第4講大氣壓強綜合（原卷版）

第4講大氣壓強綜合【題典演練】命題點一、大氣壓綜合11．護士給病人輸液時，藥水瓶上插著兩根管，一根給病人輸液，另一根通過瓶蓋扎進瓶內藥水中，如圖所示。問：（1）這根“閑置”管是為了利用。（2）由于針頭較細，為確保藥液的流速，需要將藥水瓶提升到相對針管約1.3m的高度，由此推算針管處受到的液體壓強約為多少？（ρ液體＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）2．小晴家有一款用軟橡膠材料制作成的茶杯蓋，如圖甲所示。小晴發(fā)現(xiàn)，將其蓋在空茶杯杯口，先輕輕下壓，再向上提起時，茶杯隨杯蓋也會一同被提起；如果在軟橡膠蓋上打一個小孔，則就不能提起空茶杯。小晴的發(fā)現(xiàn)過程和示意圖如圖乙所示，請你用所學物理知識解釋小晴發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。3．“聰明座”桶裝水飲水機走進千家萬戶，為人們提供清潔方便的飲水。使用時，桶裝水口向下扣在飲水機上，打開出水閥，水就能穩(wěn)定而又源源不斷地流出來了。飲水機控制出水的一個重要部件就是“聰明座”，如圖所示，水桶就是倒扣在聰明座上的，聰明座的下面是一個蓄水箱，打開出水閥時，水從聰明座的出水口流入到蓄水箱，再從出水閥流出，同時空氣從聰明座的進氣口進入水桶。關閉出水閥后，當水淹沒“聰明座”的進氣口時，水就不再流出，從而保證蓄水箱中的水位保持在“聰明座”的進氣口位置，這樣出水閥的出水速度也就能夠保持不變。閱讀短文，回答問題：（1）“聰明座”做成錐形，可使水桶與“聰明座”的接觸面積，對“聰明座”的壓強（均選填“變小”、“變大”或“不變”）。（2）當蓄水箱中的水面剛好淹沒聰明座的進氣口時，在的作用下，水桶中的水不會繼續(xù)流入蓄水箱中。（3）使用一段時間后，桶內水位降低，此時“聰明座”出水口處水的壓強與原來相比。（選填“變小”、“變大”或“不變”）（4）水桶底部液面上方A處氣體的壓強與桶外大氣壓相比。（選填“偏小”、“偏大”或“相等”）4．學過“大氣壓的知識”后，枋冉同學回家做了“瓶吞雞蛋”實驗，如圖：她先將適量的熱水放入硬殼塑料瓶內，震蕩后迅速倒掉水并立即將煮熟的比瓶口略大的雞蛋放在瓶口上，并不使漏氣，等待一會兒后，雞蛋吞入瓶中。（1）請你解釋雞蛋為何“吞”入瓶中？（2）實驗完成后，我們又該怎樣將雞蛋從瓶中取出來呢？方法一：用筷子搗破雞蛋，用力甩出。方法二：剪破塑料瓶取出雞蛋。方法三：往瓶內灌入濃鹽水，使雞蛋受到的浮力大于其重力而上浮，從而使雞蛋被瓶子完全地“吐”出來。①以上方法，第種不行。②你能設計一種方法嗎？請簡述：。5．請閱讀《按壓式瓶蓋》回答問題。按壓式瓶蓋在日常生活中，裝有洗手液或洗發(fā)液的瓶子，其瓶蓋都是按壓式的，如圖所示。按壓式瓶蓋的工作原理是什么呢？液體是怎么“吸”上來的？洗手液瓶中有個按壓式吸液結構，它由導液管、進液閥門、彈簧、活塞、出液閥門、出液管、儲液筒等組成，如圖所示，其中進液閥門和出液閥門是塑料小球，進液閥門位于彈簧下端，出液閥門位于活塞上端。使用的時候，通過手向下按壓，活塞向下移動，彈簧被壓縮使得進液閥門關閉，出液閥門打開，儲液筒里的液體從出液管流出瓶外；當手松開時，彈簧恢復原來的自然狀態(tài)，使得活塞向上移動，出液閥門關閉，進液閥門打開，液體從導液管通過進液閥門進入到儲液筒。這樣活塞在圓筒中上下往復運動，不斷地把液體“吸”出瓶外。請根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1）按壓式瓶蓋的工作原理和的原理相同；A．