16. 如图所示是一个简易的气压计,此时瓶内气压(选填“大于”“等于”或“小于”)瓶外大气压。大别山的最高峰白马尖海拔高达1 777 m,若将这个瓶子从山脚带到山顶,玻璃管内水柱的高度$ h $将(选填“增大”或“减小”),这表明海拔升高时,大气压(选填“升高”或“降低”)。

16. 大于 增大 降低
【点拨】本题考查大气压与海拔的关系,掌握相关基础知识点是解题的关键。
【解析】简易的气压计瓶内气体压强等于大气压加上水柱产生的压强,则瓶内气体压强大于外界大气压;由于大气压随海拔的增加而减小,所以把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度 $h$ 将增大。

【分析】
要解决这道题，需先理解简易气压计的工作原理：玻璃管内水柱静止时，瓶内气压与瓶外大气压、水柱压强存在平衡关系；再结合大气压随海拔变化的规律，分析从山脚到山顶时水柱高度的变化，进而推导海拔与大气压的关系。
【解析】
1. 判断瓶内气压：玻璃管内水柱静止，此时瓶内气体压强等于瓶外大气压加上玻璃管内水柱产生的压强，因此瓶内气压大于瓶外大气压。
2. 分析山顶的水柱高度：大气压随海拔升高而降低，将瓶子从山脚带到山顶时，瓶内空气的压强不变，而外界大气压减小，瓶内气压大于外界气压，会将水压入玻璃管，因此玻璃管内水柱的高度h将增大。
3. 推导海拔与大气压的关系：上述现象表明，海拔升高时，大气压降低。
【答案】
大于；增大；降低
【知识点】
大气压强；气压与海拔的关系
【点评】
本题考查简易气压计的原理及大气压与海拔的关系，属于基础知识点的应用，需掌握气压平衡的原理和大气压随海拔变化的规律即可解题。
【难度系数】
0.6

三、探究实践题(共5题,共21分)
17. (2分)战国时期,民间就已经流行蹴鞠运动,如图所示。请在图中画出质量为0.5 kg的鞠球在空中运动时所受重力的示意图,并标出重力的大小。(其中O为重心,g取10 N/kg)

17. 【点拨】本题考查重力的计算和重力示意图的画法。
【解析】鞠球所受的重力 $G=mg=0.5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=5\ \mathrm{N}$,从鞠球的重心(球心)开始竖直向下画一条带箭头的线段表示出重力,并标出重力的大小 5 N,如图所示:

【分析】
本题需画出鞠球所受重力的示意图，解题思路为：首先利用重力公式计算重力大小，再明确重力的三要素（作用点、方向、大小），最后按力的示意图规范完成作图。重力作用点在鞠球重心（球心O处），方向竖直向下，大小由计算得出。
【解析】
1. 计算重力：根据公式$ G=mg $，代入$ m=0.5\ \mathrm{kg} $，$ g=10\ \mathrm{N/kg} $，得$ G=0.5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=5\ \mathrm{N} $；
2. 画重力示意图：从重心O点沿竖直向下方向画带箭头的线段，在线段旁标注重力符号“G”和大小“5 N”，完成作图。
【答案】
从鞠球重心O点竖直向下画带箭头的线段，标注“G=5 N”（示意图符合要求）
【知识点】
重力计算、重力示意图
【点评】
本题考查重力的计算和力的示意图绘制，属于初中物理基础题，需掌握重力的方向、作用点及计算方法，难度低，易得分。
【难度系数】
0.2

18.（2分）宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，展现了我国古人的智慧。如图为打捞过程的情景，请在图中O点画出船受力的示意图。

18. 【点拨】本题考查物体的受力分析,注意先分析受到哪些力的作用,再根据力的三要素作图,属于基础作图题。
【解析】船受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力、绳子对其向下的拉力,三力的作用点都在重心 O 点,如图所示:

