資源簡介

(共17張PPT)
1.【新特色】【新獨家原創】小龍發現在線路轉彎處常使用斜拉固定線來保持電
線桿的平衡,其簡化圖如圖所示,它是一個以點O為支點的杠桿。請畫出斜拉固
定線對電線桿的拉力F的力臂l。
　
專項素養鞏固訓練卷(六)　簡單機械作圖與實驗
類型一 杠桿力和力臂作圖
答案:如圖所示
解析：
過支點O作拉力F作用線的垂線,垂線段的長即力臂l。
2.(2023湖南株洲蘆淞期末,18,★☆☆)如圖所示的杠桿中,已知動力F1和阻力臂l2,
作出阻力F2的示意圖。
答案:如圖所示
解析：
過l2的末端作垂直于阻力臂l2的直線,為使杠桿平衡,則阻力F2的方向應斜
向下。
3.(2023四川涼山中考,25,★☆☆)如圖甲是自行車的手閘,其中ABO部分可視為
一個杠桿,其簡化示意圖如圖乙,O為支點,F2為阻力,請在圖乙中畫出:
　
(1)作用在A點的最小動力F1及其力臂l1;
(2)阻力F2的力臂l2。
類型二 杠桿最小力作圖
答案:如圖所示
解析：
圖中杠桿的支點為O點,當OA作為動力臂l1時,動力臂是最長的,根據杠桿平
衡條件可知,此時的動力是最小的;動力的方向應該垂直OA向上,過點A垂直于
OA向上作出最小動力F1的示意圖;從支點O作阻力F2作用線的垂線,支點到垂足
的距離為阻力臂l2。
4.(2023廣西河池宜州期末,24,★☆☆)如圖所示,水平地面上有一重900 N的物體,
一個人站在地上利用滑輪組將重物勻速提升。要想使人所用的拉力最小,請在
圖中畫出滑輪組上繩子的繞法。

類型三 滑輪組繞線作圖
答案:如圖所示
解析：
圖中滑輪組由兩個定滑輪和一個動滑輪組成,要使該滑輪組向下用力拉物
體向上運動,并且拉力最小,應從動滑輪的掛鉤開始繞。
5.(2023內蒙古通遼中考,21,★☆☆)如圖所示是某實驗小組探究“杠桿平衡條
件”的實驗裝置(杠桿刻度均勻,每個鉤碼重0.5 N)。
　 　
(1)掛鉤碼前,杠桿如圖甲所示。此時正確的操作是向　　 (選填“左”或
“右”)調節杠桿兩端的螺母,使杠桿在水平位置平衡。
(2)接下來,在A、B兩處掛上如圖乙所示的鉤碼后,杠桿重新在水平位置平衡,若
將A處的鉤碼拿掉一個,要使杠桿在水平位置再次平衡,則應將B處所掛鉤碼向
　　 (選填“左”或“右”)移動　　　 個格。
類型四 探究杠桿的平衡條件
右
左
2
(3)某同學用彈簧測力計替代鉤碼,在B點豎直向下拉,然后將彈簧測力計繞B點逆
時針旋轉一定角度至如圖丙所示位置。在旋轉過程中,要使杠桿始終在水平位
置平衡,則彈簧測力計的示數將逐漸　　　 (選填“變大”或“變小”),原因
是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
變大
阻力和阻力臂不變,動力臂變小,動力變大
解析：
(1)圖甲中杠桿的右端較高,應向右調節杠桿兩端的螺母使杠桿在水平位置
平衡;
(2)設杠桿上一個小格長為l,一個鉤碼重為G,根據杠桿的平衡條件可得G×6l=3G
×nl,解得n=2,應該將B處所掛鉤碼向左移動2個格;(3)彈簧測力計在B處豎直向下
拉時,動力臂等于支點到動力作用點的距離;彈簧測力計在逐漸旋轉過程中,動力
臂變小,阻力和阻力臂不變,則動力變大,即彈簧測力計的示數變大。
6.【新課標】【學科素養·科學探究】(2023山東高唐期末,23,★☆☆)測量如圖
所示滑輪組的機械效率,部分實驗數據如表。
類型五 測量滑輪組的機械效率
實驗 次數 鉤碼重 力G/N 鉤碼上升 高度h/cm 拉力F/N 繩端移動 距離s/cm 機械效率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)實驗過程中,應緩慢拉動彈簧測力計,使鉤碼豎直向上做　　 　 運動。
(2)第2次實驗時所做的有用功為　　　 J,滑輪組的機械效率是　　　 。
(3)分析1、2、3次實驗的數據可知,使用同一滑輪組提升重物時,重物重力越
　　 (選填“大”或“小”),滑輪組的機械效率越高;分析3、4次實驗的數據
可知,滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度　　　 (選填“有關”或“無
關”)。
(4)結合生產生活實際,用滑輪組提升重物時,下列選項中也可提高機械效率的是
　　　 。
A. 增大繩重
B. 減輕動滑輪重
C. 加快物體提升的速度
勻速直線
0.075
62.5%
大
無關
B
解析：
(1)實驗過程中,應緩慢拉動彈簧測力計,使鉤碼豎直向上做勻速直線運動;
(2)第2次實驗時所做的有用功為 =G2h2=1.5 N×0.05 m=0.075 J;所做的總功
=F2s2=0.8 N×0.15 m=0.12 J;滑輪組的機械效率η= = =62.5%;(3)分
析1、2、3次實驗的數據可知,使用同一滑輪組提升重物時,重物重力越大,滑輪
組的機械效率越高;分析3、4次實驗的數據可知,滑輪組的機械效率與鉤碼上升
的高度無關;(4)增大繩重,增大了額外功,有用功與總功的比值變小,機械效率變
小;減輕動滑輪重,減小了額外功,有用功與總功的比值變大,機械效率變大;機械
效率與物體提升的速度無關。
7.(2023四川綿陽游仙期末,25,★★☆)小明用如圖所示裝置探究“斜面的機械效
率”。實驗前他有如下猜想:
A. 斜面的機械效率可能與物體所受的摩擦力有關
B. 斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關
(1)實驗中,沿斜面拉動物體時,應使其做　　　　 運動。
(2)表中是小明探究過程中記錄的兩次對比實驗數據:
類型六 測量斜面的機械效率
勻速直線
實驗 次數 物體 物重 G/N 斜面高度 h/cm 拉力 F/N 斜面長 度s/cm 機械效率
η
1 木塊 6 10 1.20 100 50%
2 小車 6 10 0.75 100
①第2次實驗時斜面的機械效率為　　　 %;
②進行這兩次對比實驗是為了研究斜面機械效率與　　　　　　　　 的關系;
③第1次實驗中,木塊所受摩擦力為　　　 N。
(3)小明進一步研究發現,將長50 cm的木板搭成傾角不同的斜面,用彈簧測力計
把重為5 N的物塊從斜面底端拉至頂端的過程中,額外功W額外與斜面的水平長度
L(木板在水平面上的正投影長度)有如下關系:
80
物體所受的摩擦力
0.6
L/m 0.45 0.40 0.35 0.30
W額外/J 0.90 0.80 0.70 0.60
①由表格中信息可知:W額外與L成　　　 比;
②當斜面的水平長度L=0.40 m時,拉力做的總功為　　 J;
③若將木板平放在水平桌面上,水平勻速拉動木板上的物塊時,彈簧測力計的示
數為　　　 N。
正
2.3
2
解析：
(1)沿斜面拉動物體時,應使物體做勻速直線運動;(2)①第2次實驗時斜面的
機械效率η= = = =80%;②物體的重力是相同的,小車與斜面間
的摩擦是滾動摩擦,而木塊與斜面間的摩擦是滑動摩擦,它們受到的摩擦力不同,
故探究的是斜面的機械效率與物體所受的摩擦力的關系;③第1次實驗沿斜面拉
木塊做的有用功W有用=Gh=6 N×0.1 m=0.6 J,拉力做的總功W總=Fs=1.20 N×1 m=1.
2 J,則額外功W額外=W總-W有用=1.2 J-0.6 J=0.6 J,木塊所受摩擦力f= = =0.6
N;(3)①由表中實驗數據可知,W額外與L成正比;②當斜面的水平長度L=0.40 m時,
斜面高度h'= = =0.3 m,此時有用功W有用'=Gh'=5 N×0.3
m=1.5 J,總功W總'=W有用'+W額外'=1.5 J+0.80 J=2.3 J,③當木板平放在水平桌面上,斜
面的水平長度L=L0=0.50 m,因額外功與L成正比,則此時的額外功W額外″=1 J,f″=
= =2 N,此時木塊在水平木板上做勻速運動,則彈簧測力計的拉力F″=
f″=2 N。(共36張PPT)
1.【新特色】【新獨家原創】第31屆世界大學生夏季運動會于2023年7月28日在
成都開幕,一名運動員在武術套路比賽中空中躍起翻身的某一瞬間,如圖甲所示。
請在圖乙中畫出該運動員的受力示意圖(不計空氣阻力),O點為重心。
專項素養鞏固訓練卷(一)　力與運動
類型一 作圖題
答案:如圖所示
解析：
運動員空中躍起翻身時,不計空氣阻力,只受到豎直向下的重力作用。
2.【新課標】【勞動教育】(2023湖北恩施中考,30節選,★★☆)(2)勞動課上,小
歡用銅片制作風鈴,來裝飾校園“禁毒防毒”宣傳欄。如圖,將一個銅片懸掛于
線下靜止,請畫出銅片受力的示意圖。

答案:如圖所示
解析：
銅片處于平衡狀態,受力平衡,受到重力和細線的拉力,重力的作用點在重
心上,方向豎直向下,拉力的作用點在重心上,方向豎直向上。
3.一根繩子系著一個小球在豎直平面內擺動。請你作出小球擺動到右邊最高點
時,小球所受繩子拉力F與重力G的示意圖。

答案:如圖所示
解析：
小球擺動到右邊最高點時,受到細線的拉力和自身的重力作用;細線的拉力
沿細線向上,重力方向豎直向下,兩力的作用點都可以畫在重心上。
4.(2023江蘇無錫中考,25節選,★★☆)(1)如圖所示,在水平桌面上勻速拉動木塊,
請畫出木塊所受拉力F和摩擦力f的示意圖。

