8.4 流体压强与流速的关系（举一反三·讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

8.4 流体压强与流速的关系 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳+2个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 高铁站台上为什么要画出安全警戒线？水翼船为什么会飞速前进？若想揭开这 些奥秘，则需 了解流体压强与流速的关系。 知识归纳 【知识点1 探究流体压强与流速的关系】 一、探究流体压强与流速的关系 液体和气体，统称为流体。它们流动时的压强与静止时的压强是否相同？ 其压强与它们的流速有关吗？ 下面，我们通过实验进行探究。 探究1：在两根筷子上放两个乒乓球，用吸管向两乒乓球中间吹气，你观察到了什么现象？为什么会产生这种现象？ 现象：由实验可见，用吸管向两乒乓球中间吹气时，乒乓球并没有被吹开，反而更加靠拢。 原因：两乒乓球中间流速快，压强小， 外围流速慢， 压强大。表明气体流速快，气体压强小， 气体流速慢，气体压强大。 探究2：如图所示，在水面上放两只小纸船，用水管向两船中间冲水，你观察到了什么现象？为什么会产生这种现象？ 现象：用水管向两船中间冲水，两只小纸船也会靠拢。这表明流体压强与流速有关。 原因：用水管向两船中间冲水，两船间水流速度大，压强小，船内外侧存在压强差，因而有压力差，使得两船靠拢。表明流体流速快流体压强小， 流体流速慢， 流体压强大。 二、流体压强与流速的关系 流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。这一结论就是流体压强与流速的关系。 自制简易喷雾器 如图甲所示，将一根吸管弯成直角，在弯折处剪开一个口，插入水中（这就是个简易的喷雾器模型），用力向管内吹气，你观察到了什么现象？说说这是为什么？操作时应注意哪些细节，才能使实验更容易成功？ 甲 乙 丙 丁 喷雾器的工作原理： 小孔处空气流速快，压强小，容器里液面上方的空气压强大，液体就沿着细管上升，从管口流出后，受气流的冲击，被喷成雾状（如图乙）。 【例1】（2026广西）向两张自由下垂的纸的中间用力吹气，如图，这两张纸的下端往________（选填“中间”或“两边”）移动，说明气体流速越________的地方，压强越小。 【答案】 中间 大 【解析】对着两张纸中间吹气时，两张纸之间的空气流速变大，压强减小，小于纸外侧的大气压，在内外压强（力）差的作用下，两张纸的下端会向中间移动，这个现象说明气体流速越大的地方，压强越小。 【变式1-1】如图所示，草原犬鼠的洞穴有两个洞口，A口在平地上，B口在凸起的小土包上．当微风从左向右掠过地面的时候，就会有气流在洞穴内流动，让闷热的洞穴变成凉爽的“空调房”．洞穴内能形成气流，是因为B口上方比A口上方（ ） A. 风速大，气压大 B. 风速大，气压小 C. 风速小，气压大 D. 风速小，气压小 【答案】B 【解析】A口在平地上，B口在凸起的小土包上，在相同时间内空气通过A的路程短，通过B的路程长，则通过A口上方的风速小，通过B口上方的风速大，则A处的气压大，B处的气压小，所以空气从A口进入洞穴，从B口流出，洞穴内能通风换气． 故ACD错误，B正确． 【变式1-2】如图所示，小红做口吹硬币跳跃木块的游戏。吹气时硬币向上“跳”，说明力改变了物体的__________；由此我们猜想：是不是__________跟气体的流速有关系? 【答案】 运动状态 压强 【解析】紧贴硬币上表面使劲吹气使硬币上方的空气流速大，压强变小，硬币下方的空气流速小，压强大，硬币受到一个向上的压力差，因此硬币就“跳”过了木块，说明力改变了物体的运动状态，这个现象利用了流体压强与流速关系，由此猜想：压强跟气体的流速有关系。 【变式1-3】小实验可实现大智慧，兴趣小组利用矿泉水瓶进行以下实践。 （1）如图甲所示，瓶内灌满水，用一张纸盖住瓶口，压紧后将瓶子倒置，水和纸都不会下落，这是由于_______的作用。 （2）如图乙所示，两个空瓶靠近并平行放置在光滑的玻璃板上，沿箭头方向用力吹气，发现两空瓶靠拢，这说明流体压强随流速增大而__________。 【答案】大气压/大气压强 减小/变小 【解析】（1）把装满水的瓶口盖上纸片倒置过来，水和纸片都不会下落，这是由于大气压将纸片托住了，此实验证明了大气压的存在。 （2）两个空瓶靠近并平行放置在光滑的玻璃板上，沿箭头方向用力吹气，两瓶之间空气流速变大，压强变小，两瓶外侧空气流速小，压强大，使两空瓶靠拢，该实验现象说明了流体压强随流速增大而减小。 【知识点2 流体压强与流速关系的应用】 应用实例一：飞机的机翼通常都做成上表面凸起、下表面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行（或空中飞行）时，由于机翼的特殊形状，流过机翼上方的空气速度大，流过机翼下方的空气速度小，因此，机翼上方空气对机翼上表面的压强较小，下方空气对机翼下表面的压强较大。 如图所示，机翼上下方所受压力差形成向上托举的力，是飞机升力的一个来源。 认识飞机升力：机翼上下表面的压力差就是飞机的升力（飞机升力来源之一）。 应用实例二：水翼船在船身底下装有类似于飞机机翼的水翼，你能解释水翼船能高速行驶的原因吗？ 水翼船的船身下面装有水翼，当水翼船达到一定的速度时，水对水翼船产生足够的举力（升力），使船不再吃水而处于水面之上，这时船受到的阻力大大减小。 应用实例三：如图所示，在火车站或地铁站的站台，都会标注一条白色的安全线，以此提醒旅客，当列车驶过时不能超越安全线。这是为什么呢？当列车行驶时，会带动其周围空气流动更快，形成压强差。若旅客离列车太近，这个压强差会把人“推”向列车，造成事故。因此，我们要提高安全意识，遵守交通规则，珍爱生命。 应用实例四：跑车的气流偏导器 跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”， “气流偏导器”上表面平直，下表面呈弧形向下凸，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气小。此时，上方空气压强比下方空气压强大，这样，“气流偏导器”受到一个向下的压力差，从而使车轮抓紧地面。 应用实例五：为什么龙卷风的破坏能力那么强？ 由于空气高速旋转，龙卷中心气压极度减小，远小于大气压强。由于气压差，在龙卷风周围的物体，被“吸”向龙卷风。所以要求人们远离龙卷风。 应用实例六：两船平行行驶时要保持一定的距离 两船平行急速行驶时，两船间水流速度大，压强小，船内外侧存在压强差，因而有压力差，使得两船相撞。 应用实例七：踢足球中的“香蕉球” 香蕉球（bananakick）是一种足球技巧，通常是在进行任意球或角球时使用。