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8.3空气的力量
精选练习
一．选择题
1.（2019•大连）下列事例中主要利用大气压工作的是（ ）
A．活塞式抽水机 B．密度计
C．连通器 D．飞机机翼
【答案】A
【解析】A、活塞式抽水机抽水时，使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下将水压入抽水机内，进而达到把水从低处压到高处的目的，故A正确；
B、密度计是利用了物体的漂浮条件和阿基米德原理工作的，与大气压无关，故B错误；
C、连通器里的同种液体在不流动时，连通器各部分的液面高度相平，与大气压无关，故C错误；
D、飞机的机翼上凸下平，是利用流体压强与流速的关系来获得升力的，故D错误。
故选：A。
2.（2019•宁夏）厨房中的抽油烟机能将油烟“吸”走。下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是（ ）
A．与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑
B．拔火罐时罐子“吸”在皮肤上
C．削平的铅柱挤压后会吸”在一起
D．客车行驶时窗帘被“吸”出窗外
【答案】D
【解析】据流体压强与流速的关系可知，可知抽油烟机在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。故厨房内的抽油烟机工作时是利用流速越大，压强越小的方法将油烟“吸”走的；
A、与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑，这是因为带电体可以吸引轻小物体；故A不符合题意；
B、拔火罐使用时，先把酒精在罐内烧一下，罐内空气受热排出，此时迅速把罐扣在皮肤上，使罐内气体温度升高，等到罐内的空气冷却后压强降低，小于外面的大气压，外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。因此这是由于大气压强的作用引起的，故B不符合题意；
C、削平的铅柱压紧后能“吸”在一起，因为分子间有引力，故C不符合题意；
D、行驶的汽车，车外的空气流速快、压强小，车内的空气流速小、压强大，向外的压强差就把窗帘压向窗外，故D符合题意。
故选：D。
3.（2019秋•贡井区校级月考）如图所示的是测量大气压强的装置，玻璃管长约1m，槽内装有水银，下列说法正确的是（ ）
A．第一次利用此装置测出大气压强的科学家是托里拆利
B．此装置是一个连通器
C．玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76cm汞柱高
D．将此装置从山脚移到山顶，管内外汞液面高度差增加
【答案】A
【解析】A、第一次利用此装置测出大气压强的科学家是托里拆利，故A正确；
B、连通器是上端开口，下端连通的装置，因为玻璃管的上端是封闭的，所以此装置不是连通器，故B错误；
C、因大气压是变化大，其大小与高度、天气等有关，所以玻璃管竖直放置时测出的大气压强不一定为76cm汞柱高，故C错误；
D、因大气压强随高度的升高而降低，故将此装置从山脚移到山顶，管内托起的水银液面高度差减小，故D错误；
故选：A。
4.（2019秋•吴兴区期中）如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋，我们人类就生活在这“大气海洋”的底部，承受着大气对我们的压强大气压。下列有关大气压的叙述错误的是（ ）
A．大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用
B．标准大气压的数值为 1.01×105帕，（约 760mm 汞柱）
C．人的心情通常跟晴天和阴雨天大气压的高低变化有关
D．大气压与大气的密度有关，离地越高的地方，大气压也越大
【答案】D
【解析】A、空气有重量，并和液体一样具有流动性，所以空气对浸没在它里面的物体向各个方向都能产生压强，故A正确；
B、1个标准大气压的数值为1.013×105帕，（760mm汞柱），故B正确；
C、人的心情通常跟晴天和阴雨天有关，晴天、雨天与大气压的高低变化有关，故C正确；
D、大气压的大小与大气的密度有关，离地面越高的地方，大气压也越小，故D错误。
故选：D。
5.（2019春•巴彦淖尔期中）张老师在演示托里拆利实验时，测得玻璃管内水银柱比槽内水银面高出76cm，下面的哪些措施可以使这个高度差改变（ ）
A．使玻璃管稍微倾斜一点 B．往槽内加入少许水银
C．把实验移到高山上去做 D．把玻璃管往上提一提
【答案】C
【解析】往水银槽加水银、使玻璃管倾斜、把玻璃管往上提，这三个方法既不能改变大气压的大小，不能改变水银柱的压强，故都不能使管内外高度差变化。只有把实验移到高山上去做，高山上大气压小，能支持的水银柱高度也就变小。
故选：C。
二．填空题
6.（2020•杨浦区一模）16世纪， 实验首先测定了大气压的值；奥托•格里克做了著名的 实验证明了大气压强的存在且很大。通常海拔越高，大气压强越 。
