Quiero encontrar preguntas del examen para el concurso de operaciones del examen de ciencias de segundo año.
Respuesta: Suponga que la presión atmosférica es P0. Por tanto, la presión máxima dentro de la olla es 2,4 veces la presión atmosférica.
La presión sobre la tapa de la olla es igual a la diferencia de presión entre el interior y el exterior de la olla. Sustituyendo este valor, obtenemos F=6,3×103 Nm.
2. (1997 National Paper Review) Como se muestra en la figura, el contenedor A colocado sobre una mesa horizontal es cilíndrico y el contenedor B es cónico. Los dos contenedores tienen la misma masa y área de fondo. agua con la misma profundidad, y luego se colocan bloques de madera de la misma masa, como se muestra en la figura, la siguiente afirmación es correcta: [ D ]
A. Antes de colocar los bloques de madera, las presiones de las mesas de los dos contenedores son las mismas B. Antes de colocar los bloques de madera, la presión del agua en el fondo del recipiente A es mayor que la presión del agua en el fondo del recipiente B, porque hay más agua en el recipiente A que en el recipiente B
C. Después de colocar los bloques de madera, la presión del agua en el fondo de los dos contenedores es igual
D. Después de colocar los bloques de madera, la presión del agua en el fondo del recipiente B′ es mayor que la presión del agua en el fondo del recipiente A′
13. (1997) La siguiente figura es una representación esquemática de un modelo de dos fases. (Semifinales nacionales) Los tres recipientes que se muestran en la imagen de abajo están llenos de alcohol, agua y agua salada respectivamente. Tienen la misma presión en el fondo del recipiente. De los tres líquidos contenidos, el de mayor masa es ________ y el de menor masa es _______.
Respuesta: alcohol, agua salada: alcohol, agua salada
IV (12 puntos) (Semifinales Nacionales 1997) La familia de Xiaojie tiene una olla a presión con la tapa marcada "× × Palabras de olla a presión de 24 cm de fábrica de productos de aluminio. Midió que la masa de la válvula limitadora de presión es de 100 gy el diámetro del orificio de escape es de 3 mm. Cuando la olla a presión funciona normalmente, la presión máxima de vapor de agua interna equivale a ¿cuántas veces la presión atmosférica? ¿Cuál es la presión mínima que debe soportar la tapa de una estufa para que sea segura? (La presión atmosférica es 1,01×105 Pa)
Respuesta: La presión máxima en la olla es 2,0×105 Pa: la presión máxima en la olla es 2,4 veces la presión atmosférica. El área efectiva de la tapa de la olla es: S'=πD24
La tapa de la olla debe poder soportar al menos una presión igual a la diferencia de presión entre el interior y el exterior de la olla:
I. (8 puntos) (Semifinales Vol. Nacional 1998) La Figura 1 es un diagrama esquemático transversal de una bomba de bicicleta. Ninguna parte del diagrama representa completamente la estructura de la bomba. Estructura en el diagrama basada en el principio y proceso de bombeo. Complete la estructura en la imagen y use palabras para explicar brevemente el principio de bombeo que es diferente al de las bombas comunes.
Respuesta: Como se muestra en la Figura 1, debe haber una válvula en el tubo de admisión derecho del cilindro pequeño para que el aire solo pueda ingresar al cilindro pequeño y no pueda regresar del cilindro pequeño al cilindro grande. el derecho. La característica de este tipo de cilindro es que puede almacenar gas comprimido en un cilindro pequeño al inflarlo y bombear el aire al neumático de manera más uniforme.
6. (14 puntos) (Revisión del documento nacional de la pregunta 12) Xiaogang tiene 15 años. Durante la infusión debido a un resfriado severo, se insertó la aguja en la vena de su brazo izquierdo. Durante el período, tuvo que levantarse de la cama y moverse, descubrió que solo cuando su mano derecha levantaba la botella de infusión, la sangre no regresaba al tubo de infusión. Basándose en este fenómeno, trató de estimar cuánta sangre. La presión arterial en la vena de su mano era mayor que la presión atmosférica, y ¡a cuántos milímetros de mercurio equivalía la diferencia! ¿A cuántos milímetros de mercurio corresponde la diferencia (la densidad del mercurio es 13,6×103kg/m3)?
