登录
7. 专业人员做好防护措施后，利用托里拆利实验装置测量大气压强，玻璃管内的水银柱稳定后如图8-4-10所示。根据图中数据可知该地的大气压(选填“大于”“等于”或“小于”)标准大气压。若将玻璃管倾斜(玻璃管上方是真空)，玻璃管内外两液面高度差(选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案
小于
不变
不变
解析
【解析】
标准大气压能支持76cm高的水银柱，由图可知玻璃管内水银柱的高度小于76cm，因此该地的大气压小于标准大气压；在托里拆利实验中，玻璃管内外水银柱的高度差由外界大气压决定，若玻璃管倾斜（上方是真空），外界大气压不变，所以玻璃管内外两液面高度差不变。
【答案】
小于；不变
【知识点】
托里拆利实验；大气压强的测量
【点评】
本题考查托里拆利实验的核心知识点，需明确大气压与水银柱高度差的关系，理解玻璃管倾斜时高度差不变的原因，是对基础知识的直接考查。
【难度系数】
0.8
标准大气压能支持76cm高的水银柱，由图可知玻璃管内水银柱的高度小于76cm，因此该地的大气压小于标准大气压；在托里拆利实验中，玻璃管内外水银柱的高度差由外界大气压决定，若玻璃管倾斜（上方是真空），外界大气压不变，所以玻璃管内外两液面高度差不变。
【答案】
小于；不变
【知识点】
托里拆利实验；大气压强的测量
【点评】
本题考查托里拆利实验的核心知识点，需明确大气压与水银柱高度差的关系，理解玻璃管倾斜时高度差不变的原因，是对基础知识的直接考查。
【难度系数】
0.8
8. 把一根两端开口的细玻璃管通过橡胶塞插入装有水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内的水沿玻璃管上升，这就是一个自制的气压计。把这个自制气压计拿到山脚下，水面的高度如图8-4-11所示，此时瓶内外气压差为Pa。(g取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³)
答案
1000
解析
【解析】
瓶内外气压差等于玻璃管内水柱产生的液体压强，根据液体压强公式$ p=\rho_{水}gh $，由图可知水柱高度$ h=0.1m $，代入数据计算：
$ p = 1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m = 1000Pa $。
【答案】
1000
【知识点】
液体压强的计算
【点评】
本题考查液体压强公式的应用，关键是明确瓶内外气压差与水柱产生压强的关系，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.8
瓶内外气压差等于玻璃管内水柱产生的液体压强，根据液体压强公式$ p=\rho_{水}gh $，由图可知水柱高度$ h=0.1m $，代入数据计算：
$ p = 1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m = 1000Pa $。
【答案】
1000
【知识点】
液体压强的计算
【点评】
本题考查液体压强公式的应用，关键是明确瓶内外气压差与水柱产生压强的关系，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.8
9. 图8-4-12为某同学测量大气压强的实验装置，为了减小实验误差，该同学分两步进行操作：
第一步，把注射器的活塞推到注射器针筒的底端，然后缓慢向右匀速拉动针筒，此时弹簧测力计的示数为2.1N。
第二步，仍然把注射器的活塞推到注射器针筒的底端，并用橡皮帽封住注射器的小孔，然后缓慢向右匀速拉动针筒，此时弹簧测力计的示数为9.1N。
已知注射器活塞的面积为0.7cm²，试求：
（1）针筒与活塞之间的摩擦力F_摩的大小。
（2）空气对针筒的压力F的大小。
（3）该同学测出的大气压强p。
第一步，把注射器的活塞推到注射器针筒的底端，然后缓慢向右匀速拉动针筒，此时弹簧测力计的示数为2.1N。
第二步，仍然把注射器的活塞推到注射器针筒的底端，并用橡皮帽封住注射器的小孔，然后缓慢向右匀速拉动针筒，此时弹簧测力计的示数为9.1N。
已知注射器活塞的面积为0.7cm²，试求：
（1）针筒与活塞之间的摩擦力F_摩的大小。
（2）空气对针筒的压力F的大小。
（3）该同学测出的大气压强p。
答案
解：
$ (1) F_{摩}=F_1=2.1\ \mathrm{N}$
$ (2) F=F_2-F_{摩}=9.1\ \mathrm{N}-2.1\ \mathrm{N}=7\ \mathrm{N}$
$ (3) S=0.7\ \mathrm{cm}^2=0.7×10^{-4}\ \mathrm{m}^2$
$ p=\frac{F}{S}=\frac{7\ \mathrm{N}}{0.7×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=1×10^5\ \mathrm{Pa}$
$ (1) F_{摩}=F_1=2.1\ \mathrm{N}$
$ (2) F=F_2-F_{摩}=9.1\ \mathrm{N}-2.1\ \mathrm{N}=7\ \mathrm{N}$
$ (3) S=0.7\ \mathrm{cm}^2=0.7×10^{-4}\ \mathrm{m}^2$
$ p=\frac{F}{S}=\frac{7\ \mathrm{N}}{0.7×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=1×10^5\ \mathrm{Pa}$
解析
【解析】
（1）第一步操作中，注射器小孔未封住，拉动针筒时活塞匀速运动，拉力与摩擦力是一对平衡力，故$F_{摩}=F_1=2.1\ \mathrm{N}$。
（2）第二步操作中，注射器小孔被封住，拉动针筒时活塞匀速运动，拉力等于摩擦力与大气对活塞的压力之和，因此空气对针筒的压力$F=F_2-F_{摩}=9.1\ \mathrm{N}-2.1\ \mathrm{N}=7\ \mathrm{N}$。
（3）进行单位换算：$S=0.7\ \mathrm{cm}^2=0.7×10^{-4}\ \mathrm{m}^2$，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，代入数据得$p=\frac{7\ \mathrm{N}}{0.7×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=1×10^5\ \mathrm{Pa}$。
【答案】
（1）$\boldsymbol{2.1\ \mathrm{N}}$
（2）$\boldsymbol{7\ \mathrm{N}}$
（3）$\boldsymbol{1×10^5\ \mathrm{Pa}}$
【知识点】
二力平衡的应用、大气压强的测量、压强的计算
【点评】
本题考查大气压强的测量实验，关键是明确两次拉动针筒时活塞的受力情况，利用二力平衡知识分析，同时注意单位的正确换算。
【难度系数】
0.6
（1）第一步操作中，注射器小孔未封住，拉动针筒时活塞匀速运动，拉力与摩擦力是一对平衡力，故$F_{摩}=F_1=2.1\ \mathrm{N}$。
（2）第二步操作中，注射器小孔被封住，拉动针筒时活塞匀速运动，拉力等于摩擦力与大气对活塞的压力之和，因此空气对针筒的压力$F=F_2-F_{摩}=9.1\ \mathrm{N}-2.1\ \mathrm{N}=7\ \mathrm{N}$。
（3）进行单位换算：$S=0.7\ \mathrm{cm}^2=0.7×10^{-4}\ \mathrm{m}^2$，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，代入数据得$p=\frac{7\ \mathrm{N}}{0.7×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=1×10^5\ \mathrm{Pa}$。
【答案】
（1）$\boldsymbol{2.1\ \mathrm{N}}$
（2）$\boldsymbol{7\ \mathrm{N}}$
（3）$\boldsymbol{1×10^5\ \mathrm{Pa}}$
【知识点】
二力平衡的应用、大气压强的测量、压强的计算
【点评】
本题考查大气压强的测量实验，关键是明确两次拉动针筒时活塞的受力情况，利用二力平衡知识分析，同时注意单位的正确换算。
【难度系数】
0.6
