初中物理專題9.4 流體壓強與流速的關(guān)系

第九章壓強第4節(jié)流體壓強與流速的關(guān)系一、流體壓強與流速的關(guān)系（1）氣體、液體都具有____________，因此被稱為流體。（2）在氣體或液體中，流速越大的位置壓強__________，流速越小的位置壓強___________。二、應(yīng)用如圖所示，由于飛機的機翼上凸下凹的特殊造型，當(dāng)一股氣流沿著機翼流過時，在相同時間內(nèi)，機翼上方氣流通過的路程__________，因而速度___________，它對機翼上表面的壓強較??；下方氣流通過的路程較短，速度較小，它對機翼下表面的壓強___________，因此，機翼上、下表面產(chǎn)生了壓力差，這就產(chǎn)生了向上的升力?；疖囌驹屡_上有一條警戒線，火車進站時人要站在黃色警戒線的外面，避免火車快速經(jīng)過時，乘客與火車之間的空氣流速___________，壓強_________，乘客被外側(cè)的空氣推向火車而發(fā)生事故。解讀：在用流體的流速與壓強的關(guān)系解釋現(xiàn)象時，要首先弄清哪部分流速大，哪部分流速小，流速大處壓強小，壓力也小，流速小處壓強大，壓力也大，流體受壓力差作用而產(chǎn)生各種表現(xiàn)形式和現(xiàn)象。流動性越小越大較長較大較大大小一、流體與流體壓強1．流體：物理學(xué)中把具有流動性的液體與氣體統(tǒng)稱為流體，如空氣、水等。2．流體的壓強：前面學(xué)過的液體的壓強與大氣壓強，它們是流體靜止時的壓強，流體流動時也有壓強，此時的壓強叫流體的壓強。3．探究流體壓強與流速的關(guān)系（1）對著兩張平行放置的紙的中間吹氣，使得兩張紙中間的氣流速度增大，這時兩張紙外側(cè)的氣流速度相對較小，兩張紙會向中間靠擾，這說明紙兩側(cè)的空氣對紙的壓力大于紙中間空氣對紙的壓力，可見空氣流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大。（2）將兩只小船放入水盤中，用水管向兩船中間沖水，兩船向中間靠攏，這說明船兩側(cè)的水對船的壓力大于船中間的水對船的壓力，可見液體流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大?！纠}1】（2019·江蘇省鹽城市大豐區(qū)城東實驗初中九年級中考模擬）掛衣鉤緊緊吸在墻壁上，是由于受到____________作用。如圖所示，說明流速越大的位置，壓強越__________。用高壓鍋煮食物熟得快，其原因是_______________________________________。參考答案：大氣壓小液體表面的氣壓越高，液體的沸點越高二、飛機的升力1．飛機的機翼與空氣流動速度：飛機的機翼一般做成上凸下平的形狀，機翼的形狀決定機翼上下表面空氣流動的速度，從機翼橫截面的形狀可知，其上方彎曲，下方近似于直線、飛機飛行時，空氣與機翼發(fā)生相對運動，由于機翼上方的空氣要比下方的空氣運行的路程長，所以機翼上方的空氣流動比下方要快。2．升力的產(chǎn)生：從機翼上方流過的空氣通過的路程長，速度大，從機翼下方通過的空氣通過的路程短、速度慢；于是空氣對機翼上表面的壓強小，對下表面的壓強大，機翼上下表面所受壓力差的方向豎直向上，這個壓力差就叫“舉力”，又叫飛機的“升力”，飛機起飛前要在跑道上加速滑行一段距離，直升飛機起飛前螺旋槳要高速旋轉(zhuǎn)一段時間，兩者都是為了獲得較大的升力以升上高空?！纠}2】如圖所示是飛機機翼的截面圖，當(dāng)飛機水平飛行時，下列說法正確的是A．