專題11　大氣壓的應用和估測(原卷版+解析)

第2章天氣與氣候?qū)ｎ}11大氣壓的應用和估測類型一馬德堡半球?qū)嶒灪屯欣锊鹄麑嶒?2類型一大氣壓的估測 4類型一大氣壓的應用 7【方法歸納】1．大氣壓的形成是因為空氣是流體且受到重力作用，對浸入空氣的物體都會產(chǎn)生各個方向上的“擠壓”作用。第一次驗證大氣壓的存在并且大氣壓很大的實驗是馬德堡半球?qū)嶒灐，F(xiàn)在我們可以用兩個吸盤掛鉤來很簡單地模仿馬德堡半球?qū)嶒灐?．覆杯實驗中，紙片不會掉落是因為大氣壓將紙片托住了。要注意的是在覆杯實驗中，水杯內(nèi)不能有氣泡，杯子也不能用紙杯材料，否則實驗將失敗。小心將覆杯實驗中的杯子平放，水不會流出，可驗證水平方向的大氣壓。吸管吸牛奶盒內(nèi)的牛奶使紙盒變癟、瓶中取袋、滴管吸液體、吸盤掛鉤等現(xiàn)象都可證明大氣壓的存在。3．用水銀氣壓計和空盒氣壓計可測量大氣壓的數(shù)值。一個標準大氣壓的數(shù)值：p0＝1.01×105Pa＝760mmHg。4．試題中常用吸盤掛鉤(或針筒)和彈簧測力計來估測大氣壓數(shù)值。用吸盤掛鉤和彈簧測力計估測大氣壓時，受力面積就是吸盤的面積；若用針筒來估測大氣壓時，受力面積就是針筒的橫截面積。有關(guān)高壓鍋的計算題，要注意的是限壓閥產(chǎn)生的壓強是高壓鍋的內(nèi)外壓強差，而不是高壓鍋的內(nèi)部壓強。5.液體的沸點與氣壓有關(guān)，氣壓降低沸點降低，反之氣壓升高則沸點升高。高壓鍋就是利用增大氣壓升高沸點的原理工作的。工作生產(chǎn)和科學研究中，常利用減小氣壓來降低沸點的原理進行工作。如蔗糖溶液和味精溶液在較高溫度下濃縮時易變色，可在較低氣壓下進行蒸發(fā)結(jié)晶，得到無色的白糖和無色的味精。6．氣體和液體都屬于流體(能流動的物體)，都存在著這樣的規(guī)律：氣體或液體的壓強與流速的大小有關(guān)。氣體或液體的流速越大，壓強越小。7．無論試題的情景如何改變，緊扣“流速越大，壓強越小”的科學原理進行分析。物體兩側(cè)流速不同時存在壓強差，流速慢的一側(cè)壓強大，將物體推向或壓向流速快壓強小的一側(cè)。【?？碱}型】（總題量：38題，建議用時：90分鐘）類型一馬德堡半球?qū)嶒灪屯欣锊鹄麑嶒?.大氣壓對你的一只手掌的上表面的壓力最接近下列數(shù)值中的（）A.10NB.100NC.1000ND.10000N2.1654年，馬德堡市市長格里克在廣場上演示了一個著名的實驗，如圖甲所示，他將兩個半徑約為30cm的空心銅半球緊貼在一起，用抽氣機抽出球內(nèi)的空氣，然后讓馬向相反的方向拉兩個半球。直到兩邊的馬各增加到8匹時，才把半球拉開。假如每匹馬的拉力相同，現(xiàn)將半球的左邊用繩子固定在一棵大樹上，右邊用馬拉，為了把半球拉開，至少需要馬的數(shù)量為（）A.4B.8C.12D.163.如圖所示，把測量大氣壓強的托里拆利實驗裝置放在電子秤上，玻璃管A用支架固定，且不跟水銀槽B的底部接觸。當大氣壓強是1.0×105Pa時，電子秤的示數(shù)為Q，若外界大氣壓強下降時，電子秤的示數(shù)將（）A.等于QB.大于QC.小于QD.無法確定4．如圖所示，把塑料掛衣鉤的吸盤緊貼在光滑的墻上，就能用它掛衣服或書包，在解釋這個現(xiàn)象時分別用以下四句話：①大氣壓強把吸盤緊壓在墻上；②把塑料掛衣鉤的吸盤緊貼在墻上，吸盤與墻壁之間空氣被擠出；③吸盤與墻之間產(chǎn)生一個很大的摩擦力；④所以塑料掛衣鉤可以掛住衣服或書包。按照下列哪個順序排列這四句話，可以把這個現(xiàn)象解釋得最清楚()A．①②③④B．②①③④C．③②①④D．②③①④5．如圖所示，一只盛有水的瓶子，瓶口用橡膠塞塞緊，橡膠塞的中央插入一根兩端開口的直玻璃管，管內(nèi)水面如圖所示。如果分別將塞在瓶壁上a、b兩個小孔上的塞子拔掉，則()A．a(chǎn)孔有水射出，b孔沒有水射出B．b孔有水射出，a孔沒有水射出C．a(chǎn)、b兩孔都有水射出D．a(chǎn)、b兩孔都沒有水射出6.如圖所示，玻璃瓶側(cè)壁有三個用木塞塞住的小孔a、b、c，一根兩端開口的管子，上端穿過軟木塞與大氣連通，另一端浸沒在液體中，管中的液面和b孔等高，瓶內(nèi)的液面比a孔的位置高。(1)只拔去a孔木塞的瞬間，我們可以觀察到的現(xiàn)象是_________________________________。(2)只拔去b孔木塞的瞬間，我們可以觀察到的現(xiàn)象是_________________________________。(3)只拔去c孔木塞的瞬間，我們可以觀察到的現(xiàn)象是_________________________________。7.如圖所示為托里拆利測量大氣壓的實驗，請回答下列問題：(1)將玻璃管略微傾斜，會發(fā)現(xiàn)玻璃管中的水銀柱長度___________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，水銀柱豎直高度將___________。(2)當某同學將圖示玻璃管豎直向上提，使管口慢慢接近液面(始終不離開液面)，則玻璃管內(nèi)的水銀柱高度___________(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)若某同學做托里拆利實驗時不慎使玻璃管內(nèi)漏進了一些空氣，則他測得的大氣壓的值偏_______。8．小明利用玻璃杯做了有關(guān)壓強的實驗。圖2－3－3如圖甲，杯中裝滿水，用硬紙片蓋住杯口后倒置，紙片不會落下說明了____________的存在；若將杯子傾斜一些如圖乙，該實驗仍能成功，說明了________________________；若將整個裝置杯口向下懸掛在密閉玻璃罩內(nèi)如圖丙，并用抽氣機不斷抽去罩內(nèi)空氣，則玻璃杯中水和硬紙片將____________。類型一大氣壓的估測1.某同學自己設(shè)計了一個粗測大氣壓強的實驗：把兩個橡膠碗對在一起，用力擠出中間的空氣，把橡膠碗懸吊起來，在橡膠碗下掛重物，逐漸增加所掛的重物，測出能掛的最大物重G，再測出此時橡膠碗的直徑d，橡膠碗的重忽略不計，則根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算大氣壓p的公式為（）2．某同學為了研究自行車輪胎氣體壓強的大小，用打氣筒給輪胎連續(xù)均勻充氣t1時間，打氣完畢后關(guān)好氣門芯，又觀察了Δt時間，他測得t1＋Δt時間內(nèi)輪胎內(nèi)氣體壓強大小隨時間的變化如圖所示，則由此圖可推知()A．這輪胎最多只能承受2atm的壓強B．在t1＋Δt時刻，輪胎內(nèi)部氣體的壓強就是當時的大氣壓強C．t1時間內(nèi)，輪胎是不漏氣的D．在t1＋Δt時間后，輪胎還將繼續(xù)漏氣，直到內(nèi)部壓強為零3．如圖所示的實驗中吸盤都保持靜止，但所掛鉤碼已是吸盤所能提起的最大重物。對此，下列說法正確的是()A．甲圖中大氣對吸盤的壓力等于鉤碼的重力B．乙圖中大氣對下面吸盤的壓力等于鉤碼的重力C．利用甲圖的實驗可以粗測大氣壓的值D．利用乙圖的實驗可以粗測大氣壓的值4．如圖所示，兩個相同容器中分別盛有體積相等的A、B兩種不同液體。