活塞式抽水機抽水B．飛機機翼獲得升力C．茶壺倒出茶水（2）進液閥門和出液閥門處的塑料小球，在按壓式瓶蓋中起到了非常關鍵的作用，為了能夠按照需要順利地打開和關閉閥門，請分析，塑料小球的密度應該洗手液的密度（選填“大于”、“小于”或“等于”）。命題點二、大氣壓綜合21．通過以下兩個現(xiàn)象：A．制作“自制氣壓計”時，從吸管中往里吹氣，放開后水在吸管中升高。B．自行車放在太陽下暴曬，充足氣的輪胎可能會爆裂。曉周猜想：當氣體的體積一定時，氣體壓強可能與氣體的和有關。為了驗證猜想，曉周進行了下列實驗：（1）把細玻璃管插入裝有半瓶水的密閉燒瓶中，如圖所示。從細管上端往燒瓶里吹氣，瓶內氣體壓強（選填“增大”、“減小”或“不變”），觀察到細玻璃管內的水柱上升到a處靜止。（2）用一塊浸過酒精的紗布覆蓋在燒瓶外部，過一會兒水柱高度將（選填“升高”、“降低”或“不變”）。（3）如果把實驗（1）中的燒瓶拿到山頂上，則管內水柱將a處位置（選填“高于”、“低于”或“等于”），原因是。（假設溫度不變）（4）本實驗中利用水柱的高度來判斷瓶內氣壓的變化，這是一種常用的物理方法。下列探究過程中，也運用了這種方法的有。A．根據(jù)小燈泡的亮度判斷電流的大小B．探究影響電磁鐵磁性強弱的因素C．探究杠桿的平衡條件D．測定滑輪組的機械效率。2．如圖所示，關于“自來水筆寫字，墨水沿筆尖緩緩流出來的原因是什么？”小紅認為是因為“大氣壓的作用”，可小明認為是因為“墨水重力”的作用。請你設計實驗驗證他們的觀點是否正確，寫出你的做法、依據(jù)的現(xiàn)象及對應的結論。（1）驗證“墨水緩緩流出來與大氣壓是否有關”。（2）驗證“墨水緩緩流出來與墨水的重力是否有關”。3．在做探究大氣壓強存在的實驗時，小英將酒精棉點燃放入瓶中，將去皮的熟雞蛋堵住瓶口，如圖所示。發(fā)現(xiàn)瓶子把雞蛋“吞”了進去。因此，小英認為是大氣壓把雞蛋壓入了瓶中。小青不同意這個觀點，她認為瓶中空氣受熱后，有部分空氣跑到瓶外，瓶中空氣稀薄，對雞蛋的托力變小，雞蛋是在重力作用下進入瓶中的。請你用小英的實驗器材，做實驗證明，小英的觀點是正確的。4．偽氣功師常利用所謂“空手吸盆”的“特異”功能行騙，其做法是先偷偷把塑料掛衣鉤的吸盤緊密地壓在平滑的臉盆底部如圖所示。在大氣壓的作用下，塑料掛衣鉤的吸盤和臉盆被緊緊地壓在一起，偽氣功師只要用手抓住隱藏著的掛衣鉤，就能把盛有一定質量水的臉盆提起來。王偉同學用受力面積為12cm2的吸盤，成功地做了“空手吸盆”的表演。若當時的大氣壓值為105Pa，請根據(jù)以上數(shù)據(jù)求：（1）大氣壓對塑料吸盤產生的壓力是多大？（2）若臉盆的質量為1kg，則王偉同學的“空手吸盆”實驗最多能提起質量是多少千克的水？（塑料吸盤的重及盆中水對吸盤壓力都不計，g取10N/kg）5．彤彤感冒咳嗽，媽媽給她買了“雙黃連口服液”，粗心的彤彤將口服液盒內特制吸管弄丟，只好拿來一根較細的飲料吸管插入瓶中，結果卻怎么也“吸”不上藥液。后來，她發(fā)現(xiàn)兩種吸管的形狀不一樣，飲料吸管外壁光滑，口服液吸管外壁有棱，兩種吸管的截面形狀如圖所示。請你運用物理知識解釋為什么兩種管“吸”藥的效果不同?！緩娀柧殹恳唬x擇題（共3小題）1．王老師在A地的課室演示了托里拆利實驗（用水銀），然后出發(fā)到B地上課，到了B地的課室后發(fā)現(xiàn)袋子里一個擰緊的空礦泉水瓶明顯比原來在A地時變扁了，王老師在B地用同樣的裝置做了該實驗，甲、乙兩圖是王老師實驗時的照片，忽略溫度對瓶內氣體的影響。