第四节 流体压强与流速的关系
1 流体压强与流速的关系
1.(2020宜昌)下列实例中,没有用到“流体流速大的位置压强小”这个原理的是 ( )
A.用吸管吸起杯中饮料
B.列车站台边缘设置“安全线”
C.两艘轮船不得并排疾驶
D.窗外有沿墙面的风时,窗帘飘向窗外
2.(2020西宁)如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从细管向漏斗的大口吹风,以下分析中正确的是( )
A.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
B.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
C.球会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
D.球会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
3.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
4.如图甲所示是演示“流体压强和流速关系”的实验装置,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。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,那么b管上方的气流速度 a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中 (选填“a”或“b”)管水面升高;若升高端的液面比原来升高了2 cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体的压强差为 Pa。(g取10 N/kg)
(2)图乙是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面 。当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压 细管A外液面上方气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将
。
2 升力的产生
5.飞机机翼横截面的形状如图所示,飞机飞行时,气流被机翼分成上、下两部分。由图可知,相对于机翼下方气流,机翼上方气流的路程较长,速度较 (选填“大”或“小”),气流对机翼上表面的压强就较 (选填“大”或“小”)。这样,在机翼的上下表面就会形成向 的压力差,这就是产生升力的原因。
6.(2021广东)唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速 、压强 ,从而产生一个向 的力。
7.(2021凉山州)观察图甲中车的外形,若车在水平路面上急速行驶,由于车上下表面空气流动速度不同,车对地面的压力会 (选填“变大”“不变”或“变小”),从而使车与地面之间的摩擦力 (选填“变大”“不变”或“变小”),车容易失控。为了减小上述意外情况的发生,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”)。
8.(2021梧州)有些电动车安装了如图所示的特制伞来遮阳挡雨,它给我们带来方便的同时也带来了安全隐患,这样的电动车以较大的速度行驶时有“向上飘”的感觉,下列关于这一现象的解释正确的是 ( )
A.伞上方的气流速度大于下方,压强小于下方
B.伞上方的气流速度大于下方,压强大于下方
C.伞上方的气流速度小于下方,压强大于下方
D.伞上方的气流速度小于下方,压强小于下方
9.一次飓风发生时,室外气压急剧下降到0.9×105 Pa,当时房间门窗紧闭,可以认为室内气压是1个标准大气压(取1×105 Pa)。若室内屋顶的面积为100 m2,屋顶受到的压力足以将屋顶掀翻。
(1)为什么室外气压会急剧下降
(2)求由于内外压强差使屋顶受到的压力差的大小和方向。
10.(2020温州)兴趣小组用如图所示的装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准竖管的上端管口向下吹风,在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是 ( )
A.乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力
B.装置中三个水平玻璃管的横截面积不同
C.三个水平玻璃管的左端口处压强不相同
D.该装置可以测量竖管中各处的压强大小
1.A
2.B
3.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口的路程短、通过B口的路程长,则通过A口上方的风速小、通过B口上方的风速大,所以A处的气压大、B处的气压小,空气从A口流入洞穴、从B口流出,洞穴内会变得凉爽。
4.(1)小于 a 400
(2)相平 小于 下降,最后与管外液面相平
5.大 小 上
6.大 小 上
7.变小 变小 B
8.A [解析] 因为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,大气压产生了一个向上的压力差,即升力;电动车的速度越大,升力越大,以较大的速度行驶时有“向上飘”的感觉,故A正确。
9.(1)室外有飓风发生时,室外空气流速增大,气压急剧下降。
(2)室内外的气体压强差:
Δp=p1-p2=1×105 Pa-0.9×105 Pa=1×104 Pa,
屋顶受到的压力差:
F=ΔpS=1×104 Pa×100 m2=1×106 N,
由于室内气压较大,则屋顶受到压力差的方向是竖直向上的。
10.C [解析] 由图中实验装置可知,将吹风机对准竖管的上端管口向下吹风,由于竖管口越来越粗,所以风的流动速度越来越小,即最上端的空气流速大、水平玻璃管左端开口处压强小,最下端的空气流速小、水平玻璃管左端开口处压强大。乒乓球在右侧大气压的作用下会向左运动,所以会产生三个乒乓球向左运动位置不同的现象,故选项C说法正确。