9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机【两大题型】-2024-2025学年八年级物理下册同步高频考点精讲与热点题型精练（人教版2024）

9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机【两大题型】 【题型一 活塞式抽水机原理】 1．（2024•上海期中）下列工具或装置中，利用大气压强工作的是（　　） A．拦河大坝 B．液体密度计 C．抽水机 D．液位计 解：A、拦河大坝是利用液体的压强随深度的增加而增加的原理，与大气压无关，故A符合题意； B、液体密度计，是利用浮力知识，故B不符合题意； C、抽水机是利用大气压强工作的，故C符合题意； D、液位计是利用连通器原理，故D不符合题意。 答案：C。 2．（2024•天津期末）下图所示装置，不是利用连通器原理工作的是（　　） A．活塞式抽水机 B．锅炉水位计 C．乳牛自动喂水器 D．船闸 解：A、活塞式抽水机是利用大气压来工作的，其结构不符合上端开口、底部连通的特点，不是连通器，故A符合题意； B、锅炉水位计的玻璃管和锅炉底部连通，上端开口，是利用连通器的原理制成的，故B不符合题意； C、乳牛自动喂水器的两个容器底部连通，上端开口，是利用连通器原理制成的，故C不符合题意； D、船闸工作时底部连通，上端开口，是利用连通器的原理制成的，故D不符合题意。 答案：A。 3．（2024•昆明期末）现实生活中，人们的许多活动，做法都跟我们学过的物理知识有关，下列对涉及压强的事例论述不正确的是（　　） A．水塔的供水系统应用了连通器的原理向各家供水 B．抽水机能将地下水抽上来，其实是大气压强的作用 C．拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体（坝里的水）的压强随深度的增加而增大 D．用高压锅煮食物熟得快是因为增大锅内气压，使液体（锅内的水）的沸点减小 解：A、水塔的供水系统应用了连通器的原理向各家供水，故A正确； B、抽水机能将地下水抽上来，其实是大气压强的作用，故B正确； C、拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体（坝里的水）的压强随深度的增加而增大，故C正确； D、用高压锅煮食物熟得快是因为增大锅内气压，使液体（锅内的水）的沸点增大，故D正确。 答案：D。 4．（2024•孝感期中）如图是活塞式抽水机工作的示意图，下列说法错误的是（　　） A．抽水机是利用大气压来工作的 B．在图甲中，当用力在Q处向下压手柄PQ时，手柄上的P点受到的作用力竖直向上 C．在图乙中，在Q点向上抬手柄PQ时，阀门B由于受液体压力而关闭，水被阻不能向下流动 D．这样的抽水机提升水的最大高度约为10m 解： A、抽水机是先将筒内的空气排出，使其内部压强较小，水在外界大气压的作用下被压到高处，所以抽水机是利用大气压工作的，故A正确； B、在图甲中，当用力在Q处向下压手柄PQ时，手柄上的P点对活塞一个向上的力，由于物体间力的作用是相互的，活塞对P的作用力是向下的，故B错误； C、在图乙中，在Q点向上抬手柄PQ时，阀门B由于受液体压力而关闭，形成一个闭合的空间，所以水被阻不能向下流动，故C正确； D、抽水机是利用大气压来工作的，一标准气压能支持10m高的水柱，故抽水机提升水的最大高度约为10m，故D正确。 答案：B。 5．（2024•海南模拟）如图所示，使用活塞式抽水机抽水时，它的柄是一个　省力　（选填“省力”或“费力”）杠杆；水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg，当大气压为1×105Pa时，抽水机抽水的最大高度是　10　m。 解：（1）在使用压水井的压杆压水的时候，手移动的距离大于活塞移动的距离，并且动力臂大于阻力臂，所以使用时它的手柄相当于省力杠杆； （2）由p＝ρgh可得，抽水机抽水的最大高度： h10m。 答案：省力；10。 6．（2024•青岛期中）活塞式抽水机工作时，活塞向上移动 　A　阀门关闭，水在 　大气压　的作用下冲开 　B　阀门，流入圆筒。 解：读图可知，活塞式抽水机在使用时，提起活塞时，阀门A受到上方大气压的作用而关闭，活塞下面的空气变稀薄，气压小于外界大气压，于是，低处的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒。 答案：A；大气压；B。 7．（2024•东莞模拟）抽水机是利用大气压抽水的，如图所示为活塞式抽水机的工作原理示意图，请完成下列填空。 甲图：提起活塞时，阀门　A　关闭，大气压迫使水推开阀门　B　，进入圆筒。 乙图：压下活塞时，阀门B　关闭　，活塞下面的水推开阀门A，涌入活塞上面。 丙图：再提起活塞时，阀门　A　关闭，它上面的水从出水管流出，大气压迫使水推开阀门B，水就进入圆筒。 解：读图可知，甲图中，提起活塞时，阀门A关闭，大气压迫使水推开阀门B，进入圆筒。 乙图中，压下活塞时，阀门B关闭，活塞下面的水推开阀门A，涌入活塞上面。 丙图中，再提起活塞时，阀门A关闭，它上面的水从出水管流出，大气压迫使水推开阀门B，水就进入圆筒。 答案：A；B；关闭；A。 8．（2024•武汉期中）如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中，活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动，A、B是只能向上开启的阀门。