15. 如图,物块B置于水平地面上,物块A在一水平压力F作用下紧靠物块B(A、B接触面竖直),物块A所受水平压力F随时间t变化的图像如图乙所示,物块A的速度v与时间t的关系图像如图丙所示。已知A的重力为1.5 N,B的重力为100 N,B全程保持静止,则()。

①0~2 s物块B受到地面水平向右的摩擦力,大小是3 N
②0~2 s物块B的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
③2~4 s地面对物块B的支持力大小为101.5 N
④2~4 s物块A受到的摩擦力大小为1.5 N,方向竖直向上
⑤4~6 s物块A受到的摩擦力大小为1.5 N,方向竖直向上

A.①⑤正确
B.④⑤正确
C.⑤正确
D.②③④正确

15. C
【点拨】本题考查力与运动的关系和摩擦力的大小判断,注意抓住当物体处于平衡状态时,受力平衡,即可确定摩擦力的大小。
【解析】①由图可知,在0~2 s内,A、B整体受水平向右的推力F和地面摩擦力的作用,且处于静止状态,所以地面对B的摩擦力方向水平向左,摩擦力大小等于推力大小等于3 N,故①错误;②0~2 s,物块B处于静止状态,所以物块B受到的竖直向上的支持力等于物块B自身的重力加上物块A对其竖直向下的摩擦力,故②错误;⑤4~6 s物块A做的是匀速直线运动,所受的摩擦力等于物块A自身的重力,为1.5 N,方向竖直向上,故⑤正确;③④由图乙力的作用的相互性可知,在2~4 s内A与B之间的压力小于4~6 s内A、B之间的压力,所以2~4 s内A所受的摩擦力小于1.5 N;2~4 s内B受竖直向下的重力、竖直向上的地面支持力和竖直向下的A对B的摩擦力作用保持静止,则地面对B的支持力大小小于$100\ \mathrm{N}+1.5\ \mathrm{N}=101.5\ \mathrm{N}$,故③、④错误;故C符合题意。

【分析】
要解决本题，需结合F-t图像和v-t图像，分时间段分析A、B的运动状态与受力情况：当物体静止或匀速直线运动时受力平衡，滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关，压力越大摩擦力越大。需用隔离法分析A的受力，结合力的相互性分析B的受力，逐一判断各说法的正误。
【解析】
1. 0~2s：
由图乙知推力F=3N，图丙知A静止，对A：水平方向F与B对A的支持力平衡，竖直方向A的重力与B对A的摩擦力平衡，故B对A的摩擦力大小等于A的重力1.5N，方向竖直向上；根据力的相互性，A对B的摩擦力大小1.5N，方向竖直向下。
对A、B整体，水平方向受推力F和地面摩擦力，整体静止，故地面给B的摩擦力方向水平向左，大小等于F=3N，因此①中“B受到地面水平向右的摩擦力”错误；对B，竖直方向受力：自身重力100N、A对B向下的摩擦力1.5N，地面对B的支持力为101.5N，显然B的重力与地面支持力大小不等，不是平衡力，故②错误。
2. 2~4s：
此阶段推力F=1N，小于4~6s的F=2N，A、B接触面粗糙程度不变，故A、B间的滑动摩擦力小于4~6s的摩擦力；A加速运动，竖直方向合力向上，说明B对A的摩擦力大于A的重力，但小于1.5N，因此④中“2~4s物块A受到的摩擦力大小为1.5N”错误；对B，竖直方向支持力=B的重力+A对B向下的摩擦力（小于1.5N），故支持力小于101.5N，③错误。
3. 4~6s：
A做匀速直线运动，竖直方向受力平衡，B对A的摩擦力与A的重力是一对平衡力，故摩擦力大小为1.5N，方向竖直向上，⑤正确。
综上，只有⑤正确，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
摩擦力、二力平衡、力的相互作用
【点评】
本题结合图像考查力与运动的关系，需分阶段分析物体运动状态，利用平衡条件和摩擦力影响因素判断受力，易错点是混淆不同时间段的压力对摩擦力的影响，需熟练应用隔离法和整体法分析受力。
【难度系数】
0.3

16. 下列有关压力、压强的说法正确的是()。

A.压力不一定等于重力,但一定是由重力引起的
B.自由放置在水平地面上的物体对地面的压力就是重力
C.压力可能指向任意方向,但始终与受力物接触面垂直
D.压力越大,压强就越大

16. C
【点拨】本题考查对压力、压强概念的理解,注意结合实例对每个选项进行分析。
【解析】A.压力不一定是由重力引起的,例如将物体压在竖直墙壁上,墙壁受到的压力是由手的推力引起的,并非重力,故A错误;B.自由放置在水平地面上的物体对地面的压力大小等于重力大小,但压力和重力是不同性质的力,压力是物体对地面的弹力,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,不能说“压力就是重力”,故B错误;C.压力是垂直作用在物体表面上的力,所以压力的方向始终与受力物体的接触面垂直,且压力的方向可能指向任意方向,故C正确;D.压强的大小取决于压力和受力面积,所以不能说压力越大,压强就越大,故D错误。

