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專題10 大氣和流體的壓強
一．如何解答有關大氣壓的問題？
【方法技巧】①涉及利用大氣壓來解釋現象時，一定要通過內外氣壓是否平衡來分析討論。
②分析托里拆利實驗的題目時要明確當玻璃管內液面上方為真空時，外界大氣壓大小等于玻璃管內外水銀面的高度差，與玻璃管的粗細、是否傾斜都無關。
注意：當托里拆利實驗中玻璃管內液面上方有空氣時，則測得的大氣壓將小于實際大氣壓。
【典例剖析】
1．下列事例中，利用大氣壓作用的是（　?。?br/>A．孔明燈升上天 B．醫生用針筒把藥水推入病人肌肉中
C．墻壁上的吸盤 D．深水潛水員要穿特制的抗壓潛水服
【答案】C
【解析】
A．孔明燈（類似于熱氣球）升上天，利用了浮力。故A不符合題意；
B．醫生用針筒把藥水推入病人肌肉中，利用了手對針筒活塞的壓強，故B不符合題意；
C．墻壁上的吸盤，吸盤內的氣壓小于外界大氣壓，利用大氣壓的作用，故C符合題意；
D．深水潛水員要穿特制的抗壓潛水服，是因為液體的壓強隨深度的增加而增大，故D不符合題意。
故選C。
2．在做托里拆利實驗時，用刻度尺測得管內外水銀面高度差為760mm，以下做法中可以改變這個高度差的是（　?。?br/>A．往水銀槽內加少量水銀 B．用粗一些的玻璃管做實驗
C．把玻璃管往上提一提，但不出水銀面 D．把實驗移到高山上去做
【答案】D
【解析】
托里拆利實驗是利用大氣壓將試管中的水銀柱托起，當水銀柱穩定時，水銀柱產生的壓強與大氣壓相等，即大氣壓
p0＝ p水銀＝ρ水銀gh
由此可知，大氣壓的大小與玻璃管粗細、長短和放置方式以及水銀槽內水銀多少無關，但是當海拔升高，外界大氣壓減小時，管內外水銀面高度差就會減小。所以要改變這個高度差的正確方法是把實驗移到高山上去做。故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
3．為了測量大氣壓強，小明選擇的器材有：容積V=2.5mL的注射器、0~10N的彈簧測力計、刻度尺和細線。
（1）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F；
③小明所測得的大氣壓強值為______Pa。
（2）考慮到活塞與筒壁之間有摩擦，小明繼續拉動一小段距離后，緩慢退回注射器筒，在活塞剛要到筒內底部時彈簧測力計示數為F0，則大氣壓值p=______（用題中出現的物理量符號表示）。
【答案】 4.00 9.92×104
【解析】
[1]刻度尺的分度值為0.1cm，則注射器由刻度部分的長度為
4.0cm+0.00cm=4.00cm
[2]由乙圖可知此時彈簧測力計拉力F=6.2N，活塞受到向左的大氣壓力和向右的拉力，且二力平衡，由注射器容積V和長度l可知活塞的受力面積為，此時大氣壓強為
[3]由活塞剛要到筒內底部時彈簧測力計示數為F0可知注射器筒壁對活塞的摩擦力為F0，由實驗過程可知，大氣壓強對活塞的壓力大小為F-F0，則大氣壓值為
二．如何用流體壓強與流速關系解釋有關現象？
用流速與壓強的關系解釋有關現象的分析思路：
①首先要弄清哪部分流速快、哪部分流速慢；
②其次根據流體壓強與流速的關系判斷哪部分受到的壓力大，哪部分受到的壓力?。?br/>③根據物體受壓力差作用將會產生什么表現形式和現象。如解釋龍卷風“吸”物體的現象：龍卷風實質是高速旋轉的氣流，其內部空氣流速大于外部空氣流速，所以龍卷風內部的氣體壓強小于外部氣體壓強，形成壓力差而把物體壓入其內。
【典例剖析】下列圖所示的情境中，利用了“流體壓強與流速的關系”原理的是（　?。?br/>A．飛機機翼B．水庫堤壩C．
