备战2023年中考物理专题10流体压强与流速的关系（含解析）

备战2023年中考物理专题10流体压强与流速的关系（含解析）专题10流体压强与流速的关系专题学啥1.流体压强与流速关系在流体中流速越大地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大。2.液体压强与流速的关系的应用飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度大、压强小，流过机翼下方的空气速度小、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。专题考法【例题1】〔2023湖南郴州〕如下图，将一根玻璃管制成粗细不同的两段，管的下方与一个装有局部水的连通器相通。当从管的一端吹气时，连通器两端A、B液面高度变化情况正确的选项是〔〕A．A液面上升 B．A液面下降 C．B液面下降 D．A、B液面高度均不变【答案】B【解答】气体在流速小的地方压强大，在流速大的地方压强小，从管的一端吹气时，粗细两管中的空气流量是相同的，粗管中的空气流速小、压强大，细管中的空气流速大、压强小，那么A液面上方的气体压强大，B液面上方的气体压强小，所以会造成A液面下降，B液面上升。【例题2】〔贵州黔东南〕小李同学暑假乘坐飞机去北京旅游，客机在飞行时，机翼下方空气流速比机翼上方慢，机翼下方压强比机翼上方〔选填“大〞或“小〞〕，由此获得向上的升力；小李同学在飞机上用吸管喝饮料时，饮料在的作用下被吸入口中。【答案】大；大气压。【解析】〔1〕机翼的形状是“上凸下平〞，等质量的空气在相同时间内通过机翼的上外表和下外表，上方空气通过时的路程大，所以机翼上方的空气流速比机翼下方大；由流体压强与流速的关系可知，机翼上方的压强小，下方的压强大，存在向上的压强差，这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。〔2〕用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下饮料被压入吸管。【例题3】〔2023四川南通〕如下图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，而另一个那么是隆起的圆形土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜测：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，吹过平坦外表的风运动速度小，压强大；吹过隆起外表的风速度大，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。请答复以下问题。〔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平安线以外的位置侯车？〔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；前方大气压不变．人的前前方出现压强差，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。专题操练一、选择题1.〔2023新疆〕2023年10月月20日，我国自主研制的大型水陆两栖飞机AC600水上首飞成功。AC600在空中水平飞行时A．机翼下方空气流速太，压强小 B．机翼下方空气流速大，压强大C．机翼上方空气流速大，压强小 D．机翼上方空气流速大，压强大【答案】C【解析】此题考查流体压强与流速的关系。飞机在空中飞行时，机翼上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，二者形成压力差，就是飞机升力。C项正确。2.〔2023上海〕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】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．3.〔2023北京〕以下现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是〔〕甲乙丙丁A．图甲所示向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢B．图乙所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起C．图丙所示地铁站台边，人必须站在黄色以外的区域候车D．图丁所示飞机升力的产生原因【答案】B【解析】A．