Respuesta: Cuando sostienes el vial con la mano derecha, la diferencia entre la altura del nivel del líquido en el vial y la altura de la aguja es de aproximadamente 1 m. La presión generada por esta columna de líquido es igual. a la diferencia entre la presión arterial venosa y la presión atmosférica.
Después de sustituir △p=ρgh, obtenemos △p=104Pa
Dado que la densidad del mercurio es 13,6 veces la del agua, para generar la misma presión grande, la altura de la columna de mercurio es solo 1m/13,6 , que es de 74 mm.
A. (La 13ª Semifinal Nacional) Actualmente se instalan calentadores de agua solares en los techos de muchos bungalows y edificios de varios pisos para el baño doméstico. Intente analizar los requisitos del calentador de agua en cuanto a presión del suministro de agua y resistencia de la tubería.
Respuesta: Supongamos que la altura del calentador de agua desde el suelo es h, y la presión del agua en el calentador de agua cerca del suelo es p=ρgh
La tubería de suministro de agua debe poder suministrar agua al calentador de agua y la presión del suministro de agua debe ser mayor que p. (La respuesta a este punto vale 15 puntos, más 4 puntos por la respuesta siguiente).
Por ejemplo, si el techo del edificio tiene 10 metros de altura, se requiere que la presión del suministro de agua sea mayor que p = ρgh = 10?3 × 10 × 10 = 1 × 105Pa. 10 = 1 × 105 Pa, equivalente a la presión atmosférica estándar.
La parte inferior de la tubería de agua debe poder soportar una presión de más de 105 Pa, y el requisito de presión en la parte superior de la tubería de agua puede ser menor. Por ejemplo, la tubería de agua conectada directamente a la. El calentador de agua puede utilizar tuberías de plástico.
II.(Las XIII Semifinales Nacionales) ¿Qué método se puede utilizar para cocinar una patata grande lo más rápido posible? Escriba tantos métodos posibles como sea posible y explique los principios físicos, las ventajas y desventajas, o las situaciones en las que este método es aplicable.
Respuesta: 1:1. Al utilizar una olla a presión, la presión aumenta y el punto de ebullición del agua de la olla aumenta, por lo que las patatas se pueden cocinar en menos tiempo. La ventaja es que es rápido y como la temperatura es alta las patatas quedan más ricas. La desventaja es que no se puede abrir la olla con frecuencia para observar, porque las patatas pueden estar cocidas. 2. Cortar las patatas en trozos pequeños y cocinar. Esto se debe a que el calor llega más fácilmente al interior de las patatas más pequeñas y la temperatura interna aumenta más rápido. La ventaja es que es simple y fácil de hacer, pero la desventaja es que el agua dentro de la papa es demasiado profunda, el sabor empeora y la nutrición también se destruye
Cuarto (13° Semi- finales) ¿Qué física se puede hacer con el experimento de botellas de plástico vacías para bebidas (como botellas de agua mineral)? Escribe todo lo que puedas. Es necesario anotar los puntos clave del dispositivo y la producción experimental (dibujar diagramas simples si es necesario), los pasos operativos concisos y los principios físicos subyacentes.
Respuesta: Puedes hacer un modelo de una bomba de agua. Corta un agujero de aproximadamente 1 cm de diámetro en la tapa de la botella y corta un trozo de plástico un poco más grande que el agujero
. Cubre el pequeño orificio con una lámina de plástico y usa un paño suave y pegamento para pegar un lado de la lámina de plástico a la tapa de la botella para convertirla en una válvula unidireccional. Haga un pequeño agujero en el costado de la botella de bebida, apriete la tapa y el modelo de bomba estará listo. Cuando lo use, coloque la tapa de la botella hacia abajo en el agua, sosténgala con una mano para drenar parte del aire dentro de la botella, luego use la otra mano para bloquear el pequeño orificio en el costado de la botella, suelte la mano que sostiene la botella, y el agua estará bajo presión atmosférica. Sube a la boca de la botella bajo la influencia. Luego, exponga el pequeño orificio en el costado de la botella, pellizque la boca de la botella y el agua saldrá por el pequeño orificio. Obtendrá 25 puntos por nombrar dos experimentos y puntos extra por nombrar más experimentos.
