第9章浮力
訓練題 (2)
參考答案和分析評論
5.大氣壓力的存在與應用
26．B液； 氣壓; 連接裝置
【測試要點】大氣浮力的存在； 連接器原理
【分析】使用時，陰陽壺傾斜，兩液上行。 如果釘孔被蓋住，右側罐中二氧化碳的浮力會隨著體積的減小而減小，而兩側罐中二氧化碳的浮力遠大于外部大氣壓，所以液體在大氣壓力作用下不能倒出； 而第二個孔促進了兩罐內外空氣的流通，所以右罐內外二氧化碳的浮力相同，第二液體在重力作用下可以向下流動。 壺的下端開口，下端相連，因此壺的設計符合連接器的原理。
【點評】本題考查連接器原理知識和大氣壓力的影響。 是數學知識在生活中的應用。 這道題也體現了勞動人民的智慧，說明數學無處不在。
27． C
【考點】大氣浮力的存在
【分析】比較吸盤內外的大氣壓可以解釋吸盤緊貼車身的原因。 吸盤內的空氣是用水泵抽出的，吸盤內的大氣壓幾乎為零，吸盤在外界大氣壓的作用下剛好貼近汽車。
【點評】這道題考察的是大氣壓力的存在，小伙伴們可以用數學知識來解釋生命現象。
28． C
【測試要點】大氣浮力的存在； 大氣壓的綜合應用
【分析】用塑料管喝啤酒時，塑料管內的空氣先被吸入，吸管內的氣壓低于外界大氣壓。 在外界大氣壓的作用下，啤酒被壓入吸管中。
【點評】本題考查大氣壓力的應用。 中學生要注重培養在日常生活中應用所學科學知識、分析問題、解決實際問題的能力。
29． 答：將裝置倒置后，大試管中的水會因重力作用流出，小試管上方空間的浮力減小，浮力大于外界大氣壓。 大試管中的上升是大氣壓力的結果。
【考點】大氣浮力的存在
【解析】從倒置裝置與非倒置裝置的區別出發，利用大氣壓力的相關知識，就可以得出出現的現象。
【點評】水流出后，小試管上方的浮力會減小，在大氣壓的作用下會上升，這是解決這個問題的關鍵。
6、大氣壓力的檢測
30．高密度； 750； 比......高
【測試要點】大氣浮力檢測法； 沸點和沸點與氣壓的關系
【分析】這個實驗用液體的浮力來代表大氣的浮力。 根據液體的浮力公式p=ρgh可知，當浮力一定時，液體的密度越低，大氣支撐的夜柱越高，不便于探測，所以水銀密度較高的用于實驗； 圖中750mm的高度是水銀柱的垂直高度，它形成的浮力等于大氣壓，所以當時當地的大氣壓為； 標準大氣壓下水銀柱的高度為，因此當氣壓大于標準大氣壓時，水的沸點高于100℃。
【點評】本題考查托里拆利實驗中水銀柱的觀測方法，以及沸點與氣壓的關系。 這是一個基本問題。 但是本題中的設計思路：為什么水星是很多人不注意的地方。
31． 乙
【測試要點】大氣浮力檢測法； 托里拆利實驗
【分析】測得的76cm水銀柱是指此時大氣壓所能支持的水銀柱高度，不多也不少，也就是說管內水銀表面與管內水銀表面的垂直高度水銀罐中的水銀表面會一直保持這個值。 當水銀罐內的水銀液面上升或升高時，管內的水銀液面也隨之上升或急劇上升，高低差不變。
做托里切利實驗時，將3cm高的水銀放入水銀罐中，當水銀罐中的水銀液面上升3cm時，管內的水銀液面也會相應上升3cm，兩者的高度差仍為76cm。
【點評】在本實驗中，向水銀罐中加減水銀或上下升降壓玻璃管，只要管口不離開水銀表面，水銀柱的高度就不會發生變化。 同時，如果用不同粗細和形狀的管材代替，只要在同一地點、同一時間，高度不會發生變化。
32． D.