答案:如圖所示
解析：
在水平桌面上勻速拉動木塊,則木塊做勻速直線運動,處于平衡狀態,所以
木塊所受拉力F和摩擦力f是一對平衡力,兩個力大小相等、方向相反,作用點在
木塊的幾何中心上。
5.(2023內蒙古通遼中考,17,★★☆)如圖所示,物體A與彈簧連接(彈簧被壓縮),靜
止在光滑的斜面上,請畫出物體A的受力示意圖。

答案:如圖所示
解析：
物體A與彈簧連接,靜止在光滑的斜面上,則物體A不受摩擦力,過物體A的
重心分別畫出平行于斜面向上的彈力、豎直向下的重力、垂直于斜面向上的
支持力。
易錯警示
物體在光滑的接觸面上不受摩擦力。
6.【新特色】【教材P5T3變式】(2023河南原陽期中,13,★★☆)(多選)小明沿水
平方向推箱子前行,推力為F,如圖甲所示。推箱子過程中,其F-t和v-t的圖像分別
如圖乙、丙所示。則下列判斷正確的是 (　 )
A. 0~3 s,箱子受到地面的摩擦力為3 N
B. t=5 s時,箱子受到地面的滑動摩擦力為9 N
C. t=8 s時,箱子受到的推力和摩擦力是一對平衡力
D. 9~12 s,箱子受到地面的滑動摩擦力為6 N
AD
類型二 圖像題
解析：
由題圖丙可知,0~3 s,箱子速度為零,處于靜止狀態,則箱子受到地面的摩擦
力和推力是一對平衡力;由題圖乙可知,0~3 s,箱子所受推力為3 N,則可知箱子受
到地面的摩擦力為3 N,故A正確;9~12 s,箱子做勻速直線運動,所受推力和摩擦力
是一對平衡力,大小相等,此時的推力為6 N,則箱子受到地面的滑動摩擦力為6 N,
故D正確;3~6 s,箱子做加速運動,但由于壓力和接觸面的粗糙程度不變,滑動摩擦
力不變,仍為6 N,故t=5 s時,箱子受到地面的滑動摩擦力為6 N,故B錯誤;6~9 s,箱
子做減速運動,受非平衡力的作用,故t=8 s時箱子受到的推力和摩擦力不是一對
平衡力,故C錯誤。
7.(2023遼寧沈陽皇姑期末,14改編,★★☆)如圖甲所示,重為5 N的鐵塊吸附在豎
直足夠長的磁性黑板上,鐵塊所受黑板的引力不變。在豎直向上的拉力F的作用
下鐵塊沿直線豎直向上運動,鐵塊運動過程中的v-t圖像如圖乙所示,若鐵塊受到
的摩擦力為2 N,在2~6 s內,拉力F為　　　 N;若使鐵塊沿直線豎直向下做勻速
運動,則拉力F為　　　 N,方向為　　　　 。
　
7
3
豎直向上
解析：
由題圖乙可知,鐵塊在2~6 s內做勻速直線運動,受力平衡,由題圖甲可知鐵
塊沿直線豎直向上運動,摩擦力方向豎直向下,拉力F=G+f=5 N+2 N=7 N;若使鐵
塊沿直線豎直向下做勻速運動,鐵塊仍受力平衡,摩擦力方向豎直向上,由于鐵塊
所受黑板的引力不變,接觸面粗糙程度不變,則摩擦力大小不變,此時拉力F=G-f=
5 N-2 N=3 N。
8.【跨學科·體育與健康】(2023貴州師范大學附中一模,15,★★☆)如圖甲所示,
小明用小球、橡皮筋模擬蹦極的過程,系于橡皮筋的小球從O點自由下落,小球
運動至最低點A點后開始向上運動至最高點B點(橡皮筋原長大于O、B之間距
離),請在圖乙中畫出小球從O點運動至B點過程中,小球所受橡皮筋的拉力與運
動距離的大致圖像。
　
答案:如圖所示
解析：
橡皮筋處于自然伸長狀態時,小球所受橡皮筋的拉力等于0;將小球從O點
自由下落直至B點的過程分成兩段:一段是從O點到A點,在此階段,小球從O點經
過橡皮筋處于自然伸長狀態C點再到A點,從C點開始,小球所受橡皮筋的拉力由
0逐漸增大,到達A點時達到最大值;另一段是從A點到B點,在此階段,小球從A點
經過橡皮筋處于自然伸長狀態D點再到B點,小球所受橡皮筋的拉力從A點的最
大值開始逐漸減小,到達D點時減小到0,一直到B點拉力不變。
9.【新課標】【學科素養·物理觀念】(2023山西介休期中,4,★☆☆)關于力和運
動的關系,下列說法正確的是 (　 )
A. 物體受到了力的作用,運動狀態一定改變
B. 物體不受任何力的作用,運動狀態不變
C. 沒有力的作用,運動的物體會慢慢停下來
D. 物體在平衡力作用下,一定處于勻速直線運動狀態
類型三 關系辨析及應用題
B
解析：
物體受到平衡力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態,其運動狀
態不變,故A、D錯誤;物體不受任何力的作用,根據牛頓第一定律可知,其運動狀
態不變,故B正確,C錯誤。
10.(2023四川涼山中考,5,★★☆)車站廣場上,常常看到人們將旅行包放在拉桿
箱上,如圖所示,若地面和拉桿箱A的上表面均水平,拉桿箱A和旅行包B在水平推
力F的作用下,一起向右做勻速直線運動,不計空氣阻力,下列分析正確的是
(　 )

A. A對B具有水平向右的摩擦力
B. B的重力和A對B的支持力是一對平衡力
C. A的重力和地面對A的支持力是一對平衡力
D. B對A的壓力和B的重力是一對相互作用力
B
解析：
由題意可知,B和A保持相對靜止,且B對A沒有相對運動趨勢,A對B沒有摩
擦力,故A錯誤;對B受力分析可知,B受到豎直向下的重力和豎直向上的A對B的
支持力,B在這兩個力的作用下做勻速直線運動,處于平衡狀態,故B的重力和A對
B的支持力是一對平衡力,故B正確;A受到向下的重力、地面對A向上的支持力
和B對A向下的壓力,A在這三個力的作用下處于平衡狀態,故A的重力和地面對
A的支持力不是一對平衡力,故C錯誤;B對A的壓力作用在A上,方向豎直向下,B
的重力作用在B上,方向豎直向下,兩個力方向相同,故不是一對相互作用力,故D
錯誤。
方法點撥
此類題型多為選擇題,主要考查對平衡力及相互作用力的理解,在解題時首先判
斷兩個力是否作用在同一個物體,若不是,則兩個力一定不是平衡力。
11.【新課標】【學科素養·科學思維】(2023四川江油期末,7,★★☆)如圖,同一
木塊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做勻速直線運動,且v1是(　 )
　 　
A. F甲F乙>F丙
C. F甲=F乙C
解析：
由題意可知,甲、乙、丙三圖中接觸面的粗糙程度相同,甲、乙中木塊對水
平面的壓力相同,丙中木塊對水平面的壓力較大,故摩擦力的大小關系為f甲=f乙丙;因為三圖中木塊都做勻速直線運動,由二力平衡知識可知,水平方向上的拉力
的大小等于摩擦力的大小,則F甲=F乙12.【新課標】【安全與健康】(2023安徽中考,12,★★☆)如圖所示,汽車上配有
安全帶和頭枕,司機和乘客都必須系好安全帶。當向前行駛的汽車分別出現突
然加速、緊急剎車兩種狀況時,對乘車人員起主要保護作用的分別是(　 )

A.頭枕、頭枕　　　 B.安全帶、安全帶
C.安全帶、頭枕　　　 D.頭枕、安全帶
D
解析：
汽車突然加速時,車速變大,人由于慣性要保持原來的運動狀態,人的頭部
會向后仰,此時頭枕對人有保護作用;當汽車緊急剎車時,人的下半身隨車靜止,
而上半身由于慣性保持原來的運動狀態繼續向前運動,所以人會向前傾,此時安
全帶對人有保護作用,故D符合題意。
13.(2023安徽泗縣期中,2,★★☆)如圖甲所示,水平公路上向前行駛的汽車中,一
豎直站立的人突然向前傾,此時汽車突然　　　　 (選填“加速”或“減
速”);如圖乙所示,桌上放一個裝滿水的瓶子,中間有一個氣泡,用手向右推一下
瓶子,氣泡將向　　　 (選填“左”或“右”)運動。

減速
右
解析：
車上的人開始隨車一起向前運動,當車突然停止或減速時,人的下半身與車
一起停止,上半身由于慣性仍保持原來的運動狀態,所以人會向前傾;原來瓶子和
水都保持靜止,瓶子由于受推力作用由靜止變運動,而瓶里的水由于具有慣性,仍
想保持靜止,所以水相對于瓶子向左運動,把氣泡擠到右方。
14.(2023四川巴中巴州期中,2,★★☆)如圖所示,物體A、B、C的重力均為G=10 N,疊放在水平桌面上。作用于物體B的水平向右的拉力F1=2 N;作用于物體C的水平向左的拉力F2=3 N,三個物體均處于靜止狀態,物體A和B間的摩擦力為　 N,物體B和C間的摩擦力為　　 N,物體C和桌面間的摩擦力為 N。

