4. 小华用自制的一个机翼模型探究气体的压强与流速的关系时,把机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上下端各挂一个弹簧测力计,如图所示。请你回答下面的问题。

(1)当他接通电风扇对着机翼模型吹风时,发现两个弹簧测力计的示数的变化情况：A弹簧测力计示数变,B弹簧测力计示数变。(均选填“大”或“小”)
(2)实验时,机翼模型的上表面的空气的流速(选填“大于”“小于”或“等于”)机翼模型的下表面空气的流速。
(3)这个实验说明气体的压强与流速的关系：流速越大的位置,压强越。

(1)小 大
(2)大于
(3)小

【分析】
首先回忆流体压强与流速的关系，结合机翼模型的形状（上表面弧形、下表面平直）分析吹风时上下表面的空气流速差异：空气流过弧形上表面的路程更长，流速更快。再对机翼进行受力分析：无风时，机翼受力平衡，A的拉力等于机翼重力与B的拉力之和；吹风时，机翼受到向上的升力，为保持平衡，A的拉力会减小，B的拉力会增大。最后结合实验现象总结气体压强与流速的关系。
【解析】
(1) 当电扇对着机翼模型吹风时，机翼上表面空气流速快、压强小，下表面空气流速慢、压强大，机翼受到向上的升力。无风时，机翼受力平衡：$ F_A = G + F_B $；吹风时，受力平衡关系变为：$ F_A' + F_{\mathrm{升}} = G + F_B' $，对比可知$ F_A' ＜ F_A $，$ F_B' ＞ F_B $，即A弹簧测力计示数变小，B弹簧测力计示数变大。
(2) 机翼模型上表面为弧形，空气流过时，上表面的空气运动路程更长，相同时间内流过的空气更多，因此上表面的空气流速大于下表面空气的流速。
(3) 由实验现象可知，气体流速越大的位置，压强越小。
【答案】
(1) 小；大
(2) 大于
(3) 小
【知识点】
流体压强与流速的关系；二力平衡
【点评】
本题通过自制机翼模型的实验，将流体压强与流速的关系和受力平衡结合考查，既要求学生掌握核心知识点，又需要学生具备分析实验现象、结合受力分析解决问题的能力，体现了物理知识在实际实验中的应用。
【难度系数】
0.6

5. 利用风洞对汽车高速行驶进行模拟测试,测试过程中,汽车受到竖直向上的升力,从而使车与地面之间的摩擦力(选填“变大”“不变”或“变小”),车容易失控。为了减少上述意外情况的发生,在车尾安装了一种“气流偏导器”以平衡车身,其外形应选用图中的(选填“A”或“B”)。

变小 B

【分析】
首先分析摩擦力的变化：滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关，接触面粗糙程度不变时，汽车受到竖直向上的升力会使车对地面的压力减小，因此摩擦力会变小。
接着分析气流偏导器的选择：要平衡车身的升力，需要气流偏导器给车身提供向下的压力，根据流体压强与流速的关系（流速越大，压强越小），需让偏导器上方空气流速慢、压强大，下方空气流速快、压强小。对比图中A、B，B的外形下凸上平，空气流过时下方流速更快、压强更小，能产生向下的压力，符合要求。
【解析】
1. 摩擦力的判断：
滑动摩擦力的大小由压力和接触面粗糙程度决定，汽车受到竖直向上的升力后，车对地面的压力$ F_{压}=G-F_{升} $，压力减小，在接触面粗糙程度不变的情况下，根据$ f=μ F_{压} $，摩擦力变小。
2. 气流偏导器的选择：
根据流体压强与流速的关系，流速越大的位置压强越小。为获得向下的压力，偏导器需满足上方流速慢、压强大，下方流速快、压强小。图B的外形下凸上平，空气流过时下方流速更快、压强更小，上方压强大，能产生向下的压力平衡升力，因此选B。
【答案】
变小；B
【知识点】
摩擦力的影响因素；流体压强与流速的关系
【点评】
本题将物理知识与汽车行驶的实际场景结合，考查对摩擦力影响因素和流体压强规律的理解与应用，需将原理与实际问题结合分析，注重知识的实际运用能力。
【难度系数】
0.6

6. 小明和他的同学参加漂流活动,如图甲所示,乘坐漂流艇时,发现狭窄区域,水流速度会增大。当他的漂流艇处于如图乙位置时A处水的压强(选填“大于”“等于”或“小于”)B处水的压强,漂流艇将河岸(选填“靠近”或“远离”)。