【分析】
要画出O点处船的受力示意图，首先需对船进行受力分析：船在打捞铁牛的过程中，受到三个力的作用，分别是竖直向上的浮力、竖直向下的自身重力、竖直向下的绳子拉力，这三个力的作用点都在船的重心O点。随后按照力的示意图的绘制要求，从O点沿各力的方向画出带箭头的线段并标注力的符号即可。
【解析】
对船的受力情况分析如下：1. 浮力：水对船的浮力，方向竖直向上，作用点在O；2. 重力：船自身的重力，方向竖直向下，作用点在O；3. 拉力：铁牛通过绳子对船的拉力，方向竖直向下，作用点在O。作图时，从O点出发，分别沿竖直向上、竖直向下方向绘制带箭头的线段，依次标注F浮、G、F拉，完成受力示意图。
【答案】

【知识点】
受力分析、力的示意图
【点评】
本题是基础的力学作图题，考查对物体受力情况的判断和力的示意图的绘制，属于力学核心基础题型，难度较低，需准确掌握受力分析的方法。
【难度系数】
0.6

19.（5分）某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转，连接滑块和固定在地面上的拉力传感器。
（1）此装置中使用定滑轮的目的是改变力的（选填“大小”或“方向”）。
（2）开启电源，应使皮带轮上方的传送带向（选填“左”或“右”）运动，此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向（选填“左”或“右”）。读出拉力传感器的示数$ F $，加大皮带轮的转速，拉力传感器的示数（选填“变大”“不变”或“变小”）。

19. (1)方向 (2)左 左 不变
【点拨】本题考查滑动摩擦力的测量原理、定滑轮的作用以及滑动摩擦力的方向和大小的影响因素。
【解析】(1)定滑轮的实质是一个等臂杠杆,此装置中定滑轮的作用是改变力的方向;
(2)因为滑块右端和细绳相连,要受到细绳向右的拉力,所以开启电源后,应使皮带轮上方的传送带向左运动;当传送带向左运动时,滑块相对传送带向右运动,此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向左;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,加大皮带轮的转速时,压力大小、接触面的粗糙程度不变,因此滑动摩擦力的大小不变,即拉力传感器的示数不变。

【分析】
首先明确定滑轮的作用特点：定滑轮是等臂杠杆，不省力但能改变力的方向；对于滑动摩擦力，需判断相对运动方向来确定摩擦力方向，且滑动摩擦力大小仅与压力和接触面粗糙程度有关，与运动速度无关。解题时先分析定滑轮的作用，再结合相对运动判断传送带运动方向和摩擦力方向，最后根据滑动摩擦力的影响因素分析拉力示数变化。
【解析】
(1) 定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮不能改变力的大小，只能改变力的方向，因此此装置中定滑轮的作用是改变力的方向，故填“方向”。
(2) 滑块通过细绳连接拉力传感器，细绳对滑块有向右的拉力，要使滑块与传送带间发生相对运动，需让传送带向左运动；此时滑块相对于传送带向右运动，滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，因此滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向左；滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定，加大皮带轮转速时，滑块对传送带的压力不变，接触面的粗糙程度也不变，所以滑动摩擦力大小不变，拉力传感器的示数等于滑动摩擦力大小，因此示数不变。
【答案】
(1)方向 (2)左；左；不变
【知识点】
定滑轮的作用、滑动摩擦力方向、滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题结合实验装置考查定滑轮和滑动摩擦力的基础知识点，需掌握定滑轮的特点、滑动摩擦力方向的判断方法及大小的决定因素，属于力学基础应用题目，难度适中。
【难度系数】
0.5

20. (5分)如图所示,在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小聪将废弃的矿泉水瓶装上水后分别放在海绵和砖块上进行实验。

(1)实验时,是通过观察海绵的来比较瓶对海绵压力的作用效果。
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用(填序号)两次实验。
(3)通过分析比较图中C、D、E三次实验,得出压力的作用效果与有关的结论。
(4)同组的小丽在实验过程中又提出一个问题:在B、C两次实验中,瓶中的水对底部的压力和压强大小相等吗?若在B、C两次实验中水对瓶底和瓶盖的压力分别为$ F_B $、$ F_C $,水对瓶底和瓶盖的压强分别为$ p_B $、$ p_C $,请你分析并比较:$ F_B $$ F_C $,$ p_B $$ p_C $。(均选填“＞”“＜”或“=”)