0
2
1
解析：
以物體A為研究對象,由于物體A和B沒有相對運動的趨勢,故物體A和B間
的摩擦力f1=0 N;以物體A和B的整體為研究對象,由二力平衡知,物體C對B的摩
擦力與F1大小相等,方向相反,即物體B和C間的摩擦力f2=F1=2 N;以三個物體的
整體為研究對象,整體處于靜止狀態,受力平衡,則桌面對物體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,所以物體C對桌面的摩擦
力大小為1 N,方向水平向左。
方法點撥
對物體進行受力分析時,可以對單個物體進行受力分析,也可以將多個物體看作
一個整體進行受力分析。
類型四 實驗探究題
15.【新特色】【實驗探究·分析論證】(2023廣東佛山順德期末,12,★☆☆)如圖
是“探究阻力對物體運動的影響”的實驗裝置,為了改變阻力大小,棉布應鋪在
　　　　 (選填“斜面”或“水平木板”)上,小車從斜面頂端滑下,因在水平
木板上小車受到　　　 力而停下;若運動的小車在水平木板上沒有受到力,它
將做　　　　　　　　 運動。
水平木板
阻
勻速直線
解析：
根據控制變量法可知,要改變阻力大小,棉布應鋪在水平木板上;小車從斜
面頂端滑下,因在水平木板上小車受到阻力作用,最后會停止運動;若運動的小車
沒有受到力,小車運動的距離將無限遠,即小車將做勻速直線運動。
16.(2022山西運城期中,14,★★☆)小金同學為了制作彈簧測力計,對一根彈簧進
行了探究:將彈簧的一端固定,另一端懸掛鉤碼,記錄彈簧的長度與它受到的拉力
之間的關系。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
彈簧長
度/cm 6.5 7.5 8.5 9.5 11.0 14.2 18.0
若用此彈簧制作彈簧測力計,請回答以下問題:
(1)從表格信息可得,它的最大測量值是　　　 N。
(2)若該彈簧測力計的最小刻度為0.1 N,則相鄰刻度線之間的距離為　　　 cm。
(3)當該彈簧測力計懸掛75 g的重物時,彈簧將伸長　 cm。
1.5
0.2
1.5
解析：
(1)由表格數據可知當拉力為0時,彈簧長度為6.5 cm,在0~1.5 N內彈簧受到
的拉力每增加0.5 N彈簧伸長1 cm,可知彈簧伸長量與拉力成正比,且拉力與伸長
量之比為0.5 N/cm,故彈簧測力計的最大測量值是1.5 N。
(2)若該彈簧測力計的最小刻度為0.1 N,則相鄰刻度線之間的距離為0.2 cm。
(3)當懸掛75 g的重物時,彈簧受到的拉力F=G=mg=0.075 kg×10 N/kg=0.75 N,沒
有超出該彈簧的彈性限度,故此時彈簧的伸長量ΔL= =1.5 cm。
17.(2023山東濟寧兗州期末,19,★★☆)在“探究二力平衡的條件”實驗中,小聰
同學采用的實驗裝置如圖甲所示,小明同學采用的實驗裝置如圖乙所示。

(1)老師指出圖乙的裝置更科學,原因是選用小車可以減小　　　 對實驗的影響;
(2)實驗中判斷小車是否受平衡力作用的依據是小車是否保持　　 (選填
“靜止”或“勻速直線運動”)狀態;
(3)左右兩盤放質量相等的砝碼,小車保持靜止。保持F1與F2的大小不變,把小車
在水平桌面上扭轉一個角度后釋放,小車將轉動,說明彼此平衡的兩個力必須在
　　　　　　 上。
摩擦力
靜止
同一直線
解析：
(1)題圖乙所示的實驗裝置選用小車,變滑動為滾動,這樣可以盡量減小摩擦
力對實驗的影響;(2)實驗中由于桌面很短,且勻速直線運動不易確定,故通過觀察
小車能否保持靜止狀態,確定其是否處于平衡狀態;(3)小車處于靜止后,保持F1與
F2的大小不變,把小車在水平桌面上扭轉一個角度后釋放,作用在小車上的兩個
力不在同一直線上,小車將轉動,說明彼此平衡的兩個力必須在同一直線上。
18.【新課標】【學科素養·科學探究】為了探究滑動摩擦力的大小與壓力大小
的關系,小明使用了以下器材:長木板、重為1 N的木塊、彈簧測力計、細線和
重為0.5 N的砝碼若干,他的實驗步驟如下:
①組裝實驗器材,如圖(a)所示;
②第1次實驗,在木塊上放一個砝碼,向右拉動長木板,讀出此時彈簧測力計的示
數為F拉;將砝碼的總重力G和F拉記入表格中;
③逐一增加砝碼數量,重復上述步驟,多次實驗。記錄的實驗數據如表所示:
實驗次數 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)組裝器材時,　　　 調節細線水平;向右拉動長木板時,　　　 確保勻速拉
動。(均選填“需要”或“不需要”)
(2)小明認為,根據二力平衡知識,各次實驗中木塊受到的滑動摩擦力f=F拉,木塊與
長木板間的壓力F壓=G,他根據實驗數據,在坐標系中描點后,作出甲、乙兩條f-F壓
的關系圖像如圖(b)所示。從實驗數據處理規范考慮,圖線　　　 更合理。
(3)經查閱資料可知:滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系滿足關系式f=μF壓(其
中μ為比例常數,叫作動摩擦因數,它的數值大小與物體材料和接觸面粗糙程度
有關)。小明發現自己所作圖線不過原點,其主要原因是　　　　　　　　　　 ;利用題中信息可以求出實驗中所用長木板和木塊接觸面間動摩擦因數
μ=　　　　 。
需要
不需要
甲
沒有考慮木塊的重力
0.6
解析：
(1)組裝器材時,需要調節細線處于水平位置,此時木塊在水平方向上受到兩
個力的作用,受力平衡;若不調節細線處于水平位置,則會改變壓力的大小,從而
改變滑動摩擦力的大小;實驗裝置中的木塊相對于地面靜止,受到的滑動摩擦力
和細線的拉力為一對平衡力,大小相等,由于滑動摩擦力的大小與速度大小無關,
故該裝置的優點是不需要長木板做勻速直線運動;
(2)由題圖(b)可知,描點連線時,需先排除錯誤的實驗數據,甲圖線經過的點數要
多于乙圖線經過的點數,所以甲圖線更合理;
(3)木塊與長木板間的壓力F壓≠G,F壓=G木+G,所以圖線不過原點的主要原因是沒
有考慮木塊的重力;由f=μF壓,F壓=G木+G,代入表中數據可得μ=0.6。(共11張PPT)
1.【跨學科·日常生活】【新獨家原創】小龍夏天喜歡吃味甜多汁、清熱解暑的西瓜。在學過浮力后,他想利用浮力知識測量爸爸剛買回來的西瓜的密度。于是,
他用電子秤稱出西瓜的質量為6 kg,將其緩慢放入盛滿水的水桶中,用細竹簽將
西瓜全部按入水中(細竹簽的質量和體積忽略不計),穩定后,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)西瓜漂浮在水中時,露出水面的體積。
專項素養鞏固訓練卷(五)　浮力及壓強綜合
解析：
(1)西瓜被全部按入水中后,其排開水的體積等于西瓜的體積,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)西瓜漂浮在水中時,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,排開水的體積V排= = =6×10-3 m3,西瓜露出水
面的體積V露=V西瓜-V排=7.5×10-3 m3-6×10-3 m3=1.5×10-3 m3。
2.【新課標】【學科素養·科學思維】(2023河南南陽宛城期中,21,★☆☆)如圖
所示,將棱長為20 cm的質量分布均勻的正方體放入水中,正方體靜止時浸入水
中的深度為10 cm,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg。求:
(1)正方體受到的浮力;
(2)正方體的密度;
(3)若要使正方體浸沒在水中,至少需要施加的豎直向下的壓力。

解析：
(1)正方體靜止時排開的水的體積V排=Sh=(20 cm)2×10 cm=4 000 cm3=4×
10-3 m3,正方體受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-3 m3=40 N;
(2)正方體漂浮在水面上,浮力等于重力,即F浮=G=40 N,正方體的質量m= =
=4 kg,正方體的體積V=(20 cm)3=8 000 cm3=8×10-3 m3,正方體的密度ρ=
= =0.5×103 kg/m3;
(3)正方體浸沒在水中時排開水的體積V排‘=V=8×10-3 m3,正方體受到的浮力F浮'=
ρ水gV排'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-3 m3=80 N,要使正方體浸沒在水中,則需要在
正方體上施加的豎直向下的最小壓力:F壓=F浮'-G=80 N-40 N=40 N。
3.【跨學科·工程實踐】(2023福建中考,30,★★☆)小華利用氦氣球與探空儀了
解空氣狀況。如圖甲所示,質量為0.4 kg的探空儀靜止在水平桌面上,與桌面接
觸面積為0.02 m2。在室內測試時,將探空儀固定在充有氦氣的氣球上,釋放后氦
氣球恰好能攜帶探空儀懸浮在空中,如圖乙所示。已知球殼質量為0.23 kg,球內
氦氣的密度為0.17 kg/m3,室內空氣的密度為1.22 kg/m3。(g取10 N/kg)求:
(1)探空儀所受的重力;
(2)探空儀對水平桌面的壓強;
(3)懸浮時氦氣球的體積(計算浮力時,不計探空儀的體積和球殼的厚度)。