这种技巧的关键在于给球施加旋转，使得球的轨迹在空中呈现出曲线。球员通常会用脚的外侧踢球，并在踢球的同时使脚部向内侧旋转。这种旋转会改变球的自旋方向，从而导致球的运动轨迹向外弯曲。香蕉球的优势在于能够躲过对方的人墙或守门员，并能够在球门前制造出难以捉摸的弯曲球门球。 由于气体的流速越大，压强越小。罚“香蕉球”的时候，足球一边向前飞行一边不断地旋转，两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样，于是，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。 【例2】（2026广东省）如图是某新型电吹风的风路示意图，空气被吸进内部风道，由出气口高速喷出。图中各点风速大小满足，其中气体压强最大的是（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 【答案】D 【解析】在流体中，流速越小的位置，压强越大；流速越大的位置，压强越小；图中各点风速大小满足，即d点流速最小，因此压强最大，故选D。 【变式2-1】一座桥头立着如图甲所示的标志牌，它的作用是提醒司机所驾驶车辆的总重不允许超过______N，否则就可能发生危险，车辆对这座桥面的压力是由于_______（选填“轮胎”或“地面”）发生形变产生的。若在无风的天气，汽车在公路上快速行驶时，车后面的树叶总会向如图乙中所示的______（选填“A”、“B”或“C”）方向飘动，这是因为汽车在快速行驶时，马路中间的空气流速大，压强________。 【答案】 2×105 轮胎 A 小 【解析】图甲表示该桥允许车辆的最大质量为20t，即为20000kg，所以车辆的最大重力为 弹力是由于物体发生弹性形变而产生的，因此车辆对这座桥面的压力，是因为轮胎发生弹性形变要恢复到原来的形状而对地面产生的力。 汽车在快速行驶时，马路中间的空气流速大，根据流体压强与流速的关系可知，A位置的空气流速大，压强小，所以车后面的树叶总会向A方向飘动。 【变式2-2】如图所示的事例中，不能用流体压强与流速关系解释的是（ ） A. 候车时不要越过安全线 B. 热气球升空原理 C. 车尾部装有气流偏导器 D. 航海时两船不能近距离同向航行 【答案】B 【解析】A．列车进站时，人与列车之间的空气流速大，压强小，人身后的空气流速慢，压强大，人在压强差的作用下容易被推向列车，所以候车时不要越过安全线，利用了流体压强与流速的关系，故A不符合题意； B．热气球升空利用的是浮力的作用，没有利用流体压强与流速的关系，故B符合题意； C．车尾部装有气流偏导器，上平下凸，上方的空气流速慢，压强大，下方的空气流速大，压强小，会产生一个向下的压力，可以增大车子受到的摩擦力，增强抓地力，利用了流体压强与流速的关系，故C不符合题意； D．两船并排快速前行，可导致中间水流速变大，压强变小，而外侧流速慢，压强大，在压强差的作用下船容易向中间靠近，造成事故，所以航海时两船不能近距离同向航行，利用了流体压强与流速的关系，故D不符合题意。故选B。 【变式2-3】（2025黑龙江龙东）阅读下面短文，回答问题。 据报道，中国一年快递业务量突破1700亿件，连续11年稳居世界第一。物流装备制造业如何助力中国快递再上新台阶引发新思考。 图中是我国某公司设计制造的物流无人机，机身上有水平机翼，还有4对带动桨叶水平旋转的电动机，尾部有1个带动桨叶竖直旋转的电动机。当水平旋转桨叶转动时，静止在地面的无人机向上运动，升空后竖直旋转桨叶转动时，推动飞机向前运动。 （1）当水平桨叶转动时，对桨叶产生向上升力的施力物体是 _______ ，这个力改变了飞机的 _________ ，使飞机向上运动。 （2）飞机向前运动时水平机翼受到向上的升力。观察图中水平机翼的形状，并分析机翼受到向上的升力的原因。 【答案】（1） 空气 运动状态 （2）见解析 【解析】（1）水平桨叶转动时，对空气提供一个向下的力，由于力的作用是相互的，空气对桨叶提供一个向上的力，使飞机向上升，故对桨叶产生向上升力的施力物体时空气。 当水平桨叶转动时，使飞机向上运动，就是在力的作用下，飞机由静止变为运动，飞机的运动状态发生了改变。 （2）图中机翼的上表面为弧形，而下表面较为平直，当飞机向前运动，空气流经机翼时，空气在上表面的流速比下表面快，根据流体压强与流速的关系可知，流速越快的地方，压强越小，因此机翼上、下表面的产生了一个向上的压强差，机翼上、下表面的产生了一个向上的压力差，这个压力差就是升力。 模块三 课后作业 一、选择题(共7题) 1. 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 【解析】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。 2. 小明在倒置的漏斗里放一个乒乓球，先用手指托住乒乓球，然后将手指移开的同时从漏斗口用力向下吹气，如图所示。则乒乓球的状态及其上方气体流速、压强分析正确的是（　　） A. 不会下落，流速增大，压强变大 B. 不会下落，流速增大，压强变小 C. 会下落，流速增大，压强变大 D. 会下落，流速增大，压强变小 【答案】B 【解析】当小明从漏斗口用力向下吹气时，乒乓球上方的空气流速会增大，压强会减小；由于乒乓球下方的空气流速没有变化，所以乒乓球下方的气体压强保持不变，且大于上方的气体压强。这个压强差会产生一个向上的升力，作用在乒乓球上。 这个向上的升力会抵消乒乓球的重力，因此乒乓球不会下落。 故选B。 3．如图所示是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图，它有两个出口，当风吹过隆起的洞口A表面时，风速较大，吹过平坦的洞口B表面时，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去习习凉风，则下列有关洞内风向分析正确的是（　　） A．风总是从A口吹入，B口吹出 B．风总是从B口吹入，A口吹出 C．风总是从A、B口同时吹入 D．风总是不会吹入任一洞口 【答案】B 【解析】等质量的空气在相同的时间内通过出口的上表面，由于B出口平直，A出口向上突起，所以空气通过B出口上表面的流速小，压强大；通过A出口上表面的流速大，压强小，在两个出口间形成一个向右的压强差，因此，地面上的风总是B口吹入A口吹出 ，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 4. 近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度｡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，如图所示，下列说法正确的是 A. 遮阳伞上边空气流速小，压强小，伞面被向下压 B. 