地漏D．用吸管喝飲料
【答案】A
【解析】
A．相等時間內，空氣經過飛機機翼上方時，路程長，空氣流速大，空氣壓強小，空氣經過飛機機翼下方時，路程短，空氣流速小，空氣壓強大，故飛機受到向上的壓強差，受到向上的升力作用，這是利用流體壓強跟流速的關系，故A符合題意；
B．水庫堤壩制成上窄下寬的形狀，為了防止液體壓強隨深度的增加而增大給堤壩造成危害，故B不符合題意；
C．地漏存水杯是連通器，連通器中裝同種液體時，液體靜止時，液面相平，故地漏存水杯中水起到水封的作用，能隔絕下水道的異味，故C不符合題意；
D．用吸管喝飲料，吸氣時吸管內的氣壓減小，飲料在大氣壓作用下進入嘴里，這是利用大氣壓的結果，故D不符合題意。
故選A。
三．機翼升力產生的原因是什么？
【疑難詮釋】如圖所示，飛機的機翼形狀類似鳥的翅膀形狀，下方平上方凸起。當氣流迎面吹來時，在相同的時間內上方氣流經過路程大于下方氣流的路程，因此上方氣流流速較大，壓強較小，下方流速較小，壓強較大。機翼上、下表面受到了不平衡力的作用，向上的力大于向下的力，二者合力是向上的，便是我們所說的升力。
【知識拓展】：①飛機逆風時更容易起飛。②飛機的升力得益于其底平上凸的形狀，若將物體做成倒機翼的形狀——底凸上平，則可以產生向下的壓力，這一結構就應用于賽車上，以增加賽車的抓地力。
【典例剖析】
1．如圖，飛機飛行時，機翼上方的空氣流動速度______下表面下方的空氣流動速度，機翼上表面受到的大氣壓強______下表面受到的大氣壓強，飛機受到的合力方向朝______，這就是飛機的升力。（前兩空填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】 大于 小于 上
【解析】
[1]機翼上方凸起，相同的時間內，空氣通過機翼上方的路程大于機翼下方的路程，故機翼上方的速度大于機翼下方的速度。
[2]根據流體壓強規律，流速大的地方壓強小，故機翼上方的壓強小于機翼下方的壓強。
[3]機翼上方的壓強小于機翼下方的壓強，從而向上的壓力大于向下的壓力，從而產生向上的升力。
2．觀察如圖的小實驗，并回答相關問題。
（1）在圖甲中，燒瓶內剛停止沸騰的水，澆上冷水后，瓶內的水會______；
（2）在圖乙中，在倒置的漏斗里放一個乒乓球，用手指托住乒乓球，然后從漏斗口向下吹氣，并將手指移開。此時乒乓球不會下落的原因是：______（選擇正確的序號并排序）。
①上方壓強大于下方壓強；
②上方壓強小于下方壓強；
③乒乓球上方空氣流速大于下方氣體流速；
④壓強差使得乒乓球受到向上的托力，使其不掉落。
【答案】 重新沸騰 ③②④
【解析】
（1）[1]甲圖中，冷水倒在燒瓶上，瓶內氣體溫度降低，氣壓變小，因為液體的沸點隨液面上方氣壓的減小而降低，所以，剛停止沸騰的水又重新沸騰。
（2）[2]乙圖中，從漏斗的上方吹氣，氣體從乒乓球的上方流出，乒乓球上方空氣流速大于下方空氣流速，上方壓強小于下方壓強，壓強差使乒乓球受到向上的托力，不掉落下來，所以正確的序號順序為③②④。專題10 大氣和流體的壓強
一．如何解答有關大氣壓的問題？
【方法技巧】①涉及利用大氣壓來解釋現象時，一定要通過內外氣壓是否平衡來分析討論。
②分析托里拆利實驗的題目時要明確當玻璃管內液面上方為真空時，外界大氣壓大小等于玻璃管內外水銀面的高度差，與玻璃管的粗細、是否傾斜都無關。
注意：當托里拆利實驗中玻璃管內液面上方有空氣時，則測得的大氣壓將小于實際大氣壓。
【典例剖析】
1．下列事例中，利用大氣壓作用的是（　?。?br/>A．孔明燈升上天 B．醫生用針筒把藥水推入病人肌肉中
