精品解析：重庆市巴蜀中学校2023-2024学年八年级下学期期末物理试题

物理 一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题3分，12小题，共36分） 1. 下列估测最符合生活实际的是（ ） A. 一个鸡蛋漂浮在盐水中，受到的浮力约为0.5N B. 6月份重庆主城区的大气压强约为 C. 物理课本放在水平桌面上，对桌面的压力约为10N D. 一名中学生从一楼走到二楼，克服自身重力做功约为50J 2. 如图所示，关于生活中涉及的物理知识，下列说法错误的是（　　） A. 甲图：洗手盆下方U形反水弯处形成“水封”，利用了连通器原理 B. 乙图：高压锅煮食物容易熟，因为气压越高，水的沸点越高 C. 丙图：抽油烟机能够抽油烟，因为流体流速越大的地方，流体压强越大 D. 丁图：盆景自动供水装置中瓶内水位更高，是因为瓶外大气压大于瓶内气压 3. 下图所示的实例中，目的为了减小压强的是（ ） A. 压路机的碾子质量很大 B. 滑雪板底面积较大 C. 刀刃很锋利 D. 安全锤头部做成锥形 4. 中国“天眼”是世界上口径最大、精度最高的单天线射电望远镜。在维修反射面板时，工程师用一个氦气球将维护人员吊起（如图），从而减小对面板的压力，甚至形成“零重力”效果。下列说法正确的是（　　） A. 氦气球可以升空是因为氦气的密度大于空气的密度 B. 氦气球受到的浮力小于氮气球的重力 C. “零重力”效果时，维护人员所受拉力大小等于其重力 D. “零重力”说明维护人员的重力变为零 5. 公元前400多年，墨子所著《墨经》中已有杠杆原理的记述，他将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是（　　） A. 开瓶扳手 B. 筷子 C. 镊子 D. 钓鱼竿 6. 2024年4月30日17时46分，“神舟十七号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图是“神舟十七号”载人飞船返回舱在减速下落时的情景，对于该过程下列说法正确的是（ ） A. 返回舱的动能减小，重力势能增大 B. 返回舱的重力势能全部转化为动能 C. 返回舱的重力势能减小，动能减小，机械能减小 D. 返回舱的动能减小，机械能不变 7. 如图所示，小刚同学利用托里拆利实验测量大气压强的值，以下判断正确的是（　　） A. 此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强 B. 若把此装置顶部开一个小洞，水银会向上喷出 C. 若把此装置从底层乘电梯带到32楼顶层，则管内外水银面的高度差将增大 D. 若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支持液柱的高度将增大 8. 如图甲所示，质量相等、大小不同的两个小球a、b，它们静止在某液体中时所受浮力相等。图乙是小明画出的两球静止时的四种情形，其中合理的是（　　） A. ②④ B. ②③ C. ③④ D. ①④ 9. 量程为100mL的量筒里装有80mL的水，小明将一个钢笔慢慢放入量筒中如图所示，钢笔处于漂浮状态，此时量筒液面示数为95mL。小明发现量筒中有水渐渐漏进钢笔中，最终钢笔沉入量筒底部。从钢笔漂浮到沉底整个过程，下列说法正确的是（ ） A. 钢笔没有放入量筒时，其质量大于15g B. 水渐渐漏进钢笔过程中，液面会不断下降 C. 钢笔沉入量筒底部时，水一定不会溢出量筒 D. 整个过程中，水对量筒底部的压强保持不变 10. 如图所示，一直角三棱劈放置在水平桌面上，三棱劈的密度均匀且底面为矩形，其对桌面的压强为。若沿图中虚线将右上侧切掉，剩余部分对桌面的压强为p。关于和p的大小关系，下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 都有可能 11. 某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发，模拟了如下“打捞”过程。如图甲，体积为的金属块A下表面陷入淤泥内，小船重5N，装有18N的沙石，细绳将金属块A和小船紧连，此时细绳对小船的拉力为2N，水面与船的上沿相平；将小船内所有沙石清除后，金属块A被拉出淤泥静止在水中时，小船有的体积露出水面，如图乙。细绳的质量和体积均忽略不计。下列说法正确的是（ ） A. 甲图中的A所受浮力为2N B. 甲图中的小船所受浮力为21N C. 乙图中线的拉力为12N D. 金属块A的密度为 12. 如图所示，将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，已知乙物体的质量为2kg，，此时甲物体静止在水平地面上，对地面的压强为，甲物体的底面积为，杠杆在水平位置平衡。下列说法正确的是（　　） ①甲物体的重力为140N ②杠杆B端所挂物体的质量增加1kg，甲对地面的压强恰好为0 ③移动支点O的位置，使时，甲物体恰好被拉离地面 ④若图中甲、乙均竖直切割，甲对地面的压强不变 A. ①③ B. ①②③ C. ①②④ D. ①③④ 二、填空、作图题（每空1分，共20分） 13. 历史上第一台纽科门蒸汽机经过英国物理家________改进后，大大提高了效率，后人以他的名字作为功率的单位；英国物理学家_________发现了热和功之间的转换关系，提出能量守恒定律，后人以他的名字作为功和能的单位。 14. 如图甲所示，使我国战国时期的青铜汲酒器，图乙是其示意图，取“应龙吸水”之意。使用时，需将其竖直放入酒中时，汲酒器和酒缸就构成了一个________，酒水顺器底的圆孔b流进汲酒器内，用拇指压住方孔a并向上提，由于_________的作用，汲酒器就能提起汲进的酒水，毫无滴洒，反映了古人高超的智慧与非凡匠心。 15. 