下列說法正確的是（）A．A地的大氣壓比B地高 B．A地的實驗照片應該是圖甲 C．A地的大氣壓等于740mm高的水銀柱產生的壓強 D．B地的大氣壓等于770mm高的水銀柱產生的壓強2．假期小燕乘飛機去北京旅游，在飛機上飲用礦泉水后，礦泉水瓶如圖甲，當飛機快降落時，小燕再次拿出礦泉水瓶，發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶被“壓扁”了，如圖乙。則礦泉水瓶被“壓扁”的原因是（）A．瓶外的大氣壓強變大 B．瓶內的氣體壓強變大 C．瓶內的氣體密度變小 D．瓶內的氣體質量變大3．如圖為一種硅膠制成的免打孔門吸，將其套在門背后的把手上，并使吸盤緊壓在門后的光滑墻壁上，門就會被固定。下列事例的工作原理與此門吸原理相同的是（）A．熱氣球升空 B．飛機升空 C．用吸管吸飲料 D．船閘二．多選題（共1小題）4．科研人員研發(fā)出一種吸盤式手套，當抽氣機抽出部分吸盤中的空氣，吸盤就能緊緊吸在墻上。如圖所示，當人佩戴手套在豎直墻壁上靜止時，讓抽氣機抽出更多空氣，則抽氣過程（）A．吸盤對墻壁的壓力變大 B．吸盤對墻壁的壓力不變 C．吸盤受到的摩擦力不變 D．吸盤受到的摩擦力變大三．填空題（共3小題）5．在A地完成圖甲所示的實驗，則當?shù)卮髿鈮旱扔趍高的液柱A所產生的壓強．在B地完成圖乙所示的實驗，能否比較A、B兩地的氣壓大?。咳绻?，請寫出分析過程；如果不能，請寫出原因（液體A的密度比B大）。6．如圖所示，力把塑料吸盤壓在光滑的墻上。吸盤掛鉤掛了一些廚具卻不會落下來，是因為吸盤受到了豎直向上的力，該力與力是一對平衡力。7．1644年，意大利科學家首先利用圖（a）所示裝置測定了大氣壓強的值（選填“托里拆利”或“帕斯卡”）。而關于圖（a）現(xiàn)象的成因，十七世紀有兩種觀點。觀點一：玻璃管上方充滿了由液體蒸發(fā)成的氣體，玻璃管上方的氣體越多，液面下降也就越多。觀點二：玻璃管內液面上方是真空的，大氣壓強恰能支撐住一定高度的液柱。為了驗證哪種觀點正確，將兩根長12米、規(guī)格相同的玻璃管分別裝滿水和酒精，倒置在相應液體槽中，如圖（b）所示。已知酒精的密度比水小，且酒精比水易變成氣體。若觀點一正確，應出現(xiàn)圖（c）中圖的現(xiàn)象；若觀點二正確，應出現(xiàn)圖（c）中圖的現(xiàn)象（后兩空均選填“甲”、“乙”或“丙”）。四．實驗探究題（共4小題）8．為測量大氣壓強的數(shù)值，小華利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材粗測大氣壓值。（1）在做好甲圖實驗后，小華把注射器的活塞推至底端，排盡筒內空氣。然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按圖乙所示安裝好器材，水平向右慢慢地拉動注射器筒，當彈簧測力計的示數(shù)增大到f＝8.1N時，注射器中的活塞剛開始滑動，則測得大氣壓值p＝Pa。（2）實驗時若筒內空氣沒有排盡，將導致測得的大氣壓值偏??；若活塞與注射器內壁間的摩擦較大，將導致測得的大氣壓值偏大。（3）在實驗評估后，他對實驗進行了適當?shù)母倪M，首先讀出注射器的最大刻度為V，用刻度尺量出其全部刻度的長度為L；然后按照如圖所示的過程。慢慢地拉注射器（丙圖沒有蓋上橡皮帽、丁圖在排盡空氣后蓋上了橡皮帽），剛好拉動活塞時，彈簧測力計示數(shù)分別是F1和F2。下列計算式正確且最接近真實值的是。A.F1LV B.F2LV C.