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14.小明用
装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆始终保持水平平衡，此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计示数稍稍超过测量范围。为了完成实验，下列方案可行的是(
A.钩码的数量适当增加
B.钩码的位置适当左移
C.弹簧测力计转到图中虚线位置
D.弹簧测力计的位置适当向左平移
装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆始终保持水平平衡，此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计示数稍稍超过测量范围。为了完成实验，下列方案可行的是(D
)A.钩码的数量适当增加
B.钩码的位置适当左移
C.弹簧测力计转到图中虚线位置
D.弹簧测力计的位置适当向左平移
答案
14.D
解析
【分析】
要解决这个问题，需利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$分析：当前弹簧测力计示数超过量程，说明动力$F_1$过大，需减小$F_1$。根据公式，在阻力$F_2$（钩码重力）和阻力臂$L_2$不变时，可通过增大动力臂$L_1$来减小$F_1$；逐一分析选项，判断哪种方案能让动力$F_1$减小。
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，变形得$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$，当前弹簧测力计示数过大，说明$F_1$偏大，需减小$F_1$：
选项A：增加钩码数量，阻力$F_2$增大，由公式可知$F_1$会更大，不可行；
选项B：钩码位置左移，阻力臂$L_2$增大，$F_1$会更大，不可行；
选项C：弹簧测力计转到虚线位置（斜拉），动力臂$L_1$减小（斜拉时力臂小于竖直拉的力臂），$F_1$增大，不可行；
选项D：弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂$L_1$增大，$F_1$减小，可行。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是理解力臂变化对动力大小的影响，需结合公式分析各选项的作用，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题，需利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$分析：当前弹簧测力计示数超过量程，说明动力$F_1$过大，需减小$F_1$。根据公式，在阻力$F_2$（钩码重力）和阻力臂$L_2$不变时，可通过增大动力臂$L_1$来减小$F_1$；逐一分析选项，判断哪种方案能让动力$F_1$减小。
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，变形得$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$，当前弹簧测力计示数过大，说明$F_1$偏大，需减小$F_1$：
选项A：增加钩码数量，阻力$F_2$增大，由公式可知$F_1$会更大，不可行；
选项B：钩码位置左移，阻力臂$L_2$增大，$F_1$会更大，不可行；
选项C：弹簧测力计转到虚线位置（斜拉），动力臂$L_1$减小（斜拉时力臂小于竖直拉的力臂），$F_1$增大，不可行；
选项D：弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂$L_1$增大，$F_1$减小，可行。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是理解力臂变化对动力大小的影响，需结合公式分析各选项的作用，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
