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(共17张PPT)
1.【新特色】【新独家原创】小龙发现在线路转弯处常使用斜拉固定线来保持电
线杆的平衡,其简化图如图所示,它是一个以点O为支点的杠杆。请画出斜拉固
定线对电线杆的拉力F的力臂l。
　
专项素养巩固训练卷(六)　简单机械作图与实验
类型一 杠杆力和力臂作图
答案:如图所示
解析：
过支点O作拉力F作用线的垂线,垂线段的长即力臂l。
2.(2023湖南株洲芦淞期末,18,★☆☆)如图所示的杠杆中,已知动力F1和阻力臂l2,
作出阻力F2的示意图。
答案:如图所示
解析：
过l2的末端作垂直于阻力臂l2的直线,为使杠杆平衡,则阻力F2的方向应斜
向下。
3.(2023四川凉山中考,25,★☆☆)如图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为
一个杠杆,其简化示意图如图乙,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出:
　
(1)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1;
(2)阻力F2的力臂l2。
类型二 杠杆最小力作图
答案:如图所示
解析：
图中杠杆的支点为O点,当OA作为动力臂l1时,动力臂是最长的,根据杠杆平
衡条件可知,此时的动力是最小的;动力的方向应该垂直OA向上,过点A垂直于
OA向上作出最小动力F1的示意图;从支点O作阻力F2作用线的垂线,支点到垂足
的距离为阻力臂l2。
4.(2023广西河池宜州期末,24,★☆☆)如图所示,水平地面上有一重900 N的物体,
一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提升。要想使人所用的拉力最小,请在
图中画出滑轮组上绳子的绕法。

类型三 滑轮组绕线作图
答案:如图所示
解析：
图中滑轮组由两个定滑轮和一个动滑轮组成,要使该滑轮组向下用力拉物
体向上运动,并且拉力最小,应从动滑轮的挂钩开始绕。
5.(2023内蒙古通辽中考,21,★☆☆)如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条
件”的实验装置(杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5 N)。
　 　
(1)挂钩码前,杠杆如图甲所示。此时正确的操作是向　　 (选填“左”或
“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)接下来,在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若
将A处的钩码拿掉一个,要使杠杆在水平位置再次平衡,则应将B处所挂钩码向
　　 (选填“左”或“右”)移动　　　 个格。
类型四 探究杠杆的平衡条件
右
左
2
(3)某同学用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆
时针旋转一定角度至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位
置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐　　　 (选填“变大”或“变小”),原因
是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
变大
阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大
解析：
(1)图甲中杠杆的右端较高,应向右调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置
平衡;
(2)设杠杆上一个小格长为l,一个钩码重为G,根据杠杆的平衡条件可得G×6l=3G
×nl,解得n=2,应该将B处所挂钩码向左移动2个格;(3)弹簧测力计在B处竖直向下
拉时,动力臂等于支点到动力作用点的距离;弹簧测力计在逐渐旋转过程中,动力
臂变小,阻力和阻力臂不变,则动力变大,即弹簧测力计的示数变大。
6.【新课标】【学科素养·科学探究】(2023山东高唐期末,23,★☆☆)测量如图
所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如表。
类型五 测量滑轮组的机械效率
实验 次数 钩码重 力G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力F/N 绳端移动 距离s/cm 机械效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做　　 　 运动。
(2)第2次实验时所做的有用功为　　　 J,滑轮组的机械效率是　　　 。
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越
　　 (选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据
可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度　　　 (选填“有关”或“无
关”)。
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是
　　　 。
A. 增大绳重
B. 减轻动滑轮重
C. 加快物体提升的速度
匀速直线
0.075
62.5%
大
无关
B
解析：
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速直线运动;
(2)第2次实验时所做的有用功为 =G2h2=1.5 N×0.05 m=0.075 J;所做的总功
=F2s2=0.8 N×0.15 m=0.12 J;滑轮组的机械效率η= = =62.5%;(3)分
析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,滑轮
组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升
的高度无关;(4)增大绳重,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变
小;减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率变大;机械
效率与物体提升的速度无关。
7.(2023四川绵阳游仙期末,25,★★☆)小明用如图所示装置探究“斜面的机械效
率”。实验前他有如下猜想:
A. 斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关
B. 斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关
(1)实验中,沿斜面拉动物体时,应使其做　　　　 运动。
(2)表中是小明探究过程中记录的两次对比实验数据:
类型六 测量斜面的机械效率
匀速直线
实验 次数 物体 物重 G/N 斜面高度 h/cm 拉力 F/N 斜面长 度s/cm 机械效率
η
1 木块 6 10 1.20 100 50%
2 小车 6 10 0.75 100
①第2次实验时斜面的机械效率为　　　 %;
②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与　　　　　　　　 的关系;
③第1次实验中,木块所受摩擦力为　　　 N。
(3)小明进一步研究发现,将长50 cm的木板搭成倾角不同的斜面,用弹簧测力计
把重为5 N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中,额外功W额外与斜面的水平长度
L(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系:
80
物体所受的摩擦力
0.6
L/m 0.45 0.40 0.35 0.30
W额外/J 0.90 0.80 0.70 0.60
①由表格中信息可知:W额外与L成　　　 比;
②当斜面的水平长度L=0.40 m时,拉力做的总功为　　 J;
③若将木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示
数为　　　 N。
正
2.3
2
解析：
(1)沿斜面拉动物体时,应使物体做匀速直线运动;(2)①第2次实验时斜面的
机械效率η= = = =80%;②物体的重力是相同的,小车与斜面间
的摩擦是滚动摩擦,而木块与斜面间的摩擦是滑动摩擦,它们受到的摩擦力不同,
故探究的是斜面的机械效率与物体所受的摩擦力的关系;③第1次实验沿斜面拉
木块做的有用功W有用=Gh=6 N×0.1 m=0.6 J,拉力做的总功W总=Fs=1.20 N×1 m=1.
2 J,则额外功W额外=W总-W有用=1.2 J-0.6 J=0.6 J,木块所受摩擦力f= = =0.6
N;(3)①由表中实验数据可知,W额外与L成正比;②当斜面的水平长度L=0.40 m时,
斜面高度h'= = =0.3 m,此时有用功W有用'=Gh'=5 N×0.3
m=1.5 J,总功W总'=W有用'+W额外'=1.5 J+0.80 J=2.3 J,③当木板平放在水平桌面上,斜
面的水平长度L=L0=0.50 m,因额外功与L成正比,则此时的额外功W额外″=1 J,f″=
= =2 N,此时木块在水平木板上做匀速运动,则弹簧测力计的拉力F″=
f″=2 N。(共36张PPT)
1.【新特色】【新独家原创】第31届世界大学生夏季运动会于2023年7月28日在
成都开幕,一名运动员在武术套路比赛中空中跃起翻身的某一瞬间,如图甲所示。
请在图乙中画出该运动员的受力示意图(不计空气阻力),O点为重心。
专项素养巩固训练卷(一)　力与运动
类型一 作图题
答案:如图所示
解析：
运动员空中跃起翻身时,不计空气阻力,只受到竖直向下的重力作用。
2.【新课标】【劳动教育】(2023湖北恩施中考,30节选,★★☆)(2)劳动课上,小
欢用铜片制作风铃,来装饰校园“禁毒防毒”宣传栏。如图,将一个铜片悬挂于
线下静止,请画出铜片受力的示意图。

答案:如图所示
解析：
铜片处于平衡状态,受力平衡,受到重力和细线的拉力,重力的作用点在重
心上,方向竖直向下,拉力的作用点在重心上,方向竖直向上。
3.一根绳子系着一个小球在竖直平面内摆动。请你作出小球摆动到右边最高点
时,小球所受绳子拉力F与重力G的示意图。

答案:如图所示
解析：
小球摆动到右边最高点时,受到细线的拉力和自身的重力作用;细线的拉力
沿细线向上,重力方向竖直向下,两力的作用点都可以画在重心上。
4.(2023江苏无锡中考,25节选,★★☆)(1)如图所示,在水平桌面上匀速拉动木块,
请画出木块所受拉力F和摩擦力f的示意图。

答案:如图所示
解析：
在水平桌面上匀速拉动木块,则木块做匀速直线运动,处于平衡状态,所以
木块所受拉力F和摩擦力f是一对平衡力,两个力大小相等、方向相反,作用点在
木块的几何中心上。
5.(2023内蒙古通辽中考,17,★★☆)如图所示,物体A与弹簧连接(弹簧被压缩),静
止在光滑的斜面上,请画出物体A的受力示意图。

