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专题 04 大气压强与流体压强综合 【八大题型】
一．大气压强的存在（共6小题）
二．大气压强的测量方法（共4小题）
三．大气压强与高度的关系（共4小题）
四．气体压强跟体积的关系（共6小题）
五．气压计和抽水机（共4小题）
六．大气压的综合应用（共9小题）
七．流体压强与流速的关系（共9小题）
八．飞机的升力（共4小题）
一．大气压强的存在（共6小题）
1．如图所示，在铁桶内放少量的水，用火加热，沸腾后把桶口堵住，然后浇上冷水。铁桶
被压扁关于桶口堵住后出现的现象，下列分析错误的是（ ）
A．力改变了铁桶的形状
B．浇冷水后，桶被压扁的过程中，桶内气体压强逐渐变大
C．该现象证明了大气压的存在
D．铁桶对桌面的压强不变
【答案】D
【解答】解：A、铁桶被压扁，大气压力改变了铁桶的形状，说明力可以改变物体的形
状，故A不符合题意；
B、铁桶发生形变后，铁桶内空气体积被压缩，在气体质量不变的情况下，气体压强增
大，故B不符合题意；
C、铁桶内放些水，烧开后把开口堵住，再浇上冷水，铁桶内的气压减小，桶内的压强
小于外界大气压，在大气压的作用下，铁桶被压扁了，该现象证明了大气压的存在。故C不符合题意；
D、铁桶被压扁其重力不变，但受力面积变小，所以铁桶对桌面的压强变大，故D正确。
故选：D。
2．一端封闭的玻璃管自重为G，横截面积为S，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质
量的气体。现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起，另一端没入水银槽中，如图所示。当
玻璃管没入一定深度后，玻璃管内、外水银面的高度差为Δx。若当时的大气压为p，则
此时管内上方气体的压强为 p+ 水银 g （ Δx ﹣ h ） ，弹簧测力计的示数为 G ﹣ 水银
g （ Δx ﹣ h ） S 。
ρ ρ
【答案】p+ 水银g（Δx﹣h）；G﹣ 水银g（Δx﹣h）S。
【解答】解：
ρ ρ
已知当时的大气压为p，设管内上方气体的压强为p上 ，以玻璃管下部封闭气体为研究
对象，其上下两端受到的压强分别为p下 ＝p+ 水银gΔx，p下 ＝p上+ 水银gh，
则有p+ 水银gΔx＝p上+ 水银gh， ρ ρ
则此时管ρ内上方气体的压ρ 强：p上 ＝p+ 水银g（Δx﹣h）；
玻璃管受到大气向下的压力为pS，竖直向下的重力G，封闭气体竖直向上的支持力为p
ρ
上S，测力计竖直向上的拉力F，
对玻璃管，由力的平衡条件得G+pS＝F+p上S，
则弹簧测力计的示数为：F＝G+（p﹣p上 ）S＝G﹣ 水银g（Δx﹣h）S。
故答案为：p+ 水银g（Δx﹣h）；G﹣ 水银g（Δx﹣hρ）S。
3．吴老师演示《瓶吞鸡蛋》的实验：在瓶子里放少许棉花（图a），点燃棉花并燃烧一段
ρ ρ
时间（图b）后，在瓶口放上鸡蛋（图c）。过一会儿，出现瓶吞鸡蛋的现象（图d）。
为了增加趣味性，老师把瓶口向下（图f）再次演示，实验结果瓶向上吞了鸡蛋（图
g）。
小王同学分析了此实验形成的原因：
（1）瓶内棉花被点燃，其目的可使瓶内 空气减少 ；（2）在瓶口放上鸡蛋，过一会儿瓶开始吞鸡蛋，其原因是 瓶内气体温度降低，气压
减小，而瓶外气压不变，瓶外大气压着鸡蛋进入瓶中 ；
（3）瓶吞鸡蛋的原因是 外界大气压大于瓶内气压 。
【答案】见试题解答内容
【解答】答：（1）点燃瓶内棉花，瓶内气体温度升高，部分气体被排出；
（2）因为酒精在燃烧过程中，瓶中的空气受热膨胀体积变大，会被挤出瓶子一部分。
当酒精燃烧完之后用剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口时，瓶内气体温度降低，气压减小，而瓶外
气压不变，瓶外大气压着鸡蛋进入瓶中；
（3）瓶吞鸡蛋的原因是外界大气压大于瓶内大气压，把鸡蛋压入瓶中。
故答案为：（1）空气减少；（2）瓶内气体温度降低，气压减小，而瓶外气压不变，瓶
外大气压着鸡蛋进入瓶中；（3）外界大气压大于瓶内气压。
4．高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内
气体的压强超过安全值时，锅内的气体就会冲出限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体
的压强减小。现有一个直径为24厘米，空心柱小孔的横截面积为8毫米2，限压阀的质
量为100克的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105帕，问：
（1）高压锅内气体能达到的最大压强为多大？
（2）经商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过 1.8×105帕，要使
此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗？若不能；应再配备一个质量为多
大的限压阀？（g＝10牛/千克）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）限压阀的重量为：
G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N；
高压锅内气体能达到的最大压强为：
p＝p + ＝1.0×105Pa+ ＝2.25×105Pa；
0
（2）p限 ＝p最大 ﹣p
0
＝1.8×105Pa﹣1×105Pa＝0.8×105Pa，
根据p＝ 可得F限 ＝p限S＝0.8×105Pa×8×10﹣6m2＝0.64N，
G＝F限 ＝0.64N，m＝ ＝ ＝0.064kg＝64g。
答：（1）锅内气体能达到的最大压强是2.25×105Pa；
（2）不能，应该再配一个质量为64g的限压阀。
5．某教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在，其做法如下：取两个直径相差很小的平
底试管，将细试管底部插入装满水的粗试管内，再将两试管迅速倒置（保持竖直），会
看到细试管慢慢“爬进”粗试管里，如图所示，细试管能否在粗试管内竖直向上“爬
升”，取决于开始时插入粗试管的深度，如果插入过浅细试管就不能自动上升。若细试
管的重为 G 为 0.1N，外直径为 d 为 2cm，水的密度为 1.0×103kg/m3，大气压强为
105Pa，请你通过推导计算，回答下列问题：（ 取3）
（1）细试管“爬升”的原因是： 细试管受到大气压对它向上的压力作用
π
（2）细试管在“爬升”时，受到大气对它竖直向上的压力是多少？
（3）细试管可以向上“爬升”后，为什么上升的速度越来越快？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）倒置后大试管中的水由于重力作用流下来，小试管上方空间的压强减小小外界大
气压，小试管就在大气压的作用下，被压着向上运动，所以会看到小试管在大试管中上
升，这是大气压作用的结果；
（2）大气压在细试管上作用的面积：
S＝ ＝ ；
由p＝ 可得，细试管在“爬升”时受到大气对它竖直向上的压力：
F＝p S＝p ＝105Pa× ＝30N。
0 0
（3）细试管可以向上“爬升”后，细试管上面的水不断向外流，细试管上面水柱的高
度越来越小，水对试管向下的压强越来越小，在此过程中大气压保持不变，所以大气对
细试管向上的压力差越来越大，因此细试管上升的速度越来越快。
答：
（1）细试管受到大气压对它向上的压力作用；
（2）细试管在“爬升”时，受到大气对它竖直向上的压力为30N；（3）细试管上面水柱的高度减小，水对试管向下的压力减小。
6．小林用纸杯、塑料片和水做实验。他将纸杯装满水，用塑料片把杯口盖严，一只手按住
塑料片，另一只手抓住杯底，在空中将纸杯倒过来。移开按塑料片的手后，他发现塑料
片和杯子里的水都不落下来，如图所示。小林对这一现象的解释是：塑料片和杯子里的