如图所示，是一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，若不计空气阻力，最高点c点的动能_________（选填“为零”或“不为零”），在b到c的过程中，运动员对铅球__________（选填“做功”或“不做功”）。 16. 如图所示，有一斜面长L=5m，高h=2.5m。小波同学用平行于斜面向上F=150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到顶端（忽略空气阻力）。小波同学对物体做的总功为_________J；物体沿斜面匀速向上运动时，所受的斜面摩擦力为________N。 17. 水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，分别盛有两种不同液体，将两个质量相等的冬枣、樱桃分别放入两种液体中，静止时的状态如图所示，两容器中的液面相平。则冬枣受到的浮力______樱桃受到的浮力，甲容器对桌面的压力______乙容器对桌面的压力（两空均选填“”、“”或“”）。 18. 甲、乙为两个大小不同的正方体（尺寸大小关系如图），甲、乙分别放在水平地面上时，它们对水平面的压强相等。现沿水平方向切去不同厚度，使剩余部分对水平面的压力相同。则甲乙的密度_________，切去的质量________（均选填“”、“”或“”）。 19. 如图所示装置中，长木板甲重20N，物体乙重10N。甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连，当水平方向的拉力F的大小为8N时，长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以向左做匀速直线运动。不计滑轮处摩擦，乙对甲的摩擦力为______N，绳子拉物体乙的功率为______W。 20. 如图所示，形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面，甲的质量为6kg，底面积为，乙的质量为8kg。甲对水平地面的压强为______Pa；若将它们顺时针旋转90°，此时甲对地面的压强变化量为360Pa，则乙对地面的压强变化量为______Pa。 21. 水平放置的电子秤上有一质量300g、底面积400cm2的长方体薄壁柱形容器，容器内装有一定量的某液体。将质量为900g的实心正方体轻放入液体中，稳定后如图甲所示。打开容器底部的阀门向外排放液体，排放过程中，容器底部所受液体压强与排出液体体积的关系如图乙所示，正方体的密度为_________，当电子秤示数变化2000g时，液体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为________。 22. 如图所示，轻质衣架搭着一条毛巾，要使衣架保持水平平衡，请在A点画出应施加的最小力F。 23. 如图所示为输电线牵引装置的简化图，为使输电线绷直，请你在乙图中画出滑轮组的绕线方式。 三、实验探究（23题6分，24题8分，25题8分，共22分） 24. 在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。 （一）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 （1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向__________（选填“左”或“右”）侧调节； （2）图乙所示，将测力计拉力方向由a改b，若要保持杠杆水平平衡，测力计示数就会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）某同学提出：若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丙所示的装置进行探究，设弹簧测力计的拉力为动力，钩码对绳子拉力为阻力，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，总是大于，其原因可能是_________； （二）实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图。 实验次数 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 拉力通过距离s/m 机械效率 1 2.0 0.1 1.0 0.3 67% 2 3.0 0.1 1.35 0.3 74% 3 3.0 0.1 1.0 0.5 （4）通过表中数据可分析出实验次数3是用________图做的实验，机械效率为_________； （5）小方在实验中测出动滑轮的重力，然后利用式子计算出机械效率，结果发现与用计算出的结果不同。请你分析，小方的计算结果比用计算出的结果________（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。 25. 学习了压强的知识后，实验小组的同学进行了下列探究活动。 （一）小张同学想探究影响压力作用效果的因素。他使用了海绵、小桌和砝码，进行了如图的A、B、C三次实验。 （1）通过比较海绵的凹陷程度就能判断压力作用效果的强弱，这里运用的研究方法是______； （2）为探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应该比较图中______两次实验； （3）如D图所示，小张将C图所示的装置放在斜面上，发现受力面积不变，但海绵的凹陷程度变小了。对该现象，合理的解释是______。 （二）小张继续探究影响液体内部压强的因素。如图所示，他把两个U形管压强计的探头用金属支架连接起来，这样就可以同时移动两个探头，一次测量可采集多个数据。 （1）实验前，他发现U形管压强计两侧液面有高度差，这说明压强计______（选填“漏气”或“不漏气”）。