登录
15. 在高铁站的站台上，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线（如图11所示），所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时，列车附近的空气流速
变大
，压强变小
，（两空均选填“变大”“不变”或“变小”）若越过安全线，即使与列车保持一定的距离，也是非常危险的。答案
15.变大 变小
解析
【分析】
本题考查流体压强与流速的关系，解题思路是先明确流体压强的规律：在流体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。再结合列车驶过时带动周围空气流动的特点，分析列车附近空气流速和压强的变化，进而得出答案。
【解析】
根据流体压强与流速的关系：流体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。当列车驶过时，列车会带动其附近的空气快速流动，使列车附近的空气流速变大，因此列车附近的压强变小；而站台远处的空气流速小，压强较大，若人越过安全线，会被外侧较大的压强推向列车，造成危险，所以两空依次填“变大”“变小”。
【答案】
变大 变小
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合高铁站安全线的生活场景，考查流体压强与流速关系的基础应用，贴近生活实际，是对核心知识点的直接考查，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查流体压强与流速的关系，解题思路是先明确流体压强的规律：在流体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。再结合列车驶过时带动周围空气流动的特点，分析列车附近空气流速和压强的变化，进而得出答案。
【解析】
根据流体压强与流速的关系：流体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。当列车驶过时，列车会带动其附近的空气快速流动，使列车附近的空气流速变大，因此列车附近的压强变小；而站台远处的空气流速小，压强较大，若人越过安全线，会被外侧较大的压强推向列车，造成危险，所以两空依次填“变大”“变小”。
【答案】
变大 变小
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合高铁站安全线的生活场景，考查流体压强与流速关系的基础应用，贴近生活实际，是对核心知识点的直接考查，难度较低。
【难度系数】
0.8
16. 如图12所示，在铁桶内放少量的水，用火加热，沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水。在
大气压
的作用下，铁桶被压扁了。这种作用在生活中有很多应用，请举出一个实例：拔火罐（答案不唯一）
。答案
16.大气压 拔火罐（答案不唯一）
解析
【分析】首先梳理实验过程：加热铁桶内的水至沸腾，此时桶内产生大量水蒸气，排出桶内的空气；堵住桶口后浇冷水，桶内水蒸气遇冷液化，导致桶内气体减少、气压降低，小于外界大气压；铁桶在外界大气压的作用下被压扁。需结合大气压强的知识分析实验原理，再列举生活中利用大气压的实例。
【解析】加热铁桶内的水，水沸腾时产生大量水蒸气，将桶内空气排出；堵住桶口后浇冷水，桶内水蒸气遇冷液化，桶内气体减少，气压小于外界大气压，因此铁桶在大气压的作用下被压扁。生活中利用大气压的实例有拔火罐、用吸管吸饮料、吸盘式挂钩等。
【答案】大气压 拔火罐（答案不唯一）
【知识点】大气压强
【点评】本题通过经典实验考查大气压强的存在，结合生活实例，注重基础知识的理解与应用，难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】加热铁桶内的水，水沸腾时产生大量水蒸气，将桶内空气排出；堵住桶口后浇冷水，桶内水蒸气遇冷液化，桶内气体减少，气压小于外界大气压，因此铁桶在大气压的作用下被压扁。生活中利用大气压的实例有拔火罐、用吸管吸饮料、吸盘式挂钩等。
【答案】大气压 拔火罐（答案不唯一）
【知识点】大气压强
【点评】本题通过经典实验考查大气压强的存在，结合生活实例，注重基础知识的理解与应用，难度较低。
【难度系数】0.6
17. 如图13所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，OB:AB=2:1，在A点挂一个120 N物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆水平平衡拉力为
180
N；若拉力F沿逆时针方向转动30°，杠杆仍处于平衡状态，拉力将变大
（选填“变大”“变小”或“不变”）。答案
17.180 变大
解析
【分析】