將甲、乙兩個完全相同的厚底玻璃杯杯口向下，沿豎直方向緩慢放入兩種液體中，靜止后，兩玻璃杯杯口壓在容器底部，甲杯內(nèi)的液面低于乙杯內(nèi)的液面，下列說法不正確的是()A．甲杯內(nèi)的氣體壓強大于乙杯內(nèi)的氣體壓強B．液體A的密度小于液體B的密度C．容器底部上表面a點的壓強小于b點的壓強D．甲杯對容器的壓力大于乙杯對容器的壓力5．在測量大氣壓的實驗中，為消除活塞與針筒間的摩擦力對實驗的影響，某同學采用了如圖所示裝置，將注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通過水平細線與燒杯相連，向燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，測得杯中水的質(zhì)量為880g；然后向外緩慢抽水，當活塞剛開始向右滑動時，測得杯中水的質(zhì)量為460g，燒杯質(zhì)量為100g，活塞面積為7×10－5m2，g取10N/kg，輪軸間的摩擦和細線重不計，則所測大氣壓的值應為()A．1.26×105PaB．1.10×105PaC．1.01×105PaD．0.96×105Pa6.小明在做“估測大氣壓值”的實驗。(1)在如圖所示的裝置中，小明不能采用圖乙的裝置來估測大氣壓強，其原因是__________________。(2)實驗步驟如下：A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；B.用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，沿正確的方向慢慢拉動注射器筒，當注射器的活塞剛開始滑動吋記下彈簧測力計的示數(shù)(即大氣對活塞的壓力)F；C.讀出注射器筒的容積V；D.用刻度尺測出注射器的全部長度L。(3)思考并回答問題：①實驗步驟A的目的是______________________。②現(xiàn)有活塞橫截面積分別為1.2cm2和1.8cm2的a、b兩個注射器，若彈簧測力計的量程為0~15N，則實驗時應選用___________注射器。③指出以上實驗步驟中的錯誤：____________________________________________；④若注射器漏氣，則會導致所測得的大氣壓值偏___________，請?zhí)岢鲆环N減少漏氣的方法：_______________________________________________________。⑤用測得的物理量表示大氣壓強：p=_________________________________7.在“測量大氣壓強”的實驗中，為消除活塞與注射器筒間的摩擦力對實驗的影響，某同學采用了如圖所示的裝置。將注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通過水平細線與燒杯相連，向燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，測得燒杯中水的質(zhì)量為880g；然后向外緩慢抽水，當活塞剛開始向右滑動時，測得杯中水的質(zhì)量為460g。燒杯質(zhì)量為100g，活塞面積為7×10-5m2，g取10N/kg，輪軸間的摩擦和細線重不計。(1)根據(jù)實驗所測各物理量的值，可計算大氣壓值為____________Pa。(2)小單同學認為用鉤碼代替水和小桶能使實驗史簡單、方便，你如何評價她的想法?8．為了測量大氣壓強，某同學選擇的器材有：2.5mL的注射器、0～10N的彈簧測力計、刻度尺和細線，實驗步驟如下：(1)如圖甲，用刻度尺測出注射器有刻度部分的長度L＝__________cm。(2)如圖乙，把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉動注射器筒，當注射器中的活塞開始滑動時，記錄彈簧測力計的示數(shù)F＝__________N。(3)該同學所測得的大氣壓強值為____________Pa。9．將一個直徑為12cm的圓形橡皮吸盤擠出空氣貼在屋頂?shù)乃教旎ò迳?，在吸盤的掛鉤下面吊上一位60kg的同學時，吸盤沒有被拉下，然后再在掛鉤下加掛重物，直到加掛的重物達到400N時吸盤才被拉下，試問吸盤與天花板之間未排完的空氣的壓強是多大？(g取10N/kg，π取3.14，大氣壓為1×105Pa，結(jié)果保留整數(shù))10．隨著人們生活水平不斷提高，轎車走進了千家萬戶。如圖所示的轎車，人與車總質(zhì)量為1.5t。轎車行駛過程中受到的阻力恒為人與車總重的0.1倍，每個輪胎與地面的接觸面積始終為2.5×10－3m2。當轎車在平直路面上高速行駛時，由于車身上下表面空氣流速不同，對車身產(chǎn)生壓力差。壓力差F與車速v的關(guān)系如表所示。求：速度v(km/h)6080100120140壓力差F(N)1702805008001200若考慮車速對壓力差的影響，轎車以100km/h的速度勻速行駛，此時轎車對平直路面產(chǎn)生的壓強為多少？類型一大氣壓的應用1．在解釋“將鋼筆插入墨水瓶中灌墨水”的問題時，用到下面五句話：①筆囊里的空氣壓強減小；②用手指擠壓筆囊外的彈簧片；③松開手指；④墨水在大氣壓的作用下，進入筆囊；⑤筆囊排出部分空氣，體積減小。表達的合理順序是()A．②③①④⑤B．②⑤④①③C．②③⑤①④D．②⑤③①④2．如圖是小明為家里的盆景設(shè)計的一個自動供水裝置，他用一個塑料瓶裝滿水后倒放在盆景中，瓶口剛剛被水浸沒，這樣盆景中的水位可以保持一定的高度。塑料瓶中的水不會立刻全部流掉的原因是()A．受浮力的作用B．外界大氣壓的作用C．盆景盤支持力的作用D．瓶口太小，水不易流出3．在制糖工業(yè)中，常用沸騰的方法除去糖汁中的水分(糖汁中的水汽化變成水蒸氣跑掉)。為了使糖在沸騰時不變質(zhì)，沸騰的溫度要低于100℃(溫度過高，糖會變焦，不但不甜，而且對人體有害)。為此，在運用沸騰法去除糖汁水分的過程中，應當采取的辦法是()A．用文火(小火焰)慢慢加熱B．使糖汁液面氣壓小于標準大氣壓C．用猛火加熱，減少加熱時間D．使糖汁液面氣壓大于標準大氣壓4．如圖為玻璃廠搬運平板玻璃時使用真空吸盤起重機的示意圖，起重機上有若干個相同的真空吸盤。下列關(guān)于真空吸盤起重機的說法，不正確的是()A．吸盤起重機在使用時必須排盡吸盤內(nèi)的空氣B．當玻璃板靜止在空中時，其所受重力等于吸盤對它的壓力C．若要吊起更重的玻璃板，則應增加吸盤個數(shù)D．吸盤起重機不可以搬運表面粗糙的木板5.小剛買了一瓶果醬，可是怎么也擰不開玻璃瓶上的鐵皮蓋。爸爸讓小剛用螺絲刀沿瓶蓋的邊沿輕輕撬了幾下，再一擰瓶蓋就打開了。這主要是因為（）A.增大瓶蓋直徑，減小瓶蓋側(cè)壁對瓶的摩擦力B.瓶蓋的外表面變粗糙，增大手對瓶蓋的摩擦力C.外面的空氣進到瓶中，減小瓶內(nèi)外氣體對瓶蓋的壓力差D.瓶蓋與瓶口的接觸面積變小，減小瓶蓋側(cè)壁對瓶的壓力6．醫(yī)院給病人輸液時，為使整個輸液過程中，藥液保持勻速下滴，應采用的裝置是()ABCD7．廚房里能發(fā)現(xiàn)許多與科學知識有關(guān)的現(xiàn)象，下列說法不正確的是()A．吸油煙機能將油煙吸走，是因為空氣流速越大的位置，壓強越大B．高壓鍋能很快煮熟食物，是由于鍋內(nèi)氣壓增大，水的沸點升高C．