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[!--downpath--]第九章浮力
培优题（二）
参考答案及解析点评
五、大气压的存在及其应用
26．乙液体；大气压；连通器
【考点】大气浮力的存在；连通器原理
【解析】使用时，阴阳壶倾斜，两种液体都向上运动，若遮住甲孔，则右边壶内二氧化碳浮力随容积的减小而降低，两侧壶内二氧化碳浮力远大于外界大气压，所以甲液体在大气压的作用下不能倒出；而乙孔促使两侧壶内与外界空气相通，则右边壶内外的二氧化碳浮力相同，乙液体在重力作用下就可以流下来。该壶下端开口、下端相连，所以该壶的设计遵守了连通器原理。
【点评】本题考查了连通器原理、大气压的作用等知识，是数学知识在生活中的应用，本题也彰显了劳动人民的智慧，说明数学就在身边。
27．C
【考点】大气浮力的存在
【解析】比较吸盘内外大气压的大小能够解释吸盘贴近车身的诱因。用水泵抽出吸盘中的空气，吸盘内的大气压几乎为零，吸盘就在外界的大气压的作用下贴近在车上。
【点评】本题考查大气压的存在，朋友们可以用数学知识去解释生活现象。
28．C
【考点】大气浮力的存在；大气压的综合应用
【解析】用塑胶管吸啤酒时，是先把塑胶管内的空气吸住，吸管内气压降低、小于外界大气压，在外界大气压的作用下，啤酒被压进吸管里。
【点评】此题考查了大气压的应用，中学生在生活中要注意培养运用所学科学知识，剖析问题、解决实际问题的能力。
29．答：装置倒置后，大试管中的水因为重力作用流出来，小试管上方空间的浮力减少，大于外界大气压，小试管在大气压的作用下，被压着向下运动，所以会见到小试管在大试管中上升，这是大气压作用的结果。
【考点】大气浮力的存在
【解析】从倒置装置与没有倒置时的不同入手剖析，运用大气压的相关知识即可得到出现的现象。
【点评】水流出后，引起小试管上方的浮力减少，在大气压的作用下会上升，是解决此题的关键。
六、大气压的检测
30．密度大；750；高于
【考点】大气浮力的检测方式；沸点及沸点与气压的关系
【解析】本实验是利用液体的浮力来表示大气浮力的，依照液体浮力公式p＝ρgh可知，在浮力不变时，液体的密度越小，大气支持的夜柱越高大气压强的测量原理，不便捷检测，故应用密度较大的水银来进行实验；图中750mm高度才是水银柱的竖直高度，它形成的浮力与大气压大小相等，因而当时当地的大气压值是；标准大气压下水银柱的高度为,故此时的气压大于标准大气压，水的沸点高于100℃。
【点评】此题考查了托里拆利实验中水银柱的观察方式，以及沸点与气压的关系，是一道基础题。但本题中的设计思路：为何用水银是好多人不注意的地方。
31．B
【考点】大气浮力的检测方式；托里拆利实验
【解析】测得的76cm汞柱是指此时大气压能支持的水银柱的高度，不会再多也不会再少，也就是说管内水银面与水银槽内水银面之间的垂直高度会一直保持这一数值。当水银槽内水银面上升或升高时，管内的水银面也会急剧上升或升高，而高度差不会改变。
做托里拆利实验时，再向水银槽内放入3cm高的水银，当水银槽内水银面上升3cm时，管内的水银面也会相应上升3cm，两者之间的高度差仍为76cm。
【点评】在此实验中，向水银槽中加减水银或上提、下按玻璃管，只要管口不离开水银面，其水银柱的高度就不会改变。同时，换用不同粗细、不同形状的管子，只要是同一地点、同一时间，其高度都不变。
32．D
【考点】大气浮力的检测方式