答案:如图所示
解析：
物体A与弹簧连接,静止在光滑的斜面上,则物体A不受摩擦力,过物体A的
重心分别画出平行于斜面向上的弹力、竖直向下的重力、垂直于斜面向上的
支持力。
易错警示
物体在光滑的接触面上不受摩擦力。
6.【新特色】【教材P5T3变式】(2023河南原阳期中,13,★★☆)(多选)小明沿水
平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F-t和v-t的图像分别
如图乙、丙所示。则下列判断正确的是 (　 )
A. 0~3 s,箱子受到地面的摩擦力为3 N
B. t=5 s时,箱子受到地面的滑动摩擦力为9 N
C. t=8 s时,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
D. 9~12 s,箱子受到地面的滑动摩擦力为6 N
AD
类型二 图像题
解析：
由题图丙可知,0~3 s,箱子速度为零,处于静止状态,则箱子受到地面的摩擦
力和推力是一对平衡力;由题图乙可知,0~3 s,箱子所受推力为3 N,则可知箱子受
到地面的摩擦力为3 N,故A正确;9~12 s,箱子做匀速直线运动,所受推力和摩擦力
是一对平衡力,大小相等,此时的推力为6 N,则箱子受到地面的滑动摩擦力为6 N,
故D正确;3~6 s,箱子做加速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦
力不变,仍为6 N,故t=5 s时,箱子受到地面的滑动摩擦力为6 N,故B错误;6~9 s,箱
子做减速运动,受非平衡力的作用,故t=8 s时箱子受到的推力和摩擦力不是一对
平衡力,故C错误。
7.(2023辽宁沈阳皇姑期末,14改编,★★☆)如图甲所示,重为5 N的铁块吸附在竖
直足够长的磁性黑板上,铁块所受黑板的引力不变。在竖直向上的拉力F的作用
下铁块沿直线竖直向上运动,铁块运动过程中的v-t图像如图乙所示,若铁块受到
的摩擦力为2 N,在2~6 s内,拉力F为　　　 N;若使铁块沿直线竖直向下做匀速
运动,则拉力F为　　　 N,方向为　　　　 。
　
7
3
竖直向上
解析：
由题图乙可知,铁块在2~6 s内做匀速直线运动,受力平衡,由题图甲可知铁
块沿直线竖直向上运动,摩擦力方向竖直向下,拉力F=G+f=5 N+2 N=7 N;若使铁
块沿直线竖直向下做匀速运动,铁块仍受力平衡,摩擦力方向竖直向上,由于铁块
所受黑板的引力不变,接触面粗糙程度不变,则摩擦力大小不变,此时拉力F=G-f=
5 N-2 N=3 N。
8.【跨学科·体育与健康】(2023贵州师范大学附中一模,15,★★☆)如图甲所示,
小明用小球、橡皮筋模拟蹦极的过程,系于橡皮筋的小球从O点自由下落,小球
运动至最低点A点后开始向上运动至最高点B点(橡皮筋原长大于O、B之间距
离),请在图乙中画出小球从O点运动至B点过程中,小球所受橡皮筋的拉力与运
动距离的大致图像。
　
答案:如图所示
解析：
橡皮筋处于自然伸长状态时,小球所受橡皮筋的拉力等于0;将小球从O点
自由下落直至B点的过程分成两段:一段是从O点到A点,在此阶段,小球从O点经
过橡皮筋处于自然伸长状态C点再到A点,从C点开始,小球所受橡皮筋的拉力由
0逐渐增大,到达A点时达到最大值;另一段是从A点到B点,在此阶段,小球从A点
经过橡皮筋处于自然伸长状态D点再到B点,小球所受橡皮筋的拉力从A点的最
大值开始逐渐减小,到达D点时减小到0,一直到B点拉力不变。
9.【新课标】【学科素养·物理观念】(2023山西介休期中,4,★☆☆)关于力和运
动的关系,下列说法正确的是 (　 )
A. 物体受到了力的作用,运动状态一定改变
B. 物体不受任何力的作用,运动状态不变
C. 没有力的作用,运动的物体会慢慢停下来
D. 物体在平衡力作用下,一定处于匀速直线运动状态
类型三 关系辨析及应用题
B
解析：
物体受到平衡力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,其运动状
态不变,故A、D错误;物体不受任何力的作用,根据牛顿第一定律可知,其运动状
态不变,故B正确,C错误。
10.(2023四川凉山中考,5,★★☆)车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆
箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推
力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是
(　 )

A. A对B具有水平向右的摩擦力
B. B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C. A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D. B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
B
解析：
由题意可知,B和A保持相对静止,且B对A没有相对运动趋势,A对B没有摩
擦力,故A错误;对B受力分析可知,B受到竖直向下的重力和竖直向上的A对B的
支持力,B在这两个力的作用下做匀速直线运动,处于平衡状态,故B的重力和A对
B的支持力是一对平衡力,故B正确;A受到向下的重力、地面对A向上的支持力
和B对A向下的压力,A在这三个力的作用下处于平衡状态,故A的重力和地面对
A的支持力不是一对平衡力,故C错误;B对A的压力作用在A上,方向竖直向下,B
的重力作用在B上,方向竖直向下,两个力方向相同,故不是一对相互作用力,故D
错误。
方法点拨
此类题型多为选择题,主要考查对平衡力及相互作用力的理解,在解题时首先判
断两个力是否作用在同一个物体,若不是,则两个力一定不是平衡力。
11.【新课标】【学科素养·科学思维】(2023四川江油期末,7,★★☆)如图,同一
木块在同一粗糙水平面上,在水平拉力F甲、F乙和F丙的作用下,以不同速度v1、v2、
v3做匀速直线运动,且v1是(　 )
　 　
A. F甲F乙>F丙
C. F甲=F乙C
解析：
由题意可知,甲、乙、丙三图中接触面的粗糙程度相同,甲、乙中木块对水
平面的压力相同,丙中木块对水平面的压力较大,故摩擦力的大小关系为f甲=f乙丙;因为三图中木块都做匀速直线运动,由二力平衡知识可知,水平方向上的拉力
的大小等于摩擦力的大小,则F甲=F乙12.【新课标】【安全与健康】(2023安徽中考,12,★★☆)如图所示,汽车上配有
安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突
然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是(　 )

A.头枕、头枕　　　 B.安全带、安全带
C.安全带、头枕　　　 D.头枕、安全带
D
解析：
汽车突然加速时,车速变大,人由于惯性要保持原来的运动状态,人的头部
会向后仰,此时头枕对人有保护作用;当汽车紧急刹车时,人的下半身随车静止,
而上半身由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动,所以人会向前倾,此时安
全带对人有保护作用,故D符合题意。
13.(2023安徽泗县期中,2,★★☆)如图甲所示,水平公路上向前行驶的汽车中,一
竖直站立的人突然向前倾,此时汽车突然　　　　 (选填“加速”或“减
速”);如图乙所示,桌上放一个装满水的瓶子,中间有一个气泡,用手向右推一下
瓶子,气泡将向　　　 (选填“左”或“右”)运动。

减速
右
解析：
车上的人开始随车一起向前运动,当车突然停止或减速时,人的下半身与车
一起停止,上半身由于惯性仍保持原来的运动状态,所以人会向前倾;原来瓶子和
水都保持静止,瓶子由于受推力作用由静止变运动,而瓶里的水由于具有惯性,仍
想保持静止,所以水相对于瓶子向左运动,把气泡挤到右方。
14.(2023四川巴中巴州期中,2,★★☆)如图所示,物体A、B、C的重力均为G=10 N,叠放在水平桌面上。作用于物体B的水平向右的拉力F1=2 N;作用于物体C的水平向左的拉力F2=3 N,三个物体均处于静止状态,物体A和B间的摩擦力为　 N,物体B和C间的摩擦力为　　 N,物体C和桌面间的摩擦力为 N。

0
2
1
解析：
以物体A为研究对象,由于物体A和B没有相对运动的趋势,故物体A和B间
的摩擦力f1=0 N;以物体A和B的整体为研究对象,由二力平衡知,物体C对B的摩
擦力与F1大小相等,方向相反,即物体B和C间的摩擦力f2=F1=2 N;以三个物体的
整体为研究对象,整体处于静止状态,受力平衡,则桌面对物体C的摩擦力f3=F2-F1
=3 N-2 N=1 N,方向水平向右,由于力的作用是相互的,所以物体C对桌面的摩擦
力大小为1 N,方向水平向左。
方法点拨
对物体进行受力分析时,可以对单个物体进行受力分析,也可以将多个物体看作
一个整体进行受力分析。
类型四 实验探究题
15.【新特色】【实验探究·分析论证】(2023广东佛山顺德期末,12,★☆☆)如图
是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置,为了改变阻力大小,棉布应铺在
　　　　 (选填“斜面”或“水平木板”)上,小车从斜面顶端滑下,因在水平
木板上小车受到　　　 力而停下;若运动的小车在水平木板上没有受到力,它
将做　　　　　　　　 运动。
水平木板
阻
匀速直线
解析：
根据控制变量法可知,要改变阻力大小,棉布应铺在水平木板上;小车从斜
面顶端滑下,因在水平木板上小车受到阻力作用,最后会停止运动;若运动的小车
没有受到力,小车运动的距离将无限远,即小车将做匀速直线运动。
16.(2022山西运城期中,14,★★☆)小金同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进
行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力
之间的关系。如表所示:(g取10 N/kg)
拉力/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
弹簧长
度/cm 6.5 7.5 8.5 9.5 11.0 14.2 18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大测量值是　　　 N。
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1 N,则相邻刻度线之间的距离为　　　 cm。
(3)当该弹簧测力计悬挂75 g的重物时,弹簧将伸长　 cm。
1.5
0.2
1.5
解析：
(1)由表格数据可知当拉力为0时,弹簧长度为6.5 cm,在0~1.5 N内弹簧受到
的拉力每增加0.5 N弹簧伸长1 cm,可知弹簧伸长量与拉力成正比,且拉力与伸长
量之比为0.5 N/cm,故弹簧测力计的最大测量值是1.5 N。
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1 N,则相邻刻度线之间的距离为0.2 cm。
(3)当悬挂75 g的重物时,弹簧受到的拉力F=G=mg=0.075 kg×10 N/kg=0.75 N,没
有超出该弹簧的弹性限度,故此时弹簧的伸长量ΔL= =1.5 cm。
17.(2023山东济宁兖州期末,19,★★☆)在“探究二力平衡的条件”实验中,小聪
同学采用的实验装置如图甲所示,小明同学采用的实验装置如图乙所示。