C．墻壁上的吸盤 D．深水潛水員要穿特制的抗壓潛水服
2．在做托里拆利實驗時，用刻度尺測得管內外水銀面高度差為760mm，以下做法中可以改變這個高度差的是（　?。?br/>A．往水銀槽內加少量水銀 B．用粗一些的玻璃管做實驗
C．把玻璃管往上提一提，但不出水銀面 D．把實驗移到高山上去做
3．為了測量大氣壓強，小明選擇的器材有：容積V=2.5mL的注射器、0~10N的彈簧測力計、刻度尺和細線。
（1）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F；
③小明所測得的大氣壓強值為______Pa。
（2）考慮到活塞與筒壁之間有摩擦，小明繼續拉動一小段距離后，緩慢退回注射器筒，在活塞剛要到筒內底部時彈簧測力計示數為F0，則大氣壓值p=______（用題中出現的物理量符號表示）。
二．如何用流體壓強與流速關系解釋有關現象？
用流速與壓強的關系解釋有關現象的分析思路：
①首先要弄清哪部分流速快、哪部分流速慢；
②其次根據流體壓強與流速的關系判斷哪部分受到的壓力大，哪部分受到的壓力小；
③根據物體受壓力差作用將會產生什么表現形式和現象。如解釋龍卷風“吸”物體的現象：龍卷風實質是高速旋轉的氣流，其內部空氣流速大于外部空氣流速，所以龍卷風內部的氣體壓強小于外部氣體壓強，形成壓力差而把物體壓入其內。
【典例剖析】下列圖所示的情境中，利用了“流體壓強與流速的關系”原理的是（　　）
A．飛機機翼B．水庫堤壩C．地漏D．用吸管喝飲料
三．機翼升力產生的原因是什么？
【疑難詮釋】如圖所示，飛機的機翼形狀類似鳥的翅膀形狀，下方平上方凸起。當氣流迎面吹來時，在相同的時間內上方氣流經過路程大于下方氣流的路程，因此上方氣流流速較大，壓強較小，下方流速較小，壓強較大。機翼上、下表面受到了不平衡力的作用，向上的力大于向下的力，二者合力是向上的，便是我們所說的升力。
【知識拓展】：①飛機逆風時更容易起飛。②
飛機的升力得益于其底平上凸的形狀，若將物體做成倒機翼的形狀——底凸上平，則可以產生向下的壓力，這一結構就應用于賽車上，以增加賽車的抓地力。
【典例剖析】
1．如圖，飛機飛行時，機翼上方的空氣流動速度______下表面下方的空氣流動速度，機翼上表面受到的大氣壓強______下表面受到的大氣壓強，飛機受到的合力方向朝______，這就是飛機的升力。（前兩空填“大于”、“小于”或“等于”）
2．觀察如圖的小實驗，并回答相關問題。
（1）在圖甲中，燒瓶內剛停止沸騰的水，澆上冷水后，瓶內的水會______；
（2）在圖乙中，在倒置的漏斗里放一個乒乓球，用手指托住乒乓球，然后從漏斗口向下吹氣，并將手指移開。此時乒乓球不會下落的原因是：______（選擇正確的序號并排序）。
①上方壓強大于下方壓強；
②上方壓強小于下方壓強；
③乒乓球上方空氣流速大于下方氣體流速；
④壓強差使得乒乓球受到向上的托力，使其不掉落。專題10 大氣和流體的壓強
一、單選題
1．學好物理就要學以致用，下列事例與物理知識關聯正確的是（　?。?br/>A．高壓鍋煮食物——沸點與氣壓的關系
B．注射器吸藥液——阿基米德原理
C．菜刀磨得鋒利一帕斯卡原理
D．熱氣球能升空——連通器原理
【答案】A
【解析】
A．氣壓高，沸點高；氣壓低，沸點低，高壓鍋煮食物，就是利用了氣壓與沸點的關系，故A正確；
B．用注射器吸藥液是利用了大氣壓強，故B錯誤；
C．菜刀磨得鋒利，是因為減小受力面積，可以增大壓強，故C錯誤；
D．熱氣球能升空是靠空氣浮力升空的，熱氣球是通過加熱使氣體膨脹，密度減小而升空的，故D錯誤。
故選A。
2．下列所示的各種力學現象中，分析正確的是（ ）
