初中物理竞赛题汇编

竞赛试 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 汇编—压强一、选择题（91年第一届）2.运载重物的大型板车都装有很多车轮，这是为了（）A.增大受力面积，减少对路面的压力。B.增大受力面积，减少对路面的压强C.增大受力面积，即减少压强，又减少压力D.增大受力面积，以减少压强，增大压力答案：B（91年第一届）3.有一只自制的水银气压计，测得的数据偏低，其主要原因是（）A.玻璃管中有空气进入B.水银槽内水银太多C．管子没有竖直放置D.管子太粗答案：A（91年第一届）5.如图，公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下倾斜涵洞相连，两渠水面相平，涵洞中的水流方向，正确的说法是（）A.由于水向低处流，涵洞中的水从乙流向甲B.由于甲侧面洞口在水下位置较，压强较大，涵洞中的水从甲流向乙C.由于两渠水面相平，涵洞中的水不流动答案：C（92年第二届）6．拖拉机的履带是由一块块金属板做成的，每块板上都有一、二条凸起的棱[]A．金属板和它上面的棱都是为了减小对地面的压强B．金属板和它上面的棱都是为了增大对地面的压强C．金属板是为了减小对地面的压强；棱是为了增大对地面的压强D．金属板是为了增大对地面的压强；棱是为了减小对地面的压强答案：C（94第四届）5．手持抽气、打气两用气筒的构造如图1所示，a为筒身，B为活塞，C和J是气门装置，类似于自行车内胎上套有气门芯的气门嘴，起阀门作用。使用这种气筒时[]A．接D气门，起打气作用；接c气门，起抽气作用。B．接D气门，起抽气作用；接C气门，起打气作用。C．向外拉活塞，2个气门都起抽气作用。D．向里推活塞，2个气门都起打气作用。答案：A（94第四届复）6．下图的四种河堤的设计中，最不合理的是[]答案：B（97第七届）2．在下列事例中，目的为增大压强的是：[]A．在坦克的轮子上安装履带B．菜刀钝了，磨一磨C．将背包的背带做得宽一些D．在铁轨下铺设枕木答案：B（97第七届）9．以下有关离心式水泵的扬程及工作原理的说法中，不正确的是：[]A．离心式水泵靠大气压提水，因此其扬程不可能高于10.4米B．离心式水泵的实际扬程可以高达20米以上C．离心式水泵的吸水扬程不可能高于10.4米D．离心式水泵的提水过程不仅仅靠大气压的作用答案：A（98第八届）7．厨房、卫生间里的脏水，通过下水管流到阴沟，我们却闻不到沟里的臭味。这种下水管的示意图是：[]答案：C（07第十七届）5．由于长期的河道淤塞，黄河下游的河床已被抬高。沿河农民通常采用如图3所示的方式，引黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式，下列说法中错误的是()A．这种取水灌溉方式利用了连通器原理B．使用时B端管口必须低于A处水面C．使用时先将管道中灌满水D．高度差B越大，管道中的水流得就越快答案：A（09第十九届）6．如图2甲所示，煤气管道包括户外和户内两部分，二者之间连接着一只煤气表。工人师傅给每户安装完户内管道后，都要检查一下管道是否漏气。有一种检测装置如图2乙所示，在两端开口的透明的U型管中装有水，当U型管两端压强相等时，两侧水面相平。检测时，关闭开关后，用力向用户管道口Y内吹气，然后迅速将U型管的一端Y与用户管道口Y相连接，U型管内水面出现高度差（如图2丙所示）。观察U型管中水面的变化可以判断户内管道是否漏气（）A．若水面高度差逐渐增大，则表明不漏气B．若水面高度差逐渐减小，则表明不漏气C．若水面高度差保持不变，则表明漏气D．若水面高度差保持不变，则表明不漏气答案：D二、填空题（92年第二届）5．医生测量血压时将逐渐以国际单位千帕（l千帕=1000帕斯卡）取代旧单位毫米汞柱。已知水银的密度是13.6×103千克／米3，还知道1帕斯卡=________牛顿／米3，这样就能得出1毫米汞柱=_______帕斯卡。1991年的高等学校招生体检标准 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ，肱动脉舒张压超过11.46千帕的考生不能报考地质勘探等专业，这里11.46千帕=________毫米汞柱。答案：113386（93第三届）4．城市燃气供应行业常用毫米水柱作为燃气的压强单位。JMB-3型煤气表的铭牌如下表所示（铭牌中“压力”指的是压强）。当煤气的压强大于______帕，小于______帕时，这种煤气表可以正常工作。JMB-3型煤气表额定流量2.5m／h使用压力50～300毫米水柱回转数41.7转／分使用介质　　城市煤气出厂日期1991.4　　　北京煤气表厂答案：490；2940（97第七届复）13．如下图所示的三个容器中分别装有酒精、清水与盐水，它们对容器底部的压力相等，则所装三种液体中，质量最大的是________，质量最小的是_______。答案：酒精；盐水。（99第九届）10．如图10内径均匀的U形管内盛有密度不同的两种液体．其中一种液体的密度是ρ1；另一种液体的密度是ρ2，体积是V．且ρ2>ρ1．静止时，两种液体不混合．若U形管的横截面积为S，则两边液面的高度差h等于．答案：（01第十一届）7．图甲所示，为农户用的一种风箱的结构示意图，其中在A、B、C、D四处分别装有单向通风阀门，使得无论向左推或向右推活塞时，风箱都能向灶中送风。若此时正向左推活塞，请在丙图中画出这时阀门的开、闭状态。作图时可参照图乙的画法。答案：7.A、B、C、D处开全状态如图（０３第十三届Ｂ）4．(4分)如图3所示，在某科技馆内陈列着一个模拟“风洞实验室”，一架重15N的模型飞机固定在台秤的秤盘上，当迎风吹向飞机的风速V达到20m／s时．