機翼上方空氣速度大，壓強小B．機翼上方空氣速度大，壓強大C．機翼下方空氣速度大，壓強小D．機翼下方空氣速度大，壓強大參考答案：A試題解析：由圖所示，飛機在飛行過程中，由于在相同的時間里，上方機翼走過的路程長，則機翼上方空氣流速較大，而壓強則較小。故選A。三、生活中跟流體的壓強與流速相關(guān)的現(xiàn)象1．窗外有風(fēng)吹過，窗簾飄向窗外；過堂風(fēng)把衣柜吹開；2．汽車開過后，兩側(cè)的塵埃向中間靠攏；路邊的樹葉向中間靠攏；3．踢足球時的“香蕉球”；4．打乒乓球時發(fā)出的“旋轉(zhuǎn)球”；5．廚房排氣扇、抽油煙機等?！纠}3】（2018·長沙）下列現(xiàn)象不能用流體壓強與流速的關(guān)系來解釋的是甲乙丙丁A．圖甲所示向兩張紙中間吹氣，紙張向中間靠攏B．圖乙所示裝有液體的玻璃管，底部和側(cè)壁的橡皮膜往外凸起C．圖丙所示地鐵站臺邊，人必須站在黃色以外的區(qū)域候車D．圖丁所示飛機升力的產(chǎn)生原因參考答案：B1．（2019·湖北省鄂州市吳都中學(xué)八年級下學(xué)期其中考試）武漢至廣州高速列車正式運行近10年了，它為沿線的廣東、湖南、湖北三省帶來巨大商機。列車運行時若人離鐵軌太近容易被吸進鐵軌，應(yīng)特別注意安全。從物理學(xué)的角度看，這是因為高速行駛的列車與人之間的A．空氣流速減小，壓強增大B．空氣流速減小，壓強減小C．空氣流速增大，壓強增大D．空氣流速增大，壓強減小2．如圖所示，用細線懸掛著的輕質(zhì)塑料湯勺靠近水流時（如圖所示），湯勺會向水流靠攏，這是因為A．湯勺和水流之間的空氣流速小，壓強小B．湯勺和水流之間的空氣流速大，壓強大C．湯勺和水流之間的空氣流速小，壓強大D．湯勺和水流之間的空氣流速大，壓強小3．如圖所示實驗中，不能說明“流速大小對流體壓強有影響”的是A．吹氣時A管中水面上升B．用吸管從瓶中吸飲料C．吹氣時紙片向下凹陷D．吹氣時紙條向上飄4．（2019·北京市房山區(qū)初二期末物理試題）如圖所示，小軍將一個漏斗拿在手中，使其喇叭口朝下，用另一只手拿住一個乒乓球，讓球?qū)χ┒穬?nèi)的細管處。當(dāng)他對準(zhǔn)漏斗細管口用力持續(xù)向下吹氣時，發(fā)現(xiàn)松手后乒乓球并不掉下來。關(guān)于乒乓球，下列說法中正確的是A．球上方空氣流速大于球下方空氣流速B．球上方空氣流速小于球下方空氣流速C．球上方受到的氣體壓強比球下方受到的氣體壓強小D．球上方受到的氣體壓強比球下方受到的氣體壓強大5．當(dāng)火車駛過時，人站在安全線以內(nèi)，即使與火車保持一定的距離，也非常危險。以下四個選項中與此現(xiàn)象所蘊含的規(guī)律不符合的是A．用吸管把飲料吸進嘴里B．護航編隊各船只多采用前后行駛而非并排行駛C．雨天，大風(fēng)會把雨傘掀翻D．風(fēng)沿著窗外的墻面吹過，窗口懸掛的窗簾會飄向窗外A．汽車與空氣摩擦而吸引雪B．車上原來有雪C．司機為保持車體干凈而故意做的D．汽車行駛時，車體兩邊的空氣流速較大，是氣壓差的作用把雪掀起附著在上面的7．（2019·河北省石家莊市井陘礦區(qū)賈莊鎮(zhèn)學(xué)區(qū)賈莊中學(xué)開學(xué)考試）假如你撐一把雨傘行走在雨中，如圖所示，一陣大風(fēng)吹來，豎直方向傘面可能被“吸”，發(fā)生形變，下列有關(guān)這一現(xiàn)象及其解釋，正確的是A．傘面被向下“吸”B．傘上方的空氣流速大于下方C．傘上方的空氣流速等于下方D．傘上方的空氣流速小于下方8．如圖所示，在水平的兩支筷子中間放上兩只乒乓球，通過空心塑料管向兩球間用力吹氣，會發(fā)現(xiàn)兩只乒乓球會A．