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专题14 大气压强和流体压强
一、选择题（共10小题）
1．（2022 雅安）“生活处处有物理，心观察皆学问”。下面对生活中现象解释正确的是（　　）
A．载重汽车车轮数目较多，是为了增大受力面积减小地面受到的压力
B．抛出的实心球在空中继续向前运动，是因为实心球受到惯性的作用
C．运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹，是为了增大接触面的粗糙程度以增大摩擦
D．风沿着窗外的墙面吹过，窗帘会飘向窗外，是因为流体流速大的位置压强大
2．（2023 南通）如图所示，塑料吸盘挂钩在安装使用过程中涉及的物理知识有（　　）
A．压力 滑轮 空气浮力
B．摩擦力 滑轮 大气压强
C．压力 杠杆 空气浮力
D．摩擦力 杠杆 大气压强
3．（2023 菏泽）在我国探索太空的历程中，设计出了多种空中飞行器。下列飞行器中，利用大气压强升空的是（　　）
A．风筝 B．孔明灯 C．火箭 D．地球卫星
4．（2023 滨州）如图所示的实例中，能利用大气压强解释的是（　　）
A．轨道铺在枕木上
B．锅炉水位计显示水位
C．用吸管吸饮料
D．自制喷雾器喷雾
5．（2023 淄博）“做中学”是一种重要的学习方式，小明用吸管进行科学研究，正确的说法是（　　）
A．图甲：吸管的一端做得很尖，是为了减小压强
B．图乙：用吸管制成水气压计，从山下移到山顶时管内的水柱下降
C．图丙：用吸管自制温度计显示温度高低，利用了液体热胀冷缩的性质
D．图丁：用吸管对着两个乒乓球的中间吹气，乒乓球会向两边分开
6．（2023 扬州）如图，下列有关压强的描述正确的是（　　）
A．图1：大型客机飞行时机翼上表面空气流速大压强小
B．图2：安全锤做得很尖是为了减小受力面积，从而减小压强
C．图3：自制气压计从山脚拿到山顶，玻璃管中液柱随外界气压增大而升高
D．图4：向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水，增大水面上方的气压从而降低水的沸点
7．（2022 阜新）“复兴号”动车组在京沈高铁线上每天多车次经过阜新。下列说法正确的是（　　）
A．列车启动后相对于站台是运动的
B．列车启动后速度越来越快是因为受到平衡力的作用
C．列车刹车后不能立即停止是因为受到惯性的作用
D．列车进站时，车体附近空气流速大，压强大，易将安全线内的人“吸”向车体
8．（2022 成都）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，塑料吸盘挂钩靠分子引力贴在墙壁上
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
9．（2022 广州）如图1，连通器中的水静止，此时水面上方a、b处的气压为pa0、pb0。在b上方持续水平吹气，水面稳定后如图2所示，此时a、b处的气压为pa、pb，水面下c、d处水的压强为pc、pd，若大气压保持不变，则（　　）　
A．pc＞pd B．pa＞pb C．pa0＞pa D．pb0＝pb
10．（2023 攀枝花）某学校科学探究小组的同学们制作了如图所示的实验装置。装水的大瓶上端开口，下部侧壁开孔，并与粗细不均匀的水平管及竖直的A、B管连通。小瓶装满水后，开口向下倒扣在大瓶中，并固定在支架上。则下列说法中正确的是（　　）
A．大瓶水位缓慢下降后，小瓶中的水会迅速全部流入大瓶中
B．若同时打开止水阀S1、S2，待水面稳定后，B管的水面高于A管的水面
C．当管内水面稳定后，若用鼓风机在B管管口处沿水平方向吹气，B管内水面将下降
D．若关闭止水阀S2，打开止水阀S1，待水面稳定后，A、B两管的水面与大瓶中水面一样高
二、填空题（共11小题）
11．（2022 聊城）如图所示，小明将装满水的玻璃杯，用薄塑料片盖严杯口并倒置，塑料片不会掉下来，这个现象说明了　 　的存在。
12．（2023 广东）如图所示，用两个吸盘模拟马德堡半球实验。将两个吸盘对接，用力挤压出空气后难以将其分开，说明吸盘内部气体压强　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压强。若在吸盘上戳一个小孔，吸盘内部气体压强会变 　 　。若在海拔更高的地方做同样的实验，将其分开所需的力更小，说明海拔越高，大气压强越　 　。
13．（2023 德州）“山东舰”航母编队出海执行任务，护卫舰与航母不能近距离并排航行，是因为近距离并排航行时舰艇间海水流速大压强 　 　，易造成碰撞事故。
14．（2023 湘潭）旅行中，汽车在公路上快速行驶时，窗外的空气流速大，压强 　 　，窗帘受到向外的力，飘向窗外。车行驶到高山上时，发现密封的零食包装袋鼓起了，这是因为高山上的大气压比山脚下的 　 　（两空均选填“大”或“小”）造成的。