解析：
(1)探空儀的重力G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N;
(2)探空儀對水平桌面的壓力F=G=4 N,則探空儀對水平桌面的壓強p= =
=200 Pa;
(3)氣球懸浮,則F浮=G=(m+m殼+m氦氣)g①,不計探空儀的體積和球殼的厚度,則氦氣
球受到浮力F浮=ρ空氣gV球②,氦氣的質量m氦氣=ρ氦氣V球③,聯立①②③可得:懸浮時氦
氣球的體積V球= = =0.6 m3。
4.【新課標】【中華優秀傳統文化】(2023山東濱州中考,23,★★☆)“且夫水之
積也不厚,則其負大舟也無力。覆杯水于坳堂之上,則芥為之舟;置杯焉則膠,水
淺而舟大也。”出自戰國莊子的《逍遙游》。從文中大舟與水的關系,我們可
以得到這樣的啟示:求大學問,干大事業,必須打下堅實、深厚的基礎。但從物理
的角度,“水之積也不厚,則其負大舟也無力。”是指水的深度還是水的質量呢
即物體能否在水中漂浮(所受浮力的大小),究竟與水的深度有關還是與水的質量
有關呢 為了探究這一問題,某興趣小組用燒杯、水、圓柱形木塊、刻度尺等器
材,進行了如下探究,如圖所示。
將兩個完全相同的底面積為8 cm2,高為10 cm的圓柱形木塊,分別放入底面積為
10 cm2和12 cm2的甲、乙兩個容器中。分別向兩個容器中加水,觀察和記錄每個
容器每次加水后的深度和木塊的狀態,實驗數據及現象記錄如表。實驗中,容器
足夠高,無水溢出,不考慮木塊吸水,ρ水=1×103 kg/m3,g=10 N/kg。根據實驗現象和
實驗數據,求:
實驗 次數 容器中水深(h/cm)和木塊的狀態
甲容器 甲容器中木塊 乙容器 乙容器中木塊
1 4 不能浮起 4 不能浮起
2 5 不能浮起 5 不能浮起
3 6 剛好浮起 6 剛好浮起
4 7 浮起 7 浮起
(1)甲容器中木塊剛好浮起時,水對容器底部的壓強;
(2)木塊的密度;
(3)木塊剛好浮起時,甲、乙容器分別加入水的質量。并由計算結果和實驗現象
判斷:木塊能否浮起,取決于容器中水的深度還是水的質量
(4)實驗完成,把木塊從甲容器拿出,甲容器對桌面壓強的變化量。
解析：
(1)甲容器中木塊剛好浮起時,水對容器底部的壓強p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10
N/kg×6×10-2 m=600 Pa;(2)甲容器中木塊剛好浮起時,木塊排開水的體積V排=S木h排
=8 cm2×6 cm=48 cm3,則木塊受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×48×
10-6 m3=0.48 N,由浮沉條件可知,木塊的重力G木=F浮=0.48 N,木塊的質量m木= =
=0.048 kg=48 g,木塊的體積V木=S木h木=8 cm2×10 cm=80 cm3,則木塊的密
度ρ木= = =0.6 g/cm3=0.6×103 kg/m3;(3)由表中數據可知木塊剛好浮起時,
甲、乙容器中水的深度均為6 cm,則甲、乙容器中水的體積分別為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
容器中水的質量分別為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,即木塊剛好浮起時,甲、乙
容器中加入水的質量不同,而加入水的深度相同,因此木塊能否浮起,取決于容器
中水的深度;(4)容器對桌面的壓力等于容器、水和木塊的總重力,實驗完成,把木
塊從甲容器拿出,此時改變的只有木塊的重力,則甲容器對桌面的壓力變化量ΔF
=G木=0.48 N,甲容器對桌面壓強的變化量Δp= = =480 Pa。(共13張PPT)
1.(2023陜西涇陽二模,20,★☆☆)馨雅和同學一起去公園游玩,坐如圖1所示的腳
踏船時發現,當同學站上船時,鴨子船會下沉一點。根據二力平衡的條件可知,此
時船所受的浮力增大。馨雅分析浮力增大的原因時提出了以下猜想:
猜想一:浮力的大小可能與物體浸入水中的深度有關;
猜想二:浮力的大小可能與物體的重力有關。
為驗證上述猜想,馨雅做了如下實驗:
　
專項素養鞏固訓練卷(四)　浮力相關實驗探究及應用
類型一 探究浮力的大小跟哪些因素有關
馨雅在一只薄塑料袋內裝入大半袋水做如圖2所示的實驗(忽略塑料袋的體積和
重力)。
(1)在圖2b中,物體受到的浮力為　　　 N。
(2)通過比較圖a、b、c三次實驗,馨雅得出了浮力的大小與物體浸入液體的深度有關的結論,但同組同學反駁了她,理由是沒有控制物體　　　 　　　 相同。
馨雅思考后調整思路,將裝有大半袋水的薄塑料袋輕輕放入酒精中,直至其浸沒
(不碰容器底),發現塑料袋浸沒后繼續下降的過程中(始終不接觸容器底),彈簧測
力計的示數始終保持不變,由此可驗證猜想一是　　　 的。
(3)為了驗證猜想二,馨雅在完全相同的塑料袋中分別注滿三種密度不同的液體
(密度均大于水的密度),測出了塑料袋三次浸沒在水中時所受的浮力竟然相同,
這說明浮力的大小與物體的重力　　　 。
無關
1.8
排開液體的體積
錯誤
解析：
(1)在圖2b中,物體受到的浮力F浮=5 N-3.2 N=1.8 N;
(2)研究浮力的大小與物體浸入液體的深度的關系時,要控制液體的密度和物體
排開液體的體積相同;將裝有大半袋水的薄塑料袋輕輕放入酒精中,直至其浸沒,
塑料袋浸沒后繼續下降的過程中,深度變大,彈簧測力計的示數始終保持不變,則
浮力不變,由此可驗證猜想一是錯誤的。
(3)在完全相同的塑料袋中分別注滿三種密度不同的液體,測出薄塑料袋三次浸
沒在水中時所受的浮力相同,說明浮力的大小與物體的重力無關。
2.(2023河南省實驗中學期末,19,★★☆)某實驗小組利用彈簧測力計、小掛件、
溢水杯等器材,探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系。

(1)圖中有①②③④四個實驗步驟,合理的實驗順序是　　 (填寫實驗序號);
(2)把小掛件浸沒在盛滿水的溢水杯中,小掛件受到的浮力大小為　　　 N,小
掛件排開水所受的重力可由　　　 (填寫實驗序號)兩個步驟測出;
(3)由以上步驟可初步得出結論:浸在水中的物體所受浮力的大小等于它
　　 　　　 ;
類型二 探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系
④②①③
2
③④
排開水的重力
(4)根據實驗數據還可得出小掛件的密度為　　　 kg/m3;(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,
g取10 N/kg)
(5)實驗小組在步驟①的操作中,只將小掛件的一部分浸在水中,其他步驟操作正
確,則　　　 (選填“能”或“不能”)得到與(3)相同的結論;
(6)另一實驗小組在實驗中發現物體排開水的重力小于其所受的浮力,可能是什
么原因造成的 　　　　 (填寫選項序號);
A. 步驟④有水滴掛在桶壁
B. 彈簧測力計使用前沒有調零
C. 溢水杯在使用前沒有盛滿水
(7)小明將裝滿水的溢水杯放到電子秤上,再用細線掛著鋁塊,將其緩慢浸入溢水
杯中的水中(如圖⑤),在鋁塊浸入水的過程中(始終不碰到杯底),溢水杯底所受水
的壓力　　　 ,電子秤的示數　　　 (均選填“變大”“變小”或“不變”)。
1.7×103
能
C
不變
不變
解析：
(1)為了使小桶在接水之后可直接計算水的重力,應先測量空桶的重,然后再
測出小掛件的重力,并直接浸入水中觀察測力計的示數,最后測排出的水和小桶
的總重,求排出的水的重力。因此,最合理的順序應為④②①③;(2)小掛件浸沒在
水中受到的浮力F浮=G-F=3.4 N-1.4 N=2.0 N;小掛件排開的水所受的重力等于G
③-G④,可由③④兩個步驟測出;(3)因G③-G④=3.2 N-1.2 N=2.0 N,F浮=2.0 N;由以上
步驟可初步得出結論:浸在水中的物體所受浮力的大小等于它排開水的重力;(4)
小掛件的質量m= = =0.34 kg,小掛件的體積V=V排= =
=2×10-4 m3,小掛件的密度ρ= = =1.7×103 kg/m3;
(5)只將小掛件的一部分浸在水中,其他步驟操作正確,排開水的體積變小,受到的
浮力也變小,但排開水的重力仍等于物體受到的浮力,仍能得到與(3)相同的結論;
(6)造成這種結果的原因可能是溢水杯在使用前沒有裝滿水,故選C;(7)鋁塊浸沒
在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比,溢水杯中水的深度不變,水對溢水杯底
的壓強不變,根據公式F=pS可知,水對溢水杯底的壓力不變;由于溢水杯中裝滿
水,鋁塊浸沒在水中靜止時,鋁塊受到的浮力大小等于排開的水的重力,鋁塊對水
的壓力和受到的浮力大小相等,所以溢水杯對電子秤的壓力不變,即電子秤示數
不變。
3.(2023湖北廣水三模,17,★★☆)在探究“浮力的大小與哪些因素有關”時,小
明利用彈簧測力計下掛圓柱形物體進行實驗,圖乙中圖像a為彈簧測力計的示數
F與物體下表面浸入水中深度h的關系圖像。
　
(1)由圖像a可知浮力與　　 　 (選填“物體體積”或“排開液體
體積”)有關;
(2)為了驗證浮力大小與液體密度的關系,他將水換成鹽水和酒精重復上述實驗,
　　　 (選填“b”或“c”)是描述物體所受浮力隨浸入鹽水的深度變化的圖
像(ρ鹽水> ρ水> ρ酒精);
排開液體體積
b
(3)由此得出的結論:液體的密度越大,物體浸沒在液體中時受到的浮力越　　
(選填“大”或“小”);
(4)由(2)可知,小明在實驗過程中使用的圓柱形物體的密度表達式為　　　 (用
所測得的物理量的字母表示,水的密度為ρ水)。
大
解析：
(1)物體浸沒在水中之前,彈簧測力計的示數隨物體的下表面浸入水中深度
h的增加而減小,因V排=Sh,由F浮=G-F示可得出:浮力與物體排開液體的體積有關;
(2)液體的密度越大,物體浸沒在液體中時受到的浮力越大,則物體浸沒時彈簧測
力計的示數越小,鹽水的密度大于水的密度,所以換成鹽水重復上述實驗,繪出的
圖像應該是b;(3)ρ鹽水>ρ水>ρ酒精,由圖像知,當液體的密度越大,物體浸沒時彈簧測力
計的示數越小,由F浮=G-F示知浮力變大,由此得出結論:液體的密度越大,物體浸沒
在液體中時受到的浮力越大;(4)根據二力平衡,h=0時,彈簧測力計的示數即物體
的重力,G=F1;物體浸沒在水中時受到的浮力F浮=G-F示=F1-F2;物體的體積為V=
= = ,物體的密度為ρ= = = = 。
類型三　
4.(2023福建中考,27,★★☆)用透明圓筒制作測量液體密度的密度計。
(1)獲取相關數據
①已知圓筒底面積為S;
②調節天平平衡時,指針指在分度盤中央刻度線的左側,此時應將平衡螺母向
　　 移。如圖甲,用調好的天平測得空圓筒質量m=　　　 g;向圓筒中倒
入適量水,用天平測得圓筒與水的總質量為81.4 g,計算得到圓筒內水的體積V0=
　　 cm3。

