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第2课时 大气压强和流体压强
过教材 串知识 夯基础
知识点1 大气压强
产生原因 空气受__________，且具__________，因此空气朝各个方向都有______
证明存在
的实验 ____________实验、覆杯实验、冷水压铁皮罐等
应用 吸管吸饮料、吸盘式挂钩、钢笔吸墨水、活塞式抽水机等
测量实验 ______________
重力作用
有流动性
压强
马德堡半球
托里拆利实验
大气
压强值 标准大气压p0＝_____________ Pa。粗略计算时可取为1×105 Pa，相当于_____ mm 高水银柱产生的压强，相当于____ m高水柱产生的压强
测量仪器 气压计——水银气压计、金属盒(无液)气压计
影响因素 ①与高度的关系：大气压随高度的______而______；
②与沸点的关系：液体的沸点随液体表面气压的______而升高，随液体表面气压的减小而______。(应用：高压锅)
1.013×105
760
10
升高
减小
增大
降低
知识点2 流体压强
1．流体：物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
2．关系：在液体和气体中，流速______的位置，压强______。
3．应用：①站台安全线；②喷雾器；③“香蕉球”；④汽车开过后，路面上尘土飞扬等。
4．飞机的升力：如图所示，当气流迎面吹来时，在相同时间内，流过机翼上表面的空气流速____，压强____；流过机翼下表面的空气流速____，压强____；则机翼上、下表面就存在
着________，因而有________，形成向上的升力。
越大
越小
快
小
慢
大
压强差
压力差
研重难 学方法 提能力
重难点1 大气压强及其应用
【典例1】 (2024·泰安期中)关于下面四幅图，说法正确的是
( )
√
A．图甲：吹气时A管中水面上升，是因为A管上方的空气流速大压强大
B．图乙：把自制气压计从山下移到山顶，细管内的水柱下降
C．图丙：盆景中蓄水瓶的水位能保持一定高度，是利用了连通器原理
D．图丁：将竖直玻璃管稍微倾斜，管内外液面的高度差不变
D [A管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越小，故A错误；把自制气压计从山下带到山上，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管，因此管内水柱会升高，故B错误；在一个标准大气压下，大气压可以支持约10.3 m高的水柱，瓶中水面能高于盆内水面不会流出来，正是因为盆景中的水与大气相通，是大气压支持着瓶内的水不会流出来，且装水的瓶子上部封闭，不属于连通器，故C错误；在托里拆利实验中，水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度，这一高度的大小是由外界大气压决定的，因此在大气压不变的情况下，玻璃管倾斜，水银柱高度不变，但水银柱长度会变长，故D正确。故选D。]
【变式1】 (2024·泰安期中)如图所示的事例中，利用大气压工作的是( )
A．图甲，船闸
B．图乙，茶壶
C．图丙，盆景自动供水装置
D．图丁，锅炉水位计
√
重难点2 流体压强与流速的关系
【典例2】 (2024·泰安期中)如图为自制发球机示意图，当吹风机向水平管吹风时，下列相关说法正确的是( )
A．乒乓球上方的气体流速变小
B．乒乓球上方的气体流速不变
C．乒乓球上方的气体压强变小
D．乒乓球上方的气体压强变大
√
C [当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体流速变大，压强变小，乒乓球下方空气的流速小，压强大，使乒乓球产生一个向上的压强差，因此乒乓球顺着竖直管向上运动，故C正确。故选C。]
【变式2】 物理课上，老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验，装置如图甲所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尾部相连，当用吹风机抽气时，同一时间内，通过每节管子的气体总量相同，则细管内气体流速比粗管内气体流速大。如图乙所示，①、②、③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况。
请你回答下列问题：
(1)在抽气过程中，实验室的大气压为__________Pa。
(2)图线①是________(选填“A”“B”或“C”)塑料管中的气体压强随时间变化的图线。
(3)12.5 s后，老师将抽气的吹风机调换挡位，图象中①②③三条图线出现了下移，由此可以判断三节管中气体的流速________(选填“增大”或“减小”)，请你说明理由：_______________________ ____________________________________________________________________________________。
1.014×105
A
增大
图象中①②③三条图线出现了下移，即压强变小，由于流体流速快的地方，压强小，所以三节管中气体的流速增大
(4)实验后，同学们研究了如图丙所示的实验装置，烧杯中的水足够多，仅打开阀门K，当水不流动时，a管中液面的高度________(选填“大于”“小于”或“等于”)b管内液面的高度。再将阀门T打开，在水向外流的过程中，a管中液面的高度________(选填“大于”“小于”或“等于”)b管中液面的高度。
等于
大于
[解析] (1)根据题图乙可知，抽气前实验室的大气压p＝101.4 kPa＝1.014×105 Pa。
(2)A塑料管最细，气体流速最大，压强最小，所以题图乙中图线①是A塑料管中的气体压强随时间变化的图象。
(3)12.5 s 后，题图乙中①②③三条图线出现了下移，即压强变小，说明三节塑料管中气体的流速增大。
(4)仅打开阀门K，该装置上端开口、底部相通，属于连通器，水不流动时a、b管中液面相平；将阀门T打开，在水从烧杯向外流的过程中，a管下方的管道较粗，水的流速小，压强大；b管下方的管道较细，水的流速大，压强小，因此a管中液面的高度大于b管中液面的高度。
