1. 下列各图的实例能利用流体压强与流速的关系解释的是(
D
) 答案
1.D
解析
【分析】要判断各实例是否利用流体压强与流速的关系,需先明确不同物理原理:连通器是上端开口、底部相连通的容器,液体静止时液面保持相平;流体压强与流速的关系为流速越大的位置,压强越小。逐一分析选项对应的原理,即可得出答案。
【解析】
1. 选项A:卫生间的水封地漏,存水杯与下水管构成连通器,利用连通器原理阻挡异味进入室内,不符合要求。
2. 选项B:锅炉水位计,水位计与锅炉构成连通器,利用连通器原理显示锅炉内水位,不符合要求。
3. 选项C:U形回水弯,属于连通器结构,利用连通器原理防止异味上返,不符合要求。
4. 选项D:自制喷雾器,向水平管吹气时,竖直管上方空气流速加快、压强减小,小于外界大气压,烧杯中的水在大气压作用下沿竖直管上升,被气流喷出形成雾状,利用了流体压强与流速的关系,符合要求。
【答案】D
【知识点】流体压强与流速关系、连通器原理
【点评】本题考查常见物理原理的应用区分,需准确掌握连通器和流体压强与流速关系的特点,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.3
【解析】
1. 选项A:卫生间的水封地漏,存水杯与下水管构成连通器,利用连通器原理阻挡异味进入室内,不符合要求。
2. 选项B:锅炉水位计,水位计与锅炉构成连通器,利用连通器原理显示锅炉内水位,不符合要求。
3. 选项C:U形回水弯,属于连通器结构,利用连通器原理防止异味上返,不符合要求。
4. 选项D:自制喷雾器,向水平管吹气时,竖直管上方空气流速加快、压强减小,小于外界大气压,烧杯中的水在大气压作用下沿竖直管上升,被气流喷出形成雾状,利用了流体压强与流速的关系,符合要求。
【答案】D
【知识点】流体压强与流速关系、连通器原理
【点评】本题考查常见物理原理的应用区分,需准确掌握连通器和流体压强与流速关系的特点,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.3
2. 如图所示,两个完全相同的机翼模型a和b均只能沿竖直方向上下自由运动,A、B两弹簧测力计的示数分别为$F_a$、$F_b$。下列说法正确的是(

A.当风以相同的速度水平吹向飞机模型时,$F_a < F_b$
B.当风以相同的速度水平吹向飞机模型时,$F_a > F_b$
C.当风突然停止时,模型a将上升
D.当风突然停止时,模型b将下降
A
)A.当风以相同的速度水平吹向飞机模型时,$F_a < F_b$
B.当风以相同的速度水平吹向飞机模型时,$F_a > F_b$
C.当风突然停止时,模型a将上升
D.当风突然停止时,模型b将下降
答案
2.A
解析
【分析】
要解决本题,需结合流体压强与流速的关系分析机翼模型的受力情况,再通过受力分析判断弹簧测力计的示数。核心思路是:流体中流速越大的位置压强越小,根据两个模型的形状,判断风流过时的流速分布,进而确定压强差产生的力,最终对比弹簧测力计的示数。
【解析】
当风以相同速度水平吹向模型时:
1. 分析模型a:其形状为上凸下平,空气流过时,上方空气流速大于下方空气流速,根据“流体流速越大,压强越小”,上方压强小于下方压强,因此模型a受到向上的升力。此时弹簧测力计的示数等于模型重力减去向上的升力,即$ F_a = G - F_{升} $($ G $为模型重力,$ F_{升} $为向上的升力)。
2. 分析模型b:其形状为下凸上平,空气流过时,下方空气流速大于上方空气流速,因此下方压强小于上方压强,模型b受到向下的压力。此时弹簧测力计的示数等于模型重力加上向下的压力,即$ F_b = G + F_{压} $($ F_{压} $为向下的压力)。
3. 对比示数:显然$ F_a = G - F_{升} < G < G + F_{压} = F_b $,即$ F_a < F_b $,故选项A正确,B错误;
当风突然停止时,模型a不再受向上的升力,会下降;模型b不再受向下的压力,会上升,故选项C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
流体压强与流速的关系、受力分析
【点评】