【答案】托里拆利；马德堡半球；小
【解析】（1）首先测出大气压值的是意大利的科学家托里拆利，由实验测量可知，一个标准大气压支持的水银柱的高度在760mm左右；
（2）奥托•格里克做的马德堡半球实验最早证明大气压存在且很大；
（3）大气压强随海拔高度的增加而减小。
故答案为：托里拆利；马德堡半球；小。
7.（2019•曲靖模拟）图中甲、乙是某课外小组自制的两个实验装置，其中能用来观察大气压随高度变化的是图 的装置；与在井口地面时相比，此装置在该矿井深处时玻璃管中的水柱会 （选填“高”或“低”）一些。
【答案】乙；低
【解析】（1）温度计中的水要装满瓶子，将温度计放入热水或冷水里，观察细管中水柱的高度变化则可以测量液体的温度，当将此装置放在空气里就可以测室温；
（2）气压计中的水要装入大半瓶，水上方有空气。当瓶子内外气压不同时，带色的水在瓶内外气压的作用下，上升或下降，由此可以反映外界大气压的变化；
故甲是温度计，乙是气压计，能用来观察大气压随高度变化；与在井口地面时相比，矿井深处的气压较高，装置在该矿井深处时玻璃管中的水柱会低一些。
故答案为：乙；低。
8.（2019•方城县一模）如图所示，在玻璃瓶内装一些红色的水，取一根两端开口的细玻璃管，让玻璃管穿过橡皮塞插入水中，并从细管上端吹入少量气体，这样做的目的是 。当把此装置从山脚带到山顶时，发现玻璃管内液面升高，这说明气压随海拔高度的增加而 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】使瓶内的气压大于瓶外的气压；减小
【解析】让玻璃管穿过橡皮塞插入水中，并从细管上端吹入少量气体，使瓶内的气压大于瓶外的气压，在气压的作用下，细玻璃管中的水柱上升；
当把此装置从山脚带到山顶时，发现玻璃管内液面升高，则山顶的气压降低，这说明气压随海拔高度的增加而减小。
故答案为：使瓶内的气压大于瓶外的气压；减小。
9.（2019•如皋市校级二模）小明利用1mL的轻质注射器等器材组成图示实验装置测量大气压。当注射器中的活塞刚开始滑动时，弹簧测力计的示数如图所示。
（1）为得到活塞横截面积，需要量取的局部长度为 cm。
（2）考虑到摩擦因素，小明取下橡皮帽，再次水平向右加速拉动注射器筒，记下弹簧测力计稳定时的示数为0.4N．此过程中活塞受到的摩擦力方向为 。
（3）利用以上数据可计算出大气压强是 Pa．已知实验时实为1标准大气压，则造成该偏差的最可能原因是：实验操作时， 。
【答案】（1）2.50；（2）水平向右；（3）0.95×105；未排尽空气
【解析】（1）因活塞为圆柱体，知道注射器的容积，而活塞的横截面积可以通过公式S＝来求出，所以需要用刻度尺量出针筒全部刻度部分的长度L＝13.50cm﹣11.00cm＝2.50cm；
（2）小明取下橡皮帽，水平向右加速拉动注射器筒，此过程中活塞受到向左的拉力、向右的摩擦力，大小为0.4N；
（3）拉力的大小为由图可知为4.2N，F＝4.2N﹣0.4N＝3.8N；大气压的值p＝＝＝＝＝0.95×105Pa；
已知实验时实为1标准大气压，约为1.0×105Pa，测量值偏小，是因为实验操作时未排尽空气。
故答案为：（1）2.50；（2）水平向右；（3）0.95×105；未排尽空气。
三．实验探究题
10．（2019春•增城区校级期中）（1）如图1所示，是托里拆利实验装置图，测得当地大气压等于 mm高的水银柱产生的压强，在图中画出玻璃管倾斜到B位置是的液面位置。若实验中玻璃管上方有少量空气残留，则测量值 当时的大气压（选填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）如图2乙所示，是小明自制的气压计；此时瓶内气压p内 外界大气压p外，将自制气压计从1楼搬到5楼，则h将会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）如图3所示，物块A受到水平向左的拉力F，沿水平面向右做直线运动，画出物块A受到的摩擦力。
【答案】（1）740；如上图；小于；（2）大于；变大；（3）如上图
【解析】（1）读图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为740mm，因此，当时的大气压强等于740mm高水银柱产生的压强；
测量时玻璃管稍倾斜，只会增加玻璃管中水银的长度，但是水银的高度不会改变，所以不会影响测量值的。
如图：
实验中，玻璃管内水银柱上方是真空，当上端漏进少量空气时，由于空气会产生向下的压强，所以水银柱的高度将变小，小于当时的大气压；
（2）瓶中水面上方是空气，如果此处的气压等于瓶外的大气压，管内和瓶内的水面应该相平。现在是管内的水面高，说明瓶内的气压大于瓶外大气压，即p内＞p大；
大气压强随着地理位置的高度变化而改变，高度越大，大气压越低；把气压计从山下带到山上，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增大而减小，此时外界大气压小于瓶内气压，会有一部分水被压入管内，因此塑料管中水柱将上升，h变大；
（3）物块A沿水平面向右做直线运动，则地面阻碍物块A的运动，所以受到向左的摩擦力，如下图：
