题目
理想流体在粗细不均匀的水平管道中流动,则流体在()A. 粗,细处流速一样大B. 粗处流速大C. 不能确定D. 细处流速大
理想流体在粗细不均匀的水平管道中流动,则流体在()
A. 粗,细处流速一样大
B. 粗处流速大
C. 不能确定
D. 细处流速大
题目解答
答案
D. 细处流速大
解析
本题考查理想流体在水平管道中流动时的流速与管道粗细的关系,核心在于理解连续性方程的应用。关键点在于:
- 理想流体不可压缩,且流动为稳定流动(流量恒定)。
- 根据连续性方程 $A_1v_1 = A_2v_2$(横截面积与流速的乘积相等),当管道变粗(面积$A$增大),流速$v$必然减小;反之,管道变细时,流速增大。
连续性方程分析
理想流体在管道中流动时,单位时间内通过任一横截面的流量(体积流量)保持恒定,即:
$A_1v_1 = A_2v_2$
其中:
- $A$为管道横截面积,$v$为流速。
粗细变化对流速的影响
- 粗处(横截面积$A$较大):根据公式,若$A_1 > A_2$,则$v_1 < v_2$,即粗处流速较小。
- 细处(横截面积$A$较小):若$A_2 < A_1$,则$v_2 > v_1$,即细处流速较大。
选项判断
- 选项D(细处流速大)符合连续性方程的推导结果,因此正确。