使用时，若提起活塞，阀门A受到 　大气压　的作用而关闭，活塞下面的气压 　小于　（填“大于”“等于”或“小于”）外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒（如图图甲所示）；当压下活塞时，阀门 　B　（填“A”或“B”）被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门 　A　（填“A”或“B”）进入圆筒的上部（如图乙所示，阀门未画出）；再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。与此同时，井里的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒（如图丙所示）。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。 解：读图可知，活塞式抽水机在使用时，提起活塞时，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞下面的空气变稀薄，气压小于外界大气压，于是，低处的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒。 当压下活塞时，阀门B受水的压力而关闭，水不能向下流，于是就冲开阀门A进入圆筒的上部。再提起活塞时，活塞上面的水使阀门A关闭，水被活塞提起，从侧管中流出来。 答案：大气压；小于；B；A。 【题型二 活塞式抽水机原理的应用】 9．（2024•长沙期末）办公室有一个简单的抽水机，当用手连续按压上部塑料筒时，水就会流出来；再按一下水管上方的黄色按钮，会听到“哧”的一声，筒内的水立刻退回到水桶内。如果塑料筒穿孔或者连接部分密封不好，设备无法正常抽水。关于这个设备，下列说法中正确的是（　　） A．向下按压塑料筒时，塑料筒内气体压强会变小 B．水由于塑料筒的吸引力而升上来 C．按下黄色按钮，水桶内的气压会变大 D．该设备能抽水是因为按压增大了桶内气压，利用内外压强差将水压出桶外 解：A、向下连续按压上部塑料筒时，水桶内气体质量变大，压强会变大，故A错误； B、内部气压变大，在内部气压的作用下，水被压上来，故B错误； C、按下黄色按钮，水桶内的气压会变小，水退后桶内，故C错误； D、该设备能抽水是因为按压增大了桶内气压，使得筒内气压大于外界气压，利用内外压强差将水压出桶外，故D正确。 答案：D。 10．（2024•菏泽期末）如图所示，是小明为宠物兔设计的“自动供水装置”。饮料瓶的侧底部开有较大的孔，用铁夹将瓶固定竖直悬于水槽中静止，孔口刚刚被水浸没下列说法不正确的是（　　） A．铁夹夹得越紧，瓶受到向上的摩擦力越大 B．瓶中水面能高于槽内水面是由于水受大气压作用 C．图中瓶内如果没有空气，水会充满整个瓶子 D．拧下瓶盖，装置会失去自动续水功能 解：A、瓶子在竖直方向上处于平衡状态，其受到向上的摩擦力大小与瓶和水的重力，以及所受浮力有关，与铁夹夹得松紧程度无关，故A错误； BC、瓶中水面能高于槽内水面是由于水受大气压作用，瓶内如果没有空气，则水会充满整个瓶子，故BC正确； D、拧下瓶盖，则瓶子与水槽构成连通器，容器中水面相平，则装置会失去自动续水功能，故D正确。 答案：A。 11．（2024•连云港模拟）水枪是孩子们喜爱的玩具，如图所示是常见的气压式水枪储水罐。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口，扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。在水不断喷出的过程中，则（　　） A．水的密度变小 B．气体的压强变大 C．气体的压强变小 D．水喷出的速度不断增大 解：开阀门后气体膨胀，体积增大，在水不断喷出的过程中，水的质量减小，但密度不变，气体压强减小，内能减小，水喷出的速度变小。故C正确，ABD错误。 答案：C。 12．（2024•深圳期末）如图1所示侧长图为我国战国时期的青铜汲酒器，取“应龙吸水”之意，反映了我国古人高超的智慧与非凡匠心。如图2所示①和②是使用该汲酒器取酒要经历的过程，要完成这两个过程，手指正确的操作分别是（　　） A．①在酒灌入汲酒器后摁住方孔，②将汲酒器放到碗上方后摁住方孔 B．①在酒灌入汲酒器后摁住方孔，②将汲酒器放到碗上方后松开方孔 C．①在酒灌入汲酒器后松开方孔，②将汲酒器放到碗上方后摁住方孔 D．①在酒灌入汲酒器后松开方孔，②将汲酒器放到碗上方后松开方孔 解：当汲酒器插入酒缸中时，应该松开方孔，此时汲酒器和酒缸就构成一个连通器，酒流入汲酒器；装酒时，摁住方孔，在大气压的作用下酒水不会流出，将汲酒器放到碗上方后松开方孔，酒倒入碗内，综上分析可知，故B正确、ACD错误。 答案：B。 13．（2024•福州期中）如图所示，是小华设计的小狗自动喂水装置。当小狗饮水使瓶口露出水面时，瓶内的水流出，到水面封住瓶口时，在大气压的作用下瓶内的水 　不再　（选填“继续”或“不再”）流出，此时瓶内气压 　小于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）瓶外的大气压。 解：当水面刚浸没瓶口，水不再流出时，说明外界大气压等于与瓶内气压和瓶内的水压之和，因此水不再流出是大气压的作用， 当瓶口露出水面，瓶内就会进入空气，水就会流出来，瓶内空气加上水的压强等于大气压，所以瓶内气压小于大气压强， 答案：不再；小于。 14．