遮阳伞下边空气流速大，压强小，伞面被向上吸 C. 遮阳伞上边空气流速大，压强大，伞面被向下压 D. 遮阳伞下边空气流速小，压强大，伞面被向上吸 【答案】D 【解析】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，使电动车不能平稳行驶。故选D。 5．如图所示的四幅图中，不能利用流体压强与流速的关系解释的是（　　） A．用吸管将饮料吸到嘴里 B．热气球腾空而起 C．向烧瓶浇冷水，停止沸腾的水又沸腾了 D．往b管中吹气，a管中的水面上升 【答案】ABC 【解析】A.用吸管吸饮料的原理是：先把吸管内的空气吸走，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，利用了大气压强，不能利用流体压强与流速的关系解释，故A符合题意； B.热气球升空，是因为热空气的密度比空气的密度小，热气球受到的浮力大于重力，利用的是空气的浮力，不能利用流体压强与流速的关系解释，故B符合题意； C.向瓶底浇冷水，瓶内压强变小，水的沸点降低，停止沸腾的水又沸腾了，不能利用流体压强与流速的关系解释，故C符合题意； D.a管中水面上升，是因为向b管中吹气时，a管上方的空气流速增大、压强减小，故D不符合题意。 故选：ABC。 6. 如图所示，是河水中的漩涡。漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较小，压强较大，从而形成压力差，导致周边物体易被“吸入”漩涡；小明采用“向漏斗口吹气，观察乒乓球状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。以下方案不合理的是（ ） A．竖直向上吹气 B．水平向右吹气 C．竖直向下吹气 D．斜向下吹气 【答案】 A 【解析】A．不吹气时，乒乓球受到的重力和支持力是平衡力，乒乓球处于静止状态；竖直向上吹气时，乒乓球底部空气流速大、压强小，乒乓球上面流速小、压强大，产生向下的压力，乒乓球受竖直向下的重力，乒乓球还受到支持力作用，这三个力是平衡力，乒乓球也处于静止状态，不能通过对比实验现象来探究流体流速对流体压强的影响，故A符合题意； B．不吹气时，乒乓球由于重力作用会滚下来，水平向右吹气时，乒乓球左侧空气流速大、压强小，乒乓球右侧空气流速小、压强大，产生向左的压力，乒乓球保持静止状态，对比实验现象可以探究流速对流体压强的影响，故B不符合题意； C．不吹气时，乒乓球由于重力作用会滚下落，竖直向下吹气时，乒乓球上方空气流速大、压强小，乒乓球下方空气流速小、压强大，产生向上的压力，乒乓球保持静止状态，对比实验现象可以探究流速对流体压强的影响，故C不符合题意； D．不吹气时，乒乓球由于重力作用会滚下来，斜向下吹气时，乒乓球右上方空气流速大、压强小，乒乓球左下方空气流速小、压强大，产生向右上方的压力，乒乓球保持静止状态，对比实验现象可以探究流速对流体压强的影响，故D不符合题意。故选A。 7. 我国完成了速度超过400km/h的高铁交会试验，两列高速运行的列车交会过程中，产生“强吸力”的原因是两车之间的空气（　　） A．流速大，压强大 B．流速小，压强小 C．流速大，压强小 D．流速小，压强大 【答案】C 【解析】本题考查的知识点是流体压强与流速的关系．流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小．比较两列高速运行的列车之间的压强以及外侧的压强的大小． 两列高速运行的列车交会过程中，两列高速列车之间的空气流动速度很大，压强小，两列车外侧的压强不变，车受到外侧压强大于车内侧受到的压强，两列车产生“强吸力”，故C正确． 点评：能够知道两列列车产生“强吸力”的原因，是解决问题的根本，而抓住哪个位置的流速大小，进而考虑该位置压强的大小是关键。能够熟练应用流速与压强关系这个规律是采分点。通过本题的解决，可以培养师生情感态度与价值观教育，比如在设计铁轨时，每对铁轨之间应该保持的最近距离要有限制，不是随意的。 二、填空题(共7题) 8. （2026安徽省一模）在高铁站的站台上，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线（如图所示），所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时，列车附近的空气流速大，压强______，若越过安全线，即使与列车保持一定的距离，也是非常危险的。 【答案】小 【解析】当列车驶过时带动空气流速加快，使人身体前面压强变小，而身后空气流速慢压强大，当列车驶过时，即使与车保持一定的距离，也很容易被身后的压强推入火车道，因此是非常危险的。 9. 如图甲，西汉时期的熊足青铜鼎，被誉为“古代高压锅”。鼎内装入水、盖上鼎盖，鼎下堆放干柴燃烧，鼎内的水在120℃沸腾，其原理是液面上方气压越______（选填“大”或“小”），液体的沸点越高；宽大的“熊足”是为了______（选填“增大”或“减小”）对地面的压强。如图乙，U形管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。用嘴从右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度______（选填“大于”或“小于”）a管上方的气流速度，U形管中______（选填“a”或“b”）管水面升高。 【答案】 大 减小 小于 a 【解析】液体沸点随液面上方气压的增大而升高，随液面上方气压的减小而降低。 “熊足”宽大是为了增大与地面的受力面积，在压力一定时可以减小对地面的压强。 用嘴从右端c处往装置里急吹气，a管上方管径小，气体流速大，b管上方管径大，气体流速小。 a管上方管径小，气体流速大，压强较小，b管上方管径大，气体流速小，压强较大，从而导致b管上方气体压强大于a管上方气体压强，a管水面升高。 10. （2025江西）如图所示，飞机的机翼是仿照鸟的翅膀设计出来的，气流经过机翼下方的流速比上方的流速小，机翼下方的空气压强比上方的空气压强___________，于是产生向上的升力；飞机升得越高，受到的大气压越___________。 【答案】 大 低 【解析】机翼模型上凸下平的形状导致机翼上方的空气流速比机翼下方的空气流速大，流体中，流速大的位置压强小，则机翼下方的空气压强比上方的空气压强大。 在地球上，高度越高，大气压越低，所以飞机升得越高，受到的大气压越低。 11．夏季是溺水安全事故高发期，由于河流中水流快慢不均，会形成一定的漩涡，如果下水游泳，很容易被卷进漩涡里，如图所示，是河水中的漩涡。漩涡中心水的流速相对边缘处的流速较_________，压强较_________，从而形成压力差，导致周边物体易被“吸入”漩涡。（温馨提示：严禁学生私自下河游泳） 【答案】快 小 【解析】在流体中，流速越大的位置，压强越小。