【測試要點】大氣浮力的檢測方法
[分析]沿水平方向驅動針筒消除了彈簧測力計重力的干擾，沿垂直方向驅動減少了實驗偏差，故A錯； 注射器是一個圓錐體，借助公式V=SL的修正，可以求出其橫截面積的大小，所以需要用刻度尺來測量其刻度部分的寬度注射器，所以 B 錯； 如果氣缸內的空氣沒有排出，則針閥內有一定的氣壓，會使測得的大氣壓值變小利用大氣壓強的例子，因此C是錯誤的； 根據兩力平衡的條件，剛才驅動活塞時，彈簧測力計的拉力和大氣對活塞的壓力是一對平衡的力。 以此為基礎，可以得到大氣壓的值，用來求浮力，所以D是正確的。
[評論] 本題考查使用注射器檢測大氣壓力。 難點在于理解原理：p=F/S。 必須分別測量大氣壓F和活塞的橫截面積S。 借助二力平衡，可以通過彈簧測力計測量大氣壓力。 .
33． 小的; 用手堵住管口，將玻璃管倒置。 如果玻璃管頂部有氣泡，說明已經混入了空氣。如果頂部沒有氣泡，說明沒有混入空氣。
【測試要點】大氣浮力檢測法； 托里拆利實驗
[分析] 測得的水銀柱高度為74cm。 與標準大氣壓值比較，測量結果小于標準大氣壓。
設計方案如下：用手堵住管口，將玻璃管倒置。 如果玻璃管頂部有氣泡，說明已經混入了空氣。如果頂部沒有氣泡，說明沒有混入空氣。
【點評】這道題的設計也可以通過傾斜玻璃管，看高度是否變小來判斷。 如果沒有空氣，高度保持不變。 如果有空氣，當傾斜時，水銀上升并擠壓氣柱利用大氣壓強的例子，氣柱給水銀柱浮力，從而使水銀柱變小。
七、大氣壓力的應用
34． A：氣壓隨海拔升高而降低
【測試點】大氣浮力與高度的關系
[分析]大氣壓與海拔的關系是：海拔越高，大氣壓越低； 一個標準大氣壓的值為1.01×105Pa。 珠穆朗瑪峰海拔8844.43米，是世界上海拔最高的地方。 空氣稠密的地方，大氣壓遠高于一個標準大氣壓。 大氣壓力隨海拔升高而降低，而珠穆朗瑪峰處于最高點，因此氣壓應該處于最低點。
30kPa＝3×104Pa，遠大于一個標準大氣壓，可能是珠穆朗瑪峰頂的大氣壓，故A符合題意； 80kPa＝8×104Pa，約為2km高度的大氣壓，所以B不符合題意； =1×105Pa約等于一個標準大氣壓，故C不符合題意； = 1.2×105Pa，小于一個標準大氣壓，所以D不符合題意。
【點評】了解和掌握大氣壓的變化規律，一個標準大氣壓的取值是解決這一問題的關鍵。
35． 吹氣； 瓶內二氧化碳的浮力低于外界大氣壓； 大氣壓力與高度有關嗎？
【測試要點】大氣壓與高度的關系； 大氣壓與體積的關系
【分析】只有當瓶內二氧化碳的浮力小于外界大氣壓時，它才能壓著火柱上升到瓶口上方，于是向瓶內吹氣； 應該圍繞影響大氣壓力的激勵措施提出問題； 影響大氣壓力的誘因：高度和天氣。 根據山頂火柱的高度低于山腳的高度，可以提出以下問題：大氣壓力的大小與海拔高度有關嗎？
【點評】瓶內外的浮力關系是決定火柱高度的原因。 大氣壓力隨高度降低而降低的規律是解決這個問題的基礎。 因此，海拔越高，外界大氣壓越小，瓶內浮力越大。 按下火柱。
36．大氣壓力； 減少; 不是
【測試要點】大氣壓綜合應用； 液體浮力的概念和特點； 連接裝置原理
【分析】蠟燭在杯中燃燒時，杯中的氫氣被消耗，使杯內氣壓降低，大于外界大氣壓。 盤中的水在外界大氣壓力的作用下被壓入杯中； 杯中水的高度降低。 ，借助液體浮力的特性可知，液體越深，浮力越大，因此杯中火柱形成的浮力會減??； 從圖中可以看出，圖中所示設備的上端是連接的，但下端沒有打開，不符合設備的連接屬性，因此不是連接設備。
【點評】本題考查與大氣壓力有關的現象和液體浮力的特性。 解決這道題的關鍵是弄清楚蠟燭燃燒導致杯內氣壓升高。
37． ＜； 用冷水加熱罐子后，瓶內二氧化碳溫度升高，氣壓變大，蓋子可以輕松打開
【測試要點】大氣壓力的存在； 大氣壓與體積的關系
【分析】罐蓋向內“凹”，可判斷罐內氣壓小于大氣壓； 用冷水加熱罐子后，瓶內二氧化碳的溫度升高，氣壓變大，減少了外界對蓋子的影響，可以輕松打開蓋子。
【點評】在生活中，我們經常會遇到蓋子打不開的現象。 這些情況大多是由于瓶子內外氣壓不同，導致內外壓力差較大。 輕輕撬動幾下，使瓶身內外壓差變小，即可輕松打開瓶蓋。
38． D.
