求科學壓強、浮力、溶液競賽題（初二），最好是真題，越難越好！
答案：設大氣壓為P0， 代入數值，得P=2.4×105帕。所以，鍋內的最大壓強為大氣壓強的2.4倍。
鍋蓋承受的壓力等於鍋內、外的壓力差，代入數值，得F=6.3×103牛。
2．（1997年全國復賽）如圖所示，放在水平桌面上的容器A為圓柱形，容器B為圓錐形，兩容器本身的質量和底面積都相同，裝入深度相同的水後，再分別放入相同質量的木塊，如圖所示，下列說法中正確的是： [ D ]
A．放入木塊前，兩容器對桌面的壓力相等
B．放入木塊前，由於A容器中的水多於B容器，所以A容器底部受水的壓力大於B容器
C．放入木塊後，兩容器底部所受水的壓力相等
D．放入木塊後，B′容器底受水的壓力大於A′容器底所受水的壓力
13．（1997年全國復賽）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，質量最大的是________，質量最小的是_______。
答案：酒精，鹽水
四、（12分）（1997年全國復賽）小傑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部水蒸氣的最大壓強相當於大氣壓的多少倍？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）
答案： 鍋內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於鍋內外的壓力差：
壹、（8分）（1998年全國復賽）如圖1所示，是壹種自行車的打氣筒的截面示意圖，其中有壹處地方結構沒有畫全，請根據打氣的原理和過程，在圖上補全結構，並用文字簡要說明這種打氣筒跟普通氣筒不同的打氣原理。
答案：如圖1所示，在小筒右側進氣管處應裝有活門，空氣只能進入小筒，不能從小筒回到右側大筒。這種氣筒的特點是：打氣時能在小筒中儲存壓縮氣體，比較均勻地向車胎裏打氣。
六、（14分）（第十二屆全國復賽）小剛今年15歲因重感冒輸液，針頭插在左手臂的靜脈上，其間他必須下床，這時他發現只有右手把藥瓶高高舉起時血液才不會回流到輸液管內，試根據這個現象估算，他手上靜脈的血壓比大氣壓強大多少，這個差值相當於多少mmHg產生的壓強（水銀的密度是13.6×103kg/m3）？
答案：右手高舉藥瓶時，羨慕中的液面與針頭的高度差約為1m，這個液柱產生的壓強就等於靜脈血壓與大氣壓之差。△p＝ρgh 代入數值後，得 △p＝104Pa
由於水銀的密度是水的密度的13.6倍，所以要產生同樣大的壓強，水銀柱的高度只需1m/13.6，即74 mm。
壹、 （第十三屆全國復賽）現在許多平房和多層建築的屋頂都安裝了太陽能熱水器，用於家庭洗浴。試分析熱水器對供水壓力、水管強度兩方面的要求。
答案：設熱水器距地面的高度為h，熱水器中的水在地面附近產生的壓強為p＝ρgh
供水管要能把水送到熱水器上，水壓要大於p。（到此可得15分，答出以下再加4分）
例如：樓頂高10m，要求供水壓強大於p＝ρgh＝10?3×10×10＝1×105Pa，相當於標準大氣壓。
底層的水管要能承受105Pa以上的壓強，頂層水管的耐壓要求可以低些，例如直接與熱水器相連的水管可以用塑料管。
二、（第十三屆全國復賽）采取什麽方法可以把大塊馬鈴薯盡快煮熟？盡可能多得寫出可行的方法，並說明其中的物理原理和這種方法的優缺點或適用場合。
