2.3 大气压强精选练习-2024-2025学年科学八年级上册(华东师大版)
2024-09-26
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学华东师大版(2012)八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 3 大气压强 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 318 KB |
| 发布时间 | 2024-09-26 |
| 更新时间 | 2024-10-16 |
| 作者 | 良知科学工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47569445.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年华师大版科学八年级第二章大气压强精选练习
1.如图所示是某科学兴趣小组利用自制的简易取水器进行取水要经历的三个过程,若要成功完成取水,在三个步骤中手指对小孔的操作分别是( )
A.①堵住②不堵③堵住 B.①堵住②堵住③不堵
C.①不堵②堵住③不堵 D.①堵住②不堵③不堵
2.如图,带有橡胶塞的口服液所配制的吸管,通常一端做成尖口,其侧面刻有棱状条纹。下列有关分析正确的是( )
A.使用时应将吸管的a端插入橡胶塞
B.用吸管尖口插入橡胶塞可以减小对橡胶塞的压强
C.棱状条纹方便通气,有利于大气压将口服液压入口中
D.向下插入吸管的过程中,吸管对橡胶塞的摩擦力方向向上
3.小科在科技创新现场展示了科创作品。他把橡胶管一端放入位置较低盛有冷水的烧杯中,另一端与塑料瓶盖相连并密封,在空塑料瓶中倒入少许热水摇晃后倒掉,然后迅速用瓶盖盖住瓶口并拧紧,发现烧杯中的水通过橡胶管慢慢流入位置较高的瓶内,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.塑料瓶中倒入热水摇晃后倒掉,目的是让瓶内空气增加
B.用瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是让瓶内气压始终等于大气压
C.烧杯中的水流入塑料瓶,是利用了气体的流速对大气压的影响
D.烧杯中的水流入塑料瓶,是因为瓶内气压小于大气压
4.如图所示为某同学自制的“自动喂水器”模型。先用一矿泉水瓶装满水,倒置于水盆中,盆中水被食用后,瓶口慢慢露出水面,空气会逐渐进入瓶中,水就会慢慢流出。下列说法正确的是( )
A.瓶内水上方的气压大于外界大气压
B.瓶内水上方的气压等于外界大气压
C.若在瓶底开一孔,瓶中水不会流出
D.瓶内水位保持一定的高度是大气压作用的结果
5.如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是( )
A.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
B.外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强
C.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
6.如图所示的实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。对此,下列说法中正确的是( )
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力大于钩码的重力
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
7.医生为了给患者输液,用网兜把药瓶倒挂在支架上,瓶口插有输液管和空气管,如图所示。输液过程中,下列说法正确的是( )
A.如果血液回流到输液管中,可将药瓶适当的升高
B.瓶内药液对瓶盖的压强越来越大
C.瓶内上方气体的压强始终不变
D.空气管中的空气与药液接触处的压强小于大气压
8.如图所示是一种自制的乘车头部保护器的结构示意图,它实际是一个双面橡皮碗。下面关于这个保护器的说法错误的是( )
A.被玻璃“吸”住后,小皮碗内的气压小于大气压
B.挤出的空气越多,皮碗贴在玻璃上就越紧
C.皮碗受到的大气压力阻止皮碗上下移动
D.头部与玻璃撞击时皮碗起缓冲作用
9.在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,将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,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g,烧杯质量为100g,活塞面积为7×10﹣5m2,g=10N/kg轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为( )
A.1.26×105Pa B.1.10×105Pa
C.1.01×105Pa D.0.96×105Pa
10.如图所示,把装满水的量筒浸入水中,口朝下,将筒底向上提,在筒口离开水面之前,量筒露出的部分 ( )
A.是空的
B.有水,但不满
C.充满水
D.先是充满水,后来水会下降
11.某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验:把两个橡胶皮碗对在一起,用力挤出中间的空气,如图所示,把皮碗悬吊起来,在皮碗下挂重物,逐渐增加所挂的重物,测出最多能挂的物重G,再测出此时皮碗的直径d,皮碗的重忽略不计,则根据这些数据计算大气压p的公式是( )
A.p= B.p= C.p= D.p=πd2G
12.如图所示的容器内盛有空气,活塞可左右移动且不漏气,容器中有一木球,当用力F向右推动活塞时,下列说法中正确的是( )
A.木球对容器的压力将增大
B.木球对容器的压力将减小
C.木球对容器的压力将不变
D.无法比较木球对容器压力的大小
13.如图所示,外界大气压为75cmHg柱的,管内封闭的水银柱高是40cm,若在管顶开一个小孔,则( )
A.管内水银会向上喷出
B.管内水银柱高度不变
C.管内水银柱稍有下降
D.管内水银柱下降到与管外水银面相平
14.小宁在进行估测大气压实验时,首先读出注射器所标容积为V,用刻度尺量出其有刻度部分的长度为L;再用弹簧测力计慢慢拉注射器的活塞,如图甲所示,活塞刚好被拉动时,弹簧测力计的示数为F1;然后他将活塞推到注射器底端(排出里面空气),用橡皮帽封住注射器的小孔,如图乙所示,用弹簧测力计慢慢拉注射器的活塞,活塞刚好被拉动时,弹簧测力计的示数为F2,则他测量出的大气压强为( )
A.p= B.p=
C.p= D.p=
