沪科版八年级全一册8.3空气的“力量”同步练习（含解析）

8.3空气的“力量”
一、填空题
1．______实验证明了大气压强的存在。神州十三号飞船发射升空的过程中，外壳受到的大气压强将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
2．物理知识与日常生活密切相关：如图（a）所示射箭时用的手指皮垫是通过增大受力面积来减小_______；如图（b）所示的橡胶吸盘是利用_________“吸附”在墙上的；图（c）所示装有水的塑料袋向外鼓出的原因是_______。
3．我们的地球被一层厚度约为80~100千米的大气层包围着。由于大气受到_______作用，大气会对处于其中的物体产生压强，我们称它为大气压强。意大利科学家_______首先用实验测定了大气压强的值。而大气压强的大小与海拔高度有关，海拔高度越高，大气压强越_______。
4．物理知识在生产和生活中有着广泛应用。比如：为了安全，轿车上一般都配有安全带，安全带的宽度比较大，这是为了减小安全带与驾驶员之间的______；平日用吸管吸取饮料，利用的是______的知识；家庭中的水槽下面利用______原理做成回水弯，既能排水也能防臭。（均填写所学物理概念或物理量的名称）
5．如图所示，老师在做托里拆利实验时，当时大气压相当于___________ mm高的水银柱产生的压强；若玻璃管的顶端混入了部分空气，实验测得的气压值___________选填“大于”、“小于”或“等于”实际值；如果将玻璃管稍微倾斜，管内水银柱高度会___________选填“变高”、“不变”、“变低”。
6．某同学做托里拆利实验，如图所示，当时的大气压值等于______mm高水银所产生的压强。若该同学皮肤表面积约1.5×104cm2，则受到的大气压力约______N。（ρ水银＝13.6×103kg/m3，g取10N/kg）
7．做托里拆利实验，玻璃管内灌入的液体是水银。若管内灌入的是水，当玻璃管倒置在水里，要求管顶出现真空，玻璃管至少要约______米；若管内灌入的是煤油，则玻璃管至少要约________米。（ρ油=0.8×103kg/m3）（在一标准大气压下）
二、单项选择题
8．根据你对生活中物理量的认识，下列数据符合实际的是（　　）
A．将两个鸡蛋托起的力约为10N
B．一个中学生站在水平地面上对地的压强约为1000Pa
C．西藏高原上的气压约为1.01×105Pa
D．一个成年人手大拇指甲盖上受到的大气压力约为10N
9．如图所示，塑料吸盘紧紧吸在竖直墙壁上，皮包挂在挂钩上静止不动。针对该情景、下列说法中正确的是（　　）
A．吸盘能够“吸”在墙壁上说明大气压强的存在
B．吸盘能够“吸”在墙壁上是因为吸盘对墙壁的作用力大于墙壁对吸盘的作用力
C．吸盘挂钩对皮包的作用力大于皮包所受的重力
D．大气对吸盘产生的压力与吸盘的面积无关
10．将塑料杯装满水，用硬纸片盖紧杯口，手压紧硬纸片，然后将塑料杯上下倒转，纸片受到大气对硬纸片的压力，如图所示，若将塑料杯倾斜，纸片受到大气压力正确的是（　　）
B．
C． D．
11．大气压强的值约为105Pa，则大气压对你的一只手掌表面的压力最接近（　　）
A．10N B．102N C．103N D．104N
12．以下这些现象不是由于大气压强引起的是（　　）
A．液体从容器侧壁的孔中喷出
B．塑料吸盘被压在光滑的墙上
C．悬空塑料管里的水不会流出来
D．活塞式抽水机将水抽到高处
13．某同学自制一气压计，装置完好，如图，当该同学从某山脚到达山顶时，玻璃管内的液面将（　　）
A．升高 B．先升高后下降
C．先下降后升高 D．下降
14．图甲是托里拆利实验装置，图乙是一个“自制气压计”用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子口，下管口没入水中，通过上管口向瓶内吹气，水沿管上升到点，点与瓶内水面高度差为，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是
B．同时带着两装置登山，会发现会变小，会增大
C．乙图中的自制气压计测出当地当时的大气压是
D．将甲图中的托里拆利实验中玻璃管倾斜，管内水银柱竖直高度变高
三、双项选择题
15．如图所示的四个实验，其中能说明大气压存在的是（　　）
A．马德堡半球实验
B．覆杯实验
C．伽利略斜面实验
D．帕斯卡桶实验
16．如图所示，以下与压强有关的实验。其中分析正确的是（　　）
A．图甲：如果减少瓶中水的质量，海绵的凹陷程度会更加明显
