二、（15分）（1996年决赛）小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂24分米压力锅”的字样，他测得限压阀的质量是100克，排气孔的半径约为3毫米。这个压力锅正常工作时内部水蒸汽的最大浮力相当于大气压的多少倍？锅盖起码要能承受多大压力能够保证安全？（大气浮力为l.01×105帕）
答案：设大气压为P0，代入数值，得P=2.4×105帕。所以，锅内的最大浮力为大气浮力的2.4倍。
锅盖承受的压力等于锅内、外的压力差，代入数值，得F=6.3×103牛。
2．（1997年全省大赛）如图所示，置于水平桌面上的容器A为圆锥形，容器B为圆柱形，两容器本身的质量和底面积都相同，放入深度相同的水后，再分别装入相同质量的铁块，如图所示，下述说法中正确的是：[D]
A．装入铁块前，两容器对桌面的压力相等
B．装入铁块前，因为A容器中的水少于B容器，所以A容器顶部受水的压力小于B容器
C．装入铁块后，两容器顶部所受水的压力相等
D．装入铁块后，B′容器底受水的压力小于A′容器底所受水的压力
13．（1997年全省大赛）如右图所示的三个容器中分别装有酒精、清水与盐水，它们对容器顶部的压力相等，则所装三种液体中，质量最大的是，质量最小的是。
答案：酒精，盐水
四、（12分）（1997年全省大赛）小杰家的压力锅盖上标有“××铝制品厂24公分压力锅”的字样。他测得限压阀的质量是100克，排气孔的半径为3毫米，这个压力锅正常工作时内部水蒸汽的最大浮力相当于大气压的多少倍？锅盖起码要能承受多大压力能够保证安全？（大气浮力为1.01×105帕）
答案：锅内最大浮力是大气浮力的2.4倍。锅盖的有效面积为：S’=πD24
锅盖起码要能承受的压力等于锅内外的压力差：
一、（8分）（1998年全省大赛）如图1所示，是一种单车的打气筒的截面示意图，其中有一处地方结构没有画全，请依照打气的原理和过程，在图上补全结构，并用文字简略说明这些打气筒跟普通气筒不同的打气原理。
答案：如图1所示，在小筒两侧进食道处应装有活门，空气只能步入小筒，不能从小筒回到右边大筒。这些气筒的特征是：打气时能在小筒中存储压缩二氧化碳，比较均匀地向轮胎里打气。
六、（14分）（第十二届全省大赛）小刚去年15岁因重发烧打针，针筒插在左上臂的静脉上利用大气压强的实例，其间他必须下床，这时他发觉只有手掌把药盒高高抬起时血液才不会回流到打针管内，试按照这个现象计算，他手上静脉的血糖比大气压强悍多少，这个差值相当于多少mmHg形成的浮力（水银的密度是13.6×103kg/m3）？
答案：左手高举药盒时，艳羡中的液面与针筒的高度差约为1m，这个液柱形成的浮力就等于静脉血糖与大气压之差。△p＝ρgh代入数值后，得△p＝104Pa
因为水银的密度是水的密度的13.6倍，所以要形成同样大的浮力，水银柱的高度只需1m/13.6，即74mm。
一、（第十三届全省大赛）如今许多民房和多层建筑的楼顶都安装了太阳能冷水器，用于家庭洗浴。试剖析冷水器对供热压力、水管硬度两方面的要求。
答案：设冷水器距地面的高度为h，冷水器中的水在地面附近形成的浮力为p＝ρgh
供水管要能把水送到冷水器上，水压要小于p。（到此可得15分，答出以下再加4分）
比如：屋顶高10m，要求供热浮力小于p＝ρgh＝10¬¬3×10×10＝1×105Pa，相当于标准大气压。
底层的水管要能承受105Pa以上的浮力，顶楼水管的耐压要求可以低些，比如直接与冷水器相连的水管可以用塑胶管。
