18. (2025·扬州高邮二模)如图,小明探究了“影响压力作用效果因素”的实验。
(1) 在实验中,小明通过观察海绵的
(2) 为探究压力作用效果与压力大小是否有关,可选择图
(3) 如图丁所示,小明想探究压力的作用效果是否与受力面积有关,他将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块后,发现压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关,他在探究的过程中存在的问题是

]
(1) 在实验中,小明通过观察海绵的
凹陷程度
来反映压力的作用效果,这是初中物理实验中常用的一种科学研究方法,请你再举出一例用到此方法的实验:探究液体压强大小与什么因素有关(合理即可)
。(2) 为探究压力作用效果与压力大小是否有关,可选择图
甲、乙
进行比较。(3) 如图丁所示,小明想探究压力的作用效果是否与受力面积有关,他将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块后,发现压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关,他在探究的过程中存在的问题是
没有控制压力大小相同
。为完成这个实验的探究,不借助其他器材,请你设计一个实验方案:不用切肥皂,把肥皂竖放、平放、侧放,改变受力面积,观察海绵的凹陷程度
。]
答案
18.(1)凹陷程度 探究液体压强大小与什么因素有关(合理即可) (2)甲、乙 (3)没有控制压力大小相同 不用切肥皂,把肥皂竖放、平放、侧放,改变受力面积,观察海绵的凹陷程度
解析
【分析】
1. 第(1)问:压力作用效果无法直接观测,需通过海绵的凹陷程度间接反映,这是转换法。回忆初中物理实验,像探究液体压强时用U形管液面高度差反映压强大小,这类用转换法的实验都可作为例子。
2. 第(2)问:探究压力作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积相同、改变压力大小,甲、乙两图符合该控制条件,所以选这两个图对比。
3. 第(3)问:探究压力作用效果与受力面积的关系时,需控制压力大小相同。小明切开肥皂后,压力也随之改变,未控制压力相同,结论不可靠。正确方案是保持肥皂压力不变,通过改变放置方式(平放、侧放、竖放)改变受力面积,观察海绵凹陷程度。
【解析】
(1) 实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,该方法为转换法。采用转换法的实验例如:探究液体压强大小与什么因素有关(通过U形管液面高度差反映液体压强大小,合理即可)。
(2) 探究压力作用效果与压力大小的关系,需控制受力面积相同,改变压力大小,甲、乙两图满足此条件,因此选择甲、乙进行比较。
(3) 将肥皂竖直切开后,肥皂对海绵的压力发生改变,没有控制压力大小相同,所以得出的结论不科学。正确实验方案:不用切肥皂,把肥皂竖放、平放、侧放,改变受力面积,观察海绵的凹陷程度。
【答案】
(1) 凹陷程度;探究液体压强大小与什么因素有关(合理即可)
(2) 甲、乙
(3) 没有控制压力大小相同;不用切肥皂,把肥皂竖放、平放、侧放,改变受力面积,观察海绵的凹陷程度
【知识点】
转换法;压力作用效果的影响因素;控制变量法
【点评】
本题围绕影响压力作用效果的因素展开,核心考查转换法和控制变量法的应用,明确探究不同因素时的控制条件是解题关键,需避免因变量控制不当得出错误结论。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问:压力作用效果无法直接观测,需通过海绵的凹陷程度间接反映,这是转换法。回忆初中物理实验,像探究液体压强时用U形管液面高度差反映压强大小,这类用转换法的实验都可作为例子。
2. 第(2)问:探究压力作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积相同、改变压力大小,甲、乙两图符合该控制条件,所以选这两个图对比。
3. 第(3)问:探究压力作用效果与受力面积的关系时,需控制压力大小相同。小明切开肥皂后,压力也随之改变,未控制压力相同,结论不可靠。正确方案是保持肥皂压力不变,通过改变放置方式(平放、侧放、竖放)改变受力面积,观察海绵凹陷程度。
