第9章浮力
训练题 (2)
参考答案和分析评论
5.大气压力的存在与应用
26．B液； 气压; 连接装置
【测试要点】大气浮力的存在； 连接器原理
【分析】使用时，阴阳壶倾斜，两液上行。 如果钉孔被盖住，右侧罐中二氧化碳的浮力会随着体积的减小而减小，而两侧罐中二氧化碳的浮力远大于外部大气压，所以液体在大气压力作用下不能倒出； 而第二个孔促进了两罐内外空气的流通，所以右罐内外二氧化碳的浮力相同，第二液体在重力作用下可以向下流动。 壶的下端开口，下端相连，因此壶的设计符合连接器的原理。
【点评】本题考查连接器原理知识和大气压力的影响。 是数学知识在生活中的应用。 这道题也体现了劳动人民的智慧，说明数学无处不在。
27． C
【考点】大气浮力的存在
【分析】比较吸盘内外的大气压可以解释吸盘紧贴车身的原因。 吸盘内的空气是用水泵抽出的，吸盘内的大气压几乎为零，吸盘在外界大气压的作用下刚好贴近汽车。
【点评】这道题考察的是大气压力的存在，小伙伴们可以用数学知识来解释生命现象。
28． C
【测试要点】大气浮力的存在； 大气压的综合应用
【分析】用塑料管喝啤酒时，塑料管内的空气先被吸入，吸管内的气压低于外界大气压。 在外界大气压的作用下，啤酒被压入吸管中。
【点评】本题考查大气压力的应用。 中学生要注重培养在日常生活中应用所学科学知识、分析问题、解决实际问题的能力。
29． 答：将装置倒置后，大试管中的水会因重力作用流出，小试管上方空间的浮力减小，浮力大于外界大气压。 大试管中的上升是大气压力的结果。
【考点】大气浮力的存在
【解析】从倒置装置与非倒置装置的区别出发，利用大气压力的相关知识，就可以得出出现的现象。
【点评】水流出后，小试管上方的浮力会减小，在大气压的作用下会上升，这是解决这个问题的关键。
6、大气压力的检测
30．高密度； 750； 比......高
【测试要点】大气浮力检测法； 沸点和沸点与气压的关系
【分析】这个实验用液体的浮力来代表大气的浮力。 根据液体的浮力公式p=ρgh可知，当浮力一定时，液体的密度越低，大气支撑的夜柱越高，不便于探测，所以水银密度较高的用于实验； 图中750mm的高度是水银柱的垂直高度，它形成的浮力等于大气压，所以当时当地的大气压为； 标准大气压下水银柱的高度为，因此当气压大于标准大气压时，水的沸点高于100℃。
【点评】本题考查托里拆利实验中水银柱的观测方法，以及沸点与气压的关系。 这是一个基本问题。 但是本题中的设计思路：为什么水星是很多人不注意的地方。
31． 乙
【测试要点】大气浮力检测法； 托里拆利实验
【分析】测得的76cm水银柱是指此时大气压所能支持的水银柱高度，不多也不少，也就是说管内水银表面与管内水银表面的垂直高度水银罐中的水银表面会一直保持这个值。 当水银罐内的水银液面上升或升高时，管内的水银液面也随之上升或急剧上升，高低差不变。
做托里切利实验时，将3cm高的水银放入水银罐中，当水银罐中的水银液面上升3cm时，管内的水银液面也会相应上升3cm，两者的高度差仍为76cm。
【点评】在本实验中，向水银罐中加减水银或上下升降压玻璃管，只要管口不离开水银表面，水银柱的高度就不会发生变化。 同时，如果用不同粗细和形状的管材代替，只要在同一地点、同一时间，高度不会发生变化。
32． D.
