第四节 流体压强与流速的关系（高效培优讲义）物理沪科版2024八年级全一册

第4节 流体压强与流速的关系 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 流体压强与流速的关系 1 题型2 飞机的升力 4 【能力培优练】 7 【链接中考】 24 【重难题型讲解】 题型1 流体压强与流速的关系 1.流体：液体和气体统称为流体。 2.流体的压强与流速的关系 流体(气体和液体)中，流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。 3.有关流体压强与流速关系的实例： ①两支筷子中间放上两个乒乓球，用吸管向中间吹气，发现乒乓球向中间靠拢； ②在水面上放两支小船，向船之间冲水，会发现两支小船向中间靠拢（奥林匹克号惨案）； ③让两张纸自由下垂，在两张纸之间吹气，会发现纸靠拢； ④用力从纸条上方向前吹气； ⑤将一个乒乓球放在漏斗口。当给漏斗灌水时，乒乓球不会被冲走； ⑥窗外有风吹过，窗帘会向外飘； ⑦汽车开过以后两侧的尘埃或树叶向路中间靠拢； ⑧踢足球时的“香蕉球”； ⑨打乒乓球时打出的“旋风球”； ⑩飞机的起飞； ⑪火车站的站台线； ⑫厨房油烟机抽气； ⑭跑车尾部的“气流偏导器”产生向下的压强，让轮子紧紧抓地面； ⑮小型喷雾器； ⑯煤气罐口出煤气； ⑰非洲草原犬鼠洞穴； ⑱硬币翻身起跳。 【典例1-1】如图甲所示，医生打针前，先将针筒里的活塞推到最下方，排空针筒里的空气，然后把针头插入药液中，拉起活塞，在 的作用下，药液进入针筒。如图乙所示，某同学在探究流速大小对流体压强的影响时，从漏斗口向下用力吹气，当他将手指移开时，乒乓球没有下落，这是因为当从漏斗处向下用力吹气时，增大乒乓球上方空气的流动速度，气体压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”），乒乓球下面的气体压强 （选填“小于”“大于”或“等于”）上面的气体压强，乒乓球在压强差的作用下不会下落。 【典例1-2】夏天很多电动自行车安装了遮阳伞，如图所示，这样虽能遮挡阳光，但存在很大的安全隐患。当电动车快速行驶时，遮阳伞上边空气流速大，压强 ，使得电动自行车受到的重力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）地面对它的支持力。 跟踪训练1如图所示，为安装了遮阳伞的电动车，遮阳伞虽能遮挡阳光，但存在安全隐患。当电动车快速行驶时，下列说法正确的是（　　） A．遮阳伞上边空气流速小，压强大，伞面被向下压 B．遮阳伞上边空气流速大，压强小，伞面被向上吸 C．遮阳伞下边空气流速小，压强小，伞面被向上吸 D．遮阳伞下边空气流速大，压强大，伞面被向下压 跟踪训练2如图，两只气球自由悬挂，用吸管对准P点沿垂直于纸面方向吹气，两气球间距离将（　　） A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定 题型2 飞机的升力 1.机翼上下表面的压强差是产生升力的原因。 原理：飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼,气流被机翼分成上下两部分,由于机翼横截面积形状上下不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大。因此,在机翼的上下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。 飞机的升力：气流在机翼上下表面由于流速不同、压强不同产生的压力差，这就是向上的升力。 点拨 导致物体流速大的原因有以下四种情况: （1）外力导致流体流速变大，如用力吹气。 （2）高速运动的物体带动流体流速变快，如列车周围的气体流速变快。 （3）同一流体在相同的时间内，通过较大的路程处流速大。 （4）同一流体经不同的横截面时，流过横截面小的位置流速大，如河道狭窄处水的流速大。 【典例2-1】2023年5月28日，国产大型飞机C919首次商业飞行圆满成功，如图，此过程中下列说法正确的是（　　） A．C919爬升过程中，惯性变大 B．随着海拔高度的增加，舱外大气压逐渐增加 C．机翼上方气流的速度较小，气流对机翼上表面的压强较大 D．机翼上方气流的速度较大，气流对机翼上表面的压强较小 【典例2-2】在飞机设计、制造过程中，要进行风洞实验，用来搜集分析有关数据。在江苏省科学宫内，有一个风洞实验室，一架飞机模型固定风洞在托盘测力计上，如图所示。当无风时托盘测力计的示数为15N；当迎面吹向飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N。托盘测力计示数减小的原因是气体在流速大的地方压强 ；此时飞机模型受到的升力为 N，如果增大风速，飞机模型受到的升力 （选填“变大”“变小”或“不变”） 跟踪训练1如图所示为“无叶电风扇”，它的底座有一台电动机吸入空气，空气经过加压后被送入环形的出风口，从宽度只有毫米的缝隙中向外喷出，这部分喷射空气因流速 （选填“大”或“小”），压强 ，使周围空气 （选填“靠近”或“远离”）这部分喷射空气，从而带动周围空气流动。 跟踪训练2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（　　） A． B． C． D． 【能力培优练】 一、单选题 1．如图是中国科技馆的“球吸”展项，不吹风时两球静止，当风从下往上吹向两球中间时，两球会相互靠拢，出现“球吸”现象，原因是（　　） A．两球之间的空气流速大，压强大 B．两球之间的空气流速大，压强小 C．两球之间的空气流速小，压强大 D．两球之间的空气流速小，压强小 2．如图所示的实例中，不能用流体压强与流速的关系解释的是（    ） A．图甲，往B管中吹气，可以看到吸管A中的水会被“吸”上来 B．图乙，向两张纸之间吹气，两张纸会相互“吸”在一起 C．图丙，等候列车的乘客不要越过安全线，否则可能会被“吸”向列车 D．图丁，将吸盘压在光洁的瓷砖表面，吸盘会被“吸”在瓷砖上 3．我国传统文化中古诗词不仅词句优美，而且蕴含了丰富的物理知识。《清风诗》中：“清风不识字，何故乱翻书” 。“清风”能翻书的原因是（　　） A．风使书页上方空气流速大，压强增大 B．风使书页上方空气流速小，压强增大 C．风使书页上方空气流速小，压强减小 D．风使书页上方空气流速大，压强减小 4．下列现象或事例中，没有利用“流体压强与流速的关系”的是（   ） A．纸向中间靠拢 B．活塞式抽水机 C．A管中水柱升高 D．飞机升起 5．“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”是我国古代著名诗人杜甫《茅屋为秋风所破歌》中的一句，秋风“卷”走屋顶茅草的原因是（   ） A．流过屋顶外侧的空气流速小，压强小 B．流过屋顶外侧的空气流速小，压强大 C．流过屋顶外侧的空气流速大，压强小 D．流过屋顶外侧的空气流速大，压强大 6．如图所示实例中，不能验证“流体的压强与流速的关系”的是（　　） A．向中间喷水，纸船相互靠拢 B．飞机机翼做成图示形状 C．