答案: 1、使用高壓鍋，壓強增大，鍋內水的沸點增高，可以用較短時間把馬鈴薯煮熟。優點是速度快，而且由於溫度高，馬鈴薯更好吃，缺點是不能隨時開鍋觀察，有可能性把馬鈴薯煮爛。2、把馬鈴薯切成小塊再煮。這是因為熱量比較容易到達小塊馬鈴薯內部，內部溫度上升較快。優點是簡單易行，缺點是水分過多地深入馬鈴薯內部，口味變差，營養也有損
四（第十三屆全國復賽）利用空的塑料飲料瓶（如礦泉水瓶）能做哪些物理實驗？盡可能多地寫出來。要求寫出實驗的裝置和制作要點（必要時畫出簡圖）、簡明操作步驟、所根據的物理原理。
答案：可做壹個抽水機模型。在瓶蓋上挖壹個直徑1cm左右的孔，再剪壹個比孔稍大的塑
料片。用塑料片把孔蓋住，用軟布和萬能膠把塑料片的壹邊與瓶蓋粘牢，使它成為壹個單向閥門。在飲料瓶的側面開壹個小孔，再把瓶蓋擰牢，抽水機模型就做成了。使用時，把瓶蓋向下插入水中，壹只手用力捏，排出瓶內部分空氣，然後用另壹只手堵住瓶側面小孔，松開捏瓶的那只手，水就在大氣壓的作用下上升到瓶中。再露出瓶側面小孔，用力捏瓶，水就從小孔流出。說出兩個實驗即得25分，說出更多可加分。
二、（14分）（第十五屆全國復賽）類比水壓是形成水流的原因，李楠同學猜想，血液在血管內流動時也需要壹定的壓力差來維持。假設血液勻速通過長度壹定的血管時，受到的阻力 與血液的流速 成正比，即 。那麽，要想讓血液勻速流過，血管兩端就需要壹定的壓力差。設血管截面積為 時，兩端所需的壓強差為 ；若血管截面積減少10%時，為了維持在相同的時間內流過同樣體積的血液，壓強差必須變為 。請妳通過計算比較 的大小，說明血管變細可能是誘發高血壓的重要因素之壹。
答案：假設截面積為 時的壓強差為 ，流速為 ，
假設截面積為 時的壓強為 ，流速為 ；
依題意可列方程： ① （3分）
② （3分）
由①、②兩式可得： ③ （2分）
又相同的時間內流過同樣體積的血液，所以有：
④ （2分）
由④式可得 ⑤ （2分）
⑤式代入③式可得 ＜1
即 ＜ ，說明血管變細血壓增高，血管變細可能是誘發高血壓的重要因素之壹。（2分）
6．（1992年全國初賽）拖拉機的履帶是由壹塊塊金屬板做成的，每塊板上都有壹、二條凸起的棱 [ C ]
A．金屬板和它上面的棱都是為了減小對地面的壓強。
B．金屬板和它上面的棱都是為了增大對地面的壓強。
C．金屬板是為了減小對地面的壓強；棱是為了增大對地面的壓強。
D．金屬板是為了增大對地面的壓強；棱是為了減小對地面的壓強。
7．（1992年全國初賽）冬天，把自來水筆從室外帶到室內，有時會有墨水流出。這主要是因為 [C ]
A．墨水受熱膨脹，流出來了。
B．筆囊受熱膨脹，把墨水擠出來了。
C．筆囊中的空氣受熱膨脹，把墨水擠出來了。
D．筆尖處的縫隙受熱膨脹，使墨水漏出來了。
5．（1992年全國初賽）醫生測量血壓時將逐漸以國際單位於帕（l千帕=1000帕斯卡）取代舊單位毫米汞柱。已知水銀的密度是13.6×103千克／米3，還知道1帕斯卡=________牛頓／米3，這樣就能得出1毫米汞柱=_______帕斯卡。1991年的高等學校招生體檢標準規定，肱動脈舒張壓超過11.46千帕的考生不能報考地質勘探等專業，這裏11.46千帕=________毫米汞柱。
答案：1 133 86
六、（8分）（1992年全國初賽）
液壓電梯（如圖）是壹項新枝術，它可以為十層以下的舊樓加設電梯而無需在樓頂增建懸掛轎箱用的機房。
1．液壓機的柱塞通過滑輪和鋼索帶動轎箱上升，如圖。為使轎箱上升18米，液壓機柱塞要上升多少米？
2．有壹種液壓電梯，轎箱本身質量是1300千克，油泵最大油壓是2.3×106帕斯卡，廠家所能提供的油壓機柱塞直徑為（單位：毫米）60、85、105、140、184、238六種。通過計算說明應該選用哪種直徑的柱塞。（由於柱塞本身受到重力作用及轎箱加速上升時需要較大的牽引力，廠家要求將柱塞直徑擴大到計算值的1.4倍，然後從所給的六種規格中選取。）