二、（第十三届全省大赛）采取哪些方式可以把大块玉米早日蒸熟？尽可能多得写出可行的方式，并说明其中的化学原理和这些技巧的异同点或适用场合。
答案:1、使用高压锅，浮力减小，锅内水的沸点增高，可以用较短时间把小麦煮沸。优点是速率快，但是因为气温高，小麦更好吃，缺点是不能随时开锅观察，有可能性把小麦煮烂。2、把小麦劈成小块再煮。这是由于热量比较容易抵达小块玉米内部，内部体温上升较快。优点是简单易行，缺点是水份过多地深入小麦内部，口味变差，营养也有损
四（第十三届全省大赛）借助空的塑胶啤酒瓶（如矿泉射手）能做什么化学实验？尽可能多地写下来。要求写出实验的装置和制做要点（必要时画出简图）、简明操作步骤、所依据的化学原理。
答案：可做一个抽水机模型。在盖子上挖一个半径1cm左右的孔，再剪一个比孔稍大的塑
料片。用塑胶片把孔遮住，用软布和胶水把塑胶片的一边与瓶塞粘牢，使它成为一个双向球阀。在啤酒瓶的侧面开一个小孔，再把盖子拧牢，抽水机模型就弄成了。使用时，把盖子向上插入水底，一只手使劲捏，排出瓶内部份空气，之后用另一只手挡住瓶侧面小孔，握住捏瓶的那只手，水就在大气压的作用下上升到瓶中。再漏出瓶侧面小孔，使劲捏瓶，水就从小孔流出。说出两个实验即得25分，说出更多可加分。
二、（14分）（第十五届全省大赛）类比水压是产生水流的缘由，李楠朋友推测，血液在血管内流动时也须要一定的压力差来维持。假定血液匀速通过厚度一定的血管时，遭到的阻力与血液的流速成反比，即。这么，要想让血液匀速流过，血管两端就须要一定的压力差。设血管截面积为时，两端所需的浮力差为；若血管截面积降低10%时，为了维持在相同的时间内流过同样容积的血液，浮力差必须变为。请你通过估算比较的大小，说明血管变细可能是诱发高血糖的重要诱因之一。
答案：假定截面积为时的浮力差为，流速为，
假定截面积为时的浮力为，流速为；
依题意可列多项式：①（3分）
②（3分）
由①、②两式可得：③（2分）
又相同的时间内流过同样容积的血液，所以有：
④（2分）
由④式可得⑤（2分）
⑤式代入③式可得＜1
即＜，说明血管变细血糖增高，血管变细可能是诱发高血糖的重要诱因之一。（2分）
6．（1992年全省复赛）拖拉机的轮式是由一块块金属板弄成的，每块板上都有一、二条隆起的棱[C]
A．金属板和它前面的棱都是为了减少对地面的浮力。
B．金属板和它前面的棱都是为了减小对地面的浮力。
C．金属板是为了减少对地面的浮力；棱是为了减小对地面的浮力。
D．金属板是为了减小对地面的浮力；棱是为了减少对地面的浮力。
7．（1992年全省复赛）冬天，把自来笔芯从室内带到室外，有时会有墨水流出。这主要是由于[C]
A．墨水受热膨胀，流下来了。
B．笔囊受热膨胀，把墨水挤出来了。
C．笔囊中的空气受热膨胀，把墨水挤出来了。
D．笔尖处的空隙受热膨胀，使墨水漏下来了。
5．（1992年全省复赛）大夫检测血糖时将逐步以国际单位于帕（l千帕=1000帕斯卡）代替旧单位毫米汞柱。已知水银的密度是13.6×103千克／米3，还晓得1帕斯卡=牛顿／米3，这样才能得出1毫米汞柱=帕斯卡。1991年的高等中学招生复检标准规定，肱动脉舒张压超过11.46千帕的考生不能报名地质钻探等专业，这儿11.46千帕=毫米汞柱。
答案：113386
六、（8分）（1992年全省复赛）
油压扶梯（如图）是一项新枝术，它可以为十层以下的旧楼加设扶梯而无需在屋顶增建悬挂轿箱用的机房。
1．油压机的柱塞通过滑轮和绳索拉动轿箱上升，如图。为使轿箱上升18米，油压机柱塞要上升多少米？
