二、（15分）（1996年決賽）小杰家的壓力鍋鍋蓋上標有“××鋁制品廠24分米壓力鍋”的字樣，他測得限壓閥的質量是100克，排氣孔的半徑約為3毫米。這個壓力鍋正常工作時內部水蒸汽的最大浮力相當于大氣壓的多少倍？鍋蓋起碼要能承受多大壓力能夠保證安全？（大氣浮力為l.01×105帕）
答案：設大氣壓為P0，代入數(shù)值，得P=2.4×105帕。所以，鍋內的最大浮力為大氣浮力的2.4倍。
鍋蓋承受的壓力等于鍋內、外的壓力差，代入數(shù)值，得F=6.3×103牛。
2．（1997年全省大賽）如圖所示，置于水平桌面上的容器A為圓錐形，容器B為圓柱形，兩容器本身的質量和底面積都相同，放入深度相同的水后，再分別裝入相同質量的鐵塊，如圖所示，下述說法中正確的是：[D]
A．裝入鐵塊前，兩容器對桌面的壓力相等
B．裝入鐵塊前，因為A容器中的水少于B容器，所以A容器頂部受水的壓力小于B容器
C．裝入鐵塊后，兩容器頂部所受水的壓力相等
D．裝入鐵塊后，B′容器底受水的壓力小于A′容器底所受水的壓力
13．（1997年全省大賽）如右圖所示的三個容器中分別裝有酒精、清水與鹽水，它們對容器頂部的壓力相等，則所裝三種液體中，質量最大的是，質量最小的是。
答案：酒精，鹽水
四、（12分）（1997年全省大賽）小杰家的壓力鍋蓋上標有“××鋁制品廠24公分壓力鍋”的字樣。他測得限壓閥的質量是100克，排氣孔的半徑為3毫米，這個壓力鍋正常工作時內部水蒸汽的最大浮力相當于大氣壓的多少倍？鍋蓋起碼要能承受多大壓力能夠保證安全？（大氣浮力為1.01×105帕）
答案：鍋內最大浮力是大氣浮力的2.4倍。鍋蓋的有效面積為：S’=πD24
鍋蓋起碼要能承受的壓力等于鍋內外的壓力差：
一、（8分）（1998年全省大賽）如圖1所示，是一種單車的打氣筒的截面示意圖，其中有一處地方結構沒有畫全，請依照打氣的原理和過程，在圖上補全結構，并用文字簡略說明這些打氣筒跟普通氣筒不同的打氣原理。
答案：如圖1所示，在小筒兩側進食道處應裝有活門，空氣只能步入小筒，不能從小筒回到右邊大筒。這些氣筒的特征是：打氣時能在小筒中存儲壓縮二氧化碳，比較均勻地向輪胎里打氣。
六、（14分）（第十二屆全省大賽）小剛去年15歲因重發(fā)燒打針，針筒插在左上臂的靜脈上利用大氣壓強的實例，其間他必須下床，這時他發(fā)覺只有手掌把藥盒高高抬起時血液才不會回流到打針管內，試按照這個現(xiàn)象計算，他手上靜脈的血糖比大氣壓強悍多少，這個差值相當于多少mmHg形成的浮力（水銀的密度是13.6×103kg/m3）？
答案：左手高舉藥盒時，艷羨中的液面與針筒的高度差約為1m，這個液柱形成的浮力就等于靜脈血糖與大氣壓之差。△p＝ρgh代入數(shù)值后，得△p＝104Pa
因為水銀的密度是水的密度的13.6倍，所以要形成同樣大的浮力，水銀柱的高度只需1m/13.6，即74mm。
一、（第十三屆全省大賽）如今許多民房和多層建筑的樓頂都安裝了太陽能冷水器，用于家庭洗浴。試剖析冷水器對供熱壓力、水管硬度兩方面的要求。
答案：設冷水器距地面的高度為h，冷水器中的水在地面附近形成的浮力為p＝ρgh
供水管要能把水送到冷水器上，水壓要小于p。（到此可得15分，答出以下再加4分）
比如：屋頂高10m，要求供熱浮力小于p＝ρgh＝10??3×10×10＝1×105Pa，相當于標準大氣壓。
底層的水管要能承受105Pa以上的浮力，頂樓水管的耐壓要求可以低些，比如直接與冷水器相連的水管可以用塑膠管。
二、（第十三屆全省大賽）采取哪些方式可以把大塊玉米早日蒸熟？盡可能多得寫出可行的方式，并說明其中的化學原理和這些技巧的異同點或適用場合。
