初中物理竞赛——压强和浮力.doc

压强和浮力1试计算下述几种情况下各封闭气体的压强，已知大气压P0，水银的密度为，管中水银柱的长度均为h。均处于静止状态2计算下图中各种情况下，被封闭气体的压强。（p0=76cmHg，图中液体为水银）3如图二所示，在一端封闭的U形管内，三段水银柱将空气柱A、B、C封在管中，在竖直放置时，AB两气柱的下表面在同一水平面上，另两端的水银柱长度分别是h1和h2，外界大气的压强为p0，则A、B、C三段气体的压强分别是多少？ 4如图三所示，粗细均匀的竖直倒置的U型管右端封闭，左端开口插入水银槽中，封闭着两段空气柱1和2。已知h1=15cm，h2=12cm，外界大气压强p0=76cmHg，求空气柱1和2的压强。5三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。如图五所示，M为重物质量，F是外力，p0为大气压，S为活塞面积，G为活塞重，则压强各为：6如图所示，活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸套间无摩擦,活塞面积为S，则下列说法正确的是(P0为大气压强)( )A、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为MgB、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为mgC、气缸内空气压强为P0-Mg/SD、气缸内空气压强为P0+mg/S7将一只有底圆柱形筒开口朝下慢慢压入水中，筒受到的浮力F随筒口深度x的变化如图中的曲线所示，图中直线表示筒的重力不随深度x变化，两线交于A、B两点。若用图甲表示筒在起始点O时的正视图，则请你用类似的图形分别表示出筒在A、B点的正视图。 并写出桶底所受压强p随深乙度x的变化情况。甲0FxAB8将一根质量可忽略的一端封闭的塑料管倒插入液体中，塑料管在竖直向下的力F作用下保持平衡，如图所示，那么管内外液面的高度差H的大小将与下列哪个因素无关? A管子的半径 B液体的密度水银h C大气压的大小 D力F的大小abab甲乙9如图所示，长为1米的直玻璃管横截面积为2厘米2，重为5牛。当时大气压为1.0105帕，玻璃管的上端为真空。则弹簧秤的示数为 。10两个完全相同的细颈瓶（ab以上粗细均匀，截面和底面相同），如图所示放置于水平桌面上，甲瓶装水，乙瓶装等质量的盐水，液面全部超过ab而且都未溢出，则两瓶底受到液体的压强之间的关系是（ ）A、P甲P乙 B、P甲P乙 C、P甲=P乙 D、不能确定11由于实心粘土砖在生产和使用过程中存在着诸多弊端，国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型材料的要求。现代许多建筑普遍采用空心砖砌墙，人们以孔洞率表示空心砖空心体积占总体积的百分比。如图所示是一长方体空心砖，砖重42 N，孔洞率为30，规格为200 mm150 mm100 mm。取g=10N/kg，求：(1)该砖块材料的密度是多少?(2)生产一块同规格的砖，空心砖比实心砖节省多少千克材料?(3)一块同规格的空心砖和实心砖，以相同的方式放在水平地面上，对地面的压强最多相差多少?12. 物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。在一个重为4N，底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放一个边长为10cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出)。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图所示的图像。请解答下列问题。(1)分析图像可知，水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中，物块受到的浮力怎样变化?这一过程中物块对容器底部的压强又怎样变化? (2)当容器中水深超过8cm以后，物块处于什么状态?为什么? (3)将物块取出后，若容器中水的重力为20N，此时容器对水平桌面的压强是多少? (4)物块的密度是多少? 13.某冰块中有一小石块，冰和石块的总质量是55g，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中。当冰全部熔化后，容器里的水面下降了0.5cm，若容器的底面积为10cm2，已知冰=0.9103kg/m3，水=1.0103kg/m3。求： （1）冰块中冰的体积是多少立方厘米？（2）石块的质量是多少克？（3）石块的密度是多少千克每立方米？14.图是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。水箱底部有一出水孔，底盖A甲时顶住水箱的出水孔一旦饮水槽水位下降，浮球C受到的浮力减小，底盖A打开，水就通过出水孔从水箱流入饮水槽。设计水箱的最高水位为60 cm。水箱出水孔横截面积是30 cm2。底盖A及竖杆B的总质量是400 g，浮球c的质量是600 g，体积是2dm3，g取10N/g。(1)写出此装置应用到的物理知识(至少说出2条)； (2)通过计算说明，这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作： (3)若能正常工作，请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素：若不能正常工作，请提出使该自动装置正常工作的改进方案。15.如图甲所示，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的液体，放在水平桌面上；底面积为60cm2的圆柱形物体A悬挂在细绳的下端静止时，细绳对物体A的拉力为F1。将物体A浸没在圆筒形容器内的液体中，静止时，容器内的液面升高了7.5cm，如图乙所示，此时细绳对物体A的拉力为F2，物体A上表面到液面的距离为h1。然后，将物体A竖直向上移动h2，物体A静止时，细绳对物体A的拉力为F3。已知F1与F2之差为7.2N，F2与F3之比为 5：8，h1为3cm，h2为为5cm。不计绳重，g取l0N/kg。则物体A的密度是 kg/m3。16.如图所示，甲、乙两个实心正方体放置在水平表面上，它们对水平表面的压强相同。已知甲的质量为1千克，甲的底面积为0.01米2。求：甲乙（1）物体甲的重力。（2）物体甲对地面的压强。（3）如果沿竖直方向将甲、乙两个正方体分别切去厚度为h的部分，然后将切去部分叠放在剩余部分上，若这时它们对水平地面的压强分别为p甲和p乙，请判断p甲和p乙的大小关系，并说明理由。17.如图所示容器中装有两种互不相溶且界限分明的液体，密度分别为和，将一圆柱体放入容器中，圆柱体的密度为。静止时圆柱体的上表面到分界线的距离为，如图1所示。将第一个圆柱体取