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[!--downpath--]第九章浮力
培優題（二）
參考答案及解析點評
五、大氣壓的存在及其應用
26．乙液體；大氣壓；連通器
【考點】大氣浮力的存在；連通器原理
【解析】使用時，陰陽壺傾斜，兩種液體都向上運動，若遮住甲孔，則右邊壺內二氧化碳浮力隨容積的減小而降低，兩側壺內二氧化碳浮力遠大于外界大氣壓，所以甲液體在大氣壓的作用下不能倒出；而乙孔促使兩側壺內與外界空氣相通，則右邊壺內外的二氧化碳浮力相同，乙液體在重力作用下就可以流下來。該壺下端開口、下端相連，所以該壺的設計遵守了連通器原理。
【點評】本題考查了連通器原理、大氣壓的作用等知識，是數學知識在生活中的應用，本題也彰顯了勞動人民的智慧，說明數學就在身邊。
27．C
【考點】大氣浮力的存在
【解析】比較吸盤內外大氣壓的大小能夠解釋吸盤貼近車身的誘因。用水泵抽出吸盤中的空氣，吸盤內的大氣壓幾乎為零，吸盤就在外界的大氣壓的作用下貼近在車上。
【點評】本題考查大氣壓的存在，朋友們可以用數學知識去解釋生活現象。
28．C
【考點】大氣浮力的存在；大氣壓的綜合應用
【解析】用塑膠管吸啤酒時，是先把塑膠管內的空氣吸住，吸管內氣壓降低、小于外界大氣壓，在外界大氣壓的作用下，啤酒被壓進吸管里。
【點評】此題考查了大氣壓的應用，中學生在生活中要注意培養運用所學科學知識，剖析問題、解決實際問題的能力。
29．答：裝置倒置后，大試管中的水因為重力作用流出來，小試管上方空間的浮力減少，大于外界大氣壓，小試管在大氣壓的作用下，被壓著向下運動，所以會見到小試管在大試管中上升，這是大氣壓作用的結果。
【考點】大氣浮力的存在
【解析】從倒置裝置與沒有倒置時的不同入手剖析，運用大氣壓的相關知識即可得到出現的現象。
【點評】水流出后，引起小試管上方的浮力減少，在大氣壓的作用下會上升，是解決此題的關鍵。
六、大氣壓的檢測
30．密度大；750；高于
【考點】大氣浮力的檢測方式；沸點及沸點與氣壓的關系
【解析】本實驗是利用液體的浮力來表示大氣浮力的，依照液體浮力公式p＝ρgh可知，在浮力不變時，液體的密度越小，大氣支持的夜柱越高大氣壓強的測量原理，不便捷檢測，故應用密度較大的水銀來進行實驗；圖中750mm高度才是水銀柱的豎直高度，它形成的浮力與大氣壓大小相等，因而當時當地的大氣壓值是；標準大氣壓下水銀柱的高度為,故此時的氣壓大于標準大氣壓，水的沸點高于100℃。
【點評】此題考查了托里拆利實驗中水銀柱的觀察方式，以及沸點與氣壓的關系，是一道基礎題。但本題中的設計思路：為何用水銀是好多人不注意的地方。
31．B
【考點】大氣浮力的檢測方式；托里拆利實驗
【解析】測得的76cm汞柱是指此時大氣壓能支持的水銀柱的高度，不會再多也不會再少，也就是說管內水銀面與水銀槽內水銀面之間的垂直高度會一直保持這一數值。當水銀槽內水銀面上升或升高時，管內的水銀面也會急劇上升或升高，而高度差不會改變。
做托里拆利實驗時，再向水銀槽內放入3cm高的水銀，當水銀槽內水銀面上升3cm時，管內的水銀面也會相應上升3cm，兩者之間的高度差仍為76cm。
【點評】在此實驗中，向水銀槽中加減水銀或上提、下按玻璃管，只要管口不離開水銀面，其水銀柱的高度就不會改變。同時，換用不同粗細、不同形狀的管子，只要是同一地點、同一時間，其高度都不變。
32．D
【考點】大氣浮力的檢測方式
