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文档简介
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、下面平直的形态。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11(2024湖南郴州)如图所示,将一根玻璃管制成粗细不同的两段,管的下方与一个装有部分水
的连通器相通。当从管的一端吹气时,连通器两端A、B液面高度变更状况正确的是()
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,则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)机翼的形态是“上凸下平”,等质量的空气在相同时间内通过机翼的上表面和下表面,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](2024四川南通)如图所示是非洲草原犬鼠洞窟的横截面示意图,洞窟有两个出口,一个是平
的,而另一个则是隆起的圆形土堆,生物学家不是很清晰其中的缘由,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眺望台,但是假如这一假设成立的话,它又为什么不在两个洞口
处都堆上土包呢?那样不就有了两个眺望台了吗?事实上两个洞口的形态不同,确定了洞口流淌的方向,
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
洞窟,给犬鼠带去了习习凉风。请回答下列问题。
(1)标出洞窟中空气流淌的方向。
(2)试着运用上文提到的物理学问说明,乘客为什么必需站在平安线以外的位置侯车?
(3)上文提到的物理学问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)洞窟口有平的有凸的,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,使空气顺当进入洞窟.
(2)当乘客面对列车时,前方的空气流淌速度大、压强小;后方大气压不变.人的前后方
出现压强差,把人推向列车造成损害.
(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.(2024新疆)2024年10月月20日,我国自主研制的大型水陆两栖飞机AC600水上首飞胜利。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】本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.(2024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”的缘由是两车之间的空气()
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淌速度很大,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.(2024北京)下列现象不能用流体压强与流速的关系来说明的是()
吹气
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,人必需站在黄色以外的区域候车
D.图丁所示飞机升力的产生缘由
【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,人必需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缘由,流体流速大的地方压强小。
4.(2024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”的缘由是两车之间的空气()
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淌速度很大,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.(2024广西北部湾)下列四种动物的运动方式能用压强与流速关系来说明的是()
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.绽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】解决本类问题须要利用下列学问分析推断:
(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
流速关系来说明,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说明,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淌速度不同,翅膀上面空气流淌速度
快,受到向下的压强小,翅膀下面空气流淌速度慢,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说明,故C正确;
D.壁虎的脚掌上有很多“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说明,故D错.
6.(2024沈阳)如图所示,让两张纸固定在某处自由垂直,从上面对两张纸的中间吹气.对这两张纸怎样
运动或者会出现的现象,推断正确的是()
A.发觉两张纸向中间靠拢B.发觉两张纸向外飘动
C.发觉两张纸左侧向外飘动、右侧向内飘动D.发觉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.(2024广西北部湾)如图所示,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便利了旅客充电的需求,插
座间的连接方式是联;动车采纳了“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】依据流体压强的特点: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;动车采纳了“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.(2024长沙)小海和同学们参与研学旅行,汽车在马路上快速行驶时,小海发觉窗帘从打开的窗户向外
飘,这是因为窗外的空气流速大,压强o车行驶到山顶时,他发觉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)依据流体压强和流速的关系可知,车行驶时,打开车窗,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.(2024四川达州)牵引车将停放在机库的战斗机拖出的过程中,说明力可以变更物体的;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”),从而增加战斗机机动性。
【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,运动速度发生了变更,说明力可以变更物体的
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,
以提高战斗机的敏捷性。
10.(2024天津)如图所示,是小明家的电动自行车,但很多人说骑这种车在刮风时担心全.这是由于刮
风时,雨棚的形态导致下表面风速比上表面风速,从而使雨棚的下表面受到空气压强比上表面大.小
明还发觉电动车的座垫坐上去舒适,这是因为座垫做得比较宽大,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.
如图所示电动自行车,当刮风时,雨棚的形态导致下表面风速比上表面风速慢,从而使雨棚的下表面受到
空气压强比上表面大,使得车比较简单翻到.小明还发觉电动车的座垫坐上去舒适,这是因为座垫做得比
较宽大,这是通过增加接触面积的方法减小压强.
11.(2024杭州)如图所示,某型号飞机模型机翼上表面凸起,下表面较平。在飞行过程中由于上表面的空
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。
士
【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,则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.(2024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,
飞机机翼上表面凸起,可使飞行过程中机翼上表面的空气流速,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,则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.(2024湖南娄底)“清风不识字,何故乱翻书”所述清风能翻书,是风使书本上表面空气流淌速度变
大,导致书本上表面压强.(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)风吹过书页的上表面时,使书表面上空气流淌速度增大,而导致书上表面压强减小,而书页
下表面的压强不变,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.(2024大连)如图所示,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管上端口旁边空气压强变—(填“大”或“小”)
的原因;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】/h;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管上方的空气流淌速度增大,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=Pgh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,缘由是: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=p水gh=l义lO'kg/n?X10N/kgX0.lm=1000Pa.
15.(2024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,否则,当动车高速驶过时,四周空气流速增大,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,西宁到门源铁路途长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淌速度慢,依
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,易出现危急.
(2)t=45min=0.75h,
依据v=s/t可得,西宁到门源铁路途长:
s=vt=130km/hX0.75h=97.5km.
16.(2024上海)如图是家用煤气灶灶头的示意图,运用煤气灶时,打开煤气阀门,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,其缘由是进口处煤气流速,
压强比大气压强.
,空气
【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.(2024山东济南)如图所示,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
觉B、C管中的液体上升到肯定高度,则hi:h2=,B、C管中的液体上升的缘由是A处空气流速加
'快,.(P酒精=0.8XlO^kg/m^)
【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,则大气压po=p+p,K=p+p酒精,所以p水=p酒精,由液体压强公式
可得:P水ghi=P酒精ghz,则hi:h2=P酒精:PZK-0.8X103kg/m3:1X103kg/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;
18.(2024贵州铜仁)中国高铁已经成为世界属目的一张名片。2024年底,铜仁站正式开通高铁,为铜仁的
发展带来新的机遇。高铁包含很多物理学问,如:高铁的运动靠电动机驱动等。请你结合所学学问,回答下
列问题。
高铁站台设有平安线,乘客必需站在平安线以外候车。当有列车驶过时,假如人站在平安线
以内,即使与列车保持肯定的距离,也是特别危急的。请你结合流体压强与流速的关系,简
述危急的缘由。
【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淌速度加快,此时人外侧的空气流淌速度慢;依
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,易出现危急。
19.(2024成都)夏季是溺水多发季节,在野外游泳有很多担心全因素。如澄澈的溪流看上去较浅,事实
上却较深;岸边潮湿,简单长有青苔,人在上面行走更简单摔倒;水面下可能会有暗流或漩涡,人在其旁
边简单被卷入。万一溺水,人在水下长时间缺氧会导致呼吸和心跳停止。请你说明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,人更简单摔倒;(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,不能给人供应能,所以会导致呼吸和心跳
停止。
20.(2024海南)如图所示,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缘由.
【答案】水流淌,汤勺和水流间的空气流淌速度较快,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】水流带动空气流淌,使水流与汤勺间的空气流淌速度快,压强小.
21.(2024湖北荆州)如图所示,信任同学们都有过这样经验:下雨时,我们撑着
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