16. 用手把体积为 $ 1 × 10^{-4} \mathrm{ m}^{3} $ 的小球浸没在水中，小球受到的浮力为 $ \mathrm{N} $，方向竖直；若该小球重 $ 1.1 \mathrm{ N} $，则放手后它将(上浮/静止/下沉)。($ g $ 取 $ 10 \mathrm{ N/kg} $)

1
向上
下沉

【分析】
要解决这道题，可分三步思考：
1. 计算浮力：小球浸没在水中，排开水的体积等于小球自身体积，利用阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，代入已知数据就能求出浮力大小；
2. 确定浮力方向：浮力的方向是固定的，始终竖直向上；
3. 判断浮沉状态：比较小球受到的浮力与自身重力的大小，根据物体浮沉条件（浮力大于重力上浮、等于重力静止、小于重力下沉），判断放手后小球的运动状态。
【解析】
1. 计算小球受到的浮力：
因为小球浸没在水中，所以排开水的体积$V_{排}=V_{球}=1×10^{-4}\mathrm{ m}^{3}$，
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，代入$\rho_{水}=1×10^{3}\mathrm{ kg/m}^{3}$、$g=10\mathrm{ N/kg}$、$V_{排}=1×10^{-4}\mathrm{ m}^{3}$，
可得$F_{浮}=1×10^{3}\mathrm{ kg/m}^{3}×10\mathrm{ N/kg}×1×10^{-4}\mathrm{ m}^{3}=1\mathrm{ N}$；
2. 浮力的方向：浮力的方向为竖直向上；
3. 判断浮沉状态：
已知小球重力$G=1.1\mathrm{ N}$，由于$F_{浮}=1\mathrm{ N}＜G=1.1\mathrm{ N}$，根据物体浮沉条件，当重力大于浮力时物体下沉，所以放手后小球将下沉。
【答案】
1；向上；下沉
【知识点】
阿基米德原理、浮力的方向、物体浮沉条件
【点评】
本题是浮力基础应用题，考查了阿基米德原理的计算、浮力方向的记忆及物体浮沉条件的判断，难度不大，只要牢记相关公式和规律，准确代入数据即可得出结果。
【难度系数】
0.8

17. 质量相等的一个空心铅球和一个木块均漂浮在水面上，空心铅球排开的水的体积(大于/小于/等于)木块排开的水的体积。

等于

【分析】
要解决这道题，可按以下思路推导：首先回忆漂浮的条件，漂浮在液体表面的物体，受到的浮力等于自身的重力；其次，题目中给出空心铅球和木块质量相等，根据G=mg可知两者重力相等，因此它们受到的浮力也相等；最后结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排，在浮力相等、水的密度和g为定值的情况下，可推导出排开水的体积相等。
【解析】
1. 已知空心铅球和木块质量相等，即$ m_{铅}=m_{木} $，根据重力公式$ G=mg $，可得两者重力相等：$ G_{铅}=G_{木} $。
2. 因为空心铅球和木块均漂浮在水面上，根据漂浮条件：物体漂浮时，受到的浮力等于自身重力，即$ F_{浮}=G_{物} $，所以$ F_{浮铅}=G_{铅} $，$ F_{浮木}=G_{木} $，由此可得$ F_{浮铅}=F_{浮木} $。
3. 根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{液}gV_{排} $，对两者有：$ \rho_{水}gV_{排铅}=\rho_{水}gV_{排木} $。
4. 由于$ \rho_{水} $和$ g $均为定值，等式两边约去后可得：$ V_{排铅}=V_{排木} $。
【答案】
等于
【知识点】
漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查漂浮条件与阿基米德原理的综合应用，关键是抓住“质量相等”这一核心条件，通过重力公式、漂浮条件建立浮力的等量关系，再利用阿基米德原理推导排开水的体积关系，侧重基础知识的理解与运用。
【难度系数】
0.8

18. 在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中，小明和小华利用所提供的器材(小桌、海绵、钩码、木板)设计了如图(a)、(b)所示的两个实验。通过观察如图(a)、(b)所示的实验现象后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后，小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不明显，如图(c)所示。通过对图(a)、(c)的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。

请你根据已学过的压强知识分析下列问题。
(1)小明和小华是根据来比较压力的作用效果的。
(2)小桌对木板压力效果不明显的原因是。
(3)设图(b)中小桌对海绵的压强是 $ p_{b} $，图(c)中小桌对木板的压强是 $ p_{c} $，则 $ p_{b} $(小于/等于/大于) $ p_{c} $。
(4)比较图(a)和图(c)得到的结论是否有效。请简要说明理由。

海绵和木板的凹陷程度
木板的硬度大，形变不明显
等于
无效，因为没有控制受力面的材料相同，无法通过形变程度来比较压力的作用效果。

【分析】
这道题是探究压力作用效果的实验题，解题时要结合转换法和控制变量法逐步分析：
1. 第(1)问：压力的作用效果无法直接观察，实验中采用转换法，将其转换为容易观察的受力面形变现象，所以要思考实验中通过什么直观现象来反映压力作用效果。
2. 第(2)问：对比海绵和木板的特性，木板硬度远大于海绵，相同压强下木板形变极不明显，这是导致压力效果看起来不明显的关键。
3. 第(3)问：根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，对比图(b)和(c)的压力与受力面积：压力都是小桌加钩码的总重力，受力面积都是小桌桌腿的接触面积，由此判断压强关系。
4. 第(4)问：探究实验需遵循控制变量法，比较压力作用效果时，要保证受力面材料相同，这样形变程度才能准确反映压力作用效果，图(a)和(c)受力面材料不同，所以结论无效。
【解析】
(1) 实验中通过转换法，将不易观察的压力作用效果转换为受力面的凹陷（形变）程度，因此小明和小华是根据海绵和木板的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2) 木板的硬度远大于海绵，在受到相同压强时，木板的形变程度极小，难以被观察到，所以小桌对木板压力效果不明显的原因是木板的硬度大，形变不明显。
(3) 图(b)和图(c)中，小桌对受力面的压力$F$均为小桌与钩码的总重力，受力面积$S$均为小桌桌腿的接触面积，即$F$和$S$都相同。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可知$p_{b}=p_{c}$。
(4) 探究压力作用效果的影响因素时，需控制受力面的材料相同，这样才能通过形变程度准确比较压力的作用效果。图(a)的受力面是海绵，图(c)的受力面是木板，材料不同，无法通过形变程度来比较压力作用效果，因此该结论无效。
【答案】
(1) 海绵和木板的凹陷程度
(2) 木板的硬度大，形变不明显
(3) 等于
(4) 无效，因为没有控制受力面的材料相同，无法通过形变程度来比较压力的作用效果。
【知识点】
1. 压力的作用效果
2. 控制变量法
3. 转换法
【点评】
本题围绕压力作用效果的探究实验展开，核心考查转换法和控制变量法的应用，同时结合压强公式分析压强大小，解题时需明确实验的控制条件，理解不同材料形变特性对实验观察的影响。
【难度系数】
0.6

19. 如图所示，密闭的玻璃罩内悬挂着三个实验装置：一个是充气的气球，一个是用精密弹簧测力计测重力的实验装置，还有一个是装满水的杯子，杯口用塑料薄片覆盖并倒着悬挂在玻璃罩内。在用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，可能观察到的现象是(考虑空气浮力的影响)：

(1)充气的气球。
(2)弹簧测力计的示数。
(3)杯子中的水和塑料片。

体积增大或爆炸
变大
塑料片掉落，水流出

【分析】
我们可以分三个装置逐一分析：
1. 充气气球：玻璃罩内气压减小，气球内部气压大于外部，内部气压会推动气球膨胀，当超过气球的承受极限时会爆炸；
2. 弹簧测力计装置：物体的重力不变，抽气后空气密度减小，物体受到的空气浮力减小，弹簧测力计的示数等于重力减去浮力，因此示数会变大；
3. 覆杯实验装置：塑料片原本被大气压托住，抽气后罩内气压减小，向上的大气压力小于水对塑料片的向下的压力，塑料片会掉落，水随之流出。
【解析】
(1) 在用抽气机抽去罩内空气时，玻璃罩内的大气压强逐渐减小，而气球内部的气压保持不变，气球内部气压大于外部气压，气球会在内部气压的作用下体积逐渐增大，当气球的材料无法承受内部气压时，气球会发生爆炸；
(2) 弹簧测力计的示数等于物体的重力减去物体受到的空气浮力，即$ F_{\mathrm{示}} = G - F_{\mathrm{浮}} $。抽气过程中，罩内空气密度$ \rho_{\mathrm{气}} $减小，根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{气}}gV_{\mathrm{排}} $，物体受到的空气浮力减小，物体的重力$ G $不变，因此弹簧测力计的示数会变大；
(3) 原本塑料薄片受到向上的大气压力等于杯子中水的重力，塑料薄片静止。抽气后罩内大气压强减小，向上的大气压力小于水对塑料片向下的压力，塑料片会掉落，杯子中的水随之流出。
【答案】
(1) 体积增大或爆炸
(2) 变大
(3) 塑料片掉落，水流出
【知识点】
大气压强的变化，空气浮力的影响，气压与体积的关系
【点评】
本题将多个实验装置结合，综合考查大气压强和空气浮力的相关知识，需要学生结合受力分析，理解气压变化对不同装置的作用效果，培养综合分析问题的能力。
【难度系数】
0.6