...wd......wd......wd...專題練習(xí):大氣壓強〔計算題〕1、在日常生活中，為了提高烹煮食物的溫度，縮短烹煮時間，人們利用水的沸點隨氣壓的升高而升高的性質(zhì)制造出了高壓鍋，某種規(guī)格的高壓鍋出氣口的直徑為3.2mm，計算出它的面積約為8mm2。要使鍋內(nèi)的氣壓到達2個標準大氣壓，請你幫助計算該高壓鍋應(yīng)配的限壓閥的質(zhì)量為多少g〔設(shè)外界氣壓為標準大氣壓，標準大氣壓取105Pa，g取10N/kg〕2、小剛今年15歲，因重感冒輸液，針頭插在左手背的靜脈上。其間他必須下床，這時他發(fā)現(xiàn)只有右手把藥瓶高高舉起時，血液才不會回流到輸液管內(nèi)。試根據(jù)這個現(xiàn)象估算，他手上靜脈的血壓比大氣壓強大多少。這個差值相當于多少毫米高的水銀柱產(chǎn)生的壓強〔水銀的密度是13.6×103kg/m3〕3、小杰家的壓力鍋蓋上標有“××鋁制品廠24公分壓力鍋〞的字樣。他測得限壓閥的質(zhì)量是100克，排氣孔的直徑為3毫米，這個壓力鍋正常工作時內(nèi)部水蒸氣的最大壓強相當于大氣壓的多少倍鍋蓋至少要能承受多大壓力才能保證安全〔大氣壓強為1.01×105帕〕4、測得一個24厘米高壓鍋的限壓閥的質(zhì)量為0.1千克，排氣孔的內(nèi)徑為3毫米。如果用它煮水消毒，根據(jù)下面水的沸點與壓強關(guān)系的表格，這個高壓鍋內(nèi)的最高溫度大約是多少T/℃9095100105110112114116118120122124126128130p/千帕70841011211431541631751871992112262392582705、有些家用玻璃茶幾的桌架是用四個塑料吸盤吸附在桌面上的〔圖12所示〕。如果每個吸盤的直徑是4厘米，計算一下，桌架質(zhì)量不超過多少時，抬起桌面就能把桌架帶起。實際上，所能帶起的桌架質(zhì)量總小于上述計算值，請分析原因。6、某教師用“試管爬升〞實驗驗證大氣壓的存在，其做法如下：取兩個直徑相差很小的平底試管，將細試管底部插入裝滿水的粗試管內(nèi)，再將兩試管迅速倒置〔保持豎直〕，會看到細試管慢慢“爬進〞粗試管里，如圖23所示，細試管能否在粗試管內(nèi)豎直向上“爬升〞，取決于開場時插入粗試管的深度，如果插入過淺細試管就不能自動上升。假設(shè)細試管的重為G，外直徑為d，水的密度為ρ0，大氣壓強為p0,請你通過推導(dǎo)計算，答復(fù)以下問題：〔1〕細試管在“爬升〞時，受到大氣對它豎直向上的壓力是多少〔2〕細試管開場插入的深度h0滿足什么條件時，它剛好可以向上“爬升〞。、7、高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器．鍋蓋中央有一出氣孔，孔上蓋有限壓閥，當鍋內(nèi)氣壓到達限定值時，限壓閥被鍋內(nèi)頂起放出局部氣體，實現(xiàn)了對鍋內(nèi)氣體壓強的控制．如以下圖，某高壓鍋鍋體的內(nèi)底面積為S，側(cè)壁豎直，出氣孔橫截面積為S0，限壓閥質(zhì)量為m0，限壓鍋頂部面積為St〔大氣壓強p0〕〔1〕寫出液體沸點與氣壓的關(guān)系；〔2〕求使用高壓鍋時鍋內(nèi)氣體的最大壓強；〔3〕為保證使用安全，不可隨意增加限壓鍋質(zhì)量．如果限壓閥的質(zhì)量增加m，請計算鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對鍋蓋的最大作用力增大多少．8、偽氣功師聲稱有“空手吸盆〞的特異功能，進展招搖撞騙。