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9.小贵同学在家洗碗，将沉在洗碗池的碗洗干净后放在水面漂浮，洗碗池里的水量不发生变化（如图）。若碗沉底时，碗受到的浮力为$F_1$，水对池底的压强为$p_1$；碗漂浮时，碗受到的浮力为$F_2$，水对池底的压强为$p_2$，则$F_1$
＜
$F_2$，$p_1$ ＜
$p_2$。（均选填“＞”“＜”或“=”）答案
9.＜ ＜
解析
【分析】
要解决这个问题，需分两步分析：第一步利用物体浮沉条件比较碗沉底和漂浮时的浮力大小；第二步结合阿基米德原理分析排开液体体积的变化，进而得到水面高度的变化，再根据液体压强公式判断水对池底的压强大小。
首先，碗沉底时，根据浮沉规律，沉底物体的浮力小于自身重力；碗漂浮时，根据漂浮规律，浮力等于自身重力，由此可比较浮力大小。
其次，水对池底的压强由液体压强公式决定，需先判断水面高度的变化：根据阿基米德原理，浮力越大，排开液体的体积越大，结合两次浮力的大小关系，可判断排开体积的变化，进而得到水面高度的变化，最终比较压强。
【解析】
1. 比较浮力大小：
碗沉底时，处于下沉状态，根据物体浮沉条件，下沉物体所受浮力小于自身重力，即 $ F_1 ＜ G $（$ G $ 为碗的重力）；
碗漂浮时，根据漂浮条件，漂浮物体所受浮力等于自身重力，即 $ F_2 = G $；
因此可得 $ F_1 ＜ F_2 $。
2. 比较水对池底的压强：
根据阿基米德原理 $ F_{浮} = \rho_{水}gV_{排} $，变形得排开液体的体积 $ V_{排} = \frac{F_{浮}}{\rho_{水}g} $；
因为 $ F_1 ＜ F_2 $，水的密度 $ \rho_{水} $ 和 $ g $ 不变，所以 $ V_{排1} ＜ V_{排2} $，即碗沉底时排开水的体积更小，漂浮时排开的体积更大；
洗碗池的水量不变，排开体积越大，水面高度 $ h $ 越高，因此 $ h_1 ＜ h_2 $；
根据液体压强公式 $ p = \rho_{水}gh $，$ \rho_{水} $ 和 $ g $ 不变，$ h $ 越大压强越大，所以 $ p_1 ＜ p_2 $。
【答案】
＜ ＜
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强
【点评】
本题结合生活场景考查浮力与液体压强的综合应用，核心是利用浮沉条件和阿基米德原理分析排开体积的变化，进而推导水面高度和压强的变化，需学生掌握相关规律的应用，难度适中。
【难度系数】
0.4
要解决这个问题，需分两步分析：第一步利用物体浮沉条件比较碗沉底和漂浮时的浮力大小；第二步结合阿基米德原理分析排开液体体积的变化，进而得到水面高度的变化，再根据液体压强公式判断水对池底的压强大小。
首先，碗沉底时，根据浮沉规律，沉底物体的浮力小于自身重力；碗漂浮时，根据漂浮规律，浮力等于自身重力，由此可比较浮力大小。
其次，水对池底的压强由液体压强公式决定，需先判断水面高度的变化：根据阿基米德原理，浮力越大，排开液体的体积越大，结合两次浮力的大小关系，可判断排开体积的变化，进而得到水面高度的变化，最终比较压强。
【解析】
1. 比较浮力大小：
碗沉底时，处于下沉状态，根据物体浮沉条件，下沉物体所受浮力小于自身重力，即 $ F_1 ＜ G $（$ G $ 为碗的重力）；
碗漂浮时，根据漂浮条件，漂浮物体所受浮力等于自身重力，即 $ F_2 = G $；
因此可得 $ F_1 ＜ F_2 $。
2. 比较水对池底的压强：
根据阿基米德原理 $ F_{浮} = \rho_{水}gV_{排} $，变形得排开液体的体积 $ V_{排} = \frac{F_{浮}}{\rho_{水}g} $；
因为 $ F_1 ＜ F_2 $，水的密度 $ \rho_{水} $ 和 $ g $ 不变，所以 $ V_{排1} ＜ V_{排2} $，即碗沉底时排开水的体积更小，漂浮时排开的体积更大；
洗碗池的水量不变，排开体积越大，水面高度 $ h $ 越高，因此 $ h_1 ＜ h_2 $；
根据液体压强公式 $ p = \rho_{水}gh $，$ \rho_{水} $ 和 $ g $ 不变，$ h $ 越大压强越大，所以 $ p_1 ＜ p_2 $。
【答案】
＜ ＜
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强
【点评】
本题结合生活场景考查浮力与液体压强的综合应用，核心是利用浮沉条件和阿基米德原理分析排开体积的变化，进而推导水面高度和压强的变化，需学生掌握相关规律的应用，难度适中。
【难度系数】
0.4
三、简答题
10. 中医常用“拔火罐”治疗风湿等病症。“拔火罐”时用镊子夹酒精棉球点燃放入广口瓶中，过一会儿抽出，将瓶口扣在病痛的位置上，广口瓶就会牢牢吸在皮肤上，这是为什么？
10. 中医常用“拔火罐”治疗风湿等病症。“拔火罐”时用镊子夹酒精棉球点燃放入广口瓶中，过一会儿抽出，将瓶口扣在病痛的位置上，广口瓶就会牢牢吸在皮肤上，这是为什么？
答案
