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22. 小华用图10所示的装置探究液体压强特点。图11甲、乙、丙三个烧杯中盛有不同密度的盐水，探头在甲与乙两烧杯中的深度相同，在丙烧杯中最深。
（1）图10所示压强计在使用前，需观察U形管两边液面是否相平，如果两边液面不相平则需要
A. 将橡皮管取下，重新安装 B. 将液面高的一侧液体倒出一些
（2）压强计是通过观察U形管中液面的
（3）比较图11甲、乙两个实验可初步判断：液体内部压强与液体密度
（4）图11甲、乙、丙三个烧杯中，盐水密度最大的是
（5）图12中A烧杯盛有水，B烧杯盛有盐水（$\rho_{水}＜\rho_{盐水}$），同一个压强计的探头在A、B中受到的浮力的大小关系是$F_{A}$
（1）图10所示压强计在使用前，需观察U形管两边液面是否相平，如果两边液面不相平则需要
A
。A. 将橡皮管取下，重新安装 B. 将液面高的一侧液体倒出一些
（2）压强计是通过观察U形管中液面的
高度差
来反映液体压强的大小，为了使实验现象更明显，压强计U形管中的液体最好用水
（选填“水”或“水银”）。（3）比较图11甲、乙两个实验可初步判断：液体内部压强与液体密度
有关
（选填“有关”或“无关”）。（4）图11甲、乙、丙三个烧杯中，盐水密度最大的是
乙
烧杯。（5）图12中A烧杯盛有水，B烧杯盛有盐水（$\rho_{水}＜\rho_{盐水}$），同一个压强计的探头在A、B中受到的浮力的大小关系是$F_{A}$
＜
（选填“＞”“＜”或“=”）$F_{B}$。答案
22. (1) A (2) 高度差 水 (3) 有关 (4) 乙 (5) ＜
解析
【分析】
本题围绕液体压强探究实验展开，需结合压强计使用方法、转换法、液体压强公式及阿基米德原理解题：
1. 压强计使用前U形管液面不平，是橡皮管内气压与外界气压不一致，需取下橡皮管重新安装平衡气压；
2. 压强计用U形管液面高度差反映压强，转换法应用；U形管选水时，相同压强下高度差更大，现象更明显；
3. 甲、乙探头深度相同，液面高度差不同，说明压强与液体密度有关；
4. 根据p=ρgh，深度相同时压强越大密度越大，甲、乙深度相同，乙液面差大故密度大；
5. 探头排开体积相同，由F浮=ρ液gV排，盐水密度大则浮力大，故水中浮力更小。
【解析】
（1）压强计使用前，若U形管液面不平，是橡皮管内气压与外界气压不等，需取下橡皮管重新安装，使管内气压与外界平衡，液面恢复相平，故选A；
（2）压强计通过U形管液面的高度差反映液体压强大小，利用转换法；相同压强下，液体密度越小液面高度差越大，水的密度小于水银，故U形管最好用水；
（3）甲、乙两图中探头深度相同，U形管液面高度差不同（压强不同），说明液体内部压强与液体密度有关；
（4）根据液体压强公式p=ρgh，深度h相同时，压强p越大液体密度ρ越大。甲、乙探头深度相同，乙图液面高度差更大，说明乙中压强更大，故乙烧杯盐水密度最大；
（5）同一探头在A、B中排开液体体积V排相同，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，因ρ水＜ρ盐水，故F_A=ρ水gV排＜F_B=ρ盐水gV排，即F_A＜F_B。
【答案】
(1)A (2)高度差 水 (3)有关 (4)乙 (5)＜
【知识点】
液体压强特点 压强计使用 阿基米德原理
【点评】
本题考查液体压强探究的基础知识点，涉及压强计操作、转换法、控制变量法、液体压强公式及阿基米德原理的应用，需理清实验逻辑，结合公式分析物理量关系，属于常规基础题。
【难度系数】
0.5
本题围绕液体压强探究实验展开，需结合压强计使用方法、转换法、液体压强公式及阿基米德原理解题：
1. 压强计使用前U形管液面不平，是橡皮管内气压与外界气压不一致，需取下橡皮管重新安装平衡气压；
2. 压强计用U形管液面高度差反映压强，转换法应用；U形管选水时，相同压强下高度差更大，现象更明显；
3. 甲、乙探头深度相同，液面高度差不同，说明压强与液体密度有关；
4. 根据p=ρgh，深度相同时压强越大密度越大，甲、乙深度相同，乙液面差大故密度大；
5. 探头排开体积相同，由F浮=ρ液gV排，盐水密度大则浮力大，故水中浮力更小。
【解析】
（1）压强计使用前，若U形管液面不平，是橡皮管内气压与外界气压不等，需取下橡皮管重新安装，使管内气压与外界平衡，液面恢复相平，故选A；
（2）压强计通过U形管液面的高度差反映液体压强大小，利用转换法；相同压强下，液体密度越小液面高度差越大，水的密度小于水银，故U形管最好用水；
