8.4流体压强与流速的关系
一、单选题
1．下列描述中错误的是（ ）
A．图甲，铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B．图乙，高铁车厢内的破窗锤的锤头做成锥形，便于增大压强
C．图丙，列车车头采用流线型设计，可以减小空气阻力
D．图丁，高铁车厢座椅用软质材料包裹，是为了增大压强
2．对图中各现象的物理原理分析错误的是（ ）
A．图中刚停止沸腾的水，瓶底浇上冷水，水又重新沸腾，说明液体的沸点随气压减小而降低
B．图中地漏利用连通器原理防止异味
C．图中由于汽车外形上凸下平，快速行驶时对地面的压力会比静止时大
D．图中盆景自动供水装置中瓶内的水不能流下来是因为瓶外气压大于瓶内的气压
3．关于下列图片中所描述的物理现象，分析正确的是（ ）
A．甲图：用吸管吸饮料是利用了液体压强
B．乙图，拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体（坝里的水）的压强随深度增大而增大
C．丙图：从漏斗口向下用力吹气，乒乓球上方气体流速大，压强大
D．图丁：用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压增大使液体的沸点降低
4．下列选项中对物理现象描述正确的是（ ）
A．人在正常走路的过程中，鞋底与地面之间的摩擦力为滑动摩擦力
B．早餐时，把鸡蛋放在桌面上磕破，桌面对鸡蛋的力大于鸡蛋对桌面的力
C．当把泸州生产的密封包装食物带到川西地区后包装袋鼓起来，是因为海拔越高的地方气压越高
D．大风天，教室内的窗帘可能会飘出窗外，这是因为流体流速大的地方压强小
5．关于下面四幅图的说法正确的是（ ）
A．如图甲：将竖直玻璃管倾斜，水银柱的高度变达
B．如图乙：向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水，增大水面上方的气压从而降低水的沸点
C．如图丙：管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越大
D．如图丁：把水气压计从山下移到山顶，细管内的水柱上升
6．小汽车已经进入普通家庭，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．汽车司机驾驶时要系好安全带，是为了减小司机的惯性
B．汽车静止在水平地面上，汽车对地面的压力与地面对它的支持力是一对平衡力
C．在同一水平路上，汽车加速运动时受到的牵引力小于受到的阻力
D．汽车高速行驶时对地面的压强小于静止时对地面的压强
7．年月日时分，我国自行研制具有自主知识产权的大型客机圆满完成首个商业航班飞行，正式进入民航市场。下列关于飞机说法正确的是( )
A．飞机外形做成流线型，且表面平滑，是为了减小空气阻力
B．飞机加速起飞过程，其惯性增大
C．飞机在空中转弯时，受到平衡力的作用
D．飞机在上升过程中，舱外的大气压会变大
8．在如图所示实例中，能利用流体压强与流速的关系解释的是（ ）
A．“U”形排水管
B．飞机机翼“上凸下平”
C．吸盘吸附在墙上
D．用吸管喝饮料
9．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（ ）
A．图甲：地漏利用存水杯里的水来进行防臭，是利用大气压的原理
B．图乙：盆景自动供水装置利用了连通器原理
C．图丙：将自制气压计从1楼带到17楼的过程中，吸管内水柱会下降
D．图丁：飞机机翼上凸下平，使上方气体流速较大获得压强差产生升力
10．如图1，连通器中的水静止，此时水面上方a、b处的气压为pa0、pb0。在b上方持续水平吹气，水面稳定后如图2所示，此时a、b处的气压为pa、pb。水面下c、d处水的压强为pc、pd，若大气压保持不变，则（ ）
A．pc> pd B．pa> pb C．pa0>pa D．pb0=pb
二、填空题
11．如图所示，粗细不同的两段玻璃管，下方与一个装有部分水的U形管相通，当从管的一端吹气时，U形管中 （选填“A”或“B”）端液面上升。茶壶和船闸一样都利用了 原理。
12．用吸管“吸”饮料时，吸管中的饮料上升是由于 的作用；如图所示，对吸管B吹气，饮料也会在管A中上升，这是因为在流体中，流速越大的位置压强越 （选填“大”或“小”）。
13．轿车高速行驶时，对地面的压力会减小，出现“发飘”现象，具有一定的危险性，所以很多汽车上会安装“气流偏导器”，它的上表面平直，底部迎风的方向成弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀，当跑车高速行驶时，流过气流偏导器上方的空气速度较小，压强较 ，增大了汽车对地面的压力，从而增大了汽车与地面之间的 。
14．如图所示，用嘴在下垂的纸条上方吹气，纸条会向上飘起。产生这种现象的原因是纸条上方空气流速大，压强 （选填“大”或“小”），纸条的上下表面会产生一个压力差，把纸条托起。
15．阅读短文，回答问题：
卡门涡街现象
2020年5月5日，虎门大桥的桥体异常振动引发了大家的关注，专家认为这是由卡门涡街现象引起的。
如图甲所示，在一定条件下，流体流过阻碍物时，会在阻碍物上下两侧先后交替产生有规则的反向旋涡①、②、③、④……，这一现象叫卡门涡街现象。产生旋涡的一侧流速快，另一侧流速慢，交替形成大小不同的压力，使阻碍物产生有规律的振动，即涡振。涡振频率f与阻碍物的特征宽度d和流体流速v有关，其关系f＝k（k为常数）。据分析，桥体异常振动是由于桥面上安装了1.4m高的防撞板后，在特定风环境条件下产生了振幅较大的涡振现象。