10.广口瓶中的空气受热膨胀，大部分气体被挤出瓶外，使瓶内的气压减小，外界大气压强大于瓶内气体压强，广口瓶就被牢牢地吸在皮肤上了。
解析
【分析】
要解释拔火罐的原理，需按操作过程分析瓶内气压变化：首先，点燃酒精棉球放入广口瓶时，瓶内空气受热；抽出棉球扣在皮肤上后，瓶内空气温度会逐渐降低，进而影响瓶内气压，结合外界大气压的作用即可得出结论。
【解析】
酒精棉球在广口瓶内燃烧，使瓶内空气受热膨胀，大部分气体被挤出瓶外；随后将瓶口扣在皮肤上，瓶内空气温度逐渐下降，瓶内气体压强随之减小，此时外界大气压强远大于瓶内气体压强，在外界大气压的作用下，广口瓶就牢牢吸附在皮肤上了。
【答案】
广口瓶中的空气受热膨胀，大部分气体被挤出瓶外，使瓶内的气压减小，外界大气压强大于瓶内气体压强，广口瓶就被牢牢地吸在皮肤上了。
【知识点】
大气压强、气体压强与温度的关系
【点评】
本题结合生活实例考查大气压强的应用，将物理知识与生活实际结合，难度适中，能帮助学生理解大气压强的存在及实际应用。
【难度系数】
0.6
要解释拔火罐的原理，需按操作过程分析瓶内气压变化：首先，点燃酒精棉球放入广口瓶时，瓶内空气受热；抽出棉球扣在皮肤上后，瓶内空气温度会逐渐降低，进而影响瓶内气压，结合外界大气压的作用即可得出结论。
【解析】
酒精棉球在广口瓶内燃烧，使瓶内空气受热膨胀，大部分气体被挤出瓶外；随后将瓶口扣在皮肤上，瓶内空气温度逐渐下降，瓶内气体压强随之减小，此时外界大气压强远大于瓶内气体压强，在外界大气压的作用下，广口瓶就牢牢吸附在皮肤上了。
【答案】
广口瓶中的空气受热膨胀，大部分气体被挤出瓶外，使瓶内的气压减小，外界大气压强大于瓶内气体压强，广口瓶就被牢牢地吸在皮肤上了。
【知识点】
大气压强、气体压强与温度的关系
【点评】
本题结合生活实例考查大气压强的应用，将物理知识与生活实际结合，难度适中，能帮助学生理解大气压强的存在及实际应用。
【难度系数】
0.6
四、综合应用题
11. 一个空玻璃杯放置在水平桌面上，它的底面积为0.01 m²，它对桌面的压强为200 Pa。
(1)求玻璃杯的重力大小。
(2)在玻璃杯中装入1 kg水后，水对杯底的压强为900 Pa，求水的深度；并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图a、b、c的哪一种。($\rho_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，g取10 N/kg，杯壁的厚度忽略不计)
11. 一个空玻璃杯放置在水平桌面上，它的底面积为0.01 m²，它对桌面的压强为200 Pa。
(1)求玻璃杯的重力大小。
(2)在玻璃杯中装入1 kg水后，水对杯底的压强为900 Pa，求水的深度；并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图a、b、c的哪一种。($\rho_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，g取10 N/kg，杯壁的厚度忽略不计)
答案
11.解:(1)由 $p=\frac{F}{S}$ 得,玻璃杯的重力 $G=F=pS=200\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=2\ \mathrm{N}$。
(2)由 $p=\rho gh$ 得,水的深度 $h=\frac{p_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{900\ \mathrm{Pa}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=0.09\ \mathrm{m}$。假设杯壁是竖直的,装入1 kg水后,杯中水的深度 $H=\frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}S}=\frac{1\ \mathrm{kg}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.01\ \mathrm{m}^2}=0.1\ \mathrm{m}$。因为 $H＞h$,所以玻璃杯的形状应是上宽下窄,大致形状如图a。
(2)由 $p=\rho gh$ 得,水的深度 $h=\frac{p_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{900\ \mathrm{Pa}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=0.09\ \mathrm{m}$。假设杯壁是竖直的,装入1 kg水后,杯中水的深度 $H=\frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}S}=\frac{1\ \mathrm{kg}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.01\ \mathrm{m}^2}=0.1\ \mathrm{m}$。因为 $H＞h$,所以玻璃杯的形状应是上宽下窄,大致形状如图a。
