專題10 流體壓強與流速的關系專題學啥 1.流體壓強與流速關系在流體中流速越大地方，壓強越小；流速越小的地方，壓強越大。2.液體壓強與流速的關系的應用飛機的機翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。當飛機在機場跑道上滑行時，流過機翼上方的空氣速度大、壓強小，流過機翼下方的空氣速度小、壓強大。機翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。專題考法 【例題1】（2019湖南郴州）如圖所示，將一根玻璃管制成粗細不同的兩段，管的下方與一個裝有部分水的連通器相通。當從管的一端吹氣時，連通器兩端A、B液面高度變化情況正確的是（）AA液面上升BA液面下降CB液面下降DA、B液面高度均不變【答案】B 【解答】氣體在流速小的地方壓強大，在流速大的地方壓強小，從管的一端吹氣時，粗細兩管中的空氣流量是相同的，粗管中的空氣流速小、壓強大，細管中的空氣流速大、壓強小，則A液面上方的氣體壓強大，B液面上方的氣體壓強小，所以會造成A液面下降，B液面上升。【例題2】（貴州黔東南）小李同學暑假乘坐飛機去北京旅游，客機在飛行時，機翼下方空氣流速比機翼上方慢，機翼下方壓強比機翼上方 （選填“大”或“小”），由此獲得向上的升力；小李同學在飛機上用吸管喝飲料時，飲料在 的作用下被吸入口中。【答案】大；大氣壓。【解析】（1）機翼的形狀是“上凸下平”，等質量的空氣在相同時間內通過機翼的上表面和下表面，上方空氣通過時的路程大，所以機翼上方的空氣流速比機翼下方大；由流體壓強與流速的關系可知，機翼上方的壓強小，下方的壓強大，存在向上的壓強差，這樣就產生了作用在機翼上的向上的升力。（2）用吸管吸飲料時，吸管內氣壓減小，小于外界大氣壓，在大氣壓的作用下飲料被壓入吸管。【例題3】（2018四川南通）如圖所示是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖，洞穴有兩個出口，一個是平的，而另一個則是隆起的圓形土堆，生物學家不是很清楚其中的原因，他們猜想：草原犬鼠把其中的一個洞口堆成土包，是為了建一處視野開闊的瞭望臺，但是如果這一假設成立的話，它又為什么不在兩個洞口處都堆上土包呢？那樣不就有了兩個瞭望臺了嗎？實際上兩個洞口的形狀不同，決定了洞口流動的方向，吹過平坦表面的風運動速度小，壓強大；吹過隆起表面的風速度大，壓強小，因此地面上風吹進了犬鼠的洞穴，給犬鼠帶去了習習涼風。請回答下列問題。（1）標出洞穴中空氣流動的方向。（2）試著運用上文提到的物理知識說明，乘客為什么必須站在安全線以外的位置侯車？（3）上文提到的物理知識在生產和生活中也有著廣泛的應用，如：______（舉一例）【答案】見解析。【解析】（1）洞穴口有平的有凸的，有風經過時，相同時間內，經過平的時速度小、壓強大；經過凸的時速度大，壓強小，兩洞口出現壓強差，使空氣順利進入洞穴（2）當乘客面向列車時，前方的空氣流動速度大、壓強小；后方大氣壓不變人的前后方出現壓強差，把人推向列車造成傷害（3）如飛機的機翼、汽車呈現流線型等都是利用流體的壓強與流速的關系的設計的。專題操練 一、選擇題1.（2019新疆）2018年10月月20日，我國自主研制的大型水陸兩棲飛機AC600水上首飛成功。AC600在空中水平飛行時A機翼下方空氣流速太，壓強小 B機翼下方空氣流速大，壓強大C機翼上方空氣流速大，壓強小 D機翼上方空氣流速大，壓強大【答案】C【解析】本題考查流體壓強與流速的關系。飛機在空中飛行時，機翼上方空氣流速大，壓強小，下方空氣流速小，壓強大，二者形成壓力差，就是飛機升力。C項正確。2.