为了快速将液面调平，他想到可以在U形管接头处加装了一个“三通接头”，如图乙所示：调节时，阀门K应调于______（选填“打开”或“关闭”）状态，可使U形管内的水面快速相平，调节完成后，改变阀门K状态即可； （2）在实验中发现，当向下移动金属支架时U形管的液面高度差和变大，且始终大于，说明液体压强与______有关； （3）小张还想研究液体内部压强与液体密度的关系，于是他保持金属支架的位置不变，不断往容器内加盐水，发现两个U形管液面高度差不断增大，于是得出液体密度越大，压强越大的结论。他的结论是______（选填“可靠”或“不可靠”）的，理由是______。 26. 小亮利用弹簧测力计、小石块、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）如图所示，通过图甲和图_________，可以测出石块浸没在水中时受到的浮力为________N，小亮进一步分析比较其余实验步骤中的测量数据，就可以初步得出物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力相等。 （2）若乙步骤中石块未浸没水中，则_________（选填“仍能”或“不能”）得出以上关系； （3）根据甲乙数据，还可以计算出石块的密度是______。 （4）在完成以上实验后，小亮想到了一个如图所示的改进方法，实验步骤如下： ①如图A所示，将一个干燥的小桶与待测石块用棉线（质量忽略不计）连起来，一起挂在弹簧测力计下，读出示数为； ②如图B所示，将石块缓慢的放入装满水的溢水杯中，同时用另一个杯子接取溢出的全部水，石块完全浸没后，弹簧测力计的示数为； ③如图C所示，将溢出的水全部倒入小桶中，此时弹簧测力计示数为； 分析：a．若等式__________成立，则石块受到的浮力等于它排开液体受到的重力； b．在图B所示石块缓慢放入水中直到浸没过程中（不碰容器底或容器壁），溢水杯对铁架台的压力________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）小亮利用浮力知识，测量泡沫块的密度，如图所示，过程如下： ①在底部安装有定滑轮的圆柱形容器中加入适量的水，静止在水平电子秤上（如图甲），电子秤的示数为340g； ②把一块不吸水泡沫放入水中（如图乙），电子秤示数为400g； ③用细线（质量忽略不计）绕过定滑轮竖直向上拉动泡沫，使泡沫浸没在水中（如图丙）电子秤的示数与相比变化了90g：根据实验数据知泡沫的密度为_________。若泡沫吸水，则所计算出来的密度_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 四、论述计算题（第26题6分，第27题8分，第28题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分。） 27. 2024年4月3日，小米旗下纯电动汽车“XIAOMISU7”正式交付。已知其整车质量为2200kg，静止时轮胎与地面的总接触面积为，汽车行驶过程中受到的阻力为车总重的0.05倍，若不计司机及货物重力。求： （1）静止时车对水平地面的压强 （2）当汽车在水平路面上以108km/h匀速行驶时，汽车牵引力的功率。 28. 如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，重为600N的工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使重为300N的物体10s内匀速上升5m。在这个过程中，人施加的拉力F为200N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： （1）拉力F所做的功。 （2）该滑轮组的机械效率。 （3）绳子不断裂，工人利用此滑轮组提升最重货物时，支架受到定滑轮的拉力大小。 29. 如图甲所示，质量为300g的薄壁圆柱形容器内装有30cm深的某种液体，柱形物块A的底面积，高将物块A与足够长的轻质细杆相连，杆的上端固定在天花板上。用升降台使容器缓慢竖直向上移动，直到物块A刚好接触容器底部为止，整个过程中没有液体溢出；h表示物块A的下表面与容器底的距离，杆对物块A的作用力F随h变化的图象如图乙所示。求： （1）物块A的质量。 （2）容器内液体的密度。 （3）当时，容器对升降台的压强。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理 一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题3分，12小题，共36分） 1. 下列估测最符合生活实际的是（ ） A. 一个鸡蛋漂浮在盐水中，受到的浮力约为0.5N B. 6月份重庆主城区的大气压强约为 C. 物理课本放在水平桌面上，对桌面的压力约为10N D. 一名中学生从一楼走到二楼，克服自身重力做功约为50J 【答案】A 【解析】 【详解】A．一个鸡蛋重力约为0.5N，漂浮在盐水中，浮力等于重力，所以受到的浮力约为0.5N，故A符合题意； B．6月份重庆主城区的大气压强接近标准大气压，约为1.0×105Pa，故B不符合题意； C．物理课本重力约为2N，放在水平桌面上，对桌面的压力约为2N，故C不符合题意； D．一名中学生重力约为500N，一层楼的高度约为3m，则从一楼走到二楼，克服自身重力做功约为 故D不符合题意。 故选A。 2. 如图所示，关于生活中涉及的物理知识，下列说法错误的是（　　） A. 甲图：洗手盆下方U形反水弯处形成“水封”，利用了连通器原理 B. 乙图：高压锅煮食物容易熟，因为气压越高，水的沸点越高 C. 丙图：抽油烟机能够抽油烟，因为流体流速越大的地方，流体压强越大 D. 丁图：盆景自动供水装置中瓶内水位更高，是因为瓶外大气压大于瓶内气压 【答案】C 【解析】 【详解】A．洗手池排水的回水弯管成U形，水不流动时，U形管里的水相平，可以防止下水道里的气味散发出来，因此洗手池排水的反水弯管属于连通器，故A正确，不符合题意； B．