1.某学习小组在研究大气压随海拔变化的情况时,查阅到如下表所示的资料。($\rho_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3,g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)

(1)从表中的数据可以得出,大气压强随海拔的增加而
(2)海拔3 km处的大气压值与
(3)在海拔1 km处,$10\ \mathrm{m}^2$水面受到的大气压力是
(1)从表中的数据可以得出,大气压强随海拔的增加而
减小
。(2)海拔3 km处的大气压值与
7
m高的水柱产生的压强相等。(3)在海拔1 km处,$10\ \mathrm{m}^2$水面受到的大气压力是
$9×10^5$
N。答案
1.(1)减小 (2)7 (3)$9×10^5$
解析
【分析】
本题分为三个小问,解题思路如下:
1. 观察表格中海拔与大气压的对应数据,分析两者的变化关系,得出大气压强随海拔的变化规律;
2. 先确定海拔3km处的大气压值,再利用液体压强公式$p=\rho gh$变形求水柱高度;
3. 先确定海拔1km处的大气压值,再利用压力公式$F=pS$计算水面受到的大气压力。
【解析】
1. 由表格数据可知,海拔从0km增加到5km时,大气压从101kPa减小到54kPa,因此大气压强随海拔的增加而减小;
2. 海拔3km处的大气压$p=70\ \mathrm{kPa}=7×10^4\ \mathrm{Pa}$,根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$,变形得水柱高度:
$h=\frac{p}{\rho_{水}g}=\frac{7×10^4\ \mathrm{Pa}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=7\ \mathrm{m}$;
3. 海拔1km处的大气压$p'=90\ \mathrm{kPa}=9×10^4\ \mathrm{Pa}$,根据压力公式$F=pS$,得水面受到的大气压力:
$F=p'S=9×10^4\ \mathrm{Pa}×10\ \mathrm{m}^2=9×10^5\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1)减小;(2)7;(3)$9×10^5$
【知识点】
大气压强与海拔的关系,液体压强计算,压力计算
【点评】
本题考查大气压强的变化规律及相关物理量的基本计算,属于基础题型,难度较低,学生只需掌握基础公式即可解答。
【难度系数】
0.8
本题分为三个小问,解题思路如下:
1. 观察表格中海拔与大气压的对应数据,分析两者的变化关系,得出大气压强随海拔的变化规律;
2. 先确定海拔3km处的大气压值,再利用液体压强公式$p=\rho gh$变形求水柱高度;
3. 先确定海拔1km处的大气压值,再利用压力公式$F=pS$计算水面受到的大气压力。
【解析】
1. 由表格数据可知,海拔从0km增加到5km时,大气压从101kPa减小到54kPa,因此大气压强随海拔的增加而减小;
2. 海拔3km处的大气压$p=70\ \mathrm{kPa}=7×10^4\ \mathrm{Pa}$,根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$,变形得水柱高度:
$h=\frac{p}{\rho_{水}g}=\frac{7×10^4\ \mathrm{Pa}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=7\ \mathrm{m}$;
3. 海拔1km处的大气压$p'=90\ \mathrm{kPa}=9×10^4\ \mathrm{Pa}$,根据压力公式$F=pS$,得水面受到的大气压力:
$F=p'S=9×10^4\ \mathrm{Pa}×10\ \mathrm{m}^2=9×10^5\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1)减小;(2)7;(3)$9×10^5$
【知识点】
大气压强与海拔的关系,液体压强计算,压力计算
【点评】
本题考查大气压强的变化规律及相关物理量的基本计算,属于基础题型,难度较低,学生只需掌握基础公式即可解答。
【难度系数】
0.8
2. 如图所示,小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压强的值。实验步骤如下:

(1)利用刻度尺测量出注射器带刻度部分的长度$ l $为
(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是
(3)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值
(1)利用刻度尺测量出注射器带刻度部分的长度$ l $为
6.00
cm,即可算出活塞横截面积为0.75
$ \mathrm{cm}^2 $。(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是