【解析】
(1) 实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,该方法为转换法。采用转换法的实验例如:探究液体压强大小与什么因素有关(通过U形管液面高度差反映液体压强大小,合理即可)。
(2) 探究压力作用效果与压力大小的关系,需控制受力面积相同,改变压力大小,甲、乙两图满足此条件,因此选择甲、乙进行比较。
(3) 将肥皂竖直切开后,肥皂对海绵的压力发生改变,没有控制压力大小相同,所以得出的结论不科学。正确实验方案:不用切肥皂,把肥皂竖放、平放、侧放,改变受力面积,观察海绵的凹陷程度。
【答案】
(1) 凹陷程度;探究液体压强大小与什么因素有关(合理即可)
(2) 甲、乙
(3) 没有控制压力大小相同;不用切肥皂,把肥皂竖放、平放、侧放,改变受力面积,观察海绵的凹陷程度
【知识点】
转换法;压力作用效果的影响因素;控制变量法
【点评】
本题围绕影响压力作用效果的因素展开,核心考查转换法和控制变量法的应用,明确探究不同因素时的控制条件是解题关键,需避免因变量控制不当得出错误结论。
【难度系数】
0.7
19. (2025·无锡新吴校级二模)为了研究液体内部压强的特点,小刚将两个完全相同的压强计进行了改进,当两探头置于空气中时,U形管液面相平,现将两探头分别放在甲、乙容器内密度分别为ρ₁和ρ₂的两种液体中,当两探头所处的深度相同时,U形管中的位置如图所示,左侧探头受到液体压强

>
(>/=/<)右侧探头受到液体压强。此时ρ₁>
(>/=/<)ρ₂,要使U形管中的液面再次相平,应减小
(增大/减小)甲容器中的探头在液体中的深度。答案
19.$> $ $> $ 减小
解析
>;>;减小
20. (2025·苏州姑苏一模)小刚准备了桶、吸盘、细绳(质量忽略不计)、玻璃板、细沙、砖块、石子这些器材来粗略测量大气压的值。
(1) 先将玻璃板固定在水平面上,再用力将吸盘紧压在玻璃上,这一步骤的目的是
(2) 将空桶用细绳挂在吸盘上,此时它们都处于静止状态(如图所示),吸盘受到的绳子拉力和吸盘受到的大气压力
(3) 选择将
(4) 细心的同学发现随着装的重物变多,吸盘向内收缩,导致测得的大气压的值

(1) 先将玻璃板固定在水平面上,再用力将吸盘紧压在玻璃上,这一步骤的目的是
排出吸盘内的空气
;测出此时吸盘的直径并算出面积记为S。(2) 将空桶用细绳挂在吸盘上,此时它们都处于静止状态(如图所示),吸盘受到的绳子拉力和吸盘受到的大气压力
不是
一对平衡力。(3) 选择将
细沙
逐步加入桶内,直到吸盘刚好脱落,测出此时桶和细沙
的总重力记为G,从而算出大气压的值。(4) 细心的同学发现随着装的重物变多,吸盘向内收缩,导致测得的大气压的值
变小
。答案
20.(1)排出吸盘内的空气 (2)不是 (3)细沙 桶和细沙 (4)变小
解析
【分析】
本题是利用自制器材粗略测量大气压的实验题,需结合实验原理、平衡力条件、实验操作细节及误差分析逐一分析:
1. 第(1)问:测量大气压的核心是利用内外气压差,将吸盘紧压在玻璃上,目的是排出内部空气,使吸盘内部接近真空,确保外界大气压能对吸盘产生有效的压力作用。
2. 第(2)问:判断平衡力需满足“作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线”四个条件。空桶静止时,吸盘除了受到向上的大气压力和向下的绳子拉力,还受到玻璃板对它的支持力,因此这两个力大小不相等,不满足平衡力的条件。
3. 第(3)问:为精准控制吸盘脱落的临界点,应选择质量小、可逐步添加的细沙;当吸盘刚好脱落时,大气压力与桶和细沙的总重力平衡,因此需要测量桶和细沙的总重力G,再结合吸盘面积S计算大气压。
4. 第(4)问:吸盘向内收缩后,与玻璃板的实际接触面积小于初始计算的面积S,根据公式$ p=\frac{G}{S} $,计算时S偏大,会导致测得的大气压值偏小。
【解析】
(1) 将吸盘紧压在玻璃上,可排出吸盘内的空气,使吸盘内部气压远小于外界大气压,保证外界大气压能将吸盘压在玻璃板上。
(2) 平衡力的成立条件是作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反且在同一直线上。空桶静止时,吸盘受到向上的大气压力、向下的绳子拉力,同时玻璃板对吸盘有向上的支持力,因此绳子拉力与大气压力大小不相等,不是一对平衡力。