要解决这道题，需利用杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂），先明确支点、动力、阻力及对应力臂的关系。第一步，根据OB与AB的比例，确定动力臂OB和阻力臂OA的长度关系；第二步，代入杠杆平衡条件计算初始拉力；第三步，分析拉力方向改变时动力臂的变化，结合平衡条件判断拉力的变化。
【解析】
1. 计算初始拉力：
杠杆的支点为O，阻力是A点物体的重力G=120N，阻力臂为OA；动力是B点的拉力F，动力臂为OB。
已知OB:AB=2:1，因此OB:OA=2:(2+1)=2:3，即OA=(3/2)OB。
根据杠杆平衡条件 $ F × L_{\mathrm{动}} = G × L_{\mathrm{阻}} $，代入得：
$ F × OB = G × OA $
$ F = \frac{G × OA}{OB} = 120\,\mathrm{N} × \frac{3}{2} = 180\,\mathrm{N} $。
2. 分析拉力方向转动后的变化：
当拉力F沿逆时针方向转动30°时，动力F的方向改变，此时动力臂是支点O到F作用线的垂直距离，该距离小于原来的动力臂OB（力倾斜后，支点到力的作用线的垂直距离缩短）。
阻力G和阻力臂OA均不变，根据杠杆平衡条件，动力×动力臂为定值，动力臂变小，则动力F变大。
【答案】
180；变大
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的概念
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是正确区分“力臂”与“支点到力的作用点的距离”，需注意力臂是支点到力的作用线的垂直距离，属于基础应用题型，需准确掌握力臂的判断方法。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需利用杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂），先明确支点、动力、阻力及对应力臂的关系。第一步，根据OB与AB的比例，确定动力臂OB和阻力臂OA的长度关系；第二步，代入杠杆平衡条件计算初始拉力；第三步，分析拉力方向改变时动力臂的变化，结合平衡条件判断拉力的变化。
【解析】
1. 计算初始拉力：
杠杆的支点为O，阻力是A点物体的重力G=120N，阻力臂为OA；动力是B点的拉力F，动力臂为OB。
已知OB:AB=2:1，因此OB:OA=2:(2+1)=2:3，即OA=(3/2)OB。
根据杠杆平衡条件 $ F × L_{\mathrm{动}} = G × L_{\mathrm{阻}} $，代入得：
$ F × OB = G × OA $
$ F = \frac{G × OA}{OB} = 120\,\mathrm{N} × \frac{3}{2} = 180\,\mathrm{N} $。
2. 分析拉力方向转动后的变化：
当拉力F沿逆时针方向转动30°时，动力F的方向改变，此时动力臂是支点O到F作用线的垂直距离，该距离小于原来的动力臂OB（力倾斜后，支点到力的作用线的垂直距离缩短）。
阻力G和阻力臂OA均不变，根据杠杆平衡条件，动力×动力臂为定值，动力臂变小，则动力F变大。
【答案】
180；变大
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的概念
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是正确区分“力臂”与“支点到力的作用点的距离”，需注意力臂是支点到力的作用线的垂直距离，属于基础应用题型，需准确掌握力臂的判断方法。
【难度系数】
0.5
18. 如图14所示，图甲中高为0.15 m、质地均匀的长方体木块放在水平地面上，此时木块对水平地面的压强为900 Pa，则木块的密度为
600
kg/m³；将木块斜切去一部分，剩余部分如图乙，此时木块对地面的压强为720 Pa；现将图乙中的木块倒置如图丙，此时木块对地面的压强为1200
Pa。(g取10 N/kg)答案
18.600 1200
解析
【分析】
首先，质地均匀的长方体放在水平地面上，对地面的压力等于自身重力，可通过压强公式推导柱体压强与密度、高度的关系来计算密度。对于斜切后的木块，倒置后重力不变，需结合压强公式$ p=\frac{F}{S} $，分析两次放置时接触面积的关系，进而求解丙图的压强。
【解析】
1. 计算木块的密度：
质地均匀的长方体对水平地面的压强可推导为：
$ p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh $
代入已知$ p=900\ \mathrm{Pa} $，$ g=10\ \mathrm{N/kg} $，$ h=0.15\ \mathrm{m} $，得：
$ \rho=\frac{p}{gh}=\frac{900}{10×0.15}=600\ \mathrm{kg/m}^3 $
2. 计算丙图中木块对地面的压强：