本题结合机翼模型考查流体压强规律的应用,需要学生根据模型形状分析空气流速分布,判断压强差产生的作用力,再结合受力分析得出弹簧测力计的示数,注重知识的实际应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需结合流体压强与流速的关系分析机翼模型的受力情况,再通过受力分析判断弹簧测力计的示数。核心思路是:流体中流速越大的位置压强越小,根据两个模型的形状,判断风流过时的流速分布,进而确定压强差产生的力,最终对比弹簧测力计的示数。
【解析】
当风以相同速度水平吹向模型时:
1. 分析模型a:其形状为上凸下平,空气流过时,上方空气流速大于下方空气流速,根据“流体流速越大,压强越小”,上方压强小于下方压强,因此模型a受到向上的升力。此时弹簧测力计的示数等于模型重力减去向上的升力,即$ F_a = G - F_{升} $($ G $为模型重力,$ F_{升} $为向上的升力)。
2. 分析模型b:其形状为下凸上平,空气流过时,下方空气流速大于上方空气流速,因此下方压强小于上方压强,模型b受到向下的压力。此时弹簧测力计的示数等于模型重力加上向下的压力,即$ F_b = G + F_{压} $($ F_{压} $为向下的压力)。
3. 对比示数:显然$ F_a = G - F_{升} < G < G + F_{压} = F_b $,即$ F_a < F_b $,故选项A正确,B错误;
当风突然停止时,模型a不再受向上的升力,会下降;模型b不再受向下的压力,会上升,故选项C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
流体压强与流速的关系、受力分析
【点评】
本题结合机翼模型考查流体压强规律的应用,需要学生根据模型形状分析空气流速分布,判断压强差产生的作用力,再结合受力分析得出弹簧测力计的示数,注重知识的实际应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
3. 如图所示,进行风洞实验时,飞机相对于风洞中的空气是

运动
(选填“运动”或“静止”)的,机翼上表面的气体压强小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)下表面的气体压强。答案
3.运动 小于
解析
【分析】
要判断飞机相对于空气的运动状态,需依据参照物判断相对位置是否变化;判断机翼上下表面压强,需利用流体压强与流速的关系(流速越大,压强越小)。首先,风洞实验中空气流动,飞机固定,两者相对位置改变,故飞机相对空气运动;其次,机翼上表面流速更快,压强更小。
【解析】
1. 运动状态判断:判断物体运动或静止,要看相对参照物的位置是否改变。风洞实验时,飞机相对于风洞中的空气,两者的相对位置不断发生变化,因此飞机是运动的。
2. 压强判断: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。机翼形状上凸下平,气流经过时,上表面气体流速大于下表面,因此机翼上表面的气体压强小于下表面的气体压强。
【答案】
运动;小于
【知识点】
运动的相对性;流体压强与流速的关系
【点评】
本题考查初中物理基础知识点,涉及运动状态判断和流体压强应用,难度较低,学生需掌握参照物判断方法及流体压强规律即可解答。
【难度系数】
0.7
要判断飞机相对于空气的运动状态,需依据参照物判断相对位置是否变化;判断机翼上下表面压强,需利用流体压强与流速的关系(流速越大,压强越小)。首先,风洞实验中空气流动,飞机固定,两者相对位置改变,故飞机相对空气运动;其次,机翼上表面流速更快,压强更小。
【解析】
1. 运动状态判断:判断物体运动或静止,要看相对参照物的位置是否改变。风洞实验时,飞机相对于风洞中的空气,两者的相对位置不断发生变化,因此飞机是运动的。
2. 压强判断: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。机翼形状上凸下平,气流经过时,上表面气体流速大于下表面,因此机翼上表面的气体压强小于下表面的气体压强。
【答案】
运动;小于
【知识点】
运动的相对性;流体压强与流速的关系
【点评】
本题考查初中物理基础知识点,涉及运动状态判断和流体压强应用,难度较低,学生需掌握参照物判断方法及流体压强规律即可解答。
【难度系数】
0.7
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