瓷磚表面的“吸盤式”掛鉤，是利用大氣壓將吸盤緊壓在瓷磚表面D．茶壺的壺身和壺嘴內(nèi)水位相同的地方受到液體壓強相等8．如圖所示，將紙帶彎折，使兩端對齊，卷成U形，中間插一吸管，用拇指和食指將吸管和紙帶夾住，然后向吸管內(nèi)持續(xù)吹氣，紙帶的上下部分將()A．先相互遠離，后相互靠近B．相互靠近C．相互遠離D．既不相互靠近，又不相互遠離9．如圖所示是家用煤氣灶灶頭的示意圖。使用時打開煤氣閥門，擰動點火裝置，煤氣和空氣在進口處混合流向燃燒頭被點燃。煤氣不會從進口處向空氣中泄漏的原因是()A．進口處煤氣流速小，壓強大于大氣壓強B．進口處煤氣流速小，壓強小于大氣壓強C．進口處煤氣流速大，壓強大于大氣壓強D．進口處煤氣流速大，壓強小于大氣壓強10．浙江沿海地區(qū)經(jīng)常會有臺風(如圖所示)，市政府要求居民將簡易房的屋頂加固，對于這一要求下列解釋正確的是()A．屋頂上方空氣流速大于下方，屋頂被向下壓垮B．屋頂上方空氣流速大于下方，屋頂被向上掀起C．屋頂上方空氣流速小于下方，屋頂被向下壓垮D．屋頂上方空氣流速小于下方，屋頂被向上掀起11．能夠說明流體壓強與流速關(guān)系的現(xiàn)象是()A．高度越高，大氣壓強越小B．用吸管吸飲料時，飲料會上升到嘴里C．當居室前后兩面的窗戶都打開時，“過堂風”會把居室側(cè)面擺放的衣柜的門吹開D．塑料掛鉤的吸盤貼在光滑的墻面上，能承受一定的拉力而不脫落12．小張在研究“吸管中的飲料是被吸上來的，還是被氣壓壓上來的”這一問題時，設(shè)計了如圖所示的實驗。當用力推注射器活塞時，廣口瓶內(nèi)的氣壓將__________(選填“大于”“小于”或“等于”)直玻璃管內(nèi)的氣壓，觀察到的現(xiàn)象是____________________。此實驗_____(選填“能”或“不能”)驗證“吸管中的飲料是被氣壓壓上來的”這一結(jié)論。13.如圖所示，A、B分別是活塞式抽水機的進水閥門和排氣閥門。當活塞向下壓時，打開的閥門是____________；當活塞向上提時，打開的閥門是____________，在外界____________的作用下，水通過進水閥門從上方的出水口D流出。這樣活塞就在圓筒中上下往復運動，不斷地把水抽出來。14．如圖所示是一種常見的活塞式抽水機的工作原理：當提起活塞時，閥門_________關(guān)閉，大氣壓迫使水推開閥門_____進入圓筒；壓下活塞時，閥門_______關(guān)閉，水不能往下流就推開閥門_______進到__________，再提起活塞，活塞上面的水使閥門A關(guān)閉，水被活塞提起，從側(cè)管中流出來。15．將一只未充氣的氣球放入錐形瓶中，把氣球的開口翻在錐形瓶的瓶頸上封住瓶口，如圖所示，然后向氣球內(nèi)吹氣，發(fā)現(xiàn)氣球很難被吹大，這是為什么呢？請說明其中的物理道理：_______________________________________________________________________________________。16．取一小段半透明塑料管，在管中注滿水后，用兩手指堵住塑料管的兩端，再將塑料管彎成如圖所示形狀，同時松開堵在兩端管口的手指。(1)你猜想可能會產(chǎn)生哪些現(xiàn)象？(2)你猜想的依據(jù)是什么？17．如用所示，王老師在圓柱形玻璃杯內(nèi)裝滿水，用平滑的塑料薄片緊貼水面蓋住杯口，壓緊后將杯子倒置，水和塑料片都不會掉下來，接著將倒置的杯子懸掛在玻璃鐘罩內(nèi)，密閉鐘罩后用抽氣機持續(xù)抽出鐘罩內(nèi)的空氣，直至塑料片掉下。已知杯中水和塑料片總質(zhì)量為100g，倒置后杯和水與塑料片的接觸面積為12.5cm2。(不考慮分子間作用力)(1)通過計算可知，當鐘罩內(nèi)氣壓降到__________Pa時，塑料片會掉下。(g取10N/kg)(2)王老師在實際操作中發(fā)現(xiàn)，抽氣至鐘罩內(nèi)氣壓為30kPa時，玻璃杯內(nèi)出現(xiàn)了一些小氣泡，繼續(xù)抽氣至鐘罩內(nèi)氣壓為8kPa時，塑料片就掉下了，請你對此時塑料片掉下的現(xiàn)象作出合理的解釋。18．如圖甲所示是演示流體壓強和流速的關(guān)系的實驗裝置，U形管中裝有水，直徑相同的a、b兩管中的水靜止時液面相平。(1)如果在右端c處往裝置里急吹氣，導致b管上方氣流速度___________a管上方的氣流速度，b管與a管的水面上方形成氣壓差，U形管中_________(選填“a”或“b”)管水面升高。(2)圖乙是某種噴霧器的工作原理示意圖，當噴霧器未工作時，細管A內(nèi)外氣壓相等，細管A內(nèi)外液面___________，當噴霧器工作時，空氣從細管B的右端快速噴出，導致細管A上方空氣的流速突然增大，細管A內(nèi)液面上方的氣壓___________細管A外液面上方的氣壓，液體就沿細管A的管口流出，同時受到氣流的沖擊，形成霧狀向右噴出，如果此時噴霧器停止工作，細管A中的液體將___________。19．某興趣小組的同學觀察到：①飛機在起飛和航行時機翼的仰角不同；②飛機越大其機翼越大。他們想探究機翼獲得升力的大小與機翼仰角、機翼面積有什么關(guān)系？(注：機翼仰角為機翼下表面與水平面的夾角，機翼面積指機翼在水平面上投影的面積)他們利用塑料泡沫等材料自制了三個質(zhì)量相同、形狀相同、面積不同的機械模型，把圓柱形空心筆桿穿過“機翼”并固定在“機翼”上，將一根金屬桿從筆桿中穿過并上下固定，確?！皺C翼”能沿金屬桿在豎直方向移動。將“機翼”掛在測力計的下方，實驗裝置如圖所示。(1)用鼓風機對著“機翼”吹風，模擬飛機在空中飛行。當鼓風機向右吹風時，以氣流為參照物，飛機向_____________飛行。同時機翼獲得了升力，飛機機翼獲得升力的物理原理是________________________。(2)為了研究“機翼”獲得的升力與仰角的關(guān)系，他們對同一個“機翼”吹風，并保持風速不變，只改變“機翼”________的大小，觀察并記錄測力計的示數(shù)；在其他條件相同時，更換面積不同的“機翼”重復上述實驗。實驗記錄如表：(每次吹風前測力計示數(shù)均為3.5N)機翼面積(cm2)測力計示數(shù)(N)機翼仰角2753955660°(水平)3.23.02.6較小3.02.92.4較大2.92.82.3最大3.12.92.7①在上述實驗中，吹風前后測力計示數(shù)的__________________，即為“機翼”獲得升力的大小。②通過分析數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：當質(zhì)量、形狀、機翼面積和風速相同時，仰角增大，獲得的升力____________(選填“一定”或“不一定”)增大；當質(zhì)量、形狀、仰角和風速相同時，機翼面積越大，獲得的升力__________________。③實驗時，“機翼”沿金屬桿上升，金屬桿對筆桿有向________的摩擦力，因此測得的升力應____________“機翼”實際獲得的升力。20．新建的廣場噴泉引起了同學們的好奇：噴水時，“泉水”中央有一顆碩大的石球不停地翻滾。這是怎么回事？同學們有種種猜測。