水流漩涡中心处水流速度快，压强小，漩涡边缘处水流速度慢，压强大，使得漩涡内外产生压强差，从而形成压力差，导致周边物体易被“吸入”漩涡，所以严禁私自下河游泳。 12. 如图1所示为离心式水泵，它能把水从低处抽到高处，是利用了______。如图2所示实验，固定在水平桌面上两根平行的木棒上，放了间隔一定距离的两个乒乓球，向两个乒乓球中间的间隙用力水平吹气，则两个乒乓球______（选填“靠近”或“远离”），出现这种现象的原因是：流体流速越大，压强越______。 【答案】大气压 靠近 小 【解析】离心水泵抽水通过叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来。 向乒乓球中间吹气时，乒乓球中间流速大，压强变小，乒乓球外侧大气压不变，乒乓球外侧压强大于内侧压强，所以乒乓球向中间靠拢，出现这种现象的原因是：流体流速越大的位置压强越小。 13. 地效翼船（如图所示）是一种经济、安全的飞行器，其工作原理是：在贴近水面或地面飞行时，离地表很近带有翼刀或隔断端板的机翼下方，就会形成气流堵塞，导致空气流速减小，压强________，使机翼上下表面间形成压力差，从而产生一个________（选填“向上”或“向下”）的升力。 【答案】 增大（变大） 向上 【解析】等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲，机翼上方气流的截面面积大，所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速；而下表面平直，因此机翼下方的流速大致等于前方的流速，从而可以知道，机翼下方的流速就小于机翼上方的流速，所以机翼下方的压强大于机翼上方的压强，这样就产生了作用在机翼上的向上的力，因此地效翼船可以飞起来了。 14．有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”，如图所示，由于“气流偏导器”上表面平直，下表面呈弧形凸起，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度________(选填“大”或“小”)，此时，上方空气压强比下方空气压强________(选填“大”或“小”)，这样，“气流偏导器”受到一个向________(选填“上”或“下”)的压力差，从而使车轮抓紧地面。 【答案】小；大；下。 【解析】由于气流偏导器下方凸起，当上下气体在相同时间内经过偏导器上下方时，导致下方气体流速快，根据流体压强与流速的关系可知，下方气体的压强小，上方气体的压强大，产生一个向下的合压强，从而使跑车受到一个向下的压力，在这个压力作用下跑车与地面的摩擦力变大，从而抓紧地面。 三、简答题(共3题) 15. （2025贵州）如图所示，有一种灭火喷水枪，枪管呈S状，灭火时只要将喷水枪置于着火房屋的窗口处并使枪口向外，当水枪向窗外喷出高速水流，就能将屋内烟、气“带走”，使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。请用相关物理知识解释烟、气被“带走”的原因。 【答案】见解析 【解析】当水枪向窗外喷出高速水流时，高速水流附近的空气流速会随之增大，压强减小，屋内空气流速慢，压强大，在屋内外压强差作用下，屋内烟、气从屋内出来，使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。 16. 深圳地区经常会有台风(如图所示)，市政府要求居民将简易房的屋顶加固，请你对这一要求进行合理解释。 【答案】刮台风时，由于屋顶上凸，相同时间内，屋顶上方空气经过的路程长，流速大，压强就小，相对而言屋内空气流速小，压强大，所以屋顶受到的向上的压力大于向下的压力，很容易被向上掀起，因此要进行加固。 【解析】利用流体流速与压强的关系分析屋顶上方空气流速大，压强小，屋子内房顶的气体流速小，压强大。再结合压强公式P=F/S得出房顶内外受到压力的大小。这样采取一些措施就不难了。 17．黔西高铁站正式运行通车，小鹭搜索相关的信息：高铁站台前有时一条安全线如图所示：高铁列车车身线形流畅、优美，头部向前突出颇像子弹头；当列车刹车时，乘客会向前倾。请你解释： （1）为什么乘客候车时都要站在黄色的安全线外？ （2）为什么行驶中的车辆紧急刹车时，乘客会向前倾？    【答案】（1）见详解；（2）见详解 【解析】（1）因为列车快速行驶时，靠近车体附近的空气流速快、压强小，远离车体的空气流速慢、压强大，导致车体附近存在压强差，可能将乘客推向高铁，所以为了乘客的侯车安全，应站在黄色的安全线以外。 （2）当行驶中的车辆紧急刹车时，人的下半身随车辆一起减速，而人的上半身由于惯性，仍继续向前运动，所以乘客会向前倾。 四、探究与实验题(共1题) 18. （2026贵州省）列车进站时，在列车与候车旅客之间会形成快速气流，从而在旅客身体两侧形成气压差，气压差产生的空气推力有可能将人推向列车造成危险。如图甲所示，候车时不跨越安全线是每位旅客必须遵守的规则。那么，“人此时所受空气推力F的大小与其身体两侧空气流速的大小有什么关系呢？” 为了探究这一问题，某同学设计并组装了如图乙所示（俯视图）的实验装置：将一根透明塑料管固定于水平桌面，有低、高风速挡的电吹风靠近左侧管口，再将一个直径略小于塑料管内径的圆柱形轻质泡沫块用细线与弹簧测力计连接，然后把泡沫块置于管内正中间，测力计拉环固定于桌面，此时测力计示数为零。整个装置处于无风环境。 请完成以下探究并回答问题： （1）电吹风沿垂直塑料管的方向吹风，此时泡沫块左侧空气的压强比右侧压强___________，泡沫块在空气推力的作用下向左运动拉伸测力计。泡沫块与管壁间的摩擦忽略不计，则其稳定后所受空气推力的大小___________测力计示数（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）先后用电吹风的低、高风速挡吹风，泡沫块稳定后，测力计的示数依次为、，比较发现，由此可知：仅在一侧吹风时，空气流速越大，泡沫块所受的推力___________。 （3）在真实场景中，列车进站时，站台上旅客身体两侧均有空气流动，且离列车较近一侧的空气流速更快，而本实验仅在泡沫块左侧吹风。为贴合真实场景，若在右侧管口再放置一个相同的电吹风，使两电吹风同时同向吹风，左侧电吹风使用高风速挡，则右侧电吹风应该选择___________挡进行实验。设泡沫块再次稳定后测力计的示数为，请判断和的大小关系，并写出你作此判断的推理过程：___________。 【答案】（1） 小 等于 （2）越大 （3） 低风速挡 ，因为​对应的是仅左侧高风速吹风，右侧为无风的大气压，在右侧增加低风速吹风后，右侧空气流速变大、压强减小，左侧压强不变，所以泡沫块左右两侧的压强差比原来更小，推力更小，故 【解析】（1）电吹风在左侧吹风，左侧空气流速大于右侧，因此左侧压强比右侧更小。 