2. (14 puntos) (15.ª Competencia Nacional) Por analogía con la presión del agua como causa del flujo de agua, Li Nan supuso que el flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos también requiere una cierta diferencia de presión para mantenerse. Supongamos que cuando la sangre pasa a través de un vaso sanguíneo de cierta longitud a una velocidad constante, su resistencia es proporcional al caudal de la sangre, es decir. Bueno, para que la sangre fluya a una velocidad constante, es necesario que haya una cierta diferencia de presión entre los dos extremos del vaso sanguíneo. Cuando el área de la sección transversal del vaso sanguíneo se establece en , la diferencia de presión requerida en ambos extremos del vaso sanguíneo es si el área de la sección transversal del vaso sanguíneo se reduce en 10 para mantenerla; Para que la misma cantidad de sangre fluya a través del vaso sanguíneo al mismo tiempo, la diferencia de presión debe ser . Comparando esto con el tamaño de los vasos sanguíneos, se puede observar que el estrechamiento de los vasos sanguíneos puede ser un factor importante en el desarrollo de la presión arterial alta.
Respuesta: Suponga que el área de la sección transversal de la diferencia de presión es y el caudal es,
Suponga que el área de la sección transversal de la diferencia de presión es es, y el caudal es;
Según el significado de la pregunta Simplemente haga una ecuación: ① (3 puntos)
② (3 puntos)
De las dos ecuaciones ① y ②, podemos obtener: ③ (2 puntos)
Y el mismo volumen de sangre fluye al mismo tiempo, así que hay.
④ (2 puntos)
De ④, podemos obtener ⑤ (2 puntos)
Sustituimos ⑤ en ③ para obtener <1
Es decir <, lo que indica que el adelgazamiento de los vasos sanguíneos aumenta la presión arterial y el adelgazamiento de los vasos sanguíneos es uno de los factores importantes en la aparición de la hipertensión. (2 puntos)
6. (Competencia Nacional Preliminar de 1992) Las orugas del tractor están hechas de placas de metal, y cada placa de metal tiene uno o dos bordes elevados [C]
A． La placa de metal y las nervaduras están diseñadas para reducir la presión sobre el suelo.
B. La placa de metal y las espinas que tiene están diseñadas para aumentar la presión sobre el suelo.
C. La placa de metal está diseñada para reducir la presión sobre el suelo; las nervaduras están diseñadas para aumentar la presión sobre el suelo.
D. La placa de metal es para aumentar la presión sobre el suelo; las nervaduras son para reducir la presión sobre el suelo.
7. (Concurso Nacional Preliminar de 1992) En invierno, cuando la pluma estilográfica se lleva al interior desde el exterior, a veces la tinta se sale. Esto se debe principalmente a que [C ]
A. La tinta se expande cuando se calienta y sale.
B. La tapa del bolígrafo se expande debido al calor y exprime la tinta.
C. El aire dentro del estuche se expande debido al calor, expulsando la tinta.
D. El espacio en la punta del bolígrafo se expande debido al calor y la tinta se escapa.
5. (Concurso Nacional de 1992) Cuando los médicos miden la presión arterial, gradualmente utilizan la unidad internacional ÜPa (l kPa=1000 Pascal) en lugar de la antigua unidad milímetro de mercurio (mmHg). Se sabe que la densidad del mercurio es 13,6 × 103 kg/m3 y que 1 Pascal = ________ Newton/m3, por lo tanto 1 mmHg = _______ Pascal. Los estándares de examen físico de 1991 para las admisiones universitarias estipularon que los candidatos con una presión arterial diastólica de la arteria braquial superior a 11,46 kPa no deberán postularse para especialidades como exploración geológica, donde 11,46 kPa = ________ mm Hg.