水都不落下来是由于塑料片被水粘住了，与大气压无关。请你利用上述器材再补充必要
的辅助器材，设计一个实验证明小林的解释是错误的。请你写出实验步骤和实验现象。
实验器材： 纸杯、塑料片和水 ；
实验步骤： （ 1 ）先用铁钉在纸杯底部扎一个孔；
（ 2 ）用手指堵住杯底的孔，将纸杯装满水后用塑料片将杯口盖严，用另一只手按住塑
料片将纸杯倒置，移开按住塑料片的手，观察塑料片和水是否下落；
（ 3 ）放开堵住孔的手指，再观察塑料片和水是否下落 ；
实验现象与结论： 移开按住塑料片的手，不放开堵住孔的手时，观察到塑料片和杯子
里的水都不落下来；放开堵住孔的手里，发现塑料片和杯子里的水都马上落下来。
说明塑料片是大气压支持住的，不是粘住的。 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：要想把大气压的影响去掉，可以在杯底钻个孔，让杯里也有气压，这样上
下都有气压，塑料片再不掉下来就是粘住了，掉下来就说明是大气压支持住的。
故参考答案为：
实验器材：纸杯、塑料片和水；
实验步骤：
（1）先用铁钉在纸杯底部扎一个孔；
（2）用手指堵住杯底的孔，将纸杯装满水后用塑料片将杯口盖严，用另一只手按住塑
料片将纸杯倒置，移开按住塑料片的手，观察塑料片和水是否下落；
（3）放开堵住孔的手指，再观察塑料片和水是否下落
实验现象与结论：
移开按住塑料片的手，不放开堵住孔的手时，观察到塑料片和杯子里的水都不落下来；
放开堵住孔的手里，发现塑料片和杯子里的水都马上落下来。
说明塑料片是大气压支持住的，不是粘住的。
二．大气压强的测量方法（共4小题）
7．小明做“估测大气压值”的实验，装置如图所示。
（1）小明不宜采用 乙 （选填“甲”或“乙”）图装置来估测大气压强。
（2）小明采用正确的装置进行测量，实验步骤如下：
A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；B．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，沿正确
的方向慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计的示数F；
C．读出注射器的容积V；
D．用刻度尺测出注射器的全部长度L。
（3）思考并回答：
①实验步骤A的目的是 排掉注射器中的空气，防止空气再次进入 ；
②实验步骤D中的错误是 应量出注射器有刻度部分的长度 L ′ ；
③用测得的物理量表示大气压强的表达式p＝ 。
（4）有5mL、10mL、20mL三种注射器，应选择 5 mL的注射器好一些，理由是
容积大的注射器，横截面积大，需要的拉力大，会超过弹簧测力计的量程 。
【答案】（1）乙；（3）①排掉注射器中的空气，防止空气再次进入；②D步骤应量
出注射器有刻度部分的长度L′；③ ；（4）5；容积大的注射器，横截面积大，
需要的拉力大，会超过弹簧测力计的量程。
【解答】解：（1）乙图装置中，向下拉活塞时，由于活塞受到自身的重力，会减小弹
簧测力计的示数，故采用甲更合适；
（3）①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，会把注射器的空气排掉，然后用橡皮帽
封住注射器的小孔，是防止注射器外的空气从小孔进入；
②注射器的体积是活塞的面积和注射器有效长度的乘积，有效长度是指注射器带刻度
的部分；
③注射器活塞的面积为S′＝ ，
因为P＝ ，
所以二力平衡的条件可知：F＝p大气S＝p大气× ，所以p大气 ＝ 。
（4）因为容积大的注射器，横截面积大，需要的拉力大，会超过弹簧测力计的量程，
所以选项5mL的注射器好一些。
故答案为：（1）乙；（3）①排掉注射器中的空气，防止空气再次进入；②D步骤应
量出注射器有刻度部分的长度L′；③ ；（4）5；容积大的注射器，横截面积大，
需要的拉力大，会超过弹簧测力计的量程。
8．小明想用如下的方法测量大气压强：将一个面积为1×10﹣3m2的吸盘按在光滑水平桌面
上，挤出里面的空气，用最大刻度值是5N的弹簧测力计测量大气压力（如图所示），
然后计算大气压强。若大气压强为1×105Pa，则吸盘受到的大气压力是 10 0 N．小明
发现不能用这个测力计完成测量，其原因是 拉力太大，超过了弹簧测力计的测量范围
。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
根据p＝ 可得，吸盘受到的大气压力：
F＝pS＝1×105Pa×1×10﹣3m2＝100N；
而弹簧测力计的最大刻度值是5N，
因为100N＞5N，
所以不能用这个弹簧测力计完成测量。
故答案为：100；拉力太大，超过了弹簧测力计的测量范围。
9．洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了，他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了，如图所示，
为此他突然联想到所学过的大气压知识，于是，洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一
个估测大气压强的实验方案
【方案设计】
（1）用刻度尺测出吸盘的直径D；
（2）将吸盘四周沾上水，挤出里面的空气压在光滑的水平地面上；
（3）用力竖直往上拉吸盘柄，直到吸盘脱离地面，根据经验估测拉脱吸盘所需拉力的
大小
（4）计算出当地大气压强
【评估交流】洋洋同学说：我们的实验原理是 p ＝ ，操作过程规范，较方便地估测出了大气压强
瑞瑞同学说：在操作过程中，我发现存在 吸盘内的空气没有完全排尽 、 估测拉
脱吸盘所需拉力时误差较大 等问题，尽管我的操作规范，但估测的结果误差较大，洋
洋认真思考后，同意了瑞瑞的意见，然后，他们继续一起探讨如何改进方案，尽量减少
测量误差。
根据洋洋和瑞瑞同学的实验记录及自我评估情况，请你回答，洋洋和瑞瑞测出的大气压
强p＝ （用字母表示）；实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水，这样做的目的是
防止外面的空气进入吸盘对实验结果造成影响 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）利用吸盘测量大气压的实验原理是压强定义式p＝ ；
根据题中的操作过程可知，吸盘内的空气没有完全排尽、估测拉脱吸盘所需拉力时误差
较大，都会影响最终的测量结果；
（2）用刻度尺测出吸盘的直径D，其半径为r＝ D，面积为S＝ r2＝ （ D）2＝
D2，
π π
根据经验估测拉脱吸盘所需拉力大小F，即为大气对吸盘的压力，
π
利用此方法测出的大气压强的表达式为：p＝ ＝ ＝ ；
吸盘与地面之间不可能完全密封，四周沾上水是为了防止外面的空气进入吸盘对实验结
果造成影响；若外面的空气进入吸盘，则外界大气压力和内部空气压力会抵消一部分，
使得测出的拉力偏小，测得的大气压偏小。
故答案为：p＝ ；吸盘内的空气没有完全排尽；估测拉脱吸盘所需拉力时误差较大；
；防止外面的空气进入吸盘对实验结果造成影响。
10．物理兴趣小组制作了如图甲所示的测量大气压强装置，其中弹簧的伸长长度（ΔL）跟
所受拉力（F）的关系如图乙所示，注射器的最大刻度为20mL，全部刻度的长度为
20cm，电源电压为6V，电阻R 的阻值为5 ，电阻R是长20cm、阻值20 的均匀电阻
0
丝，电压表的量程为0﹣3V．该气压计使用前先将注射器活塞推到顶端排尽注射器内的
Ω Ω
空气，并用橡皮帽将注射器孔封闭。（1）当外界大气压为1标准大气压时，将弹簧右端固定在注射器的活塞上，向左拉弹簧另一端使活塞右端滑动到注射器的中部静止，然
后将弹簧左端固定在支架上，如图甲所示。若活塞与注射器内壁摩擦忽略不计、注射器
内视作真空，此时，弹簧对活塞的拉力F 等于 活塞受到的大气压力F大气 （选填“大
于”、“等于”或“小于”），弹簧伸长的长度为 1cm 。（取1标准大气压＝
1.0×105Pa）（2）将滑片固定在弹簧右端，调节电阻丝R的位置，使其和滑片接触良好