课时分层评价卷(九) 大气压强和流体压强
√
1．(2024·泰安期中)下列有关物理量的估测，最符合实际的是
( )
A．一个鸡蛋所受的重力约为5 N
B．一名普通中学生双脚站立时对水平地面的压强约为1.2×104 Pa
C．八年级下册物理课本所受的重力约为260 N
D．泰山山顶的大气压约为2×105 Pa
2．在托里拆利实验中，测得玻璃管内水银面比槽内水银面高出76 cm，可以使这个高度差改变的做法是( )
A．往槽内加入少许水银
B．使玻璃管稍微倾斜一点
C．玻璃管内有少量的空气
D．换用更粗的玻璃管
√
C [往槽内加入少许水银、使玻璃管稍微倾斜一点、换用更粗的玻璃管，由于外界的大气压不变，能支撑的水银柱的高度不变，则玻璃管内外水银柱的高度差不变，故A、B、D不符合题意；玻璃管内有少量的空气，大气压等于管内水银柱产生的压强与管内空气产生的压强，大气压不变，管内水银柱产生的压强变小，则玻璃管内外水银柱的高度差减小，故C符合题意。故选C。]
3．(2024·泰安二模)压强知识与日常生活息息相关，下列有关压强的利用表述不正确的是( )
A．肌肉注射是利用大气压强的作用将药液注入体内的
B．高压锅利用增大锅内压强的方式提高锅内水的沸点
C．龙卷风将屋顶掀起是由于屋外空气流速大压强小
D．用锋利的菜刀切肉是为了减小受力面积从而增大压强
√
A [肌肉注射是通过挤压药液增大药液的压强，将药液压入人体内的，故A符合题意；液体沸点与气压有关，气压越大沸点越高，因此高压锅利用增大锅内气体压强的方式，提高锅内水的沸点，故B不符合题意；由于流体流速越大的位置，压强越小，所以龙卷风将屋顶掀起，是由于屋顶空气流速大，压强小的原因，故C不符合题意；用锋利的菜刀切肉，是为了减小受力面积，从而增大压强，故D不符合题意。故选A。]
4．如图所示的现象，其中与大气压无关的是( )
A．图甲：用吸管喝饮料
B．图乙：高压锅可以较快的煮熟食物
C．图丙：盆景自动供水装置
D．图丁：吸盘被压在墙上
√
B [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不符合题意；高压锅可以较快的煮熟食物，利用了增大锅内气压提高沸点，故B符合题意；盆景中水位能保持一定高度是利用大气压支撑水没有流出来，故C不符合题意；使用吸盘时，首先将吸盘内的气体挤出，盘内气压几乎为零，在外界大气压的作用下将吸盘压在墙壁上，利用了大气压，故D不符合题意。故选B。]
5．(2024·泰安期中)下列关于气体压强和液体压强说法错误的是
( )
A．如图甲的托里拆利实验中，若将玻璃管倾斜，竖直高度差仍为760 mm
B．如图乙的自制气压计，从泰安市政广场拿到泰山玉皇顶，玻璃管内的水柱高度将会升高
C．如图丙的实验装置可以用来探究液体压强与深度的关系，橡皮膜右侧的压强更大
D．如图丁的气体压强传感器，粗管内的气体流速最小，压强也最小
√
D [在做托里拆利实验时，只要外界大气压不变，管内外水银面的高度差就不变，少许改变管的倾斜程度，不会影响到管内外水银面的高度差，故A不符合题意；大气压随着高度的增加而减小，从泰安市政广场拿到泰山玉皇顶，大气压减小，玻璃管内水柱会上升，故B不符合题意；根据题图3所示可知，橡皮膜向左凸，这说明橡皮膜右侧的压强更大，故C不符合题意；如题图4所示的气体压强传感器，粗管内的气体流速最小，压强最大，故D符合题意。故选D。]
6．(2024·泰安一模)如图所示能够说明流体压强与流速关系的是
( )
A．拦河坝设计成上窄下宽
B．向下吹气，
乒乓球不下落
C．用吸盘搬运玻璃 D．托里拆利实验
B [液体内部压强随着深度的增加而增大，河水越深的地方压强越大，故A不符合题意；对着漏斗吹气，乒乓球上方压强变小，产生了一个向上的压强差，故B符合题意；用吸盘搬运玻璃，大气压能把吸盘紧紧地压在玻璃上，故C不符合题意；托里拆利实验中，是因为外界存在大气压，故D不符合题意。故选B。]
7．(2024·泰安三模)物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论，其中错误的是( )
A．图甲帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关
B．图乙对沸腾的水停止加热，抽气减压，水再次沸腾，说明气压减小沸点升高
C．图丙盆景自动供水装置利用了大气压强使盆景内的水位保持不变
D．图丁煤气灶点燃煤气后不会从进口处向空气中泄漏，其原因是进口处煤气流速大，压强小
√
B [甲图，帕斯卡裂桶实验，证明液体压强随深度的增加而增大，故A不符合题意；乙图，向外拉活塞，降低气压，降低了水的沸点，可以使烧杯内刚停止沸腾的水再次沸腾，由此说明气压减小沸点降低，故B符合题意；随着水的蒸发，盆景内水减少，当瓶口刚露出水面时，会有少量空气进入瓶中，瓶内气压增大，瓶子的水会下降流出一部分，使瓶外水位重新升高，回到原来的高度，即盆景内的水位保持不变，此后在大气压的作用下瓶中的水不再流出，故C不符合题意；因为流速越快，流体的压强越小，所以进口处煤气流速大，压强小于大气压，煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头，而煤气不会向空气中泄露，故D不符合题意。故选B。]
8．(2024·泰安期末)图示是自制简易蛋黄分离器，挤压矿泉水瓶，让瓶口贴近蛋黄，松开手蛋黄被吸进瓶子里，这是利用________的作用。
[解析] 由于瓶子受挤压，瓶内的空气被挤出，使瓶子内的压强小于瓶子外的压强，在外界大气压和瓶内压强差的作用下，蛋黄被压入瓶内。
大气压
9．(2024·泰安一模)如图所示，小明同学自制了一个气压计来研究大气压与高度的关系，他把这个自制气压计从山顶拿到山脚，发现管内的液柱高度________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
变小
[解析] 把这个自制气压计从山顶拿到山脚，海拔降低，则大气压变大，在外界大气压的作用下管内的液柱被压回瓶内，液柱高度变小。
10．(2024·泰安二模)高山上普通锅不容易煮熟饭，是因为高度越高，大气压强就越________(选填“高”或“低”)。