【测试要点】大气浮力的检测方法
[分析]沿水平方向驱动针筒消除了弹簧测力计重力的干扰，沿垂直方向驱动减少了实验偏差，故A错； 注射器是一个圆锥体，借助公式V=SL的修正，可以求出其横截面积的大小，所以需要用刻度尺来测量其刻度部分的宽度注射器，所以 B 错； 如果气缸内的空气没有排出，则针阀内有一定的气压，会使测得的大气压值变小利用大气压强的例子，因此C是错误的； 根据两力平衡的条件，刚才驱动活塞时，弹簧测力计的拉力和大气对活塞的压力是一对平衡的力。 以此为基础，可以得到大气压的值，用来求浮力，所以D是正确的。
[评论] 本题考查使用注射器检测大气压力。 难点在于理解原理：p=F/S。 必须分别测量大气压F和活塞的横截面积S。 借助二力平衡，可以通过弹簧测力计测量大气压力。 .
33． 小的; 用手堵住管口，将玻璃管倒置。 如果玻璃管顶部有气泡，说明已经混入了空气。如果顶部没有气泡，说明没有混入空气。
【测试要点】大气浮力检测法； 托里拆利实验
[分析] 测得的水银柱高度为74cm。 与标准大气压值比较，测量结果小于标准大气压。
设计方案如下：用手堵住管口，将玻璃管倒置。 如果玻璃管顶部有气泡，说明已经混入了空气。如果顶部没有气泡，说明没有混入空气。
【点评】这道题的设计也可以通过倾斜玻璃管，看高度是否变小来判断。 如果没有空气，高度保持不变。 如果有空气，当倾斜时，水银上升并挤压气柱利用大气压强的例子，气柱给水银柱浮力，从而使水银柱变小。
七、大气压力的应用
34． A：气压随海拔升高而降低
【测试点】大气浮力与高度的关系
[分析]大气压与海拔的关系是：海拔越高，大气压越低； 一个标准大气压的值为1.01×105Pa。 珠穆朗玛峰海拔8844.43米，是世界上海拔最高的地方。 空气稠密的地方，大气压远高于一个标准大气压。 大气压力随海拔升高而降低，而珠穆朗玛峰处于最高点，因此气压应该处于最低点。
30kPa＝3×104Pa，远大于一个标准大气压，可能是珠穆朗玛峰顶的大气压，故A符合题意； 80kPa＝8×104Pa，约为2km高度的大气压，所以B不符合题意； =1×105Pa约等于一个标准大气压，故C不符合题意； = 1.2×105Pa，小于一个标准大气压，所以D不符合题意。
【点评】了解和掌握大气压的变化规律，一个标准大气压的取值是解决这一问题的关键。
35． 吹气； 瓶内二氧化碳的浮力低于外界大气压； 大气压力与高度有关吗？
【测试要点】大气压与高度的关系； 大气压与体积的关系
【分析】只有当瓶内二氧化碳的浮力小于外界大气压时，它才能压着火柱上升到瓶口上方，于是向瓶内吹气； 应该围绕影响大气压力的激励措施提出问题； 影响大气压力的诱因：高度和天气。 根据山顶火柱的高度低于山脚的高度，可以提出以下问题：大气压力的大小与海拔高度有关吗？
【点评】瓶内外的浮力关系是决定火柱高度的原因。 大气压力随高度降低而降低的规律是解决这个问题的基础。 因此，海拔越高，外界大气压越小，瓶内浮力越大。 按下火柱。
36．大气压力； 减少; 不是
【测试要点】大气压综合应用； 液体浮力的概念和特点； 连接装置原理
【分析】蜡烛在杯中燃烧时，杯中的氢气被消耗，使杯内气压降低，大于外界大气压。 盘中的水在外界大气压力的作用下被压入杯中； 杯中水的高度降低。 ，借助液体浮力的特性可知，液体越深，浮力越大，因此杯中火柱形成的浮力会减小； 从图中可以看出，图中所示设备的上端是连接的，但下端没有打开，不符合设备的连接属性，因此不是连接设备。
【点评】本题考查与大气压力有关的现象和液体浮力的特性。 解决这道题的关键是弄清楚蜡烛燃烧导致杯内气压升高。
37． ＜； 用冷水加热罐子后，瓶内二氧化碳温度升高，气压变大，盖子可以轻松打开
【测试要点】大气压力的存在； 大气压与体积的关系
【分析】罐盖向内“凹”，可判断罐内气压小于大气压； 用冷水加热罐子后，瓶内二氧化碳的温度升高，气压变大，减少了外界对盖子的影响，可以轻松打开盖子。
【点评】在生活中，我们经常会遇到盖子打不开的现象。 这些情况大多是由于瓶子内外气压不同，导致内外压力差较大。 轻轻撬动几下，使瓶身内外压差变小，即可轻松打开瓶盖。
38． D.
