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3. (安徽中考)如图 9 - 2 所示，为了探究液体压强与哪些因素有关，取一个空的透明塑料瓶，在瓶口扎上橡皮膜，将塑料瓶浸在液体中，橡皮膜向瓶内凹进得越多，表明液体的压强越大。
(1) 将塑料瓶竖直地浸入水中，第一次瓶口朝上(甲)，第二次瓶口朝下(乙)，两次塑料瓶在水里的位置相同。观察到乙中的橡皮膜凹进得更多，则可得到实验结论：同种液体中，
(2) 若用体积相同的酒精($\rho_{酒精} ＜ \rho_{水}$)进行实验(丙)，塑料瓶在酒精里的位置与乙相同，则
(1) 将塑料瓶竖直地浸入水中，第一次瓶口朝上(甲)，第二次瓶口朝下(乙)，两次塑料瓶在水里的位置相同。观察到乙中的橡皮膜凹进得更多，则可得到实验结论：同种液体中，
深度越深
，液体的压强越大。(2) 若用体积相同的酒精($\rho_{酒精} ＜ \rho_{水}$)进行实验(丙)，塑料瓶在酒精里的位置与乙相同，则
乙
(选填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹进得更多。答案
3. （1）深度越深 （2）乙
解析
【分析】
（1）第一问中，甲、乙实验采用同种液体水，塑料瓶在水中位置相同，乙中瓶口朝下时橡皮膜的浸入深度比甲更深，且乙的橡皮膜凹进程度更大，说明需探究同种液体中深度对压强的影响，思路是控制液体密度相同，改变深度，通过橡皮膜凹陷程度判断压强大小。
（2）第二问中，乙、丙实验橡皮膜深度相同，液体密度不同，水的密度大于酒精，根据液体压强规律，深度相同时密度越大压强越大，所以要比较密度对压强的影响，控制深度不变分析压强大小。
【解析】
（1）甲、乙两次实验，液体种类相同均为水，塑料瓶在水中位置相同，乙中橡皮膜浸入水中的深度比甲更深，且乙的橡皮膜凹进程度更大，因此可得结论：同种液体中，深度越深，液体的压强越大。
（2）乙和丙中橡皮膜所处深度相同，已知$\rho_{水}＞\rho_{酒精}$，根据液体压强公式$p=\rho gh$，在深度$h$相同时，液体密度$\rho$越大，压强$p$越大，所以乙中水对橡皮膜的压强大，橡皮膜凹进得更多。
【答案】
（1）深度越深
（2）乙
【知识点】
液体压强的影响因素；控制变量法
【点评】
本题运用控制变量法探究液体压强与深度、液体密度的关系，通过橡皮膜凹陷程度反映液体压强大小，体现转换法的应用，需熟练掌握液体压强规律并结合控制变量法分析实验现象。
【难度系数】
0.8
（1）第一问中，甲、乙实验采用同种液体水，塑料瓶在水中位置相同，乙中瓶口朝下时橡皮膜的浸入深度比甲更深，且乙的橡皮膜凹进程度更大，说明需探究同种液体中深度对压强的影响，思路是控制液体密度相同，改变深度，通过橡皮膜凹陷程度判断压强大小。
（2）第二问中，乙、丙实验橡皮膜深度相同，液体密度不同，水的密度大于酒精，根据液体压强规律，深度相同时密度越大压强越大，所以要比较密度对压强的影响，控制深度不变分析压强大小。
【解析】
（1）甲、乙两次实验，液体种类相同均为水，塑料瓶在水中位置相同，乙中橡皮膜浸入水中的深度比甲更深，且乙的橡皮膜凹进程度更大，因此可得结论：同种液体中，深度越深，液体的压强越大。
（2）乙和丙中橡皮膜所处深度相同，已知$\rho_{水}＞\rho_{酒精}$，根据液体压强公式$p=\rho gh$，在深度$h$相同时，液体密度$\rho$越大，压强$p$越大，所以乙中水对橡皮膜的压强大，橡皮膜凹进得更多。
【答案】
（1）深度越深
（2）乙
【知识点】
液体压强的影响因素；控制变量法
【点评】
本题运用控制变量法探究液体压强与深度、液体密度的关系，通过橡皮膜凹陷程度反映液体压强大小，体现转换法的应用，需熟练掌握液体压强规律并结合控制变量法分析实验现象。
【难度系数】
0.8
4. （青海中考）在铁桶内放入少量的水，用火加热，沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水，铁桶就变扁了。请用我们学过的物理知识解释这一现象。
答案
4. 铁桶内放少量的水，用火加热，水沸腾时，大量的水变成水蒸气；然后把桶口堵住，再浇上冷水，由于桶内水蒸气遇冷液化，同时桶内空气遇冷收缩，因此铁桶内的气压减小，桶内的压强小于外界大气压，在大气压的作用下，铁桶被压扁了。
解析
【分析】
要解释铁桶变扁的现象，需按以下思路逐步分析：首先，加热铁桶内的水时，水沸腾会产生大量水蒸气，此时桶内充满水蒸气和空气；接着，堵住桶口并浇冷水后，桶内的水蒸气遇冷会液化，同时桶内空气遇冷收缩，这会导致桶内气体量减少、气压降低；最后，当桶内气压小于外界大气压时，在大气压的作用下，铁桶就会发生形变被压扁。核心是理清气压变化的因果关系，明确是内外气压差导致了铁桶的形变。