且滑片位于R的中点，当大气压强增加时，电压表的示数 增大 （选填“增大”、
“不变”或“减小”），该装置能测得的最大气压是 6×1 0 5Pa．（3）求：当外界大气
压为4×105Pa时，装置中滑动变阻器R消耗的电功率大小。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由题意可知，当活塞处于静止时，其所受的大气压力与弹簧的拉力
是一对平衡力，故二者的大小相等；
活塞的横截面积：由V＝SL得，S＝ ＝ ＝1cm2＝1×10﹣4m2，
由公式p＝ 得，F＝pS＝1.0×105Pa×1×10﹣4m2＝10N，
读图乙可知，当F＝10N时，ΔL＝1cm。
（2）由图可知：滑动变阻器与定值定值R 串联，当大气压强增大时，滑片向右滑动，
0
接入电路的阻值变小，电流变大，则定值电阻分压变大，即电压表的示数增大。
由于电压表的量程为0～3V．所以电压表示数为3V时，大气压的值最大；
此时电路中的电流为：I＝ ＝ ＝0.6A；
由I＝ 得：电路中的总电阻为：R总 ＝ ＝ ＝10 ，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：
Ω
R滑1 ＝R总 ﹣R
0
＝10 ﹣5 ＝5 ，
Ω Ω Ω由于变阻器R是长20cm、阻值20 的均匀电阻丝，所以当R滑1 ＝5 时连入电路的长度
为5cm；
Ω Ω
根据活塞右端滑动到注射器的中部静止，即连入电路的长度为 10cm时弹簧伸长的长度
是1cm；
可知：连入电路的长度为5cm；弹簧伸长的长度ΔL ＝ΔL+（s ﹣s ）＝1cm+（10cm﹣
1 0 1
5cm）＝6cm，
读图乙可知，当ΔL ＝6cm时，F ＝60N，
1 1
所以此时的大气压p ′＝p ＝ ＝ ＝6×105Pa。
0 1
（3）大气压为4×105Pa时，活塞受到压力F ＝p S＝4×105Pa×1×10﹣4m2＝40N，
2 2
由图可知，F ＝40N时，弹簧伸长量为ΔL ＝4cm；
2 2
滑片移动的距离是Δs＝ΔL ﹣ΔL ＝3cm，
2 1
则滑动变阻器连入电路的长度为：s ＝s ﹣Δs＝10cm﹣3cm＝7cm；
2 0
由于变阻器R是长20cm、阻值20 的均匀电阻丝，则滑动变阻器阻值为R滑2 ＝7 ，
Ω Ω
则电路中电流I ＝ ＝ ＝0.5A，
2
R消耗的功率P
2
＝ R滑2 ＝（0.5A）2×7 ＝1.75W。
故答案为：（1）等于；1cm；（2）增大
Ω
；6×105；（3）滑动变阻器R消耗的电功率为
1.75W。
三．大气压强与高度的关系（共4小题）
11．取一个瓶子，装上适量带色的水。再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，
玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压强，
水沿玻璃管上升到瓶口以上，自制水气压计做好了。拿着它从楼下到楼上，随着高度的
升高，玻璃管中水柱会逐渐 升高 ，由此说明大气压随高度的升高逐渐 降低 。
（两空均选填“降低”、“升高”或“不变”）
【答案】升高；降低。
【解答】解：
因为瓶内封闭气体压强 P 等于大气压 P 与玻璃管内水柱产生的压强之和，即 P＝
0
P + gh，h为玻璃管内水柱的高度；
0
当我们把它从楼下拿到楼上时，由于大气压随着高度的增加而减小，瓶内气体压强 P不
ρ
变，而大气压P 变小，所以h应变大，玻璃管中水柱的高度上升。
0
故答案为：升高；降低。
12．如图，是某同学自制的气压计，瓶内装的是染有蓝色的水。
（1）制作时，瓶内的水 不要 （“要”“不要”）装满。
（2）观察气压计时，就看细玻璃管内水柱高度的变化，当细玻璃管内水柱上升时说明大气压变 小 （“大”、“小”）
（3）该同学将气压计从1楼到5楼的过程中，观察到管内水柱发生了变化，记录如下
表
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内液面 5 5.3 5.7 6 6.3
的高度差（cm）
从表中数据可以大气压强随高度的增高而 减小 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）制作时，瓶内的水不要装满，目的使瓶内的气压大于外界大气压，
使玻璃管内的水面高于瓶内的水面；
（2）瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强，即p内 ＝p大气压+p水 ；当瓶内
气压不变，水柱上升，水柱的压强p水 增大，所以大气压减小；
（3）由表中的数据可知，高度越高，管内与瓶内液面的高度差越大，大气压越小。
故答案为：（1）不要；（2）小；（3）减小。
13．物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用所学的物理知识测量山
的高度。若已知在竖直方向每升高10m大气压强就减小100Pa，且山下的大气压强为p
0
＝1.0×105Pa。他们随身携带了注射器（有刻度部分的容积为 V＝20mL、长度为L＝
10cm）、弹簧测力计、细线、刻度尺等。到达山顶后，他们首先排尽针筒内的空气并用
橡皮帽封住其小孔，进行了如图所示的实验，已知弹簧测力计拉活塞的力 F＝18N（实
验中针筒与活塞之间的摩擦不计）。请解答以下问题：
（1）水的沸点随着高度的增加而 降低 ；（选填“降低”、“不变”、“升高”）
（2）求活塞的横截面积S；
（3）求山顶的大气压强p；
（4）求山顶的高度h。
【答案】（1）降低；（2）注射器带刻度的长度2×10﹣4m2；（3）山顶的大气压强为
9×104Pa；（4）山顶的高度为1×103m。
【解答】解：（1）大气压随着高度的增加而减小，气压越小，沸点越低；（2）根据注射器为圆柱体，所以通过活塞的横截面积 S＝ ＝ ＝2×10﹣
4m2；
（3）山顶的大气压强p＝ ＝ ＝9×104Pa。
（3）山顶和山脚相比，大气压强的变化变化量：
Δp＝p ﹣p＝1.0×105Pa﹣9×104Pa＝1×104Pa，
0
已知在竖直方向每升高10m大气压强就减小100Pa，则山的高度：
h＝ ×10m＝ ×10m＝1×103m；
故答案为：（1）降低；（2）注射器带刻度的长度2×10﹣4m2；（3）山顶的大气压强为
9×104Pa；（4）山顶的高度为1×103m。
14．某同学为了研究植被的垂直分布与气候的关系，考察了亚热带地区的某座海拔 2000米
以下的高山，在山脚a处，他看到的是常绿阔叶林，并测得此处海拔为100米，气温为
22℃，大气压为1×105帕；往上走，他经过了常绿阔叶、落叶阔叶混交林，当他进入落
叶阔叶矮林时，刚好在山腰中央b处；继续往上走时他看到的是高山灌木丛，过了 c处
后，即进入山地草甸，过了一会儿到达了山顶d处，他在d处测得大气压为8×104帕。
根据所学知识，求：
（1）这座山的海拔。
（2）山顶d处气温。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
设这座山的海拔为h，山顶d处的气温为t。
根据所学知识可知：在海拔2000m以内，高度每升高12m，大气压降低133Pa；高度每
升高1000m，气温下降6℃，所以可得：
12m：133Pa＝（h﹣100m）：（1×105Pa﹣8×104Pa），
解得这座山的海拔h≈1905m。
1000m：6℃＝（1905m﹣100m）：（22℃﹣t），
解得山顶d处的气温t＝11.2℃。
答：（1）这座山的海拔1905m；（2）山顶d处的气温11.2℃。
四．气体压强跟体积的关系（共6小题）
15．自行车既是环保的交通工具也是很好的健身器材，如图所示是一位运动员正在骑自行
车，下列说法正确的是（ ）
A．给车胎充气时车胎内气体的压强不变
B．地面对自行车的摩擦力总是阻碍车前进
C．刹车时自行车受到惯性的作用会继续前进一段距离
D．自行车所受的重力与地面对自行车的支持力不是一对平衡力
【答案】D