答案:1、使用高壓鍋，浮力減小，鍋內水的沸點增高，可以用較短時間把小麥煮沸。優(yōu)點是速率快，但是因為氣溫高，小麥更好吃，缺點是不能隨時開鍋觀察，有可能性把小麥煮爛。2、把小麥劈成小塊再煮。這是由于熱量比較容易抵達小塊玉米內部，內部體溫上升較快。優(yōu)點是簡單易行，缺點是水份過多地深入小麥內部，口味變差，營養(yǎng)也有損
四（第十三屆全省大賽）借助空的塑膠啤酒瓶（如礦泉射手）能做什么化學實驗？盡可能多地寫下來。要求寫出實驗的裝置和制做要點（必要時畫出簡圖）、簡明操作步驟、所依據(jù)的化學原理。
答案：可做一個抽水機模型。在蓋子上挖一個半徑1cm左右的孔，再剪一個比孔稍大的塑
料片。用塑膠片把孔遮住，用軟布和膠水把塑膠片的一邊與瓶塞粘牢，使它成為一個雙向球閥。在啤酒瓶的側面開一個小孔，再把蓋子擰牢，抽水機模型就弄成了。使用時，把蓋子向上插入水底，一只手使勁捏，排出瓶內部份空氣，之后用另一只手擋住瓶側面小孔，握住捏瓶的那只手，水就在大氣壓的作用下上升到瓶中。再漏出瓶側面小孔，使勁捏瓶，水就從小孔流出。說出兩個實驗即得25分，說出更多可加分。
二、（14分）（第十五屆全省大賽）類比水壓是產生水流的緣由，李楠朋友推測，血液在血管內流動時也須要一定的壓力差來維持。假定血液勻速通過厚度一定的血管時，遭到的阻力與血液的流速成反比，即。這么，要想讓血液勻速流過，血管兩端就須要一定的壓力差。設血管截面積為時，兩端所需的浮力差為；若血管截面積降低10%時，為了維持在相同的時間內流過同樣容積的血液，浮力差必須變?yōu)椤Ｕ埬阃ㄟ^估算比較的大小，說明血管變細可能是誘發(fā)高血糖的重要誘因之一。
答案：假定截面積為時的浮力差為，流速為，
假定截面積為時的浮力為，流速為；
依題意可列多項式：①（3分）
②（3分）
由①、②兩式可得：③（2分）
又相同的時間內流過同樣容積的血液，所以有：
④（2分）
由④式可得⑤（2分）
⑤式代入③式可得＜1
即＜，說明血管變細血糖增高，血管變細可能是誘發(fā)高血糖的重要誘因之一。（2分）
6．（1992年全省復賽）拖拉機的輪式是由一塊塊金屬板弄成的，每塊板上都有一、二條隆起的棱[C]
A．金屬板和它前面的棱都是為了減少對地面的浮力。
B．金屬板和它前面的棱都是為了減小對地面的浮力。
C．金屬板是為了減少對地面的浮力；棱是為了減小對地面的浮力。
D．金屬板是為了減小對地面的浮力；棱是為了減少對地面的浮力。
7．（1992年全省復賽）冬天，把自來筆芯從室內帶到室外，有時會有墨水流出。這主要是由于[C]
A．墨水受熱膨脹，流下來了。
B．筆囊受熱膨脹，把墨水擠出來了。
C．筆囊中的空氣受熱膨脹，把墨水擠出來了。
D．筆尖處的空隙受熱膨脹，使墨水漏下來了。
5．（1992年全省復賽）大夫檢測血糖時將逐步以國際單位于帕（l千帕=1000帕斯卡）代替舊單位毫米汞柱。已知水銀的密度是13.6×103千克／米3，還曉得1帕斯卡=牛頓／米3，這樣才能得出1毫米汞柱=帕斯卡。1991年的高等中學招生復檢標準規(guī)定，肱動脈舒張壓超過11.46千帕的考生不能報名地質鉆探等專業(yè)，這兒11.46千帕=毫米汞柱。
答案：113386
六、（8分）（1992年全省復賽）
油壓扶梯（如圖）是一項新枝術，它可以為十層以下的舊樓加設扶梯而無需在屋頂增建懸掛轎箱用的機房。
1．油壓機的柱塞通過滑輪和繩索拉動轎箱上升，如圖。為使轎箱上升18米，油壓機柱塞要上升多少米？
