初二物理競賽班春季第1講復(fù)習(xí)版講義(真題集訓(xùn)--壓強(qiáng)浮力).doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除第一講真題集訓(xùn)壓強(qiáng)、浮力真題選講【例1】 （7屆復(fù)賽）如圖所示，放在水平桌面上的容器A為圓柱形，容器為圓錐形，兩容器本身的質(zhì)量和底面積都相同，裝入深度相同的水后，再分別放入相同質(zhì)量的木塊，如圖所示，下列說法中正確的是( )A放入木塊前，兩容器對桌面的壓力相等B放入木塊前，由于A容器中的水多于B容器，所以A容器底部受水的壓力大于B容器C放入木塊后，兩容器底部所受水的壓力相等D放入木塊后，B容器底受水的壓力大于A容器底所受水的壓力【解析】 容器對桌面的壓力和壓強(qiáng)可看成是固體產(chǎn)生的，可分別用下列兩公式討論：；水對容器產(chǎn)生的壓力和壓強(qiáng)是液體產(chǎn)生的，一般是先考慮壓強(qiáng)，再計算壓力其計算公式為：；A放入木塊前，兩容器對桌面的壓力相等是錯的因為雖兩容器的重量相等，但水由可知，容器比容器對桌面的壓力大B放入木塊前，由于A容器中水多于容器，所以容器底部受水的壓力大于容器的說法是錯的因為放入木塊前，兩容器盛水的高度相同，容器的底面積也相同，由、可知兩容器底部受水的壓力相等C放入木塊后，兩容器底部受水的壓力相等的說法是錯的因為放入木塊后，雖、兩容器底面積不變，但容器中水的高度比高由、可知，容器底部所受的壓力比容器所受水的壓力大D放入木塊后，容器底受水的壓力大于容器底所受水的壓力的說法是對的正確的答案應(yīng)選D【例2】 （7屆復(fù)賽）如下圖所示的三個容器中分別裝有酒精、清水與鹽水，它們對容器底部的壓力相等，則所裝三種液體中，質(zhì)量最大的是_，質(zhì)量最小的是_【解析】 酒精；鹽水從圖可以看出：三種液體對底部的壓力滿足，要使，就必須有所以三種液體中，質(zhì)量最大的是酒精，質(zhì)量最小的是鹽水【例3】 （8屆初賽）廚房、衛(wèi)生間里的臟水，通過下水管流到陰溝，我們卻聞不到溝里的臭味，這種下水管的示意圖是圖中的( )【答案】 【例4】 （12屆復(fù)賽）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(qiáng)大多少這個差值相當(dāng)于多少毫米高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)（水銀的密度是13.6 103 kg / m3）？【解析】 104Pa，74mm 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(qiáng)就等于靜脈血壓與大氣壓之差： 由于水銀的密度是水的密度的倍，所以產(chǎn)生同樣大的壓強(qiáng)，水銀柱的高度，【例5】 （14屆初賽）2003年春季，在我國部分城市出現(xiàn)了“非典”疫情，各地廣泛使用噴霧器對公共場所消毒圖3給出了一種噴霧器的示意圖，就其工作原理要用到的物理知識有（寫出兩項即可）（1）_；（2）_【答案】 利用杠桿改變力的大小或方向，氣體體積縮小壓強(qiáng)增大【例6】 （14屆初賽）小明設(shè)計了一個公廁中的自動沖刷廁所的水箱這種水箱能把自來水管持續(xù)供給的較小流量的水儲備到一定量后，自動開啟放水閥，這樣就可用較大水量沖刷便池中的污物圖6為這種水箱的結(jié)構(gòu)示意圖，已知水箱底為邊長的正方形，A是一直徑的圓形放水閥門，其質(zhì)量和厚度均可忽略不計，且恰好能將排水管口及連桿與浮子B相連，連桿的長度浮子B是一外部直徑、高、質(zhì)量的空心圓柱體，設(shè)水箱每次放水都能將水箱中的水全部放凈，試通過計算說明：（1）水箱體至少多高，水才不會從水箱上部溢出？（2）如果自來水管的流量為0.2m3/h，該水箱某次放水結(jié)束到下次開始放水的時間間隔為幾分鐘？