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6. 将重物放在水平桌面上，在受力面积不变的情况下，给这个重物施加竖直向上的拉力$F$.在拉力$F$逐渐变大过程中，正确表示重物对桌面的压强$p$与拉力$F$关系的图像是图中的(
A
B
C
D
A
)A
B
C
D
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要逐步理清物理量之间的关系，推导压强与拉力的函数关系，再匹配对应图像：
1. 先分析初始状态：当拉力$F=0$时，重物对桌面的压力等于自身重力，此时压强不为零，因此图像起点在纵轴正半轴，可排除起点在横轴的选项C。
2. 再分析拉力增大时的压力变化：施加竖直向上的拉力$F$后，重物对桌面的压力会随拉力增大而减小，因为$F_{\mathrm{压}}=G-F$（$F＜G$时重物仍在桌面上）。
3. 最后结合压强公式推导函数关系：根据$p=\frac{F_{\mathrm{压}}}{S}$，将压力代入后可得$p$与$F$是一次函数，且$p$随$F$增大而线性减小，据此排除不符合的选项。
【解析】
1. 确定初始压强：
当$F=0$时，重物对桌面的压力$F_{\mathrm{压}}=G$，受力面积为$S$，由压强公式$p=\frac{F_{\mathrm{压}}}{S}$，可得初始压强$p_0=\frac{G}{S}$，图像起点在纵轴正半轴，排除选项C。
2. 推导压强与拉力的函数关系：
当施加竖直向上的拉力$F$（$F＜G$，重物未被拉起），重物对桌面的压力$F_{\mathrm{压}}=G-F$，代入压强公式得：
$p=\frac{F_{\mathrm{压}}}{S}=\frac{G-F}{S}=\frac{G}{S}-\frac{1}{S}F$
由此可知，$p$是关于$F$的一次函数，且斜率为负，即压强$p$随拉力$F$的增大而线性减小。
3. 匹配图像：
选项A的图像符合“从纵轴正半轴开始，随$F$增大而线性减小”的特征；选项B中$p$随$F$增大而增大，选项D中$p$不随$F$变化，均不符合推导结果。
【答案】
A
【知识点】
压强公式应用；力的平衡；一次函数图像
【点评】
本题结合力学知识与函数图像，需要先通过受力分析明确压力与拉力的关系，再结合压强公式推导物理量间的函数关系，考查知识的综合应用能力，要求学生理清各物理量的逻辑关联。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们需要逐步理清物理量之间的关系，推导压强与拉力的函数关系，再匹配对应图像：
1. 先分析初始状态：当拉力$F=0$时，重物对桌面的压力等于自身重力，此时压强不为零，因此图像起点在纵轴正半轴，可排除起点在横轴的选项C。
2. 再分析拉力增大时的压力变化：施加竖直向上的拉力$F$后，重物对桌面的压力会随拉力增大而减小，因为$F_{\mathrm{压}}=G-F$（$F＜G$时重物仍在桌面上）。
3. 最后结合压强公式推导函数关系：根据$p=\frac{F_{\mathrm{压}}}{S}$，将压力代入后可得$p$与$F$是一次函数，且$p$随$F$增大而线性减小，据此排除不符合的选项。
【解析】
1. 确定初始压强：
当$F=0$时，重物对桌面的压力$F_{\mathrm{压}}=G$，受力面积为$S$，由压强公式$p=\frac{F_{\mathrm{压}}}{S}$，可得初始压强$p_0=\frac{G}{S}$，图像起点在纵轴正半轴，排除选项C。
2. 推导压强与拉力的函数关系：
当施加竖直向上的拉力$F$（$F＜G$，重物未被拉起），重物对桌面的压力$F_{\mathrm{压}}=G-F$，代入压强公式得：
$p=\frac{F_{\mathrm{压}}}{S}=\frac{G-F}{S}=\frac{G}{S}-\frac{1}{S}F$
由此可知，$p$是关于$F$的一次函数，且斜率为负，即压强$p$随拉力$F$的增大而线性减小。
3. 匹配图像：
选项A的图像符合“从纵轴正半轴开始，随$F$增大而线性减小”的特征；选项B中$p$随$F$增大而增大，选项D中$p$不随$F$变化，均不符合推导结果。
【答案】
A
【知识点】
压强公式应用；力的平衡；一次函数图像
【点评】
本题结合力学知识与函数图像，需要先通过受力分析明确压力与拉力的关系，再结合压强公式推导物理量间的函数关系，考查知识的综合应用能力，要求学生理清各物理量的逻辑关联。
【难度系数】
0.6
7. 在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中，如图甲所示，同学们有以下猜想：
猜想A.圆柱体的压强可能与圆柱体的密度$\rho$有关；
猜想B.圆柱体的压强可能与圆柱体的高度$h$有关；
猜想C.圆柱体的压强可能与圆柱体的横截面积$S$有关.
