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（2）如图乙所示，将注射器的活塞推到注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加细沙，直至活塞刚好被拉动，用测力计测出小桶和细沙的总重力为19.8 N，忽略活塞与筒壁间的摩擦力，此时测得大气压的值为
（3）取下小桶后，小明发现活塞最终未复位到注射器筒的底端，说明
$9.9×10^4$
Pa。（3）取下小桶后，小明发现活塞最终未复位到注射器筒的底端，说明
注射器筒内有少量空气
。答案
20. (2)$9.9×10^4$ (3)注射器筒内有少量空气
【解析】(2)向桶内逐渐增加细沙,直到活塞刚好被拉动,此时小桶对活塞的拉力大小等于大气对活塞的压力,即$F_{大气}=F_{拉}=G=19.8\ \mathrm{N}$,此时测得大气压强为:$p=\frac{F_{大气}}{S}=\frac{19.8\ \mathrm{N}}{2×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=9.9×10^4\ \mathrm{Pa}$;
(3)取下小桶后,活塞最终未复位到注射器筒的底部,因为注射器筒内有少量空气。
【解析】(2)向桶内逐渐增加细沙,直到活塞刚好被拉动,此时小桶对活塞的拉力大小等于大气对活塞的压力,即$F_{大气}=F_{拉}=G=19.8\ \mathrm{N}$,此时测得大气压强为:$p=\frac{F_{大气}}{S}=\frac{19.8\ \mathrm{N}}{2×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=9.9×10^4\ \mathrm{Pa}$;
(3)取下小桶后,活塞最终未复位到注射器筒的底部,因为注射器筒内有少量空气。
解析
【分析】
本题考查大气压测量实验的原理与误差分析。第(2)问利用二力平衡原理，活塞刚好被拉动时，小桶和细沙的总重力等于大气对活塞的压力，结合压强公式计算大气压；第(3)问活塞未复位，需分析筒内残留空气对活塞的压力影响。
【解析】
(2) 活塞刚好被拉动时，小桶和细沙的总重力与大气对活塞的压力平衡，即大气压力$ F = G = 19.8\ \mathrm{N} $。已知注射器活塞的横截面积$ S = 2×10^{-4}\ \mathrm{m}^2 $，根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，代入数据得：
$ p = \frac{19.8\ \mathrm{N}}{2×10^{-4}\ \mathrm{m}^2} = 9.9×10^4\ \mathrm{Pa} $。
(3) 取下小桶后，活塞未复位到注射器筒底端，是因为注射器筒内残留有少量空气，这些空气会对活塞产生向外的压力，抵消了部分大气压的作用，导致活塞无法被大气压推至筒底。
【答案】
(2)$9.9×10^4$；(3)注射器筒内有少量空气
【知识点】
大气压强的测量、压强公式应用、二力平衡
【点评】
本题围绕大气压测量实验展开，既考查压强计算，又涉及实验误差分析，属于初中物理基础实验题，需掌握实验原理和常见误差原因，难度适中。
【难度系数】
0.7
本题考查大气压测量实验的原理与误差分析。第(2)问利用二力平衡原理，活塞刚好被拉动时，小桶和细沙的总重力等于大气对活塞的压力，结合压强公式计算大气压；第(3)问活塞未复位，需分析筒内残留空气对活塞的压力影响。
【解析】
(2) 活塞刚好被拉动时，小桶和细沙的总重力与大气对活塞的压力平衡，即大气压力$ F = G = 19.8\ \mathrm{N} $。已知注射器活塞的横截面积$ S = 2×10^{-4}\ \mathrm{m}^2 $，根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，代入数据得：
$ p = \frac{19.8\ \mathrm{N}}{2×10^{-4}\ \mathrm{m}^2} = 9.9×10^4\ \mathrm{Pa} $。
(3) 取下小桶后，活塞未复位到注射器筒底端，是因为注射器筒内残留有少量空气，这些空气会对活塞产生向外的压力，抵消了部分大气压的作用，导致活塞无法被大气压推至筒底。
【答案】
(2)$9.9×10^4$；(3)注射器筒内有少量空气
【知识点】
大气压强的测量、压强公式应用、二力平衡
【点评】
本题围绕大气压测量实验展开，既考查压强计算，又涉及实验误差分析，属于初中物理基础实验题，需掌握实验原理和常见误差原因，难度适中。
【难度系数】
0.7