20. (1)凹陷程度 (2)B、C (3)压力大小 (4)＞ =
【点拨】本题考查探究"压力的作用效果跟哪些因素有关"的实验,注意控制变量法及转换法的应用,同时考查液体压强和压力公式的运用,属于基础实验题。
【解析】(1)实验时,是通过观察海绵的凹陷程度来比较瓶对海绵压力的作用效果;
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,需要控制压力大小不变,改变受力面积,可以选用 B、C 两次实验;
(3)通过分析比较图中 C、D、E 三次实验可以得出:当受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关,因为在这三次实验中,受力面积相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大;
(4)在 B、C 两次实验中,根据液体压强公式 $p=\rho gh$,可知 $p_B=p_C$,根据压强定义式 $p=\frac{F}{S}$,可知 $F_B ＞ F_C$。

【分析】
本题围绕探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验展开，同时涉及液体压强的分析。解题思路：（1）利用转换法，将不易观察的压力作用效果转换为海绵的凹陷程度；（2）探究受力面积对压力作用效果的影响时，需控制压力大小不变，改变受力面积，据此筛选实验；（3）分析C、D、E三次实验的变量，结合实验现象得出结论；（4）根据液体压强公式判断压强，再结合压强定义式分析压力大小。
【解析】
（1）实验中，压力的作用效果无法直接观察，通过转换法，将其转换为海绵的凹陷程度，因此通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果；
（2）探究压力的作用效果与受力面积的关系时，需控制压力大小相同，改变受力面积。B、C两次实验中，矿泉水瓶对海绵的压力（总重力）相同，接触海绵的受力面积不同，故选B、C；
（3）C、D、E三次实验中，受力面积相同，瓶内水的质量不同，即对海绵的压力大小不同，海绵的凹陷程度不同，因此得出压力的作用效果与压力大小有关；
（4）B、C两次实验中，水的深度h相同，根据液体压强公式$ p = \rho gh $，水的密度$ \rho $和g均相同，所以水对瓶底和瓶盖的压强$ p_B = p_C $；瓶底的受力面积$ S_B $大于瓶盖的受力面积$ S_C $，根据压强定义式$ p = \frac{F}{S} $变形得$ F = pS $，因压强p相同，受力面积S越大，压力F越大，所以$ F_B ＞ F_C $。
【答案】
（1）凹陷程度；（2）B、C；（3）压力大小；（4）＞；=
【知识点】
压力作用效果、液体压强、控制变量法
【点评】
本题结合探究压力作用效果的实验，考查转换法、控制变量法的应用，以及液体压强和压力的计算，属于基础实验题，需掌握实验方法和相关公式的应用。
【难度系数】
0.6

21.（7分）如图所示，A、B、C、D是探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系实验过程中的四个场景。

(1)如图所示的A、B、C、D四个实验步骤中,最合理的实验顺序是。
(2)由两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力$F_{浮}$,由两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时排开水所受到的重力$G_{排}$,比较$F_{浮}$与$G_{排}$可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力大小(选填“相等”“不相等”或“无法判断”)。
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是。(选填字母)
A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值
B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验
C. 用原来的方案将物块换成体积与其不同的铁块进行实验
(4)如图E所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像;分析图像可得:在物块浸没后,h继续增大时,物块受到的浮力$F_{浮}$为N。该圆柱体物块的密度是$\mathrm{g/cm}^3$。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)

