答案:假设截面积为S1时的压强差为?p1,流速为?1,
假设截面积为S2?(1?10%)S1?0.9S1时的压强为?p2,流速为?2; 依题意可列方程: kv1??p1S1 ① (3分) kv2??p2S2 ② (3分)
?p1v1S2???pv2S1 ③ (2分) 2由①、②两式可得:
又相同的时间内流过同样体积的血液,所以有:S1l1?S2l2
S1v1t?S2v2t
S1v1?S2v2 ④ (2分)
v1S2??0.9vS1由④式可得 2 ⑤ (2分) ?p1?0.9?0.9?0.81⑤式代入③式可得 ?p2<1
即?p1<?p2,说明血管变细血压增高,血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。 (07第十七届复)五.(12分)我们已经知道,肺活量是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体的体积,单位是毫升(m1)。肺活量是身体机能的重要指标之一,对青少年的成长及日后身体是否健康都关系重大。 我们要注意增强自身的肺活量。图2所示的是一种测定肺活量的实用方法,图中A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒,测量前排尽其中的空气(即测量前筒内充满水)。测量时,被测者吸足空气,再通过B尽量将空气呼出,呼出的空气通过导管进入A内,使A浮起。测得圆筒质量为m,横截面积为s,筒底浮出水面的高度为H,大气压强为po,求: 1.此时圆筒内气体的体积。 2.此时筒内气体的压强。
3.“肺活量体重指数”是人体重要的呼吸机能指数,它主要通过人体的肺活量与体重的比值来反映肺活量和体重的相关程度,用以对不同年龄、性别的个体与群体进行客观的定量比较分析。
肺活量
肺活量体重指数: ,单位是ml/kg
体重
例如,我国初三年级男生肺活量体重指数标准:67以上为优秀;50~66为良好;33~49为及格;32以下为不及格。如果体重60kg的小强用上面的肺活量仪测肺活量,测得H=18cm,
2
已知筒A的质量为200g,横截面积为200cm,请计算他的肺活量体重指数是多少? 答案:1.因为圆简漂浮在水面上,所以有F浮=G=mg?1分
又据阿基米德原理F浮=P水gV排??1分 所以P水gv排=mg,,v排=m/P水???1分
筒内气体的总体积V=V排+SH=m/p水+SH??1分
2.如题图2,筒外水面比筒内水面高出高度为h=V排/S=m/(P水S)?2分 由分析得:筒内气体压强为P=(P0+P水gh=P0+P水g m/(P水S)=P0+mg/s??2分 3.他的肺活量为
V=V排+SH=m/p水+SH=200g/(1g/cm3)+200cm2×18cm=3800cm3=3800ml??2分
肺活量体重指数=肺活量/体重=3800/60=63(ml/kg)
(09第十九届复)二、(16分)小明家的高压锅锅体直径为24cm,排气孔内径为4mm。小明不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为100g和60g。
1.请你根据说明书给出的数据,通过计算说明,小明应该买哪一种限压阀。(说明书标有:当大气压为105Pa时,该锅最高温度为120℃。已知:水的沸点与压强的关系如图1所示,取g =10N/kg)
2.请你说明如果买另一种限压阀,使用时会出现什么问题。
答案:1.由图1可知,当锅内温度为120℃时,锅内压强p=1.8×105Pa 此时限压阀受力:F0+G=F
设安全阀的质量为m,则有:p0S+mg=pS ??2分
55?3p?p0?S?1.8?10?10??3.14??2?10??? 可得:m=kg =0.1kg=100g
2g10 所以,应该买质量为100g的限压阀。
2.如果买了另一种质量为60g的限压阀,使用时会出现锅内的最高气压值偏小,锅内温度不能达到120℃的后果。
五、综合
(91年第一届)4.有一种农村柴灶风箱,在推、拉活塞时都能向灶内吹风,图中活塞正在向右运动,请你在A、B、C、D各装一个阀门,画出此刻它们的开合状态。
答案:
(97第七届)1.体检时一位同学记录了自己的一些测量结果,其中有三项忘记写单位了,请你替他补上:他的身高是1.57_____,体重(质量)是40_______,血压的收缩压是1.5×104_____。
答案:米,千克,帕
(97第七届复)2.如图所示,放在水平桌面上的容器A为圆柱形,容器B为圆锥形,两容器本身的质量和底面积都相同,装入深度相同的水后,再分别放入相同质量的木块,如图所示,下列说法中正确的是: [ ]
A.放入木块前,两容器对桌面的压力相等
B.放入木块前,由于A容器中的水多于B容器,所以A容器底部受水的压力大于B容器 C.放入木块后,两容器底部所受水的压力相等
D.放入木块后,B′容器底受水的压力大于A′容器底所受水的压力 答案:D
竞赛试题汇编—浮力
一、选择题
(91年第一届)4.体积为0.05米的救生圈重100牛顿,体重为400牛顿的人使用这个救生圈,则( )
A.人或圈可以部分露出水面。 B.人和圈没入水中后可以悬浮在水中。 C.人和圈会沉没下去 D.要做出正确判断,还需知道人的体积。 答案:A
