Question

8．物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体．当流体处于流动状态时，其内部各处的压强有什么规律呢？
小明同学将如图甲所示的玻璃管装置接到水流平稳的自来水管上，当水在玻璃管中流动时，可以看到两个竖直管中液面的高度并不相同．从图中可以看出A管比B管粗．接着，小明又自制一个飞机机翼模型（如图乙），将其固定在托盘测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流，进一步验证上一实验得到的关系．

（1）由图甲实验可以得出流体处于流动状态时，其内部压强的规律是流速越大的位置压强越小．
（2）图乙所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数发生了怎样变化？托盘测力计的示数会减小．
（3）下列四种情形，哪几种能够用上述所得规律进行解释①④
①乒乓球运动员拉出的弧线球能急速旋转而下沉
②将氢气球放手后，它会漂向空中
③直升飞机能够停在空中一定高度处
④船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进．

Answer 1

分析 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．解答此题就要根据这个原理来回答．分析流体的流速如何变化从而得出压强的变化，或根据压强的变化来分析流速的变化．

解答 解：（1）甲图中，A管比较粗，B管较细．在流量一定时，管子越细，水的流速就越大．A管上方液柱高说明压强大，由此得出流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小．
（2）电扇转动后，气流会流经飞机机翼模型，机翼模型上方凸空气通过的路程长，流速大，向下的压强小；机翼模型下方凹空气通过的路程短，流速小，向上的压强大，从而形成了一个向上的压强差，使托盘测力计的示数减小．
（3）①乒乓球的急速旋转，带动了空气的旋转，球的上方空气的旋转方向与空气相对于乒乓球的运动方向相反，两者抵消，空气流速慢．而下方空气的旋转方向与空气相对于乒乓球的运动方向相同，两者迭加，空气流速快．故球的上方空气流速慢，压强大，下方流速大，压强小而下沉．故①正确．
②氢气球升空是受到浮力．与流体压强无关．故②错误．
③直升飞机的螺旋桨的浆面是斜面，它高速旋转，下表面给空气一个向下的力，物体间力的作用是相互的，空气也给螺旋桨一个向上的力，这个力使直升飞机停在空中．故③错误．
④两船并排快速前行，可导致中间水流速变大，压强变小．水压着船向中间靠近，造成事故．所以船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进．故④正确．
故答案为：（1）流速越大的位置压强越小；（2）托盘测力计的示数会减小；（3）①④．

点评 此题考查的是流体压强与流速关系在生活中的应用，容易出错的是有些同学不能分析出流体流速的变化情况，这是因为对生活常识的了解太少所致．