初中物理流体压强与流速关系的探究实验试题

高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上．它省时高效，深受消费者欢迎．图（甲）为高压锅的构造，图（乙）为水的沸点与气压的关系图象．（g取10N/Kg，大气压为1标准大气压即10⁵Pa）．

（1）说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上？
（2）若高压锅出气孔的截面积约12mm²，压在出气孔上的安全阀的质量为84g．通过计算并对照图象说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？
（3）假若要把这种高压锅向西藏地区销售，用这种高压锅烧水时，要达到同样的最高温度，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？

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100.8g，排气孔的面积为7mm²）．求：

①锅内气体的压强最大可达多少？
②设锅内压强每增加3.6×10³P 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 0N/k g：外界大气压强为1标准大气压，计算时取1×10⁵Pa）

放置在水平地面上的两个物体A和B均为质量分布均匀的实心正方体，正方体A的边长为0.1米，密度为0.8×10³千克/米³，正方体B的边长为0.2米，密度为0.5×10³千克/米³．求：
①正方体A对水平地面的压强．
②在保持正方体A、B原有放置方式的情况下，若沿竖直方向或者水平方向截取物体，使它们对水平地面的压强相等．表中有两种方案，请判断这两种方案是否可行，若认为可行，计算所截取的长度（或厚度）．

	内容	判断 （选填“行”或“不行”）
方案一	从正方体A的侧壁竖直截取一部分	不行
方案二	从正方体B的上方水平截取一部分	行

③计算截取的长度（或厚度）．

如图所示，底面积为200cm²的容器底部有一固定轻质弹簧，弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，没有发生形变．（不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg）   

求：（1）此时容器底部受到的水的压强；
（2）木块A的密度；
（3）向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，弹簧伸长了3cm，求此时弹簧对木块A的作用力F₁是多大？容器底部受到水的压强变化了多少？

如图所示，底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体，两液面相平且甲液体的质量大于乙液体的质量．则此时液体对各自容器底部的压强p_A、p_B和液体对各自容器底部的压力F_A、F_B的关系是（　　）

A．pA＜pB，FA=FB

B．pA＜pB，FA＞FB

C．pA＞pB，FA=FB

D．pA＞pB，FA＞FB

归纳式探究：
叶子探究在温度为0℃条件下，一定质量的氮气的压强和体积的关系．她将压强由1.013×l0⁵Pa增加到1.013×10⁸Pa的过程中，得到如下实验数据（其中a、b对氮气来说是常数）：

P/Pa	V/m^3	PV/Pa•m^3	/Pa•m^3
1.013×10^5	2.24×10^﹣2	2.3×10^3	2.3×10^3
1.013×10^7	2.24×10^﹣4	2.3×10^3	2.3×10^3
5.065×10^7	0.62×10^﹣4	3.1×10^3	2.3×10^3
1.013×10^8	0.46×10^﹣4	4.1×10^3	2.3×10^3

（1）由上述实验数据可以得到如下公式：　    　="K" （K为常数），其中K=　     　（写上单位）．由数据形式变为公式形式运用了　      　法．
（2）在压强由1.013×10⁵Pa增加到1.013×10⁷Pa的过程中，我们可以将公式简化为　   　，则这时的p﹣V关系可以用图象中的图线　      　来表示．

（3）实验中若氮气的压强为1.013×10⁶Pa，则它的体积为　        　．

如图所示，把同种材料制成的甲、乙两个正方体放在水平桌面上，甲、乙对桌面的压强分别为p₁、p₂．现把乙放在甲上，则甲对桌面的压强p为多少？（用p₁、p₂表示）

如图所示，甲乙两个均匀圆柱体分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等，己知r_甲=2r_乙，h_甲=2r_甲，h_乙=r_乙，则甲乙的密度之比ρ_甲：ρ_乙=　 　，若在两个圆柱体的上部，沿水平方向分别截去相同高度的部分，则甲乙对地面压力的变化量之比△F_甲：△F_乙=　  　．

甲、乙两容器内盛有水，水对容器底部的压强分别为p_甲和p_乙．当水温从80℃降低到20℃时，则p_甲和p_乙的变化情况是（　　）

A．p甲变小，p乙不变

B．p甲不变，p乙变小

C．p甲和p乙均变小

D．p甲和p乙均不变

把弯成“冂”形的玻璃管穿过软木塞分别插入两个大小相同的烧瓶内，如图所示．当玻璃管中着色水柱由静止向右移动时，不可能发生的情形是（　　）

A．甲烧瓶中空气温度升高，乙烧瓶中空气温度不变

B．甲烧瓶中空气温度降低，乙烧瓶中空气温度不变

C．甲、乙两烧瓶中空气温度都升高

D．甲、乙两烧瓶中空气温度都降低

随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据：

水箱装满水后总质量：1600kg	额定功率：100kW
车轮与地面的总接触面积：8.0×10^-2m^2	水箱容量：5L

（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是          能源。
（2）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整。

（3）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的        较大的性质，当水箱装满水，水温升高20℃时，求水吸收的热量。（c_水=4.2×10³J/（kg℃））
（4）该车静止在水平地面上时，求对地面的压强。（g=10N/kg）
（5）假若该车在水平路面上以40 kW的功率匀速行驶10min，消耗汽油1.5 kg，求小汽车发动机的效率。（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

小明设计的压力传感器如图。它的主要构成部分：支板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示压力大小的仪表A（实质是电流表）、滑轮组合（滑轮组合由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成）。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。设支板和压力杠杆ABO、杠杆组件的质量、绳的质量，滑轮与轴的摩擦可以忽略不计。接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g=10N／kg。其中AO∶BO=5∶1，压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
电阻R/	300	270	240	210	180	150	120	…

当支板上放重物G₁=650N时，小明以拉力F₁匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO在水平位置平衡，此时电流表的示数为20mA；当支板上放重物G₂=1500N时，小明以拉力F₂匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO仍在水平位置平衡，此时电流表的示数为32mA；且F₁: F₂＝2:3

请回答：（1）当电流表的示数为25 mA且压力杠杆ABO在水平位置平衡时，支板处受到的压力为多大？（２）若人的体重为700N,当支板上放重物G₁和重物G₂两种情况下，人匀速拉绳时对地面的压强P₁和P₂之比为多少？

如图所示，有一体积为100cm³的木块漂浮在容器的水面上，容器内水面刚好与容器口相平，木块露出水面的体积为20cm³；若要使露出水面的体积刚好浸没在水中，需要给木块施加一个竖直向下     _____N的力，此时容器对水平桌面的压强       （选填“变大”“不变”或“变小”）（不计水溢出后容器外壁所附着的水的重力）。

如图所示，甲乙两个完全相同的容器放于水平桌面上，里面装有等质量的水，且水未装满，则水对容器底部的压强关系：P_甲___P_乙，容器对桌面的压强关系P^，_甲___P^，_乙，容器底对桌面的压力关系F^′_甲___F^′_乙。

2012年5月10日，一场特大暴雨突袭广西某市，致使该市某中学一千多名师生被洪水围困！武警某部官兵利用冲锋舟为学校师生开辟了水上生命线，满载时排开水的体积为1.5m³，吃水深度（即水面到船的底部的竖直距离）为0.5m。（已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，取g＝10N/kg），求：
（1）冲锋舟满载时底部所受水的压强多大？
（2）冲锋舟满载时所受的浮力是多少？