小玲根據(jù)所學知識，意識到這個問題可能跟“流體壓強與流速的關(guān)系”等方面的知識有關(guān)，她與同學們反復討論，設(shè)計了一個模擬實驗并獲得了成功，如圖甲為實驗情景。實驗器材：圓珠筆桿、乒乓球、軟管、自來水等。實驗步驟：①取圓珠筆桿作為噴管，通過軟管接于自來水水龍頭上；打開水龍頭，自來水從筆桿尖端豎直向上噴出水束。②將乒乓球放到水束上方，觀察乒乓球的情況。觀察結(jié)果：多次實驗表明，乒乓球能穩(wěn)定在水束上方旋轉(zhuǎn)。分析討論：(1)乒乓球能穩(wěn)定在水束上方某一位置，是因為它在豎直方向受到________作用的緣故。乒乓球在水束上方旋轉(zhuǎn)，是由于水對乒乓球左右兩側(cè)向上的推力不相等所造成的，從圖乙中乒乓球的旋轉(zhuǎn)情況看，此時水束對乒乓球左側(cè)向上的推力________(選填“大于”或“小于”)右側(cè)；在多次實驗中，每次乒乓球旋轉(zhuǎn)的方向________________(選填“一定相同”“一定不同”或“不一定相同”)。(2)如圖乙，水束略偏左，球為什么沒有向右遠離并下落呢？這是因為，左側(cè)水的流速________右側(cè)水的流速，導致左側(cè)水的壓強________右側(cè)水的壓強，使球在水平方向能維持平衡。(均選填“大于”“等于”或“小于”)第2章天氣與氣候?qū)ｎ}11大氣壓的應用和估測類型一馬德堡半球?qū)嶒灪屯欣锊鹄麑嶒?2類型一大氣壓的估測 5類型一大氣壓的應用 10【方法歸納】1．大氣壓的形成是因為空氣是流體且受到重力作用，對浸入空氣的物體都會產(chǎn)生各個方向上的“擠壓”作用。第一次驗證大氣壓的存在并且大氣壓很大的實驗是馬德堡半球?qū)嶒灐，F(xiàn)在我們可以用兩個吸盤掛鉤來很簡單地模仿馬德堡半球?qū)嶒灐?．覆杯實驗中，紙片不會掉落是因為大氣壓將紙片托住了。要注意的是在覆杯實驗中，水杯內(nèi)不能有氣泡，杯子也不能用紙杯材料，否則實驗將失敗。小心將覆杯實驗中的杯子平放，水不會流出，可驗證水平方向的大氣壓。吸管吸牛奶盒內(nèi)的牛奶使紙盒變癟、瓶中取袋、滴管吸液體、吸盤掛鉤等現(xiàn)象都可證明大氣壓的存在。3．用水銀氣壓計和空盒氣壓計可測量大氣壓的數(shù)值。一個標準大氣壓的數(shù)值：p0＝1.01×105Pa＝760mmHg。4．試題中常用吸盤掛鉤(或針筒)和彈簧測力計來估測大氣壓數(shù)值。用吸盤掛鉤和彈簧測力計估測大氣壓時，受力面積就是吸盤的面積；若用針筒來估測大氣壓時，受力面積就是針筒的橫截面積。有關(guān)高壓鍋的計算題，要注意的是限壓閥產(chǎn)生的壓強是高壓鍋的內(nèi)外壓強差，而不是高壓鍋的內(nèi)部壓強。5.液體的沸點與氣壓有關(guān)，氣壓降低沸點降低，反之氣壓升高則沸點升高。高壓鍋就是利用增大氣壓升高沸點的原理工作的。工作生產(chǎn)和科學研究中，常利用減小氣壓來降低沸點的原理進行工作。如蔗糖溶液和味精溶液在較高溫度下濃縮時易變色，可在較低氣壓下進行蒸發(fā)結(jié)晶，得到無色的白糖和無色的味精。6．氣體和液體都屬于流體(能流動的物體)，都存在著這樣的規(guī)律：氣體或液體的壓強與流速的大小有關(guān)。氣體或液體的流速越大，壓強越小。7．無論試題的情景如何改變，緊扣“流速越大，壓強越小”的科學原理進行分析。物體兩側(cè)流速不同時存在壓強差，流速慢的一側(cè)壓強大，將物體推向或壓向流速快壓強小的一側(cè)?！境？碱}型】（總題量：38題，建議用時：90分鐘）類型一馬德堡半球?qū)嶒灪屯欣锊鹄麑嶒?.大氣壓對你的一只手掌的上表面的壓力最接近下列數(shù)值中的（）A.10NB.100NC.1000ND.10000N【答案】C【解析】通常情況下，大氣壓強是1.0×105Pa，一只手掌的長18cm，寬10cm，面積約為180cm2，即0.018m2，故一只手掌的上表面受到的大氣壓力F=PS=1.0×105Pa×0.018m2=1800N，最接近于1000N。2.1654年，馬德堡市市長格里克在廣場上演示了一個著名的實驗，如圖甲所示，他將兩個半徑約為30cm的空心銅半球緊貼在一起，用抽氣機抽出球內(nèi)的空氣，然后讓馬向相反的方向拉兩個半球。直到兩邊的馬各增加到8匹時，才把半球拉開。假如每匹馬的拉力相同，現(xiàn)將半球的左邊用繩子固定在一棵大樹上，右邊用馬拉，為了把半球拉開，至少需要馬的數(shù)量為（）A.4B.8C.12D.16【答案】B【解析】將半球的左邊用繩子固定在一顆大樹上，右邊用馬拉，根據(jù)牛頓第三定律可知，馬拉球的同時，也通過繩子拉樹，而樹也會以同樣大小方向相反的力作用在球上。它的效果和8匹馬的效果一樣。3.如圖所示，把測量大氣壓強的托里拆利實驗裝置放在電子秤上，玻璃管A用支架固定，且不跟水銀槽B的底部接觸。當大氣壓強是1.0×105Pa時，電子秤的示數(shù)為Q，若外界大氣壓強下降時，電子秤的示數(shù)將（）A.等于QB.大于QC.小于QD.無法確定【答案】B【解析】由圖知：托盤電子秤稱的是水銀槽和槽中的水銀；而管中的水銀處于大氣壓所產(chǎn)生向上的力和重力的平衡力；大氣壓強下降時，進入玻璃管的水銀減少，使水銀槽中的水銀增多，水銀槽中的水銀增加，使水銀槽及槽中的水銀所受的重力增加，故示數(shù)大于Q。4．如圖所示，把塑料掛衣鉤的吸盤緊貼在光滑的墻上，就能用它掛衣服或書包，在解釋這個現(xiàn)象時分別用以下四句話：①大氣壓強把吸盤緊壓在墻上；②把塑料掛衣鉤的吸盤緊貼在墻上，吸盤與墻壁之間空氣被擠出；③吸盤與墻之間產(chǎn)生一個很大的摩擦力；④所以塑料掛衣鉤可以掛住衣服或書包。按照下列哪個順序排列這四句話，可以把這個現(xiàn)象解釋得最清楚()A．①②③④B．②①③④C．③②①④D．②③①④【答案】B【解析】首先用力將掛衣鉤的吸盤緊壓在墻壁上，將塑料吸盤中的空氣排出，松手后，由于吸盤內(nèi)的空氣減少，內(nèi)部氣壓小于外界大氣壓，外界大氣壓將吸盤緊壓在墻壁上。這樣，吸盤與墻壁之間產(chǎn)生了一個很大的摩擦力。這個摩擦力可以克服衣服的重力，使其不會掉下去，則這四句話最合理的排列順序是②①③④。5．如圖所示，一只盛有水的瓶子，瓶口用橡膠塞塞緊，橡膠塞的中央插入一根兩端開口的直玻璃管，管內(nèi)水面如圖所示。如果分別將塞在瓶壁上a、b兩個小孔上的塞子拔掉，則()A．a(chǎn)孔有水射出，b孔沒有水射出B．b孔有水射出，a孔沒有水射出C．a(chǎn)、b兩孔都有水射出D．a(chǎn)、b兩孔都沒有水射出【答案】B【解析】設(shè)玻璃管內(nèi)水位處為c處，瓶內(nèi)密閉空氣的壓強為p。在拔掉塞子前，玻璃管內(nèi)的水由于受到大氣壓的作用，和瓶內(nèi)的壓強達到平衡狀態(tài)；而瓶內(nèi)c處受到的壓強為瓶內(nèi)密閉氣體的壓強和c處液體壓強的和，即pc＝p大氣壓＝p＋ρ水ghc；而a處的壓強pa＝p＋ρ水gha＜p＋ρ水ghc＝pc＝p大氣壓，同理，可知：pb＝p＋ρ水ghb＞p＋ρ水ghc＝p大氣壓；因此拔掉塞子a、b后，a處壓強小于大氣壓，會吸入空氣，而b處壓強大于大氣壓，會射出水來。6.如圖所示，玻璃瓶側(cè)壁有三個用木塞塞住的小孔a、b、c，一根兩端開口的管子，上端穿過軟木塞與大氣連通，另一端浸沒在液體中，管中的液面和b孔等高，瓶內(nèi)的液面比a孔的位置高。