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26. 把长 10 cm 左右的饮料吸管 A 插在盛有水的杯子中，另一根吸管 B 的管口贴靠在 A 管的上端。
（1）往 B 管中轻轻吹气，可以看到 A 管中的水面上升，如图所示。这是什么原因？
（2）如果用力吹气，A 管中的水将从管口流出。想一想，这时会有什么现象发生？这个现象有什么实用价值？
（1）往 B 管中轻轻吹气，可以看到 A 管中的水面上升，如图所示。这是什么原因？
（2）如果用力吹气，A 管中的水将从管口流出。想一想，这时会有什么现象发生？这个现象有什么实用价值？
答案
解：(1)往B管中轻轻吹气时，A管上端空气流速变大，根据在流体中，流速大的地方压强小，A管上端压强变小，小于外界大气压，在大气压的作用下，A管中的水面上升。
(2)如果用力吹气，A管中的水将从管口流出，从A管口流出的水将被从B管口吹出的气流吹成雾状，可用这一现象制作喷雾器。
(2)如果用力吹气，A管中的水将从管口流出，从A管口流出的水将被从B管口吹出的气流吹成雾状，可用这一现象制作喷雾器。
解析
【分析】
对于第(1)问，先分析吹气后A管上端空气流速的变化，结合流体压强与流速的关系，对比A管上端和外界的气压差，进而解释水面上升的原因；对于第(2)问，思考用力吹气时流出的水在高速气流下的状态，再联系生活实际分析其应用价值。
【解析】
(1) 往B管中轻轻吹气时，A管上端的空气流速增大。根据流体压强的规律：在流体中，流速越大的位置压强越小，因此A管上端的空气压强变小，小于外界大气压。在外界大气压的作用下，杯中的水被压入A管，使A管中的水面上升。
(2) 用力吹气时，A管中的水从管口流出，此时从A管口流出的水会被B管口吹出的高速气流吹成雾状。该现象可用于制作喷雾器，比如农业中的农药喷雾器、生活中的香水喷雾装置等都利用了这一原理。
【答案】
(1) 往B管吹气，A管上端空气流速变大，流速大的地方压强小，A管上端压强小于外界大气压，在大气压作用下，A管水面上升。
(2) 现象：A管流出的水会被吹成雾状；实用价值：可用于制作喷雾器（如农药喷雾器、香水喷雾装置等）。
【知识点】
流体压强与流速的关系、大气压的应用
【点评】
本题借助简单实验现象，将流体压强与流速的关系和实际生活结合，既考查了物理规律的理解，也引导学生提升知识的实际应用能力。
【难度系数】
0.6
对于第(1)问，先分析吹气后A管上端空气流速的变化，结合流体压强与流速的关系，对比A管上端和外界的气压差，进而解释水面上升的原因；对于第(2)问，思考用力吹气时流出的水在高速气流下的状态，再联系生活实际分析其应用价值。
【解析】
(1) 往B管中轻轻吹气时，A管上端的空气流速增大。根据流体压强的规律：在流体中，流速越大的位置压强越小，因此A管上端的空气压强变小，小于外界大气压。在外界大气压的作用下，杯中的水被压入A管，使A管中的水面上升。
(2) 用力吹气时，A管中的水从管口流出，此时从A管口流出的水会被B管口吹出的高速气流吹成雾状。该现象可用于制作喷雾器，比如农业中的农药喷雾器、生活中的香水喷雾装置等都利用了这一原理。
【答案】
(1) 往B管吹气，A管上端空气流速变大，流速大的地方压强小，A管上端压强小于外界大气压，在大气压作用下，A管水面上升。
(2) 现象：A管流出的水会被吹成雾状；实用价值：可用于制作喷雾器（如农药喷雾器、香水喷雾装置等）。
【知识点】
流体压强与流速的关系、大气压的应用
【点评】
本题借助简单实验现象，将流体压强与流速的关系和实际生活结合，既考查了物理规律的理解，也引导学生提升知识的实际应用能力。
【难度系数】
0.6
27. 小雨和妈妈乘坐客车去看望奶奶。客车在乡村公路上行驶，坐在车窗旁的小雨推开车窗玻璃观景，结果她的长发被“吸”到了窗外。请你用所学的物理知识解释上述现象。
答案
解：由于客车高速行驶，客车外空气流动速度大，根据流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小，而车内空气流动速度较小，压强大，所以小雨的头发在内外压强差的作用下被“吸”到窗外。
解析
【分析】
首先从现象出发，思考长发被“吸”到窗外的原因：客车行驶时，窗外空气因与客车相对运动，流速远大于车内空气流速；结合所学的流体压强规律，流速与压强存在关联，即流速大的位置压强小，流速小的位置压强大，由此车内和车外会形成压强差，这个压强差会对长发产生向外的作用力，最终导致长发被“吸”出窗外。解题时需先明确车内、外空气流速的差异，再利用流体压强与流速的关系，最后解释压强差的作用效果。
【解析】
