初中物理竞赛专项训练 压强和浮力

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？

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200cm 2，小活塞面积为10 cm 2，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的圆筒内，

厘米

装有10厘米的水

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

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。

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3

5

，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：h 1＝20厘米，h 2＝23厘米，h 3＝3厘米，h 4＝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）？

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