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6. 如图所示是中医的制药工具药碾子，由边缘较薄的圆形碾盘以及底部的碾槽组成，若想提高每一次的碾压效果，可以怎样改进工具？请写出两种方法：①
增大碾盘的质量(重力)
，②碾盘边缘做得更薄
。答案
6. 增大碾盘的质量(重力) 碾盘边缘做得更薄
解析
【分析】首先明确药碾子的碾压效果与碾盘对药材的作用力大小相关，可从影响动能、压强的因素入手思考改进方向：动能大小与质量和速度有关，速度一定时，增大质量可增大动能，提升碾压效果；压强大小与压力和受力面积有关，压力一定时，减小受力面积可增大压强，增强碾压作用效果。
【解析】要提高碾压效果，需增大碾盘对药材的作用力：①增大碾盘的质量，可在碾盘转动速度不变时增大动能，进而增大对药材的压力，提升碾压效果；②将碾盘边缘做得更薄，可在碾盘对药材的压力不变时减小受力面积，增大压强，增强碾压的作用效果。
【答案】增大碾盘的质量(重力)；碾盘边缘做得更薄
【知识点】动能、压强
【点评】本题结合中医制药工具考查物理知识的实际应用，体现了物理与生活的紧密联系，要求学生运用所学的动能、压强知识解决实际问题，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】要提高碾压效果，需增大碾盘对药材的作用力：①增大碾盘的质量，可在碾盘转动速度不变时增大动能，进而增大对药材的压力，提升碾压效果；②将碾盘边缘做得更薄，可在碾盘对药材的压力不变时减小受力面积，增大压强，增强碾压的作用效果。
【答案】增大碾盘的质量(重力)；碾盘边缘做得更薄
【知识点】动能、压强
【点评】本题结合中医制药工具考查物理知识的实际应用，体现了物理与生活的紧密联系，要求学生运用所学的动能、压强知识解决实际问题，难度适中。
【难度系数】0.6
7. 如图所示,在水平桌面上,有质量和底面积相同、形状不同的三个容器甲、乙、丙,分别装有质量相等的水.三个容器中,水对容器底部的压力 $F_{甲}$、$F_{乙}$、$F_{丙}$ 大小关系是
$F_{甲}＞F_{丙}＞F_{乙}$
,三个容器对桌面的压强 $p_{甲}$、$p_{乙}$、$p_{丙}$ 大小关系是 $p_{甲}=p_{乙}=p_{丙}$
.答案
7. $F_{甲}＞F_{丙}＞F_{乙}$ $p_{甲}=p_{乙}=p_{丙}$
解析
【分析】
要解决本题，需分两步分析：一是比较水对容器底部的压力，需结合液体压强公式和不同形状容器中液体压力与重力的关系；二是比较容器对桌面的压强，需利用固体压强公式，明确压力等于总重力。首先回忆：柱形容器中液体对底的压力等于液体重力；上宽下窄容器中液体对底的压力大于液体重力；下宽上窄容器中液体对底的压力小于液体重力。
【解析】
1. 水对容器底部的压力分析：
三个容器中水的质量相等，故水的重力$ G $相等。
甲容器为上宽下窄形状，相同体积的水在甲中深度最大，根据液体压力公式$ F = pS = \rho ghS $，上宽下窄容器中$ hS ＞ V_{水} $，因此$ F_{甲} = \rho ghS ＞ \rho gV_{水} = G $；
丙容器为柱形，液体对底的压力$ F_{丙} = G $；
乙容器为下宽上窄形状，相同体积的水在乙中深度最小，下宽上窄容器中$ hS ＜ V_{水} $，因此$ F_{乙} = \rho ghS ＜ \rho gV_{水} = G $；
综上，压力关系为$ F_{甲}＞F_{丙}＞F_{乙} $。
2. 容器对桌面的压强分析：
容器对桌面的压力等于容器和水的总重力，三个容器质量相同、水的质量相同，故总重力$ G_{总} $相等；又已知三个容器底面积$ S $相同，根据固体压强公式$ p = \frac{F}{S} $，可得$ p_{甲}=p_{乙}=p_{丙} $。
【答案】
$F_{甲}＞F_{丙}＞F_{乙}$；$p_{甲}=p_{乙}=p_{丙}$
【知识点】
液体压强、固体压强
【点评】
本题需区分液体压力与液体重力的关系，以及固体压强的计算逻辑，易错点是混淆不同形状容器中液体压力和重力的大小，需结合容器形状和公式推导分析。
【难度系数】
0.4
要解决本题，需分两步分析：一是比较水对容器底部的压力，需结合液体压强公式和不同形状容器中液体压力与重力的关系；二是比较容器对桌面的压强，需利用固体压强公式，明确压力等于总重力。首先回忆：柱形容器中液体对底的压力等于液体重力；上宽下窄容器中液体对底的压力大于液体重力；下宽上窄容器中液体对底的压力小于液体重力。
【解析】
1. 水对容器底部的压力分析：
三个容器中水的质量相等，故水的重力$ G $相等。
甲容器为上宽下窄形状，相同体积的水在甲中深度最大，根据液体压力公式$ F = pS = \rho ghS $，上宽下窄容器中$ hS ＞ V_{水} $，因此$ F_{甲} = \rho ghS ＞ \rho gV_{水} = G $；
