压强、浮力、机械

1．（16届全国竞赛）小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头，想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动。小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了。这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以 【 】 A．增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力 B．减小瓶盖与瓶口的接触面积 C．减小瓶内外气体的压力差 D．由于撬了盖的一边，而增大了盖的另一边的压力 3．（16届全国竞赛）在海拔3000 m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。 4. （13届全国竞赛）右图是一台常见的台秤。参照天平的使用方法, 从放置台秤开始,到称出物品的 质量为止,说出它的使用步骤。 各步骤用序号(l)、(2)、（3）……标出。 七、（13届全国竞赛）电气化铁路的输电线常用图示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上,B端 通过滑轮组连接在电杆C上。 (1)配重D是n个混凝土圆盘(图 中只画出3个),每个盘的质量是m。 按图示的配置,钢缆在B端所受的拉力 大约是多少? (2)如果只考虑B端的牢固性, 本来可以把它直接固定在电杆C上, 也可以用一个很硬的大弹簧连接B和C。实际上却用滑轮组来连接，这样做的优 点是什么? 3．（14届全国竞赛）2003年春季，在我国部分城市出现了“非典”疫情，各地广泛使用喷雾器对公共场所消毒。图3给出了一种喷雾器的示意图，就其工作原理要用到的物理知识有（写出两项即可） （1）_______________________________________________； （2）_______________________________________________。 2．（14届全国竞赛）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？ 四、（14届全国竞赛）小明设计了一个公厕中的自动冲刷厕所的水箱。这种水箱能把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后，自动开启放水阀，这样就可用较大水量冲刷便池中的污物。图6为这种水箱的结构示意图，已知水箱底为边长l=40cm的正方形，A是一直径d1=8cm的圆形放水阀门，其质量和厚度均可忽略不计，且恰好能将排水管口及连杆与浮子B相连，连杆的长度h0=10cm。浮子B是一外部直径d2=8cm、高H＝30cm、质量m=0.4kg的空心圆柱体，设水箱每次放水都能将水箱中的水全部放净，试通过计算说明：（1）水箱体至少多高，水才不会从水箱上部溢出？（2）如果自来水管的流量为0.2m3/h，该水箱某次放水结束到下次开始放水的时间间隔为几分钟？ 五、（14届全国竞赛）学校要开运动会，几个同学讨论怎样才能将铅球掷得更远。陈平说：“掷出点越高，掷得越远”。王力说：“掷出速度越大，掷得越远”。李明说：“我们还是通过实验来探究吧”。 大家经过讨论，提出了以下猜想。 猜想1：铅球掷得远近，可能与掷出铅球点的高度有关。 猜想2：铅球掷得远近，可能与掷出铅球时的速度有关。 猜想3：铅球掷得远近，可能与掷出铅球的角度（投掷方向与水平方向的夹角）有关。 为了检验上述猜想是否正确，他们制作了一个小球弹射器，如图7所示。它能使小球以不同的速度大小和方向射出，弹射方向对水平方向的仰角，可由固定在铁架台上的量角器读出。他们通过7次实验得到下表中的实验数据（“射出距离”指水平距离）。 实验序号 射出点高度 h/m 射出速度 v/(m·s－1) 射出仰角  射出距离 l/m 1 0.5 5 30° 2.9 2 0.5 10 30° 9.6 3 0.5 10 45° 10.7 4 1.0 10 45° 11.1 5 1.5 10 45° 11.5 6 0.5 10 60° 9.1 7 0.5 15 30° 20.7 请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题。 （1）为验证猜想1，应选用序号为_______、________、_______的实验数据， 因为____________________________________________________________。 （2）为验证猜想2，应选用序号为_______、________、_______的实验数据， 因为____________________________________________________________。 （3）为验证猜想3，应选用序号为_______、________、_______的实验数据， 因为____________________________________________________________。 （4）通过上述实验，你认为怎样才能将铅球掷得更远？ 七、（14届全国竞赛）下表列出的是某厂生产的家用燃气热水器的参数。表中“额定热负荷”指的是满负荷使用时，1h内燃料燃烧产生的热量。 