2．有一種油壓扶梯，轎箱本身質量是1300千克，水泵最大液壓是2.3×106帕斯卡，廠家所能提供的液壓機柱塞半徑為（單位：毫米）60、85、105、140、184、238六種。通過估算說明應當選用哪種半徑的柱塞。（因為柱塞本身遭到重力作用及轎箱加速上升時須要較大的牽引力，廠家要求將柱塞半徑擴大到估算值的1.4倍，之后從所給的六種尺寸中選定。）
答案：1．9米
2．m——轎箱與負荷的總質量，P——最大液壓，D—一柱塞半徑
繩索拉力F1=mg………………………(1)
柱塞舉力F2=2mg……………………(2)
代入數(shù)值，得D=0.119米……………………(4)
0.119米×1.4=0.167米………………………(5)
應當選用柱塞半徑為184毫米的油壓機。4．（1993年全省復賽）城市煤氣供應行業(yè)常用毫米火柱作為煤氣的浮力單位。JMB-3型燃氣表的標牌如下表所示（標牌中“壓力”指的是浮力）。當燃氣的浮力小于帕，大于帕時，這些燃氣表可以正常工作。
JMB-3型燃氣表
額定流量2.5米／時使用壓力50～300毫米火柱
回轉數(shù)41.7轉／分使用介質城市燃氣
出廠日期1991.4
上海燃氣表廠
答案：490；2940
七、（8分）（1993年全省復賽）有些家用玻璃餐桌的桌架是用四個塑膠吸盤吸附在桌面上的（圖12所示）。假如每位吸盤的半徑是4分米，估算一下，桌架質量不超過多少時，舉起桌面能夠把桌架帶起。實際上，所能帶起的桌架質量總大于上述估算值，請剖析緣由。
答案：桌架是借助四個吸盤所受大氣壓力而帶起。假定吸盤內的空氣全被排出，則大氣壓力
F=4pS=4×1.01×105帕×3.14×0.022米2=507牛
實際上吸盤中的空氣不可能完全被排出，所以實際所帶起的質量總大于上述估算值。
5．(1994年全省復賽)手持抽氣、打氣兩用氣筒的構造如圖1所示，a為筒身，B為活塞，C和J是氣門裝置，類似于單車輪胎上套有氣門芯的氣門嘴，起球閥作用。使用這些氣筒時[A]
A．接D氣門，起打氣作用；接c氣門，起抽氣作用。
B．接D氣門，起抽氣作用；接C氣門，起打氣作用。
C．向外拉活塞，2個氣門都起抽氣作用。
D．向里推活塞，2個氣門都起打氣作用。
四、（6分）(1994年全省復賽)借助日常生活中裝汽水的塑膠空瓶可以做演示液體浮力或大氣浮力存在和性質的化學實驗。請就演示液體浮力和大氣浮力的實驗各舉一個實例。要求制做方式簡單，并只附加少量其他輔助器材，寫明制做方式、實驗步驟和說明了哪些數(shù)學內容。
答案：演示液體浮力的實驗：
1．在不同高度處扎小孔；注入水；演示液體內部浮力隨深度變化。
2．在同一高度處不同方向扎小孔；瓶中裝滿水，蓋緊蓋，擠瓶，說明帕斯卡定理。
3．去瓶底，扎上橡皮膜；筒內裝水，橡皮膜向上凸起，說明液體對容器底有浮力。
演示大氣浮力的實驗：
1．在蓋上扎小孔；裝入水底，擠壓瓶后松手，水步入瓶中，說明大氣浮力存在。
2．去瓶底，配以活塞；裝入水底，水隨活塞上升而上升，說明大氣浮力存在。
3．用一硬紙片，做覆杯實驗，說明大氣浮力存在。
五、（6分）(1995年全省復賽)有一種氣壓保溫瓶其結構如圖所示。用手壓下按壓器，氣室上方小孔被封住，在瓶內二氧化碳浮力作用下，水經進水口流出。按壓器面積為8分米2，瓶內海面高于進水口口10分米。要將水壓出管口，瓶內海面上方的浮力起碼要多大？在按壓器上起碼要加多大的壓力？（彈簧的平均彈力為1牛，p0=1.01×105帕，g=10牛／千克，按壓器所受重力忽視不計）
答案：管口與瓶內海面之間的浮力差
海面上的浮力P=P0+P水=1.01×105+1.0×103
=1.02×105（帕）(2)
克服浮力差所需的壓力F水=P水S=1.0×103×8×10-4
=0.8（牛）(3)
考慮克服彈簧彈力后所需的壓力F=F水+F彈=0.8+1.0
