式；然后作出了泥沙水的密度ρ泥水、水随含沙量x变化的图象。
第二阶段是实验验证：在一个量筒里放入一定量干燥的黄土，再倒入一定量的清水，计算出含沙量x，并测出泥沙水的密度ρ泥水；接着再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水，进行同样的计算和测量，由此得出ρ泥水与x的多组数据；然后根据这些数据作出了表示泥沙水的密度与含沙量关系的ρ泥水一x图象。他们惊喜地发现，实验结果与理论分析是一致的。
第三阶段是实际测量：在一次山洪冲刷地面时，他们采集了40 L的水样，称出其总质量为40.56 kg.此前己经测出千燥的泥沙的密度ρ沙=2.4×103 kg/m3，于是求出了洪水中的平均含沙量。
（1)请你参与环保小组第一阶段的工作，导出ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式。然后根据关系式作出泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化图象的草图。
(2）请你参与环保小组第三阶段的计算工作，求出洪水中的平均含沙量。
答案：（1）设含沙量为x，则体积为V的泥沙水中，沙的质量为xV，沙的体积为xV
?沙水的体积为：V?xV， 水的质量为：?V(1-x）
水?沙?沙水与沙的总质量为：?V(1-x）＋xV 水?沙泥沙水的密度：?泥水＝?水(1-x?沙）＋x＝?水＋x-?水＝?x?水＋（1-水）x ?沙?沙令k＝1??水， 则?泥水＝?水＋kx
?沙泥沙水的密度随含沙量x变化图象如答题图3
（2）依据： 则x=?泥水-?水
?泥水＝?水＋kxkρρ
泥水 已知ρ沙＝2.4×103 kg/m3 ?泥水??沙水 40.5633 kg/m3 kg/m?1.014?1040?10?32.4?100 答题图3
x 3 ?水＝1.0?10?0.417
3所以 k=1－?水＝0.583
?沙则x=?泥水-?水?(1.014-1)?10kg/m3?24 kg/m3
3k0.583历届全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编(6)—压强
一、选择题
（07第十七届）5．由于长期的河道淤塞，黄河下游的河床已被抬高。沿河农民通常采
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用如图3所示的方式，引黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式，下列说法中错误的是 ( A )
A．这种取水灌溉方式利用了连通器原理 B．使用时B端管口必须低于A处水面 C．使用时先将管道中灌满水 D．高度差B越大，管道中的水流得就越快 二、填空题
（０３第十三届Ｂ）4．(4分)如图3所示，在某科技馆内陈列着一个模拟“风洞实验室”，一架重1 5 N的模型飞机固定在台秤的秤盘上，当迎风吹向飞机的风速V达到2 0 m／s时．台秤的读数为7 N，则模型飞机得到的升力为__8__N。设由于空气流动，在模型飞机的上方A点和下方B点产生的压强分别为，则PA___<__PB．(选填“>\、“<\=”)
（06第十六届）3．(3分）在海拔3000m以上的高原地区，汽车发动机的冷却水容易沸腾，这是因为高原地区 气压低（或小于1标准大气压），水的沸点降低（或低于100℃） 的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后，由于空气稀薄会产生缺氧反应，为了得到足够的氧气，人会不自觉地进行深呼吸，这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更大 （选填“大”或“小”）一些。
（０８第十八届）3．图5所示的是医院为病人输液时用的吊瓶，瓶中插入两条管子， A管是输液管、B管是空气管。在输液的过程中，如果发现病人的血液沿输液管回流，可将吊瓶适当地升高，血液就会随着药液重新流入患者的血管而不再回流。这是因为当吊瓶升高后，增大了流入患者血管药液的压强 ，阻止了血液的流出。B管的作用是 使瓶内保持一定的气压（与大气相通） 。 三、简答题
（10第二十届）5.中新网2009年5月20日电：英国《每日邮报》19日刊登了一组照片，如图10所示。灰鹅在飞行途中突遇强风，这只艺高胆大的灰鹅做出了令人吃惊的动作——以飞行方向为轴线，横向转体180度，但最难的是——它的头部依然保持着正常飞行时的姿态！虽然这看起来有些不可思议，连世界上最优秀的运动员都会被其柔韧的鹅脖所折服。请你思考并回答，灰鹅这样转体的效果是什么，为什么？
答案：有四个要点：(1)迅速降低高度；(2)这样转体可使翅膀下方空气流速大于上方空气流速：(3)根据流速大的地方压强小，流速小的地方压强大的规律；(4)灰鹅受到的向下的压力大于向上的压力从而使灰鹅受到空气的压力的合力方向向下，有助于灰鹅迅速降低高度，躲避强风，使飞行更安全。
（10第二十届）4.小丽在厨房帮妈妈做饭时发现菜刀上有两种孔，如图9所示，她对这两种孔的作用不了解。请你给她解释图中孔①、②的作用。
答案：有两个要点：(1)孔①是挂刀孔，用此孔把菜刀挂在墙(或支架)上；(2)孔②为透气孔，在切菜的时候，透气孔中的空气会在菜片和菜刀之间形成—隔层，避免大气压将菜片直接压紧在菜刀上而
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增人切菜阻力；同时菜片和菜刀之间的空气可使菜片脱落而不粘刀。
四、计算题
（０３第十三届Ｂ）六、(8分)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100.8 g，
2
排气孔的面积为7 mm )。求： 1．锅内气体的压强最大可达多少?