水平吹气，水从玻璃管上端喷出 D．用吸管将饮料吸入口中 7．长泰某学校开展以“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（　　） A． B． C． D． 8．如图为自制发球机的模型图。当吹风机向水平管吹风时，乒乓球会上升，然后从出球口喷出。这是因为乒乓球上方的空气（　　） A．流速大，压强小 B．流速大，压强大 C．流速小，压强大 D．流速小，压强小 9．在火车站或地铁站，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，乘客必须站在安全线以外的区域候车。如图所示，当列车快速驶过站台时，下列说法正确的是（    ） A．列车附近的空气流速大，压强小，乘客会受到指向列车的“推力” B．列车附近的空气流速小，压强小，乘客会受到指向列车的“推力” C．列车附近的空气流速小，压强大，乘客会受到背离列车的“推力” D．列车附近的空气流速大，压强大，乘客会受到背离列车的“推力” 10．李强老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验，通过动手动脑，学习物理知识，揭示物理规律。如图所示的实验不是揭示流体压强与流速关系的是（   ） A．吹气时纸条向上飘 B．在b管一端吹气，水从a管上端喷出 C．用吸管从瓶中吸饮料 D．从漏斗口向下用力吹气，乒乓球不掉落 11．无风的天气，汽车在马路上快速向左驶过，静止的树叶会（　　） A．沿A方向飘动 B．沿B方向飘动 C．沿C方向飘动 D．条件不足，无法判断 二、多选题 12．某同学利用生活中常见的吸管进行学习研究，以下关于图中的相关分析正确的是（   ） A．图甲：吸管的一端做得很尖，是为了通过减小受力面积增大压力 B．图乙：用吸管对着两个乒乓球的中间吹气，乒乓球会向两边分开 C．图丙：用吸管制成气压计，从山下移到山顶时管内的水柱会上升 D．图丁：将瓶子倒置，水不会从吸管中流出来 三、填空题 13．如图所示，高铁站台离边缘不远处有一条黄色盲道砖铺设的警戒线，为保障安全，乘客候车不能越过警戒线，如果对高铁实行全面提速，那么警戒线离站台边缘的距离应 （增大/减小）；盲道砖上的凸起是为了通过 的方式增大压强。 14．探索日常奥秘——矿泉水瓶中的物理世界。 (1)小阳同学在山顶喝完矿泉水后拧紧瓶盖，把矿泉水瓶带回山底时发现瓶子变瘪了，如图甲所示。此现象说明大气压随高度的增加而 。 (2)如图乙所示，当瓶子倒立放置时，水对瓶盖压力的大小 水所受的重力。 (3)如图丙所示，手握装有一定量水的矿泉水瓶，使瓶身竖直在空中静止不动。若增大手对瓶子的握力，瓶子所受的摩擦力 ；若减少瓶中的水量，瓶子所受的摩擦力 。 (4)如图丁所示，用细线把空矿泉水瓶悬挂起来，用吸管在右侧沿平行于瓶身的方向吹气，能看到瓶身会向 动（选填“左”或“右”）。 15．飞机机翼横截面做成上凸下平的形状，飞机前进时，机翼上方气流的速度较 ，对机翼上表面的压强较 ；机翼下方气流的速度较 ，对机翼下表面的压强较 。这样机翼上、下表面就存在着压强差，因而有压力差，产生了升力。 16．如图甲所示是火车站台上的安全线，候车乘客必须站在安全线外，这是因为列车进站时，车体附近的气流速度 ，压强 ，人靠得太近会被“吸”向列车而发生事故。这其中的道理与运动员能踢出弧线球（如图乙）的道理 （选填“相同”或“不相同”）。 17．如图1，向一个空矿泉水瓶中倒入温水，晃动几下后将水倒出，迅速拧紧瓶盖，过一会儿发现水瓶扁了，这是由于 的作用；如图2，剪掉瓶底并拧去瓶盖，打开吹风机，纸条“主动”钻进瓶口，这是由于空气中流速大的位置压强 。如图3，是一种名为“吸血鬼杯”的饮料杯，右边的细玻璃管与左边的杯身下端连通，不必倾斜杯子就可以从细玻璃管口吸完全部饮料，这个饮料杯实际是一个 。 18．小明用身边的材料自制了如图所示的简易活塞式抽水机。提起活塞时，阀门在重力作用下关闭，低处的水在 的作用下推开玻璃球进入圆筒；若改用直径更粗的塑料瓶制作简易抽水机，则它抽水的最大高度会 （填“变大”“变小”或“不变”）。而厨房中的抽油烟机能“抽”走油烟，则是利用了流速越大的位置压强越 的原理。 19．如图甲所示，两个手指轻轻按压铅笔两端，两个手指的痛感不同，说明压力作用效果与 有关；如图乙所示，游泳时当人进入漩涡边沿后会被吸入漩涡中心。这是因为相对于漩涡边沿，漩涡中心流速 ，压强较 ，从而形成指向漩涡中心的压力差。 20．打开自来水水龙头，使自来水流过如图所示的玻璃管，在A、B、C三处中， 处水的流速较大， 处水的压强较小。 21．观察图甲中汽车的外形可知，若汽车在水平路面上急速行驶，由于车上表面空气的流速 车下面空气的流速，会使车对地面的压力 ，从而使车与地面之间的摩擦力 ，车容易失控。为了避免发生上述意外情况，有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”，其外形应选用图乙中的 （选填“A”或“B”）。 22．我国古代先贤留下很多智慧的设计，如图a所示的“阴阳壶”就是众多智慧杰作中的一个。通过控制壶柄上的孔，可以控制倒出的液体类型，从而实现“一壶三出”，其原理图如图b所示：若捂住甲孔，倒出的是 （选填“甲”或“乙”）液体，这是由于 的作用，现代生活中与“阴阳壶”原理相同的是 （填序号）。 ①用吸管“吸”饮料；②火车站设计的安全线 四、简答题 23．如图是我国自主研发的C919大型商用客机，其机翼形状应选 图（选填“甲”或“乙”），请你运用相关知识解释飞机升力的来源 。 五、实验题 24．如图1甲，小源撑着伞在雨中行走，一阵大风吹来，伞面被吹翻。他猜想伞面受到升力大小可能与空气的流速有关，于是设计了如图1乙所示的实验进行验证。 小源制作一个上凸下平的模型固定在托盘测力计上，用电风扇在模型正前方吹风模拟气流。打开电风扇，调整气流速度，读出测力计的示数，记入表中： 风速 无风 低速 高速 托盘测力计示数/N 18 16 10 根据小源实验的结果，解决现实生活中以下几个问题。 (1)通过上表数据可知。流体流速大的地方压强 （选填“大”或“小”）。夏天，若在电动车上加装遮阳伞（如图1丙），则该电动车快速行驶时，导致车轮和地面间的摩擦力 （选填“增大”或“减小”），会有很大的安全隐患； (2)为解决某地下商城“工”字形通道的通风问题，技术员设计了如图2所示的几种方案，弧形部分为墙面凸出部分，其中最有效的是方案 ； (3)流体的流速变化引起压强变化，既给我们带来便利，也可能造成危害。如火车急速行驶过站时，容易将人吸入。所以我们可以防止这一事故发生，可做的措施有： 。 25．阅读下面的资料，回答问题： 水陆两栖飞机----中航工业 AG600大型灭火飞机亮相“雅典国际消防展”。代号“鲲龙”的AG600飞机，是中国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机。 对飞机制造感兴趣的小明查阅资料后了解到，几百吨的飞机能飞上天，主要依靠的就是发动机以及完美的空气动力学设计。飞机在起飞时，首先发动机会加大马力，推动飞机高速向前飞行。发动机前面是一个风轮风扇，风扇可以吸进空气，吸进去的空气被压缩。