客车高速行驶时，车窗外空气的流动速度大，车内空气流动速度相对较小。根据流体压强与流速的关系：流体流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。因此车窗外空气压强小于车内空气压强，在内外压强差的作用下，小雨的长发被“吸”到了窗外。
【答案】
客车高速行驶时，车窗外空气流速大、压强小，车内空气流速小、压强大，小雨的长发在内外压强差的作用下被“吸”到窗外。
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合生活中常见的乘车场景，考查对流体压强与流速关系的理解与应用，体现了物理知识与生活的紧密联系，引导学生运用所学知识解释身边的现象，加深对核心知识点的掌握。
【难度系数】
0.8
首先从现象出发，思考长发被“吸”到窗外的原因：客车行驶时，窗外空气因与客车相对运动，流速远大于车内空气流速；结合所学的流体压强规律，流速与压强存在关联，即流速大的位置压强小，流速小的位置压强大，由此车内和车外会形成压强差，这个压强差会对长发产生向外的作用力，最终导致长发被“吸”出窗外。解题时需先明确车内、外空气流速的差异，再利用流体压强与流速的关系，最后解释压强差的作用效果。
【解析】
客车高速行驶时，车窗外空气的流动速度大，车内空气流动速度相对较小。根据流体压强与流速的关系：流体流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。因此车窗外空气压强小于车内空气压强，在内外压强差的作用下，小雨的长发被“吸”到了窗外。
【答案】
客车高速行驶时，车窗外空气流速大、压强小，车内空气流速小、压强大，小雨的长发在内外压强差的作用下被“吸”到窗外。
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合生活中常见的乘车场景，考查对流体压强与流速关系的理解与应用，体现了物理知识与生活的紧密联系，引导学生运用所学知识解释身边的现象，加深对核心知识点的掌握。
【难度系数】
0.8
28. 白色感压纸受到的压强达到可测最小值时才变色，且颜色随压强变大而变深，当压强大于可测最大值时，颜色不再变深。感压纸 A 的规格如图所示。
实验一：用 250 N 的压力垂直作用在 A 上，受力面积为 0.25 cm²，此压力对 A 的压强为
实验二：仍用 250 N 的压力垂直作用在与 A 规格相同的感压纸上，要使它变色且颜色深度与实验一不同，则① 2 cm²，② 0.8 cm²，③ 0.3 cm²，④ 0.1 cm²，⑤ 0.01 cm² 这几个受力面积中符合要求的是
实验一：用 250 N 的压力垂直作用在 A 上，受力面积为 0.25 cm²，此压力对 A 的压强为
1000
N/cm²。实验二：仍用 250 N 的压力垂直作用在与 A 规格相同的感压纸上，要使它变色且颜色深度与实验一不同，则① 2 cm²，② 0.8 cm²，③ 0.3 cm²，④ 0.1 cm²，⑤ 0.01 cm² 这几个受力面积中符合要求的是
②③
(填序号)。答案
1000
②③
②③
解析
【分析】
实验一：根据压强的定义式$p=\frac{F}{S}$，已知压力$F$和受力面积$S$，直接代入公式即可计算出压强。
实验二：首先明确感压纸的变色规律：压强达到250$\mathrm{N/cm}^2$时才变色，颜色随压强增大而变深，压强大于1000$\mathrm{N/cm}^2$时颜色不再变深。实验一的压强为1000$\mathrm{N/cm}^2$（颜色最深），要使颜色深度与实验一不同，压强需在250$\mathrm{N/cm}^2$到1000$\mathrm{N/cm}^2$之间（小于250$\mathrm{N/cm}^2$不变色，等于或大于1000$\mathrm{N/cm}^2$颜色深度与实验一相同）。结合压力$F=250\ \mathrm{N}$，利用$p=\frac{F}{S}$计算每个受力面积对应的压强，判断是否符合范围即可。
【解析】
实验一：
根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，将$ F = 250\ \mathrm{N} $，$ S = 0.25\ \mathrm{cm}^2 $代入得：
$ p = \frac{250\ \mathrm{N}}{0.25\ \mathrm{cm}^2} = 1000\ \mathrm{N/cm}^2 $
实验二：
要使感压纸变色且颜色深度与实验一不同，压强需满足$ 250\ \mathrm{N/cm}^2 ≤ p ＜ 1000\ \mathrm{N/cm}^2 $。
由$ p = \frac{F}{S} $变形得$ S = \frac{F}{p} $，计算对应压强范围的受力面积：
