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①
没
有控制压力的大小相等
10
A
B
D
连通器
C
=
D
【分析】
要探究压力的作用效果与受力面积的关系，需运用控制变量法，控制压力大小相同。先分析图①和图②的差异：图①中铅笔竖直放置，铅笔自身有重力，会使上下手指受到的压力大小不等，无法满足控制变量的要求；图②中铅笔水平放置，两只手对铅笔的压力大小相等，能控制压力相同。对于第三问，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，先求出图钉尖对墙体的最小压力，由于固体可以传递压力，该压力等于手指对图钉帽的最小压力。
【解析】
1. 探究压力作用效果与受力面积的关系时，需控制压力大小相同。
图①中铅笔竖直放置，由于铅笔自身有重力，下方手指受到的压力等于手的压力加上铅笔重力，上方手指受到的压力等于手的压力减去铅笔重力，两个手指受到的压力不相等，没有控制压力大小相等，因此图①的方法不合理。
2. 计算手指所需的最小力：
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，变形可得$F=pS$。
已知墙体能承受的最大压强$p=2×10^{8}Pa$，图钉尖的受力面积$S_{尖}=5×10^{-8}m^{2}$，则图钉尖对墙体的最小压力：
$F_{压}=pS_{尖}=2×10^{8}Pa×5×10^{-8}m^{2}=10N$
由于固体可以大小不变地传递压力，忽略图钉重力的影响，手指对图钉帽的力至少为10N。
【答案】
①；没有控制压力的大小相等；10
【知识点】
控制变量法，压强的计算
【点评】
本题结合实验探究和压强计算，考查了控制变量法的应用以及压强公式的灵活运用，实验中需注意控制变量的严谨性，计算时要明确固体传压的特点，同时注意单位的统一。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先回忆压强的影响因素：压强大小与压力和受力面积有关，增大压强的方法为压力一定时减小受力面积，或受力面积一定时增大压力。题目中安全锤尖端设计为圆锥形，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。接下来需要逐一分析选项，判断哪个选项的原理与安全锤相同，即通过减小受力面积增大压强。
【解析】
压强的改变方法：在压力一定时，减小受力面积可增大压强，增大受力面积可减小压强；在受力面积一定时，增大压力可增大压强，减小压力可减小压强。
安全锤的工作原理：压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。
对各选项分析：
A. 注射器的针头做得很尖：在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，与安全锤原理相同；
B. 载重汽车安装多个车轮：在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，与安全锤原理不同；
C. 挖掘机有宽大的履带：在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，与安全锤原理不同；
D. 滑雪板板面做得很大：在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，与安全锤原理不同。
因此符合要求的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
增大压强的方法、压强的影响因素
【点评】
本题结合生活实例考查压强的改变方法，解题关键是明确增大和减小压强的不同应用场景，准确判断受力面积或压力的变化对压强的影响，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先，沙面的凹陷程度反映压力的作用效果（压强）：凹陷越深，压强越大。由图可知甲下方沙面凹陷程度比乙浅，说明甲对沙面的压强$ p_{甲} ＜ p_{乙} $。
对于实心正方体，放在水平沙面上时，压力等于重力，结合压强公式可推导压强与密度、边长的关系；再通过公式推导分析质量的不确定性：
1. 推导密度：利用$ p = \rho gL $（$ L $为正方体边长）变形得$ \rho = \frac{p}{gL} $，结合$ p_{甲} ＜ p_{乙} $、$ L_{甲} ＞ L_{乙} $，可判断密度大小；
2. 分析质量：质量$ m = \frac{pL^2}{g} $，由于$ p_{甲} ＜ p_{乙} $但$ L_{甲} ＞ L_{乙} $，$ pL^2 $的乘积无法确定，因此质量大小无法比较。
【解析】
1. 判断压强大小：
沙面凹陷程度体现压力的作用效果（压强），由图可得：$ p_{甲} ＜ p_{乙} $。
2. 推导密度关系：
实心正方体对水平沙面的压力$ F = G = mg = \rho Vg = \rho L^3g $（$ L $为正方体边长），