2．有一种油压扶梯，轿箱本身质量是1300千克，水泵最大液压是2.3×106帕斯卡，厂家所能提供的液压机柱塞半径为（单位：毫米）60、85、105、140、184、238六种。通过估算说明应当选用哪种半径的柱塞。（因为柱塞本身遭到重力作用及轿箱加速上升时须要较大的牵引力，厂家要求将柱塞半径扩大到估算值的1.4倍，之后从所给的六种尺寸中选定。）
答案：1．9米
2．m——轿箱与负荷的总质量，P——最大液压，D—一柱塞半径
绳索拉力F1=mg………………………(1)
柱塞举力F2=2mg……………………(2)
代入数值，得D=0.119米……………………(4)
0.119米×1.4=0.167米………………………(5)
应当选用柱塞半径为184毫米的油压机。4．（1993年全省复赛）城市煤气供应行业常用毫米火柱作为煤气的浮力单位。JMB-3型燃气表的标牌如下表所示（标牌中“压力”指的是浮力）。当燃气的浮力小于帕，大于帕时，这些燃气表可以正常工作。
JMB-3型燃气表
额定流量2.5米／时使用压力50～300毫米火柱
回转数41.7转／分使用介质城市燃气
出厂日期1991.4
上海燃气表厂
答案：490；2940
七、（8分）（1993年全省复赛）有些家用玻璃餐桌的桌架是用四个塑胶吸盘吸附在桌面上的（图12所示）。假如每位吸盘的半径是4分米，估算一下，桌架质量不超过多少时，举起桌面能够把桌架带起。实际上，所能带起的桌架质量总大于上述估算值，请剖析缘由。
答案：桌架是借助四个吸盘所受大气压力而带起。假定吸盘内的空气全被排出，则大气压力
F=4pS=4×1.01×105帕×3.14×0.022米2=507牛
实际上吸盘中的空气不可能完全被排出，所以实际所带起的质量总大于上述估算值。
5．(1994年全省复赛)手持抽气、打气两用气筒的构造如图1所示，a为筒身，B为活塞，C和J是气门装置，类似于单车轮胎上套有气门芯的气门嘴，起球阀作用。使用这些气筒时[A]
A．接D气门，起打气作用；接c气门，起抽气作用。
B．接D气门，起抽气作用；接C气门，起打气作用。
C．向外拉活塞，2个气门都起抽气作用。
D．向里推活塞，2个气门都起打气作用。
四、（6分）(1994年全省复赛)借助日常生活中装汽水的塑胶空瓶可以做演示液体浮力或大气浮力存在和性质的化学实验。请就演示液体浮力和大气浮力的实验各举一个实例。要求制做方式简单，并只附加少量其他辅助器材，写明制做方式、实验步骤和说明了哪些数学内容。
答案：演示液体浮力的实验：
1．在不同高度处扎小孔；注入水；演示液体内部浮力随深度变化。
2．在同一高度处不同方向扎小孔；瓶中装满水，盖紧盖，挤瓶，说明帕斯卡定理。
3．去瓶底，扎上橡皮膜；筒内装水，橡皮膜向上凸起，说明液体对容器底有浮力。
演示大气浮力的实验：
1．在盖上扎小孔；装入水底，挤压瓶后松手，水步入瓶中，说明大气浮力存在。
2．去瓶底，配以活塞；装入水底，水随活塞上升而上升，说明大气浮力存在。
3．用一硬纸片，做覆杯实验，说明大气浮力存在。
五、（6分）(1995年全省复赛)有一种气压保温瓶其结构如图所示。用手压下按压器，气室上方小孔被封住，在瓶内二氧化碳浮力作用下，水经进水口流出。按压器面积为8分米2，瓶内海面高于进水口口10分米。要将水压出管口，瓶内海面上方的浮力起码要多大？在按压器上起码要加多大的压力？（弹簧的平均弹力为1牛，p0=1.01×105帕，g=10牛／千克，按压器所受重力忽视不计）
答案：管口与瓶内海面之间的浮力差
海面上的浮力P=P0+P水=1.01×105+1.0×103
=1.02×105（帕）(2)
克服浮力差所需的压力F水=P水S=1.0×103×8×10-4
