8.3 空气的“力量”
1.(2022·安徽亳州·八年级期末)下列小实验或生活现象能说明大气压存在的是( )
A.针管将药液注射入肌肉 B.用吸管喝饮料
C.木桶被压裂 D.向下凸出的橡皮膜
2.(2022·安徽蚌埠·八年级期末)下列小实验或生活现象能说明大气压存在的是
A. 纸片托住水 B. 橡皮膜外凸
C.U型管中液面相平 D. 手指夹住铅笔两端
3.(2022·安徽亳州·八年级期末)如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程。关于托里拆利实验,下面说法错误的是( )
A.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
B.是大气压支持玻璃管内这段水银柱不会落下
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.玻璃管倾斜不影响实验测量结果
4.(2022·安徽滁州·八年级期末)如图所示,利用托里拆利实验测量大气压强的数值,下列说法中:①此时大气压强等于760mm高水银柱产生的压强;②若将玻璃管稍微倾斜,则管内外水银面的高度差不变;③若换用更粗的玻璃管,则管内的液面会下降;④若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持液柱的高度会变大( )
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
5.(2022·安徽芜湖·八年级期末)如图是托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱产生的压强
B.把玻璃管倾斜,管内水银柱高度不变
C.如果真空部分混入空气,稍微上提玻璃管,水银柱的长度不变
D.若在玻璃管顶端打一小孔,玻璃管中水银会喷涌而出
6.(2022·安徽阜阳·八年级期末)如图所示,在密闭性很好的玻璃瓶里装一些水,取一段两端开口的细玻璃管,让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,把此装置从山脚带到山顶的过程中,玻璃管中液面将( )
A.上升 B.下降 C.先上升后下降 D.先下降后上升
7.(2022·安徽宣城·八年级期末)下列有关物理知识描述或解释不正确的是( )
A.用吸管喝饮料时,嘴的“吸力”使饮料上升到口中
B.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而增大
C.轮船通过船闸从下游驶到上游,船闸是利用连通器原理工作的
D.高原上用普通锅很难煮熟鸡蛋,是因为海拔越高,大气压越低
8.(2022·安徽阜阳·八年级期末)有关大气压强下列说法正确的是( )
A.在同一地点大气压强的值是固定不变的
B.茶壶利用了连通器原理,茶壶盖上小孔的巧妙设计与大气压无关
C.历史上是用马德堡半球实验首先测出了大气压强的值
D.大气压强随海拔高度的增加而减小,水的沸点也随着降低
9.(2022·安徽阜阳·八年级期末)马德堡半球实验证明了________的存在:物理学家托里拆利使用________很大的水银做实验测量出了大气压强的值:在其他条件不变时,海拔高度越高,大气压强的值越________。
10.(2022·安徽合肥·八年级期末)某同学在物理实验室利甩托里拆利实验测量大气压强的值,实验测量结果如图所示。由此可判断该实验室此时的气压______一个标准大气压(选填“大于”“小于”或“等于”)。
11.(2022·安徽安庆·八年级期末)世界上最先测出1标准大气压值的科学家是___________,1标准大气压相当于___________Pa。
12.(2022·安徽合肥·八年级期末)如图甲所示是根右端封闭的薄壁U形管,管中装有一定质量的水银,右侧水银面上方为真空。当气压作用在左侧的水银面上,U形管中的水银静止时,左右两侧液面就有一个高度差h。若带着该装置登山,上山过程中图中真空部分的长度将_________ (选填 “增大”、“减小”或“不变”);到达山顶上,测得U形管中的水银静止时左右两侧液面的高度为h=0. 7m,则山顶此时的气压约为__________ Pa。 (已知水银的密度为13.6 ×103kg /m3,g取10N/kg)
13.(2022·安徽芜湖·八年级期末)到云南旅游的北方游客在当地就餐时,经常会感觉米饭夹生或不熟,是因为当地海拔较高,气压较_____(选填“高”或“低”),使水的沸点_____(选填“升高”或“降低”)的缘故.