15.某同学在测量某液体密度时,将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,左侧容器中盛有密度已知的液体,右侧容器中盛有待测液体,先用抽气机抽出U形管内部分空气,再关闭阀门K,如图示意。下列操作中,必须的是( )
A.保持两容器内液面相平
B.尽可能将管内空气抽出
C.用刻度尺测量h1和h2
D.以上都对
16.如图所示的装置,抽气前气球内气体压强 大气压;抽气时玻璃瓶内的气球在膨胀,说明气球内气体压强 玻璃瓶内气体压强,从而推测此时瓶内的气体压强 大气压(选填“大于”、“等于”、“小于”)
17.如图是小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出注射器带刻度部分的长度L为10cm,即可算出活塞横截面积为0.2cm2。
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当 时,记下弹簧测力计的示数F=2.1N,据此可测得大气压值p= Pa。
(3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,慢慢退回注射器筒。在活塞刚要到针筒内底部时弹簧测力计示数为F′,则大气压值p= (用F、F′、V、L表示)
18.如图所示是一个饮水壶的部分结构示意图,a、b是出水管的两端,壶内水面低于出水管的a端,活塞与壶口接触紧密且能自由移动。用力向下压活塞,在水从a端匀速流出(壶内水面始终高于b端)的过程中,壶内气体的温度保持不变。
(1)壶内气体压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压。
(2)向下压活塞的力F逐渐 。(选填“变小”、“不变”或“变大”)
19.如图所示,盛有适量水的瓷盘中央,固定一支点燃的蜡烛,将一个透明的玻璃杯倒扣到蜡烛上,蜡烛的火焰最终会 。杯中水柱的升高是由于杯内气体的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压,此后在将杯子慢慢提起且未离开水面之前,杯内气压 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
20.某品牌的酸奶吸管侧面有一条明显的凹槽,而一般的酸奶吸管大多外壁平整光滑,两种吸管的截面形状如图所示。这两种吸管都能吸饮料,是利用 工作的, (填“有”或“没有”)凹槽的吸管吸酸奶时更省力,且酸奶盒不易变瘪。
21.如图所示是工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃的情况。图中E为一圆形吸盘,其面积是0.05米2,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1米厚度为8毫米,则该平板玻璃的重力是 牛。若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,则吸盘内的气压至少应比外界大气压小 帕。(玻璃的密度是2.5×103千克/米3)
22.如图甲所示的覆杯实验中
(1)硬纸片不会掉下的事实是 存在的证据;
(2)有同学认为实验中是水粘住了纸片,老师用如图乙所示装置进行实验,随着空气被抽出,纸片掉下了,排除了纸片是被水粘住的可能。若换用容积和高度均相同,而杯口更小的杯子进行实验,要使同一硬纸片掉下,相同情况下需要抽气的时间会 (填“变短”、“变长”或“不变”)。
23.如图所示,瓶内盛有一定量水,瓶壁上有三小孔,分别塞有a、b、c三塞子,玻璃管中水面高于b低于a,玻璃管下端高于c低于b。则只拔出a时发生的现象是 ,只拔出b时发生的现象是 。(选填序号:①向外流水、②向里冒气泡、③没有现象)
24.某校拓展研究小组同学想利用如下实验方案一粗略测量某地大气压的值,装置如图甲所示:
步骤一:把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
步骤二:如图所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
步骤三:读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
步骤四:用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
根据以上实验步骤,研究小组同学发现测量结果误差比较大,综合分析后,找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦。
回答下列问题:
(1)注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果偏小。同学们联想到去医院打针时的情景,改进方法将注射器内空气排尽。他们的方法是 。
(2)方案一测量过程中活塞与注射器筒壁间有摩擦,会使测得的大气压值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
在实际操作中,同学们发现除上述两个原因会引起测量结果出现误差外,我们还很难准确读取弹簧测力计的示数,于是他们对测量方案进行了改进,设计了实验方案二,其实验装置如图乙所示。
①按改进方法将注射器内空气排尽,用橡皮帽封住注射器的小孔;
②向烧杯中缓慢加水,当活塞向左匀速滑动时,测得烧杯和水的总重为G1;
③然后 ,当活塞向右匀速滑动时,测得烧杯和水的总重为G2;
④测得活塞面积为S;
⑤计算大气压值p。
(3)将方案二中的实验步骤③补充完整。
(4)利用方案二,本次测量的大气压值p= (用方案二步骤中的字母表示)。
25.同学们,平时吹气球时你是不是有这样的经验:开始时最费劲,然后越来越省力。这是为什么呢?小金同学对此展开了探究:
(1)小金利用气压传感器测量了同一个气球内气压随气球体积变化的数据,如表所示(温度变化忽略不计,实验时气球外部的气压是1.01×105Pa)。
气球体积变化(ΔV/L)
0.1
0.2
0.3
0.4
内部气压(p/×105Pa)
1.09
1.05
1.03
1.02
根据上述表格数据你可以得出什么结论:当外界气压一定时,相同材质的气球 。
(2)小金又换其它气球作同样的测量,结合第(1)小题结论可解释用嘴吹气球时: 。
(3)应用探究后小金突发奇想,如果两个相同材质的气球一个吹成大球,一个吹成小球,然后将它们用带阀门的玻璃管连接在一起,如图所示。
现打开阀门使大小气球连通,你认为小球会怎么变化? ,请判断并说明理由: 。
26.高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,其内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减少,现在一个直径为24cm、空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。则:
(1)高压锅内气体能达到的最大压强为多少?