(3) 细沙质量较小,可逐步添加,能更精准地找到吸盘刚好脱落的临界点;当吸盘刚好脱落时,大气压力与桶和细沙的总重力大小相等,因此需测出此时桶和细沙的总重力G,再通过$ p=\frac{G}{S} $计算大气压的值。
(4) 吸盘向内收缩后,与玻璃板的实际接触面积小于初始测得的面积S,计算大气压时仍使用原面积S,由$ p=\frac{G}{S} $可知,S偏大,测得的大气压值会变小。
【答案】
(1) 排出吸盘内的空气
(2) 不是
(3) 细沙;桶和细沙
(4) 变小
【知识点】
大气压的测量;平衡力的判断;实验误差分析
【点评】
本题通过生活化器材测量大气压,将大气压的应用、平衡力判断与实验操作结合,注重对实验原理和细节的考查,需结合受力分析和实验逻辑完成解答,培养了学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.6
本题是利用自制器材粗略测量大气压的实验题,需结合实验原理、平衡力条件、实验操作细节及误差分析逐一分析:
1. 第(1)问:测量大气压的核心是利用内外气压差,将吸盘紧压在玻璃上,目的是排出内部空气,使吸盘内部接近真空,确保外界大气压能对吸盘产生有效的压力作用。
2. 第(2)问:判断平衡力需满足“作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线”四个条件。空桶静止时,吸盘除了受到向上的大气压力和向下的绳子拉力,还受到玻璃板对它的支持力,因此这两个力大小不相等,不满足平衡力的条件。
3. 第(3)问:为精准控制吸盘脱落的临界点,应选择质量小、可逐步添加的细沙;当吸盘刚好脱落时,大气压力与桶和细沙的总重力平衡,因此需要测量桶和细沙的总重力G,再结合吸盘面积S计算大气压。
4. 第(4)问:吸盘向内收缩后,与玻璃板的实际接触面积小于初始计算的面积S,根据公式$ p=\frac{G}{S} $,计算时S偏大,会导致测得的大气压值偏小。
【解析】
(1) 将吸盘紧压在玻璃上,可排出吸盘内的空气,使吸盘内部气压远小于外界大气压,保证外界大气压能将吸盘压在玻璃板上。
(2) 平衡力的成立条件是作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反且在同一直线上。空桶静止时,吸盘受到向上的大气压力、向下的绳子拉力,同时玻璃板对吸盘有向上的支持力,因此绳子拉力与大气压力大小不相等,不是一对平衡力。
(3) 细沙质量较小,可逐步添加,能更精准地找到吸盘刚好脱落的临界点;当吸盘刚好脱落时,大气压力与桶和细沙的总重力大小相等,因此需测出此时桶和细沙的总重力G,再通过$ p=\frac{G}{S} $计算大气压的值。
(4) 吸盘向内收缩后,与玻璃板的实际接触面积小于初始测得的面积S,计算大气压时仍使用原面积S,由$ p=\frac{G}{S} $可知,S偏大,测得的大气压值会变小。
【答案】
(1) 排出吸盘内的空气
(2) 不是
(3) 细沙;桶和细沙
(4) 变小
【知识点】
大气压的测量;平衡力的判断;实验误差分析
【点评】
本题通过生活化器材测量大气压,将大气压的应用、平衡力判断与实验操作结合,注重对实验原理和细节的考查,需结合受力分析和实验逻辑完成解答,培养了学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.6
21. 小强双脚站立在一块放在水平沙地的木板上,鞋底与木板完全接触。已知木板重200N,木板底面积是0.5m²,每只鞋底面积为250cm²,他站立时对木板的压强是1.2×10⁴Pa,g取10N/kg,求:
(1) 小强站立在木板上时对木板产生的压力。
(2) 小强的质量。
(3) 沙地承受的压强。
(1) 小强站立在木板上时对木板产生的压力。
(2) 小强的质量。
(3) 沙地承受的压强。
答案
21.(1)小强站立在木板上时对木板产生的压力$F = pS = 1.2 × 10^{4} Pa × 2 × 250 × 10^{-4} m^{2} = 600 N$ (2)小强的重力$G_{人}= F = 600 N$,则小强的质量$m_{人}= \frac{G_{人}}{g} = \frac{600 N}{10 N/kg} = 60 kg$ (3)沙地受到的压力$F' = G_{人} + G_{板}= 600 N + 200 N = 800 N$,沙地承受的压强$p' = \frac{F'}{S_{板}} = \frac{800 N}{0.5 m^{2}} = 1.6 × 10^{3} Pa$