(1)老师指出图乙的装置更科学,原因是选用小车可以减小　　　 对实验的影响;
(2)实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车是否保持　　 (选填
“静止”或“匀速直线运动”)状态;
(3)左右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止。保持F1与F2的大小不变,把小车
在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将转动,说明彼此平衡的两个力必须在
　　　　　　 上。
摩擦力
静止
同一直线
解析：
(1)题图乙所示的实验装置选用小车,变滑动为滚动,这样可以尽量减小摩擦
力对实验的影响;(2)实验中由于桌面很短,且匀速直线运动不易确定,故通过观察
小车能否保持静止状态,确定其是否处于平衡状态;(3)小车处于静止后,保持F1与
F2的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,作用在小车上的两个
力不在同一直线上,小车将转动,说明彼此平衡的两个力必须在同一直线上。
18.【新课标】【学科素养·科学探究】为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小
的关系,小明使用了以下器材:长木板、重为1 N的木块、弹簧测力计、细线和
重为0.5 N的砝码若干,他的实验步骤如下:
①组装实验器材,如图(a)所示;
②第1次实验,在木块上放一个砝码,向右拉动长木板,读出此时弹簧测力计的示
数为F拉;将砝码的总重力G和F拉记入表格中;
③逐一增加砝码数量,重复上述步骤,多次实验。记录的实验数据如表所示:
实验次数 1 2 3 4 5 6
G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 3
F拉/N 0.9 1.2 1.5 1.8 1.9 2.4
(1)组装器材时,　　　 调节细线水平;向右拉动长木板时,　　　 确保匀速拉
动。(均选填“需要”或“不需要”)
(2)小明认为,根据二力平衡知识,各次实验中木块受到的滑动摩擦力f=F拉,木块与
长木板间的压力F压=G,他根据实验数据,在坐标系中描点后,作出甲、乙两条f-F压
的关系图像如图(b)所示。从实验数据处理规范考虑,图线　　　 更合理。
(3)经查阅资料可知:滑动摩擦力的大小与压力大小的关系满足关系式f=μF压(其
中μ为比例常数,叫作动摩擦因数,它的数值大小与物体材料和接触面粗糙程度
有关)。小明发现自己所作图线不过原点,其主要原因是　　　　　　　　　　 ;利用题中信息可以求出实验中所用长木板和木块接触面间动摩擦因数
μ=　　　　 。
需要
不需要
甲
没有考虑木块的重力
0.6
解析：
(1)组装器材时,需要调节细线处于水平位置,此时木块在水平方向上受到两
个力的作用,受力平衡;若不调节细线处于水平位置,则会改变压力的大小,从而
改变滑动摩擦力的大小;实验装置中的木块相对于地面静止,受到的滑动摩擦力
和细线的拉力为一对平衡力,大小相等,由于滑动摩擦力的大小与速度大小无关,
故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动;
(2)由题图(b)可知,描点连线时,需先排除错误的实验数据,甲图线经过的点数要
多于乙图线经过的点数,所以甲图线更合理;
(3)木块与长木板间的压力F压≠G,F压=G木+G,所以图线不过原点的主要原因是没
有考虑木块的重力;由f=μF压,F压=G木+G,代入表中数据可得μ=0.6。(共11张PPT)
1.【跨学科·日常生活】【新独家原创】小龙夏天喜欢吃味甜多汁、清热解暑的西瓜。在学过浮力后,他想利用浮力知识测量爸爸刚买回来的西瓜的密度。于是,
他用电子秤称出西瓜的质量为6 kg,将其缓慢放入盛满水的水桶中,用细竹签将
西瓜全部按入水中(细竹签的质量和体积忽略不计),稳定后,水桶溢出了7.5 kg的
水。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg,求:
(1)西瓜的密度;
(2)西瓜漂浮在水中时,露出水面的体积。
专项素养巩固训练卷(五)　浮力及压强综合
解析：
(1)西瓜被全部按入水中后,其排开水的体积等于西瓜的体积,即V西瓜=V水=
= =7.5×10-3 m3,西瓜的密度ρ西瓜= = =0.8×103 kg/m3;
(2)西瓜漂浮在水中时,其受到的浮力等于自身重力,即F浮=G西瓜=m西瓜g=6 kg×10 N/
kg=60 N,排开水的体积V排= = =6×10-3 m3,西瓜露出水
面的体积V露=V西瓜-V排=7.5×10-3 m3-6×10-3 m3=1.5×10-3 m3。
2.【新课标】【学科素养·科学思维】(2023河南南阳宛城期中,21,★☆☆)如图
所示,将棱长为20 cm的质量分布均匀的正方体放入水中,正方体静止时浸入水
中的深度为10 cm,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg。求:
(1)正方体受到的浮力;
(2)正方体的密度;
(3)若要使正方体浸没在水中,至少需要施加的竖直向下的压力。

解析：
(1)正方体静止时排开的水的体积V排=Sh=(20 cm)2×10 cm=4 000 cm3=4×
10-3 m3,正方体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-3 m3=40 N;
(2)正方体漂浮在水面上,浮力等于重力,即F浮=G=40 N,正方体的质量m= =
=4 kg,正方体的体积V=(20 cm)3=8 000 cm3=8×10-3 m3,正方体的密度ρ=
= =0.5×103 kg/m3;
(3)正方体浸没在水中时排开水的体积V排‘=V=8×10-3 m3,正方体受到的浮力F浮'=
ρ水gV排'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-3 m3=80 N,要使正方体浸没在水中,则需要在
正方体上施加的竖直向下的最小压力:F压=F浮'-G=80 N-40 N=40 N。
3.【跨学科·工程实践】(2023福建中考,30,★★☆)小华利用氦气球与探空仪了
解空气状况。如图甲所示,质量为0.4 kg的探空仪静止在水平桌面上,与桌面接
触面积为0.02 m2。在室内测试时,将探空仪固定在充有氦气的气球上,释放后氦
气球恰好能携带探空仪悬浮在空中,如图乙所示。已知球壳质量为0.23 kg,球内
氦气的密度为0.17 kg/m3,室内空气的密度为1.22 kg/m3。(g取10 N/kg)求:
(1)探空仪所受的重力;
(2)探空仪对水平桌面的压强;
(3)悬浮时氦气球的体积(计算浮力时,不计探空仪的体积和球壳的厚度)。

