处地方结构没有画全，请根据打气的原理和过程，在图上补全结构，并用文字简要说明这种打气筒跟普通气筒不同的打气原理。
答案：如图1所示，在小筒右侧进气管处应装有活门，空气只能进入小筒，不能从小筒回到右侧大筒。这种气筒的特点是：打气时能在小筒中储存压缩气体，比较均匀地向车胎里打气。
（99第九届）三、（5分）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？
答案：注水时水位高于D点才有水流出，水位降到C点才停止出水。排水口会间歇式地放水。
（01第十一届）4．（6分）要学好物理就要多动手实验。请你列举出用大塑料可乐瓶制成的三种物理实验器具，并简述制作过程及用它所演示的物理现象。
答案：①制作量杯 用实验室已有的量筒定量地向瓶中倒入水，并刻上刻度
②作液体侧压强实验器 在瓶的测壁不同的高度处扎等大的小孔，倒入水后，从水流的情况可以直观地反映液体内部的压强随深度的增大而增大． ③演示喷雾器 用细塑料管插入加盖的盛水可乐瓶，用手使劲捏可乐瓶，水会成雾状从细塑料管中喷出．
（01第十一届）四、（10分）小英设计了一个实验，验证水的内部压强和水深的关系，所用的装置如图所示，增加细管内的砂粒可以改变细管沉入水中的深度。 指出所作的测量工具，并用字母表示需要测量的物理量。 逐条写出实验步骤。
根据测量量导出在不同深度处计算压强的公式。
说明怎样通过实验结果判断水的内部压强是否与水深成正比。
答案：1．需要用的测量工具是直尺；需测量细管的直径 D和细管沉入水中的深度 H1，H2．
2．实验步骤：①测出细管的直径D；②在细管中加入少量砂粒，将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度H1；③增加细管中的砂粒，再将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度H2．
3．导出计算压强的公式．平衡时，细管（含砂粒）所受重力G管与所受浮力F浮相等，即
G管=F浮 又
G管?p1s?p1x()
?22F浮?V1?水g??(
D2)H1?水g 2故得
p1?H1?水g p2?H2?水g
4同样可证
所以
p2H2 ?p1H1说明水的内部压强与水深是成正比的． （０２第十二届）3．（6分）厕所的坐便器在冲水之后由自来水自动上水，当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住进水口，停止上水（图5）。有一种水箱的浮标，形状是中间有隔断的圆柱体，隔断的中部有小孔通过塑料管连在一个阀门上（图6）。阀门安装在便器坐圈的下面，平时是闭合的，当坐圈落在便器上并受到压力时阀门打开，塑料管与大气相通。
（1）说出这种设计的目的。
（2）说出这种设计的工作原理，特别要指出在什么地方用到了什么物理知识。 答案：略
(02第十二届) 八、（12分）回答下面三个问题。
（1）图7中的两个实验现象说明气体的压强与什么因素有关？有什么关系？
甲 下垂的两张纸，向中间吹气，这两张纸相互靠拢。
乙 向饮料管A吹气，饮料管B中的液体会上升并从管口喷出。 图7有关气体流动的两个实验
（2）用细线吊起一个空的塑料饮料瓶，用手转动饮料瓶，使它绕对称轴线旋转。转动的塑料瓶带动四周的空气绕它旋转。如果这时用电扇向它吹风，由于瓶的转动，它两侧的风速将不一样（图8）。按照第（l）小题中发现的规律，旋转着的饮料瓶应当向哪个方向移动？请在图中标出。
（3）乒乓球前进过程中由于不同的旋转方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9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。
答案：略
（０３第十三届Ｂ）六、(8分)高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气。锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅(锅内有水、食物)，锅内气体压强增加到一定程度时．气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全(如图1 0)。已知高压锅的限压阀的质量为100.8 g，
2
排气孔的面积为7 mm )。求： 1．锅内气体的压强最大可达多少?