丙容器为柱形，液体对底的压力$ F_{丙} = G $；
乙容器为下宽上窄形状，相同体积的水在乙中深度最小，下宽上窄容器中$ hS ＜ V_{水} $，因此$ F_{乙} = \rho ghS ＜ \rho gV_{水} = G $；
综上，压力关系为$ F_{甲}＞F_{丙}＞F_{乙} $。
2. 容器对桌面的压强分析：
容器对桌面的压力等于容器和水的总重力，三个容器质量相同、水的质量相同，故总重力$ G_{总} $相等；又已知三个容器底面积$ S $相同，根据固体压强公式$ p = \frac{F}{S} $，可得$ p_{甲}=p_{乙}=p_{丙} $。
【答案】
$F_{甲}＞F_{丙}＞F_{乙}$；$p_{甲}=p_{乙}=p_{丙}$
【知识点】
液体压强、固体压强
【点评】
本题需区分液体压力与液体重力的关系，以及固体压强的计算逻辑，易错点是混淆不同形状容器中液体压力和重力的大小，需结合容器形状和公式推导分析。
【难度系数】
0.4
8. 小明想快速测量大气压强的值,他将一个质量不计的轻质小吸盘按在光滑水平桌面上,挤出里面的空气,用最大刻度值是5 N的弹簧测力计成功测出了大气压力,如图所示.若大气压强为$1.0×10^{5}\ \mathrm{Pa}$,则小吸盘的面积不得超过
0.5
$\mathrm{cm}^{2}$.若将该实验从平原改到高山进行,同一小吸盘受到的大气压力变小
(变小/不变/变大).答案
8. 0.5 变小
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步思考：第一步利用压强公式的变形计算小吸盘的最大面积，注意单位转换；第二步根据大气压强与高度的关系，结合压强公式判断大气压力的变化。首先，根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，变形得到$ S = \frac{F}{p} $，弹簧测力计的最大量程为5N，即能承受的最大大气压力为5N，代入已知大气压强计算面积；其次，大气压强随海拔升高而减小，结合$ F = pS $分析压力变化。
【解析】
1. 计算小吸盘的最大面积：
根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，变形得吸盘面积$ S = \frac{F}{p} $。
已知弹簧测力计最大拉力（即最大大气压力）$ F = 5\ \mathrm{N} $，大气压强$ p = 1.0×10^5\ \mathrm{Pa} $，代入得：
$ S = \frac{5\ \mathrm{N}}{1.0×10^5\ \mathrm{Pa}} = 5×10^{-5}\ \mathrm{m}^2 $。
单位转换：$ 1\ \mathrm{m}^2 = 10^4\ \mathrm{cm}^2 $，因此$ 5×10^{-5}\ \mathrm{m}^2 = 5×10^{-5}×10^4\ \mathrm{cm}^2 = 0.5\ \mathrm{cm}^2 $，即小吸盘面积不得超过$ 0.5\ \mathrm{cm}^2 $。
2. 判断高山上的大气压力变化：
大气压强随海拔高度的升高而减小，将实验从平原改到高山，大气压强$ p $变小，同一小吸盘的面积$ S $不变，根据公式$ F = pS $，可知小吸盘受到的大气压力变小。
【答案】
0.5；变小
【知识点】
压强公式应用，大气压强，单位换算
【点评】
本题结合大气压强的测量考查压强公式的应用，同时涉及大气压强与高度的关系，需注意面积单位的正确转换，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分两步思考：第一步利用压强公式的变形计算小吸盘的最大面积，注意单位转换；第二步根据大气压强与高度的关系，结合压强公式判断大气压力的变化。首先，根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，变形得到$ S = \frac{F}{p} $，弹簧测力计的最大量程为5N，即能承受的最大大气压力为5N，代入已知大气压强计算面积；其次，大气压强随海拔升高而减小，结合$ F = pS $分析压力变化。
【解析】
1. 计算小吸盘的最大面积：
根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，变形得吸盘面积$ S = \frac{F}{p} $。
已知弹簧测力计最大拉力（即最大大气压力）$ F = 5\ \mathrm{N} $，大气压强$ p = 1.0×10^5\ \mathrm{Pa} $，代入得：
$ S = \frac{5\ \mathrm{N}}{1.0×10^5\ \mathrm{Pa}} = 5×10^{-5}\ \mathrm{m}^2 $。
