9. 如图所示,在大试管里装满水,然后把小试管(小试管的直径略小于大试管)放到大试管中,一起倒过来,这时会观察到小试管()

A.掉下来
B.静止不动
C.往上升
D.无法确定

C

【分析】
首先分析倒转后小试管的受力情况：大试管装满水倒转后，水会因重力向下流动，使小试管上方的空间压强减小（形成部分真空）；而小试管下方受到外界大气压的作用。对比小试管受到的向上的大气压力和自身向下的重力，大气压力大于重力，因此小试管会向上运动。我们需要通过受力分析结合大气压的作用来判断小试管的运动状态。
【解析】
当把装满水的大试管和内部的小试管一起倒过来后：
1. 大试管中的水在重力作用下向下流出，导致小试管上方的大试管内形成低压区域（压强远小于外界大气压）；
2. 小试管的底部受到外界大气压向上的作用力，小试管自身受到向下的重力；
3. 由于向上的大气压力大于小试管的重力，小试管会在大气压的作用下向上运动，进入大试管内部。
因此小试管会往上升，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
大气压强、受力分析
【点评】
本题是大气压强的经典趣味实验题，通过直观的实验现象考查大气压强的存在及作用效果，需要学生结合受力分析判断物体的运动状态，帮助学生理解大气压强的实际应用，加深对大气压的认识。
【难度系数】
0.7

10. 如图所示是家庭厨房中常见的炊具——高压锅,它的自重为40N,放在水平桌面上,与桌面的接触面积是$0.04m^2,$为了保障安全性,高压锅的出气孔上放置了限压阀,当限压阀受到的锅内压力等于锅外压力和它所受重力时,恰好能顶开限压阀进行放气,锅盖内表面接触蒸汽的面积是$450cm^2,$限压阀出气孔的横截面积为$0.05cm^2,$锅外为1个标准大气压$,ρ_{水}= 1.0×10^3kg/m^3,g$取$10N,p_{大气压}= 1.0×10^5Pa。$求：
(1) 若向高压锅里装入高度为15cm的水,装水后水对高压锅底部的压强。
(2) 若向锅里装入2kg的水,装水后高压锅对水平桌面的压强。
(3) 当锅内蒸汽达到1.8个标准大气压时,锅内蒸汽对锅盖的压力。
(4) 当锅内蒸汽达到2个标准大气压时,锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气,限压阀的质量。

（1）1500 Pa （2）1500 Pa （3）$8.1× 10^{3}\ N$ （4）50 g

（1）$h=15\ cm=0.15\ m$，$p=\rho_{水}gh=1.0×10^{3}\ kg/m^3×10\ N/kg×0.15\ m=1500\ Pa$
（2）$G_{水}=m_{水}g=2\ kg×10\ N/kg=20\ N$，$F=G_{锅}+G_{水}=40\ N+20\ N=60\ N$，$p=\frac{F}{S}=\frac{60\ N}{0.04\ m^2}=1500\ Pa$
（3）$S=450\ cm^2=0.045\ m^2$，$p=1.8p_{大气压}=1.8×1.0×10^{5}\ Pa=1.8×10^{5}\ Pa$，$F=pS=1.8×10^{5}\ Pa×0.045\ m^2=8.1×10^{3}\ N$
（4）$S=0.05\ cm^2=5×10^{-6}\ m^2$，$p_{内}=2p_{大气压}=2×1.0×10^{5}\ Pa=2×10^{5}\ Pa$，$p_{内}S=p_{大气压}S+mg$，$m=\frac{(p_{内}-p_{大气压})S}{g}=\frac{(2×10^{5}\ Pa-1×10^{5}\ Pa)×5×10^{-6}\ m^2}{10\ N/kg}=0.05\ kg=50\ g$