第九章 第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机-【拔尖特训】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

第九章压强 第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 ●“答案与解析”见P18 ☑基础进阶 幻素能攀升 1.(1)活塞式抽水机是利用 将水从 5.如图所示的活塞式抽水机，如果活塞和圆筒 处抽到 处。它的抽水原理 之间出现漏气现象，在反复提压手柄的过程 和注射器吸取药液的原理相同。 中，下列说法正确的是 () (2)活塞式抽水机的活塞跟筒壁 接 A.可以抽水，抽水速度比原来变慢 触同时可以 移动。有两个只能向 B.可以抽水，抽水速度和正常相同 C.可以抽水，但只能抽出少量的水 开启的阀门。 D.不能抽水 2.活塞式抽水机能把水抽上来主要利用了 A.液体压强 B.大气压强 C.固体压强 D.重力 3.跨学科实践·日常生活下列实例中，与活塞式 (第5题) (第6题) 抽水机抽水原理不同的是 6.科学推理活塞式抽水机模型，如图所 示，当活塞不断匀速上升时，拉力F 的大小及水对活塞的压强p的变化 情况是（大气压保持不变） ) (第3题) A.F先增大后不变，p不变 A.图甲中火罐紧紧吸附皮肤 B.F先减小后增大，p先减小后不变 B.图乙中真空塑料吸盘挂钩贴附在瓷砖上 C.F先增大后不变，力先减小后不变 C.图丙中用注射器将药液注入肌肉里 D.F先减小后不变、卫先增大后不变 D.图丁中将墨水吸进钢笔 7.如图所示为活塞式抽水机工作的示意图，下 4.如图所示，活塞式抽水机能把水抽上来，下列 列说法中，错误的是 () 叙述中，正确的是 () 出水管 圆筒 活塞 大气压 大气开 大气卡 (第4题)》 A.水是被活塞抽上来的 B.水是被大气压压上来的 大气压 气压 C.活塞向上提起时对水有吸引力 丙 D.抽水机能把水抽到任意高度 (第7题) 43 拔尖特训·物理（人教版）八年级下 A.抽水机是利用大气压来工作的 门A。 B.在图甲中，当用力在Q处向下压手柄PQ ①将活塞从上端往下端推动时，你的体验是 时，手柄上的P点受到的作用力竖直 ;请 向上 对此进行简单的解释， C.在图乙中，在Q点向上抬手柄PQ时，阀 ②将活塞先从下端往上端拉，然后从上端往 门B由于受液体压力而关闭，水被阻不 下端推，请描述实验的现象： 能向下流动 D.这样的抽水机提升水的最大高度约为 9.跨学科实践·工程实践)(2024·广州海珠期末) 10m 水槽内放有一根软管，小滨和小晖把软管装 8.跨学科实践·工程实践小明用注射器制作的简 满水，关闭阀门K后竖直提起。管内的水静 易活塞式抽水机如图所示： 止时水面在P处，小滨用激光射向该处，光 阀门A 与水平面的夹角为45°。小晖测得激光笔头 阀门B 与水管的水平距离为9.9m;水槽水面到管 口的竖直距离为0.2m(如图甲)。g取 (第8题) A.取50mL的一次性注射器，用打孔机将注 10N/kg,p水=1.0X103kg/m3。 射器进液口略加扩大，将钢珠放入针筒内，使 K 一真空 四楼 B 其恰好盖在进液口（阀门B)。 水管 三楼 激光笔 B.在注射器的活塞上打个小孔，用钢珠盖住 水槽 .45 小孔（阀门A);活塞插进注射器筒内。 =0:2m1 9.9m C.在针简上端打个小孔，插进约2cm长的 甲 (第9题) 输液管作为出水口，针头位置接上约5cm长 (1)本实验中大气压强支持 m高的 的输液管作为进水管（也可直接运用粗 水柱。根据液体压强公式 可知，该 针头)。 高度水柱产生的压强为 Pa。若此时 针对简易活塞式抽水机的探究和思考： 外界大气压强不变，从水槽中取出一些水，使 (1)小球跳动时，相当于阀门 ,小球 不动时，相当于阀门 (填“打开”或 水槽的水面下降了0.1m,则此时P处的液 “关闭”) 面会 (填“上升”“下降”或“不变”)。 (2)运用制作的抽水机抽水的第一步，是将 (2)已知四楼与三楼高度相差3m,如图乙所 注射器的活塞移动到 端，这样做的 示。两个小伙伴继续重温经典的物理实验， 目的是 他们在不同楼层安装了水槽和活塞式抽水 (3)假设只有进液口的阀门，没有活塞上阀 机，能抽出水的有 抽水机。 44了尽量排尽简内空气，使注射器内接 近真空，大气压测量更准确，故D 正确。 