10.1 在流体中运动 同步提高训练
一、单选题
1．如图所示，在两张纸的中间用力向下吹气，纸会向中间靠拢，下列现象的原理与此现象的原理相同的是（ ）
A．用吸管把饮料吸进嘴里
B．火车铁轨下铺设枕木
C．火箭升空时向下喷射高温燃气
D．在火车站候车时，人要站在安全线以外的区域
2．当火车驶过时，人站在安全线以内，即使与火车保持一定的距离，也非常危险。以下现象中与这一现象的原理不同的是（ ）
A．风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗布会飘向窗外
B．用吸管把饮料吸进嘴里
C．大风会把不牢固的屋顶掀翻
D．护航编队各船只多采用前后行驶而非并排行驶
3．对下列实验的解释错误的是（ ）
A．甲图表明压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显
B．乙图中的盆景自动供水装置利用了连通器原理
C．丙图吹硬币使硬币翻越木条，是利用流体在流速大的地方压强小的原理
D．丁图自制气压计从山脚拿到山顶，液柱会上升
4．“香蕉球”又称“弧线球”，是足球运动的技术名词。指运动员的脚踢在球的恰当的位置，球在空中向前并作弧线运行的踢球技术。从力的三要素分析这里的“恰当的位置”，是指力的（ ）
A．大小 B．方向
C．作用点 D．以上都是
5．如图所示，晓红撑着一把雨伞在雨中行走，当一阵大风吹来，所出现的现象及解释正确的是（ ）
A．伞会向上飘动，伞的上方空气流速大压强小
B．伞会向上飘动，伞的下方空气流速大压强小
C．伞会向下飘动，伞的上方空气流速大压强小
D．伞会向下飘动，伞的下方空气流速大压强小
6．风洞测试是指将飞行器的模型或实物安置在风洞中，人为制造气流流过，以此模拟空中各种复杂的飞行状态，获取试验数据。小明模拟了风洞测试，如图所示，用弹簧测力计挂上飞机机翼模型，再用电风扇对着机翼模型吹风。以下说法正确的是（ ）
A．吹风前，机翼上方空气压强比下方小
B．吹风时，机翼上方空气压强比下方大
C．吹风时与吹风前相比，弹簧测力计的示数变小
D．吹风时与吹风前相比，弹簧测力计的示数变大
7．下列说法中正确的是
A．做托里拆利实验时，如果水银柱高度不等于76cm，就说明实验是有误差的
B．水面上大气压越小，水的沸点越低
C．在同一座教学楼内，用气压计测不同楼层的大气压，结果应当是一样的
D．气体和液体中的压强与流速大小无关
8．下列描述错误的是（ ）
A．菜刀磨得锋利更容易切割食物，是因为增大了压力
B．船闸、锅炉水位计利用了连通器原理
C．用吸管将“饮料”“吸”入口中，是利用大气压作用
D．等候列车的乘客不能跨越安全线，否则可能会被“吸”向列车
9．如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．
订书器的手柄处做的比较宽大是为了减小压力
B．
汽车高速行驶时，利用偏导器可增大汽车对地面的压力
C．
水对坝底的压强取决于水坝的高度
D．
给盆景自动供水装置，当瓶中水流出时瓶内气压大于外界大气压
10．国产大型客机C919能够成功腾空而起的秘密在于机翼，如图是飞机机翼的截面图。则飞机在起飞过程中，下列说法正确的是（ ）
A．机翼上方空气流速比下方大，上方气体压强比下方大
B．机翼上方空气流速比下方大，上方气体压强比下方小
C．机翼上方空气流速比下方小，上方气体压强比下方大
D．机翼上方空气流速比下方小，上方气体压强比下方小
二、多选题
11．物理兴趣小组的同学对物理课本上的插图进行讨论，其中正确的（ ）
A．图甲中显示了透镜对光的作用，说明凸透镜对光有会聚作用
B．图乙中帕斯卡裂桶实验，说明液体的压强与液体的高度有关
C．图丙中能顶起汽车的液压千斤顶，物理学原理是帕斯卡定律
