压强、液体压强竞赛试题演练
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压强、液体压强竞赛试题演练
一、单项选择题
1.公共厕所自动
冲洗用的水箱里有一圆柱形浮筒P,出水管口有一个圆片形
盖子a,两者用短链相连,如图所示。若水箱
的深度足够,要实现自动定时冲洗
( )
A.只要浮筒P的体积足够大
B.只要浮筒P的质量足够小
C.盖子a必须比浮筒轻
D.浮筒P的横截面积必须大于盖子a的面积
2.小静同学随科学考查队乘坐“科普”号船对
太平
洋某海域进行科学考查。到达该海域后,利用超声波测位
仪测得海水深度为1000m。小
静把一只装有一些铁砂的普
能出现的现象是 ( )
①玻璃瓶漂浮在海面上
,②玻璃瓶悬浮在海水中某一深度,③玻璃瓶下沉到
某一深度后破碎,④玻璃瓶完好无损地沉入海底。
A.① ② B.① ③ C.① ④ D.② ③
3. 如图所示,将水银槽置于天平左盘中,
玻璃管被支
架固定,右盘中放人适量砝码,天平平衡。若大气压增大,
则下列说法正确的是(
)
A.天平仍保持平衡
第3题图
B.天平不再平衡,若要恢复平衡,需在右盘中增加适
量砝码
C.天平不再平衡,若要恢复平衡,需在右盘中减去适量砝码
D.无法确定
4.
活塞式抽水机模型,如图所示,当活塞不断上升时,拉力
F的大小及水对活塞的压强p将( )
A.F先增大后不变,p不变
B.F先减小后增大,p先减小后不变
C.F先增大后不变,p先减小后不变
D.F、p都不断增大
5.小亮
同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头,想把瓶
拧就打开了。这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以
( )
第1题图
通玻璃瓶密封后,投入大海(设海水密度均匀,海水对瓶的阻力不计),下列可
第4题图
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
A.增大瓶盖直径,减小瓶盖侧壁对瓶的压力
B.减小瓶内外气体的压力差
C.减小瓶盖与瓶口的接触面积
D.由于撬了盖的一边,而增大了盖的另一边的压力
6. 蔬菜加工企业为了避免蔬菜在长途运输、贮藏等环节中腐烂变质及高温
杀菌时
对蔬菜营养成分的破坏,常常对蔬菜进行真空脱水,使之成为脱水蔬菜。
从物理学的角度看,真空脱水的
道理是 ( )
A.真空环境温度极低,可使蔬菜中的水分迅速凝固并升华,从而实现脱水
B.真空环境的温度很高,可使蔬菜中的水分在短时间内迅速汽化,从而实
现脱水
C.真空环境的空气密度很小,可迅速提高蔬菜中水分子的运动速度,从而
实现脱水
D.真空环境的气压很低,因而大大降低了水的沸点,使蔬菜中的水分迅速
汽化,从而实现脱水
7. 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
H
越大,管道中的水流得就越快
第16题图 农田灌溉剖面示意图
二、填空题
8.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。
9. 如图所示是马略特瓶,瓶内盛有水
,瓶的侧壁上有三个被木塞塞住的小
孔,两端开口的管d内未进水,其底端与b等高
(1)若拔去a塞,会发生的现象是____________________
(2)若拔去b塞,会发生的现象是
_____________________
(3)若拔去c塞,会发生的现象是
_____________________
10. 小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂24cm压
力锅”的字样,他测得限压阀的
质量是100g,排气孔的直径
约为3mm。这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相
全
。(大气压强为l.01×10
5
帕)
11.如图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
_______。
三、解答题
12. 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4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:
13.乒乓球前进过程中由于不同的旋转方
放大后的药物
吸管截面图
放大后的饮料
吸管截面图
第9题图
当
于大气压的__________倍。锅盖至少要能承受__________牛的压力才能保证安
第11题图
第17题图
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:
第13题图
14. 如图所示为输电线路中常用的油浸自冷式变压器。变压器内部的铁芯、
线圈就浸没于变
压器油(一种矿物油,也称导热油)中。变压器工作时,铁芯、
线圈会发热。这些热量主要通过导热油并
流经变压器外部的一根根金属管道散发
到空气中,从而使铁芯、线圈的温度不会升高太多,以确保变压器
的安全运行。
请回答:
(1)变压器外部的散热器为什么做成管道状?