台秤的读数为7N，则模型飞机得到的升力为____N。设由于空气流动，在模型飞机的上方A点和下方B点产生的压强分别为，则PA_____PB．(选填“>"、“<"或“=”)答案：8；<（05第十五届）1．(3分)在装修房屋时，工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记，如图2所示。他们这样做的目的是_________________________，在做标记时用到的物理知识是_____________________________________。答案：找水平位置　连通器原理（06第十六届）3．(3分）在海拔3000m以上的高原地区，汽车发动机的冷却水容易沸腾，这是因为高原地区的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后，由于空气稀薄会产生缺氧反应，为了得到足够的氧气，人会不自觉地进行深呼吸，这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更（选填“大”或“小”）一些。答案：气压低（或小于1标准大气压），水的沸点降低（或低于100℃）；大（０８第十八届）3．图5所示的是医院为病人输液时用的吊瓶，瓶中插入两条管子，A管是输液管、B管是空气管。在输液的过程中，如果发现病人的血液沿输液管回流，可将吊瓶适当地升高，血液就会随着药液重新流入患者的血管而不再回流。这是因为当吊瓶升高后，增大了流入患者血管药液的，阻止了血液的流出。B管的作用是。答案：压强；使瓶内保持一定的气压（与大气相通）三、实验题(94第四届)四、（6分）利用日常生活中装饮料的塑料空瓶可以做演示液体压强或大气压强存在和性质的物理实验。请就演示液体压强和大气压强的实验各举一个实例。要求制作方法简单，并只附加少量其他辅助器材，写明制作方法、实验步骤和说明了什么物理内容。答案：演示液体压强的实验：1．在不同高度处扎小孔；注入水；演示液体内部压强随深度变化。2．在同一高度处不同方向扎小孔；瓶中装满水，盖紧盖，挤瓶，说明帕斯卡定律。3．去瓶底，扎上橡皮膜；筒内装水，橡皮膜向下凸出，说明液体对容器底有压强。演示大气压强的实验：1．在盖上扎小孔；放入水中，挤压瓶后松手，水进入瓶中，说明大气压强存在。2．去瓶底，配以活塞；放入水中，水随活塞上升而上升，说明大气压强存在。3．用一硬纸片，做覆杯实验，说明大气压强存在。（98第八届复）一、（8分）如图1所示，是一种自行车的打气筒的截面示意图，其中有一处地方结构没有画全，请根据打气的原理和过程，在图上补全结构，并用文字简要说明这种打气筒跟普通气筒不同的打气原理。答案：如图1所示，在小筒右侧进气管处应装有活门，空气只能进入小筒，不能从小筒回到右侧大筒。这种气筒的特点是：打气时能在小筒中储存压缩气体，比较均匀地向车胎里打气。（99第九届）三、（5分）在趣味物理表演会上，小明展示了如图所示的蓄水和放水装置。如果原来水箱是空的，注水时水箱中的水位高于哪点时排水口才有水流出？如果原来水箱是满的，放水时水箱中的水位降到哪点时排水口才停止出水？如果进水口不停地向箱中注水，但进水流量较小，使得当出水口有水流出时，进水流量小于出水流量，这种情况下排水口的水流有什么特点？答案：注水时水位高于D点才有水流出，水位降到C点才停止出水。排水口会间歇式地放水。（01第十一届）4．（6分）要学好物理就要多动手实验。请你列举出用大塑料可乐瓶制成的三种物理实验器具，并简述制作过程及用它所演示的物理现象。答案：①制作量杯　用实验室已有的量筒定量地向瓶中倒入水，并刻上刻度②作液体侧压强实验器　在瓶的测壁不同的高度处扎等大的小孔，倒入水后，从水流的情况可以直观地反映液体内部的压强随深度的增大而增大．③演示喷雾器　用细塑料管插入加盖的盛水可乐瓶，用手使劲捏可乐瓶，水会成雾状从细塑料管中喷出．（01第十一届）四、（10分）小英设计了一个实验，验证水的内部压强和水深的关系，所用的装置如图所示，增加细管内的砂粒可以改变细管沉入水中的深度。指出所作的测量工具，并用字母表示需要测量的物理量。逐条写出实验步骤。根据测量量导出在不同深度处计算压强的公式。说明怎样通过实验结果判断水的内部压强是否与水深成正比。答案：1．需要用的测量工具是直尺；需测量细管的直径D和细管沉入水中的深度H1，H2．2．实验步骤：①测出细管的直径D；②在细管中加入少量砂粒，将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度H1；③增加细管中的砂粒，再将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度H2．3．导出计算压强的公式．平衡时，细管（含砂粒）所受重力G管与所受浮力F浮相等，即G管=F浮又G管F浮水水g故得水g4同样可证水g所以说明水的内部压强与水深是成正比的．（０２第十二届）3．（6分）厕所的坐便器在冲水之后由自来水自动上水，当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住进水口，停止上水（图5）。有一种水箱的浮标，形状是中间有隔断的圆柱体，隔断的中部有小孔通过塑料管连在一个阀门上（图6）。阀门安装在便器坐圈的下面，平时是闭合的，当坐圈落在便器上并受到压力时阀门打开，塑料管与大气相通。（1）说出这种设计的目的。（2）说出这种设计的工作原理，特别要指出在什么地方用到了什么物理知识。答案：略(02第十二届)八、（12分）回答下面三个问题。（1）图7中的两个实验现象说明气体的压强与什么因素有关？有什么关系？甲　下垂的两张纸，向中间吹气，这两张纸相互靠拢。乙　向饮料管A吹气，饮料管B中的液体会上升并从管口喷出。