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18. (2025·扬州高邮二模)如图，小明探究了“影响压力作用效果因素”的实验。
(1) 在实验中，小明通过观察海绵的
(2) 为探究压力作用效果与压力大小是否有关，可选择图
(3) 如图丁所示，小明想探究压力的作用效果是否与受力面积有关，他将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块后，发现压力的作用效果相同，于是得出结论：压力的作用效果与受力面积无关，他在探究的过程中存在的问题是
(1) 在实验中，小明通过观察海绵的
凹陷程度
来反映压力的作用效果，这是初中物理实验中常用的一种科学研究方法，请你再举出一例用到此方法的实验：探究液体压强大小与什么因素有关（合理即可）
。(2) 为探究压力作用效果与压力大小是否有关，可选择图
甲、乙
进行比较。(3) 如图丁所示，小明想探究压力的作用效果是否与受力面积有关，他将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块后，发现压力的作用效果相同，于是得出结论：压力的作用效果与受力面积无关，他在探究的过程中存在的问题是
没有控制压力大小相同
。为完成这个实验的探究，不借助其他器材，请你设计一个实验方案：不用切肥皂，把肥皂竖放、平放、侧放，改变受力面积，观察海绵的凹陷程度
。答案
18.（1）凹陷程度 探究液体压强大小与什么因素有关（合理即可）（2）甲、乙（3）没有控制压力大小相同 不用切肥皂，把肥皂竖放、平放、侧放，改变受力面积，观察海绵的凹陷程度
解析
【分析】
1. 第(1)问：压力的作用效果无法直接观察，需用转换法，通过海绵的凹陷程度间接反映；回忆物理实验中使用转换法的实例即可作答。
2. 第(2)问：探究压力作用效果与压力大小的关系，根据控制变量法，要控制受力面积相同、改变压力大小，据此选择对应实验图。
3. 第(3)问：探究压力作用效果与受力面积的关系时，需控制压力大小不变，小明切开肥皂后压力也随之改变，违背控制变量法；设计实验要保证压力不变，仅改变受力面积。
【解析】
(1) 实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果，该方法为转换法。使用转换法的实验例如：探究液体压强大小与什么因素有关（通过U形管两侧液面高度差反映液体压强），或探究动能大小的影响因素（通过木块被推动的距离反映动能大小）等。
(2) 探究压力作用效果与压力大小的关系，需控制受力面积相同、改变压力大小，甲、乙两图受力面积相同，乙图压力更大，因此选择图甲、乙进行比较。
(3) 小明将肥皂竖直切开后，肥皂对海绵的压力同时减小，没有控制压力大小相同，故结论不可靠。正确实验方案：不用切肥皂，把肥皂竖放、平放、侧放，改变受力面积，观察海绵的凹陷程度，比较压力作用效果与受力面积的关系。
【答案】
(1) 凹陷程度；探究液体压强大小与什么因素有关（合理即可）
(2) 甲、乙
(3) 没有控制压力大小相同；不用切肥皂，把肥皂竖放、平放、侧放，改变受力面积，观察海绵的凹陷程度
【知识点】
转换法、控制变量法、压力作用效果的影响因素
【点评】
本题围绕压力作用效果的探究实验展开，重点考查转换法和控制变量法的应用，需明确控制变量法的实验原则，理解转换法将不易观测的物理量转换为易观测物理量的核心思想。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：压力的作用效果无法直接观察，需用转换法，通过海绵的凹陷程度间接反映；回忆物理实验中使用转换法的实例即可作答。
2. 第(2)问：探究压力作用效果与压力大小的关系，根据控制变量法，要控制受力面积相同、改变压力大小，据此选择对应实验图。
3. 第(3)问：探究压力作用效果与受力面积的关系时，需控制压力大小不变，小明切开肥皂后压力也随之改变，违背控制变量法；设计实验要保证压力不变，仅改变受力面积。
【解析】
(1) 实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果，该方法为转换法。使用转换法的实验例如：探究液体压强大小与什么因素有关（通过U形管两侧液面高度差反映液体压强），或探究动能大小的影响因素（通过木块被推动的距离反映动能大小）等。
