内容正文:
第八章 压强
第四节 流体压强与流速的关系
流体压强与流速的关系
1.(2024山东泰安中考)如图所示,在两张纸中间向下吹气,纸会
相互靠拢。这个现象说明:在气体中,流速越大的位置压强越
______(选填“大”或“小”)。
小
解析 当向两张纸中间吹气时,两张纸之间的空气流速快,压
强小,外侧的空气流速慢,压强大,在压强差产生的压力差的作
用下,纸会相互靠拢。
流体压强与流速关系的应用
2.(2024四川乐山中考)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主
题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形
状应设计成 ( )
B
解析 A、C图中模型上下对称,空气流过上下表面时的速度
相同,不存在压强差,不会获得向上的升力,故A、C不符合题
意。模型上凸下平时,模型上方空气流速快,压强小,模型下方
空气流速慢,压强大,存在向上的压强差,会产生向上的压力差,
因此能够获得升力,故B符合题意。同理可知,模型上平下凸
时,会产生向下的压力差,不会获得升力,故D不符合题意。
3.【跨学科·工程实践】(2023北京日坛中学期中)工程师利用
风洞实验室对形状不同的飞行器模型进行测试,如图所示。
如果各模型的质量相同且空气流动速度相同,使用下列四种
模型,能够使测试仪器所受压力最大的是 ( )
B
解析 上平下凸的结构能使空气流过上表面的速度较小,压
强较大,流过下表面的速度大,压强小,所以下表面受到的压力
小于上表面受到的压力,从而产生向下的压力差,使模型对测
试仪器的压力大于重力,故B符合题意。故选B。
流体压强与安全
4.【跨学科·工程实践】(2024宁夏中考改编)如图所示,高铁列
车车头采用流线型设计是为了减小____________;高铁站台
设置有安全线,乘客候车时,不能越过安全线,这是因为在气体
中, __________________________。
流速越大的位置,压强越小
空气阻力
解析 高铁列车车头采用流线型设计,是为了减小空气阻
力。列车在高速驶入站台时,站台边缘的空气流速大,压强小,
安全线以外的空气流速小,压强大,形成压强差,若乘客越过安
全线,这个压强差容易把人“推”向列车,造成安全事故。
5.(2023山东德州中考)“山东舰”航母编队出海执行任务,护
卫舰与航母不能近距离并排航行,是因为近距离并排航行时
舰艇间海水流速大压强______,易造成碰撞事故。
小
解析 由流体压强和流速的关系可知,流体流速越大,压强越
小,所以护卫舰与航母不能近距离并排航行,防止发生碰撞事
故。
6.(2022贵州遵义中考,★★☆)出色的足球运动员常会利用
“香蕉球”破门得分。“香蕉球”在空中划出一道优美的弧
线,如图所示。下列相关说法正确的是 ( )
C
A.足球在飞行过程中没有受到力的作用
B.足球在飞行过程中受惯性作用不断向
内侧偏转
C.足球向内侧偏转是因为内侧空气流速大,外侧流速小
D.足球向内侧偏转是因为内侧空气流速小,外侧流速大
解析 足球在飞行过程中受到重力、空气阻力,A错误;惯性
不是力,不能说物体受到惯性的作用,B错误;足球向内侧偏转,
这说明外侧空气的压强大、内侧空气的压强小,即内侧空气
的流速大、外侧空气的流速小,C正确,D错误。
7.(2024陕西西安交通大学附属中学月考,★★☆)图示是两个
完全相同的机翼模型a和b,均只能沿竖直方向上下自由运动,
A、B两弹簧测力计的示数分别为Fa、Fb,下列说法正确的是
( )
A
A.当相同的风速吹向机翼模型时,Fa<Fb
B.当相同的风速吹向机翼模型时,Fa>Fb
C.当风突然停止时,模型a将上升
D.当风突然停止时,模型b将下降