21. 能装5 t水的水箱,最多装下汽油的质量________(选填“大于”“等于”或“小于”)5 t(已知$\rho_{汽油}＜\rho_{水}$)。有一捆横截面积为$2.5\ \mathrm{mm}^2$的铜丝,质量为8.9 kg(已知$\rho_{铜}=8.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$),则该捆铜丝的长度为________m。物理学中单位长度物体的质量叫物质的“线密度”,线密度与铜丝的长度________(选填“有关”或“无关”)。
答案
21. 小于 400 无关
【点拨】本题考查密度公式的灵活应用,正确理解题干所给线密度的概念是关键。
【解析】前后水箱的容积一定,而汽油的密度小于水的密度,所以根据$m=\rho V$可知,装入汽油的质量小于5 t;由$\rho=\frac{m}{V}$可得,质量为8.9 kg的铜丝其体积为:$V_{铜}=\frac{m_{铜}}{\rho_{铜}}=\frac{8.9\ \mathrm{kg}}{8.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=1×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$,这捆铜丝的长度$L=\frac{V_{铜}}{S}=\frac{1×10^{-3}\ \mathrm{m}^3}{2.5×10^{-6}\ \mathrm{m}^2}=400\ \mathrm{m}$;根据线密度的定义可知,线密度是指单位长度的质量,与长度无关。
【点拨】本题考查密度公式的灵活应用,正确理解题干所给线密度的概念是关键。
【解析】前后水箱的容积一定,而汽油的密度小于水的密度,所以根据$m=\rho V$可知,装入汽油的质量小于5 t;由$\rho=\frac{m}{V}$可得,质量为8.9 kg的铜丝其体积为:$V_{铜}=\frac{m_{铜}}{\rho_{铜}}=\frac{8.9\ \mathrm{kg}}{8.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=1×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$,这捆铜丝的长度$L=\frac{V_{铜}}{S}=\frac{1×10^{-3}\ \mathrm{m}^3}{2.5×10^{-6}\ \mathrm{m}^2}=400\ \mathrm{m}$;根据线密度的定义可知,线密度是指单位长度的质量,与长度无关。
解析
【分析】
本题分为三个小问题，解题思路如下：
1. 第一空：水箱的容积固定，装水和汽油时体积V相同，根据密度公式m=ρV，结合已知ρ汽油＜ρ水，可判断汽油质量与水的质量关系；
2. 第二空：铜丝可视为圆柱体，体积V=横截面积S×长度L，先由密度公式ρ=m/V算出铜丝体积，再转换横截面积单位，代入公式L=V/S计算长度；
3. 第三空：根据题干对“线密度”的定义（单位长度物体的质量），分析其与长度的关系，线密度是物质的固有属性，与长度无关。
【解析】
1. 第一空：水箱容积V一定，装水时m水=ρ水V=5t，装汽油时m汽油=ρ汽油V，因为ρ汽油＜ρ水，所以m汽油＜m水=5t，故填“小于”；
2. 第二空：由ρ=m/V得铜丝体积：$V_{铜}=\frac{m_{铜}}{\rho_{铜}}=\frac{8.9\ \mathrm{kg}}{8.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=1×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$；横截面积$S=2.5\ \mathrm{mm}^2=2.5×10^{-6}\ \mathrm{m}^2$；铜丝体积$V=S·L$，所以长度$L=\frac{V_{铜}}{S}=\frac{1×10^{-3}\ \mathrm{m}^3}{2.5×10^{-6}\ \mathrm{m}^2}=400\ \mathrm{m}$；
3. 第三空：线密度是单位长度物体的质量，是物质的固有属性，与长度无关，故填“无关”。
【答案】
小于 400 无关
【知识点】
密度公式应用、体积与长度计算、物质的属性
【点评】
本题考查密度公式的灵活应用，以及对新定义“线密度”的理解，解题时需注意单位的统一换算，整体难度不大，属于基础题。
【难度系数】
0.7
本题分为三个小问题，解题思路如下：
1. 第一空：水箱的容积固定，装水和汽油时体积V相同，根据密度公式m=ρV，结合已知ρ汽油＜ρ水，可判断汽油质量与水的质量关系；
2. 第二空：铜丝可视为圆柱体，体积V=横截面积S×长度L，先由密度公式ρ=m/V算出铜丝体积，再转换横截面积单位，代入公式L=V/S计算长度；