3
2.设锅内压强每增加3．6 × 10P 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 0 N／k g：外界大
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气压强为1标准大气压，计算时取1×10Pa) 答案：1.( 4分)锅内最大压强为 P=P0+mg/S (公式正确2分)
5-6
=1×10Pa+(0.1008kg×10N/kg)/7×10m2
5
=2.44× 10 Pa。 (2分) 2．锅增加压强为
5
△P=P-P0=1.44× 10 Pa (2分) 水的沸点增高
53
△t=(1.44×lO／3.6×10Pa)℃
=40 ℃ (1分) 所以，锅内温度最高可达：t=100℃+40℃ =140℃。 (1分)
历届全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编（7）—机械和功
一、选择题
（03第十三届）2．拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路慢，这主要是为了（ B ） A.提高机械传动效率 B.增大牵引力 C.节省燃料 D．提高发动机的功率
（05第十五届）1．在铁路道口常设有如图1所示的道闸，这种道闸平时上扬，当火车要通过道口时道闸转动到水平位置，示意过往的其他车辆停车等候，这种道闸称为常开型道闸。与之相反，另一种道闸平时水平放置，当有车辆要通过时，道闸上扬，允许车辆通过，这种道闸称为常闭型道闸。对于这两种道闸重心的位置，下列说法正确的是（ C ）
A．常闭型道闸，重心应在o点左侧 B．常开型道闸，重心应在o点右侧
C．常闭型道闸，重心应在o点右侧 D．以上说法都不对 （10第二十届）10．图5是环卫工人用的一种垃圾夹的
结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，
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同时弹簧被压缩：当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是 （ A ） A．省力杠杆，费力杠杆 B．费力杠杆，省力杠杆 C．省力杠杆，省力杠杆 D．费力杠杆，费力杠杆 二、填空题
（06第十六届）2．(3分）列车上出售的食品常常放在如图4所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是 C （写出支点位置的字母）；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是 B 。后一种情况下，手推车可以视为 省 力杠杆。 三、简答实验题
（03第十三届）3.(6分)下图a是一个指甲刀。(1)这个指甲刀是由哪几个杠杆组成的?它们的支点各在哪里?(2)小明的指甲刀有图a和图b两种组装方式。请分析哪种组装方式更合理。
答案：(1)AC、DE和GE是三个杠杆,它们的支点分别是C、E和E. 〈2〉图a的组装更合理.对于杠杆DE来说,指甲在D点对它的作用力是阻力,AC
在B点对它的作用力是动力.两种组装方式中阻力和阻力臂是一样的,但图a中的动力臂BE大于图b中的动力臂,因此图a的组装方式要比圈b的方式省力.全题6分,(1)、〈2〉各3分.AC的支点与本答案不同的,不扣分。第(2)题只答对组装方式,理由不正确的,给1分。
（06第十六届复）二．(10分)一个地质勘探小分队，在野外河边休息时发现了一种矿石，他们非常想尽快知道这种矿石的密度大约是多少，但是手中只有皮尺、直木棍和针线包中缝衣服用的针和细线，请你帮助他们利用现场可利用的物品，设计一个测定矿石密度的方案，并推导出计算矿石密度的表达式。 答案：1.用细线悬挂直木棍作支点； （1分）
2.用细线拴好矿石挂在支点的左侧，在支点的右侧挂一块石块，移动矿石和石块悬挂的位置直到木棍水平平衡； （1分）
3.用皮尺分别量出悬挂矿石和石块的点到支点的距离为L1，L2如图1所示 （1分） 4.将矿石浸没在水中，移动挂石块的位置直到木棍再次水平平衡； （1分） 5.用皮尺量出悬挂石块的点到支点的距离为L3；如图2所示 （1分） 6.推导计算矿石密度的表达式。由杠杆平衡条件，得
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G矿L1=G石L2 （1） （1分） （G矿-F浮）L1=G石L3 （2） （1分）
（1）/（2）得 ρ矿gV矿/（ρ矿gV矿-ρ水gV矿） = L2/L3 （1分）
解得 ρ矿=ρ水L2 /（L2 - L3）
（04第十四届）3．（4分）2003年春季，在我国部分城市出现了“非典”疫情，各地广泛使用喷雾器对公共场所消毒。图3给出了一种喷雾器的示意图，就其工作原理要用到的物理知识有（写出两项即可）
（1）____利用杠杆改变力的大小或方向________； （2）_________气体体积缩小压强增大______。
（０８第十八届）1．(6分)如图8是一把厨房里常见的多功能剪刀，特别是图中标有1、2、3、4、5序号的部位都具有一定的功能，且每一项功能都与物理知识息息相关。请你写出其中的三项功能，并说明所用到的物理知识。
答案：（１）做瓶盖撬：应用了杠杆的知识，是一个省力扣一杆．
（２）做挤压钳：应用了压强和摩擦力的知识。挤压齿尖且参差不齐，不仅通过减小受力面积的方法增大了压强，还通过增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力，既利于挤压果壳．又避免坚果滑落。 （３）做剪刀：应用了杠杆的知识。
（４） 做罐头盖（或瓶盖）撬：应用了杠杆的知识．这是一个以与瓶盖接触的点为支点的省力杠杆。 （５）做削皮刀：应用了压强的知识。 四、计算题
（10第二十届）六、(15分)“手拉葫芦”(如图15所示)是一种携带方便、使用简易的手动起重机械，广泛用于工厂、土地、矿山、农业生产等环境，用来完成起吊货物等任务。其中HCB30型“手拉葫芦”的技术数据如下表： 型号 最大承载质量 一次起升高度 测试载荷 最小净空高度 HCB30 (t) 3 (mm) 3 (mm) 470 360 承载链条股数 (股) 2 链条直径 手拉轮直径 净重 毛重 20
(mm) 8 (mm) 150 (mm) 50 (kg) 21.7 (kg) 22.3 (kN) 37.5 承载轮直径 最大载荷所需拉力 (N)