。
故答案为：（1）740；如上图；小于；（2）大于；变大；（3）如上图。
一．选择题
1.（2019•台州）如图是某人表演的空手“吸”易拉罐魔术。下列有关叙述合理的是（ ）
A．该魔术表演成功的关键是尽可能挤出易拉罐和手之间的空气
B．该魔术表演成功的关键是手对易拉罐的摩擦力要大于易拉罐重力
C．易拉罐保持静止时，受到的重力和大气的压力是一对相互作用力
D．易拉罐保持静止时，易拉罐的重力和易拉罐对手的压力是一对平衡力
【答案】A
【解析】A、表演魔术时，尽可能挤出易拉罐和手之间的空气，易拉罐在大气压力的作用下被“吸”起。故A正确；
B、易拉罐保持静止时，易拉罐和手之间没有相对运动的趋势，手对易拉罐不存在摩擦力。故B错误；
C、易拉罐保持静止时，受到的重力和大气的压力是作用在同一个物体上的两个力，不是一对相互作用力。故C错误；
D、易拉罐保持静止时，易拉罐的重力和易拉罐对手的压力是作用在不同物体的两个力，不是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
2.（2019春•海阳市期中）如图所示，在大试管里装满水，然后把小试管（小试管的直径略小于大试管）放到大试管中，一起倒过来，这时会观察到小试管（ ）
A．掉下来 B．静止不动
C．往上升 D．因未做实验而无法回答
【答案】C
【解析】装置倒置后，大试管中的水由于重力的作用，会流下来，小试管上方受到的压强减小，小于外界大气压，小试管就在大气压的作用下，被压着向上运动，所以会看到小试管在大试管中上升。
故选：C。
3.（2018•乌鲁木齐）你站在地球表面，大气对你正面的压力大约是（ ）
A．60N B．600N C．6000N D．60000N
【答案】D
【解析】人体正面的高1.5m左右，宽40cm左右，面积约为S＝1.5m×0.4m＝0.6m2，
根据p＝可得大气对人体正面的压力大约：
F＝pS＝105Pa×0.6m2＝60000N。
故选：D。
4.（2012春•大邑县校级期末）把玻璃杯盛满水，用硬纸盖住，再倒过来，如图（a），纸片能将杯中的水托住，之后，若将杯子慢慢转动，如图（b）（c），则（ ）
A．杯子刚一转动，纸片就不能将水托住
B．杯子转动到图b所示位置时，纸片才不能将水托住
C．杯子转动到图c所示位置时，纸片才不能将水托住
D．杯子转到任何位置，纸片都能将水托住
【答案】D
【解析】因为大气内部向各个方向都存在压强，故当杯子转到bc位置时纸片都能将水托住。
故选：D。
二．填空题
5.（2019•长春）如图所示，小明用吸管喝水，水在 的作用下进入口中。如果每次吸入水的质
量相同，杯底所受水的压强减小量为△p，则喝水过程中△p逐渐 。
【答案】大气压；变大
【解析】（1）用吸管吸水时，吸管内气压减小，小于外界大气压，水在大气压的作用下被压入吸管，从而进入口中；
（2）杯子的形状是上宽下窄，如果每次吸入水的质量相同，则杯内水的深度减小量一次比一次多，则由p＝ρgh可知，杯底所受水的压强减小量△p逐渐变大。
故答案为：大气压；变大。
6.（2019•威海）世界上第一个温度计是由伽利略发明的，其原理如图所示，中空玻璃管与玻璃泡相连，玻璃管中水柱上方密封部分空气，用玻璃泡测量物体的温度。当大气压不变，被测物体温度升高时，水柱会 。当被测物体温度不变、大气压变小时，水柱会 。（两空均选填“上升”“下降”或“不变”）
【答案】下降；下降
【解析】（1）当外界气温上升的时候，球形容器内的气体受热膨胀，由于密闭，所以压强增大，使管内的液面下降；
（2）当温度不变，外界大气压变小，而玻璃管内的气体由于被封闭可以视为气压不变；所以玻璃泡内外气压变小，能够支撑的水柱高度变低，水柱下降；
故答案为：下降；下降。
7.（2015•梅州）如图所示，在装有适量水的盘子中央，固定一支点燃的蜡烛，然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上，此时杯内外水面相平。过一会儿，蜡烛火焰熄灭，杯外的水在 的作用下进入杯中。这一过程中，杯中水柱产生的压强将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】大气压；变大
【解析】蜡烛在杯内燃烧时，消耗杯中的氧气，使杯中的气压减小，小于外界大气压，盘中的水在外界大气压的作用下，被压入杯中。
杯中水的高度增加，利用液体压强的特点可知，液体的深度越深，压强越大。故杯中水柱产生的压强将变大。
故答案为：大气压；变大。
三．实验探究题
8.（2018•无锡）为了测量大气压强，某同学选择的器材有：2.5ml的注射器、0～10N的弹簧测力计、刻度尺和细线，实验步骤如下
（1）如图甲，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L＝ cm。
（2）如图乙，把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F＝ N。
（3）该同学所测得的大气压强值为 Pa。
【答案】（1）4.00；（2）6.4；（3）1.024×105Pa。