（3）甲、乙两图中探头深度相同，U形管液面高度差不同（压强不同），说明液体内部压强与液体密度有关；
（4）根据液体压强公式p=ρgh，深度h相同时，压强p越大液体密度ρ越大。甲、乙探头深度相同，乙图液面高度差更大，说明乙中压强更大，故乙烧杯盐水密度最大；
（5）同一探头在A、B中排开液体体积V排相同，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，因ρ水＜ρ盐水，故F_A=ρ水gV排＜F_B=ρ盐水gV排，即F_A＜F_B。
【答案】
(1)A (2)高度差 水 (3)有关 (4)乙 (5)＜
【知识点】
液体压强特点 压强计使用 阿基米德原理
【点评】
本题考查液体压强探究的基础知识点，涉及压强计操作、转换法、控制变量法、液体压强公式及阿基米德原理的应用，需理清实验逻辑，结合公式分析物理量关系，属于常规基础题。
【难度系数】
0.5
23. 在高速公路上，一些司机为了降低运营成本，肆意超载，带来了极大的危害。根据我国相关制度规定，载货车辆对地面的压强应控制在 $7 × 10^5$ Pa以内。一辆自重2000 kg的6轮载货汽车，在某次实际运输中装货10 t，每个车轮与地面的接触面积为0.02 $m^2$。（g取10 N/kg）
（1）这辆汽车运输中对地面的压强是多少？是否违反相关制度规定？
（2）如果要求该车运输时不能违反相关制度规定，这辆汽车最多能装多少吨货物？（设车轮与地面的接触面积不变）
（3）写出汽车超载带来的危害。（至少一条）
（1）这辆汽车运输中对地面的压强是多少？是否违反相关制度规定？
（2）如果要求该车运输时不能违反相关制度规定，这辆汽车最多能装多少吨货物？（设车轮与地面的接触面积不变）
（3）写出汽车超载带来的危害。（至少一条）
答案
23. (1) $1×10^6\ \mathrm{Pa}$ 违反相关制度规定
(2) 6.4 t
(3) 汽车超载时，对路面产生的压力增大，在受力面积不变时，对路面产生的压强增大，路面更容易损坏；汽车超载惯性变大，刹车距离变长，容易造成车祸（合理即可）
(2) 6.4 t
(3) 汽车超载时，对路面产生的压力增大，在受力面积不变时，对路面产生的压强增大，路面更容易损坏；汽车超载惯性变大，刹车距离变长，容易造成车祸（合理即可）
解析
【分析】
本题考查压强的计算及实际应用，解题思路如下：
1. 第(1)问：先计算汽车和货物的总重力（即对地面的压力），再结合总车轮接触面积，利用压强公式计算压强，与规定压强比较判断是否违规；
2. 第(2)问：根据规定的最大压强和接触面积，算出最大允许总压力，进而求出总质量，减去汽车自重得到最大载货质量；
3. 第(3)问：结合压强与惯性知识，列举超载对路面和行车安全的危害。
【解析】
(1) 计算运输中对地面的压强并判断是否违规
汽车自重：$G_{车}=m_{车}g=2000\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=2 × 10^4\ \mathrm{N}$
货物质量：$m_{货}=10\ \mathrm{t}=10000\ \mathrm{kg}$，货物重力：$G_{货}=m_{货}g=10000\ \mathrm{kg} ×10\ \mathrm{N/kg}=1 ×10^5\ \mathrm{N}$
汽车对地面的总压力：$F=G_{车}+G_{货}=2 ×10^4\ \mathrm{N} +1 ×10^5\ \mathrm{N}=1.2 ×10^5\ \mathrm{N}$
总接触面积：$S=6 ×0.02\ \mathrm{m}^2=0.12\ \mathrm{m}^2$
对地面的压强：$p=\frac{F}{S}=\frac{1.2 ×10^5\ \mathrm{N}}{0.12\ \mathrm{m}^2}=1 ×10^6\ \mathrm{Pa}$
因为$1 ×10^6\ \mathrm{Pa} ＞7 ×10^5\ \mathrm{Pa}$，所以违反相关制度规定。
(2) 计算最多能装的货物质量
规定的最大压强：$p_{最大}=7 ×10^5\ \mathrm{Pa}$
最大允许的总压力：$F_{最大}=p_{最大}S=7 ×10^5\ \mathrm{Pa} ×0.12\ \mathrm{m}^2=8.4 ×10^4\ \mathrm{N}$
总最大质量：$m_{总最大}=\frac{F_{最大}}{g}=\frac{8.4 ×10^4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=8400\ \mathrm{kg}=8.4\ \mathrm{t}$