【解析】沿水平方向帶動注射器筒，排除了彈簧測力計重力的干擾，沿豎直方向帶動，使實驗偏差減小，故A錯誤；注射器是圓錐體，借助公式V＝SL的變型，可求其橫截面積的大小，故需用刻度尺測出注射器刻度部份的寬度，故B錯誤；假如筒內空氣沒有排盡，針頭內也有一些氣壓，會使測出的大氣壓值偏小，故C錯誤；按照二力平衡的條件，當活塞剛才帶動時，彈簧測力計的拉力與大氣對活塞的壓力是一對平衡力，據此得出大氣壓力的值，拿來求浮力，故D正確。
【點評】本題考查借助注射器檢測大氣壓，難點是理解原理是：p＝F/S，要分別測大氣壓力F和活塞的橫截面積S，借助二力平衡可通過彈簧測力計測出大氣壓力。
33．?。挥檬謸踝」芸冢瑢⒉ＡЧ艿沽?，若玻璃管頂部有氣泡，則說明混進了空氣，若頂部無氣泡，則沒有混進空氣。
【考點】大氣浮力的檢測方式；托里拆利實驗
【解析】測得水銀柱高為74cm,對比標準大氣壓值，測得結果比標準大氣壓小。
設計方案如下：用手擋住管口，將玻璃管倒立，若玻璃管頂部有氣泡，則說明混進了空氣，若頂部無氣泡，則沒有混進空氣。
【點評】本題設計方案也可以使玻璃管傾斜，檢測高度是否變小來判定。假如沒有空氣，高度不變，假如有空氣，傾斜時，水銀上升，壓迫空氣柱，空氣柱給水銀柱一個浮力，因而使其變小。
七、大氣壓的應用
34．A；大氣壓隨高度降低而降低
【考點】大氣浮力與高度的關系
【解析】大氣壓與高度的關系是：海拔越高，大氣壓越??；一標準大氣壓的值是1.01×105Pa，珠穆朗瑪峰是世界海拔最高的地方，海拔高度為8844.43m，哪里空氣黏稠，大氣壓遠大于一標準大氣壓。大氣壓隨高度降低而降低，珠穆朗瑪峰的高度最高，因而氣壓應當最小。
30kPa＝3×104Pa，遠大于一標準大氣壓，可能為珠穆朗瑪峰峰頂的大氣壓，故A符合題意；80kPa＝8×104Pa，大概為海拔2km的大氣壓，故B不符合題意；＝1×105Pa,約等于一標準大氣壓，故C不符合題意；＝1.2×105Pa，小于一標準大氣壓，故D不符合題意。
【點評】了解把握大氣壓的變化規律，一標準大氣壓的值是解決這種問題的關鍵。
35．吹氣；瓶內二氧化碳的浮力小于外界大氣壓；大氣壓的大小與海拔高度是否有關？
【考點】大氣壓與高度的關系；大氣壓與容積的關系
【解析】只有瓶內二氧化碳的浮力小于外界大氣壓時，它能夠壓著火柱升到瓶口之上，所以要向瓶內吹氣；提出問題應當圍繞影響大氣壓的誘因提出問題；影響大氣壓的誘因：高度和天氣。按照山頂的火柱低于山腳的高度，可以提出如下問題：大氣壓的大小與海拔高度是否有關？
【點評】瓶內外浮力的大小關系是決定火柱高低的緣由，大氣壓隨高度降低而降低的規律，是解決此題的基礎，因而，越往高處，外界大氣壓越小，瓶內的浮力都會越向下壓火柱。
36．大氣壓；減小；不是
【考點】大氣壓的綜合應用；液體浮力的概念和特征；連通器原理
【解析】蠟燭在杯內燃燒時，消耗杯中的氫氣，使杯中的氣壓降低，大于外界大氣壓，盤中的水在外界大氣壓的作用下，被壓入杯中；杯中水的高度降低，借助液體浮力的特性可知，液體的深度越深，浮力越大，故杯中火柱形成的浮力將減小；由圖可知，如圖所示的裝置頂部相連，但下端不開口，不符合連通器的特性，所以不是連通器。
【點評】本題考查了與大氣壓相關的現象以及液體浮力的特性，明晰蠟燭燃燒導致杯內氣壓增加是解決此題的關鍵。
37．＜；用冷水加熱罐頭后，瓶內二氧化碳氣溫上升，氣壓變大，能夠輕松打開蓋子
