流体流速与压强
一.流体流速与压强
1. 流体:物理学中把具有流动性的液体与气体统称为流体,如空气、水等。
2. 流体的压强:前面学过的液体的压强与大气压强,它们是流体静止时的压强,流体流动时也有压强,此时的压强叫流体的压强。
3. 探究流体压强与流速的关系
(1)对着两张平行放置的纸的中间吹气,使得两张纸中间的气流速度增大,这时两张纸外侧的气流速度相对较小,两张纸会向中间靠扰,这说明纸两侧的空气对纸的压力大于纸中间空气对纸的压力,可见空气流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。?
(2)将两只小船放入水盘中,用水管向两船中间冲水,两船向中间靠拢,这说明船两侧的水对船的压力大于船中间的水对船的压力,可见液体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。?
结论:在气体和液体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。??
4. 飞机的机翼与空气流动速度?
?飞机的机翼一般做成上凸下平的形状,机翼的形状决定机翼上下表面空气流动的速度,从机翼横截面的形状可知,其上方弯曲,下方近似于直线、飞机飞行时,空气与机翼发生相对运动,由于机翼上方的空气要比下方的空气运行的路程长,所以机翼上方的空气流动比下方要快。?
例题1.飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,当气流迎面流过机翼时,气流对机翼上下表面产生向上的压力差,从而产生升力。能使如图中的飞机前进时产生升力的秘密在于机翼,则机翼的横截剖面图应该是( )
A. B. C. D.
答案:B
例题2. 一辆轿车在水平平直公路上高速行驶,如图所示( )
A. 轿车上表面空气流速小、压强大
B. 轿车上表面空气流速大、压强小
C. 轿车对地面的压力等于重力
D. 轿车对地面的压力大于重力
答案:B
例题3. 如图所示的是飞机机翼的截面图,当飞机水平飞行时,下列说法正确的是( )
A.机翼上方空气速度大,压强小
B.机翼上方空气速度大,压强大
C.机翼下方空气速度大,压强小
D.机翼下方空气速度大,压强大
答案:A
例题4. 如图,将两个气球用细线悬挂起来。当用力向两个气球中间吹气时,两个气球会( )
A.相互远离
B.相互靠近
C.保持不动
D.以上都有可能
答案:B
例题5. 下列现象中用“压强和流速的关系”解释的是( )
A.地铁站台设置屏蔽门或黄色警示线
B.汽车的安全气囊在紧急情况时弹出
C.运动员跑到终点线不能立即停下来
D.航天器的返回舱着陆前打开降落伞
答案:A
例题6. 如图所示实验中,不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是( )
A.吹气时A管中水面B.用吸管从瓶中吸饮料
C.吹气时纸片向下凹陷 D.吹气时纸条向上飘
答案:B
例题7. 如上图,中国科学技术馆探索与发现 A 厅有个展品叫做“香蕉球”,描述的是足球比赛中罚任意球的场景.守方在离球门一定距离处用人墙挡住球门,而攻方隔着人墙将足球以旋转的方式发出,利用足球的自旋使足球两侧空气流速不同形成压强差,使足球走出一条香蕉状的路径,绕过人墙而射门.图给出了甲、乙、丙、丁四种足球自旋方向与飞行路径的示意图,下列说法正确的是( )
A. 四个图都是正确的 B. 甲、丙两图是正确的
C. 甲、乙两图是正确的 D. 甲、丁两图是正确的
答案:D
例题8. 如图所示,将两张纸的上端提起,让纸自由下垂,当向两张纸中间用力吹气时, 两张纸会___(填“向两边分开”“向中间靠拢”“不动”),这是因为空气流速增大,压强_____(填“增大”、“减小”或“不变”) .
答案:向中间靠拢 减小
例题9.如图所示,火车站台上有一条宽约1米远的黄色警戒线,乘客必须在线外候车,这是为了防止列车快速经过时,由于列车两旁气流流动快,导致压强___________(选填“增大”或“减小”),将站在旁边的人“吸”过去;从车站加速开出的火车如果打开车窗,则窗帘布会向窗_____________(填“内”或“外”)飘出。
答案:减小;外
一. 选择题
1. 关于各种现象与其涉及物理知识之间的关系,下列描述中错误的是( )
A. 高原反应大气压和海拔高度的关系
B. 水下的潜水艇能够上浮液体的压强和深度的关系
C. 飞机飞行时获得升力流体压强和流速的关系
D. 利用高压锅容易将饭煮熟沸点和气体压强的关系
2.广东地区经常会有台风(如图所示),市政府要求居民将简易房的屋顶加固,对于这一要求下列解释正确的是:( )
A. 屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向下压垮
B. 屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向上掀起
C. 屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向下压垮
D. 屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向上掀起
3.如图所示,小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球.然后将手指移开同时从漏斗口向下用力吹气,则乒乓球( )
A.不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
B.不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
C.会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
D.会下落,因为其上方气体流速增小,压强变小
4. 如图所示,小露用电吹风从A端对着泡沫机翼模型送风,机翼升起,下列说法正确的是( )
A.气流通过下表面的路程大于上表面的路程
B.气流在下表面的流速大于上表面的流速
C.机翼模型上表面受到的压强大于下表面受到的压强
D.机翼模型升起的原因是机翼下表面受到的压力大于上表面受到的压力
5. 物理老师在实验室做“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图像如图乙所示。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101.0kPa
C.0~4s,C管中的气体压强变化最大
D.图像③是A管中的气体压强随时间变化的图像
6. 如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼.当船在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力.则水翼安装正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 在如左图所示,静止时U型管两侧液面相平,下列选项包含图中所有合理情形的是( )
A.乙、丁 B.甲、丙 C.乙、丙 D.甲、丁
二.填空题
8. 生活中,“吸”字表述的现象,其原因各不相同,用吸管“吸”饮料时,饮料是在________作用下被“吸”入口中的。用吸尘器“吸”灰尘时,灰尘是由于___________越大,压强越______(填“大”或“小”)的缘故被“吸”入吸尘器中的。
9. 如图所示,两个完全相同的机翼模型a和b被固定在竖直方向,只能上下自由运动,A、B两弹簧测力计的示数分别为FA、FB,当相同的风速吹向飞机模型时,FA _________ FB(填“>”“<”或“=”).当风突然停止时,模型____________(填“a”或“b”)将上升.
10. 如图所示,公路边限速标志为限速60_____(填单位);汽车沿水平路面高速行驶,遇到紧急事件而刹车,车内的人会向______倒;汽车急驶而过带起路边树叶飘向___(选填“A”、“B、”或“C”),解释这一现象用到的物理知识是_______。
11. 如图所示,把一根饮料吸管A插在盛水的杯子中,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________,若用力从B管中吸气,可以看到A管中的水面________(两空均选填“上升”或“下降”或“不变”)。
答案
1.B 2.B 3.A 4.D 5.D 6.B 7.B 8. 大气压 空气流速 小
9. < b 10. km/h 前 A 流体的流速越大,压强越小
11. 上升 上升
本节课知识要点
典型例题
课堂针对训练