15．（2023 金昌）驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示，头枕是为了减小汽车在　 　 （选填“追尾前车”或“被后车追尾”）时由于惯性造成的伤害，轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力　　 （选填“大于”“等于”或“小于”）静止时对地面的压力。
16．（2022 张家界）直尺是常用的文具，用直尺可以完成小实验。如图，用三角尺的底边将直尺支撑起来，直尺的正中间位置放在三角尺的底边上，使直尺在水平位置平衡，某位同学在直尺的a端上方沿着水平方向用力吹气，观察到直尺a端　　 。（选填“上升”或“下降”）
17．如图所示，玻璃杯中装满水杯口朝下，倒立在水槽中，竖直向上提杯（杯口未离开水面）的过程中，杯内水 　 　（选填“减少”或“充满”）。
18．（2023 海南）物理小妙招，生活更精彩。图甲中，用圆纸筒穿过购物袋的提手提重物就不勒手，这是通过增大　 　来减小压强；图乙是自制简易蛋黄分离器，挤压矿泉水瓶，让瓶口贴近蛋黄，松开手蛋黄被吸进瓶子里，这是利用　　 的作用。
19．（2022 杭州）如图所示，对着两张纸中间用力向下吹气，两张纸会　　 （选填“靠拢”“分开”或“保持静止”），理由是 　 　 。
20．（2022 镇江）如图为自制发球机示意图，当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体压强变　　 。已知球的质量为2.5g，竖直方向受大气压作用的等效面积为12.5cm2，若不计管壁摩擦，当球下方和上方气压差为　　Pa时，球恰能上升；若考虑管壁摩擦，则需要　 　乒乓球上方的风速（g取10N/kg）。
21．（2023 西藏）卓玛学习了大气压强之后，用密度为ρ的液体自制了气压计，气压计放在一楼时，细玻璃管内外液面相平，如图甲所示，她乘坐电梯到达顶楼时，细玻璃管内液面上升的高度为h，如图乙所示。液面上升的原因是随高度的增加，大气压强变　 　 ；已知到达顶楼时瓶内气压为p，请你用题中的物理量符号表示顶楼的大气压强　 　 （结果还需用到符号g）。
三、简答题（共1小题）
22．（2023 营口）把饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴紧在A管的上端，往B管中吹气，则：
（1）A管中的水面如何变化？
（2）固定翼飞机飞行时，机翼上产生升力的原因与之相同。请用所学物理知识解释产生升力的原因，并画出机翼横截面的大致形状。
1．【答案】C
【分析】（1）减小压强的方法：压力一定时增大受力面积；受力面积一定时减小压力；（2）物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性，一切物体都有惯性，惯性只能说“具有”，不能说“受到惯性”或“惯性作用“；（3）增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；（4）流体流速越大的位置压强越小。
【解答】解：A、载重汽车车轮数目较多，是通过增大受力面积减小地面受到的压强，故A错误；B、抛出的实心球在空中继续向前运动，是因为实心球具有惯性，惯性是物体的固有属性，不能说受到惯性的作用，故B错误；C、运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度以增大摩擦，故C正确；D、风沿着窗外的墙面吹过，窗帘会飘向窗外，是因为窗外的流体流速大压强小，窗帘受到向外的压力，故D错误。
【点评】本题考查了减小压强的方法、惯性、增大摩擦的方法、流体压强与流速的关系，属于基础题。
2．【答案】D
【分析】吸盘利用大气压吸附在墙壁上；竖直方向的摩擦力与重力平衡；
图中的挂钩可以看出是杠杆。
【解答】解：塑料吸盘挤压排出空气后利用大气压压在墙壁上，使用时，竖直方向的摩擦力与物体和吸盘的重力平衡；安装过程，拉动挂钩且转动到竖直方向，将吸盘拉紧，此时转动过程相当于杠杆；故涉及到摩擦力、杠杆和大气压，故D正确，ABC错误。
【点评】本题考查大气压、摩擦力和杠杆的应用，属于中档题。
3．【答案】B
【分析】物体在空气中受到的浮力是由于物体上下表面受到的大气压力不相等而产生的，据此分析。
【解答】解：A、风筝是利用流体的流速越快，压强越小，产生升力使得风筝升空的，故A不符合题意；B、孔明灯是利用空气的浮力升空的，而空气的浮力是由于物体上下表面受到的大气压力不相等而产生的，所以孔明灯也是依靠大气压强升空的，故B符合题意；C、火箭是依靠发动机喷气获得反推力升空的，故C不符合题意；D、地球卫星是依靠运载火箭的推力升空的，故D不符合题意。故选：B。