解析
【分析】
(1)求小强对木板的压力,已知站立时对木板的压强和受力面积(两只鞋底的总面积),根据压强公式$p=\frac{F}{S}$的变形公式$F=pS$即可计算出压力;
(2)小强站立在水平木板上,对木板的压力等于自身重力,再根据重力公式$G=mg$的变形公式$m=\frac{G}{g}$计算小强的质量;
(3)沙地承受的压力是小强的重力与木板重力之和,沙地的受力面积是木板的底面积,再利用压强公式$p=\frac{F}{S}$计算沙地承受的压强。
【解析】
(1) 小强站立时与木板的接触面积:
$S_{人}=2×250×10^{-4}m^{2}=0.05m^{2}$
根据$p=\frac{F}{S}$可得,小强对木板产生的压力:
$F = pS_{人}= 1.2 × 10^{4} Pa × 0.05m^{2} = 600 N$
(2) 因小强站立在水平木板上,对木板的压力等于自身重力,即$G_{人}= F = 600 N$
根据$G=mg$可得,小强的质量:
$m_{人}= \frac{G_{人}}{g} = \frac{600 N}{10 N/kg} = 60 kg$
(3) 沙地承受的总压力:
$F' = G_{人} + G_{板}= 600 N + 200 N = 800 N$
沙地承受的压强:
$p' = \frac{F'}{S_{板}} = \frac{800 N}{0.5 m^{2}} = 1.6 × 10^{3} Pa$
【答案】
(1) $\boldsymbol{600N}$
(2) $\boldsymbol{60kg}$
(3) $\boldsymbol{1.6×10^{3}Pa}$
【知识点】
压强公式的应用、重力的计算、压力与重力的关系
【点评】
本题是压强的综合计算题,解题的关键是准确判断不同情况下的受力面积和压力大小,注意单位换算的正确性,属于基础题型,考查了对压强、重力相关公式的掌握和应用。
【难度系数】
0.7
(1)求小强对木板的压力,已知站立时对木板的压强和受力面积(两只鞋底的总面积),根据压强公式$p=\frac{F}{S}$的变形公式$F=pS$即可计算出压力;
(2)小强站立在水平木板上,对木板的压力等于自身重力,再根据重力公式$G=mg$的变形公式$m=\frac{G}{g}$计算小强的质量;
(3)沙地承受的压力是小强的重力与木板重力之和,沙地的受力面积是木板的底面积,再利用压强公式$p=\frac{F}{S}$计算沙地承受的压强。
【解析】
(1) 小强站立时与木板的接触面积:
$S_{人}=2×250×10^{-4}m^{2}=0.05m^{2}$
根据$p=\frac{F}{S}$可得,小强对木板产生的压力:
$F = pS_{人}= 1.2 × 10^{4} Pa × 0.05m^{2} = 600 N$
(2) 因小强站立在水平木板上,对木板的压力等于自身重力,即$G_{人}= F = 600 N$
根据$G=mg$可得,小强的质量:
$m_{人}= \frac{G_{人}}{g} = \frac{600 N}{10 N/kg} = 60 kg$
(3) 沙地承受的总压力:
$F' = G_{人} + G_{板}= 600 N + 200 N = 800 N$
沙地承受的压强:
$p' = \frac{F'}{S_{板}} = \frac{800 N}{0.5 m^{2}} = 1.6 × 10^{3} Pa$
【答案】
(1) $\boldsymbol{600N}$
(2) $\boldsymbol{60kg}$
(3) $\boldsymbol{1.6×10^{3}Pa}$
【知识点】
压强公式的应用、重力的计算、压力与重力的关系
【点评】
本题是压强的综合计算题,解题的关键是准确判断不同情况下的受力面积和压力大小,注意单位换算的正确性,属于基础题型,考查了对压强、重力相关公式的掌握和应用。
【难度系数】
0.7
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