(2)变压
器的上部有个油箱,其侧面有一个油量表。油量表就是一根上、
下两端均开口并插入油箱中的玻璃管。电
工通过观
察玻璃管中油面的高度来判断油箱中油量的多少。
请问:设计这一装置利用的主要物理
知识是什么?
(3)从图中发现:变压器外部的散热管道都
是沿竖直方向而不是沿水平方向分
布的,这是为什
么?
(4)正常情况下,变压器油箱中的导热油是
绝对不允许装得满满的,这是为什么?
15. “加在密闭液体上的压强,
能够大小不变地
8
第5题图
第6题图(1)
被液体向各个方向传递”, 这个规律叫做帕斯卡定律。在如图(1)所示的
装置
中,如果活塞的质量和液体本身所受的重力可以忽略不计,根据帕斯卡定律可以
推得,
作用在大、 小活塞上的力和大、小活塞的面积有以下关系:
F
2
S
2
=
F
1
S
1
根据这一关系式可知,因为小活塞的面积较小,所以在小活塞上加一个较小
的力,就可以在大活塞上得到
一个较大的力。“液压千斤顶”就是根据帕斯卡定
律制成的。
本题图(2)是液压千斤顶的剖
面图。它是汽车等运输机械常备的维修工具,
只要对杠杆施加一个不大的作用力
F
,就
可以把一辆汽车顶起来而便于更换和修
理轮胎。如果图示的千斤顶的大活塞面积是40cm
2<
br>,小活塞面积是5 cm
2
,杠杆上
1
的
OA
=OB
。请回答:
5
(1)使用中发现,压下杠杆时,虽然
能把一个重物
顶起来,但一放手,重物又降
了下来,不能把重物长时间顶住。这说明图
示的千斤顶有一个零件
损坏或丢掉了。请你
出示意图即可)。
(2)若修好了的液压千斤顶的机械效率为80%,使
用时,假设大活塞刚好
顶在重物的重心竖直线的位置上。若要在1min内把1t的重物顶起3cm,则
维修人
员消耗的平均功率和加在杠杆
B
端的力分别是多大?(取g=10N/kg)
试题演练 参考答案
一、选择题
第6题图(2)
画一个零件补在相应的位置上,达到被顶起的重物不再降下来的目的(在12
上画
1. D
思路点拨:
要实现自动定时冲洗,即要
在一定的时候自动地将盖子口提起,提起盖子a,
靠的是连接浮筒P和盖子a的绳的拉力,以F表示这一
拉力的大小。以G
P
和Ga分别
表示浮筒P的重力和盖子口的重力,以S
P<
br>和Sa分别表示浮筒的截面积和盖子的上
表面积,设浮筒浸入水中的深度为h
P
,浮简底部和盖子上表面间的高度差为
l
,
则浮筒受到的浮力大小为
F
水
S
P
h
P
g
由浮筒的受力平衡条件可得连接浮筒和盖子的绳的拉力大小为
FF
G
P
水箱中水对盖子口的压力大小为
F
水
g(h
P
l)S
a
力F要能将盖子提起,显然应有
FF
G
a
①
即应有
F
G
P
F
G
a
即
水
S
P
h
P
g
水
(h
P
l)S
a
gG
P
G
a
∴
水
(S
P
S
a
)h
P
g
水
lS
a
gG
P
G
a
上式中除(S
P
—Sa)外,其余各项都为正值,故只要有S<
br>P
—Sa>0,则当h
P
逐渐
增大时,总可以使上式得到满足,即使①
式成立,可见能实现自动冲水的条件是
S
P
>Sa。
2.B
3.C 4.C 5.B 6.D 7.A
二、填空题
8.气压低、水的沸点降低 大
9.(1)若拔去a塞,水开始稳定地流出,至瓶内水
面降至b处后,水越来越
慢地流出,瓶内水面降至a处时,整个系统达到平衡;
分析:P<
br>0
是大气压,Pa=P