【点评】本题考查浮力的产生原因、大气压的应用，属于易错题。
4．【答案】C
【分析】（1）当压力一定时，受力面积越小，压强越大；受力面积越大，压强越小；（2）连通器的原理：连通器中装同种液体时，液体静止时，液面相平；（3）吸管是利用大气压工作的；（4）流体流速大的地方，压强小。
【解答】解：A、列车的钢轨要铺在枕木上，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，与大气压无关，故A错误；B、锅炉水位计显示水位是连通器，连通器中装同种液体时，液体静止时，液面相平，是利用了连通器的原理，故B错误；C、用吸管吸饮料时，嘴内的气压小于外界大气压，饮料在大气压力作用下被压入嘴中，利用了大气压，故C正确；D、向B管中吹气时，A管上端空气流速大，压强小，而周围大气压不变，水在管内外压强差的作用下上升、喷雾，主要是利用流速与压强的关系，故D错误。
【点评】本题考查了生活中的现象与对应的物理量知识，平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释，提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
5．【答案】C
【分析】（1）压强的大小与压力大小和受力面积有关，据此判断；
（2）大气压强与高度有关，高度越高大气压强越小；
（3）一般液体温度计都是利用了液体的热胀冷缩的性质；
（4）流体在流速小的地方压强较大。
【解答】解：A、吸管一端做得很尖，是在压力一定时，为了减小受力面积，增大压强，故A错误；B、自制气压计从山下带到山顶，外界大气压减小，瓶内气压基本不变，把液体压入玻璃管内，细玻璃管内液柱上升，故B错误；C、自制温度计利用了液体热胀冷缩的性质，故C正确；D、向乒乓球中间吹气时，乒乓球中间空气流速大，压强变小，在流速小的地方压强较大，乒乓球外侧大气压不变，乒乓球外侧压强大于内侧压强，所以乒乓球向中间靠拢，故D错误。
【点评】本题考查了大气压与高度的关系、压强大小的影响因素、流体压强和流速的关系、液体温度计的构造与原理，知识点较多，但都是基础题。
6．【答案】A
【分析】（1）流体中流速大的位置压强小；
（2）增大压强的方法是增大压力或减小受力面积；
（3）自制气压计的原理是瓶内压强等于外界大气压加上水柱的压强；
（4）液体的沸点随气压的减小而降低。
【解答】解：A、大型客机飞行时机翼上表面空气流速大，压强小，下表面流速小压强大，产生向上的升力，故A正确； B、安全锤做得很尖是在压力一定时，减小受力面积，从而增大压强，故B错误； C、自制气压计瓶内压强等于外界大气压加上水柱的压强，从山脚拿到山顶，大气压减小，内部压强几乎不变，因而水柱升高，说明玻璃管中液柱随外界气压减小而升高，故C错误； D、向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水，使得内部水蒸气液化，内部压强减小，减小了水面上方的气压从而降低水的沸点，故D错误；故选：A。
【点评】本题考查改变压强的方法、流体压强、大气压的测量和液体沸点与气压关系，属于综合题，有一定的难度。
7．【答案】A
【分析】（1）若物体的位置相对于所选择的参照物发生了变化，我们就说物体是运动的，若是位置没有变化就说物体是静止的；（2）物体处于静止或匀速直线运动状态叫做平衡状态；（3）物体具有保持原来运动状态不变的性质，称为惯性，任何物体都具有惯性；（4）流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小。比较人和列车之间的压强以及人外侧的压强的大小。
【解答】解：A、列车启动时，列车相对于站台的位置不断发生变化，所以列车相对于站台是运动的，故A正确；B、列车启动时速度越来越快处于非平衡状态，所以列车受到非平衡力的作用，故B错误；C、列车刹车后不能立即停下来，是列车由于惯性要保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故C错误；D、人离进站的列车比较近时，人和列车之间的空气流速大、压强小，人外侧的压强不变，人受到外侧压强大于人内侧受到的压强，人在较大的压强差作用下很容易被压向列车而发生事故，故D错误。
【点评】本题涉及的知识点较多，但难度不大，是一道综合性题目，熟练掌握基础知识即可正确解题。
8．【答案】C
【分析】A、塑料内的气压小于外界大气压，吸盘受到的压力比较大，会有比较大的静摩擦力，所以挂钩靠摩擦力贴在墙壁上；B、吸管一端做成斜切口是减小受力面积，压力一定时，压强增大；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；D、距离地面越高，大气压强越小。