【解析】 （1）設(shè)水箱中水面高度為h時，連桿對閥門A的拉力為T，此時閥門剛好可被拉開對浮子B根據(jù)平衡條件有：，其中 對放水閥門A根據(jù)杠桿的平衡條件有： 聯(lián)立可解得： 所以水箱體的高度至少為0.36m（2）一箱水的體積為：自來水管的流量蓄滿一箱水所用時間所以，水箱放水的時間間隔約17.4min【例7】 （15屆初賽）在裝修房屋時，工人師傅常用一根灌有水(水中無氣泡)且足夠長的透明塑料軟管的兩端靠在墻面的不同地方并做出標(biāo)記，如圖2所示他們這樣做的目的是 在做標(biāo)記時用到的物理知識是 【答案】 在墻上確定一系列等高點(diǎn),連通器原理【例8】 （15屆復(fù)賽）類比水壓是形成水流的原因，李楠同學(xué)猜想，血液在血管內(nèi)流動時也需要一定的壓力差來維持假設(shè)血液勻速通過長度一定的血管時，受到的阻力與血液的流速成正比，即那么，要想讓血液勻速流過，血管兩端就需要一定的壓力差設(shè)血管截面積為時，兩端所需的壓強(qiáng)差為；若血管截面積減少10%時，為了維持在相同的時間內(nèi)流過同樣體積的血液，壓強(qiáng)差必須變?yōu)檎埬阃ㄟ^計算比較、的大小，說明血管變細(xì)可能是誘發(fā)高血壓的重要因素之一【解析】 假設(shè)截面積為時的壓強(qiáng)差為，流速為，假設(shè)截面積為時的壓強(qiáng)為，流速為；依題意可列方程： 由、兩式可得： 又相同的時間內(nèi)流過同樣體積的血液，所以有：，由式可得式代入式可得即，說明血管變細(xì)血壓增高，血管變細(xì)可能是誘發(fā)高血壓的重要因素之一【例9】 （16屆復(fù)賽）如圖，東湖中學(xué)想用離心泵將湖中的水抽到處的養(yǎng)魚池中要求在內(nèi)至少向養(yǎng)魚池中輸水，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)將以下幾個需要解決的問題交給了科技小組（1）A，B處各有一個平臺，離心泵應(yīng)放在什么位置，請說明理由（2）如果某型號離心式水泵的揚(yáng)程為15 m，功率為17 kW，效率為0.6，試通過計算說明這臺水泵是否可滿足東湖中學(xué)的需求?（3）為了節(jié)約資金，有人提出全部采購比硬質(zhì)管便宜、而且與水泵管徑相符的軟橡皮管配套使用，你認(rèn)為是否可行，為什么?說出你的正確方案【解析】 （1）因為泵的總揚(yáng)程=吸水揚(yáng)程+壓水揚(yáng)程,離心式水泵的吸水揚(yáng)程是由大氣壓決定的,當(dāng)大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時,吸水揚(yáng)程實際不會超過所以泵不能放在處,只能放在A處(2)不考慮水的動能:增加的勢能按13.8m計算:已知,則因為,所以即應(yīng)購置水泵的功率為增加的勢能按15m計算,應(yīng)購置水泵的功率為提供的水泵滿足要求（3）不可行若離心泵至水面段用橡皮管,由于大氣壓作用可能將橡皮管壓扁而影響正常工作建議離心泵至水面段用硬質(zhì)管,為節(jié)約起見,泵以上水管可用軟橡皮管【例10】 （16屆復(fù)賽）小華同學(xué)為了節(jié)能和方便家人洗澡，用廢棄的汽油桶在房頂上自制了一個簡易太陽能熱水器，圖2是它的安裝示意圖在水箱上下安有二根管子，其中一根是進(jìn)出水管，給熱水器上冷水或淋浴時用熱水，都是通過進(jìn)出水管來完成，室內(nèi)進(jìn)出水管上安有三個閥門若當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)，請回答下列問題：（1）小華為什么要在熱水器上方安裝一根與大氣相通的管子A? （2）根據(jù)閥門I、的位置，說明它們的作用是什么?如何調(diào)節(jié)噴頭出水的溫度?（3）給熱水器上冷水時，閥門I、III應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)?