(91年第一届)4.一杯浓桔子汁加入了冰块后刚好不会溢出。如果冰块完全熔解,杯中桔汁( )
A.将会溢出 B.液面将会下降 C.仍然刚好不会溢出 答案:A
(93第三届)13.图7所示,水中有甲、乙两支密度计,水面与甲的最上端刻度齐,与乙的最下端刻度齐,在回答“测牛奶的密度应该用哪支密度计?”这个问题时,一位同学用到了以下7句话:
(1)把密度计放入牛奶中它会漂浮在液面上:
(2)密度计漂浮在任何液体的液面上时,它所排开的液体受到的重力都与它自身受到的重力相等;
(3)牛奶的密度大于水的密度;
(4)一定体积的牛奶受到的重力大于同体积的水重; (5)密度计排开较小体积的牛奶就可以获得足够的浮力; (6)密度计漂浮在牛奶中的位置要比在水中的位置高一些; (7)应该选用密度计甲。
这些话中有的是多余的,采用下列哪种说法可以把问题讲得既精练又准确?[ ] A.(1)(2)(3)(4)(6)(7) B.(2)(3)(5)(6)(7) C.(2)(3)(5)(6) D.(2)(3)(4)(7) 答案:B
(94第四届)4.有四种飞行器:(l)直升飞机;(2)飞艇;(3)热气球;(4)滑翔机。其中利用空气浮力升空的是 [ ]
A.(1)和(4)。 B.(2)和(3)。 C.(1)和(3)。 D.(2)和(4)。 答案:B
(94第四届复)4.在江河湖海游泳的人上岸时,在由深水走向浅水的过程中,如果水底布满石头,以下体验和分析合理的是: [ ]
A.脚不痛。因人越来越轻 B.脚越来越痛。因人越来越重
C.脚不痛。因水底对人的支持力越来越小 D.脚越来越痛。因水底对人的支持力越来越大 答案:D
(96第六届)12.如图3,烧杯中的冰块漂浮在水中,冰块上部高出杯口,杯中水面恰好与杯口相平。待这些冰块全部熔化后, [ ]
A.将有水从烧杯中溢出 B.不会有水从烧杯中溢出,杯中水面也不会下降。 C.烧杯中水面会下降 D.熔化过程中水面下降,完全熔化后有水溢出。
答案:B
(97第七届)4.利用空气浮力升空的飞行器是: [ ] A.飞艇 B.直升机 C.滑翔机 D.火箭 答案:A
33
(99第九届复)1.水糟内有盐水,盐水上漂浮着一块冰(ρ冰=O.9×10千克/米).这块冰全部溶化后,水糟的液面( )
A.仍保持不变 B.将下降 C.将上升 D.无法判断 答案:C 二、填空题
(91年第一届)2.北京观象台每天四次放出气象探空气球。气球所载仪器及球皮的总质量
3
为2.7千克,球内所充气体为氢气,已知氢气球的密度为0.09千克/米,空气的密度为
33
1.29千克/米。为使这样的气球升空,球内所充氢气的体积至少应为 米。 答案:2.25 (91年第一届)3.用铜线绕在木筷的一端可以制成一个密度计。把这样的密度计先后放在A、
B两种液体中,它的位置如图所示,密度大的是 种液体。如果把这支密度计放在比A、B两种液体密度更小的C种液体中,密度计露出液面部分比在A、B两种液体中更 。
答案:B,少
(94第四届复)2.一杯中装有冰水混合物,冰完全溶解后,杯中水面高度将______;碗中水面木板上放一石块,石块掉入水中被水淹没,水面高度将______。 答案:不变;下降。
(95第五届)2.儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包缝在背心上。使用时,穿上这种“救生衣”,泡沫塑料位于人的胸部。为确保人的安全,必须使人的头部露出水面儿童的体重约为300牛,人的密度约为l.06×103千克/米3,人的头部体积约占人体总体积的十分之一,泡沫塑料的密度约为10千克/米3,则此儿童使用的“救生衣”的最小体积为______。 答案:4.67×10-2米3
(97第七届)8.1978年夏天,法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为3.3万立方米的充氦气球升入高空。如果气球本身所受的重力(不包括里面的氦气)是它在低空所受浮力的1/4,气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是_______千克。(常温时一个大气压下空气的密度是1.29千克/米3,氦气的密度是0.18千克/米3)
答案:2.6×10
(97第七届复)14.如图所示,天平平衡后将天平制动,再把一实心物体A放入左盘盛满水的溢杯中(溢出的水将落在盘外的杯中),待物块在水中稳定后,再松开制动观察天平,若物块A的密度大于水的密度,则天平将会________,若物块A的密度小于水的密度,则天平将会___________。
4
答案:失去平衡,左盘下降;保持平衡
(98第八届)4.某地质勘探队将设备装在木筏上渡河,若不载货物,人和木筏共重为G,木筏露出水面的体积是木筏总体积的1/3,则此木筏的载货重至多为________。 答案:G/2
(99第九届)3.已知空气的密度为1.29千克/米3,人体的平均密度与水的密度相当。质量为60千克的人在空气中受到的浮力大约是___牛。 答案:0.76。答案在0.757至0.774之间都给分
(99第九届复)4.有一空心球,将它放入水中静止时,露出水面的部分占整个球体体积的1/3;若把球的空心部分充满水,则它可悬浮于水中的任一位置.此球空心部分的体积与整个球体体积之比是 .