【解析】
铁桶内放入少量的水，用火加热，水沸腾时，大量的水变成水蒸气；然后把桶口堵住，再浇上冷水，由于桶内水蒸气遇冷液化，同时桶内空气遇冷收缩，因此铁桶内的气压减小，桶内的压强小于外界大气压，在大气压的作用下，铁桶被压扁了。
【答案】
铁桶内放少量的水，用火加热，水沸腾时，大量的水变成水蒸气；然后把桶口堵住，再浇上冷水，由于桶内水蒸气遇冷液化，同时桶内空气遇冷收缩，因此铁桶内的气压减小，桶内的压强小于外界大气压，在大气压的作用下，铁桶被压扁了。
【知识点】
1. 大气压强的应用
2. 液化现象
【点评】
本题结合生活中的常见现象，考查大气压强与物态变化的综合应用，要求学生能将物理知识与实际现象结合，清晰分析过程中气压变化的原因，体现了物理知识来源于生活、应用于生活的特点，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
要解释铁桶变扁的现象，需按以下思路逐步分析：首先，加热铁桶内的水时，水沸腾会产生大量水蒸气，此时桶内充满水蒸气和空气；接着，堵住桶口并浇冷水后，桶内的水蒸气遇冷会液化，同时桶内空气遇冷收缩，这会导致桶内气体量减少、气压降低；最后，当桶内气压小于外界大气压时，在大气压的作用下，铁桶就会发生形变被压扁。核心是理清气压变化的因果关系，明确是内外气压差导致了铁桶的形变。
【解析】
铁桶内放入少量的水，用火加热，水沸腾时，大量的水变成水蒸气；然后把桶口堵住，再浇上冷水，由于桶内水蒸气遇冷液化，同时桶内空气遇冷收缩，因此铁桶内的气压减小，桶内的压强小于外界大气压，在大气压的作用下，铁桶被压扁了。
【答案】
铁桶内放少量的水，用火加热，水沸腾时，大量的水变成水蒸气；然后把桶口堵住，再浇上冷水，由于桶内水蒸气遇冷液化，同时桶内空气遇冷收缩，因此铁桶内的气压减小，桶内的压强小于外界大气压，在大气压的作用下，铁桶被压扁了。
【知识点】
1. 大气压强的应用
2. 液化现象
【点评】
本题结合生活中的常见现象，考查大气压强与物态变化的综合应用，要求学生能将物理知识与实际现象结合，清晰分析过程中气压变化的原因，体现了物理知识来源于生活、应用于生活的特点，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
5. （新疆中考改编）一平底、平口的圆柱形青花瓷笔筒放在水平桌面上，笔筒高度为 $0.11\ \mathrm{m}$，筒内深度为 $0.10\ \mathrm{m}$。笔筒开口向上放置时，笔筒对桌面产生的压强为 $8.1 × 10^{2}\ \mathrm{Pa}$，笔筒开口向下放置时笔筒对桌面产生的压强为 $4.05 × 10^{3}\ \mathrm{Pa}$。$g$ 取 $10\ \mathrm{N/kg}$。
(1) 求笔筒内注满水时，水对笔筒底部产生的压强。
(2) 求笔筒开口向上和开口向下放置时，笔筒与桌面的接触面积之比。
(3) 求青花瓷笔筒材质的密度。
(1) 求笔筒内注满水时，水对笔筒底部产生的压强。
(2) 求笔筒开口向上和开口向下放置时，笔筒与桌面的接触面积之比。
(3) 求青花瓷笔筒材质的密度。
答案
5. 解（1）因为笔筒中水的深度为 0.1 m，所以压强
$p=ρ_{水}gh_{深}=1×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.1m=1×10^{3}Pa$。
（2）由题知，笔筒开口向上和开口向下放置压力相等，故有
$p_{向上}S_{筒底}=p_{向下}S_{筒口}$，
可得$S_{筒底}:S_{筒口}=5:1$。
（3）笔筒的质量
$m=\frac {G}{g}=\frac {p_{向上}S_{筒底}}{g}$，
笔筒的体积
$V=V_{总}-V_{空}=S_{筒底}h_{高}-(S_{筒底}-S_{筒口})h_{深}=S_{筒底}h_{高}-\frac {4}{5}S_{筒底}h_{深}$，
笔筒的密度
$ρ=\frac {m}{V}=\frac {\frac {p_{向上}S_{筒底}}{g}}{S_{筒底}h_{高}-\frac {4}{5}S_{筒底}h_{深}}=\frac {p_{向上}}{g(h_{高}-\frac {4}{5}h_{深})}=\frac {8.1×10^{2}Pa}{10N/kg×(0.11m-\frac {4}{5}×0.1m)}=2.7×10^{3}kg/m^{3}$。
$p=ρ_{水}gh_{深}=1×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.1m=1×10^{3}Pa$。