D．图丁中的家用煤气灶的灶头，利用了流体压强与流速的关系
12．某兴趣小组利用如图所示装置探究流速与压强的关系，已知电风扇没有吹风时，托盘测力计示数等于机翼模型的重力大小。当电风扇转动对着机翼模型吹风后，下列说法正确的是（ ）
A．机翼模型下方气流的速度较大 B．托盘测力计的示数将变大
C．机翼模型上、下表面有压力差 D．在气体中，流速越大的位置，压强越小
三、填空题
13．如图1所示茶壶的壶身和壶嘴构成了一个 ，若壶中装满水，用手指将壶盖上的小孔堵住，则壶中的水 （选填“能”或“不能”）倒出来。把一个乒乓球靠近水龙头下的水流时，乒乓球会被“吸进”水柱，如图2所示。这是因为水流中心附近水的流速大，压强 。
14．在赛车比赛中，有时尽管赛车手紧急刹车，但赛车由于 要保持原来的运动状态，会继续向前滑行一段距离才能停下来。通常赛车在快速行驶时车体会向上“飘”，为避免此现象发生，在赛车的尾部安装上尾翼（又叫气流偏导器），形状如图所示。它运用了在气体中流速越大的位置，压强越 （选填“大”或“小”）的原理。
15．海军在水上演习过程中，海军舰艇采用前后编队形式，而不采用并排航行，这是因为并排航行时，左、右舰艇之间的水流速增大，压强 ，在外侧水的压力作用下舰艇会靠近相撞。停泊在军港中的舰艇，浸入水中的深度为3m时，舰艇底部受到水对它的压强为 Pa，此时，海水对舰艇底部外表面0.01m2面积上产生的压力是 N。（设ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）。
16．为改善火车站地下通道的通风情况，小希设计了如图所示的抽气管道和遮雨盖，利用地面风实现自动抽气，其设计原理是流体中 的地方压强小；按他的设计，通道中气流方向是 （选填“从A到B”或“从B到A”）。
17．几十吨的飞机能够腾空而起，与飞机机翼密切相关，飞机前进时机翼与周围空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼，机翼上方气流速度 ，空气压强 ，机翼下方气流速度 ，空气压强 （以上均选填“大”或“小”）。
18．阅读下列短文，回答文后问题
中国高铁
目前，中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。高铁技术具有安全、快速、舒适等诸多优点。
高铁一般都采用双线，来往列车可以各行其道。两条线路之间的距离过小，由于车速快，对向列车错车之时，产生的巨大风压就会压碎车窗，甚至两个列车的车厢会撞在一起。线路间距过大，使得填筑路基宽度加大，占用土地就越多，会造成资源浪费。经过大量的试验及计算，确定高铁两条线路之间的间距采用5米。
中国高铁全部采用无缝轨道。焊机将两根钢轨相邻两端升温至1000℃以上，然后挤压焊接，这不仅消除了列车行驶中因铁轨缝隙产生的“哐当”声，还可以避免脱轨的危险。动车组安装翼型受电弓（也称电刷）从接触网获取电能。动车组采用全新铝合金车体，超尖流线型车头、圆桶形车身，优良的空气动力学外形设计减少高速动车组运行的空气阻力，车体结构轻量化设计节省牵引功率。高铁车站广泛采用太阳能光伏发电、地源热泵等新能源，实行节能运行管理，提高了高铁的节能效益。
中国铁路将研制运行水平更高、安全性和舒适性更好的高速动车组，以实现中国高铁技术更先进、更可靠、更经济，确立在世界高铁的领先地位。
（本材料节选自《铁路擎起的朝阳》）
(1)车体轻量化设计主要是利用了铝合金材料 小的物理特性；
(2)无缝轨道的挤压焊接过程主要涉及到的物态变化有 ；
(3)对向列车错车时，产生巨大风压的原因是列车间空气 。
四、作图题
19．如图，一架飞机正在空中水平匀速直线飞行。请在图中画出飞机在竖直方向上的受力示意图（力的作用点画在O点）。
