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12. 图6－7是水上乐园飞行表演，表演者双脚站在向下喷水的踏板上，水柱将人向上顶起，人在空中时而加速上升，时而急速翻滚，时而加速下降，还能在空中竖直悬停。下列说法不正确的是（
A.踏板向下喷水，人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理
B.加速上升过程中，表演者处于平衡状态
C.加速下降过程中，若人所受力全部消失，人将做匀速直线运动
D.人在空中竖直悬停时，人受到的重力和踏板对人的支持力是一对平衡力
B
）。A.踏板向下喷水，人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理
B.加速上升过程中，表演者处于平衡状态
C.加速下降过程中，若人所受力全部消失，人将做匀速直线运动
D.人在空中竖直悬停时，人受到的重力和踏板对人的支持力是一对平衡力
答案
12.B
解析
【分析】
要解决这道题，需逐一分析每个选项对应的物理概念，明确各知识点的定义，判断选项说法是否正确。需回忆：物体间力的作用是相互的；平衡状态是静止或匀速直线运动状态；牛顿第一定律（不受外力时物体保持原运动状态）；平衡力的条件（同物、等大、反向、共线），据此判断各选项对错，找出不正确的选项。
【解析】
选项A：踏板向下喷水时，踏板对水施加向下的力，根据物体间力的作用是相互的，水会对踏板施加向上的反作用力，使人向上升起，该说法正确。
选项B：平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态，加速上升过程中，表演者的速度不断增大，运动状态改变，不属于平衡状态，该说法错误。
选项C：加速下降过程中，人处于运动状态，若所受力全部消失，根据牛顿第一定律，人将保持原来的运动速度做匀速直线运动，该说法正确。
选项D：人竖直悬停时，处于静止状态，人受到的重力和踏板对人的支持力，满足“同物、等大、反向、共线”的平衡力条件，是一对平衡力，该说法正确。
综上，不正确的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
力的作用相互、平衡状态、牛顿第一定律、平衡力
【点评】
本题考查力与运动的基础知识点，需学生准确掌握平衡状态、牛顿第一定律、平衡力等概念，逐一分析选项即可得出答案，属于基础题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需逐一分析每个选项对应的物理概念，明确各知识点的定义，判断选项说法是否正确。需回忆：物体间力的作用是相互的；平衡状态是静止或匀速直线运动状态；牛顿第一定律（不受外力时物体保持原运动状态）；平衡力的条件（同物、等大、反向、共线），据此判断各选项对错，找出不正确的选项。
【解析】
选项A：踏板向下喷水时，踏板对水施加向下的力，根据物体间力的作用是相互的，水会对踏板施加向上的反作用力，使人向上升起，该说法正确。
选项B：平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态，加速上升过程中，表演者的速度不断增大，运动状态改变，不属于平衡状态，该说法错误。
选项C：加速下降过程中，人处于运动状态，若所受力全部消失，根据牛顿第一定律，人将保持原来的运动速度做匀速直线运动，该说法正确。
选项D：人竖直悬停时，处于静止状态，人受到的重力和踏板对人的支持力，满足“同物、等大、反向、共线”的平衡力条件，是一对平衡力，该说法正确。
综上，不正确的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
力的作用相互、平衡状态、牛顿第一定律、平衡力
【点评】
本题考查力与运动的基础知识点，需学生准确掌握平衡状态、牛顿第一定律、平衡力等概念，逐一分析选项即可得出答案，属于基础题型。
【难度系数】
0.6
13. 如图6－8甲、乙所示，小明家的高压锅锅体直径为24 cm，排气孔洞面积为12.5 mm²，排气孔盖着限压阀，当锅内气压达到预定值时，限压阀将被顶起，让锅内保持稳定气压，防止锅体破裂或爆炸等安全事故的发生。小明不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产高压锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100 g和60 g。（锅外大气压为$1.0×10^5$ Pa，锅内最高温度与锅内气压的关系如图6－8丙所示）
（1）如果高压锅烹饪温度为$100°\mathrm{C}$，锅内气压为多少？此时是否需要使用限压阀？
（2）为了使锅内最高温度可以达到$120°\mathrm{C}$，请通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀？
（1）如果高压锅烹饪温度为$100°\mathrm{C}$，锅内气压为多少？此时是否需要使用限压阀？
（2）为了使锅内最高温度可以达到$120°\mathrm{C}$，请通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀？
答案