（2024•长春期末）擦窗机器人的发明帮人们解决了擦窗难的问题。机器人的腹部有吸盘，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压 　小于　（选填“大于”“小于”或“等于”）大气压而产生吸力，便能牢牢地吸在竖直玻璃上。吸盘与玻璃的接触面积为1×10﹣3m3，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为7.5×104Pa，则吸盘对玻璃的压力是 　75　N；当擦窗机器人在竖直玻璃上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力将 　不变　。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 解：擦窗机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气向外抽出，主机内部的气压减小，小于外面的大气压，大气压将机器人紧压在玻璃上。 根据压强公式，吸盘对玻璃的压力是 F＝pS＝7.5×104Pa×1×10﹣3m3＝75N 若用真空泵继续向外抽气，由于“擦窗机器人”在竖直玻璃上仍静止，在竖直方向上所受的摩擦力和重力是一对平衡力，其大小相等，由于机器人的重力不变，则机器人受到的摩擦力不变。 答案：小于；75；不变。 15．（2023•长沙模拟）小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图，用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出，塑料瓶内水面的上方是 　空气　（选填“空气”或“真空”）。使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中是由于 　大气压强　的作用。 解：当盆景中的水由于汽化和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水面时，一部分空气进入瓶中，瓶中的气压变大，则瓶中的水就要向外流，一旦瓶口再次被水淹没，瓶中的水又停止外流，塑料瓶内水面的上方是空气，这样盆景中的水就可以保持一定高度；当把装满水的瓶放入盆景的水中时，由于大气压作用在盆景中的水面，所以瓶中的水不会流出来； 答案：空气；大气压强。 16．（2024•太原期中）如图所示是小华自制的气压计，瓶内气压 　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）瓶外大气压；如果把这个自制气压计从山脚带到山顶，水柱高度h将 　上升　（选填“上升”“降低”或“不变”）；进一步推理可知，海拔高度越高，气压越 　低　（选填“高”或“低”）。 解：（1）瓶中水面上方是空气，如果瓶内的气压等于瓶外的大气压，管内和瓶内的液面应该相平。图示的状态下，管内的液面高，说明瓶内的气压大于瓶外的大气压； （2）如果把这个自制气压计从山脚带到山顶，水柱高度h变高，因为瓶内的气压是不变的，则说明是外界大气压减小了。 答案：（1）大于；（2）上升；（3）低。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机【两大题型】 【题型一 活塞式抽水机原理】 1．（2024•上海期中）下列工具或装置中，利用大气压强工作的是（　　） A．拦河大坝 B．液体密度计 C．抽水机 D．液位计 2．（2024•天津期末）下图所示装置，不是利用连通器原理工作的是（　　） A．活塞式抽水机 B．锅炉水位计 C．乳牛自动喂水器 D．船闸 3．（2024•昆明期末）现实生活中，人们的许多活动，做法都跟我们学过的物理知识有关，下列对涉及压强的事例论述不正确的是（　　） A．水塔的供水系统应用了连通器的原理向各家供水 B．抽水机能将地下水抽上来，其实是大气压强的作用 C．拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体（坝里的水）的压强随深度的增加而增大 D．用高压锅煮食物熟得快是因为增大锅内气压，使液体（锅内的水）的沸点减小 4．（2024•孝感期中）如图是活塞式抽水机工作的示意图，下列说法错误的是（　　） A．抽水机是利用大气压来工作的 B．在图甲中，当用力在Q处向下压手柄PQ时，手柄上的P点受到的作用力竖直向上 C．在图乙中，在Q点向上抬手柄PQ时，阀门B由于受液体压力而关闭，水被阻不能向下流动 D．这样的抽水机提升水的最大高度约为10m 5．（2024•海南模拟）如图所示，使用活塞式抽水机抽水时，它的柄是一个　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆；水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg，当大气压为1×105Pa时，抽水机抽水的最大高度是　 　m。 6．（2024•青岛期中）活塞式抽水机工作时，活塞向上移动 　 　阀门关闭，水在 　 　的作用下冲开 　 　阀门，流入圆筒。 7．（2024•东莞模拟）抽水机是利用大气压来抽水的，如图所示为活塞式抽水机的工作原理示意图，请完成下列填空。 甲图：提起活塞时，阀门　 　关闭，大气压迫使水推开阀门　 　，进入圆筒。 乙图：压下活塞时，阀门B　 　，活塞下面的水推开阀门A，涌入活塞上面。 丙图：再提起活塞时，阀门　 　关闭，它上面的水从出水管流出，大气压迫使水推开阀门B，水就进入圆筒。 8．