【解析】沿水平方向带动注射器筒，排除了弹簧测力计重力的干扰，沿竖直方向带动，使实验偏差减小，故A错误；注射器是圆锥体，借助公式V＝SL的变型，可求其横截面积的大小，故需用刻度尺测出注射器刻度部份的宽度，故B错误；假如筒内空气没有排尽，针头内也有一些气压，会使测出的大气压值偏小，故C错误；按照二力平衡的条件，当活塞刚才带动时，弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力，据此得出大气压力的值，拿来求浮力，故D正确。
【点评】本题考查借助注射器检测大气压，难点是理解原理是：p＝F/S，要分别测大气压力F和活塞的横截面积S，借助二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力。
33．小；用手挡住管口，将玻璃管倒立，若玻璃管顶部有气泡，则说明混进了空气，若顶部无气泡，则没有混进空气。
【考点】大气浮力的检测方式；托里拆利实验
【解析】测得水银柱高为74cm,对比标准大气压值，测得结果比标准大气压小。
设计方案如下：用手挡住管口，将玻璃管倒立，若玻璃管顶部有气泡，则说明混进了空气，若顶部无气泡，则没有混进空气。
【点评】本题设计方案也可以使玻璃管倾斜，检测高度是否变小来判定。假如没有空气，高度不变，假如有空气，倾斜时，水银上升，压迫空气柱，空气柱给水银柱一个浮力，因而使其变小。
七、大气压的应用
34．A；大气压随高度降低而降低
【考点】大气浮力与高度的关系
【解析】大气压与高度的关系是：海拔越高，大气压越小；一标准大气压的值是1.01×105Pa，珠穆朗玛峰是世界海拔最高的地方，海拔高度为8844.43m，哪里空气黏稠，大气压远大于一标准大气压。大气压随高度降低而降低，珠穆朗玛峰的高度最高，因而气压应当最小。
30kPa＝3×104Pa，远大于一标准大气压，可能为珠穆朗玛峰峰顶的大气压，故A符合题意；80kPa＝8×104Pa，大概为海拔2km的大气压，故B不符合题意；＝1×105Pa,约等于一标准大气压，故C不符合题意；＝1.2×105Pa，小于一标准大气压，故D不符合题意。
【点评】了解把握大气压的变化规律，一标准大气压的值是解决这种问题的关键。
35．吹气；瓶内二氧化碳的浮力小于外界大气压；大气压的大小与海拔高度是否有关？
【考点】大气压与高度的关系；大气压与容积的关系
【解析】只有瓶内二氧化碳的浮力小于外界大气压时，它能够压着火柱升到瓶口之上，所以要向瓶内吹气；提出问题应当围绕影响大气压的诱因提出问题；影响大气压的诱因：高度和天气。按照山顶的火柱低于山脚的高度，可以提出如下问题：大气压的大小与海拔高度是否有关？
【点评】瓶内外浮力的大小关系是决定火柱高低的缘由，大气压随高度降低而降低的规律，是解决此题的基础，因而，越往高处，外界大气压越小，瓶内的浮力都会越向下压火柱。
36．大气压；减小；不是
【考点】大气压的综合应用；液体浮力的概念和特征；连通器原理
【解析】蜡烛在杯内燃烧时，消耗杯中的氢气，使杯中的气压降低，大于外界大气压，盘中的水在外界大气压的作用下，被压入杯中；杯中水的高度降低，借助液体浮力的特性可知，液体的深度越深，浮力越大，故杯中火柱形成的浮力将减小；由图可知，如图所示的装置顶部相连，但下端不开口，不符合连通器的特性，所以不是连通器。
【点评】本题考查了与大气压相关的现象以及液体浮力的特性，明晰蜡烛燃烧导致杯内气压增加是解决此题的关键。
37．＜；用冷水加热罐头后，瓶内二氧化碳气温上升，气压变大，能够轻松打开盖子