答案：1．9米
2．m——轎箱與負荷的總質量，P——最大油壓，D—壹柱塞直徑
鋼索拉力 F1=mg………………………(1)
柱塞舉力 F2=2mg……………………(2)
代入數值，得D=0.119米……………………(4)
0.119米×1.4=0.167米………………………(5)
應該選用柱塞直徑為184毫米的液壓機。4．（1993年全國初賽）城市燃氣供應行業常用毫米水柱作為燃氣的壓強單位。JMB-3型煤氣表的銘牌如下表所示（銘牌中“壓力”指的是壓強）。當煤氣的壓強大於______帕，小於______帕時，這種煤氣表可以正常工作。
JMB-3型煤氣表
額定流量2.5米／時 使用壓力50～300毫米水柱
回轉數 41.7轉／分 使用介質 城市煤氣
出廠日期 1991.4
北京煤氣表廠
答案：490；2940
七、（8分）（1993年全國初賽）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，計算壹下，桌架質量不超過多少時，擡起桌面就能把桌架帶起。實際上，所能帶起的桌架質量總小於上述計算值，請分析原因。
答案：桌架是依靠四個吸盤所受大氣壓力而帶起。假設吸盤內的空氣全被排出，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量總小於上述計算值。
5．(1994年全國初賽)手持抽氣、打氣兩用氣筒的構造如圖1所示，a為筒身，B為活塞，C和J是氣門裝置，類似於自行車內胎上套有氣門芯的氣門嘴，起閥門作用。使用這種氣筒時 [ A ]
A．接D氣門，起打氣作用；接c氣門，起抽氣作用。
B．接D氣門，起抽氣作用；接C氣門，起打氣作用。
C．向外拉活塞，2個氣門都起抽氣作用。
D．向裏推活塞，2個氣門都起打氣作用。
四、（6分）(1994年全國初賽)利用日常生活中裝飲料的塑料空瓶可以做演示液體壓強或大氣壓強存在和性質的物理實驗。請就演示液體壓強和大氣壓強的實驗各舉壹個實例。要求制作方法簡單，並只附加少量其他輔助器材，寫明制作方法、實驗步驟和說明了什麽物理內容。
答案：演示液體壓強的實驗：
1．在不同高度處紮小孔；註入水；演示液體內部壓強隨深度變化。
2．在同壹高度處不同方向紮小孔；瓶中裝滿水，蓋緊蓋，擠瓶，說明帕斯卡定律。
3．去瓶底，紮上橡皮膜；筒內裝水，橡皮膜向下凸出，說明液體對容器底有壓強。
演示大氣壓強的實驗：
1．在蓋上紮小孔；放入水中，擠壓瓶後松手，水進入瓶中，說明大氣壓強存在。
2．去瓶底，配以活塞；放入水中，水隨活塞上升而上升，說明大氣壓強存在。
3．用壹硬紙片，做覆杯實驗，說明大氣壓強存在。
五、（6分）(1995年全國初賽)有壹種氣壓保溫瓶其結構如圖所示。用手壓下按壓器，氣室上方小孔被堵住，在瓶內氣體壓強作用下，水經出水管流出。按壓器面積為8厘米2，瓶內水面低於出水管口10厘米。要將水壓出管口，瓶內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）
答案：管口與瓶內水面之間的壓強差
水面上的壓強P=P0+P水=1.01×105+1.0×103
=1.02×105（帕） (2)
克服壓強差所需的壓力F水=P水S=1.0×103×8×10-4
=0.8（牛） (3)
考慮克服彈簧彈力後所需的壓力F=F水+F彈=0.8+1.0
=1.8（牛） (4)