A．液體從側壁孔中噴出遠近不同說明了液體壓強與液體密度的關系B．反水彎可以防止異味，利用了連通器原理
C．將瓶子拿到山頂上，外界氣壓減小，細管內水柱下降D．用力吹氣，硬幣跳起說明流速大的地方壓強大
【答案】B
【解析】
A．由液體壓強的特點可知，液體內部的壓強與液體的密度和深度有關，圖中小孔所處液體的深度不同，所以從小孔中噴出的水柱的遠近不同，越深處噴得越遠，說明了液體壓強大小與液體的深度有關，深度越深、壓強越大，故A錯誤；
B．根據地漏的結構圖可知，左右兩個容器連通，上端開口，當水不再流動時，水面保持相平，構成了連通器，可以防止異味，是利用了連通器的原理，故B正確；
C．將瓶子拿到山頂上，外界氣壓減小，瓶內氣壓高于外界氣壓，形成內外壓力差，細管內水柱升高，故C錯誤；
D．緊貼硬幣上表面使勁吹氣使硬幣上方的空氣流速大，壓強變小，硬幣下方的空氣流速小，壓強大，硬幣受到一個豎直向上的壓力差，所以硬幣就跳起來了，故D錯誤。
故選B。
3．下列關于圖中的生活實例，解釋正確的是（ ）
A．“吸盤”貼在豎直墻面不掉落是由于大氣壓力與重力平衡
B．向漏斗里吹氣乒乓球卻不掉落，是由于空氣流速越大，氣壓越大
C．用注射器將藥液注入肌肉利用了大氣壓強
D．飛機在上升時空氣對機翼下方的壓力比上方更大
【答案】D
【解析】
A．大氣對吸盤的壓力與墻面對吸盤的支持力是一對平衡力，但這兩個力在水平方向上，不是吸盤不掉落的原因，故A錯誤；
B．圖中往下吹氣，空氣流速變大，壓強變小，乒乓球在外界大氣壓強的作用下不會掉下來，故B錯誤；
C．醫生用注射器將藥液注入肌肉是依靠手的推力的作用，不是利用大氣壓，故C錯誤；
D．飛機的機翼上表面空氣流速大，下表面空氣流速小。由于流體壓強與流速有關，流速越大的地方壓強越小，流速越小的地方壓強越大，所以飛機機翼上表面受到向下的壓強小，下表面受到向上的壓強大，于是產生了一個向上的壓強差，正是這個向上的壓強差為飛機提供了向上的升力，故D正確。
故選D。
4．在浮力壓強的知識構建中，我們認識了很多古今中外的物理學家，他們推動物理學發展，推動社會進步，下列物理學史的描述中正確的是（　?。?br/>A．阿基米德原理只適用于液體，不適用于氣體
B．為紀念物理學家帕斯卡，將其名字作為浮力的單位
C．托里拆利實驗測得1個標準大氣壓能托起760mm水銀柱
D．馬德堡半球實驗是歷史上第一個證明液體壓強存在的實驗
【答案】C
【解析】
A．阿基米德原理適用于液體，也適用于氣體，故A錯誤；
B．為紀念物理學家帕斯卡，將其名字作為壓強的單位，故B錯誤；
C．托里拆利實驗測得一個標準大氣壓能支持
760mm=76cm
高水銀柱，故C正確；
D．馬德堡半球實驗是歷史上第一個證明大氣壓存在的實驗，故D錯誤。
故選C。
二、填空題
5．如圖甲，在一個容器中裝入水，將一個紅色的塑料玩具沙蛋壓入水中，松手后發現，沙蛋由于受到___________的作用會在水中上升；當沙蛋浮到水面后，迅速將容器倒過來，會看到隨著水流下來，沙蛋也緩緩上升，該現象說明了___________的存在。
【答案】 浮力 大氣壓強
【解析】
[1]浸在水中的玩具沙蛋表面的液體有壓力差，使物體受到豎直向上的浮力作用，故將一個紅色的塑料玩具沙蛋壓入水中，松手后發現，沙蛋由于受到浮力的作用會在水中上升。
[2]若迅速倒過來，水會在自身重力的作用下，向玩具沙蛋與容器之間的空隙流動，從而在玩具沙蛋與容器之間形成一部分真空區域，在大氣壓的作用下，玩具沙蛋會向上運動，隨著水的流出緩緩上升，該現象說明了大氣壓強的存在。