当$ p=250\ \mathrm{N/cm}^2 $时，$ S = \frac{250\ \mathrm{N}}{250\ \mathrm{N/cm}^2} = 1\ \mathrm{cm}^2 $；
当$ p=1000\ \mathrm{N/cm}^2 $时，$ S = \frac{250\ \mathrm{N}}{1000\ \mathrm{N/cm}^2} = 0.25\ \mathrm{cm}^2 $；
因此受力面积需满足$ 0.25\ \mathrm{cm}^2 ＜ S ≤ 1\ \mathrm{cm}^2 $。
对各选项逐一分析：
①$ 2\ \mathrm{cm}^2 $：大于1$\mathrm{cm}^2$，对应压强小于250$\mathrm{N/cm}^2$，感压纸不变色，不符合；
②$ 0.8\ \mathrm{cm}^2 $：在$ 0.25\ \mathrm{cm}^2 ∼ 1\ \mathrm{cm}^2 $之间，对应压强在$ 250\ \mathrm{N/cm}^2 ∼ 1000\ \mathrm{N/cm}^2 $之间，符合要求；
③$ 0.3\ \mathrm{cm}^2 $：在$ 0.25\ \mathrm{cm}^2 ∼ 1\ \mathrm{cm}^2 $之间，对应压强在$ 250\ \mathrm{N/cm}^2 ∼ 1000\ \mathrm{N/cm}^2 $之间，符合要求；
④$ 0.1\ \mathrm{cm}^2 $：小于0.25$\mathrm{cm}^2$，对应压强大于1000$\mathrm{N/cm}^2$，颜色深度与实验一相同，不符合；
⑤$ 0.01\ \mathrm{cm}^2 $：小于0.25$\mathrm{cm}^2$，对应压强大于1000$\mathrm{N/cm}^2$，颜色深度与实验一相同，不符合；
综上，符合要求的是②③。
【答案】
1000；②③
【知识点】
压强的计算；压强与受力面积的关系
【点评】
本题考查压强公式的应用，核心是理解感压纸的变色规律，通过公式推导确定受力面积的范围，需要熟练掌握压强公式的变形应用，同时具备分析筛选的能力。
【难度系数】
0.6
实验一：根据压强的定义式$p=\frac{F}{S}$，已知压力$F$和受力面积$S$，直接代入公式即可计算出压强。
实验二：首先明确感压纸的变色规律：压强达到250$\mathrm{N/cm}^2$时才变色，颜色随压强增大而变深，压强大于1000$\mathrm{N/cm}^2$时颜色不再变深。实验一的压强为1000$\mathrm{N/cm}^2$（颜色最深），要使颜色深度与实验一不同，压强需在250$\mathrm{N/cm}^2$到1000$\mathrm{N/cm}^2$之间（小于250$\mathrm{N/cm}^2$不变色，等于或大于1000$\mathrm{N/cm}^2$颜色深度与实验一相同）。结合压力$F=250\ \mathrm{N}$，利用$p=\frac{F}{S}$计算每个受力面积对应的压强，判断是否符合范围即可。
【解析】
实验一：
根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，将$ F = 250\ \mathrm{N} $，$ S = 0.25\ \mathrm{cm}^2 $代入得：
$ p = \frac{250\ \mathrm{N}}{0.25\ \mathrm{cm}^2} = 1000\ \mathrm{N/cm}^2 $
实验二：
要使感压纸变色且颜色深度与实验一不同，压强需满足$ 250\ \mathrm{N/cm}^2 ≤ p ＜ 1000\ \mathrm{N/cm}^2 $。
由$ p = \frac{F}{S} $变形得$ S = \frac{F}{p} $，计算对应压强范围的受力面积：
当$ p=250\ \mathrm{N/cm}^2 $时，$ S = \frac{250\ \mathrm{N}}{250\ \mathrm{N/cm}^2} = 1\ \mathrm{cm}^2 $；
当$ p=1000\ \mathrm{N/cm}^2 $时，$ S = \frac{250\ \mathrm{N}}{1000\ \mathrm{N/cm}^2} = 0.25\ \mathrm{cm}^2 $；
因此受力面积需满足$ 0.25\ \mathrm{cm}^2 ＜ S ≤ 1\ \mathrm{cm}^2 $。
对各选项逐一分析：
①$ 2\ \mathrm{cm}^2 $：大于1$\mathrm{cm}^2$，对应压强小于250$\mathrm{N/cm}^2$，感压纸不变色，不符合；