[解析] 气压大小和海拔高度有关，海拔越高气压越低，气压越低沸点越低，故在高山上用普通锅不容易煮熟饭。
低
11．(2024·泰安二模)如图，小美用手撑雨伞走在路上，一阵大风吹来，伞面被“吸”发生严重变形，这是因为伞面上方的空气压强________(选填“大于”或“小于”)伞面下方的空气压强导致的。
小于
[解析] 伞的上方凸起，在相同时间内，空气经过上方的路程长，速度大；经过下方的路程短，速度小。上方空气流速越大，压强越小；下方空气流速越小，压强越大。所以伞面下方的气压大于伞面上方的气压，所以伞面被“吸”发生严重变形。
12．如图是在某地进行托里拆利实验时的实验装置图，管内水银面上方为真空。管内的A点是与液面相平的一个点。此时的大气压强为__________Pa。(g＝10 N/kg，水银的密度为13.6×103 kg/m3)
1.02×105
[解析] 玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为760 mm－
10 mm＝750 mm，此时的大气压强p＝ρ水银gh＝13.6×103 kg/m3×10 N/kg ×0.75 m＝1.02×105 Pa。
13．(2024·泰安一模)如图所示，太阳能汽车的上表面弯曲，下表面较平。该太阳能汽车在平直公路上匀速行驶时，若考虑空气的流体压强对汽车的影响，则下列说法正确的是( )
A．汽车快速行驶时，汽车受到的支持力小于自身重力
B．汽车行驶速度越快，汽车对地面的压力越大
C．汽车受到的牵引力与阻力是一对相互作用力
D．汽车受到的重力和地面对汽车的支持力是一
对平衡力
√
A [由于太阳能汽车的上表面弯曲，下表面较平，因此上表面空气流速快，下表面空气流速慢，由于流速快的压强小，因此流过汽车的空气会产生向上的压强差，所以汽车行驶时对地面的压力比静止时小，汽车行驶速度越快，汽车对地面的压力越小，而汽车对地面的压力与汽车受到的支持力为相互作用力，大小相等，因此地面对汽车的支持力小于汽车的重力，故A正确，B错误；汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，受到的牵引力与阻力是一对平衡力，故C错误；由A、B选项分析可知，汽车行驶时汽车受到的重力和地面对汽车的支持力大小不相等，故不是一对平衡力，故D错误。故选A。]
14．某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛，要让飞机获得升力，机翼横截面的形状应设计成( )
√
A B
C D
B [A、C图中模型上下表面对称，即空气流速相同，压强相同，无压强的差值，不会获得向上的升力，故A、C不符合题意；B图中模型上凸下平，上方空气流速快，向下压强小，下方空气流速慢，向上压强大，会产生向上的压强差，压力差，能够获得向上的升力，因此该图为机翼横截面的形状，故B符合题意；D图中模型上平下凸，上方空气流速慢，向下压强大，下方空气流速快，向上压强小，会产生向下的压强差，压力差，不能获得向上的升力，故D不符合题意。故选B。]
15．(2024·泰安期末)下列描述中说法正确的是( )
①船闸利用了连通器原理 ②拦河坝设计成上窄下宽的形状是因为液体压强随深度增加而减小 ③用高压锅能更快地把食物煮熟，是因为气压越高沸点越高 ④刮大风时，伞面会被向上“吸”起，是因为流速越大，压强越大
A．①③ B．①②③
C．③④ D．①③④
√
A [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，船只才能通航，故①正确；拦河坝设计成上窄下宽的形状，因为液体密度一定时，液体压强随深度增加而增大，故②错误；液体的沸点与气压有关，随气压的增大而升高，随气压的减小而降低，用高压锅能更快地把食物煮熟，是因为气压越高沸点越高，故③正确；流体流速越大的位置压强越小，刮大风时，伞面会被向上“吸”起，是因为气体流速越大，压强越小，故④错误。故选A。]
16．(2024·泰安期末)下列实验或现象中，说法正确的是( )
①图甲：帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关 ②图乙：高压锅煮食物容易熟，因为气压越高沸点越高 ③图丙：A管中水面上升，是因为流体流速越大的位置压强越大 ④图丁：盆景中的水位能保持一定高度，是利用了连通器原理
A．①② B．②③
C．①③ D．①②④
√
A [甲图，帕斯卡裂桶实验，倒入几杯水后，水的质量虽然变化不大，但细管中水的深度增加了很多，水产生了较大的压强把水桶压裂了，说明了液体压强随深度的增加而增大，故①正确；乙图，高压锅内气压增大，水的沸点升高，能让高压锅很快地煮熟食物，故②正确；丙图，A管中水面上升，是因为向B管中吹气时，上方空气流速大、压强小，故③错误；一个标准大气压可以支持约10.3 m高的水柱。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来，正是因为盆景中的水与大气相通，是大气压支持着瓶内的水不会流出来，不是利用连通器的原理，故④错误。故选A。]
17．(2024·泰安期末)关于如图所示的四个实验情景，下列说法中
( )
①图甲所示的实验中，弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小 ②图乙所示的实验中，在小桌面上放一个砝码后海绵的凹陷程度会增大，说明压力的作用效果与压力的大小有关 ③图丙所示的实验中，用U形管两侧液面的高度差可以反映探头处水产生压强的大小 ④图丁所示的实验中，大气压变大时，玻璃管内的液面会下降
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②③正确 D．只有①②④正确
√
C [题图甲所示的实验中，木块匀速运动，木块受到的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，木块受到的拉力等于木块受到的摩擦力，所以弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小，故①正确；题图乙所示的实验中，在小桌面上放一个砝码后，海绵受到的压力变大，受力面积不变，海绵的凹陷程度会增大，说明压力的作用效果与压力的大小有关，故②正确；题图丙所示的实验中，探头所处的深度越深，U形管两侧液面的高度差越大，所以用U形管两侧液面的高度差可以反映探头处水产生压强的大小，故③正确；题图丁所示的实验中，当大气压变大时，玻璃管内的液面会上升，故④错误。故选C。]