图7有关气体流动的两个实验（2）用细线吊起一个空的塑料饮料瓶，用手转动饮料瓶，使它绕对称轴线旋转。转动的塑料瓶带动四周的空气绕它旋转。如果这时用电扇向它吹风，由于瓶的转动，它两侧的风速将不一样（图8）。按照第（l）小题中发现的规律，旋转着的饮料瓶应当向哪个方向移动？请在图中标出。（3）乒乓球前进过程中由于不同的旋转方向会沿不同的径迹运动。运动员用三种不同的击球方法把乒乓球击出，请判断，图9中l、2、3三条径迹哪一种是上旋球（图中沿逆时针方向旋转）的、下旋球（图中沿顺时针方向旋转）的。不转球的。说明你为什么认为上旋球应该沿着你所选的径迹运动。答案：略（０３第十三届Ｂ）六、(8分)高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气。锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅(锅内有水、食物)，锅内气体压强增加到一定程度时．气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全(如图10)。已知高压锅的限压阀的质量为100.8g，排气孔的面积为7mm2)。求：1．锅内气体的压强最大可达多少?2.设锅内压强每增加3．6×103Pa，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高?(g取10N／kg：外界大气压强为1标准大气压，计算时取1×105Pa)答案：1.(4分)锅内最大压强为P=P0+mg/S(公式正确2分)=1×105Pa+(0.1008kg×10N/kg)/7×10-6m2=2.44×105Pa。(2分)2．锅增加压强为△P=P-P0=1.44×105Pa(2分)水的沸点增高△t=(1.44×lO5／3.6×103Pa)℃=40℃(1分)所以，锅内温度最高可达：t=100℃+40℃=140℃。(1分)（０３第十三届复）一、现在许多平房和多层建筑的屋顶都安装了太阳能热水器，用于家庭洗浴。试分析热水器对供水压力、水管强度两方面的要求。答案：设热水器距地面的高度为h，热水器中的水在地面附近产生的压强为p＝ρgh供水管要能把水送到热水器上，水压要大于p。（到此可得15分，答出以下再加4分）例如：楼顶高10m，要求供水压强大于p＝ρgh＝10​​3×10×10＝1×105Pa，相当于标准大气压。底层的水管要能承受105Pa以上的压强，顶层水管的耐压要求可以低些，例如直接与热水器相连的水管可以用塑料管。（07第十七届)1．小华感冒咳嗽，妈妈给她买了“双黄连口服液”。粗心的小华将口服液盒内特制吸管弄丢了，只好拿来一根饮料吸管插入瓶中，结果她费了很大的劲才把药液“吸”上来。后来，她发现这两种吸管的形状不一样：饮料吸管外壁光滑，口服液吸管外壁有棱，两种吸管的截面形状如图7所示。请你运用物理知识解释为什么两种吸管“吸”药的效果不同。答案：吸管插入药液后，由于饮料吸管的外壁光滑，它与药液的橡胶瓶盖紧密接触，空气不能进入，因此很难“吸”上药液。而药液吸管的外壁是有棱角的（或凹凸不平），利于空气的进入，药液在大气压的作用下被压入口中。（０８第十八届复）三、（共15分）家庭水暖又叫“土暖气”，是我国北方广大农村及一些城市使用的一种取暖设备，图3是一种家庭水暖的安装示意图，其中下水管的D端比A端略高，其坡度为1:100。请看图思考并回答以下问题：1．这种水暖设备并没有应用水泵，但是当点燃锅炉后，水便可以在管中按箭头所示方向自行流动。请具体分析管中的水流动的原因是什么。2．为什么要安装放气阀？3．使用该套设备时，对水箱中的水位高低有什么要求？答案：1．在管中A点附近取一截面，截面右侧水管ABC段中的水温高，密度ρA右小；…（2分）水经暖气片放热后，温度降低，所以水管CDA段中的水温较低，密度ρA左较大…（2分）根据液体压强公式p=ρgh，A截面左侧CDA段中的水产生的压强大于右侧ABC段水的压强，因此水管中的水会按逆时针方向流动。…（2分）同时安装水管时又有一定的坡度，即D端高、A端低，为水的逆时针流动创造了有利的条件…（2分）（说明：只说明“上暖气”中水的流动是对流，而没有详细解释的给2分）2．当水管中有空气时，气泡会沿管道向上移动，并汇集在最高处，包括管道中向上凸起的部分、暖气片的顶部等处。…（3分）如果汇集的气体过多，会形成气柱，分断了水管中的水，阻碍水的流动，从而影响用热水供暖的效果。…（2分）3．水箱中的水位一定要高于整个循环水路的最高点，才能在整个循环水路中灌满水…（1分）否则循环水路中就会有空气，水就不能正常流动，从而影响用热水供暖的效果。（０８第十八届复）五、（18分）医院里的护士使用如图5所示的装置给患者输液。小雨发现照这样做法，护士为患者多次更换药瓶比较麻烦，于是就设计了图6所示的三瓶串接的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。请分析回答：1.图5中药液为何会匀速滴下？2.图6中哪个药瓶中的药液先流完？为什么？3.根据病房的现有条件，如果要估测出输液过程中的一滴药液的质量，需要收集哪些数据，请写出表达式，并简要说明估测中作了哪些近似处理。答案：1．如答图1为例说明输液过程：开始时瓶中气体的压强大约是1个大气压，药瓶吊在高处，从瓶中液面到插在病人血管中的针头处有相当大的高度差，这段液柱产生的压强使针头处药液的压强较大，大于血管中的压强，药液自动流入血管。…（2分）药液流出使瓶中的（一定质量的）气体体积变大，压强降低，瓶中气体压强小于大气压，大气压强将空气从进气管压入瓶中，使瓶中空气的压强基本上保持在一个大气压（一个大气压相当于10.3m高水柱产生的压强，而在输液情况下液面升降幅度不足0.2m，可见压强相当稳定），使药液均匀地流下。