压力管道的真正问题
答:设大气压为P0，代入数值得到P=2.4×105 Pa。所以锅内最大压力是大气压的2.4倍。
锅盖承受的压力等于锅内外的压力差。代入该值，得到F=6.3×103 N。
2.(1997全国复赛)如图，放在水平桌子上的容器A为圆柱形，容器B为圆锥形。两个容器具有相同的质量和底部面积。灌满同样深度的水后，放入同样质量的木块，如图。下列说法是正确的:[D]
A.在放木块之前，两个容器对桌面的压力是相等的。
B.在放木块之前，由于容器A中的水比容器B中的水多，所以容器A底部的水的压力大于容器B。
c、放入木块后，两个容器底部的水压相等。
d、放入木块后，容器B’底部的水压大于容器A’底部的水压。
13.(1997全国复赛)如下图所示，三个容器分别装有酒精、清水和盐水，它们对容器底部的压力相等，所以在三种液体中，最大的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。
答案:酒精，盐水
4.(12分)(1997全国复赛)小杰家的高压锅盖上标有“XX铝制品厂24 cm高压锅”字样。他测得限压阀质量为100g，排气孔直径为3mm。高压锅正常工作时，内部蒸汽的最大压力相当于大气压的多少倍？锅盖要承受多大的压力才能保证安全？(大气压力为1.01×105帕)
答:锅内最大压力是大气压的2.4倍。锅盖的有效面积为:S'=πD24。
锅盖所能承受的压力至少等于锅内外的压力差；
1.(8分)(1998全国复赛)如图1，是一个自行车打气筒的示意剖视图，有一处结构没有画完整。请根据抽水的原理和过程完成图上的结构，并用文字简要说明此泵不同于普通泵的抽水原理。
答:如图1，小气缸右侧的进气管处要安装阀门，空气只能进入小气缸，不能从小气缸回流到右侧的大气缸。这种打气筒的特点是充气时能将压缩气体储存在一个小管子里，给轮胎均匀充气。
(14分) (第12届全国复赛)小刚今年15岁，因为重感冒，针插在左臂静脉里，期间要下床。这时他发现，只有右手把药瓶举得高高的，血液才不会回流到输液管里。试着根据这个现象估算一下，他的手的静脉里的血压比大气压强多少，这个差异就相当于多少mmHg(水银的密度)产生的压力。
答:右手高举药瓶时，令人羡慕的液面与针头的高度差约为1m，这个液柱产生的压力等于静脉血压与大气压之差。△ P = ρ GH代入数值，得到△ P = 104 Pa。
因为水银的密度是水的13.6倍，所以水银柱的高度只有1m/13.6，即74 mm，才能产生同样的压力。
1.目前，许多平房和多层建筑的屋顶都安装了太阳能热水器，供家庭洗浴使用。试分析热水器对供水压力和水管强度的要求。
答案:设热水器离地面的高度为H，热水器中的水在地面附近产生的压力为P = ρ GH。
供水管要能给热水器送水，水压要大于p .(此处可得15分，回答以下问题加4分)
如屋顶高度为10m，所需供水压力大于P =ρGH = 103×10×10 = 1×105 Pa，相当于标准大气压。
底部水管要能承受105Pa以上的压力，顶部水管的耐压要求可以低一些。比如直接和热水器连接的水管可以用塑料管。
2.(第十三届全国复赛)可以采用什么方法尽快把大土豆煮熟？尽可能多地写出可行的方法，并说明这种方法的物理原理、优缺点或适用场合。
答案:1，用高压锅，压力增大，锅里的水沸点升高，土豆就能在短时间内煮熟。优点是速度快，而且因为温度高，土豆味道更好。缺点是不能随时开锅观察，有可能煮土豆。2.把土豆切成小块，煮熟。这是因为热量很容易到达小土豆内部，内部温度上升很快。优点是简单易操作，缺点是水分过多深入土豆内部，口感变差，营养变差。
用空的塑料饮料瓶(比如矿泉水瓶)可以做什么物理实验？尽可能多写。要求写出实验设备和制作要点(必要时画草图)，简明的操作步骤及其所依据的物理原理。
回答:可以做一个水泵模型。在瓶盖上挖一个直径约1cm的洞，然后剪一个比洞稍大的塑料。
材料表。用塑料布盖住孔，用软布和万能胶把塑料布的一面粘在瓶盖上，使之成为单向阀。在饮料瓶侧面打一个小孔，然后拧紧瓶盖，就做好了泵的模型。使用时，将瓶盖向下插入水中，用一只手挤压，排出瓶内部分空气，然后用另一只手堵住瓶侧的小孔，松开捏瓶子的手，水就会在大气压力的作用下上升到瓶子里。然后把瓶子侧面的小孔露出来，用力捏瓶子，水就会从小孔里流出来。说两个实验拿25分，说多了拿加分。