在老师的帮助下，实验小组的同学从物理实验室挑选了一些高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体铝块和铁块做实验，测出了实心圆柱体竖直放置时对水平桌面上的海绵压下的深度，实验记录如下表：
(1) 该小组的同学通过观察
(2) 分析实验序号 1、2 或 4、5 数据可以验证猜想
(3) 实验结束后，同学们在老师的帮助下，推导出了密度均匀的实心圆柱体(已知圆柱体的密度$\rho$、高度$h$、横截面积$S$)，如图乙所示，竖直放置时对水平桌面压强的表达式为
猜想A.圆柱体的压强可能与圆柱体的密度$\rho$有关；
猜想B.圆柱体的压强可能与圆柱体的高度$h$有关；
猜想C.圆柱体的压强可能与圆柱体的横截面积$S$有关.
在老师的帮助下，实验小组的同学从物理实验室挑选了一些高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体铝块和铁块做实验，测出了实心圆柱体竖直放置时对水平桌面上的海绵压下的深度，实验记录如下表：
(1) 该小组的同学通过观察
海绵被压下深度
来判断压强大小；该实验用到的科学探究方法有转换法(答案不唯一)
.(2) 分析实验序号 1、2 或 4、5 数据可以验证猜想
B
是正确的；分析实验序号2、3或5、6
数据可以验证猜想 C 是错误的.(3) 实验结束后，同学们在老师的帮助下，推导出了密度均匀的实心圆柱体(已知圆柱体的密度$\rho$、高度$h$、横截面积$S$)，如图乙所示，竖直放置时对水平桌面压强的表达式为
$p = \frac{F}{S} = \frac{G}{S} = \frac{mg}{S} = \frac{\rho Vg}{S} = \frac{\rho Shg}{S} = \rho gh$
(写出推导过程)，该表达式不能
(选填“能”或“不能”)应用于各种形状的固体对桌面压强的计算.答案
海绵被压下深度
转换法
B
2、3或5、6
$\boldsymbol{p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh}$
不能
转换法
B
2、3或5、6
$\boldsymbol{p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh}$
不能
解析
【分析】
(1) 压强的大小无法直接观察，实验中通过观察海绵被压下的深度来间接判断压强大小，这是转换法的应用；同时探究多个因素对压强的影响时，需要控制其他变量不变，只改变一个变量，还用到了控制变量法。
(2) 要验证猜想B，需控制圆柱体的密度和横截面积相同，改变高度，分析实验1、2或4、5的数据，高度不同时海绵压下深度不同，说明压强与高度有关，猜想B正确；要验证猜想C错误，需控制密度和高度相同，改变横截面积，分析实验2、3或5、6的数据，横截面积不同但海绵压下深度相同，说明压强与横截面积无关，猜想C错误。
(3) 实心圆柱体竖直放置在水平地面上，压力等于自身重力，结合重力公式、密度公式和压强公式可推导出压强表达式$p=\rho gh$；该推导基于圆柱体的体积公式$V=Sh$，仅适用于均匀实心圆柱体竖直放置在水平地面的情况，不能推广到所有形状的固体。
【解析】
(1) 实验中通过观察海绵被压下的深度来判断压强大小；该实验用到的科学探究方法有转换法（同时用到控制变量法）。
(2) 分析实验序号1、2或4、5数据，圆柱体密度、横截面积相同，高度不同，海绵被压下深度不同，说明压强与高度有关，验证猜想B是正确的；分析实验序号2、3或5、6数据，圆柱体密度、高度相同，横截面积不同，海绵被压下深度相同，说明压强与横截面积无关，验证猜想C是错误的。
(3) 推导过程：
实心圆柱体对水平地面的压力等于其重力，即$F=G=mg$，
