初中物理竞赛讲义之压强与浮力

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1、物理竞赛辅导（压强和浮力专题）一、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

2、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。二、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三、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

3、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）四、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___________。五、氢气球上升的过程中将出现

4、的现象是：Ａ、上升到最大高度后由于受到的浮力等于重力，会长期悬浮在空中；Ｂ、由于受到的浮力大于重列车长，气球一直上升；Ｃ、因为高空温度很低，球内气体遇冷收缩，气球体积越来越小；Ｄ、因为上程式过程中球内压强大于球外压强，气球不断膨胀，到一定高度后气球破裂六、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

5、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)七、某工厂设计了一个蓄水池（如图5所示），水源A罐的夜面高度h1保持不变。罐底有一个小出

6、水口，面积为S1。孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连。杠杆可绕B端上下转动，另一端有一个中空的圆柱形浮子，横截面积为S3，BO是杠杆总长的。原设计打算当杠杆水平时，浮子浸入水深为h2，活塞恰好能赌住出水口，但在使用时发现，活塞离出水口尚有极小一段距离时，浮子便不再上浮，此时浮子没入水深为h3。为了使活塞自动堵住出水口，只得将浮子的重量减去G'。试求浮子应减去重量G'的大小。（活塞及连杆的重量不计，杠杆所受浮力不记。）八、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

7、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？九、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2×1

8、05千克，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。海水的密度ρ=1.03×103千克／米3）十、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