14.(2022·安徽亳州·八年级期末)新冠肺炎疫情中使用负压救护车救治和转运感染者,“负压”就是通过技术手段使车内气压______外界气压,使新鲜空气流入车内,而车内被污染的空气通过无害化处理后排出,最大限度地减少医护人员与病人交叉感染。救护车疾驰而过,以路旁的树木为参照物,医护人员和患者都是______的。
15.(2022·安徽合肥·八年级期末)如图是同学们自制的用于观察气压变化的装置,其中能够工作的是______,当外界气压变小时,可观察到中间细管的液柱______(选填“升高”“降低”或“不变”)。
16.(2022·安徽滁州·八年级期末)火星表面,物体所受重力与质量的比值约为4N/kg,大气压约为600Pa。如图,祝融号火星车质量约为240kg,则它在火星表面受到的重力约为_________N;若能在火星表面用水做托里拆利实验,如图所示,水的密度为1.0×103kg/m3,则经实验测出的h约为_________m。
17.(2022·安徽阜阳·八年级期末)负压式救护车在抗击新冠疫情中,发挥了重要作用。所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,某款救护车车内气压为外界标准大气压的90%,该车的轮胎上有深深的花纹,这是为了(选填“增大”或“减小”)_______摩擦,若车顶的面积为5m2,则车顶受到大气形成的内外压力差为_______N(标准大气压取:p0 =1.01×105Pa)。
18.(2022·安徽黄山·八年级期末)5月12日是国际护士节(南丁格尔日),如图所示,医护工作者常常给病人输液用到的输液瓶上有两根管子,一根是输液管A,另一根则是一段连接空气的短管B,该装置________(选填“是”或“不是”)连通器。输液时,会有气泡上浮,是因为瓶内气压________(选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压。
19.(2022·安徽滁州·八年级期末)小明利用图示标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽等器材, 对大气压的值进行测量。
(1)测量中,分析研究的是大气对___________(选填“ 针筒”或“活塞”)的压力,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,研究对象处于_________状态;
(2)该实验除了图中所示实验器材外,还缺少的测量工具是___________;
(3)实验时小明将注射器活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔。 同组的小华发现注射器底端装针头处,空气无法排尽,这将使得测量结果________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。小华联想到他在医院打针时的场景,将小明的这一步骤加以改进,先将注射器内抽满水,然后将活塞推至注射器筒的底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔;
(4)如表是小明记录实验情况的表格,请将其中两项空白处补充完整:
大气压力F/N 注射器容积V/mL __________ 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa
5.1 2.5 5.00 0.5 __________
(5)同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验又进行了如下改进:在完成实验,活塞回到注射器底端后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为0.3N”这一实验步骤,这是为了减小___________对实验结果的影响,小华算出的大气压强为___________Pa。
20.(2022·安徽六安·八年级期末)小明利用图甲实验仪器来估测大气压的值。
(1)除了图中器材,该实验还需要的测量仪器是___________;
(2)考虑到弹簧测力计量程大小的限制,图乙中三种规格的注射器应选用___________(选填“A”“B”或“C”)来进行实验;
(3)实验步骤如下:
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F;
③观察并记录注射器筒上所标明的容积V,测出注射器的全部刻度长度L。则大气压的大小p=___________。(用所给的物理量符号F、V、L表示)
(4)实验中小明发现,注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将使他测量的结果比当地大气压的真实值___________(选填“偏大”或“偏小”)。
21.(2022·安徽六安·八年级期末)如图所示,甲为自制的气压计,将此气压计从教学楼的底层移至楼顶,吸管中水柱的高度将_______(选填“减小”“不变”或“增大”);乙图中水银柱高度为750mm,则实验地气压比标准大气压________(选填“高”或“低”),若将管子倾斜(如图丙所示),则管内外水银柱高度差将_______(选填“升高”“降低”或“不变”)。
参考答案:
1.B
【详解】A.药液在注射器活塞作用下被注射到肌肉与大气压无关,故A不符合题意;