類型三 利用浮力知識測密度
右
31.4
50
(2)制作液體密度計
在圓筒上體積為V0的水面處做標記,如圖乙所示。倒掉圓筒內的水,倒入待測液
體至標記處,使待測液體體積為V0。將圓筒放入水中,圓筒處于漂浮狀態,如圖
丙。測量圓筒浸入水中的深度h,則待測液體密度ρ液=　　　 (用m、S、h、V0、
ρ水表示)。根據計算結果在圓筒外壁標記刻度線和密度值。
(3)用自制密度計測量某種液體密度時,發現圓筒觸底無法漂浮,請提出一條改進
建議:　　　　　　　 　　　　　 。
往容器中加足夠多的水(答案合理即可)
解析：
(1)②調節天平平衡時,指針偏向分度盤中央刻度線的左側,應將平衡螺母向
右移,才能使天平橫梁水平平衡;空圓筒質量m=20 g+10 g+1.4 g=31.4 g,圓筒內水
的質量m水=m總-m=81.4 g-31.4 g=50 g,圓筒內水的體積V0= = =50 cm3;
(2)倒入待測液體后,圓筒排開水的體積V排=Sh,圓筒受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水
gSh,圓筒處于漂浮狀態,圓筒與待測液體的總重力等于浮力,則m液= -m= -m
=ρ水Sh-m,則待測液體的密度ρ液= = ;(3)用自制密度計測量某種液體密
度時,發現圓筒觸底無法漂浮,圓筒受到的浮力小于重力,即排開液體的體積太
小,則可以往容器中加足量的水。(共11張PPT)
1.(2023黑龍江綏化中考,25,★★☆)水平桌面上有一個底面積為200 cm2 的圓柱
形容器,容器中水的深度為15 cm。如圖所示,用細線將一質量忽略不計的杠桿懸掛起來,把質量為0.3 kg的物體A用細線懸掛在杠桿C處,再把體積為400 cm3的物體B
(不吸水)用細線懸掛在杠桿D處,當物體B浸沒在水中靜止時,杠桿恰好在水平位置
平衡,此時C、D兩點到支點O的距離分別為10 cm、15 cm。(g取10 N/kg)求:
(1)物體B受到的浮力。
(2)物體B浸沒在水中靜止時,水對容器底部的壓強。
(3)細線對物體B的拉力及物體B的密度。
專項素養鞏固訓練卷(七)　簡單機械的綜合計算
類型一 有關杠桿的綜合計算
解析：
(1)物體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)容器中水的體積V水=S =200 cm2×15 cm=3 000 cm3,水和物體B的總體積V=
V水+VB=3 000 cm3+400 cm3=3 400 cm3,則此時容器中水的深度h= = =17
cm,水對容器底部的壓強p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×17×10-2 m=1.7×103 Pa;
(3)物體A的重力GA=mAg=0.3 kg×10 N/kg=3 N,由杠桿平衡條件可知,FB拉= ×GA
= ×3 N=2 N,則B的重力GB=FB拉+FB浮=2 N+4 N=6 N,物體B的質量mB= =
=0.6 kg,物體B的密度ρB= = =1.5×103 kg/m3。
2.【跨學科·數學】(2023河南鎮平一模,20,★☆☆)一物塊重2.5 N,在拉力F的作
用下從底部沿斜面勻速運動到如圖甲所示的位置,用時6 s。此過程F做的功W和
時間t的關系圖像如圖乙所示,物塊運動的速度和時間的關系圖像如圖丙所示。
問:
(1)圖甲中,拉力F對物體所做的有用功是多少
(2)拉力F做的總功是多少
(3)斜面的機械效率是多少 (百分號前保留一位小數)
類型二 有關斜面的綜合計算
(4)拉力F是多少
解析：
(1)對物體做的有用功
W有用=Gh=2.5 N×1.1 m=2.75 J;
(2)由題圖乙可知,6 s內拉力做的總功為W總=3.6 J;
(3)斜面的機械效率η= = ≈76.4%;
(4)拉力F所做功的功率P= = =0.6 W,拉力F= = =2 N。
3.【新課標】【學科素養·科學思維】(2023山東煙臺芝罘期末,27,★★☆)人們
使用滑輪組工作時通常分為兩種最基本的模型,如下情況:
(一)豎直提升重物:例如建筑工人用如圖1滑輪組將物體勻速提升3 m。已知物
體重500 N,動滑輪重40 N,不計繩重和摩擦。問:
(1)此滑輪組的機械效率多大
(2)就此滑輪組而言,提高機械效率的做法是什么
類型三 有關滑輪組的綜合計算
(二)水平拉動物體:例如工人師傅利用如圖2甲所示的滑輪組搬運石材,質量為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勻速直線運動,
其路程隨時間變化的圖像如圖2乙所示,石材在水平方向上受到的阻力為1 800
N,滑輪組的機械效率為75%,滑輪組和繩子的自重不計。(g=10 N/kg)求:
(1)繩子自由端的拉力F和拉動石材移動10 s的時間內工人做的有用功。
(2)拉力F的功率。
　
圖2
解析：
(一)(1)不計繩重和摩擦,則此滑輪組的機械效率η= = =
= ≈92.6%;(2)就此滑輪組而言,動滑輪的重力一定,增加物體重
力,可以提高機械效率;
(二)(1)工人做的有用功W有用=fs=1 800 N×1.0 m=1 800 J;工人做的總功W總= =
=2 400 J;繩子自由端移動的距離s繩=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.【新課標】【學科素養·科學思維】(2023四川南充中考,25,★★☆)某人始終
雙腳站在地上,用滑輪組從水池底勻速提起實心圓柱體A,如示意圖甲。A從離開
池底到剛要離開水面的過程中,其底面受到水的壓強與時間關系pA-t如圖乙。A
從剛離開池底到拉出水面并繼續向上運動的過程中,人對地面的壓強與時間關
系p人-t如圖丙。A露出水面之前裝置的機械效率為η1,A離開水面后裝置的機械
效率為η2。已知人的質量為60 kg,人雙腳站地時,與地面的接觸面積為500 cm2,A
的底面積為200 cm2,η1∶η2=15∶16,ρ水=1.0×103 kg/m3。不計摩擦和繩重及水的
阻力,g=10 N/kg,A不吸且不溶于水,A底部與池底不密合,忽略液面高度變化,圖
甲中①②③④段繩均豎直。
　 　
(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未露出水面人對繩的拉力和A全部露出水面后人對繩的拉力;
(4)求動滑輪的重力。
解析：
(1)由圖乙可知A底面受到水的壓強最大為4×104 Pa,此時水池中水的深度
最深,h池水= = =4 m;A的上升速度v= = =0.2 m/s;
(2)物體A的高度h=v(t2-t1)=0.2 m/s×(20 s-15 s)=1 m,物體A的體積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時人對地面的壓強最大,為0.4×
104 Pa,此時人對地面壓力為FN=pS人=0.4×104 Pa×500×10-4 m2=200 N;t2=20 s時人對
地面的壓強最小,為0.2×104 Pa,此時人對地面壓力為FN'=p'S人=0.2×104 Pa×500×
10-4 m2=100 N;A未露出水面人對繩的拉力F=600 N-200 N=400 N,A全部露出水面
后人對繩的拉力F'=600 N-100 N=500 N;
(4)當A未露出水面時人對繩的拉力F=400 N,此時G物+G動-F浮=2F=2×400 N=800 N,
機械效率η1= = = ;當A全部露出水面后人對繩的拉
力F'=500 N,此時G物+G動=2F'=2×500 N=1 000 N,機械效率η2= ,因為η1∶η2
=15∶16,即16η1=15η2,得16× =15× ,解得G物=800 N,則動滑輪的
重力G動=1 000 N-G物=1 000 N-800 N=200 N。
技巧點撥
對于多過程物理情境的圖像問題,通常用物體運動的時間或高度作為線索,實現
圖像和情境的有機融合,便于理解物理問題。(共16張PPT)
1.(2023廣東廣州白云期末,5,★☆☆)如圖,臂力小的小明借助彈力帶進行引體向
上,開始時他用腳蹬彈力帶,彈力帶對他施加一個向上的力,則 (　 )
A. 當身體勻速上升時,手對單杠拉力逐漸增大
B. 身體上升,彈力帶對他向上的力的大小是不變的
C. 身體上升,彈力帶對他向上的力的大小變化是先小后大
專項素養鞏固訓練卷(八)　跨學科專題(二)
類型一 跨學科·物理學與日常生活
D. 彈力帶發生的形變是塑性形變
A
解析：
用腳蹬彈力帶使彈力帶發生形變,撤去外力后,彈力帶可以恢復原狀,因此
彈力帶發生的形變是彈性形變,故D錯誤;隨著小明身體上升,彈力帶的彈性形變
越來越小,彈力帶對他向上的彈力變小,故B、C錯誤;身體勻速上升,則身體所受
的合力為零,即彈力帶對小明向上的彈力以及單杠對手向上的支持力之和與小
明受到的向下的重力相等,由于重力不變,彈力逐漸變小,所以單杠對手向上的支
持力逐漸變大,則手對單杠向下的拉力逐漸增大,故A正確。
2.(2023山東濱州濱城期末,4,★☆☆)勤勞的小濱在家打掃衛生時想把沙發挪開,
他用平行于水平地面的力推沙發,但沙發沒有被推動。這一過程中 (　 )

