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4. (★★)我国铁路大提速后,站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化,为了有效地防止事故的发生,站台上的安全线到站台边缘的距离比原来变大了。关于乘客与列车间空气流速及压强的变化,下列判断正确的是
【 】
A.空气流速变大,压强变小
B.空气流速变大,压强变大
C.空气流速变小,压强变大
D.空气流速变小,压强变小
【 】
A.空气流速变大,压强变小
B.空气流速变大,压强变大
C.空气流速变小,压强变大
D.空气流速变小,压强变小
答案
A
解析
【分析】
首先回忆流体压强与流速的核心关系：流体（气体、液体）中，流速越大的位置压强越小。接着结合题目场景分析：铁路大提速后，列车经过站台时的速度更快，会带动乘客与列车间的空气快速流动，使得这一区域的空气流速变大。再根据压强与流速的关系，流速变大的区域压强会变小，此时乘客外侧的空气流速慢、压强大，易形成向内的压力差将乘客推向列车，所以安全线距离要变大。由此可判断正确选项。
【解析】
根据流体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。
当列车提速后，列车高速经过站台时，乘客与列车间的空气被列车带动，流速变大；依据上述关系，该区域的压强会变小，而乘客外侧空气流速慢、压强大，形成的压力差可能将乘客推向列车，因此安全线到站台边缘的距离需要变大。所以正确选项是A。
【答案】
A
【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的关系在生活中的实际应用，属于基础知识点的应用类题目，需要结合生活场景理解物理原理，帮助学生将物理知识与生活现象结合，加深对知识点的掌握。
【难度系数】
0.7
首先回忆流体压强与流速的核心关系：流体（气体、液体）中，流速越大的位置压强越小。接着结合题目场景分析：铁路大提速后，列车经过站台时的速度更快，会带动乘客与列车间的空气快速流动，使得这一区域的空气流速变大。再根据压强与流速的关系，流速变大的区域压强会变小，此时乘客外侧的空气流速慢、压强大，易形成向内的压力差将乘客推向列车，所以安全线距离要变大。由此可判断正确选项。
【解析】
根据流体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。
当列车提速后，列车高速经过站台时，乘客与列车间的空气被列车带动，流速变大；依据上述关系，该区域的压强会变小，而乘客外侧空气流速慢、压强大，形成的压力差可能将乘客推向列车，因此安全线到站台边缘的距离需要变大。所以正确选项是A。
【答案】
A
【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的关系在生活中的实际应用，属于基础知识点的应用类题目，需要结合生活场景理解物理原理，帮助学生将物理知识与生活现象结合，加深对知识点的掌握。
【难度系数】
0.7
5. (★★★)小明采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球状态”的方法来探究气体流速对气体压强的影响。在图9.5-8所示的方案中,不合理的是 【 】
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要围绕流体压强与流速的关系（流速越大的位置，压强越小）来分析每个方案是否能通过乒乓球的状态变化体现这个规律。解题思路如下：
1. 明确核心原理：气体流速大的位置压强小，流速小的位置压强大，压强差会使物体向流速大的一侧运动或被“托住”。
2. 逐个分析选项：判断每个吹气方式下，乒乓球周围的空气流速是否存在差异，以及这种差异能否通过乒乓球的状态变化直观体现流速对压强的影响。
3. 找出不合理的方案：即无法通过乒乓球的状态变化有效探究流速与压强关系的选项。
【解析】
我们根据流体压强与流速的关系，对每个选项逐一分析：
选项B：向乒乓球右侧吹气，乒乓球右侧空气流速大、压强小，左侧空气流速小、压强大，乒乓球会向右侧（流速大的一侧）移动，能直观体现气体流速对压强的影响，方案合理。
选项C：向漏斗口向下吹气，乒乓球上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，乒乓球会被向上托起（不会下落），能体现流速与压强的关系，方案合理。
选项D：向漏斗管斜向吹气，乒乓球一侧空气流速大、压强小，另一侧压强大，乒乓球会被压向漏斗，能体现流速对压强的影响，方案合理。