解析：
(1)探空仪的重力G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N;
(2)探空仪对水平桌面的压力F=G=4 N,则探空仪对水平桌面的压强p= =
=200 Pa;
(3)气球悬浮,则F浮=G=(m+m壳+m氦气)g①,不计探空仪的体积和球壳的厚度,则氦气
球受到浮力F浮=ρ空气gV球②,氦气的质量m氦气=ρ氦气V球③,联立①②③可得:悬浮时氦
气球的体积V球= = =0.6 m3。
4.【新课标】【中华优秀传统文化】(2023山东滨州中考,23,★★☆)“且夫水之
积也不厚,则其负大舟也无力。覆杯水于坳堂之上,则芥为之舟;置杯焉则胶,水
浅而舟大也。”出自战国庄子的《逍遥游》。从文中大舟与水的关系,我们可
以得到这样的启示:求大学问,干大事业,必须打下坚实、深厚的基础。但从物理
的角度,“水之积也不厚,则其负大舟也无力。”是指水的深度还是水的质量呢
即物体能否在水中漂浮(所受浮力的大小),究竟与水的深度有关还是与水的质量
有关呢 为了探究这一问题,某兴趣小组用烧杯、水、圆柱形木块、刻度尺等器
材,进行了如下探究,如图所示。
将两个完全相同的底面积为8 cm2,高为10 cm的圆柱形木块,分别放入底面积为
10 cm2和12 cm2的甲、乙两个容器中。分别向两个容器中加水,观察和记录每个
容器每次加水后的深度和木块的状态,实验数据及现象记录如表。实验中,容器
足够高,无水溢出,不考虑木块吸水,ρ水=1×103 kg/m3,g=10 N/kg。根据实验现象和
实验数据,求:
实验 次数 容器中水深(h/cm)和木块的状态
甲容器 甲容器中木块 乙容器 乙容器中木块
1 4 不能浮起 4 不能浮起
2 5 不能浮起 5 不能浮起
3 6 刚好浮起 6 刚好浮起
4 7 浮起 7 浮起
(1)甲容器中木块刚好浮起时,水对容器底部的压强;
(2)木块的密度;
(3)木块刚好浮起时,甲、乙容器分别加入水的质量。并由计算结果和实验现象
判断:木块能否浮起,取决于容器中水的深度还是水的质量
(4)实验完成,把木块从甲容器拿出,甲容器对桌面压强的变化量。
解析：
(1)甲容器中木块刚好浮起时,水对容器底部的压强p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10
N/kg×6×10-2 m=600 Pa;(2)甲容器中木块刚好浮起时,木块排开水的体积V排=S木h排
=8 cm2×6 cm=48 cm3,则木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×48×
10-6 m3=0.48 N,由浮沉条件可知,木块的重力G木=F浮=0.48 N,木块的质量m木= =
=0.048 kg=48 g,木块的体积V木=S木h木=8 cm2×10 cm=80 cm3,则木块的密
度ρ木= = =0.6 g/cm3=0.6×103 kg/m3;(3)由表中数据可知木块刚好浮起时,
甲、乙容器中水的深度均为6 cm,则甲、乙容器中水的体积分别为V水甲=(S甲-S木)h
=(10 cm2-8 cm2)×6 cm=12 cm3,V水乙=(S乙-S木)h=(12 cm2-8 cm2)×6 cm=24 cm3,甲、乙
容器中水的质量分别为m水甲=ρ水V水甲=1×103 kg/m3×12×10-6 m3=1.2×10-2 kg=12 g,m
水乙=ρ水V水乙=1×103 kg/m3×24×10-6 m3=2.4×10-2 kg=24 g,即木块刚好浮起时,甲、乙
容器中加入水的质量不同,而加入水的深度相同,因此木块能否浮起,取决于容器
中水的深度;(4)容器对桌面的压力等于容器、水和木块的总重力,实验完成,把木
块从甲容器拿出,此时改变的只有木块的重力,则甲容器对桌面的压力变化量ΔF
=G木=0.48 N,甲容器对桌面压强的变化量Δp= = =480 Pa。(共13张PPT)
1.(2023陕西泾阳二模,20,★☆☆)馨雅和同学一起去公园游玩,坐如图1所示的脚
踏船时发现,当同学站上船时,鸭子船会下沉一点。根据二力平衡的条件可知,此
时船所受的浮力增大。馨雅分析浮力增大的原因时提出了以下猜想:
猜想一:浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体的重力有关。
为验证上述猜想,馨雅做了如下实验:
　
专项素养巩固训练卷(四)　浮力相关实验探究及应用
类型一 探究浮力的大小跟哪些因素有关
馨雅在一只薄塑料袋内装入大半袋水做如图2所示的实验(忽略塑料袋的体积和
重力)。
(1)在图2b中,物体受到的浮力为　　　 N。
(2)通过比较图a、b、c三次实验,馨雅得出了浮力的大小与物体浸入液体的深度有关的结论,但同组同学反驳了她,理由是没有控制物体　　　 　　　 相同。
馨雅思考后调整思路,将装有大半袋水的薄塑料袋轻轻放入酒精中,直至其浸没
(不碰容器底),发现塑料袋浸没后继续下降的过程中(始终不接触容器底),弹簧测
力计的示数始终保持不变,由此可验证猜想一是　　　 的。
(3)为了验证猜想二,馨雅在完全相同的塑料袋中分别注满三种密度不同的液体
(密度均大于水的密度),测出了塑料袋三次浸没在水中时所受的浮力竟然相同,
这说明浮力的大小与物体的重力　　　 。
无关
1.8
排开液体的体积
错误
解析：
(1)在图2b中,物体受到的浮力F浮=5 N-3.2 N=1.8 N;
(2)研究浮力的大小与物体浸入液体的深度的关系时,要控制液体的密度和物体
排开液体的体积相同;将装有大半袋水的薄塑料袋轻轻放入酒精中,直至其浸没,
塑料袋浸没后继续下降的过程中,深度变大,弹簧测力计的示数始终保持不变,则
浮力不变,由此可验证猜想一是错误的。
(3)在完全相同的塑料袋中分别注满三种密度不同的液体,测出薄塑料袋三次浸
没在水中时所受的浮力相同,说明浮力的大小与物体的重力无关。
2.(2023河南省实验中学期末,19,★★☆)某实验小组利用弹簧测力计、小挂件、
溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。

(1)图中有①②③④四个实验步骤,合理的实验顺序是　　 (填写实验序号);
(2)把小挂件浸没在盛满水的溢水杯中,小挂件受到的浮力大小为　　　 N,小
挂件排开水所受的重力可由　　　 (填写实验序号)两个步骤测出;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它
　　 　　　 ;
类型二 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
④②①③
2
③④
排开水的重力
(4)根据实验数据还可得出小挂件的密度为　　　 kg/m3;(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,
g取10 N/kg)
(5)实验小组在步骤①的操作中,只将小挂件的一部分浸在水中,其他步骤操作正
确,则　　　 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论;
(6)另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力小于其所受的浮力,可能是什
么原因造成的 　　　　 (填写选项序号);
A. 步骤④有水滴挂在桶壁
B. 弹簧测力计使用前没有调零
C. 溢水杯在使用前没有盛满水
(7)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其缓慢浸入溢水
杯中的水中(如图⑤),在铝块浸入水的过程中(始终不碰到杯底),溢水杯底所受水
的压力　　　 ,电子秤的示数　　　 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
1.7×103
能
C
不变
不变
解析：
(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,然后再
测出小挂件的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶
的总重,求排出的水的重力。因此,最合理的顺序应为④②①③;(2)小挂件浸没在
水中受到的浮力F浮=G-F=3.4 N-1.4 N=2.0 N;小挂件排开的水所受的重力等于G
③-G④,可由③④两个步骤测出;(3)因G③-G④=3.2 N-1.2 N=2.0 N,F浮=2.0 N;由以上
步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开水的重力;(4)
小挂件的质量m= = =0.34 kg,小挂件的体积V=V排= =
=2×10-4 m3,小挂件的密度ρ= = =1.7×103 kg/m3;
(5)只将小挂件的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,排开水的体积变小,受到的
浮力也变小,但排开水的重力仍等于物体受到的浮力,仍能得到与(3)相同的结论;
(6)造成这种结果的原因可能是溢水杯在使用前没有装满水,故选C;(7)铝块浸没
在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,水对溢水杯底
的压强不变,根据公式F=pS可知,水对溢水杯底的压力不变;由于溢水杯中装满
水,铝块浸没在水中静止时,铝块受到的浮力大小等于排开的水的重力,铝块对水
的压力和受到的浮力大小相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数
不变。
3.(2023湖北广水三模,17,★★☆)在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时,小
明利用弹簧测力计下挂圆柱形物体进行实验,图乙中图像a为弹簧测力计的示数
F与物体下表面浸入水中深度h的关系图像。
　
(1)由图像a可知浮力与　　 　 (选填“物体体积”或“排开液体
体积”)有关;
(2)为了验证浮力大小与液体密度的关系,他将水换成盐水和酒精重复上述实验,
　　　 (选填“b”或“c”)是描述物体所受浮力随浸入盐水的深度变化的图
像(ρ盐水> ρ水> ρ酒精);
排开液体体积
b
(3)由此得出的结论:液体的密度越大,物体浸没在液体中时受到的浮力越　　
(选填“大”或“小”);
(4)由(2)可知,小明在实验过程中使用的圆柱形物体的密度表达式为　　　 (用
所测得的物理量的字母表示,水的密度为ρ水)。
大
解析：
(1)物体浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随物体的下表面浸入水中深度
h的增加而减小,因V排=Sh,由F浮=G-F示可得出:浮力与物体排开液体的体积有关;
(2)液体的密度越大,物体浸没在液体中时受到的浮力越大,则物体浸没时弹簧测
力计的示数越小,盐水的密度大于水的密度,所以换成盐水重复上述实验,绘出的
图像应该是b;(3)ρ盐水>ρ水>ρ酒精,由图像知,当液体的密度越大,物体浸没时弹簧测力
计的示数越小,由F浮=G-F示知浮力变大,由此得出结论:液体的密度越大,物体浸没
在液体中时受到的浮力越大;(4)根据二力平衡,h=0时,弹簧测力计的示数即物体
的重力,G=F1;物体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F示=F1-F2;物体的体积为V=
= = ,物体的密度为ρ= = = = 。
类型三　
4.(2023福建中考,27,★★☆)用透明圆筒制作测量液体密度的密度计。
(1)获取相关数据
①已知圆筒底面积为S;
②调节天平平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,此时应将平衡螺母向
　　 移。如图甲,用调好的天平测得空圆筒质量m=　　　 g;向圆筒中倒
入适量水,用天平测得圆筒与水的总质量为81.4 g,计算得到圆筒内水的体积V0=
　　 cm3。