Respuesta: 1.133,86
VI. (8 puntos) (Concurso Nacional Preliminar 1992)
El ascensor hidráulico (en la foto) es nuevo. rama tecnológica que permite instalar ascensores en edificios antiguos de menos de diez plantas sin necesidad de añadir una sala de máquinas y una cabina suspendida en la cubierta del edificio.
1. Como se muestra en la figura, el émbolo de la prensa hidráulica empuja el carro hacia arriba a través de la polea y el cable de acero. ¿Cuántos metros debe subir el émbolo de la prensa hidráulica para elevar el carro 18 metros?
2. Hay un elevador hidráulico. El automóvil en sí pesa 1300 kilogramos. La presión máxima de la bomba de aceite es de 2,3 × 106 Pascal. Los diámetros del émbolo de la prensa hidráulica (unidad: mm) pueden ser proporcionados. Son 60, 85 y 105, 140, 184, 238 seis tipos. Calcule el diámetro del émbolo utilizado. (Dado que el émbolo en sí se ve afectado por la gravedad y el automóvil requiere más tracción al acelerar, el fabricante exige que el diámetro del émbolo se amplíe a 1,4 veces el valor calculado y luego se seleccione entre los seis tamaños indicados).
Respuesta: 1,9 m
2,m--la masa total del carro y la carga, P--presión máxima de aceite, D--diámetro del émbolo
Fuerza de tracción del cable F1=mg .................................(1)
Fuerza de elevación del émbolo F2 =2mg..................(2)
Sustituyendo los valores numéricos, obtenemos D= 0,119 metros....... ..... ............(4)
0,119 metros x 1,4 = 0,167 metros............ .... ....(5)
Se debe seleccionar una prensa hidráulica con un diámetro de émbolo de 184 mm. (Concurso Nacional Preliminar de 1993) La industria de suministro de gas urbano comúnmente utiliza milímetros de columna de agua como unidad de presión de gas. La placa de identificación del medidor de gas JMB-3 se muestra en la siguiente tabla ("presión" en la placa de identificación se refiere a la presión).
Este medidor de gas puede funcionar normalmente cuando la presión del gas es mayor que ______ Pa y menor que ______ Pa.
Contador de gas JMB-3
Caudal nominal 2,5 m/h Presión de funcionamiento 50-300 mm de columna de agua
Rotación 41,7 rpm Medio de funcionamiento gas ciudad
p>
Fecha de fabricación 1991.4
Fábrica de medidores de gas de Beijing
Respuesta: 490; 2940
Siete,8 puntos) (1993 Nacional Competencia preliminar) Algunos El marco de la mesa de café de vidrio doméstica está sujeto a la mesa con cuatro ventosas de plástico (como se muestra en la Figura 12). Si el diámetro de cada ventosa es de 4 cm, calcule cuánto peso del marco de la mesa se puede levantar levantando el tablero sin exceder la masa del marco de la mesa. En funcionamiento real, la masa del marco de la mesa que se puede levantar siempre es menor que el valor calculado anteriormente. Analice el motivo.
Respuesta: El soporte se eleva por la presión atmosférica sobre las cuatro ventosas. Suponiendo que se agota todo el aire de la ventosa, la presión atmosférica es
F=4pS=4×1,01×105 Pa×3,14×0,022 m2=507 N
En realidad En situaciones, la ventosa es imposible expulsar todo el aire, por lo que la masa real levantada es siempre menor que el valor calculado anteriormente.
5. (Competencia preliminar nacional de 1994) Como se muestra en la Figura 1, haga un extractor de aire portátil y una bomba de aire. A es el cilindro, B es el pistón, C y J son las válvulas. son similares a La válvula de la cámara de aire de la bicicleta tiene una válvula unida al núcleo de la válvula y funciona como una válvula. Cuando utilice este tipo de cilindro, [ A ]
A. Conecte la válvula de aire D como válvula de extracción de aire y la válvula de aire c como válvula de extracción de aire.