压缩的空气来到燃烧室，与航空燃料进行混合，在这里，混合气体被点燃，从而产生高温高压的膨胀气体，燃烧产生的废气会从尾喷口高速喷出，从而产生巨大的推力，推动飞机向前运动。根据学过的知识，小明马上意识到推动飞机的施力物体是 。而完美的空气动力学设计主要是机翼特殊的形状。如图所示是机翼的一个截面示意图，因为上下表面形状不同，机翼上方比下方 （“空气流速大，压强小”或“空气流速小，压强大”）从而产生升力。 喜欢钻研的小明在观看C919的飞行纪录片时发现飞机在起飞时要先在水平路面上一直加速，而且机身并不是保持水平状态，而是有一个仰角（机翼下表面与水平面的夹角，称为机翼仰角）。于是他猜测飞机受到的升力大小与飞机的速度，以及机翼仰角有关。小明联合有同样兴趣的小伙伴们利用塑料泡沫等材料自制机翼模型，把圆柱形空心笔杆穿过“机翼”并固定在“机翼”上，将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定，确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动。将“机翼”挂在测力计的下方，实验装置如图所示。用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行。 为研究升力大小与机翼仰角的关系，用鼓风机对同一个“机翼”吹风，并保持 不变，改变 ，观察并记录测力计的示数；实验数据记录在下表（每次吹风前测力计的示数均为 ） 实验序号 机翼仰角 风速 弹簧测力计示数 F示/N 1 0°（水平） 低 3.2 2 0°（水平） 中 3.0 3 0°（水平） 高 2.6 4 较小 高 2.4 5 较大 高 2.3 6 最大 高 2.7 实验中升力的表达式为： （用题目中已知符号 表示）。根据表中数据，小明得出结论：由风速越大，升力 ；随着机翼仰角的增大，升力 。你认为飞机升力的大小可能还与哪些因素有关， （一点即可）。 【链接中考】 1．（2025·四川宜宾·中考真题）下列事例主要用流体压强与流速关系来解释的是（　　） A．生活中常用吸管喝牛奶 B．机翼表面设计成上凸下平 C．高压锅容易把食物煮熟 D．拦河大坝设计成上窄下宽 2．（2025·黑龙江绥化·中考真题）下列现象中能用流体压强与流速的关系解释的是（   ） A．口吹硬币跳越木块 B．用吸管吸饮料 C．铁轨下铺枕木 D．茶壶中水面相平 3．（2025·山东·中考真题）小华观察发现：同一河流，狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发，他结合所学物理知识，设计了四种装置吸取液体肥，用于学校劳动基地水肥一体化灌溉，各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下，下列设计中吸肥最快的是（　　） A． B． C． D． 4．（2024·山东东营·中考真题）如图所示，下列四个实例中，能利用流体压强和流速关系的知识解释的是（　　） A．甲图：拦河大坝设计成下宽上窄的形状 B．乙图：火车道路的铁轨下面铺放路枕 C．丙图：用吸管吸饮料时，饮料顺着吸管流进嘴里 D．丁图：候车的乘客应站在安全线以外，否则可能会被“吸”向行驶的列车 5．（2024·陕西·中考真题）风洞是一种检测飞行器性能的设施。如图，将飞行器固定在风洞中，通过人工产生并控制气流，模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时，飞行器相对气流是 的，其上方气体流速大，压强 ，从而获得向上的升力。 6．（2024·辽宁·中考真题）如图（a），向一个空矿泉水瓶中倒入温水，晃动几下后将水倒出，迅速拧紧瓶盖，过一会儿发现水瓶扁了，这是由于 的作用；如图（b），剪掉瓶底并拧去瓶盖，打开吹风机，纸条“主动”钻进瓶口，这是由于空气中流速大的位置压强 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 流体压强与流速的关系 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 流体压强与流速的关系 1 题型2 飞机的升力 4 【能力培优练】 7 【链接中考】 24 【重难题型讲解】 题型1 流体压强与流速的关系 1.流体：液体和气体统称为流体。 2.流体的压强与流速的关系 流体(气体和液体)中，流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。 3.有关流体压强与流速关系的实例： ①两支筷子中间放上两个乒乓球，用吸管向中间吹气，发现乒乓球向中间靠拢； ②在水面上放两支小船，向船之间冲水，会发现两支小船向中间靠拢（奥林匹克号惨案）； ③让两张纸自由下垂，在两张纸之间吹气，会发现纸靠拢； ④用力从纸条上方向前吹气； ⑤将一个乒乓球放在漏斗口。当给漏斗灌水时，乒乓球不会被冲走； ⑥窗外有风吹过，窗帘会向外飘； ⑦汽车开过以后两侧的尘埃或树叶向路中间靠拢； ⑧踢足球时的“香蕉球”； ⑨打乒乓球时打出的“旋风球”； ⑩飞机的起飞； ⑪火车站的站台线； ⑫厨房油烟机抽气； ⑭跑车尾部的“气流偏导器”产生向下的压强，让轮子紧紧抓地面； ⑮小型喷雾器； ⑯煤气罐口出煤气； ⑰非洲草原犬鼠洞穴； ⑱硬币翻身起跳。 【典例1-1】如图甲所示，医生打针前，先将针筒里的活塞推到最下方，排空针筒里的空气，然后把针头插入药液中，拉起活塞，在 的作用下，药液进入针筒。如图乙所示，某同学在探究流速大小对流体压强的影响时，从漏斗口向下用力吹气，当他将手指移开时，乒乓球没有下落，这是因为当从漏斗处向下用力吹气时，增大乒乓球上方空气的流动速度，气体压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”），乒乓球下面的气体压强 （选填“小于”“大于”或“等于”）上面的气体压强，乒乓球在压强差的作用下不会下落。 【答案】 大气压 变小 大于 【详解】[1]注射器吸取药液时，将针口插入药液后，向外拔活塞，使管内的气体体积增大，气压减小，药液就被药瓶内的大气压压进管内。 [2][3]当从漏斗口向下用力吹气时，增大乒乓球上方空气的流动速度，使上方受到的压强减小，乒乓球下面的压强不变，乒乓球下面的压强大于上面的压强，产生一个向上的压强差，乒乓球在压强差的作用下不会下落。 【典例1-2】夏天很多电动自行车安装了遮阳伞，如图所示，这样虽能遮挡阳光，但存在很大的安全隐患。当电动车快速行驶时，遮阳伞上边空气流速大，压强 ，使得电动自行车受到的重力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）地面对它的支持力。 【答案】 小 大于 【详解】[1]电动自行车在快速行驶过程中，遮阳伞上方空气的流速大于遮阳伞下方空气的流速，因而遮阳伞上方气体的压强小于遮阳伞下方气体的压强。 [2]遮阳伞上下方所受到的压力差形成向上的升力，从而使得电动自行车受到的重力大于地面对它的支持力。 跟踪训练1如图所示，为安装了遮阳伞的电动车，遮阳伞虽能遮挡阳光，但存在安全隐患。当电动车快速行驶时，下列说法正确的是（　　） A．遮阳伞上边空气流速小，压强大，伞面被向下压 B．