大气压强越大时，液体的沸点越高，因此高压锅煮饭时内部温度更高，食物容易熟，故B正确，不符合题意； C．抽油烟机能将油烟排到室外，是因为流体流速越大的位置压强越小，使抽油烟机下方的流速大，压强小，所以油烟才被往上抽，故C错误，符合题意； D．盆景自动供水装置中瓶外大气压大于瓶内的气压，在大气压的作用下，水不会流出，故D正确，不符合题意。 故选C。 3. 下图所示的实例中，目的为了减小压强的是（ ） A. 压路机的碾子质量很大 B. 滑雪板底面积较大 C. 刀刃很锋利 D. 安全锤头部做成锥形 【答案】B 【解析】 【详解】A．压路机的轮子质量很大，是在受力面积一定时，增大压力来增大压强，故A不符合题意； B．滑雪板在压力一定时，增大受力面积来减小对人的压强，故B符合题意； C．刀刃做得很锋利是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故C不符合题意； D．安全锤头部做成锥形目的是为了减小受力面积增大压强，故D不符合题意。 故选B。 4. 中国“天眼”是世界上口径最大、精度最高的单天线射电望远镜。在维修反射面板时，工程师用一个氦气球将维护人员吊起（如图），从而减小对面板的压力，甚至形成“零重力”效果。下列说法正确的是（　　） A. 氦气球可以升空是因为氦气的密度大于空气的密度 B. 氦气球受到的浮力小于氮气球的重力 C. “零重力”效果时，维护人员所受拉力大小等于其重力 D. “零重力”说明维护人员的重力变为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．氦气球升空是因为密度小于空气的密度，浮力大于重力，才可以升空，故A错误； B．把气球和维护人员看作是一个整体，整体处于悬浮状态，受到的浮力等于氦气球和维护人员的总重力，因此氦气球受到的浮力大于氮气球的重力，故B错误； CD．维护人员处于静止状态，竖直方向上受到竖直向下的重力竖直向上的拉力的共同作用，这两个力是一对平衡力，所以受到的拉力大小等于其重力的大小，维护人员的重力不变，“零重力”指对反射面板的压力为零，故C正确，D错误。 故选C。 5. 公元前400多年，墨子所著《墨经》中已有杠杆原理的记述，他将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是（　　） A. 开瓶扳手 B. 筷子 C. 镊子 D. 钓鱼竿 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据题意可知，“本短标长”是指动力臂长，阻力臂短，属于省力杠杆；开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意； B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意； D．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 6. 2024年4月30日17时46分，“神舟十七号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图是“神舟十七号”载人飞船返回舱在减速下落时的情景，对于该过程下列说法正确的是（ ） A. 返回舱的动能减小，重力势能增大 B. 返回舱的重力势能全部转化为动能 C. 返回舱的重力势能减小，动能减小，机械能减小 D. 返回舱的动能减小，机械能不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．神舟十七号载人飞船返回舱在减速下落时，质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度减小，重力势能减小，故A错误； B．神舟十七号载人飞船返回舱在减速下落时，与空气摩擦，机械能转化为内能，所以重力势能没有全部转化为动能，故B错误； C．神舟十七号载人飞船返回舱在减速下落时，质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度减小，重力势能减小；由于与空气摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故C正确； D．神舟十七号载人飞船返回舱在减速下落时，速度减小，动能减小；质量不变，高度减小，重力势能减小，机械能减小，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，小刚同学利用托里拆利实验测量大气压强的值，以下判断正确的是（　　） A. 此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强 B. 若把此装置顶部开一个小洞，水银会向上喷出 C. 若把此装置从底层乘电梯带到32楼顶层，则管内外水银面的高度差将增大 D. 若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支持液柱的高度将增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．读图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为750mm，因此，当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强，故A错误； B．当管顶开一个小孔时，管内的水银面与外界的大气相通，此时外界大气压对管内水银也会产生一个向下的压强，所以管内的水银不会从小孔喷出，在重力作用下会流入水银槽中，故B错误； C．若把此装置从楼底层乘电梯带到32层楼顶，由于气压跟海拔有关，海拔越高，气压越低，则32层楼顶大气压小，能支持的水银柱高度也就变小，则管内外水银面的高度差将减小，故C错误； D．