…（2分）2．甲瓶的药液先流完。…（1分）因为甲、乙、丙三瓶采用串联的方式，其工作情况是这样的：药液从丙瓶中流下，丙瓶中空气体积增大、压强下降，乙瓶中空气将乙瓶中药液压入丙瓶补充，使丙瓶液面保持不变。…（1分）药液从乙瓶中流至丙瓶后，乙瓶中空气体积增大、压强下降，甲瓶中空气将甲瓶中药液压入乙瓶补充，使乙瓶液面保持不变。…（1分）药液从甲瓶中流至乙瓶后，甲瓶中空气体积增大、压强下降，大气压将外界空气压入甲瓶，甲瓶中液面下降。…（1分）液体如此流动，直到甲瓶的药液全部流完，这时甲瓶中空气与外界直接连通，连接甲、乙两瓶的管子相当于甲瓶当初的进气管。…（1分）以后的过程是药液从丙瓶流入血管，乙管中药液流入丙瓶补充，空气流入乙瓶，直至乙瓶中药液流完，乙瓶与大气直接连通。然后才是空气直接进入丙瓶，直到丙瓶中药液逐渐流完。…（1分）（说明：大致按分析的几步计分即可）3．收集数据和计算步骤如下：①从药瓶上的刻度读出瓶中药液的体积V1…（1分）②当某一滴药液刚好落下时数“0”开始记时，当数到第“n”个液滴滴下时停止记时，记下所用时间t0…（1分）③算出一个液滴下落的时间间隔为：T=n…（1分）④记下完成一瓶滴注的时间t…（1分）⑤算出一瓶药液的总滴数N=nt/t0…（1分）⑥算出每滴药液的体积为：V0=V/N=Vt0/（nt）…（1分）⑦则每滴药液的质量为m=ρ水V0=ρ水Vt0/（nt）…（1分）上述估算中两处作了近似处理：①把药液的密度看作水的密度。②忽略了输液结束时瓶中残留的药液。…（1分）（说明：大致按分析的几步计分即可）（10第二十届）4.小丽在厨房帮妈妈做饭时发现菜刀上有两种孔，如图9所示，她对这两种孔的作用不了解。请你给她解释图中孔①、②的作用。答案：有两个要点：(1)孔①是挂刀孔，用此孔把菜刀挂在墙(或支架)上；(2)孔②为透气孔，在切菜的时候，透气孔中的空气会在菜片和菜刀之间形成—隔层，避免大气压将菜片直接压紧在菜刀上而增人切菜阻力；同时菜片和菜刀之间的空气可使菜片脱落而不粘刀。（10第二十届）5.中新网2009年5月20日电：英国《每日邮报》19日刊登了一组照片，如图10所示。灰鹅在飞行途中突遇强风，这只艺高胆大的灰鹅做出了令人吃惊的动作——以飞行方向为轴线，横向转体180度，但最难的是——它的头部依然保持着正常飞行时的姿态！虽然这看起来有些不可思议，连世界上最优秀的运动员都会被其柔韧的鹅脖所折服。请你思考并回答，灰鹅这样转体的效果是什么，为什么？答案：有四个要点：(1)迅速降低高度；(2)这样转体可使翅膀下方空气流速大于上方空气流速：(3)根据流速大的地方压强小，流速小的地方压强大的规律；(4)灰鹅受到的向下的压力大于向上的压力从而使灰鹅受到空气的压力的合力方向向下，有助于灰鹅迅速降低高度，躲避强风，使飞行更安全。四、计算题（91年第一届）七、（7分）压力锅直径为24厘米，限压出气口直径为3.5毫米，限压阀质量为100克，使用时，压力锅内外最大压强差为多少？合多少标准大气压？锅盖与锅的接口处至少能承受多大的压力？答案：1atm,4600N（91年第一届）十，(8分)市场上有一种圆形软塑料吸盘，把它按在玻璃上，挤出它与玻璃之间的空气，它就可以“吸”在玻璃上，如图所示；请你利用这样的吸盘、弹簧秤和刻度尺来估测大气压强的数值。要求：1．写出操作步骤；2．导出大气压强的计算式。答案：操作步骤：（1）用刻度尺测出吸盘压平时的直径；（2）用细线系住吸盘背部，把它吸在洁净的玻璃或其它光滑的平面上；（3）用弹簧秤勾住细线，沿垂直于玻璃面的方向拉吸盘，记下吸盘脱离玻璃时弹簧秤的最大示数F（4）p=(93第三届)七、（8分）有些家用玻璃茶几的桌架是用四个塑料吸盘吸附在桌面上的（图12所示）。如果每个吸盘的直径是4厘米，计算一下，桌架质量不超过多少时，抬起桌面就能把桌架带起。实际上，所能带起的桌架质量总小于上述计算值，请分析原因。答案：桌架是依靠四个吸盘所受大气压力而带起。假设吸盘内的空气全被排出，则大气压力F=4pS=4×1.01×105帕×3.14×0.022米2=507牛实际上吸盘中的空气不可能完全被排出，所以实际所带起的质量总小于上述计算值。（95第五届）五、（6分）有一种气压保温瓶其结构如图所示。用手压下按压器，气室上方小孔被堵住，在瓶内气体压强作用下，水经出水管流出。按压器面积为8厘米2，瓶内水面低于出水管口10厘米。要将水压出管口，瓶内水面上方的压强至少要多大？在按压器上至少要加多大的压力？（弹簧的平均弹力为1牛，p0=1.01×105帕，g=10牛／千克，按压器所受重力忽略不计）答案：管口与瓶内水面之间的压强差水面上的压强P=P0+P水=1.01×105+1.0×103=1.02×105（帕）(2)克服压强差所需的压力F水=P水S=1.0×103×8×10-4=0.8（牛）(3)考虑克服弹簧弹力后所需的压力F=F水+F弹=0.8+1.0=1.8（牛）(4)（96第六届）五、（6分）某地下油层的压强为2.10×107帕。从地面向此油层钻一口油井，自油层顶部向上计算，原油自喷时可能达到的最大高度为多少？若油层距地面2000米，油井直径为10厘米，要阻止原油喷出地面，至少要向出油口施加多大的压力（原油密度为0.9×103千克／米3）？答案：由p=ρgh得代入数据，得h=2381米(2)油层距地面h1=2000米地面处油压P＇=P-ρgh1(3)P＇=3.36×106帕S=7.85×10-3米2F=p＇S(5)F=2.64×104牛(6)（96第六届复）二、（15分）小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂24厘米压力锅”的字样，他测得限压阀的质量是100克，排气孔的直径约为3毫米。