1、专题11 流体压强与流速关系 中考问题1.流体压强与流速关系流体压强大小与流速关系：在流体中流速越大地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大。2.液体压强与流速的关系的应用飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度大、压强小，流过机翼下方的空气速度小、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。【例题1】（2020苏州）小明采用“向漏斗口吹气，观察乒乓球状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。以下方案不合理的是（）A竖直向上吹气 B水平向右吹气 C竖直向下吹气 D斜向下吹气【答案】A【解析】A.不吹气时，乒乓球受到的重力和支持力是平衡力，乒
2、乓球处于静止状态；竖直向上吹气时，乒乓球底部空气流速大压强小，乒乓球上面流速小压强大，产生向下的压力，乒乓球受竖直向下的重力，乒乓球还受到支持力作用，这三个力是平衡力，乒乓球也处于静止状态，所以竖直向上吹气没有改变乒乓球的运动状态，不能很好的探究流体流速对流体压强的影响，故选项正确。B.不吹气时，乒乓球由于重力作用会滚下来，水平向右吹气时，乒乓球左侧空气流速大压强小，乒乓球右侧空气流速小压强大，产生向左的压力，乒乓球保持静止状态，所以水平向右吹气改变了乒乓球的运动状态，可以探究流速对流体压强的影响，故选项错误。C.不吹气时，乒乓球由于重力作用会滚下落，竖直向下吹气时，乒乓球上方空气流速大压强小
3、，乒乓球下方空气流速小压强大，产生向上的压力，乒乓球保持静止状态，所以竖直向下吹气改变了乒乓球的运动状态，可以探究流速对流体压强的影响，故选项错误。D.不吹气时，乒乓球由于重力作用会滚下来，斜向下吹气时，乒乓球右上方空气流速大压强小，乒乓球左下方空气流速小压强大，产生向右上方的压力，乒乓球保持静止状态，所以斜向下吹气改变了乒乓球的运动状态，可以探究流速对流体压强的影响，故选项错误。【对点练习】如图所示，将一根玻璃管制成粗细不同的两段，管的下方与一个装有部分水的连通器相通。当从管的一端吹气时，连通器两端A、B液面高度变化情况正确的是（）AA液面上升 BA液面下降 CB液面下降 DA、B液面高度均
4、不变【答案】B【解答】气体在流速小的地方压强大，在流速大的地方压强小，从管的一端吹气时，粗细两管中的空气流量是相同的，粗管中的空气流速小、压强大，细管中的空气流速大、压强小，则A液面上方的气体压强大，B液面上方的气体压强小，会造成A液面下降，B液面上升。【例题2】（2020山东聊城）如图所示，两只气球自由地悬挂在空中，下面两种方法都能使两气球靠拢：方法一、向两气球中间吹气；这是因为在气体中，流速大的位置，压强_；方法二、把丝绸摩擦过的玻璃棒放在两气球之间；这是因为玻璃棒摩擦后_，能吸引轻小物体。【答案】 (1) 小 (2)带了电（荷）【解析】（1）向两气球中间吹气，气球中间流速较大，压强较小，
5、气球外侧流速较小，压强较大，气球在压强差的作用小向中间靠拢。（2）把丝绸摩擦过的玻璃棒放在两气球之间，玻璃棒摩擦后带了电（荷），因为带电体能吸引轻小物体，所以两气球靠拢。【对点练习】牵引车将停放在机库的战斗机拖出的过程中，说明力可以改变物体的 ；战斗机机翼下平上凸，目的是使战机飞行时机翼下方空气的流速小于机翼上方空气的流速，从而使机翼下方空气的压强 机翼上方空气的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”）；战斗机在进入战斗前抛掉副油箱的目的是 战斗机的惯性（选填“增大”或“减小”），从而增强战斗机机动性。【答案】运动状态；大于；减小。【解答】（1）牵引车将停放在机库的战斗机拖出的过程中，运动速度