3. 第三空：根据题干对“线密度”的定义（单位长度物体的质量），分析其与长度的关系，线密度是物质的固有属性，与长度无关。
【解析】
1. 第一空：水箱容积V一定，装水时m水=ρ水V=5t，装汽油时m汽油=ρ汽油V，因为ρ汽油＜ρ水，所以m汽油＜m水=5t，故填“小于”；
2. 第二空：由ρ=m/V得铜丝体积：$V_{铜}=\frac{m_{铜}}{\rho_{铜}}=\frac{8.9\ \mathrm{kg}}{8.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=1×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$；横截面积$S=2.5\ \mathrm{mm}^2=2.5×10^{-6}\ \mathrm{m}^2$；铜丝体积$V=S·L$，所以长度$L=\frac{V_{铜}}{S}=\frac{1×10^{-3}\ \mathrm{m}^3}{2.5×10^{-6}\ \mathrm{m}^2}=400\ \mathrm{m}$；
3. 第三空：线密度是单位长度物体的质量，是物质的固有属性，与长度无关，故填“无关”。
【答案】
小于 400 无关
【知识点】
密度公式应用、体积与长度计算、物质的属性
【点评】
本题考查密度公式的灵活应用，以及对新定义“线密度”的理解，解题时需注意单位的统一换算，整体难度不大，属于基础题。
【难度系数】
0.7
22. 很多游泳初学者对“仰泳”特别心驰神往。其实仰泳的诀窍很简单，只要人躺在水里后脑勺尽可能多地浸入水中，自然就可以浮起来。“后脑勺尽可能多地浸入水中”实质上是通过增大
人体排开水的体积
来增大浮力；已知水的密度为$1\ \mathrm{g/cm}^3$，人体密度为$0.97\ \mathrm{g/cm}^3$，人的头部体积约占人总体积的$6\%$，当人在水中，水面没过脖颈时，后脑勺浸入水中的体积不低于人的总体积的3
$\%$，人就可以仰漂在水面上。答案
22. 人体排开水的体积 3
【点拨】本题考查阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,难度适中。
【解析】根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在液体密度一定时,增大物体排开液体的体积可以增大浮力,故“后脑勺尽可能多地浸入水中”实质上是通过增大人体排开水的体积来增大浮力;人漂浮时,所受浮力大小等于人的重力,根据$G=mg=\rho Vg$和$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得:$\rho Vg=\rho_{液}g[(1-6\%)V+V_{浸头}]$,即:$0.97\ \mathrm{g/cm}^3 × V=1\ \mathrm{g/cm}^3 × (0.94V + V_{浸头})$,解得后脑勺浸入水中的体积:$V_{浸头}=0.03V$,即后脑勺浸入水中的体积不低于人的总体积的3%,人就可以仰漂在水面上。
【点拨】本题考查阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,难度适中。
【解析】根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在液体密度一定时,增大物体排开液体的体积可以增大浮力,故“后脑勺尽可能多地浸入水中”实质上是通过增大人体排开水的体积来增大浮力;人漂浮时,所受浮力大小等于人的重力,根据$G=mg=\rho Vg$和$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得:$\rho Vg=\rho_{液}g[(1-6\%)V+V_{浸头}]$,即:$0.97\ \mathrm{g/cm}^3 × V=1\ \mathrm{g/cm}^3 × (0.94V + V_{浸头})$,解得后脑勺浸入水中的体积:$V_{浸头}=0.03V$,即后脑勺浸入水中的体积不低于人的总体积的3%,人就可以仰漂在水面上。
解析
【分析】
本题分为两个问题，第一问需结合阿基米德原理分析增大浮力的方法；第二问需利用物体漂浮时浮力等于重力的条件，结合密度公式和阿基米德原理推导计算后脑勺浸入水中的体积占比。解题思路：先明确浮力与排开液体体积的关系，再根据漂浮状态的受力平衡建立等式，代入已知数据计算即可。
【解析】
1. 第一空：根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，在水的密度一定时，增大人体排开水的体积可以增大浮力，因此“后脑勺尽可能多地浸入水中”实质上是通过增大人体排开水的体积来增大浮力。
