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必考点7：连通器及大气压的应用问题（解析版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．（2021·山东曹县·八年级期末）19 ( http: / / www.21cnjy.com )64年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后通过发电机发电。下列说法不正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．当海水下降时，阀门K1关闭，阀门K2开启
B．当海水上升时，阀门K1开启，阀门K2关闭
C．航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D．航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
【答案】D
【详解】
解海水下降时，气室体积增大，压强减小 ( http: / / www.21cnjy.com )，阀门K 1 关闭，阀门K 2 开启，将空气吸入气室；海水上升时，气室体积减小，压强增大，阀门K1 开启，阀门K 2 关闭，压缩后将空气推入工作室。整个过程是海水推动活塞做功，将海水的机械能转化成了电能，故ABC错误，D正确。21教育名师原创作品
故选D。
2．（2021·四川通川·八年级期末）关于气体压强，下列说法错误的是（　　）
A．做托里拆利实验时，若将玻璃管由竖直变倾斜，管中水银柱的长度不变
B．能用吸管将杯中饮料吸进嘴里，是利用了大气压强
C．一标准大气压可托起76cm高的水银柱
D．马德堡半球实验证明了大气压的存在
【答案】A
【详解】
A．托里拆利实验采用了“平衡法” ( http: / / www.21cnjy.com )的原理,即大气压的大小与水银柱产生的压强平衡（大小相等），水银柱产生的压强可以通过液体压强公式p＝ρgh算出，从而得到大气压的值，在公式中，h表示的是水银柱的高度；实验中，玻璃管倾斜后，长度会随着变大，管内水银增多，但水银柱的高度不变，故A错误，A符合题意；
B．用吸管将杯中的饮料吸入口中，是吸走了管中的空气，使气压减小，在外界大气压的作用下将饮料压入口中；故B正确，B不符合题意。www.21-cn-jy.com
C．1标准大气压的值是1.01×105Pa，可托起76cm高的水银柱，故C正确，C不符合题意；
D．马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在，故D正确，D不符合题意。
故选A。
3．（2018·泉州第十六中学）连通器在日常生活和生产中应用广泛，如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是（　　）
A． ( http: / / www.21cnjy.com / )活塞式抽水机 B． ( http: / / www.21cnjy.com / )乳牛自动饮水器
C． ( http: / / www.21cnjy.com / )锅炉水位计 D．下水道排水管
【答案】A
【详解】
A．活塞式抽水机利用大气压进行抽水，故A符合题意；
BCD．乳牛自动饮水器、锅炉水位计、下水道排水管都是上端开口，底部相连通，都是连通器的应用，故BCD不符合题意。
故选A。
4．（2021·佛山市三水区三水中学附属初中九年级二模）生活中蕴含着丰富的物理知识。下列分析不正确的是（　　）
A．用高压锅煮食物熟得快些，主要是增大了锅内气压，提高了水的沸点
B．洗菜盆排水管中的U形“反水弯”是利用了连通器原理防臭
C．把塑料吸盘压在光滑的墙壁上是应用了大气压
D．护士打疫苗时使用的针头做得很尖是为了增大压力
【答案】D
【详解】
A．高压锅煮食物熟得快，原因是压强越大，沸点越高，锅内温度比较高，食物容易熟，故A正确，不符合题意；www-2-1-cnjy-com
B．洗菜盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理；故B正确，不符合题意；
C．使用塑料吸盘时，吸盘内的空气被挤出，内部气压小于外界大气压，是大气压将其压在了墙面上，故C正确，不符合题意；2-1-c-n-j-y
D．护士打疫苗时使用的针头做得很尖是为了在压力不变时，通过减小受力面积而增大压强，故D错误，符合题意。
故选D。
5．（2021·河北唐县·八年级期末）下列现象或实验没有利用大气压强的是（　　）
A． ( http: / / www.21cnjy.com / )吸盘式挂钩 B． ( http: / / www.21cnjy.com / )用吸管吸饮料
C． ( http: / / www.21cnjy.com / )橡皮膜向下凸 D．仿马德堡半球实验
【答案】C
【详解】
A．吸盘是利用大气压工作的，故A不符合题意；
B．吸管吸饮料，也是利用大气压将液体压入管内，故B不符合题意；
C．橡皮膜向下凸，是因为受到了液体向下的压力，与大气压无关，故C符合题意；
D．马德堡半球实验是利用大气压的实验，故D不符合题意。
故选C。
6．（2021·云南曲靖· ( http: / / www.21cnjy.com )）如图是位于四川省凉山州宁南县和云南省昭通市巧家县境内的白鹤滩水电站，它是仅次于三峡水电站的中国第二大水电站，该电站于2021年4月6日正式开始蓄水，具有以发电为主，兼有拦沙、发展库区航运和改善下游通航条件等综合利用效益，是“西电东送”的骨干电源点之一，下列关于该水电站的说法错误的是（　　）21·cn·jy·com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．白鹤滩大坝在竖直方向设计成下宽上窄，而水平方向设计成拱形模式均有利于减少水的压力对坝体的危害
B．白鹤滩电站蓄水位突破720m，已远超三峡电站175m正常蓄水位，此时白鹤滩电站水的重力势能一定比三峡电站水的重力势能大
C．船闸是利用连通器原理工作的，但白鹤滩电站地形险峻无法建造船闸
D．水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的重力势能最终转化为电能
【答案】B
【详解】
A．因为水的压强随深度增加而增大，所以 ( http: / / www.21cnjy.com )大坝修成上窄下宽的形状，可以承受更大的压强，水平方向设计成拱形模式均有利于减少水的压力对坝体的危害，故A正确，不符合题意；
B．水的重力势能与质量和蓄水水位有关，不知道蓄水质量，无法比较重力势能的大小，故B错误，符合题意；
C．船闸是利用连通器原理工作 ( http: / / www.21cnjy.com )的，白鹤滩电站地形险峻无法建造船闸，不能通船，但水电站蓄水上游形成高湖，提升了上游航行能力，故C正确，不符合题意；