排尽筒内空气
。再水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数$ F=7.9 \, \mathrm{N} $,据此可测得大气压值$ p= $$1.05×10^5$
$ \mathrm{Pa} $。(3)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值
偏小
(填“偏大”“偏小”或“不变”)。答案
2.(1)6.00 0.75 (2)排尽筒内空气 $1.05×10^5$ (3)偏小
解析
【分析】
本题是利用注射器估测大气压强的实验,解题思路如下:
1. 测量注射器带刻度部分的长度:观察刻度尺分度值读取对应刻度,结合注射器容积计算活塞横截面积;
2. 明确实验操作目的:将活塞推至底端并堵小孔,是为排尽筒内空气,避免内部气压干扰;
3. 利用压强公式计算大气压:活塞刚滑动时,拉力等于大气对活塞的压力,结合横截面积计算压强;
4. 分析误差:筒内空气未排尽时,内部气压会抵消部分外界大气压,导致拉力偏小,测得压强偏小。
【解析】
(1) 刻度尺分度值为1mm,注射器带刻度部分左端对齐0.00cm,右端对齐6.00cm,故长度$ l=6.00\ \mathrm{cm} $;注射器容积$ V=4.5\ \mathrm{mL}=4.5\ \mathrm{cm}^3 $,活塞横截面积$ S=\frac{V}{l}=\frac{4.5\ \mathrm{cm}^3}{6.00\ \mathrm{cm}}=0.75\ \mathrm{cm}^2 $。
(2) 将活塞推至注射器筒底端并堵住小孔,目的是排尽筒内空气,防止残留气压影响实验;当活塞开始滑动时,弹簧测力计拉力$ F $等于大气对活塞的压力,根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $,$ S=0.75\ \mathrm{cm}^2=0.75×10^{-4}\ \mathrm{m}^2 $,代入$ F=7.9\ \mathrm{N} $,得$ p=\frac{7.9\ \mathrm{N}}{0.75×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}\approx1.05×10^5\ \mathrm{Pa} $。
(3) 若筒内空气未排尽,残留气体会对活塞产生向外的压力,使弹簧测力计拉力$ F $小于大气对活塞的实际压力,根据$ p=\frac{F}{S} $,计算出的大气压值偏小。
【答案】
(1)6.00;0.75 (2)排尽筒内空气;$1.05×10^5$ (3)偏小
【知识点】
大气压强测量;压强公式应用;实验误差分析
【点评】
本题考查估测大气压强的探究实验,需掌握实验原理、操作细节、压强计算及误差分析,是力学中典型的实验类题目,需注意单位换算和实验操作的目的。
【难度系数】
0.5
本题是利用注射器估测大气压强的实验,解题思路如下:
1. 测量注射器带刻度部分的长度:观察刻度尺分度值读取对应刻度,结合注射器容积计算活塞横截面积;
2. 明确实验操作目的:将活塞推至底端并堵小孔,是为排尽筒内空气,避免内部气压干扰;
3. 利用压强公式计算大气压:活塞刚滑动时,拉力等于大气对活塞的压力,结合横截面积计算压强;
4. 分析误差:筒内空气未排尽时,内部气压会抵消部分外界大气压,导致拉力偏小,测得压强偏小。
【解析】
(1) 刻度尺分度值为1mm,注射器带刻度部分左端对齐0.00cm,右端对齐6.00cm,故长度$ l=6.00\ \mathrm{cm} $;注射器容积$ V=4.5\ \mathrm{mL}=4.5\ \mathrm{cm}^3 $,活塞横截面积$ S=\frac{V}{l}=\frac{4.5\ \mathrm{cm}^3}{6.00\ \mathrm{cm}}=0.75\ \mathrm{cm}^2 $。
(2) 将活塞推至注射器筒底端并堵住小孔,目的是排尽筒内空气,防止残留气压影响实验;当活塞开始滑动时,弹簧测力计拉力$ F $等于大气对活塞的压力,根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $,$ S=0.75\ \mathrm{cm}^2=0.75×10^{-4}\ \mathrm{m}^2 $,代入$ F=7.9\ \mathrm{N} $,得$ p=\frac{7.9\ \mathrm{N}}{0.75×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}\approx1.05×10^5\ \mathrm{Pa} $。
(3) 若筒内空气未排尽,残留气体会对活塞产生向外的压力,使弹簧测力计拉力$ F $小于大气对活塞的实际压力,根据$ p=\frac{F}{S} $,计算出的大气压值偏小。
【答案】
(1)6.00;0.75 (2)排尽筒内空气;$1.05×10^5$ (3)偏小
【知识点】
大气压强测量;压强公式应用;实验误差分析
【点评】
本题考查估测大气压强的探究实验,需掌握实验原理、操作细节、压强计算及误差分析,是力学中典型的实验类题目,需注意单位换算和实验操作的目的。
【难度系数】
0.5
1.