18．(2024·泰安期中)某同学在小瓶里装一些带颜色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹入少量气体，就制成了一个简易的气压计(如图所示)。周末他带着简易气压计乘坐爸爸的轿车外出，当轿车从山脚开到山顶时，不考虑温度改变，简易气压计玻璃管内水柱的高度会________(选填“上升”“下降”或“不变”)。
上升
[解析] 分析题图可知，瓶内气压等于外界大气压与细管内水柱产生的压强之和，当高处的大气压强减小时，细管内液面上方承受的气压变小，瓶内气压把液体压入细管，使细管内液柱上升。
19．如图所示的容器是________器。塞子拔出后各液面高低不同，以下现象中与其原理相同的是________(选填序号：①热气球在空中飘浮 ②C919大客机在空中飞行 ③中国空间站绕地球飞行)。
连通
②
[解析] 题图中容器底部连通，上端开口，是连通器。塞子拔出后，粗管处液柱高细管处液柱低，是因为流速大的位置压强小。热气球在空中飘浮，冲入密度小于空气的气体，浮力等于重力，故①不符合题意；C919大客机在空中飞行，是利用气体流速大，压强小的原理获得升力，故②符合题意；中国空间站绕地球飞行，受到地球引力，故③不符合题意。
20．小明利用如图甲所示的装置测量大气压的大小，弹簧测力计和注射器的自重可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好，有摩擦。
(1)他先拔去橡皮帽，将活塞推至底端，在右端挂上一定数量的钩码，活塞开始滑动时弹簧测力计示数为1 N，则活塞与针筒间的摩擦力为________N，若继续增加钩码数量，弹簧测力计的示数将________(选填“增大”“减小”或“不变”)；
(2)他重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔，增加钩码数量，活塞开始滑动时弹簧测力计示数为4.6 N，小明又找来刻度尺测量针筒全部刻度的长度，如图乙所示，则总长度为________cm，由以上数据测出本地大气压强的值为________Pa。
1
不变
5.00
9×104
[解析] (1)先拔去橡皮帽，将活塞推至底端，在右端挂上一定数量的钩码，活塞开始滑动时弹簧测力计示数为1 N，由二力平衡知识，此时弹簧测力计对活塞的拉力大小等于活塞受到的滑动摩擦力的大小，可知活塞与针筒间的摩擦力为1 N。由于摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，当继续增加钩码数量，活塞受到的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，活塞与针筒之间的摩擦力大小不变，弹簧测力计的示数将不变。
21．(2024·菏泽)下列四幅图中关于压强的描述错误的是( )
√
A．用吸管喝牛奶利用了大气压强
B．泰山山顶的大气压强比山脚下的小
C．潜水员在水中上升过程受到的压强越来越大
D．飞机机翼是利用气体流速大压强小的原理设计的
C [用吸管喝牛奶时，先吸去管中的空气，使管中气压变小，在大气压的作用下，牛奶进入吸管再流入口中，利用了大气压原理，故A不符合题意；大气压随着高度的升高而减小，因此泰山山顶的大气压强比山脚下的小，故B不符合题意；潜水员在水中上升过程距离水面的深度越来越小，由p＝ρgh可知，受到的压强越来越小，故C符合题意；飞机机翼设计成流线型，上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，则机翼受到向上的压强差，从而产生了向上的升力，故D不符合题意。故选C。]
22．(2024·临沂)2024年1月29日，世界首款四座氢内燃飞机原型机成功首飞。如图所示，正在匀速升空的原型机( )
A．机身由密度较大的材料制成
B．所受空气的浮力等于自身重力
C．机翼下方的空气流速比上方的小
D．机舱外的大气压强越来越大
√
C [飞机材料除需要较高的牢固度外，质量要较小，因此要选择密度较小、硬度较大的材料，故A错误；飞机是利用流体压强与流速的关系来获得升力的，不是利用浮力大于重力而加速上升的，所受空气的浮力小于自身重力，故B错误；飞机匀速飞行时，等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲，下表面平直，所以机翼上方的流速就大于机翼下方的流速，故C正确；大气压随高度的增加而减小，飞机在上升时，高度增加，机舱外的大气压将变小，故D错误。故选：C。]
23．(2024·烟台)春节期间，小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中，外界大气压强________(选填“变大”“变小”或“不变”)；在飞机飞行过程中，座位上的小明相对于窗外的机翼是________(选填“静止”或“运动”)的；机翼______(选填“上”或“下”)方的空气流速快，压强小，因此获得了向上的升力。
变小
静止
上
[解析] 大气压随海拔高度的升高而减小。座位上的小明相对于窗外的机翼没有位置的改变，所以是相对静止的。由流体压强与流速的关系可知，机翼上方空气的流速快压强小，机翼下方空气的流速慢压强大，因此在机翼上下表面产生了压强差，这样就产生了一个向上的升力。第2课时 大气压强和流体压强
知识点1 大气压强
产生原因 空气受重力作用，且具有流动性，因此空气朝各个方向都有压强
证明存在 的实验 马德堡半球实验、覆杯实验、冷水压铁皮罐等
应用 吸管吸饮料、吸盘式挂钩、钢笔吸墨水、活塞式抽水机等
测量实验 托里拆利实验 原理：①p＝ ②p＝ρgh
大气 压强值 标准大气压p0＝1.013×105 Pa。粗略计算时可取为1×105 Pa，相当于760 mm 高水银柱产生的压强，相当于10 m高水柱产生的压强
测量仪器 气压计——水银气压计、金属盒(无液)气压计