15.陕西历史博物馆中收藏了一件稀奇的宋代青釉瓷壶(如图甲),它的壶盖与壶身浑然一体,无法打开,而壶底却有一个小洞(如图乙)。它该如何使用呢?考古学家对它进行了“透视”,终于揭开了它的奥秘。此壶就是传说中的倒灌壶,使用时需将壶倒转过来(如图丙),水由壶底的小洞注入壶中,注满水后,将壶放正(如图丁)。下列说法错误的是 (
A.注水时,倒灌壶的整体结构属于连通器模型
B.倒灌壶能够装水的多少是由隔水管B决定的
C.注水结束(如图丁),倒转回正的过程中,为了尽量减少水漏出,应沿逆时针方向旋转
D.往外倒水的过程中,会因为壶内气压变小而导致水流不畅
D
)A.注水时,倒灌壶的整体结构属于连通器模型
B.倒灌壶能够装水的多少是由隔水管B决定的
C.注水结束(如图丁),倒转回正的过程中,为了尽量减少水漏出,应沿逆时针方向旋转
D.往外倒水的过程中,会因为壶内气压变小而导致水流不畅
答案
15.D
解析
【分析】首先明确倒灌壶的结构特点，结合连通器、大气压的相关知识逐一分析选项：先判断连通器模型的适用情况，再分析装水量的决定因素，接着判断旋转方向对漏水的影响，最后分析倒水时气压变化的原因，从而找出错误说法。
【解析】
逐个分析选项：
1. A选项：连通器的定义是上端开口、底部互相连通的容器。注水时倒灌壶的壶内空间与壶底小洞（注水口）连通，整体符合连通器模型，因此A说法正确。
2. B选项：倒灌壶内部有隔水管，根据连通器原理，壶内水的高度最多达到隔水管的顶部，超过则水会从壶底小洞溢出，因此装水量由隔水管决定，B说法正确。
3. C选项：注水结束倒转回正的过程中，若壶底小洞朝下会导致水漏出，沿逆时针方向旋转可使壶底小洞朝上，减少漏水，因此C说法正确。
4. D选项：往外倒水时，壶底小洞与外界大气相通，外界空气会通过小洞进入壶内，补充壶内气体，使壶内气压始终等于外界大气压，并非因壶内气压变小导致水流不畅，因此D说法错误。
【答案】D
【知识点】连通器原理、大气压的应用
【点评】本题结合古代文物（倒灌壶）考查物理知识，将连通器、大气压的原理融入实际应用，需要学生理解倒灌壶的结构特点，结合物理原理分析各选项，注重知识的实际应用。
【难度系数】0.5
【解析】
逐个分析选项：
1. A选项：连通器的定义是上端开口、底部互相连通的容器。注水时倒灌壶的壶内空间与壶底小洞（注水口）连通，整体符合连通器模型，因此A说法正确。
2. B选项：倒灌壶内部有隔水管，根据连通器原理，壶内水的高度最多达到隔水管的顶部，超过则水会从壶底小洞溢出，因此装水量由隔水管决定，B说法正确。
3. C选项：注水结束倒转回正的过程中，若壶底小洞朝下会导致水漏出，沿逆时针方向旋转可使壶底小洞朝上，减少漏水，因此C说法正确。
4. D选项：往外倒水时，壶底小洞与外界大气相通，外界空气会通过小洞进入壶内，补充壶内气体，使壶内气压始终等于外界大气压，并非因壶内气压变小导致水流不畅，因此D说法错误。
【答案】D
【知识点】连通器原理、大气压的应用
【点评】本题结合古代文物（倒灌壶）考查物理知识，将连通器、大气压的原理融入实际应用，需要学生理解倒灌壶的结构特点，结合物理原理分析各选项，注重知识的实际应用。
【难度系数】0.5
二、填空与作图
16. 人类已经进入人工智能时代，各式各样的机器人出现在我们的生活中。如图是世界机器人大赛上科创小组设计的投篮机器人，要想准确把球投入篮筐，机器人除了需要控制力的作用点和方向外，还需要控制力的
16. 人类已经进入人工智能时代，各式各样的机器人出现在我们的生活中。如图是世界机器人大赛上科创小组设计的投篮机器人，要想准确把球投入篮筐，机器人除了需要控制力的作用点和方向外，还需要控制力的
大小
；机器人抱球前进的过程中，以机器人为参照物，球是静止
（选填“运动”或“静止”）的。答案
16.大小 静止
解析
【分析】
本题包含两个基础物理问题，需分别结合力的三要素、运动与静止的相对性知识点分析：第一个问题，力的作用效果由大小、方向、作用点决定，题目已提及控制作用点和方向，需补充力的另一要素；第二个问题，判断物体运动状态，要看被研究物体与参照物的位置是否变化，以此确定球的状态。
【解析】
1. 力的三要素是力的大小、方向、作用点，三者均影响力的作用效果。机器人要准确投球，已控制力的作用点和方向，因此还需要控制力的大小。
2. 机器人抱球前进时，以机器人为参照物，球相对于机器人的位置没有发生改变，所以球是静止的。
【答案】
大小；静止
【知识点】
力的三要素；运动和静止的相对性
【点评】