五、实验题
20．如图所示，是小明在做“探究影响液体内部压强大小的因素”实验：
（1）实验前，小明在调试时发现，用手指轻压或重压探头的橡皮膜时，U形管两边液面几乎没有变化，接下来的正确操作是 。
A．从U形管内取出适量水
B．拆除软管重新安装
C．向U形管内加入适量水
（2）由甲、乙两图可知，在同种液体内部，液体压强随着 的增加而增大。
（3）取另外一种液体A，使探头在水和液体A中的深度相同，如乙、丙两图所示（h3＞h2），可以判断出液体A的密度ρA ρ水（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）实验中通过U形管内水面的高度差表示液体压强的大小，这个方法称为 法。
（5）完成上述实验后，用一“T”形玻璃管对着U形管左边管口吹气，如图丁所示，可以看到 （选填“左”或“右”）管中的液面较高。
21．下面是两个有关气体压强与流速相关的问题：
（1）小华探究此问题的实验装置如图甲所示，其中两端开口的U形管中有适量的水，U形管的左端通过橡皮管与玻璃管（图中水平部分）侧壁管相连通．小华先用电吹风机向玻璃管中吹风，玻璃管内C处的气体流速为v1、压强为p1，U形管内液面高度差如图乙所示；然后改变吹风机档位从而改变风速后，玻璃管内C处的气体流速为v2、压强为p2， U形管内液面高度差如图丙所示．根据上述实验现象可知p1 p2（选填“＜”、“=”或“＞”），前后两次气体的流速vl v2 （选填“＜“、“=”或“＞”）．
（2）小华在星期天跟着妈妈到苏州去玩．乘地铁时他发现站台上都划有“安全线”．妈妈问他这该如何解释，小华用他掌握的物理知识解释道：如果人越过安全线，当有地铁通过站台 时，人与地铁之间的空气流速会突然变 ，压强突然变 （均选填“大”或“小”）．人在压力差的作用下，会被“吸“向地铁，发生危险．
六、综合题
22．如图所示，汽车在长直水平道路上匀速向前行驶，小芳在门窗紧闭的车厢内的B点竖直向上跳起，请你判断小芳落在A、B、C哪个位置并说明理由，小芳把两侧的窗口打开后，发现窗帘没有飘向窗内，反而飘向窗外，请你物理知识分析窗帘被吸到窗外的原因。
23．如图所示，手握两张纸，让纸自然下垂。在两纸中间快速向下吹气，看到两张纸靠拢。
（1）画出右边纸张在“ ”处水平方向上的受力示意图 ；
（2）分析原因：因为吹气使得纸内侧气体流速变大，气体压强 （选填“变大”、“不变”或“变小”），纸的内、外两面受力面积相等，因此内、外侧气体对纸的压力关系为F内 F外（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
参考答案：
1．D
【详解】在两张纸的中间用力向下吹气，两张纸中间的空气流速变大，压强变小，小于外界的大气压，产生了一个向内的压强差，将纸压向中间。
A．用吸管把饮料吸进嘴里是利用大气压，故A不符合题意；
B．火车车轨下要铺设枕木，是在压力一定时，增大受力面积，减小压强，故B不符合题意；
C．火箭升空时向下喷射高温燃气，火箭上升，利用的是力的作用是相互的，故C不符合题意；
D．火车运行时乘客要站在安全线外，火车高速行驶时，靠近火车的空气流速大、压强小，乘客容易被“吸”过去，发生安全事故，故D符合题意。
故选D。
2．B
【详解】火车进站时会使火车附近的空气流速加快，气体的流速快压强小，所以火车附近的气压小，而远处的气压大，在安全线内的乘客，会被强大的气压差形成的推力推向火车，对安全构成威胁；
A．风沿着窗外的墙面吹过时，外侧空气流速大，压强小，屋内空气流速小，压强大，所以窗帘在较大的压力作用下压向窗外，故A不符合题意；
B．用吸管吸饮料时，吸管内的空气变少，压强变小，管外的大气压大于管内的大气压，故饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里，不能用流体压强和流速的关系来解释，故B符合题意；