（2018上海）我國完成了速度超過400km/h的高鐵交會試驗，兩列高速運行的列車交會過程中，產生“強吸力”的原因是兩車之間的空氣（）A流速大，壓強大 B流速小，壓強小 C流速大，壓強小 D流速小，壓強大【答案】C【解析】兩列高速運行的列車交會過程中，兩列高速列車之間的空氣流動速度很大，壓強小，兩列車外側的壓強不變，車受到外側壓強大于車內側受到的壓強，兩列車產生“強吸力”，故C正確3.（2018北京）下列現象不能用流體壓強與流速的關系來解釋的是（ ）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域候車D圖丁所示飛機升力的產生原因【答案】B【解析】A圖甲所示向兩張紙中間吹氣，紙張向中間靠攏，流體流速大的地方壓強小；B圖乙所示裝有液體的玻璃管，底部和側壁的橡皮膜往外凸起，液體對容器底部和側壁都有壓強；C圖丙所示地鐵站臺邊，人必須站在黃色以外的區域候車，流體流速大的地方壓強小；D圖丁所示飛機升力的產生原因，流體流速大的地方壓強小。4.（2018長春）我國完成了速度超過400km/h的高鐵交會試驗，兩列高速運行的列車交會過程中，產生“強吸力”的原因是兩車之間的空氣（）A流速大，壓強大B流速小，壓強小C流速大，壓強小D流速小，壓強大【答案】C【解析】流體的壓強跟流速有關，流速越大，壓強越小比較兩列高速運行的列車之間的壓強以及外側的壓強的大小兩列高速運行的列車交會過程中，兩列高速列車之間的空氣流動速度很大，壓強小，兩列車外側的壓強不變，車受到外側壓強大于車內側受到的壓強，兩列車產生“強吸力”，故C正確5.（2018廣西北部灣）下列四種動物的運動方式能用壓強與流速關系來解釋的是（）A.烏賊向后噴水而前行 B流線型的鯽魚在水中快速前進C展開雙翅的鳥在空中滑翔 D壁虎靠腳上的“吸盤”在墻上爬行【答案】C【解析】解決本類問題需要利用下列知識分析判斷：（1）力是物體對物體的作用，物體間力的作用是相互的；（2）流線型的物體在運動時，受到的阻力減小；（3）流體壓強和流速的關系是：流體流速大的地方，壓強小；流體流速小的地方，壓強大；（4）在某處使氣壓降低，然后在外界大氣壓的作用下，產生了某種效果A烏賊向后噴水，給水一作用力，而力的作用是相互的，水給烏賊向前的力，使烏賊前行，不能用壓強與流速關系來解釋，故A錯；B流線型的鯽魚，在水中受到的阻力較小，可以快速前進，不能用壓強與流速關系來解釋，故B錯；C鳥能在空中滑翔是由于鳥的翅膀是上凸下平，上面和下面的空氣流動速度不同，翅膀上面空氣流動速度快，受到向下的壓強小，翅膀下面空氣流動速度慢，受到向上的壓強大，這樣就存在向上的壓力差，即升力，鳥能在空中滑翔，能用壓強與流速關系來解釋，故C正確；D壁虎的腳掌上有許多“吸盤”，排出里面的空氣，在大氣壓的作用下被壓在墻上，并能在墻上爬行，不能用壓強與流速關系來解釋，故D錯6.（2018沈陽）如圖所示，讓兩張紙固定在某處自由垂直，從上面向兩張紙的中間吹氣對這兩張紙怎樣運動或者會出現的現象，判斷正確的是（ ）A.發現兩張紙向中間靠攏 B.發現兩張紙向外飄動C.發現兩張紙左側向外飄動、右側向內飄動D.發現兩張紙左側向內飄動、右側向外飄動【答案】A 【解析】流體壓強與流速的關系是：流速越大，壓強越小；流速越小，壓強越大在兩張紙的中間向下吹氣，兩紙中間的空氣流速大，壓強小；而兩紙的外側空氣流速小，壓強大，兩紙受到向內的壓強差，所以兩張紙將相互“靠近”二、填空題7（2019廣西北部灣）如圖所示，動車快速行駛時，其上方氣流的速度______（選填“大于”、“小于”或“等于”）下方氣流的速度，從而產生向上的升力；車廂內座椅下方的插座方便了旅客充電的需求，插座間的連接方式是______聯；動車采用了“再生電制動”技術，即在制動時，列車由于慣性仍會向前運動一段距離，帶動發電機發電，將______能轉化為電能。【答案】大于 并 機械【解析】根據流體壓強的特點：流速越大的地方壓強越小。