1．（1996年全國初賽）圖1是實際離心式水泵的示意圖，箭頭表示正常工作時葉輪轉動的方向，示意圖中正確的是 [ B ]
五、（6分）（1996年全國初賽）某地下油層的壓強為2.10×107帕。從地面向此油層鉆壹口油井，自油層頂部向上計算，原油自噴時可能達到的最大高度為多少？若油層距地面2000米，油井直徑為10厘米，要阻止原油噴出地面，至少要向出油口施加多大的壓力（原油密度為0.9×103千克／米3）？
答案：由p=ρgh得
代入數據，得h=2381米 (2)
油層距地面h1=2000米
地面處油壓
P’=P-ρgh1 (3)
P’=3.36×106帕
S=7.85×10-3米2
F=p’S (5)
F=2.64×104牛 (6)
7、（1998年全國初賽）廚房、衛生間裏的臟水，通過下水管流到阻溝，我們卻聞不到溝裏的臭味，這種下水管的示意圖是：[C]
三、（5分）(1999年全國初賽)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，註水時水箱中的水位高於哪點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時排水口才停止出水？如果進水口不停地向箱中註水，但進水流量較小，使得當出水口有水流出時，進水流量小於出水流量，這種情況下排水口的水流有什麽特點？
答案：註水時水位高於D點才有水流出，水位降到C點才停止出水。排水口會間歇式地放水。
四、（6分）（2000年全國初賽）測得壹個24厘米高壓鍋的限壓閥的質量為0.1千克，排氣孔的內徑為3毫米。如果用它煮水消毒，根據下面水的沸點與壓強關系的表格，這個高壓鍋內的最高溫度大約是多少？
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)
代入數值
p = 2.4×105帕 (5)
從表中查出，鍋內溫度約為126 ℃。
（溫度為126 ℃～127 ℃的都給分）。
六、（10分）（2000年全國初賽）汽車更換輪胎時需要把車軸擡起來，這時可以使用“油壓千斤頂”。下圖是油壓千斤頂的原理圖。向下按動手柄，圓柱形小活塞把小油缸中的機油壓向大油缸。大油缸中的油量增多，把圓柱形大活塞向上推，帶著上面的重物上升。實驗表明，加在密閉的液體上的壓強，能夠按照原來的大小向各個方向傳遞（這個規律叫做帕斯卡定律）。
現在有壹個油壓千斤頂，有關尺寸如圖所示。如果希望在手柄上用20牛頓的力向下壓時就能在大活塞上舉起1噸的重物，大活塞的直徑至少是多少？
答案：l1 = 0.6 米， l2 = 0.06米， F0 = 20牛
小活塞受的力
F1 = (1)
小活塞對液體的壓強
(2)
液體對大活塞的壓強與大活塞對液體的壓強相等，即
(3)
其中
F2 = mg (4)
根據帕斯卡定律
p2 = p1 (5)
把(1)、(2)、(3)、(4)式代入(5)式，解出
(6)
考慮到
(7)
進壹步解出
(8)
把數值代入，得
d2 = 7.0 厘米 (9)
7. (十壹屆全國初中應用物理知識競賽) 圖甲所示，為農戶用的壹種風箱的結構示意圖，其中在A、B、C、D四處分別裝有單向通風閥門，使得無論向左推或向右推活塞時，風箱都能向竈中送風。若此時正向左推活塞，請在丙圖中畫出這時閥門的開、閉狀態。作圖時可參照圖乙的畫法。
答案: A、B、C、D處開合狀態如圖
3.（4分）(十壹屆全國初中應用物理知識競賽)節日裏氫氣球飄向高空，越來越小，逐漸看不見了。設想，氣球最後可能會怎樣。根據妳所學的物理知識作出預言，並說明理由。