玻璃管的长度至少为，由于大气压不变，若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支撑的液柱高度会增大，故D正确。 故选D。 8. 如图甲所示，质量相等、大小不同的两个小球a、b，它们静止在某液体中时所受浮力相等。图乙是小明画出的两球静止时的四种情形，其中合理的是（　　） A. ②④ B. ②③ C. ③④ D. ①④ 【答案】A 【解析】 【详解】因为两球静止在某液体中时所受浮力相等，根据F浮=ρ液gV排可知，两个球排开液体的体积是相同的，又因为b球的体积大于a球的体积，所以b球一定是漂浮的； ①a球沉底，则a球受到的浮力小于a球的重力，b球漂浮，则b球受到的浮力等于b球的重力，因为两个小球的质量相等，所以a球受到的浮力会小于b球受到的浮力，而题目中已告知两球所受浮力相等，所以①这种情况不可能出现，故①不符合题意； ②a球悬浮，则a球受到的浮力等于a球的重力，b球漂浮，b球受到的浮力等于b球的重力，因为两个小球的质量相等，所以a球受到的浮力会等于b球受到的浮力，与题意相符，且由图②可知，a球排开液体的体积可能等于b球排开液体的体积，故②符合题意； ③④a球与b球都是漂浮的，所以两个球受到的浮力都等于重力，而两个球的质量相等，所以两个球受到的浮力相同，与题意相符，但图③中a球排开液体体积小于b球，图④中a球排开液体体积可能等于b球，故④符合题意，③不符合题意。 故选A。 9. 量程为100mL的量筒里装有80mL的水，小明将一个钢笔慢慢放入量筒中如图所示，钢笔处于漂浮状态，此时量筒液面示数为95mL。小明发现量筒中有水渐渐漏进钢笔中，最终钢笔沉入量筒底部。从钢笔漂浮到沉底整个过程，下列说法正确的是（ ） A. 钢笔没有放入量筒时，其质量大于15g B. 水渐渐漏进钢笔过程中，液面会不断下降 C. 钢笔沉入量筒底部时，水一定不会溢出量筒 D. 整个过程中，水对量筒底部的压强保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．钢笔慢慢放入量筒时，处于漂浮状态，排开水的体积为 V=95mL -80mL= 15mL=15cm3 钢笔所受浮力 F浮= ρ水gV排=1 ×103kg/m3×10N/kg×15 ×10-6m3=0.15N 因为钢笔处于漂浮状态，则 G笔= F浮=0.15N 钢笔的质量 故A错误； BC．钢笔漂浮时，浮力等于重力，根据阿基米德原理则有F浮= ρ水gV排，随着水进入钢笔，钢笔的总重力增加，同时排开水的体积增加，当钢笔依旧漂浮时 F浮′=ρ液gV排′=G总 则增加的浮力等于进入钢笔的水的重力，即 ΔF=ρ水gΔV排=ΔG水=ρ水gV进入 则ΔV排= V进入，故液面不变，就一直对应95mL，水不会溢出；当钢笔开始下沉至最终沉底的过程中，钢笔所受浮力小于重力，即 F浮′=ρ液gV排′<G总 则增加的浮力小于进入钢笔的水的重力，即 ΔF=ρ水gΔV排<ΔG水=ρ水gV进入 则ΔV排< V进入，故液面下降，水不会溢出。因此水渐渐漏进钢笔过程中，液面先不变后下降，且水不会溢出，故B错误，C正确； D．由分析知水渐渐漏进钢笔过程中，液面先不变后下降，由p=ρgh得水对量筒底部的压强先不变，后变小，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，一直角三棱劈放置在水平桌面上，三棱劈的密度均匀且底面为矩形，其对桌面的压强为。若沿图中虚线将右上侧切掉，剩余部分对桌面的压强为p。关于和p的大小关系，下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 都有可能 【答案】A 【解析】 【详解】直角三棱劈的体积公式为，则对桌面的压强为 若沿图中虚线将右上侧切掉，剩余部分仍为一个直角三棱劈，且高度和密度不变，所以对桌面的压强不变，即。故A正确，BCD错误。 故选A。 11. 某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发，模拟了如下“打捞”过程。如图甲，体积为的金属块A下表面陷入淤泥内，小船重5N，装有18N的沙石，细绳将金属块A和小船紧连，此时细绳对小船的拉力为2N，水面与船的上沿相平；将小船内所有沙石清除后，金属块A被拉出淤泥静止在水中时，小船有的体积露出水面，如图乙。细绳的质量和体积均忽略不计。下列说法正确的是（ ） A. 甲图中的A所受浮力为2N B. 甲图中的小船所受浮力为21N C. 乙图中线的拉力为12N D. 金属块A的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中的A下表面陷入淤泥内，下表面不受到水的压力，所以不受浮力，故A错误； B．甲图中的小船受到竖直向上的浮力，细绳对其竖直向下的拉力，船和沙石的总重力，根据力的平衡条件，小船所受浮力为 故B错误； C．乙图中小船有的体积露出水面，根据，船受到的浮力为 此时船受到竖直向上的浮力，细绳对其竖直向下的拉力，船的重力，根据力的平衡条件，乙图中线的拉力为 故C错误； D．乙图中金属块受到的浮力为 则金属块重力为 则金属块A的密度为 故D正确。 故选D。 12. 如图所示，将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，已知乙物体的质量为2kg，，此时甲物体静止在水平地面上，对地面的压强为，甲物体的底面积为，杠杆在水平位置平衡。