動車快速行駛時，由于上方氣流的速度大于下方氣流的速度，所以上方的壓強小于下方的壓強，從而產生向上的升力；車廂內的插座之間具有互不干擾的特點，所以插座間的連接方式是并聯的；動車采用了“再生電制動”技術，是借助列車由于慣性仍會向前運動而具備的機械能，使發電機發電，從而使機械能轉化為電能。8.（2019長沙）小海和同學們參加研學旅行，汽車在公路上快速行駛時，小海發現窗簾從打開的窗戶向外飄，這是因為窗外的空氣流速大，壓強 。車行駛到山頂時，他發現密封的零食包裝袋鼓起來了，這是因為山頂上的氣壓比山腳下的氣壓 造成的。【答案】小；低。【解答】（1）根據流體壓強和流速的關系可知，車行駛時，打開車窗，窗外的空氣流速大壓強小，窗內的空氣流速小壓強大，窗簾受到向外的壓強大于向內的壓強，把窗簾壓向窗外。（2）因為大氣壓隨高度增加而減小，所以山頂上的氣壓比山腳下的氣壓低，車行駛到山頂時，外界大氣壓變小，而密封的零食包裝袋內氣壓不變，袋內的氣壓大于外部大氣壓，因此包裝袋會鼓起來。9（2019四川達州）牽引車將停放在機庫的戰斗機拖出的過程中，說明力可以改變物體的 ；戰斗機機翼下平上凸，目的是使戰機飛行時機翼下方空氣的流速小于機翼上方空氣的流速，從而使機翼下方空氣的壓強 機翼上方空氣的壓強（選填“大于”、“等于”或“小于”）；戰斗機在進入戰斗前拋掉副油箱的目的是 戰斗機的慣性（選填“增大”或“減小”），從而增強戰斗機機動性。【答案】運動狀態；大于；減小。【解析】（1）牽引車將停放在機庫的戰斗機拖出的過程中，運動速度發生了變化，說明力可以改變物體的運動狀態；（2）機翼上方的空氣流速比機翼下方的流速快，因此機翼下方氣體壓強大于機翼上方氣體壓強，從而產生了升力；（3）由于慣性的大小只與物體的質量有關，故戰斗機進入戰斗狀態前要扔掉副油箱，這是為了減小慣性，以提高戰斗機的靈活性。10（2018天津）如圖所示，是小明家的電動自行車，但很多人說騎這種車在刮風時不安全這是由于刮風時，雨棚的形狀導致下表面風速比上表面風速，從而使雨棚的下表面受到空氣壓強比上表面大小明還發現電動車的座墊坐上去舒服，這是因為座墊做得比較寬大，這有助于減小 【答案】慢； 壓強【解析】（1）液體和氣體都稱為流體，生活中常見的流體是水和空氣，流體流速越大的地方、壓強越小（2）壓強的大小與壓力和受力面積有關如圖所示電動自行車，當刮風時，雨棚的形狀導致下表面風速比上表面風速慢，從而使雨棚的下表面受到空氣壓強比上表面大，使得車比較容易翻到小明還發現電動車的座墊坐上去舒服，這是因為座墊做得比較寬大，這是通過增加接觸面積的方法減小壓強11.（2018杭州）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。【答案】大；小。【解析】飛機在飛行時，機翼上方氣流比下方氣流的流速大，壓強小，則下方空氣的壓強大于上方空氣的壓強，產生向上的壓強差、壓力差，形成升力。12.（2018江蘇無錫）如圖為“陽光動力2號”太陽能飛機，它所配備的太陽能電池板將太陽能轉化為電能，飛機機翼上表面凸起，可使飛行過程中機翼上表面的空氣流速 ，壓強 ，從而形成升力【答案】大；越小【解析】流體壓強與流速的關系：在流體流速越大的地方，壓強越小；在流體流速越小的地方，壓強越大如圖，飛機在飛行時，機翼上方氣流比下方氣流的流速大，則下方空氣的壓強大于上方空氣的壓強，產生向上的壓強差、壓力差，向上的壓力差，形成升力13（2018湖南婁底）“清風不識字，何故亂翻書”所述清風能翻書，是風使書本上表面空氣流動速度變大，導致書本上表面壓強（選填“增大”或“減小”）；用吸管“吸”飲料時，飲料是在作用下被“吸”入口中的【答案】減小；大氣壓【解析】（1）風吹過書頁的上表面時，使書表面上空氣流動速度增大，而導致書上表面壓強減小，而書頁下表面的壓強不變，在上下壓強差的作用下，書頁會