B. Conecte la válvula D para bombear; conecte la válvula C para bombear.
C. Tire del pistón hacia afuera y ambas válvulas bombearán agua.
D. Empuje el pistón hacia adentro y ambas válvulas bombearán agua.
IV.(6 puntos) (Concurso Nacional Preliminar 1994) Utilizar botellas de plástico vacías que contienen bebidas en la vida diaria para realizar experimentos físicos que comprueben la existencia y propiedades de la presión del líquido o la presión atmosférica. Dé ejemplos de experimentos sobre la presión del líquido y la presión atmosférica, respectivamente. El método de producción debe ser sencillo y requerir sólo unos pocos equipos auxiliares adicionales. Anotar los métodos de producción, procedimientos experimentales y contenido físico de las instrucciones.
Respuesta: Experimento para demostrar la presión del líquido:
1. Haga pequeños agujeros a diferentes alturas; inyecte agua; demuestre cómo la presión interna del líquido cambia con la profundidad.
2. Haz pequeños agujeros en diferentes direcciones a la misma altura; llena la botella con agua, aprieta la tapa, aprieta la botella e ilustra la ley de Pascal.
3. Atar una película de goma al fondo de la botella; el cilindro se llena de agua y la película de goma sobresale hacia abajo, indicando que el líquido tiene presión en el fondo del recipiente.
Demuestre el experimento de presión atmosférica:
1. Haga un pequeño agujero en la tapa; vierta agua en la botella, apriete la boca de la botella y suelte que el agua fluya hacia la botella, indicando la existencia de presión atmosférica.
2. Retire el fondo de la botella y utilice un pistón; póngala en agua. El agua sube con el pistón, indicando que existe presión atmosférica.
3. Utiliza cartón para tapar el vaso para ilustrar la existencia de la presión atmosférica.
V. (6 puntos) (Concurso Nacional Preliminar 1995) Se trata de un termo neumático con una estructura como la que se muestra en la figura. Presione hacia abajo el compresor con la mano y el pequeño orificio sobre la cámara de aire se bloqueará. Bajo la presión del gas en la botella, el agua sale por el tubo de salida. El área del compresor es de 8 cm2 y el agua de la botella está a 10 cm por debajo del tubo de salida.
¿Cuál es la presión mínima sobre el nivel del agua en la botella necesaria para forzar el agua a salir del tubo de salida? ¿Cuál es la presión mínima que se puede aplicar a una prensa de agua? (La fuerza promedio del resorte es 1 N, p0 = 1,01 × 105 Pa, g = 10 N/kg y se ignora la gravedad sobre el dispositivo de presión de agua)
Respuesta: 1 N: entre la boca de el tubo y la superficie del agua en la botella La diferencia de presión entre
La presión sobre la superficie del agua P = P0 P agua = 1,01 × 105 1,0 × 103
= 1,02 × 105 ( Pa) (2)
Presión F necesaria para superar la diferencia de presión Agua = P Agua S = 1,0 × 103 × 8 × 10-4
=0,8 (Nm) (3)
Considere superar la fuerza del resorte La presión requerida F = F agua F fuerza elástica = 0,8 1,0
=1,8 (Nm) (4)
1 (. Competencia Nacional Preliminar de 1996) La Figura 1 muestra el diagrama esquemático de tipo centrífugo real de una bomba de agua. La flecha indica la dirección de rotación del impulsor durante el funcionamiento normal. El diagrama esquemático correcto es [B]
5. (6 puntos) (Concurso Nacional Preliminar de 1996) La presión de una determinada capa de petróleo subterránea es 2,10 × 107 Pa. Un pozo de petróleo perforado desde la superficie en esta capa de petróleo, calculado desde la parte superior de la capa de petróleo hacia arriba, es la altura máxima ¿A qué puede llegar el petróleo crudo cuando explota espontáneamente? Si el yacimiento de petróleo está a 2000 m de la superficie y el pozo tiene 10 cm de diámetro, ¿cuál es la presión mínima que se debe ejercer en la salida para evitar que el petróleo crudo haga erupción a la superficie (el petróleo crudo tiene una densidad de 0,9 × 103kg/m3)?