A. 人對沙發的推力大小小于地面對沙發的摩擦力大小
B. 人對沙發的推力與沙發對人的推力是一對平衡力
C. 人對沙發的推力大小等于地面對沙發的摩擦力大小
D. 沙發受到的重力與支持力是一對相互作用力
C
解析：
用平行于水平地面的力推沙發,但沙發沒有被推動,此時沙發處于靜止狀
態,受到的推力和靜摩擦力是一對平衡力,大小相等,故A錯誤,C正確;人對沙發的
推力和沙發對人的推力,是兩個物體之間的相互作用力,不是一對平衡力,故B錯
誤;沙發受到的重力與地面對沙發的支持力是作用在同一個物體上的兩個力,所
以重力和支持力不是一對相互作用力,故D錯誤。
3.(2023湖北蘄春期末,12,★☆☆)系鞋帶是每個人必備的生活基本技能。如圖,
將穿好的鞋帶兩端向兩邊拉扯,鞋幫就會收緊,達到省力的效果,這與簡單機械中
　　　 (選填“杠桿”“滑輪組”或“斜面”)的省力原理相同。鞋帶打結時
要拉緊,這是通過　　　 的方法增大鞋帶之間的　　　 ,使鞋帶不易松脫。

　　
滑輪組
增大壓力
摩擦力
解析：
將穿好的鞋帶兩端向兩邊拉扯,鞋幫就會收緊,達到省力的效果,這與簡單
機械中滑輪組的省力原理相同。鞋帶打結時要拉緊,這是通過增大壓力的方法
增大鞋帶之間的摩擦力,使鞋帶不易松脫。
4.(2023遼寧大連沙河口期末,18,★☆☆)如圖所示,人用手指在手機屏幕上向下
滑動瀏覽信息。請畫出滑動過程中手指受到的摩擦力f的示意圖。設O點是摩
擦力f的作用點。

答案:如圖所示
解析：
滑動過程中手指受到的摩擦力的作用點在手指上,方向與相對運動方向相
反,即沿屏幕向上。
5.(2023湖北武漢模擬,19,★★☆)我國自行研制的國之重器——“新光華”號半
潛船有兩個足球場那么大,是海上的“大力神叉車”,也是我國最大、世界第二
大的10萬噸級半潛船,它通過本身壓水艙中壓載水的調整,把裝貨甲板潛入水中,
以便將所要承運的不可分割的特大件貨物(如駁船、游艇、艦船、鉆井平臺等)
從指定位置浮入半潛船的裝貨甲板上,定位后排放壓水艙中壓載水,直至半潛船
上浮至預定的水線,如圖甲所示。“新光華”號半潛船,在運載貨物時通常采用
兩種方式:一是如圖乙所示的“非浮載”方式;二是為了運載更重的貨物時,采用
的如圖丙所示的“浮載”方式,其主要參數如下:(海水密度取1×103 kg/m3,1節=
1.8 km/h,g取10 N/kg)
類型二 跨學科·物理學與工程實踐
總長/m 225 船寬/m 68
設計吃水/m 18.6 最大下潛吃水/m 30.5
最大載貨(非浮載)/萬噸 7 最大載貨(浮載)/萬噸 9.8
發動機輸出功率/kW 1.16×106 最大航速/節 14.5
(1)在圖乙中畫出甲板對貨物A施加的彈力的示意圖;“新光華”號半潛船處在
最大下潛狀態時,船底面積為100 cm2的船板所受海水的壓強為　　　　 Pa;
(2)該半潛船以最大“浮載”裝貨時,保持最大“非浮載”裝貨時相同的壓載水
量,則船和貨物所排開海水的體積增大了多少 　　 　　 ;
3.05×105
2.8×104 m3
(3)如圖丁是“新光華”號半潛船正在進行跨海大橋工程建設的示意圖,整體橋
梁ABC質量為6 000 t,重心O位于跨度為80 m的兩個橋墩的中點,當半潛船壓載水
艙里的水排出一部分后,甲板上升5 m,此時甲板上的托舉塔頂端P剛好接觸橋梁,
且PD=20 m。問:壓載水艙里的水再排出多少m3時,橋梁的一端剛好離開橋墩D
　　　　 。
4×103 m3
答案:（1）如圖所示
解析：
(1)甲板對貨物A施加的彈力主要是甲板對貨物A施加的支持力;半潛船處
在最大下潛狀態時,船底的船板受海水壓強p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
30.5 m=3.05×105 Pa;(2)當半潛船以最大“非浮載”裝貨時,所受浮力 =G1=m1g=
9.8×107 kg×10 N/kg=9.8×108 N,當半潛船以最大“浮載”裝貨時所受浮力F浮2=G2=
m2g=7×107 kg×10 N/kg=7×108 N,當半潛船以最大“浮載”方式裝貨時,船和貨物
所受浮力增大量ΔF浮= - =9.8×108 N-7×108 N=2.8×108 N,船和貨物所排開海
水的體積增大量ΔV排= = =2.8×104 m3;(3)可將橋梁看
成一個繞E點轉動的杠桿,甲板上的托舉塔頂端P對橋梁的支持力為動力F1,動力
臂為PE=DE-PD=80 m-20 m=60 m,橋梁的重力為阻力,大小為F2=G橋=m橋g=6×106 kg×10 N/kg=6×107 N,已知重心位于跨度為80 m的兩個橋墩的中點,所以,阻力臂
為OE=40 m,當動力F1滿足杠桿平衡條件時,橋梁的一端剛好離開橋墩D,由杠桿
的平衡條件可得F1×PE=F2×OE,則F1= = =4×107 N,即橋梁的
一端剛好離開橋墩D,壓載水艙里的水再排出水的重力為G‘=F1=4×107 N,壓載水
艙里的水再排出水的體積為V排出= = =4×103 m3。
6.(2023遼寧法庫期末,24,★★☆)閱讀以下材料,回答問題。
無砟軌道
無砟軌道(如圖甲)的路基不用碎石,鐵軌和軌枕直接鋪在混凝土上,這可減少維
護、降低粉塵等,高速列車在無砟軌道上運行時如子彈頭般穿梭而過(如圖乙),
速度可達350千米每小時。傳統鐵路的鋼軌是固定在枕木上,其下為小碎石鋪成
的路砟(如圖丙)。

(1)列車設計為子彈頭型,目的是在運行過程中　　　 (選填“增大”或“減
小”)空氣阻力,列車在勻速行駛過程中,列車的動力　　　 (選填“大于”
“小于”或“等于”)阻力。
類型三 跨學科·物理學與社會發展
減小
等于
(2)列車上設置寬大柔軟的座椅,增大了座椅與人體的接觸面積,以減小人體所受
的　　　 。
(3)通往青藏高原的列車中,為了預防乘客發生高原缺氧,在每節車廂內都配有兩
套供氧系統:一套是“彌散式”供氧,可保證車廂內含氧量都在合適水平;另一套
是獨立接口吸氧,旅客可以隨時用吸氧管呼吸氧氣,高原地區的特點是海拔越
　　 ,大氣壓強越　　　 (均選填“高”或“低”)。
(4)高鐵下方的軌道如果采用填充碎石頭,當列車高速運行時,列車底部和軌道之
間氣壓將會　　　 (選填“增大”或“減小”),碎石頭可能飛起來落到軌道
上,是非常危險的,所以高速軌道是不能填充碎石頭的。
壓強
高
低
減小
解析：
(1)列車設計為子彈頭型,是因為在運行過程中能減小空氣阻力,提高車速;
列車在勻速行駛時處于平衡狀態,列車受到的動力和阻力是一對平衡力,大小相
等;(2)列車上設置寬大柔軟的座椅,是通過增大座椅與人體的接觸面積,以減小人
體所受的壓強;(3)高原地區的特點是海拔越高,大氣壓強越低;(4)高速列車在行
駛過程中,會使碎石頭和列車之間的空氣流速變大,壓強變小,碎石頭另外一側的
氣體壓強不變,碎石頭在壓強差的作用下,可能飛起來落到軌道上,所以高速軌道
是不能填充碎石頭的。(共12張PPT)
1.【跨學科·體育與健康】【新獨家原創】2023年7月31日,在成都大運會男子雙
人3米跳板決賽中,中國組合黃博文、梁朝輝為中國代表團贏得了本屆大運會的首
枚跳水項目金牌。下列有關說法正確的是 (　 )
A. 跳板被壓彎說明力可以改變物體的運動狀態
B. 運動員入水時,受到的浮力逐漸減小
C. 運動員由高處下落時重力勢能轉化為動能
D. 運動員離開跳板后繼續上升是由于受到慣性的作用
專項素養鞏固訓練卷(八)　跨學科專題(一)
C
解析：
跳板被壓彎說明力可以改變物體形狀,故A錯誤;運動員入水時,排開水的體
積逐漸增大,受到的浮力逐漸增大,故B錯誤;運動員由高處下落時動能增大,重力
勢能減小,重力勢能轉化為動能,故C正確;運動員離開跳板后繼續上升是由于運
動員具有慣性,慣性不是力,不能說受到慣性的作用,故D錯誤。
2.【跨學科·地理】(2023貴州貴陽云巖模擬,2,★☆☆)我國地理特點“西高東
低”,很多大江大河都是自西向東流,而向東流的水的動能主要由以下哪種能量
轉化而來 (　 )
A. 電能　　　 B. 重力勢能
C. 內能　　　 D. 化學能
B
解析：
我國地理特點“西高東低”,也就是說大江大河在自西向東流的過程中質
量不變,高度變小,則重力勢能減少,所以向東流的水的動能主要由重力勢能轉化
而來。
3.【跨學科·美術】(2023山西呂梁離石六校期末,9,★☆☆)如圖為樹皮畫。關于
樹皮畫的制作,下列解釋合理的是 (　 )
A. 制作樹皮畫所用的剪刀不屬于杠桿
B. 刻刀的刀口鋒利,是通過減小受力面積來減小壓強
C. 握緊刻刀是通過增加壓力來增加手握刀柄的摩擦力
D. 用力鏟除多余樹皮說明增大壓力可以減小壓強
C
解析：
剪刀利用了杠桿的原理,制作樹皮畫所用的剪刀屬于杠桿,故A錯誤;刻刀的
刀口鋒利,是通過減小受力面積來增大壓強,故B錯誤;握緊刻刀是通過增加壓力
來增加手握刀柄的摩擦力,故C正確;用力鏟除多余樹皮說明增大壓力可以增大
壓強,故D錯誤。
4.【跨學科·歷史】(2023山東聊城東昌府期末,1,★☆☆)人類從遠古時代就開始
利用浮力了,下列事件中沒有利用浮力的是(　 )
D
解析：
曹沖稱象時,利用了漂浮的物體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不符合題意;懷丙打撈鐵牛利用水對船產生的浮力把鐵牛撈出
來,故B不符合題意;鄭和乘坐木船下西洋,木船是利用浮力而漂浮的,故C不符合
題意;伊尹始作桔槔,桔槔是繞著固定點轉動的硬棒,屬于杠桿,沒有利用浮力,故
D符合題意。
5.【跨學科·地理】(2023四川珙縣期末,7,★☆☆)《航拍中國》第三季湖南篇介
紹了位于長沙望城區的惜字塔。惜字塔是一座清代石塔,因塔上生樹,樹塔共生
(如圖所示)而漸有名氣,奉為神塔與神樹。若無風時,下列說法正確的是 (　 )
A. 塔對樹的支持力與樹的重力是一對平衡力
B. 塔對樹的支持力與樹對塔的壓力是一對平衡力
C. 地面對塔的支持力與塔對地面的壓力是一對平衡力
D. 地面對塔的支持力與塔身的重力是一對平衡力
A
解析：
塔對樹的支持力與樹的重力大小相等,方向相反,作用在同一物體、在同一
直線上,是一對平衡力,故A正確;塔對樹的支持力與樹對塔的壓力作用在不同的
物體上,不是一對平衡力,故B錯誤;地面對塔的支持力與塔對地面的壓力作用在
不同的物體上,不是一對平衡力,故C錯誤;地面對塔的支持力與塔身、樹的總重
力相等,所以地面對塔的支持力大于塔身的重力,不是一對平衡力,故D錯誤。
6.【跨學科·生物】(2023河南光山期末,2,★☆☆)啄木鳥是我們熟悉的森林益鳥
(如圖),當它察覺到樹內有蟲子爬動時,就會啄破樹皮,用舌將蟲子鉤出來吃掉,故
有“森林醫生”的美稱。它那尖而硬的喙有利于　　　 (選填“增大”或
“減小”)壓強,從而啄破樹皮。粗略估計喙啄樹木時施加的力的大小約為0.5 N,
喙與樹木的接觸面積約為10-6 m2,則喙啄樹木時產生的壓強約為　　　 Pa。