【解答】解：A、给车胎充气时车胎内气体的质量变大，而胎内容积可认为不变，故胎
内气体的压强变大，故A错误；
B、用力蹬车时，后轮相对地面有向后运动的趋势，后轮受到地面施加的向前的摩擦力，
是自行车前进的动力，故B错误；
C、惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，是物体的一种属性，刹车时自行车由于
惯性会继续前进一段距离，不能说受到惯性的作用，故C错误；
D、地面对自行车的支持力等于自行车和人的重力大小之和，故地面对自行车的支持力
大于自行车的重力，自行车所受的重力与地面对自行车的支持力不是一对平衡力，故 D
正确。
故选：D。
16．实验表明，一定质量的理想气体在温度不变的情况下，压强与体积成反比。在两端开
口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，A、B、C、D四个液面的位置关系如图所示。
现将左侧试管底部的阀门K打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门，A、B、C液面相对
各自原来的位置上升或下降的长度Δh 、Δh 和Δh 之间的大小关系正确的是（ ）
A B C
A．Δh ＞Δh ＞Δh B．Δh ＝Δh ＝Δh
A B C A B C
C．Δh ＜Δh ＜Δh D．Δh ＞Δh ＝Δh
A B C A B C
【答案】A【解答】解：释放掉少量水后立刻关闭阀门，空气柱长度增大，压强减小，C液面上升，
B液面下降，A液面下降，AB之间液面高度差减小，根据前面分析可知Δh ＞Δh ＞
A B
Δh 。
C
故选：A。
17．善于观察的小雨同学在生活中发现以下有关气体压强的现象：
（1）自行车在烈日下暴晒，车胎容易发生爆炸；
（2）压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力，他想“一定质量的气体产
生的压强与哪些因素有关”，由此他提出了以下假设：①一定质量的气体产生的压强
与气体的温度有关；②一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关，为验证假
设①，他进行了如下操作：
第一步：取一根长约为1m一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一端空
气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银下表面的位置如图所示；第二步：将
空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银，直到水银小表面
的位置与原来标记位置重合为止；第三步：将空气柱浸入80℃的水中重复实验，发现空
气柱的温度越高，上方需要注入的水银柱也越长。
请你帮他完成下列探究问题：
（1）由上述实验操作可知，在 气体的体积 一定时，一定质量的气体产生的压强随
气体温度的升高 而增大；
（2）在实验中一定质量气体产生压强的大小是由 封闭空气柱上方水银柱的长度 来
显示的。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由实验可知，玻璃管内空气的体积一定，空气柱的温度越高，上方
的水银柱也越长。故我们可以得出这样的结论：在气体体积一定时，一定质量的气体产
生的压强随气体温度的升高而增大；
（2）由实验可知，玻璃管内空气的体积一定，空气柱的温度越高，气体压强越大，上
方的水银柱也越长。所以一定质量气体产生压强的大小是由封闭空气柱上方水银柱的长
度来显示的，这里采用的是转换法。
故答案为：（1）气体的体积；气体温度的升高；（2）封闭空气柱上方水银柱的长度。
18．小明骑自行车参加了旅游活动。活动中休息时他停放在烈日下的自行车车胎爆裂了，
小明分析后猜想：一定质量的气体，在体积不变时，气体压强与温度有关。回家后，小明根据猜想做了如图所示的探究实验：烧瓶的一端连接在压强计上，用压强计中的水银
柱在烧瓶中密闭一定质量的空气。将烧瓶放入水槽中，给水槽中的水加热，水温上升。
每隔一段时间同时用温度计和压强计测量水的温度值（即为瓶中密闭气体的温度值）及
密闭空气此时的压强值。在每次测量时都使压强计左侧水银液面保持在图中 A点的位置
不变，各次测量实验数据记录如下：
气体的温度/℃ 20 30 40 50 …
气体的压强/Pa 1.0×105 1.03×105 1.05×105 1.10×105 …
根据小明上述实验过程可知：每次测量时都保持压强计左侧水银液面保持在图中 A点的
位置不变。其目的是保持一定质量密闭气体的 体积 不变。分析上表中实验数据可知，
一定质量的气体，在 体积 不变时，气体的压强随 温度的升高而增大 。在炎热的
夏天，载重汽车在盘山公路下坡行驶时，要不断往车上喷水，主要是通过水的汽化吸热
使轮胎内气体的 温度降低 来减小轮胎内气体的压强，防止爆胎。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）运用控制变量法进行实验探究，每次测量时都是压强计左侧水银液
面保持在图中A点的位置不变，目的是保持一定质量密闭气体的体积不变，探究气体的
压强与温度的关系；
（2）分析实验数据可知，一定量的气体，在体积保持不变时，气体的压强随温度的升
高而增大；
（3）在炎热的夏天，载重汽车在盘山公路下坡行驶时，轮胎与地面克服摩擦做功，使
轮胎温度不断升高，体积一定的条件下，压强不断增大；不断往轮胎上喷水，主要是通
过水的汽化吸热使轮胎内气体的温度降低来减小轮胎内气体的压强，防止爆胎。
故答案为：体积；体积；温度的升高而增大；温度降低。
19．小明在学习了大气压的知识后，对气体压强与哪些因素有关作出了猜想，下表是他猜
想的几个因素和关系以及实例。
序号 影响因素 关系 实例
1 质量 质量增大，压强增大 充气玩具充气过多易
爆裂
2 体积 体积减小，压强增大 吹气后的气球用力挤
压易爆裂
3 温度 温度升高 ，压强 夏天自行车容易爆胎增大
（1）请在表格中划横线处填上合适的内容。
（2）为了研究气体压强与这些因素之间量的关系，他做了如下实验：用注射器密封一
段空气柱，保证其温度不发生变化的情况下，研究气体压强与它的体积之间的关系，此
实验中他运用了 控制变量法 的研究方法。如图所示，他可以通过注射器上面的刻
度直接读出气体的体积V，用弹簧秤竖直向上拉注射器活塞来改变气体的体积。如果已
知注射器活塞的横截面积为s，（活塞与注射器壁之间的摩擦、活塞重都忽略不计），
当地大气压为标准大气压P ，当弹簧秤的示数为F时，注射器内气体的压强计算表达式
0
为P＝ P ﹣ 。
0
（3）通过实验，他得到了表中一些数据：
P（×105Pa） 1.0 0.8 0.5 0.4
V（×10﹣5m3） 1 1.25 2 2.5
观察表中数据，可以初步确定，在质量和温度不变的条件下，气体压强与体积成 反
比 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）自行车内胎充气过足，放在阳光下受暴晒，在车胎爆炸前，车胎内
气体吸收热量，温度升高，内能增大，车胎容积不变，气体体积不变，与玻意耳定律可
知，气体压强变大；
（2）研究的是一定质量的气体在温度不变的情况下，压强和体积的关系，是利用控制
变量法；
当弹簧秤的示数为F时，对注射器活塞受大气压力、拉力和里面气体压力的作用，受力
平衡；
则F
0
＝F+F气 ，
由P＝ 可得：P s＝F+Ps，
0
所以P＝P ﹣ 。
0
（3）由表中的数据可知：实验次数1：VP＝1×10﹣5m3×1×105Pa＝1m3Pa；
实验次数2：VP＝0.8×10﹣5m3×1.25×105Pa＝1m3Pa；
实验次数3：VP＝0.5×10﹣5m3×2×105Pa＝1m3Pa；实验次数4：VP＝0.4×10﹣5m3×2.5×105Pa＝1m3Pa；
由此可知：气体体积和气体压强的乘积为定值，即在温度不变的情况下，气体压强与气
体体积成反比。