(2)商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应再配备一个质量为多少克的限压阀?(g取10N/kg)
27.一款新型家用电梯(如图所示)正走进我们的生活,它外形是长圆筒,升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。已知外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为120kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为300N,底部和顶部面积均为1m2。
(1)请用所学知识分析说明该新型家用电梯是如何实现向上运动的。
(2)低压区的气压降到9.8×104Pa时,作用在电梯室上表面的大气压力是 牛。
(3)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是 。
28.如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,g取10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
29.学习了大气压的知识以后,小柯对大气压强有多大产生疑问,想亲自证实一下;如图所示,小柯将带挂钩的吸盘“吸”在光滑的玻璃下表面,测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为5cm2,向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为4kg。
(1)根据实验所得数据计算大气对吸盘的压力为 N。
(2)根据已知数据推算出大气压的值(写出计算过程)。
(3)若要挂住更重的货物可进行改进的方法是 。
30.某简易喷雾器的结构简图如图所示。当快速推活塞时,会观察到什么现象?请你解释这个现象。
2024-2025学年华师大版科学八年级第二章大气压强精选练习
参考答案与试题解析
1.【分析】(1)小孔不堵时,把瓶子插入水中,瓶子与容器构成连通器;
(2)堵住小孔,向上提瓶子,大气压支持着瓶子中的水不流出;
(3)倒水时,放开小孔,瓶子中的水在重力作用下流出。
【解答】解:第一个图,装进水,小孔不堵时,把瓶子插入水中,瓶子与容器构成连通器,最后水不流动时,瓶子里边和瓶子外部的水面相平;第二个图,转移水,堵住小孔,向上提瓶子,大气压支持着瓶子中的水不流出;第三个图,倒出水,放开小孔,瓶子中的水在重力作用下流出。
A、①堵住,水进不去瓶子,②不堵,水提不起来,③堵住,水放不出,故A错误;
B、①堵住,水进不去瓶子,故B错误;
C、①不堵,水浸入瓶子,②堵住,把水提起来,③不堵,把水放出去,故C正确;
D、①堵住,水进不去瓶子,故D错误。
故选:C。
【点评】本题涉及到大气压应用,连通器原理,难度不大。
2.【分析】(1)从增大压强的角度分析吸管一端做成尖口与平口相比的好处;
(2)从大气压的角度分析吸管表面棱状条纹的作用;
(3)物体受到摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
【解答】解:
AB、吸管一端做成尖口,用同样大小的力将吸管尖口插入橡胶塞时,胶塞的受力面积比平口小,根据p=可知,尖口对胶塞产生的压强比平口大,吸管容易插入胶塞中,所以应将吸管b端插入橡胶塞,故AB错误。
C、棱状条纹可以让空气进入瓶内,使瓶内气体与大气相通,大气压将口服液压入口中,故C正确。
D、向下插入吸管的过程中,橡胶塞相对于吸管向上运动,所以吸管对橡胶塞的摩擦力方向向下,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了增大压强的方法、大气压的应用、摩擦力方向的判断,在日常生活中,有些现象看起来好像差不多,但其蕴含的物理原理却完全不同,如何将其与理论联系在一起是解决这类问题的关键。
3.【分析】(1)水蒸气液化,体积变小;
(2)将瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是不让大气进入瓶中;
(3)烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,利用大气压强;
(4)烧杯中的水上升,是由于大气压的作用。
【解答】解:A、往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿瓶内水蒸气液化,体积变小,瓶内气体压强变小,故A错误;
B、将瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是不让大气进入瓶中,水蒸气液化,体积变小,瓶内气压小于大气压,故B错误;
C、烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是大气压强的作用,故C错误;