泡沫块稳定后受力平衡，忽略摩擦时，向左的空气推力和向右的测力计拉力是一对平衡力，大小相等，因此推力大小等于测力计示数。 （2）低风速时推力​小于高风速时推力，说明空气流速越大，物体两侧压强差越大，泡沫块受到的推力越大。 （3）真实场景中，旅客离列车近的一侧流速更快，离列车远的一侧流速更慢，因此左侧高风速（对应近列车侧），右侧应选低风速挡（对应远列车侧）。 对比（仅左侧吹风，右侧流速为0）和（左右都吹风，左侧高风速、右侧低风速）：左侧压强不变，右侧流速变大、压强减小，因此左右两侧的压强差比原来更小，推力更小，因此。 五、综合应用题(共3题) 19.如图所示是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图，洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的圆形土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中的一个洞口堆成土包，是为了建一处视野开阔的瞭望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口处都堆上土包呢？那样不就有了两个瞭望台了吗？实际上两个洞口的形状不同，决定了洞口流动的方向，吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风速度大，压强小，因此地面上风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。 请回答下列问题。 （1）标出洞穴中空气流动的方向。 （2）试着运用上文提到的物理知识说明，乘客为什么必须站在安全线以外的位置侯车？ （3）上文提到的物理知识在生产和生活中也有着广泛的应用，如：______（举一例） 【答案】见解析 【解析】（1）洞穴口有平的有凸的，有风经过时，相同时间内，经过平的时速度小、压强大；经过凸的时速度大，压强小，两洞口出现压强差，使空气顺利进入洞穴． （2）当乘客面向列车时，前方的空气流动速度大、压强小；后方大气压不变．人的前后方 出现压强差，把人推向列车造成伤害． （3）如飞机的机翼、汽车呈现流线型等都是利用流体的压强与流速的关系的设计的。 20. 请阅读《水上之翼》并回答问题。 水上之翼 水翼船是一种水上运输工具，是航空机翼理论在船舶上的推广应用。几乎在飞机发展的同时，就有人研究水翼船。 将类似于飞机机翼的水翼装在船身底下，一般有前、后水翼各一只。当船在水中高速航行时，水翼会让经过自己的水流向下偏转，水流就会反过来向上推动水翼，将沉重的船体部分或全部抬到水面之上，只有水翼、螺旋桨和舵等在水下，从而减少船在行驶过程中受到的阻力，提高船速。20世纪90年代，国产水翼船已成功投入水运行业，并以固定航线航行。 水翼船通常有浮航、起飞和翼航三个航态。每个航态对应不同的速度范围，相应有不同的阻力。浮航航态与普通船基本相同，只有靠、离码头和特大风浪中才处于此航态。起飞航态是短时间的过渡航态。当船体离开水面进入翼航状态后，随着航速的提高，水翼受到的水阻力和船身受到的空气阻力不断增加，当总阻力增大至与螺旋桨的推力相等，即达到翼航状态的最大航速。 与普通民用客货船相比，水翼船速度快，且耐风浪性能较好，有着多方面显著优势。但现今存在的水翼船排水量大多不超过1000吨，并以近海航行为主，原因是要制造大型的水翼船或进一步提高船速，还存在困难，比如在制造船体和水翼的材料、功率大且经济性好的动力装置等方面还存在技术难题。 请根据上述材料，回答下列问题 （1）文中画横线语句的描述对应的物理规律是______； （2）水翼船在翼航航态下，达到最大航速时，其受到的总阻力______（选填“大于”“等于”或“小于”）螺旋桨的推力； （3）有人设计了一款水翼船模型，如图所示，其水翼安装正确的是______； A．B． C．D． （4）若想建造载货量更大的水翼船，可以从哪些方面进行改进，请你提出一条改进建议______。 【答案】（1） 力的作用是相互的 （2） 等于（3） D （4） 见解析 【解析】（1）水翼会让经过自己水流向下偏转，此时水翼给水流一个作用力，水流就会反过来向上推动水翼，说明力的作用是相互的。 （2）由“当船体离开水面进入翼航状态后，随着航速的提高，水翼受到的水阻力和船身受到的空气阻力不断增加，当总阻力增大至与螺旋桨的推力相等，即达到翼航状态的最大航速”可知，水翼船在翼航状态下，达到最大航速时，其受到的总阻力等于螺旋桨的推力。 （3）水翼上方向上凸起，水流的流速大，压强小，船受到一个向上的升力。 故选D。 （4）若想建造载货量更大的水翼船，可以采用密度更小的材料来建造船身，减轻自身重力，在浮力一定时，可以装载质量更大的货物。 21. 鸟撞是指鸟类与飞行中的飞机发生碰撞造成伤害的事件。由于飞机飞行速度快，与飞鸟发生碰撞后常造成极大的破坏，严重时会造成飞机的坠毁，前鸟撞是威胁航空安全的重要因素之一。另外随着高速铁路技术的发展，鸟与火车的碰撞也被列为需要防范的事故之一。 （1）如图甲，一架飞机以720km/h的速度向距离30m的正前0点的鸟迎头飞去，则飞机上的A点到达O点位置所需的时间是______s；一只1kg的鸟正面撞在飞机上会产生3.2×104N撞击力，如果撞击面积为0.01m2，则撞击飞机的压强是______Pa。从飞机承受鸟类撞击和飞行考虑，制造飞机的材料应该是硬度大、密度______（选填“大”或“小”）的材料。 （2）如图乙，小虎向两张纸中间吹气，这时会发现两张______（选填“靠拢”或“远离”），此实验现象初步说明______，因此正常飞行中的飞机机翼的横截面要设计成图中的______（选填字母）。 A．B．C．D． 【答案】（1） 0.15 3.2×106 小 （2） 靠拢 流体流速越大的位置压强越小 B 【解析】（1）飞机速度 v=720km/h=200m/s 由可得飞机上的A点到达O点位置所需的时间 撞击飞机的压强 为了抗击鸟的撞击，飞机的材料抗性要大，为了减轻飞机的重量，应选用密度小的材料。 （2）根据流体压强和流速的关系，小虎向两张纸中间吹气，中间的空气流速增大，压强减小，纸张外侧的压强不变，纸张受到向内的压强大于向外的压强，受到向内的压力大于向外的压力，纸张在压力差的作用下向中间靠拢，说明气体流速大的地方压强越小。 正常飞行时，飞机机翼应该设计成上表面弯曲、下表面平直的形状，机翼上方流速大，压强小，机翼下方流速小，压强大，机翼在压强差的作用下产生向上的升力。