3
2.设锅内压强每增加3．6 × 10P a，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高? (g取1 0 N／k g：外界大
5
气压强为1标准大气压，计算时取1×10Pa) 答案：1.( 4分)锅内最大压强为 P=P0+mg/S (公式正确2分)
5-6
=1×10Pa+(0.1008kg×10N/kg)/7×10m2
5
=2.44× 10 Pa。 (2分) 2．锅增加压强为
5
△P=P-P0=1.44× 10 Pa (2分) 水的沸点增高
53
△t=(1.44×lO／3.6×10Pa)℃
=40 ℃ (1分) 所以，锅内温度最高可达：t=100℃+40℃ =140℃。 (1分)
（０３第十三届复）一、现在许多平房和多层建筑的屋顶都安装了太阳能热水器，用于家庭洗浴。试分析热水器对供水压力、水管强度两方面的要求。
答案：设热水器距地面的高度为h，热水器中的水在地面附近产生的压强为p＝ρgh 供水管要能把水送到热水器上，水压要大于p。（到此可得15分，答出以下再加4分） 例如：楼顶高10m，要求供水压强大于p＝ρgh＝103×10×10＝1×105Pa，相当于标准大气压。
底层的水管要能承受105Pa以上的压强，顶层水管的耐压要求可以低些，例如直接与热水器相连的水管可以用塑料管。
（07第十七届) 1．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7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。
答案：吸管插入药液后，由于饮料吸管的外壁光滑，它与药液的橡胶瓶盖紧密接触，空气不能进入，因此很难“吸”上药液。而药液吸管的外壁是有棱角的（或凹凸不平），利于空
气的进入，药液在大气压的作用下被压入口中。 （０８第十八届复）三、（共15分）家庭水暖又叫“土暖气”，是我国北方广大农村及一些城市使用的一种取暖设备， 图3是一种家庭水暖的安装示意图，其中下水管的D 端比A 端略高，其坡度为1:100。请看图思考并回答以下问题：
1．这种水暖设备并没有应用水泵，但是当点燃锅炉后，水便可以在管中按箭头所示方向自行流动。请具体分析管中的水流动的原因是什么。
2．为什么要安装放气阀？
3．使用该套设备时，对水箱中的水位高低有什么要求？
答案：1．在管中A点附近取一截面，截面右侧水管ABC段中的水温高，密度ρA右小；…（2分）
水经暖气片放热后，温度降低，所以水管CDA段中的水温较低，密度ρA左较大…（2分） 根据液体压强公式p=ρgh，A截面左侧CDA段中的水产生的压强大于右侧ABC段水的压强，因此水管中的水会按逆时针方向流动。…（2分）
同时安装水管时又有一定的坡度，即D端高、A端低，为水的逆时针流动创造了有利的条件…（2分）
（说明：只说明“上暖气”中水的流动是对流，而没有详细解释的给2分）
2．当水管中有空气时，气泡会沿管道向上移动，并汇集在最高处，包括管道中向上凸起的部分、暖气片的顶部等处。…（3分）
如果汇集的气体过多，会形成气柱，分断了水管中的水，阻碍水的流动，从而影响用热水供暖的效果。…（2分）
3．水箱中的水位一定要高于整个循环水路的最高点，才能在整个循环水路中灌满水…（1分）
否则循环水路中就会有空气，水就不能正常流动，从而影响用热水供暖的效果。 （０８第十八届复）五、（18分）医院里的护士使用如图5所示的装置给患者输液。小雨发现照这样做法，护士为患者多次更换药瓶比较麻烦，于是就设计了图6所示的三瓶串接的方案。请分析回答： 1. 图5中药液为何会匀速滴下？
2. 图6中哪个药瓶中的药液先流完？为什么？ 3. 根据病房的现有条件，如果要估测出输液过程中的一滴药液的质量，需要收集哪些数据，请写出表达式，并简要
图6 说明估测中作了哪些近似处理。 图5 答案：1．如答图1为例说明输液过程：
开始时瓶中气体的压强大约是1个大气压，药瓶吊在高处，从瓶中液面到插在病人血管中的针头处有相当大的高度差，这段液柱产生的压强使针头处药液的压强较大，大于血管中的压强，药液自动流入血管。…（2分）
药液流出使瓶中的（一定质量的）气体体积变大，压强降低，瓶中气体压强小于大气压，大气压强将空气从进气管压入瓶中，使瓶中空气的压强基本上保持在一个大气压（一个大气压相当于10.3m高水柱产生的压强，而在输液情况下液面升降幅度不足0.2m，可见压强相当稳定），使药液均匀地流下。…（2分）
初中物理竞赛题汇编