B．图乙：如果增加探头在水中的深度，U 形管液面高度差会增大
C．图丙：如果测出拉开吸盘的力和吸盘面积，可以估算大气压的值
D．图丁：如果将托里拆利实验中的玻璃管顶端打破，水银会喷出来
四、实验探究题
17．某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是________；
（2）如图1，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为6N；
（3）如图2，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后，计算活塞的横截面积为________；
（4）同学们发现实验误差偏大，请分析，该实验过程中导致误差的原因________；
（5）针对以上实验带来的误差，小明对该实验进行了改进采用了图示3装置，将该注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯与水的总质量为4.1kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出2.2kg水时，活塞又开始向右滑动，则活塞与注射器筒之间的摩擦力为________N，所测大气压的值应为________Pa。
18．老王用力向上紧压（如图甲所示）圆形吸盘，排出吸盘内的空气，大气把吸盘紧压在水平光滑木板的下表面（如图乙所示），在吸盘下端挂一小桶，吸盘也没掉下来，受此启发，小王利用以上设备和足量的细沙，并从实验室借出两个测量器材，设计了一个实验粗略测量出大气压强。（提示：圆的面积公式，其中d是圆的直径）
（1）实验目的：_______；
（2）实验原理：；
（3）两个测量器材：_______；_______；
（4）实验步骤：_______；（测量的物理量用符号表示）
（5）实验结论：大气压强的表达式p＝______。
五、综合计算题
19．在测定大气压的实验中，小明设计并进行了如下的实验（如图所示）。将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘与玻璃板接触面的直径为3.6cm。将小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上，用小勺轻轻地向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，这时测得吸盘、桶和沙的总质量10.2kg。请你通过计算，说明测算出的大气压的值是多少？（g=10N/kg）
20．地的科研人员在实验室利用托里拆利实验装置测量大气压强，观察到玻璃管内外水银面高度差为500mm，请解决下面两个问题：（温馨提示：气象学上通常用“hPa”即“百帕斯卡”作为大气压强的单位；ρ水银=13.6×103kg／m3）
（1）该地区的大气压约为多少hPa？
（2）如果换用水来做实验，能够支持水柱的高度约为多少？
参考答案
1． 马德堡半球 变小
【解析】
[1] 1654年时，当时的马德堡市长奥托·冯·格里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡(今德国雷根斯堡)进行的一项科学实验，目的是证明大气压的存在。
[2]神州十三号飞船发射升空的过程中，空气的密度变小，故受到的大气压强增大。
2． 压强 大气压强 水对容器侧壁有压强
【解析】
[1]射箭时用的手指皮垫是压力不变时，增大受力面积，来减小压强。
[2]橡胶吸盘使用时将吸盘和墙之间的空气排出，在大气压强的作用下，紧紧地贴在墙壁上。
[3]水对容器底部和侧壁都有压强有压强，装有水的塑料袋在水的压强的作用下向外鼓出。
3． 重力 托里拆利 小
【解析】
[1]大气受重力的作用且具有流动性，大气会处在其中的物体产生压强，叫大气压强，简称大气压。
[2]意大利科学家托里拆利利用水银和长玻璃管进行实验，首先测定了大气压强的值。
[3]大气压强的大小与海拔高度有关，海拔高度越高，大气越稀薄，大气压强越小。
4． 压强 大气压强 连通器
【解析】
[1]根据压强的公式可知，在压力一定的情况下，压强与受力面积成反比，安全带的宽度比较大，这是为了减小安全带与驾驶员之间的压强。
[2]用吸管吸取饮料时，管内和口腔中的气压变小了，外面的大气压便将饮料压入吸管内进入口中，故这里利用的是大气压强。
[3]回水弯是一个上端开口，下端相连的弯管，水静止时两个管内的水面是相同的，属于连通器。
5． 750 小于 不变
【解析】