这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（大气压强为l.01×105帕）答案：设大气压为P0，代入数值，得P=2.4×105帕。所以，锅内的最大压强为大气压强的2.4倍。锅盖承受的压力等于锅内、外的压力差，即代入数值，得F=6.3×103牛。（97第七届复）四、（12分）小杰家的压力锅盖上标有“××铝制品厂24公分压力锅”的字样。他测得限压阀的质量是100克，排气孔的直径为3毫米，这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（大气压强为1.01×105帕）答案：锅内最大压强是大气压强的2.4倍。锅盖的有效面积为：S＇=πD24锅盖至少要能承受的压力等于锅内外的压力差：（2000第十届）四、（6分）测得一个24厘米高压锅的限压阀的质量为0.1千克，排气孔的内径为3毫米。如果用它煮水消毒，根据下面水的沸点与压强关系的 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 ，这个高压锅内的最高温度大约是多少？ T/℃ 90 95 100 105 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 p/千帕 70 84 101 121 143 154 163 175 187 199 211 226 239 258 270答案：(1)(2)(3)把(1)、(2)代入(3)式(4)代入数值p=2.4×105帕(5)从表中查出，锅内温度约为126℃。（02第十二届复）六、（14分）小刚今年15岁，因重感冒输液，针头插在左手背的静脉上。其间他必须下床，这时他发现只有右手把药瓶高高举起时，血液才不会回流到输液管内。试根据这个现象估算，他手上静脉的血压比大气压强大多少。这个差值相当于多少毫米高的水银柱产生的压强（水银的密度是13.6×103kg/m3）？答案：104Pa，74mm解析：右手高举药瓶时，瓶中液面与针头的高度差约为1m，这个液柱产生的压强就等于静脉血压与大气压之差：△P=ρgh=104Pa由于水银的密度是水的密度的l3．6倍，所以产生同样大的压强，水银柱的高度，h水银=0．074m=74mm（05第十五届复）二、（14分）类比水压是形成水流的原因，李楠同学猜想，血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度一定的血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，即。那么，要想让血液匀速流过，血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为时，两端所需的压强差为；若血管截面积减少10%时，为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液，压强差必须变为。请你通过计算比较的大小，说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。答案：假设截面积为时的压强差为，流速为，假设截面积为时的压强为，流速为；依题意可列方程：①（3分）②（3分）由①、②两式可得：③（2分）又相同的时间内流过同样体积的血液，所以有：④（2分）由④式可得⑤（2分）⑤式代入③式可得＜1即＜，说明血管变细血压增高，血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。（０７第十七届复）五．(12分)我们已经知道，肺活量是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体的体积，单位是毫升(m1)。肺活量是身体机能的重要指标之一，对青少年的成长及日后身体是否健康都关系重大。我们要注意增强自身的肺活量。图2所示的是一种测定肺活量的实用方法，图中A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒，测量前排尽其中的空气(即测量前筒内充满水)。测量时，被测者吸足空气，再通过B尽量将空气呼出，呼出的空气通过导管进入A内，使A浮起。测得圆筒质量为m，横截面积为s，筒底浮出水面的高度为H，大气压强为po，求：1．此时圆筒内气体的体积。2．此时筒内气体的压强。3．“肺活量体重指数”是人体重要的呼吸机能指数，它主要通过人体的肺活量与体重的比值来反映肺活量和体重的相关程度，用以对不同年龄、性别的个体与群体进行客观的定量比较分析。肺活量体重指数：例如，我国初三年级男生肺活量体重指数标准：67以上为优秀；50～66为良好；33～49为及格；32以下为不及格。如果体重60kg的小强用上面的肺活量仪测肺活量，测得H=18cm，已知筒A的质量为200g，横截面积为200cm2，请计算他的肺活量体重指数是多少?答案：1．因为圆简漂浮在水面上，所以有F浮=G=mg…1分又据阿基米德原理F浮=P水gV排……1分所以P水gv排=mg,，v排=m/P水………1分筒内气体的总体积V=V排+SH=m/p水+SH……1分2．如题图2，筒外水面比筒内水面高出高度为h=V排/S=m/（P水S）…2分由分析得：筒内气体压强为P=（P0+P水gh=P0+P水gm/（P水S）=P0+mg/s……2分3．他的肺活量为V=V排+SH=m/p水+SH=200g/（1g/cm3）+200cm2×18cm=3800cm3=3800ml……2分肺活量体重指数=肺活量/体重=3800/60=63（ml/kg）（09第十九届复）二、（16分）小明家的高压锅锅体直径为24cm，排气孔内径为4mm。