遮阳伞上边空气流速大，压强小，伞面被向上吸 C．遮阳伞下边空气流速小，压强小，伞面被向上吸 D．遮阳伞下边空气流速大，压强大，伞面被向下压 【答案】B 【详解】遮阳伞上边线条长度，大于下边的，当电动车快速行驶时，在相同时间内，遮阳伞上边空气流速大，根据流体压强的规律，流速大、压强小，则遮阳伞上边空气压强小，下边空气压强大，会产生一个向上的力，伞面被向上吸，故ACD错误，B正确。 故选B。 跟踪训练2如图，两只气球自由悬挂，用吸管对准P点沿垂直于纸面方向吹气，两气球间距离将（　　） A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定 【答案】A 【详解】当用粗吸管对准P点沿垂直于纸面方向用力吹气时，P点处的空气流速加快，压强变小，在两侧大气压的作用下，两球向中间靠近，两气球间的距离减小。 故选A。 题型2 飞机的升力 1.机翼上下表面的压强差是产生升力的原因。 原理：飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼,气流被机翼分成上下两部分,由于机翼横截面积形状上下不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大。因此,在机翼的上下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。 飞机的升力：气流在机翼上下表面由于流速不同、压强不同产生的压力差，这就是向上的升力。 点拨 导致物体流速大的原因有以下四种情况: （1）外力导致流体流速变大，如用力吹气。 （2）高速运动的物体带动流体流速变快，如列车周围的气体流速变快。 （3）同一流体在相同的时间内，通过较大的路程处流速大。 （4）同一流体经不同的横截面时，流过横截面小的位置流速大，如河道狭窄处水的流速大。 【典例2-1】2023年5月28日，国产大型飞机C919首次商业飞行圆满成功，如图，此过程中下列说法正确的是（　　） A．C919爬升过程中，惯性变大 B．随着海拔高度的增加，舱外大气压逐渐增加 C．机翼上方气流的速度较小，气流对机翼上表面的压强较大 D．机翼上方气流的速度较大，气流对机翼上表面的压强较小 【答案】D 【详解】A．C919爬升过程中，质量不变，惯性不变，故A错误； B．大气压受海拔高度的影响，随着海拔高度的增加，大气压减少，故B错误； CD．机翼上方气流的速度较大，下方气流速度较小，所以上表面压强较小，下表面压强较大，故D正确，C错误。 故选D。 【典例2-2】在飞机设计、制造过程中，要进行风洞实验，用来搜集分析有关数据。在江苏省科学宫内，有一个风洞实验室，一架飞机模型固定风洞在托盘测力计上，如图所示。当无风时托盘测力计的示数为15N；当迎面吹向飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N。托盘测力计示数减小的原因是气体在流速大的地方压强 ；此时飞机模型受到的升力为 N，如果增大风速，飞机模型受到的升力 （选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 小 8 变大 【详解】[1][2]由题意可知，当无风时托盘测力计的示数为15N，则此时飞机模型受到托盘向上的支持力为15N；当迎面吹向飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N，则此时飞机模型受到托盘向上的支持力为7N；飞机模型受到向下的重力不变，说明此时飞机模型受到的升力 飞机模型机翼的上表面是弧形的，使得上表面的气流速度快；下表面平的，气流速度慢。流速越大，压强越小，所以机翼下方气体压强大于上方气体压强，产生气压差，进而产生向上的升力。 [3]如果增大风速，飞机模型机翼上表面的压强会更小，机翼上下产生的压力差会更大，飞机模型受到的升力也会变大。 跟踪训练1如图所示为“无叶电风扇”，它的底座有一台电动机吸入空气，空气经过加压后被送入环形的出风口，从宽度只有毫米的缝隙中向外喷出，这部分喷射空气因流速 （选填“大”或“小”），压强 ，使周围空气 （选填“靠近”或“远离”）这部分喷射空气，从而带动周围空气流动。 【答案】 大 小 靠近 【详解】[1][2]根据流体压强和流速的关系可知，空气从宽度只有1.3毫米的缝隙中向外喷出，这部分喷射空气流速变大，所以压强小。 [3]在压强差的作用下，周围空气向这部分喷射空气靠近，带动周围空气流动。 跟踪训练2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（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AC．图中模型上下表面对称，即空气流速相同，压强相同，无压强的差值，不会获得向上的升力，故AC不符合题意； B．图中模型上凸下平，上方空气流速快，向下压强小，下方空气流速慢，向上压强大，会产生向上的压强差，压力差，能够获得向上的升力，因此该图为机翼横截面的形状。故B符合题意； D．图中模型上平下凸，上方空气流速慢，向下压强大，上方空气流速快，向上压强小，会产生向下的压强差，压力差，不能获得向上的升力，故D不符合题意。 故选B。 【能力培优练】 一、单选题 1．如图是中国科技馆的“球吸”展项，不吹风时两球静止，当风从下往上吹向两球中间时，两球会相互靠拢，出现“球吸”现象，原因是（　　） A．两球之间的空气流速大，压强大 B．两球之间的空气流速大，压强小 C．两球之间的空气流速小，压强大 D．两球之间的空气流速小，压强小 【答案】B 【详解】气流从两只空心球中间的缝隙通过，由于中间空气流速快、压强小，两侧空气流速慢，压强大，所以会发现两只小球向中间靠拢，其原理是流体压强与流速的关系。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选。 2．如图所示的实例中，不能用流体压强与流速的关系解释的是（    ） A．图甲，往B管中吹气，可以看到吸管A中的水会被“吸”上来 B．图乙，向两张纸之间吹气，两张纸会相互“吸”在一起 C．图丙，等候列车的乘客不要越过安全线，否则可能会被“吸”向列车 D．图丁，将吸盘压在光洁的瓷砖表面，吸盘会被“吸”在瓷砖上 【答案】D 【详解】A．图甲，往B管中吹气，吸管A上方空气流速大，压强小，在气压差作用下吸管A中的水会被“吸”上来，故A不符合题意； B．图乙，向两张纸之间吹气，中间气体流速快，压强小，纸两侧气体流速慢，压强大，则两张纸会被压向中间，相互“吸”起来，故B不符合题意； C．图丙，如果乘客距离行驶的列车太近，乘客靠近列车这侧空气流速快，压强小；外侧空气流速相对较慢，压强大，产生的压力差会把乘客压向列车，造成危险，故C不符合题意； D．图丁，将吸盘压在光洁的瓷砖表面，排出里面的空气，吸盘在大气压的作用下，紧紧“吸”在瓷砖上，与流体压强与流速的关系无关，故D符合题意。 故选D。 3．我国传统文化中古诗词不仅词句优美，而且蕴含了丰富的物理知识。《清风诗》中：“清风不识字，何故乱翻书” 。“清风”能翻书的原因是（　　） A．风使书页上方空气流速大，压强增大 B．