6、发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态；（2）机翼上方的空气流速比机翼下方的流速快，因此机翼下方气体压强大于机翼上方气体压强，从而产生了升力；（3）由于惯性的大小只与物体的质量有关，故战斗机进入战斗状态前要扔掉副油箱，这是为了减小惯性，以提高战斗机的灵活性。一、选择题1.（2020湖南常德）日常生活中，处处有物理。下列分析正确的是（）A. 鸡蛋碰石头，鸡蛋碎了，说明鸡蛋受到的力大于石头受到的力B. 利用高压锅煮食物容易煮熟，原因是压强越大，沸点越低C. 飞机飞行时获得升力是利用了流体压强与流速的关系D. 短跑运动员冲过终点后，不能立刻停下，说明物体的速度越大则惯性越大【答案】C【解析】A鸡蛋
7、碰石头，鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是一对相互作用力，所以两个力的大小相等，但石头的硬度大，所以没碎。故A错误；B高压锅煮食物时，高压锅内的气压大气于标准大气压，而气压越大，沸点越高，故B错误；C飞机飞行时，机翼上下方形状不同，则上下方的空气流速不同，压强不同，于是形成的一个向上的压力，故C正确；D短跑运动员冲过终点后，不能立刻停下，是因为运动员具有惯性，而惯性大小只与物体的质量有关，故D错误。2.（2020深圳模拟）我国完成了速度超过400km/h的高铁交会试验，两列高速运行的列车交会过程中，产生“强吸力”的原因是两车之间的空气（）A流速大，压强大 B流速小，压强小 C流速大，压强小 D流
8、速小，压强大【答案】C【解析】两列高速运行的列车交会过程中，两列高速列车之间的空气流动速度很大，压强小，两列车外侧的压强不变，车受到外侧压强大于车内侧受到的压强，两列车产生“强吸力”，故C正确3.（2020大连模拟）下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是（ ） 甲 乙 丙 丁A图甲所示向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢B图乙所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起C图丙所示地铁站台边，人必须站在黄色以外的区域候车D图丁所示飞机升力的产生原因【答案】B【解析】A图甲所示向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢，流体流速大的地方压强小；B图乙所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起，液
9、体对容器底部和侧壁都有压强；C图丙所示地铁站台边，人必须站在黄色以外的区域候车，流体流速大的地方压强小；D图丁所示飞机升力的产生原因，流体流速大的地方压强小。4.（2020绥化模拟）如图所示，让两张纸固定在某处自由垂直，从上面向两张纸的中间吹气对这两张纸怎样运动或者会出现的现象，判断正确的是（ ）A.发现两张纸向中间靠拢 B.发现两张纸向外飘动C.发现两张纸左侧向外飘动、右侧向内飘动 D.发现两张纸左侧向内飘动、右侧向外飘动【答案】A 【解析】流体压强与流速的关系是：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大在两张纸的中间向下吹气，两纸中间的空气流速大，压强小；而两纸的外侧空气流速小，压强大，两纸
10、受到向内的压强差，所以两张纸将相互“靠近”二、填空题5.（2020安徽）如图所示，把纸条放在嘴边，用力沿纸条上方向前吹气，会发现纸条向上飘动。这是因为_，从而推动纸条向上运动。【答案】纸条上方气体流速大，气体压强小【解析】由图可以看出，吹气时纸条上方空气流速大，压强变小，下方的空气流速不变，压强不变，纸条下方受到的向上的压强大于纸条上方向下的压强，故纸条在压强差的作用下飘起来。6.（2020贵州黔东南）如图所示，“歼31”是我国自主研发具有隐形功能的一种四代战机。飞行时，以_（填“地面”或“飞机”）为参照物，飞行员是静止的；飞机能够升空，是因为机翼上方的空气流速比下方的_（填“快”或“慢”），