选项A：向漏斗管向上吹气，乒乓球下方空气流速大、压强小，上方空气流速小、压强大，乒乓球会被压在漏斗中；但即使不吹气，乒乓球也会因漏斗的锥形结构暂时停留在漏斗内，吹气前后乒乓球的状态变化不明显，无法直观体现气体流速对压强的影响，方案不合理。
【答案】
A
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题通过实验方案的合理性判断，考查对流体压强与流速关系的理解和应用，需要结合实际场景分析流速差异带来的压强变化，以及实验现象的直观性，重点在于能否通过实验现象清晰体现物理规律。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们需要围绕流体压强与流速的关系（流速越大的位置，压强越小）来分析每个方案是否能通过乒乓球的状态变化体现这个规律。解题思路如下：
1. 明确核心原理：气体流速大的位置压强小，流速小的位置压强大，压强差会使物体向流速大的一侧运动或被“托住”。
2. 逐个分析选项：判断每个吹气方式下，乒乓球周围的空气流速是否存在差异，以及这种差异能否通过乒乓球的状态变化直观体现流速对压强的影响。
3. 找出不合理的方案：即无法通过乒乓球的状态变化有效探究流速与压强关系的选项。
【解析】
我们根据流体压强与流速的关系，对每个选项逐一分析：
选项B：向乒乓球右侧吹气，乒乓球右侧空气流速大、压强小，左侧空气流速小、压强大，乒乓球会向右侧（流速大的一侧）移动，能直观体现气体流速对压强的影响，方案合理。
选项C：向漏斗口向下吹气，乒乓球上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，乒乓球会被向上托起（不会下落），能体现流速与压强的关系，方案合理。
选项D：向漏斗管斜向吹气，乒乓球一侧空气流速大、压强小，另一侧压强大，乒乓球会被压向漏斗，能体现流速对压强的影响，方案合理。
选项A：向漏斗管向上吹气，乒乓球下方空气流速大、压强小，上方空气流速小、压强大，乒乓球会被压在漏斗中；但即使不吹气，乒乓球也会因漏斗的锥形结构暂时停留在漏斗内，吹气前后乒乓球的状态变化不明显，无法直观体现气体流速对压强的影响，方案不合理。
【答案】
A
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题通过实验方案的合理性判断，考查对流体压强与流速关系的理解和应用，需要结合实际场景分析流速差异带来的压强变化，以及实验现象的直观性，重点在于能否通过实验现象清晰体现物理规律。
【难度系数】
0.6
6. (★★★)为改善地铁地下车站的通风状况,小明设计了抽气管道,利用地面横风实现自动抽气。为提高抽气效果,管道上方遮雨盖的形状应设计成图9.5-9中的 【 】
答案
B
解析
【分析】
要实现自动抽气，需利用流体压强与流速的关系：流速越大的位置，压强越小。我们需要让抽气管道上方的空气流速大于管道内的空气流速，使管道上方压强小于管道内压强，形成压强差，从而将车站内的空气“抽”出去。因此遮雨盖的形状应设计成能让上方空气流速更快的结构，即上凸下平的形状，横风经过时，上方空气流经路程更长，流速更快，压强更小，可提升抽气效果。
【解析】
根据流体压强与流速的关系：在气体中，流速越大的位置压强越小。为提高抽气效果，需使管道上方空气流速大于管道内部空气流速，形成管道内压强大于上方压强的压强差，将车站内空气抽出。对各选项分析如下：
选项A：遮雨盖为平面，上下空气流速相近，无法形成明显压强差，抽气效果差；
选项B：遮雨盖上凸下平，横风经过时，上方空气流经路程长，流速快，压强小，管道内压强大于上方压强，能有效抽出空气，符合要求；
选项C：遮雨盖下凹，上方空气流速慢、压强大，会阻碍空气抽出，不符合要求；
选项D：遮雨盖上平下凹，上方空气流速慢、压强大，无法形成有效抽气的压强差，不符合要求。
综上，应选B。
【答案】
B
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题将物理知识与实际生活应用结合，考查流体压强与流速关系的理解与应用，明确压强差的形成原理是解题核心。
【难度系数】
0.6
要实现自动抽气，需利用流体压强与流速的关系：流速越大的位置，压强越小。我们需要让抽气管道上方的空气流速大于管道内的空气流速，使管道上方压强小于管道内压强，形成压强差，从而将车站内的空气“抽”出去。因此遮雨盖的形状应设计成能让上方空气流速更快的结构，即上凸下平的形状，横风经过时，上方空气流经路程更长，流速更快，压强更小，可提升抽气效果。
【解析】