液体
和气体
,统称为流体。答案
1.液体 气体
解析
【分析】要解决该问题,需明确物理学中流体的定义:流体是具有流动性的物质,从物质状态角度,液体和气体都具备流动性,据此可确定答案。
【解析】根据流体的定义,具有流动性的液体和气体统称为流体,因此需填写液体和气体。
【答案】液体 气体
【知识点】流体的概念
【点评】本题考查物理基础概念,属于识记类题目,难度较低,用于巩固基础知识。
【难度系数】0.9
【解析】根据流体的定义,具有流动性的液体和气体统称为流体,因此需填写液体和气体。
【答案】液体 气体
【知识点】流体的概念
【点评】本题考查物理基础概念,属于识记类题目,难度较低,用于巩固基础知识。
【难度系数】0.9
2.在气体和液体中,流速大的地方压强较
小
,流速小的地方压强较大
。答案
2.小 大
解析
【分析】
这道题考查流体压强与流速的关系,解题时需明确:气体和液体都属于流体,流体的压强与流速存在固定规律,即流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大,据此对应题目要求填空即可。
【解析】
气体和液体均为流体,根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,因此题目中流速大的地方压强较小,流速小的地方压强较大。
【答案】
小;大
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题是对流体压强与流速关系的基础概念考查,属于物理学科的必记知识点,只要牢记相关规律即可轻松作答,难度较低。
【难度系数】
0.8
这道题考查流体压强与流速的关系,解题时需明确:气体和液体都属于流体,流体的压强与流速存在固定规律,即流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大,据此对应题目要求填空即可。
【解析】
气体和液体均为流体,根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,因此题目中流速大的地方压强较小,流速小的地方压强较大。
【答案】
小;大
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题是对流体压强与流速关系的基础概念考查,属于物理学科的必记知识点,只要牢记相关规律即可轻松作答,难度较低。
【难度系数】
0.8
3.飞机的机翼通常都做成上表面凸起、下表面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行(或空中飞行)时,流过机翼上方的空气速度
大
,压强小
,流过机翼下方的空气速度小
,压强大
,机翼上、下方所受压强差较大,因而有压力
差,形成向上托举的力。答案
3.大 小 小 大 压力
解析
【分析】这道题考查流体压强与流速的关系,解题思路是结合机翼的形状特点,依据流体压强的规律判断各物理量。首先,机翼上表面凸起、下表面平直,空气流过机翼时,上方空气通过的路径更长,流速更大;根据“流体中流速越大的位置压强越小”的规律,上方压强更小,下方空气路径短、流速小,压强更大;机翼上下的压强差会产生压力差,进而形成向上的托举力。
【解析】根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置压强越小。飞机机翼上表面凸起,空气流过上方时路径长,流速大,压强小;下表面平直,空气流过下方时路径短,流速小,压强大;机翼上、下方的压强差会产生压力差,形成向上的力。因此依次填入:大、小、小、大、压力。
【答案】大 小 小 大 压力
【知识点】流体压强与流速的关系
【点评】本题是流体压强规律的基础应用题,结合飞机机翼的实例考查知识点,难度较低,属于力学部分的基础考点,帮助学生理解物理知识在生活中的应用。
【难度系数】0.9
【解析】根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置压强越小。飞机机翼上表面凸起,空气流过上方时路径长,流速大,压强小;下表面平直,空气流过下方时路径短,流速小,压强大;机翼上、下方的压强差会产生压力差,形成向上的力。因此依次填入:大、小、小、大、压力。
【答案】大 小 小 大 压力
【知识点】流体压强与流速的关系
【点评】本题是流体压强规律的基础应用题,结合飞机机翼的实例考查知识点,难度较低,属于力学部分的基础考点,帮助学生理解物理知识在生活中的应用。
【难度系数】0.9
1.如图,把一根饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,用力吹气,可以看到A管中的水面
上升
(填“上升”“下降”或“不变”),这是因为B管与A管相接处空气流速增大
,压强减小
,杯中的水在外界大气压
的作用下沿A管上升。答案
1.上升 增大 减小 大气压
解析
【分析】要解决该问题,需结合流体压强与流速的关系、大气压的知识分析:当用力向B管吹气时,A管上端(与B管相接处)的空气被带动,流速加快;根据流体压强的规律,流速越大的位置压强越小,A管上端压强会减小;而杯内水面上方的大气压不变,大于A管上端的压强,因此杯中的水会在大气压作用下沿A管上升,使A管水面上升。
【解析】用力向B管吹气时,B管管口的空气流动速度增大,导致A管上端(B管与A管相接处)的空气流速增大;根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置压强越小,可知A管上端的压强减小;此时杯内水面上方的大气压大于A管上端的压强,杯中的水在外界大气压的作用下沿A管向上流动,因此A管中的水面上升。
【答案】上升;增大;减小;大气压
【知识点】流体压强与流速的关系、大气压
【点评】本题是流体压强与流速关系的典型应用,结合大气压知识解释物理现象,属于基础题,考查学生对核心知识点的理解与应用能力。
【难度系数】0.6
【解析】用力向B管吹气时,B管管口的空气流动速度增大,导致A管上端(B管与A管相接处)的空气流速增大;根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置压强越小,可知A管上端的压强减小;此时杯内水面上方的大气压大于A管上端的压强,杯中的水在外界大气压的作用下沿A管向上流动,因此A管中的水面上升。
【答案】上升;增大;减小;大气压
【知识点】流体压强与流速的关系、大气压
【点评】本题是流体压强与流速关系的典型应用,结合大气压知识解释物理现象,属于基础题,考查学生对核心知识点的理解与应用能力。
【难度系数】0.6
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