图甲所示向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢，流体流速大的地方压强小；B．图乙所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起，液体对容器底部和侧壁都有压强；C．图丙所示地铁站台边，人必须站在黄色以外的区域候车，流体流速大的地方压强小；D．图丁所示飞机升力的产生原因，流体流速大的地方压强小。4.〔2023长春〕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】流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小．比拟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．5.〔2023广西北部湾〕以下四种动物的运动方式能用压强与流速关系来解释的是〔〕A.乌贼向后喷水而前行B．流线型的鲫鱼在水中快速前进C．展开双翅的鸟在空中滑翔D．壁虎靠脚上的“吸盘〞在墙上爬行【答案】C．【解析】解决本类问题需要利用以下知识分析判断：〔1〕力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；〔2〕流线型的物体在运动时，受到的阻力减小；〔3〕流体压强和流速的关系是：流体流速大的地方，压强小；流体流速小的地方，压强大；〔4〕在某处使气压降低，然后在外界大气压的作用下，产生了某种效果．A．乌贼向后喷水，给水一作用力，而力的作用是相互的，水给乌贼向前的力，使乌贼前行，不能用压强与流速关系来解释，故A错；B．流线型的鲫鱼，在水中受到的阻力较小，可以快速前进，不能用压强与流速关系来解释，故B错；C．鸟能在空中滑翔是由于鸟的翅膀是上凸下平，上面和下面的空气流动速度不同，翅膀上面空气流动速度快，受到向下的压强小，翅膀下面空气流动速度慢，受到向上的压强大，这样就存在向上的压力差，即升力，鸟能在空中滑翔，能用压强与流速关系来解释，故C正确；D．壁虎的脚掌上有许多“吸盘〞，排出里面的空气，在大气压的作用下被压在墙上，并能在墙上爬行，不能用压强与流速关系来解释，故D错．6.〔2023沈阳〕如下图，让两张纸固定在某处自由垂直，从上面向两张纸的中间吹气．对这两张纸怎样运动或者会出现的现象，判断正确的选项是〔〕A.发现两张纸向中间靠拢B.发现两张纸向外飘动C.发现两张纸左侧向外飘动、右侧向内飘动D.发现两张纸左侧向内飘动、右侧向外飘动【答案】A【解析】流体压强与流速的关系是：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大．在两张纸的中间向下吹气，两纸中间的空气流速大，压强小；而两纸的外侧空气流速小，压强大，两纸受到向内的压强差，所以两张纸将相互“靠近〞．二、填空题7．〔2023广西北部湾〕如下图，动车快速行驶时，其上方气流的速度______〔选填“大于〞、“小于〞或“等于〞〕下方气流的速度，从而产生向上的升力；车厢内座椅下方的插座方便了旅客充电的需求，插座间的连接方式是______联；动车采用了“再生电制动〞技术，即在制动时，列车由于惯性仍会向前运动一段距离，带动发电机发电，将______能转化为电能。【答案】大于并机械【解析】根据流体压强的特点：流速越大的地方压强越小。动车快速行驶时，由于上方气流的速度大于下方气流的速度，所以上方的压强小于下方的压强，从而产生向上的升力；车厢内的插座之间具有互不干扰的特点，所以插座间的连接方式是并联的；动车采用了“再生电制动〞技术，是借助列车由于惯性仍会向前运动而具备的机械能，使发电机发电，从而使机械能转化为电能。8.〔2023长沙〕小海和同学们参加研学旅行，汽车在公路上快速行驶时，小海发现窗帘从翻开的窗户向外飘，这是因为窗外的空气流速大，压强。车行驶到山顶时，他发现密封的零食包装袋鼓起来了，这是因为山顶上的气压比山脚下的气压造成的。【答案】小；低。【解答】〔1〕根据流体压强和流速的关系可知，车行驶时，翻开车窗，窗外的空气流速大压强小，窗内的空气流速小压强大，窗帘受到向外的压强大于向内的压强，把窗帘压向窗外。〔2〕因为大气压随高度增加而减小，所以山顶上的气压比山脚下的气压低，车行驶到山顶时，外界大气压变小，而密封的零食包装袋内气压不变，袋内的气压大于外部大气压，因此包装袋会鼓起来。9．〔2023四川达州〕牵引车将停放在机库的战斗机拖出的过程中，说明力可以改变物体的；战斗机机翼下平上凸，目的是使战机飞行时机翼下方空气的流速小于机翼上方空气的流速，从而使机翼下方空气的压强机翼上方空气的压强〔选填“大于〞、“等于〞或“小于〞〕；战斗机在进入战斗前抛掉副油箱的目的是战斗机的惯性〔选填“增大〞或“减小〞〕，从而增强战斗机机动性。