答案: 有兩種可能．壹是因為高空中的氣體逐漸稀薄，壓強降低，氣球上升過程中，球內壓強大於球外壓強，氣球不斷膨脹，最後“爆炸”破裂．
另壹是因高空的空氣較稀薄，氣球上升過程中所受浮力逐漸減小，當浮力等於重力時，氣球上升的速度最大．然後，浮力小於重力，氣球開始向上做減速運動．在氣球的速度為零之後，又加速下落，浮力逐漸變大，當氣球通過浮力等於重力的位置後，浮力大於重力，氣球開始作向下的減速運動．在氣球的速度減為零之後，又開始加速上升．如此反復，氣球將在浮力等於重力這壹特殊位置附近上、下往復運動．
4.（6分）(十壹屆全國初中應用物理知識競賽)要學好物理就要多動手實驗。請妳列舉出用大塑料可樂瓶制成的三種物理實驗器具，並簡述制作過程及用它所演示的物理現象。
答案: ①制作量杯 用實驗室已有的量筒定量地向瓶中倒入水，並刻上刻度
②作液體側壓強實驗器 在瓶的側壁不同的高度處紮等大的小孔，倒入水後，從水流的情況可以直觀地反映液體內部的壓強隨深度的增大而增大．
③演示噴霧器 用細塑料管插入加蓋的盛水可樂瓶，用手使勁捏可樂瓶，水會成霧狀從細塑料管中噴出．
四、（10分）(十壹屆全國初中應用物理知識競賽)小英設計了壹個實驗，驗證水的內部壓強和水深的關系，所用的裝置如圖所示，增加細管內的砂粒可以改變細管沈入水中的深度。
1. 指出所作的測量工具，並用字母表示需要測量的物理量。
2. 逐條寫出實驗步驟。
3. 根據測量量導出在不同深度處計算壓強的公式。
4. 說明怎樣通過實驗結果判斷水的內部壓強是否與水深成正比。
答案: 1．需要用的測量工具是直尺；需測量細管的直徑D和細管沈入水中的深度H1，H2．
2．實驗步驟：①測出細管的直徑D；②在細管中加入少量砂粒，將細管放入盛有水的容器中，平衡後用直尺測出細管沈入水中的深度H1；③增加細管中的砂粒，再將細管放入盛有水的容器中，平衡後用直尺測出細管沈入水中的深度H2．
3．導出計算壓強的公式．平衡時，細管（含砂粒）所受重力G管與所受浮力F浮相等，即
G管＝F浮，
又 G管＝p1S＝p1π（D／2）2，
F浮＝V1ρ水g＝π（D／2）2H1ρ水g，
故得 p1＝H1ρ水g．
4．同樣可證p2＝H2ρ水g，
所以 p2／p1＝H2／H1．
說明水的內部壓強與水深是成正比的．
1．(3分) （第十五屆全國應用物理知識競賽）在裝修房屋時，工人師傅常用壹根灌有水(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並做出標記，如圖2所示。他們這樣做的目的是_________________________，在做標記時用到的物理知識是_____________________________________。
答案：找水平位置 連通器原理
1．(第十六屆全國初中應用物理知識競賽)小亮同學從集市買來壹個玻璃瓶裝的鐵皮蓋罐頭，想把瓶蓋打開．可是怎麽也擰不動．小亮的哥哥用螺絲刀沿瓶蓋的邊輕輕撬了幾下．壹擰就打開了．這主要是因為用螺絲刀撬瓶蓋可以 [ C ]
A．增大瓶蓋直徑，減小瓶蓋側壁對瓶的壓力
B．減小瓶蓋與瓶口的接觸面積
c．減小瓶內外氣體的壓力差
D．由於撬了蓋的壹邊，而增大了蓋的另壹邊的壓力
3、（2分）(第十六屆全國初中應用物理知識競賽)在海拔3000m以上的高原地區，汽車發動機的冷卻水容易沸騰，這是因為高原地區 的緣故。常年生活在平原地區的人到達該地區後，由於空氣稀薄會產生缺氧反應，為了得到足夠的氧氣，人會不自覺地進行深呼吸，這時肺的容積與在平原上相比要擴張得更 (選填“大”或“小”)壹些．
答案：氣壓低（或小於1標準大氣壓），水的沸點降低（或低於100℃）； 大