【解析】（1）从图中可以看出，注射器可容纳的药水容积为2.5ml＝2.5cm3，这2.5cm3的刻度长度由刻度尺可看出为4.00cm；
（2）弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小是6.4N；
（3）故活塞的横截面积为S＝＝＝0.625cm2＝6.25×10﹣5m2，
p＝＝＝1.024×105Pa。
故答案为（1）4.00；（2）6.4；（3）1.024×105Pa。
9.如图所示是小明同学设计的一个气体温度计的示意图。瓶中装的是气体，瓶塞不
漏气，弯管中间有一段液柱。
（1）这个温度计是根据气体的 来测量温度的。
（2）在标准大气压下将此装置从热水中拿出放到冰水混合物中，此时液柱向 移动（选填“左”或“右”），等液柱稳定后，液柱处的刻度应标 ℃。
（3）小明拿着此装置乘电梯从一楼到达十楼（环境温度不变），发现该气体温度
计的液柱向左移动，于是他猜想该气体温度计可能会受到 的影响。
【答案】（1）热胀冷缩原理；（2）右；0；（3）大气压强（或大气压、或气压）
【解析】（1）这是个气体温度计，所以是根据气体的热胀冷缩来测量温度的。
（2）温度降低时，瓶内气体体积就要减小，所以液柱向右移动；冰水混合物的温度是0℃，等液柱稳定后，液柱处的刻度应标0℃；
（3）当瓶外气压变化时，瓶内空气是不变的，所以会引起液柱位置的移动，故此温度计测量温度时会受到大气压的影响。
故答案：（1）热胀冷缩原理；（2）右；0；（3）大气压强（或大气压、或气压）。
四．综合能力题
10.（2019•安丘市二模）请阅读《按压式瓶盖》回答问题。
按压式瓶盖
在日常生活中，装有洗手液或洗发液的瓶子，其瓶盖都是按压式的，如图甲所示。按压式瓶盖的工作原理是什么呢？液体是怎么“吸”上来的？
洗手液瓶中有个按压式吸液结构，它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成，如图乙所示，其中进液阀门和出液阀门是塑料小球，进液阀门位于弹簧下端，出液阀门位于活塞上端。
使用的时候，通过手向下按压，活塞向下移动，弹簧被压缩使得进液阀门关闭，出液阀门打开，储液筒里的液体从出液管流出瓶外；当手松开时，弹簧恢复原来的自然状态，使得活塞向上移动，出液阀门关闭，进液阀门打开，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把液体“吸”出瓶外。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）按压式瓶盖的工作原理和 原理相同。
A、活塞式抽水机B、马桶C、微小压强计D、汽油机
（2）洗手液能被“吸”上来是利用了 。
（3）向下按压后松手时，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒，是因为瓶中气压 储液筒中气压。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（4）如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖， 挤出洗手液。（选填“能”或“不能”）
【答案】（1）A；（2）大气压；（3）大于；（4）能
【解析】（1）按压瓶盖，瓶内气体被压缩，压强变大，大于外界大气压，洗手液在内外气压差的作用下被“吸”上来，利用的是大气压。
A、抽水机抽水，通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用了大气压，符合题意；
B、抽水马桶的基本原理是利用水的重力，与大气压无关。不合题意；
C、微小压强计是用来测量较小的压强的，在U形管内装有色液体，两侧液面都受大气压的作用，两侧液面在同一高度。用橡皮管把扎有橡皮膜的金属盒连到U形管一侧，用手指按橡皮膜，手指加在橡皮膜上的压强就由封闭在管内的气体根据帕斯卡定律来传递，而使左侧液面降低，右侧液面升高，U形管两侧液面出现高度差。与大气压无关。不合题意；
D、汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程中被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生内能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。与大气压无关。不合题意。
故应选A。
（2）由（1）知，洗手液能被“吸”上来是利用了大气压；
（3）向下按压后松手时，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒，说明瓶中气压大于储液筒中气压。
（4）因为太空舱内也有空气，而这种瓶装洗手液瓶盖是利用大气压工作的，所以如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖能挤出洗手液。
故答案为：（1）A；（2）大气压；（3）大于；（4）能。
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