C．大风会把不牢固的屋顶掀翻，即屋顶上面的空气流速大，压强小，而屋内空气流速小，压强大，所以使得屋顶在较大压强差的作用下被掀翻，故C不符合题意；
D．若两船靠得比较近且并排前进，两船之间的水流通道变窄，流速变大，压强变小，小于两船外侧的压强，便形成向内的压强差，容易发生撞船事故，故D不符合题意；
故选B。
3．B
【详解】A．根据压强的公式可知，甲图表明压力相同时，受力面积越小，压强越大，压力作用效果越明显，故A正确，A不符合题意；
B．乙图中的盆景自动供水装置中当液面降低到瓶口以下时，外面空气进入瓶内，瓶内的水就会流到盆内，利用了大气压强，故B错误，B符合题意；
C．丙图吹硬币时，硬币上方空气流速大，压强小，硬币会向上运动，翻越木条，是利用流体在流速大的地方压强小的原理，故C正确，C不符合题意；
D．大气压随高度的升高而减小，丁图自制气压计从山脚拿到山顶，外面的大气压强减小，内部气压将液体向上压，液柱会上升，故D正确，D不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】如果足球在向前运动的过程中，同时自身还在转动，那么足球两侧流向后方的空气流速就会发生变化；与转动方向一致的那一侧空气流速较大，压强较小，这样一来，足球两侧就会受到一个压强差，使得足球在向前的同时，作弧线运动；当脚踢在球中点偏左时，球向右作弧线运动，当脚踢在球的中点偏右时，球向左作弧线运动；因此“恰当的位置”是指力的作用点。
故选C。
5．A
【详解】等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面，由于伞的上表面弯曲，下表面平直，所以空气通过上表面的流速大，通过下表面的流速较小；因为伞上方的空气流速大，压强较小；伞下方的空气流速小，压强大，所以伞面受到一个向上的压强差，伞面会向上飘动，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
6．C
【详解】A．流体流速大的位置，压强越小；吹风前，机翼上方和下方空气流速相同，上方和下方空气压强相等，故A错误；
BCD．吹风时，由于机翼上凸下平，同一股气流在相同的时间内，通过机翼的上方和下方，上方气流通过时经过的路程大，速度大，压强小；下方气流通过时经过的路程小，速度小，压强大，故机翼下方压强大于上方压强，机翼的上下表面产生了压力差，机翼模型受到的向上的升力；测力计的读数等于机翼的重力减去机翼受到的升力，而机翼的重力是不变的，所以，测力计读数会减小。综上分析可知，BD错误，C正确。
故选C。
7．B
【详解】做托里拆利实验时，是大气压支持了水银柱的高度，当地的气压如果是一个标准大气压，则水银柱高度等于76cm．如果水银柱高度不等于76cm，可能是外界气压发生了变化，故A错误．
沸点与气压有关，水面上大气压越小，水的沸点越低， 故B正确为答案．
气压与高度有关，在同一座教学楼内，用气压计测不同楼层的大气压，结果是不一样的，故C错误．
流体压强与流速有关，流速越大，压强越小，故D错误．
8．A
【详解】A．菜刀磨得锋利更容易切割食物，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A错误，符合题意；
B．上端开口、底部相连通的容器，叫连通器。船闸、锅炉水位计都是利用连通器原理工作的，故B正确，不符合题意；
C．用力吸气，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下，被压入口腔内，利用了大气压，故C正确，不符合题意；
