Question

9．物理学上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？小明同学将如图甲所示的玻璃管装置按到水流稳定的自来水管上，当水在玻璃管中流动时，可看到两个竖直管中液面的高度并不相同．从图中可以看出在A、B两处管的粗细不同，因而A处流速小，B处流速大，可见流体的压强与流速之间有着一定的关系．接着，小明又自制了一个飞机机翼模型如图乙所示，将其固定在托盘测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风，来模拟飞机飞行时的气流，比较机翼上下方气流压强的大小，进一步验证了上面的关系．
（1）由图甲所示的实验，可以得出流体的压强与流速之间有什么关系？答：流速越大的位置，压强越小
（2）在图乙所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数发生了什么变化？答：变小
（3）（多选）下列四种情形中，哪几种情形能够运上述的实验规律进行解释ACD．
A．足球运动员踢出“香蕉球”能急速旋转而下坠
B．将氢气球放手后，它会漂向空中
C．飞机升空
D．船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进．
（4）我国的高铁技术飞速发展，在提高列车行驶速度后，我国高铁站候车站台，我国高铁站候车站台在设计候车安全线的时候应增大（选填“增大”或“减小”）安全线与轨道之间的距离．

Answer 1

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）甲图中，A管比较粗，B管较细．在流量一定时，管子越细，水的流速就越大．A处和B处得压强大小关系呢？由图可知，A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、香蕉球是利用球的急速转动带动空气的运动，使球的下方空气流速变大，压强减小，小与上方的气体压强，形成一个向下的压强差，使球急剧下沉．符合题意；
B、氢气球的升空是由于受到空气的浮力；不合题意；
C、飞机升空是利用了流体压强与流速的关系来获得升力的，符合题意；
D、船舶航行时若两艘靠的比较近且并排前进，两船之间的水流通道变窄，流速变大，压强变小，小于两船外侧的压强，形成向内的压强差，使船相撞．符合题意．
故ACD正确．
（4）根据流速越大的位置，压强越小可知，在提高列车行驶速度后，设计候车安全线的时候应增大安全线与轨道之间的距离．
故答案为：（1）流速越大的位置，压强越小；（2）变小； （3）ACD；（4）增大．

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．