洗澡時，閥門、應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)?（4）如果小華同學(xué)住的居民樓層高為3 m，他家的熱水器安裝在七樓樓頂上，距樓頂高1 m，那么該地區(qū)的水壓至少為多大，才能順利為熱水器上水?（5）設(shè)熱水器水箱容積為100 L，在一般的光照條件下，一滿箱12的水經(jīng)白天太陽的加熱溫度可達(dá)到45，這相當(dāng)于多少煤氣完全燃燒放出的熱量?(已知水的比熱容為4.2107J(kg)，煤氣的熱值約4.2107Jkg)【解析】 （1）A管的作用一是排氣,二是溢水因為汽油桶改做水箱后,如果不安裝A管排氣的話,上水時會把一些空氣密閉在里面,就不易將水注滿;而且,上方的空氣還影響箱內(nèi)水溫升高（2）閥門控制進(jìn)入水箱的冷水;閥門控制進(jìn)入淋浴噴頭的熱水;閥門控制進(jìn)入淋浴噴頭的冷水通過閥門、閥門調(diào)節(jié)進(jìn)入淋浴噴頭的冷熱水的多少可以改變淋浴噴頭噴出的水的溫度（3）給熱水器上水時,閥門應(yīng)打開,閥門、閥門應(yīng)關(guān)閉洗澡時,閥門應(yīng)關(guān)閉,閥門、閥門應(yīng)打開（4）水箱距地面高度h =22m該地區(qū)的最低供水水壓,（5）如果靠煤氣燃燒放出這些熱量,需完全燃燒的煤氣,【例11】 （17屆初賽）由于長期的河道淤塞，黃河下游的河床已被抬高沿河農(nóng)民通常采用如圖3所示的方式，引黃河水來灌溉農(nóng)田有關(guān)這種引水灌溉方式，下列說法中錯誤的是（）農(nóng)田灌溉的剖面示意圖. 這種取水灌溉方式利用了連通器原理. 使用時端管口必須低于處水面. 使用時先將管道中灌滿水. 高度差越大，管道中的水流得就越快【答案】 A【例12】 （18屆初賽）圖5所示的是醫(yī)院為病人輸液時用的吊瓶，瓶中插入兩條管子，A管是輸液管、B管是空氣管在輸液的過程中，如果發(fā)現(xiàn)病人的血液沿輸液管回流，可將吊瓶適當(dāng)?shù)厣?，血液就會隨著藥液重新流入患者的血管而不再回流這是因為當(dāng)?shù)跗可吆?，增大了流入患者血管藥液的_，阻止了血液的流出B管的作用是_【答案】 壓強(qiáng)，使瓶內(nèi)保持一定的氣壓（與大氣相通）【例13】 （18屆初賽）圖12是一種牲畜飲水用自動裝置的示意圖水箱底部有一出水孔，底蓋A甲時頂住水箱的出水孔一旦飲水槽水位下降，浮球C受到的浮力減小，底蓋A打開，水就通過出水孔從水箱流入飲水槽設(shè)計水箱的最高水位為60cm水箱出水孔橫截面積是30cm2底蓋A及豎桿B的總質(zhì)量是400g，浮球C的質(zhì)量是600g，體積是2dm3，g取10N/kg（1）寫出此裝置應(yīng)用到的物理知識(至少說出2條)；（2）通過計算說明，這個自動裝置在水箱蓄滿水時是否能正常工作；（3）若能正常工作，請分析說明影響此自動裝置能否正常工作的因素：若不能正常工作，請?zhí)岢鍪乖撟詣友b置正常工作的改進(jìn)方案【解析】 （1）此裝置應(yīng)用了壓強(qiáng)、浮力、連通器、力的平衡等物理知識（2）以ABC為一整體進(jìn)行受力分析：ABC整體受到重力、水箱及其中的水向下的壓力和向上的浮力當(dāng)浮球受到的向上的浮力大于底蓋A，豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對底蓋A向下的壓力的合力時，底蓋A會頂住水箱的出水孔，不再有水從水箱流入飲水池底蓋A，豎桿B和浮球C受到的得力水箱中蓄滿水時，由公式及得：水箱中的水對底蓋A向下的壓力由阿基米德原理，可得浮球受到的最大浮力因為在水箱中蓄滿水時，浮球受到的最大浮力小于底蓋、豎桿和浮球受到的重力及水箱中的水對底蓋向下的壓力的合力（），所以，這個自動裝置在水箱蓄滿水時不能正常工作（3）第一種情況：從上述計算過程可以看出，該自動裝置能正常工作的條件是要保證浮球受到的向上的浮力不小于底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對底蓋A向下的壓力的合力因此浮球受到的重力（質(zhì)量）；浮球的體積；底蓋A和豎桿B受到的重力；出水孔橫截面積的大小等都是影響此自動裝置能否正常工作的因素第二種情況：要使這個自動裝置在水箱蓄滿水時仍能正常工作，可以采取的改進(jìn)措施有：適當(dāng)減小出水孔的橫截面積；適當(dāng)降低水箱蓄滿水時的水位高度；保持浮球質(zhì)量不變的情況下，適當(dāng)增大浮球的體積；在保持浮球體積不變的情況下，適當(dāng)減小浮球的質(zhì)量【例14】 （19屆復(fù)賽）小明家的高壓鍋鍋體直徑為24cm，排氣孔內(nèi)徑為4mm小明不慎丟失了鍋的限壓閥，當(dāng)他到商店購買時售貨員告訴他，生產(chǎn)這個鍋的廠家提供的限壓閥有兩種，孔徑相同，質(zhì)量分別為100g和60g（1）請你根據(jù)說明書給出的數(shù)據(jù)，通過計算說明，小明應(yīng)該買哪一種限壓閥(說明書標(biāo)有：當(dāng)大氣壓為105Pa時，該鍋最高溫度為120已知：水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示，取g =10N/kg)（2）請你說明如果買另一種限壓閥，使用時會出現(xiàn)什么問題【解析】 （1）由圖1可知，當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120時，鍋內(nèi)壓強(qiáng)p=1.8105Pa此時限壓閥受力：F0+G=F 設(shè)安全閥的質(zhì)量為m，則有：p0S+mg=pS 可得：所以，應(yīng)該買質(zhì)量為100g的限壓閥 （2）如果買了另一種質(zhì)量為60g的限壓閥，使用時會出現(xiàn)鍋內(nèi)的最高氣壓值偏小，鍋內(nèi)溫度不能達(dá)到120的后果課后訓(xùn)練1 （2002河南省初中物理競賽預(yù)賽試題）給你一根飲料吸管、一把刻度尺，水和橡皮泥，你能設(shè)法測出一杯液體的密度嗎？【解析】 實驗步驟為：（1）在飲料吸管下端粘上一些橡皮泥，使其能直立并漂浮在液體中，用刻度尺測出飲料吸管的全長；（2）將飲料吸管放入水中，測出其露出水面的長度；（3）再將飲料吸管放入待測液體中，測出其露出液面的長度設(shè)飲料吸管的橫截面積為，應(yīng)用二次漂浮條件聯(lián)立上式得液體的密度2 （2000江蘇興化市預(yù)測題）如圖所示，容器壁上開有一個“窗口”，一個圓柱體嵌入其中圓柱體的軸安裝在器壁上，它可繞軸自由轉(zhuǎn)動現(xiàn)在窗口中注入水銀（水銀不會向外滲漏）有人說，圓柱體左邊受到水銀的浮力作用，將持續(xù)不斷地繞軸沿順時針方向轉(zhuǎn)動，你認(rèn)為可能嗎？為什么？【解析】 本題中，由于圓柱體只有左側(cè)有水銀，因此不能利用阿基米德原理求浮力，只能用液體壓強(qiáng)的知識來對它進(jìn)行受力分析由于液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)，而圓柱體左側(cè)處于水銀中，故圓柱體受水銀對它的壓強(qiáng)、壓力又由于壓力的方向垂直于圓柱體的表面，即均指向軸線，故不可能產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效果所以，題中說圓柱體將持續(xù)不斷地繞軸沿順時針方向轉(zhuǎn)動是不可能的3 （第十五屆全國初中物理競賽強(qiáng)化試題）如圖所示，一個體積為，半徑為的實心鐵質(zhì)半球，靜止在一個水平放置的盛水的平底容器底部，此時，容器底面距水面的高度為，求：（1）半球受到的重力；（2）半球受到的浮力；（3）水對半球面部分向上的壓力（，?。窘馕觥?