小明不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。1．请你根据 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 给出的数据，通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀。(说明书标有：当大气压为105Pa时，该锅最高温度为120℃。已知：水的沸点与压强的关系如图1所示，取g=10N/kg)2．请你说明如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题。答案：1．由图1可知，当锅内温度为120℃时，锅内压强p=1.8×105Pa此时限压阀受力：F0+G=F设安全阀的质量为m，则有：p0S+mg=pS……2分可得：m=kg=0.1kg=100g所以，应该买质量为100g的限压阀。2．如果买了另一种质量为60g的限压阀，使用时会出现锅内的最高气压值偏小，锅内温度不能达到120℃的后果。五、综合（91年第一届）4．有一种农村柴灶风箱，在推、拉活塞时都能向灶内吹风，图中活塞正在向右运动，请你在A、B、C、D各装一个阀门，画出此刻它们的开合状态。答案：（97第七届）1．体检时一位同学记录了自己的一些测量结果，其中有三项忘记写单位了，请你替他补上：他的身高是1.57_____，体重（质量）是40_______，血压的收缩压是1.5×104_____。答案：米，千克，帕（97第七届复）2．如图所示，放在水平桌面上的容器A为圆柱形，容器B为圆锥形，两容器本身的质量和底面积都相同，装入深度相同的水后，再分别放入相同质量的木块，如图所示，下列说法中正确的是：[]A．放入木块前，两容器对桌面的压力相等B．放入木块前，由于A容器中的水多于B容器，所以A容器底部受水的压力大于B容器C．放入木块后，两容器底部所受水的压力相等D．放入木块后，B′容器底受水的压力大于A′容器底所受水的压力答案：D竞赛试题汇编—浮力一、选择题（91年第一届）4．体积为0．05米的救生圈重100牛顿，体重为400牛顿的人使用这个救生圈，则()A．人或圈可以部分露出水面。B．人和圈没入水中后可以悬浮在水中。C.人和圈会沉没下去D．要做出正确判断，还需知道人的体积。答案：A（91年第一届）4.一杯浓桔子汁加入了冰块后刚好不会溢出。如果冰块完全熔解，杯中桔汁（）A.将会溢出B.液面将会下降C.仍然刚好不会溢出答案：A（93第三届）13．图7所示，水中有甲、乙两支密度计，水面与甲的最上端刻度齐，与乙的最下端刻度齐，在回答“测牛奶的密度应该用哪支密度计？”这个问题时，一位同学用到了以下7句话：(1)把密度计放入牛奶中它会漂浮在液面上：(2)密度计漂浮在任何液体的液面上时，它所排开的液体受到的重力都与它自身受到的重力相等；(3)牛奶的密度大于水的密度；(4)一定体积的牛奶受到的重力大于同体积的水重；(5)密度计排开较小体积的牛奶就可以获得足够的浮力；(6)密度计漂浮在牛奶中的位置要比在水中的位置高一些；(7)应该选用密度计甲。这些话中有的是多余的，采用下列哪种说法可以把问题讲得既精练又准确？[]A．(1)(2)(3)(4)(6)(7)B．(2)(3)(5)(6)(7)C．(2)(3)(5)(6)D．(2)(3)(4)(7)答案：B（94第四届）4．有四种飞行器：（l）直升飞机；(2)飞艇；(3)热气球；(4)滑翔机。其中利用空气浮力升空的是[]A．(1)和(4)。B．(2)和(3)。　C．(1)和(3)。D．(2)和(4)。答案：B（94第四届复）4．在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中，如果水底布满石头，以下体验和分析合理的是：[]A．脚不痛。因人越来越轻B．脚越来越痛。因人越来越重C．脚不痛。因水底对人的支持力越来越小D．脚越来越痛。因水底对人的支持力越来越大答案：D（96第六届）12．如图3，烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯口相平。待这些冰块全部熔化后，[]A．将有水从烧杯中溢出B．不会有水从烧杯中溢出，杯中水面也不会下降。C．烧杯中水面会下降D．熔化过程中水面下降，完全熔化后有水溢出。答案：B（97第七届）4．利用空气浮力升空的飞行器是：[]A．飞艇B．直升机　　　C．滑翔机D．火箭答案：A（99第九届复）1．水糟内有盐水，盐水上漂浮着一块冰(ρ冰=O．9×103千克/米3)．这块冰全部溶化后，水糟的液面()A．仍保持不变B．将下降C．将上升D．无法判断答案：C二、填空题（91年第一届）2．北京观象台每天四次放出气象探空气球。气球所载仪器及球皮的总质量为2．7千克，球内所充气体为氢气，已知氢气球的密度为0．09千克／米3，空气的密度为1.29千克／米3。为使这样的气球升空，球内所充氢气的体积至少应为米3。答案：2.25（91年第一届）3.用铜线绕在木筷的一端可以制成一个密度计。把这样的密度计先后放在A、B两种液体中，它的位置如图所示，密度大的是种液体。如果把这支密度计放在比A、B两种液体密度更小的C种液体中，密度计露出液面部分比在A、B两种液体中更。答案：B,少（94第四届复）2．一杯中装有冰水混合物，冰完全溶解后，杯中水面高度将______；碗中水面木板上放一石块，石块掉入水中被水淹没，水面高度将______。答案：不变；下降。（95第五届）2．儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包缝在背心上。