单位转换：$ 1\ \mathrm{m}^2 = 10^4\ \mathrm{cm}^2 $，因此$ 5×10^{-5}\ \mathrm{m}^2 = 5×10^{-5}×10^4\ \mathrm{cm}^2 = 0.5\ \mathrm{cm}^2 $，即小吸盘面积不得超过$ 0.5\ \mathrm{cm}^2 $。
2. 判断高山上的大气压力变化：
大气压强随海拔高度的升高而减小，将实验从平原改到高山，大气压强$ p $变小，同一小吸盘的面积$ S $不变，根据公式$ F = pS $，可知小吸盘受到的大气压力变小。
【答案】
0.5；变小
【知识点】
压强公式应用，大气压强，单位换算
【点评】
本题结合大气压强的测量考查压强公式的应用，同时涉及大气压强与高度的关系，需注意面积单位的正确转换，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
9. 如图所示,小明通过B管吹气,发现A管中的水面
上升
(下降/不变/上升),原因是气体流速增大,压强变小
.答案
9. 上升 气体流速增大,压强变小
解析
【分析】首先回忆流体压强与流速的关系：在流体中，流速越大的位置，压强越小。当通过B管向A管上方吹气时，A管上方的空气流动速度会加快，导致该处气体压强减小；而A管下方液面处受到的是大气压，此时A管内压强小于外界大气压，在压强差作用下，杯中的水会被压入A管，因此A管水面会上升。
【解析】向B管吹气时，A管上方的空气流速增大，根据流体压强与流速的关系，流速越大，压强越小，故A管上方气体压强小于外界大气压；A管下方液面处受大气压作用，在压强差的推动下，水沿A管上升，因此A管水面上升。
【答案】上升；气体流速增大，压强变小
【知识点】流体压强与流速的关系
【点评】本题是流体压强与流速关系的基础应用，结合实验现象分析压强变化，属于初中物理常考的基础题型，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】向B管吹气时，A管上方的空气流速增大，根据流体压强与流速的关系，流速越大，压强越小，故A管上方气体压强小于外界大气压；A管下方液面处受大气压作用，在压强差的推动下，水沿A管上升，因此A管水面上升。
【答案】上升；气体流速增大，压强变小
【知识点】流体压强与流速的关系
【点评】本题是流体压强与流速关系的基础应用，结合实验现象分析压强变化，属于初中物理常考的基础题型，难度较低。
【难度系数】0.7
10. 小明探究怎样使物体上浮或下沉,用手将质量为 150 g、体积为$1.6×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$的苹果浸没水中,苹果受到的浮力为
1.6
N.松手后苹果将上浮
（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）,最后静止时,苹果受到的浮力是1.5
N.（$g$取10 N/kg）答案
10. 1.6 上浮 1.5
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步思考：1. 苹果浸没水中时，排开水的体积等于苹果体积，利用阿基米德原理计算此时浮力；2. 计算苹果的重力，通过比较浮力与重力的大小关系，判断苹果的浮沉状态；3. 苹果最终静止时漂浮，根据漂浮条件确定此时的浮力。
【解析】
1. 计算苹果浸没时受到的浮力：
苹果浸没在水中，排开水的体积 $ V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{苹果}} = 1.6 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $，根据阿基米德原理：
$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{排}} = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 1.6 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 = 1.6\ \mathrm{N} $。
2. 计算苹果的重力：
苹果质量 $ m = 150\ \mathrm{g} = 0.15\ \mathrm{kg} $，重力 $ G = mg = 0.15\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1.5\ \mathrm{N} $。
比较浮力与重力：$ F_{\mathrm{浮}} (1.6\ \mathrm{N}) ＞ G (1.5\ \mathrm{N}) $，所以松手后苹果上浮。