类型三 利用浮力知识测密度
右
31.4
50
(2)制作液体密度计
在圆筒上体积为V0的水面处做标记,如图乙所示。倒掉圆筒内的水,倒入待测液
体至标记处,使待测液体体积为V0。将圆筒放入水中,圆筒处于漂浮状态,如图
丙。测量圆筒浸入水中的深度h,则待测液体密度ρ液=　　　 (用m、S、h、V0、
ρ水表示)。根据计算结果在圆筒外壁标记刻度线和密度值。
(3)用自制密度计测量某种液体密度时,发现圆筒触底无法漂浮,请提出一条改进
建议:　　　　　　　 　　　　　 。
往容器中加足够多的水(答案合理即可)
解析：
(1)②调节天平平衡时,指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,应将平衡螺母向
右移,才能使天平横梁水平平衡;空圆筒质量m=20 g+10 g+1.4 g=31.4 g,圆筒内水
的质量m水=m总-m=81.4 g-31.4 g=50 g,圆筒内水的体积V0= = =50 cm3;
(2)倒入待测液体后,圆筒排开水的体积V排=Sh,圆筒受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水
gSh,圆筒处于漂浮状态,圆筒与待测液体的总重力等于浮力,则m液= -m= -m
=ρ水Sh-m,则待测液体的密度ρ液= = ;(3)用自制密度计测量某种液体密
度时,发现圆筒触底无法漂浮,圆筒受到的浮力小于重力,即排开液体的体积太
小,则可以往容器中加足量的水。(共11张PPT)
1.(2023黑龙江绥化中考,25,★★☆)水平桌面上有一个底面积为200 cm2 的圆柱
形容器,容器中水的深度为15 cm。如图所示,用细线将一质量忽略不计的杠杆悬挂起来,把质量为0.3 kg的物体A用细线悬挂在杠杆C处,再把体积为400 cm3的物体B
(不吸水)用细线悬挂在杠杆D处,当物体B浸没在水中静止时,杠杆恰好在水平位置
平衡,此时C、D两点到支点O的距离分别为10 cm、15 cm。(g取10 N/kg)求:
(1)物体B受到的浮力。
(2)物体B浸没在水中静止时,水对容器底部的压强。
(3)细线对物体B的拉力及物体B的密度。
专项素养巩固训练卷(七)　简单机械的综合计算
类型一 有关杠杆的综合计算
解析：
(1)物体B受到的浮力FB浮=ρ水gVB排=1×103 kg/m3×10 N/kg×400×10-6 m3=4 N;
(2)容器中水的体积V水=S =200 cm2×15 cm=3 000 cm3,水和物体B的总体积V=
V水+VB=3 000 cm3+400 cm3=3 400 cm3,则此时容器中水的深度h= = =17
cm,水对容器底部的压强p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×17×10-2 m=1.7×103 Pa;
(3)物体A的重力GA=mAg=0.3 kg×10 N/kg=3 N,由杠杆平衡条件可知,FB拉= ×GA
= ×3 N=2 N,则B的重力GB=FB拉+FB浮=2 N+4 N=6 N,物体B的质量mB= =
=0.6 kg,物体B的密度ρB= = =1.5×103 kg/m3。
2.【跨学科·数学】(2023河南镇平一模,20,★☆☆)一物块重2.5 N,在拉力F的作
用下从底部沿斜面匀速运动到如图甲所示的位置,用时6 s。此过程F做的功W和
时间t的关系图像如图乙所示,物块运动的速度和时间的关系图像如图丙所示。
问:
(1)图甲中,拉力F对物体所做的有用功是多少
(2)拉力F做的总功是多少
(3)斜面的机械效率是多少 (百分号前保留一位小数)
类型二 有关斜面的综合计算
(4)拉力F是多少
解析：
(1)对物体做的有用功
W有用=Gh=2.5 N×1.1 m=2.75 J;
(2)由题图乙可知,6 s内拉力做的总功为W总=3.6 J;
(3)斜面的机械效率η= = ≈76.4%;
(4)拉力F所做功的功率P= = =0.6 W,拉力F= = =2 N。
3.【新课标】【学科素养·科学思维】(2023山东烟台芝罘期末,27,★★☆)人们
使用滑轮组工作时通常分为两种最基本的模型,如下情况:
(一)竖直提升重物:例如建筑工人用如图1滑轮组将物体匀速提升3 m。已知物
体重500 N,动滑轮重40 N,不计绳重和摩擦。问:
(1)此滑轮组的机械效率多大
(2)就此滑轮组而言,提高机械效率的做法是什么
类型三 有关滑轮组的综合计算
(二)水平拉动物体:例如工人师傅利用如图2甲所示的滑轮组搬运石材,质量为1.8
×103 kg的石材放在水平地面上,在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动,
其路程随时间变化的图像如图2乙所示,石材在水平方向上受到的阻力为1 800
N,滑轮组的机械效率为75%,滑轮组和绳子的自重不计。(g=10 N/kg)求:
(1)绳子自由端的拉力F和拉动石材移动10 s的时间内工人做的有用功。
(2)拉力F的功率。
　
图2
解析：
(一)(1)不计绳重和摩擦,则此滑轮组的机械效率η= = =
= ≈92.6%;(2)就此滑轮组而言,动滑轮的重力一定,增加物体重
力,可以提高机械效率;
(二)(1)工人做的有用功W有用=fs=1 800 N×1.0 m=1 800 J;工人做的总功W总= =
=2 400 J;绳子自由端移动的距离s绳=3s=3×1.0 m=3 m,工人的拉力F= =
=800 N;(2)拉力F的功率P= = =240 W。
4.【新课标】【学科素养·科学思维】(2023四川南充中考,25,★★☆)某人始终
双脚站在地上,用滑轮组从水池底匀速提起实心圆柱体A,如示意图甲。A从离开
池底到刚要离开水面的过程中,其底面受到水的压强与时间关系pA-t如图乙。A
从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中,人对地面的压强与时间关
系p人-t如图丙。A露出水面之前装置的机械效率为η1,A离开水面后装置的机械
效率为η2。已知人的质量为60 kg,人双脚站地时,与地面的接触面积为500 cm2,A
的底面积为200 cm2,η1∶η2=15∶16,ρ水=1.0×103 kg/m3。不计摩擦和绳重及水的
阻力,g=10 N/kg,A不吸且不溶于水,A底部与池底不密合,忽略液面高度变化,图
甲中①②③④段绳均竖直。
　 　
(1)求池水深度和A的上升速度;
(2)求A的高度和未露出水面受到的浮力;
(3)求A未露出水面人对绳的拉力和A全部露出水面后人对绳的拉力;
(4)求动滑轮的重力。
解析：
(1)由图乙可知A底面受到水的压强最大为4×104 Pa,此时水池中水的深度
最深,h池水= = =4 m;A的上升速度v= = =0.2 m/s;
(2)物体A的高度h=v(t2-t1)=0.2 m/s×(20 s-15 s)=1 m,物体A的体积V=Sh=200×10-4
m2×1 m=2×10-2 m3,A未露出水面受到的浮力F浮=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
2×10-2 m3=200 N;
(3)人的重力G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N,t1=15 s时人对地面的压强最大,为0.4×
104 Pa,此时人对地面压力为FN=pS人=0.4×104 Pa×500×10-4 m2=200 N;t2=20 s时人对
地面的压强最小,为0.2×104 Pa,此时人对地面压力为FN'=p'S人=0.2×104 Pa×500×
10-4 m2=100 N;A未露出水面人对绳的拉力F=600 N-200 N=400 N,A全部露出水面
后人对绳的拉力F'=600 N-100 N=500 N;
(4)当A未露出水面时人对绳的拉力F=400 N,此时G物+G动-F浮=2F=2×400 N=800 N,
机械效率η1= = = ;当A全部露出水面后人对绳的拉
力F'=500 N,此时G物+G动=2F'=2×500 N=1 000 N,机械效率η2= ,因为η1∶η2
=15∶16,即16η1=15η2,得16× =15× ,解得G物=800 N,则动滑轮的
重力G动=1 000 N-G物=1 000 N-800 N=200 N。
技巧点拨
对于多过程物理情境的图像问题,通常用物体运动的时间或高度作为线索,实现
图像和情境的有机融合,便于理解物理问题。(共16张PPT)
1.(2023广东广州白云期末,5,★☆☆)如图,臂力小的小明借助弹力带进行引体向
上,开始时他用脚蹬弹力带,弹力带对他施加一个向上的力,则 (　 )
A. 当身体匀速上升时,手对单杠拉力逐渐增大
B. 身体上升,弹力带对他向上的力的大小是不变的
C. 身体上升,弹力带对他向上的力的大小变化是先小后大
专项素养巩固训练卷(八)　跨学科专题(二)
类型一 跨学科·物理学与日常生活
D. 弹力带发生的形变是塑性形变
A
解析：
用脚蹬弹力带使弹力带发生形变,撤去外力后,弹力带可以恢复原状,因此
弹力带发生的形变是弹性形变,故D错误;随着小明身体上升,弹力带的弹性形变
越来越小,弹力带对他向上的弹力变小,故B、C错误;身体匀速上升,则身体所受
的合力为零,即弹力带对小明向上的弹力以及单杠对手向上的支持力之和与小
明受到的向下的重力相等,由于重力不变,弹力逐渐变小,所以单杠对手向上的支
持力逐渐变大,则手对单杠向下的拉力逐渐增大,故A正确。
2.(2023山东滨州滨城期末,4,★☆☆)勤劳的小滨在家打扫卫生时想把沙发挪开,
他用平行于水平地面的力推沙发,但沙发没有被推动。这一过程中 (　 )

A. 人对沙发的推力大小小于地面对沙发的摩擦力大小
B. 人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
C. 人对沙发的推力大小等于地面对沙发的摩擦力大小
D. 沙发受到的重力与支持力是一对相互作用力
C
解析：
用平行于水平地面的力推沙发,但沙发没有被推动,此时沙发处于静止状
态,受到的推力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误,C正确;人对沙发的
推力和沙发对人的推力,是两个物体之间的相互作用力,不是一对平衡力,故B错
误;沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是作用在同一个物体上的两个力,所
以重力和支持力不是一对相互作用力,故D错误。
3.(2023湖北蕲春期末,12,★☆☆)系鞋带是每个人必备的生活基本技能。如图,
将穿好的鞋带两端向两边拉扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单机械中
　　　 (选填“杠杆”“滑轮组”或“斜面”)的省力原理相同。鞋带打结时
要拉紧,这是通过　　　 的方法增大鞋带之间的　　　 ,使鞋带不易松脱。

　　
滑轮组
增大压力
摩擦力
解析：
将穿好的鞋带两端向两边拉扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单
机械中滑轮组的省力原理相同。鞋带打结时要拉紧,这是通过增大压力的方法
增大鞋带之间的摩擦力,使鞋带不易松脱。
4.(2023辽宁大连沙河口期末,18,★☆☆)如图所示,人用手指在手机屏幕上向下
滑动浏览信息。请画出滑动过程中手指受到的摩擦力f的示意图。设O点是摩
擦力f的作用点。