故答案为：（1）温度升高；（2）控制变量法；P ﹣ ；（3）反比。
0
20．（1）如图1所示，若用橡皮膜把一锥形瓶封口（膜水平），然后把锥形瓶放置于热水
中后，瓶口的橡皮膜会向外凸起，如 图，由此可知：瓶内空气的质量 不变 ，体积
增大 ，此实验说明气体温度升高，瓶内空气的压强 增大 （选填“增大““减小”
或“不变”）。
（2）如图2所示，往装满CO 的软矿泉水瓶加水，迅速拧紧瓶盖，震荡后CO 溶于水
2 2
中，生成碳酸，矿泉水瓶变瘪，瓶变瘪表明瓶内气体压强 小于 瓶外气体压强（选填
“大于”、“等于”、“小于”），而瓶外的气体压强 不变 ，因此推测瓶内气体压
强与反应前相比 减小 （选填“增大”、“减小”、“不变”）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）瓶内空气膨胀，体积增大，但物质多少没有变化，所以质量不变；由于气体质量
不变，体积增大，压强增大；
（2）当CO 溶于水中，生成碳酸后，使得瓶内气体变少，瓶内的气压变小，瓶子在外
2
界大气压作用下变瘪了，因此推测瓶内气体压强与反应前相比变小了。
故答案为：（1）不变；增大；增大；（2）小于；不变；减小。
五．气压计和抽水机（共4小题）
21．图甲是托里拆利实验装置，图乙是一个“自制气压计”（用插有细管的橡皮塞塞住装
有水的瓶子口，下管口没入水中，通过上管口向瓶内吹气，水沿管上升到p点）。P点
与瓶内水面Q高度差为h ，下列说法不正确的是（ ）
3A．甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是 水银gh
1
B．甲图中的托里拆利实验中真空部分如有空气，测量值将偏小
ρ
C．乙图中的自制气压计测出当地当时的大气压 水gh
3
D．同时带着两装置登山，会发现h
1
会变小，h
3
会
ρ
增大
【答案】C
【解答】解：A、甲图中，水银柱高为h ，根据液体压强的公式可知，甲图的托里拆利
1
实验装置测出当地的大气压是p＝ 水银gh
1
，故A正确；
B、甲图中的托里拆利实验中真空部分如有空气，会使水银柱变低，因此测量值将偏小，
ρ
故B正确；
C、乙图中的自制气压计可粗略反映外界大气压的变化，却无法测出当地当时的大气压
值，故C错误；
D、同时带着两装置登山，随着高度的增加，外界气压变小，甲装置中h 变小；而乙装
1
置中，外界气压变小，瓶内空气压着水柱上升，所以h 增大，故D正确。
3
故选：C。
22．学习压强知识时：
（1）拦河大坝修建的上窄下宽主要是因为液体压强与 深度 有关；
（2）如图2，当船从上游往下游行驶时，先打开阀门 A ，使上游和闸室形成一个
连通器 ；闸室水位升高，与上游水面高度相等，再打开闸门使得船能够进入闸室。
（3）活塞式抽水机（如图3所示）是利用 大气压 来工作的，当向上提起活塞时，
阀门 B 打开。
【答案】（1）深度；（2）A；连通器；（3）大气压；B。
【解答】解：（1）拦河大坝修建的上窄下宽主要是因为液体压强随深度的增加而增大.
（2）当轮船从上游向下游行驶时，应先打开阀门 A，使闸室水位与上游水位相平，使
上游和闸室形成一个连通器，再打开上游闸门，船由上游进入闸室。
（3）读图可知，向上提起活塞时，阀门A受到重力的作用而关闭，活塞下面的空气变
稀薄，桶内气压小于外界大气压，于是低处的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒。
故答案为：（1）深度；（2）A；连通器；（3）大气压；B。
23．压水井是一种将地下水引到地面上的工具，如图所示是压水井的主要结构。其活塞和
阀门都是一个单向阀（使水往上走而不往下走），活塞往上走时，阀门开启，可以将下
面管子里的水抽到上面空腔来，活塞往下走时，阀门关闭，水从活塞边上冒出来。（1）当活塞往上运动，地下水就会被“抽”上来，这是由于 大气压 的作用。
（2）为了使抽水更省力，应选图中力为 F 。
4
【答案】（1）大气压；（2）F 。
4
【解答】解：（1）当活塞往上运动时，活塞下面气体的体积增大，气压减小，地下水
在大气压的作用下被“抽”上来；
（2）从图中可以看出，要使水从圆筒中流出，必须向下用力，要使力最小，力臂得最
长，需要连接支点与力的作用点，过力的作用点作连线的垂线，图中的力F 符合题意。
4
故答案为：（1）大气压；（2）F 。
4
24．已知地面附近高度每升高12m，大气压降低1mmHg．为了观测大气压这一微小变化，
某实验小组巧妙地设计了如图所示的一个实验，在一个密闭的玻璃瓶的塞子上插入一根
两端开口且足够长的细玻璃管，瓶内有一定量的水和空气。由于内外压强差，细玻璃管
内水面a上升到一定的高度。将玻璃瓶放置在地面上，记录下此时管内水面a的位置，
再将玻璃瓶放到离地1.2m的讲台上时，则玻璃管内水面将 上升 （填“上升”或
“降低”） 1.36 mm，（不计水面升降引起的瓶内空气体积的变化，水银的密度为
13.6×103kg/m3）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：讲台比地面的位置高，则讲台处的大气压比地面小，所以玻璃管内水面将上升，
上升的水产生的压强应等于减小的大气压强，
由题意可知，玻璃瓶放到离地1.2m的讲台上时，大气压降低了0.1mmHg，
则细管中水面上升的高度Δh水 ＝ ＝ ＝ ＝ Δh
水银
＝13.6×0.1mm＝1.36mm。
故答案为：上升；1.36。
六．大气压的综合应用（共9小题）
25．下列对四幅图片及情景解释正确的是（ ）
A．甲图中，用力才能把饮料吸入口中，说明吸力改变了大气压强
B．乙图中，篆刻刀的刀口做得很锋利，是为了减小压强
C．丙图中，对沸腾的水停止加热，抽气减压，水再次沸腾，说明气压减小沸点降低
D．丁图中，拨动簧片，小球没有随金属片飞出是因为受到惯性力
【答案】C
【解答】解：A、用力一吸，把吸管内的空气吸走，使管内气压减小，这样在外界大气
压的作用下，饮料就被压进吸管里，用力才能把饮料吸入口中，不能改变了大气压强，
故A错误；
B、篆刻刀的刀口做得很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B
错误；
C、对沸腾的水停止加热，抽气减压，可以使烧杯内刚停止沸腾的水再次沸腾，说明气
压减小沸点降低，故C正确；
D、小球原来静止，金属片被弹出，小球由于惯性保持原来的静止状态，所以没有飞出，
惯性不是力，故D错误。
故选：C。
26．如图用真空采血管抽血时，护士将采血针一端刺入人体静脉后，另一端插入真空采血
管的胶塞，血液便会自动流入采血管。采血时血液能流进真空采血管的主要是受下列哪
种因素作用（ ）A．大气压 B．人体内血压
C．针对血管的压强 D．血液自身重力
【答案】B
【解答】解：真空采血管在组装后应保持一定的负压，即真空管内气体的压强低于大气
压，抽血时，护士将采血针一端刺入人体静脉后，另一端插入真空采血管的胶塞，血液
在检查者体内血压的压力下便会自动流入采血管。
故选：B。
27．又到了轻松而愉快的周末，家住成都的小新同学起床洗漱后，吃着糕点，喝着牛奶，
推窗远望，眼前是城区与雪山同框的一幅美丽画卷。对于小新生活场景（如图）的分析，
正确的是（ ）
A．甲图中，塑料吸盘挂钩靠重力贴在墙壁上
B．乙图中，吸管一端做成斜切口是为了增大压力
C．丙图中，使用吸管喝牛奶利用了大气压的作用
D．丁图中，远处雪山山顶的大气压比成都城区高
【答案】C
【解答】解：A、塑料吸盘被大气压挤压，挂钩靠摩擦力贴在墙壁上，故A错误；
B、吸管一端做成斜切口是减小受力面积，增大压强，故B错误；
C、使用吸管喝牛奶，吸管内的压强小于外界压强，大气压将液体压入吸管，故C正确；
D、海拔越高，气压越低，所以远处雪山山顶的大气压比成都城区低，故D错误；
故选：C。
28．在如图所示装置中，粗细均匀的细玻璃管上端塞有橡皮塞，管内一段水银柱将一部分
气体封闭在玻璃管内。已知玻璃管和橡皮塞总重为G，管的横截面积为S，水银柱高为
h，水银的密度为 ，设当时大气压为p ，管内空气重力不计，则整个装置平衡时，弹