(1)只拔去a孔木塞的瞬間，我們可以觀察到的現(xiàn)象是_________________________________。(2)只拔去b孔木塞的瞬間，我們可以觀察到的現(xiàn)象是_________________________________。(3)只拔去c孔木塞的瞬間，我們可以觀察到的現(xiàn)象是_________________________________?！敬鸢浮?1)水不會流出瓶外(2)水不會流出瓶外(3)水會流出瓶外【解析】設(shè)瓶內(nèi)氣壓為p內(nèi)，大氣壓為p0，由題知，管中的液面和b孔等高，p內(nèi)加上hb水深產(chǎn)生的壓強等于大氣壓p0，拔去b孔木塞的瞬時，水不會流出瓶外；管中的液面比a孔低，p內(nèi)加上ha水深產(chǎn)生的壓強小于大氣壓p0，拔去a孔木塞的瞬時，水不會流出瓶外；管中的液面比c孔高，p內(nèi)加上hc水深產(chǎn)生的壓強大于大氣壓p0，拔去c孔木塞的瞬時，水會流出瓶外；所以只有拔去c孔木塞的瞬時，水才會流出瓶外。7.如圖所示為托里拆利測量大氣壓的實驗，請回答下列問題：(1)將玻璃管略微傾斜，會發(fā)現(xiàn)玻璃管中的水銀柱長度___________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，水銀柱豎直高度將___________。(2)當某同學將圖示玻璃管豎直向上提，使管口慢慢接近液面(始終不離開液面)，則玻璃管內(nèi)的水銀柱高度___________(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)若某同學做托里拆利實驗時不慎使玻璃管內(nèi)漏進了一些空氣，則他測得的大氣壓的值偏_______?！敬鸢浮?1)增大不變(2)不變(3)小【解析】（1）如圖乙所示，玻璃管傾斜，管中水銀柱長度將增大，高度不變。（2）在管口不離開水銀槽內(nèi)水銀面的情況下，將試管口略向上提，或?qū)⒃嚬芸诼韵蛳聣海軆?nèi)水銀柱的高度差均不變，仍為760mm高水銀柱。（3）實驗時管中不慎進入少量空氣，則空氣會產(chǎn)生一定的向下的壓強，使管中水銀柱高度將減小.8．小明利用玻璃杯做了有關(guān)壓強的實驗。圖2－3－3如圖甲，杯中裝滿水，用硬紙片蓋住杯口后倒置，紙片不會落下說明了____________的存在；若將杯子傾斜一些如圖乙，該實驗仍能成功，說明了________________________；若將整個裝置杯口向下懸掛在密閉玻璃罩內(nèi)如圖丙，并用抽氣機不斷抽去罩內(nèi)空氣，則玻璃杯中水和硬紙片將____________?！敬鸢浮看髿鈮焊鱾€方向都有大氣壓落下【解析】瓶中裝滿水，用硬紙片蓋住瓶口后倒置，紙片不會落下說明了大氣壓強的存在；若將瓶子向各個方向傾斜一些如圖乙，該實驗仍能成功，說明了各個方向都有大氣壓強。類型一大氣壓的估測1.某同學自己設(shè)計了一個粗測大氣壓強的實驗：把兩個橡膠碗對在一起，用力擠出中間的空氣，把橡膠碗懸吊起來，在橡膠碗下掛重物，逐漸增加所掛的重物，測出能掛的最大物重G，再測出此時橡膠碗的直徑d，橡膠碗的重忽略不計，則根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算大氣壓p的公式為（）【答案】C【解析】皮碗的表面積S=πr2=π(d/2)/2，根據(jù)題意可知，最多能掛的物重G等于對皮碗的拉力，而大氣對皮碗的壓力與物體對皮碗的拉力是一對平衡力，則F=G，所以，大氣壓：p=F/S=G/S=G/π(d/2)2=4G/πd2。2．某同學為了研究自行車輪胎氣體壓強的大小，用打氣筒給輪胎連續(xù)均勻充氣t1時間，打氣完畢后關(guān)好氣門芯，又觀察了Δt時間，他測得t1＋Δt時間內(nèi)輪胎內(nèi)氣體壓強大小隨時間的變化如圖所示，則由此圖可推知()A．這輪胎最多只能承受2atm的壓強B．在t1＋Δt時刻，輪胎內(nèi)部氣體的壓強就是當時的大氣壓強C．t1時間內(nèi)，輪胎是不漏氣的D．在t1＋Δt時間后，輪胎還將繼續(xù)漏氣，直到內(nèi)部壓強為零【答案】B【解析】由圖象可見，當輪胎內(nèi)氣壓達2atm大氣壓時，輪胎的氣壓逐漸減小，說明輪胎漏氣，并不一定是最大氣壓。由圖象可見，在t1+△t時刻，輪胎內(nèi)部氣體的壓強等于1個標準大氣壓，所以B正確；C、在0-t1時間段內(nèi)，內(nèi)氣壓升高，為充氣過程，因為充入輪胎的氣體比輪胎在向外漏出的氣體多，輪胎內(nèi)的氣壓會變大，此過程輪胎也在向外漏氣，所以C錯誤；D、在t1+△t時刻，胎內(nèi)的壓強等于1個標準大氣壓，和外界大氣壓強相等，不能再繼續(xù)漏氣了，所以D錯誤。3．如圖所示的實驗中吸盤都保持靜止，但所掛鉤碼已是吸盤所能提起的最大重物。對此，下列說法正確的是()A．甲圖中大氣對吸盤的壓力等于鉤碼的重力B．乙圖中大氣對下面吸盤的壓力等于鉤碼的重力C．利用甲圖的實驗可以粗測大氣壓的值D．利用乙圖的實驗可以粗測大氣壓的值【答案】D【解析】A、甲圖中吸盤在豎直方向受豎直向下的拉力和豎直向上的摩擦力，并且二力是一對平衡力；在水平方向受大氣對吸盤的壓力和墻對吸盤的支持力，二力也是一對平衡力；因此大氣對吸盤的壓力與鉤碼的重力沒有任何關(guān)系，故A錯誤；B、乙圖中吸盤受到大氣對下面吸盤向上的壓力和物體對下面吸盤向下的拉力，并且這兩個力是一對平衡力，故大氣對下面吸盤向上的壓力等于鉤碼的重力；故B錯誤；C、由A選項的分析可知，甲圖不能求出大氣對吸盤的壓力，故不可以粗測大氣壓的值；故C錯誤；D、由B選項的分析可知，乙圖能求出大氣對吸盤的壓力，再測出吸盤的面積，根據(jù)壓強公式可以粗測大氣壓的值；故D正確。4．如圖所示，兩個相同容器中分別盛有體積相等的A、B兩種不同液體。將甲、乙兩個完全相同的厚底玻璃杯杯口向下，沿豎直方向緩慢放入兩種液體中，靜止后，兩玻璃杯杯口壓在容器底部，甲杯內(nèi)的液面低于乙杯內(nèi)的液面，下列說法不正確的是()A．甲杯內(nèi)的氣體壓強大于乙杯內(nèi)的氣體壓強B．液體A的密度小于液體B的密度C．容器底部上表面a點的壓強小于b點的壓強D．甲杯對容器的壓力大于乙杯對容器的壓力【答案】A【解析】設(shè)甲、乙玻璃杯內(nèi)外的液面高度差為ΔhA、ΔhB，甲、乙玻璃杯內(nèi)氣體壓強為p甲、p乙，大氣壓強為p0，則有p甲－p0＝ρAgΔhA①，p乙－p0＝ρBgΔhB②，原來兩玻璃杯內(nèi)空氣質(zhì)量相同，沿豎直方向緩慢放入兩種液體中，甲杯內(nèi)的液面低于乙杯內(nèi)的液面，則甲杯內(nèi)氣體體積大于乙杯內(nèi)氣體體積，一定質(zhì)量的氣體，溫度不變，氣體體積減小時，氣體的壓強增大，則p甲＜p乙③。兩個相同容器中分別盛有體積相等的A、B兩種不同液體，在未放入完全相同的厚底玻璃杯之前，液面高度相同，則ΔhA＞ΔhB④。聯(lián)立①②③④可得ρA＜ρB。由p甲＜p乙，且甲玻璃杯內(nèi)液面低于乙玻璃杯內(nèi)液面，杯內(nèi)液體產(chǎn)生的壓強是pA＝ρAghA，pB＝ρBghB，由ρA＜ρB，hA＜hB，則pA＜pB⑤。