D．水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的重力势能先转化为动能，发电机发电时动能再转化为电能，故D正确，不符合题意。
故选B。
7．（2021·重庆巴南·）以下实例中，利用连通器原理工作的是（ ）
A．医用注射器 B．液体密度计 C．锅炉水位计 D．家用吸尘器
【答案】C
【详解】
A．医用注射器吸药液是靠大气压将药液压进注射器内，将药液注射进人体是靠人对活塞的压力，故A不符合题意；
B．液体密度计是靠浮力来工作的，故B不符合题意；
C．锅炉水位计的玻璃管和锅炉组成连通器，当水不流动时，水位计中的水面和锅炉里的水面相平，是利用连通器原理工作的，故C符合题意；
D．家用吸尘器是利用大气压来工作的，故D不符合题意。
故选C。
8．（2021·湖南长沙·九年级一模）物理是一门以实验为基础的学科，以下关于四个力学实验的说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．甲实验中木板匀速向右运动时木块所受摩擦力方向向右，若拉F力变大，测力计示数不变
B．乙实验中若AB阀门都打开，a管中的液面将低于b管中的液面
C．丙实验中的U型管相当于连通器，若将探头下移两侧液面高度差将变大
D．丁实验通过小球推动木块移动的距离反映了小球在斜面释放时的动能大小
【答案】A
【详解】
A．甲实验中木板匀速向右运动时 ( http: / / www.21cnjy.com )，木块保持静止，木块所受摩擦力和弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，摩擦力方向向右，若拉F力变大，由于木块对木板的压力以及它们之间的粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力不变，所以弹簧测力计示数不变，故A正确；2·1·c·n·j·y
B．乙实验中若AB阀门都打开，容器中的水流出，a管下的水平管比b管处的水平管粗，则a管处的水平管中水的流速较小，压强较大，根据可知， a管中的液面将高于b管中的液面，故B错误；【来源：21·世纪·教育·网】
C．丙实验中的U型管左端不开口，不是连通器，故C错误；
D．丁实验通过小球推动木块移动的距离反映了小球进入水平面时的动能大小，故D错误。
故选D。
9．（2021·河南平顶山·八年级期 ( http: / / www.21cnjy.com )末）如图所示，外界大气压强为1标准大气压，管内封闭的水银柱高是20cm，若在管顶开一个小孔，则下列说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．管内水银向上喷出 B．管内水银柱高度不变
C．管内水银柱高度稍有下降 D．管内水银柱下降到与管外水银面相平
【答案】D
【详解】
虽然一标准大气压强能支持76厘米高的水银 ( http: / / www.21cnjy.com )柱，但如果在玻璃管的顶部穿一小孔，则玻璃管内外都与大气压相通，玻璃管和容器构成了连通器，则管内的水银液面将下降，最终与管外液面相平，故ABC错误，D正确。
故选D。
10．（2021·河南淇县·八年级期中）如图所示装置中，不是利用连通器工作的是（　　）
A． ( http: / / www.21cnjy.com / )茶壶 B． ( http: / / www.21cnjy.com / )三峡船闸
C． ( http: / / www.21cnjy.com / )牲畜自动饮水机 D． ( http: / / www.21cnjy.com / )液压机
【答案】D
【详解】
A．茶壶的壶嘴与壶身底部相通，上端开口，壶嘴和壶身在同一高度，倒满水后，液面相平，茶壶是连通器，故A不符合题意；21*cnjy*com
B．船闸底部连通，上端开口，是利用连通器的原理制成的，故B不符合题意；
C．牲畜自动饮水机的两个容器底部连通，上端开口，是利用连通器原理制成的，故C不符合题意；
D．液压机的工作原理是帕斯卡原理：密闭液体 ( http: / / www.21cnjy.com )上的压强，能够大小不变地向各个方向传递，在一个小面积的活塞上施加一个很小的力，在另一边面积大的活塞上就会产生更大的力，由于容器中液体封闭工作，不是利用连通器原理工作的，故D符合题意。
故选D。
二、填空题
11．（2021·河北滦南·八年级期末）如图，是小明同学自制的“气压计”。从管子上端吹入少量气体，水沿玻璃管上升到瓶口以上，位置如图所示。如果外界大气压强是，瓶内气体压强是，则P0______P内（选填“大于”“等于”或“小于”）；如果拿着此“气压计”从地面到教学楼楼顶，玻璃管内水柱液面会______（选填“上升”“不变”或“下降”）；此“气压计”______（选填“属于”或“不属于”）连通器。
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】小于 上升 不属于
【详解】
[1]瓶内气体压强等于外界大气压加管内水产生的压强，所以外界大气压小于瓶内气体压强。
[2]从地面到教学楼楼顶，高度升高，故外界大气压降低，而瓶内大气压不变，故在压强差的作用下玻璃管内水柱液面会升高。
[3]由于瓶子上端不开口，所以不属于连通器。
12．（2021·江西定南·八 ( http: / / www.21cnjy.com )年级期末）如图所示，是船闸的示意图.船在闸室内，所有的阀门与闸门中，只有阀门A是打开的，则上游水道与______构成了连通器，等连通器两处水面相平后，就要打开相应的闸门，船就能驶往______（选填“闸室”或“下游水道”）。
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】闸室 下游水道
【详解】
[1]阀门A打开后，上游水道与闸室形成两端开口，底部连通的连通器。
[2]闸室与上游水道构成连通器后，关闭阀 ( http: / / www.21cnjy.com )门A，打开上游闸门，船进入闸室；再关闭上游闸门，打开阀门B，使闸室与下游水道构成连通器，等两处水面相平后，打开下游闸门，船就能驶往下游水道。
13．（2021·云南盘龙·）如图所示A、B ( http: / / www.21cnjy.com )两容器内盛着水，水面等高，两容器间用一斜管相连，K是开关，当开关打开后，水将______（选填“由A流向B”、“由B流向A”或“不流动”）；一台液压机，大、小活塞的面积如图所示，若不计活塞重力，要将大活塞上重2500N的A物体举起，则在小活塞上至少施加的力F大小为______N，此时小活塞对其下方液面的压强与液体对大活塞的压强之比为______。