(2) 探究压力作用效果与压力大小的关系，需控制受力面积相同、改变压力大小，甲、乙两图受力面积相同，乙图压力更大，因此选择图甲、乙进行比较。
(3) 小明将肥皂竖直切开后，肥皂对海绵的压力同时减小，没有控制压力大小相同，故结论不可靠。正确实验方案：不用切肥皂，把肥皂竖放、平放、侧放，改变受力面积，观察海绵的凹陷程度，比较压力作用效果与受力面积的关系。
【答案】
(1) 凹陷程度；探究液体压强大小与什么因素有关（合理即可）
(2) 甲、乙
(3) 没有控制压力大小相同；不用切肥皂，把肥皂竖放、平放、侧放，改变受力面积，观察海绵的凹陷程度
【知识点】
转换法、控制变量法、压力作用效果的影响因素
【点评】
本题围绕压力作用效果的探究实验展开，重点考查转换法和控制变量法的应用，需明确控制变量法的实验原则，理解转换法将不易观测的物理量转换为易观测物理量的核心思想。
【难度系数】
0.7
19. (2025·无锡新吴校级二模)为了研究液体内部压强的特点，小刚将两个完全相同的压强计进行了改进，当两探头置于空气中时，U形管液面相平，现将两探头分别放在甲、乙容器内密度分别为ρ1和ρ2的两种液体中，当两探头所处的深度相同时，U形管中的位置如图所示，左侧探头受到液体压强
＞
(＞/=/＜)右侧探头受到液体压强。此时ρ1＞
(＞/=/＜)ρ2，要使U形管中的液面再次相平，应减小
(增大/减小)甲容器中的探头在液体中的深度。答案
19. $ ＞ $ $ ＞ $ 减小
解析
【分析】
首先通过U形管液面的高度差判断探头受到的液体压强大小：U形管左侧液面更低，说明左侧探头受到的液体压强大于右侧。接着根据液体压强公式$ p=\rho gh $，在深度$ h $相同的情况下，液体压强与密度成正比，结合压强大小关系可判断液体密度的大小。最后要使U形管液面相平，需让两侧探头受到的压强相等，根据公式分析如何调整甲容器中探头的深度。
【解析】
1. 判断探头受到的压强大小：
由图可知，U形管左侧液面低于右侧液面，根据压强计的工作原理，U形管液面高度差反映探头受到的液体压强，高度差越大，压强越大，因此左侧探头受到液体压强＞右侧探头受到液体压强。
2. 判断液体密度大小：
已知两探头所处深度$ h $相同，根据液体压强公式$ p=\rho gh $，当$ h $一定时，$ p $与$ \rho $成正比。因为左侧探头压强$ p_1 ＞ p_2 $（右侧探头压强），所以$ \rho_1 ＞ \rho_2 $。
3. 调整探头深度使U形管液面相平：
要使U形管液面再次相平，需两侧探头受到的液体压强相等。当前左侧压强大于右侧，在甲液体密度$ \rho_1 $不变的情况下，根据$ p=\rho gh $，减小甲容器中探头的深度，可减小左侧探头受到的液体压强，直至两侧压强相等，U形管液面就会再次相平。
【答案】
＞；＞；减小
【知识点】
液体压强的特点、液体压强公式应用
【点评】
本题考查液体压强的影响因素，需结合压强计的工作原理判断压强大小，灵活运用液体压强公式$ p=\rho gh $，注重控制变量法在分析中的应用，是对液体压强基础知识点的综合考查。
【难度系数】
0.7
首先通过U形管液面的高度差判断探头受到的液体压强大小：U形管左侧液面更低，说明左侧探头受到的液体压强大于右侧。接着根据液体压强公式$ p=\rho gh $，在深度$ h $相同的情况下，液体压强与密度成正比，结合压强大小关系可判断液体密度的大小。最后要使U形管液面相平，需让两侧探头受到的压强相等，根据公式分析如何调整甲容器中探头的深度。
【解析】
1. 判断探头受到的压强大小：
由图可知，U形管左侧液面低于右侧液面，根据压强计的工作原理，U形管液面高度差反映探头受到的液体压强，高度差越大，压强越大，因此左侧探头受到液体压强＞右侧探头受到液体压强。
2. 判断液体密度大小：
已知两探头所处深度$ h $相同，根据液体压强公式$ p=\rho gh $，当$ h $一定时，$ p $与$ \rho $成正比。因为左侧探头压强$ p_1 ＞ p_2 $（右侧探头压强），所以$ \rho_1 ＞ \rho_2 $。
3. 调整探头深度使U形管液面相平：