3. 苹果静止时的浮力：
苹果最终漂浮在水面上，根据漂浮条件，浮力等于重力，即 $ F_{\mathrm{浮}}' = G = 1.5\ \mathrm{N} $。
【答案】
1.6 上浮 1.5
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查浮力计算及浮沉条件的应用，属于基础题型，需熟练掌握阿基米德原理公式和漂浮时浮力等于重力的规律。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需分三步思考：1. 苹果浸没水中时，排开水的体积等于苹果体积，利用阿基米德原理计算此时浮力；2. 计算苹果的重力，通过比较浮力与重力的大小关系，判断苹果的浮沉状态；3. 苹果最终静止时漂浮，根据漂浮条件确定此时的浮力。
【解析】
1. 计算苹果浸没时受到的浮力：
苹果浸没在水中，排开水的体积 $ V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{苹果}} = 1.6 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $，根据阿基米德原理：
$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{排}} = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 1.6 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 = 1.6\ \mathrm{N} $。
2. 计算苹果的重力：
苹果质量 $ m = 150\ \mathrm{g} = 0.15\ \mathrm{kg} $，重力 $ G = mg = 0.15\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1.5\ \mathrm{N} $。
比较浮力与重力：$ F_{\mathrm{浮}} (1.6\ \mathrm{N}) ＞ G (1.5\ \mathrm{N}) $，所以松手后苹果上浮。
3. 苹果静止时的浮力：
苹果最终漂浮在水面上，根据漂浮条件，浮力等于重力，即 $ F_{\mathrm{浮}}' = G = 1.5\ \mathrm{N} $。
【答案】
1.6 上浮 1.5
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查浮力计算及浮沉条件的应用，属于基础题型，需熟练掌握阿基米德原理公式和漂浮时浮力等于重力的规律。
【难度系数】
0.8
11. 如图所示,中国“辽宁号”航空母舰出海训练,当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力
等于
(小于/等于/大于)它的总重力.当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开海水的体积变小
(变小/不变/变大).答案
11. 等于 变小
解析
【分析】
要解决这道题，需结合物体漂浮条件和阿基米德原理分析：航母在水面航行时处于漂浮状态，根据漂浮规律，浮力等于总重力；当舰载机起飞后，航母总重力减小，仍漂浮，浮力随之减小，再通过阿基米德原理判断排开海水体积的变化。
【解析】
1. 航母在平静水面航行时，处于漂浮状态，根据物体漂浮的条件：漂浮的物体所受浮力大小等于自身的总重力，因此此时航母所受浮力等于它的总重力。
2. 当航空母舰上舰载飞机起飞后，航母的总重力减小，由于航母仍然漂浮在水面，根据漂浮条件，此时航母受到的浮力等于新的总重力，因此浮力减小。根据阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$，海水密度$\rho_{海水}$不变，浮力$F_{浮}$减小，所以排开海水的体积$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{海水}g}$会变小。
【答案】
等于；变小
【知识点】
物体漂浮条件；阿基米德原理
【点评】
本题是浮力应用的基础题，结合漂浮条件和阿基米德原理即可解答，考查学生对浮力基本规律的掌握情况，难度不大。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合物体漂浮条件和阿基米德原理分析：航母在水面航行时处于漂浮状态，根据漂浮规律，浮力等于总重力；当舰载机起飞后，航母总重力减小，仍漂浮，浮力随之减小，再通过阿基米德原理判断排开海水体积的变化。
【解析】
1. 航母在平静水面航行时，处于漂浮状态，根据物体漂浮的条件：漂浮的物体所受浮力大小等于自身的总重力，因此此时航母所受浮力等于它的总重力。