最多载货质量：$m_{货最大}=m_{总最大}-m_{车}=8.4\ \mathrm{t} -2000\ \mathrm{kg}=8.4\ \mathrm{t} -2\ \mathrm{t}=6.4\ \mathrm{t}$
(3) 汽车超载的危害
汽车超载时，对路面的压力增大，受力面积不变，根据$p=\frac{F}{S}$，压强增大，易损坏路面；同时汽车总质量增大，惯性变大，刹车距离变长，易引发交通事故（合理即可）。
【答案】
(1) $1×10^6\ \mathrm{Pa}$，违反相关制度规定；(2) 6.4 t；(3) 汽车超载时，对路面产生的压力增大，在受力面积不变时，对路面产生的压强增大，路面更容易损坏（合理即可）
【知识点】
压强的计算、重力与质量的关系、压强的实际应用
【点评】
本题结合生活实际考查压强知识的应用，需要学生掌握压强公式的灵活运用、单位换算，同时理解超载的危害，体现了物理知识与生活的紧密联系，是一道基础的力学应用题。
【难度系数】
0.5
本题考查压强的计算及实际应用，解题思路如下：
1. 第(1)问：先计算汽车和货物的总重力（即对地面的压力），再结合总车轮接触面积，利用压强公式计算压强，与规定压强比较判断是否违规；
2. 第(2)问：根据规定的最大压强和接触面积，算出最大允许总压力，进而求出总质量，减去汽车自重得到最大载货质量；
3. 第(3)问：结合压强与惯性知识，列举超载对路面和行车安全的危害。
【解析】
(1) 计算运输中对地面的压强并判断是否违规
汽车自重：$G_{车}=m_{车}g=2000\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=2 × 10^4\ \mathrm{N}$
货物质量：$m_{货}=10\ \mathrm{t}=10000\ \mathrm{kg}$，货物重力：$G_{货}=m_{货}g=10000\ \mathrm{kg} ×10\ \mathrm{N/kg}=1 ×10^5\ \mathrm{N}$
汽车对地面的总压力：$F=G_{车}+G_{货}=2 ×10^4\ \mathrm{N} +1 ×10^5\ \mathrm{N}=1.2 ×10^5\ \mathrm{N}$
总接触面积：$S=6 ×0.02\ \mathrm{m}^2=0.12\ \mathrm{m}^2$
对地面的压强：$p=\frac{F}{S}=\frac{1.2 ×10^5\ \mathrm{N}}{0.12\ \mathrm{m}^2}=1 ×10^6\ \mathrm{Pa}$
因为$1 ×10^6\ \mathrm{Pa} ＞7 ×10^5\ \mathrm{Pa}$，所以违反相关制度规定。
(2) 计算最多能装的货物质量
规定的最大压强：$p_{最大}=7 ×10^5\ \mathrm{Pa}$
最大允许的总压力：$F_{最大}=p_{最大}S=7 ×10^5\ \mathrm{Pa} ×0.12\ \mathrm{m}^2=8.4 ×10^4\ \mathrm{N}$
总最大质量：$m_{总最大}=\frac{F_{最大}}{g}=\frac{8.4 ×10^4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=8400\ \mathrm{kg}=8.4\ \mathrm{t}$
最多载货质量：$m_{货最大}=m_{总最大}-m_{车}=8.4\ \mathrm{t} -2000\ \mathrm{kg}=8.4\ \mathrm{t} -2\ \mathrm{t}=6.4\ \mathrm{t}$
(3) 汽车超载的危害
汽车超载时，对路面的压力增大，受力面积不变，根据$p=\frac{F}{S}$，压强增大，易损坏路面；同时汽车总质量增大，惯性变大，刹车距离变长，易引发交通事故（合理即可）。
【答案】
(1) $1×10^6\ \mathrm{Pa}$，违反相关制度规定；(2) 6.4 t；(3) 汽车超载时，对路面产生的压力增大，在受力面积不变时，对路面产生的压强增大，路面更容易损坏（合理即可）
【知识点】
压强的计算、重力与质量的关系、压强的实际应用
【点评】
本题结合生活实际考查压强知识的应用，需要学生掌握压强公式的灵活运用、单位换算，同时理解超载的危害，体现了物理知识与生活的紧密联系，是一道基础的力学应用题。
【难度系数】
0.5