工业上常用的流量计也是利用卡门涡街现象制成的。在管道中放入装有电子设备的阻碍物，当流体通过时，装有电子设备的阻碍物发生涡振，输出与涡振频率相同的电压信号，通过频率公式得到流速大小，最终输出流体的流量，流量为单位时间内流体通过管道横截面的体积。
（1）下列过程不可能产生卡门涡街现象的是 ；
A.河水流过礁石
B.空气通过树木
C.篮球撞击篮板
D.云层飘过山峰
（2）流体流过阻碍物，当上侧产生涡旋时，阻碍物 侧受到压力大；
（3）安装防撞板后，增大了桥体的 ，使得相同风速下桥体的涡振频率 （增大/减小）；
（4）某水管的横截面积为S，阻碍物的特征宽度为d，水流通过阻碍物时输出的电压信号如图乙所示。如不考阻碍物对流速的影响，则管道中水的流量Q和t0之间的关系式为Q= 。
16．如图所示，一充满水的圆形水管左粗右细，a、b为同一水平面上的两点，当水向右流动时，水管中有一气泡，随水向右运动，气泡经过 （选填“a”或“b”）点时的体积较小。
三、综合题
17．工厂附近常常会看到林立的烟囱，小明发现在有风的时候（风的方向与地面平行），烟囱冒烟的速度比没有风的时候快。
①造成这一现象的原因可能 （选填字母）。
A．风给了烟尘推力的作用
B.风减小了烟囱上方的气压
②请写出支持你上述猜想的物理原理： 。
四、科普阅读题
18．阅读短文，回答问题：
福建舰
2024年1月2日播出的《新闻联播》中出现了航母福建舰的最新画面（如图甲所示）。根据官方公布的消息，福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。
此次福建舰画面上出现了舰载机的身影，引发了大众对福建舰会搭载何种舰载机的讨论。福建舰采用电磁弹射技术，电磁弹射器的弹射装置与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射装置内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力。大众熟知的歼-15舰载机早已形成全面战斗力，它在万米高空水平飞行时受到的阻力f与速度的平方v2的关系图像如图乙所示。从技术角度上讲，在歼-15基础上发展出弹射型号不存在技术困难，所以歼-15搭配在福建舰上的可能性很大。（海水密度近似取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）舰载机喷出高温高压气体，同时气体也对飞机施加了推力，这说明了 。舰载机能够升空是因为它在甲板上运动时，机翼下表面比上表面的空气流速 ，从而产生向上的升力；
（2）下列说法错误的是 ；
A.舰载机在航母上着落时，虽然速度逐渐减小，但舰载机的惯性不变
B.舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力大于拦阻索对舰钩的拉力
C.舰载机受到支持力是因为航母甲板发生形变而产生的
D.航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机运动状态没有发生改变
（3）若福建舰满载时下表面平均入水深度为4米，则福建舰下底面受到海水的压强为 Pa；
（4）当歼-15以400m/s的速度在万米高空的水平方向匀速飞行时，所受阻力为 N。
五、简答题
19．飞机的机翼要设计成“，上凸下平”的形状(如图所示) ，这样设计有什么道理？
六、作图题
20．画图题：
随着新能源汽车的不断进步，中国的电动汽车技术实现弯道超车，满足国内需求的同时也畅销海外。图甲是一辆太阳能电动汽车在水平公路上沿直线匀速行驶的情景，请在右图中将其受力示意图补充完整（考虑空气流速带来的影响）
七、实验探究题
21． 图甲是某中学物理兴趣小组自制的一枚水火箭，图乙是水火箭发射后依次经过ABCD的运动轨迹。
（1）将瓶塞塞紧并向瓶内充气时，瓶内气体的质量 ，密度 ，瓶内气压 （以上三空均选填“变大”“变小”或“不变”）。拔出瓶塞后，水从瓶子尾部喷出，同时水火箭向上发射，这个过程中水火箭运动状态 （选填“改变”或“不变”）
（2）水火箭在B点时水已排尽，若忽略空气阻力，请在图丙方框内画出水火箭在B点时的受力示意图（“·”表示水火箭） ，水火箭能继续向上运动是因为具有 。
（3）若水火箭在C点时受到的所有力都消失，它将 （选填序号）
①静止
②沿a方向做匀速直线运动
③沿b方向做匀速直线运动
（4）图丁是小红做的水火箭，竖直向上发射时总是向左偏。经测定，水火箭左边的气体流速大于右边的气体流速，左边的气体压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）右边的气体压强。
参考答案
1．D
2．C
3．B
4．D
5．D
6．D
7．A
8．B
9．D
10．B
11．B；连通器
12．大气压；小
13．大；摩擦力
14．小
15．C；下；特征宽度；减小；×
16．a
17．B；流体压强和流速的关系
18．力的作用是相互的；小；B；4×104；4.8×104
19．当飞机前进时，气流通过机翼上方的速度大于下方的速度，空气对机翼上表面的压强小于它对机翼下表面的压强，这样，机翼上、下表面就存在向上的压强差，从而获得升力。
20．
21．（1）变大；变大；变大；改变
（2）；惯性
（3）②
（4）小于