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【答案】不流动 100 1∶1
【详解】
[1]由图可知，当阀门K打开时，容 ( http: / / www.21cnjy.com )器A、B的上端开口，底部连通，因此容器A、B构成了连通器。由于容器内都装有水，并且水面相平，所以打开阀门水不会流动。
[2][3]根据帕斯卡原理可知，密闭液体可以大小不变的向各个方向传递压强，此时小活塞对其下方液面的压强与液体对大活塞的压强之比为1∶1，即
p小=p大
=100N
14．（2021·山西介休· ( http: / / www.21cnjy.com )）茶壶盖上的小孔使壶内的茶水容易倒出，这是因为“小孔”使壶身和壶嘴构成了一个______，堵住茶壶盖上的小孔茶水倒不出来，是由于壶内封闭气体的压强______（选填“大于”或“小于”）外界大气压。
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】连通器 小于
【详解】
[1]壶身和壶嘴是下端连通，上端开口，这样它们就构成了连通器。
[2]堵住茶壶盖上的小孔后，茶壶内外气压不相通，此时壶内的气体压强小于外界大气压，所以茶壶内的茶水倒不出来。【来源：21cnj*y.co*m】
15．（2021·山东曹县·八年级期末）如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示，壶身与壶嘴中的水面保持相平，可以利用 ______原理解释；活塞A、B可以自由移动，其面积如图所示，不计活塞自身的重力，当用100N的力竖直向下作用在活塞A上，活塞B能举起 ______N物体。
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【答案】连通器 2500
【详解】
[1]壶身与壶嘴中的水面之所以保持相平是因为连通器原理，即：在连通器里装有同种液体，当液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。【版权所有：21教育】
[2]由帕斯卡原理可知，加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递。
所以右图中
p1=p2
由压强定义式可得
所以在大活塞上能产生的力
即活塞B能举起重为2500N的物体。
16．（2021·云南德宏 ( http: / / www.21cnjy.com )·）如图所示，水壶的壶嘴和壶身构成一个简单的______，人们用口吸壶嘴可以将壶中的水吸到口里，这是由于______的作用。
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【答案】连通器 大气压（大气压强）
【详解】
[1]水壶是上端开口，下端连通的，那么它的壶嘴和壶身构成的是一个连通器。
[2]将水从壶嘴吸进口里，是大气压将水压进嘴里的。
17．（2021·高州市第一中学附属实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中学）世界上第一支温度计是由伽利略发明的，其原理如图所示，它是利用 ______（选填“气体”或“液体”）的热胀冷缩原理，中空玻璃管与玻璃泡相连，玻璃管中水柱上方密封部分空气，用玻璃泡测量物体的温度，当大气压不变，被测物体温度降低时，水柱会 ______。当被测物体温度不变、大气压变小时，水柱会 ______。（两空均选填“上升”“下降”或“不变”）。
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【答案】气体 上升 下降
【详解】
[1]由题干可知，此装置用玻璃泡测量物体的温度，所以它利用了气体热胀冷缩的原理；
[2]当外界气温降低的时候，玻璃泡内的气体受冷体积收缩，由于密闭，所以内部压强减小，使管内的液面在外部大气压作用下上升；
[3]当温度不变，外界大气压变小，而玻璃管内的气体气压不变，所以玻璃泡内外压强差变小，则能够支撑的水柱高度变低，故水柱会下降。
18．（2021·山东威海·中考真题） ( http: / / www.21cnjy.com )如图是“观察水沸腾”实验时温度随时间变化的图象。由图象可以推断：水沸腾过程中，水分子热运动的剧烈程度______（选填“变大”“不变”或“变小”）；实验地点的大气压______标准大气压（选填“高于”“等于”或“低于”）。
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】不变 低于
【详解】
[1]分子运动的剧烈程度与温度有关，水沸腾过程中，温度不变，水分子热运动的剧烈程度不变。
[2]从图中可以看出，水沸腾时的温 ( http: / / www.21cnjy.com )度为98℃。一个标准大气压下，水的沸点为100℃，气压越低，沸点越低，因此实验地点的大气压小于标准大气压。
19．（2021·张家界市武陵源区第一 ( http: / / www.21cnjy.com )中学八年级期末）如图所示是小明同学自制的“蜡烛抽水机”的实验装置；他将一支塑料软管弯成∩形，一端插入左边的杯中，另一端插入右边杯的水中，点燃左边杯中的蜡烛后，用硬纸片封住左边杯口（纸片与杯口涂有凡士林）；一段时间后，右边杯中的水会被“抽”到左边杯中；你认为他的方案 ______（选填“可行”或“不可行”），理由是 ______。
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】可行 点燃左边 ( http: / / www.21cnjy.com )杯中的蜡烛后，左边杯内的大气压会减小，而右边杯中的大气压不变，右边杯中的水在大气压的作用下会流入左边杯中
【详解】
[1][2]点燃左边杯中的蜡烛后， ( http: / / www.21cnjy.com )蜡烛燃烧会消耗左边杯中的氧气，用硬纸片封住左边杯口，这样左边杯内的大气压会减小，而右边杯中的大气压不变，右边杯中的水在大气压的作用下会流入左边杯中，即被“抽”到左边杯中，故此方法可行。
20．（2021·江西萍乡·八年级期末）在课 ( http: / / www.21cnjy.com )外活动中同学们举行爬杆比赛，有同学沿竖直竹竿匀速向上爬，该同学匀速上爬时受到的摩擦力方向为竖直______（选填“向上”“向下”）。如图中小娟同学拿着自制气压计从武功山脚下爬到山上的金顶时，发现玻璃管内水柱的高度h______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
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【答案】向上 增大
【详解】
