【經典習題周周練】
第九章浮力
第3節大氣浮力
1．大氣壓的概念
【解題根據】大氣層對浸在它上面的物體的浮力叫大氣浮力，簡稱大氣壓或氣壓。
①實驗證明，大氣中存在著浮力。大氣浮力簡稱大氣壓。
②德堡半球的實驗證明大氣浮力的存在。
題目一如圖甲所示，在鐵桶內倒入少量的水，用火加熱，沸騰然后把桶口塞住，之后澆上熱水，在的作用下，鐵桶被壓扁了，這說明力可以改變。
【解題思路】①大氣浮力是因為空氣具有重力和流動性而形成的，吸盤、吸管吸啤酒、覆杯實驗等都證明了大氣浮力的存在；②力的作用療效有兩個：一是改變物體的形狀，二是改變物體的運動狀態。
解析：①在薄皮鐵桶內放些水，燒開后把開口封住，再澆上熱水，鐵桶內的氣壓降低，桶內的浮力大于外界大氣壓，在大氣壓的作用下，鐵桶被壓扁了；
②薄皮鐵桶被壓扁，大氣壓力改變了鐵桶的形狀，說明力可以改變物體的形狀。
答案：大氣浮力；改變物體的形狀，水的沸點隨氣壓的減少而減少。
點評：本題結合生活例子考查了大氣浮力和力的作用療效，數學來始于生活，要學因而用。
練習題1如圖甲所示，塑膠杯中灌滿水，用一張紙覆蓋杯口并壓緊，之后將杯懸空倒置，杯中的水和紙都落下（選填“會”或“不會”）。若將蓋有紙片的杯口由圖甲轉向圖乙是為了探究大氣。
練習題2如圖所示的吸盤式掛鉤，可以緊緊的吸在墻壁，其掉不出來的直接誘因是（）
A．因為吸盤遭到大氣壓力作用
B．因為墻面對吸盤有彈力作用
C．因為吸盤遭到了重力的作用
D．因為吸盤遭到了磨擦力作用
練習題3如圖所示的實例中，與大氣壓無關的是（）
A．洗手池下的回水管
B．用注射器汲取藥液
C．吸啤酒
D．馬德堡半球實驗
2．大氣壓的檢測
【解題根據】大氣浮力相當于760毫米水銀柱形成的浮力。
①托里拆利實驗；
②p0=ρgh=
13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m
=1.013×105Pa；
③在簡略估算中，標準大氣壓可以取為1×105Pa；
④轉換法。
題目二圖是托里拆利實驗的規范操作過程誰發現了大氣壓強的值，關于該實驗說法正確的是（）
A．玻璃管管徑越大，管內和管外水銀面高度差越小
B．往水銀槽內多倒些水銀，管內和管外水銀面高度差減小
C．玻璃管傾斜，管內和管外水銀面高度差減小
D．當海拔高度下降時，管內和管外水銀面高度差降低
【解題思路】玻璃管粗細、是否彎曲及及水銀槽內水銀的多少不會影響大氣壓的檢測值；在托里拆利實驗中，水銀柱的高度是由外界大氣壓的大小決定的，在玻璃管頂端真空的情況下，管內外水銀柱的高度差通常不會改變；大氣壓隨海拔高度的降低而降低。
解析：玻璃管管徑的大小不會影響水銀柱的高度，故A錯誤；往水銀槽內多倒些水銀，管內水銀柱會下降，但水銀柱的高度由外界大氣壓的大小決定的，管內和管外水銀面高度差不變，故B錯誤；水銀柱的高度是指垂直高度，傾斜會使厚度降低，但高度不變，故C錯誤；當大氣壓隨海拔高度的降低而降低，故海拔高度下降時，管內和管外水銀面高度差增大，故D正確。
答案：D
【點評】在學習托里拆利實驗時，對各類變化的情況是否會影響實驗的結果，必須有一個明晰的認識，這也是我們把握這一實驗的基本要求。
練習題4如圖所示的是檢測大氣浮力的裝置，玻璃管長約1m，槽內裝有水銀，下述說法正確的是（）
A．第一次借助此裝置測出大氣浮力的科學家是托里拆利
B．此裝置是一個連通器
C．玻璃管豎直放置時測出的大氣浮力一定為76cm汞柱高
D．將此裝置從山腳移到山頂，管內外汞液面高度差降低
練習題5在用水銀做測定大氣浮力的實驗時，下邊幾種情況中說法正確的是（）
A．換用更粗的玻璃管，水銀柱高度將不等于760毫米
B．若玻璃管內混進少量空氣，檢測值將大于真實值
C．無論如何傾斜玻璃管，水銀都不能飽含整個玻璃管
D．往上提玻璃管，上端管口不離開水銀面，水銀柱的高度增加
練習題6如上圖所示，老師在做托里拆利實驗時，當時大氣壓為標準大氣壓，則相當于mmHg形成的浮力；若玻璃管的頂端混進了部份空氣，實驗測得氣壓值實際值（選填“大于”“小于”或“等于”）；若果將玻璃管稍稍傾斜，管內水銀柱高度會（選填“升高”“降低”或“不變”）。