[1]用托里拆利实验测量大气压时，应从玻璃管内的水银面到水银槽内的水银面求出竖直高度，故当时的大气压相当于750mm高的水银柱产生的压强。
[2]若玻璃管的顶端混入了空气，那么大气压等于玻璃管内的水银柱产生的压强加上顶端空气产生的压强，所以实验测得的气压值小于实际值。
[3]若将玻璃管稍微倾斜，管内水银柱的长度变长，因大气压大小不变，故管内水银柱高度会不变。
6． 760 1.55×105
【解析】
[1]从水银柱的上表面到水银槽液面的高度恰好是由大气压支持的，所以当时的大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强。
[2]由p=gh可知，此时大气压强为
又由F=pS可得，皮肤受到的大气压力为
7． 10 12.5
【解析】
[1]在一标准大气压下，大气压强的值约是，所以若管内灌入的是水，当玻璃管倒置在水里，要求管顶出现真空，设玻璃管长度至少是，这段水柱长度也是，这段水柱产生的压强大小等于大气压强的大小，即
解得，玻璃管长度至少是10m。
[2]若管内灌入的是煤油，ρ油=0.8×103kg/m3，同理可知道，这段煤油柱产生的压强大小等于大气压强的大小，即
解得，玻璃管长度至少是12.5m。
8．D
【解析】
A．一个鸡蛋的质量约为50g，重力约为0.5N，托起两个鸡蛋的力大约为1N，故A不符合题意；
B．一个普通中学生的体重G=500N，站在水平地面上时对水平地面的压力与重力大小相等。站立时两只脚与地面的接触面积S=0.05m2，所以人对地的压强约为
故B不符合题意；
C．标准大气压是在标准大气条件下海平面的气压，标准大气压的大小约为1.01×105Pa，大气压与海拔高度、天气等因素有关，西藏高原海拔高度变高，气压降低，则西藏高原上的气压小于1.01×105Pa，故C不符合题意；
D．一个成年人手大拇指甲盖的面积约1cm2=1×10-4m2，则指甲盖上受到的大气压力约为
故D符合题意。
故选D。
9．A
【解析】
A．吸盘能够“吸”在墙壁上，是将吸盘中的空气排出，松手后，吸盘内的空气减少，内部气压小于外界大气压，说明大气压强的存在，故A正确；
B．吸盘和墙壁均处于平衡状态，吸盘对墙壁的作用力与墙壁对吸盘的作用力是一对相互作用力，力的大小相等，方向相反。故B错误；
C．吸盘挂钩在竖直方向上对皮包的拉力与皮包的重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，故C错误；
D．由F=pS可知，大气对吸盘产生的压力与大气压强和吸盘的面积有关，故D错误。
故选A。
10．C
【解析】
大气向各个方向都有压强，但大气压力是始终垂直于受压面的。由图可知，只有C图中压力的方向与杯口硬纸片垂直，并指向杯子，故C正确，ABD错误。
故选C。
11．C
【解析】
一只手掌的面积约为S=100cm2，故大气压对一只手掌表面的压力为
F=pS=105Pa×100×10﹣4m2=1000N
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
12．A
【解析】
A．液体从容器侧壁的孔中喷出，是由液体压强引起的，故A符合题意；
B．吸盘要吸在墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，盘内的气压小于大气压，吸盘在外界大气压力作用下被压在墙壁上，属于大气压的应用，故B不符合题意；
C．纸外受到向上的大气压的作用，纸内受到管中水产生的压强的作用，大气压远大于管中的水产生的压强，所以水和纸被大气压托着，不会下落，利用了大气压，故C不符合题意；
D．活塞式抽水机抽水是通过活塞上移使抽水机内水面上方的气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用了大气压的作用，故D不符合题意。
故选A。
13．A
【解析】
当该同学从某山脚到达山顶时，由于山顶的气压低，在瓶内气压作用下，水柱升高，所以玻璃管内的液面将升高。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
14．B
【解析】
A．大气压支持的水银柱高度是从水银槽中的自由液面到管内液面的竖直距离。则图中是大气压支持的高度，它产生的压强与大气压大小相等，则甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是， 故A错误；