影响因素 ①与高度的关系：大气压随高度的升高而减小； ②与沸点的关系：液体的沸点随液体表面气压的增大而升高，随液体表面气压的减小而降低。(应用：高压锅)
知识点2 流体压强
1．流体：物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
2．关系：在液体和气体中，流速越大的位置，压强越小。
3．应用：①站台安全线；②喷雾器；③“香蕉球”；④汽车开过后，路面上尘土飞扬等。
4．飞机的升力：如图所示，当气流迎面吹来时，在相同时间内，流过机翼上表面的空气流速快，压强小；流过机翼下表面的空气流速慢，压强大；则机翼上、下表面就存在着压强差，因而有压力差，形成向上的升力。
重难点1 大气压强及其应用
【典例1】 (2024·泰安期中)关于下面四幅图，说法正确的是( )
A．图甲：吹气时A管中水面上升，是因为A管上方的空气流速大压强大
B．图乙：把自制气压计从山下移到山顶，细管内的水柱下降
C．图丙：盆景中蓄水瓶的水位能保持一定高度，是利用了连通器原理
D．图丁：将竖直玻璃管稍微倾斜，管内外液面的高度差不变
D [A管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越小，故A错误；把自制气压计从山下带到山上，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管，因此管内水柱会升高，故B错误；在一个标准大气压下，大气压可以支持约10.3 m高的水柱，瓶中水面能高于盆内水面不会流出来，正是因为盆景中的水与大气相通，是大气压支持着瓶内的水不会流出来，且装水的瓶子上部封闭，不属于连通器，故C错误；在托里拆利实验中，水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度，这一高度的大小是由外界大气压决定的，因此在大气压不变的情况下，玻璃管倾斜，水银柱高度不变，但水银柱长度会变长，故D正确。故选D。]
【变式1】 (2024·泰安期中)如图所示的事例中，利用大气压工作的是( )
A．图甲，船闸
B．图乙，茶壶
C．图丙，盆景自动供水装置
D．图丁，锅炉水位计
[答案] C
重难点2 流体压强与流速的关系
【典例2】 (2024·泰安期中)如图为自制发球机示意图，当吹风机向水平管吹风时，下列相关说法正确的是( )
A．乒乓球上方的气体流速变小
B．乒乓球上方的气体流速不变
C．乒乓球上方的气体压强变小
D．乒乓球上方的气体压强变大
C [当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体流速变大，压强变小，乒乓球下方空气的流速小，压强大，使乒乓球产生一个向上的压强差，因此乒乓球顺着竖直管向上运动，故C正确。故选C。]
【变式2】 物理课上，老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验，装置如图甲所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尾部相连，当用吹风机抽气时，同一时间内，通过每节管子的气体总量相同，则细管内气体流速比粗管内气体流速大。如图乙所示，①、②、③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况。
请你回答下列问题：
(1)在抽气过程中，实验室的大气压为________Pa。
(2)图线①是________(选填“A”“B”或“C”)塑料管中的气体压强随时间变化的图线。
(3)12.5 s后，老师将抽气的吹风机调换挡位，图象中①②③三条图线出现了下移，由此可以判断三节管中气体的流速________(选填“增大”或“减小”)，请你说明理由：____________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)实验后，同学们研究了如图丙所示的实验装置，烧杯中的水足够多，仅打开阀门K，当水不流动时，a管中液面的高度________(选填“大于”“小于”或“等于”)b管内液面的高度。再将阀门T打开，在水向外流的过程中，a管中液面的高度________(选填“大于”“小于”或“等于”)b管中液面的高度。
[解析] (1)根据题图乙可知，抽气前实验室的大气压p＝101.4 kPa＝1.014×105 Pa。
(2)A塑料管最细，气体流速最大，压强最小，所以题图乙中图线①是A塑料管中的气体压强随时间变化的图象。
(3)12.5 s 后，题图乙中①②③三条图线出现了下移，即压强变小，说明三节塑料管中气体的流速增大。
(4)仅打开阀门K，该装置上端开口、底部相通，属于连通器，水不流动时a、b管中液面相平；将阀门T打开，在水从烧杯向外流的过程中，a管下方的管道较粗，水的流速小，压强大；b管下方的管道较细，水的流速大，压强小，因此a管中液面的高度大于b管中液面的高度。
[答案] (1)1.014×105 (2)A (3)增大 图象中①②③三条图线出现了下移，即压强变小，由于流体流速快的地方，压强小，所以三节管中气体的流速增大 (4)等于 大于
课时分层评价卷(九) 大气压强和流体压强
1．(2024·泰安期中)下列有关物理量的估测，最符合实际的是( )
A．一个鸡蛋所受的重力约为5 N
B．一名普通中学生双脚站立时对水平地面的压强约为1.2×104 Pa
C．八年级下册物理课本所受的重力约为260 N
D．泰山山顶的大气压约为2×105 Pa
B [一个鸡蛋的质量约为50 g，即0.05 kg，则重力G＝mg＝0.05 kg×10 N/kg＝0.5 N，故A不符合题意；中学生双脚与地面的受力面积约为0.05 m2，一名普通中学生双脚站立时对水平地面的压力F＝G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N，则一名普通中学生双脚站立时对水平地面的压强p＝＝＝1×104 Pa，故B符合题意；八年级下册物理课本的质量约为200 g，即0.2 kg，则重力G＝mg＝0.2 kg×10 N/kg＝2 N，故C不符合题意；泰山山顶的海拔较高，空气较稀薄，大气压应小于一个标准大气压，即小于1.013×105 Pa，故D不符合题意。故选B。]