要使U形管液面再次相平，需两侧探头受到的液体压强相等。当前左侧压强大于右侧，在甲液体密度$ \rho_1 $不变的情况下，根据$ p=\rho gh $，减小甲容器中探头的深度，可减小左侧探头受到的液体压强，直至两侧压强相等，U形管液面就会再次相平。
【答案】
＞；＞；减小
【知识点】
液体压强的特点、液体压强公式应用
【点评】
本题考查液体压强的影响因素，需结合压强计的工作原理判断压强大小，灵活运用液体压强公式$ p=\rho gh $，注重控制变量法在分析中的应用，是对液体压强基础知识点的综合考查。
【难度系数】
0.7
20. (2025·苏州姑苏一模)小刚准备了桶、吸盘、细绳（质量忽略不计）、玻璃板、细沙、砖块、石子这些器材来粗略测量大气压的值。
(1) 先将玻璃板固定在水平面上，再用力将吸盘紧压在玻璃上，这一步骤的目的是
(2) 将空桶用细绳挂在吸盘上，此时它们都处于静止状态(如图所示)，吸盘受到的绳子拉力和吸盘受到的大气压力
(3) 选择将
(4) 细心的同学发现随着装的重物变多，吸盘向内收缩，导致测得的大气压的值
(1) 先将玻璃板固定在水平面上，再用力将吸盘紧压在玻璃上，这一步骤的目的是
排出吸盘内的空气
；测出此时吸盘的直径并算出面积记为S。(2) 将空桶用细绳挂在吸盘上，此时它们都处于静止状态(如图所示)，吸盘受到的绳子拉力和吸盘受到的大气压力
不是
一对平衡力。(3) 选择将
细沙
逐步加入桶内，直到吸盘刚好脱落，测出此时桶和细沙
的总重力记为G，从而算出大气压的值。(4) 细心的同学发现随着装的重物变多，吸盘向内收缩，导致测得的大气压的值
变小
。答案
20.（1）排出吸盘内的空气（2）不是（3）细沙 桶和细沙（4）变小
解析
【分析】
1. 第(1)问：利用吸盘测量大气压时，需排出吸盘内的空气，这样外界大气压才能完全作用在吸盘上，避免内部空气的气压抵消部分外界大气压，保证实验的准确性。
2. 第(2)问：判断平衡力需满足“同物、等大、反向、共线”四个条件。吸盘静止时，受到向上的大气压力、向下的绳子拉力和玻璃板的支持力，此时绳子拉力与大气压力大小不相等，因此不是一对平衡力。
3. 第(3)问：为了能精准控制总重力的增加，使实验结果更准确，应选择质量较小的细沙逐步加入桶中，这样能更接近吸盘刚好脱落的临界状态；当吸盘刚好脱落时，玻璃板对吸盘的支持力为0，此时桶和细沙的总重力等于大气对吸盘的压力，因此需要测量桶和细沙的总重力G。
4. 第(4)问：吸盘向内收缩会导致实际受力面积小于测量的面积S，根据压强公式$ p = \frac{G}{S} $，计算时所用的S偏大，因此测得的大气压值会变小。
【解析】
(1) 将吸盘紧压在玻璃上，目的是排出吸盘内的空气，让外界大气压能完全作用在吸盘上，避免内部空气产生的气压影响实验结果。
(2) 吸盘静止时，受力情况为：向上的大气压力$ F_{气} $，向下的绳子拉力$ F_{拉} $和玻璃板对吸盘的支持力$ F_{支} $，根据平衡条件有$ F_{气} = F_{拉} + F_{支} $，即$ F_{拉} ≠ F_{气} $，不满足平衡力“大小相等”的条件，因此不是一对平衡力。
(3) 细沙的质量较小，逐步加入桶内时，能缓慢增加总重力，便于控制到吸盘刚好脱落的临界状态；当吸盘刚好脱落时，玻璃板对吸盘的支持力为0，此时桶和细沙的总重力G等于大气对吸盘的压力，因此需测量桶和细沙的总重力G，再根据$ p = \frac{G}{S} $计算大气压的值。
(4) 吸盘向内收缩后，实际受力面积变小，但计算时仍用最初测得的面积S，由$ p = \frac{G}{S} $可知，G不变，S偏大，因此测得的大气压的值变小。
【答案】
(1) 排出吸盘内的空气
(2) 不是
(3) 细沙；桶和细沙
(4) 变小
【知识点】
大气压强的测量；二力平衡的条件；实验误差分析
【点评】
本题是大气压的粗略测量实验，综合考查了实验操作目的、平衡力的判断、实验器材的选择以及误差分析，需要结合二力平衡条件和压强公式理解实验原理，注重对实验细节和物理规律应用能力的考查。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：利用吸盘测量大气压时，需排出吸盘内的空气，这样外界大气压才能完全作用在吸盘上，避免内部空气的气压抵消部分外界大气压，保证实验的准确性。