D、烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是因为瓶内气压小于大气压,烧杯中的水在大气压的作用下,流入塑料瓶,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了大气压的存在,是基础题。
4.【分析】(1)倒放在盆景盘中塑料瓶有空气进入后,外界大气压的大小等于瓶内气压和水压之和;
(2)若在瓶底开一孔,则瓶内外气压相平衡;
(3)大气压可支撑约10m高的水柱。
【解答】解:AB、倒放在盆景盘中塑料瓶有空气进入后,外界大气压的大小等于瓶内气压和水压之和,所以瓶中水面上的空气压强小于大气压强,故AB错误;
C、若在瓶底开一孔,则瓶内外气压相平衡,则瓶中水就会流出直至瓶中水面与盆景中水面相平,故C错误;
D、瓶口被浸没,瓶内水位保持一定的高度没有流出,是大气压作用的结果,故D正确。
故选:D。
【点评】理解大气压的存在,能够正确分析瓶内外各种压强之间的关系,可解答此题。
5.【分析】在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面高度差取决于外界大气压的大小,在正常测量时,外界大气压不变,水银柱的高度差就不会改变。
【解答】解:由图知,玻璃管竖直时,水银柱高为76cm,倾斜后水银高为74cm。
A、大气压不变,仍能支持76cm的水银柱,而倾斜后水银充满全管,水银高为74cm,水银柱产生压强减小,所以水银对玻璃管上端有压强,故A正确;
B、由图知,玻璃管竖直时,水银柱高为76cm,所以外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强,故B正确;
C、玻璃管倾斜后能够充满全管,说明上端无水银的部分肯定是真空,若不是真空,管内水银不会充满全管,故C正确;
D、玻璃管倾斜后,上端碰出一小孔,试管上端也存在大气压强,管内水银在重力作用下会下降,而不会向上喷,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了托里拆利实验的原理,能知道玻璃管倾斜时水银柱的长度大于水银柱的竖直高度是本题的关键。
6.【分析】根据P=进行分析判断,要想测出大气压,则需要知道压力和接触面积的大小;根据甲、乙两种情况下物体都处于平衡状态进行受力分析,再根据二力平衡条件判断力的大小,二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,四个条件必须同时满足;据此答题。
【解答】解:A、甲图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力,并且二力是一对平衡力;在水平方向受大气对吸盘的压力和墙对吸盘的支持力,二力也是一对平衡力;因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系,故A错误;
B、乙图中吸盘受到大气对下面吸盘向上的压力和物体对下面吸盘向下的拉力,并且这两个力是一对平衡力,故大气对下面吸盘向上的压力等于钩码的重力,故B错误;
C、由A选项的分析可知,甲图不能求出大气对吸盘的压力,故不可以粗测大气压的值,故C错误;
D、由B选项的分析可知,乙图能求出大气对吸盘的压力,再测出吸盘的面积,根据压强公式可以粗测大气压的值,故D正确。
故选:D。
【点评】正确地对物体进行受力分析、知道静止状态是平衡状态,处于平衡状态的物体受平衡力作用计算有用力的大小;重点是明确测定大气压的原理。
7.【分析】此题利用液体压强的计算公式以及大气压强的知识来进行分析。
【解答】解:A、血液回流到输液管中说明药液压强小药瓶升高可以增大压强;
B、瓶内药液深度减小对瓶盖的压强越来越小;
C、瓶内上方气体的压强与瓶内药液压强之和等于大气压强,药液压强减小所以瓶内上方气体的压强应变大;
D、空气管中的空气与药液接触处的压强应等于大气压。
故选:A。
【点评】此题分析了药液压强与血压,以及大气压强的关系,灵活运用二力平衡的知识可解决此题。
8.【分析】(1)将吸盘里的空气排出,则玻璃在大气压的作用下被皮碗吸住;
(2)摩擦力是阻碍物体相对运动的力,与物体相对运动的方向相反。
【解答】解:A、被玻璃“吸”住后,皮碗内的气压小于大气压,在气压差的作用下,皮碗牢牢的吸在玻璃上,故A正确;
B、挤出的空气越多,皮碗内外的压强差就越大,皮碗贴在玻璃上就越紧,故B正确;
C、阻止皮碗上下移动的是皮碗受到的摩擦力,其方向竖直向上,而不是皮碗受到的大气压力,故C错误;
D、皮碗具有弹性,头部与玻璃撞击时皮碗起缓冲作用,故D正确。
故选:C。
【点评】本题借助乘车头部保护器考查相关的物理知识,注重了物理知识与生活实际的联系,属于中考的常见类型。
9.【分析】当注射器中的活塞开始向左滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相同;当注射器中的活塞开始向右滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相反。