本题为基础概念题，分别考查力的三要素和参照物的判断，难度较低，需学生牢记相关基础知识点即可解答。
【难度系数】
0.8
本题包含两个基础物理问题，需分别结合力的三要素、运动与静止的相对性知识点分析：第一个问题，力的作用效果由大小、方向、作用点决定，题目已提及控制作用点和方向，需补充力的另一要素；第二个问题，判断物体运动状态，要看被研究物体与参照物的位置是否变化，以此确定球的状态。
【解析】
1. 力的三要素是力的大小、方向、作用点，三者均影响力的作用效果。机器人要准确投球，已控制力的作用点和方向，因此还需要控制力的大小。
2. 机器人抱球前进时，以机器人为参照物，球相对于机器人的位置没有发生改变，所以球是静止的。
【答案】
大小；静止
【知识点】
力的三要素；运动和静止的相对性
【点评】
本题为基础概念题，分别考查力的三要素和参照物的判断，难度较低，需学生牢记相关基础知识点即可解答。
【难度系数】
0.8
17.如图所示，当右端挂一个重为10 N的物体A时，物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动，若现在要使物体B水平向左做匀速直线运动，则应在物体B上施加一个水平向
左
，大小是20
N的拉力。答案
17.左 20
解析
【分析】
要解决该问题，需分两步分析物体B的受力平衡：首先，当B向右匀速直线运动时，根据二力平衡求出滑动摩擦力的大小；其次，当B向左匀速直线运动时，再次利用二力平衡，结合摩擦力大小不变的特点，计算所需拉力的大小和方向。
【解析】
1. 当物体B向右做匀速直线运动时，水平方向受力平衡：绳子对B的拉力等于物体A的重力，即$ T = G_A = 10\ \mathrm{N} $；此时B受到向左的滑动摩擦力，与拉力平衡，故滑动摩擦力$ f = T = 10\ \mathrm{N} $，方向向左。
2. 当要使物体B向左做匀速直线运动时，水平方向仍受力平衡：此时B受到向左的拉力$ F $，向右的滑动摩擦力（压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小仍为$ f = 10\ \mathrm{N} $），以及向右的绳子拉力$ T = 10\ \mathrm{N} $。根据平衡条件：$ F = f + T = 10\ \mathrm{N} + 10\ \mathrm{N} = 20\ \mathrm{N} $，方向向左。
【答案】
左；20
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力
【点评】
本题考查二力平衡的应用，核心是明确滑动摩擦力的大小仅与压力和接触面粗糙程度有关，两次运动中摩擦力大小不变，需正确分析不同运动状态下的受力方向，难度中等。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需分两步分析物体B的受力平衡：首先，当B向右匀速直线运动时，根据二力平衡求出滑动摩擦力的大小；其次，当B向左匀速直线运动时，再次利用二力平衡，结合摩擦力大小不变的特点，计算所需拉力的大小和方向。
【解析】
1. 当物体B向右做匀速直线运动时，水平方向受力平衡：绳子对B的拉力等于物体A的重力，即$ T = G_A = 10\ \mathrm{N} $；此时B受到向左的滑动摩擦力，与拉力平衡，故滑动摩擦力$ f = T = 10\ \mathrm{N} $，方向向左。
2. 当要使物体B向左做匀速直线运动时，水平方向仍受力平衡：此时B受到向左的拉力$ F $，向右的滑动摩擦力（压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小仍为$ f = 10\ \mathrm{N} $），以及向右的绳子拉力$ T = 10\ \mathrm{N} $。根据平衡条件：$ F = f + T = 10\ \mathrm{N} + 10\ \mathrm{N} = 20\ \mathrm{N} $，方向向左。
【答案】
左；20
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力
【点评】
本题考查二力平衡的应用，核心是明确滑动摩擦力的大小仅与压力和接触面粗糙程度有关，两次运动中摩擦力大小不变，需正确分析不同运动状态下的受力方向，难度中等。
【难度系数】
0.5