Respuesta: Sustituyendo p=ρgh
en los datos, obtenemos h=2381 metros (2)
La capa de petróleo está h1=2000 metros desde el superficie
Presión del aceite en la superficie
P'=P-ρgh1 (3)
P'=3.36×106 Pa
S=7.85×10-3 m2
F=p'S (5)
F=2.64×104 N (6)
7 (Preliminar Nacional 1998). Competencia) Cocina y baño sucios El agua fluye a través de la tubería de alcantarillado hasta la zanja bloqueada, pero no olemos el olor de la zanja. El diagrama esquemático de esta tubería de alcantarillado es: [C]
3. 5 puntos) (Competencia Nacional Preliminar de 1999) En la Exposición de Física Divertida, Xiao Ming demostró el dispositivo de almacenamiento y descarga de agua como se muestra en la imagen. Si el tanque original está vacío, cuando se llena con agua, ¿cuál es el nivel de agua en el tanque por encima del nivel del agua que sale por el desagüe? Si el tanque original está lleno, cuando se drena el tanque, ¿qué tan bajo caerá el nivel del agua en el tanque antes de que deje de salir por el drenaje? Si la entrada de agua llena continuamente el tanque de agua, pero el caudal de la entrada de agua es muy pequeño, de modo que cuando el agua sale por la salida de agua, el caudal de la entrada de agua es menor que el caudal del agua. En este caso, ¿cuál es el caudal de agua que sale por la salida del desagüe?
Respuesta: Al llenar agua, el agua saldrá solo cuando el nivel del agua sea superior al punto D, y el agua dejará de salir cuando el nivel del agua baje al punto C. La salida de drenaje descargará agua de forma intermitente.
IV. (6 puntos) (Concurso Nacional Preliminar 2000) Se midió que la masa de la válvula limitadora de presión de una olla a presión de 24 cm era de 0,1 kg y el diámetro interior del orificio de escape era de 3 mm. .
Si se usa para hervir agua para desinfección, según la relación entre el punto de ebullición del agua y la presión en la siguiente tabla, ¿cuál es la temperatura máxima aproximada en la olla a presión?
T/°C 90 95 100 105 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130
p/kPa 70 84 101 121 143 154 163 175 187 199 211 2 6 239 258 270
Respuesta:
(1)
(2)
(3)
Voluntad ( 1 ) y (2) en la fórmula (3)
(4)
Establezca el valor
p = 2,4 × 105 Pa (5)
Según la tabla, encuentre que la temperatura en la sartén es de aproximadamente 126°C.
(Los puntos se otorgan por igual para temperaturas entre 126°C y 127°C).
6. (10 puntos) (Concurso Nacional 2000) Para cambiar el neumático de un coche es necesario levantar el eje. En este momento se puede utilizar un "gato hidráulico". La siguiente imagen muestra el principio de un gato hidráulico. Presione la manija hacia abajo y el pistón cilíndrico pequeño presiona el aceite del cilindro pequeño al cilindro grande. La cantidad de aceite en el cilindro grande aumenta, empujando el pistón cilíndrico grande hacia arriba, y el peso sobre él también aumenta. Los experimentos han demostrado que la presión ejercida sobre un líquido cerrado se puede transmitir en todas direcciones según la magnitud original (esta ley se llama ley de Pascal).
Ahora hay un gato hidráulico con las dimensiones relevantes como se muestra en la figura. Si desea que el pistón grande levante 1 tonelada cuando se aplica una fuerza de 20 Newtons hacia abajo sobre el mango, ¿cuál es el diámetro mínimo del pistón grande?