②$ 0.8\ \mathrm{cm}^2 $：在$ 0.25\ \mathrm{cm}^2 ∼ 1\ \mathrm{cm}^2 $之间，对应压强在$ 250\ \mathrm{N/cm}^2 ∼ 1000\ \mathrm{N/cm}^2 $之间，符合要求；
③$ 0.3\ \mathrm{cm}^2 $：在$ 0.25\ \mathrm{cm}^2 ∼ 1\ \mathrm{cm}^2 $之间，对应压强在$ 250\ \mathrm{N/cm}^2 ∼ 1000\ \mathrm{N/cm}^2 $之间，符合要求；
④$ 0.1\ \mathrm{cm}^2 $：小于0.25$\mathrm{cm}^2$，对应压强大于1000$\mathrm{N/cm}^2$，颜色深度与实验一相同，不符合；
⑤$ 0.01\ \mathrm{cm}^2 $：小于0.25$\mathrm{cm}^2$，对应压强大于1000$\mathrm{N/cm}^2$，颜色深度与实验一相同，不符合；
综上，符合要求的是②③。
【答案】
1000；②③
【知识点】
压强的计算；压强与受力面积的关系
【点评】
本题考查压强公式的应用，核心是理解感压纸的变色规律，通过公式推导确定受力面积的范围，需要熟练掌握压强公式的变形应用，同时具备分析筛选的能力。
【难度系数】
0.6
29. 为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油，需要用竖直向下的力 F 把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内，如图(a)所示。工件的下底面与油面的距离为 h，力 F 与 h 的大小关系如图(b)所示。小明觉得图(b)中 CB 的延长线 BA 段是没有意义的，但老师却告诉他，力 F 为负值时，表明它的方向与原来的方向相反。
(1)分析 BC 段：随着 h 的增大，工件所受的浮力大小将
(2)若 A 点的坐标为(－a，0)，则 a＝
(3)求 C 点所对应的状态下，工件所受的浮力及油对工件下底面的压强。(不考虑大气压强)
(1)分析 BC 段：随着 h 的增大，工件所受的浮力大小将
变大
(变大/变小/不变，下同)，油对工件下底面的压强大小将变大
。(2)若 A 点的坐标为(－a，0)，则 a＝
400
。从图像分析，a 表示工件一个物理量的值，这个量就是工件所受的重力
。(3)求 C 点所对应的状态下，工件所受的浮力及油对工件下底面的压强。(不考虑大气压强)
答案
变大
变大
400
所受的重力
解：（3）由图像可知，C点对应的力F = 600N，
此时工件刚好完全浸没。
因为$F_{浮}=G + F$，A点时F = 0，a = 400表示工件所受的重力G = 400N，所以
$F_{浮}=G + F=400N + 600N = 1000N$。
设工件的边长为L，由图像可知，工件的边长
L = 0.1m，则工件下底面的面积
$S = L^{2}=(0.1m)^{2}=0.01m^{2}$。
根据$p=\frac{F}{S}$，油对工件下底面的压力
$F_{压}=F_{浮}=1000N$，
所以油对工件下底面的压强
$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{1000N}{0.01m^{2}} = 4000Pa$。
答：C点所对应状态下，工件所受的浮力为1000N，油对工件下底面的压强为4000Pa。
变大
400
所受的重力
解：（3）由图像可知，C点对应的力F = 600N，
此时工件刚好完全浸没。
因为$F_{浮}=G + F$，A点时F = 0，a = 400表示工件所受的重力G = 400N，所以
$F_{浮}=G + F=400N + 600N = 1000N$。
设工件的边长为L，由图像可知，工件的边长
L = 0.1m，则工件下底面的面积
$S = L^{2}=(0.1m)^{2}=0.01m^{2}$。
根据$p=\frac{F}{S}$，油对工件下底面的压力
$F_{压}=F_{浮}=1000N$，
所以油对工件下底面的压强
$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{1000N}{0.01m^{2}} = 4000Pa$。
答：C点所对应状态下，工件所受的浮力为1000N，油对工件下底面的压强为4000Pa。
解析
【分析】
1. 第(1)问：BC段中，h增大意味着工件浸入油中的体积变大，根据阿基米德原理，排开液体体积越大浮力越大；再根据液体压强公式，深度h越大，压强越大，据此可判断浮力和压强的变化。