产品名称 燃气快速热水器 产品型号 JSY5-C JSR5-C JST5-C 适用燃气 液化石油气 人工煤气 天然气 额定燃气压力 2800－3000Pa 280－300mmH2O 800-1000Pa 80-100 mmH2O 2000-2500Pa 200-250 mmH2O 额定热负荷 37MJ/h 额定燃气耗量 0.368×102m3/h 1.964×102m3/h 1.04×102m3/h 热效率 ＞80％ 适用水压 0.04－1.0MPa（0.4－10kgf/cm2） 热水产率 温升25℃ 5l/min 温升40℃ 3l/min 温升55℃ 2l/min 接口尺寸 燃气入口 G1/2″ 冷水入口 G1/2″ 热水入口 G1/2″ 外形尺寸 406mm（高）×293mm（宽）×230mm（厚） 重量 6.2kg （1）分别计算燃烧1m3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量。 （2）根据表中数值和你已有的知识，讨论“额定燃气压力”一行中，“mmH2O”的含义。 （3）王保成同学说，“热水产率”一栏中，5、3、2后面的好像是数字“1”但是在“/min”的前面又好像丢掉了什么。请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位。 （4）“热效率”一栏给的是参考值，“热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值。分别计算温升25℃和55℃时的热效率，并解释这两个情况下热效率不同的原因。 3．（12届全国竞赛）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。 五、（12届全国竞赛）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16.5 cm，再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为 14.5 cm。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？ 六、（10分）学校淋浴用的简易太阳晒水箱内装水60 kg，水箱玻璃盖的面积为0.84 m2。从手册中查得，地球上与太阳光线垂直的表面接收的太阳辐射能为7.56×104J/(min•m2)；这类水箱吸收太阳能的效率约为50％；散热损失约为20％。假设使用中能够及时调整水箱朝向，使阳光总能垂直射入玻璃盖，计算4小时后箱中的水升高的温度。水的比热容为4.2 × 103 J/（kg·℃）。 四、（10届全国竞赛）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，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 六、（10届全国竞赛）汽车更换轮胎时需要把车轴抬起来，这时可以使用“油压千斤顶”。下图是油压千斤顶的原理图。向下按动手柄，圆柱形小活塞把小油缸中的机油压向大油缸。大油缸中的油量增多，把圆柱形大活塞向上推，带着上面的重物上升。实验表明，加在密闭的液体上的压强，能够按照原来的大小向各个方向传递(这个规律叫做帕斯卡定律)。 现在有一个油压千斤顶，有关尺寸如图所示。如果希望在手柄上用20牛顿的力向下压时就能在大活塞上举起1吨的重物，大活塞的直径至少是多少？ 三、（99年全国竞赛）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？ 7. （98年全国竞赛）厨房、卫生间里的脏水, 通过下水管流到阻沟,我们却闻不到沟里的臭味,这种下水管的示意图是 1．（96年全国竞赛）图1是实际离心式水泵的示意图，箭头表示正常工作时叶轮转动的方向，示意图中正确的是 9．（95年全国竞赛）测定血液的密度不用比重计（图为这样做需要的血液量太大），而采用巧妙的办法：先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是 [ ] A．帕斯卡定律。 B．液体内同一深度各方向压强相等。 C．物体的浮沉条件。 D．血滴上部所受硫酸铜溶液的压强等于下部所受硫酸铜溶液的压强。 2．（95年全国竞赛）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______。 五、（95年全国竞赛）有一种气压保温瓶其结构如右下图所示。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） 六、（94年全国竞赛）常用浮筒打捞海底沉船。充满海水的浮筒靠自重下沉，向浮筒内充气，将筒内海水排出，浮筒即产生上举力。浮筒为用钢制成的空心圆柱体，若底面外半径r=5米，外高L=12米，其质量为2×105千克，当浮筒沉入60米深处时，充气的压强至少应为多少个 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 大气压时才能把筒内的气体排出？它能产生多大的上举力？（略去充入气体的质量。海水的ρ=1.03×103千克／米3） 七、（94年全国竞赛）倒链（又称神仙葫芦）是一种简单的起重用具，它由滑轮组组成（如图9所示），A、B为同轴并一起转动的定滑轮，半径分别为R1和R2，R1稍大于R2；C为动滑轮，其半径为r。它们之间用铁链按图中所示的方式联结起来。