【分析】本题为压力、压强概念的辨析题，需紧扣压力的定义、压力与重力的区别、压强的影响因素，逐一分析每个选项，排除错误说法，确定正确选项。
【解析】A选项：压力不一定由重力引起，例如将物体压在竖直墙壁上，墙壁受到的压力是手的推力产生的，与重力无关，故A错误；B选项：自由放置在水平地面上的物体，对地面的压力大小等于重力大小，但压力是物体对地面的弹力，重力是地球吸引产生的力，二者是不同性质的力，不能说“压力就是重力”，故B错误；C选项：压力是垂直作用在物体表面的力，其方向始终与受力物体的接触面垂直，且方向可指向任意方向，故C正确；D选项：压强大小由压力和受力面积共同决定，仅压力大，若受力面积也大，压强不一定大，故D错误。
【答案】C
【知识点】压力的概念、压强的概念
【点评】本题考查压力与重力的区别、压力的方向、压强的影响因素，属于基础概念类题目，需准确区分易混淆的物理概念，理解压强的决定因素，避免概念误解。
【难度系数】0.7

17. 在探究压力作用的效果与哪些因素有关时，小明为验证猜想“压力的作用效果与受力面积有关”，采用如图甲和图乙两种方式将铅笔静止地挤压在两手指间来进行实验，下列说法不正确的是()。

A.图甲与图乙中铅笔都受到了平衡力的作用
B.图甲的方法合理，图乙的方法不合理
C.甲、乙两图中，两手指对铅笔的压力都相等
D.用图甲的方法也能研究压力的作用效果与压力大小的关系

17. C
【点拨】本题考查探究压力作用效果的影响因素实验,需要结合二力平衡、控制变量法等知识对选项逐一分析。
【解析】A.图甲与图乙中铅笔都处于静止状态,静止的物体受平衡力作用,所以铅笔受到了平衡力的作用,故A正确;B.探究“压力的作用效果是否与受力面积有关”,要控制压力大小相同;图甲中,铅笔水平放置,两手指对铅笔的压力是一对平衡力,大小相等;图乙中,铅笔竖直放置,由于铅笔受重力作用,下方手指受到的压力等于上方手指的压力与铅笔重力之和,即两手指对铅笔的压力大小不相等,无法控制压力相同,所以图甲的方法合理,图乙的方法不合理,故B正确;C.由B选项的分析可知,图甲中两手指对铅笔的压力大小相等,图乙中两手指对铅笔的压力大小不相等,故C错误;D.用图甲的方法,可通过改变手指对铅笔的压力大小(比如用力挤压或轻轻挤压),同时保持受力面积不变(铅笔与手指的接触面积不变),也能研究压力的作用效果与压力大小的关系,故D正确。

【分析】
本题围绕探究压力作用效果的实验展开，需结合二力平衡、控制变量法分析各选项。实验目的是验证压力作用效果与受力面积有关，核心是控制压力大小相同，改变受力面积。先判断铅笔的运动状态，再分析压力是否相等、方法是否合理，最后判断能否研究压力与压力大小的关系。
【解析】
A. 图甲、乙中铅笔均处于静止状态，根据二力平衡的条件，静止的物体受到平衡力作用，因此铅笔都受到平衡力，A正确；
B. 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。图甲中铅笔水平放置，两手指对铅笔的压力是一对平衡力，大小相等，压力相同，仅受力面积不同，方法合理；图乙中铅笔竖直放置，由于铅笔受重力，下方手指受到的压力等于上方手指的压力与铅笔重力之和，两手指对铅笔的压力大小不相等，无法控制压力相同，因此图乙方法不合理，B正确；
C. 由B选项的分析可知，图甲中两手指对铅笔的压力大小相等，图乙中两手指对铅笔的压力大小不相等，C错误；
D. 图甲中，保持铅笔与手指的接触面积（受力面积）不变，通过改变手指对铅笔的压力大小，可研究压力的作用效果与压力大小的关系，D正确。
【答案】
C
【知识点】
压力作用效果、二力平衡、控制变量法
【点评】
本题结合探究压力作用效果的实验，考查二力平衡和控制变量法的应用，关键是明确实验中控制变量的重要性，需注意乙图中铅笔重力会影响手指压力大小，易错点在于误判乙图中压力相等。
【难度系数】
0.5

18. A、B两个实心正方体的密度之比$\rho_A:\rho_B=8:1$，若按如图所示甲、乙两种不同的方式，分别将它们叠放在水平地面上，甲图中A对B压强为$p_1$，B对地面压强为$p_2$；乙图中B对A压强为$p_3$，A对地面压强为$p_4$，已知$p_1:p_4=1:2$，则（）。