【考點】大氣壓的存在；大氣壓與容積的關系
【解析】蓋子向內成“凹”形，可以判定罐頭瓶內氣壓＜大氣壓；用冷水加熱罐頭后，瓶內二氧化碳氣溫上升，氣壓變大，減少外界對蓋子的作用，能夠輕松打開蓋子。
【點評】生活中經常會遇見蓋子難開的現象，這些情況多數是由于瓶內外氣壓不同，導致內外壓力差大，大氣壓將蓋子壓的緊的緣故，不僅本題的方式外，還可以將蓋子輕輕撬幾下，讓瓶內外壓力差變小即可輕松打開蓋子。
38．D
【考點】大氣壓的綜合應用
【解析】剩下半瓶水，說明瓶內有一定容積的空氣，從室溫對空氣浮力的影響角度剖析，再與外界大氣壓比較，就可找出其中的誘因。
夏季，剩下半瓶冷水的暖射手經過一個晚上后，體溫升高，使瓶內一部分水蒸汽液化為小水滴，致使瓶內的氣壓變小，大于外界的大氣壓，外界大氣壓將瓶蓋壓緊在瓶口，為此，只有選項D符合題意。
【點評】知道經過一段時間后，瓶內水蒸汽液化，導致了瓶內氣壓大于外界大氣壓是解此題的關鍵所在。
八、綜合應用
39．75；85；65
【考點】大氣壓的存在；液體浮力的估算以及公式的應用
【解析】甲圖中以液柱為研究對象，在水平向下受浮力平衡，p甲＝p0＝；乙圖以液柱為研究對象：豎直方向上受浮力平衡，液柱遭到向上的重力形成的浮力，大氣浮力大氣壓強的測量原理，向下的有內部空氣浮力，則內部二氧化碳浮力等于p乙＝p0+＝；丙圖液柱在豎直面上平衡，向上有重力形成的浮力，內部大氣浮力，向下的為大氣浮力p丙＝p0-＝。
【點評】本題考查液體封閉二氧化碳的浮力，以液柱為研究對象，受力剖析后由所受浮力平衡即可求解。
40．D
【考點】大氣壓的綜合應用
【解析】覆杯實驗中的硬紙片不會掉出來，是由于遭到了大氣浮力，證明了大氣浮力的存在；托里拆利實驗檢測出了大氣浮力的數值；活塞式抽水機工作時，是使其內部氣壓大于外界大氣壓，在外界大氣壓的作用下將水壓入抽水機內，從而實現把水從低處壓到高處的目的，屬于大氣壓的應用；水位計屬于連通器原理的應用。
【點評】此題通過知識結構的方式考查了中學生對大氣浮力的存在、測量和應用。屬于識記性內容，比較簡單。
41．B
【考點】大氣壓的綜合應用
【解析】瓶內灌水時沒必要灌滿，杯子下端有空氣，水流出來一些后，瓶內氣壓增加，就不會再流出了，故A錯誤；當瓶口漏出海面時，空氣通過瓶口步入瓶內，使瓶內二氧化碳浮力和液體浮力小于外界大氣壓，水從瓶內流出；當海面正好堵住瓶口時，瓶內二氧化碳浮力正好等于外界大氣壓時，水停止流出，故B正確；大氣壓能支持10.336米高的火柱，而瓶內水的高度遠遠大于這個高度，可以被大氣壓支持，如瓶內有空氣，當二氧化碳浮力與液體浮力之和小于外界大氣壓時，則水會流出，故C錯誤；假如外界大氣壓增加，瓶內的海面將增長，若外界大氣壓忽然下降，容器中的水會被“吸”入瓶內，使瓶內的海面下降，故D錯誤。
【點評】裝滿水的杯子瓶口向上倒立在容器內的水底，當容器內的水被喝掉，瓶口漏出海面時，瓶內的水就流出一部份，當海面又浸入過瓶口時，瓶內水便不再流。
42．C
【考點】大氣壓的綜合應用
【解析】拔拔罐時，先把罐內燒一下，罐內空氣受熱膨脹，此時迅速把罐扣在皮膚上，等到罐內的空氣冷卻后氣壓增加，罐內氣壓大于外邊的大氣壓，大氣壓就將罐緊緊地壓在皮膚上，所以拔拔罐借助的是大氣壓原理。坦克裝有厚實的輪式是在壓力一定時，通過減小受力面積減少浮力，不是借助大氣壓，故A不符合題意；下水管線的U形管借助的是連通器原理，不是借助大氣壓，故B不符合題意；用吸管吸啤酒時，是先把吸管內的空氣吸住，在外界大氣壓的作用下，啤酒被壓進吸管里，故C符合題意；大夫推進活塞給患者注射藥液，借助的是人的推力，不是借助大氣壓，故D不符合題意。