聯(lián)立③⑤得A液體底部壓強小于B液體底部壓強，即pa＜pb。玻璃杯對容器的壓力等于玻璃杯的重力減去氣體對其向上的壓力。已知p甲＜p乙，所以甲杯受到的向上的壓力小于乙杯受到的向上壓力，兩杯重力相等，所以甲杯對容器的壓力大于乙杯對容器的壓力。5．在測量大氣壓的實驗中，為消除活塞與針筒間的摩擦力對實驗的影響，某同學采用了如圖所示裝置，將注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通過水平細線與燒杯相連，向燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，測得杯中水的質(zhì)量為880g；然后向外緩慢抽水，當活塞剛開始向右滑動時，測得杯中水的質(zhì)量為460g，燒杯質(zhì)量為100g，活塞面積為7×10－5m2，g取10N/kg，輪軸間的摩擦和細線重不計，則所測大氣壓的值應為()A．1.26×105PaB．1.10×105PaC．1.01×105PaD．0.96×105Pa【答案】B【解析】當注射器中的活塞開始向左滑動時，G1＝(0.88＋0.1)kg×10N/kg＝9.8N，對活塞進行受力分析，f＋F＝G1＝9.8N；當注射器中的活塞開始向右滑動時，G2＝(0.46＋0.1)kg×10N/kg＝5.6N，對活塞進行受力分析，F(xiàn)－f＝G2＝5.6N；兩式聯(lián)立解得：F＝7.7N，則p＝eq\f(F,S)＝eq\f(7.7N,7×10－5m2)＝1.10×105Pa。6.小明在做“估測大氣壓值”的實驗。(1)在如圖所示的裝置中，小明不能采用圖乙的裝置來估測大氣壓強，其原因是__________________。(2)實驗步驟如下：A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；B.用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，沿正確的方向慢慢拉動注射器筒，當注射器的活塞剛開始滑動吋記下彈簧測力計的示數(shù)(即大氣對活塞的壓力)F；C.讀出注射器筒的容積V；D.用刻度尺測出注射器的全部長度L。(3)思考并回答問題：①實驗步驟A的目的是______________________。②現(xiàn)有活塞橫截面積分別為1.2cm2和1.8cm2的a、b兩個注射器，若彈簧測力計的量程為0~15N，則實驗時應選用___________注射器。③指出以上實驗步驟中的錯誤：____________________________________________；④若注射器漏氣，則會導致所測得的大氣壓值偏___________，請?zhí)岢鲆环N減少漏氣的方法：_______________________________________________________。⑤用測得的物理量表示大氣壓強：p=_________________________________【答案】(1)圖乙中注射器活塞的重力影響大氣壓力的測定(3)①排掉注射器中的空氣②a③D步驟應量出注射器有刻度部分的長度L'④小給活塞涂上凡士林或其他潤滑油等⑤【解析】（1）乙圖裝置中，向下拉活塞時，由于活塞受到自身的重力，會增大彈簧測力計的示數(shù)；（3）①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，會把注射器的空氣排掉，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，是防止注射器外的空氣從小孔進入；③注射器的體積是活塞的面積和注射器有效長度的乘積，有效長度是指注射器帶刻度的部分；④實驗時，若注射器漏氣，拉力的測量值會偏小，根據(jù)公式p=F/S可知，導致測得的大氣壓值偏小。⑤注射器活塞的面積為S=V/L，由二力平衡的條件可知：F=p大氣S=p大氣V/L，所以p大氣=FL/V.7.在“測量大氣壓強”的實驗中，為消除活塞與注射器筒間的摩擦力對實驗的影響，某同學采用了如圖所示的裝置。將注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通過水平細線與燒杯相連，向燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，測得燒杯中水的質(zhì)量為880g；然后向外緩慢抽水，當活塞剛開始向右滑動時，測得杯中水的質(zhì)量為460g。燒杯質(zhì)量為100g，活塞面積為7×10-5m2，g取10N/kg，輪軸間的摩擦和細線重不計。(1)根據(jù)實驗所測各物理量的值，可計算大氣壓值為____________Pa。(2)小單同學認為用鉤碼代替水和小桶能使實驗史簡單、方便，你如何評價她的想法?【答案】(1)1.1×105(2)無法有效消除活塞與注射器筒間摩擦力的影響，故無法準確測出大氣壓力【解析】當注射器中的活塞開始向左滑動時，G1=（0.88+0.1）kg×10N/kg=9.8N，對活塞受力分析：f+F=G1=9.8N；當注射器中的活塞開始向右滑動時，G2=（0.46+0.1）kg×10N/kg=5.6N，對活塞受力分析：F-f=G2=5.6N；兩式聯(lián)立解得：F=7.7N；所以p=F/S=7.7N/7.7×10?5m2=1.0×105Pa。8．為了測量大氣壓強，某同學選擇的器材有：2.5mL的注射器、0～10N的彈簧測力計、刻度尺和細線，實驗步驟如下：(1)如圖甲，用刻度尺測出注射器有刻度部分的長度L＝__________cm。(2)如圖乙，把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉動注射器筒，當注射器中的活塞開始滑動時，記錄彈簧測力計的示數(shù)F＝__________N。(3)該同學所測得的大氣壓強值為____________Pa。【答案】4.006.41.024×105【解析】(1)從圖中可以看出，注射器可容納的藥水容積2.5mL＝2.5cm3，這2.5cm3的刻度長度由刻度尺可看出為4.00cm。(2)彈簧測力計的分度值是0.2N，所以拉力大小是6.4N。(3)活塞的橫截面積S＝eq\f(V,h)＝eq\f(2.5cm3,4cm)＝0.625cm2＝6.25×10－5m2，大氣壓強p＝eq\f(F,S)＝eq\f(6.4N,6.25×10－5m2)＝1.024×105Pa。9．將一個直徑為12cm的圓形橡皮吸盤擠出空氣貼在屋頂?shù)乃教旎ò迳?，在吸盤的掛鉤下面吊上一位60kg的同學時，吸盤沒有被拉下，然后再在掛鉤下加掛重物，直到加掛的重物達到400N時吸盤才被拉下，試問吸盤與天花板之間未排完的空氣的壓強是多大？(g取10N/kg，π取3.14，大氣壓為1×105Pa，結(jié)果保留整數(shù))【解】吸盤的面積S＝πr2＝π(eq\f(d,2))2＝3.14×(eq\f(12×10－2m,2))2＝0.011304m2，由p＝eq\f(F,S)得，大氣對吸盤的壓力F＝p大氣S＝1×105Pa×0.011304m2＝1130.4N，人的重力為G人＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，則吸盤與天花板之間未排完的空氣產(chǎn)生的壓力F′＝F－G人－G物＝1130.4N－600N－400N＝130.4N，吸盤與天花板之間未排完的空氣的壓強p′＝eq\f(F′,S)＝eq\f(130.4N,0.011304m2)≈11536Pa。