风使书页上方空气流速小，压强增大 C．风使书页上方空气流速小，压强减小 D．风使书页上方空气流速大，压强减小 【答案】D 【详解】根据流体压强与流速的关系，流速大的位置压强小。书页上方空气流速大，压强减小，导致书页上下表面产生压强差，从而被翻动，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选 D。 4．下列现象或事例中，没有利用“流体压强与流速的关系”的是（   ） A．纸向中间靠拢 B．活塞式抽水机 C．A管中水柱升高 D．飞机升起 【答案】B 【详解】A．两张纸中间空气流速大，压强小，两张纸外空气流速小，压强大，从而产生向纸内的压强差，将纸往中间压，故纸向中间靠拢，利用了流体压强与流速的关系，故A不符合题意； B．活塞式抽水机是利用大气压工作的，没有利用流体压强与流速的关系，故B符合题意； C．吹气时，A管上方空气流速大，压强小，大气压将水从A管压出，利用了流体压强与流速的关系，故C不符合题意； D．飞机是利用机翼上凸下平，机翼上方空气流速大，压强小，机翼下方流速小，压强大，从而产生向上的升力，飞机升起，利用了流体压强与流速的关系，故D不符合题意。 故选B。 5．“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”是我国古代著名诗人杜甫《茅屋为秋风所破歌》中的一句，秋风“卷”走屋顶茅草的原因是（   ） A．流过屋顶外侧的空气流速小，压强小 B．流过屋顶外侧的空气流速小，压强大 C．流过屋顶外侧的空气流速大，压强小 D．流过屋顶外侧的空气流速大，压强大 【答案】C 【详解】流过屋顶外侧的空气流速大，压强小，屋内空气不流通，压强大，从而产生向上的压强差，向上的升力，将屋顶茅草“卷”走，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．如图所示实例中，不能验证“流体的压强与流速的关系”的是（　　） A．向中间喷水，纸船相互靠拢 B．飞机机翼做成图示形状 C．水平吹气，水从玻璃管上端喷出 D．用吸管将饮料吸入口中 【答案】D 【详解】A．向两纸船中间喷水，两船中间水的流速大，压强小，两纸船的外侧的水流速小，压强大，两船受到两边向内的压强差，从而产生向内的压力差，所以纸船相互靠拢，故A不合题意； B．飞机的机翼做成上凸下平的形状，飞机飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速快，下方空气的压强大于上方空气的压强，产生了向上的压强差，从而使机翼获得了向上的升力，故B不合题意； C．从横管向管内吹气时，竖管上端的空气流速快、压强小，而竖管下端的大气压较大，从而形成了向上的压强差，所以水从玻璃管向上喷出，故C不合题意。 D．用吸管吸饮料时，管内的气压小于饮料上方的大气压，大气压把饮料压入口中，不能验证“流体的压强与流速的关系”，故D符合题意。 故选D。 7．长泰某学校开展以“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（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AC．图中模型上下表面对称，即空气流速相同，压强相同，无压强的差值，不会获得向上的升力，故AC不符合题意； B．图中模型上凸下平，上方空气流速快，向下压强小，下方空气流速慢，向上压强大，会产生向上的压强差，压力差，能够获得向上的升力，因此该图为机翼横截面的形状。故B符合题意； D．图中模型上平下凸，上方空气流速慢，向下压强大，下方空气流速快，向上压强小，会产生向下的压强差，压力差，不能获得向上的升力，故D不符合题意。 故选B。 8．如图为自制发球机的模型图。当吹风机向水平管吹风时，乒乓球会上升，然后从出球口喷出。这是因为乒乓球上方的空气（　　） A．流速大，压强小 B．流速大，压强大 C．流速小，压强大 D．流速小，压强小 【答案】A 【详解】当吹风机向水平管吹风时，水平管内空气流动速度增大，压强减小，乒乓球下方压强不变，在上下气压差的作用下，乒乓球从进球口上升到水平管中，然后从出球口喷出，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．在火车站或地铁站，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，乘客必须站在安全线以外的区域候车。如图所示，当列车快速驶过站台时，下列说法正确的是（    ） A．列车附近的空气流速大，压强小，乘客会受到指向列车的“推力” B．列车附近的空气流速小，压强小，乘客会受到指向列车的“推力” C．列车附近的空气流速小，压强大，乘客会受到背离列车的“推力” D．列车附近的空气流速大，压强大，乘客会受到背离列车的“推力” 【答案】A 【详解】根据流体压强跟流速的关系，流速越大，压强越小。 当列车快速驶过站台时，列车附近的空气流速大，压强小，而站台远处的空气流速小，压强大。 这样就会产生一个指向列车的压强差，这个压强差会对乘客产生一个指向列车的 “推力”，如果乘客站在安全线以内，就可能会被推向列车，造成危险。 故选A 。 10．李强老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验，通过动手动脑，学习物理知识，揭示物理规律。如图所示的实验不是揭示流体压强与流速关系的是（   ） A．吹气时纸条向上飘 B．在b管一端吹气，水从a管上端喷出 C．用吸管从瓶中吸饮料 D．从漏斗口向下用力吹气，乒乓球不掉落 【答案】C 【详解】A．吹气时纸条向上飘，是因为纸条上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，产生向上的压力差，揭示了流体压强与流速的关系，故A不符合题意； B．在b管一端吹气时，a管上端空气流速增大压强减小，管内外产生压强差，使水从a管喷出，展示了流体压强与流速的关系，故B不符合题意； C．用吸管吸饮料是利用嘴吸走管内空气，使管内气压减小，在大气压作用下，将饮料压入口中，是利用大气压强原理，与流体压强和流速无关，故C符合题意； D．从漏斗口向下吹气时，乒乓球上方空气流速大压强小，小于乒乓球下方大气压，产生向上的压力差，使乒乓球不掉落，说明了流体压强与流速的关系，故D不符合题意。 故选C。 11．无风的天气，汽车在马路上快速向左驶过，静止的树叶会（　　） A．沿A方向飘动 B．沿B方向飘动 C．沿C方向飘动 D．条件不足，无法判断 【答案】A 【详解】结合流体压强与流速的关系知识点，当流体流速越快时，压强越小。无风的天气，汽车在公路上快速驶过时，汽车附近的空气流速较快，气压降低，低于树叶外侧的气压，外侧的气体把树叶推向公路方向，所以树叶会向方向飘动，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 二、多选题 12．某同学利用生活中常见的吸管进行学习研究，以下关于图中的相关分析正确的是（   ） A．图甲：吸管的一端做得很尖，是为了通过减小受力面积增大压力 B．图乙：用吸管对着两个乒乓球的中间吹气，乒乓球会向两边分开 C．