【测试要点】大气压综合应用
【分析】还剩下半瓶水，说明瓶子里还有一定体积的空气。 从室温对空气浮力的影响来看，再与外界大气压进行比较，就可以找出原因。
夏天，半瓶冷水保温一夜后，体温升高，使瓶内的一部分水蒸气液化成小水滴，使瓶内气压变得比瓶内气压小。外界大气压，外界大气压会把瓶盖压紧。 瓶口处，故只有选项D符合题意。
【点评】要知道经过一段时间后，瓶子里的水蒸气会液化，导致瓶子内的压力大于外面的大气压，这才是解决这个问题的关键。
八、综合应用
39.75； 85； 65
【测试要点】大气压力的存在； 液体浮力的估计和公式的应用
【解析】图A中，以液柱为研究对象，在水平方向上由浮力平衡，p A = p0 =; 图B中，以液柱为研究对象：它在垂直方向上受到浮力的平衡，液柱受到向上的重力形成的浮力，大气浮力，向下有内部空气浮力，则内部二氧化碳浮力等于p B = p0 + =; C图液柱在垂直面上平衡，向上有重力形成的浮力，内部有大气浮力，向下有大气浮力pc=p0-=。
【点评】本题考查液态二氧化碳的浮力。 以液柱为研究对象，通过力分析后的浮力天平求解。
40． D.
【测试要点】大气压综合应用
【分析】盖杯实验中的硬纸不会掉出来，是因为它受到了大气浮力的作用，证明了大气浮力的存在； 托里切利实验检测到大气浮力值； 柱塞泵工作时，是使内部气压大于外部大气压，在外部大气压的作用下将水压入水泵，从而实现将水从泵中压出的目的。低处到高处，属于大气压力的应用； 水位计属于应用连接原理的装置。
【点评】本题通过知识结构的方式考察中学生大气浮力的存在、测量和应用。 属于背诵内容，比较简单。
41． 乙
【测试要点】大气压综合应用
【分析】瓶子不用装满水。 杯子的下端有空气。 水流出后，瓶内气压增加，故不会再流出，故A错； 当瓶口漏出海面时，空气通过瓶口台阶进入瓶内，使瓶内二氧化碳的浮力和液体的浮力小于外界大气压，水就会从瓶中流出； 当海面刚好堵住瓶口，瓶内二氧化碳的浮力恰好等于外界大气压时，水就会停止流出，故B正确； 大气压可以支撑一个高度为10.336米的火柱，而瓶中水的高度远高于这个高度，大气压是可以支撑的。 如果瓶内有空气，当二氧化碳的浮力与液体的浮力之和小于外界大气压时，水就会流出，故C错； 如果外部大气压增加，瓶子里的海平面就会升高，如果外部大气压突然下降，容器里的水就会被“吸”进瓶子里，导致瓶子里的海平面下降，所以D是错的。
【点评】盛满水的杯子倒立在容器底部。 当容器中的水喝完，瓶口漏出海面时，瓶中的水就会流出一部分。 当海面再次浸入瓶口时，瓶中的水将不再流动。
42． C
【测试要点】大气压综合应用
[分析]拔罐时，先烧罐子内部，罐子里的空气受热膨胀，然后迅速把罐子扣在皮肤上，等到罐子里的空气变凉，气压升高，空气罐子里面的压力大于外面的大气压，大气压等于杯子紧紧的压在皮肤上，所以拔罐是利用大气压的原理来进行的。 罐体装有厚轮，在一定压力下通过减小受力面积来减小浮力，而不是通过大气压，所以A不符合题意； 下水管道的U型管是根据连接器的原理，而不是通过大气压力。 因此，B不符合题意； 用吸管吸啤酒时，先吸吸管内的空气，在外界大气压的作用下，将啤酒压入吸管内，故C符合题意； 医生推动活塞给病人注射药物 液体靠的是人的推力，不是大气压，所以D不符合题意。