【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。
【点评】本题考查了大气压的认识和应用，属于中档题。
9．【答案】B
【分析】底部连通、上端开口的容器为连通器；连通器的液体静止不流动时，液面是相平的；流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。
【解答】解：吹气前，该装置为连通器，连通器的水静止不流动时，水面是相平的，水面上方的压强是相同的，所以pa0＝pb0；在b上方持续水平吹气，b中液面的上方的空气的流速变大，压强变小，所以pa＞pb；由于b处的流速变大，压强变小，所以pb0＞pb；此时左侧两管相当于是一个连通器，液体密度相同，c、d处深度相同，所以pc＝pd；综上所述，B正确。
【点评】本题考查了液体内部压强的大小、流体压强与流速的关系，难度不大。
10．【答案】D
【分析】（1）小瓶中的水受到大气压的作用；
（2）流体流速大的位置压强小；
（3）上端开口下端连通的容器叫做连通器，连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面的高度总是相平的。
【解答】解：A、小瓶中的水受到大气压的作用，在瓶口没有露出水面前，瓶中的水不会流出，故A错误；B、由流体流速大的位置压强小可知，若同时打开止水阀S1、S2，B管中水的流速较大，压强较小，待水面稳定后，B管的水面低于A管的水面，故B错误；C、当管内水面稳定后，若用鼓风机在B管管口处沿水平方向吹气，B管上方的空气流速加快，压强减小，B管内水面将上升，故C错误；D、若关闭止水阀S2，打开止水阀S1，大瓶、A管、B管构成连通器，待水面稳定后，A、B两管的水面与大瓶中水面一样高，故D正确。
【点评】本题考查了大气压、连通器、流体压强与流速的关系，属于基础题。
11．【答案】大气压强；实。
【分析】此实验是证实大气压存在的最常见的实验，纸片没有掉下来就是因为受到外界大气压对纸片向上压力的作用。
【解答】解：纸板受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强，而纸板受到向上的大气压远大于水对纸片向下的压强，所以纸片不会掉下来，这个现象说明了大气压强的存在。
12．【答案】小于；大；小。
【分析】（1）排出空气可以减小内部压强；放入空气压强增大；（2）大气压随海拔越高，压强越小。
【解答】解：用两个吸盘模拟马德堡半球实验。将两个吸盘对接，用力挤压出空气后难以将其分开，说明吸盘内部气体压强小于大气压强，在内外压力差的作用下，很难拉开。若在吸盘上戳一个小孔，气体进入，吸盘内部气体压强会变大。若在海拔更高的地方做同样的实验，将其分开所需的力更小，说明海拔越高，大气压强越小。
【点评】本题考查大气压的应用和变化，属于基础题。
13．【答案】小
【分析】流体的压强跟流体的速度有关，流速越大，压强越小。
【解答】解：因为在流体中，流速越大的位置压强越小，若航母与其他舰艇在海面航行时，近距离并行，则两舰艇中间水的流速大压强小，两舰艇外两侧水的流速小压强大，从而产生向中间的压强差，容易引起碰撞，所以该航母与其他舰艇在海面航行时，不能近距离并行，否则易造成碰撞事故。
14．【答案】小；小。
【分析】（1）对于流体来说，流速越大的地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大；
（2）大气压强与高度有关，随着高度的升高而降低，据此可比较包装袋内气压与外界大气压的关系。
【解答】解：（1）根据流体压强和流速的关系可知，车行驶时，打开车窗，窗外的空气流速大压强小，窗内的空气流速小压强大，窗帘受到向外的压强大于向内的压强，把窗帘压向窗外；
（2）因为大气压随高度增加而减小，所以山顶上的气压比山脚下的气压低，车行驶到高山上时，外界大气压变小，而密封的零食包装袋内气压不变，袋内的气压大于外部大气压，因此包装袋会鼓起来。
【点评】本题考查压强与流速的关系、大气压与高度的关系，此题密切联系生活，注重了物理和生活的联系，考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。
15．【答案】被后车追尾；小于。
【分析】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
（2）流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。车子静止在水平面上，车子对路面的压力等于重力；当流线型的车子快速行驶时，产生升力，车子对地面压力减小。
【解答】解：（1）在座位的靠背上安装“头枕”，当后车被追尾时，车速度加快，乘客由于惯性会保持原来的运动状态，此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤；