B．大气压随高度的增加而减小，因此带着两装置登山，甲图中会变小，乙图“自制气压计”登山后，瓶外气压减小，瓶内气压不变，因此瓶内管子水面上升，会增大，故B正确；
C．由题意可知，向乙图中瓶内吹气后，细管内水柱升高，此时瓶内气压等于瓶外气压加上细管中水柱的气压，即
p内=p外+p水
由图可知，水柱产生的压强为
故当地大气压为
因不知道瓶内大气压，故无法测出当时当地的大气压，故C错误；
D．在大气压的测量实验中，运用了平衡法--大气压大小等于水银柱产生的压强，当玻璃管倾斜后，液柱长度增大，但管内水银柱竖直高度不变，故D错误。
故选B。
15．AB
【解析】
A．实验时，将马德堡半球内抽成真空，用很大的力都很难将其分开，这是因为大气压将两个半球紧紧地压在了一起，说明了了大气压的存在，故A符合题意；
B．覆杯实验，，将杯中装满水，用纸盖住，将杯倒置时，纸和水都不会下落，是因为大气压将纸和整杯水托住，说明了大气压的存在，故B符合题意；
C．伽利略斜面实验，说明力不是维持物体运动的原因，故C不符合题意；
D．帕斯卡桶实验，说明了液体压强和深度有关，和液体的重力无关，液体深度越大，产生的压强越大，故D不符合题意。
故选AB。
16．BC
【解析】
A．甲图实验，装有水的瓶子倒立在海绵上，瓶中水越少，对海绵的压力越小，受力面积不变，对海绵的作用效果越不明显，故A错误；
B．乙图实验，当压强计的探头在水中深度逐渐增大时，探头受到水的压强变大，则U形管两边液面高度差变大，故B正确；
C．丙图实验，测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力F和吸盘的面积S，根据可估测大气压强的值，故C正确；
D．丁图实验，如果将托里拆利实验中的玻璃管顶端打破，空气进入试管，试管内有大气压作用，水银柱下降，直到试管内和容器内水银面相平，故D错误。
故选BC。
17． 把注射器内的空气排尽 活塞与针筒壁之间存在摩擦 11 9×104
【解析】
（1）[1]根据实验原理可知，只有先排尽注射器内的空气后，刚拉动活塞时的拉力大小才等于大气压力，若注射器内存有空气，拉力小于大气压力，会使测量值偏小。
（3）[2]由图2可知，注射器有刻度部分的容积为V=20mL，有刻度部分的长度为h=6.0cm，注射器活塞的横截面积
（4）[3]造成误差的主要原因有注射器内的空气没有排尽、橡皮帽密封不好、刚拉动时弹簧测力计读数不准确、活塞与针筒壁之间存在摩擦等，但注射器内的空气没有排尽或橡皮帽密封不好会使测量值偏小；刚拉动时弹簧测力计读数不准确会使测量值偏大偏小都有可能；活塞与针筒壁之间存在摩擦会使测量值偏大，由此可知，实验误差偏大的原因是活塞与针筒壁之间存在摩擦。
（5）[4][5]当活塞向左滑动时，活塞水平方向上受到水平向左的拉力F拉
F拉=G1=m1g=4.1kg×10N/kg=41N
在水平向左的拉力F拉′、水平向右的大气压力F大气和水平向右的摩擦力f下，活塞处于平衡状态，即
F拉=F大气+f
当活塞向右滑动时，活塞水平方向上受到水平向左的拉力F拉′
F拉′=G1-G2=4.1kg×10N/kg-2.2kg×10N/kg=19N
在水平向左的拉力F拉′、水平向右的大气压力F大气和水平向左的摩擦力f下，活塞处于平衡状态，即
F大气=F拉′+f
联立以上四个等式，解得摩擦力f=11N，大气压力F大气=30N，故大气压强
18． 测量大气压强 弹簧测力计 刻度尺 见解析
【解析】
（1）[1]小王的目的是测量大气压强。
（3）[2][3]根据实验原理选择合适的器材，测量力用弹簧测力计，面积不能直接测量，可用刻度尺间接测量吸盘的直径，然后计算出吸盘的面积。
（4）[4]实验步骤为：①排出吸盘中的空气，把它紧压在光滑木板的下表面，在吸盘下端挂一小桶，往小桶里慢慢加沙，直到吸盘刚好被拉下来为止；②用弹簧测力计测出吸盘、小桶及里面细沙的总重力G；③用刻度尺测出吸盘的直径d。
（5）[5]用弹簧测力计测出吸盘、小桶及里面细沙的总重力G，所以压力
F＝G
吸盘直径为d，那么吸盘的面积
所以大气压强
19．1.003×105Pa
【解析】
解：由二力平衡可知，大气压力F等于吸盘、小桶和沙的总重力G，即
F＝G＝mg
由测出的数据得大气压的值是
答：测算出的大气压的值是。
20．（1）680 （2）6.8m
【解析】
（1）由于p水银=p大气，所以该地区的大气压约为：p大气=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.5m=6.8×104Pa=680hPa；
（2）根据p水银=p水得，ρ水银gh水银=ρ水gh水，所以水柱的高度：h水===6.8m．