当用力F拉一侧铁链使定滑轮转动时，套在A上的铁链使挂在C上的重物上升，与此同时，套在B上的铁链被放下，使重物下降（图中虚线箭头表示铁链运动方向）。转动一周时，其总效果使重物上升的距离为多少？若重物所受重力为G，则使重物缓慢匀速上升时，拉力F的大小至少应为多少？ 八、（94年全国竞赛）我国已兴建3座抽水蓄能水电站。它可调剂电力供应。深夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水池内。白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足。若上蓄水池长为150米，宽为30米，如图10所示，从深夜11时至清晨4时抽水，使上蓄水池水面增高20米，而抽水过程中水上升的高度始终保持为400米。不计抽水过程中其他能量损耗，试求抽水的功率。（g=10牛／千克） 13．（93年全国竞赛）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) 6．（93年全国竞赛）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。 5．（92年全国竞赛）医生测量血压时将逐渐以国际单位于帕（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，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。 六、（92年全国竞赛）液压电梯（如图）是一项新枝术，它可以为十层以下的旧楼加设电梯而无需在楼顶增建悬挂轿箱用的机房。 1．液压机的柱塞通过滑轮和钢索带动轿箱上升，如右下图。为使轿箱上升18米，液压机柱塞要上升多少米？ 2．有一种液压电梯，轿箱本身质量是1300千克，油泵最大油压是2.3×106帕斯卡，厂家所能提供的油压机柱塞直径为（单位：毫米）60、85、105、140、184、238六种。通过计算说明应该选用哪种直径的柱塞。（由于柱塞本身受到重力作用及轿箱加速上升时需要较大的牵引力，厂家要求将柱塞直径扩大到计算值的1.4倍，然后从所给的六种规格中选取。） 四、（92年全国竞赛）一种厕所便桶水箱结构如图（图中略去了向水箱中注水的装置）。出水口上的橡胶盖是空心的，放水时它漂浮在水面上，水从出水口流出，如图(a)。随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束。注水过程中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口，如图(b)。 1．请你判断，图(a)中空心橡胶盖所受的重力与它所受的浮力大小有什么关系。 2．请你说明，图(b)中为什么橡胶盖能紧紧地盖在出水口而不浮起。 3．这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水。为节约用水，请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水。 14．（92年全国竞赛）为了避免秤杆损坏，制秤时在秤杆两端各包上质量相等或相近的两块小铜片。现在秤杆一端的铜片脱落丢失，主人怕影响秤的准确性，把另一端的铜片也取了下来。用这样的杆秤来称量，结果 A．称量时的读数比实际质量大。 B．称量时的读数比实际质量小。 C．不论两铜片的质量是否完全相等，都可以恢复秤的准确性。 D．只有在两铜片的质量完全相等的情况下，才能恢复秤的准确性。 7．（94年全国竞赛）列车上有出售食品的手推车（如图6所示）。若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是___（写出字母）；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是____，手推车可以视为____力杠杆。 3．（95年全国竞赛）下列设备中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的名称（全名）。起重机钢索下面吊钩上的铁轮是______，旗杆顶端的轮是______，自行车的飞轮与后轮是______。 四、（95年全国竞赛）螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如右图所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。若螺杆的直径为D，螺距为h，手柄末端到转轴的距离为l，要举起质量为M的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。 八、（96年全国竞赛）为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杆秤。杆秤确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机。请看下例。 秤砣质量为1千克，秤杆和秤盘总质量为0.5千克，定盘星到提纽的距离为2厘米，秤盘到提纽的距离为10厘米（图9）。若有人换了一个质量为0.8千克的秤驼，售出2.5千克的物品，物品的实际质量是多少？ 9．（96年全国竞赛）拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是为了 [ ] A．提高传动机械的效率。 B．节省燃料。C．增大拖拉机的牵引力。D．提高柴油机的功率。 图5