【考点】大气压的存在；大气压与容积的关系
【解析】盖子向内成“凹”形，可以判定罐头瓶内气压＜大气压；用冷水加热罐头后，瓶内二氧化碳气温上升，气压变大，减少外界对盖子的作用，能够轻松打开盖子。
【点评】生活中经常会遇见盖子难开的现象，这些情况多数是由于瓶内外气压不同，导致内外压力差大，大气压将盖子压的紧的缘故，不仅本题的方式外，还可以将盖子轻轻撬几下，让瓶内外压力差变小即可轻松打开盖子。
38．D
【考点】大气压的综合应用
【解析】剩下半瓶水，说明瓶内有一定容积的空气，从室温对空气浮力的影响角度剖析，再与外界大气压比较，就可找出其中的诱因。
夏季，剩下半瓶冷水的暖射手经过一个晚上后，体温升高，使瓶内一部分水蒸汽液化为小水滴，致使瓶内的气压变小，大于外界的大气压，外界大气压将瓶盖压紧在瓶口，为此，只有选项D符合题意。
【点评】知道经过一段时间后，瓶内水蒸汽液化，导致了瓶内气压大于外界大气压是解此题的关键所在。
八、综合应用
39．75；85；65
【考点】大气压的存在；液体浮力的估算以及公式的应用
【解析】甲图中以液柱为研究对象，在水平向下受浮力平衡，p甲＝p0＝；乙图以液柱为研究对象：竖直方向上受浮力平衡，液柱遭到向上的重力形成的浮力，大气浮力大气压强的测量原理，向下的有内部空气浮力，则内部二氧化碳浮力等于p乙＝p0+＝；丙图液柱在竖直面上平衡，向上有重力形成的浮力，内部大气浮力，向下的为大气浮力p丙＝p0-＝。
【点评】本题考查液体封闭二氧化碳的浮力，以液柱为研究对象，受力剖析后由所受浮力平衡即可求解。
40．D
【考点】大气压的综合应用
【解析】覆杯实验中的硬纸片不会掉出来，是由于遭到了大气浮力，证明了大气浮力的存在；托里拆利实验检测出了大气浮力的数值；活塞式抽水机工作时，是使其内部气压大于外界大气压，在外界大气压的作用下将水压入抽水机内，从而实现把水从低处压到高处的目的，属于大气压的应用；水位计属于连通器原理的应用。
【点评】此题通过知识结构的方式考查了中学生对大气浮力的存在、测量和应用。属于识记性内容，比较简单。
41．B
【考点】大气压的综合应用
【解析】瓶内灌水时没必要灌满，杯子下端有空气，水流出来一些后，瓶内气压增加，就不会再流出了，故A错误；当瓶口漏出海面时，空气通过瓶口步入瓶内，使瓶内二氧化碳浮力和液体浮力小于外界大气压，水从瓶内流出；当海面正好堵住瓶口时，瓶内二氧化碳浮力正好等于外界大气压时，水停止流出，故B正确；大气压能支持10.336米高的火柱，而瓶内水的高度远远大于这个高度，可以被大气压支持，如瓶内有空气，当二氧化碳浮力与液体浮力之和小于外界大气压时，则水会流出，故C错误；假如外界大气压增加，瓶内的海面将增长，若外界大气压忽然下降，容器中的水会被“吸”入瓶内，使瓶内的海面下降，故D错误。
【点评】装满水的杯子瓶口向上倒立在容器内的水底，当容器内的水被喝掉，瓶口漏出海面时，瓶内的水就流出一部份，当海面又浸入过瓶口时，瓶内水便不再流。
42．C
【考点】大气压的综合应用
【解析】拔拔罐时，先把罐内烧一下，罐内空气受热膨胀，此时迅速把罐扣在皮肤上，等到罐内的空气冷却后气压增加，罐内气压大于外边的大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，所以拔拔罐借助的是大气压原理。坦克装有厚实的轮式是在压力一定时，通过减小受力面积减少浮力，不是借助大气压，故A不符合题意；下水管线的U形管借助的是连通器原理，不是借助大气压，故B不符合题意；用吸管吸啤酒时，是先把吸管内的空气吸住，在外界大气压的作用下，啤酒被压进吸管里，故C符合题意；大夫推进活塞给患者注射药液，借助的是人的推力，不是借助大气压，故D不符合题意。