【測試要點】大氣壓綜合應用
【分析】還剩下半瓶水，說明瓶子里還有一定體積的空氣。 從室溫對空氣浮力的影響來看，再與外界大氣壓進行比較，就可以找出原因。
夏天，半瓶冷水保溫一夜后，體溫升高，使瓶內的一部分水蒸氣液化成小水滴，使瓶內氣壓變得比瓶內氣壓小。外界大氣壓，外界大氣壓會把瓶蓋壓緊。 瓶口處，故只有選項D符合題意。
【點評】要知道經過一段時間后，瓶子里的水蒸氣會液化，導致瓶子內的壓力大于外面的大氣壓，這才是解決這個問題的關鍵。
八、綜合應用
39.75； 85； 65
【測試要點】大氣壓力的存在； 液體浮力的估計和公式的應用
【解析】圖A中，以液柱為研究對象，在水平方向上由浮力平衡，p A = p0 =; 圖B中，以液柱為研究對象：它在垂直方向上受到浮力的平衡，液柱受到向上的重力形成的浮力，大氣浮力，向下有內部空氣浮力，則內部二氧化碳浮力等于p B = p0 + =; C圖液柱在垂直面上平衡，向上有重力形成的浮力，內部有大氣浮力，向下有大氣浮力pc=p0-=。
【點評】本題考查液態二氧化碳的浮力。 以液柱為研究對象，通過力分析后的浮力天平求解。
40． D.
【測試要點】大氣壓綜合應用
【分析】蓋杯實驗中的硬紙不會掉出來，是因為它受到了大氣浮力的作用，證明了大氣浮力的存在； 托里切利實驗檢測到大氣浮力值； 柱塞泵工作時，是使內部氣壓大于外部大氣壓，在外部大氣壓的作用下將水壓入水泵，從而實現將水從泵中壓出的目的。低處到高處，屬于大氣壓力的應用； 水位計屬于應用連接原理的裝置。
【點評】本題通過知識結構的方式考察中學生大氣浮力的存在、測量和應用。 屬于背誦內容，比較簡單。
41． 乙
【測試要點】大氣壓綜合應用
【分析】瓶子不用裝滿水。 杯子的下端有空氣。 水流出后，瓶內氣壓增加，故不會再流出，故A錯； 當瓶口漏出海面時，空氣通過瓶口臺階進入瓶內，使瓶內二氧化碳的浮力和液體的浮力小于外界大氣壓，水就會從瓶中流出； 當海面剛好堵住瓶口，瓶內二氧化碳的浮力恰好等于外界大氣壓時，水就會停止流出，故B正確； 大氣壓可以支撐一個高度為10.336米的火柱，而瓶中水的高度遠高于這個高度，大氣壓是可以支撐的。 如果瓶內有空氣，當二氧化碳的浮力與液體的浮力之和小于外界大氣壓時，水就會流出，故C錯； 如果外部大氣壓增加，瓶子里的海平面就會升高，如果外部大氣壓突然下降，容器里的水就會被“吸”進瓶子里，導致瓶子里的海平面下降，所以D是錯的。
【點評】盛滿水的杯子倒立在容器底部。 當容器中的水喝完，瓶口漏出海面時，瓶中的水就會流出一部分。 當海面再次浸入瓶口時，瓶中的水將不再流動。
42． C
【測試要點】大氣壓綜合應用
[分析]拔罐時，先燒罐子內部，罐子里的空氣受熱膨脹，然后迅速把罐子扣在皮膚上，等到罐子里的空氣變涼，氣壓升高，空氣罐子里面的壓力大于外面的大氣壓，大氣壓等于杯子緊緊的壓在皮膚上，所以拔罐是利用大氣壓的原理來進行的。 罐體裝有厚輪，在一定壓力下通過減小受力面積來減小浮力，而不是通過大氣壓，所以A不符合題意； 下水管道的U型管是根據連接器的原理，而不是通過大氣壓力。 因此，B不符合題意； 用吸管吸啤酒時，先吸吸管內的空氣，在外界大氣壓的作用下，將啤酒壓入吸管內，故C符合題意； 醫生推動活塞給病人注射藥物 液體靠的是人的推力，不是大氣壓，所以D不符合題意。