11、从而产生了较大的升力。【答案】 (1) 飞机 (2) 快【解析】（1）“歼31”是我国自主研发具有隐形功能的一种四代战机。飞行时，以飞机为参照物，飞行员与飞机的位置不发生变化，所以飞行员是静止的；（2）飞机能够升空，是因为机翼上方的空气流速比下方的快，当空气流速越快，压强越小，所以机翼上方压强小，而机翼下方压强大，此压强差产生升力。7.（2020四川成都）旅游景区的“热气球”升空是利用了空气产生的_；民航客机起飞，是利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的_。(两空均选填“升力”或“浮力”)【答案】 (1)浮力 (2) 升力【解析】（1）气球中的空气本来是和周围的温度是一样的，密度也一样；当对气
12、球中的空气加热时，气球中的空气受热，温度升高，体积变大，密度就变小了，就会产生向上的浮力。（2）飞机向前飞行时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于有气流迎面流过机翼，气流被机翼分成上下两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大；因此在机翼的上下表面存在压强差，对飞机产生了向上的升力。8（2020齐齐哈尔）2019年10月1日，在天安门广场举行的建国70周年国庆阅兵式中，如图所示，空中加油机正在给战机加油。以加油机为参照物，战机是 （选填“运动”或“静止”）的。机翼做成上弯下平的形状，可以使飞机飞
13、行时获得升力，这是因为气体流速越大的位置，压强越 （选填“小”或“大”）。【答案】静止；小。【解析】以加油机为参照物，战机和加油机之间的位置没有发生改变，所以称它是静止的。飞机的机翼上方突起，下方平直。这样的结果决定了当飞机启动后，机翼上方空气流速快，空气压强小，空气压力方向向下；机翼下方空气流速慢，空气压强大，空气压力方向向上。两个压力形成一个向上的合力，当合力达到一定程度后，飞机就可以腾空而起。9.（2020江西模拟）分别用如图所示的FA、FB、FC关门，其中，_不能将门关上；当门外有风时，门会自动关闭，这是由于门外空气流动加快，压强变_的原故。【答案】FA 变小【解析】力的作用效果与力的
14、方向有关；故用如图所示的FA、FB、FC关门，其中，FA不能将门关上，FA可以将门打开；流体压强与流速的关系是：流速越快，压强越小，当门外有风时，门会自动关闭；这是由于门外空气流动加快，压强变小，屋内压强大于屋外压强，将门关上。10.（2020济南模拟）某列高铁的时刻表如表所示。从上海至北京的全程时间为h，全程平均速度是 km/h。高铁站台安全黄线与站台边缘的距离大于普通火车站台，这是因为。乘客发现:放置在过道内的行李箱突然自行向车头方向移动，此时列车正在(减速/匀速/加速)前行。车站到达时间发车时间里程上海09：000南京10：0010：15295济南12：1512：30912北京13：30
15、1350【答案】4.5 300 高铁车速大于普通火车，空气流速越大压强越小 减速 【解析】本题考查了速度公式、平均速度、流体压强与流速关系、力与运动的关系、惯性等知识点。从上海至北京的全程时间t=1330-900=4.5h；全程平均速度v=s/t=1350km/4.5h=300km/h；空气流动速度越大，压强越小，所以高铁站台安全黄线与站台边缘的距离大于普通火车站台；由于行李箱具有惯性，放置在过道内的行李箱突然自行向车头方向移动，此时列车正在减速前行。11（2020沈阳模拟）如图所示，是小明家的电动自行车，但很多人说骑这种车在刮风时不安全这是由于刮风时，雨棚的形状导致下表面风速比上表面风速，从
16、而使雨棚的下表面受到空气压强比上表面大小明还发现电动车的座垫坐上去舒服，这是因为座垫做得比较宽大，这有助于减小 【答案】慢； 压强【解析】（1）液体和气体都称为流体，生活中常见的流体是水和空气，流体流速越大的地方、压强越小（2）压强的大小与压力和受力面积有关如图所示电动自行车，当刮风时，雨棚的形状导致下表面风速比上表面风速慢，从而使雨棚的下表面受到空气压强比上表面大，使得车比较容易翻到小明还发现电动车的座垫坐上去舒服，这是因为座垫做得比较宽大，这是通过增加接触面积的方法减小压强12.（2020岳阳模拟）如图所示，某型号飞机模型机翼上表面凸起，下表面较平。在飞行过程中由于上表面的空气流速（选填“