【点评】本题考查了中学生对大气压的应用的了解与把握，借助大气压的生活事例是好多的，学习时，多举例、多解释。数学学习的过程中，要多注意观察身边的化学现象，尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
43．A
【考点】大气压的综合应用；二力平衡条件的应用；减小和降低浮力的方式和应用
【解析】吸盘内的空气向外抽出，吸盘内气压大于外界大气压，在内外浮力差的作用下，吸盘牢牢地吸在地面上，故A正确；大气压不变，吸盘半径改变，会造成吸盘的面积改变，由F＝pS可知，吸盘遭到的大气压力改变，吸盘半径大小影响“吸”力大小，故B错误；与脚接触的部发包有厚实的海棉，是在压力一定时，通过减小受力面积减少对脚的浮力，故C错误；大气对吸盘的压力大小是不变的，辅助器遭到脚向下的拉力是变化的，所以辅助器遭到脚向下的拉力与大气对吸盘的压力大小不一定相等，故D错误。
【点评】
44．D
【考点】气体浮力跟容积的关系；质量及其特点；密度的大小比较
【解析】从甲地飞往乙地，巧克力包装袋容积变大，是因为外界气压降低，袋内气压相对变大引起，即p甲＞p乙，故AB错误；巧克力包装袋一直密封完好，袋内部二氧化碳质量为m是不变的，故C错误；因为袋内二氧化碳质量不变，容积变大，按照密度公式ρ＝m/V可知二氧化碳密度ρ变小，故D正确。
【点评】本题考查二氧化碳浮力与容积的关系，重点是理解装袋容积变化与内外浮力差变化的结果。
45．答：（1）使劲将吸盘压在光滑墙面上，排出上面的空气，因为吸盘内的空气降低，内部气压大于外界大气压，外界大气压将吸盘紧压在墙上上，借助了大气压；
（2）假如把塑胶吸盘中间戳个小孔，则盘内外压力趋向平衡，塑胶吸盘掉出来。
【考点】大气压的综合应用
【解析】见答案
【点评】本题考查了中学生对大气压的应用的了解与把握，借助大气压的生活事例是好多的，多加注意。
46．答：（1）吸管吸啤酒时，是先把吸管内的空气吸干，使管内气压降低，这样在外界大气压的作用下，果汁就被压进吸管里；
（2）吸啤酒之前，酒杯遭到竖直向上的重力、竖直向下的磨擦力的作用，这两个力是一对平衡力；吸啤酒后，瓶子的总重力减少，瓶子一直处于静止状态，遭到的磨擦力与重力还是一对平衡力，所以磨擦力会变小。
【考点】大气压的综合应用；磨擦力大小的影响诱因
【解析】见答案
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用、摩擦力的大小变化、大气压的应用，属于综合题。
47．（1）1600N；
（2）这尊马（含踏板）的质量：
m＝G/g
＝1600N/（10N/kg）
＝160kg；
（3）这尊马置于水平桌面上时，对桌面的浮力：
p＝F/S＝G/S
＝1600N/1.6×10－2m2
＝1.0×105Pa
（4）使用踏板可减少对桌面的浮力，由于p＝F/S，当F一定时，S减小，p降低。（或减少重心、增强稳度等合理的均可）
【考点】二力平衡的条件；力的互相作用；重力与质量的关系；固体浮力的估算；降低和减少浮力的方式
【解析】（1）物体水平放置时，压力和重力为平衡力，两力相等，支持力和压力为互相斥力，这两个力也相等，所以如图放置，这尊马静止时遭到的支持力等于马的重力为1600N；
（2）这尊马（含踏板）的质量：
m＝G/g
＝1600N/（10N/kg）