B.用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管,故B符合题意;
C.木桶被压裂,说明液体压强和深度有关,故C不符合题意;
D.橡皮膜向外凸,说明液体对橡皮膜底部有压强,故D不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】A.盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出,是因为大气压支持着杯中的水不会流出来,故A符合题意;
B.橡皮膜向外凸出,是因为管中的水给橡皮膜一个向下的压力,说明液体对容器底部有压强,不能够证明大气压的存在,故B不符合题意;
C.上端开口、下部连通的容器称为连通器,在液体不流动时,液面总是相平的,不能够证明大气压的存在,故C不符合题意;
D.图中,手指同时压铅笔两端,由于物体间力的作用是相互的,所以左手和右手受到的压力相同,由于右手的受力面积小,铅笔对右手的压强大,所以右手感到疼,不能够证明大气压的存在,故D不符合题意。
故选A。
3.A
【详解】A.实验中玻璃管内水银面的上方是真空,故A错误,符合题意;
B.玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,故B正确,不符合题意;
C.玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,故C正确,不符合题意;
D.实验时,玻璃管如果倾斜会使长度增加,但高度不变,不影响实验测量结果,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】①.由图可知,此时水银柱高度为750mm,大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,故①错误;
②.若将玻璃管稍微倾斜,由于大气压强不变,大气压强撑起的水银柱的高度不变,管内外水银面的高度差不变,故②正确;
③.用更粗的玻璃管不会影响大气压强,也不会影响水银柱高度,故③错误;
④.若换密度比水银小的液体做实验,根据,大气压强保持不变时,液体密度减小,则液柱高度会升高,故④正确。
故选C。
5.B
【详解】A.由图可知,此时水银柱的高度为750mm,则此时大气压等于750mm高水银柱产生的压强,故A错误;
B.把玻璃管倾斜后,因大气压不变,所以其能支撑的水银柱的高度不变,故B正确;
C.如果真空部分混入空气,则稍微上提玻璃管时,水银柱上方的空气密度减小,压强变小,对水银柱的压力变小,则水银柱会上升,故C错误;
D.在玻璃管顶端无小孔时,水银柱处于平衡状态;在玻璃管顶端打一个小孔后,水银柱上表面受到大气压的作用,这个力的方向是向下的,所以水银柱会下降,而不是喷出,故D错误。
故选B。
6.A
【详解】把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,由于大气压随海拔的升高而减小,山顶的大气压比山脚的大气压低,导致玻璃管内液面在瓶内气压的作用下而上升,应选A。
7.A
【详解】A.人喝饮料时,嘴内的气压小于嘴外部的大气压,饮料在大气压力的作用下,被吸入嘴中,故A错误,符合题意;
B.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大,故B正确,不符合题意;
C.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器;所以,船闸是利用连通器原理工作的,故C正确,不符合题意;
D.大气压强随海拔高度的升高而降低,气压低沸点低,鸡蛋煮不熟,故D正确,不符合题意。
故选A。
8.D
【详解】A.同一地区大气压与天气、温度等因素有关,所以同一地区大气压也是变化的,故A错误;
B.壶身和壶嘴下部是相通的,是连通器;壶盖上的小孔是为了让壶内气体和外界大气相通,在大气压的作用下水可以更容易的倒出,故B错误;
C.历史上首先测出大气压的数值的实验是托里拆利实验,故C错误;
D.随着海拔高度的增加,气压降低,此时水的沸点会降低,故D正确。
故选D。
9. 大气压强 密度 小
【详解】[1]马德堡市的市长利用抽空的两个半球做的马德堡半球实验最早证明了大气压强的存在。
[2]首先测定大气压强值的是托里拆利,他选用密度很大的水银进行实验,测出一个标准大气压相当于0.76m高水银柱产生的压强,由可知,利用密度较大的水银进行实验,可以减小所需玻璃管的长度。
[3]大气压强的大小与海拔高度有关,在其他条件不变时,海拔高度越高,大气压强的值越小。
10.小于
【详解】图中750mm高度才是水银柱的垂直高度,它产生的压强与大气压大小相等;标准大气压下水银柱的高度为760mm,故此时的气压小于标准大气压。
11. 托里拆利 1.013×105
【详解】[1][2]意大利科学家托里拆利利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,即760mm,这也就是后来规定的1个标准大气压的大小,其具体数值是
12. 增大 9.52×10
【详解】[1]离海平面越高的地方,空气越稀薄,大气压强越小。若带着该装置登山,左侧的随大气压强减小,高度差h减小,图中真空部分的长度将增大。
[2]根据压强公式
13. 低 降低
【分析】海拔越高,气压越低,沸点降低,据此分析解答.
【详解】到云南旅游的北方游客在当地就餐时,因为云南海拔较高,气压较低、水的沸点降低,低于100℃,所以米饭夹生或不熟.