0
ρ簧秤的示数应为（ ）
A．G B．G+ ghS
C．G﹣ ghS D．G+ ghS﹣p S
ρ 0
【答案】B
ρ ρ
【解答】解：
将整个装置看做一个整体，则弹簧测力计的示数就等于装置的总重力G总 。
管内水银柱的重G水银 ＝F＝pS＝ ghS，
管和橡皮塞的重加水银重：
ρ
G总 ＝G+G水银 ＝G+ ghS。
故选：B。
ρ
29．如图为一个两心壶，壶体为寿星造型，壶内为互不相通的两个容器。两心壶的把手下
部有一个孔A，将壶倒置，从A孔注入适量的酒，因其内部特殊结构，酒不会因壶倒置
而流出；两心壶的肩部有一个孔B，从B孔注入适量的水。若将A、B两孔都堵住，酒
和水都不会从壶嘴倒出；若将A、B两孔都放开，酒和水都会从壶嘴倒出。若要从壶嘴
中只倒出酒，需要放开 A 孔、堵住 B 孔。（选填“A”或“B”）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：由题意可知，将壶倒置，从A孔注入适量的酒，酒不会因壶倒置而流出。
说明壶内盛酒的部分是与A孔相连的；
又知道从B孔可以注入适量的水，说明壶内盛水的部分是与B孔相连的；
若要从壶嘴中只倒出酒，需要放开A孔，使其与外界大气相通，在大气压的作用下，酒
才会顺利倒出。同时为了不让水流出，应堵住B孔，使之不与大气连通，这样由于大气
压的作用，壶内的水才不会流出。
故答案为：A；B。
30．如图是三个力学实验，甲图说明了 大气压 的存在；乙图说明当压力大小不变时，
压力的作用效果与 受力面积大小 有关；丙图说明 同种液体，同一深度，液体向各个方向的压强都相等 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）图中用纸片盖住装满水的杯子，在大气压的作用下，纸片和水不会
落下，说明了大气压的存在；
（2）图中压力相同，受力面积不同，压力的作用效果不同，说明了压力的作用效果与
受力面积大小有关；
（3）图中液体相同，深度相同，只有金属盒的朝向不同，可得出结论：同种液体，同
一深度，液体向各个方向的压强都相等。
故答案为：大气压； 受力面积大小；同种液体，同一深度，液体向各个方向的压强都
相等。
31．阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯，该电梯外形是长圆筒，升降过程不使用线缆
而是靠气压驱动。需要上楼时，抽气泵启动，抽走顶部空气，此时底部与顶部就会形成
气压差，底部空气推动电梯室往上升，需要下楼时，顶部充气，气压增大，使电梯往下
降。底部高压区始终与外界联通，外界大气压为1×105Pa，电梯室质量为100kg，电梯
室与圆筒壁之间的摩擦力为200N，底部和顶部面积均为0.9m2．（g＝10N/kg）
（1）若质量为60kg的人乘电梯匀速上升，则顶部低压区的气压为多大？
（2）抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，则该电梯匀速下降时能装载的物体
的最大质量是多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）人和电梯的总重力：G＝（m
0
+m人 ）g＝（100kg+60kg）×10N/kg＝
1600N；
人乘电梯匀速上升时，受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的大气压力
的差，故气压差：F ＝G+f＝1600N+200N＝1800N，
1
设顶部低压区的压强为P ，则气压差产生的向上的压力为F ＝（p ﹣p ）S＝（1×105Pa
1 1 0 1
﹣p ）×0.9m2＝1800N，
1
则顶部低压区的气压：p ＝9.8×104Pa；
1
（2）电梯匀速下降时，受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、竖直向上的压力，
电梯受到的向上的压力为F ＝（p ﹣p ）S＝（1×105Pa﹣9.5×104Pa）×0.9m2＝4500N；
2 0 2
电梯匀速下降，摩擦力方向向上，G总 ＝F
2
+f＝4500N+200N＝4700N；
总质量为：m总 ＝ ＝ ＝470kg；
则下降时能装载的物体的最大质量为：m
2
＝m总 ﹣m
0
＝470kg﹣100kg＝370kg。
答：（1）若质量为60kg的人乘电梯匀速上升，则顶部低压区的气压为9.8×104Pa；
（2）抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，则该电梯匀速下降时能装载的物体
的最大质量是370kg。
32．物理知识在生活中有广泛的应用，病人输液时用的吊瓶就是一例。如图所示，A管是
输液管，B管是空气管。医生为了给患者输液，用网兜把药瓶倒挂在支架上，瓶口插有
输液管和空气管。
（1）如果发现病人的血液沿输液管回流，可将吊瓶的位置 提高 （选填“提高”或
“降低”）。
（2）插入B管后，瓶内液面上方气体的压强 小于 （选填“小于”、“等于”或
“大于”）外界大气压。
（3）开始时瓶中药液液面与空气管中的空气接触处C位置高度为h，药液密度为
液
，
当地大气压为p ，求此时瓶内液面上方气体的压强。
0 ρ
（4）正常情况下血压为p，为了保证输液正常进行，开始时输液瓶中的药液液面要比扎
针的手高h’才能不回血，请用题目中的字母将h'表示出来。（忽略输液管中气体柱的
高度）
【答案】（1）提高；（2）小于；（3）瓶内液面上方气体的压强为p
0
﹣ 液gh；（4）
ρ
h'＝ 。【解答】解：（1）流入患者血管药液的压强等于A管上端压强与输液管内药液产生的
压强之和，提高吊瓶，人与吊瓶间的距离变大，输液管内药液产生的压强增大，从而输
液管流入患者血管的药液压强变大，大于人的血压，于是血液随药液重新流入血管，不
再回流。
（2）当药瓶中的药液逐渐减少时，药液产生的压强逐渐减小，在大气压的作用下，空
气通过B进气管进入瓶内，保持瓶口处的压强与大气压相等，使药液匀速流下。插入 B
管后，瓶内液面上方气体压强与瓶内药液压强之和等于大气压强，所以输液时瓶内液面
上方气体的压强小于外界大气压。
（3）由于插入空气管C，使得大气压等于药液压强加上瓶内气体压强，所以此时瓶内
液面上方气体的压强为p
0
﹣ 液gh。
（4）血压等于瓶内液面上方气体压强与瓶内药液压强之和才能保证输液正常进行，所
ρ
以p＝p
0
﹣ 液gh+ 液gh′，所以h'＝ 。
故答案为：ρ（1）ρ提高；（2）小于；（3）瓶内液面上方气体的压强为 p
0
﹣ 液gh；
ρ
（4）h'＝ 。
33．龙卷风发生时，许多房屋被摧毁，屋外的气压急剧降到0.9×105Pa，当时门窗紧闭，可
以近似地认为室内的气压是标准大气压，取作1×105Pa，若室内屋顶的面积为100m2。
（1）这时屋顶所受的室内气体压力是多大？
（2）这时屋顶所受的内、外压力差是多大？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）由压强公式：p＝ 可知：
屋顶所受的室内气体压力为：F＝P内S＝1×105Pa×100m2＝1×107N；
（2）屋顶所受到的内外压强差为：
△p＝p内 ﹣p外 ＝1×105Pa﹣0.9×105Pa＝1×104Pa，
由压强公式：p＝ 可知：
屋顶受到的压力差：F＝△p×S＝1×104Pa×100m2＝1×106N。
答：
（1）这时屋顶所受的室内气体压力为1×107N；
（2）这时屋顶所受的内、外压力差为1×106N。
七．流体压强与流速的关系（共9小题）
34．下列中华古诗中涉及到的有关物理现象，对它形成的原因分析正确的是（ ）A．“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”钟声是通过钟振动产生的
B．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”“青山出”是以河岸为参照物