根据流体压强与流速的关系：在气体中，流速越大的位置压强越小。为提高抽气效果，需使管道上方空气流速大于管道内部空气流速，形成管道内压强大于上方压强的压强差，将车站内空气抽出。对各选项分析如下：
选项A：遮雨盖为平面，上下空气流速相近，无法形成明显压强差，抽气效果差；
选项B：遮雨盖上凸下平，横风经过时，上方空气流经路程长，流速快，压强小，管道内压强大于上方压强，能有效抽出空气，符合要求；
选项C：遮雨盖下凹，上方空气流速慢、压强大，会阻碍空气抽出，不符合要求；
选项D：遮雨盖上平下凹，上方空气流速慢、压强大，无法形成有效抽气的压强差，不符合要求。
综上，应选B。
【答案】
B
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题将物理知识与实际生活应用结合，考查流体压强与流速关系的理解与应用，明确压强差的形成原理是解题核心。
【难度系数】
0.6
7. (★★)目前,轿车已逐渐进入百姓家庭。图9.5-10所示是某同学家最近购买的一辆小轿车,他发现该轿车的外形类似于飞机的机翼。那么,该轿车在高速公路上快速行驶的过程中,车子上方的气体的速度_______车子下方的气体的速度,从而使得轿车行驶时对地面的压力_______车的重力。(填“大于”“小于”或“等于”)
答案
大于
小于
小于
8. (★★★)在某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上,如图9.5-11所示。无风时,托盘测力计示数为15 N;当迎面吹着飞机的风速达到20 m/s时,托盘测力计的示数为7 N。请你分析,该飞机受到的升力大小为
8
N,方向竖直向上
。答案
8
竖直向上
竖直向上
解析
【分析】
首先，无风时托盘测力计的示数等于飞机的重力，由此可确定飞机重力为15N。当有风吹向飞机时，飞机受到竖直向下的重力、竖直向上的升力和托盘测力计的支持力（大小等于此时测力计示数7N）。由于飞机静止，这三个力处于平衡状态，根据力的平衡关系，重力等于升力与支持力之和，据此可计算升力大小；升力的方向与重力方向相反，为竖直向上。
【解析】
1. 确定飞机的重力：无风时，托盘测力计示数为15N，此时飞机静止，托盘测力计的支持力与飞机重力是一对平衡力，故飞机的重力$ G = 15\ \mathrm{N} $。
2. 分析有风时飞机的受力：当风速为20m/s时，托盘测力计示数为7N，说明此时托盘对飞机的支持力$ F_{\mathrm{支}} = 7\ \mathrm{N} $，飞机同时受到竖直向下的重力$ G $、竖直向上的升力$ F $和竖直向上的支持力$ F_{\mathrm{支}} $。
3. 利用力的平衡条件计算升力：因为飞机静止，受力平衡，所以$ G = F + F_{\mathrm{支}} $，则升力$ F = G - F_{\mathrm{支}} = 15\ \mathrm{N} - 7\ \mathrm{N} = 8\ \mathrm{N} $。
4. 确定升力方向：升力是向上托举飞机的力，与重力方向相反，故方向为竖直向上。
【答案】
8；竖直向上
【知识点】
二力平衡条件；流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合实际实验场景，考查了力的平衡条件的应用以及流体升力的产生原因，解题的核心是正确对飞机进行受力分析，利用平衡关系推导升力的大小与方向。
【难度系数】
0.6
首先，无风时托盘测力计的示数等于飞机的重力，由此可确定飞机重力为15N。当有风吹向飞机时，飞机受到竖直向下的重力、竖直向上的升力和托盘测力计的支持力（大小等于此时测力计示数7N）。由于飞机静止，这三个力处于平衡状态，根据力的平衡关系，重力等于升力与支持力之和，据此可计算升力大小；升力的方向与重力方向相反，为竖直向上。
【解析】
1. 确定飞机的重力：无风时，托盘测力计示数为15N，此时飞机静止，托盘测力计的支持力与飞机重力是一对平衡力，故飞机的重力$ G = 15\ \mathrm{N} $。
2. 分析有风时飞机的受力：当风速为20m/s时，托盘测力计示数为7N，说明此时托盘对飞机的支持力$ F_{\mathrm{支}} = 7\ \mathrm{N} $，飞机同时受到竖直向下的重力$ G $、竖直向上的升力$ F $和竖直向上的支持力$ F_{\mathrm{支}} $。
3. 利用力的平衡条件计算升力：因为飞机静止，受力平衡，所以$ G = F + F_{\mathrm{支}} $，则升力$ F = G - F_{\mathrm{支}} = 15\ \mathrm{N} - 7\ \mathrm{N} = 8\ \mathrm{N} $。