＝160kg；
（3）这尊马置于水平桌面上时，对桌面的浮力：
p＝F/S＝G/S
＝1600N/1.6×10－2m2
＝1.0×105Pa
（4）使用踏板可减少对桌面的浮力，由于p＝F/S，当F一定时，S减小，p降低。（或减少重心、增强稳度等合理的均可）
【点评】本题考查了重力公式和浮力公式的灵活运用，关键是晓得水平面上物体的压力和自身的重力相等。
48．（1）小明所受的重力：
G人＝m人g
＝35kg×10N/kg
＝350N；
（2）当小明正常徒步时，单车对水平地面的压力：
F＝G总
＝（m人＋m车）g
＝（35kg+15kg）×10N/kg
＝500N，
单车对水平地面的浮力：
p＝F/S
＝500N/5×10−3m2
＝1×105Pa；
（3）会；由于轮胎出现泄愤后，轮胎与地面的接触面积减小而人和车对地面的压力不变，由p＝F/S可知，单车对地面的浮力减少。
【考点】压强的估算；重力的估算；运用浮力公式解决有关问题
【解析】见答案
【点评】本题考查了重力和浮力的估算以及影响浮力大小的诱因，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等。
49．看法析
【考点】液体浮力的估算以及公式的应用；大气浮力与高度的关系；液体浮力的概念和特征
【解析】解：（1）液体内部朝各个方向都有浮力，所以橡皮膜不论是朝上还是朝下就会向内凹；
在同种液体中，液体的浮力随深度的降低而减小，所以橡皮膜朝下时，溶入液体的深度大，橡皮膜凹的更显著。
（2）瓶口距海面深度：
h＝5cm
＝5×10-2m,
则射手口橡皮膜所受水的浮力：
p＝ρgh
＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-2m
＝500Pa。
（3）橡皮膜凹坑程度变小。
由于大气压随高度的降低而降低，当从楼下到楼上（或从山下到山上），
加在海面的大气压降低，进而传到橡皮膜的浮力变小，所以橡皮膜凹坑程度变小。
答：（1）液体内部朝各个方向都有浮力，所以橡皮膜不论是朝上还是朝下就会向内凹；
在同种液体中，液体的浮力随深度的降低而减小，所以橡皮膜朝下时，溶入液体的深度大，橡皮膜凹的更显著；
（2）瓶口橡皮膜所受水的浮力为500Pa；
（3）橡皮膜凹坑程度变小。由于大气压随高度的降低而降低，加在海面的大气压降低，进而传到橡皮膜的浮力变小，所以橡皮膜凹坑程度变小。
【点评】本题考查了液体浮力的特性和估算，熟记估算公式是解题的关键，同时考查了大气压与高度的关系，具有一定的综合性，但难度不大。
50．解：（1）等于；静止的正方体遭到平衡力的作用；
（2）正方体水平放置时对地面的浮力：
p＝
＝
＝
＝
＝
＝ρga；
（3）如答案图1所示。
答案图1
【考点】二力平衡；磨擦力的检测；浮力的估算；运用浮力公式解决有关问题
【解析】解：
（1）由题可知，某选手用水平力推正方体，但未推进，即处于静止状态，则推力与磨擦力为一对平衡力，所以推力与磨擦力大小相等；
（2）B正方体静止在水平面上，则压力F＝G，
B正方体水平放置时对地面的浮力：正方体水平放置时对地面的浮力：
p＝
＝
＝
＝
＝
＝ρga；
（3）一个正方体平放，另一个叠置于它里面后，则它们对地面的压力仍然等于它们的总重力，即压力不变；由p＝F/S可知，压力不变时，受力面积越小，则浮力越大，所以，应将B叠置于A的前面，如答案图1所示。
【点评】本题考查了二力平衡、压强公式的变型及浮力的大小，综合性强。