2. 第(2)问：判断平衡力需满足“同物、等大、反向、共线”四个条件。吸盘静止时，受到向上的大气压力、向下的绳子拉力和玻璃板的支持力，此时绳子拉力与大气压力大小不相等，因此不是一对平衡力。
3. 第(3)问：为了能精准控制总重力的增加，使实验结果更准确，应选择质量较小的细沙逐步加入桶中，这样能更接近吸盘刚好脱落的临界状态；当吸盘刚好脱落时，玻璃板对吸盘的支持力为0，此时桶和细沙的总重力等于大气对吸盘的压力，因此需要测量桶和细沙的总重力G。
4. 第(4)问：吸盘向内收缩会导致实际受力面积小于测量的面积S，根据压强公式$ p = \frac{G}{S} $，计算时所用的S偏大，因此测得的大气压值会变小。
【解析】
(1) 将吸盘紧压在玻璃上，目的是排出吸盘内的空气，让外界大气压能完全作用在吸盘上，避免内部空气产生的气压影响实验结果。
(2) 吸盘静止时，受力情况为：向上的大气压力$ F_{气} $，向下的绳子拉力$ F_{拉} $和玻璃板对吸盘的支持力$ F_{支} $，根据平衡条件有$ F_{气} = F_{拉} + F_{支} $，即$ F_{拉} ≠ F_{气} $，不满足平衡力“大小相等”的条件，因此不是一对平衡力。
(3) 细沙的质量较小，逐步加入桶内时，能缓慢增加总重力，便于控制到吸盘刚好脱落的临界状态；当吸盘刚好脱落时，玻璃板对吸盘的支持力为0，此时桶和细沙的总重力G等于大气对吸盘的压力，因此需测量桶和细沙的总重力G，再根据$ p = \frac{G}{S} $计算大气压的值。
(4) 吸盘向内收缩后，实际受力面积变小，但计算时仍用最初测得的面积S，由$ p = \frac{G}{S} $可知，G不变，S偏大，因此测得的大气压的值变小。
【答案】
(1) 排出吸盘内的空气
(2) 不是
(3) 细沙；桶和细沙
(4) 变小
【知识点】
大气压强的测量；二力平衡的条件；实验误差分析
【点评】
本题是大气压的粗略测量实验，综合考查了实验操作目的、平衡力的判断、实验器材的选择以及误差分析，需要结合二力平衡条件和压强公式理解实验原理，注重对实验细节和物理规律应用能力的考查。
【难度系数】
0.6
21. 小强双脚站立在一块放在水平沙地的木板上，鞋底与木板完全接触。已知木板重200N，木板底面积是0.5m²，每只鞋底面积为250cm²，他站立时对木板的压强是1.2×10⁴Pa，g取10N/kg，求：
(1) 小强站立在木板上时对木板产生的压力。
(2) 小强的质量。
(3) 沙地承受的压强。
(1) 小强站立在木板上时对木板产生的压力。
(2) 小强的质量。
(3) 沙地承受的压强。
答案
21.（1）小强站立在木板上时对木板产生的压力 $ F = pS = 1.2 × 10^{4} \mathrm{Pa} × 2 × 250 × 10^{-4} \mathrm{m}^{2} = 600 \mathrm{N} $（2）小强的重力 $ G_{\mathrm{人}} = F = 600 \mathrm{N} $，则小强的质量 $ m_{\mathrm{人}} = \frac{G_{\mathrm{人}}}{g} = \frac{600 \mathrm{N}}{10 \mathrm{N/kg}} = 60 \mathrm{kg} $（3）沙地受到的压力 $ F' = G_{\mathrm{人}} + G_{\mathrm{板}} = 600 \mathrm{N} + 200 \mathrm{N} = 800 \mathrm{N} $，沙地承受的压强 $ p' = \frac{F'}{S_{\mathrm{板}}} = \frac{800 \mathrm{N}}{0.5 \mathrm{m}^{2}} = 1.6 × 10^{3} \mathrm{Pa} $
解析
【分析】
1. 对于第(1)问，已知小强站立时对木板的压强和受力面积（双脚站立，受力面积为两只鞋底面积之和），根据压强公式$p = \frac{F}{S}$的变形公式$F = pS$即可计算出对木板的压力，注意单位要统一为国际单位制。
2. 第(2)问中，小强站立在水平木板上，对木板的压力等于自身重力，即$G_{人}=F$，再根据重力公式$G=mg$的变形公式$m = \frac{G}{g}$可求出小强的质量。