6．圖是自制抽水器的操作步驟：（1）先將水管插入水桶中；（2）用手堵住水管上端并提起，若此時管內外水面高度差為h，外界大氣壓為p0，水的密度為ρ，則管內氣壓為______（用已知物理量表示）；（3）隨后讓水管迅速向下運動（此過程手掌與管口間留有少許縫隙），管內的水由于具有______保持一定的高度：（4）再堵住水管并提起，往復幾次水就會從水管上端噴涌而出（不考慮桶內液面高度的變化）。
【答案】 慣性
【解析】
[1]深度為h的水柱產生的液體壓強為
當管內外水面高度差保持不變時，此時管內外氣壓相等，即
所以管內氣壓為
[2]讓水管迅速向下運動，管內的水由于慣性保持原有的靜止狀態，所以管內的水保持一定的高度。
7．中醫博大精深。如圖，火罐下端開口，使用時先對火罐中的氣體加熱，然后將火罐開口迅速按到人體皮膚上，自然降溫后，火罐緊緊吸附在人體皮膚上，這說明了______的存在；拔罐的物理原理是利用罐內外的______使罐吸附在人體穴位上（選填“溫度差”或“氣壓差”），治療某些疾病。
【答案】 大氣壓 氣壓差
【解析】
[1][2]火罐里氣體被加熱按到人體皮膚上時罐內氣壓與外界氣壓相等，后隨著溫度的降低罐內氣壓減小，同時火罐受到外界的大氣壓強，壓強差產生的壓力差使火罐緊緊吸附在人體皮膚上，說明了大氣壓的存在。
8．如圖所示，該實驗裝置對應的實驗名稱為______實驗，若用水代替水銀進行測量標準大氣壓，則須準備大于______m長的玻璃管。（大氣壓強p0=1.0×105Pa）
【答案】 托里拆利 10
【解析】
[1]圖中有玻璃管和水銀，利用1m長的玻璃管做托里拆利實驗。
[2]若用水代替水銀進行測量標準大氣壓，玻璃管的長度約
三、實驗題
9．許多物理實驗中都用到彈簧測力計，使用彈簧測力計時，除了要規范操作外，還要掌握好讀數的時機：
　
（1）在用圖甲所示裝置測滑輪組機械效率時，要在測力計______時讀數；用如圖乙所示裝置估測大氣壓值時，要在注射器筒______時記下彈簧測力計的示數；用如圖丙所示裝置測出木塊運動時所受到的滑動摩擦力，要在拉動木塊沿水平方向做____運動時讀數，根據_____ 的知識可知，測力計的示數就等于木塊所受滑動摩擦力的大小；
（2）圖乙估測大氣壓值實驗中，如果所用的彈簧測力計的量程是0～10N，注射器活塞的橫截面積為0.5cm2，則______（選填“能”或“不能”）測出大氣壓的大?。ㄔO大氣壓強約為1.0×105Pa）；
（3）如圖丁所示，利用已調零的圓筒測力計測得物體的重力為G，則物體浸沒在水中時所受浮力為______G；
（4）如圖戊所示，在探究杠桿平衡條件的實驗時，先在杠桿兩側掛鉤碼進行實驗探究，再用彈簧測力計取代一側的鉤碼繼續探究，這樣做的最終目的是______。
A．便于直接讀出拉力的大小
B．便于提供不同方向的拉力
C．便于正確認識力臂
D．便于測量力臂的大小
【答案】 沿豎直方向勻速上升 剛開始拉動 勻速直線 二力平衡 能 0.25 C
【解析】
（1）[1]在用圖甲裝置測滑輪組機械效率時，要在測力計沿豎直方向勻速上升時讀數，此時系統處于平衡狀態，測力計示數等于拉力大小。
[2]用如圖乙所示裝置估測大氣壓值時，根據二力平衡的條件，在注射器筒剛開始拉動時，彈簧測力計的拉力與大氣對活塞的壓力是一對平衡力，此時彈簧測力計的示數F大小等于大氣對活塞的壓力。
[3][4]用如圖丙所示裝置測木塊運動時所受到的滑動摩擦力，用測力計拉動木塊沿水平方向做勻速直線運動（物體處于平衡狀態）時讀數，根據二力平衡的知識可知，測力計的示數就等于木塊所受滑動摩擦力的大小。
（2）[5]根據壓強公式有
F=pS=1.0×105Pa×0.5×10-4m2=5N
所以用量程0～10N的彈簧測力計能測出大氣壓的大小。