10．隨著人們生活水平不斷提高，轎車走進了千家萬戶。如圖所示的轎車，人與車總質(zhì)量為1.5t。轎車行駛過程中受到的阻力恒為人與車總重的0.1倍，每個輪胎與地面的接觸面積始終為2.5×10－3m2。當轎車在平直路面上高速行駛時，由于車身上下表面空氣流速不同，對車身產(chǎn)生壓力差。壓力差F與車速v的關(guān)系如表所示。求：速度v(km/h)6080100120140壓力差F(N)1702805008001200若考慮車速對壓力差的影響，轎車以100km/h的速度勻速行駛，此時轎車對平直路面產(chǎn)生的壓強為多少？【解】由圖知，車身上表面的空氣流速大于下表面，故壓力差的方向豎直向上。考慮車速對壓力差的影響，轎車以100km/h的速度勻速行駛，由表可知，壓力差F＝500N，對地面的壓力F壓＝G－F＝1.5×103kg×10N/kg－500N＝14500N，轎車對平直路面產(chǎn)生的壓強p＝eq\f(F壓,S總)＝eq\f(F壓,4S)＝eq\f(14500N,4×2.5×10－3m2)＝1.45×106Pa。類型一大氣壓的應用1．在解釋“將鋼筆插入墨水瓶中灌墨水”的問題時，用到下面五句話：①筆囊里的空氣壓強減小；②用手指擠壓筆囊外的彈簧片；③松開手指；④墨水在大氣壓的作用下，進入筆囊；⑤筆囊排出部分空氣，體積減小。表達的合理順序是()A．②③①④⑤B．②⑤④①③C．②③⑤①④D．②⑤③①④【答案】D【解析】用手指擠壓筆囊外的彈簧片，筆囊排出部分空氣，體積減小，松開手指，筆囊里的空氣壓強減小，墨水在大氣壓的作用下，進入筆囊。故其合理順序是②⑤③①④。2．如圖是小明為家里的盆景設(shè)計的一個自動供水裝置，他用一個塑料瓶裝滿水后倒放在盆景中，瓶口剛剛被水浸沒，這樣盆景中的水位可以保持一定的高度。塑料瓶中的水不會立刻全部流掉的原因是()A．受浮力的作用B．外界大氣壓的作用C．盆景盤支持力的作用D．瓶口太小，水不易流出【答案】B【解析】一個標準大氣壓可以支持約10.13m高的水柱。瓶中水面能高于盆內(nèi)水面不會流出來，正是因為盆景中的水與大氣相通，是大氣壓支持著瓶內(nèi)的水不會流出來。3．在制糖工業(yè)中，常用沸騰的方法除去糖汁中的水分(糖汁中的水汽化變成水蒸氣跑掉)。為了使糖在沸騰時不變質(zhì)，沸騰的溫度要低于100℃(溫度過高，糖會變焦，不但不甜，而且對人體有害)。為此，在運用沸騰法去除糖汁水分的過程中，應當采取的辦法是()A．用文火(小火焰)慢慢加熱B．使糖汁液面氣壓小于標準大氣壓C．用猛火加熱，減少加熱時間D．使糖汁液面氣壓大于標準大氣壓【答案】B【解析】要降低水的沸點，可以降低水上方氣體的壓強，壓強減小，沸點就會降低；縮短加熱的時間和降低加熱爐火的溫度都不能降低水的沸點。4．如圖為玻璃廠搬運平板玻璃時使用真空吸盤起重機的示意圖，起重機上有若干個相同的真空吸盤。下列關(guān)于真空吸盤起重機的說法，不正確的是()A．吸盤起重機在使用時必須排盡吸盤內(nèi)的空氣B．當玻璃板靜止在空中時，其所受重力等于吸盤對它的壓力C．若要吊起更重的玻璃板，則應增加吸盤個數(shù)D．吸盤起重機不可以搬運表面粗糙的木板【答案】B【解析】A、吸盤起重機在使用時必須排盡吸盤內(nèi)的空氣，使得外面大氣壓大于內(nèi)部氣壓，故A正確；B、當玻璃板靜止在空中時，其所受重力等于吸盤對它的摩擦力，故B錯誤；C、要吊起的玻璃越重，摩擦力應越大，吸盤的數(shù)目要增加，故C正確；D、玻璃表面粗糙時吸盤內(nèi)的空氣難以排干凈，吸盤就不會牢固，容易脫落，故D正確。5.小剛買了一瓶果醬，可是怎么也擰不開玻璃瓶上的鐵皮蓋。爸爸讓小剛用螺絲刀沿瓶蓋的邊沿輕輕撬了幾下，再一擰瓶蓋就打開了。這主要是因為（）A.增大瓶蓋直徑，減小瓶蓋側(cè)壁對瓶的摩擦力B.瓶蓋的外表面變粗糙，增大手對瓶蓋的摩擦力C.外面的空氣進到瓶中，減小瓶內(nèi)外氣體對瓶蓋的壓力差D.瓶蓋與瓶口的接觸面積變小，減小瓶蓋側(cè)壁對瓶的壓力【答案】C【解析】罐頭是真空包裝，罐頭鐵皮蓋在外界大氣壓的作用下很難打開，當用螺絲刀沿瓶蓋邊撬幾下后，大氣進入罐頭內(nèi)部，這時瓶內(nèi)外氣體的壓力差很小，所以瓶蓋就容易打開。6．醫(yī)院給病人輸液時，為使整個輸液過程中，藥液保持勻速下滴，應采用的裝置是()ABCD【答案】B【解析】A．所示裝置中，藥液上方的氣體與大氣相通，瓶口處液體內(nèi)的壓強等于大氣壓強與瓶內(nèi)藥液產(chǎn)生的壓強之和，隨藥液不斷輸入體內(nèi)，藥液高度減小，瓶口處液體壓強減小，藥液下滴速度將減小，故A不正確；B．通氣管和輸液管的管口保持相平，使得出液管管口的壓強始終與外界大氣壓保持一致，因此整個輸液過程中藥液都均勻下滴，故B正確；C．所示裝置，在瓶內(nèi)液面下降時藥液及瓶內(nèi)氣體壓強要減小，此時瓶外氣體在大氣壓強作用下可以通過氣管進入瓶內(nèi)，增大了瓶內(nèi)氣體壓強，藥液可以在一段時間內(nèi)勻速下滴，但是一旦藥液降到瓶內(nèi)進氣管口以下，藥液將無法滴出，因此無法保持整個輸液過程都使藥液勻速下滴，故C不正確；D．所示的裝置中，僅有藥液的出口，隨瓶內(nèi)藥液進入體內(nèi)，瓶內(nèi)氣體體積增加使其壓強減小，藥液自身產(chǎn)生的壓強也減小，使得瓶口處液體內(nèi)壓強很快減小，最終因瓶口處液體內(nèi)壓強小而無法將藥液輸入體內(nèi)，故D不正確。7．廚房里能發(fā)現(xiàn)許多與科學知識有關(guān)的現(xiàn)象，下列說法不正確的是()A．吸油煙機能將油煙吸走，是因為空氣流速越大的位置，壓強越大B．高壓鍋能很快煮熟食物，是由于鍋內(nèi)氣壓增大，水的沸點升高C．瓷磚表面的“吸盤式”掛鉤，是利用大氣壓將吸盤緊壓在瓷磚表面D．茶壺的壺身和壺嘴內(nèi)水位相同的地方受到液體壓強相等【答案】A【解析】A、流體壓強與流速的關(guān)系：流體在流速越大的位置壓強越?。凰?，抽油煙機在工作時，轉(zhuǎn)動的扇葉處空氣流速大，壓強小，故A錯誤；B、高壓鍋能增大鍋內(nèi)氣體的壓強，提高水的沸點，食物在高溫下容易煮熟。故B正確；C、把吸盤緊壓在光滑的瓷磚表面上，吸盤內(nèi)的空氣被排出，大氣壓就把吸盤緊壓在了墻上，在鉤上可以掛衣服，利用了大氣壓，故C正確.8．如圖所示，將紙帶彎折，使兩端對齊，卷成U形，中間插一吸管，用拇指和食指將吸管和紙帶夾住，然后向吸管內(nèi)持續(xù)吹氣，紙帶的上下部分將()A．先相互遠離，后相互靠近B．相互靠近C．相互遠離D．既不相互靠近，又不相互遠離【答案】B【解析】如圖，卷成U形，中間插一吸管，用拇指和食指將吸管和紙帶夾住，沒有吹氣時，紙片的上下受到的相同大氣壓的作用，紙呈U形，向吸管內(nèi)持續(xù)吹氣，U形內(nèi)空氣流速大，壓強小，上下的大氣壓把U形壓癟，所以紙片相互靠近。9．如圖所示是家用煤氣灶灶頭的示意圖。使用時打開煤氣閥門，擰動點火裝置，煤氣和空氣在進口處混合流向燃燒頭被點燃。煤氣不會從進口處向空氣中泄漏的原因是()A．