0
+ρ
水
×g×h
ab
,h
ab
是a、b两点的高度差,故Pa>
P
0
,水会流出,使瓶
内封闭气体体积增大,压强变小,空气会通过d管进入封闭
气体中,使瓶内封闭气体压强又变大。孔口液
体水的流速与液片受到的内外压强
差有关,压强差越大,流速越快。
对于P
a
=P
0
+ρ
水
×g×h
ab
来说,在液面降到b前压强差
不变,在这段时间,水
以恒定速度流出。当水面从b降至a时,水流速度逐渐变为0。
(2)若拔去b塞,空气不进入瓶内,瓶内的水也不流出;
分析:b与d管下底相平·,b孔内外压强均为P
0
,整个装置处于平衡,瓶内水
不会流出
(3)若拔去c塞,外界有空气从C孔中进入瓶内,有水进入d管,至d管内水
面与
C孔等高时,整个系统达到平衡。
分析:Pc=P
0
-ρ
水
×g×
h
ab
,h
bc
是c、b两点的高度差也是d管底部到c的距离,
故
Pc<P
0
,外界空气从c孔进入瓶中使瓶内气体压强增大,但就有水被压进d管,
根
据Pc=P
0
-ρ
水
×g×h
ab
,当h
bc=0时即d管内水面与孔c等高时,空气停止进入装置
平衡,水一直都不会流出。
10.
11.压强 让空气进入瓶中,保持瓶内有一定的气压
三、解答题
12.吸
管插入药液后,由于饮料吸管外壁光滑,它与药液的橡胶皮盖紧密接
触,空气不能进入,所以很难吸上药
液。而药液吸管的外壁有棱(或凹凸不平),
利于空气进入瓶中,药液在大气压的作用下被压入口中。
13.球向前(即图中左)运动的同时,还不断沿逆时针方向旋转,则空气流
相对于乒乓球来说
向右流动,同时球四周的空气还被旋转的球带动作逆时针方向
转动。这样球体上方的空气除向右平动外,
还向左转动,两者方向相反;球体下
方的空气除向右平动外,还向右转动,两者方向相同。因此,乒乓球
下方空气的
流速大于乒乓球上方空气的流速。根据流体压强与流速的关系:在气体和液体中,
流
速越大的位置压强越小。所以乒乓球下方的压强小,上方的压强大,因此乒乓
球受到的空气压力方向向下
。于是乒乓球在向下的空气压力和向下的重力(合力
方向向下,并大于重力)的作用下,沿弧线迅速下落
,这样就产生了上旋球。
14.(1)扩大散热(或与空气接触)面积。
(2)连通器中盛有同种液体,液体静止时液面相平。
(3)管道沿竖直方向便于变压器中的导热油形成对流,增强散热能力。
(4)如果变压器油
箱中的油装得满满
的,变压器工作发热使导热油膨胀,会把
变压器胀破,造成能够事故。
15.(1)应补上一个单向阀门,如答
案图所示。
(2)要把重物顶起来,大活塞所做的
功应为
第6题(1)答案图
W
大
Ghmgh
10
3
kg10Nkg310
2
m
300J
维修人员所做的功为
W
F
W
F
300J
375J
80
%
维修人员消耗的平均功率为
P
F
W
F
375J
6.25W
t60s
重物被匀速顶起时,大活塞对重物的支持力为
F
大
mg
1.010
3
kg10Nkg1.010
4
N
因为大活塞的面积是小活塞面积的8倍,所以作用在小活塞上的力为
F
小
S
小
S
大
F
大
1
1.01
0
4
N1.2510
3
N
8
又因为杠杆上动
力臂是阻力臂的5倍,液压千斤顶的机械效率
80
%
,所以维
修
人员加在杠杆B端力的大小为
1.2510
3
F
B
N3.
1310
2
N
OB
50.80
OAF
小