二、(14)(第十五届全国复赛)类比水压是水流动的原因。李楠猜测，血液在血管中流动时也需要一定的压差来维持。假设血液匀速通过一定长度的血管时，阻力与血液流速成正比，即。然后，为了让血液匀速流动，血管两端需要有一定的压力差。当血管截面积为时，两端压力差为；如果血管的截面积减少10%，为了在相同的时间内维持相同的血流量，压力差必然变成。请计算比较的大小，说明血管变窄可能是诱发高血压的重要因素之一。
答:如果截面积为，压差为，流量为，
假设截面积为，压力为，流量为；
根据题意可以列出方程式:① (3分)
② (3分)
可以从①和②: ③ (2分)得出。
而相同体积的血液在相同的时间内流动，所以有:
④ (2分)
⑤ (2分)可由公式④得出。
⑤将公式代入公式可以得到< 1。
也就是说，
6.(1992全国预赛)拖拉机的履带由一块块金属板组成，每块板都有一个或两个凸起的边缘[C]。
A.金属板和它的边缘是为了减少对地面的压力。
B.金属板和它的边缘是为了增加对地面的压力。
C.金属板用于减少地面压力；边缘是增加地面压力。
D.金属板用来增加对地面的压力；边缘是减少对地面的压力。
7.(1992全国初赛)冬天，自来水笔从室外带到室内，有时会流出墨水。这主要是因为[C]
A.墨水受热膨胀而流出。
B.笔袋受热膨胀，墨水被挤出。
C.笔袋内的空气受热膨胀，墨水被挤出。
d笔尖的缝隙受热膨胀，使墨水漏出来。
5.(1992全国初赛)医生在测量血压时，会逐步用国际单位Pa (L kPa =1000帕斯卡)代替毫米汞柱的旧单位。已知水银的密度为13.6×103 kg/m3，还知道1帕斯卡= _ _ _ _ _ _牛顿/m3，这样可得1毫米汞柱= _ _ _ _ _ _帕斯卡。1991年高考标准规定肱动脉舒张压超过11.46 kPa的考生不能报考地质勘探等专业，其中11.46 kPa = _ _ _ _ mmHg。
答案:1 133 86
六、(8分)(1992全国初赛)
液压电梯(如图)是一项新技术，它可以在10层以下的老建筑中增加电梯，而不需要在屋顶增加一个挂汽车的机房。
1.液压机的柱塞通过滑轮和钢索带动小车上升，如图。为了将车抬高18米，液压机柱塞要抬高多少米？
2.有一部液压电梯。汽车本身质量为1300 kg，油泵最大油压为2.3×106帕斯卡，厂家提供的油压机柱塞直径为(毫米)60、85、105、140、65438+。通过计算，说明应选择何种直径的柱塞。(由于柱塞本身受到重力的作用，汽车在加速上升时需要较大的牵引力，所以厂家要求将柱塞的直径扩大到1.4倍的计算值，然后从给出的六种规格中选择。)
答案:1.9米
2.m ——汽车和负载的总质量，P——最大油压，d ——柱塞直径。
电缆张力F1 =毫克...................(1)
柱塞提升力F2 = 2毫克..................(2)
代入数值，我们得到d = 0.119m..................(4).
0.119m×1.4 = 0.167m................(5)
应选择柱塞直径为184 mm的液压机。4.(1993全国初赛)毫米水柱是城市供气行业常用的气体压力单位。JMB-3燃气表的铭牌如下表所示(铭牌上的“压力”是指压力)。当气体压力大于_ _ _ _ _ Pa小于_ _ _ _ _ Pa时，本燃气表可以正常工作。
JMB-3型气体流量计
当额定流量为2.5m/h时，工作压力为50 ~ 300mm水柱。
转数41.7转/分，使用中号城市燃气。
出厂日期1991.4
北京煤气表厂
答案:490；2940
七、(8分)(1993全国初赛)国内有些玻璃茶几架是用四个塑料吸盘吸附在桌面上的(如图12)。如果每个吸盘的直径是4 cm，那么计算一下，当桌架的质量没有超过多少时，抬起桌面就可以把桌架抬起来。事实上，桌架的重量可以一直小于上述计算值。请分析原因。
答:桌架是靠四个吸盘上的大气压力抬起来的。假设吸盘里的空气都用完了，大气压
f = 4ps = 4×1.01×105 pa×3.14×0.022 m2 = 507n。
其实吸盘里的空气是无法完全排出的，所以实际质量总是小于上面的计算值。
5.(全国初赛1994)打气充气手持气泵的结构如图1所示。a是缸体，B是活塞，C和J是气门装置，类似于自行车内胎上带阀芯的气门，起气门作用。使用该泵时[A]
A.将阀门d连接到泵上；将阀门C连接到泵空气。
B.连接阀门d以泵送空气；连接阀门C以泵出空气。
C.向外拉活塞，两个阀门都可以抽空气。