[1]沿竖直竹竿匀速向上爬，在竖直方受到重力和摩擦力是一对平衡力，摩擦力方向与重力方向相反竖直向上。
[2]把自制气压计山脚带到山顶，由于高度增加，大气压减小，则瓶内的气压高于瓶外大气压，管内的水柱高度增大。
三、实验题
21．（2021·江西育华学校八年级期末）生活中处处有物理，同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识。以下两个现象可能您尝试或观察过：
①喝牛奶时，把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出。
②在室温下，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了。
由以上现象进行猜想：当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的 ______和 ______有关；
（设计并进行实验）
小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强：
（1）把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图所示；
( http: / / www.21cnjy.com / )
（2）从细管上端往烧瓶里吹 ( http: / / www.21cnjy.com )气，此时瓶内气体压强 ______（增大/减小/不变）；迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置（如图所示）；
[实验拓展]
（3）控制其它条件相同时，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，则管内水柱上升的高度会 ______（相同/不同），理由是 ______；
（4）控制其它条件相同时，把图的装置从山脚移到山顶，则细玻璃管内的液面将 ______（上升/下降/不变），这是由于 ______。
【答案】质量 温度 ( http: / / www.21cnjy.com ) 增大 相同 液体压强只与液体的密度和深度有关 上升 大气压随高度的增加而减小
【详解】
（1）[1]把吸管插入牛奶盒中往里吹 ( http: / / www.21cnjy.com )气，迅速放开，牛奶从吸管喷出。牛奶喷出的原因是内部压强增大造成的。其盒内压强变大的原因是：向里面吹气时，体积一定，气体质量增大造成的，即能说明气体压强的大小与气体的质量有关。
[2]同理，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一 ( http: / / www.21cnjy.com )会儿，气球就爆破了。气球爆破的原因也是内部压强变大造成的，即体积一定的气体由于温度升高导致压强增大，所以气体压强的大小还与温度有关。
（2）[3]当用细管向瓶中吹气时，瓶内空气的体积一定，质量变大，所以瓶内的气压增大，在瓶内较大气压的作用下细玻璃管内水柱上升。
（3）[4][5]在该实验中，由平衡条件可知 ( http: / / www.21cnjy.com )，瓶内增大的气压与上升的那一段液柱的压强是相等的；其他条件相同时，即在瓶内增大的气压相同时，则上升的那一段液柱的压强也相同；因为液体压强只与液体的密度和深度有关，所以换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，管中的水柱上升的高度也相同。
（4）[6][7]大气压随高度 ( http: / / www.21cnjy.com )的增加而减小，山顶的气压比山脚的气压小，把图的装置从山脚移到山顶时，因为外界气压减小，所以，细玻璃管内的水柱在瓶内较大气压的作用下会上升。
22．（2021·西安市曲江第二中 ( http: / / www.21cnjy.com )学八年级期末）生活经验告诉我们：①自行车在烈日暴晒下，车胎容易发生爆炸。②压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩需要的推力越大。
（1）一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关？根据生活经验提出以下猜想：猜想一：一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关；
猜想二：一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关；
（2）为验证猜想一，进行如下操作：
步骤一，取一根长约为1米一端封闭的细玻璃管 ( http: / / www.21cnjy.com )，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柱下表面的位置如图所示；
步骤二，将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不 ( http: / / www.21cnjy.com )再上升时，缓慢地向玻璃管内注入水银直到水银柱的下表面到达 ______为止，目的是为了控制 ______相同；
步骤三，将空气柱浸入80℃的水中，重复实验；
①实验中用 ______反映气体压强的大小，下列实验中与本实验研究方法不同的是______；
A．探究平面镜成像时像与物的大小关系
B．探究阻力对物体运动的影响
C．探究压力作用效果与哪些因素有关
②实验过程发现，水的温度越高，上方水银柱的长度越长
由此可以得到的结论是：一定质量的气体，在其他条件相同时，温度越高，气体产生的压强越 ______；
（3）为验证猜想二，进行如下操作：
取一根长约为1米一端封闭的细 ( http: / / www.21cnjy.com )玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一段空气柱。将玻璃管竖直固定，要使空气柱不断变短，需要不断向玻璃管内注入水银，说明猜想二是 ______选填（“正确”或“错误”）；
（4）天气炎热的夏天，自行车车胎容易因为轮胎内气压过大而爆胎，请说出一种防止爆胎的方法 ______。
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】标记处 气体体积 水银柱的长度 A 大 正确 适当放出部分气体
【详解】
（2）[1][2]步骤二，将空气柱 ( http: / / www.21cnjy.com )浸入的水中，待水银柱不再上升时，缓慢地向玻璃管内注入水银直到水银柱的下表面到达标记处为止，目的是为了控制气体体积相同。
①[3][4]步骤三，将空气柱浸入的水中，用水银柱的长度反映气体压强的大小，运用了转换法。