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$得$m=\rho V$，
圆柱体的体积$V=Sh$，
因此$F=\rho Shg$，
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，代入得：
$\boldsymbol{p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh}$。
该表达式是针对均匀实心圆柱体竖直放置在水平地面的情况，不能应用于各种形状的固体对桌面压强的计算。
【答案】
(1) 海绵被压下的深度；转换法
(2) B；2、3或5、6
(3) $\boldsymbol{p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh}$；不能
【知识点】
转换法；控制变量法；压强公式推导
【点评】
本题围绕探究实心圆柱体对地面的压强影响因素展开，考查了转换法和控制变量法的应用，以及压强公式的推导过程，明确了压强公式$p=\rho gh$的适用条件，有助于加深对压强概念的理解和实验探究能力的提升。
【难度系数】
0.6
(1) 压强的大小无法直接观察，实验中通过观察海绵被压下的深度来间接判断压强大小，这是转换法的应用；同时探究多个因素对压强的影响时，需要控制其他变量不变，只改变一个变量，还用到了控制变量法。
(2) 要验证猜想B，需控制圆柱体的密度和横截面积相同，改变高度，分析实验1、2或4、5的数据，高度不同时海绵压下深度不同，说明压强与高度有关，猜想B正确；要验证猜想C错误，需控制密度和高度相同，改变横截面积，分析实验2、3或5、6的数据，横截面积不同但海绵压下深度相同，说明压强与横截面积无关，猜想C错误。
(3) 实心圆柱体竖直放置在水平地面上，压力等于自身重力，结合重力公式、密度公式和压强公式可推导出压强表达式$p=\rho gh$；该推导基于圆柱体的体积公式$V=Sh$，仅适用于均匀实心圆柱体竖直放置在水平地面的情况，不能推广到所有形状的固体。
【解析】
(1) 实验中通过观察海绵被压下的深度来判断压强大小；该实验用到的科学探究方法有转换法（同时用到控制变量法）。
(2) 分析实验序号1、2或4、5数据，圆柱体密度、横截面积相同，高度不同，海绵被压下深度不同，说明压强与高度有关，验证猜想B是正确的；分析实验序号2、3或5、6数据，圆柱体密度、高度相同，横截面积不同，海绵被压下深度相同，说明压强与横截面积无关，验证猜想C是错误的。
(3) 推导过程：
实心圆柱体对水平地面的压力等于其重力，即$F=G=mg$，
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$得$m=\rho V$，
圆柱体的体积$V=Sh$，
因此$F=\rho Shg$，
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，代入得：
$\boldsymbol{p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh}$。
该表达式是针对均匀实心圆柱体竖直放置在水平地面的情况，不能应用于各种形状的固体对桌面压强的计算。
【答案】
(1) 海绵被压下的深度；转换法
(2) B；2、3或5、6
(3) $\boldsymbol{p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh}$；不能
【知识点】
转换法；控制变量法；压强公式推导
【点评】
本题围绕探究实心圆柱体对地面的压强影响因素展开，考查了转换法和控制变量法的应用，以及压强公式的推导过程，明确了压强公式$p=\rho gh$的适用条件，有助于加深对压强概念的理解和实验探究能力的提升。
【难度系数】
0.6