4. 确定升力方向：升力是向上托举飞机的力，与重力方向相反，故方向为竖直向上。
【答案】
8；竖直向上
【知识点】
二力平衡条件；流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合实际实验场景，考查了力的平衡条件的应用以及流体升力的产生原因，解题的核心是正确对飞机进行受力分析，利用平衡关系推导升力的大小与方向。
【难度系数】
0.6
9. (★★★)在体育课上,小华水平抛出一飞盘(如图9.5-12所示),快速前进的飞盘越升越高,从侧面看,飞行过程中飞盘的形状应为图9.5-13中的
【 】
【 】
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，我们首先要明确飞盘越升越高的核心原因：飞盘受到向上的升力，而这个升力由流体压强与流速的关系产生。解题思路如下：
1. 回忆核心规律：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。
2. 确定飞盘上升的条件：需要飞盘上方空气流速大于下方，使上方压强小于下方，形成向上的压强差，从而产生升力。
3. 逐一分析选项：根据每个选项的飞盘形状，判断空气流过上下表面的流速差异，进而确定是否能产生向上的升力。
【解析】
根据流体压强与流速的关系：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。飞盘越升越高，说明飞盘受到向上的升力，即飞盘上方的压强小于下方的压强，对应飞盘上方空气流速大于下方空气流速。
对各选项分析如下：
选项A：飞盘上凸下平，空气流过飞盘上表面的路程更长，流速更快，压强更小；下表面空气流速慢，压强大，上下表面形成向上的压强差，产生向上的升力，符合飞盘越升越高的现象。
选项B：飞盘下凹上平，空气流过下表面的路程更长，流速更快，压强更小；上表面压强大，会形成向下的压强差，飞盘会向下运动，不符合题意。
选项C：飞盘上下对称凸起，空气流过上下表面的路程相近，流速差异小，几乎没有压强差，无法产生足够的升力使飞盘上升，不符合题意。
选项D：飞盘上下平整，空气流过上下表面的流速相同，压强相等，没有压强差，无法产生升力，飞盘不会上升，不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合生活中的抛飞盘现象，考查流体压强与流速关系的实际应用，需要将物理规律与具体的物体形状、运动现象结合分析，重点是理解压强差产生的原理，培养用物理知识解释生活现象的能力。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，我们首先要明确飞盘越升越高的核心原因：飞盘受到向上的升力，而这个升力由流体压强与流速的关系产生。解题思路如下：
1. 回忆核心规律：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。
2. 确定飞盘上升的条件：需要飞盘上方空气流速大于下方，使上方压强小于下方，形成向上的压强差，从而产生升力。
3. 逐一分析选项：根据每个选项的飞盘形状，判断空气流过上下表面的流速差异，进而确定是否能产生向上的升力。
【解析】
根据流体压强与流速的关系：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。飞盘越升越高，说明飞盘受到向上的升力，即飞盘上方的压强小于下方的压强，对应飞盘上方空气流速大于下方空气流速。
对各选项分析如下：
选项A：飞盘上凸下平，空气流过飞盘上表面的路程更长，流速更快，压强更小；下表面空气流速慢，压强大，上下表面形成向上的压强差，产生向上的升力，符合飞盘越升越高的现象。
选项B：飞盘下凹上平，空气流过下表面的路程更长，流速更快，压强更小；上表面压强大，会形成向下的压强差，飞盘会向下运动，不符合题意。
选项C：飞盘上下对称凸起，空气流过上下表面的路程相近，流速差异小，几乎没有压强差，无法产生足够的升力使飞盘上升，不符合题意。
选项D：飞盘上下平整，空气流过上下表面的流速相同，压强相等，没有压强差，无法产生升力，飞盘不会上升，不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合生活中的抛飞盘现象，考查流体压强与流速关系的实际应用，需要将物理规律与具体的物体形状、运动现象结合分析，重点是理解压强差产生的原理，培养用物理知识解释生活现象的能力。
【难度系数】
0.5