D.向内推动活塞，两个阀门都会充气。
四、(6分)(1994全国初赛)利用日常生活中装满饮料的空塑料瓶，可以做物理实验，演示液体压力或大气压力的存在和性质。请举例说明演示液体压强和大气压强的实验。要求制作方法简单，只附带少量其他辅助设备，说明制作方法，实验步骤，说明什么物理内容。
答案:演示液体压力的实验:
1.在不同高度打孔；注入水；演示液体内压随深度的变化。
2.在同一高度不同方向打孔；把瓶子装满水，把盖子盖紧，挤压瓶子，这就是帕斯卡定律。
3.去瓶底贴上橡胶膜；缸内装满水，橡胶膜向下凸出，说明液体对容器底部有压力。
演示大气压力的实验；
1.在盖子上打孔；把它放在水里，挤压瓶子，然后放开。水进入瓶子，说明大气压的存在。
2.去瓶底，装上活塞；放入水中，水随着活塞上升而上升，说明大气压力的存在。
3.用一块纸板做一个盖杯实验，说明大气压的存在。
5.(6分)(1995全国初赛)有一种气压保温瓶，结构如图。当用手按压按压器时，气室上方的孔被堵住，水在瓶内气体压力的作用下通过出水管流出。按压器面积为8cm2，瓶内水位低于出水口10cm。要把水从喷嘴里挤出来，瓶子里水面以上的压力至少是多少？我至少应该在压机上施加多大的压力？(弹簧的平均弹力为1 N，P0 = 1.01×105 Pa，g=10 N/kg，忽略按压器上的重力。)
答:喷嘴与瓶内水面的压力差。
水面上的压力为P=P0+P水= 1.01×105+1.0×103。
=1.02×105 (Pa) (2)
克服压差所需的压力F水=P水S = 1.0×103×8×10-4。
=0.8 (N) (3)
考虑克服弹簧力后所需的压力，F=F水+F弹=0.8+1.0。
=1.8 (N) (4)
1.(1996全国初赛)图1是一台实际离心水泵的示意图，箭头表示正常运行时叶轮转动的方向，示意图中正确的是【B】。
动词 （verb的缩写）(6分)(1996全国初赛)某地下油层压力为2.10×107 Pa。从地面钻一口油井到这个油藏，从油藏顶部计算，原油流动时能达到的最大高度是多少？如果油层距离地面2000m，油井直径为10cm，那么应该对出油口施加多大的压力(原油密度为0.9× 103kg/m3)才能防止原油涌出地面？
答案:由p=ρgh得出
代入数据，我们得到H = 2381m (2)。
油层距地面H1 = 2000m。
地面油压
P'=P-ρgh1 (3)
P'=3.36×106 Pa
S = S=7.85×10-3-3m2
F=p的(5)
F=2.64×104牛(6)
7.(1998全国初赛)厨房和卫生间的脏水通过下水管流到沟里，但是我们闻不到沟里的臭味。这个下水管道的示意图是:[C]
三。(5分)(1999全国初赛)趣味物理表演上，小明展示了如图所示的储水排水装置。如果原来的水箱是空的，当水箱中的水位高于什么点时，水会从排水口流出吗？如果原来的水箱是满的，当水箱中的水位下降到什么点时，排水管会停止排水吗？如果进水口一直往水箱里注水，但是进水量很小，以至于有水从出水口流出时，进水量小于出水量。出水口的水流有什么特点？
答:水位高于D点时，水就流出来了，水位降到C点就不流了..排水管会间歇性排水。
4.(6分)(2000年全国初赛)一个24cm高压锅的限压阀质量为0.1kg，排气孔内径为3mm。如果用它烧水消毒，根据下表水的沸点和压力的关系，这个高压锅最高温度是多少？
T/℃
p/kPa 70 84 10112143 154 163 175 187 199 216558。
回答:
(1)
(2)
(3)
将(1)和(2)代入方程(3)。
(4)
替代值
P = 2.4×105 Pa (5)
根据表格，锅内温度约为126℃。
(温度在126℃ ~ 127℃的，全部给分)。
(10分)(2000年全国初赛)换轮胎时需要将车轴抬起，然后使用“液压千斤顶”。下图是液压千斤顶的示意图。下压手柄，小圆柱活塞把小油缸里的油压到大油缸里。大油缸里的油量增加，推动大圆柱活塞向上，带着上面的重物上升。实验表明，作用在封闭液体上的压力可以按其原来的大小向各个方向传递(这一定律称为帕斯卡定律)。
现在有了液压千斤顶，相关尺寸如图。如果你想在手柄上用20牛顿的力压下大活塞时，在大活塞上抬起1吨的重量，大活塞的直径至少是多少？
答案:l1 = 0.6，l2 = 0.06，F0 = 20。
小活塞上的力
F1 = (1)
小活塞对液体的压力
(2)
液体对大活塞的压力等于大活塞对液体的压力，也就是说
(3)