增大
5×105
解析：
啄木鳥的喙尖而硬,是通過減小受力面積來增大壓強的;喙啄樹木時產生的
壓強p= = =5×105 Pa。
7.【跨學科·語文】(2023河北保定滿城期末,23,★☆☆)蘇軾在宋詞《江城子·密
州出獵》中寫到“會挽雕弓如滿月,西北望,射天狼”,表達了蘇軾為國御敵立功
的壯志。弓如“滿月”說明力可以改變物體的　　　 。由于箭具有　　 ,
箭離開弓會繼續向前運動,此過程中箭受到的是　　　 (選填“平衡力”或
“非平衡力”)。
形狀
慣性
非平衡力
解析：
弓如“滿月”說明弓發生了形變,說明力可以改變物體的形狀;射出去的箭
離開弓以后能夠繼續向前運動,是由于箭具有慣性,仍保持原來向前的運動狀態;
該過程中,箭的運動狀態不斷改變,故箭受到的是非平衡力作用。
8.【跨學科·數學】(2023湖北廣水期末,20,★★☆)釣魚是目前最受歡迎的戶外
休閑活動之一。如圖甲是人坐在釣箱上垂釣時的情景。該釣箱長50 cm、寬20
cm、高40 cm,容量大、功能齊全,帶有四只可升降腳,每只腳的高度都可以獨立
調節,可以使箱體上表面呈水平狀態,方便人坐,空箱時,釣箱質量僅5 kg,輕便易
攜,還可以安裝遮陽傘等配件。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)。
(1)如圖乙,若釣箱每只腳的著地面積為5 cm2,空箱時,釣箱對水平地面的壓強是
多少
(2)空箱時,若將四只腳都收回箱內,釣箱可以近似看作是一個長方體,試通過計算
說明,若將此釣箱放入水中靜止時受到的浮力是多少
(3)在有風的天氣,安裝遮陽傘后,釣箱容易發生翻倒。圖甲中,若風從左往右,整
個裝置的簡圖如圖丙(無人坐)。除遮陽傘外,釣箱(包括箱內的物品)重心可近似
看作在釣箱的幾何中心。遮陽傘(包括傘桿)的質量為4 kg,重心在M點下方25 cm
處。已知遮陽傘承受風壓的面積為1.2 m2,某時刻風壓為40 N/m2,風壓作用點可
視為M點。當人離開釣箱后,為了使釣箱不翻倒,至少應該在釣箱內放多少 kg的
重物 (空氣對遮陽傘的升力忽略不計)
解析：
(1)空箱時,釣箱對水平地面的壓力等于自身的重力,即F=G=mg=5 kg×10 N/
kg=50 N,釣箱對水平地面的壓強p= = =2.5×104 Pa;
(2)釣箱浸沒時受到的浮力F浮'=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(50×20×40×10-6)
m3=400 N>50 N,所以將此釣箱放入水中,靜止時,釣箱將會處于漂浮狀態,受到的
浮力F浮=G=50 N;
(3)風力的大小F1=1.2 m2×40 N/m2=48 N,根據杠桿平衡條件可得G0l0=F1l1,即G0×
×50 cm=48 N×(120 cm+40 cm+5 cm),解得G0=316.8 N,釣箱內至少應放重物的質
量m'= = =26.68 kg。(共14張PPT)
1.【新特色】【實驗探究·設計實驗】(2023遼寧沈陽沈北新區期末,27,★★☆)
請你從如圖所示的物品中選取合適的器材,設計一個實驗來驗證壓力的作用效
果與壓力的大小有關。(圖中所列器材從左往右分別是海綿、裝有適量水的礦
泉水瓶、圖釘、乒乓球、剪子、裝有適量水的水杯和一只削好的鉛筆)

專項素養鞏固訓練卷(二)　壓強實驗探究
類型一 探究影響壓力作用效果的因素
(1)你所選用的實驗器材有哪些
(2)請寫出你所設計的實驗步驟。
(3)寫出可能觀察到的實驗現象及對應結論。
答案:(1)海綿、裝有適量水的水杯 (2)把裝有適量水的水杯平放到海綿上,觀察
海綿的凹陷程度;然后倒掉一部分水重新平放到海綿上,觀察海綿的凹陷程度
(3)倒掉一部分水重新平放到海綿上,海綿的凹陷程度變小了;在受力面積相同時,
壓力越大,壓力的作用效果越明顯
解析：
驗證壓力的作用效果與壓力的大小有關時,需要控制受力面積相同,壓力大
小不同,故需要用到海綿、裝有適量水的水杯;改變水杯中的水量,放在海綿上觀
察海綿的凹陷程度,運用轉換法比較壓力的作用效果與壓力的大小的關系,進行
實驗設計和分析論證。
類型二 探究液體內部的壓強
2.【新課標】【學科素養·科學探究】同學們在探究“液體內部壓強的特點”
的活動中:
(1)當將微小壓強計探頭放入液體中的不同位置時,可以通過比較U形管兩邊
　　　　　 來比較壓強的大小。
(2)如圖所示,吉穎同學將探頭放入水中進行實驗,分析圖中信息可知:
液面高度差
①根據A、B、C圖的實驗現象,可得出　　　　　　　　　　　　　　　　
　　 　　 的結論;
②根據　　　 三幅圖的實驗現象,可得出“水的壓強隨深度的增加而增大”
的結論。
(3)如圖F所示,榮帥同學進一步探究“壓強與深度的關系”,他把玻璃管豎直插
入液體中深h處,向管內緩慢加入細沙,直至橡皮膜沒有凹凸,研究得出“液體內
部壓強與深度成正比”的結論。
①針對他研究的問題,請你從數據處理和分析的角度,將下表補充完整。(g=10 N/kg)
在水中向各個方向都有壓強,同一
深度向各個方向的壓強大小相等
B、D、E
實驗 次數 液體 種類 沙子的質 量m/kg 玻璃管內的橫截面積S/m2 液體對橡皮膜的壓強p/Pa 橡皮膜所在的深度h/m
1 液 體 甲 0.025 5×10-4 500 0.05
2 0.050 1 000 0.10
3 0.075 0.15
4 液 體 乙 0.020 400 0.05
5 0.040 800 0.10
6 0.060 1 200 0.15
②根據完整的表格信息,你是否同意榮帥同學的結論 如果同意,請寫出你的理
由;如果不同意,請寫出你的結論。
答案: (3)①如表所示
液體內部壓強與
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,同種液體內部的壓強與深度成正比
解析：
(1)當將微小壓強計探頭放入液體中不同位置時,探頭受到壓強的大小不可
以直接測量,但可以通過U形管兩側液面高度差來比較,這是轉換法的應用。(2)
①根據題中A、B、C三圖的實驗現象可知,探頭在水中的同一深度處,橡皮膜的
朝向不同,但壓強計U形管兩側液面高度差一樣大,說明在水中向各個方向都有
壓強且向各個方向的壓強大小相等;②若要得到“水的壓強隨深度的增加而增
大”的結論,應控制其他因素不變,只改變探頭在水中的深度,故題中B、D、E三
幅圖符合要求,即橡皮膜的朝向一致﹑探頭在水中的深度逐漸增加,U形管兩側
液面高度差逐漸增大。(3)①在液體甲中,沙子的質量成倍增加,玻璃管的內截面
積沒有改變,沙子對橡皮膜的壓強也成倍增加,由題意可知,實驗過程中橡皮膜處
于平整狀態﹐液體對橡皮膜的壓強與沙子對橡皮膜的壓強相等,所以當沙子的
質量為0.075 kg時,對橡皮膜的壓強等于沙子質量為0.025 kg時沙子對橡皮膜的
壓強的3倍,即500 Pa×3=1 500 Pa,所以實驗3中液體對橡皮膜的壓強為1 500 Pa;
分析題表信息可知,液體甲、乙中內部壓強與深度的比值均為定值,從數據處理
和分析的角度,表格的最后一列為液體內部壓強與深度的比值(p/h)/(Pa·m-1)。②
根據完整的表格數據信息可知,無論是液體甲還是液體乙,對橡皮膜的壓強均與
深度成正比,由此可得出的結論是同種液體內部的壓強與深度成正比;不同意榮
帥同學“液體內部壓強與深度成正比”的結論,因為他忽略了一個重要的條件,
即“在同種液體內部”。
3.【新課標】【學科素養·科學探究】(2023福建閩侯期末,27,★★☆)小健同學
在物理老師指導下,在實驗室中進行托里拆利實驗。
類型三 大氣壓的測量
(1)如圖甲所示,先在一端封閉、長約1 m的細玻璃管內灌滿水銀,然后將玻璃管
倒插在水銀槽中,玻璃管內水銀柱先下降一段就不再下降了,管內外液面的高度
差約76 cm,是　　　　 支撐著水銀柱不再下降。若將玻璃管傾斜到圖甲中的
虛線位置,管內外液面的高度差將　　　 ;若僅將水銀槽中的水銀抽走一部分,
使槽中水銀面下降2 cm,則管內外液面的高度差將　　　 。
(2)如圖乙所示,將這套裝置放入足夠大的密閉玻璃鐘罩內,用抽氣機逐漸抽出罩
內的空氣,將會看到管內外液面的高度差　　　 。
大氣壓
不變
不變
變小
解析：
(1)在托里拆利實驗中,玻璃管內水銀面的上方為真空,管外水銀槽上方是空
氣,大氣壓支撐管內的水銀柱不會下落,大氣壓的數值就等于這段水銀柱產生的
壓強。管內外液面的高度差只與當時的大氣壓有關,而與玻璃管的粗細、是否
傾斜以及水銀槽中的水銀的多少無關;(2)當用抽氣機逐漸抽出玻璃鐘罩內的空
氣時,水銀槽外的氣壓逐漸減小,而水銀柱產生的液體壓強大于水銀槽外的大氣
壓強,為了達到平衡狀態,玻璃管中的水銀柱將下降,故管內外液面的高度差將
變小。
4.小華使用的實驗裝置如圖所示,一個三端開口的T型玻璃管,將其下端插入適量
的水中。小華用電吹風機從左端向玻璃管中吹風,風速為v1時,T型管下端管內水
面高度如圖甲所示;改變風速為v2后,T型管下端管內水面高度如圖乙所示。此現
象說明:風速v1　　　 (選填“>”“=”或“<”)v2。