其做法是先偷偷地把塑料掛衣鉤的吸盤嚴密地壓在平滑的臉盆底面，在大氣壓作用下，塑料掛衣鉤的吸盤和臉盆被緊緊壓在一起，這情況與馬德堡半球?qū)嶒炗挟惽ぶ?。偽氣功師只要用手抓住隱藏著的掛衣鉤，就能把裝有一定質(zhì)量的水的臉盆提起來。小王同學(xué)用受力面積約為12厘米2的吸盤，成功做了“空手吸盤〞表演。假設(shè)當時的大氣壓值約為105帕，請你根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，計算大氣壓對這個小小的塑料掛衣鉤的壓力有多大9、一次龍卷風(fēng)發(fā)生時，屋外氣壓急劇降到9×104Pa，當時門窗緊閉，可以認為室內(nèi)氣壓是標準大氣壓，粗略取105Pa，假設(shè)室內(nèi)屋頂?shù)拿娣e為100m2，這時屋頂所受到的內(nèi)外壓力的差額可達_____N，足以被掀起.10、學(xué)習(xí)了大氣壓的知識以后，小亮對大氣壓強通常有這么大存在疑問，想親自證實一下。小亮買來一個塑料掛鉤，把它的吸盤貼在玻璃餐桌的下外表，如以下圖，測出塑料吸盤與玻璃的接觸面積為；又找來一個輕塑料桶(質(zhì)量可忽略不計)，在桶中裝8L水。(1)桶中水的質(zhì)量是多少?(2)經(jīng)過計算，小亮認為把塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉。請你寫出計算過程和判斷依據(jù)。(g取l0N／kg)(3)當小亮把水桶掛到掛鉤上時，吸盤卻被拉掉了，是大氣壓沒有那么大還是其他原因?請發(fā)表你的看法。11、盛夏時分，“小問號〞王欣同學(xué)在翻開冰箱取飲料時，突然腦海里浮出一個問題：為什么每次開冰箱門都比擬費力?通過仔細觀察他發(fā)現(xiàn)翻開冰箱門時，冰箱里的冷空氣出來，外面的熱空氣進去．當冰箱門重新關(guān)上后，就將這局部熱空氣也關(guān)在了里面，箱內(nèi)熱空氣冷卻收縮．壓強減?。跣琅袛噙@應(yīng)該是開冰箱門費力的一個原因。假設(shè)冰箱門長為0.6m．寬為0.5m冰箱外的氣壓為1×l05Pa，設(shè)冰箱內(nèi)部與外部的氣壓相差求：(1)冰箱內(nèi)氣體壓強多少?(2)冰箱內(nèi)、外氣體對門的壓力各是多少?(3)冰箱門受到的內(nèi)外壓力差相當于質(zhì)量為多少的物體受到的重力大小?(g=10N／kg)12、如圖2.5.12所示，壓力鍋鍋蓋面積4502，限壓出氣孔的橫截面積為0.052,當鍋內(nèi)蒸汽到達2個標準大氣壓時，蒸汽對鍋蓋的壓力是多大當鍋內(nèi)蒸汽到達2.5個標準大氣壓時，鍋內(nèi)蒸汽剛好頂開限壓閥自動放氣，求限壓閥的質(zhì)量是多大〔g=10N/，大氣壓=1.01×105Pa〕13、高壓鍋是應(yīng)用液體沸點會隨著氣壓增大而升高的原理設(shè)計的，如圖為水的沸點跟氣壓的關(guān)系圖象。高壓鍋蓋出氣孔的橫截面積為12mm2，限壓閥的質(zhì)量為84g。請你通過計算并對照圖來判斷；用該高壓鍋燒水，水溫最高可以到達多少〔g取10N/kg，大氣壓值取1.0×105Pa〕14、高壓鍋的鍋蓋通過幾個牙齒似的鍋齒與鍋鑲嵌旋緊，鍋蓋與鍋之間有橡皮制的密封圈，不會漏氣。鍋蓋中間有一排氣孔，上面套著類似砝碼的限壓閥將排氣孔堵住，當加熱高壓鍋(鍋內(nèi)有水、食物)，鍋內(nèi)氣體壓強增加到一定程度時．氣體就會把限壓閥頂起來，蒸氣即可從排氣孔排出鍋外，這樣就不會因為鍋內(nèi)壓強過大而造成爆炸，以確保安全(如圖10)。高壓鍋的限壓閥的質(zhì)量為100.8g，排氣孔的面積為7mm2)。求：1．