大于 靠近

【分析】
要解决这道题，我们需要结合流体压强与流速的关系逐步分析：首先明确核心规律——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。第一步判断A、B两处的水流速度：观察图乙的流线分布，B处流线更密集，说明B处水流速度更大，A处水流速度更小。第二步根据规律判断压强大小：A处流速小，因此A处水的压强大于B处水的压强。第三步分析漂流艇的运动方向：漂流艇上方（A侧）压强大，下方（B侧）压强小，压强差会推动漂流艇向压强小的河岸方向运动，所以漂流艇将靠近河岸。
【解析】
根据流体压强与流速的关系：流速越大的位置，压强越小。
1. 判断流速大小：由图乙的流线分布可知，B处水流流线更密集，说明B处水流速度大于A处水流速度。
2. 比较压强大小：因为流速越小，压强越大，A处流速更小，所以A处水的压强大于B处水的压强。
3. 分析漂流艇运动：漂流艇上方（A侧）压强大，下方（B侧）压强小，压强差使漂流艇受到向河岸的压力，因此漂流艇将靠近河岸。
【答案】
大于；靠近
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题考查流体压强与流速关系的实际应用，需要将物理规律与生活场景结合，解题关键是通过流线判断水流流速，再结合压强规律分析物体的受力与运动情况。
【难度系数】
0.6

7. 夏季将至,有不少市民在电动自行车上加装了雨棚,如图所示。为了安全起见,很多地方交警在严查、治理电动自行车非法加装雨棚现象。这是由于电动自行车在行驶(特别是刮风)时,雨棚的形状会导致其下表面风速比上表面风速(选填“快”或“慢”),从而雨棚的下表面受到的空气压强比上表面,使车辆在行驶过程中存在很大的安全隐患。

慢 大

【分析】
要解决这道题，需结合流体压强与流速的关系展开思考：首先观察雨棚的形状，其上表面凸起、下表面相对平坦。当电动自行车行驶或刮风时，空气流过雨棚上下表面的路径不同，上表面空气流动路径更长，下表面路径更短，由此可判断流速差异；再根据“流速越大，压强越小；流速越小，压强越大”的规律，就能推导出上下表面的压强大小关系。
【解析】
电动自行车的雨棚上表面凸起、下表面平坦。当车辆行驶或刮风时，空气通过雨棚上表面的路径更长，流速更快；通过下表面的路径更短，流速更慢。根据流体压强与流速的关系：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。因此雨棚下表面的风速比上表面慢，下表面受到的空气压强比上表面大，这种压强差会使雨棚受到向上的升力，导致车辆行驶时稳定性变差，存在安全隐患。
【答案】
慢；大
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题考查流体压强与流速关系的实际应用，需要结合生活中雨棚的结构分析流体流速差异，进而判断压强大小关系，注重物理知识在生活场景中的应用考查，帮助学生理解物理与生活的联系。
【难度系数】
0.7

8. 我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总里程数居世界第一。如图甲所示为高铁车厢内的破窗锤,金属端制成锥形是为了需要破窗时增大；如图乙所示高铁站台处设有黄色警戒区域,当列车进站时,列车与警戒区域之间的空气流速变大,压强变,会产生一个(选填“靠近”或“远离”)列车的压力,所以乘客在候车时不得跨过警戒区域,以免发生危险。

压强 小 靠近

【分析】
我们可以分三个部分逐步分析：
1. 分析破窗锤的锥形金属端：根据压强的影响因素，在压力一定时，受力面积越小，压强越大。锥形结构能减小受力面积，所以是为了增大压强，方便破窗。
2. 分析列车进站时的流体压强：根据流体压强与流速的关系，空气流速越大的位置，压强越小。列车进站时，列车与警戒区域之间的空气流速变大，所以该区域压强会变小。
3. 分析压力的方向：由于列车附近压强小，乘客身体外侧的空气压强大，压强差会产生一个将乘客推向列车的力，也就是靠近列车的压力，所以乘客不能跨过警戒区域。
【解析】
1. 破窗锤金属端制成锥形，在压力大小一定时，通过减小受力面积来增大压强，便于破窗。
2. 根据流体压强与流速的规律：空气流速越大的位置，压强越小。当列车进站时，列车与警戒区域之间的空气流速变大，因此该区域的压强变小。
3. 因为列车附近压强小，乘客身体外侧的空气压强大，压强差会产生一个靠近列车的压力，易将乘客推向列车，所以乘客候车时不得跨过警戒区域。
【答案】
压强；小；靠近
【知识点】
增大压强的方法；流体压强与流速的关系；压强的实际应用
【点评】
本题结合高铁出行的实际场景，将压强和流体压强的知识与生活应用结合，既考查了物理基础知识，又引导学生关注生活中的物理现象，理解物理知识在安全防护中的作用。
【难度系数】
0.8