使用时，穿上这种“救生衣”，泡沫塑料位于人的胸部。为确保人的安全，必须使人的头部露出水面儿童的体重约为300牛，人的密度约为l.06×103千克／米3，人的头部体积约占人体总体积的十分之一，泡沫塑料的密度约为10千克／米3，则此儿童使用的“救生衣”的最小体积为______。答案：4.67×10-2米3（97第七届）8．1978年夏天，法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为3.3万立方米的充氦气球升入高空。如果气球本身所受的重力（不包括里面的氦气）是它在低空所受浮力的1/4，气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是_______千克。（常温时一个大气压下空气的密度是1.29千克/米3，氦气的密度是0.18千克/米3）答案：2.6×104（97第七届复）14．如图所示，天平平衡后将天平制动，再把一实心物体A放入左盘盛满水的溢杯中（溢出的水将落在盘外的杯中），待物块在水中稳定后，再松开制动观察天平，若物块A的密度大于水的密度，则天平将会________，若物块A的密度小于水的密度，则天平将会___________。答案：失去平衡，左盘下降；保持平衡（98第八届）4．某地质勘探队将设备装在木筏上渡河，若不载货物，人和木筏共重为G，木筏露出水面的体积是木筏总体积的1/3，则此木筏的载货重至多为________。答案：G／2（99第九届）3．已知空气的密度为1.29千克/米3，人体的平均密度与水的密度相当。质量为60千克的人在空气中受到的浮力大约是___牛。答案：0.76。答案在0.757至0.774之间都给分（99第九届复）4．有一空心球，将它放入水中静止时，露出水面的部分占整个球体体积的1/3；若把球的空心部分充满水，则它可悬浮于水中的任一位置．此球空心部分的体积与整个球体体积之比是．答案：1：3三、实验题（01第十一届）3．（4分）节日里氢气球飘向高空，越来越小，逐渐看不见了。设想，气球最后可能会怎样。根据你所学的物理知识作出预言，并说明理由。答案：有两种可能。一是因为高空中的气体逐渐稀薄，压强降低，气球上升过程中，球内压强大于球外压强，气球不断膨胀，最后“爆炸”破裂。另一是因高空的空气较稀薄，气球上升过程中所受浮力逐渐减小，当浮力等于重力时，气球上升的速度最大．然后，浮力小于重力，气球开始向上做减速运动．在气球的速度为零之后，又加速下落，浮力逐渐变大，当气球通过浮力等于重力的位置后，浮力大于重力，气球开始作向下的减速运动．在气球的速度减为零之后，又开始加速上升．如此反复，气球将在浮力等于重力这一特殊位置附近上、下往复运动．（04第十四届）2．（4分）在远洋轮船的船舷上，都漆着几条“载重线”。轮船满载时，水面不能超过规定的载重线。如图5所示为一艘远洋轮船及载重线的示意图，其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。运用你学过的物理知识，分析一下这种标识说明了什么？答案：不同海域的海水的密度不一样，北大西洋的海水密度比印度洋的密度大（10第二十届）2．2008年8月1日，京津城际高速铁路正式开通运营，使用的是国产“和谐号”CRH3型动车组（如图7所示）。该车车厢内部设有独特的空气调节系统，夏天送冷风时，车顶中部和下部的送风量之比约为3：1；冬天送热风时，车顶中部和下部的送风量之比约为1：3.这样送出的风平和、均匀，保障车厢各处温度适宜。请定性解释采用这种送风比例设计的原因。答案：有两个要点：（1）温度低的空气密度大，冷风从车顶吹进来后，快速下沉，结合窗口送风可使整个车箱温度很快均匀降低。（2）温度高的空气密度小，热风从下部吹进来后，快速上升，结合车顶送风可使整个车箱温度很快均匀升高。四、计算题（93第三届）五、（7分）图10为一种设计中的牲畜饮水用自动装置。底盖A平时顶住水箱的出水口，一旦饮水槽水位下降，浮子受到的浮力减小，水就从小箱流入饮水槽。设计中水箱水位最高为60cm，水箱出水口直径是6cm，底盖A及竖杆B的总质量是420g，浮子D的质量是580g，体积是2dm3，横杆C的质量可以忽略。通过计算说明，这个自动装置在水箱蓄满水时不能正常工作。答案：如图13所示，作用于底盖、竖杆和浮子的力有：向上的浮力：F浮=ρVg=103×2×10－3×9.8=19.6（牛）向下的总重力：G总=(0.42+0.58)×9.8=9.8（牛）水箱的水向下的压力：F压=ρghS=103×9.8×0.6×3.14×0.032=16.6（牛）∵向下的力的总和F向下=G总+F压=26.4牛＞F浮∴底盖A将下移，装置无法正常工作。（99第九届复B）二、（10分）小明用薄玻璃管做了一个液体密度计，他先把管的下端密封，装入少许铅粒，然后竖直放入水中，在水的位置做个刻度，标为1.0。这个刻度的单位是什么？如果再设法做出其它刻度，较大的刻度是在上面还是在下面？管中为什么要放入铅粒？如果不放入铅粒，对这种物质的密度有什么要求？答案：1.0的单位是g/cm3，较大的刻度在下面。管中放入铅粒是为了使管能直立在液体中，如果不放铅粒而放别的颗粒，这种物质的密度越大越好。（02第十二届）五、（8分）小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放在水中，液面到木杆下端的距离为16.5cm，再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为14.5cm。如果所用铅丝的体积很小，可以忽略，小明测得的盐水密度是多少？