【解答】解:当注射器中的活塞开始向左滑动时,G1=(0.88+0.1)kg×10N/kg=9.8N,对活塞受力分析:f+F=G1=9.8N;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,G2=(0.46+0.1)kg×10N/kg=5.6N,对活塞受力分析:F﹣f=G2=5.6N;
两式联立解得:F=7.7N;
∴p===1.10×105Pa;
故选:B。
【点评】利用注射器测量大气压时,用到的公式是p=,所以要分别得出大气压力F和活塞的横截面积S.利用二力平衡可得出大气压力,并知道活塞的面积S,便可求出大气压的值了。
10.【分析】(1)大气压能支持水柱的高度我们可以通过公式p=ρgh的变形h=求出,结果表明,大气压能支持约10m高的水柱,所以一只量筒的水当然就可以轻松被托住,而不会流出。
(2)一个标准大气压:1.01×105pa。
【解答】解:
由p=ρgh得:
h==≈10.1m,
即大气压能支持约10.1高的水柱,量筒中的水当然还是满的;
如果量筒中进入了部分空气,才可能出现“有水,但不满”的情况。
故选:C。
【点评】一个标准大气压能支撑760mm水银柱,能支撑约10m高的水柱,所以托里拆利实验使用水银来做。
11.【分析】求出皮碗的表面积,即受力面积;根据最大物重,可知物体对皮碗的拉力,根据二力平衡得出大气对皮碗的压力,利用p=推导出大气压的表达式。
【解答】解:皮碗的表面积S=πr2=π,
根据题意可知,最多能挂的物重G等于对皮碗的拉力,
而大气对皮碗的压力与物体对皮碗的拉力是一对平衡力,则F=G,
所以,大气压:p====。
故选:C。
【点评】此题考查大气压强的计算,关键是根据二力平衡得出大气对皮碗的压力,此题难度适中,适合学生训练,属于中档题。
12.【分析】(1)在活塞向右推动的过程中,因为封闭的空气的体积减小,但质量不变,所以空气的密度增大;
(2)根据F浮=ρ空气gV排,利用控制变量法判断浮力的变化情况;
(3)A球受力平衡,再根据F浮+F支=G和力的作用是相互的判断对容器底的压力变化情况。
【解答】解:(1)在活塞向右移动时,里面封闭的空气质量不变、体积减小,由ρ=可知,里面空气的密度增大;
(2)A球浸没在里面的空气中,A球的体积不变
A球在空气中排开的体积与它自身的体积相等,即V排=VA;
知道空气的密度ρ空气增大,由浮力计算公式F浮=ρ空气gV排可知A球受浮力增大,
(3)对A球进行受力分析,它受到重力、浮力和支持力的作用,
根据二力平衡的知识F浮+F支=G,
A球受浮力F浮增大,G不变,容器底对它的支持力F支减小,
根据物体间力的作用是相互的,F压=F支,木球A对容器底的压力变小。
故选:B。
【点评】(1)本题的关键在于气体质量不变,体积变化导致密度变化,从而导致浮力的变化,最后归结到压力的变化,这个推理过程是解决问题的关键;
(2)本题考查知识点比较多:密度的公式、阿基米德原理公式的变形、平衡力的知识,一般不容易做出来。
13.【分析】在玻璃管的顶部穿一小孔,则管内外构成连通器,液面将会相平。
【解答】解:玻璃管的顶部穿一小孔,则玻璃管内外都与大气压相通,构成了连通器,则管内的水银液面将下降,最终与管外液面相平。故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查对托里拆利实验的掌握情况,属于基础知识,难度较小。
14.【分析】首先通过分析可以看出,此题中测量大气压利用的原理是公式p=,这里的F便是大气作用在注射器横截面上的压力,而S则是注射器的横截面积。仔细分析甲、乙两图的区别可以看出,甲图中因为没有盖橡皮帽,所以注射器内外气体连通,压强相等,此时弹簧测力计的示数实际是活塞与筒壁的摩擦力,而图乙中因为内部接近真空,几乎没有气压,所以此时弹簧测力计所测是大气产生的压力,当然也包括了活塞与筒壁的摩擦力。
【解答】解:设注射器的刻度部分长为L,其容积为V,则注射器的横截面积为S=,
图甲的弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁的摩擦力F1,
图乙的弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁的摩擦力F1+大气的压力=F2,
所以,大气对活塞产生的压力实际为F2﹣F1,
代入压强公式p===(F2﹣F1),故D正确。
故选:D。
【点评】明确本实验是测量大气压的原理是p=是成功的第一步;然后再根据注射器为圆柱体的特点,利用容积和长度表示出其横截面积,是第二步;最后搞清甲、乙两次实验中弹簧测力计的示数所反映出来的力的大小包括哪些,这是最关键的第三步,也是最容易出错的一步。
15.【分析】由平衡条件得,左侧液柱:p0=ρ1gh1+p气,右侧液柱:p0=ρ2gh2+p气,结合图可解。
【解答】解:A、由题意可知,左侧液柱:大气压p0=ρ1gh1+p气,右侧液柱:大气压p0=ρ2gh2+p气,此时已达到平衡,由于液体密度不同,所以液柱高度不同,故A错误;