D．当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速度慢，根据流体压强与流速的关系可知：人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，故乘客被“吸”向列车造成安全事故，等候列车的乘客不能跨越安全线，故D正确，不符合题意。
故选A。
9．B
【详解】A．订书器的手柄部分比较宽大是在压力一定时，增大受力面积减小压强，故A错误；
B．当汽车高速行驶时，气流偏导器的上方空气流速小，压强大，下方空气流速大，压强小，空气对汽车向下的压强大于向上的压强，由此气体对汽车产生了一个向下的压力，即增加汽车对地面的压力，故B项正确；
C．由液体压强可知水对坝底的压强大小取决于水的深度，故C错误；
D．当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水面时，空气进入瓶内，瓶内的气压等于外界大气压，由于重力作用水会流出，此时，瓶内的气压仍然等于外界大气压，故D项错误。
故选B。
10．B
【详解】等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于机翼上表面弯曲，下表面平直，所以空气通过机翼上表面的流速大，压强较小；通过下表面的流速较小，压强大，所以飞机受到一个向上的升力。
故选B。
11．ACD
【详解】A．图甲中光经过凸透镜后向中间靠拢，显示了透镜对光的作用，说明凸透镜对光有会聚作用，故A正确；
B．图乙中帕斯卡裂桶实验，说明液体的压强与液体的深度有关，故B错误；
C．图丙中能顶起汽车的液压千斤顶，利用的是密闭容器内液体的压强能够大小不变的向四周传递，物理学原理是帕斯卡定律，故C正确；
D．图丁中的家用煤气灶的灶头，利用了流体压强与流速的关系，即流体流速越快，流体压强越小，故D正确。
故选ACD。
12．CD
【详解】吹风前，机翼上方和下方空气流速相同，上方和下方空气压强相等；吹风时，由于机翼上凸下平，同一股气流在相同的时间内，通过机翼的上方和下方，上方气流通过时经过的路程大，速度大，压强小；下方气流通过时经过的路程小，速度小，压强大，故机翼下方压强大于下方压强，机翼的上下表面产生了压力差，机翼模型受到的向上的升力；测力计的读数等于机翼的重力减去机翼受到的升力，而机翼的重力是不变的，所以，测力计读数会减小。
综上分析可知，选项AB错误，CD正确。
故选CD。
13． 连通器 不能 小
【详解】[1]茶壶的壶身和壶嘴都是开口的，而下端是连接的，所以是一个连通器。
[2]壶中装满水，用手指堵住壶盖的小孔，则壶中的水不能倒出，因为封住小孔后，空气不能进入壶内，壶内的大气压为0，在外界大气压的作用下，壶中的水无法流出。
[3]水龙头水柱附近水流速度压强小，远处水的流速小，压强大，于是外侧的压强将乒乓球压向水柱。
14． 惯性 小
【详解】[1]赛车由于惯性会保持原来的运动状态，但受到摩擦力，会滑行一段距离后停下来。
[2]赛车尾翼上方流速慢，压强大，下方流速快，压强小，使尾翼受到一个向下的压力差，所以它运用了流体流速越大的位置，压强越小的原理。
15． 减小 3×104 300
【详解】[1]流体流速与压强的关系：流体流速大的位置，压强小；并排航行时，左、右舰艇之间的水流速增大，压强减小，舰艇外侧的水流速小，压强大，在外侧水的压力作用下舰艇会靠近相撞。
[2]舰艇底部受到水对它的压强为
[3]由可知，海水对舰艇底部外表面0.01m2面积上产生的压力为
16． 流速大 从B到A
【详解】[1]流体的流速越大压强越小，反过来流速小压强就越大。
[2] 遮雨盖下方空气的流速更大，而火车站地下通道空气流速更低，所以A点处的压强更小，而B点处的压强更大，气体将从压强大的地方流向压强小的地方，所以通道中的气流方向是从B到A。