根據(jù)題中已知物體的體積和鐵的密度，可求得半球的重力因為物體會浸在水中，根據(jù)阿基米德原理可求得浮力因，水對半球面向上的壓力 4 如圖所示，裝有石塊的小船浮在水面上時所受浮力為，當(dāng)把石塊投入水中后，石塊所受浮力為，池底對石塊的支持力為，下面判斷中不正確的是（）A空船所受浮力為B池底所受水的壓力減小C石塊所受重力等于D船排開水的體積減小了【解析】 設(shè)空船所受浮力為，由平衡條件，石塊沉入池底后，由石塊的受力平衡條件知，石塊重力（C不正確）所以，A正確把小船中的石塊看成用細(xì)線懸掛在船下方，細(xì)線剪斷石塊下沉，石塊的排水量不變，小船因上浮，排水量又減少，因此池中的水面應(yīng)下降，池底所受水壓力必減小，如圖所示，B正確小船減小的排水體積決定于石塊的重力，即，D正確【答案】 C5 （第九屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽試題）在趣味物理表演會上，小明展示了如圖所示的蓄水和放水裝置如果原來水箱是空的，注入水時水箱中的水位高于哪一點(diǎn)時，排水口才有水流出？如果原來水箱是滿的，放水時水箱中的水位降到哪點(diǎn)時排水口才停止出水？如果進(jìn)水口不停地向箱中注水，但進(jìn)水量較小，使得當(dāng)出水口有水流出時，進(jìn)水流量小于出水流量，這種情況下排水的水流有什么特點(diǎn)？【解析】【解析】 disappointed adj. 失望的；沮喪的這是虹吸現(xiàn)象的一種應(yīng)用對于這一現(xiàn)象的原理，見如下事例分析：用兩個容器和，將中倒入適量的水并放在較高處，處在較低處，將形管中充滿水后，用雙手堵住兩個管口，使其豎直向下，雙手松開此時中的水就會源源不斷地流入中，直到流完為止，這種現(xiàn)象叫做虹吸現(xiàn)象并分析其原因，在其上部取一小液片（如圖所示），它受到向右的壓強(qiáng)它受到向左的壓強(qiáng)為（為外界大氣壓壓強(qiáng)）因為，所以注液片要向右移動即水向右流，由上述條件分析看出，虹吸現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是：occur vi. 發(fā)生；出現(xiàn)（1）管內(nèi)充滿液體；（2）管兩邊的液面存在高度差；本題中，注水時水箱水位高于點(diǎn)時，才有水流出ease n. 安逸；舒適如果原來水箱是滿的，放水時，水箱中的水位降到點(diǎn)才停止出水如果進(jìn)水口不停地向箱中注水，但進(jìn)水流量較小，使得當(dāng)出水口有水流出時，進(jìn)水流量小于出水流量這種情況下，排水口會間歇式地放水unusual adj. 不同尋常的；獨(dú)特的watch over 看守；監(jiān)視67 stewardess n. 女乘務(wù)員（1995全國奧林匹克初中物理知識競賽初二組江蘇省試題）水平桌面上有疊圓形的金屬片如圖所示，最下面一塊的物重為，面積為，它相鄰的上面一塊金屬片物重為，面積為，以此類推，金屬塊的物重和面積逐漸減半，一直疊下去則每個金屬片上表面所受壓強(qiáng)之比，桌面所受壓強(qiáng)為【解析】 1.轉(zhuǎn)化替代法將金屬片轉(zhuǎn)化成厚度、寬度相同的形狀，并自下向上按1、2、3編號，先考慮第一片與其上各片的長度關(guān)系（如圖所示）第二片是第一片長度的一半，第三片是第二片長度的一半，第四片是第三片長度的一半我們將第一片以上的各片并列排在一起，可得知，這些金屬片的總長正好與第一片的長度相等，即第一片以上的各片的總面積（和總量）第一片面積（和物重）與其上各片的總面積（和總量）相等由此可見，上面一片受到的壓力是下面一片受到的壓力的一半同時上面一片的受力面積也是下面一片的受力面積的一半，所以第1、2、3金屬片受到的壓強(qiáng)之比桌面受到的壓強(qiáng)【答案】 campaign n. 運(yùn)動；戰(zhàn)役貝爾實驗室specific adj. 確切的；特定的carbon n. 碳將科學(xué)技術(shù)成果直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，是世界上諸多大公司內(nèi)