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 8.4 流体压强与流速的关系 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳+2个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 高铁站台上为什么要画出安全警戒线？水翼船为什么会飞速前进？若想揭开这 些奥秘，则需 了解流体压强与流速的关系。 知识归纳 【知识点1 探究流体压强与流速的关系】 一、探究流体压强与流速的关系 液体和气体，统称为流体。它们流动时的压强与静止时的压强是否相同？ 其压强与它们的流速有关吗？ 下面，我们通过实验进行探究。 探究1：在两根筷子上放两个乒乓球，用吸管向两乒乓球中间吹气，你观察到了什么现象？为什么会产生这种现象？ 现象：由实验可见，用吸管向两乒乓球中间吹气时，乒乓球并没有被吹开，反而更加靠拢。 原因：两乒乓球中间流速快，压强小， 外围流速慢， 压强大。表明气体流速快，气体压强小， 气体流速慢，气体压强大。 探究2：如图所示，在水面上放两只小纸船，用水管向两船中间冲水，你观察到了什么现象？为什么会产生这种现象？ 现象：用水管向两船中间冲水，两只小纸船也会靠拢。这表明流体压强与流速有关。 原因：用水管向两船中间冲水，两船间水流速度大，压强小，船内外侧存在压强差，因而有压力差，使得两船靠拢。表明流体流速快流体压强小， 流体流速慢， 流体压强大。 二、流体压强与流速的关系 流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。这一结论就是流体压强与流速的关系。 自制简易喷雾器 如图甲所示，将一根吸管弯成直角，在弯折处剪开一个口，插入水中（这就是个简易的喷雾器模型），用力向管内吹气，你观察到了什么现象？说说这是为什么？操作时应注意哪些细节，才能使实验更容易成功？ 甲 乙 丙 丁 喷雾器的工作原理： 小孔处空气流速快，压强小，容器里液面上方的空气压强大，液体就沿着细管上升，从管口流出后，受气流的冲击，被喷成雾状（如图乙）。 【例1】（2026广西）向两张自由下垂的纸的中间用力吹气，如图，这两张纸的下端往________（选填“中间”或“两边”）移动，说明气体流速越________的地方，压强越小。 【答案】 中间 大 【解析】对着两张纸中间吹气时，两张纸之间的空气流速变大，压强减小，小于纸外侧的大气压，在内外压强（力）差的作用下，两张纸的下端会向中间移动，这个现象说明气体流速越大的地方，压强越小。 【变式1-1】如图所示，草原犬鼠的洞穴有两个洞口，A口在平地上，B口在凸起的小土包上．当微风从左向右掠过地面的时候，就会有气流在洞穴内流动，让闷热的洞穴变成凉爽的“空调房”．洞穴内能形成气流，是因为B口上方比A口上方（ ） A. 风速大，气压大 B. 风速大，气压小 C. 风速小，气压大 D. 风速小，气压小 【变式1-2】如图所示，小红做口吹硬币跳跃木块的游戏。吹气时硬币向上“跳”，说明力改变了物体的__________；由此我们猜想：是不是__________跟气体的流速有关系? 【变式1-3】小实验可实现大智慧，兴趣小组利用矿泉水瓶进行以下实践。 （1）如图甲所示，瓶内灌满水，用一张纸盖住瓶口，压紧后将瓶子倒置，水和纸都不会下落，这是由于_______的作用。 （2）如图乙所示，两个空瓶靠近并平行放置在光滑的玻璃板上，沿箭头方向用力吹气，发现两空瓶靠拢，这说明流体压强随流速增大而__________。 【知识点2 流体压强与流速关系的应用】 应用实例一：飞机的机翼通常都做成上表面凸起、下表面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行（或空中飞行）时，由于机翼的特殊形状，流过机翼上方的空气速度大，流过机翼下方的空气速度小，因此，机翼上方空气对机翼上表面的压强较小，下方空气对机翼下表面的压强较大。 如图所示，机翼上下方所受压力差形成向上托举的力，是飞机升力的一个来源。 认识飞机升力：机翼上下表面的压力差就是飞机的升力（飞机升力来源之一）。 应用实例二：水翼船在船身底下装有类似于飞机机翼的水翼，你能解释水翼船能高速行驶的原因吗？ 水翼船的船身下面装有水翼，当水翼船达到一定的速度时，水对水翼船产生足够的举力（升力），使船不再吃水而处于水面之上，这时船受到的阻力大大减小。 应用实例三：如图所示，在火车站或地铁站的站台，都会标注一条白色的安全线，以此提醒旅客，当列车驶过时不能超越安全线。这是为什么呢？当列车行驶时，会带动其周围空气流动更快，形成压强差。若旅客离列车太近，这个压强差会把人“推”向列车，造成事故。因此，我们要提高安全意识，遵守交通规则，珍爱生命。 应用实例四：跑车的气流偏导器 跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”， “气流偏导器”上表面平直，下表面呈弧形向下凸，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气小。此时，上方空气压强比下方空气压强大，这样，“气流偏导器”受到一个向下的压力差，从而使车轮抓紧地面。 应用实例五：为什么龙卷风的破坏能力那么强？ 由于空气高速旋转，龙卷中心气压极度减小，远小于大气压强。由于气压差，在龙卷风周围的物体，被“吸”向龙卷风。所以要求人们远离龙卷风。 应用实例六：两船平行行驶时要保持一定的距离 两船平行急速行驶时，两船间水流速度大，压强小，船内外侧存在压强差，因而有压力差，使得两船相撞。 应用实例七：踢足球中的“香蕉球” 香蕉球（bananakick）是一种足球技巧，通常是在进行任意球或角球时使用。这种技巧的关键在于给球施加旋转，使得球的轨迹在空中呈现出曲线。球员通常会用脚的外侧踢球，并在踢球的同时使脚部向内侧旋转。这种旋转会改变球的自旋方向，从而导致球的运动轨迹向外弯曲。香蕉球的优势在于能够躲过对方的人墙或守门员，并能够在球门前制造出难以捉摸的弯曲球门球。 由于气体的流速越大，压强越小。罚“香蕉球”的时候，足球一边向前飞行一边不断地旋转，两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样，于是，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。 【例2】（2026广东省）如图是某新型电吹风的风路示意图，空气被吸进内部风道，由出气口高速喷出。图中各点风速大小满足，其中气体压强最大的是（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 【答案】D 【解析】在流体中，流速越小的位置，压强越大；流速越大的位置，压强越小；图中各点风速大小满足，即d点流速最小，因此压强最大，故选D。 【变式2-1】一座桥头立着如图甲所示的标志牌，它的作用是提醒司机所驾驶车辆的总重不允许超过______N，否则就可能发生危险，车辆对这座桥面的压力是由于_______（选填“轮胎”或“地面”）发生形变产生的。