2. 第二空：人仰漂在水面上时处于漂浮状态，根据物体浮沉条件，浮力等于重力，即$F_{浮}=G_{人}$。结合重力公式$G=mg=\rho Vg$和阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，可得：$\rho_{人}V_{人}g=\rho_{水}gV_{排总}$。其中，水面没过脖颈时，人体排开水的总体积$V_{排总}=(1-6\%)V_{人}+V_{浸头}$（$V_{浸头}$为后脑勺浸入水中的体积）。代入已知数据$\rho_{人}=0.97\ \mathrm{g/cm}^3$、$\rho_{水}=1\ \mathrm{g/cm}^3$，化简得：$0.97V_{人}=1×(0.94V_{人}+V_{浸头})$，解得$V_{浸头}=0.03V_{人}$，即后脑勺浸入水中的体积占总体积的3%。
【答案】
人体排开水的体积；3
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题结合仰泳的实际场景，考查浮力知识的应用，需要学生掌握阿基米德原理与漂浮条件的结合运用，通过公式推导解决实际问题，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题分为两个问题，第一问需结合阿基米德原理分析增大浮力的方法；第二问需利用物体漂浮时浮力等于重力的条件，结合密度公式和阿基米德原理推导计算后脑勺浸入水中的体积占比。解题思路：先明确浮力与排开液体体积的关系，再根据漂浮状态的受力平衡建立等式，代入已知数据计算即可。
【解析】
1. 第一空：根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，在水的密度一定时，增大人体排开水的体积可以增大浮力，因此“后脑勺尽可能多地浸入水中”实质上是通过增大人体排开水的体积来增大浮力。
2. 第二空：人仰漂在水面上时处于漂浮状态，根据物体浮沉条件，浮力等于重力，即$F_{浮}=G_{人}$。结合重力公式$G=mg=\rho Vg$和阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，可得：$\rho_{人}V_{人}g=\rho_{水}gV_{排总}$。其中，水面没过脖颈时，人体排开水的总体积$V_{排总}=(1-6\%)V_{人}+V_{浸头}$（$V_{浸头}$为后脑勺浸入水中的体积）。代入已知数据$\rho_{人}=0.97\ \mathrm{g/cm}^3$、$\rho_{水}=1\ \mathrm{g/cm}^3$，化简得：$0.97V_{人}=1×(0.94V_{人}+V_{浸头})$，解得$V_{浸头}=0.03V_{人}$，即后脑勺浸入水中的体积占总体积的3%。
【答案】
人体排开水的体积；3
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题结合仰泳的实际场景，考查浮力知识的应用，需要学生掌握阿基米德原理与漂浮条件的结合运用，通过公式推导解决实际问题，难度适中。
【难度系数】
0.6
23. “盆水举缸”的意思是一盆水产生的浮力可以举起一个大水缸。小明在甲、乙容器中分别倒入10 kg的水。甲容器不能浮起15 kg的水缸，乙容器可以浮起15 kg的水缸。甲容器中水缸受到的浮力
小于
（选填“大于”“等于”或“小于”）水缸的重力；乙容器中水缸漂浮起来时排开水的重力为150
N，乙容器中水缸排开水的体积为0.015
$\mathrm{m}^3$；乙容器能浮起水缸是因为乙容器中水位高，水缸底部受到水的压强大
（选填“大”或“小”），产生了较大的浮力。（$g$取10 N/kg）答案
23. 小于 150 0.015 大
【点拨】本题考查浮力公式、物体的浮沉条件的应用以及浮力产生的原因,属于中档题。
【解析】甲容器不能浮起15 kg的水缸,水缸所受的浮力小于自身的重力,乙容器可以浮起15 kg的水缸,水缸所受的浮力大小等于自身的重力;乙容器中水缸漂浮起来时排开水的重力为$G_{排}=F_{浮}=G=mg=15\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=150\ \mathrm{N}$,根据阿基米德原理可知乙容器中水缸排开水的体积为$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{150\ \mathrm{N}}{1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=0.015\ \mathrm{m}^3$;乙容器能浮起水缸是因为乙容器中水位高,根据$p=\rho gh$可知,水缸底部受到水的压强大,由浮力产生的原因可知,此时可以产生较大的浮力。
