题目内容

【题目】阅读下列材料,然后回答问题.

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?

小明同学将图所示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翼模型(如图-46),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)由如图所示的实验,可以得出流体的压强与流速之间有什么关系?

答:________________________________________________;

(2)在如图所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数发生了什么变化?

答:_______________________________________________________;

(3)下列四种情形中,哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释?_________

A.乒乓球运动员拉出的弧圈球能急速旋转而下沉

B.将氢气球放手后,它会漂向空中

C.直升飞机能够停在空中一定高度处

D.船舶从海上驶入江面时会下沉一些

【答案】流速越大的位置压强越小; 托盘测力计的示数会减小; A。

【解析】

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。

(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,机翼模型上方空气通过的路程长,流速大,向下的压强小;机翼模型下方空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个向上的压强差,使托盘测力计的示数减小。

(3)A、乒乓球的急速旋转,带动了空气的旋转,球的上方空气的旋转方向与空气相对于乒乓球的运动方向相反,两者抵消,空气流速慢。而下方空气的旋转方向与空气相对于乒乓球的运动方向相同,两者迭加,空气流速快。故球的上方空气流速慢,压强大,下方流速大,压强小而下沉。故A符合题意。

B、氢气球升空是受到浮力。与流体压强无关,故B不符合题意。

C、直升飞机是利用螺旋桨的运动对空气施加了一个向下的力,物体间力的作用是相互的,空气对螺旋桨施加了一个向上的力,将飞机托住,与流体压强无关,故C不符合题意。

D、船舶从海上驶入江面时会下沉一些。是因为江水密度小于海水密度,与流体压强无关,故D不符合题意。

故答案为:(1)流速越大的位置压强越小;(2)托盘测力计的示数会减小;(3)A。

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