【点评】本题考查中学生对大气压应用的理解和掌握。 使用大气压的生活例子有很多。 学习时，多举例说明。 在学习数学的过程中，我们要多注意观察身边的化学现象，尽量用所学的知识去解释它们。
43． A
【测试要点】大气压综合应用； 双力平衡条件的应用； 减少和减少浮力的方法和应用
【分析】吸盘内的空气被抽出，吸盘内的气压大于外界大气压。 在内外浮力差的作用下，吸盘牢牢吸在地面上，故A正确； 大气压不变，吸盘半径发生变化，会引起吸盘面积的变化，由F=pS可知，吸盘大气压力发生变化，吸盘半径影响“吸”力，故B错； 与脚接触的部分有厚厚的海绵，这是在压力不变的情况下，通过减小受力面积来减小对脚的浮力，所以C是错误的； 大气对吸盘的压力是恒定的，辅助装置向下的拉力是变化的，所以辅助装置受到脚的向下拉力不一定等于大气对吸盘的压力杯子，所以 D 错了。
【评论】
44． D.
【测试要点】气体浮力与体积的关系； 质量及其特性； 密度比较
【分析】从A飞到B时，巧克力包装袋的体积变大，是因为外界气压降低，袋内气压相对升高，即p A > p B，故AB错误； 巧克力包装袋始终密封完好。 袋内二氧化碳的质量为常数m，故C错误； 因为袋子里二氧化碳的质量不变，体积变大，根据密度公式ρ=m/V，可以看出二氧化碳的密度ρ变小，所以D是正确的。
【点评】本题考查浮力与二氧化碳体积的关系，重点了解装袋体积变化的结果和内外浮力差异。
45． 答：（1）用力将吸盘压在光滑的墙壁上，排出上面的空气，因为吸盘内部空气减少，内部气压大于外部大气压，外部大气压压住吸盘在大气压的帮助下紧紧地贴在墙上；
(2)如果塑料吸盘中间戳一个小孔，盘内外压力趋于平衡，塑料吸盘就会掉出来。
【测试要点】大气压综合应用
[解析]看答案
【点评】本题考查中学生对大气压应用的理解和掌握。 使用大气压的生活例子很多，多加注意。
46． 答：（1）用吸管吸啤酒时，先将吸管内的空气吸上去，降低吸管内的气压，使汁液在外界大气压的作用下被压入吸管内；
(2) 饮用啤酒前，酒杯受垂直重力和垂直摩擦力作用。 这两个力是一对平衡力； 喝完啤酒后，瓶子的总重力减小，瓶子保持静止状态，遇到的摩擦力和重力仍然是一对平衡力，所以摩擦力会变小。
【测试要点】大气压综合应用； 摩擦力的影响
[解析]看答案
【点评】本题考查二力平衡条件的应用，摩擦力的变化，大气压力的应用。 这是一个综合性的问题。
47． (1) 1600牛顿；
(2) 马的质量（包括踏板）：
m=克/克
=1600N/(10N/公斤)
=160公斤；
(3) 当马放在水平的桌子上时，桌子的浮力为：
p=F/S=G/S
=1600N/1.6×10－2m2
=1.0×105Pa
(4)使用脚踏板可以减少桌面的浮力。 由于p=F/S，当F一定时，S减小，p减小。 （或者降低重心，增强稳定性等，都是合理的）
【测试要点】两力平衡情况； 力量的相互作用； 重力和质量之间的关系； 固体浮力的估计； 减少和减少浮力的方法
【分析】 （1）当物体水平放置时，压力和重力是平衡力，两个力相等。 支撑力和压力是相互排斥的力，这两个力又是相等的。 因此，如图所示放置时，马在静止时受到的支撑力等于马的重力为1600N；
(2) 马的质量（包括踏板）：
m=克/克
=1600N/(10N/公斤)
=160公斤；
(3) 当马放在水平的桌子上时，桌子的浮力为：
p=F/S=G/S
=1600N/1.6×10－2m2
=1.0×105Pa