2．在托里拆利实验中，测得玻璃管内水银面比槽内水银面高出76 cm，可以使这个高度差改变的做法是( )
A．往槽内加入少许水银
B．使玻璃管稍微倾斜一点
C．玻璃管内有少量的空气
D．换用更粗的玻璃管
C [往槽内加入少许水银、使玻璃管稍微倾斜一点、换用更粗的玻璃管，由于外界的大气压不变，能支撑的水银柱的高度不变，则玻璃管内外水银柱的高度差不变，故A、B、D不符合题意；玻璃管内有少量的空气，大气压等于管内水银柱产生的压强与管内空气产生的压强，大气压不变，管内水银柱产生的压强变小，则玻璃管内外水银柱的高度差减小，故C符合题意。故选C。]
3．(2024·泰安二模)压强知识与日常生活息息相关，下列有关压强的利用表述不正确的是( )
A．肌肉注射是利用大气压强的作用将药液注入体内的
B．高压锅利用增大锅内压强的方式提高锅内水的沸点
C．龙卷风将屋顶掀起是由于屋外空气流速大压强小
D．用锋利的菜刀切肉是为了减小受力面积从而增大压强
A [肌肉注射是通过挤压药液增大药液的压强，将药液压入人体内的，故A符合题意；液体沸点与气压有关，气压越大沸点越高，因此高压锅利用增大锅内气体压强的方式，提高锅内水的沸点，故B不符合题意；由于流体流速越大的位置，压强越小，所以龙卷风将屋顶掀起，是由于屋顶空气流速大，压强小的原因，故C不符合题意；用锋利的菜刀切肉，是为了减小受力面积，从而增大压强，故D不符合题意。故选A。]
4．如图所示的现象，其中与大气压无关的是( )
A．图甲：用吸管喝饮料
B．图乙：高压锅可以较快的煮熟食物
C．图丙：盆景自动供水装置
D．图丁：吸盘被压在墙上
B [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不符合题意；高压锅可以较快的煮熟食物，利用了增大锅内气压提高沸点，故B符合题意；盆景中水位能保持一定高度是利用大气压支撑水没有流出来，故C不符合题意；使用吸盘时，首先将吸盘内的气体挤出，盘内气压几乎为零，在外界大气压的作用下将吸盘压在墙壁上，利用了大气压，故D不符合题意。故选B。]
5．(2024·泰安期中)下列关于气体压强和液体压强说法错误的是( )
A．如图甲的托里拆利实验中，若将玻璃管倾斜，竖直高度差仍为760 mm
B．如图乙的自制气压计，从泰安市政广场拿到泰山玉皇顶，玻璃管内的水柱高度将会升高
C．如图丙的实验装置可以用来探究液体压强与深度的关系，橡皮膜右侧的压强更大
D．如图丁的气体压强传感器，粗管内的气体流速最小，压强也最小
D [在做托里拆利实验时，只要外界大气压不变，管内外水银面的高度差就不变，少许改变管的倾斜程度，不会影响到管内外水银面的高度差，故A不符合题意；大气压随着高度的增加而减小，从泰安市政广场拿到泰山玉皇顶，大气压减小，玻璃管内水柱会上升，故B不符合题意；根据题图3所示可知，橡皮膜向左凸，这说明橡皮膜右侧的压强更大，故C不符合题意；如题图4所示的气体压强传感器，粗管内的气体流速最小，压强最大，故D符合题意。故选D。]
6．(2024·泰安一模)如图所示能够说明流体压强与流速关系的是( )
A．拦河坝设计成上窄下宽 B．向下吹气，乒乓球不下落
C．用吸盘搬运玻璃 D．托里拆利实验
B [液体内部压强随着深度的增加而增大，河水越深的地方压强越大，故A不符合题意；对着漏斗吹气，乒乓球上方压强变小，产生了一个向上的压强差，故B符合题意；用吸盘搬运玻璃，大气压能把吸盘紧紧地压在玻璃上，故C不符合题意；托里拆利实验中，是因为外界存在大气压，故D不符合题意。故选B。]
7．(2024·泰安三模)物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论，其中错误的是( )
A．图甲帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关
B．图乙对沸腾的水停止加热，抽气减压，水再次沸腾，说明气压减小沸点升高
C．图丙盆景自动供水装置利用了大气压强使盆景内的水位保持不变
D．图丁煤气灶点燃煤气后不会从进口处向空气中泄漏，其原因是进口处煤气流速大，压强小
B [甲图，帕斯卡裂桶实验，证明液体压强随深度的增加而增大，故A不符合题意；乙图，向外拉活塞，降低气压，降低了水的沸点，可以使烧杯内刚停止沸腾的水再次沸腾，由此说明气压减小沸点降低，故B符合题意；随着水的蒸发，盆景内水减少，当瓶口刚露出水面时，会有少量空气进入瓶中，瓶内气压增大，瓶子的水会下降流出一部分，使瓶外水位重新升高，回到原来的高度，即盆景内的水位保持不变，此后在大气压的作用下瓶中的水不再流出，故C不符合题意；因为流速越快，流体的压强越小，所以进口处煤气流速大，压强小于大气压，煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头，而煤气不会向空气中泄露，故D不符合题意。故选B。]
8．(2024·泰安期末)图示是自制简易蛋黄分离器，挤压矿泉水瓶，让瓶口贴近蛋黄，松开手蛋黄被吸进瓶子里，这是利用________的作用。
[解析] 由于瓶子受挤压，瓶内的空气被挤出，使瓶子内的压强小于瓶子外的压强，在外界大气压和瓶内压强差的作用下，蛋黄被压入瓶内。
[答案] 大气压
9．(2024·泰安一模)如图所示，小明同学自制了一个气压计来研究大气压与高度的关系，他把这个自制气压计从山顶拿到山脚，发现管内的液柱高度________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
[解析] 把这个自制气压计从山顶拿到山脚，海拔降低，则大气压变大，在外界大气压的作用下管内的液柱被压回瓶内，液柱高度变小。
[答案] 变小
10．(2024·泰安二模)高山上普通锅不容易煮熟饭，是因为高度越高，大气压强就越________(选填“高”或“低”)。
[解析] 气压大小和海拔高度有关，海拔越高气压越低，气压越低沸点越低，故在高山上用普通锅不容易煮熟饭。
[答案] 低
11．(2024·泰安二模)如图，小美用手撑雨伞走在路上，一阵大风吹来，伞面被“吸”发生严重变形，这是因为伞面上方的空气压强________(选填“大于”或“小于”)伞面下方的空气压强导致的。