鍋內(nèi)氣體的壓強最大可達多少?2.設(shè)鍋內(nèi)壓強每增加3．6×103Pa，水的沸點就相應(yīng)的增加1℃，則鍋內(nèi)的最高溫度可達多高?(g取10N／kg：外界大氣壓強為1標準大氣壓，計算時取1×105Pa)15、有一種氣壓保溫瓶其構(gòu)造如以下圖。用手壓下按壓器，氣室上方小孔被堵住，在瓶內(nèi)氣體壓強作用下，水經(jīng)出水管流出。按壓器面積為8厘米2，瓶內(nèi)水面低于出水管口10厘米。要將水壓出管口，瓶內(nèi)水面上方的壓強至少要多大在按壓器上至少要加多大的壓力〔彈簧的平均彈力為1牛，p0=1.01×105帕，g=10牛／千克，按壓器所受重力忽略不計〕專題練習(xí):大氣壓強〔計算題〕1、設(shè)出氣口的面積為S，外界大氣壓為p0，鍋內(nèi)氣壓為p，限壓閥質(zhì)量為m,由pS=p0S+mg,得答案：80g2、104Pa，74mm解析：右手高舉藥瓶時，瓶中液面與針頭的高度差約為1m，這個液柱產(chǎn)生的壓強就等于靜脈血壓與大氣壓之差：△P=ρgh=104Pa由于水銀的密度是水的密度的l3．6倍，所以產(chǎn)生同樣大的壓強，水銀柱的高度，h水銀=0．074m=74mm3、鍋內(nèi)最大壓強是大氣壓強的2.4倍。鍋蓋的有效面積為：S＇=πD24鍋蓋至少要能承受的壓力等于鍋內(nèi)外的壓力差：4、(1)(2)(3)把(1)、(2)代入(3)式(4)代入數(shù)值p=2.4×105帕(5)從表中查出，鍋內(nèi)溫度約為126℃。5、桌架是依靠四個吸盤所受大氣壓力而帶起。假設(shè)吸盤內(nèi)的空氣全被排出，則大氣壓力F=4pS=4×1.01×105帕×3.14×0.022米2=507牛實際上吸盤中的空氣不可能完全被排出，所以實際所帶起的質(zhì)量總小于上述計算值。6、〔1〕F0=p0S=p0πd2/4?！?〕細試管受力情況如圖答3。細試管剛好能“爬升〞時，細試管受力平衡F0=G+F，p0S=G+〔p0-ρ0gh0〕S，h0=4G/πd2ρ0g。7、〔1〕液體的沸點與大氣壓的關(guān)系：液體的沸點隨著外表氣壓的增大而升高，隨氣壓減小而降低．〔2〕大氣壓強p0，內(nèi)底面積為S，出氣孔橫截面積為S0，限壓閥質(zhì)量為m0，限壓鍋頂部面積為St則大氣壓力F0=p0S0，限壓閥重力G=m0g，當限壓閥剛要被頂起時，受力平衡，此時壓力F=F0+G=p0S0+m0g，出氣孔橫截面積為S0，鍋內(nèi)氣體最大壓強p=p=〔3〕鍋內(nèi)氣體對鍋蓋最大壓力的增加量△F=△p〔S﹣S0〕=〔S﹣S0〕=mg﹣mg鍋體對鍋蓋的最大作用力增加量為△F′=△F=mg﹣mg因為S遠大于S0，所以△F′=mg故答案為；〔1〕液體外表氣壓越大，液體的沸點越高；〔2〕使用高壓鍋時鍋內(nèi)氣體的最大壓強p=；〔3〕鍋內(nèi)氣體對鍋蓋最大壓力的增加量△F′=mg．8、120N9、1×10610、解：(1)(2)因為G<F，所以裝水塑料桶掛到鉤上不會把吸盤拉掉。(3)不是大氣壓沒有那么大，可能是吸盤內(nèi)沒有完全壓成真空或吸盤與玻璃接觸面粗糙，有漏氣現(xiàn)象。11、解：〔１〕〔2〕冰箱門的面積〔3〕冰箱門受到的內(nèi)外壓力差為由此壓力相當于質(zhì)量為的物體所受重力：12、75.75g13、14、1.(4分)鍋內(nèi)最大壓強為P=P0+mg/S(公式正確2分=1×105Pa+(0.1008kg×10N/kg)/7×10-6m2=2.44×105Pa。(2分)2．鍋增加壓強為△P=P-P0=1.44×105Pa(2分)水