【点拨】本题考查浮力公式、物体的浮沉条件的应用以及浮力产生的原因,属于中档题。
【解析】甲容器不能浮起15 kg的水缸,水缸所受的浮力小于自身的重力,乙容器可以浮起15 kg的水缸,水缸所受的浮力大小等于自身的重力;乙容器中水缸漂浮起来时排开水的重力为$G_{排}=F_{浮}=G=mg=15\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=150\ \mathrm{N}$,根据阿基米德原理可知乙容器中水缸排开水的体积为$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{150\ \mathrm{N}}{1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=0.015\ \mathrm{m}^3$;乙容器能浮起水缸是因为乙容器中水位高,根据$p=\rho gh$可知,水缸底部受到水的压强大,由浮力产生的原因可知,此时可以产生较大的浮力。
解析
【分析】
要解决本题，需结合物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强的知识逐步分析：首先根据水缸的浮沉状态判断浮力与重力的关系；再利用漂浮条件和阿基米德原理计算排开水的重力和体积；最后结合液体压强公式分析浮力大小的原因。
【解析】
1. 甲容器中，水缸不能浮起，说明水缸处于下沉状态，根据物体浮沉条件，下沉时浮力小于自身重力，因此甲容器中水缸受到的浮力小于水缸的重力；
2. 乙容器中，水缸漂浮，根据漂浮条件，浮力等于重力，即$F_{浮}=G=mg=15\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=150\ \mathrm{N}$；根据阿基米德原理，排开水的重力$G_{排}=F_{浮}=150\ \mathrm{N}$；
3. 排开水的体积由阿基米德变形公式得：$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{150\ \mathrm{N}}{1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=0.015\ \mathrm{m}^3$；
4. 根据液体压强公式$p=\rho gh$，乙容器中水位高，水缸底部所处的深度更大，因此受到水的压强大，从而产生较大的浮力，使水缸漂浮。
【答案】
小于；150；0.015；大
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强
【点评】
本题结合生活情境考查浮力相关知识点，需熟练掌握浮沉条件、阿基米德原理及液体压强公式的应用，注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需结合物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强的知识逐步分析：首先根据水缸的浮沉状态判断浮力与重力的关系；再利用漂浮条件和阿基米德原理计算排开水的重力和体积；最后结合液体压强公式分析浮力大小的原因。
【解析】
1. 甲容器中，水缸不能浮起，说明水缸处于下沉状态，根据物体浮沉条件，下沉时浮力小于自身重力，因此甲容器中水缸受到的浮力小于水缸的重力；
2. 乙容器中，水缸漂浮，根据漂浮条件，浮力等于重力，即$F_{浮}=G=mg=15\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=150\ \mathrm{N}$；根据阿基米德原理，排开水的重力$G_{排}=F_{浮}=150\ \mathrm{N}$；
3. 排开水的体积由阿基米德变形公式得：$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{150\ \mathrm{N}}{1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=0.015\ \mathrm{m}^3$；
4. 根据液体压强公式$p=\rho gh$，乙容器中水位高，水缸底部所处的深度更大，因此受到水的压强大，从而产生较大的浮力，使水缸漂浮。
【答案】
小于；150；0.015；大
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强
【点评】
本题结合生活情境考查浮力相关知识点，需熟练掌握浮沉条件、阿基米德原理及液体压强公式的应用，注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