图丙：用吸管制成气压计，从山下移到山顶时管内的水柱会上升 D．图丁：将瓶子倒置，水不会从吸管中流出来 【答案】CD 【详解】A．图甲中吸管一端做得很尖，是在压力一定时通过减小受力面积来增大压强。故A错误； B．根据流体压强规律：流速越大的位置压强越小。图乙中向两球中间吹气时，中间空气流速增大，压强小于球外侧的大气压，外侧气压会将两球推向中间，导致乒乓球向中间靠拢，故B错误； C．吸管气压计的原理是：瓶内封闭气体压强等于外界大气压与吸管内水柱产生的压强之和。从山下到山顶，外界大气压减小，而瓶内气压基本不变，因此吸管内水柱的高度会上升。故C正确； D．图丁中瓶内装满水，将瓶子倒过来，因为受到大气压的作用，且瓶内水的高度远小于大气压能支撑的高度，因此瓶内的水不会从吸管中流出来，故D正确。 故选CD。 三、填空题 13．如图所示，高铁站台离边缘不远处有一条黄色盲道砖铺设的警戒线，为保障安全，乘客候车不能越过警戒线，如果对高铁实行全面提速，那么警戒线离站台边缘的距离应 （增大/减小）；盲道砖上的凸起是为了通过 的方式增大压强。 【答案】 增大 减小受力面积 【详解】[1]如果对高铁实行全面提速，高铁经过时，人和高铁之间的空气流速更大，人和高铁之间的气体压强更小，则人前后的压强差变得更大，若还是原来的距离，人可能会被大气压压向列车，所以警戒线离站台边缘的距离应增大，才能避免事故的发生。 [2]盲道砖上的凸起，使受力面积较小，是通过减小受力面积的方式增大压强。 14．探索日常奥秘——矿泉水瓶中的物理世界。 (1)小阳同学在山顶喝完矿泉水后拧紧瓶盖，把矿泉水瓶带回山底时发现瓶子变瘪了，如图甲所示。此现象说明大气压随高度的增加而 。 (2)如图乙所示，当瓶子倒立放置时，水对瓶盖压力的大小 水所受的重力。 (3)如图丙所示，手握装有一定量水的矿泉水瓶，使瓶身竖直在空中静止不动。若增大手对瓶子的握力，瓶子所受的摩擦力 ；若减少瓶中的水量，瓶子所受的摩擦力 。 (4)如图丁所示，用细线把空矿泉水瓶悬挂起来，用吸管在右侧沿平行于瓶身的方向吹气，能看到瓶身会向 动（选填“左”或“右”）。 【答案】(1)减小 (2)小于 (3) 不变 减小 (4)右 【详解】（1）在山顶时，瓶内气压等于山顶的大气压；带回山底时，瓶子变瘪了，是因为山底的大气压比山顶的大气压大，瓶内气压小于山底的大气压，在大气压的作用下瓶子变瘪了。 此现象说明大气压随高度的增加而减小。 （2）瓶子倒立，一部分水压在瓶的侧壁，所以水对瓶盖压力小于水所受重力。 （3）[1]瓶子静止在空中，处于平衡状态，在竖直方向上受到重力和摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等。 若增大手对瓶子的握力，瓶子的重力不变，根据二力平衡条件可知，瓶子所受的摩擦力不变。 [2]若减少瓶中的水量，瓶子和水的总重力减小，因为瓶子仍然静止，摩擦力与重力平衡，所以瓶子所受的摩擦力减小。 （4）右侧吹气，右侧空气流速大、压强小，左侧压强大，瓶身会向右动。 15．飞机机翼横截面做成上凸下平的形状，飞机前进时，机翼上方气流的速度较 ，对机翼上表面的压强较 ；机翼下方气流的速度较 ，对机翼下表面的压强较 。这样机翼上、下表面就存在着压强差，因而有压力差，产生了升力。 【答案】 大 小 小 大 【详解】[1][2][3][4]流体流速越大的位置，压强越小。飞机在飞行时，迎面而来的空气被分成两部分。在相同时间内。机翼上方的气流通过的路程长，因而速度较大，它对机翼的压强较小，机翼下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大，这样在机翼的上下表面就存在着向上的压强差，因而有一个竖直向上的压力差，这就是产生升力的原因。 16．如图甲所示是火车站台上的安全线，候车乘客必须站在安全线外，这是因为列车进站时，车体附近的气流速度 ，压强 ，人靠得太近会被“吸”向列车而发生事故。这其中的道理与运动员能踢出弧线球（如图乙）的道理 （选填“相同”或“不相同”）。 【答案】 大 小 相同 【详解】[1][2]气体压强随流速增大而减小。火车站台上的安全线，候车乘客必须站在安全线外，这是因为列车进站时，车体附近空气被带动，导致车体附近空气的气流速度大，压强小，小于大气压，人靠得太近，在大气压的作用下，会被“吸”向列车而发生事故。 [3]运动员能踢出弧线球，是因为球在空中飞行并旋转时，球会带动周围的空气层一起转动，从而在球的不同侧面形成不同的气流速度。速度较大的一侧压强较小，速度较小的一侧压强较大。因此，球会受到一个横向的压差力，使球偏离原来的直线运动方向，形成弧线运动，则安全线的设置与弧线球的原理相同。 17．如图1，向一个空矿泉水瓶中倒入温水，晃动几下后将水倒出，迅速拧紧瓶盖，过一会儿发现水瓶扁了，这是由于 的作用；如图2，剪掉瓶底并拧去瓶盖，打开吹风机，纸条“主动”钻进瓶口，这是由于空气中流速大的位置压强 。如图3，是一种名为“吸血鬼杯”的饮料杯，右边的细玻璃管与左边的杯身下端连通，不必倾斜杯子就可以从细玻璃管口吸完全部饮料，这个饮料杯实际是一个 。 【答案】 大气压 小 连通器 【详解】[1]向空矿泉水瓶中倒入温水，晃动几下后将水倒出，迅速拧紧瓶盖，过一会儿倒出热水的矿泉水瓶内气体温度降低，由于热胀冷缩，使得瓶内压强小于外界大气压强，在大气压强的作用下，矿泉水瓶被压扁了，因此该现象证明了大气压强的存在。 [2]在气体中，流速大的位置压强小。剪掉瓶底并拧去瓶盖，打开吹风机，瓶口空气流速大，压强较小，纸条在外侧大气压作用下“主动”钻进瓶口。 [3]该饮料杯上端开口，左右两部分下端连通，是一个连通器。 18．小明用身边的材料自制了如图所示的简易活塞式抽水机。提起活塞时，阀门在重力作用下关闭，低处的水在 的作用下推开玻璃球进入圆筒；若改用直径更粗的塑料瓶制作简易抽水机，则它抽水的最大高度会 （填“变大”“变小”或“不变”）。而厨房中的抽油烟机能“抽”走油烟，则是利用了流速越大的位置压强越 的原理。 【答案】 大气压 不变 小 【详解】[1]当提起活塞时，阀门在重力作用下关闭，圆筒内的气压小于外界大气压。在大气压的作用下，低处的水会被压入圆筒，从而推开玻璃球进入圆筒。 [2] 根据液体压强公式p=ρgh，在大气压一定的情况下，能支持的水柱高度是固定的，与抽水机圆筒的粗细无关。故若改用直径更粗的塑料瓶制作简易抽水机，则它抽水的最大高度不变。 [3]抽油烟机工作时，会使油烟机附近的空气流速变大，压强变小，而油烟处的空气流速相对较小，压强较大，在压强差的作用下，油烟会被“抽”走。故厨房中的抽油烟机能“抽”走油烟，则是利用了流速越大的位置压强越小的原理。 19．如图甲所示，两个手指轻轻按压铅笔两端，两个手指的痛感不同，说明压力作用效果与 有关；如图乙所示，游泳时当人进入漩涡边沿后会被吸入漩涡中心。这是因为相对于漩涡边沿，漩涡中心流速 ，压强较 ，从而形成指向漩涡中心的压力差。 【答案】 受力面积 大 小 【详解】[1]铅笔处于静止状态，受到的两手指的压力是一对平衡力；两手指的受力面积不同，右边手指更疼，根据相互作用力的特点知，二力大小相等，受力面积不同，压力的作用效果不同，这说明压力的作用效果与受力面积有关。 [2]在流体中，流速越大的位置压强越小。