題目三用如圖所示裝置簡略檢測大氣壓的值。把吸盤使勁壓在玻璃上排出吸盤內的空氣，吸盤壓在玻璃上的面積為6×10-4m2。輕輕向掛在吸盤下的大桶內加石子。吸盤正好開裂時，測出吸盤、小桶和石子的總質量為5.4kg。
（1）大氣對吸盤的壓力為N。
（2）按照已知數據估算出大氣壓的值（寫出估算過程）
（3）若吸盤內的空氣不能完全排出，則大氣壓的檢測值比實際值偏（選填“大”或“小”）。
【解題思路】使吸盤開裂的總重力正好等于大氣對吸盤的壓力，這一點比較好理解。用這一壓力乘以吸盤與玻璃的接觸面積，就可以求出此時的大氣浮力值了。不過吸盤內的空氣很難完全被排出，帶動過程中的形變、接觸面有可能帶有雜質等誘因就會使拉力變小，這樣大氣壓的檢測值也會相應偏小。
解：大氣對吸盤的壓力：
F=G=mg
=5.4kg×10N/kg
=54N；
大氣壓的檢測值：
p=F/S
=54N/6×10?4m2
=9×104Pa；
假如空氣不能完全排出，使用較小的拉力便可將其拉下，拉力小了測得的浮力也會偏小。
答案：（1）54；（2）9×104Pa；（3）小
點評：這是一個較簡便實用的測大氣壓值的方式，掌握好實驗的原理運用我們學過的浮力公式就可以輕松得出結果。不過要注意這個結果可不會太準，通常會偏小的。
練習題7小虎朋友借助注射器（體積為V）、彈簧測力計和刻度尺估測大氣壓的值。
（1）實驗時，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽擋住注射器的小孔這樣做的目的是。
（2）如圖所示，水平往右漸漸帶動注射器筒，當注射器的活塞開始滑動時，記下彈簧測力計的示數F，用刻度尺測出注射器的全部刻度的長L，則大氣壓的值可表示為p=。
（3）實驗室有甲乙丙三個注射器，活塞的橫截面積分別為0.8cm2、1.2cm2和2cm2，若彈簧測力計量程為10N，實驗時應選用（選填“甲”“乙”或“丙”）注射器合適，理由。
3．大氣壓的應用
【解題根據】大氣壓的應用
①大氣壓的檢測儀器──水銀氣壓計和金屬盒氣壓計。
②大氣壓隨高度的降低而降低。
③活塞式抽水機和離心式抽水機的抽水示意圖及工作原理。
題目四用如圖所示的裝置抽水，當活塞上升到S管口后繼續上升，則發覺的現象有（）
A．水從S管口流出
B．管內水隨活塞繼續上升
C．管內海面開始下落
D．水不能從S管口流出，水保持在管口附近不動，既不上升也不升高
【解題思路】當活塞上升到管口后，再繼續上升誰發現了大氣壓強的值，液體就和S口處大氣壓的作用，深受上下的大氣壓相等，靠自身重力流回。
解析：當活塞上升到管口后再繼續上升，活塞將離開管口，活塞下水面將直接與大氣接觸，在大氣壓力作用下水面會升高。
答案：C
【點評】此題考查大氣壓的應用，明晰活塞上升到管口后，液體受上下氣壓相等，是解答此題的關鍵。
練習題8如圖，活塞式抽水機是借助來工作的，在1個標準大氣壓下，最多可把水抽高m；當提起活塞時球閥（選填“A”或“B”，下同）關掉，大氣壓迫使水推開球閥步入圓筒：壓下活塞時，球閥B關掉，水不能往下流就推開球閥A進到活塞里面，再提起活塞，活塞里面的水使球閥A關掉水被活塞提起，從側管中流下來。（1個標準大氣壓取1×105Pa，g取10N/kg）
練習題9數學知識在生活中有廣泛的應用，患者打針時用的吊針就是一例。如圖所示，A管是打針管，C管是空氣管。在打針過程中，假如發覺病患的血液沿打針管回流，可將吊針的位置（選填“提高”或“降低”），使流入病人血管處藥液的浮力變大，這樣藥液和血都會被壓回到血管里；插入C管后，瓶內液面上方二氧化碳的浮力外界大氣壓。
練習題10如圖所示的車輛銹斑修補器，用水泵抽出吸盤中的空氣，吸盤才會貼近在車輛銹斑處，再使勁向外拉，使坑洞平復，吸盤能貼近在車上是由于作用。
練習題答案
1．不會；向各個方向都有浮力
2．A
3．A
4．A
5．B
6．760；大于；不變
7．（1）排盡筒內的空氣，密封注射器；
（2）FL/V；
（3）甲；帶動乙、丙注射器所需的力超過彈簧測力計的阻值
8．大氣壓；10；A；B
9．增強；等于
10．大氣壓
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