（3）[6]如圖丁所示，測量物體的重力時，圓筒測力計伸長了4個小格，且測得物體的重力為G，則一個小格代表0.25G；物體浸沒在水中時，圓筒測力計伸長了3個格，其示數為
F′=3×0.25G=0.75G
則物體浸沒在水中時所受浮力
F浮=G-F′=G-0.75G=0.25G
（4）[7]從支點到力的作用線的距離叫力臂，在杠桿兩側掛鉤碼，由于重力的方向是豎直向下的，此時力與力的作用點的距離等于力臂的大小，力臂在杠桿上可以直接讀出，用彈簧測力計取代一側的鉤碼繼續探究，若彈簧測力計沒有沿豎直方向時，即拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會變短，根據杠桿的平衡條件可知拉力會相應增大，才能使杠桿仍保持平衡，這樣做實驗可以加深學生對力臂的正確認識，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
10．如圖所示，是小明在八年級物理學習過程中所做的幾個實驗。請你幫他完成以下問題：
（1）如圖甲所示，使輕薄卡片繞其中心在豎直平面旋轉一定角度，然后松手，觀察小卡片的狀態。該實驗可證明二力平衡的條件之一是：兩個力應______；
（2）如圖乙所示，從A、B兩孔流出的水流落點不同。這說明______；
（3）如圖丙所示，用電風扇對著機翼模型吹風，發現彈簧測力計示數變小。這說明______；
（4）如圖丁所示，將扎在氣球上的氣針頭插入籃球的氣門內，氣球隨即膨脹，杠桿失去平衡。該實驗說明______。
【答案】 在同一直線上 在同一液體內，液體壓強隨深度增加而增大 流體在流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大 空氣也能產生浮力
【解析】
（1）[1]手扶卡片，繞其中心在豎直平面旋轉一定角度，兩個力不在同一直線上，松手后小卡片不能平衡，發生轉動，最后小卡片靜止時，兩個力又處于同一直線上，所以這個操作是探究相互平衡的兩個力是否必須處于同一直線上。
（2）[2]由圖乙可知，下孔（B孔）水的深度較深，流出的水噴得更遠，說明同一液體內，液體壓強隨深度增加而增大。
（3）[3]當用電風扇對著機翼模型吹風時，測力計讀數減小，說明飛機機翼受到重力的同時，還受到向上的力的作用，當用電風扇對著機翼模型吹風時，使機翼上方空氣的流速較大，機翼下方空氣的流速較小，說明向上的作用力是由于機翼上下表面空氣流速不同而使上下表面受到的壓強不同，產生壓力差而導致的，所以可得出結論：流體在流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大。
（4）[4]由可知，當氣球排開氣體的體積越大，則它受到的浮力也越大，但左端所掛物體的重力不變，因此杠桿左端受到豎直向下的力變小，所以杠桿不再平衡，并且出現左高右低的現象。此實驗能說明：空氣也能產生浮力。
四、計算題
11．如圖所示為某同學測量大氣壓強的實驗裝置，為了減小實驗誤差，該同學分兩步實驗進行：第一步，把注射器的活塞推到注射器筒的底端，然后緩慢向右勻速拉動針筒，此時彈簧測力計示數為2.1N；第二步，仍然把注射器的活塞推到注射器筒的底端，并用橡皮帽封住注射器的小孔，然后緩慢向右勻速拉動針筒，此時彈簧測力計的示數為9.1N。已知注射器活塞的面積為0.7cm2。試求：
（1）針筒與活塞之間的摩擦力f；
（2）空氣對針筒的壓力F；
（3）該同學測出的大氣壓強p。
【答案】（1）2.1N；（2）7N；（3）
【解析】