Respuesta: L1 = 0,6 metros, L2 = 0,06 m, F0 = 20 N
Fuerza sobre el pistón pequeño
F1 = (1)
La presión del pistón pequeño sobre el líquido
(2)
La presión del líquido sobre el pistón grande es igual a la presión del pistón grande sobre el líquido, es decir
( 3)
p>Donde
F2 = mg (4)
Según la ley de Pascal
p2 = p1 (5)
p>Sustituye las fórmulas (1), (2), (3) y (4) en (5) y resuelve
( 6)
Teniendo en cuenta
(7)
Solución adicional
(8)
Sustituyendo el valores numéricos, obtenemos
d2 = 7,0 cm (9)
7. (El 11º Concurso Nacional de Conocimientos de Física Aplicada de Escuela Secundaria) La Figura A es un diagrama estructural esquemático de un fuelle Las válvulas unidireccionales utilizadas por los agricultores se instalan en A, B, C y D de los fuelles. La válvula de intercambio de aire, ya sea que el pistón se empuje hacia la izquierda o hacia la derecha, y la caja de aire suministra aire al horno. Si el pistón se empuja hacia la izquierda, dibuje los estados abierto y cerrado de la válvula en la Figura C. Puede dibujarlo consultando el dibujo de la Figura B.
Respuesta: A, B, C, D: Los estados de apertura y cierre de A, B, C y D son como se muestra en la figura
3. (11 Los globos de hidrógeno en el Concurso Nacional de Conocimientos de Física Aplicada de la Escuela Secundaria flotaban alto en el aire en el Festival del Globo de Hidrógeno, se hacían cada vez más pequeños y gradualmente se volvieron invisibles. ¿Imaginas lo que podría haber pasado al final con el globo? Haga predicciones basadas en sus conocimientos físicos y explique sus razones.
Respuesta: Hay dos posibilidades. Una es que el gas en el aire se vuelve gradualmente más delgado, la presión disminuye, el globo aumenta, la presión dentro de la bola es mayor que la presión fuera del globo, el globo continúa expandiéndose y finalmente "explota" hasta estallar.
La otra es que debido a la delgadez del aire a gran altura, la fuerza de flotabilidad que experimenta el globo disminuye gradualmente durante su ascenso. Cuando la fuerza de flotabilidad es igual a la gravedad, el globo se eleva a su máximo. velocidad. Posteriormente, la fuerza de flotación es menor que la gravedad y el globo comienza a disminuir la velocidad y a elevarse.
Después de que la velocidad del globo llega a cero, acelera para caer nuevamente y la fuerza de flotabilidad aumenta gradualmente. Cuando el globo pasa la posición donde la fuerza de flotabilidad es igual a la gravedad, la fuerza de flotabilidad es mayor que la gravedad y el globo comienza a moverse. desacelerar hacia abajo. Una vez que la velocidad del globo vuelve a cero, comienza a acelerar hacia arriba nuevamente. De esta manera, el globo oscilará hacia arriba y hacia abajo cerca de la posición especial donde la flotabilidad es igual a la gravedad.
4. (6 puntos) (11º Concurso Nacional de Conocimientos de Física Aplicada de Escuelas Secundarias) Al aprender física, debes hacer más experimentos prácticos. Enumere tres dispositivos físicos experimentales fabricados con grandes botellas de plástico de Coca-Cola y describa brevemente su proceso de producción y los fenómenos físicos demostrados.
Respuesta: ① Utilice la probeta disponible en el laboratorio para hacer una taza medidora, vierta el agua en la botella cuantitativamente y grabe la escala.
② Utilice el probador de presión del lado del líquido en la pared lateral de la botella hay agujeros de diferentes tamaños a diferentes alturas. Cuando el agua vertida sale, puede reflejar intuitivamente el aumento de la presión interna del líquido a medida que aumenta la profundidad.
③ Para demostrar el rociador, inserte un tubo de plástico delgado en la tapa de una botella de Coca-Cola llena de agua, apriete la botella de Coca-Cola con la mano y el agua se convertirá en niebla del tubo de plástico delgado.
4. (10 puntos) (11º Concurso Nacional de Conocimientos de Física Aplicada de Escuelas Secundarias) Xiaoying diseñó un experimento para verificar la relación entre la presión interna del agua y la profundidad del agua. como se muestra en la figura. Agregar más arena al tubo cambia la profundidad a la que el tubo se hunde en el agua.