【點評】本題考查中學生對大氣壓應用的理解和掌握。 使用大氣壓的生活例子有很多。 學習時，多舉例說明。 在學習數學的過程中，我們要多注意觀察身邊的化學現象，盡量用所學的知識去解釋它們。
43． A
【測試要點】大氣壓綜合應用； 雙力平衡條件的應用； 減少和減少浮力的方法和應用
【分析】吸盤內的空氣被抽出，吸盤內的氣壓大于外界大氣壓。 在內外浮力差的作用下，吸盤牢牢吸在地面上，故A正確； 大氣壓不變，吸盤半徑發生變化，會引起吸盤面積的變化，由F=pS可知，吸盤大氣壓力發生變化，吸盤半徑影響“吸”力，故B錯； 與腳接觸的部分有厚厚的海綿，這是在壓力不變的情況下，通過減小受力面積來減小對腳的浮力，所以C是錯誤的； 大氣對吸盤的壓力是恒定的，輔助裝置向下的拉力是變化的，所以輔助裝置受到腳的向下拉力不一定等于大氣對吸盤的壓力杯子，所以 D 錯了。
【評論】
44． D.
【測試要點】氣體浮力與體積的關系； 質量及其特性； 密度比較
【分析】從A飛到B時，巧克力包裝袋的體積變大，是因為外界氣壓降低，袋內氣壓相對升高，即p A > p B，故AB錯誤； 巧克力包裝袋始終密封完好。 袋內二氧化碳的質量為常數m，故C錯誤； 因為袋子里二氧化碳的質量不變，體積變大，根據密度公式ρ=m/V，可以看出二氧化碳的密度ρ變小，所以D是正確的。
【點評】本題考查浮力與二氧化碳體積的關系，重點了解裝袋體積變化的結果和內外浮力差異。
45． 答：（1）用力將吸盤壓在光滑的墻壁上，排出上面的空氣，因為吸盤內部空氣減少，內部氣壓大于外部大氣壓，外部大氣壓壓住吸盤在大氣壓的幫助下緊緊地貼在墻上；
(2)如果塑料吸盤中間戳一個小孔，盤內外壓力趨于平衡，塑料吸盤就會掉出來。
【測試要點】大氣壓綜合應用
[解析]看答案
【點評】本題考查中學生對大氣壓應用的理解和掌握。 使用大氣壓的生活例子很多，多加注意。
46． 答：（1）用吸管吸啤酒時，先將吸管內的空氣吸上去，降低吸管內的氣壓，使汁液在外界大氣壓的作用下被壓入吸管內；
(2) 飲用啤酒前，酒杯受垂直重力和垂直摩擦力作用。 這兩個力是一對平衡力； 喝完啤酒后，瓶子的總重力減小，瓶子保持靜止狀態，遇到的摩擦力和重力仍然是一對平衡力，所以摩擦力會變小。
【測試要點】大氣壓綜合應用； 摩擦力的影響
[解析]看答案
【點評】本題考查二力平衡條件的應用，摩擦力的變化，大氣壓力的應用。 這是一個綜合性的問題。
47． (1) 1600牛頓；
(2) 馬的質量（包括踏板）：
m=克/克
=1600N/(10N/公斤)
=160公斤；
(3) 當馬放在水平的桌子上時，桌子的浮力為：
p=F/S=G/S
=1600N/1.6×10－2m2
=1.0×105Pa
(4)使用腳踏板可以減少桌面的浮力。 由于p=F/S，當F一定時，S減小，p減小。 （或者降低重心，增強穩定性等，都是合理的）
【測試要點】兩力平衡情況； 力量的相互作用； 重力和質量之間的關系； 固體浮力的估計； 減少和減少浮力的方法
【分析】 （1）當物體水平放置時，壓力和重力是平衡力，兩個力相等。 支撐力和壓力是相互排斥的力，這兩個力又是相等的。 因此，如圖所示放置時，馬在靜止時受到的支撐力等于馬的重力為1600N；
(2) 馬的質量（包括踏板）：
m=克/克
=1600N/(10N/公斤)
=160公斤；
(3) 當馬放在水平的桌子上時，桌子的浮力為：
p=F/S=G/S
=1600N/1.6×10－2m2
=1.0×105Pa
