初中物理竞赛专项训练压强和浮力.doc

压强和浮力
一．奥赛补充
1．气体压强的特点∶一定质量的气体的压强与它的体积和温度有关。在温度不变的情况下，一定质量的气体体积增大，即密度减小，压强就减小，体积减小，密度增大，压强就增大。
一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度越高，压强越大，温度越低，压强越小，例如，自行车车胎在夏季容易爆就是这个道理。
2．理解帕斯卡定律
　　由于液体具有流动性，因此液体可以把加在它上面的压强向外传递，帕斯卡定律就是液体传递外加压强的规律。
加在密闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递，这个规律就是帕斯卡定律，对于帕斯卡定律的理解应注意以下几点。

（1）定律成立的条件：传递外加压强的液体必须是密闭的，关于“密闭液体”的含义有以下三种情况。
　　①液体被固体所密闭，如图5－1－2（甲）所示，容器内装有液体，外力作用在活塞A上液体可以传递活塞对它的压强。
　　②液体被另一种液体所密闭，如图5－1－2（乙）所示，分界面AB以下的液体a被它上面的b液体密闭，a液体可以传递b液体对它的压强。
③液体被气体所密闭，如图5－1－2（丙）所示，容器内液面上方是气体，液体可以传递上方气体对它的压强。
（2）密闭液体传递外加压强，对“外加压强”的理解应注意。
　　①是外加压强不是外加压力；
　　②是外加压强，不是液体由于自重产生的压强
③是作用在液体上的压强

3． “划片法”分析连通器原理
在应用“划片法”分析时，液片可在连通器内任意位置选取，而且所得结论都是一样的。液片取在连通器下部正中，可使分析简化。

4． 虹吸现象
5． 阿基米德原理。
6. 物理浮沉条件。

二、例题精讲
例题一．给鱼缸换水，只要用一根长软胶管，一端插入水中，吮一下另一端，待有水充满胶管后，将这一端垂到缸外，水便会自动源源不断地由缸内经胶管流出来，解释这种现象。

例题二．圆柱形容器内倒入质量相等的水和水银，液柱的总高度H为143厘米。（如图5－2－9所示）求容器底部所受液体的压强等于多大？（水银的密度为）

例题三．如图5－2－10所示，的连通器，内装两种液体。其中带斜线部分是水，带点部分是不知密度的另一种液体。当连通器竖直放置，液体处于平衡时，各液面高度如图5－2－10所示。求液体的密度为多少？

例题四．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？

例题五．测得一个24cm高压锅的限压阀的质量为0.1kg，排气孔的内径为3mm。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
kPa
70
84
101
121
143
154
163
175
187
199
211
226
239
258
270

例题六．图5-1-4为一液压机原理示意图，它的大活塞面积为200cm2小活塞面积为10 cm2，小活塞上放置一个边长为3厘米的正方体金属块，金属块时小活塞的压强为帕，活塞的重力忽略不计，求大活塞受到的压力。

三、随堂练习
1．如图7－6所示的瓶中有水瓶塞不漏气，不许打开瓶塞，不许用嘴向外吸，也不许将瓶子倾倒，怎样才能把瓶内的水通过玻璃管引进杯子里？

2．取一根两端开口的玻璃管，下端管口用塑料薄片盖严，然后竖直压入水面下20厘米深处，这时塑料片受到水的压强______帕。向管里慢慢注入酒精，塑料片开始下落时，酒精的高度______。

3．如图5－2－14所示，三个容器的底面积，容器内盛有三种液体其液面如图所示，且质量，密度。那么这三种液体对容器底的压强大小是[ ]
A．　　　B． C．　　　　　D．

4．图5－2－15所示，在截面积为10厘米的圆筒内，装有10厘米的水银和10厘米深的水，水面上有一质量为1千克的活塞，在活塞上加一个力F，如果容器底部受到的压强是帕，则F_________牛，（大气压的使用不计）

5．图5－2－16所示的连通器，粗管的直径是细管的2倍，先往连通器中注入水，然后往细管内注入25厘米高的煤油，则粗管内水面上升了________厘米，细管内水面下降了______厘米。

型号
JMB—3型煤气表
额定流量

2.5m/h
使用压力
50～300mm水柱
回转数
41.7转/分
使用介质
城市煤气
出厂日期
2006.2
北京煤气仪表厂

6．城市燃气供应行业常用毫米水柱作为燃气的压强单位。JMB-3型煤气表的铭牌如下表所示（铭牌中“压力”指的是压强）。当煤气的压强大于___________pa，小于____________ pa时，这种煤气表可以正常工作。

四、课后巩固
7 一端开口、一端封闭的玻璃管，开口向下插入水银槽中，不计玻璃管的重力和浮力，用竖直向上的力F提着保持平衡，此时管内外水银面高度差为ｈ（如图所示）．如果将玻璃管向上提起一段距离，待稳定后，此时的Ｆ和ｈ与刚才相比（ ）
A．Ｆ会增大、ｈ也增大 B．Ｆ会增大、ｈ却不变
C．Ｆ会不变、ｈ却增大 D．Ｆ会不变、ｈ也不变

8．有一个固体物质，其密度是某种液体密度的，若将该固体物质放在该液体中，则浸没在液体中的体积与露出液面的体积之比是( )
A．5：3 B. 3：5 C．2：3 D. 3：2

9．如图所示，在一个W形的玻璃管中从两边装入不同的液体，ABC是水，DEF是油，CGD是被密闭的气体。已知：h1＝20厘米，h2＝23厘米，h3＝3厘米，h4＝4厘米，则CGD中空气的压强是＿＿＿＿帕（外界为1标准大气压），DEF中的油的密度是＿＿＿＿＿千克/米3。

10．某地下油层的压强为2.10×107帕。从地面向此油层钻一口油井，自油层顶部向上计算，原油自喷时可能达到的最大高度为多少？若油层距地面2000米，油井直径为10厘米，要阻止原油喷出地面，至少要向出油口施加多大的压力（原油密度为0.9×103千克／米3）？

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