A．探究平面镜成像时像与物的大小关系，用到等效替代法，故A符合题意；
BC．探究阻力对物体运动的影响和探究压力作用效果与哪些因素有关实验中都运用了转换法，故与本实验研究方法相同的是BC，故BC不符合题意。
②[5]实验过程发现，水 ( http: / / www.21cnjy.com )的温度越高，上方水银柱的长度越长，水银柱的压强越大，由此可以得到的结论是：一定质量的气体，在其他条件相同时，温度越高，气体产生的压强越大。
（3）[6]为验证猜想二， ( http: / / www.21cnjy.com )进行如下操作：取一根长约为1米一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一段空气柱。将玻璃管竖直固定，要使空气柱不断变短，需要不断向玻璃管内注入水银，说明一定质量的气体产生的压强与气体的体积有关，故猜想二是正确的。21世纪教育网版权所有
（4）[7]天气炎热的夏天，自行车车胎容易因为轮胎内气压过大而爆胎，防止爆胎的方法是适当放出一些气体（或泼水降温）。21·世纪*教育网
23．（2020·越秀·广东实验中学）某同学探究液体内部压强的特点，实验过程如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com / )
(1)实验前，要通过调试，保证压强计两边玻璃管中的液面______，组装好的压强计中的U形管______（选填“是”或“不是”）连通器；
(2)压强计是通过观察U形 ( http: / / www.21cnjy.com )管两侧液面的______来显示橡皮膜所受压强大小。将探头放进盛水容器中，探头的橡皮膜受到水的压强会______（选填“内凹”或“外凸”）；
(3)如图甲、乙、丙所示，将压强计的探头 ( http: / / www.21cnjy.com )放在水中的同一深度处，使橡皮膜朝向不同的方向，观察到U形管内液面高度差______（选填“不改变”或“改变”）。
(4)若要探究液体压强与深度的关系，应根据______两个图的实验现象进行对比；
(5)为了探究液体压强与液体密度的 ( http: / / www.21cnjy.com )关系，该同学用水和盐水，利用图戊所示的装置进行实验，若橡皮膜出现图示情况，说明隔板左侧的液体对橡皮膜压强_____（选填“大于”“小于”或“等于”）隔板右侧的液体对橡皮膜压强，则隔板______（选填“左”或“右”）侧的液体是盐水。
【答案】相平 不是 高度差 内凹 不改变 甲丁 小于 右
【分析】
(1)根据转换法，通过U形管中液面的高度差反映了橡皮膜所受压强的大小，因此，在实验前应先调节使两侧液面的高度相同；
连通器是应上端开口、底部连通的容器；
(2)根据转换法回答；将探头放进盛水的容器中，分析橡皮膜受到水的压强与橡皮膜内部的压强，据此回答；
(3)因液体内部在同一深度向各个方向的压强相等，结合转换法回答；
(4)液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
(5)根据橡皮膜的凹凸情况结合p=ρgh，结合盐水密度较大分析回答。
【详解】
(1)[1]实验前，要通过调试，保证压强计两边玻璃管中的液面相平。
[2]连通器应具备上端开口、底部连通的结构，而压强计的U形管有一端口是封闭的，所以压强计不是连通器。21教育网
(2)[3]根据转换法，压强计是通过观察U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小。
[4]将探头放进盛水的容器中，橡皮膜受到水的压强大于橡皮膜内部的压强，橡皮膜会向内凹。
(3)[5]如图甲、乙、丙所示，将 ( http: / / www.21cnjy.com )压强计的探头放在水中的同一深度处，使橡皮膜朝向不同的方向，因液体内部在同一深度向各个方向的压强相等，故观察到U形管内液面高度差不改变。
(4)[6]若要探究液体压强与深度的关系，要控制液体的密度相同，故应根据甲丁两个图的实验现象进行对比。
(5)[7][8]若橡皮膜出现图 ( http: / / www.21cnjy.com )示情况，即橡皮膜向左凸出，说明隔板左侧的液体对橡皮膜压强小于隔板右侧的液体对橡皮膜压强，因液体深度相同，根据p=ρgh，则隔板右侧的液体密度较大，是盐水。
四、计算题
24．（2021·江西育华学 ( http: / / www.21cnjy.com )校）小熊家的高压锅盖上标有“××铝制品厂18cm压力锅”的字样，如图所示，她测得高压锅限压阀的质量为70g，排气孔的横截面积约为10mm2．则高压锅工作时：（g取10N/kg，设大气压p0＝105Pa）
（1）限压阀的重力；
（2）高压锅内部水蒸气的最大压强；
（3）若锅盖面积为200cm2，则它所能承受的压力至少多大才能保证安全？
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【答案】（1）0.7N；（2）1.7×105Pa；（3）1400N
【详解】
解：（1）限压阀的重力
G=mg=70×10-3kg×10N/kg=0.7N
（2）对限压阀受力分析可知，一共受到三个力的作用：竖直向下的重力、竖直向下的外界大气的压力和竖直向上的内部气体的压力；则21*cnjy*com
pS=G+p0S
p×10×10-6m2=0.7N+105Pa×10×10-6m2
解得其内部水蒸气的最大压强p=1.7×105Pa。
（3）锅盖所能承受的最小压力为
F=pS′-p0S′=(p-p0)S′=(1.7×105Pa-105Pa)×2×10-2m2=1400N
答：（1）限压阀的重力是0.7N；
（2）高压锅内部水蒸气的最大压强是1.7×105Pa；
（3）若锅盖面积为200cm2，则它所能承受的压力至少1400N才能保证安全。
25．（2021·成都市树德实验中学九 ( http: / / www.21cnjy.com )年级一模）在学校科技月活动中，科技小组的同学设计了一个小型锅炉，其部分结构如图所示。下面是对锅炉结构的介绍：调控水箱高1.5m，其中带有浮球C的横杆ODC（C为浮球的中心）能绕O点转动，DC＝28cm，OD＝2cm；“T”型阀门B下部不计粗细的直杆与ODC杆相连，ODC杆处于水平时阀门B堵住进水口；圆柱体A是锅炉的安全阀，其底面积为10cm2，加热过程中安全阀堵住出气孔，调控水箱与锅炉体始终连通，当锅炉内气压超过1.2×105Pa时，圆柱体A被顶起，排出部分蒸汽。已知外界大气压为1.0×105Pa，不考虑阀门B、横杆OC及浮球受到的重力，g取10N/kg．根据以上介绍和已知条件解决下列问题
（1）为保护锅炉安全，圆柱体A的重力不能超过多少；
（2）若“T”形阀门B受到向下的压力为30N，ODC杆处于水平平衡，此时浮球C浸入水中体积是多少；