解：（1）把注射器的活塞推到注射器筒的底端，然后緩慢向右勻速拉動針筒，根據二力平衡條件，此時的摩擦力等于拉力，即摩擦力為
（2）用橡皮帽封住注射器的小孔，然后緩慢向右勻速拉動針筒，此時的拉力等于空氣對針筒的壓力與摩擦力之和，則空氣對針筒的壓力為
（3）大氣壓強為
答：（1）針筒與活塞之間的摩擦力為2.1N；
（2）空氣對針筒的壓力為7N；
（3）該同學測出的大氣壓強為。
12．盛有水的薄壁圓柱形容器置于水平地面，容器足夠高，其底面積為3×10-2m2，將質量為3千克的物體A浸沒在水中?，F測得物體A浸沒前、后水對容器底部的壓強p水及容器對水平地面的壓強p容，并記錄在下表中。求：
水對容器底部的壓強（帕） 容器對地面的壓強（帕）
物體A浸沒前 4900 5100
物體A浸沒后 5390 6080
（1）物體A浸沒前，容器中水的深度h水；
（2）物體A浸沒前，容器對地面的壓力F容；
（3）根據已有信息，是否可以求出物體A的密度，若可以，通過計算說明物體A的密度ρA；若不可以，請說明理由。
【答案】（1）0.49m；（2）153N；（3）2.04×103kg/m3
【解析】
解：（1）根據液體壓強計算公式，可得物體A浸沒前，容器中水的深度為
（2）根據壓強計算公式，可得物體A浸沒前，容器對地面的壓力為
（3）可以計算。容器足夠高，所以液體沒有溢出。根據液體壓強計算公式，可得物體A浸沒后，容器中水的深度為
所以物體A的體積為
故物體的密度為
答：（1）物體A浸沒前，容器中水的深度為0.49m；
（2）物體A浸沒前，容器對地面的壓力為153N；
（3）可以計算，物體A的密度為2.04×103kg/m3。專題10 大氣和流體的壓強
一、單選題
1．學好物理就要學以致用，下列事例與物理知識關聯正確的是（　?。?br/>A．高壓鍋煮食物——沸點與氣壓的關系
B．注射器吸藥液——阿基米德原理
C．菜刀磨得鋒利一帕斯卡原理
D．熱氣球能升空——連通器原理
2．下列所示的各種力學現象中，分析正確的是（ ）
A．液體從側壁孔中噴出遠近不同說明了液體壓強與液體密度的關系
B．反水彎可以防止異味，利用了連通器原理
C．將瓶子拿到山頂上，外界氣壓減小，細管內水柱下降
D．用力吹氣，硬幣跳起說明流速大的地方壓強大
3．下列關于圖中的生活實例，解釋正確的是（ ）
A．“吸盤”貼在豎直墻面不掉落是由于大氣壓力與重力平衡
B．向漏斗里吹氣乒乓球卻不掉落，是由于空氣流速越大，氣壓越大
C．用注射器將藥液注入肌肉利用了大氣壓強
D．飛機在上升時空氣對機翼下方的壓力比上方更大
4．在浮力壓強的知識構建中，我們認識了很多古今中外的物理學家，他們推動物理學發展，推動社會進步，下列物理學史的描述中正確的是（　?。?br/>A．阿基米德原理只適用于液體，不適用于氣體
B．為紀念物理學家帕斯卡，將其名字作為浮力的單位
C．托里拆利實驗測得1個標準大氣壓能托起760mm水銀柱
D．馬德堡半球實驗是歷史上第一個證明液體壓強存在的實驗
二、填空題
5．如圖甲，在一個容器中裝入水，將一個紅色的塑料玩具沙蛋壓入水中，松手后發現，沙蛋由于受到___________的作用會在水中上升；當沙蛋浮到水面后，迅速將容器倒過來，會看到隨著水流下來，沙蛋也緩緩上升，該現象說明了___________的存在。
6．圖是自制抽水器的操作步驟：（1）先將水管插入水桶中；（2）用手堵住水管上端并提起，若此時管內外水面高度差為h，外界大氣壓為p0，水的密度為ρ
，則管內氣壓為______（用已知物理量表示）；（3）隨后讓水管迅速向下運動（此過程手掌與管口間留有少許縫隙），管內的水由于具有______保持一定的高度：（4）再堵住水管并提起，往復幾次水就會從水管上端噴涌而出（不考慮桶內液面高度的變化）。