解析
【分析】
解决本题需分两步分析：
1. 第一问：空玻璃杯放在水平桌面时，对桌面的压力等于自身重力，利用固体压强公式$p=\frac{F}{S}$，变形后可通过压强和底面积求出重力。
2. 第二问：先根据液体压强公式$p=\rho gh$计算水的实际深度；再假设杯壁竖直，计算装入1kg水时的理论深度，对比实际深度与理论深度的大小，判断杯子形状：若实际深度小于理论深度，说明杯子上宽下窄，据此确定形状。
【解析】
(1) 空玻璃杯对水平桌面的压力等于其重力，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得：
$G=F=pS=200\ \mathrm{Pa} × 0.01\ \mathrm{m}^2 = 2\ \mathrm{N}$。
(2) ① 根据液体压强公式$p=\rho gh$，变形得水的深度：
$h=\frac{p_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{900\ \mathrm{Pa}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}} = 0.09\ \mathrm{m}$。
② 假设杯壁竖直，装入1kg水时，水的体积$V=\frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}}=\frac{1\ \mathrm{kg}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=0.001\ \mathrm{m}^3$，
此时水的深度$H=\frac{V}{S}=\frac{0.001\ \mathrm{m}^3}{0.01\ \mathrm{m}^2}=0.1\ \mathrm{m}$。
因为$H ＞ h$，说明实际水的深度比竖直杯壁时小，即杯子上宽下窄，故玻璃杯的大致形状是图a。
【答案】
(1) 2 N；(2) 水的深度为0.09 m，玻璃杯形状为图a。
【知识点】
固体压强计算、液体压强计算、密度公式应用
【点评】
本题综合考查固体压强与液体压强的应用，需明确水平面上压力等于重力，通过假设竖直杯壁的情况对比分析容器形状，难度适中，能考查学生的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
解决本题需分两步分析：
1. 第一问：空玻璃杯放在水平桌面时，对桌面的压力等于自身重力，利用固体压强公式$p=\frac{F}{S}$，变形后可通过压强和底面积求出重力。
2. 第二问：先根据液体压强公式$p=\rho gh$计算水的实际深度；再假设杯壁竖直，计算装入1kg水时的理论深度，对比实际深度与理论深度的大小，判断杯子形状：若实际深度小于理论深度，说明杯子上宽下窄，据此确定形状。
【解析】
(1) 空玻璃杯对水平桌面的压力等于其重力，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得：
$G=F=pS=200\ \mathrm{Pa} × 0.01\ \mathrm{m}^2 = 2\ \mathrm{N}$。
(2) ① 根据液体压强公式$p=\rho gh$，变形得水的深度：
$h=\frac{p_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{900\ \mathrm{Pa}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}} = 0.09\ \mathrm{m}$。
② 假设杯壁竖直，装入1kg水时，水的体积$V=\frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}}=\frac{1\ \mathrm{kg}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=0.001\ \mathrm{m}^3$，
此时水的深度$H=\frac{V}{S}=\frac{0.001\ \mathrm{m}^3}{0.01\ \mathrm{m}^2}=0.1\ \mathrm{m}$。
因为$H ＞ h$，说明实际水的深度比竖直杯壁时小，即杯子上宽下窄，故玻璃杯的大致形状是图a。
【答案】
(1) 2 N；(2) 水的深度为0.09 m，玻璃杯形状为图a。
【知识点】
固体压强计算、液体压强计算、密度公式应用
【点评】
本题综合考查固体压强与液体压强的应用，需明确水平面上压力等于重力，通过假设竖直杯壁的情况对比分析容器形状，难度适中，能考查学生的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