BC、用抽气机抽出U形管内部分空气,使管内气压低于大气压,这样两边会存在液柱,根据p内+ρ液已知gh1=p内+ρ液gh2得ρ已知gh1=ρ液gh2,液体的密度为:ρ液=•ρ已知,用刻度尺测量h1和h2就可以得出液体的密度,此时不需要尽可能将管内空气抽出,故B错误,C正确;
D、因为AB错误,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查液体压强的计算与理解,注意分析题意整个状态平衡,利用平衡关系分析解决是能力的考查重点。
16.【分析】抽气前气球内外都与大气相通,此时气球内的气体压强与大气压相等;抽气时,气球膨胀说明内部气压大于气球外部气压进一步说明瓶内的气压减小。
【解答】解:抽气前气球内外都与大气相通,此时气球内的气体压强与大气压相等;抽气时,气球膨胀说明内部气压大于气球外部气压进一步说明瓶内的气压减小。
故答案为:等于;大于;小于。
【点评】本题考查了气体压强与气体体积之间的关系。
17.【分析】(2)根据压强公式计算压强大小;
(3)由题意知,考虑活塞与筒壁之间的摩擦时,外界大气对活塞的压力为,根据压强公式求得压强p′的表达式;
(4)若筒内空气没有排尽,则所需拉力偏小,所测大气压值就偏小。
【解答】解:(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,
大气压:=;
(3)由题意知,设外界大气对活塞的压力为F0,活塞与筒壁之间的摩擦为f,第一次活塞被拉出注射器时,活塞受力情况为:F=F0+f,第二次活塞退回注射器时,活塞受力情况为:F0=F′+f,则外界大气对活塞的压力为F0=,故大气压值为;
故答案为:(2)注射器的活塞开始滑动;1.05×105;(3)。
【点评】本题考查大气压的测量实验,要求学生会应用公式设计实验测量大气压,并能对实验误差进行分析评估,难度较大。
18.【分析】一定质量的气体,其体积越小,压强越大。根据气体体积的变化,可判断压强的变化,压力的变化等。
【解答】解:(1)由图可知,当下压活塞时,壶内气体的体积会变小,同时,壶内气体的压强会变大,大于壶外的大气压强;
(2)由于壶内气体的压强变大,所以,壶内气体对活塞产生的向上的压力也变大,则向下压活塞的力F也会逐渐变大。
故答案为:(1)大于;(2)变大。
【点评】本题主要考查了对饮水壶内气体压强,熟悉其结构和工作原理,是正确解答的关键,难度一般。
19.【分析】蜡烛的燃烧,会消耗掉杯内上方的氧气,使其内部压强减小,从这里入手,结合大气压强的知识,即可得到答案。
【解答】解:蜡烛在杯内燃烧时,消耗杯中的氧气,最后熄灭,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。此后在将杯子慢慢提起且未离开水面之前,杯内气体的体积变大,气压变小。
故答案为:熄灭;小于;变小。
【点评】明确蜡烛燃烧造成杯内气压降低是解决此题的关键。日常生活中各种对大气压利用的实例,都有一个共同点:是内部气压小于外部气压。如何减小的内部气压要具体情况具体分析。
20.【分析】(1)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象;
(2)根据两种管“吸”管的内部构造,注意哪个吸管容易形成这个“气压差”即可。
【解答】解:吸管吸酸奶时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料酸奶被压进吸管里,
吸管插入酸奶后,由于酸奶吸管的外壁比较光滑,它与酸奶的橡胶瓶盖紧密接触,空气很难进入,因此很难形成这个“气压差”,所以很难“吸”上酸奶;
而凹槽的吸管利于空气的进入,酸奶在大气压的作用下很容易被压入口中。
故答案为:大气压;有。
【点评】解答此题的关键是根据题目中提供的“两种吸管的形状不一样,普通吸管外壁光滑,凹槽的吸管外壁有棱”比较得出哪个吸管利于空气的进入,这是此题的突破点。
21.【分析】(1)根据V=L×L×h和m=ρV,由G=mg算出算出平板玻璃的重力;
(2)玻璃的质量吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,此时大气压力等于玻璃板的重力,而大气压力就等于吸盘内外气压差与圆形吸盘面积的乘积。根据此等式求出气压差,即为吸盘内的气压至少应比外界大气压小的值。
【解答】解:(1)平平板玻璃的体积:
V=L×L×h=1m×1m×8×10﹣3m=8×10﹣3m3;
根据ρ=知,
平板玻璃的质量:
m=ρV=2.5×103kg/m3×8×10﹣3m3=20kg,
板玻璃的重力:G=mg=20kg×10N/kg=200N;
(2)吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,此时大气压力等于玻璃板的重力,F=G=ΔpS,
所以吸盘内外存在的压强差为Δp====4000Pa,即吸盘内的气压至少应比外界大气压小4000Pa。
故答案为:200;4000。