相对于漩涡边沿， 漩涡中心水的流速大、压强小，外侧流速小压强大，形成一个向 漩涡中心的压力差，所以游泳时当人进入漩涡边沿后会被吸入漩涡中心。 20．打开自来水水龙头，使自来水流过如图所示的玻璃管，在A、B、C三处中， 处水的流速较大， 处水的压强较小。 【答案】 B B 【详解】[1]如图所示，打开自来水水龙头后，玻璃管各个位置在相同时间内流过的水的体积相同，因为在A、B、C三处中，B处玻璃管横截面积最小，所以相同时间内，水在B处流过的长度最长，所以在B处水的流速最快。 [2]根据流体压强与流速的关系可知，A、B、C三处中，B处水流速度最快，压强最小。 21．观察图甲中汽车的外形可知，若汽车在水平路面上急速行驶，由于车上表面空气的流速 车下面空气的流速，会使车对地面的压力 ，从而使车与地面之间的摩擦力 ，车容易失控。为了避免发生上述意外情况，有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”，其外形应选用图乙中的 （选填“A”或“B”）。 【答案】 大于 变小 变小 B 【详解】[1][2][3]由于空气流过上下表面的时间相同，汽车上表面是凸的，下表面是平的，空气流过上表面的路程大于下表面的路程，由可知，车上表面空气的流速大于车下面空气的流速，由于气体流速大，压强小，车上表面受到的气体压强小于下表面受到的气体压强，汽车受到向上的压强差，即受到向上的压力差。汽车静止时在竖直方向上，汽车受到竖直向下的重力和地面对车竖直向上的支持力，二力平衡，大小相等，汽车在水平路面上急速行驶，多了气体对它竖直向上的压力差，地面对车竖直向上的支持力会变小，地面对车的支持力与汽车对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，则会使车对地面的压力变小，滑动摩擦力与压力大小有关，则会使车与地面之间的摩擦力变小，车容易失控。 [4]“气流偏导器”提高“抓地力”即增大汽车对地面的压力，则需要受到气体的压力差向下，“气流偏导器”上表面受到的压强要大于下表面受到的压强，由于气体流速越大，压强越小，则需要上表面的气体流速小于下表面的气体流速，上表面需要是平的，下表面是凸的，因此其外形应选用图乙中的B。 22．我国古代先贤留下很多智慧的设计，如图a所示的“阴阳壶”就是众多智慧杰作中的一个。通过控制壶柄上的孔，可以控制倒出的液体类型，从而实现“一壶三出”，其原理图如图b所示：若捂住甲孔，倒出的是 （选填“甲”或“乙”）液体，这是由于 的作用，现代生活中与“阴阳壶”原理相同的是 （填序号）。 ①用吸管“吸”饮料；②火车站设计的安全线 【答案】 乙 大气压 ① 【详解】[1][2]“阴阳壶”使用时，阴阳壶倾斜，两种液体都向下运动，若捂住甲孔，则左侧壶内气体压强随体积的增大而减小，左侧壶内气体压强小于外界大气压，所以甲液体在大气压的作用下不能倒出；而乙孔使得右侧壶内与外界空气相通，则右侧壶内外的气体压强相同，乙液体受到重力就可流出来。 [3]①用吸管“吸”饮料利用了大气压的作用将饮料压入吸管； ②火车站设计的安全线，是由于火车进站时导致空气流速大，压强小，人容易被气压差压向火车，运用了流体压强与流速的关系； 故与“阴阳壶”原理相同的是①。 四、简答题 23．如图是我国自主研发的C919大型商用客机，其机翼形状应选 图（选填“甲”或“乙”），请你运用相关知识解释飞机升力的来源 。 【答案】 甲 见解析 【详解】[1][2]如图是我国自主研发的C919大型商用客机，其机翼形状应选图甲，因为图甲机翼形状做成上面凸起、下面平直，由于流体流速大的位置，压强小，所以飞机前进时，流过机翼上方的空气流速大、压强小，流过机翼下方的空气流速小、压强大，机翼上下方所受到的压强差便形成向上的升力，这就是飞机升力的来源。 五、实验题 24．如图1甲，小源撑着伞在雨中行走，一阵大风吹来，伞面被吹翻。他猜想伞面受到升力大小可能与空气的流速有关，于是设计了如图1乙所示的实验进行验证。 小源制作一个上凸下平的模型固定在托盘测力计上，用电风扇在模型正前方吹风模拟气流。打开电风扇，调整气流速度，读出测力计的示数，记入表中： 风速 无风 低速 高速 托盘测力计示数/N 18 16 10 根据小源实验的结果，解决现实生活中以下几个问题。 (1)通过上表数据可知。流体流速大的地方压强 （选填“大”或“小”）。夏天，若在电动车上加装遮阳伞（如图1丙），则该电动车快速行驶时，导致车轮和地面间的摩擦力 （选填“增大”或“减小”），会有很大的安全隐患； (2)为解决某地下商城“工”字形通道的通风问题，技术员设计了如图2所示的几种方案，弧形部分为墙面凸出部分，其中最有效的是方案 ； (3)流体的流速变化引起压强变化，既给我们带来便利，也可能造成危害。如火车急速行驶过站时，容易将人吸入。所以我们可以防止这一事故发生，可做的措施有： 。 【答案】(1) 小 减小 (2)二 (3)见解析 【详解】（1）[1]通过表中数据可知，风速越大，托盘测力计的示数越小，说明流体流速大的地方压强小。 [2]遮阳伞的形状是上方凸起的，当气流经过时，上方的流速大，压强小，下方的流速小，压强大，伞下方的气压大于伞上方的气压，这样就会产生一个向上的升力，使伞容易被风吸起来，使电动车对地面的压力减小，从而导致车轮对地面间的摩擦力减小，带来极大的安全隐患。 （2）为解决工字形过道通风问题，让空气流动起来，就要使得两侧通道空气流速不同从而使得两侧过道压强不同，利用压强差促使空气流动产生通风效果，根据流体压强与流速的关系，我们需要在两通道其中加一个凸起墙面，就可以保证两侧有压强差，则其中最有效的是方案二。 （3）当火车急速行驶过站时，火车附近空气流速大，压强小，容易将人吸入，为了防止这一事故发生，可以在火车站站台设置安全线。 25．阅读下面的资料，回答问题： 水陆两栖飞机----中航工业 AG600大型灭火飞机亮相“雅典国际消防展”。代号“鲲龙”的AG600飞机，是中国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机。 对飞机制造感兴趣的小明查阅资料后了解到，几百吨的飞机能飞上天，主要依靠的就是发动机以及完美的空气动力学设计。飞机在起飞时，首先发动机会加大马力，推动飞机高速向前飞行。发动机前面是一个风轮风扇，风扇可以吸进空气，吸进去的空气被压缩。压缩的空气来到燃烧室，与航空燃料进行混合，在这里，混合气体被点燃，从而产生高温高压的膨胀气体，燃烧产生的废气会从尾喷口高速喷出，从而产生巨大的推力，推动飞机向前运动。根据学过的知识，小明马上意识到推动飞机的施力物体是 。而完美的空气动力学设计主要是机翼特殊的形状。如图所示是机翼的一个截面示意图，因为上下表面形状不同，机翼上方比下方 （“空气流速大，压强小”或“空气流速小，压强大”）从而产生升力。 喜欢钻研的小明在观看C919的飞行纪录片时发现飞机在起飞时要先在水平路面上一直加速，而且机身并不是保持水平状态，而是有一个仰角（机翼下表面与水平面的夹角，称为机翼仰角）。于是他猜测飞机受到的升力大小与飞机的速度，以及机翼仰角有关。