答案：１.14×103kg/m3（02第十二届复）四、（14分）已知空气的密度为1.29kg/m3，估算人体在空气中受到的浮力。答案：游泳时，人可以用呼吸控制人在水中的浮沉，这个事实说明人体的密度与水的密度大致相同。即ρ人=ρ水人的体积V人=m/ρ人=m/ρ水人排开空气的体积：V排空=V人=m/ρ水人在空气中受到的浮力F=0．8N（04第十四届复）一、（14分）1998年某地区遭受洪涝灾害，为了抗洪抢险，急需在20h内从甲地调运65t钢材到乙地，现仅剩下一艘满载时排水量为80t的货船，船身（包括船员）质量约17t,已知甲、乙两地的水路距离为80km,船行驶的平均速度为10km/h（不计水流速度）。（1）请你设计一个完成此项任务的可行性方案；（2）通过分析、计算，找出最佳方案，（刚才密度为7.9×103kg/m3）答案：（1） 设计方案：根据问题中所给条件，又在这种特定情况下，可以把部分钢材放在船体外的水中，并设法将其“贴”在船体上．为防止船体发生倾斜，船体两侧所放置钢材的质量应该相等．（2）最佳方案：设放置在船体两侧钢材的质量为m，因船与船体外钢材组合的整体浮在水面上，故F浮=G，即F船浮+F外钢浮=G船+G钢代入数据后F船浮=80×103kg×10N/kg=8×105NF外钢浮=1×103kg/m3×10N/kg×(m／7.9×103kg/m3)G船+G钢＝（65＋17）×103kg×10N/kg＝8.2×105N从以上各式求得m=15.8×103kg=15.8t在这种极特殊的情况下(正常情况下是不可取的)，只能采用把至少15．8t钢材均分放置在船外两侧的水中且紧贴船体，经t=s/v=80km÷10km/h=8h即可送到乙地。（04第十四届复）五、（16分）图3甲是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动。图3乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图像。设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10N/kg。求：（1）圆柱形重物的质量；（2）圆柱形重物的密度；（3）打捞前，圆柱形重物上表面所收的水的压力。答案：(1)由公式P=W／t=Fs／t=Fv，故汽车在AB段对重物的拉力为F1=700W／0.2m／s=3 500N同理，汽车在CD段对重物的拉力为F3=4000N．整个重物打捞过程应该分为三个阶段：第一阶段，将重物从水底拉至上表面刚好接触水面。这一过程，G不变，F浮不变，F1不变，且有G=F浮+F1 ①对应图3乙AB段第二阶段，将重物拉出水面的过程。这一过程中，G不变，F浮变小直至为0，故拉力F越来越大，对应图3乙BC段。第三阶段，重物刚好全部拉出水面，以后继续向上拉的过程。这一过程中，G不变，F3与重力G相等，G=F3 ②对应图3乙CD段。因为G=F3 =4 000N，所以m=G／g=4 000N／10N/kg=400kg(2)由① ②知F浮= G－F1 = F3 －F1 =500N因为F浮=ρ水gV排=ρ水gV物所以V物=5×10-2m3 ρ物=m／V物=400kg／5×10-2m3=8×103kg/ m3(3)由图3乙的BC段可知，打捞的重物从上表面接触水面到刚好整个物体全部出水，历时60 s?D50s=10s，上升速度为0.2m／s，所以物体高h=10s×0.2m／s=2m所以，物体上、下表面积为S= m／V物=5×10-2m3／2m=2.5×10-2m2又由图3乙AB段可知，物体从水底上升到上表面刚好接触水面历时50s，上升高度H=50s×0.2m／s=10m故物体沉在水底时上表面离水面10m，水对物体上表面产生的压力为F压=pS=ρ水gHS=1.0×103×10×10×2.5×10-2N=2.5×103N（０８第十八届）六、(12分)2000年8月12日，在巴伦支海参加军事演习的俄罗斯北方舰队“库尔斯克”号核潜艇(图14)，意外沉没，所有舱室都灌满了海水，艇上118名官兵全部遇难。引起了国际社会的普遍关注。已知“库尔斯克”号核潜艇的质量m=1.4×107kg，海水密度近似取作ρ水=1.0×103kg／m3，制造潜艇的材料的平均密度取作ρ船=7.0×103kg／m3，g取10N／kg。请回答：(1)核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径，核潜艇中反应堆的核能是通过哪种途径获得的?(2)为了精确地探测到潜艇沉没的位置，在潜艇正上方海面向下发出超声波，从发出信号至接收到由潜艇反射回来的信号经历的时间t=0.146s，如果超声波在海水中的传播速度v=1450m／s，则潜艇沉没的实际深度h约为多大?(计算结果取整数)(3)有人提出一种打捞“库尔斯克”号的方案，就是在潜艇周围缠满可充气的负载量大的浮力袋，若每只浮力袋的质量为50kg，充气后的体积V0=10m3，试估算要将“库尔斯克”号核潜艇打捞起来，至少需用多少只浮力袋?答案：（1）核裂变…………………………………………………………………（2分）（2）根据速度公司有…………（3分）（3）设至少需要N个浮子袋才能把潜艇拉离海底。潜艇受到重力、浮力和浮子袋的拉力，要使潜艇浮起，潜艇受到的浮力和浮子袋的拉力之和必大于潜艇受到的重力（浮子袋的质量与潜艇的质量相比可忽略）…………（2分）潜艇受到的浮力F浮1=ρ水gV排m=ρ水gm/ρ潜……………………………（1分）潜艇受到的浮子袋的拉力可近似为（如果学生回答是考虑了浮子袋的质量，同样给分）F浮2=ρ水gNV0……………………………………………（1分）为了使潜艇能上浮，至少应满足：F浮1+F浮2=mg…………