答案:如图所示
解析：
滑动过程中手指受到的摩擦力的作用点在手指上,方向与相对运动方向相
反,即沿屏幕向上。
5.(2023湖北武汉模拟,19,★★☆)我国自行研制的国之重器——“新光华”号半
潜船有两个足球场那么大,是海上的“大力神叉车”,也是我国最大、世界第二
大的10万吨级半潜船,它通过本身压水舱中压载水的调整,把装货甲板潜入水中,
以便将所要承运的不可分割的特大件货物(如驳船、游艇、舰船、钻井平台等)
从指定位置浮入半潜船的装货甲板上,定位后排放压水舱中压载水,直至半潜船
上浮至预定的水线,如图甲所示。“新光华”号半潜船,在运载货物时通常采用
两种方式:一是如图乙所示的“非浮载”方式;二是为了运载更重的货物时,采用
的如图丙所示的“浮载”方式,其主要参数如下:(海水密度取1×103 kg/m3,1节=
1.8 km/h,g取10 N/kg)
类型二 跨学科·物理学与工程实践
总长/m 225 船宽/m 68
设计吃水/m 18.6 最大下潜吃水/m 30.5
最大载货(非浮载)/万吨 7 最大载货(浮载)/万吨 9.8
发动机输出功率/kW 1.16×106 最大航速/节 14.5
(1)在图乙中画出甲板对货物A施加的弹力的示意图;“新光华”号半潜船处在
最大下潜状态时,船底面积为100 cm2的船板所受海水的压强为　　　　 Pa;
(2)该半潜船以最大“浮载”装货时,保持最大“非浮载”装货时相同的压载水
量,则船和货物所排开海水的体积增大了多少 　　 　　 ;
3.05×105
2.8×104 m3
(3)如图丁是“新光华”号半潜船正在进行跨海大桥工程建设的示意图,整体桥
梁ABC质量为6 000 t,重心O位于跨度为80 m的两个桥墩的中点,当半潜船压载水
舱里的水排出一部分后,甲板上升5 m,此时甲板上的托举塔顶端P刚好接触桥梁,
且PD=20 m。问:压载水舱里的水再排出多少m3时,桥梁的一端刚好离开桥墩D
　　　　 。
4×103 m3
答案:（1）如图所示
解析：
(1)甲板对货物A施加的弹力主要是甲板对货物A施加的支持力;半潜船处
在最大下潜状态时,船底的船板受海水压强p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
30.5 m=3.05×105 Pa;(2)当半潜船以最大“非浮载”装货时,所受浮力 =G1=m1g=
9.8×107 kg×10 N/kg=9.8×108 N,当半潜船以最大“浮载”装货时所受浮力F浮2=G2=
m2g=7×107 kg×10 N/kg=7×108 N,当半潜船以最大“浮载”方式装货时,船和货物
所受浮力增大量ΔF浮= - =9.8×108 N-7×108 N=2.8×108 N,船和货物所排开海
水的体积增大量ΔV排= = =2.8×104 m3;(3)可将桥梁看
成一个绕E点转动的杠杆,甲板上的托举塔顶端P对桥梁的支持力为动力F1,动力
臂为PE=DE-PD=80 m-20 m=60 m,桥梁的重力为阻力,大小为F2=G桥=m桥g=6×106 kg×10 N/kg=6×107 N,已知重心位于跨度为80 m的两个桥墩的中点,所以,阻力臂
为OE=40 m,当动力F1满足杠杆平衡条件时,桥梁的一端刚好离开桥墩D,由杠杆
的平衡条件可得F1×PE=F2×OE,则F1= = =4×107 N,即桥梁的
一端刚好离开桥墩D,压载水舱里的水再排出水的重力为G‘=F1=4×107 N,压载水
舱里的水再排出水的体积为V排出= = =4×103 m3。
6.(2023辽宁法库期末,24,★★☆)阅读以下材料,回答问题。
无砟轨道
无砟轨道(如图甲)的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,这可减少维
护、降低粉尘等,高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过(如图乙),
速度可达350千米每小时。传统铁路的钢轨是固定在枕木上,其下为小碎石铺成
的路砟(如图丙)。

(1)列车设计为子弹头型,目的是在运行过程中　　　 (选填“增大”或“减
小”)空气阻力,列车在匀速行驶过程中,列车的动力　　　 (选填“大于”
“小于”或“等于”)阻力。
类型三 跨学科·物理学与社会发展
减小
等于
(2)列车上设置宽大柔软的座椅,增大了座椅与人体的接触面积,以减小人体所受
的　　　 。
(3)通往青藏高原的列车中,为了预防乘客发生高原缺氧,在每节车厢内都配有两
套供氧系统:一套是“弥散式”供氧,可保证车厢内含氧量都在合适水平;另一套
是独立接口吸氧,旅客可以随时用吸氧管呼吸氧气,高原地区的特点是海拔越
　　 ,大气压强越　　　 (均选填“高”或“低”)。
(4)高铁下方的轨道如果采用填充碎石头,当列车高速运行时,列车底部和轨道之
间气压将会　　　 (选填“增大”或“减小”),碎石头可能飞起来落到轨道
上,是非常危险的,所以高速轨道是不能填充碎石头的。
压强
高
低
减小
解析：
(1)列车设计为子弹头型,是因为在运行过程中能减小空气阻力,提高车速;
列车在匀速行驶时处于平衡状态,列车受到的动力和阻力是一对平衡力,大小相
等;(2)列车上设置宽大柔软的座椅,是通过增大座椅与人体的接触面积,以减小人
体所受的压强;(3)高原地区的特点是海拔越高,大气压强越低;(4)高速列车在行
驶过程中,会使碎石头和列车之间的空气流速变大,压强变小,碎石头另外一侧的
气体压强不变,碎石头在压强差的作用下,可能飞起来落到轨道上,所以高速轨道
是不能填充碎石头的。(共12张PPT)
1.【跨学科·体育与健康】【新独家原创】2023年7月31日,在成都大运会男子双
人3米跳板决赛中,中国组合黄博文、梁朝辉为中国代表团赢得了本届大运会的首
枚跳水项目金牌。下列有关说法正确的是 (　 )
A. 跳板被压弯说明力可以改变物体的运动状态
B. 运动员入水时,受到的浮力逐渐减小
C. 运动员由高处下落时重力势能转化为动能
D. 运动员离开跳板后继续上升是由于受到惯性的作用
专项素养巩固训练卷(八)　跨学科专题(一)
C
解析：
跳板被压弯说明力可以改变物体形状,故A错误;运动员入水时,排开水的体
积逐渐增大,受到的浮力逐渐增大,故B错误;运动员由高处下落时动能增大,重力
势能减小,重力势能转化为动能,故C正确;运动员离开跳板后继续上升是由于运
动员具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故D错误。
2.【跨学科·地理】(2023贵州贵阳云岩模拟,2,★☆☆)我国地理特点“西高东
低”,很多大江大河都是自西向东流,而向东流的水的动能主要由以下哪种能量
转化而来 (　 )
A. 电能　　　 B. 重力势能
C. 内能　　　 D. 化学能
B
解析：
我国地理特点“西高东低”,也就是说大江大河在自西向东流的过程中质
量不变,高度变小,则重力势能减少,所以向东流的水的动能主要由重力势能转化
而来。
3.【跨学科·美术】(2023山西吕梁离石六校期末,9,★☆☆)如图为树皮画。关于
树皮画的制作,下列解释合理的是 (　 )
A. 制作树皮画所用的剪刀不属于杠杆
B. 刻刀的刀口锋利,是通过减小受力面积来减小压强
C. 握紧刻刀是通过增加压力来增加手握刀柄的摩擦力
D. 用力铲除多余树皮说明增大压力可以减小压强
C
解析：
剪刀利用了杠杆的原理,制作树皮画所用的剪刀属于杠杆,故A错误;刻刀的
刀口锋利,是通过减小受力面积来增大压强,故B错误;握紧刻刀是通过增加压力
来增加手握刀柄的摩擦力,故C正确;用力铲除多余树皮说明增大压力可以增大
压强,故D错误。
4.【跨学科·历史】(2023山东聊城东昌府期末,1,★☆☆)人类从远古时代就开始
利用浮力了,下列事件中没有利用浮力的是(　 )
D
解析：
曹冲称象时,利用了漂浮的物体所受的浮力和自身的重力大小相等,采用了
等效替代法,故A不符合题意;怀丙打捞铁牛利用水对船产生的浮力把铁牛捞出
来,故B不符合题意;郑和乘坐木船下西洋,木船是利用浮力而漂浮的,故C不符合
题意;伊尹始作桔槔,桔槔是绕着固定点转动的硬棒,属于杠杆,没有利用浮力,故
D符合题意。
5.【跨学科·地理】(2023四川珙县期末,7,★☆☆)《航拍中国》第三季湖南篇介
绍了位于长沙望城区的惜字塔。惜字塔是一座清代石塔,因塔上生树,树塔共生
(如图所示)而渐有名气,奉为神塔与神树。若无风时,下列说法正确的是 (　 )
A. 塔对树的支持力与树的重力是一对平衡力
B. 塔对树的支持力与树对塔的压力是一对平衡力
C. 地面对塔的支持力与塔对地面的压力是一对平衡力
D. 地面对塔的支持力与塔身的重力是一对平衡力
A
解析：
塔对树的支持力与树的重力大小相等,方向相反,作用在同一物体、在同一
直线上,是一对平衡力,故A正确;塔对树的支持力与树对塔的压力作用在不同的
物体上,不是一对平衡力,故B错误;地面对塔的支持力与塔对地面的压力作用在
不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;地面对塔的支持力与塔身、树的总重
力相等,所以地面对塔的支持力大于塔身的重力,不是一对平衡力,故D错误。
6.【跨学科·生物】(2023河南光山期末,2,★☆☆)啄木鸟是我们熟悉的森林益鸟
(如图),当它察觉到树内有虫子爬动时,就会啄破树皮,用舌将虫子钩出来吃掉,故
有“森林医生”的美称。它那尖而硬的喙有利于　　　 (选填“增大”或
“减小”)压强,从而啄破树皮。粗略估计喙啄树木时施加的力的大小约为0.5 N,
喙与树木的接触面积约为10-6 m2,则喙啄树木时产生的压强约为　　　 Pa。