靜止不動B．相互遠離C．相互靠近D．同向運動9．利用如圖所示的裝置可探究機翼升力產(chǎn)生的原因，壓強計的兩端分別置于機翼模型的上、下表面附近，用鼓風(fēng)機向模型左端吹氣，可觀察到壓強計兩側(cè)液面出現(xiàn)高度差。則A．模型下方空氣流速小，壓強小B．模型下方空氣流速大，壓強大C．模型上方空氣流速小，壓強大D．模型上方空氣流速大，壓強小10．（2019·重慶市第一中學(xué)八年級下學(xué)期第一次課時作業(yè)）弧圈球是一種攻擊力強、威力大的乒乓球技術(shù)。如圖為弧圈球在空中高速旋轉(zhuǎn)前進的示意圖。此時球上方氣體相對球上部流速小于下方氣體相對球下部流速。下列說法正確的是A．球在空中前進過程中受力平衡B．球在空中繼續(xù)前進是由于球具有慣性C．球因高速旋轉(zhuǎn)前進比不旋轉(zhuǎn)前進時會下落得快D．球因高速旋轉(zhuǎn)前進比不旋轉(zhuǎn)前進時會下落得慢11．用水平風(fēng)吹如圖所示的四個模型，其中空氣對模型下表面的壓強小于上表面的壓強的是A．B．C．D．12．人們等候火車時要站在安全線以外，是因為火車駛過時，靠近火車的位置氣流速度變__________，壓強變__________，如果人站在安全線以內(nèi)，內(nèi)外側(cè)的氣壓差就可能將人壓向火車，發(fā)生危險。13．（2018·江蘇省蘇州市景范中學(xué)中考二模）如圖所示是噴霧工作時的示意圖。當(dāng)推動活塞時，管口的空氣速度增大，管口處的氣壓_________（選填“增大”“減小”或“不變”）；瓶中的液體就在_________的作用下被壓上去，隨流動的空氣而噴成霧狀。14．汽車已經(jīng)入百姓家庭．如圖所示，汽車在行駛中天窗前閉后開，在車頂形成一個凸面，__________（填“加大”或“減小”）了空氣的流速，使天窗口處的壓強__________（填“大于”或“小于”）車內(nèi)的氣壓，則在壓力差的作用下車內(nèi)空氣實現(xiàn)循環(huán)，從而保持車內(nèi)空氣清新。15．如圖所示，汽車急駛而過帶起路邊樹葉飄向__________（選填“A”、“B、”或“C”），解釋這一現(xiàn)象用到的物理知識是______________________________。16．如圖所示實例所運用的物理知識與飛機起飛原理相同是A．抽水機B．U形“反水彎”C．簡易噴霧器D．滑雪板17．在四川汶川大地震的救援中，由于陸路交通阻隔，直升飛機在救援中起到了巨大的作用，直升飛機在豎直上升時，使直升飛機上升的力是A．飛機對螺旋槳的作用力B．螺旋槳對空氣的作用力C．空氣對螺旋槳的作用力D．螺旋槳對飛機的作用力18．（2018·江蘇省鹽城市南洋中學(xué)九年級月考）下列四幅圖中，有一幅圖與其他三幅說明的物理道理不同，這幅圖是A．B．C．D．19．如圖是北美草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖．它有兩個出口，當(dāng)風(fēng)吹過隆起洞口A表面時，風(fēng)速較大，吹過平坦洞口B時，風(fēng)速較小，從而給洞中的犬鼠帶去習(xí)習(xí)涼風(fēng)．則下列有關(guān)洞內(nèi)風(fēng)向分析正確的是A．風(fēng)總是B口吹入A口吹出B．風(fēng)總是A口吹入B口吹出C．風(fēng)總是AB口同時吹入D．風(fēng)有時從A口吹入，有時從B口吹入20．（2018·江蘇省南京市九年級聯(lián)合體中考模擬）小明利用鋁制空易拉罐做了幾個物理小實驗。