设原长方体底面积为$ S $，则原木块重力$ G=pS=900S $。斜切后，乙图中木块对地面的压力$ F_乙=G_乙 $，接触面积为$ S_乙 $，压强$ p_乙=\frac{G_乙}{S_乙}=720\ \mathrm{Pa} $，故$ G_乙=720S_乙 $。
同一木块重力$ G_乙 $不变，观察乙、丙两图的几何关系，可知丙图中接触面积$ S_丙 $与乙图接触面积满足$ S_乙=\frac{5}{3}S_丙 $，因此丙图的压强：
$ p_丙=\frac{G_乙}{S_丙}=\frac{720S_乙}{S_丙}=720×\frac{5}{3}=1200\ \mathrm{Pa} $
【答案】
600；1200
【知识点】
压强、密度计算
【点评】
本题考查均匀柱体压强公式的应用，核心是利用压力不变，结合压强公式分析接触面积的关系，需灵活推导柱体压强公式，难度适中。
【难度系数】
0.4
首先，质地均匀的长方体放在水平地面上，对地面的压力等于自身重力，可通过压强公式推导柱体压强与密度、高度的关系来计算密度。对于斜切后的木块，倒置后重力不变，需结合压强公式$ p=\frac{F}{S} $，分析两次放置时接触面积的关系，进而求解丙图的压强。
【解析】
1. 计算木块的密度：
质地均匀的长方体对水平地面的压强可推导为：
$ p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh $
代入已知$ p=900\ \mathrm{Pa} $，$ g=10\ \mathrm{N/kg} $，$ h=0.15\ \mathrm{m} $，得：
$ \rho=\frac{p}{gh}=\frac{900}{10×0.15}=600\ \mathrm{kg/m}^3 $
2. 计算丙图中木块对地面的压强：
设原长方体底面积为$ S $，则原木块重力$ G=pS=900S $。斜切后，乙图中木块对地面的压力$ F_乙=G_乙 $，接触面积为$ S_乙 $，压强$ p_乙=\frac{G_乙}{S_乙}=720\ \mathrm{Pa} $，故$ G_乙=720S_乙 $。
同一木块重力$ G_乙 $不变，观察乙、丙两图的几何关系，可知丙图中接触面积$ S_丙 $与乙图接触面积满足$ S_乙=\frac{5}{3}S_丙 $，因此丙图的压强：
$ p_丙=\frac{G_乙}{S_丙}=\frac{720S_乙}{S_丙}=720×\frac{5}{3}=1200\ \mathrm{Pa} $
【答案】
600；1200
【知识点】
压强、密度计算
【点评】
本题考查均匀柱体压强公式的应用，核心是利用压力不变，结合压强公式分析接触面积的关系，需灵活推导柱体压强公式，难度适中。
【难度系数】
0.4
19.（1）请在图15中画出鸡蛋在盐水中悬浮时受到的浮力F（O为鸡蛋重心）。
（2）如图16所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，请你在杠杆上画出最小的动力F₁及动力臂L₁，使杠杆在图中位置平衡。
（2）如图16所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，请你在杠杆上画出最小的动力F₁及动力臂L₁，使杠杆在图中位置平衡。
答案
19.(1)
(2)
解析
【分析】
（1）鸡蛋悬浮时，浮力方向竖直向上，作用点在重心O，只需从O点沿竖直向上方向画带箭头的线段表示浮力；
（2）根据杠杆平衡原理，阻力和阻力臂不变时，动力臂越长动力越小，最长动力臂为支点O到动力作用点B的线段OB，动力方向垂直于OB向上，据此画出最小动力及对应力臂。
【解析】
（1）浮力示意图：作用点在重心O，方向竖直向上，从O点竖直向上作带箭头的线段，标注F，即为鸡蛋受到的浮力；
（2）最小动力作图：①连接支点O与动力作用点B，得到最长动力臂L₁；②过B点作垂直于L₁向上的力，标注F₁，该力为最小动力。
【答案】
19.(1)
(2)
【知识点】
浮力示意图、杠杆最小动力作图
【点评】
本题考查基础作图，需掌握浮力方向和杠杆平衡条件的应用，作图时注意力的方向、作用点及力臂的画法，难度适中。
【难度系数】
0.5
（1）鸡蛋悬浮时，浮力方向竖直向上，作用点在重心O，只需从O点沿竖直向上方向画带箭头的线段表示浮力；
（2）根据杠杆平衡原理，阻力和阻力臂不变时，动力臂越长动力越小，最长动力臂为支点O到动力作用点B的线段OB，动力方向垂直于OB向上，据此画出最小动力及对应力臂。
【解析】
（1）浮力示意图：作用点在重心O，方向竖直向上，从O点竖直向上作带箭头的线段，标注F，即为鸡蛋受到的浮力；
（2）最小动力作图：①连接支点O与动力作用点B，得到最长动力臂L₁；②过B点作垂直于L₁向上的力，标注F₁，该力为最小动力。
【答案】
19.(1)
(2)
【知识点】
浮力示意图、杠杆最小动力作图
【点评】
本题考查基础作图，需掌握浮力方向和杠杆平衡条件的应用，作图时注意力的方向、作用点及力臂的画法，难度适中。
【难度系数】
0.5