增大
5×105
解析：
啄木鸟的喙尖而硬,是通过减小受力面积来增大压强的;喙啄树木时产生的
压强p= = =5×105 Pa。
7.【跨学科·语文】(2023河北保定满城期末,23,★☆☆)苏轼在宋词《江城子·密
州出猎》中写到“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”,表达了苏轼为国御敌立功
的壮志。弓如“满月”说明力可以改变物体的　　　 。由于箭具有　　 ,
箭离开弓会继续向前运动,此过程中箭受到的是　　　 (选填“平衡力”或
“非平衡力”)。
形状
惯性
非平衡力
解析：
弓如“满月”说明弓发生了形变,说明力可以改变物体的形状;射出去的箭
离开弓以后能够继续向前运动,是由于箭具有惯性,仍保持原来向前的运动状态;
该过程中,箭的运动状态不断改变,故箭受到的是非平衡力作用。
8.【跨学科·数学】(2023湖北广水期末,20,★★☆)钓鱼是目前最受欢迎的户外
休闲活动之一。如图甲是人坐在钓箱上垂钓时的情景。该钓箱长50 cm、宽20
cm、高40 cm,容量大、功能齐全,带有四只可升降脚,每只脚的高度都可以独立
调节,可以使箱体上表面呈水平状态,方便人坐,空箱时,钓箱质量仅5 kg,轻便易
携,还可以安装遮阳伞等配件。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)。
(1)如图乙,若钓箱每只脚的着地面积为5 cm2,空箱时,钓箱对水平地面的压强是
多少
(2)空箱时,若将四只脚都收回箱内,钓箱可以近似看作是一个长方体,试通过计算
说明,若将此钓箱放入水中静止时受到的浮力是多少
(3)在有风的天气,安装遮阳伞后,钓箱容易发生翻倒。图甲中,若风从左往右,整
个装置的简图如图丙(无人坐)。除遮阳伞外,钓箱(包括箱内的物品)重心可近似
看作在钓箱的几何中心。遮阳伞(包括伞杆)的质量为4 kg,重心在M点下方25 cm
处。已知遮阳伞承受风压的面积为1.2 m2,某时刻风压为40 N/m2,风压作用点可
视为M点。当人离开钓箱后,为了使钓箱不翻倒,至少应该在钓箱内放多少 kg的
重物 (空气对遮阳伞的升力忽略不计)
解析：
(1)空箱时,钓箱对水平地面的压力等于自身的重力,即F=G=mg=5 kg×10 N/
kg=50 N,钓箱对水平地面的压强p= = =2.5×104 Pa;
(2)钓箱浸没时受到的浮力F浮'=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(50×20×40×10-6)
m3=400 N>50 N,所以将此钓箱放入水中,静止时,钓箱将会处于漂浮状态,受到的
浮力F浮=G=50 N;
(3)风力的大小F1=1.2 m2×40 N/m2=48 N,根据杠杆平衡条件可得G0l0=F1l1,即G0×
×50 cm=48 N×(120 cm+40 cm+5 cm),解得G0=316.8 N,钓箱内至少应放重物的质
量m'= = =26.68 kg。(共14张PPT)
1.【新特色】【实验探究·设计实验】(2023辽宁沈阳沈北新区期末,27,★★☆)
请你从如图所示的物品中选取合适的器材,设计一个实验来验证压力的作用效
果与压力的大小有关。(图中所列器材从左往右分别是海绵、装有适量水的矿
泉水瓶、图钉、乒乓球、剪子、装有适量水的水杯和一只削好的铅笔)

专项素养巩固训练卷(二)　压强实验探究
类型一 探究影响压力作用效果的因素
(1)你所选用的实验器材有哪些
(2)请写出你所设计的实验步骤。
(3)写出可能观察到的实验现象及对应结论。
答案:(1)海绵、装有适量水的水杯 (2)把装有适量水的水杯平放到海绵上,观察
海绵的凹陷程度;然后倒掉一部分水重新平放到海绵上,观察海绵的凹陷程度
(3)倒掉一部分水重新平放到海绵上,海绵的凹陷程度变小了;在受力面积相同时,
压力越大,压力的作用效果越明显
解析：
验证压力的作用效果与压力的大小有关时,需要控制受力面积相同,压力大
小不同,故需要用到海绵、装有适量水的水杯;改变水杯中的水量,放在海绵上观
察海绵的凹陷程度,运用转换法比较压力的作用效果与压力的大小的关系,进行
实验设计和分析论证。
类型二 探究液体内部的压强
2.【新课标】【学科素养·科学探究】同学们在探究“液体内部压强的特点”
的活动中:
(1)当将微小压强计探头放入液体中的不同位置时,可以通过比较U形管两边
　　　　　 来比较压强的大小。
(2)如图所示,吉颖同学将探头放入水中进行实验,分析图中信息可知:
液面高度差
①根据A、B、C图的实验现象,可得出　　　　　　　　　　　　　　　　
　　 　　 的结论;
②根据　　　 三幅图的实验现象,可得出“水的压强随深度的增加而增大”
的结论。
(3)如图F所示,荣帅同学进一步探究“压强与深度的关系”,他把玻璃管竖直插
入液体中深h处,向管内缓慢加入细沙,直至橡皮膜没有凹凸,研究得出“液体内
部压强与深度成正比”的结论。
①针对他研究的问题,请你从数据处理和分析的角度,将下表补充完整。(g=10 N/kg)
在水中向各个方向都有压强,同一
深度向各个方向的压强大小相等
B、D、E
实验 次数 液体 种类 沙子的质 量m/kg 玻璃管内的横截面积S/m2 液体对橡皮膜的压强p/Pa 橡皮膜所在的深度h/m
1 液 体 甲 0.025 5×10-4 500 0.05
2 0.050 1 000 0.10
3 0.075 0.15
4 液 体 乙 0.020 400 0.05
5 0.040 800 0.10
6 0.060 1 200 0.15
②根据完整的表格信息,你是否同意荣帅同学的结论 如果同意,请写出你的理
由;如果不同意,请写出你的结论。
答案: (3)①如表所示
液体内部压强与
深度的比值(p/h)/(Pa·m-1)
104
104
1 500 104
8 000
8 000
8 000
②不同意,同种液体内部的压强与深度成正比
解析：
(1)当将微小压强计探头放入液体中不同位置时,探头受到压强的大小不可
以直接测量,但可以通过U形管两侧液面高度差来比较,这是转换法的应用。(2)
①根据题中A、B、C三图的实验现象可知,探头在水中的同一深度处,橡皮膜的
朝向不同,但压强计U形管两侧液面高度差一样大,说明在水中向各个方向都有
压强且向各个方向的压强大小相等;②若要得到“水的压强随深度的增加而增
大”的结论,应控制其他因素不变,只改变探头在水中的深度,故题中B、D、E三
幅图符合要求,即橡皮膜的朝向一致﹑探头在水中的深度逐渐增加,U形管两侧
液面高度差逐渐增大。(3)①在液体甲中,沙子的质量成倍增加,玻璃管的内截面
积没有改变,沙子对橡皮膜的压强也成倍增加,由题意可知,实验过程中橡皮膜处
于平整状态﹐液体对橡皮膜的压强与沙子对橡皮膜的压强相等,所以当沙子的
质量为0.075 kg时,对橡皮膜的压强等于沙子质量为0.025 kg时沙子对橡皮膜的
压强的3倍,即500 Pa×3=1 500 Pa,所以实验3中液体对橡皮膜的压强为1 500 Pa;
分析题表信息可知,液体甲、乙中内部压强与深度的比值均为定值,从数据处理
和分析的角度,表格的最后一列为液体内部压强与深度的比值(p/h)/(Pa·m-1)。②
根据完整的表格数据信息可知,无论是液体甲还是液体乙,对橡皮膜的压强均与
深度成正比,由此可得出的结论是同种液体内部的压强与深度成正比;不同意荣
帅同学“液体内部压强与深度成正比”的结论,因为他忽略了一个重要的条件,
即“在同种液体内部”。
3.【新课标】【学科素养·科学探究】(2023福建闽侯期末,27,★★☆)小健同学
在物理老师指导下,在实验室中进行托里拆利实验。
类型三 大气压的测量
(1)如图甲所示,先在一端封闭、长约1 m的细玻璃管内灌满水银,然后将玻璃管
倒插在水银槽中,玻璃管内水银柱先下降一段就不再下降了,管内外液面的高度
差约76 cm,是　　　　 支撑着水银柱不再下降。若将玻璃管倾斜到图甲中的
虚线位置,管内外液面的高度差将　　　 ;若仅将水银槽中的水银抽走一部分,
使槽中水银面下降2 cm,则管内外液面的高度差将　　　 。
(2)如图乙所示,将这套装置放入足够大的密闭玻璃钟罩内,用抽气机逐渐抽出罩
内的空气,将会看到管内外液面的高度差　　　 。
大气压
不变
不变
变小
解析：
(1)在托里拆利实验中,玻璃管内水银面的上方为真空,管外水银槽上方是空
气,大气压支撑管内的水银柱不会下落,大气压的数值就等于这段水银柱产生的
压强。管内外液面的高度差只与当时的大气压有关,而与玻璃管的粗细、是否
倾斜以及水银槽中的水银的多少无关;(2)当用抽气机逐渐抽出玻璃钟罩内的空
气时,水银槽外的气压逐渐减小,而水银柱产生的液体压强大于水银槽外的大气
压强,为了达到平衡状态,玻璃管中的水银柱将下降,故管内外液面的高度差将
变小。
4.小华使用的实验装置如图所示,一个三端开口的T型玻璃管,将其下端插入适量
的水中。小华用电吹风机从左端向玻璃管中吹风,风速为v1时,T型管下端管内水
面高度如图甲所示;改变风速为v2后,T型管下端管内水面高度如图乙所示。此现
象说明:风速v1　　　 (选填“>”“=”或“<”)v2。