=0.8（牛）(3)
考虑克服弹簧弹力后所需的压力F=F水+F弹=0.8+1.0
=1.8（牛）(4)
1．（1996年全省复赛）图1是实际离心式油泵的示意图，箭头表示正常工作时轴套转动的方向，示意图中正确的是[B]
五、（6分）（1996年全省复赛）某市下泥岩的浮力为2.10×107帕。从地面向此泥岩钻一口油井，自泥岩底部向下估算，欧盘自喷时可能达到的最大高度为多少？若泥岩距地面2000米，油井半径为10分米，要制止欧盘喷吐地面，起码要向出油口施加多大的压力（欧盘密度为0.9×103千克／米3）？
答案：由p=ρgh得
代入数据，得h=2381米(2)
泥岩距地面h1=2000米
地面处液压
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年全省复赛）卧室、卫生间里的秽物，通过下水管流到阻沟，我们却闻不到沟里的气味，这些下水管的示意图是：[C]
三、（5分）(1999年全省复赛)在趣味数学演出会上，小明展示了如图所示的蓄水和放水装置。假如原先水箱是空的，注水时水箱中的水位低于哪点时排水口才有水流出？假如原先水箱是满的，放水时水箱中的水位降到哪点时排水口才停止出水？假如出水口不停地向箱中注水，但进水流量较小，致使当进水口有水流出时，进水流量大于出水流量，这些情况下排水口的水流有哪些特征？
答案：注水时水位低于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。
四、（6分）（2000年全省复赛）测得一个24分米高压锅的限压阀的质量为0.1千克，排气孔的外径为3毫米。假如用它煮水消毒，按照下边水的沸点与浮力关系的表格，这个高压锅内的最高气温大概是多少？
T/℃9095100105110112114116118120122124126128130
p/千帕7084101121143154163175187199211226239258270
答案：
(1)
(2)
(3)
把(1)、(2)代入(3)式
(4)
代入数值
p=2.4×105帕(5)
从表中查出，锅内气温约为126℃。
（湿度为126℃～127℃的都给分）。
六、（10分）（2000年全省复赛）车辆更换车胎时须要把车轴举起来，这时可以使用“油压千斤顶”。右图是液压千斤顶的原理图。向上按动摇杆，圆锥形小活塞把小油缸中的防冻液压向大油缸。大油缸中的油量增多，把圆锥形大活塞向下推，带着里面的重物上升。实验表明，加在密闭的液体上的浮力，才能按照原先的大小向各个方向传递（这个规律称作帕斯卡定理）。
现今有一个液压千斤顶，有关规格如图所示。假如希望在摇杆上用20牛顿的力向上压时能够在大活塞上抬起1吨的重物，大活塞的外径起码是多少？
答案：l1=0.6米，l2=0.06米，F0=20牛
小活塞受的力
F1=(1)
小活塞对液体的浮力
(2)
液体对大活塞的浮力与大活塞对液体的浮力相等，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)
考虑到
(7)
进一步解出
(8)
把数值代入，得
d2=7.0分米(9)
7.(十一届全省小学应用数学知识大赛)图甲所示，为农民用的一种风箱的结构示意图，其中在A、B、C、D到处分别装有双向通风球阀，致使无论向左推或往右推活塞时，风箱都能向灶中送风。若此时正向左推活塞，请在丙图中画出这时球阀的开、闭状态。画图时可参照图乙的画法。
答案:A、B、C、D处开合状态如图