(4)使用脚踏板可以减少桌面的浮力。 由于p=F/S，当F一定时，S减小，p减小。 （或者降低重心，增强稳定性等，都是合理的）
【点评】本题考查重力公式和浮力公式的灵活运用。 关键是要知道物体在水平面上的压力等于它自身的重力。
48． (1) 重力对小明：
G人=m人g
＝35kg×10N/kg
=350N;
(2) 小明正常行走时，自行车在水平地面上的压力：
F=G总计
=（m人+m车）g
＝(35kg+15kg)×10N/kg
=500N,
自行车在水平地面上的浮力：
p=F/S
＝500N/5×10−3m2
=1×105Pa；
(3) 是； 轮胎排气后，轮胎与地面的接触面积减小，而地面压力保持不变。 从p=F/S可以看出，自行车在地面上的浮力减小了。
【测试要点】压力估算； 重力估计； 用浮力公式求解相关问题
[解析]看答案
【点评】本题考查重力和浮力的估计以及影响浮力大小的原因。 需要注意的是，物体在水平面上的压力等于自身的重力。
49．视图分析
【考点】液体浮力的估算及公式的应用； 大气浮力与高度的关系； 液体浮力的概念和特点
[分析] 解法： (1) 液体内部各方向都有浮力，所以橡胶膜不管是朝上还是朝下都会向内凹陷；
在同一种液体中，液体的浮力随着深度的减小而减小，所以当橡皮膜朝下时，液体的深度越大，橡皮膜越凹。
(2)瓶口距离海面的深度：
高=5厘米
=5×10-2米，
然后是射手嘴巴橡胶膜上水的浮力：
p = ρgh
＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-2m
= 500 帕。
(3)胶膜点蚀程度变小。
由于大气压随高度降低，从楼下到楼上（或从下坡到上坡）时，
施加在海面上的大气压力降低，传递给橡胶膜的浮力变小，因此橡胶膜的弹坑程度变小。
答：（1）液体内部有各个方向的浮力，所以橡皮膜无论是朝上还是朝下都会向内凹陷；
在同一种液体中，液体的浮力随着深度的减小而减小，所以当胶膜朝下时，液体的深度越大，胶膜越凹；
(2)水在瓶口胶膜上的浮力为500Pa；
(3)胶膜点蚀程度变小。 由于大气压力随着高度的降低而降低，施加在海面的大气压力降低，进而传递给橡胶膜的浮力变小，因此橡胶膜凹坑的程度变小。
【点评】本题考查液体浮力的特性和估计。 记住估计公式是解决问题的关键。 同时，它考察了大气压和高度之间的关系。 它很全面但并不困难。
50． 解： (1) 相等； 静态立方体受平衡力影响；
(2)立方体水平放置时对地面的浮力：
p =
=
=
=
=
= ρga;
(3) 如图1的答案。
答案图一
【测试要点】二力平衡； 摩擦力检测； 浮力估计； 用浮力公式求解相关问题
【分析】解决方法：
(1) 从题中可以看出，一个玩家水平地推动立方体，但没有推动它，即它处于静止状态，那么推力和摩擦力是一对平衡的力，所以推力和摩擦力大小相等；
(2) 立方体B仍然在水平面上，则压力F=G，
B、立方体平放时在地面上的浮力： 立方体平放时在地面上的浮力：
p =
=
=
=
=
= ρga;
(3) 当一个立方体平放，另一个立方体叠放在里面时，地面的压力仍然等于它们的总重力，即压力保持不变； 从p=F/S可以看出，在压力不变的情况下，受力面积越小，浮力越大，所以B应该叠在A的前面，如答案图1所示。
【点评】这道题考查的是两个力的平衡，压力公式的变化和浮力的大小，比较全面。