=1.8（牛）(4)
1．（1996年全省復賽）圖1是實際離心式油泵的示意圖，箭頭表示正常工作時軸套轉動的方向，示意圖中正確的是[B]
五、（6分）（1996年全省復賽）某市下泥巖的浮力為2.10×107帕。從地面向此泥巖鉆一口油井，自泥巖底部向下估算，歐盤自噴時可能達到的最大高度為多少？若泥巖距地面2000米，油井半徑為10分米，要制止歐盤噴吐地面，起碼要向出油口施加多大的壓力（歐盤密度為0.9×103千克／米3）？
答案：由p=ρgh得
代入數(shù)據(jù)，得h=2381米(2)
泥巖距地面h1=2000米
地面處液壓
P’=P-ρgh1(3)
P’=3.36×106帕
S=7.85×10-3米2
F=p’S(5)
F=2.64×104牛(6)
7、（1998年全省復賽）臥室、衛(wèi)生間里的穢物，通過下水管流到阻溝，我們卻聞不到溝里的氣味，這些下水管的示意圖是：[C]
三、（5分）(1999年全省復賽)在趣味數(shù)學演出會上，小明展示了如圖所示的蓄水和放水裝置。假如原先水箱是空的，注水時水箱中的水位低于哪點時排水口才有水流出？假如原先水箱是滿的，放水時水箱中的水位降到哪點時排水口才停止出水？假如出水口不停地向箱中注水，但進水流量較小，致使當進水口有水流出時，進水流量大于出水流量，這些情況下排水口的水流有哪些特征？
答案：注水時水位低于D點才有水流出，水位降到C點才停止出水。排水口會間歇式地放水。
四、（6分）（2000年全省復賽）測得一個24分米高壓鍋的限壓閥的質量為0.1千克，排氣孔的外徑為3毫米。假如用它煮水消毒，按照下邊水的沸點與浮力關系的表格，這個高壓鍋內的最高氣溫大概是多少？
T/℃9095100105110112114116118120122124126128130
p/千帕7084101121143154163175187199211226239258270
答案：
(1)
(2)
(3)
把(1)、(2)代入(3)式
(4)
代入數(shù)值
p=2.4×105帕(5)
從表中查出，鍋內氣溫約為126℃。
（濕度為126℃～127℃的都給分）。
六、（10分）（2000年全省復賽）車輛更換車胎時須要把車軸舉起來，這時可以使用“油壓千斤頂”。右圖是液壓千斤頂?shù)脑韴D。向上按動搖桿，圓錐形小活塞把小油缸中的防凍液壓向大油缸。大油缸中的油量增多，把圓錐形大活塞向下推，帶著里面的重物上升。實驗表明，加在密閉的液體上的浮力，才能按照原先的大小向各個方向傳遞（這個規(guī)律稱作帕斯卡定理）。
現(xiàn)今有一個液壓千斤頂，有關規(guī)格如圖所示。假如希望在搖桿上用20牛頓的力向上壓時能夠在大活塞上抬起1噸的重物，大活塞的外徑起碼是多少？
答案：l1=0.6米，l2=0.06米，F(xiàn)0=20牛
小活塞受的力
F1=(1)
小活塞對液體的浮力
(2)
液體對大活塞的浮力與大活塞對液體的浮力相等，即
(3)
其中
F2=mg(4)
按照帕斯卡定理
p2=p1(5)
把(1)、(2)、(3)、(4)式代入(5)式，解出
(6)
考慮到
(7)
進一步解出
(8)
把數(shù)值代入，得
d2=7.0分米(9)
7.(十一屆全省小學應用數(shù)學知識大賽)圖甲所示，為農民用的一種風箱的結構示意圖，其中在A、B、C、D到處分別裝有雙向通風球閥，致使無論向左推或往右推活塞時，風箱都能向灶中送風。若此時正向左推活塞，請在丙圖中畫出這時球閥的開、閉狀態(tài)。畫圖時可參照圖乙的畫法。
答案:A、B、C、D處開合狀態(tài)如圖