17、大”或“小”），压强（选填“大”或“小”），从而能获得向上的升力。【答案】大；小。【解析】飞机在飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，压强小，则下方空气的压强大于上方空气的压强，产生向上的压强差、压力差，形成升力。13（2020云南模拟）如图为“阳光动力2号”太阳能飞机，它所配备的太阳能电池板将太阳能转化为电能，飞机机翼上表面凸起，可使飞行过程中机翼上表面的空气流速 ，压强 ，从而形成升力【答案】大；越小【解析】流体压强与流速的关系：在流体流速越大的地方，压强越小；在流体流速越小的地方，压强越大如图，飞机在飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，则下方空气的压强大于上方空气的压强，产生向上的
18、压强差、压力差，向上的压力差，形成升力14.（2020湖北武汉模拟）如图所示，甲、乙容器中分别盛有水和酒精，当在A处沿水平方向快速吹起时，会发现B、C管中的液体上升到一定高度，则h1：h2= ，B、C管中的液体上升的原因是A处空气流速加快， （酒精=0.8103kg/m3）【答案】4：5；压强减小【解析】（1）设B管内水柱产生的压强为p水，C管内酒精产生的压强为p酒精，管内气体压强为p，由图知，管内气体压强加上液体产生的压强等于大气压，则大气压p0=p+p水=p+p酒精，所以p水=p酒精，由液体压强公式可得：水gh1=酒精gh2，则h1：h2=酒精：水=0.8103kg/m3：1103kg/m
19、3=4：5；（2）当在A处沿水平方向快速吹气时，A处空气流速加快、压强减小，管内气体的压强小于外界大气压，液体在大气压的作用下上升；三、简答题15（2020黑龙江龙东农垦森工）草原犬鼠是大草原常见的小动物，它挖的洞有多个洞口，一些洞口比较平整，一些洞口则由圆锥形土堆围成。这样的结构能改进洞内的通风情况，为什么？【答案】见解析。【解析】由于一些洞口比较平整，一些洞口则由圆锥形土堆围成，当风从洞口吹过时，由圆锥形土堆围成的洞口处空气流速快，压强小，较平整的洞口处空气流速慢，压强大，这样，洞穴内的空气在气压作用下自然流动，从而改进洞穴内的通风状况。16.（2020连云港模拟）如图所示，在水平的两支筷
20、子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球间用力吹气,会发现两只乒乓球相互靠近。请你用所学物理知识解释说明产生这个现象的原因。【答案】因为两球之间的空气流速大，即两球之间的压强小，两球在两侧较大压强的作用下被压向中间【解析】向两球间用力吹气，会观察到两个乒乓球相互靠近，是因为两球之间的空气流速大，即两球之间的压强小；两球外侧的空气流速小，即两球外侧的压强大，所以两球在两侧较大压强的作用下被压向中间17.（2020郑州模拟）如图是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图，洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的圆形土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中的一个洞口堆成土包，是为了