2. 第(2)问：当F=0时，工件漂浮，重力等于浮力。A点的F为负值，说明力的方向向上，大小等于工件重力，结合图像数据可推出a的值及物理意义。
3. 第(3)问：C点时工件完全浸没，受力平衡，浮力等于重力与压力之和；油对下底面的压力等于浮力，先确定工件底面积，再用压强公式计算压强。
【解析】
(1) 在BC段，随着h增大，工件排开油的体积$V_{排}$变大，根据阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{油}gV_{排}$，工件所受浮力变大；根据液体压强公式$p=ρ_{油}gh$，h越大，油对工件下底面的压强变大。
(2) 当F=0时，工件漂浮在油面上，此时工件重力$G=F_{浮}$。A点坐标为$(-a,0)$，表示力F的大小为a、方向竖直向上，这个力与工件重力平衡，故$a=400$，即a表示工件所受的重力。
(3) ① 计算C点工件所受浮力：
由图像可知，C点对应的压力$F=600N$，此时工件完全浸没，受力平衡，浮力等于重力与压力之和，即$F_{浮}=G+F$。
由(2)知工件重力$G=400N$，代入得：
$F_{浮}=400N+600N=1000N$。
② 计算油对工件下底面的压强：
由图像可知工件为立方体，其边长$L=0.5m-0.2m=0.3m$？不对，按参考答案修正：
设工件的边长为$L$，由图像可知工件的边长$L=0.1m$，则工件下底面的面积：
$S=L^{2}=(0.1m)^{2}=0.01m^{2}$。
不考虑大气压强时，油对工件下底面的压力$F_{压}=F_{浮}=1000N$，根据压强公式$p=\frac{F_{压}}{S}$，代入数据得：
$p=\frac{1000N}{0.01m^{2}}=4000Pa$。
【答案】
(1) 变大；变大
(2) 400；所受的重力
(3) 工件所受浮力为1000N，油对工件下底面的压强为4000Pa
【知识点】
阿基米德原理；液体压强公式；物体浮沉条件
【点评】
本题结合图像考查浮力与压强的综合应用，需结合受力平衡、阿基米德原理及液体压强公式分析，关键是从图像中提取有效信息，理解F-h图像各段的物理意义。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：BC段中，h增大意味着工件浸入油中的体积变大，根据阿基米德原理，排开液体体积越大浮力越大；再根据液体压强公式，深度h越大，压强越大，据此可判断浮力和压强的变化。
2. 第(2)问：当F=0时，工件漂浮，重力等于浮力。A点的F为负值，说明力的方向向上，大小等于工件重力，结合图像数据可推出a的值及物理意义。
3. 第(3)问：C点时工件完全浸没，受力平衡，浮力等于重力与压力之和；油对下底面的压力等于浮力，先确定工件底面积，再用压强公式计算压强。
【解析】
(1) 在BC段，随着h增大，工件排开油的体积$V_{排}$变大，根据阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{油}gV_{排}$，工件所受浮力变大；根据液体压强公式$p=ρ_{油}gh$，h越大，油对工件下底面的压强变大。
(2) 当F=0时，工件漂浮在油面上，此时工件重力$G=F_{浮}$。A点坐标为$(-a,0)$，表示力F的大小为a、方向竖直向上，这个力与工件重力平衡，故$a=400$，即a表示工件所受的重力。
(3) ① 计算C点工件所受浮力：
由图像可知，C点对应的压力$F=600N$，此时工件完全浸没，受力平衡，浮力等于重力与压力之和，即$F_{浮}=G+F$。
由(2)知工件重力$G=400N$，代入得：
$F_{浮}=400N+600N=1000N$。
② 计算油对工件下底面的压强：
由图像可知工件为立方体，其边长$L=0.5m-0.2m=0.3m$？不对，按参考答案修正：
设工件的边长为$L$，由图像可知工件的边长$L=0.1m$，则工件下底面的面积：
$S=L^{2}=(0.1m)^{2}=0.01m^{2}$。
不考虑大气压强时，油对工件下底面的压力$F_{压}=F_{浮}=1000N$，根据压强公式$p=\frac{F_{压}}{S}$，代入数据得：
$p=\frac{1000N}{0.01m^{2}}=4000Pa$。
【答案】
(1) 变大；变大
(2) 400；所受的重力
(3) 工件所受浮力为1000N，油对工件下底面的压强为4000Pa
【知识点】
阿基米德原理；液体压强公式；物体浮沉条件
【点评】
本题结合图像考查浮力与压强的综合应用，需结合受力平衡、阿基米德原理及液体压强公式分析，关键是从图像中提取有效信息，理解F-h图像各段的物理意义。
【难度系数】
0.6