類型四 流體壓強與流速的關系
<
解析：
空氣流動速度越大的位置壓強越小,題圖乙中水面高度差大,說明T型管上
端空氣壓強更小,故推知風速v1題型1　切割模型
1.【新課標】【學科素養·科學思維】(2023河北石家莊橋西期末,4,★★☆)如圖
所示,質地均勻的長方體放在水平桌面上,對桌面的壓強為p1;豎直切除①部分,剩
余部分對桌面的壓強為p2;如果再豎直切除②部分,剩余部分對桌面的壓強為p3,
三次壓強的大小關系是 (　 )
專項素養鞏固訓練卷(三)　壓強分析與計算
類型一 固體壓強
A. p1=p2=p3　　　 B. p1>p2=p3
C. p1>p2>p3　　　 D. p1=p2>p3
B
解析：
質地均勻的長方體放在水平桌面上,豎直切除①部分,長方體對桌面的壓力
變小,受力面積不變,根據p= 可知,長方體對桌面的壓強變小,即p1>p2;再豎直切
除②部分,壓力和受力面積同時改變,但長方體的密度不變,高度也不變,根據p=
= = = =ρgh可知,再豎直切除②部分時,剩余部分對桌面的壓強不變,
即p2=p3;綜上所述,p1>p2=p3。
解題技巧
根據p= = = = =ρgh可知,均勻柱體對水平面的壓強大小只與柱體的密
度和高度有關,但要注意柱體必須全部放在支持面上。
2.(2023河南孟州模擬,2,★★☆)如圖甲所示,質量均勻分布的實心正方體放在水
平地面上,對地面的壓強為3 000 Pa。若該正方體沿ABCD面將右邊部分(DE= AB)
切除,剩余部分對地面的壓強為 (　 )
　
A. 1 000 Pa　 B. 1 500 Pa　 C. 2 000 Pa　 D. 4 500 Pa
B
解析：
設正方體的棱長為a,DE= AB= a,正方體的密度為ρ,原來實心正方體對桌
面的壓強為p=ρga=3 000 Pa,切除右邊部分后剩余部分的體積為V剩= a2× a= a3,
剩余部分對地面的壓強為p'= = = = ρga= ×3 000 Pa=1 500 Pa,
故B正確。
題型2　疊放模型
3.【新課標】【學科素養·科學思維】(2023山東東平期中,15,★★★)有A、B
兩個均勻實心圓柱體,A的高為5 cm、底面積為20 cm2,B的高為8 cm、底面積為
50 cm2。若將它們按圖甲、乙的方式放在水平桌面上,A對桌面的壓強為p1=1.0×
103 Pa,B對桌面的壓強為p2;若按圖丙的方式放置時,B對A的壓強為p3=6.0×103 Pa,
A對桌面的壓強變為p4。下列判斷正確的是(g=10 N/kg)(　 )
①A的重力為20 N　　　　
②B的密度為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：
將A按題圖甲的方式放在水平桌面上,根據p= 可知A對桌面的壓力F1=p1
SA=1.0×103 Pa×20×10-4 m2=2 N,A的重力GA=F1=2 N,故①錯誤;若按題圖丙的方式
放置時,根據p= 可知B對A的壓力F3=p3SA=6.0×103 Pa×20×10-4 m2=12 N,B的重
力GB=F3=12 N,B的質量mB= = =1.2 kg=1 200 g,B的密度ρB= =
=3.0 g/cm3,故②正確;將B按題圖乙的方式放在水平桌面上,B對桌面
的壓強p2= = = =2.4×103 Pa,所以 = = ,故③錯誤;若按
題圖丙的方式放置時,A對桌面的壓強p4= = = =7×103 Pa,故
④正確。綜上分析可知C選項正確。
題型3　“切割+疊放”模型
4.【新課標】【學科素養·科學思維】(2023四川成都高新區期末,4,★★★)(多
選)如圖a所示,放在水平桌面上的實心均勻圓柱體甲、乙由同種材料制成,高度
均為h0,質量分別為m甲、m乙,且m甲∶m乙=2∶3,甲、乙對桌面的壓強分別為p甲、p
乙。若在甲、乙上沿水平方向截去某一相同的厚度h,并將所截去的部分疊放至
對方剩余部分上表面的中央,如圖b所示,此時甲、乙對桌面的壓強分別為p甲'、p
乙',則下列比例關系正確的是 (　 )
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：
實心均勻圓柱體對水平桌面的壓強p=ρgh,因圓柱體甲、乙由同種材料制
成其密度相同,高度均為h0,所以,甲、乙對桌面的壓強相等,即p甲∶p乙=1∶1,故A
錯誤;因為m甲∶m乙=2∶3,根據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正確;截去前,甲對水平桌面的壓強p甲=ρgh0,在甲、乙上沿水平方向截
去某一相同的厚度h,并將所截去的部分疊放至對方剩余部分上表面的中央,此
時甲、乙對桌面的壓強分別為:p甲'= = = = ①,p乙'=
②;因為S甲∶S乙=2∶3③;聯立①②③式解得:p甲'∶p甲=(2h0
+h)∶2h0,p甲'∶p乙'=(6h0+3h)∶(6h0-2h),故C錯誤,D正確。
5.(2023廣西中考,22,★★★)質量分布均勻的實心正方體A、B置于水平桌面上,
如圖甲。將B沿水平方向截取高為h的柱體,并將該柱體疊放在A上,A、B剩余部
分對桌面的壓強p隨截取高度h的變化關系如圖乙,則B的密度為　　　 kg/m3,
A的重力為　 N。(g取10 N/kg)


0.6×103
6
解析：
由題圖乙可知,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;當B截取2 cm時,B剩余部分對桌面的壓強pB'=ρ
BghB'=0.6×103 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m-0.02 m)=480 Pa;此時將B截取的部分疊放在
A上,對桌面的壓強也是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疊放到A上時對水平桌面的壓強是
8×102 Pa,即pA= ,8×102 Pa= ②;由①和②求得:GA=6 N。
思路點撥
解答該類問題的關鍵是理清圖像橫縱坐標及坐標點代表的物理意義,結合題意
對圖乙分析可得出以下信息:
6.【新特色】【新獨家原創】小龍同學在勞動課上和同學們一起制作了如圖甲、
乙所示的兩個薄壁杯子,甲的底面積為20 cm2,乙的底面積為40 cm2,兩杯子的高
均為10 cm。在兩杯子中裝滿同種液體放在水平桌面上時,甲杯底受到的液體壓
強是1 000 Pa,對桌面的壓強是3 000 Pa。已知兩個杯子的質量和容積相等,g取
10 N/kg。求:
　　
(1)杯中所裝液體的密度;
(2)乙杯底受到液體的壓力和乙杯對水平桌面的壓強。
類型二 固體壓強和液體壓強的綜合
解析：
(1)杯中所裝液體的密度ρ液= = =1.0×103 kg/m3;
(2)因為甲、乙兩杯中所裝的液體及杯子高度相同,所以兩杯底所受的液體壓強
相等,乙杯底所受液體的壓強p乙液=1 000 Pa,杯底所受液體的壓力F乙液=p乙液S乙=
1 000 Pa×40×10-4 m2=4 N;甲杯的總重G甲=F甲=p甲S甲=3 000 Pa×20×10-4 m2=6 N,由題
意可知,甲、乙兩杯總重相等,故乙杯對水平桌面的壓力F乙=G甲=6 N;乙杯對水平
桌面的壓強p乙= = =1 500 Pa。
一題多解
兩個薄壁杯子對水平桌面的壓力均等于杯子和液體的總重,即F乙=F甲=G總,根據
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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