若在无风的天气，汽车在公路上快速行驶时，车后面的树叶总会向如图乙中所示的______（选填“A”、“B”或“C”）方向飘动，这是因为汽车在快速行驶时，马路中间的空气流速大，压强________。 【变式2-2】如图所示的事例中，不能用流体压强与流速关系解释的是（ ） A. 候车时不要越过安全线 B. 热气球升空原理 C. 车尾部装有气流偏导器 D. 航海时两船不能近距离同向航行 【变式2-3】（2025黑龙江龙东）阅读下面短文，回答问题。 据报道，中国一年快递业务量突破1700亿件，连续11年稳居世界第一。物流装备制造业如何助力中国快递再上新台阶引发新思考。 图中是我国某公司设计制造的物流无人机，机身上有水平机翼，还有4对带动桨叶水平旋转的电动机，尾部有1个带动桨叶竖直旋转的电动机。当水平旋转桨叶转动时，静止在地面的无人机向上运动，升空后竖直旋转桨叶转动时，推动飞机向前运动。 （1）当水平桨叶转动时，对桨叶产生向上升力的施力物体是 _______ ，这个力改变了飞机的 _________ ，使飞机向上运动。 （2）飞机向前运动时水平机翼受到向上的升力。观察图中水平机翼的形状，并分析机翼受到向上的升力的原因。 模块三 课后作业 一、选择题(共7题) 1. 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 2. 小明在倒置的漏斗里放一个乒乓球，先用手指托住乒乓球，然后将手指移开的同时从漏斗口用力向下吹气，如图所示。则乒乓球的状态及其上方气体流速、压强分析正确的是（　　） A. 不会下落，流速增大，压强变大 B. 不会下落，流速增大，压强变小 C. 会下落，流速增大，压强变大 D. 会下落，流速增大，压强变小 3．如图所示是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图，它有两个出口，当风吹过隆起的洞口A表面时，风速较大，吹过平坦的洞口B表面时，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去习习凉风，则下列有关洞内风向分析正确的是（　　） A．风总是从A口吹入，B口吹出 B．风总是从B口吹入，A口吹出 C．风总是从A、B口同时吹入 D．风总是不会吹入任一洞口 4. 近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度｡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，如图所示，下列说法正确的是 A. 遮阳伞上边空气流速小，压强小，伞面被向下压 B. 遮阳伞下边空气流速大，压强小，伞面被向上吸 C. 遮阳伞上边空气流速大，压强大，伞面被向下压 D. 遮阳伞下边空气流速小，压强大，伞面被向上吸 5．如图所示的四幅图中，不能利用流体压强与流速的关系解释的是（　　） A．用吸管将饮料吸到嘴里 B．热气球腾空而起 C．向烧瓶浇冷水，停止沸腾的水又沸腾了 D．往b管中吹气，a管中的水面上升 6. 如图所示，是河水中的漩涡。漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较小，压强较大，从而形成压力差，导致周边物体易被“吸入”漩涡；小明采用“向漏斗口吹气，观察乒乓球状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。以下方案不合理的是（ ） A．竖直向上吹气 B．水平向右吹气 C．竖直向下吹气 D．斜向下吹气 7. 我国完成了速度超过400km/h的高铁交会试验，两列高速运行的列车交会过程中，产生“强吸力”的原因是两车之间的空气（　　） A．流速大，压强大 B．流速小，压强小 C．流速大，压强小 D．流速小，压强大 二、填空题(共7题) 8. （2026安徽省一模）在高铁站的站台上，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线（如图所示），所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时，列车附近的空气流速大，压强______，若越过安全线，即使与列车保持一定的距离，也是非常危险的。 9. 如图甲，西汉时期的熊足青铜鼎，被誉为“古代高压锅”。鼎内装入水、盖上鼎盖，鼎下堆放干柴燃烧，鼎内的水在120℃沸腾，其原理是液面上方气压越______（选填“大”或“小”），液体的沸点越高；宽大的“熊足”是为了______（选填“增大”或“减小”）对地面的压强。如图乙，U形管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。用嘴从右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度______（选填“大于”或“小于”）a管上方的气流速度，U形管中______（选填“a”或“b”）管水面升高。 10. （2025江西）如图所示，飞机的机翼是仿照鸟的翅膀设计出来的，气流经过机翼下方的流速比上方的流速小，机翼下方的空气压强比上方的空气压强___________，于是产生向上的升力；飞机升得越高，受到的大气压越___________。 11．夏季是溺水安全事故高发期，由于河流中水流快慢不均，会形成一定的漩涡，如果下水游泳，很容易被卷进漩涡里，如图所示，是河水中的漩涡。漩涡中心水的流速相对边缘处的流速较_________，压强较_________，从而形成压力差，导致周边物体易被“吸入”漩涡。（温馨提示：严禁学生私自下河游泳） 12. 如图1所示为离心式水泵，它能把水从低处抽到高处，是利用了______。如图2所示实验，固定在水平桌面上两根平行的木棒上，放了间隔一定距离的两个乒乓球，向两个乒乓球中间的间隙用力水平吹气，则两个乒乓球______（选填“靠近”或“远离”），出现这种现象的原因是：流体流速越大，压强越______。 13. 地效翼船（如图所示）是一种经济、安全的飞行器，其工作原理是：在贴近水面或地面飞行时，离地表很近带有翼刀或隔断端板的机翼下方，就会形成气流堵塞，导致空气流速减小，压强________，使机翼上下表面间形成压力差，从而产生一个________（选填“向上”或“向下”）的升力。 14．有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”，如图所示，由于“气流偏导器”上表面平直，下表面呈弧形凸起，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度________(选填“大”或“小”)，此时，上方空气压强比下方空气压强________(选填“大”或“小”)，这样，“气流偏导器”受到一个向________(选填“上”或“下”)的压力差，从而使车轮抓紧地面。 