【答案】运动状态；大于；减小。【解析】〔1〕牵引车将停放在机库的战斗机拖出的过程中，运动速度发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态；〔2〕机翼上方的空气流速比机翼下方的流速快，因此机翼下方气体压强大于机翼上方气体压强，从而产生了升力；〔3〕由于惯性的大小只与物体的质量有关，故战斗机进入战斗状态前要扔掉副油箱，这是为了减小惯性，以提高战斗机的灵活性。10．〔2023天津〕如下图，是小明家的电动自行车，但很多人说骑这种车在刮风时不平安．这是由于刮风时，雨棚的形状导致下外表风速比上外表风速，从而使雨棚的下外表受到空气压强比上外表大．小明还发现电动车的座垫坐上去舒服，这是因为座垫做得比拟宽大，这有助于减小．【答案】慢；压强．【解析】〔1〕液体和气体都称为流体，生活中常见的流体是水和空气，流体流速越大的地方、压强越小．〔2〕压强的大小与压力和受力面积有关．如下图电动自行车，当刮风时，雨棚的形状导致下外表风速比上外表风速慢，从而使雨棚的下外表受到空气压强比上外表大，使得车比拟容易翻到．小明还发现电动车的座垫坐上去舒服，这是因为座垫做得比拟宽大，这是通过增加接触面积的方法减小压强．11.〔2023杭州〕如下图，某型号飞机模型机翼上外表凸起，下外表较平。在飞行过程中由于上外表的空气流速〔选填“大〞或“小〞〕，压强〔选填“大〞或“小〞〕，从而能获得向上的升力。【答案】大；小。【解析】飞机在飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，压强小，那么下方空气的压强大于上方空气的压强，产生向上的压强差、压力差，形成升力。12.〔2023江苏无锡〕如图为“阳光动力2号〞太阳能飞机，它所配备的太阳能电池板将太阳能转化为电能，飞机机翼上外表凸起，可使飞行过程中机翼上外表的空气流速，压强，从而形成升力．【答案】大；越小．【解析】流体压强与流速的关系：在流体流速越大的地方，压强越小；在流体流速越小的地方，压强越大．如图，飞机在飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，那么下方空气的压强大于上方空气的压强，产生向上的压强差、压力差，向上的压力差，形成升力．13．〔2023湖南娄底〕“清风不识字，何故乱翻书〞所述清风能翻书，是风使书本上外表空气流动速度变大，导致书本上外表压强〔选填“增大〞或“减小〞〕；用吸管“吸〞饮料时，饮料是在作用下被“吸〞入口中的．【答案】减小；大气压．【解析】〔1〕风吹过书页的上外表时，使书外表上空气流动速度增大，而导致书上外表压强减小，而书页下外表的压强不变，在上下压强差的作用下，书页会向上翻，故有“清风不识字、何故乱翻书〞之说．〔2〕吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，使管内气压减小，这样在外界大气压的作用下，饮料就被压进吸管里．14．〔2023大连〕如下图，把饮料吸管A插入盛水的杯中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端．往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升．这是因为A管上端口附近空气压强变〔填“大〞或“小〞〕的缘故；当杯内水的深度为10cm时，杯底受到水的压强大小为Pa．〔g取10N/kg〕【答案】小；1000．【解析】〔1〕吸管和烧杯构成连通器，吹气之前，吸管内和烧杯内液面相平．当向B管吹气时，A管上方的空气流动速度增大，压强减小，A管下方压强不变，A管内的液体受到向上的压强大，液面上升．〔2〕利用p=ρgh计算杯底受到水的压强．往B管中轻轻吹气，可以看到A管中的水面上升，原因是：往B管中吹气，吸管A上方空气的流速增大，压强减小，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，所以A管水上升或有水喷出．杯内水的深度为10cm时，杯底受到水的压强：p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa．15.〔2023西宁〕星期天，小东随爸爸、妈妈乘坐“和谐〞号动车组到门源旅游．小东一家人在站台候车时须站在平安线以为的区域，否那么，当动车高速驶过时，周围空气流速增大，压强，存在平安隐患．上午08时15分动车组由西宁准时发车，运行45min到达门源，西宁到门源铁路线长km．