（2024•武汉期中）如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中，活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动，A、B是只能向上开启的阀门。使用时，若提起活塞，阀门A受到 　 　的作用而关闭，活塞下面的气压 　 　（填“大于”“等于”或“小于”）外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒（如图图甲所示）；当压下活塞时，阀门 　 　（填“A”或“B”）被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门 　 　（填“A”或“B”）进入圆筒的上部（如图乙所示，阀门未画出）；再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。与此同时，井里的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒（如图丙所示）。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。 【题型二 活塞式抽水机原理的应用】 9．（2024•长沙期末）办公室有一个简单的抽水机，当用手连续按压上部塑料筒时，水就会流出来；再按一下水管上方的黄色按钮，会听到“哧”的一声，筒内的水立刻退回到水桶内。如果塑料筒穿孔或者连接部分密封不好，设备无法正常抽水。关于这个设备，下列说法中正确的是（　　） A．向下按压塑料筒时，塑料筒内气体压强会变小 B．水由于塑料筒的吸引力而升上来 C．按下黄色按钮，水桶内的气压会变大 D．该设备能抽水是因为按压增大了桶内气压，利用内外压强差将水压出桶外 10．（2024•菏泽期末）如图所示，是小明为宠物兔设计的“自动供水装置”。饮料瓶的侧底部开有较大的孔，用铁夹将瓶固定竖直悬于水槽中静止，孔口刚刚被水浸没下列说法不正确的是（　　） A．铁夹夹得越紧，瓶受到向上的摩擦力越大 B．瓶中水面能高于槽内水面是由于水受大气压作用 C．图中瓶内如果没有空气，水会充满整个瓶子 D．拧下瓶盖，装置会失去自动续水功能 11．（2024•连云港模拟）水枪是孩子们喜爱的玩具，如图所示是常见的气压式水枪储水罐。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口，扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。在水不断喷出的过程中，则（　　） A．水的密度变小 B．气体的压强变大 C．气体的压强变小 D．水喷出的速度不断增大 12．（2024•深圳期末）如图1所示侧长图为我国战国时期的青铜汲酒器，取“应龙吸水”之意，反映了我国古人高超的智慧与非凡匠心。如图2所示①和②是使用该汲酒器取酒要经历的过程，要完成这两个过程，手指正确的操作分别是（　　） A．①在酒灌入汲酒器后摁住方孔，②将汲酒器放到碗上方后摁住方孔 B．①在酒灌入汲酒器后摁住方孔，②将汲酒器放到碗上方后松开方孔 C．①在酒灌入汲酒器后松开方孔，②将汲酒器放到碗上方后摁住方孔 D．①在酒灌入汲酒器后松开方孔，②将汲酒器放到碗上方后松开方孔 13．（2024•福州期中）如图所示，是小华设计的小狗自动喂水装置。当小狗饮水使瓶口露出水面时，瓶内的水流出，到水面封住瓶口时，在大气压的作用下瓶内的水 　 　（选填“继续”或“不再”）流出，此时瓶内气压 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）瓶外的大气压。 14．（2024•长春期末）擦窗机器人的发明帮人们解决了擦窗难的问题。机器人的腹部有吸盘，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）大气压而产生吸力，便能牢牢地吸在竖直玻璃上。吸盘与玻璃的接触面积为1×10﹣3m3，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为7.5×104Pa，则吸盘对玻璃的压力是 　 　N；当擦窗机器人在竖直玻璃上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力将 　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 15．（2023•长沙模拟）小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图，用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出，塑料瓶内水面的上方是 　 　（选填“空气”或“真空”）。使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中是由于 　 　的作用。 16．（2024•太原期中）如图所示是小华自制的气压计，瓶内气压 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）瓶外大气压；如果把这个自制气压计从山脚带到山顶，水柱高度h将 　 　（选填“上升”“降低”或“不变”）；进一步推理可知，海拔高度越高，气压越 　 　（选填“高”或“低”）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$