向上翻，故有“清風不識字、何故亂翻書”之說（2）吸管吸飲料時，是先把吸管內的空氣吸走，使管內氣壓減小，這樣在外界大氣壓的作用下，飲料就被壓進吸管里14（2018大連）如圖所示，把飲料吸管A插入盛水的杯中，另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端往B管中吹氣，可以看到A管中的水面上升這是因為A管上端口附近空氣壓強變（填“大”或“小”）的緣故；當杯內水的深度為10cm時，杯底受到水的壓強大小為Pa（g取10N/kg）【答案】小；1000【解析】（1）吸管和燒杯構成連通器，吹氣之前，吸管內和燒杯內液面相平當向B管吹氣時，A管上方的空氣流動速度增大，壓強減小，A管下方壓強不變，A管內的液體受到向上的壓強大，液面上升（2）利用p=gh計算杯底受到水的壓強往B管中輕輕吹氣，可以看到A管中的水面上升，原因是：往B管中吹氣，吸管A上方空氣的流速增大，壓強減小，A管中液體受到向上的壓強大于向下的壓強，所以A管水上升或有水噴出杯內水的深度為10cm時，杯底受到水的壓強：p=水gh=1103kg/m310N/kg0.1m=1000Pa15.（2018西寧）星期天，小東隨爸爸、媽媽乘坐“和諧”號動車組到門源旅游小東一家人在站臺候車時須站在安全線以為的區域，否則，當動車高速駛過時，周圍空氣流速增大，壓強，存在安全隱患上午08時15分動車組由西寧準時發車，運行45min到達門源，西寧到門源鐵路線長km（動車平均速度為130km/h）【答案】減小；97.5【解析】（1）當動車高速駛過時，會帶動人和車之間的空氣流速增大，此時人外側的空氣流動速度慢，根據流體壓強與流速的關系可知：人外側空氣流速慢壓強大，而內側流速快壓強小，會產生一個向內側的壓強差，將人推向火車，易出現危險（2）t=45min=0.75h，根據v=s/t可得，西寧到門源鐵路線長：s=vt=130km/h0.75h=97.5km16.（2018上海）如圖是家用煤氣灶灶頭的示意圖，使用煤氣灶時，打開煤氣閥門，擰動點火裝置，煤氣和空氣在進口處混合流向燃燒頭被點燃，而煤氣不會從進口處向空氣中泄漏，其原因是進口處煤氣流速 ，壓強比大氣壓強 【答案】大；小【解析】因為流速越快，流體的壓強越小，所以進口處煤氣流速大，壓強小于大氣壓，煤氣和空氣在大氣壓的作用下流向燃燒頭，而煤氣不會向空氣中泄露，故答案：大；小17.（2018山東濟南）如圖所示，甲、乙容器中分別盛有水和酒精，當在A處沿水平方向快速吹起時，會發現B、C管中的液體上升到一定高度，則h1：h2= ，B、C管中的液體上升的原因是A處空氣流速加快， （酒精=0.8103kg/m3）【答案】4：5；壓強減小【解析】（1）設B管內水柱產生的壓強為p水，C管內酒精產生的壓強為p酒精，管內氣體壓強為p，由圖知，管內氣體壓強加上液體產生的壓強等于大氣壓，則大氣壓p0=p+p水=p+p酒精，所以p水=p酒精，由液體壓強公式可得：水gh1=酒精gh2，則h1：h2=酒精：水=0.8103kg/m3：1103kg/m3=4：5；（2）當在A處沿水平方向快速吹氣時，A處空氣流速加快、壓強減小，管內氣體的壓強小于外界大氣壓，液體在大氣壓的作用下上升；三、簡答題18.（2019貴州銅仁）中國高鐵已經成為世界屬目的一張名片。2018年底，銅仁站正式開通高鐵，為銅仁的發展帶來新的機遇。高鐵包含許多物理知識，如:高鐵的運動靠電動機驅動等。請你結合所學知識，回答下列問題。高鐵站臺設有安全線，乘客必須站在安全線以外候車。當有列車駛過時，如果人站在安全線以內，即使與列車保持一定的距離，也是非常危險的。請你結合流體壓強與流速的關系，簡述危險的原因。【答案】見解析。【解答】當列車駛進站臺時，會帶動人和車之間的空氣流動速度加快，此時人外側的空氣流動速度慢；根據流體壓強與流速的關系可知，人外側空氣流速慢壓強大，而內側流速快壓強小，會產生一個向內側的壓強差，將人推向火車，易出現危險。