24. 如图甲、乙、丙所示，小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。通过比较甲图和
乙
图，说明压力作用效果与压力大小有关；通过比较乙图和丙图，说明压力的作用效果与受力面积
有关。答案
24. 乙 受力面积
【点拨】本题考查探究压力的作用效果与什么因素有关,注意控制变量法的正确使用,属于基础知识点。
【解析】探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,所以可通过比较甲图和乙图,得出的作用效果与压力大小有关;乙图和丙图中,压力大小相同,乙中受力面积小,压力作用效果明显,故通过比较乙图和丙图,说明压力的作用效果与受力面积大小有关。
【点拨】本题考查探究压力的作用效果与什么因素有关,注意控制变量法的正确使用,属于基础知识点。
【解析】探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,所以可通过比较甲图和乙图,得出的作用效果与压力大小有关;乙图和丙图中,压力大小相同,乙中受力面积小,压力作用效果明显,故通过比较乙图和丙图,说明压力的作用效果与受力面积大小有关。
解析
【分析】
探究压力作用效果的影响因素需运用控制变量法：探究压力作用效果与压力大小的关系时，要保持受力面积不变，改变压力大小；探究压力作用效果与受力面积的关系时，要保持压力大小不变，改变受力面积大小。据此分析甲、乙、丙三图的变量情况即可得出结论。
【解析】
探究压力作用效果与压力大小的关系时，需控制受力面积相同，改变压力大小。甲图为小桌（无砝码），乙图为小桌加砝码，两者受力面积均为桌腿与海绵的接触面积，受力面积相同、压力不同，因此比较甲图和乙图可说明压力作用效果与压力大小有关；探究压力作用效果与受力面积的关系时，需控制压力相同，改变受力面积大小。乙图为小桌加砝码，受力面积为桌腿接触面积，丙图为小桌加砝码，受力面积为桌面接触面积，两者压力相同、受力面积不同，因此比较乙图和丙图可说明压力的作用效果与受力面积有关。
【答案】
乙 受力面积
【知识点】
探究压力作用效果的影响因素、控制变量法
【点评】
本题为初中物理基础实验题，核心考查控制变量法在探究压力作用效果实验中的应用，属于需掌握的基础知识点，难度较低。
【难度系数】
0.8
探究压力作用效果的影响因素需运用控制变量法：探究压力作用效果与压力大小的关系时，要保持受力面积不变，改变压力大小；探究压力作用效果与受力面积的关系时，要保持压力大小不变，改变受力面积大小。据此分析甲、乙、丙三图的变量情况即可得出结论。
【解析】
探究压力作用效果与压力大小的关系时，需控制受力面积相同，改变压力大小。甲图为小桌（无砝码），乙图为小桌加砝码，两者受力面积均为桌腿与海绵的接触面积，受力面积相同、压力不同，因此比较甲图和乙图可说明压力作用效果与压力大小有关；探究压力作用效果与受力面积的关系时，需控制压力相同，改变受力面积大小。乙图为小桌加砝码，受力面积为桌腿接触面积，丙图为小桌加砝码，受力面积为桌面接触面积，两者压力相同、受力面积不同，因此比较乙图和丙图可说明压力的作用效果与受力面积有关。
【答案】
乙 受力面积
【知识点】
探究压力作用效果的影响因素、控制变量法
【点评】
本题为初中物理基础实验题，核心考查控制变量法在探究压力作用效果实验中的应用，属于需掌握的基础知识点，难度较低。
【难度系数】
0.8
25. A、B为两个均匀实心圆柱体，它们的底面积之比为2:1，高度之比为1:3，现将A放在水平地面上，B叠放在A的正上方（如图所示），若A对地面的压强$ p_1 $与B对A的压强$ p_2 $相等，则A、B两圆柱体的密度之比为
3:2
。答案
25. 3:2
【点拨】本题考查公式的应用,压强公式$p=\frac{F}{S}$结合重力公式$G=mg$和密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可计算出两个圆柱体的密度之比,难度适中。
【解析】由图可知A对地面的压强为:$p_1=\frac{F_1}{S_A}=\frac{G_A+G_B}{S_A}$,B对A的压强为:$p_2=\frac{F_2}{S_B}=\frac{G_B}{S_B}$,因为A对地面的压强$p_1$与B对A的压强$p_2$相等,所以$\frac{G_A+G_B}{S_A}=\frac{G_B}{S_B}$,即$\frac{G_A+G_B}{G_B}=\frac{S_A}{S_B}=\frac{2}{1}$,所以$G_A=G_B$,即$\rho_A g S_A h_A=\rho_B g S_B h_B$,$\frac{\rho_A}{\rho_B}=\frac{S_B}{S_A} × \frac{h_B}{h_A}=\frac{1}{2} × \frac{3}{1}=\frac{3}{2}$。