13.(1) $1.0×10^5$ Pa。此时锅内外气压相等，没有必要使用限压阀。
(2) 使用100g的限压阀。
(2) 使用100g的限压阀。
解析
【分析】
首先，第一问需结合锅内最高水温与气压的关系图丙，找到100℃对应的锅内气压，与外界大气压对比判断是否需要限压阀；第二问要先从图丙确定120℃对应的锅内气压，再根据限压阀的受力平衡（锅内气压等于外界大气压加上限压阀产生的压强），利用压强公式计算所需限压阀的质量，对比两种限压阀的质量选出合适的。
【解析】
（1）由图丙可知，当锅内最高水温为100℃时，对应的锅内气压为$1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$，与外界大气压相等，此时锅内外气压平衡，不需要使用限压阀。
（2）由图丙可知，当锅内最高水温为$120°\mathrm{C}$时，对应的锅内气压$P_{\mathrm{内}}=1.8×10^5\ \mathrm{Pa}$。限压阀被顶起时受力平衡，即$P_{\mathrm{内}} = P_0 + \Delta P$（$P_0=1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$为外界大气压，$\Delta P$为限压阀产生的压强）。
根据压强公式$\Delta P = \frac{F}{S} = \frac{mg}{S}$，可得限压阀质量$m = \frac{(P_{\mathrm{内}} - P_0)S}{g}$。
已知排气孔面积$S=12.5\ \mathrm{mm}^2=12.5×10^{-6}\ \mathrm{m}^2$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$，代入数据：
$m = \frac{(1.8×10^5\ \mathrm{Pa} - 1.0×10^5\ \mathrm{Pa})×12.5×10^{-6}\ \mathrm{m}^2}{10\ \mathrm{N/kg}} = \frac{0.8×10^5×12.5×10^{-6}}{10} = 0.1\ \mathrm{kg}=100\ \mathrm{g}$，因此应选择质量为100g的限压阀。
【答案】
(1) 锅内气压为$1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$，不需要使用限压阀；(2) 应买质量为100g的限压阀。
【知识点】
气压与沸点的关系、压强的计算
【点评】
本题结合高压锅的实际应用，考查气压与沸点的关系及压强公式的应用，关键是从图像提取对应气压值，利用受力平衡计算限压阀质量，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先，第一问需结合锅内最高水温与气压的关系图丙，找到100℃对应的锅内气压，与外界大气压对比判断是否需要限压阀；第二问要先从图丙确定120℃对应的锅内气压，再根据限压阀的受力平衡（锅内气压等于外界大气压加上限压阀产生的压强），利用压强公式计算所需限压阀的质量，对比两种限压阀的质量选出合适的。
【解析】
（1）由图丙可知，当锅内最高水温为100℃时，对应的锅内气压为$1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$，与外界大气压相等，此时锅内外气压平衡，不需要使用限压阀。
（2）由图丙可知，当锅内最高水温为$120°\mathrm{C}$时，对应的锅内气压$P_{\mathrm{内}}=1.8×10^5\ \mathrm{Pa}$。限压阀被顶起时受力平衡，即$P_{\mathrm{内}} = P_0 + \Delta P$（$P_0=1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$为外界大气压，$\Delta P$为限压阀产生的压强）。
根据压强公式$\Delta P = \frac{F}{S} = \frac{mg}{S}$，可得限压阀质量$m = \frac{(P_{\mathrm{内}} - P_0)S}{g}$。
已知排气孔面积$S=12.5\ \mathrm{mm}^2=12.5×10^{-6}\ \mathrm{m}^2$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$，代入数据：
$m = \frac{(1.8×10^5\ \mathrm{Pa} - 1.0×10^5\ \mathrm{Pa})×12.5×10^{-6}\ \mathrm{m}^2}{10\ \mathrm{N/kg}} = \frac{0.8×10^5×12.5×10^{-6}}{10} = 0.1\ \mathrm{kg}=100\ \mathrm{g}$，因此应选择质量为100g的限压阀。
【答案】
(1) 锅内气压为$1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$，不需要使用限压阀；(2) 应买质量为100g的限压阀。
【知识点】
气压与沸点的关系、压强的计算
【点评】
本题结合高压锅的实际应用，考查气压与沸点的关系及压强公式的应用，关键是从图像提取对应气压值，利用受力平衡计算限压阀质量，难度适中。
【难度系数】
0.5