C．“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”风卷茅屋是因为流速大的地方压强大
D．“野旷天低树，江清月近人”月近人中的“月”是平面镜所成的实像
【答案】A
【解答】解：A、声音是由物体振动产生的，钟声是通过钟振动产生的，故A正确；
B、“两岸青山相对出”，研究的对象是“青山”，运动状态是“出”，青山是运动的，
选择“船”为参照物，故B错误；
C、“风卷屋茅”是因为流速大的地方压强小，故C错误；
D、“月”是平面镜所成的虚像，故D错误。
故选：A。
35．下列如图中的现象与物理知识或结论对应正确的是（ ）
A．甲：地漏防止异味﹣﹣﹣﹣﹣连通器原理
B．乙：粗管处液柱高细管处液柱低﹣﹣﹣﹣﹣流速大的位置压强大
C．丙：瓶底浇冷水，瓶内水重新沸腾﹣﹣﹣﹣﹣﹣液体的沸点随气压降低而升高
D．丁：盆景自动供水装置中水不会流下来﹣﹣﹣﹣﹣﹣瓶外气压小于瓶内的气压
【答案】A
【解答】解：A.地漏中倒扣的“碗”状金属片将存水杯分割为两个底部相连而上端开口
的容器，这样就构成了一个连通器。当连通器内的水静止时，连通器各容器内水面总是
相平，所以当存水杯中的水面超过“碗”口时，异味就无法通过地漏进入房间，故 A正
确；
B.图中粗管处液柱高细管处液柱低，是因为流速大的位置压强小，故B错误；
C.丙图中，装有刚停止沸腾的水的烧瓶底部被浇上冷水后，瓶内水蒸气遇冷液化，液体
表面的气压减小，水又重新沸腾，说明水的沸点在气压减小后降低了，故C错误；
D.盆景自动供水装置中的水受到向下的重力、瓶内气体对其向下的压力、（瓶外）大气
压力对其向上的压力作用，在这三个力的作用下，水处于静止状态，则可得：大气压力
大于瓶内气体的压力，即（瓶外）大气压大于瓶内气压，故D错误。
故选：A。
36．两艘船相距较近并排同向行驶，两船会靠的越来越近，甚至发生碰撞，这是因为两船
间（ ）A．水的流速大，压强大于两船外侧的压强
B．水的流速大，压强小于两船外侧的压强
C．水的流速小，压强大于两船外侧的压强
D．水的流速小，压强小于两船外侧的压强
【答案】B
【解答】解：两艘船并排行驶时，两船内侧的水流速度大，外侧的水流速度小，根据流
体压强与流速的关系可知，两船内侧水的压强小于两船外侧水的压强，在这个压强差的
作用下，两船会向中间靠拢，出现相撞的情形，故B正确，ACD错误。
故选：B。
37．如图甲所示，在玻璃瓶里装一些红色的水，取一根两端开口的细玻璃管，让玻璃管穿
过橡皮塞插入水中，并从管子上端吹入少量气体，这样就制成了一个简易的多功能物理
实验演示器。
（1）将如图甲所示装置从山脚带到山顶过程中，发现玻璃管内水柱高度会逐渐 升高
（选填“升高”或“下降”），这表明海拔越高，大气压越 小 。（选填“大”或
“小”）
（2）将瓶内装满水，塞紧塞子，用力挤压瓶子，如图乙所示，并观察玻璃管内水面高
度的变化（水未溢出）；再用小一点的力，挤压瓶子，发现玻璃管内水面高度的变化减
小了，这表明力可以使瓶子 发生形变 （选填“运动状态改变”或“发生形变”）。
（3）将橡皮塞去掉，细玻璃管仍在水中，再取一吸管靠近玻璃管口，通过吸管向右吹
气，如图丙所示。发现玻璃管内水面上升，且气流速度越大，玻璃管内水面上升越高，
这表明气体流速越大的位置，气体压强越 小 （选填“大”或“小”）。
【答案】（1）升高；小；（2）发生形变；（3）小。
【解答】解：（1）把气压计从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随
高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内水柱的高度会增大；
（2）用力挤压瓶子，发现玻璃管内液面上升，再用小一点的力，挤压瓶子，发现玻璃
管内水面高度的变化减小，这说明力可以使物体发生形变。
（3）当向管上方吹气时，管上方的空气流动速度增大，压强减小，管下方压强不变，
管内的液体受到向上的压强大，液面上升，这说明：气体的流速越大，压强越小。
故答案为：（1）升高；小；（2）发生形变；（3）小。
38．如图所示，在水平桌面上放置一个硬币，小明沿箭头所示方向吹气，发现有几次“硬
币起飞”了。
（1）小明思考产生这一现象的原因：吹气使硬币上表面空气流速变大，压强变 小
（大/小）；可以认为硬币下表面空气不流动，从而产生压力差，给了硬币一个向上的
力，这个力的作用效果是 改变物体的运动状态 （使物体形变/改变物体的运动状
态）。
那吹气速度v至少要多大才能使“硬币起飞”呢？小明上网查阅资料得知：在地面附近
同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速 v与压强p的关系可表示为 +p＝C
（式中c是常数， 表示空气密度）；
（2）为完成研究，小明先后测定了硬币的直径D和质量m；请导出刚好将硬币吹起时
ρ
吹气速度v的表达式v＝ （用题中所出现的物理量符号表示）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）在水平桌面上放置一个硬币，小明沿粉箭头所示方向吹气，硬币上
方的空气流速变大，压强变小，硬币下表面空气不流动，从而产生压力差，给了硬币一
个向上的力；
“硬币起飞”说明这个力改变物体的运动状态；
（2）刚好吹起硬币时可看作硬币受到平衡力的作用，即ΔF＝G＝mg。
此时硬币上方的压强为：p上 ＝C﹣ v2；
硬币下方的压强为：p下 ＝C（空气流ρ速为0）；
那么硬币上下方的压强差为：p下 ﹣p上 ＝Δp＝ v2；
ρ由p＝ 可得，ΔF＝Δp•S
所以， v2•S＝mg，
ρ
因为S＝ D2，
π
所以， v2• D2＝mg，
ρ π
则刚好将硬币吹起时吹气速度：v＝ 。
故答案为：（1）小；改变物体的运动状态；（2） 。
39．小阳在“探究流体压强与流速的关系”实验中所使用的实验装置如图所示。当止水阀
关闭时，观察相连细玻璃管A和B中的液柱的高度相同。当打开止水阀门，观察发现所
相连的A和B处细玻璃管中液柱高度不同， B 管中液柱低。该探究实验中所选择的
自变量应该是 流速 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）打开止水阀门，由于水的流量一定，B管底部比A管底部横截面积小，水流速大，
产生的压强小，能支持的水柱就低；
（2）如图装置可用来探究流体压强和流速的关系，因此实验的自变量是流速。
故答案为：B；流速。
40．随着时代的进步，轿车的车速和性能有了较大提升，某轿车外形如图所示，它的质量
是1880kg，四个轮子与水平地面的总接触面积是0.08m2．
（1）根据轿车外形分析，若轿车静止时对水平地面的压力为 F ，行驶时对水平地面的
1
压力为F ，则F 大于 F （填“等于”或“大于”或“小于”）。
2 1 2
（2）若轿车行驶时，对水平地面的压强为1.5×105Pa．求此时轿车上下表面受到的空气
的压力差？（取g＝10N/kg）。【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）小轿车静止时对水平地面的压力：F ＝G，
1
等质量的空气在相同的时间内同时通过轿车的上表面和下表面，由于轿车上表面弯曲，
下表面平直，所以空气通过轿车上表面的流速大，通过下表面的流速较小。因为轿车上
方的空气流速大，压强较小；轿车下方的空气流速小，压强大，所以轿车受到一个竖直
向上的升力；轿车对地面的压力等于轿车重减去升力，所以轿车对地面的压力小于车的
重力，即F ＜G，由此可知，F 大于F ；
2 1 2
（2）由 p＝ 可得，求轿车行驶时对地面的压力 F＝pS＝1.5×105Pa×0.08m2＝
1.2×104N，
轿车重力G＝mg＝1880kg×10N/kg＝1.88×104N，
由力的平衡可知，此时轿车上下表面受到的空气的压力差：
ΔF＝G﹣F＝1.88×104N﹣1.2×104N＝6.8×103N。
故答案为：（1）大于；（2）此时轿车上下表面受到的空气的压力差是6.8×103N。