解析 a上凸下平,气体流过时,上方空气流速大、压强小,下
方空气流速小、压强大,会产生向上的力,弹簧测力计A的示
数变小;b上平下凸,气体流过时,下方空气流速大、压强小,上
方空气流速小、压强大,会产生向下的力,弹簧测力计B的示
数变大,所以Fa<Fb,A正确,B错误。有风时,模型a在向上的压
力差的作用下,将上升;当风突然停止时,压力差消失,模型a将
下降,C错误。同理,有风时,模型b将下降;当风突然停止时,模
型b将上升,D错误。
8.(2023四川攀枝花中考,★★☆)某学校科学探究小组的同学
们制作了如图所示的实验装置。装水的大瓶上端开口,下部
侧壁开孔,并与粗细不均匀的水平管及竖直的A、B管连通。
小瓶装满水后,开口向下倒扣在大瓶中,并固定在支架上。则
下列说法中正确的是 ( )
A.大瓶水位缓慢下降后,小瓶中的水会迅速全部流入大瓶中
B.若同时打开止水阀S1、S2,待水面稳定后,B管的水面高于A
管的水面
C.当管内水面稳定后,若用鼓风机在B管管口处沿水平方向吹
气,B管内水面将下降
D.若关闭止水阀S2,打开止水阀S1,待水面稳定后,A、B两管的
水面与大瓶中水面一样高
答案 D
解析 大气压能支撑起约10 m高的水柱,远高于小瓶的高度,
大瓶水位缓慢下降,到小瓶瓶口处前,小瓶中的水不会流入大
瓶中,A错误;若同时打开止水阀S1、S2,待水面稳定后,A管下方
水的流速小于B管下方水的流速,流速越大,压强越小,则B管的
水面低于A管的水面,B错误;当管内水面稳定后,若用鼓风机
在B管管口处沿水平方向吹气,B管上方气压变低,水面将上升,
C错误;若关闭止水阀S2,打开止水阀S1,待水面稳定后,A、B两
管与大瓶构成连通器,水面与大瓶中水面一样高,D正确。
9.(2023北京八十中期中,★☆☆)如图所示是中国科技馆的
“球吸”展品。不吹风时,两球静止。当风自下而上吹向两
球中间时,两球会_______(选填“靠拢”或“分开”)。请你
就这个实验原理,举出生活中的一个应用:_________________
__________。
不唯一)
飞机的升力(答案
靠拢
解析 风自下而上吹向两球中间时,两球之间空气流速变大,
压强变小,而两球外侧空气流速小,压强大,外侧的压强大于两
球之间的压强,所以两球在压强差的作用下会靠拢;飞机的机
翼形状是上凸下平的,起飞时,上面的空气流速大,压强小,下面
的空气流速小,压强大,于是在压强差的作用下形成向上的升
力,这也是利用了流体压强与流速的关系。
10.(★★☆)综合实践活动课上,小明按图示的尺寸剪出纸片,
折成飞机机翼的模型(虚线为折痕),叠好后用胶带固定,再用
细线悬挂,小明悬挂时应该将______(选填“A”或“B”)面朝
上,因为当用电吹风对着“机翼”前端水平吹气时,该面比另
一面表面空气流速______(选填“快”或“慢”),气体压强
_____(选填“大”或“小”),从而模拟飞机获得升力。
小
快
A
解析 由于飞机的机翼是上凸下平的,由图可知,A面长10 cm,
B面长9 cm,所以叠好后,A面是凸起的,故A面在上面。由于A
面凸起,B面是平的,空气经过A面时,流速较快,气体压强较
小。
11.【新特色·安全与健康】(2023贵州安顺期末)如图所示,夏
天有些市民在电动车上加装了向上凸起的遮阳伞,行驶过程
中,遮阳伞很容易向上翻,带来安全隐患,请用所学物理知识解
释其上翻原因。
解析 电动车行驶过程中,遮阳伞向上凸起,遮阳伞上方空气
流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,这个压强差会产生一
个向上的压力差,从而使遮阳伞向上翻,带来安全隐患。
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