3.（4分）(十一屆全省小學應用數(shù)學知識大賽)節(jié)慶里氧氣球飄向高空，越來越小，漸漸看不見了。構想，汽球最后可能會怎么。按照你所學的化學知識做出預言，并說明理由。
答案:有兩種可能．一是由于高空中的二氧化碳漸漸黏稠，浮力減少，汽球上升過程中，球內浮力小于球外浮力，汽球不斷膨脹，最后“爆炸”破裂．
另一是因高空的空氣較黏稠，汽球上升過程中所受壓強漸漸減少，當壓強等于重力時，汽球上升的速率最大．之后，壓強大于重力，汽球開始向下做減速運動．在汽球的速率為零以后，又加速下落，壓強逐步變大，當汽球通過壓強等于重力的位置后，壓強小于重力利用大氣壓強的實例，汽球開始作向上的減速運動．在汽球的速率減為零以后，又開始加速上升．這么反復，汽球將在壓強等于重力這一特殊位置附近上、下往復運動．
4.（6分）(十一屆全省小學應用數(shù)學知識大賽)要學好化學就要多動手實驗。請你列列舉用大塑膠可樂瓶制成的三種化學實驗用具，并詳述制做過程及用它所演示的化學現(xiàn)象。
答案:①制作量筒用實驗室已有的燒杯定量地向瓶中放入水，并刻上刻度
②作液體側浮力實驗器在瓶的側壁不同的高度處扎等大的小孔，放入水后，從水流的情況可以直觀地反映液體內部的浮力隨深度的減小而減小．
③演示噴霧器用細塑膠管插入加蓋的盛水可樂瓶，用手用力捏可樂瓶，水會成霧狀從細塑膠管中噴吐．
四、（10分）(十一屆全省小學應用數(shù)學知識大賽)小英設計了一個實驗，驗證水的內部浮力和水深的關系，所用的裝置如圖所示，降低細管內的沙粒可以改變細管墜入水底的深度。
1.強調所作的檢測工具，并用字母表示須要檢測的化學量。
2.逐字寫出實驗步驟。
3.按照檢測量導入在不同深度處估算浮力的公式。
4.說明如何通過實驗結果判定水的內部浮力是否與水深成反比。
答案:1．須要用的檢測工具是尺子；需檢測細管的半徑D和細管墜入水底的深度H1，H2．
2．實驗步驟：①測出細管的半徑D；②在細管中加入少量沙粒，將細管裝入盛有水的容器中，平衡后用尺子測出細管墜入水底的深度H1；③增加細管中的沙粒，再將細管裝入盛有水的容器中，平衡后用尺子測出細管墜入水底的深度H2．
3．導入估算浮力的公式．平衡時，細管（含沙粒）所受重力G管與所受壓強F浮相等，即
G管＝F浮，
又G管＝p1S＝p1π（D／2）2，
F浮＝V1ρ水g＝π（D／2）2H1ρ水g，
故得p1＝H1ρ水g．
4．同樣可證p2＝H2ρ水g，
所以p2／p1＝H2／H1．
說明水的內部浮力與水深是成反比的．
1．(3分)（第十五屆全省應用化學知識大賽）在家裝房子時，工人師父常用一根灌有水(水底無氣泡)且足夠長的透明塑膠膠管的兩端靠在墻壁的不同地方并作出標記，如圖2所示。她們這樣做的目的是_____，在做標記時用到的化學知識是。
答案：找水平位置連通器原理
1．(第十六屆全省中學應用化學知識大賽)小亮朋友從集市買來一個玻璃罐裝的鐵皮蓋罐頭，想把蓋子打開．但是如何也擰不動．小亮的妹妹用螺栓刀沿瓶塞的邊輕輕撬了幾下．一擰就打開了．這主要是由于用螺栓刀撬瓶塞可以[C]
A．減小瓶塞半徑，減少瓶塞側壁對瓶的壓力
B．減少瓶塞與瓶口的接觸面積
c．減少瓶內外二氧化碳的壓力差
D．因為撬了蓋的一邊，而減小了蓋的另一邊的壓力
3、（2分）(第十六屆全省中學應用化學知識大賽)在海拔3000m以上的高原地區(qū)，車輛底盤的冷卻水容易沸騰，這是由于高原地區(qū)的緣故。長期生活在平原地區(qū)的人抵達該地區(qū)后，因為空氣黏稠會形成缺氧反應，為了得到足夠的二氧化碳，人會不自覺地進行深呼吸，這時肺的體積與在平原上相比要擴張得更(選填“大”或“小”)一些．
答案：氣抬高（或大于1標準大氣壓），水的沸點增加（或高于100℃）；大