9.C解析：大气压随高度的增加而 减小，电梯从2楼上升到12楼，大气 压减小，水气压计细管中的水面会升 高，故A正确，不符合题意：细管中水 面变化了3cm,减小的压强△p 0*g△=1.0×103kg/m3× 10N/kg×0.03m=300Pa,故B正 确，不符合题意：该装置的内外压强关 系为p内=p外十P*gh,到达12楼时， 因为不知道细管中水柱的高度，所以 无法确定瓶内气压比瓶外气压大多 少，故C错误，符合题意；由每升高 10m大气压减小100Pa可知，大气压 减小了300Pa高度应该升了30m, 2楼至12楼总共为10个层高，所以 每层楼高3m,故D正确，不符合 题意。 10.(1)750(2)10.2(3)小 解析：(1)由图可知，玻璃管内水银面 到水银槽中水银面的垂直高度为 750mm,因此，当时的大气压强等于 750mm高水银柱产生的压强。 (2)玻璃管内水银柱产生的压强等于 大气压强，也等于水柱产生的压强，即 p大气三p水银三P水银g九水银三0水gh水。 水柱的长度*=P**腿，代人数据 0水 得h水=10.2m。(3)若把该装置移 上屋顶，由于大气压跟高度有关，高度 越高，大气压越低，则能支持的水银柱 高度也就变小。 11.“一定质量的气体，在温度不变 时，体积越小，压强越大”，急救者向患 者腹部施压，患者的胸腔容积缩小，肺 内气压大于外界气压，形成较大的气 流把异物冲出 第4节跨学科实践：制作 简易活塞式抽水机 1.(1)大气压低高(2)紧密 上下上 2.B3.C 4.B解析：由图可知，使用活塞式抽 水机时，先提起活塞，阀门A受到大 气压的作用而关闭，活塞下面的空气 变稀薄，内部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进人圆简：由于大气压有一定 的数值，所抽的水柱产生的最大压强 等于大气压，所以抽水机不能把水抽 到任意高度，故B正确，A、C、D错误： 5.D 6.C解析：当活塞不断上升时，抽水 机内的水柱高度不断增加，由于大气 压大于水柱产生的压强，故水对活塞 的压强p=p大气一Pgh,大气压不 变，随着h的增大，可知水对活塞的 压强减小。但当水柱被提升到10米 左右时，水柱就不会再升高（一个标准 大气压支持大约10米高水柱)，活塞 与水柱分离，水对活塞的压强减小为 0并保持不变。即整个过程中，p先 减小后不变。当活塞与水柱没有分离 之前，以活塞为研究对象，受力情况如 图所示（不计活塞重力），因为是匀速 拉动活塞的，根据力的平衡条件有 F十F水压=F大气，所以，拉力F= F大气一F水压=F大气一S活塞①：水 对活塞的压强先减小，由①式可知，拉 力先增大（大气压力不变）。当水柱高 度达到10米左右时，由于水不会再上 升，水对活塞的压强减小为0并保持 不变，则拉力增大到等于大气压力后 也不再变化。即整个过程中，拉力F 18 先增大后不变。 (第6题) 7.B解析：抽水机是先将简内的空 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：在图甲中，当用力在Q处向下压 手柄PQ时，手柄上的P点对活塞有 一个向上的力，由于物体间力的作用 是相互的，活塞对P点的作用力是向 下的，故B错误；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，所以水被阻不能向下流 动，故C正确：抽水机是利用大气压 来工作的，标准大气压能支持约10m 高的水柱，故抽水机提升水的最大高 度约为10m,故D正确。 8.(1)打开关闭(2)最下排尽 注射器内的空气(3)①越推越费 力活塞下方气体的压强随体积的缩 小而变大②从下端往上端拉时，可 以将水吸进注射器：然后从上端往下 端推时，几乎推不动 9.(1)9.7p=pgh9.7×104下 降(2)A、B解析：(1)根据几何 知识可知：大气压支持的水柱高h 9.9m一0.2m=9.7m:该水柱产生的 压强p=P*gh=1.0×103kg/m3× 10N/kg×9.7m=9.7×104Pa。若 此时外界大气压强不变，从水槽中取 出一些水，使水槽的水面下降了 0.1m,则此时P处的液面会下降，因 为大气压不变，支撑的水柱高度不变， 水槽液面下降0.1m,则P点液面下 降0.1m。(2)大气压可以支持 9.7m的水柱，A抽水机的高度差低 于9.7m;B抽水机的高度差只有 3m,C抽水机的高度差大于9.7m: 所以A、B两个抽水机可以抽出水来。 