（1）如圖甲所示，在空易拉罐中注入少量的水，用酒精燈對易拉罐加熱，待罐口出現(xiàn)白霧時，將罐口堵住，撤去酒精燈，讓易拉罐冷卻，觀察到易拉罐變癟了，這一現(xiàn)象說明了__________的存在。（2）如圖乙所示，將兩個空易拉罐平行放置在水平桌面上，為了能讓兩易拉罐間距離減小，可用吸管按圖中箭頭___________（選填“A”或“B”）所示的方向用力吹氣，其原因是_______________。21．某住房窗戶上掛著窗簾，窗戶中開著的．當(dāng)風(fēng)沿著窗外的墻面吹過時，窗簾飄向窗外且順風(fēng)運動。請分析說明窗簾飄向窗外且順風(fēng)運動的原因。22．“五一”爸爸駕駛?cè)鐖D所示的汽車帶小明去郊外游玩，當(dāng)汽車在高速公路上高速行駛時，爸爸對小明說感覺車有些“飄”。請幫助小明分析車“飄”的原因，并舉一個與上述物理知識相同的生活實例或?qū)嶒灛F(xiàn)象。23．（2018·懷化）高鐵站臺的安全線到站臺邊緣的距離比普通火車站臺的安全線到站臺邊緣的距離更遠，這是因為高鐵列車經(jīng)過站臺時車身附近的空氣A．流速更快，壓強更小B．流速更快，壓強更大C．流速更慢，壓強更小D．流速更慢，壓強更大24．（2018·瀘州）2018年5月14日，川航重慶至拉薩3U8633航班在飛行期間出現(xiàn)擋風(fēng)玻璃碎裂，導(dǎo)致駕駛艙處于高空低溫失壓的狀態(tài)，在空管和機組人員的冷靜處理下，飛機安全迫降于成都雙流機場。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是A．飛機正常飛行時機翼上方空氣流速大壓強大B．系安全帶是為了防止被“吸出”艙外和慣性帶來的危害C．擋風(fēng)玻璃碎裂后，駕駛艙內(nèi)的氣壓突然變?yōu)榱鉊．飛機在迫降過程中運動狀態(tài)始終保持不變25．（2018·德州）2018年4月12日，我國在南海舉行海上閱兵。此次閱兵，遼寧艦航母編隊精彩亮相，一大批新型潛艇、水面艦艇、作戰(zhàn)飛機集中展示。下列說法正確的是A．當(dāng)遼寧艦航母上艦載飛機起飛后，航空母艦排開水的體積會增大B．水面艦艇多采用前后編隊而非并排行駛，是為避免艦艇相“吸”碰撞C．潛水艇受到的重力等于其浮力時，潛水艇一定處于漂浮狀態(tài)D．戰(zhàn)機升空時，機翼下方氣流速度較大，氣流對機翼下表面的壓強較大26．（2018·鹽城）小明將兩個相同的一次性塑料杯疊放在一起，用吹風(fēng)機以恒定風(fēng)速沿上杯口水平吹氣，發(fā)現(xiàn)塑料杯被吹出，如圖，有人認(rèn)為這是因為“上杯口流速大，壓強小”使杯子飛出，也有人認(rèn)為這是因為“吹氣時有氣體進入下面的杯子中將上面的杯子頂上來”。為進一步驗證以上兩種解釋，下列方案不可行的是A．在上面的塑料杯底開一個孔，再次重復(fù)實驗，觀察杯子情況B．將下面的塑料杯的底剪去，再次重復(fù)實驗，觀察杯子情況C．將兩塑料杯的底都剪去，再次重復(fù)實驗，觀察杯子情況D．將上面塑料杯的杯口剪去，使其低于下面塑料杯的杯口，再次重復(fù)實驗，觀察杯子情況27．（2018·聊城）如圖，空中的加油機正在給戰(zhàn)機加油，以加油機為參照物，戰(zhàn)機是________（選填“運動”或“靜止”）的。因為流速越大壓強越_________的原因，導(dǎo)致飛機機翼上、下表面存在壓強差，所以飛機能夠在空中飛行。28．（2018·東營）如圖所示，某型號飛機模型機翼上表面凸起，下表面較平。在飛行過程中由于上表面的空氣流速_______（選填“大”或“小”），壓強_______（選填“大”或“小”），從而能獲得向上的升力。