小明联合有同样兴趣的小伙伴们利用塑料泡沫等材料自制机翼模型，把圆柱形空心笔杆穿过“机翼”并固定在“机翼”上，将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定，确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动。将“机翼”挂在测力计的下方，实验装置如图所示。用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行。 为研究升力大小与机翼仰角的关系，用鼓风机对同一个“机翼”吹风，并保持 不变，改变 ，观察并记录测力计的示数；实验数据记录在下表（每次吹风前测力计的示数均为 ） 实验序号 机翼仰角 风速 弹簧测力计示数 F示/N 1 0°（水平） 低 3.2 2 0°（水平） 中 3.0 3 0°（水平） 高 2.6 4 较小 高 2.4 5 较大 高 2.3 6 最大 高 2.7 实验中升力的表达式为： （用题目中已知符号 表示）。根据表中数据，小明得出结论：由风速越大，升力 ；随着机翼仰角的增大，升力 。你认为飞机升力的大小可能还与哪些因素有关， （一点即可）。 【答案】 空气 空气流速大，压强小 风速 机翼仰角 越大 先增大后减小 见解析 【详解】[1]混合气体被点燃，从而产生高温高压的膨胀气体，气体向后喷向空气，由于力的作用是相互的，空气反过来给飞机提供一个向前的反作用力，因此推动飞机的施力物体是空气。 [2]一股气流在相同的时间内，通过机翼的上方和下方，上方气流通过时经过的路程大，速度大，压强小；下方气流通过时经过的路程小，速度小，压强大，故机翼上方压强小于下方压强，机翼的上下表面产生了压力差，这就是向上的升力。 [3][4]根据控制变量法可知，为研究升力大小与机翼仰角的关系，要保持风速一定，改变机翼仰角的大小，观察并记录测力计的示数。 [5]每次吹风前测力计的示数均为，实验中用鼓风机对同一个“机翼”吹风，机翼受到向上的升力，弹簧测力计的示数会减小，则升力的大小为。 [6]由前三组数据可知，机翼仰角相同时，风速越大，弹簧测力计示数越小，则由可知，升力越大，因此可知，机翼仰角一定时，风速越大，升力越大。 [7]由后3组数据可知，风速一定时，机翼仰角越大，弹簧测力计示数先减小后增大，由可知，风速一定时，随着机翼仰角的增大，升力先增大后减小。 [8]飞机升力的大小可能还与机翼面积有关，由可知，压强差相同时，机翼面积越大升力越大。 【链接中考】 1．（2025·四川宜宾·中考真题）下列事例主要用流体压强与流速关系来解释的是（　　） A．生活中常用吸管喝牛奶 B．机翼表面设计成上凸下平 C．高压锅容易把食物煮熟 D．拦河大坝设计成上窄下宽 【答案】B 【详解】A．吸管喝牛奶利用大气压将液体压入吸管，与流体流速无关，故A不符合题意； B．机翼表面设计成上凸下平，利用了流体压强与流速的关系：机翼上方空气流速大、压强小，下方流速小、压强大，从而产生升力。故B符合题意。 C．高压锅通过增大气压提高沸点，与流体流速无关，故C不符合题意； D．拦河大坝设计成上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大，底部宽可以承受较大压强，与流体流速无关，故D不符合题意。 故选B。 2．（2025·黑龙江绥化·中考真题）下列现象中能用流体压强与流速的关系解释的是（   ） A．口吹硬币跳越木块 B．用吸管吸饮料 C．铁轨下铺枕木 D．茶壶中水面相平 【答案】A 【详解】A．口吹硬币跳越木块，吹气时硬币上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，产生向上的压力差使硬币跳起，能用流体压强与流速关系解释，故A符合题意； B．用吸管吸饮料是利用大气压，吸气使吸管内气压减小，外界大气压将饮料压入吸管，故B不符合题意； C．铁轨下铺枕木是通过增大受力面积来减小压强，故C不符合题意； D．茶壶中水面相平是利用连通器原理（连通器内装同种液体，液体不流动时液面保持相平），故D不符合题意。 故选A。 3．（2025·山东·中考真题）小华观察发现：同一河流，狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发，他结合所学物理知识，设计了四种装置吸取液体肥，用于学校劳动基地水肥一体化灌溉，各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下，下列设计中吸肥最快的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】如图A 装置中间管道最窄，在水流量相同的情况下，水在A装置狭窄处流速最快，根据流速越大压强越小，此处压强会变得很小，与外界大气压形成较大的压强差，从而能快速将液体肥吸上来。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 4．（2024·山东东营·中考真题）如图所示，下列四个实例中，能利用流体压强和流速关系的知识解释的是（　　） A．甲图：拦河大坝设计成下宽上窄的形状 B．乙图：火车道路的铁轨下面铺放路枕 C．丙图：用吸管吸饮料时，饮料顺着吸管流进嘴里 D．丁图：候车的乘客应站在安全线以外，否则可能会被“吸”向行驶的列车 【答案】D 【详解】A．拦河大坝设计成下宽上窄的形状，是因为液体压强随深度的增加而增大，故A不符合题意； B．火车道路的铁轨下面铺放路枕，是通过增大受力面积来减小压强，故B不符合题意； C．用吸管吸饮料时，饮料在大气压强的作用下顺着吸管流进嘴里，故C不符合题意； D．行驶的列车快速驶过时，列车与候车的乘客之间的空气流速变大、压强变小，因而乘客会受到指向列车的压力差，可能会被“吸”向行驶的列车，所以候车的乘客应站在安全线以外，故D符合题意。 故选D。 5．（2024·陕西·中考真题）风洞是一种检测飞行器性能的设施。如图，将飞行器固定在风洞中，通过人工产生并控制气流，模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时，飞行器相对气流是 的，其上方气体流速大，压强 ，从而获得向上的升力。 【答案】 运动 小 【详解】[1][2]检测时，以气流为参照物，飞行器相对气流的位置发生了变化，飞行器相对于气流是运动的；其上方气体流速大，压强小，下方气体流速小，压强大，从而形成向上的压强差和压力差，获得了向上的升力。 6．（2024·辽宁·中考真题）如图（a），向一个空矿泉水瓶中倒入温水，晃动几下后将水倒出，迅速拧紧瓶盖，过一会儿发现水瓶扁了，这是由于 的作用；如图（b），剪掉瓶底并拧去瓶盖，打开吹风机，纸条“主动”钻进瓶口，这是由于空气中流速大的位置压强 。 【答案】 大气压 小 【详解】[1]向空矿泉水瓶中倒入温水，晃动几下后将水倒出，迅速拧紧瓶盖，过一会儿倒出热水的矿泉水瓶内气体温度降低，由于热胀冷缩，使得瓶内压强小于外界大气压强，在大气压强的作用下，矿泉水瓶被压扁了，因此该现象证明了大气压强的存在。 [2]在气体中，流速大的位置压强小。所以打开吹风机，纸条“主动”钻进瓶口，这是由于空气中流速大的位置压强小的原因造成的。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$