(9．小明利用1mL的輕質注射器等器材組成圖示實驗裝置測量大氣壓。（1）為得到活塞橫截面積，需要量取的局部長度為cm；（2）考慮到摩擦因素，小明取下橡皮帽，再次水平向右勻速拉動注射器筒，記下彈簧測力計穩(wěn)定時的示數(shù)為0.4N．此過程中活塞受到的摩擦力方向為；（3）利用以上數(shù)據(jù)可計算出大氣壓強是Pa；①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體；②活塞與注射器筒壁間有摩擦；③彈簧測力計的示數(shù)沒有讀準；④活塞與注射器筒壁不完全密封；已知實驗時實為1標準大氣壓，則造成該偏差的可能原因是。（4）小明發(fā)現(xiàn)：如果在針筒內吸入一定質量的空氣，然后用橡皮帽將氣體封閉起來，在推活塞的過程中，越推越費力，由此小明猜想：其他條件一定時，封閉氣體的體積越小，壓強越大。為了驗證自己的猜想，小明用一個20mL的注射器吸入一定質量的空氣后連接到胎壓計上，通過推拉活塞，測得數(shù)據(jù)記錄如表：V/mL4681012p/kPa12080604840當小明不推拉活塞時，注射器內的空氣體積為。10．小明用2mL的注射器、量程為0～10N的彈簧測力計和刻度尺粗略測量大氣壓的值，本實驗的原理是二力平衡和p=F步驟一：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。步驟二：如圖所示安裝好器材，水平向右緩慢拉動注射器筒，當注射器中的活塞剛被拉動時，記下彈簧測力計的示數(shù)。步驟三：。步驟四：算出大氣壓強值。同組的小華分析了影響實驗結果的可能因素后，對實驗進行了如下改進：①將步驟一改為：先將注射器內抽滿水，再豎直向上推動活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，這樣便于。②取下橡皮帽，重復步驟二的操作，讀得彈簧測力計的示數(shù)為0.3N，由此可知，此時活塞所受到的力為0.3N。小華根據(jù)改進后測得的數(shù)據(jù)，重新計算大氣壓的值。11．學習了大氣壓的相關知識后，同學們想估測一下大氣壓的大小。他們準備了如下器材：不同規(guī)格的注射器、兩個彈簧測力計（量程為10N）、刻度尺、一個鐵絲做成的T型鉤、細線、橡皮帽等。某組同學在實驗中選了B規(guī)格的注射器，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的量程太小了。于是設計了圖甲實驗裝置，順利完成了測量任務。具體步驟如下：①先讀出注射器的最大刻度為V，用刻度尺量出其全部刻度的長度為L；②把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內的空氣。然后，用橡皮帽封住注射器的小孔。③然后慢慢地拉注射器，剛好拉動活塞時，兩個測力計示數(shù)均為F。請根據(jù)他們實驗方案回答以下問題：（1）若不考慮其他因素的影響，則本次測量大氣壓值p＝。（用測量步驟中的V、L和F表示）（2）實驗過程中，同學們發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處，空氣無法排盡。這將使得測量結果比當天氣壓（填“偏大”或者“偏小”）。請你想一個方法幫助他們解決這個問題，寫出你的操作方案。（3）另外一組的同學用一個彈簧測量計也完成了實驗，請你分析他們選擇的是哪個注射器，并說明理由：。五．解答題（共2小題）12．如圖所示，小試管的直徑略小