[解析] 伞的上方凸起，在相同时间内，空气经过上方的路程长，速度大；经过下方的路程短，速度小。上方空气流速越大，压强越小；下方空气流速越小，压强越大。所以伞面下方的气压大于伞面上方的气压，所以伞面被“吸”发生严重变形。
[答案] 小于
12．如图是在某地进行托里拆利实验时的实验装置图，管内水银面上方为真空。管内的A点是与液面相平的一个点。此时的大气压强为________Pa。(g＝10 N/kg，水银的密度为13.6×103 kg/m3)
[解析] 玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为760 mm－10 mm＝750 mm，此时的大气压强p＝ρ水银gh＝13.6×103 kg/m3×10 N/kg×0.75 m＝1.02×105 Pa。
[答案] 1.02×105
13．(2024·泰安一模)如图所示，太阳能汽车的上表面弯曲，下表面较平。该太阳能汽车在平直公路上匀速行驶时，若考虑空气的流体压强对汽车的影响，则下列说法正确的是( )
A．汽车快速行驶时，汽车受到的支持力小于自身重力
B．汽车行驶速度越快，汽车对地面的压力越大
C．汽车受到的牵引力与阻力是一对相互作用力
D．汽车受到的重力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
A [由于太阳能汽车的上表面弯曲，下表面较平，因此上表面空气流速快，下表面空气流速慢，由于流速快的压强小，因此流过汽车的空气会产生向上的压强差，所以汽车行驶时对地面的压力比静止时小，汽车行驶速度越快，汽车对地面的压力越小，而汽车对地面的压力与汽车受到的支持力为相互作用力，大小相等，因此地面对汽车的支持力小于汽车的重力，故A正确，B错误；汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，受到的牵引力与阻力是一对平衡力，故C错误；由A、B选项分析可知，汽车行驶时汽车受到的重力和地面对汽车的支持力大小不相等，故不是一对平衡力，故D错误。故选A。]
14．某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛，要让飞机获得升力，机翼横截面的形状应设计成( )
A B
C D
B [A、C图中模型上下表面对称，即空气流速相同，压强相同，无压强的差值，不会获得向上的升力，故A、C不符合题意；B图中模型上凸下平，上方空气流速快，向下压强小，下方空气流速慢，向上压强大，会产生向上的压强差，压力差，能够获得向上的升力，因此该图为机翼横截面的形状，故B符合题意；D图中模型上平下凸，上方空气流速慢，向下压强大，下方空气流速快，向上压强小，会产生向下的压强差，压力差，不能获得向上的升力，故D不符合题意。故选B。]
15．(2024·泰安期末)下列描述中说法正确的是( )
①船闸利用了连通器原理 ②拦河坝设计成上窄下宽的形状是因为液体压强随深度增加而减小 ③用高压锅能更快地把食物煮熟，是因为气压越高沸点越高 ④刮大风时，伞面会被向上“吸”起，是因为流速越大，压强越大
A．①③ B．①②③
C．③④ D．①③④
A [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，船只才能通航，故①正确；拦河坝设计成上窄下宽的形状，因为液体密度一定时，液体压强随深度增加而增大，故②错误；液体的沸点与气压有关，随气压的增大而升高，随气压的减小而降低，用高压锅能更快地把食物煮熟，是因为气压越高沸点越高，故③正确；流体流速越大的位置压强越小，刮大风时，伞面会被向上“吸”起，是因为气体流速越大，压强越小，故④错误。故选A。]
16．(2024·泰安期末)下列实验或现象中，说法正确的是( )
①图甲：帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关 ②图乙：高压锅煮食物容易熟，因为气压越高沸点越高 ③图丙：A管中水面上升，是因为流体流速越大的位置压强越大 ④图丁：盆景中的水位能保持一定高度，是利用了连通器原理
A．①② B．②③
C．①③ D．①②④
A [甲图，帕斯卡裂桶实验，倒入几杯水后，水的质量虽然变化不大，但细管中水的深度增加了很多，水产生了较大的压强把水桶压裂了，说明了液体压强随深度的增加而增大，故①正确；乙图，高压锅内气压增大，水的沸点升高，能让高压锅很快地煮熟食物，故②正确；丙图，A管中水面上升，是因为向B管中吹气时，上方空气流速大、压强小，故③错误；一个标准大气压可以支持约10.3 m高的水柱。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来，正是因为盆景中的水与大气相通，是大气压支持着瓶内的水不会流出来，不是利用连通器的原理，故④错误。故选A。]
17．(2024·泰安期末)关于如图所示的四个实验情景，下列说法中( )
①图甲所示的实验中，弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小 ②图乙所示的实验中，在小桌面上放一个砝码后海绵的凹陷程度会增大，说明压力的作用效果与压力的大小有关 ③图丙所示的实验中，用U形管两侧液面的高度差可以反映探头处水产生压强的大小 ④图丁所示的实验中，大气压变大时，玻璃管内的液面会下降
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②③正确 D．只有①②④正确
C [题图甲所示的实验中，木块匀速运动，木块受到的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，木块受到的拉力等于木块受到的摩擦力，所以弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小，故①正确；题图乙所示的实验中，在小桌面上放一个砝码后，海绵受到的压力变大，受力面积不变，海绵的凹陷程度会增大，说明压力的作用效果与压力的大小有关，故②正确；题图丙所示的实验中，探头所处的深度越深，U形管两侧液面的高度差越大，所以用U形管两侧液面的高度差可以反映探头处水产生压强的大小，故③正确；题图丁所示的实验中，当大气压变大时，玻璃管内的液面会上升，故④错误。故选C。]