A.$m_A:m_B=1:2\quad S_A:S_B=1:4$
B.$m_A:m_B=1:1\quad S_A:S_B=1:8$
C.$p_2:p_4=1:4\quad p_2:p_3=1:4$
D.$p_2:p_4=1:4\quad p_3:p_4=1:2$

18. D
【点拨】本题考查压强的计算,需要根据压强公式$p=\frac{F}{S}$($p$为压强,$F$为压力,$S$为受力面积),结合重力公式$G=mg=\rho Vg=\rho L^3 g$($L$为正方体棱长)来分析。
【解析】AB. 因为$p_1:p_4=1:2$,而$p_1=\frac{G_A}{S_A}=\frac{\rho_A V_A g}{S_A}$,$p_4=\frac{G_A+G_B}{S_A}=\frac{\rho_A V_A g+\rho_B V_B g}{S_A}$,所以$\frac{p_1}{p_4}=\frac{\frac{\rho_A V_A g}{S_A}}{\frac{\rho_A V_A g+\rho_B V_B g}{S_A}}=\frac{\rho_A V_A}{\rho_A V_A + \rho_B V_B}=\frac{1}{2}$,而$\rho_A:\rho_B=8:1$,可得:$V_A:V_B=1:8$,即$\frac{m_A}{m_B}=\frac{\rho_A V_A}{\rho_B V_B}=1:1$,$\frac{L_A}{L_B}=\frac{1}{2}$,所以$\frac{S_A}{S_B}=\frac{1}{4}$,故A、B错误;CD.$\frac{p_2}{p_4}=\frac{\frac{G_A+G_B}{S_B}}{\frac{G_A+G_B}{S_A}}=\frac{S_A}{S_B}=\frac{1}{4}$;$\frac{p_2}{p_3}=\frac{\frac{G_A+G_B}{S_B}}{\frac{G_B}{S_A}}=\frac{\frac{m_A+m_B}{S_B}}{\frac{m_B}{S_A}}=\frac{1}{2}$;$\frac{p_3}{p_4}=\frac{\frac{G_B}{S_A}}{\frac{G_A+G_B}{S_A}}=\frac{G_B}{G_A+G_B}=\frac{m_B}{m_A+m_B}=\frac{1}{2}$,故C错误,D正确。

【分析】
要解决这道题，需明确各压强对应的压力和受力面积，结合压强公式$p=\frac{F}{S}$、重力公式$G=mg=\rho Vg$（正方体体积$V=L^3$，底面积$S=L^2$）逐步推导：先分析$p_1$和$p_4$的表达式，利用已知比值和密度比求出A、B的质量比和底面积比；再推导其他压强的比值，判断选项。
【解析】
1. 推导$m_A:m_B$和$S_A:S_B$：
$p_1$是A对B的压强，压力$F_1=G_A$，受力面积$S_1=S_A$，故$p_1=\frac{G_A}{S_A}$；
$p_4$是A对地面的压强，压力$F_4=G_A+G_B$，受力面积$S_4=S_A$，故$p_4=\frac{G_A+G_B}{S_A}$；
由$p_1:p_4=1:2$，得$\frac{p_1}{p_4}=\frac{G_A}{G_A+G_B}=\frac{1}{2}$，解得$G_A=G_B$，即$m_A:m_B=1:1$；
已知$\rho_A:\rho_B=8:1$，体积比$\frac{V_A}{V_B}=\frac{\frac{m_A}{\rho_A}}{\frac{m_B}{\rho_B}}=\frac{\rho_B}{\rho_A}=\frac{1}{8}$；正方体体积$V=L^3$，故棱长比$\frac{L_A}{L_B}=\sqrt[3]{\frac{V_A}{V_B}}=\frac{1}{2}$，底面积比$\frac{S_A}{S_B}=(\frac{L_A}{L_B})^2=\frac{1}{4}$；因此A、B选项错误。
2. 推导各压强比值：
$p_2$是B对地面的压强，压力$F_2=G_A+G_B$，受力面积$S_2=S_B$，故$p_2=\frac{G_A+G_B}{S_B}$；
则$\frac{p_2}{p_4}=\frac{\frac{G_A+G_B}{S_B}}{\frac{G_A+G_B}{S_A}}=\frac{S_A}{S_B}=\frac{1}{4}$；
$p_3$是B对A的压强，压力$F_3=G_B$，受力面积$S_3=S_A$，故$p_3=\frac{G_B}{S_A}$；
则$\frac{p_3}{p_4}=\frac{\frac{G_B}{S_A}}{\frac{G_A+G_B}{S_A}}=\frac{G_B}{G_A+G_B}=\frac{1}{2}$；
$\frac{p_2}{p_3}=\frac{\frac{G_A+G_B}{S_B}}{\frac{G_B}{S_A}}=2×\frac{S_A}{S_B}=\frac{1}{2}$；因此C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
压强计算、密度公式、重力公式
【点评】
本题综合考查压强、密度、重力的应用，关键是明确各压强对应的压力和受力面积，逐步推导物理量比值，需灵活转换公式。
【难度系数】
0.5