（2）由题知，笔筒开口向上和开口向下放置压力相等，故有
$p_{向上}S_{筒底}=p_{向下}S_{筒口}$，
可得$S_{筒底}:S_{筒口}=5:1$。
（3）笔筒的质量
$m=\frac {G}{g}=\frac {p_{向上}S_{筒底}}{g}$，
笔筒的体积
$V=V_{总}-V_{空}=S_{筒底}h_{高}-(S_{筒底}-S_{筒口})h_{深}=S_{筒底}h_{高}-\frac {4}{5}S_{筒底}h_{深}$，
笔筒的密度
$ρ=\frac {m}{V}=\frac {\frac {p_{向上}S_{筒底}}{g}}{S_{筒底}h_{高}-\frac {4}{5}S_{筒底}h_{深}}=\frac {p_{向上}}{g(h_{高}-\frac {4}{5}h_{深})}=\frac {8.1×10^{2}Pa}{10N/kg×(0.11m-\frac {4}{5}×0.1m)}=2.7×10^{3}kg/m^{3}$。
解析
【分析】
1. 第(1)问：水对笔筒底部的压强属于液体压强，直接运用液体压强公式$p=\rho gh$即可求解，关键是确定水的深度为筒内深度$0.10\ \mathrm{m}$。
2. 第(2)问：笔筒开口向上和向下放置时，对桌面的压力均等于笔筒自身重力，压力大小相等。根据固体压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得到$F=pS$，结合压力相等的关系，就能求出接触面积之比。
3. 第(3)问：先通过开口向上时的压强和底面积求出笔筒重力，进而得到质量；再用笔筒总体积减去空心部分体积得到材质体积，空心部分横截面积为底面积与开口面积之差，结合第(2)问的面积比计算；最后利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$求出材质密度，计算中底面积可约去简化运算。
【解析】
(1) 已知筒内水的深度$h_{深}=0.10\ \mathrm{m}$，根据液体压强公式：
$p=\rho_{水}gh_{深}=1×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}×10\ \mathrm{N/kg}×0.10\ \mathrm{m}=1×10^{3}\ \mathrm{Pa}$
(2) 笔筒开口向上和向下放置时，对桌面的压力均等于笔筒重力$G$，即$F_{向上}=F_{向下}=G$。
由$p=\frac{F}{S}$可得$F=pS$，因此$p_{向上}S_{筒底}=p_{向下}S_{筒口}$，则接触面积之比：
$\frac{S_{筒底}}{S_{筒口}}=\frac{p_{向下}}{p_{向上}}=\frac{4.05×10^{3}\ \mathrm{Pa}}{8.1×10^{2}\ \mathrm{Pa}}=\frac{5}{1}$
(3) ① 求笔筒质量：
由$p_{向上}=\frac{G}{S_{筒底}}$得$G=p_{向上}S_{筒底}$，根据$G=mg$，则笔筒质量$m=\frac{G}{g}=\frac{p_{向上}S_{筒底}}{g}$。
② 求笔筒材质体积：
笔筒总体积$V_{总}=S_{筒底}h_{高}$，空心部分体积$V_{空}=(S_{筒底}-S_{筒口})h_{深}$，由(2)知$S_{筒口}=\frac{1}{5}S_{筒底}$，代入得：
$V_{空}=(S_{筒底}-\frac{1}{5}S_{筒底})h_{深}=\frac{4}{5}S_{筒底}h_{深}$
材质体积$V=V_{总}-V_{空}=S_{筒底}h_{高}-\frac{4}{5}S_{筒底}h_{深}$。
③ 求材质密度：
将$m$和$V$代入密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，约去$S_{筒底}$得：
$\rho=\frac{\frac{p_{向上}S_{筒底}}{g}}{S_{筒底}h_{高}-\frac{4}{5}S_{筒底}h_{深}}=\frac{p_{向上}}{g(h_{高}-\frac{4}{5}h_{深})}$
代入数据：
$\rho=\frac{8.1×10^{2}\ \mathrm{Pa}}{10\ \mathrm{N/kg}×(0.11\ \mathrm{m}-\frac{4}{5}×0.10\ \mathrm{m})}=2.7×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$
【答案】
(1) $1×10^{3}\ \mathrm{Pa}$
(2) $5:1$