在…之中
F2 =毫克(4)
根据帕斯卡定律
p2 = p1 (5)
将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)，求解。
(6)
考虑到
(7)
进一步解决
(8)
代入要得到的数值。
D2 = 7.0厘米(9)
7.(第11届全国初中应用物理竞赛)如图A所示，一种农民用风箱的结构示意图，在A、B、C、D四个位置分别安装单向通风阀，使风箱无论活塞推向左边还是右边，都能给炉子供气。如果此时活塞被推向左侧，请在图C中画出阀门的打开和关闭状态..绘制时可以参考图B的绘制方法。
答:A、B、C、D的开合状态如图。
3.(4分)(第十一届全国初中应用物理竞赛)节日期间，氢气球飘向天空，越来越小，渐渐消失。想象一下气球最终会变成什么样子。根据你所学的物理知识做一个预测，并解释原因。
回答:有两种可能。一是因为天空中的气体逐渐稀薄，气压降低。在气球上升过程中，球体内部的内压大于外压，气球不断膨胀，最终“爆炸”破裂。
另一方面，由于高空空气稀薄，气球的浮力逐渐减小。当浮力等于重力时，气球以最大速度上升。然后，浮力小于重力，气球开始向上减速。气球速度为零后加速下落，浮力逐渐增大。当它通过浮力等于重力的位置时，气球开始向下减速。气球的速度降为零后，它又开始加速。
4.(6分)(第十一届全国初中应用物理竞赛)要想学好物理，就要多做实验。请列举三种用大塑料可乐瓶制作的物理实验仪器，并简述制作过程及所演示的物理现象。
答:①制作量杯，用实验室现有的量筒将水定量倒入瓶中，并做好标记。
(2)作为液体侧压力测试器，在瓶体侧壁不同高度打大小相等的小孔。倒水后，从水流中可以直观地反映出液体内部的压力随着深度的增加而增加。
(3)演示将喷雾器用细塑料管插入加盖的可乐瓶中，用手用力挤压可乐瓶，使水以雾状从细塑料管中喷出。
(10分)(第十一届全国初中应用物理竞赛)小英设计了一个实验，验证水的内压与水深的关系。使用的设备如图所示。增加细管中的沙子可以改变细管沉入水中的深度。
1.指出制作的量具，用字母表示要测量的物理量。
2.把实验步骤一个一个写出来。
3.根据实测数据推导出不同深度的压力计算公式。
4.通过实验结果说明如何判断水的内压是否与水深成正比。
答案:1。需要的测量工具是一把尺子；有必要测量细管的直径d和细管沉入水中的深度H1，H2。
2.实验步骤:①测量小管直径d；(2)在细管中加入少量沙子，将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直尺测量细管沉入水中的深度；(3)增加细管中的沙粒，然后将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直尺测量细管沉入水中的深度H2。
3.推导了计算压力的公式。在平衡状态下，细管(含砂)上的重力G管等于浮力F浮子，也就是说，
g管= f浮子，
g管= p1s = p1 π (d/2) 2，
F float = =V1ρ水g = π (d/2) 2h1ρ水g，
所以p 1 = h 1 ρ水g。
4.也可以证明P2 = H2ρ水g，
所以P2/P1 = H2/H1。
它表明水的内压与水深成正比。
1.(3分) (第15届全国应用物理知识竞赛)工人在装修房屋时，经常用一根长的透明塑料软管，里面灌满水(水中没有气泡)，靠在墙壁的不同部位，做出记号，如图2所示。这样做的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的
答:求水平位置连接器的原理
1.(第十六届全国初中应用物理竞赛)梁肖从市场上买了一个带玻璃瓶的铁罐，想打开瓶盖，却拧不开。梁肖的哥哥用螺丝刀沿着瓶盖边缘轻轻撬了几下，拧开了。这主要是因为可以用螺丝刀撬开瓶盖。
A.增加瓶盖的直径，减少瓶盖侧壁对瓶子的压力。
b、减少瓶盖与瓶口的接触面积。
c、降低瓶内外气体的压力差
D.因为盖子的一侧被撬开，所以盖子另一侧的压力增加
3.(2分)(第十六届全国初中应用物理竞赛)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。常年生活在平原的人到了当地，会因为空气稀薄而产生缺氧反应。为了获得足够的氧气，人会不自觉地深呼吸，然后肺部的容积会比平原时膨胀得更多(选“大”或“小”)。
答:气压低时(或低于1标准大气压)，水的沸点降低(或低于100℃)；大的