29．（2018·寧波）取一根吸管，在離吸管末端三分之一處，剪一水平切口P，從切口處折彎吸管，把吸管放進水里，讓切口離水面約2~3cm，用力吹氣，如圖所示，發(fā)現(xiàn)切口處有水沿水平方向噴出。請你運用科學(xué)知識解釋此現(xiàn)象形成的原因。1．D【解析】人離列車太近時，高速列車行駛過程中，使人和列車之間的空氣流動速度很大，壓強很小，人外側(cè)的壓強不變，人在內(nèi)外壓強差的作用下，會被壓向列車出現(xiàn)事故。故選D。2．D【解析】由于水流動，湯勺和水流間的空氣流動速度較快，湯勺和水流之間的空氣壓強較小，湯勺和水流的另一側(cè)空氣流速較慢，空氣的壓強較大；兩側(cè)的空氣壓力差將湯勺和水流壓的靠攏。故選D。4．AC【解析】通過漏斗管向下吹氣時，球上方空氣流速大于球下方空氣流速，由流體壓強與流速的關(guān)系可知，球上方受到的氣體壓強比球下方受到的氣體壓強小，則乒乓球受到向上的氣體壓力更大，所以乒乓球不會掉下來，故AC正確，BD錯誤。故選AC。5．A【解析】火車進站時會使火車附近的空氣流速加快，氣體的流速快壓強小，所以火車附近的氣壓小，而遠處的氣壓大，在安全線內(nèi)的乘客，會被強大的氣壓差形成的推力推向火車，對安全構(gòu)成威脅；A、用吸管吸飲料是利用大氣壓的作用吸進嘴里的，故A符合題意；B、若兩船靠得比較近且并排前進，兩船之間的水流通道變窄，流速變大，壓強變小，小于兩船外側(cè)的壓強，便形成向內(nèi)的壓強差，容易發(fā)生撞船事故，故B不合題意；C、雨天，大風(fēng)會把雨傘掀翻，是因為傘的上方空氣流速大，壓強小，而傘的下方空氣流速小，壓強大，所以使得傘在較大壓強差的作用下被掀翻，故C不合題意；D、風(fēng)沿著窗外的墻面吹過時，外側(cè)空氣流速大，壓強小，屋內(nèi)空氣流速小，壓強大，所以窗簾在較大的壓力作用下壓向窗外，故D不合題意。故選A。6．D【解析】小汽車外型是流線型，類似于飛機機翼，當(dāng)汽車行駛時，相同時間內(nèi)，空氣經(jīng)過小汽車后部時，流速大，壓強小，雪在壓力差下就會附在上面。故選D。7．B【解析】等質(zhì)量的空氣在相同的時間內(nèi)同時通過傘的上表面和下表面，由于上表面彎曲，下表面平直，所以空氣通過上表面的流速大，通過下表面的流速較小。因為傘上方的空氣流速大，壓強較??；傘下方的空氣流速小，壓強大，所以傘面受到一個向上的壓強差，傘被向上“吸”。故選B。8．C【解析】對著兩乒乓球的中間吹氣，兩乒乓球中間的空氣流速變大，壓強變小，小于兩側(cè)的氣壓，產(chǎn)生了一個向內(nèi)的壓強差，將兩球壓向中間，故兩球相互靠近。故選C。9．D【解析】由于模型做成上凸下平的形狀，同一股氣流在相同的時間內(nèi)，通過模型的上方和下方，上方氣流通過時經(jīng)過的路程大，速度大，壓強??；下方氣流通過時經(jīng)過的路程小，速度小，壓強大。模型下方壓強大于上方壓強，模型在壓強差下產(chǎn)生向上的升力。故選D。11．C【解析】A、B中，A和B模型上方和下方的形狀相同，相同時間內(nèi)，風(fēng)經(jīng)過模型上方的路程等于模型下方的路程，模型上方的風(fēng)速等于下方的風(fēng)速，模型上方的壓強等于模型下方的壓強，不符合題意；C、相同時間內(nèi)，風(fēng)經(jīng)過模型下方的路程大于模型上方的路程，模型下方的風(fēng)速大于上方的風(fēng)速，模型下方的壓強小于模型上方的壓強，符合題意；D、相同時間內(nèi)，風(fēng)經(jīng)過模型下方的路程小于模型上方的路程，模型下方的風(fēng)速小于上方的風(fēng)速，模型下方的壓強大于模型上方的壓強，不符合題意；故選C。