【點評】本題考查了中學生對大氣壓的應用的了解與把握，借助大氣壓的生活事例是好多的，學習時，多舉例、多解釋。數學學習的過程中，要多注意觀察身邊的化學現象，盡可能的用我們所學過的知識去試著解釋。
43．A
【考點】大氣壓的綜合應用；二力平衡條件的應用；減小和降低浮力的方式和應用
【解析】吸盤內的空氣向外抽出，吸盤內氣壓大于外界大氣壓，在內外浮力差的作用下，吸盤牢牢地吸在地面上，故A正確；大氣壓不變，吸盤半徑改變，會造成吸盤的面積改變，由F＝pS可知，吸盤遭到的大氣壓力改變，吸盤半徑大小影響“吸”力大小，故B錯誤；與腳接觸的部發包有厚實的海棉，是在壓力一定時，通過減小受力面積減少對腳的浮力，故C錯誤；大氣對吸盤的壓力大小是不變的，輔助器遭到腳向下的拉力是變化的，所以輔助器遭到腳向下的拉力與大氣對吸盤的壓力大小不一定相等，故D錯誤。
【點評】
44．D
【考點】氣體浮力跟容積的關系；質量及其特點；密度的大小比較
【解析】從甲地飛往乙地，巧克力包裝袋容積變大，是因為外界氣壓降低，袋內氣壓相對變大引起，即p甲＞p乙，故AB錯誤；巧克力包裝袋一直密封完好，袋內部二氧化碳質量為m是不變的，故C錯誤；因為袋內二氧化碳質量不變，容積變大，按照密度公式ρ＝m/V可知二氧化碳密度ρ變小，故D正確。
【點評】本題考查二氧化碳浮力與容積的關系，重點是理解裝袋容積變化與內外浮力差變化的結果。
45．答：（1）使勁將吸盤壓在光滑墻面上，排出上面的空氣，因為吸盤內的空氣降低，內部氣壓大于外界大氣壓，外界大氣壓將吸盤緊壓在墻上上，借助了大氣壓；
（2）假如把塑膠吸盤中間戳個小孔，則盤內外壓力趨向平衡，塑膠吸盤掉出來。
【考點】大氣壓的綜合應用
【解析】見答案
【點評】本題考查了中學生對大氣壓的應用的了解與把握，借助大氣壓的生活事例是好多的，多加注意。
46．答：（1）吸管吸啤酒時，是先把吸管內的空氣吸干，使管內氣壓降低，這樣在外界大氣壓的作用下，果汁就被壓進吸管里；
（2）吸啤酒之前，酒杯遭到豎直向上的重力、豎直向下的磨擦力的作用，這兩個力是一對平衡力；吸啤酒后，瓶子的總重力減少，瓶子一直處于靜止狀態，遭到的磨擦力與重力還是一對平衡力，所以磨擦力會變小。
【考點】大氣壓的綜合應用；磨擦力大小的影響誘因
【解析】見答案
【點評】本題考查了二力平衡條件的應用、摩擦力的大小變化、大氣壓的應用，屬于綜合題。
47．（1）1600N；
（2）這尊馬（含踏板）的質量：
m＝G/g
＝1600N/（10N/kg）
＝160kg；
（3）這尊馬置于水平桌面上時，對桌面的浮力：
p＝F/S＝G/S
＝1600N/1.6×10－2m2
＝1.0×105Pa
（4）使用踏板可減少對桌面的浮力，由于p＝F/S，當F一定時，S減小，p降低。（或減少重心、增強穩度等合理的均可）
【考點】二力平衡的條件；力的互相作用；重力與質量的關系；固體浮力的估算；降低和減少浮力的方式
【解析】（1）物體水平放置時，壓力和重力為平衡力，兩力相等，支持力和壓力為互相斥力，這兩個力也相等，所以如圖放置，這尊馬靜止時遭到的支持力等于馬的重力為1600N；
（2）這尊馬（含踏板）的質量：
m＝G/g
＝1600N/（10N/kg）
＝160kg；
（3）這尊馬置于水平桌面上時，對桌面的浮力：