下列说法正确的是（　　） ①甲物体的重力为140N ②杠杆B端所挂物体的质量增加1kg，甲对地面的压强恰好为0 ③移动支点O的位置，使时，甲物体恰好被拉离地面 ④若图中甲、乙均竖直切割，甲对地面的压强不变 A. ①③ B. ①②③ C. ①②④ D. ①③④ 【答案】D 【解析】 【详解】①乙物体的重力 由杠杆平衡条件可得 则杠杆A端受到的拉力为 甲静止在地面上，受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和地面对其的支持力，即 甲物体静止在水平地面上，对地面的压强为，则甲对地面的压力为 甲对地面的压力与地面对甲的支持力是相互作用力，二者大小相等，故，则甲的重力 故①正确； ②杠杆B端所挂物体的质量增加1kg，则乙的重力为 由杠杆平衡条件可知，杠杆A端受到的拉力 因甲的重力为140N，则甲受到的支持力 甲对地面的压力为20N，对地面的压强为 故②错误； ③移动支点O的位置，使时，杠杆A端受到的拉力为 此时A端受到的拉力正好等于甲物体的重力，因此甲物体恰好被拉离地面，故③正确； ④若图中甲、乙均竖直切割，则乙的重力变为 甲的重力变为 由杠杆平衡条件可知，杠杆A端受到的拉力 甲对地面的压力等于地面对甲的支持力，即 甲对地面的压强 则甲对地面的压强不变，故④正确。综上所述，①③④正确，②错误。故ABC错误，D正确。 故选D。 二、填空、作图题（每空1分，共20分） 13. 历史上第一台纽科门蒸汽机经过英国物理家________改进后，大大提高了效率，后人以他的名字作为功率的单位；英国物理学家_________发现了热和功之间的转换关系，提出能量守恒定律，后人以他的名字作为功和能的单位。 【答案】 ①. 瓦特 ②. 焦耳 【解析】 【详解】[1][2]功率的单位是瓦特，功和能的单位是焦耳，瓦特和焦耳分别是两位英国物理学家的名字。 14. 如图甲所示，使我国战国时期的青铜汲酒器，图乙是其示意图，取“应龙吸水”之意。使用时，需将其竖直放入酒中时，汲酒器和酒缸就构成了一个________，酒水顺器底的圆孔b流进汲酒器内，用拇指压住方孔a并向上提，由于_________的作用，汲酒器就能提起汲进的酒水，毫无滴洒，反映了古人高超的智慧与非凡匠心。 【答案】 ①. 连通器 ②. 大气压 【解析】 【详解】[1][2]当汲酒器插入酒缸中时，汲酒器和酒缸底部连通，上端开口，构成了一个连通器；当汲酒器充满酒水时，只闭合小孔a向上提升长柄，则a孔与外界大气隔绝，而b孔受到大气压的作用，在大气压的作用下酒水不会流出。 15. 如图所示，是一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，若不计空气阻力，最高点c点的动能_________（选填“为零”或“不为零”），在b到c的过程中，运动员对铅球__________（选填“做功”或“不做功”）。 【答案】 ①. 不为零 ②. 不做功 【解析】 【详解】[1]铅球在c点时，在水平方向上的速度不为0，所以此时铅球仍具有动能，即动能不为零。 [2]在b到c的过程中，铅球已经离开手，运动员对铅球没有力的作用，所以运动员对铅球不做功。 16. 如图所示，有一斜面长L=5m，高h=2.5m。小波同学用平行于斜面向上F=150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到顶端（忽略空气阻力）。小波同学对物体做的总功为_________J；物体沿斜面匀速向上运动时，所受的斜面摩擦力为________N。 【答案】 ①. 750 ②. 50 【解析】 【分析】 【详解】[1]小波同学对物体做的总功为 [2]小波同学对物体做的有用功为 小波克服摩擦力做的功就是物体被匀速拉到斜面顶端所做的额外功，额外功为 物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为 17. 水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，分别盛有两种不同液体，将两个质量相等的冬枣、樱桃分别放入两种液体中，静止时的状态如图所示，两容器中的液面相平。则冬枣受到的浮力______樱桃受到的浮力，甲容器对桌面的压力______乙容器对桌面的压力（两空均选填“”、“”或“”）。 【答案】 ①. = ②. < 【解析】 【详解】[1]依题意得，冬枣、樱桃的质量相等，重力相等，由得，冬枣、樱桃的重力相等。冬枣悬浮在甲容器的液体中、樱桃漂浮在乙容器的液体中，则两者的浮力都等于自身重力，则冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力。 [2]甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积；由浮沉条件得，甲容器中液体的密度等于冬枣的密度，乙容器中液体的密度小于樱桃的密度；冬枣、樱桃质量相等 由得 则甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度，由得，甲容器中液体的质量小于乙容器中液体的质量，由得，甲容器中液体的重力小于乙容器中液体的重力，甲容器对桌面的压力 乙容器对桌面的压力 故甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力。 18. 甲、乙为两个大小不同的正方体（尺寸大小关系如图），甲、乙分别放在水平地面上时，它们对水平面的压强相等。现沿水平方向切去不同厚度，使剩余部分对水平面的压力相同。则甲乙的密度_________，切去的质量________（均选填“”、“”或“”）。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]正方体对水平地面的压强为 甲、乙分别放在水平地面上时，它们对水平面的压强相等，，即，由图可知，，所以。 [2]在没有切割之前，，由图可得，，由可知，切割之前甲、乙对地面的压力关系为，现沿水平方向切去不同厚度，使剩余部分对水平面的压力相同，所以切去部分的压力关系为，又因为正方体对水平地面的压力大小等于其重力的大小，且，即切去部分的重力大小关系为，所以切去部分的质量关系为。 19. 如图所示装置中，长木板甲重20N，物体乙重10N。甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连，当水平方向的拉力F的大小为8N时，长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以向左做匀速直线运动。