19（2018成都）夏季是溺水多發季節，在野外游泳有很多不安全因素。如清澈的溪流看上去較淺，實際上卻較深；岸邊潮濕，容易長有青苔，人在上面行走更容易摔倒；水面下可能會有暗流或漩渦，人在其附近容易被卷入。萬一溺水，人在水下長時間缺氧會導致呼吸和心跳停止。請你解釋上述內容所涉及的科學道理。【答案】見解析。【解析】（1）河底反射的光由水中斜射入空氣時，在水面處發生折射，折射角大于入射角，折射光線遠離法線，折射光線向水面偏折，人眼逆著折射光線的方向看去，看到的“河底”比河底的實際位置淺一些；（2）岸邊潮濕長有青苔，使接觸面更光滑，通過減小接觸面的粗糙程度減小摩擦，人更容易摔倒；（3）相對于漩渦邊沿，旋渦中心水的流速大、壓強小，外側流速小壓強大，形成一個向旋渦中心的壓力差，從而人被壓入漩渦中。（4）人在水下長時間缺氧會導致細胞不能進行正常的呼吸作用，不能給人提供能，所以會導致呼吸和心跳停止。20（2018海南）如圖所示，用細線懸掛著的輕質湯勺接近快速下落的水流時，輕質湯勺會向水流靠攏請說明產生這個現象的原因【答案】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，湯勺和水流另一側空氣流速較慢，空氣的壓強較大；兩側的空氣壓力差將湯勺和水流壓的靠攏【解析】水流帶動空氣流動，使水流與湯勺間的空氣流動速度快，壓強小21.（2018湖北荊州）如圖所示，相信同學們都有過這樣經歷：下雨時，我們撐著一把傘步行在雨中，一陣大風吹來，雨傘往往會被向上吸起來請你用學過的物理知識解釋這個現象【答案】大風吹來時，傘上方的空氣流速大于下方的空氣流速，而氣體流速較大的地方壓強較小，因此傘下方的氣壓大于傘上表面的氣壓，所以傘會被向上吸起來【解析】大風吹來時，傘上方的空氣流速大于下方的空氣流速，而氣體流速較大的地方壓強較小，因此傘下方的氣壓大于傘上表面的氣壓，所以傘會被向上吸起來，22.（2018云南）用一個兩端開口的細長玻璃管，罩住一支燃燒的蠟燭，一段時間后蠟燭火焰逐漸變小。如圖所示，將一張大小合適的硬紙板插入玻璃管中，只在底部留有空隙，就會有空氣不斷流向蠟燭周圍，蠟燭就能持續燃燒。請分析說明空氣能流向蠟燭周圍的原因。硬紙板【答案】見解析。【解析】插入硬紙板后，玻璃管被分成左右兩部分，由于蠟燭的燃燒，左側部分的空氣受熱膨脹后密度減小會上升，左側氣壓減小；而右側因為溫度較低，空氣密度也較大，氣體壓強也較大，使硬紙片左右兩側形成壓強差，因此，隨著蠟燭的燃燒，空氣會從右側不斷地流向左側蠟燭的周圍。23.（2018新疆）小明家裝修時發現了兩個有趣的現象（1）現象一：屋內開著的門，在一陣風吹過后，（如圖甲所示）門會關上，為什么？（2）現象二：當門關上時，有時又會被風吹開，而在門與門框之間墊上幾層紙后，（如圖乙所示）風就不會將門吹開，門不會被吹開的原因是什么？【答案】見解析。【解析】（1）風從門前吹過，門前空氣流速大于門后空氣流速，門前受到空氣壓強小于門后受到的空氣壓強，門后受到空氣壓力大于門前受到空氣壓力，所以門關上；（2）在門和門框之間墊幾層紙后，通過增大壓力的方法增大摩擦力，所以風不能將門吹開24.（2018河南）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,會發現兩只乒乓球相互靠近。請你用所學物理知識解釋說明產生這個現象的原因。【答案】因為兩球之間的空氣流速大，即兩球之間的壓強小，兩球在兩側較大壓強的作用下被壓向中間【解析】向兩球間用力吹氣，會觀察到兩個乒乓球相互靠近，是因為兩球之間的空氣流速大，即兩球之間的壓強小；兩球外側的空氣流速小，即兩球外側的壓強大，所以兩球在兩側較大壓強的作用下被壓向中間12