p＝F/S＝G/S
＝1600N/1.6×10－2m2
＝1.0×105Pa
（4）使用踏板可減少對桌面的浮力，由于p＝F/S，當F一定時，S減小，p降低。（或減少重心、增強穩度等合理的均可）
【點評】本題考查了重力公式和浮力公式的靈活運用，關鍵是曉得水平面上物體的壓力和自身的重力相等。
48．（1）小明所受的重力：
G人＝m人g
＝35kg×10N/kg
＝350N；
（2）當小明正常徒步時，單車對水平地面的壓力：
F＝G總
＝（m人＋m車）g
＝（35kg+15kg）×10N/kg
＝500N，
單車對水平地面的浮力：
p＝F/S
＝500N/5×10?3m2
＝1×105Pa；
（3）會；由于輪胎出現泄憤后，輪胎與地面的接觸面積減小而人和車對地面的壓力不變，由p＝F/S可知，單車對地面的浮力減少。
【考點】壓強的估算；重力的估算；運用浮力公式解決有關問題
【解析】見答案
【點評】本題考查了重力和浮力的估算以及影響浮力大小的誘因，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等。
49．看法析
【考點】液體浮力的估算以及公式的應用；大氣浮力與高度的關系；液體浮力的概念和特征
【解析】解：（1）液體內部朝各個方向都有浮力，所以橡皮膜不論是朝上還是朝下就會向內凹；
在同種液體中，液體的浮力隨深度的降低而減小，所以橡皮膜朝下時，溶入液體的深度大，橡皮膜凹的更顯著。
（2）瓶口距海面深度：
h＝5cm
＝5×10-2m,
則射手口橡皮膜所受水的浮力：
p＝ρgh
＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-2m
＝500Pa。
（3）橡皮膜凹坑程度變小。
由于大氣壓隨高度的降低而降低，當從樓下到樓上（或從山下到山上），
加在海面的大氣壓降低，進而傳到橡皮膜的浮力變小，所以橡皮膜凹坑程度變小。
答：（1）液體內部朝各個方向都有浮力，所以橡皮膜不論是朝上還是朝下就會向內凹；
在同種液體中，液體的浮力隨深度的降低而減小，所以橡皮膜朝下時，溶入液體的深度大，橡皮膜凹的更顯著；
（2）瓶口橡皮膜所受水的浮力為500Pa；
（3）橡皮膜凹坑程度變小。由于大氣壓隨高度的降低而降低，加在海面的大氣壓降低，進而傳到橡皮膜的浮力變小，所以橡皮膜凹坑程度變小。
【點評】本題考查了液體浮力的特性和估算，熟記估算公式是解題的關鍵，同時考查了大氣壓與高度的關系，具有一定的綜合性，但難度不大。
50．解：（1）等于；靜止的正方體遭到平衡力的作用；
（2）正方體水平放置時對地面的浮力：
p＝
＝
＝
＝
＝
＝ρga；
（3）如答案圖1所示。
答案圖1
【考點】二力平衡；磨擦力的檢測；浮力的估算；運用浮力公式解決有關問題
【解析】解：
（1）由題可知，某選手用水平力推正方體，但未推進，即處于靜止狀態，則推力與磨擦力為一對平衡力，所以推力與磨擦力大小相等；
（2）B正方體靜止在水平面上，則壓力F＝G，
B正方體水平放置時對地面的浮力：正方體水平放置時對地面的浮力：
p＝
＝
＝
＝
＝
＝ρga；
（3）一個正方體平放，另一個疊置于它里面后，則它們對地面的壓力仍然等于它們的總重力，即壓力不變；由p＝F/S可知，壓力不變時，受力面積越小，則浮力越大，所以，應將B疊置于A的前面，如答案圖1所示。
【點評】本題考查了二力平衡、壓強公式的變型及浮力的大小，綜合性強。