9.4 流体压强与流速的关系
知识梳理
流体压强与流速的关系
1、关系:在液体和气体中,流速越大的位置,压强 。
2、飞机升空的原因:如图所示是飞机机翼横截面的大致形状,其上表面弯曲,下表面比较平。飞机前进时,机翼上方气流的速度较大,对机翼上表面的压强较 ;下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较 。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,这就是产生升力的原因。
3、应用:船与船之间不能靠得太近;风雨中的雨伞容易上翻;站台上候车时应站在安全线以内;汽车快速驶过时树叶随风飘动;台风刮过时掀翻屋顶等。
同步练习
一、选择题
1.小明家新买的汽车顶部有天窗,打开时能够有效地使车内外空气流通。如图所示是汽车行驶时所打开的天窗,下面有关换气原理的判断正确的是( )
A.车外气体流速大于车内,空气从内部被压出
B.车外气体流速小于车内,空气从外部被压入
C.车外气体流速大于车内,空气从外部被压入
D.车外气体流速小于车内,空气从内部被压出
2.如图,下列有关压强的描述正确的是( )
A.图1:大型客机飞行时机翼上表面空气流速大压强小
B.图2:安全锤做得很尖是为了减小受力面积,从而减小压强
C.图3:自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱随外界气压增大而升高
D.图4:向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水,增大水面上方的气压从而降低水的沸点
3.2023年川渝田径赛在重庆奥体中心举行,图是100m短跑比赛的情境。以下描述正确的是( )
A.运动员鞋底有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦力
B.运动员静止站立时受到的重力和支持力是平衡力
C.运动员快速冲刺使得周围空气流速变快压强变大
D.运动员到达终点时受到惯性作用不能立即停下来
4.为了适应生存环境,许多动物的身体部位进化出了不同的功能。对此,从物理学角度解释不正确的是( )
A.蚊子尖尖的口器可以轻松插入皮肤吸吮血液,是通过减小受力面积来增大压强的
B.乌贼遇到危险时墨囊会喷出墨汁,借助墨汁的反冲推力迅速逃生
C.鸟类有时不用拍打翅膀也能翱翔天空是应用了流速大压强大的原理
D.蝙蝠利用回声定位能够在夜间自由飞行和捕捉食物
5.细心的小明通过平时观察发现如下现象,其中表述不正确的是( )
A.如图甲,“覆杯实验”证明了大气压的存在
B.如图乙,利用了连通器原理
C.如图丙,拦河大坝“上窄下宽”,是因为液体压强的大小与深度有关
D.如图丁,飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气的流速
6.图1连通器中的水静止,此时a处的气压为pa0,d处水产生的压强为pd0,在管上方持续水平吹气,水面稳定后如图2,此时a、b处气压为pa、pb,c、d处水产生的压强为pc、pd,若大气压保持不变,则( )
A.pao
pdo
7.2023年1月10日上午,中国海军第43批护航编队从广东湛江某军港解缆起航,赴亚丁湾、索马里海域护航。海上护航编队在行驶中,各舰距离较近时一般采用“前后”形式,而不采用“并排”形式,下列选项中与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8.物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行了讨论,其中正确的是( )
A.图甲表示用压强计可以准确测量液体内部各处压强的大小
B.图乙杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到大气压的作用
C.图丙实验中通过手指上的凹痕可以得出压力的作用效果与受力面积的关系
D.图丁向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越大
二、填空题
9.如图水中的气泡随着水流,从水管较粗的一端流入较细的一端,其体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.2023年5月28日,中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的C919大型客机,从上海虹桥机场飞往北京首都机场,开启了国产大飞机C919的全球首次商业载客飞行,如图所示。飞机在升空过程中,乘客行李箱的惯性 (选填“变大”、“变小”或“不变”);乘客相对于座椅是 (选填“静止”或“运动”)的;此时机翼 方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小;随着海拔高度的升高,外界大气压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.在火车站台边缘一定距离的地方标有一条黄色安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,若人离行驶的火车太近容易被“吸”向火车,这是因为在气体和液体中,流速越大的位置,压强 (选填“越大”或“越小”);小明坐在高速行驶的火车上,他发现铁路旁的青山向后运动是选择 (选填“地面”或“火车”)为参照物的。
12.芳芳用自制的水气压计去鹿门山探究海拔对气压的影响,测得山脚气压如图甲,此时瓶内外气压差为 Pa;再将此装置移到鹿门山山顶,玻璃管中水柱高度将 (选填“上升”“下降”或“不变”)。同行的依依用B管水平向A管管口吹气(如图乙),A管中水柱会 (选填“升高”“降低”或“不变”)。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
13.如图所示,C919是我国首架自主研发的大型商用客机。飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型,机翼上方的空气流速 ,压强 。
14.唐代诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写道:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”以上诗句中包含的物理知识有(只写两条):
(1) ;
(2) 。
15.如图所示,我国第一艘航空母舰“辽宁舰”在海上破浪前行。舰体距海面2m深处受到海水的压强为 Pa。海上航行时,为了安全起见,两只舰艇不能近距离高速并排行驶,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越 。(海水密度ρ海水=1.03×103kg/m3)
参考答案:
1.A
2.A
3.B
4.C
5.B
6.D
7.A
8.B
9.变大
10.不变 静止 上 变小
11.越小 火车
12.1000 上升 升高
13.大 小
14.力可以改变物体的运动状态 流体在流速大的地方压强小(合理即可)
15.2.06×104 小