【点评】本题考查压强的计算和大气压的存在,大气压强产生大气压力,使吸盘吸住玻璃板,当大气压力大于或等于玻璃板重力的时候才能吸住并悬空。
22.【分析】(1)大气在各个方向上都会产生压强,硬纸片在大气压力作用下不会掉下来;
(2)变化后,纸片上下受到的压强不变,据此分析回答。
【解答】解:
(1)杯口朝下时,由于杯内没有空气只有水,而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压,故纸片就被大气压给“顶”住了。此实验证明了大气压的客观存在;
(2)要使纸片下落,纸片上下受到的压强应该相等,容积和高度均相同,纸片受到上面的水的压强是一定的,
设纸板刚好脱落时的气压为p,由平衡力的知识则有:ρ水ghS+G=pS,
所以p=+=ρ水gh+,
因为S变小,题中没说纸板重力G忽略不计,所以p变大,所以抽气时间变短。
故答案为:(1)大气压;(2)变短。
【点评】本题是考查探究大气压存在的实验,是一道创新题,分析清楚实验操作及现象是解题的关键。
23.【分析】利用液体压强P=ρgh分析a、b、c与大气压的大小关系即可解题。
【解答】解:瓶口用橡皮塞盖紧,瓶塞中央插一根两端开口的玻璃管,玻璃管中水面高于b低于a,则b、c两处压强大于外界气压,a处小于外界气压,则只拔出a时发生的现象是,a处无水流出,且向里冒气泡;
只拔出b时发生的现象是b处向外流水。
故答案为:②;①。
【点评】要使水流出,此处压强应大于大气压。
24.【分析】(1)将注射器装满水,排出里面的气体;
(2)根据活塞和筒壁间有摩擦时引起的拉力大小的变化去判断最后的测量的大气压值的变化;
(3)(4)当注射器中的活塞开始向左滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相同;当注射器中的活塞开始向右滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相反。
【解答】解:(1)将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口,可以采用这一简单的方法将注射器内空气排尽;
(2)若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,则拉动活塞的拉力会变大,由p=可知,将导致测得的大气压值偏大;
(3)测出了注射器中的活塞开始向左滑动时烧杯和水的总重为G1,然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为G2,
(4)当注射器中的活塞开始向左滑动时,对活塞受力分析:f+F=G1;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,对活塞受力分析:F﹣f=G2;
两式联立解得:F=,所以,大气压:p===。
故答案为:(1)将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口活塞;(2)偏大;(3)向外缓慢抽水;(4)。
【点评】本题考查大气压强的测量的有关知识,知道利用注射器测量大气压时,用到的公式是p=,所以要分别测大气压力F和活塞的横截面积S,利用二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力,利用几何知识可得出活塞的面积S,便可求出大气压的值了。
25.【分析】(1)分析表格数据可得出结论;
(2)根据(1)结论可知气球体积变化越大,内部气压越小,所以吹气球时,开始最费劲,然后越来越省力;
(3)小球内的气压大于大球内的气压,打开阀门后,气体从气压大的地方流向气压小的地方。
【解答】解:(1)由表中数据可知,随着气球体积变化ΔV增大,内部气压p在减小,故可得出结论:当外界气压一定时,相同材质的气球体积变化越大,内部气压越小;
(2)根据(1)结论可知,气球体积变化越大,内部气压越小,所以,吹气球时,随着气球体积增大,感觉越来越省力,即开始时最费劲,然后越来越省力;
(3)由于气球体积变化越大,内部气压越小,所以小球内的气压大于大球内的气压。打开阀门,使大、小气球连通,气体会从气压大的地方流向气压小的地方,即小球内的气体会流向大球,所以小球会变小。
答:(1)体积变化越大,内部气压越小;(2)随着气球体积增大,感觉越来越省力;(3)小球会变小;小球内的气压大于大球内的气压。
【点评】本题考查气体压强与体积的关系,能从表格数据通过分析得出结论是本题的关键。
26.【分析】(1)已知限压阀的质量,根据G=mg求出限压阀的重量;锅内最大气压等于外界大气压与限压阀产生的压强之和;
(2)由经检验锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,可知原来的限压阀不能继续使用;根据锅内气体的最大压强和大气压可计算出作用在限压阀上的压强,然后根据限压阀出气口横截面积可求出限压阀的压力,此时压力即为其重力,然后即可求出限压阀的质量。