3. 第(3)问，沙地承受的压力等于小强的重力与木板的重力之和，沙地的受力面积为木板的底面积，再利用压强公式$p = \frac{F}{S}$计算沙地承受的压强。
【解析】
(1) 小强站立时与木板的接触面积：
$S_{人}=2×250×10^{-4}\mathrm{m}^2=0.05\mathrm{m}^2$
根据$p = \frac{F}{S}$可得，小强对木板的压力：
$F = pS_{人}=1.2×10^4\mathrm{Pa}×0.05\mathrm{m}^2=600\mathrm{N}$
(2) 因小强站立在水平木板上，对木板的压力等于自身重力，即$G_{人}=F=600\mathrm{N}$
由$G=mg$可得小强的质量：
$m_{人}=\frac{G_{人}}{g}=\frac{600\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}}=60\mathrm{kg}$
(3) 沙地承受的总压力：
$F'=G_{人}+G_{板}=600\mathrm{N}+200\mathrm{N}=800\mathrm{N}$
沙地承受的压强：
$p'=\frac{F'}{S_{板}}=\frac{800\mathrm{N}}{0.5\mathrm{m}^2}=1.6×10^3\mathrm{Pa}$
【答案】
(1) $\boldsymbol{600\mathrm{N}}$
(2) $\boldsymbol{60\mathrm{kg}}$
(3) $\boldsymbol{1.6×10^3\mathrm{Pa}}$
【知识点】
压强的计算、重力与质量的关系、压力的判断
【点评】
本题考查压强公式和重力公式的综合运用，关键是明确不同情况下的受力面积和压力大小，注意单位的正确转换，是一道基础的力学计算题。
【难度系数】
0.7
1. 对于第(1)问，已知小强站立时对木板的压强和受力面积（双脚站立，受力面积为两只鞋底面积之和），根据压强公式$p = \frac{F}{S}$的变形公式$F = pS$即可计算出对木板的压力，注意单位要统一为国际单位制。
2. 第(2)问中，小强站立在水平木板上，对木板的压力等于自身重力，即$G_{人}=F$，再根据重力公式$G=mg$的变形公式$m = \frac{G}{g}$可求出小强的质量。
3. 第(3)问，沙地承受的压力等于小强的重力与木板的重力之和，沙地的受力面积为木板的底面积，再利用压强公式$p = \frac{F}{S}$计算沙地承受的压强。
【解析】
(1) 小强站立时与木板的接触面积：
$S_{人}=2×250×10^{-4}\mathrm{m}^2=0.05\mathrm{m}^2$
根据$p = \frac{F}{S}$可得，小强对木板的压力：
$F = pS_{人}=1.2×10^4\mathrm{Pa}×0.05\mathrm{m}^2=600\mathrm{N}$
(2) 因小强站立在水平木板上，对木板的压力等于自身重力，即$G_{人}=F=600\mathrm{N}$
由$G=mg$可得小强的质量：
$m_{人}=\frac{G_{人}}{g}=\frac{600\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}}=60\mathrm{kg}$
(3) 沙地承受的总压力：
$F'=G_{人}+G_{板}=600\mathrm{N}+200\mathrm{N}=800\mathrm{N}$
沙地承受的压强：
$p'=\frac{F'}{S_{板}}=\frac{800\mathrm{N}}{0.5\mathrm{m}^2}=1.6×10^3\mathrm{Pa}$
【答案】
(1) $\boldsymbol{600\mathrm{N}}$
(2) $\boldsymbol{60\mathrm{kg}}$
(3) $\boldsymbol{1.6×10^3\mathrm{Pa}}$
【知识点】
压强的计算、重力与质量的关系、压力的判断
【点评】
本题考查压强公式和重力公式的综合运用，关键是明确不同情况下的受力面积和压力大小，注意单位的正确转换，是一道基础的力学计算题。
【难度系数】
0.7