（3）按照这个设计，在锅炉加热后，将出现一些问题，请你通过计算说明。
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【答案】（1）20N；（2）2×10﹣4m3；（3）按照这个设计，在锅炉加热后，阀门B不能打开，无法继续注水
【详解】
解：（1）以圆柱体A为研究对象，A刚好被顶起时
G+F大气＝F气
设圆柱体A的横截面积为S，则
mg+p0S＝pS
m＝＝＝2.0kg
所以圆柱体A的重力
G＝mg＝2.0kg×10N/kg＝20N
（2）“T”形阀门B受到向下的压力为30N，ODC杆处于水平平衡，根据杠杆的平衡条件
F OD＝F浮 OC
F浮＝＝＝2N
球浸入水中的体积
V排＝＝＝2×10﹣4m3
（3）由于加热过程中调控水箱与锅炉体始 ( http: / / www.21cnjy.com )终是连通的，随着锅炉内温度的升高，锅炉内水面上方气压升高，当气压升高到1.2×105Pa时，导致锅炉内水被压入调控水箱，由p＝ρ液gh得，使调控水箱表面的水比炉体内水高21cnjy.com
Δh＝＝＝2m
使得阀门B不能打开，无法继续注水。
答：（1）为保护锅炉安全，圆柱体A的重力不能超过20N；
（2）若“T”形阀门B受到向下的压力为30N，ODC杆处于水平平衡，此时浮球C浸入水中体积是2×10﹣4m3；【出处：21教育名师】
（3）按照这个设计，在锅炉加热后，阀门B不能打开，无法继续注水。
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必考点7：连通器及大气压的应用问题（原卷版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．（2021·山东曹县· ( http: / / www.21cnjy.com )八年级期末）1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后通过发电机发电。下列说法不正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．当海水下降时，阀门K1关闭，阀门K2开启
B．当海水上升时，阀门K1开启，阀门K2关闭
C．航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D．航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
2．（2021·四川通川·八年级期末）关于气体压强，下列说法错误的是（　　）
A．做托里拆利实验时，若将玻璃管由竖直变倾斜，管中水银柱的长度不变
B．能用吸管将杯中饮料吸进嘴里，是利用了大气压强
C．一标准大气压可托起76cm高的水银柱
D．马德堡半球实验证明了大气压的存在
3．（2018·泉州第十六中学）连通器在日常生活和生产中应用广泛，如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是（　　）21cnjy.com
A． ( http: / / www.21cnjy.com / )活塞式抽水机 B． ( http: / / www.21cnjy.com / )乳牛自动饮水器
C． ( http: / / www.21cnjy.com / )锅炉水位计 D．下水道排水管
4．（2021·佛山市三水区三水中学附属初中九年级二模）生活中蕴含着丰富的物理知识。下列分析不正确的是（　　）www.21-cn-jy.com
A．用高压锅煮食物熟得快些，主要是增大了锅内气压，提高了水的沸点
B．洗菜盆排水管中的U形“反水弯”是利用了连通器原理防臭
C．把塑料吸盘压在光滑的墙壁上是应用了大气压
D．护士打疫苗时使用的针头做得很尖是为了增大压力
5．（2021·河北唐县·八年级期末）下列现象或实验没有利用大气压强的是（　　）
A． ( http: / / www.21cnjy.com / )吸盘式挂钩 B． ( http: / / www.21cnjy.com / )用吸管吸饮料
C． ( http: / / www.21cnjy.com / )橡皮膜向下凸 D．仿马德堡半球实验
6．（2021·云南曲靖·）如图是 ( http: / / www.21cnjy.com )位于四川省凉山州宁南县和云南省昭通市巧家县境内的白鹤滩水电站，它是仅次于三峡水电站的中国第二大水电站，该电站于2021年4月6日正式开始蓄水，具有以发电为主，兼有拦沙、发展库区航运和改善下游通航条件等综合利用效益，是“西电东送”的骨干电源点之一，下列关于该水电站的说法错误的是（　　）21*cnjy*com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．白鹤滩大坝在竖直方向设计成下宽上窄，而水平方向设计成拱形模式均有利于减少水的压力对坝体的危害
B．白鹤滩电站蓄水位突破720m，已远超三峡电站175m正常蓄水位，此时白鹤滩电站水的重力势能一定比三峡电站水的重力势能大
C．船闸是利用连通器原理工作的，但白鹤滩电站地形险峻无法建造船闸
D．水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的重力势能最终转化为电能
7．（2021·重庆巴南·）以下实例中，利用连通器原理工作的是（ ）
A．医用注射器 B．液体密度计 C．锅炉水位计 D．家用吸尘器
8．（2021·湖南长沙·九年级一模）物理是一门以实验为基础的学科，以下关于四个力学实验的说法正确的是（　　）【来源：21cnj*y.co*m】
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．甲实验中木板匀速向右运动时木块所受摩擦力方向向右，若拉F力变大，测力计示数不变
B．乙实验中若AB阀门都打开，a管中的液面将低于b管中的液面
C．丙实验中的U型管相当于连通器，若将探头下移两侧液面高度差将变大
D．丁实验通过小球推动木块移动的距离反映了小球在斜面释放时的动能大小
9．（2021·河南平顶山·八年级期末）如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示，外界大气压强为1标准大气压，管内封闭的水银柱高是20cm，若在管顶开一个小孔，则下列说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．管内水银向上喷出 B．管内水银柱高度不变
C．管内水银柱高度稍有下降 D．管内水银柱下降到与管外水银面相平
10．（2021·河南淇县·八年级期中）如图所示装置中，不是利用连通器工作的是（　　）
A． ( http: / / www.21cnjy.com / )茶壶 B． ( http: / / www.21cnjy.com / )三峡船闸