【解答】解:(1)限压阀的重量为:
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
高压锅内气体能达到的最大压强为:
p=p0+=1.0×105Pa+=2×105Pa;
(2)p限=p最大﹣p0=1.8×105Pa﹣1×105Pa=0.8×105Pa,
根据p=可得限压阀受到的压力为:
F限=p限S=0.8×105Pa×10×10﹣6m2=0.8N,
G=F限=0.8N,
限压阀的质量为:
m===0.08kg=80g。
答:(1)锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa;
(2)不能,应该再配一个质量为80g的限压阀。
【点评】此题涉及到大气压的综合应用,重力的计算,压强大小及其计算的等知识点,这是一道数学与物理的综合性题目,要求学生要具备一定的学科综合能力,计算时还要注意统一使用国际单位制单位。
27.【分析】(1)根据顶部和底部气压的变化分析;
(2)根据F=pS求出压力的大小;
(3)根据G=mg求出电梯的重力;然后求出高压区和低压区的压强差,根据F=pS求出压力;
对电梯室受力分析求出物体的重力,根据m=求出物体质量的大小。
【解答】解:
(1)抽气泵抽气,顶部气压减小,当顶部气压减小到一定程度,而底部气压不变,此时底部大气压大于顶部大气压,产生了一个向上的压强差、压力差,电梯室上升;
(2)根据p=可知,作用在电梯室上表面的大气压力为:
F=pS=9.8×104Pa×1m2=9.8×104N;
(3)电梯的重力为:G电梯=mg=120kg×10N/kg=1200N;
此时高压区和低压区的压强差为:Δp=1×105Pa﹣9.5×104Pa=5×103Pa,
电梯室受到的压力差为:F'=ΔpS=5×103Pa×1m2=5×103N;
电梯匀速下降时,处于平衡状态,受到的合力为0,
则可装物体的重力为G=F'+f﹣G电梯=5×103N+300N﹣1200N=4100N;
故可装的物体质量为:m===410kg。
故答案为:(1)抽气泵抽气,顶部气压减小,当顶部气压减小到一定程度,而底部气压不变,此时底部大气压大于顶部大气压,产生了一个向上的压强差、压力差,电梯室上升;(2)9.8×104;(3)410kg。
【点评】本题考查了大气压的应用、受力分析、压强公式的应用,是一道综合题,有一定的难度。
28.【分析】(1)先算出限压阀的重力,然后算出气孔的面积,最后根据压强公式p=计算压强;
(2)锅内气压应该是一标准大气压与限压阀压强之和;知道了锅内气压,对照图象,就可以找出锅内的最高温度。
【解答】解:(1)限压阀的重力:G=mg=0.072kg×10N/kg=0.72N,
气孔的面积:S=12mm2=1.2×10﹣5m2
限压阀对气孔处气体产生的压强:
p====6×104Pa;
(2)由题意知:锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和,则锅内气压是1.0×105Pa+6×104Pa=1.6×105Pa;
对照图象可知,当气压为1.6×105Pa时,所对应的温度大约是115℃。
答:(1)限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强为6×104Pa;
(2)在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是1.6×105Pa;利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是115℃。
【点评】本题属于物理知识在生活中的实际应用。计算是本题的一个易错点,一定要注意单位的统一。
29.【分析】(1)大气作用在吸盘上的压力等于吸盘、小桶和沙子的总重力,即F=G=mg;
(2)已知压力和受力面积根据公式计算大气压强;
(3)因为大气压力等于物体的总重力,所以可从增大压力的角度思考改进方法。
【解答】解:(1)大气对吸盘的压力为:F=G=mg=4kg×10N/kg=40N;
(2)大气压强的值为:p===8×104Pa
(3)根据公式G=F=pS可知,增大吸盘的受力面积,可以增大大气压力,进而挂住更重的货物。
故答案为:(1)40;
(2)大气压强的值为:p===8×104Pa;
(3)增大吸盘的受力面积。
【点评】本题考查重力、大气压力的计算,关键考查物理知识在生活中的应用。
30.【分析】(1)生活中常见的流体是空气和水,流体的流速越大的位置压强越小。
(2)液体受到向上的压强大于向下的压强时液体会上升。
【解答】答:当活塞向右快速推进时,气缸中的空气从喷筒快速流出,致使喷筒中的气压减小,在大气压的作用下,水在吸管中上升,最后从喷筒流出,受气流的冲击,被喷成雾状。
【点评】解决本题的关键是要明确哪里的空气流速大,压强小,由此产生的压力差方向向哪儿。
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