1、第 4 节流体压强与流速的关系基础闯关全练拓展训练1.(2023年 江苏泰州中考)动车进站时,为了避免乘客被“吸”向动车而造成人身伤害事故,站台上都标有“安全黄线”。乘客必须站在安全黄线以外,是因为动车进站时车厢附近() A.气流速度大,压强小B.气流速度大,压强大C.气流速度小,压强小D.气流速度小,压强大答案 A 动车进站时,会带动动车附近的空气流动,导致黄线以内的空气流速加快,流体流速越大的位置压强越小,人处在黄线以内时,由于黄线外侧空气流速小压强大,内侧的空气流速大压强小,形成压强差,容易将人压向动车,发生危险。故选 A。2.如图所示实例所运用的物理知识与飞机起飞原理相同的是( )答案
2、 C 简易喷雾器工作时,通过气流带动水流,利用了流体压强与流速的关系,与飞机起飞的原理相同,故 C 符合题意。3.(2023年 江苏苏州二模)如图所示,把一张轻质纸放在两本书上,沿纸面下方吹气,原平整的纸会从两书间的空隙下陷。据此推断空气对下陷纸片上、下表面的压强哪个小? 。根据所学的物理知识解释为什么会出现此现象: 。答案 下表面 气体流速越大,压强越小解析 沿纸面下方吹气时,纸面下方气体流速大,压强小,导致纸面上方气压大于纸面下方气压,使得平整的纸从两书间的空隙下陷。能力提升全练拓展训练1.(2023年 江苏扬州一模)如图甲所示,两端开口的U 形管中有适量的水,U 形管的左端通过橡皮管与玻
3、璃管侧壁管口相连通。此时玻璃管中的风速为 v1,U 形管内液面高度差如图乙所示;改变风速后,玻璃管中的风速为 v2,U 形管内液面高度差如图丙所示。则v1 v2。(选填“”或“=”)。答 案 解析 图甲中,没有吹风时,左右两管上方的压强相同,都等于大气压强,所以左右两管中的液面相平;当向玻璃管中吹风,C 处的空气流速增大、气体压强减小,而 U 形管右侧的气体压强不变,液体在压强差的作用下,向左移动;C 处的空气流动速度越大、气体压强越小,则U 形管中液体向左移动的距离越大,液面的高度差越大;所以,根据分析可知p1v2。2.货车驾驶员在卸货后,把空的纸箱放在车斗里。在汽车行驶时,发现有纸箱从车斗
4、里“飞”了出来。为什么会出现这种现象呢?小明同学经过思考后,进行了模拟实验:将纸屑放在一个铁盒里,用吹风机向铁盒上方水平吹风,发现有纸屑从铁盒中“飞”出来,如图。请回答:(1) 小明向铁盒上方吹风是模拟 。(2) 请用所学的知识解释纸箱从车斗里“飞”出来的原因。 。答案 (1)汽车在行驶过程中的空气流动(2)车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车斗里升起,然后在风的作用下被吹离车斗解析 据图可知,此时的铁盒相当于车斗,铁盒内的纸屑相当于车斗中的纸箱,故小明向铁盒上方吹风是模拟汽车在行驶过程中的空气流动。三年模拟全练拓展训练1.(
5、2023年 山东淄博二模,13,)如图所示,从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来,下列说法正确的是()A.吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强B.吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强C.吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强D.吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强答案 D 从漏斗口向下用力吹气时,乒乓球上部空气流速大、压强小,而乒乓球下部空气流速小压强大;吸气时,乒乓球上方空气压强小,这样在乒乓球的上、下部就会产生一个向上的压力差,从而托起乒乓球。2.(2023年 湖北武汉广雅中学月考,16,)如图所示,以下四个关于“气体压
6、强与流速的关系”的现象中,压强 p1、p2 大小关系正确的是()答案 A A 图中,当空气流过时,由于 s 下s 上,故 v 下v 上,因为流速大的地方压强小,所以 p1p2;同理,在B 图中,p1=p2;在 C 图中两纸片的外侧受到的大气压强是相等的,故 p1=p2;在 D 图中,由于吹气使小球上方的空气流速大于下方的空气流速,故 p1p2。3.(2023年 贵州遵义桐梓二模,16,)电动车是家中出行较方便的一种交通工具。为了遮阳和挡雨,许多电动车都安装了如图所示的特制伞,给我们带来方便的同时也带来了安全隐患,以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉,请你运用所学知识解释初中生不宜骑电动车上学的原
7、因。(2 分)答案 见解析解析 因为流体流速越大的地方压强越小,所以伞上方的空气压强小于下方的空气压强,从而产生了一个向上的升力,电动车的速度越大,升力越大,所以以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉。由以上分析可知初中生骑电动车上学不安全。五年中考全练拓展训练1.下列四种动物的运动方式能用压强与流速关系来解释的是( )答案 C 鸟能在空中滑翔是由于鸟的翅膀是上凸下平,翅膀上方和下方的空气流动速度不同,翅膀上方空气流动速度快, 受到向下的压强小,翅膀下方空气流动速度慢,受到向上的压强大,这样就存在向上的压力差,即升力,所以鸟能在空中滑翔,能用压强与流速关系来解释,故 C 选项符合题意。2.物理老师