進口處煤氣流速小，壓強大于大氣壓強B．進口處煤氣流速小，壓強小于大氣壓強C．進口處煤氣流速大，壓強大于大氣壓強D．進口處煤氣流速大，壓強小于大氣壓強【答案】D【解析】因為流速越快，流體的壓強越小，所以進口處煤氣流速大，壓強小于大氣壓，煤氣和空氣在大氣壓的作用下流向燃燒頭，而煤氣不會向空氣中泄露。10．浙江沿海地區(qū)經(jīng)常會有臺風(如圖所示)，市政府要求居民將簡易房的屋頂加固，對于這一要求下列解釋正確的是()A．屋頂上方空氣流速大于下方，屋頂被向下壓垮B．屋頂上方空氣流速大于下方，屋頂被向上掀起C．屋頂上方空氣流速小于下方，屋頂被向下壓垮D．屋頂上方空氣流速小于下方，屋頂被向上掀起【答案】B【解析】流體壓強與流速的關(guān)系是：流體中流速快的地方壓強小，流速慢的地方壓強大。屋頂上凸，在相同時間內(nèi)，空氣經(jīng)過上方的路程長，速度大；經(jīng)過下方的路程短，速度小。上方空氣流速越大，壓強越小；下方空氣流速越小，壓強越大。所以屋頂被向上掀起。11．能夠說明流體壓強與流速關(guān)系的現(xiàn)象是()A．高度越高，大氣壓強越小B．用吸管吸飲料時，飲料會上升到嘴里C．當居室前后兩面的窗戶都打開時，“過堂風”會把居室側(cè)面擺放的衣柜的門吹開D．塑料掛鉤的吸盤貼在光滑的墻面上，能承受一定的拉力而不脫落【答案】C【解析】A、大氣壓隨著高度的升高而減小，故A不符合題意；B、用吸管吸飲料時，嘴內(nèi)的壓強小于外界大氣壓，飲料在大氣壓的作用下被壓入到嘴中，故B不符合題意；C、屋子中吹過“過堂風”時，居室側(cè)面擺放的衣柜的門外面空氣流速大，壓強小，小于柜門內(nèi)的大氣壓，產(chǎn)生了一個向外的壓強差，將柜門壓開。故C符合題意；D、吸盤能承受一定的拉力而不脫落是利用大氣壓的原理來工作的，故D不符合題意。12．小張在研究“吸管中的飲料是被吸上來的，還是被氣壓壓上來的”這一問題時，設(shè)計了如圖所示的實驗。當用力推注射器活塞時，廣口瓶內(nèi)的氣壓將__________(選填“大于”“小于”或“等于”)直玻璃管內(nèi)的氣壓，觀察到的現(xiàn)象是____________________。此實驗_____(選填“能”或“不能”)驗證“吸管中的飲料是被氣壓壓上來的”這一結(jié)論?！敬鸢浮看笥谥辈ＡЧ軆?nèi)的液柱上升能【解析】廣口瓶上部空氣通過玻璃管與注射器相連，當用力推注射器活塞時，注射器與瓶內(nèi)空氣的體積減小，廣口瓶內(nèi)的氣壓就增大，由于瓶內(nèi)的氣壓大于瓶外的大氣壓，在瓶內(nèi)氣壓的作用下就把飲料壓進吸管中，導致玻璃管內(nèi)的液體上升。13.如圖所示，A、B分別是活塞式抽水機的進水閥門和排氣閥門。當活塞向下壓時，打開的閥門是____________；當活塞向上提時，打開的閥門是____________，在外界____________的作用下，水通過進水閥門從上方的出水口D流出。這樣活塞就在圓筒中上下往復運動，不斷地把水抽出來?！敬鸢浮緽A大氣壓【解析】讀圖可知，當活塞壓下時，打開的閥門是B；當活塞提上時，打開的閥門是A，在外界大氣壓在作用下，水從進水管通過進水閥門從上方的出水口D流出。14．如圖所示是一種常見的活塞式抽水機的工作原理：當提起活塞時，閥門_________關(guān)閉，大氣壓迫使水推開閥門_____進入圓筒；壓下活塞時，閥門_______關(guān)閉，水不能往下流就推開閥門_______進到__________，再提起活塞，活塞上面的水使閥門A關(guān)閉，水被活塞提起，從側(cè)管中流出來?！敬鸢浮緼BBA活塞上面【解析】提起活塞時，閥門A受到上面水的壓力而關(guān)閉，在大氣壓的作用下，地下的水推開閥門B進入圓筒；活塞下壓時，活塞中的水把閥門B壓下關(guān)閉，同時推開閥門A進到活塞上面；再提起活塞時，重復前面過程，同時活塞上面的水隨活塞的上移從出水管流出。15．將一只未充氣的氣球放入錐形瓶中，把氣球的開口翻在錐形瓶的瓶頸上封住瓶口，如圖所示，然后向氣球內(nèi)吹氣，發(fā)現(xiàn)氣球很難被吹大，這是為什么呢？請說明其中的物理道理：_______________________________________________________________________________________?！敬鸢浮看禋馇驎r，氣球內(nèi)氣壓增大，氣球膨脹，由于錐形瓶封閉，瓶與氣球間的氣體氣壓也同時增大，氣球內(nèi)外很難形成較大的氣壓差，所以氣球很難被吹大【解析】要將氣球吹起來，就需要讓氣球內(nèi)的氣壓大于外界的大氣壓，據(jù)此入手。16．取一小段半透明塑料管，在管中注滿水后，用兩手指堵住塑料管的兩端，再將塑料管彎成如圖所示形狀，同時松開堵在兩端管口的手指。(1)你猜想可能會產(chǎn)生哪些現(xiàn)象？(2)你猜想的依據(jù)是什么？【答案】(1)水會從下端管口流出。(2)手指從上、下兩端管口處同時移開后，上端管口處水的壓強小于大氣壓，水不會從上端流出。而下端管口處水的壓強等于大氣壓加上彎管中高出下端管口所在水平面以上水柱所產(chǎn)生的壓強，所以下端管口處水的壓強大于大氣壓，下端管內(nèi)外存在壓強差，水從壓強大的地方流向壓強小的地方，所以彎管中的水從下端管口流出?！窘馕觥肯确治龀鏊芰瞎軆啥四亩藟簭姶?，再判斷水從哪端流出。17．如用所示，王老師在圓柱形玻璃杯內(nèi)裝滿水，用平滑的塑料薄片緊貼水面蓋住杯口，壓緊后將杯子倒置，水和塑料片都不會掉下來，接著將倒置的杯子懸掛在玻璃鐘罩內(nèi)，密閉鐘罩后用抽氣機持續(xù)抽出鐘罩內(nèi)的空氣，直至塑料片掉下。已知杯中水和塑料片總質(zhì)量為100g，倒置后杯和水與塑料片的接觸面積為12.5cm2。(不考慮分子間作用力)(1)通過計算可知，當鐘罩內(nèi)氣壓降到__________Pa時，塑料片會掉下。(g取10N/kg)(2)王老師在實際操作中發(fā)現(xiàn)，抽氣至鐘罩內(nèi)氣壓為30kPa時，玻璃杯內(nèi)出現(xiàn)了一些小氣泡，繼續(xù)抽氣至鐘罩內(nèi)氣壓為8kPa時，塑料片就掉下了，請你對此時塑料片掉下的現(xiàn)象作出合理的解釋?！敬鸢浮?1)800(2)由于空氣進入玻璃杯，杯內(nèi)水對塑料片向下的壓強增大，大于原來塑料片會掉下時水對它向下的壓強，故抽氣至鐘罩內(nèi)氣壓為8kPa時，塑料片就掉下了?！窘馕觥浚?）塑料片不掉下來是因為受到了大氣壓的作用；水和塑料片的總重力為G=mg=0.1kg×10N/kg=1N；由于大氣壓力的存在使得玻璃片不下落，則大氣產(chǎn)生的壓力等于水和玻璃片的重力，即F=1N；則大氣的壓強為：p=F/S=1N/0.00125m2=800Pa；（2）塑料片由于受到大氣的壓力，所以才不會下落，當逐漸抽出里面的氣體時，里面出現(xiàn)了氣泡，由于空氣進入玻璃杯，使杯內(nèi)水對塑料片向下的壓強增大，導致鐘罩內(nèi)氣體托住塑料片向上的壓強大于原來塑料片會掉下時氣體對它向上的壓強。18．如圖甲所示是演示流體壓強和流速的關(guān)系的實驗裝置，U形管中裝有水，直徑相同的a、b兩管中的水靜止時液面相平。(1)如果在右端c處往裝置里急吹氣，導致b管上方氣流速度___________a管上方的氣流速