三、简答题(共3题) 15. （2025贵州）如图所示，有一种灭火喷水枪，枪管呈S状，灭火时只要将喷水枪置于着火房屋的窗口处并使枪口向外，当水枪向窗外喷出高速水流，就能将屋内烟、气“带走”，使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。请用相关物理知识解释烟、气被“带走”的原因。 16. 深圳地区经常会有台风(如图所示)，市政府要求居民将简易房的屋顶加固，请你对这一要求进行合理解释。 17．黔西高铁站正式运行通车，小鹭搜索相关的信息：高铁站台前有时一条安全线如图所示：高铁列车车身线形流畅、优美，头部向前突出颇像子弹头；当列车刹车时，乘客会向前倾。请你解释： （1）为什么乘客候车时都要站在黄色的安全线外？ （2）为什么行驶中的车辆紧急刹车时，乘客会向前倾？    四、探究与实验题(共1题) 18. （2026贵州省）列车进站时，在列车与候车旅客之间会形成快速气流，从而在旅客身体两侧形成气压差，气压差产生的空气推力有可能将人推向列车造成危险。如图甲所示，候车时不跨越安全线是每位旅客必须遵守的规则。那么，“人此时所受空气推力F的大小与其身体两侧空气流速的大小有什么关系呢？” 为了探究这一问题，某同学设计并组装了如图乙所示（俯视图）的实验装置：将一根透明塑料管固定于水平桌面，有低、高风速挡的电吹风靠近左侧管口，再将一个直径略小于塑料管内径的圆柱形轻质泡沫块用细线与弹簧测力计连接，然后把泡沫块置于管内正中间，测力计拉环固定于桌面，此时测力计示数为零。整个装置处于无风环境。 请完成以下探究并回答问题： （1）电吹风沿垂直塑料管的方向吹风，此时泡沫块左侧空气的压强比右侧压强___________，泡沫块在空气推力的作用下向左运动拉伸测力计。泡沫块与管壁间的摩擦忽略不计，则其稳定后所受空气推力的大小___________测力计示数（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）先后用电吹风的低、高风速挡吹风，泡沫块稳定后，测力计的示数依次为、，比较发现，由此可知：仅在一侧吹风时，空气流速越大，泡沫块所受的推力___________。 （3）在真实场景中，列车进站时，站台上旅客身体两侧均有空气流动，且离列车较近一侧的空气流速更快，而本实验仅在泡沫块左侧吹风。为贴合真实场景，若在右侧管口再放置一个相同的电吹风，使两电吹风同时同向吹风，左侧电吹风使用高风速挡，则右侧电吹风应该选择___________挡进行实验。设泡沫块再次稳定后测力计的示数为，请判断和的大小关系，并写出你作此判断的推理过程：___________。 五、综合应用题(共3题) 19.如图所示是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图，洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的圆形土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中的一个洞口堆成土包，是为了建一处视野开阔的瞭望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口处都堆上土包呢？那样不就有了两个瞭望台了吗？实际上两个洞口的形状不同，决定了洞口流动的方向，吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风速度大，压强小，因此地面上风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。 请回答下列问题。 （1）标出洞穴中空气流动的方向。 （2）试着运用上文提到的物理知识说明，乘客为什么必须站在安全线以外的位置侯车？ （3）上文提到的物理知识在生产和生活中也有着广泛的应用，如：______（举一例） 20. 请阅读《水上之翼》并回答问题。 水上之翼 水翼船是一种水上运输工具，是航空机翼理论在船舶上的推广应用。几乎在飞机发展的同时，就有人研究水翼船。 将类似于飞机机翼的水翼装在船身底下，一般有前、后水翼各一只。当船在水中高速航行时，水翼会让经过自己的水流向下偏转，水流就会反过来向上推动水翼，将沉重的船体部分或全部抬到水面之上，只有水翼、螺旋桨和舵等在水下，从而减少船在行驶过程中受到的阻力，提高船速。20世纪90年代，国产水翼船已成功投入水运行业，并以固定航线航行。 水翼船通常有浮航、起飞和翼航三个航态。每个航态对应不同的速度范围，相应有不同的阻力。浮航航态与普通船基本相同，只有靠、离码头和特大风浪中才处于此航态。起飞航态是短时间的过渡航态。当船体离开水面进入翼航状态后，随着航速的提高，水翼受到的水阻力和船身受到的空气阻力不断增加，当总阻力增大至与螺旋桨的推力相等，即达到翼航状态的最大航速。 与普通民用客货船相比，水翼船速度快，且耐风浪性能较好，有着多方面显著优势。但现今存在的水翼船排水量大多不超过1000吨，并以近海航行为主，原因是要制造大型的水翼船或进一步提高船速，还存在困难，比如在制造船体和水翼的材料、功率大且经济性好的动力装置等方面还存在技术难题。 请根据上述材料，回答下列问题 （1）文中画横线语句的描述对应的物理规律是______； （2）水翼船在翼航航态下，达到最大航速时，其受到的总阻力______（选填“大于”“等于”或“小于”）螺旋桨的推力； （3）有人设计了一款水翼船模型，如图所示，其水翼安装正确的是______； A．B． C．D． （4）若想建造载货量更大的水翼船，可以从哪些方面进行改进，请你提出一条改进建议______。 21. 鸟撞是指鸟类与飞行中的飞机发生碰撞造成伤害的事件。由于飞机飞行速度快，与飞鸟发生碰撞后常造成极大的破坏，严重时会造成飞机的坠毁，前鸟撞是威胁航空安全的重要因素之一。另外随着高速铁路技术的发展，鸟与火车的碰撞也被列为需要防范的事故之一。 （1）如图甲，一架飞机以720km/h的速度向距离30m的正前0点的鸟迎头飞去，则飞机上的A点到达O点位置所需的时间是______s；一只1kg的鸟正面撞在飞机上会产生3.2×104N撞击力，如果撞击面积为0.01m2，则撞击飞机的压强是______Pa。从飞机承受鸟类撞击和飞行考虑，制造飞机的材料应该是硬度大、密度______（选填“大”或“小”）的材料。 （2）如图乙，小虎向两张纸中间吹气，这时会发现两张______（选填“靠拢”或“远离”），此实验现象初步说明______，因此正常飞行中的飞机机翼的横截面要设计成图中的______（选填字母）。 A．B．C．D． 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $