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6. 公交车上的安全锤如图所示，锤柄上有许多花纹是为了摩擦力，锤头做得很尖是为了压强。(均选填“增大”或“减小”)
答案
增大
增大
增大
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要结合影响摩擦力和压强的因素来分析：
1. 对于摩擦力，其大小与压力大小、接触面粗糙程度有关，增大摩擦力的方法包括增大接触面粗糙程度等。锤柄的花纹是通过改变接触面粗糙程度来改变摩擦力，因此可判断其作用是增大摩擦力。
2. 对于压强，压强公式为$p=\frac{F}{S}$，压强大小与压力、受力面积有关，增大压强的方法包括减小受力面积等。锤头很尖是通过改变受力面积来改变压强，压力一定时，受力面积越小压强越大，因此可判断其作用是增大压强。
【解析】
1. 锤柄上的花纹：在压力一定时，花纹增大了接触面的粗糙程度，根据摩擦力的影响因素，接触面越粗糙，摩擦力越大，因此是为了增大摩擦力，防止手握锤柄时打滑。
2. 锤头做得很尖：在压力一定时，尖锐的锤头减小了受力面积，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，受力面积越小，压强越大，能更易击碎玻璃，因此是为了增大压强。
【答案】
增大；增大
【知识点】
增大摩擦力的方法、增大压强的方法
【点评】
本题考查摩擦力和压强的影响因素在生活中的实际应用，需要将物理原理与生活实例结合，理解改变摩擦和压强的常见方法，属于基础应用型题目，贴近生活，易于理解。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，我们需要结合影响摩擦力和压强的因素来分析：
1. 对于摩擦力，其大小与压力大小、接触面粗糙程度有关，增大摩擦力的方法包括增大接触面粗糙程度等。锤柄的花纹是通过改变接触面粗糙程度来改变摩擦力，因此可判断其作用是增大摩擦力。
2. 对于压强，压强公式为$p=\frac{F}{S}$，压强大小与压力、受力面积有关，增大压强的方法包括减小受力面积等。锤头很尖是通过改变受力面积来改变压强，压力一定时，受力面积越小压强越大，因此可判断其作用是增大压强。
【解析】
1. 锤柄上的花纹：在压力一定时，花纹增大了接触面的粗糙程度，根据摩擦力的影响因素，接触面越粗糙，摩擦力越大，因此是为了增大摩擦力，防止手握锤柄时打滑。
2. 锤头做得很尖：在压力一定时，尖锐的锤头减小了受力面积，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，受力面积越小，压强越大，能更易击碎玻璃，因此是为了增大压强。
【答案】
增大；增大
【知识点】
增大摩擦力的方法、增大压强的方法
【点评】
本题考查摩擦力和压强的影响因素在生活中的实际应用，需要将物理原理与生活实例结合，理解改变摩擦和压强的常见方法，属于基础应用型题目，贴近生活，易于理解。
【难度系数】
0.8
7. “奋斗者”号是我国自主研发的万米载人潜水器，因为同种液体的压强随深度的增加而(选填“增大”或“减小”)，所以科研人员自主研发了抗压能力更强、韧性和可焊接性更好的钛合金新材料，使潜水器可以承受更大的压力。当“奋斗者”号下潜至10 000 m深时，受到海水的压强为Pa。$ \rho_{海水} $取$ 1.0 × 10^3 $ kg/m³，$ g $取10 N/kg。
答案
增大
$1×10^8$
$1×10^8$
解析
【分析】
首先解决第一个空，需回忆液体压强的基本特点：同种液体内部的压强随深度的增加而增大，因此此处应填“增大”。
对于第二个空，要计算潜水器在10000m深度受到的海水压强，需运用液体压强计算公式$ p = \rho gh $，将题目给出的海水密度、重力加速度和深度数值代入公式，即可算出压强大小。
【解析】
1. 根据液体压强的特点：同种液体的压强随深度的增加而增大，故第一空填“增大”。
2. 计算海水压强：
已知$ \rho_{海水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $，$ g=10\ \mathrm{N/kg} $，$ h=10000\ \mathrm{m} $，代入液体压强公式：
$ p = \rho_{海水}gh = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 10000\ \mathrm{m} = 1×10^8\ \mathrm{Pa} $
【答案】
增大；$ 1×10^8 $
【知识点】
液体压强的特点；液体压强的计算
【点评】
本题属于液体压强的基础题型，既考查了液体压强的基本规律，又考查了公式的简单应用，只要牢记相关知识点并准确代入数值计算，就能轻松解答。
【难度系数】
0.8
首先解决第一个空，需回忆液体压强的基本特点：同种液体内部的压强随深度的增加而增大，因此此处应填“增大”。
对于第二个空，要计算潜水器在10000m深度受到的海水压强，需运用液体压强计算公式$ p = \rho gh $，将题目给出的海水密度、重力加速度和深度数值代入公式，即可算出压强大小。
【解析】
1. 根据液体压强的特点：同种液体的压强随深度的增加而增大，故第一空填“增大”。
2. 计算海水压强：
已知$ \rho_{海水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $，$ g=10\ \mathrm{N/kg} $，$ h=10000\ \mathrm{m} $，代入液体压强公式：
$ p = \rho_{海水}gh = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 10000\ \mathrm{m} = 1×10^8\ \mathrm{Pa} $
【答案】
增大；$ 1×10^8 $
【知识点】
液体压强的特点；液体压强的计算
【点评】
本题属于液体压强的基础题型，既考查了液体压强的基本规律，又考查了公式的简单应用，只要牢记相关知识点并准确代入数值计算，就能轻松解答。
【难度系数】
0.8
三、实验探究题
8. (宜宾中考)某兴趣小组利用如图甲所示的器材，探究液体压强跟哪些因素有关。
(1)实验前，利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计，放在空气中静止后，发现U形管两边的液面出现如图甲a所示的情景，接下来正确的调节方法是(填写正确选项前的字母)。
A. 将U形管右侧高出部分的液体倒出
B. 向U形管中继续倒入液体
C. 取下橡皮管，重新进行安装
(2)压强计是通过U形管两边液面的来显示橡皮膜所受压强大小的仪器。
(3)比较图甲中两个实验，是为了探究液体的压强与液体深度的关系，采用的实验研究方法是法，依据得出的结论，拦河大坝要做成(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(4)若某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为8 cm，$ \rho_{红墨水} = 1.0 × 10^3 $ kg/m³，$ g $取10 N/kg，则橡皮管内气体的压强与大气压之差为Pa。
(5)利用如图乙e所示的实验器材进行拓展实验：容器中间用隔板分成A、B两部分，隔板底部有一小圆孔(用C表示)，用薄橡皮膜封闭，当橡皮膜两侧压强不同时，其形状会发生改变。如图乙f所示，当在A中盛水时，测得深度为12 cm，若在B中盛某种液体，测得深度为15 cm时，C处橡皮膜形状刚好不改变，$ \rho_水 = 1.0 × 10^3 $ kg/m³，则B中液体密度$ \rho_{液} $ = kg/m³。
8. (宜宾中考)某兴趣小组利用如图甲所示的器材，探究液体压强跟哪些因素有关。
(1)实验前，利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计，放在空气中静止后，发现U形管两边的液面出现如图甲a所示的情景，接下来正确的调节方法是(填写正确选项前的字母)。
A. 将U形管右侧高出部分的液体倒出
B. 向U形管中继续倒入液体
C. 取下橡皮管，重新进行安装
(2)压强计是通过U形管两边液面的来显示橡皮膜所受压强大小的仪器。
(3)比较图甲中两个实验，是为了探究液体的压强与液体深度的关系，采用的实验研究方法是法，依据得出的结论，拦河大坝要做成(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(4)若某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为8 cm，$ \rho_{红墨水} = 1.0 × 10^3 $ kg/m³，$ g $取10 N/kg，则橡皮管内气体的压强与大气压之差为Pa。
(5)利用如图乙e所示的实验器材进行拓展实验：容器中间用隔板分成A、B两部分，隔板底部有一小圆孔(用C表示)，用薄橡皮膜封闭，当橡皮膜两侧压强不同时，其形状会发生改变。如图乙f所示，当在A中盛水时，测得深度为12 cm，若在B中盛某种液体，测得深度为15 cm时，C处橡皮膜形状刚好不改变，$ \rho_水 = 1.0 × 10^3 $ kg/m³，则B中液体密度$ \rho_{液} $ = kg/m³。
答案
C
高度差
b、c
控制变量
上窄下宽
800
$0.8×10^3$
高度差
b、c
控制变量
上窄下宽
800
$0.8×10^3$
解析
【分析】
1. 第(1)题：实验前U形管两侧液面高度不等，是因为橡皮管内气体压强与大气压不相等，此时需让U形管两端直接与大气压相通，重新安装橡皮管才能使液面平齐，分析各选项，只有C选项能从根本上解决问题。
2. 第(2)题：压强计利用转换法，将橡皮膜受到的压强转换为U形管两侧液面的高度差，高度差越大，说明橡皮膜受到的压强越大。
3. 第(3)题：探究液体压强与深度的关系，需控制液体密度、探头方向相同，改变探头深度，因此选b、c两组实验；实验采用控制变量法；根据“液体深度越深，压强越大”的结论，拦河大坝底部需要承受更大的水压，因此要做成上窄下宽的形状。
4. 第(4)题：橡皮管内气体与大气压的压强差，等于U形管内红墨水产生的压强，直接利用液体压强公式$p=\rho gh$计算即可。
5. 第(5)题：橡皮膜形状不变时，说明两侧压强相等，根据液体压强公式列等式，代入已知数据即可求解B中液体的密度。
【解析】
(1) 实验前U形管两侧液面高度差，是因为橡皮管内气体压强与大气压不相等，取下橡皮管重新安装，可使U形管两端都与大气压相通，液面会自然平齐，故选C。
(2) 压强计是通过U形管两边液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小的仪器，高度差越大，压强越大。
(3) 探究液体压强与深度的关系，需控制液体密度相同，改变探头深度，图b、c中液体均为水（密度相同），探头深度不同，符合实验要求；实验采用控制变量法；由于液体深度越深，压强越大，拦河大坝底部受到的水压更大，因此要做成上窄下宽的形状。
(4) 橡皮管内气体的压强与大气压之差等于红墨水产生的压强：
$p = \rho_{红墨水}gh = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.08\ \mathrm{m} = 800\ \mathrm{Pa}$
(5) 橡皮膜形状不改变时，A、B两侧压强相等，即$p_{水}=p_{液}$，由$p=\rho gh$可得：
$\rho_{水}gh_{水} = \rho_{液}gh_{液}$
代入数据计算：
$\rho_{液} = \frac{\rho_{水}h_{水}}{h_{液}} = \frac{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 0.12\ \mathrm{m}}{0.15\ \mathrm{m}} = 0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
【答案】
(1) $\boldsymbol{C}$
(2) $\boldsymbol{高度差}$
(3) $\boldsymbol{b、c}$；$\boldsymbol{控制变量}$；$\boldsymbol{上窄下宽}$
(4) $\boldsymbol{800}$
(5) $\boldsymbol{0.8×10^3}$
【知识点】
液体压强的特点；控制变量法；液体压强公式计算
【点评】
本题围绕液体压强的探究展开，综合考查了压强计的使用、控制变量法与转换法的应用、液体压强公式的计算，既注重实验原理的理解，也考查了公式的实际应用，是对液体压强相关知识的全面考查。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)题：实验前U形管两侧液面高度不等，是因为橡皮管内气体压强与大气压不相等，此时需让U形管两端直接与大气压相通，重新安装橡皮管才能使液面平齐，分析各选项，只有C选项能从根本上解决问题。
2. 第(2)题：压强计利用转换法，将橡皮膜受到的压强转换为U形管两侧液面的高度差，高度差越大，说明橡皮膜受到的压强越大。
3. 第(3)题：探究液体压强与深度的关系，需控制液体密度、探头方向相同，改变探头深度，因此选b、c两组实验；实验采用控制变量法；根据“液体深度越深，压强越大”的结论，拦河大坝底部需要承受更大的水压，因此要做成上窄下宽的形状。
4. 第(4)题：橡皮管内气体与大气压的压强差，等于U形管内红墨水产生的压强，直接利用液体压强公式$p=\rho gh$计算即可。
5. 第(5)题：橡皮膜形状不变时，说明两侧压强相等，根据液体压强公式列等式，代入已知数据即可求解B中液体的密度。
【解析】
(1) 实验前U形管两侧液面高度差，是因为橡皮管内气体压强与大气压不相等，取下橡皮管重新安装，可使U形管两端都与大气压相通，液面会自然平齐，故选C。
(2) 压强计是通过U形管两边液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小的仪器，高度差越大，压强越大。
(3) 探究液体压强与深度的关系，需控制液体密度相同，改变探头深度，图b、c中液体均为水（密度相同），探头深度不同，符合实验要求；实验采用控制变量法；由于液体深度越深，压强越大，拦河大坝底部受到的水压更大，因此要做成上窄下宽的形状。
(4) 橡皮管内气体的压强与大气压之差等于红墨水产生的压强：
$p = \rho_{红墨水}gh = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.08\ \mathrm{m} = 800\ \mathrm{Pa}$
(5) 橡皮膜形状不改变时，A、B两侧压强相等，即$p_{水}=p_{液}$，由$p=\rho gh$可得：
$\rho_{水}gh_{水} = \rho_{液}gh_{液}$
代入数据计算：
$\rho_{液} = \frac{\rho_{水}h_{水}}{h_{液}} = \frac{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 0.12\ \mathrm{m}}{0.15\ \mathrm{m}} = 0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
【答案】
(1) $\boldsymbol{C}$
(2) $\boldsymbol{高度差}$
(3) $\boldsymbol{b、c}$；$\boldsymbol{控制变量}$；$\boldsymbol{上窄下宽}$
(4) $\boldsymbol{800}$
(5) $\boldsymbol{0.8×10^3}$
【知识点】
液体压强的特点；控制变量法；液体压强公式计算
【点评】
本题围绕液体压强的探究展开，综合考查了压强计的使用、控制变量法与转换法的应用、液体压强公式的计算，既注重实验原理的理解，也考查了公式的实际应用，是对液体压强相关知识的全面考查。
【难度系数】
0.6
四、计算题
9. （广安中考）茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后，小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600 g，底面积为100 cm²，装入适量水后将它放在水平桌面上，测得水的深度如图所示，请你接着她的探究完成如下任务。$ \rho_水 = 1.0 × 10^3 $ kg/m³，$ g $取10 N/kg。
（1）求水对茶壶底的压强。
（2）若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的$ \dfrac{3}{5} $，则茶壶内水的质量为多少？茶壶壁厚度不计。
9. （广安中考）茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后，小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600 g，底面积为100 cm²，装入适量水后将它放在水平桌面上，测得水的深度如图所示，请你接着她的探究完成如下任务。$ \rho_水 = 1.0 × 10^3 $ kg/m³，$ g $取10 N/kg。
（1）求水对茶壶底的压强。
（2）若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的$ \dfrac{3}{5} $，则茶壶内水的质量为多少？茶壶壁厚度不计。
答案
解析
【分析】
（1）求水对茶壶底的压强，根据液体压强公式$ p = \rho gh $，先从图中获取水的深度，将单位换算为国际单位后，代入公式即可计算；
（2）先利用压强公式的变形$ F = pS $求出水对茶壶底的压力，再根据题目给出的压力关系求出茶壶对桌面的总压力；由于茶壶放在水平桌面上，对桌面的压力等于茶壶和水的总重力，结合重力公式$ G = mg $，即可推导出水的质量。
【解析】
（1）由图可知，水的深度$ h = 12\ \mathrm{cm} = 0.12\ \mathrm{m} $，
根据液体压强公式$ p = \rho gh $，水对茶壶底的压强：
$ p = \rho_水 gh = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.12\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{Pa} $；
（2）茶壶底面积$ S = 100\ \mathrm{cm}^2 = 0.01\ \mathrm{m}^2 $，
由$ p = \frac{F}{S} $得，水对茶壶底的压力：
$ F = pS = 1200\ \mathrm{Pa} × 0.01\ \mathrm{m}^2 = 12\ \mathrm{N} $，
已知水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的$ \frac{3}{5} $，则茶壶对桌面的压力：
$ F_{桌} = \frac{5}{3}F = \frac{5}{3}×12\ \mathrm{N} = 20\ \mathrm{N} $，
因为茶壶放在水平桌面上，所以茶壶和水的总重力$ G_{总} = F_{桌} = 20\ \mathrm{N} $，
由$ G = mg $得，总质量：
$ m_{总} = \frac{G_{总}}{g} = \frac{20\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 2\ \mathrm{kg} $，
茶壶的质量$ m_{壶} = 600\ \mathrm{g} = 0.6\ \mathrm{kg} $，
则水的质量：
$ m_{水} = m_{总} - m_{壶} = 2\ \mathrm{kg} - 0.6\ \mathrm{kg} = 1.4\ \mathrm{kg} $。
【答案】
（1）水对茶壶底的压强为$ 1200\ \mathrm{Pa} $；
（2）茶壶内水的质量为$ 1.4\ \mathrm{kg} $。
【知识点】
液体压强计算；固体压力与重力的关系；压强公式的应用
【点评】
本题综合考查了液体压强和固体压力的计算，关键是明确水平面上物体的压力与自身重力的关系，同时要注意单位换算的准确性。
【难度系数】
0.6
（1）求水对茶壶底的压强，根据液体压强公式$ p = \rho gh $，先从图中获取水的深度，将单位换算为国际单位后，代入公式即可计算；
（2）先利用压强公式的变形$ F = pS $求出水对茶壶底的压力，再根据题目给出的压力关系求出茶壶对桌面的总压力；由于茶壶放在水平桌面上，对桌面的压力等于茶壶和水的总重力，结合重力公式$ G = mg $，即可推导出水的质量。
【解析】
（1）由图可知，水的深度$ h = 12\ \mathrm{cm} = 0.12\ \mathrm{m} $，
根据液体压强公式$ p = \rho gh $，水对茶壶底的压强：
$ p = \rho_水 gh = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.12\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{Pa} $；
（2）茶壶底面积$ S = 100\ \mathrm{cm}^2 = 0.01\ \mathrm{m}^2 $，
由$ p = \frac{F}{S} $得，水对茶壶底的压力：
$ F = pS = 1200\ \mathrm{Pa} × 0.01\ \mathrm{m}^2 = 12\ \mathrm{N} $，
已知水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的$ \frac{3}{5} $，则茶壶对桌面的压力：
$ F_{桌} = \frac{5}{3}F = \frac{5}{3}×12\ \mathrm{N} = 20\ \mathrm{N} $，
因为茶壶放在水平桌面上，所以茶壶和水的总重力$ G_{总} = F_{桌} = 20\ \mathrm{N} $，
由$ G = mg $得，总质量：
$ m_{总} = \frac{G_{总}}{g} = \frac{20\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 2\ \mathrm{kg} $，
茶壶的质量$ m_{壶} = 600\ \mathrm{g} = 0.6\ \mathrm{kg} $，
则水的质量：
$ m_{水} = m_{总} - m_{壶} = 2\ \mathrm{kg} - 0.6\ \mathrm{kg} = 1.4\ \mathrm{kg} $。
【答案】
（1）水对茶壶底的压强为$ 1200\ \mathrm{Pa} $；
（2）茶壶内水的质量为$ 1.4\ \mathrm{kg} $。
【知识点】
液体压强计算；固体压力与重力的关系；压强公式的应用
【点评】
本题综合考查了液体压强和固体压力的计算，关键是明确水平面上物体的压力与自身重力的关系，同时要注意单位换算的准确性。
【难度系数】
0.6