7．中醫博大精深。如圖，火罐下端開口，使用時先對火罐中的氣體加熱，然后將火罐開口迅速按到人體皮膚上，自然降溫后，火罐緊緊吸附在人體皮膚上，這說明了______的存在；拔罐的物理原理是利用罐內外的______使罐吸附在人體穴位上（選填“溫度差”或“氣壓差”），治療某些疾病。
8．如圖所示，該實驗裝置對應的實驗名稱為______實驗，若用水代替水銀進行測量標準大氣壓，則須準備大于______m長的玻璃管。（大氣壓強p0=1.0×105Pa）
三、實驗題
9．許多物理實驗中都用到彈簧測力計，使用彈簧測力計時，除了要規范操作外，還要掌握好讀數的時機：
　
（1）在用圖甲所示裝置測滑輪組機械效率時，要在測力計______時讀數；用如圖乙所示裝置估測大氣壓值時，要在注射器筒______時記下彈簧測力計的示數；用如圖丙所示裝置測出木塊運動時所受到的滑動摩擦力，要在拉動木塊沿水平方向做____運動時讀數，根據_____ 的知識可知，測力計的示數就等于木塊所受滑動摩擦力的大?。?br/>（2）圖乙估測大氣壓值實驗中，如果所用的彈簧測力計的量程是0～10N，注射器活塞的橫截面積為0.5cm2，則______（選填“能”或“不能”）測出大氣壓的大?。ㄔO大氣壓強約為1.0×105Pa）；
（3）如圖丁所示，利用已調零的圓筒測力計測得物體的重力為G，則物體浸沒在水中時所受浮力為______G；
（4）如圖戊所示，在探究杠桿平衡條件的實驗時，先在杠桿兩側掛鉤碼進行實驗探究，再用彈簧測力計取代一側的鉤碼繼續探究，這樣做的最終目的是______。
A．便于直接讀出拉力的大小
B．便于提供不同方向的拉力
C．便于正確認識力臂
D．便于測量力臂的大小
10．如圖所示，是小明在八年級物理學習過程中所做的幾個實驗。請你幫他完成以下問題：
（1）如圖甲所示，使輕薄卡片繞其中心在豎直平面旋轉一定角度，然后松手，觀察小卡片的狀態。該實驗可證明二力平衡的條件之一是：兩個力應______；
（2）如圖乙所示，從A、B兩孔流出的水流落點不同。這說明______；
（3）如圖丙所示，用電風扇對著機翼模型吹風，發現彈簧測力計示數變小。這說明______；
（4）如圖丁所示，將扎在氣球上的氣針頭插入籃球的氣門內，氣球隨即膨脹，杠桿失去平衡。該實驗說明______。
四、計算題
11．如圖所示為某同學測量大氣壓強的實驗裝置，為了減小實驗誤差，該同學分兩步實驗進行：第一步，把注射器的活塞推到注射器筒的底端，然后緩慢向右勻速拉動針筒，此時彈簧測力計示數為2.1N；第二步，仍然把注射器的活塞推到注射器筒的底端，并用橡皮帽封住注射器的小孔，然后緩慢向右勻速拉動針筒，此時彈簧測力計的示數為9.1N。已知注射器活塞的面積為0.7cm2。試求：
（1）針筒與活塞之間的摩擦力f；
（2）空氣對針筒的壓力F；
（3）該同學測出的大氣壓強p。
12．盛有水的薄壁圓柱形容器置于水平地面，容器足夠高，其底面積為3×10-2m2，將質量為3千克的物體A浸沒在水中?，F測得物體A浸沒前、后水對容器底部的壓強p水及容器對水平地面的壓強p容，并記錄在下表中。求：
水對容器底部的壓強（帕） 容器對地面的壓強（帕）
物體A浸沒前 4900 5100
物體A浸沒后 5390 6080
（1）物體A浸沒前，容器中水的深度h水；
（2）物體A浸沒前，容器對地面的壓力F容；
（3）根據已有信息，是否可以求出物體A的密度，若可以，通過計算說明物體A的密度ρA；若不可以，請說明理由。

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