18．(2024·泰安期中)某同学在小瓶里装一些带颜色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹入少量气体，就制成了一个简易的气压计(如图所示)。周末他带着简易气压计乘坐爸爸的轿车外出，当轿车从山脚开到山顶时，不考虑温度改变，简易气压计玻璃管内水柱的高度会____________(选填“上升”“下降”或“不变”)。
[解析] 分析题图可知，瓶内气压等于外界大气压与细管内水柱产生的压强之和，当高处的大气压强减小时，细管内液面上方承受的气压变小，瓶内气压把液体压入细管，使细管内液柱上升。
[答案] 上升
19．如图所示的容器是________器。塞子拔出后各液面高低不同，以下现象中与其原理相同的是________(选填序号：①热气球在空中飘浮 ②C919大客机在空中飞行 ③中国空间站绕地球飞行)。
[解析] 题图中容器底部连通，上端开口，是连通器。塞子拔出后，粗管处液柱高细管处液柱低，是因为流速大的位置压强小。热气球在空中飘浮，冲入密度小于空气的气体，浮力等于重力，故①不符合题意；C919大客机在空中飞行，是利用气体流速大，压强小的原理获得升力，故②符合题意；中国空间站绕地球飞行，受到地球引力，故③不符合题意。
[答案] 连通 ②
20．小明利用如图甲所示的装置测量大气压的大小，弹簧测力计和注射器的自重可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好，有摩擦。
(1)他先拔去橡皮帽，将活塞推至底端，在右端挂上一定数量的钩码，活塞开始滑动时弹簧测力计示数为1 N，则活塞与针筒间的摩擦力为________N，若继续增加钩码数量，弹簧测力计的示数将________(选填“增大”“减小”或“不变”)；
(2)他重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔，增加钩码数量，活塞开始滑动时弹簧测力计示数为4.6 N，小明又找来刻度尺测量针筒全部刻度的长度，如图乙所示，则总长度为________cm，由以上数据测出本地大气压强的值为________Pa。
[解析] (1)先拔去橡皮帽，将活塞推至底端，在右端挂上一定数量的钩码，活塞开始滑动时弹簧测力计示数为1 N，由二力平衡知识，此时弹簧测力计对活塞的拉力大小等于活塞受到的滑动摩擦力的大小，可知活塞与针筒间的摩擦力为1 N。由于摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，当继续增加钩码数量，活塞受到的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，活塞与针筒之间的摩擦力大小不变，弹簧测力计的示数将不变。
(2)重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔，增加钩码数量，活塞恰好开始滑动时，弹簧测力计示数为4.6 N，此时活塞受到弹簧测力计向右的拉力和大气压向左的压力与针筒对它向左的摩擦力作用，在这三个力的作用下，处于平衡状态，可知此时活塞受到的大气压力为F＝F拉－f＝4.6 N－1 N＝3.6 N，由题图乙可知，刻度尺的分度值为0.1 cm，针筒的左端和刻度尺的零刻度线对齐，右端针筒的2.0 mL刻度线与刻度尺的5.00 cm刻度线对齐，则针筒的刻度部分的总长度为5.00 cm；则活塞的横截面积为S＝＝＝0.4 cm2，大气压强为p＝＝＝9×104 Pa。
[答案] (1)1 不变 (2)5.00 9×104
21．(2024·菏泽)下列四幅图中关于压强的描述错误的是( )
A．用吸管喝牛奶利用了大气压强
B．泰山山顶的大气压强比山脚下的小
C．潜水员在水中上升过程受到的压强越来越大
D．飞机机翼是利用气体流速大压强小的原理设计的
C [用吸管喝牛奶时，先吸去管中的空气，使管中气压变小，在大气压的作用下，牛奶进入吸管再流入口中，利用了大气压原理，故A不符合题意；大气压随着高度的升高而减小，因此泰山山顶的大气压强比山脚下的小，故B不符合题意；潜水员在水中上升过程距离水面的深度越来越小，由p＝ρgh可知，受到的压强越来越小，故C符合题意；飞机机翼设计成流线型，上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，则机翼受到向上的压强差，从而产生了向上的升力，故D不符合题意。故选C。]
22．(2024·临沂)2024年1月29日，世界首款四座氢内燃飞机原型机成功首飞。如图所示，正在匀速升空的原型机( )
A．机身由密度较大的材料制成
B．所受空气的浮力等于自身重力
C．机翼下方的空气流速比上方的小
D．机舱外的大气压强越来越大
C [飞机材料除需要较高的牢固度外，质量要较小，因此要选择密度较小、硬度较大的材料，故A错误；飞机是利用流体压强与流速的关系来获得升力的，不是利用浮力大于重力而加速上升的，所受空气的浮力小于自身重力，故B错误；飞机匀速飞行时，等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲，下表面平直，所以机翼上方的流速就大于机翼下方的流速，故C正确；大气压随高度的增加而减小，飞机在上升时，高度增加，机舱外的大气压将变小，故D错误。故选：C。]
23．(2024·烟台)春节期间，小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中，外界大气压强________(选填“变大”“变小”或“不变”)；在飞机飞行过程中，座位上的小明相对于窗外的机翼是________(选填“静止”或“运动”)的；机翼________(选填“上”或“下”)方的空气流速快，压强小，因此获得了向上的升力。
[解析] 大气压随海拔高度的升高而减小。座位上的小明相对于窗外的机翼没有位置的改变，所以是相对静止的。由流体压强与流速的关系可知，机翼上方空气的流速快压强小，机翼下方空气的流速慢压强大，因此在机翼上下表面产生了压强差，这样就产生了一个向上的升力。
[答案] 变小 静止 上
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