41．龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象，常发生于夏季的雷雨天气，尤以下午至傍晚最为
多见，影响范围虽小，但破坏力极大。龙卷风经过之处，常会发生拔起大树、掀翻车辆、
摧毁建筑物等现象，人畜生命和经济遭受损失等。当龙卷风发生时，房屋外部气压会减
小到9×104Pa，假如屋内气压为1×105Pa，屋顶面积为100m2，如图所示，已知水银的密
度为13.6×103kg/m3。
（1）说明房屋外部气压减小的原因。
（2）房屋内的压强相当于多少cm的水银柱产生的压强？（保留一位小数）
（3）在这样的龙卷风的条件下，为保证房顶不会被掀开，房顶的重力至少多大？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）根据流体压强和流速的关系可知，房屋外部气压减小的原因是龙卷
风刮过时，房屋外部空气流速增大。
（2）根据p＝ gh可知，水银柱的高度h＝ ＝
≈0.735m＝73.5cm；
ρ（3）由p＝ 可得，屋内外的大气压力差ΔF＝ΔpS＝10000Pa×100m2＝106N。
由于房屋外部靠近龙卷风的方向，空气流速大，压强小，房屋内空气流速小，压强大，
屋顶在压强差的作用下，受到向上的压力差，巨大的压力可将屋顶掀飞，所以为保证房
顶不会被掀开，房顶的重力至少为106N。
答：（1）龙卷风刮过时，房屋外部空气流速增大；
（2）房屋内的压强相当于73.5cm的水银柱产生的压强；
（3）房顶的重力至少为106N。
42．测量水龙头打开后的出水速度
（1）首先老师告诉同学们流量是表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，若水
流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为v，管内通道的横截面积为
S．如图所示，取一段管道AB，水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的长度
L＝ v t ，根据流量的定义，Q＝ S v 。（以上两空要求用S、v、t中的字母表示）。
（2）某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案：
①测出水龙头出水口的内壁直径d。
②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出，用容器接水并同时开始计时，测出经过一
段时间t后容器内水的体积V。
③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为 。（用d、t、 、V表
示）
π
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）AB间水柱的长度l＝s＝vt；
B到A的水柱体积为V＝Sl＝Svt，则：
Q＝ ＝ ＝Sv；
（2）根据流量的定义，则Q＝ ；
所以流速为v＝ ＝ ＝ 。
故答案为：（1）vt；Sv；（2）③＝ 。八．飞机的升力（共4小题）
43．关于压力和压强下列说法，正确的是（ ）
A．水坝建成上窄下宽的形状，是因为水对水坝的压强随深度的增加而增大
B．飞机的机翼能获得向上的升力，利用了流体流速越大，压强越大的原理
C．大气压强随着海拔的增加而增大
D．刀刃磨得很锋利，是为了减小摩擦力
【答案】A
【解答】解：A、液体的压强随深度的增加而增大，水坝建成上窄下宽的形状可承受更
大的压强，故A正确；
B、飞机的机翼能获得向上的升力，是因为机翼上方空气流速大、压强小，下方空气流
速小、压强大，产生向上的压强差，这样就形成了向上的升力，故B错误；
C、大气压强随着海拔高度的增加而减小，故C错误；
D、刀刃磨得很锋利，是为了在压力一定时，减小受力面积，增大压强，故D错误。
故选：A。
44．细心的小明通过平时观察发现如下现象，如图所示，其中表述不正确的是（ ）
A．如图﹣1，“覆杯实验”证明了大气压的存在
B．如图﹣2，盆景自动供水装置利用了连通器原理
C．如图﹣3，拦河大坝设计成“上窄下宽”的形状，这是为了承受水深处的较大压强
D．如图﹣4，飞机获得升力是因为其上表面的空气流速大于下表面的空气流速
【答案】B
【解答】解：A、纸片托水的“覆杯实验”，纸片托水正是因为大气压托起了纸片，能
证明大气压的存在，故A正确；
B、盆景自动供水装置，蓄水瓶上端密封，不是连通器，故B错误；
C、由于液体受到重力作用，且具有流动性，所以液体对容器底和容器侧壁有压强，并
且液体的压强随深度增加而增大，即越往下面，液体内部压强越大，故拦河大坝的修建
成上窄下宽的梯形，为了能够承受水深处的较大的压强，故C正确；
D、机翼上凸下平，等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由
于上表面弯曲、下表面平直，所以空气通过机翼上表面的流速大，通过下表面的流速较
小；因为机翼上方的空气流速大，压强较小；机翼下方的空气流速小，压强大，所以机
翼受到一个向上的压强差，飞机受到向上的压力差，也就是升力，故D正确。故选：B。
45．仿照实例，请将运用的主要物理知识填写在横线上。
例：铅垂线的应用——重力的方向总是竖直向下的；
（1）飞机升力的产生—— 流体在流速越大的地方，压强越小；机翼上方的空气流速
大于下方，机翼上方的气体压强小于下方，所以机翼上下表面存在向上压强差，因而有
向上压力差 ；
（2）三峡大坝船闸的使用—— 连通器原理 。
【答案】（1）流速越大的地方，压强越小；机翼上方的空气流速大于下方，机翼上方
的气体压强小于下方，所以机翼上下表面存在向上压强差，因而有向上压力差；（2）
连通器原理。
【解答】（1）飞机的机翼“上凸下平”，使下方空气流速小、压强大，从而产生向上
的压强差，即产生向上的升力；
（2）三峡大坝的船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，
下游和闸室构成连通器，即三峡大坝的船闸是利用连通器原理工作的；
故答案为：（1）流速越大的地方，压强越小；机翼上方的空气流速大于下方，机翼上
方的气体压强小于下方，所以机翼上下表面存在向上压强差，因而有向上压力差；
（2）连通器原理。
46．归纳式探究：
（1）升力系数：一块平板以一定的冲角（平板与水平方向的夹角） 在空气中水平运
动时，平板会受到一个竖直向上的升力 F （如图），升力公式为：F ＝C υ2S，（C
L αL L L
为升力系数， 为空气的密度，υ为平板的速度，S为平板的面积）。
ρ
C 是一个没有单位的数值。在研究某飞机机翼的C 与 的关系时，获得如下数据：
L ρ L
/° 0 5 10 15α 20 25
αC 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.3
L
由表中数据可以看出：冲角越大，升力系数越 大 ；但是，当冲角超过一定角度时，
升力系数反而减小。上述关系可以用图象中的图线 甲 来表示。
（2）飞机的飞行：根据上述升力公式可知，要加快飞行速度，就会使升力增大，飞机
就会向上飘。若要保持飞行高度不变，就应保持飞机的升力不变，因而需要减小 升
力系数 ，这可以通过改变机翼的 冲角 来实现。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）据题目所提示的冲角与升力系数C 的关系不难看出，冲角越大，升
L
力系数越 大；但是，当冲角超过一定角度时，升力系数反而减小，即升力系数随冲角
的变化关系是：其随着冲角的变大，升力系数变大，当沖角超过一定角度时，升力系数减小。故上述关系可以用图象中的图线甲来表示；
（2）飞机的速度越快，其所受的升力就会越大，即飞机就会向上飘，所以要保持高度
不变，即要求升力不变，据升力公式：F ＝C υ2S可知，可以通过减小升力系数来实现，
L L
由于升力系数又受冲角的影响，故可以通过改变机翼的冲角来实现机翼系数的改变。
ρ
故答案为：（1）大；甲；（2）升力系数；冲角。