〔动车平均速度为130km/h〕【答案】减小；97.5． 【解析】〔1〕当动车高速驶过时，会带动人和车之间的空气流速增大，此时人外侧的空气流动速度慢，根据流体压强与流速的关系可知：人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险．〔2〕t=45min=0.75h，根据v=s/t可得，西宁到门源铁路线长：s=vt=130km/h×0.75h=97.5km．16.〔2023上海〕如图是家用煤气灶灶头的示意图，使用煤气灶时，翻开煤气阀门，拧动点火装置，煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，而煤气不会从进口处向空气中泄漏，其原因是进口处煤气流速，压强比大气压强．【答案】大；小．【解析】因为流速越快，流体的压强越小，所以进口处煤气流速大，压强小于大气压，煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头，而煤气不会向空气中泄露，故答案：大；小．17.〔2023山东济南〕如下图，甲、乙容器中分别盛有水和酒精，当在A处沿水平方向快速吹起时，会发现B、C管中的液体上升到一定高度，那么h1：h2=，B、C管中的液体上升的原因是A处空气流速加快，．〔ρ酒精=0.8×103kg/m3〕【答案】4：5；压强减小．【解析】〔1〕设B管内水柱产生的压强为p水，C管内酒精产生的压强为p酒精，管内气体压强为p，由图知，管内气体压强加上液体产生的压强等于大气压，那么大气压p0=p+p水=p+p酒精，所以p水=p酒精，由液体压强公式可得：ρ水gh1=ρ酒精gh2，那么h1：h2=ρ酒精：ρ水=0.8×103kg/m3：1×103kg/m3=4：5；〔2〕当在A处沿水平方向快速吹气时，A处空气流速加快、压强减小，管内气体的压强小于外界大气压，液体在大气压的作用下上升；三、简答题18.〔2023贵州铜仁〕中国高铁已经成为世界属目的一张名片。2023年底，铜仁站正式开通高铁，为铜仁的开展带来新的机遇。高铁包含许多物理知识，如:高铁的运动靠电动机驱动等。请你结合所学知识，答复以下问题。高铁站台设有平安线，乘客必须站在平安线以外候车。当有列车驶过时，如果人站在平安线以内，即使与列车保持一定的距离，也是非常危险的。请你结合流体压强与流速的关系，简述危险的原因。【答案】见解析。【解答】当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速度慢；根据流体压强与流速的关系可知，人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险。19．〔2023成都〕夏季是溺水多发季节，在野外游泳有很多不平安因素。如清澈的溪流看上去较浅，实际上却较深；岸边潮湿，容易长有青苔，人在上面行走更容易摔倒；水面下可能会有暗流或漩涡，人在其附近容易被卷入。万一溺水，人在水下长时间缺氧会导致呼吸和心跳停止。请你解释上述内容所涉及的科学道理。【答案】见解析。【解析】〔1〕河底反射的光由水中斜射入空气时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，折射光线向水面偏折，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的“河底〞比河底的实际位置浅一些；〔2〕岸边潮湿长有青苔，使接触面更光滑，通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦，人更容易摔倒；〔3〕相对于漩涡边沿，旋涡中心水的流速大、压强小，外侧流速小压强大，形成一个向旋涡中心的压力差，从而人被压入漩涡中。〔4〕人在水下长时间缺氧会导致细胞不能进行正常的呼吸作用，不能给人提供能，所以会导致呼吸和心跳停止。20．〔2023海南〕如下图，用细线悬挂着的轻质汤勺接近快速下落的水流时，轻质汤勺会向水流靠拢．请说明产生这个现象的原因．【答案】水流动，汤勺和水流间的空气流动速度较快，汤勺和水流之间的空气压强较小，汤勺和水流另一侧空气流速较慢，空气的压强较大；两侧的空气压力差将汤勺和水流压的靠拢．【解析】水流带动空气流动，使水流与汤勺间的空气流动速度快，压强小．21.〔2023湖北荆州〕如下图，相信同学们都有过这样经历：下雨时，我们撑着一把伞步行在雨中，一阵大风吹来，雨伞往往会被向上吸起来．请你用学过的物理知识解释这个现象．【答案】大风吹来时，伞上方的空气流速大于下方的空气流速，而气体流速较大的地方压强较小，因此伞下方的气压大于伞上外表的气压，所以伞