2. 当航空母舰上舰载飞机起飞后，航母的总重力减小，由于航母仍然漂浮在水面，根据漂浮条件，此时航母受到的浮力等于新的总重力，因此浮力减小。根据阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$，海水密度$\rho_{海水}$不变，浮力$F_{浮}$减小，所以排开海水的体积$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{海水}g}$会变小。
【答案】
等于；变小
【知识点】
物体漂浮条件；阿基米德原理
【点评】
本题是浮力应用的基础题，结合漂浮条件和阿基米德原理即可解答，考查学生对浮力基本规律的掌握情况，难度不大。
【难度系数】
0.7
12. 在干燥的天气里，用塑料梳子梳头，发现越梳头发越蓬松，是因为头发带
异
（填“同”或“异”）种电荷而相互排斥
。同时梳子还能吸引碎纸屑，是因为带电体有吸引轻小物体
的性质。答案
12. 异 排斥 吸引轻小物体
三、探究解答题。
13. $\mathrm{PM}_{2.5}$是大气中直径小于等于$2.5\ μ\mathrm{m}$、即小于等于
13. $\mathrm{PM}_{2.5}$是大气中直径小于等于$2.5\ μ\mathrm{m}$、即小于等于
$2.5×10^{-6}$
$\mathrm{m}$的颗粒悬浮物，能被肺泡吸收并进入血液.某科研团队成功研制出$\mathrm{PM}_{2.5}$净化器，其原理如图所示.闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$后，风扇旋转吸入空气，气流外侧$\mathrm{A}$处的颗粒物也被吸入净化器，这是因为气流处流速大导致压强小
的缘故.颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网$\mathrm{C}$时受到强烈的吸引力，这是因为带电体能吸引轻小物体
；但很快又受到光洁金属网$\mathrm{C}$对它的斥力，这是因为颗粒物带上与金属网同种电荷而相互排斥
.离开金属网$\mathrm{C}$后，颗粒物被带有正电荷的棉芯$\mathrm{D}$牢牢吸引，这是因为异种电荷相互吸引
.答案
13. $2.5×10^{-6}$ 小 带电体能吸引轻小物体 颗粒物带上与金属网同种电荷而相互排斥 异种电荷相互吸引
解析
【分析】本题涉及长度单位换算、流体压强与流速的关系、电荷间的相互作用规律。解题时，先完成长度单位的换算，明确微米与米的进率；再利用流体压强与流速的关系分析气流处的压强变化；最后结合带电体的性质和电荷间的相互作用，依次分析颗粒物被吸引、排斥、再吸引的原因。
【解析】
1. 长度单位换算：因为$1\ μ m = 10^{-6}\ m$，所以$2.5\ μ m = 2.5×10^{-6}\ m$；
2. 流体压强分析：根据流体压强与流速的关系，流速越大的位置压强越小，气流外侧A处流速大，因此压强小，颗粒物被吸入净化器；
3. 第一次吸引的原因：带有负电荷的金属网能吸引颗粒物，是因为带电体能吸引轻小物体；
4. 排斥的原因：颗粒物接触金属网后，会带上与金属网同种的负电荷，同种电荷相互排斥，所以很快受到斥力；
5. 第二次吸引的原因：离开金属网后，颗粒物带负电，棉芯带正电，异种电荷相互吸引，因此被牢牢吸引。
【答案】
$2.5×10^{-6}$；小；带电体能吸引轻小物体；颗粒物带上与金属网同种电荷而相互排斥；异种电荷相互吸引
【知识点】
长度单位换算、流体压强与流速的关系、电荷间的相互作用
【点评】
本题结合PM2.5净化器的实际场景，将物理基础知识点与生活应用结合，考查学生对核心概念的掌握，难度适中，能体现物理知识的实用性。
【难度系数】
0.5
【解析】
1. 长度单位换算：因为$1\ μ m = 10^{-6}\ m$，所以$2.5\ μ m = 2.5×10^{-6}\ m$；
2. 流体压强分析：根据流体压强与流速的关系，流速越大的位置压强越小，气流外侧A处流速大，因此压强小，颗粒物被吸入净化器；
3. 第一次吸引的原因：带有负电荷的金属网能吸引颗粒物，是因为带电体能吸引轻小物体；
4. 排斥的原因：颗粒物接触金属网后，会带上与金属网同种的负电荷，同种电荷相互排斥，所以很快受到斥力；
5. 第二次吸引的原因：离开金属网后，颗粒物带负电，棉芯带正电，异种电荷相互吸引，因此被牢牢吸引。
【答案】
$2.5×10^{-6}$；小；带电体能吸引轻小物体；颗粒物带上与金属网同种电荷而相互排斥；异种电荷相互吸引
【知识点】
长度单位换算、流体压强与流速的关系、电荷间的相互作用
【点评】
本题结合PM2.5净化器的实际场景，将物理基础知识点与生活应用结合，考查学生对核心概念的掌握，难度适中，能体现物理知识的实用性。
【难度系数】
0.5