17． 大 小 小 大
【详解】[1][2][3][4]飞机前进时机翼与周围空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼，机翼上方气流流经的距离长、速度大，空气压强小，机翼下方气流流经的距离短、速度小，空气压强大，上下压强差使飞机产生了升力。
18． 密度 熔化、凝固 流速快
【详解】(1)[1]铝合金材料是铝与其他金属的混合材料，由于密度小，故具有质量轻的特点，同时还具有硬度大的特点。
(2)[2]焊机将钢轨温度加热至1000℃以上，超过钢轨的熔点，钢轨熔化处于液体状态；当温度降低下来低于其熔点时，凝固为固体状态。
(3)[3]列车行车时，会带动周围气体流动，当对向列车错车时，列车之间气体高速流动，比列车两侧空气流速快，故列车两侧气压大于两车之间气压，产生巨大气压差。
19．
【详解】飞机在空中水平匀速直线运动。飞机在竖直方向上受重力G和升力F升的作用，从重心O竖直向上作力的作用线，并在末尾画上箭头，标好F升。从重心O竖直向下作力的作用线，并画上箭头，标上G。
20． B 深度 ＞ 转换 左
【详解】（1）[1]若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，就会有漏气现象，因此U形管两边液柱的高度差变化小，调节的方法是取下软管重新安装，故AC错误，B正确。
故选B。
（2）[2]甲、乙两图是探究液体压强大小与深度的关系，控制了液体的密度相同、金属盒的方向相同，而深度不同，甲图中深度大，U形管两侧液面高度差大，产生的压强大，通过U形管液柱的高度差不同得出，同种液体内部压强随着深度的增加而增加。
（3）[3]取另外一种液体A，使探头在水和液体A中的深度相同，由于h3＞h2，所以相同深度的A中液体压强大于水中的压强，根据p＝ρgh知ρA＞ρ水。
（4）[4]实验中通过U形管两侧液面高度差比较液体压强大小，这种科学探究方法称为转换法。
（5）[5]用一“T“形玻璃管对着形管左边管口吹气，如图丁所示，由于气体流速越大的位置，压强越小，故可以看到左管中的液面较高。
21． < > 大 小
【分析】（1）没有吹风时，左右两管上方的压强相同都等于大气压强，当C处吹风时，增大左管上方流速，减小左管上方的压强．液体在压强差下移动形成高度差．
（2）流体的流速越大，压强越小．比较人和列车之间的压强和人外侧的压强大小．
【详解】(1)左右两管上方的压强相同都等于大气压强，所以没有吹风时，左右两管中的液面相平；当用电吹风机向玻璃管中吹风,C点的空气流速增大,压强减小,U型管右侧的压强不变,液体在压强差作用下,向左移动.C点的空气流动速度越大,压强越小,U型管中液体向左移动越大,液面差越大,根据分析可知P1
22．见解析所示
【详解】小芳在门窗紧闭的车厢内的B点竖直向上跳起后，由于惯性，会保持原来的运动状态，即会保持与列车相同的运动速度和运动方向，故小芳仍会落在原处，即落在B点。把两侧的窗口打开后，窗外的空气流速大，压强小，车内的空气流速小，压强大，故在压强差的作用下窗帘会飘向窗外。
23． 变小 小于
【详解】（1）[1]流体流速大压强小，流速小压强大，所以在两纸中间快速向下吹气，两纸中间空气流速大，压强小，右边的纸，右方的空气压强较大，那么两纸中间空气对右边纸张“ ”处会有一个较小向右的力，而右边的纸，右方的空气对这“ ”处会有一个较大向左的力，作用点都在右边纸张“ ”处，两力的示意图，如下图所示。
（2）[2][3]流体流速大压强小，吹气使得纸内侧气体流速变大，气体压强变小；纸外侧气体压强较大，纸的内、外两面受力面积相等，根据可知，内、外侧气体对纸的压力关系为F内小于F外。