根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，且正方体底面积$ S = L^2 $，代入化简得：
$ p = \rho gL $，变形为$ \rho = \frac{p}{gL} $。
由图可知$ L_{甲} ＞ L_{乙} $，结合$ p_{甲} ＜ p_{乙} $，代入$ \rho = \frac{p}{gL} $可得：$ \rho_{甲} ＜ \rho_{乙} $，故选项B正确，A错误。
3. 分析质量大小：
质量$ m = \frac{G}{g} = \frac{F}{g} = \frac{pS}{g} = \frac{pL^2}{g} $，
由于$ p_{甲} ＜ p_{乙} $，$ L_{甲} ＞ L_{乙} $，$ pL^2 $的乘积无法确定（不同赋值下结果不同），因此甲、乙的质量大小无法比较，选项C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
固体压强的计算、密度公式的应用
【点评】
本题考查固体压强与密度的综合分析，关键是结合正方体的几何特点，将压强公式与密度、重力公式结合推导，需注意区分压强（压力作用效果）与压力（质量）的概念，避免混淆。
【难度系数】
0.6
设A、B两正方体的棱长分别为$a_1$、$a_2$，密度分别为$\rho_1$、$\rho_2$。
已知棱长之比$\frac{a_1}{a_2}=\frac{1}{3}$，压强之比$\frac{p_1}{p_2}=\frac{2}{3}$。
正方体对地面的压强$p = \rho g h$（$h$为棱长），则：
$\frac{p_1}{p_2}=\frac{\rho_1 g a_1}{\rho_2 g a_2}=\frac{\rho_1 a_1}{\rho_2 a_2}$
代入数据：$\frac{2}{3}=\frac{\rho_1 × 1}{\rho_2 × 3}$
解得$\frac{\rho_1}{\rho_2}=\frac{2}{1}$
D
【分析】
1. 第(1)问：首先回忆连通器的定义，上端开口、底部相连通的容器为连通器，题中两侧水渠和中间涵洞符合该特征；再根据连通器原理，同种液体静止时各容器液面保持相平，左侧液面在A处，右侧液面应与A处相平，对应图中C位置。
2. 第(2)问：水面静止时，液面MN处于平衡状态，左右两侧受力平衡，结合压强公式$p=\frac{F}{S}$，受力面积相同的情况下，压力相等则压强相等，因此$p_{左}=p_{右}$。
【解析】
(1) 两侧水渠和中间的涵洞上端开口、底部相连通，满足连通器的定义，因此可看作一个连通器；根据连通器原理，同种液体静止时液面保持相平，左侧液面到达A处，右侧水渠的液面会与A处液面相平，即处于C处。
(2) 水面静止时，液面MN处于平衡状态，其左右两侧受到的压力大小相等，受力面积相同，由$p=\frac{F}{S}$可知，左侧受到的水的压强$p_{左}$等于右侧受到的水的压强$p_{右}$，即$p_{左}$=$p_{右}$。
【答案】
(1) 连通器；C
(2) =
【知识点】
连通器原理；液体压强与平衡状态
【点评】
本题属于基础题，考查连通器的概念和原理，以及平衡状态下液体压强的分析，解题需紧扣物理基本规律，注重对概念的理解与应用。
【难度系数】
0.8
【分析】
这道题考查液体内部压强的相关知识，解题时需要结合U形管压强计的工作原理，以及控制变量法来分析每个选项：
1. 首先回忆U形管压强计的工作逻辑：液面高度差直接反映探头受到的液体压强大小，高度差越大，压强越大。
2. 分析选项时，利用控制变量法：
看A选项，明确压强计的工作原理，判断高度差和压强的关系；
看B选项，甲、乙、丙三图控制了液体密度、深度相同，改变探头方向，通过液面高度差判断压强是否相等；
看C选项，丙、丁控制深度相同，改变液体密度，通过液面高度差判断压强与密度的关系；
看D选项，结合液体压强公式$ p=\rho gh $，深度h增大时，压强的变化情况，进而判断液面高度差的变化。
【解析】
逐个分析各选项：
A选项：U形管压强计通过两侧液面的高度差来反映探头所受液体压强的大小，高度差越大，说明探头受到的液体压强越大，该说法正确。
B选项：甲、乙、丙三图中，液体密度相同，探头在液体中的深度相同，仅探头朝向不同，U形管两侧液面高度差相同，说明同一深度液体向各个方向的压强都相等，该说法正确。
C选项：丙、丁两图中，探头在液体中的深度相同，液体密度不同（水和盐水），U形管两侧液面高度差不同，说明在深度相同时，液体内部的压强与液体的密度有关，该说法正确。
D选项：根据液体压强公式$ p=\rho gh $，在图甲中增大探头在水中的深度，h增大，液体压强p会增大，因此U形管左右两侧液面的高度差会变大，而不是变小，该说法错误。
本题要求选择不正确的选项，故选D。
【答案】
D
【知识点】
液体内部压强规律；U形管压强计原理；控制变量法应用
【点评】
本题围绕液体内部压强的探究实验展开，重点考查控制变量法的应用，以及对U形管压强计工作原理、液体压强影响因素的理解，是液体压强部分的基础题型。
【难度系数】
0.7
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