1. Indique el instrumento de medición fabricado y utilice letras para indicar la cantidad física a medir.
2. Escribe los pasos experimentales línea por línea.
3. Deducir fórmulas para calcular la presión a diferentes profundidades basándose en cantidades físicas medidas.
4.Explica cómo determinar si la presión interna del agua es proporcional a la profundidad basándose en resultados experimentales.
Respuesta: 1: 1. La herramienta de medición necesaria es una regla; se debe medir el diámetro D de la tubería y la profundidad H1 y H2 de la tubería sumergida en el agua.
2. Pasos experimentales: Mida el diámetro D del tubo delgado; ② Agregue una pequeña cantidad de arena al tubo delgado, coloque el tubo delgado en un recipiente lleno de agua y, después de equilibrarlo, use una regla para medir la profundidad. H1 del tubo delgado sumergido en el agua; ③ En el tubo delgado agregue arena. Coloque el tubo delgado en un recipiente con agua. Después de equilibrarlo, use una regla para medir la profundidad del tubo delgado en el agua.
3. Deduzca la fórmula para calcular la presión. En el equilibrio, la gravedad G y la fuerza de flotabilidad F sobre el tubo delgado (que contiene arena) son iguales, es decir,
G tubo = F flotabilidad,
Y G tubo = p1S = p1π (D /2) 2,
F flotabilidad = V1ρ agua g = π (D/2) 2H1ρ agua g,
Entonces p1 = H1ρ agua g.
4. También se puede demostrar que p2 = H2ρwaterg,
4. H2 ρ water g,
Entonces p2 / p1 = H2 / H1.
Demuestra que la presión interna del agua y proporcional a la profundidad del agua.
1. (3 puntos) (XV Concurso Nacional de Conocimientos de Física Aplicada) Al decorar una casa, los maestros trabajadores suelen utilizar un tubo de plástico suave transparente lleno de agua (sin burbujas en el agua) y lo suficientemente largo. Marque los dos extremos del tubo en diferentes lugares contra la pared, como se muestra en la Figura 2. Hacen esto con el propósito de _______________________, y el método físico utilizado para hacer las marcas es _______________________.
Respuesta: Encuentre el principio del conector de posición horizontal
1 (16º Concurso Nacional de Conocimientos de Física Aplicada de Escuela Secundaria) Xiaoliang compró uno en el mercado y lo puso en una botella de vidrio. latas con tapas de hojalata y quiero abrir la tapa. Pero no puedo desenroscarlo. El hermano de Xiaoliang usó un destornillador para hacer palanca suavemente unas cuantas veces a lo largo del costado de la cubierta. Se abre con un giro.
Esto se debe principalmente a que usar un destornillador para hacer palanca en la tapa de la botella puede [ C ]
A. Aumentar el diámetro de la tapa de la botella y reducir la presión sobre la botella desde la pared lateral de la tapa de la botella
B. Reducir el área de contacto entre la tapa de la botella y la boca de la botella
C. Reducir la diferencia de presión entre el gas que entra y sale de la botella
D. Dado que se abre un lado de la tapa de la botella, la presión en el otro lado de la tapa de la botella aumenta.
3. (2 puntos) (16º Concurso Nacional de Conocimientos de Física Aplicada de Escuela Secundaria) en una altitud de 3.000 metros En las zonas de meseta mencionadas anteriormente, el agua de refrigeración de los motores de los automóviles es fácil de hervir. Esto se debe a las zonas de meseta. Cuando las personas que viven en zonas llanas durante todo el año llegan a esta zona, el aire enrarecido provocará hipoxia. Para obtener suficiente oxígeno, la gente inconscientemente respirará profundamente. En este momento, el volumen de los pulmones será mayor. en áreas planas (rellene "grande" o "pequeño") algunos. )Alguno.
Respuesta: Cuando la presión del aire es baja (o menos de 1 atmósfera estándar), el punto de ebullición del agua disminuye (o menos de 100°C);