3.（4分）(十一届全省小学应用数学知识大赛)节庆里氧气球飘向高空，越来越小，渐渐看不见了。构想，汽球最后可能会怎么。按照你所学的化学知识做出预言，并说明理由。
答案:有两种可能．一是由于高空中的二氧化碳渐渐黏稠，浮力减少，汽球上升过程中，球内浮力小于球外浮力，汽球不断膨胀，最后“爆炸”破裂．
另一是因高空的空气较黏稠，汽球上升过程中所受压强渐渐减少，当压强等于重力时，汽球上升的速率最大．之后，压强大于重力，汽球开始向下做减速运动．在汽球的速率为零以后，又加速下落，压强逐步变大，当汽球通过压强等于重力的位置后，压强小于重力利用大气压强的实例，汽球开始作向上的减速运动．在汽球的速率减为零以后，又开始加速上升．这么反复，汽球将在压强等于重力这一特殊位置附近上、下往复运动．
4.（6分）(十一届全省小学应用数学知识大赛)要学好化学就要多动手实验。请你列列举用大塑胶可乐瓶制成的三种化学实验用具，并详述制做过程及用它所演示的化学现象。
答案:①制作量筒用实验室已有的烧杯定量地向瓶中放入水，并刻上刻度
②作液体侧浮力实验器在瓶的侧壁不同的高度处扎等大的小孔，放入水后，从水流的情况可以直观地反映液体内部的浮力随深度的减小而减小．
③演示喷雾器用细塑胶管插入加盖的盛水可乐瓶，用手用力捏可乐瓶，水会成雾状从细塑胶管中喷吐．
四、（10分）(十一届全省小学应用数学知识大赛)小英设计了一个实验，验证水的内部浮力和水深的关系，所用的装置如图所示，降低细管内的沙粒可以改变细管坠入水底的深度。
1.强调所作的检测工具，并用字母表示须要检测的化学量。
2.逐字写出实验步骤。
3.按照检测量导入在不同深度处估算浮力的公式。
4.说明如何通过实验结果判定水的内部浮力是否与水深成反比。
答案:1．须要用的检测工具是尺子；需检测细管的半径D和细管坠入水底的深度H1，H2．
2．实验步骤：①测出细管的半径D；②在细管中加入少量沙粒，将细管装入盛有水的容器中，平衡后用尺子测出细管坠入水底的深度H1；③增加细管中的沙粒，再将细管装入盛有水的容器中，平衡后用尺子测出细管坠入水底的深度H2．
3．导入估算浮力的公式．平衡时，细管（含沙粒）所受重力G管与所受压强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．同样可证p2＝H2ρ水g，
所以p2／p1＝H2／H1．
说明水的内部浮力与水深是成反比的．
1．(3分)（第十五届全省应用化学知识大赛）在家装房子时，工人师父常用一根灌有水(水底无气泡)且足够长的透明塑胶胶管的两端靠在墙壁的不同地方并作出标记，如图2所示。她们这样做的目的是_____，在做标记时用到的化学知识是。
答案：找水平位置连通器原理
1．(第十六届全省中学应用化学知识大赛)小亮朋友从集市买来一个玻璃罐装的铁皮盖罐头，想把盖子打开．但是如何也拧不动．小亮的妹妹用螺栓刀沿瓶塞的边轻轻撬了几下．一拧就打开了．这主要是由于用螺栓刀撬瓶塞可以[C]
A．减小瓶塞半径，减少瓶塞侧壁对瓶的压力
B．减少瓶塞与瓶口的接触面积
c．减少瓶内外二氧化碳的压力差
D．因为撬了盖的一边，而减小了盖的另一边的压力
3、（2分）(第十六届全省中学应用化学知识大赛)在海拔3000m以上的高原地区，车辆底盘的冷却水容易沸腾，这是由于高原地区的缘故。长期生活在平原地区的人抵达该地区后，因为空气黏稠会形成缺氧反应，为了得到足够的二氧化碳，人会不自觉地进行深呼吸，这时肺的体积与在平原上相比要扩张得更(选填“大”或“小”)一些．
答案：气抬高（或大于1标准大气压），水的沸点增加（或高于100℃）；大