14. 小于 运动
【详解】[1]“负压”使车内气压小于外界气压,所以空气在自由流动时只能由车外流向车内,车内空气通过过滤消毒排到车外,在救治和转运传染病等特殊疾病时可以最大限度地减少医务人员交叉感染的机率。
[2]以路旁的树木为参照物,医护人员和患者的位置改变了,是运动的。
15. 甲 升高
【详解】[1][2]乙容器中没有气体,所以当外界气压发生变化时,容器内不会发生变化,甲容器中存在气体,当外界气压变小时,细玻璃管上方气压变小,容器内气压大于细玻璃管上方气压,所以液体被压上来,即细管中液柱升高。
16. 960 0.15
【详解】[1]它在火星表面受到的重力约为
[2]若能在火星表面用水做托里拆利实验,如图所示,水的密度为1.0×103kg/m3,则经实验测出的h约为
17. 增大 5.05×104
【详解】[1]摩擦力的大小与接触面所受压力和接触面粗糙程度有关,该车的轮胎上有深深的花纹,增大了接触面的粗糙深度,故是为了增大摩擦。
[2]救护车车内气压
p= p0×90%=1.01×105Pa×90%=0.909×105Pa
救护车车内外的压强差
Δp=p0-p=1.01×105Pa-0.909×105Pa=0.101×105Pa
车顶受到大气形成的内外压力差
ΔF=ΔpS=0.101×105Pa×5m2=5.05×104N
18. 不是 小于
【详解】[1]输液用到的输液瓶上有两根管子,一根是输液管A,另一根则是一段连接空气的短管B,该装置底部连通,瓶子的上端不是开口的,所以不是连通器。
[2]输液时,瓶内药液减少,瓶内的压强减小,外界大气压大于瓶内气压,在外界大气压的作用下,空气进入瓶内。
19. 活塞 静止 刻度尺 偏小 有刻度部分的长度L/cm 1.02×105 摩擦力 0.96×105
【详解】(1)[1][2]实验研究对象是活塞,如果选择地面为参照物,因为弹簧测力计的伸长,针筒相对地面的位置发生变化,所以研究对象活塞处于静止状态。
(2)[3]该实验的实验原理是,为了测出活塞的面积,根据注射器的容积公式V=SL可知,需要测出刻度部分的长度,因此还需要的器材是刻度尺。
(3)[4][5]注射器顶端装针头处空气无法排尽,即有残余气体,注射器内还会有一定气压,这样会使拉力变小,在面积不变的情况下,根据可知测得的大气压会偏小。
(4)[6][7]从表中数据可知,注射器容积为
V=2.5mL=2.5cm3
活塞面积S=0.5cm2,根据注射器的容积公式V=SL可得,有刻度部分的长度
与表中数据对比可知,第一空应为:有刻度部分的长度L/cm;已知大气压力F=5.1N,活塞面积S=0. 5cm2,所测大气压强
(5)[8]如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大。所以这一实验步骤是为了减小摩擦力对实验结果的影响,所测大气压强为
20. 刻度尺 C 偏小
【详解】(1)[1]实验中需要用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L,进而利用注射器筒上所标明的容积V求出注射器的横截面积,用来求出压强。
(2)[2]由活塞受到的大气压力为F=p大气S可知,由于弹簧测力计量程大小受限制,要选用一个活塞横截面积小的注射器来减小活塞受到的大气压力,即注射器应选用C。
(3)③[3]由注射器筒上所标明的容积为V,测出的注射器的全部刻度长度为L知,活塞的横截面积为,故大气压强为
(4)[4]注射器顶端装针头处空气无法排尽时,活塞在水平方向上除了受到水平向右的大气压力以及水平向左的拉力,活塞右侧截面还会受到水平向左的气体压力,导致测出的大气压力偏小,则大气压强偏小。
21. 增大 低 不变
【详解】[1]把气压计从教学楼的底层移至楼顶,由于外界的气压变小,故液柱高度会增大。
[2]一个标准大气压是指可以支撑起760mm高水银柱的大气压,乙图装置水银柱高度为750mm,则实验地气压比标准大气压低。
[3]将玻璃管稍微倾斜一点,水银柱的长度将变长,由于外界的大气压不变,则水槽和玻璃管内液面的高度差不变。