21. (1)CABD (2)A、B C、D 相等 (3)A (4)1.2 3.5
【点拨】本题考查阿基米德原理的理解、实验的正确操作步骤、称重法测浮力的应用,属于基础实验题。
【解析】(1)在探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系时,最合理的实验顺序是先测量空桶的重力(步骤 C),再测量物块的重力(步骤 A),接着直接将物块浸没在液体中记录弹簧测力计的示数(步骤 B),最后测量物体排开液体后桶和液体的总重力(步骤 D);
(2)根据称重法,由 A、B 两步骤可得圆柱体浸没在水中时受到的浮力 $F_{\mathrm{浮}}=F_A-F_B=4.2\ \mathrm{N}-3.0\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$,由 C、D 两步骤可知圆柱体浸没在水中时排开水所受的重力 $G_{\mathrm{排}}=F_D-F_C=2.2\ \mathrm{N}-1.0\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$;由 $F_{\mathrm{浮}}$ 和 $G_{\mathrm{排}}$ 两数值可知,物块所受的浮力大小与物块排开水所受的重力大小相等;
(3)为了得到更普遍的结论,可以用原来的方案将水换成酒精进行实验,或者将物块换成体积与其不同的铁块进行实验,由此可以得到普遍规律,故 A 符合题意,B、C 不符合题意;
(4)由图 E 可知,当 $h=6\ \mathrm{cm}$ 时,物块开始浸没在水中,此时物块所受的拉力保持 3 N 不变;当 $h=0\ \mathrm{cm}$ 时,弹簧测力计对物块的拉力等于其自身的重力,即为 4.2 N,所以物块浸没在水中后,所受的浮力为:$F'_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{物}}-F_{\mathrm{拉}}=4.2\ \mathrm{N}-3\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$,此时可得物体的体积为:$V_{\mathrm{物}}=\frac{F'_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{1.2\ \mathrm{N}}{1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}}=1.2 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,物块的质量为:$m_{\mathrm{物}}=\frac{G_{\mathrm{物}}}{g}=\frac{4.2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.42\ \mathrm{kg}$,即物块的密度为:$\rho_{\mathrm{物}}=\frac{m_{\mathrm{物}}}{V_{\mathrm{物}}}=\frac{0.42\ \mathrm{kg}}{1.2 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3}=3.5 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3=3.5\ \mathrm{g/cm}^3$。

【分析】
要解决本题，需结合阿基米德原理的实验逻辑、称重法测浮力、排开液体重力计算、实验规律的探究方法及密度推导来分析：
1. 实验顺序：探究浮力与排开液体重力的关系，需先测量空桶重力，再测物块重力，接着测物块浸没时的拉力，最后测桶和排开液体的总重力，避免测量误差。
2. 浮力与排开液重计算：浮力用称重法（F浮=G物-F拉），对应物块重力和浸没时的拉力；排开液体重力为桶和液体总重减去空桶重力。
3. 普遍结论的操作：探究规律时，换不同液体或物块才能得到普遍结论，多次测量取平均值对探究规律无意义。
4. 图像分析：从图中提取物块重力、浸没后的拉力，计算浮力；再结合浮力公式求物块体积，结合物块重力求质量，进而推导密度。
【解析】
(1) 实验合理顺序：先测空桶重力（步骤C），再测物块重力（步骤A），将物块浸没在液体中测拉力（步骤B），最后测桶和排开液体总重（步骤D），故顺序为CABD。
(2) 浮力计算：称重法，物块重力为A的示数4.2N，浸没时拉力为B的示数3.0N，因此F浮=FA-FB=4.2N-3.0N=1.2N；排开液体重力：空桶重力为C的1.0N，桶和液体总重为D的2.2N，因此G排=FD-FC=2.2N-1.0N=1.2N，故F浮与G排相等。
(3) 操作合理性：A选项多次测量取平均值，该实验是探究普遍规律，不是测量定值，多次取平均值无意义；B换酒精、C换不同体积铁块，都能得到普遍结论，故不合理的是A。
(4) 浮力和密度计算：由图E，物块重力G=4.2N，浸没后拉力F拉=3N，所以F浮=G-F拉=4.2N-3N=1.2N；物块体积V=V排=F浮/(ρ水g)=1.2N/(1×10³kg/m³×10N/kg)=1.2×10⁻⁴m³；物块质量m=G/g=4.2N/10N/kg=0.42kg；密度ρ=m/V=0.42kg/(1.2×10⁻⁴m³)=3.5×10³kg/m³=3.5g/cm³。
【答案】
(1)CABD (2)A、B；C、D；相等 (3)A (4)1.2；3.5
【知识点】
阿基米德原理、称重法测浮力、密度计算
【点评】
本题是阿基米德原理的基础实验题，考查实验步骤设计、浮力计算、普遍规律探究及密度推导，需掌握实验逻辑和公式应用，属于常规实验题型。
【难度系数】
0.3