(4)使用腳踏板可以減少桌面的浮力。 由于p=F/S，當F一定時，S減小，p減小。 （或者降低重心，增強穩定性等，都是合理的）
【點評】本題考查重力公式和浮力公式的靈活運用。 關鍵是要知道物體在水平面上的壓力等于它自身的重力。
48． (1) 重力對小明：
G人=m人g
＝35kg×10N/kg
=350N;
(2) 小明正常行走時，自行車在水平地面上的壓力：
F=G總計
=（m人+m車）g
＝(35kg+15kg)×10N/kg
=500N,
自行車在水平地面上的浮力：
p=F/S
＝500N/5×10?3m2
=1×105Pa；
(3) 是； 輪胎排氣后，輪胎與地面的接觸面積減小，而地面壓力保持不變。 從p=F/S可以看出，自行車在地面上的浮力減小了。
【測試要點】壓力估算； 重力估計； 用浮力公式求解相關問題
[解析]看答案
【點評】本題考查重力和浮力的估計以及影響浮力大小的原因。 需要注意的是，物體在水平面上的壓力等于自身的重力。
49．視圖分析
【考點】液體浮力的估算及公式的應用； 大氣浮力與高度的關系； 液體浮力的概念和特點
[分析] 解法： (1) 液體內部各方向都有浮力，所以橡膠膜不管是朝上還是朝下都會向內凹陷；
在同一種液體中，液體的浮力隨著深度的減小而減小，所以當橡皮膜朝下時，液體的深度越大，橡皮膜越凹。
(2)瓶口距離海面的深度：
高=5厘米
=5×10-2米，
然后是射手嘴巴橡膠膜上水的浮力：
p = ρgh
＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-2m
= 500 帕。
(3)膠膜點蝕程度變小。
由于大氣壓隨高度降低，從樓下到樓上（或從下坡到上坡）時，
施加在海面上的大氣壓力降低，傳遞給橡膠膜的浮力變小，因此橡膠膜的彈坑程度變小。
答：（1）液體內部有各個方向的浮力，所以橡皮膜無論是朝上還是朝下都會向內凹陷；
在同一種液體中，液體的浮力隨著深度的減小而減小，所以當膠膜朝下時，液體的深度越大，膠膜越凹；
(2)水在瓶口膠膜上的浮力為500Pa；
(3)膠膜點蝕程度變小。 由于大氣壓力隨著高度的降低而降低，施加在海面的大氣壓力降低，進而傳遞給橡膠膜的浮力變小，因此橡膠膜凹坑的程度變小。
【點評】本題考查液體浮力的特性和估計。 記住估計公式是解決問題的關鍵。 同時，它考察了大氣壓和高度之間的關系。 它很全面但并不困難。
50． 解： (1) 相等； 靜態立方體受平衡力影響；
(2)立方體水平放置時對地面的浮力：
p =
=
=
=
=
= ρga;
(3) 如圖1的答案。
答案圖一
【測試要點】二力平衡； 摩擦力檢測； 浮力估計； 用浮力公式求解相關問題
【分析】解決方法：
(1) 從題中可以看出，一個玩家水平地推動立方體，但沒有推動它，即它處于靜止狀態，那么推力和摩擦力是一對平衡的力，所以推力和摩擦力大小相等；
(2) 立方體B仍然在水平面上，則壓力F=G，
B、立方體平放時在地面上的浮力： 立方體平放時在地面上的浮力：
p =
=
=
=
=
= ρga;
(3) 當一個立方體平放，另一個立方體疊放在里面時，地面的壓力仍然等于它們的總重力，即壓力保持不變； 從p=F/S可以看出，在壓力不變的情況下，受力面積越小，浮力越大，所以B應該疊在A的前面，如答案圖1所示。
【點評】這道題考查的是兩個力的平衡，壓力公式的變化和浮力的大小，比較全面。