(3) $2.7×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$
【知识点】
液体压强计算、固体压强计算、密度计算
【点评】
本题是液体压强、固体压强与密度的综合应用题，需准确区分液固压强计算方法，明确不同放置方式下的压力特点，掌握空心物体体积计算技巧，对学生的公式运用和综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
1. 第(1)问：水对笔筒底部的压强属于液体压强，直接运用液体压强公式$p=\rho gh$即可求解，关键是确定水的深度为筒内深度$0.10\ \mathrm{m}$。
2. 第(2)问：笔筒开口向上和向下放置时，对桌面的压力均等于笔筒自身重力，压力大小相等。根据固体压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得到$F=pS$，结合压力相等的关系，就能求出接触面积之比。
3. 第(3)问：先通过开口向上时的压强和底面积求出笔筒重力，进而得到质量；再用笔筒总体积减去空心部分体积得到材质体积，空心部分横截面积为底面积与开口面积之差，结合第(2)问的面积比计算；最后利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$求出材质密度，计算中底面积可约去简化运算。
【解析】
(1) 已知筒内水的深度$h_{深}=0.10\ \mathrm{m}$，根据液体压强公式：
$p=\rho_{水}gh_{深}=1×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}×10\ \mathrm{N/kg}×0.10\ \mathrm{m}=1×10^{3}\ \mathrm{Pa}$
(2) 笔筒开口向上和向下放置时，对桌面的压力均等于笔筒重力$G$，即$F_{向上}=F_{向下}=G$。
由$p=\frac{F}{S}$可得$F=pS$，因此$p_{向上}S_{筒底}=p_{向下}S_{筒口}$，则接触面积之比：
$\frac{S_{筒底}}{S_{筒口}}=\frac{p_{向下}}{p_{向上}}=\frac{4.05×10^{3}\ \mathrm{Pa}}{8.1×10^{2}\ \mathrm{Pa}}=\frac{5}{1}$
(3) ① 求笔筒质量：
由$p_{向上}=\frac{G}{S_{筒底}}$得$G=p_{向上}S_{筒底}$，根据$G=mg$，则笔筒质量$m=\frac{G}{g}=\frac{p_{向上}S_{筒底}}{g}$。
② 求笔筒材质体积：
笔筒总体积$V_{总}=S_{筒底}h_{高}$，空心部分体积$V_{空}=(S_{筒底}-S_{筒口})h_{深}$，由(2)知$S_{筒口}=\frac{1}{5}S_{筒底}$，代入得：
$V_{空}=(S_{筒底}-\frac{1}{5}S_{筒底})h_{深}=\frac{4}{5}S_{筒底}h_{深}$
材质体积$V=V_{总}-V_{空}=S_{筒底}h_{高}-\frac{4}{5}S_{筒底}h_{深}$。
③ 求材质密度：
将$m$和$V$代入密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，约去$S_{筒底}$得：
$\rho=\frac{\frac{p_{向上}S_{筒底}}{g}}{S_{筒底}h_{高}-\frac{4}{5}S_{筒底}h_{深}}=\frac{p_{向上}}{g(h_{高}-\frac{4}{5}h_{深})}$
代入数据：
$\rho=\frac{8.1×10^{2}\ \mathrm{Pa}}{10\ \mathrm{N/kg}×(0.11\ \mathrm{m}-\frac{4}{5}×0.10\ \mathrm{m})}=2.7×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$
【答案】
(1) $1×10^{3}\ \mathrm{Pa}$
(2) $5:1$
(3) $2.7×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$
【知识点】
液体压强计算、固体压强计算、密度计算
【点评】
本题是液体压强、固体压强与密度的综合应用题，需准确区分液固压强计算方法，明确不同放置方式下的压力特点，掌握空心物体体积计算技巧，对学生的公式运用和综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
