题目内容

5.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体.当流体处于流动状态时,其内部各处的压强有什么规律呢?
小李同学将粗细不同的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,可以看到两个竖直管中水面的高度并不相同,实验现象如图(a)所示.接着,小李同学又自制了一个飞机机翼模型,将其固定在托盘测力计上,观察测力计示数,如图(b)所示,在机翼模型正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,观察到测力计的示数变小了.

①由图(a)所示的实验现象,可得出流体压强与流速之间的关系的初步结论是:流速越大的位置压强越小.
②在图(b)所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数变小了,原因是:机翼上凸下平,上方气流速度比下方大,造成机翼上方压强小于(选填“大于”或“小于”)下方压强,所以机翼获得向上的升力,使测力计读数变小.
③在下列情形中,能够运用上述结论进行解释的是BD.(选填序号)
A.将氢气球放手后,它会飘向空中
B.大风吹过,未插住插销的窗户向外推开
C.直升飞机能够停在空中一定高度处
D.地铁站台上,人必须在警戒线外候车.

分析 在流体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大.解答此题就要根据这个原理来回答.分析流体的流速如何变化从而得出压强的变化,或根据压强的变化来分析流速的变化.

解答 解:(1)图(a)中,左端水平管比较粗,右端水平管较细.在流量一定时,管子越细,水的流速就越大;由图可知,左端管上方液柱高说明压强大,由此得出流体压强与流速的关系:流速越小的位置压强越大,流速越大的位置压强越小.
(2)电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型,机翼模型上方凸空气通过的路程长,流速大,向下的压强小;机翼模型下方凹空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个向上的压强差,是托盘测力计的示数减小.
(3)A、氢气球升空是受到浮力.与流体压强无关.故A错误.
B、大风吹过,未插住插销的窗户向外推开,是因为室外空气流速加快,压强减小,室内气压大于室外造成的,故B正确;
C、直升飞机的螺旋桨的浆面是斜面,它高速旋转,下表面给空气一个向下的力,物体间力的作用是相互的,空气也给螺旋桨一个向上的力,这个力使直升飞机停在空中.故C错误.
D、地铁站台上,人必须在警戒线外候车,是为了防止火车速度快,造成周围空气流速加快,压强减小,在大气压的做一下,容易把人压入车底.故D正确.
故答案为:(1)流速越大的位置压强越小;(2)小于;(3)BD.

点评 此题考查的是流体压强与流速关系在生活中的应用,容易出错的是有些同学不能分析出流体流速的变化情况,这是因为对生活常识的了解太少所致.

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