C． ( http: / / www.21cnjy.com / )牲畜自动饮水机 D． ( http: / / www.21cnjy.com / )液压机
二、填空题
11．（2021·河北滦南·八年级期末）如图，是小明同学自制的“气压计”。从管子上端吹入少量气体，水沿玻璃管上升到瓶口以上，位置如图所示。如果外界大气压强是，瓶内气体压强是，则P0______P内（选填“大于”“等于”或“小于”）；如果拿着此“气压计”从地面到教学楼楼顶，玻璃管内水柱液面会______（选填“上升”“不变”或“下降”）；此“气压计”______（选填“属于”或“不属于”）连通器。
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12．（2021·江西定南·八 ( http: / / www.21cnjy.com )年级期末）如图所示，是船闸的示意图.船在闸室内，所有的阀门与闸门中，只有阀门A是打开的，则上游水道与______构成了连通器，等连通器两处水面相平后，就要打开相应的闸门，船就能驶往______（选填“闸室”或“下游水道”）。
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13．（2021·云南盘龙·） ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示A、B两容器内盛着水，水面等高，两容器间用一斜管相连，K是开关，当开关打开后，水将______（选填“由A流向B”、“由B流向A”或“不流动”）；一台液压机，大、小活塞的面积如图所示，若不计活塞重力，要将大活塞上重2500N的A物体举起，则在小活塞上至少施加的力F大小为______N，此时小活塞对其下方液面的压强与液体对大活塞的压强之比为______。
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14．（2021·山西介休· ( http: / / www.21cnjy.com )）茶壶盖上的小孔使壶内的茶水容易倒出，这是因为“小孔”使壶身和壶嘴构成了一个______，堵住茶壶盖上的小孔茶水倒不出来，是由于壶内封闭气体的压强______（选填“大于”或“小于”）外界大气压。21·cn·jy·com
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15．（2021·山东曹县·八年级 ( http: / / www.21cnjy.com )期末）如图所示，壶身与壶嘴中的水面保持相平，可以利用 ______原理解释；活塞A、B可以自由移动，其面积如图所示，不计活塞自身的重力，当用100N的力竖直向下作用在活塞A上，活塞B能举起 ______N物体。
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16．（2021·云南德宏·）如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示，水壶的壶嘴和壶身构成一个简单的______，人们用口吸壶嘴可以将壶中的水吸到口里，这是由于______的作用。www-2-1-cnjy-com
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17．（2021·高州市第一中学附属 ( http: / / www.21cnjy.com )实验中学）世界上第一支温度计是由伽利略发明的，其原理如图所示，它是利用 ______（选填“气体”或“液体”）的热胀冷缩原理，中空玻璃管与玻璃泡相连，玻璃管中水柱上方密封部分空气，用玻璃泡测量物体的温度，当大气压不变，被测物体温度降低时，水柱会 ______。当被测物体温度不变、大气压变小时，水柱会 ______。（两空均选填“上升”“下降”或“不变”）。
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18．（2021·山东威海· ( http: / / www.21cnjy.com )中考真题）如图是“观察水沸腾”实验时温度随时间变化的图象。由图象可以推断：水沸腾过程中，水分子热运动的剧烈程度______（选填“变大”“不变”或“变小”）；实验地点的大气压______标准大气压（选填“高于”“等于”或“低于”）。【来源：21·世纪·教育·网】
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19．（2021·张家界 ( http: / / www.21cnjy.com )市武陵源区第一中学八年级期末）如图所示是小明同学自制的“蜡烛抽水机”的实验装置；他将一支塑料软管弯成∩形，一端插入左边的杯中，另一端插入右边杯的水中，点燃左边杯中的蜡烛后，用硬纸片封住左边杯口（纸片与杯口涂有凡士林）；一段时间后，右边杯中的水会被“抽”到左边杯中；你认为他的方案 ______（选填“可行”或“不可行”），理由是 ______。2-1-c-n-j-y
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20．（2021·江西萍乡·八 ( http: / / www.21cnjy.com )年级期末）在课外活动中同学们举行爬杆比赛，有同学沿竖直竹竿匀速向上爬，该同学匀速上爬时受到的摩擦力方向为竖直______（选填“向上”“向下”）。如图中小娟同学拿着自制气压计从武功山脚下爬到山上的金顶时，发现玻璃管内水柱的高度h______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
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三、实验题
21．（2021·江西育华学校八年级期末）生活中处处有物理，同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识。以下两个现象可能您尝试或观察过：21·世纪*教育网
①喝牛奶时，把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出。
②在室温下，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了。
由以上现象进行猜想：当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的 ______和 ______有关；
（设计并进行实验）
小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强：