类型四 流体压强与流速的关系
<
解析：
空气流动速度越大的位置压强越小,题图乙中水面高度差大,说明T型管上
端空气压强更小,故推知风速v1题型1　切割模型
1.【新课标】【学科素养·科学思维】(2023河北石家庄桥西期末,4,★★☆)如图
所示,质地均匀的长方体放在水平桌面上,对桌面的压强为p1;竖直切除①部分,剩
余部分对桌面的压强为p2;如果再竖直切除②部分,剩余部分对桌面的压强为p3,
三次压强的大小关系是 (　 )
专项素养巩固训练卷(三)　压强分析与计算
类型一 固体压强
A. p1=p2=p3　　　 B. p1>p2=p3
C. p1>p2>p3　　　 D. p1=p2>p3
B
解析：
质地均匀的长方体放在水平桌面上,竖直切除①部分,长方体对桌面的压力
变小,受力面积不变,根据p= 可知,长方体对桌面的压强变小,即p1>p2;再竖直切
除②部分,压力和受力面积同时改变,但长方体的密度不变,高度也不变,根据p=
= = = =ρgh可知,再竖直切除②部分时,剩余部分对桌面的压强不变,
即p2=p3;综上所述,p1>p2=p3。
解题技巧
根据p= = = = =ρgh可知,均匀柱体对水平面的压强大小只与柱体的密
度和高度有关,但要注意柱体必须全部放在支持面上。
2.(2023河南孟州模拟,2,★★☆)如图甲所示,质量均匀分布的实心正方体放在水
平地面上,对地面的压强为3 000 Pa。若该正方体沿ABCD面将右边部分(DE= AB)
切除,剩余部分对地面的压强为 (　 )
　
A. 1 000 Pa　 B. 1 500 Pa　 C. 2 000 Pa　 D. 4 500 Pa
B
解析：
设正方体的棱长为a,DE= AB= a,正方体的密度为ρ,原来实心正方体对桌
面的压强为p=ρga=3 000 Pa,切除右边部分后剩余部分的体积为V剩= a2× a= a3,
剩余部分对地面的压强为p'= = = = ρga= ×3 000 Pa=1 500 Pa,
故B正确。
题型2　叠放模型
3.【新课标】【学科素养·科学思维】(2023山东东平期中,15,★★★)有A、B
两个均匀实心圆柱体,A的高为5 cm、底面积为20 cm2,B的高为8 cm、底面积为
50 cm2。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×
103 Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×103 Pa,
A对桌面的压强变为p4。下列判断正确的是(g=10 N/kg)(　 )
①A的重力为20 N　　　　
②B的密度为3.0 g/cm3
③p3∶p2=2∶5　　　　
④p4=7×103 Pa
A. 只有①②　　　 B. 只有②③ C. 只有②④　　　 D. 只有①④
C
解析：
将A按题图甲的方式放在水平桌面上,根据p= 可知A对桌面的压力F1=p1
SA=1.0×103 Pa×20×10-4 m2=2 N,A的重力GA=F1=2 N,故①错误;若按题图丙的方式
放置时,根据p= 可知B对A的压力F3=p3SA=6.0×103 Pa×20×10-4 m2=12 N,B的重
力GB=F3=12 N,B的质量mB= = =1.2 kg=1 200 g,B的密度ρB= =
=3.0 g/cm3,故②正确;将B按题图乙的方式放在水平桌面上,B对桌面
的压强p2= = = =2.4×103 Pa,所以 = = ,故③错误;若按
题图丙的方式放置时,A对桌面的压强p4= = = =7×103 Pa,故
④正确。综上分析可知C选项正确。
题型3　“切割+叠放”模型
4.【新课标】【学科素养·科学思维】(2023四川成都高新区期末,4,★★★)(多
选)如图a所示,放在水平桌面上的实心均匀圆柱体甲、乙由同种材料制成,高度
均为h0,质量分别为m甲、m乙,且m甲∶m乙=2∶3,甲、乙对桌面的压强分别为p甲、p
乙。若在甲、乙上沿水平方向截去某一相同的厚度h,并将所截去的部分叠放至
对方剩余部分上表面的中央,如图b所示,此时甲、乙对桌面的压强分别为p甲'、p
乙',则下列比例关系正确的是 (　 )
BD
A. p甲∶p乙=3∶2
B. S甲∶S乙=2∶3
C. p甲'∶p甲=(3h0-h)∶h0
D. p甲‘∶p乙’=(6h0+3h)∶(6h0-2h)
解析：
实心均匀圆柱体对水平桌面的压强p=ρgh,因圆柱体甲、乙由同种材料制
成其密度相同,高度均为h0,所以,甲、乙对桌面的压强相等,即p甲∶p乙=1∶1,故A
错误;因为m甲∶m乙=2∶3,根据m=ρV=ρSh可得m甲∶m乙=ρ甲S甲h0∶ρ乙S乙h0,S甲∶S乙=
2∶3,故B正确;截去前,甲对水平桌面的压强p甲=ρgh0,在甲、乙上沿水平方向截
去某一相同的厚度h,并将所截去的部分叠放至对方剩余部分上表面的中央,此
时甲、乙对桌面的压强分别为:p甲'= = = = ①,p乙'=
②;因为S甲∶S乙=2∶3③;联立①②③式解得:p甲'∶p甲=(2h0
+h)∶2h0,p甲'∶p乙'=(6h0+3h)∶(6h0-2h),故C错误,D正确。
5.(2023广西中考,22,★★★)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,
如图甲。将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A、B剩余部
分对桌面的压强p随截取高度h的变化关系如图乙,则B的密度为　　　 kg/m3,
A的重力为　 N。(g取10 N/kg)


0.6×103
6
解析：
由题图乙可知,B在截取前有pB=6×102 Pa,B的高度是10 cm,B的密度ρB=
= =0.6×103 kg/m3;当B截取2 cm时,B剩余部分对桌面的压强pB'=ρ
BghB'=0.6×103 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m-0.02 m)=480 Pa;此时将B截取的部分叠放在
A上,对桌面的压强也是480 Pa,即
480 Pa= = = =
= ①;B的重力GB=mBg=
ρBVBg=0.6×103 kg/m3×(0.1 m)3×10 N/kg=6 N;B叠放到A上时对水平桌面的压强是
8×102 Pa,即pA= ,8×102 Pa= ②;由①和②求得:GA=6 N。
思路点拨
解答该类问题的关键是理清图像横纵坐标及坐标点代表的物理意义,结合题意
对图乙分析可得出以下信息:
6.【新特色】【新独家原创】小龙同学在劳动课上和同学们一起制作了如图甲、
乙所示的两个薄壁杯子,甲的底面积为20 cm2,乙的底面积为40 cm2,两杯子的高
均为10 cm。在两杯子中装满同种液体放在水平桌面上时,甲杯底受到的液体压
强是1 000 Pa,对桌面的压强是3 000 Pa。已知两个杯子的质量和容积相等,g取
10 N/kg。求:
　　
(1)杯中所装液体的密度;
(2)乙杯底受到液体的压力和乙杯对水平桌面的压强。
类型二 固体压强和液体压强的综合
解析：
(1)杯中所装液体的密度ρ液= = =1.0×103 kg/m3;
(2)因为甲、乙两杯中所装的液体及杯子高度相同,所以两杯底所受的液体压强
相等,乙杯底所受液体的压强p乙液=1 000 Pa,杯底所受液体的压力F乙液=p乙液S乙=
1 000 Pa×40×10-4 m2=4 N;甲杯的总重G甲=F甲=p甲S甲=3 000 Pa×20×10-4 m2=6 N,由题
意可知,甲、乙两杯总重相等,故乙杯对水平桌面的压力F乙=G甲=6 N;乙杯对水平
桌面的压强p乙= = =1 500 Pa。
一题多解
两个薄壁杯子对水平桌面的压力均等于杯子和液体的总重,即F乙=F甲=G总,根据
公式F=pS可知:p乙S乙=p甲S甲,所以p乙= = =1 500 Pa。

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