（2）在路面上静止的轿车，轿车对路面的压力大小等于轿车的重力，当轿车在路面上高速行驶时，车顶的空气流速大于车底的空气流速，车上方的压强小于下方的压强，会产生向上的压强差、压力差，从而产生一定大小的向上的升力，使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力，故轿车对路面的压力与静止时相比变小，即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
【点评】本题根据汽车的实验情景考查流体压强与流速关系、惯性等，要求学生能熟练将物理知识应用到生产生活中。
16．【答案】上升
【分析】流体的流速越大的地方，压强越小。
【解答】解：在直尺的a端上方沿着水平方向用力吹气，直尺上端空气的流速大、压强小，直尺下端空气的流速小、压强大，会产生一个向上的压强差、压力差，所以直尺会上升。
17．【答案】充满。
【分析】抓住杯底向上提时，杯内是充满水而没有空气的，故在外界大气压的作用下，水柱不会下降。
【解答】解：杯内是充满水而没有空气的，当竖直向上提杯时，虽然杯内水柱有向下的压强，但这个压强远小于大气压，所以水柱不会下降，故杯内仍然是充满水的。
18．【答案】受力面积；大气压。
【分析】减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；瓶内的空气被挤走，气压减小，这样在外界大气压的作用下，蛋黄就被压进瓶子里。
【解答】解：用圆纸筒穿过购物袋的提手提重物就不勒手，这是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；由于瓶子受挤压，瓶内的空气被挤出，使瓶子内的压强小于瓶子外的压强，在外界大气压和瓶内压强差的作用下，蛋黄被压入瓶内。
【点评】本题考查了改变压强的方法和大气压的应用，属于基础题目。
19．【答案】靠拢；纸片中间气体流速大压强小，纸片中间气体压强小于两侧大气压，在两侧气压差的作用下将纸片向内挤压。
【分析】流体压强与流速的关系是：流体在流速的地方压强小，流速小的地方压强大。
【解答】解：对着两张纸的中间吹气，两张纸中间的空气流速变大，压强变小，小于纸外侧的大气压，产生了一个向内的压强差，将纸压向中间。
【点评】此题主要考查学生对流体压强与流速关系这一知识点的理解和掌握，解决本题的关键是要明确哪里的空气流速大，压强小。
20．【答案】小；20；增大。
【分析】（1）流动的气体和液体都称为流体，流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大；
（2）已知球的质量可求得其重力，由此可知压力大小，已知竖直方向受大气压作用的等效面积，由p可求得球下方和上方气压差；
（3）球恰能上升受到管壁摩擦，若增大乒乓球上方的风速，则球下方和上方气压差越大，据此分析。
【解答】解：当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体流速大，压强小，小于下端管口气体压强，原本静止的乒乓球沿管上升；
球的重力G＝mg＝2.5×10﹣3kg×10N/kg＝2.5×10﹣2N，球下方受到的压力F＝G＝2.5×10﹣2N，受力面积S＝12.5cm2＝12.5×10﹣4m2，球下方和上方气压差p20Pa；若考虑管壁摩擦，则需要增大乒乓球上方的风速，则球下方和上方气压差增大，从而使球沿竖直管上升。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系以及力的作用效果，压强的计算等，难易程度适中。
21．【答案】小；p﹣ρgh。
【分析】（1）大气压去与高度有关，海拔越高，大气压越小；
（2）根据细玻璃管内水柱的平衡，得出内部压强和大气压的关系。
【解答】解：（1）将自制气压计从一楼拿到顶楼时，瓶内的气压不变，而外界气压减小，所以细玻璃管中液面上升，说明大气压随着高度的增大而变小；
（2）顶楼时瓶内气压为p，细玻璃管内水柱的高度为h，则根据p等于细玻璃管内液体柱产生的压强与外界大气压强p0的和可得：外界大气压强为：p0＝p﹣ρgh。
22．【答案】（1）当用B管用力吹气时，A管上端空气流速变大，因为流速大的地方压强小，所以A管上端压强变小，下端大气压没有变化，从而形成了向上的压强差，因此A管中的水面会上升；
（2）飞机的机翼上凸下平，飞机前进时，在相同时间内，空气经过上方的路程长、速度大；经过下方的路程短、速度小。上方空气流速越大，压强越小；下方空气流速越小，压强越大，这样机翼上、下表面存在压强差，因而有压强差，这就是产生升力的原因。
机翼横截面的大致形状，如下图：

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