第5节流体压强 与流速的关系 1.增大小于2.是上升小 3.A4.A5小大气压6.大小 7.B解析：气体在流速小的地方压 强大，在流速大的地方压强小，从管的 一端吹气时，粗细两管中的空气流量 是相同的，粗管中的空气流速小、压强 大，细管中的空气流速大、压强小，则 A液面上方的气体压强大，B液面上 方的气体压强小，所以会造成A液面 降低，B液面升高。 8.A解析：自动喂水装置是利用大 气压的作用，与流体压强和流速的关 系无关，故A符合题意。自制喷雾器 利用了流体流速大的地方压强小的原 理，故B不符合题意。犬鼠洞穴有两 个出口，一个是平的，而另一个则是隆 起的土堆。当地面上有空气流动时， 隆起土堆的洞口气流速度大，压强减 小，在此洞内外产生压强差，使气体朝 隆起土堆的洞口流出，同时洞内气压 逐渐降低，另一洞口上方气压较高，气 体又会从这一洞口流进，利用了流体 压强与流速的关系，故C不符合题 意。冷热水混合淋浴器在混合水的过 程中，利用了流体流速与压强的关系。 当冷水和热水分别以不同的速度流动 时，它们之间会形成一定的压强差，从 而使冷水和热水能够混合均匀。例 如，在一些淋浴器设计中，通过调节冷 水和热水的流速，来控制它们在混合 腔中的混合比例和流出的水温，故D 不符合题意。 9.(1)上(2)F。一F示越大先 增大后减小(3)3.6×105.5× 10解析：(1)飞机机翼的形状是上 凸下平，空气在流经机翼上方时，路程 长、流速大，根据流体压强与流速的关 系，流速大的地方压强小，所以机翼上 方压强小；而机翼下方空气流速小，压 强大，从而形成向上的压力差，即升 力。(2)实验中，因为机翼模型在空 气中静止，所以它受到的升力、弹簧测 力计的拉力和自身重力是平衡力，即 F开十F示=G,而G=F,所以升力的 表达式为F升=F。一F示。根据表一 中数据，当机翼仰角为0（水平）时，风 速从低到高，弹簧测力计示数F示逐 渐变小，由F升=F。一F示可知，升力 逐渐增大，所以风速越大，升力越大。 观察表一中数据，当风速为高时，随着 机翼仰角从0°开始逐渐增大，弹簧测 力计示数F示先变小后变大，由 F升=F。一F示可知，升力先增大后减 小，所以随着机翼仰角的增大，升力先 增大后减小。(3)当飞机水平匀速巡 航时，飞机处于平衡状态，受到的牵引 力和阻力是一对平衡力，大小相等。已 知发动机总巡航推力F=3.6×10N, 所以受到的阻力∫=F=3.6×10N。 在气压只有2.5×104Pa的万米高 空，客舱内气压p内=8.0×10Pa,则 机体1m面积上承受内外气体的压 力差△F=（p内一p外)S=(8.0X 104Pa-2.5×104Pa)×1m2=5.5× 104N。 10.A解析：在旋转方问与球前进方 向相同的一侧，空气相对于球的流速 比另一侧小，球的两侧流速不同，故两 边的压强不同，故有压力差产生，所以 球会沿曲线前进。足球在运动过程 中，逐渐向右侧偏移，说明右侧的压强 小，根据流体压强与流速的关系可知， 19 右侧空气流速快，则射门者脚法应是 左脚内侧或右脚外侧。 第九章整合拔尖 [高频考点突破] 典例1D解析：质量分布均匀的正 方体A放在水平地面上，由b=S 号-肾--=侧知，将 S S A沿水平方向切去高为L的部分，A 剩余部分对地面的压强pA= PAg(LA -L)=PAgLA PAgL= 4000Pa一4×103kg/m°×10N/kg× L,由上式可知pA与L是一次函数， 当L=0时，A对地面的压强pA1= PagLA=4X103 kg/m3 X 10 N/kgx 0.1m=4000Pa:当L=10cm时，A 对地面的压强pA2=0,故A、B错误； 开始时正方体A、B对地面的压强之 比为2：3，即-400-号，所 PB1 以B对地面的压强p1=6000Pa,将 A沿水平方向切去高为L的部分，把 切去部分叠放在B上，B对地面的压 强pB= GA'十GB=PASALE+GB SB SB 5L十p:由于A、B的棱长分 SB 别为10cm和20cm,为定值，当L=0 时，pB=pB1=6000Pa,当L=10cm 时，代人数据得p2=7000Pa;由上 式可知形与L是一次函数关系，故 D正确，C错误。 [跟踪训练]1.A 典例2D [跟踪训练]2.D 典例3(1)液面的高度差(2)= (3)变大 [跟踪训练]3.(1)增大大大 (2)1×1081×104解析：(1)由图