（1）把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图所示；
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（2）从细管上端往烧瓶里 ( http: / / www.21cnjy.com )吹气，此时瓶内气体压强 ______（增大/减小/不变）；迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置（如图所示）；21教育网
[实验拓展]
（3）控制其它条件相同时，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，则管内水柱上升的高度会 ______（相同/不同），理由是 ______；2·1·c·n·j·y
（4）控制其它条件相同时，把图的装置从山脚移到山顶，则细玻璃管内的液面将 ______（上升/下降/不变），这是由于 ______。【版权所有：21教育】
22．（2021·西安市曲江第二中学八年 ( http: / / www.21cnjy.com )级期末）生活经验告诉我们：①自行车在烈日暴晒下，车胎容易发生爆炸。②压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩需要的推力越大。21教育名师原创作品
（1）一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关？根据生活经验提出以下猜想：猜想一：一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关；【出处：21教育名师】
猜想二：一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关；
（2）为验证猜想一，进行如下操作：
步骤一，取一根长约为1米一端 ( http: / / www.21cnjy.com )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柱下表面的位置如图所示；
步骤二，将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不 ( http: / / www.21cnjy.com )再上升时，缓慢地向玻璃管内注入水银直到水银柱的下表面到达 ______为止，目的是为了控制 ______相同；
步骤三，将空气柱浸入80℃的水中，重复实验；
①实验中用 ______反映气体压强的大小，下列实验中与本实验研究方法不同的是______；
A．探究平面镜成像时像与物的大小关系
B．探究阻力对物体运动的影响
C．探究压力作用效果与哪些因素有关
②实验过程发现，水的温度越高，上方水银柱的长度越长
由此可以得到的结论是：一定质量的气体，在其他条件相同时，温度越高，气体产生的压强越 ______；
（3）为验证猜想二，进行如下操作：
取一根长约为1米一端封闭的细玻璃管，在室 ( http: / / www.21cnjy.com )温（20℃）下用水银封闭一段空气柱。将玻璃管竖直固定，要使空气柱不断变短，需要不断向玻璃管内注入水银，说明猜想二是 ______选填（“正确”或“错误”）；21世纪教育网版权所有
（4）天气炎热的夏天，自行车车胎容易因为轮胎内气压过大而爆胎，请说出一种防止爆胎的方法 ______。21*cnjy*com
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23．（2020·越秀·广东实验中学）某同学探究液体内部压强的特点，实验过程如图所示。
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(1)实验前，要通过调试，保证压强计两边玻璃管中的液面______，组装好的压强计中的U形管______（选填“是”或“不是”）连通器；
(2)压强计是通过观察U形管两侧液面的__ ( http: / / www.21cnjy.com )____来显示橡皮膜所受压强大小。将探头放进盛水容器中，探头的橡皮膜受到水的压强会______（选填“内凹”或“外凸”）；
(3)如图甲、乙、丙所示， ( http: / / www.21cnjy.com )将压强计的探头放在水中的同一深度处，使橡皮膜朝向不同的方向，观察到U形管内液面高度差______（选填“不改变”或“改变”）。
(4)若要探究液体压强与深度的关系，应根据______两个图的实验现象进行对比；
(5)为了探究液体压强与液体密度的关系 ( http: / / www.21cnjy.com )，该同学用水和盐水，利用图戊所示的装置进行实验，若橡皮膜出现图示情况，说明隔板左侧的液体对橡皮膜压强_____（选填“大于”“小于”或“等于”）隔板右侧的液体对橡皮膜压强，则隔板______（选填“左”或“右”）侧的液体是盐水。
四、计算题
24．（2021·江西育华学校）小熊家 ( http: / / www.21cnjy.com )的高压锅盖上标有“××铝制品厂18cm压力锅”的字样，如图所示，她测得高压锅限压阀的质量为70g，排气孔的横截面积约为10mm2．则高压锅工作时：（g取10N/kg，设大气压p0＝105Pa）
（1）限压阀的重力；
（2）高压锅内部水蒸气的最大压强；
（3）若锅盖面积为200cm2，则它所能承受的压力至少多大才能保证安全？
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25．（2021·成都市树德实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中学九年级一模）在学校科技月活动中，科技小组的同学设计了一个小型锅炉，其部分结构如图所示。下面是对锅炉结构的介绍：调控水箱高1.5m，其中带有浮球C的横杆ODC（C为浮球的中心）能绕O点转动，DC＝28cm，OD＝2cm；“T”型阀门B下部不计粗细的直杆与ODC杆相连，ODC杆处于水平时阀门B堵住进水口；圆柱体A是锅炉的安全阀，其底面积为10cm2，加热过程中安全阀堵住出气孔，调控水箱与锅炉体始终连通，当锅炉内气压超过1.2×105Pa时，圆柱体A被顶起，排出部分蒸汽。已知外界大气压为1.0×105Pa，不考虑阀门B、横杆OC及浮球受到的重力，g取10N/kg．根据以上介绍和已知条件解决下列问题
（1）为保护锅炉安全，圆柱体A的重力不能超过多少；
（2）若“T”形阀门B受到向下的压力为30N，ODC杆处于水平平衡，此时浮球C浸入水中体积是多少；
（3）按照这个设计，在锅炉加热后，将出现一些问题，请你通过计算说明。
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