8、在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验:图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C 连接而成的装置,三节管中分别接有三个相同传感器的探头,传感器与电脑相连。老师将抽气机与 C 管右端相连后开始抽气,电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的 p-t 图象如图乙所示。则下列描述正确的是( )A.抽气过程中,三节管中的气体流速相同B.实验室的大气压为 101.0kPaC. 04s,C 管中的气体压强变化最大D. 图象是A 管中的气体压强随时间变化的图象答案 D 在图甲的装置中,当用抽气机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,细管内气体流速比粗管内气体流速大,故 A 管内的气体流速
9、最大,B 管内的气体流速次之,C 管内的气体流速最小,故C 管中气体压强最大,B 管中气体压强次之,A 管中气体压强最小,所以,在 04s 内,A 管中的气体压强变化最大,故 A、C 错误,D 正确。观察 p-t 图象可知,开始抽气前大气压为 101.3kPa,即实验室的大气压为 101.3kPa,故 B 错误。3.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原因。答案 水流带动周围空气流速变大,压强变小,汤勺外侧空气将汤勺压向水流。解析 水流动时会带动周围空气流速增大,流速越大,压强越小,会使汤勺两侧受力不平衡,汤勺会向水流靠拢。核心素养全
10、练拓展训练1. 阅读短文,回答下列问题。如图为某品牌简易热水器的实拍图(图甲)和原理图(图乙),它是利用自来水的水流通过混合器流速变大压强变小而在大气压的作用下将开水“吸”上来混合成温水淋浴的一种简易淋浴器。使用时将接头套在水龙头上,喷头挂钩安装在不高于 1.8m 位置,把“吸管”插入准备好的热水容器里,打开水龙头, 喷头就会流出混合好的温水,安装时最好将盛热水的容器放置在 50cm 以上的凳子上并加固,以提高出水温度。水温可以通过温度调节阀(如图丙)进行调节,它的滚轮向下调节时吸管的横截面积会变小,另外还有几个要素影响水温:第一,自来水流速越大,出水温度越高;第二,热水与喷头的高度差越小,出
11、水温度越高;第三,热水温度越高,出水温度越高。(1) 如果觉得喷头出水温度偏低,则可以将水龙头开 (大/小),或者将温度调节阀的滚轮向 (上/下)调节。(2) 下列与该热水器的工作原理相同的是 。A.图钉帽大头尖B.飞机机翼上凸下平C.水坝上窄下宽(3) 为了提高“吸”热能力,混合器的结构示意图最好设计成选项中的 。(注:左为冷水进口,下为热水进口,右为温水出口)(4) 热水在吸管中上升,是由于 的作用。答案 (1)大 上 (2)B (3)B (4)大气压解析 本题综合考查了利用流体压强、大气压强等物理知识解释实际问题的能力。(1)因为自来水流速越大,出水温度越高,滚轮向上调节时吸管的横截面积
12、会变大,所以,觉得喷头出水温度偏低,则可以将水龙头开大,或者将温度调节阀的滚轮向上调节。(2)、(4)该混合器的构造特点是:混合器是一个三通管,冷水管比较粗,但在与热水管汇合前突然变细,而热水管进水口正位于最细部,当打开冷水管水龙头时,冷水经过混合器最细部分时,由于管子突然变细,水流速度猛增,压强变得很小,热水容器中的热水在大气压的作用下上升,进入混合器和冷水混合,变成温度适宜的温水,从喷头处流出,故“飞机机翼上凸下平”与其工作原理相同。(3)B 设计中,当冷水从左端流入时,在热水进口上方突然“变细”,流速变大, 流体压强变小,使热水在压强差的作用下上升,故能起到“自来水流速越大,出水温度越高
13、”的作用,所以为了提高“吸” 热能力,B 设计符合要求。2. 阅读短文,回答问题:无叶更舒适如图是一款新型无叶电风扇,与传统有叶风扇相比具有易清洁、气流稳、安全等特点。开始时,底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的细缝中高速吹出,夹带着周边的空气一起向前流动,导致后方更多的空气流入电扇出风口,风量被显著放大。无叶电风扇细缝口结构是根据“康达效应”设计的,康达效应指的是当流体(水或空气等)顺着物体的凸表面流动时, 有向物体吸附的趋向并沿着物体的表面继续向前,在离开物体的瞬间,由于惯性其运动方向与出口末端的法线垂直。(1)风扇正常运行时,相同时间内细缝口
14、流出的空气质量 (小于/等于/大于)进风口流进的空气质量。(2)下列与后方更多的空气流入电扇出风口的原理相同的是 。A.载重汽车装有许多车轮 B.飞机飞行时机翼获得升力C.足球在草坪上滚动得越来越慢D.带电的玻璃棒能吸引轻小物体答案 (1)等于 (2)B解析 (1)由题可知:电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的细缝中高速吹出, 所以相同时间内从细缝口流出空气质量应等于进风口流进的空气质量。(2)空气从圆环空腔上的细缝中高速吹出,空气流速大,压强小,其后方空气流速小,压强大,所以更多的空气流入电扇出风口,即运用到流体压强与流速关系的原理。A.载 重汽车装有许多车轮,是通过增大受力面积,从而减小对地面的压强,不合题意;B.飞机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,从而使飞机获得升力,符合题意;C.足球在草坪上滚动得越来越慢,是因为受到草坪摩擦力作用,不合题意;D.带电体具有吸引轻小物体的性质,所以带电的玻璃棒能吸引轻小物体,不合题意。故选 B。