【点拨】本题考查公式的应用,压强公式$p=\frac{F}{S}$结合重力公式$G=mg$和密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可计算出两个圆柱体的密度之比,难度适中。
【解析】由图可知A对地面的压强为:$p_1=\frac{F_1}{S_A}=\frac{G_A+G_B}{S_A}$,B对A的压强为:$p_2=\frac{F_2}{S_B}=\frac{G_B}{S_B}$,因为A对地面的压强$p_1$与B对A的压强$p_2$相等,所以$\frac{G_A+G_B}{S_A}=\frac{G_B}{S_B}$,即$\frac{G_A+G_B}{G_B}=\frac{S_A}{S_B}=\frac{2}{1}$,所以$G_A=G_B$,即$\rho_A g S_A h_A=\rho_B g S_B h_B$,$\frac{\rho_A}{\rho_B}=\frac{S_B}{S_A} × \frac{h_B}{h_A}=\frac{1}{2} × \frac{3}{1}=\frac{3}{2}$。
解析
【分析】
要解决本题，需先明确两个压强对应的压力和受力面积：A对地面的压力是A和B的总重力，受力面积为A的底面积；B对A的压力是B的重力，受力面积为B的底面积。利用压强相等的条件，结合重力公式（$G=\rho Shg$），即可推导得出A、B的密度之比。
【解析】
已知A、B的底面积之比$S_A:S_B=2:1$，高度之比$h_A:h_B=1:3$。
1. 计算两个压强：
A对地面的压强：$p_1=\frac{F_1}{S_A}=\frac{G_A+G_B}{S_A}$；
B对A的压强：$p_2=\frac{F_2}{S_B}=\frac{G_B}{S_B}$；
2. 由题意$p_1=p_2$，代入得：
$\frac{G_A+G_B}{S_A}=\frac{G_B}{S_B}$，整理得$\frac{G_A+G_B}{G_B}=\frac{S_A}{S_B}=\frac{2}{1}$；
3. 化简得$G_A=G_B$，而重力$G=mg=\rho Vg=\rho Shg$，因此：
$\rho_A g S_A h_A=\rho_B g S_B h_B$，约去g后变形得：
$\frac{\rho_A}{\rho_B}=\frac{S_B}{S_A}×\frac{h_B}{h_A}=\frac{1}{2}×\frac{3}{1}=\frac{3}{2}$。
【答案】
3:2
【知识点】
压强公式、密度公式、重力公式
【点评】
本题考查压强、密度与重力公式的综合应用，关键是明确不同压强对应的压力和受力面积，通过公式变形推导密度之比，属于中等难度的力学计算题。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先明确两个压强对应的压力和受力面积：A对地面的压力是A和B的总重力，受力面积为A的底面积；B对A的压力是B的重力，受力面积为B的底面积。利用压强相等的条件，结合重力公式（$G=\rho Shg$），即可推导得出A、B的密度之比。
【解析】
已知A、B的底面积之比$S_A:S_B=2:1$，高度之比$h_A:h_B=1:3$。
1. 计算两个压强：
A对地面的压强：$p_1=\frac{F_1}{S_A}=\frac{G_A+G_B}{S_A}$；
B对A的压强：$p_2=\frac{F_2}{S_B}=\frac{G_B}{S_B}$；
2. 由题意$p_1=p_2$，代入得：
$\frac{G_A+G_B}{S_A}=\frac{G_B}{S_B}$，整理得$\frac{G_A+G_B}{G_B}=\frac{S_A}{S_B}=\frac{2}{1}$；
3. 化简得$G_A=G_B$，而重力$G=mg=\rho Vg=\rho Shg$，因此：
$\rho_A g S_A h_A=\rho_B g S_B h_B$，约去g后变形得：
$\frac{\rho_A}{\rho_B}=\frac{S_B}{S_A}×\frac{h_B}{h_A}=\frac{1}{2}×\frac{3}{1}=\frac{3}{2}$。
【答案】
3:2
【知识点】
压强公式、密度公式、重力公式
【点评】
本题考查压强、密度与重力公式的综合应用，关键是明确不同压强对应的压力和受力面积，通过公式变形推导密度之比，属于中等难度的力学计算题。
【难度系数】
0.6
三、解答题(本题共6小题,共40分。解答第27、31题时应有公式和解题过程)
26. (6分)按要求作图:
(1)如图甲所示,一位同学骑着一辆自行车,匀速直线行驶在水平地面上,后轮所受地面的摩擦力为$f_{1}$,忽略骑行时的空气阻力,请在$O$点画出前轮所受地面摩擦力$f_{2}$的示意图。
(2)“远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地,请在图乙中画出潜水艇加速上浮过程中所受重力和浮力的示意图($O$为重心)。
(3)请画出图丙中物块$A$对斜面的压力及$A$受到的重力的示意图。
26. (6分)按要求作图:
(1)如图甲所示,一位同学骑着一辆自行车,匀速直线行驶在水平地面上,后轮所受地面的摩擦力为$f_{1}$,忽略骑行时的空气阻力,请在$O$点画出前轮所受地面摩擦力$f_{2}$的示意图。
(2)“远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地,请在图乙中画出潜水艇加速上浮过程中所受重力和浮力的示意图($O$为重心)。
(3)请画出图丙中物块$A$对斜面的压力及$A$受到的重力的示意图。
答案
26. 【点拨】本题考查受力分析与力的示意图的正确画法,注意根据力的三要素,确定每个力的大小、方向、作用点,即可正确作图,难度不大。
【解析】(1)自行车行驶时,后轮为动力轮,所受摩擦力向前,前轮是阻力轮,所受摩擦力向后,如图甲所示:
(2)潜水艇加速上浮过程中,浮力大于重力,且浮力的方向竖直向上,重力的方向竖直向下,如图乙所示:
(3)物块A在斜面上所受的重力竖直向下,作用点在物块A的重心位置;物块A对斜面的压力作用点在接触面上,方向垂直于斜面并指向斜面,如图丙所示:
解析
【分析】
本题为三个力的示意图作图题，需根据各场景的受力特点分析力的方向、作用点：
1. 图甲：自行车匀速行驶时，前轮是从动轮，相对地面有向前运动的趋势，因此前轮所受地面摩擦力方向水平向后，作用点为O点；
2. 图乙：潜水艇加速上浮，说明浮力大于重力，浮力竖直向上、重力竖直向下，作用点均为重心O；
3. 图丙：重力是物体A受到的力，作用点在A的重心，方向竖直向下；压力是A对斜面的力，作用点在A与斜面的接触面，方向垂直斜面向下。
【解析】
（1）图甲：从前轮的O点出发，沿水平向左方向画带箭头线段，标注为$f_2$，即为前轮所受摩擦力的示意图；
（2）图乙：从重心O点出发，竖直向上画较长的带箭头线段标注$F_{浮}$（浮力），竖直向下画较短的带箭头线段标注$G$（重力），因加速上浮，$F_{浮}$长度大于$G$；
（3）图丙：从物块A的重心出发，竖直向下画带箭头线段标注$G$（A的重力）；在A与斜面的接触点处，画垂直斜面向下的带箭头线段标注$F_{压}$（A对斜面的压力）。
【答案】
（1）甲图：O点处水平向左的带箭头线段，标注$f_2$；
（2）乙图：O点处竖直向上较长的$F_{浮}$、竖直向下较短的$G$；
（3）丙图：A重心处竖直向下的$G$、接触点处垂直斜面向下的$F_{压}$；对应示意图如参考答案（img id=1、id=2、id=3）所示。
【知识点】
力的示意图、摩擦力、重力与浮力
【点评】
本题考查基础受力分析与力的示意图绘制，需明确各力的方向、作用点，易错点为压力的作用点和方向，以及潜水艇加速上浮时浮力与重力的大小关系，属于基础作图题。
【难度系数】
0.3
本题为三个力的示意图作图题，需根据各场景的受力特点分析力的方向、作用点：
1. 图甲：自行车匀速行驶时，前轮是从动轮，相对地面有向前运动的趋势，因此前轮所受地面摩擦力方向水平向后，作用点为O点；
2. 图乙：潜水艇加速上浮，说明浮力大于重力，浮力竖直向上、重力竖直向下，作用点均为重心O；
3. 图丙：重力是物体A受到的力，作用点在A的重心，方向竖直向下；压力是A对斜面的力，作用点在A与斜面的接触面，方向垂直斜面向下。
【解析】
（1）图甲：从前轮的O点出发，沿水平向左方向画带箭头线段，标注为$f_2$，即为前轮所受摩擦力的示意图；
（2）图乙：从重心O点出发，竖直向上画较长的带箭头线段标注$F_{浮}$（浮力），竖直向下画较短的带箭头线段标注$G$（重力），因加速上浮，$F_{浮}$长度大于$G$；
（3）图丙：从物块A的重心出发，竖直向下画带箭头线段标注$G$（A的重力）；在A与斜面的接触点处，画垂直斜面向下的带箭头线段标注$F_{压}$（A对斜面的压力）。
【答案】
（1）甲图：O点处水平向左的带箭头线段，标注$f_2$；
（2）乙图：O点处竖直向上较长的$F_{浮}$、竖直向下较短的$G$；
（3）丙图：A重心处竖直向下的$G$、接触点处垂直斜面向下的$F_{压}$；对应示意图如参考答案（img id=1、id=2、id=3）所示。
【知识点】
力的示意图、摩擦力、重力与浮力
【点评】
本题考查基础受力分析与力的示意图绘制，需明确各力的方向、作用点，易错点为压力的作用点和方向，以及潜水艇加速上浮时浮力与重力的大小关系，属于基础作图题。
【难度系数】
0.3