12．快小【解析】人離火車太近，火車開動時，使人和火車之間的空氣流動速度快，壓強變小，離站臺遠的地方氣體相對流速較慢，壓強較大，人在內(nèi)外壓強差的作用下，被強大的氣流壓向列車，從而造成危險。13．減小大氣壓【解析】當(dāng)推動活塞時，管口的空氣速度增大，管口處的壓強減小，瓶中的液體就在大氣壓的作用下被壓上去，隨流動的空氣而噴成霧狀。14．加大小于【解析】天窗前面閉合后面打開，在車頂形成一個凸面，加大了空氣的流速，使天窗開口處的氣壓小于車內(nèi)的氣壓，則在壓力差的作用下車內(nèi)污濁的空氣被自動“抽出”，從而保持車內(nèi)空氣清新。15．A流體流速越大的位置，壓強越小【解析】因為快速行駛的汽車使得馬路中間的空氣流速大，空氣壓強??；馬路兩邊的空氣流速小，壓強大．所以兩邊的氣壓大于馬路中央的氣壓，樹葉向馬路中央運動，即向A點運動．16．C【解析】A、抽水機是利用大氣壓的作用將水從低處壓到高處的，不合題意；B、U形“反水彎”利用了連通器的原理，不合題意；C、簡易噴霧器工作時，通過氣流帶動水流，利用了流體壓強與流速的關(guān)系，與飛機起飛的原理相同，符合題意；D、滑雪板做的比較寬大，是利用增大受力面積來減小壓強，不合題意。故選C。17．C【解析】直升飛機的螺旋槳在運轉(zhuǎn)時，上方空氣流速快，壓強小，下方空氣流速慢，壓強大，于是空氣產(chǎn)生了一個對螺旋槳的向上的壓力差，這就是使直升飛機上升的力。故選C。20．（1）大氣壓（2）A氣體的流速越大，壓強越小【解析】（1）水吸熱汽化生成水蒸氣，水蒸氣把易拉罐內(nèi)的空氣排出，封住罐口，停止加熱，罐內(nèi)氣體溫度降低，氣體壓強減小，小于大氣壓，大氣壓將易拉罐壓癟。易拉罐被壓癟可以表明大氣壓的存在；（2）流體的流速越大，壓強越??；流體的流速越小，壓強越大，所以讓兩易拉罐間距離減小，必須通過減小易拉罐外側(cè)的空氣流速來增大壓強，故可用吸管按圖中箭頭A所示的方向用力吹氣。21．風(fēng)沿著窗外的墻面吹過時，窗簾外側(cè)空氣流速變大且大于內(nèi)側(cè)空氣流速，窗簾外側(cè)氣體壓強小于內(nèi)側(cè)氣體壓強。窗簾受向外的壓力差作用，所以窗簾飄向窗外．飄向窗外的窗簾，受風(fēng)的壓力作用，所以順風(fēng)運動?！窘馕觥糠治龃昂焹?nèi)外兩側(cè)空氣流速，根據(jù)流體壓強跟流速的關(guān)系，分析窗簾內(nèi)外壓強，判斷窗簾的運動情況。再根據(jù)窗簾在窗外的受力判斷其運動方向。22．當(dāng)汽車高速行駛時，車頂空氣流速大于車底的流速，使車頂?shù)臍怏w壓強小于車底的壓強，這時車頂和車底就存在著壓力差，產(chǎn)生了向上的升力，坐在車?yán)锏娜司陀辛恕帮h”的感覺。生活實例：噴霧器、飛機的機翼、汽車導(dǎo)流板等；實驗現(xiàn)象：①向自然下垂的兩張紙中間吹氣，兩張紙會靠近；②對著放在桌面上的硬幣上方吹氣，硬幣會向上跳起來?！窘馕觥拷Y(jié)合汽車的車頂形狀，運用流體壓強與流速的關(guān)系，對題干中的現(xiàn)象進行解釋，并舉出生活中類似的事例。23．A【解析】當(dāng)高鐵列車經(jīng)過站臺時，會帶動人和車之間的空氣流動速度加快，壓強更小，此時人外側(cè)的空氣流動速度慢，壓強較大，根據(jù)流體壓強與流速的關(guān)系可知：人外側(cè)空氣流速慢壓強大，而內(nèi)側(cè)流速快壓強小，會產(chǎn)生一個向內(nèi)側(cè)的壓強差，將人推向火車，