21、建一处视野开阔的瞭望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口处都堆上土包呢？那样不就有了两个瞭望台了吗？实际上两个洞口的形状不同，决定了洞口流动的方向，吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风速度大，压强小，因此地面上风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。请回答下列问题。（1）标出洞穴中空气流动的方向。（2）试着运用上文提到的物理知识说明，乘客为什么必须站在安全线以外的位置侯车？（3）上文提到的物理知识在生产和生活中也有着广泛的应用，如：_（举一例）【答案】见解析。【解析】（1）洞穴口有平的有凸的，有风经过时，相同时间内，经过平的时速度小、压强大；经过凸的时速度大，
22、压强小，两洞口出现压强差，使空气顺利进入洞穴（2）当乘客面向列车时，前方的空气流动速度大、压强小；后方大气压不变人的前后方出现压强差，把人推向列车造成伤害（3）如飞机的机翼、汽车呈现流线型等都是利用流体的压强与流速的关系的设计的。18（2020桂林模拟）夏季是溺水多发季节，在野外游泳有很多不安全因素。如清澈的溪流看上去较浅，实际上却较深；岸边潮湿，容易长有青苔，人在上面行走更容易摔倒；水面下可能会有暗流或漩涡，人在其附近容易被卷入。万一溺水，人在水下长时间缺氧会导致呼吸和心跳停止。请你解释上述内容所涉及的科学道理。【答案】见解析。【解析】（1）河底反射的光由水中斜射入空气时，在水面处发生折射，
23、折射角大于入射角，折射光线远离法线，折射光线向水面偏折，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的“河底”比河底的实际位置浅一些；（2）岸边潮湿长有青苔，使接触面更光滑，通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦，人更容易摔倒；（3）相对于漩涡边沿，旋涡中心水的流速大、压强小，外侧流速小压强大，形成一个向旋涡中心的压力差，从而人被压入漩涡中。（4）人在水下长时间缺氧会导致细胞不能进行正常的呼吸作用，不能给人提供能，所以会导致呼吸和心跳停止。19（2020上海模拟）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】水流动，汤勺和水流间的空气流动速度较快，汤勺
24、和水流之间的空气压强较小，汤勺和水流另一侧空气流速较慢，空气的压强较大；两侧的空气压力差将汤勺和水流压的靠拢【解析】水流带动空气流动，使水流与汤勺间的空气流动速度快，压强小20.（2020北京西城区模拟）如图所示，相信同学们都有过这样的经历：下雨时，我们撑着一把伞步行在雨中，一阵大风吹来，雨伞往往会被向上吸起来请你用学过的物理知识解释这个现象【答案】大风吹来时，伞上方的空气流速大于下方的空气流速，而气体流速较大的地方压强较小，因此伞下方的气压大于伞上表面的气压，所以伞会被向上吸起来【解析】大风吹来时，伞上方的空气流速大于下方的空气流速，而气体流速较大的地方压强较小，因此伞下方的气压大于伞上表面
25、的气压，所以伞会被向上吸起来，21.（2020山东临沂模拟）用一个两端开口的细长玻璃管，罩住一支燃烧的蜡烛，一段时间后蜡烛火焰逐渐变小。如图所示，将一张大小合适的硬纸板插入玻璃管中，只在底部留有空隙，就会有空气不断流向蜡烛周围，蜡烛就能持续燃烧。请分析说明空气能流向蜡烛周围的原因。【答案】见解析。【解析】插入硬纸板后，玻璃管被分成左右两部分，由于蜡烛的燃烧，左侧部分的空气受热膨胀后密度减小会上升，左侧气压减小；而右侧因为温度较低，空气密度也较大，气体压强也较大，使硬纸片左右两侧形成压强差，因此，随着蜡烛的燃烧，空气会从右侧不断地流向左侧蜡烛的周围。22.（2020大庆模拟）小明家装修时发现了两个有趣的现象（1）现象一：屋内开着的门，在一阵风吹过后，（如图甲所示）门会关上，为什么？（2）现象二：当门关上时，有时又会被风吹开，而在门与门框之间垫上几层纸后，（如图乙所示）风就不会将门吹开，门不会被吹开的原因是什么？【答案】见解析。【解析】（1）风从门前吹过，门前空气流速大于门后空气流速，门前受到空气压强小于门后受到的空气压强，门后受到空气压力大于门前受到空气压力，所以门关上；（2）在门和门框之间垫几层纸后，通过增大压力的方法增大摩擦力，所以风不能将门吹开15