不计滑轮处摩擦，乙对甲的摩擦力为______N，绳子拉物体乙的功率为______W。 【答案】 ①. 4 ②. 12 【解析】 【详解】[1][2]先分析甲的受力情况：由图可知，甲一共受到三个力：向左的拉力、乙对甲向右的摩擦力、绳子对甲向右的拉力，其中绳子对甲向右的拉力来自于乙和甲之间的摩擦力，所以这两个力大小是相等的，由于甲做匀速直线运动，所以这两个力之和等于8N，则长木板甲与物体乙之间摩擦力为4N，绳子对乙的拉力也是4N。因为是定滑轮，物体乙的速度和甲的移动速度相同，也是3m/s，所以绳子拉物体乙的功率为 P=Fv=4N×3m/s=12W 20. 如图所示，形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面，甲的质量为6kg，底面积为，乙的质量为8kg。甲对水平地面的压强为______Pa；若将它们顺时针旋转90°，此时甲对地面的压强变化量为360Pa，则乙对地面的压强变化量为______Pa。 【答案】 ①. 1500 ②. 480 【解析】 【详解】[1] 甲对水平地面的压力为 则甲对水平地面的压强为 [2] 因长方体甲、乙的形状、体积相同，所以，甲、乙的体积相等，即V甲=V乙，将它们顺时针旋转90°时高度的变化量相等，由可得，甲、乙的密度之比为 因长方体对水平面的压强为 所以甲、乙对地面的压强变化量之比为 所以乙对地面的压强变化量为 21. 水平放置的电子秤上有一质量300g、底面积400cm2的长方体薄壁柱形容器，容器内装有一定量的某液体。将质量为900g的实心正方体轻放入液体中，稳定后如图甲所示。打开容器底部的阀门向外排放液体，排放过程中，容器底部所受液体压强与排出液体体积的关系如图乙所示，正方体的密度为_________，当电子秤示数变化2000g时，液体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为________。 【答案】 ①. 0.9 ②. 【解析】 【详解】[1]由图乙可知，液体的体积为4000cm3，当排出液体体积为1000cm3时，液面刚好到达正方体上表面，液面下降的深度为 此时压强变化量为 故液体的密度为 由图乙知，打开阀门前，容器底部所受液体压强为p=1000Pa，故液体深度为 液体和正方体的总体积为 正方体的体积为 故正方体的密度为 [2]打开阀门前液体的质量为 排出2000g液体后，剩余液体的质量为 电子秤示数变化2000g时，容器对电子秤的压力等于容器、正方体和剩余液体的总重力，即 容器对电子秤的压强为 剩余液体的体积为 正方体的边长为 液体与容器底部的接触面积为 液体的深度为 液体对容器底的压强为 故电子秤示数变化2000g时，液体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为 22. 如图所示，轻质衣架搭着一条毛巾，要使衣架保持水平平衡，请在A点画出应施加的最小力F。 【答案】 【解析】 【详解】连接AO，然后作AO的垂线即为A点应施加的最小力F，方向向下，则此时动力臂最长、最省力，如图所示： 23. 如图所示为输电线牵引装置的简化图，为使输电线绷直，请你在乙图中画出滑轮组的绕线方式。 【答案】 【解析】 【详解】图中滑轮组有一个定滑轮和一个动滑轮组成，要求拉力的方向向下，通过拉力使输电线绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触，故绳子首先系在定滑轮右边的挂钩上，然后依次绕过动滑轮、定滑轮，如图所示： 三、实验探究（23题6分，24题8分，25题8分，共22分） 24. 在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。 （一）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 （1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向__________（选填“左”或“右”）侧调节； （2）图乙所示，将测力计拉力方向由a改b，若要保持杠杆水平平衡，测力计示数就会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）某同学提出：若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丙所示的装置进行探究，设弹簧测力计的拉力为动力，钩码对绳子拉力为阻力，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，总是大于，其原因可能是_________； （二）实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图。 实验次数 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 拉力通过距离s/m 机械效率 1 2.0 0.1 1.0 0.3 67% 2 3.0 0.1 1.35 0.3 74% 3 3.0 0.1 1.0 0.5 （4）通过表中数据可分析出实验次数3是用________图做的实验，机械效率为_________； （5）小方在实验中测出动滑轮的重力，然后利用式子计算出机械效率，结果发现与用计算出的结果不同。请你分析，小方的计算结果比用计算出的结果________（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。 【答案】 ①. 右 ②. 变大 ③. 杠杆自重对杠杆平衡有影响 ④. 乙 ⑤. 60% ⑥. 偏大 【解析】 【详解】（1）[1]如图，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端调节。 （2）[2]将测力计拉力方向由a改b，拉力的力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大。 （3）[3]图丙中，设杠杆的重力为G，力臂为LG，当杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件 F1l1=F2l2+GLG 由丙图可知LG≠0，所以杠杆自重对杠杆平衡有影响，此时F1l1＞F2l2。 （4）[4]读图可知，乙用5段绳子吊着物体，因此s=5h，分析表中的数据可以看出，实验3符合这一倍数关系。 [5]机械效率 （5）[6]根据​计算出的机械效率，没有考虑绳重和摩擦，而根据​计算出的机械效率，考虑了绳重和摩擦，所以小方的计算结果比用计算出的结果偏大。 25. 学习了压强的知识后，实验小组的同学进行了下列探究活动。 （一）小张同学想探究影响压力作用效果的因素。他使用了海绵、小桌和砝码，进行了如图的A、B、C三次实验。 （1）通过比较海绵的凹陷程度就能判断压力作用效果的强弱，这里运用的研究方法是______； （2）为探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应该比较图中______两次实验； （3）如D图所示，小张将C图所示的装置放在斜面上，发现受力面积不变，但海绵的凹陷程度变小了。对该现象，合理的解释是______。 （二）小张继续探究影响液体内部压强的因素。如图所示，他把两个U形管压强计的探头用金属支架连接起来，这样就可以同时移动两个探头，一次测量可采集多个数据。 （1）实验前，他发现U形管压强计两侧液面有高度差，这说明压强计______（选填“漏气”或“不漏气”）。为了快速将液面调平，他想到可以在U形管接头处加装了一个“三通接头”，如图乙所示：调节时，阀门K应调于______（选填“打开”或“关闭”）状态，可使U形管内的水面快速相平，调节完成后，改变阀门K状态即可； （2）在实验中发现，当向下移动金属支架时U形管的液面高度差和变大，且始终大于，说明液体压强与______有关； （3）小张还想研究液体内部压强与液体密度的关系，于是他保持金属支架的位置不变，不断往容器内加盐水，发现两个U形管液面高度差不断增大，于是得出液体密度越大，压强越大的结论。他的结论是______（选填“可靠”或“不可靠”）的，理由是______。 【答案】 ①. 转换法 ②. B、C ③. 见解析 ④. 不漏气 ⑤. 打开 ⑥. 深度 ⑦. 不可靠 ⑧. 没有控制深度不变 【解析】 【详解】（1）[1] 通过比较海绵的凹陷程度就能判断压力作用效果的强弱，这里运用的研究方法是转换法。 （2）[2] 探究压力的作用效果跟受力面积的关系，根据控制变量法，应控制压力大小相同，受力面积不同，故应该比较图中B、C两次实验。 （3）[3] 如D图所示，小张将C图所示的装置放在斜面上，发现受力面积不变，但海绵的凹陷程度变小了，这是因为小桌对海绵的压力变小，所以压力的作用效果变得不明显。 （1）[4] 实验前，他发现U形管压强计两侧液面有高度差，这说明压强计U形管两端液面上方的气压不等，说明不漏气。 [5] U形管与探头连接时，需要保持U形管两侧液面上方的气压相同，因此需要把阀门K打开。 （2）[6] 由图可知，U形管A的探头比U形管B的探头所处深度小，压强大小是通过U形管两侧液面的高度差来判断的，而U形管A内的液面高度差较小，U形管B内的液面高度差较大，上下移动金属支架，发现始终大于，因此可知液体压强与深度有关，在同种液体中，深度越大，液体压强越大。 （3）[7][8] 研究液体内部压强与液体密度的关系，需要控制探头在液体中的深度不变，不断往容器内加盐水，探头在液体中的深度变大，变量不唯一。所以他的结论是不可靠的，原因是没有控制液体的深度相同。 26. 小亮利用弹簧测力计、小石块、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）如图所示，通过图甲和图_________，可以测出石块浸没在水中时受到的浮力为________N，小亮进一步分析比较其余实验步骤中的测量数据，就可以初步得出物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力相等。 （2）若乙步骤中石块未浸没水中，则_________（选填“仍能”或“不能”）得出以上关系； （3）根据甲乙数据，还可以计算出石块的密度是______。 （4）在完成以上实验后，小亮想到了一个如图所示的改进方法，实验步骤如下： ①如图A所示，将一个干燥的小桶与待测石块用棉线（质量忽略不计）连起来，一起挂在弹簧测力计下，读出示数为； ②如图B所示，将石块缓慢的放入装满水的溢水杯中，同时用另一个杯子接取溢出的全部水，石块完全浸没后，弹簧测力计的示数为； ③如图C所示，将溢出的水全部倒入小桶中，此时弹簧测力计示数为； 分析：a．若等式__________成立，则石块受到的浮力等于它排开液体受到的重力； b．在图B所示石块缓慢放入水中直到浸没过程中（不碰容器底或容器壁），溢水杯对铁架台的压力________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）小亮利用浮力知识，测量泡沫块的密度，如图所示，过程如下： ①在底部安装有定滑轮的圆柱形容器中加入适量的水，静止在水平电子秤上（如图甲），电子秤的示数为340g； ②把一块不吸水泡沫放入水中（如图乙），电子秤示数为400g； ③用细线（质量忽略不计）绕过定滑轮竖直向上拉动泡沫，使泡沫浸没在水中（如图丙）电子秤的示数与相比变化了90g：根据实验数据知泡沫的密度为_________。若泡沫吸水，则所计算出来的密度_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. 乙 ②. 2 ③. 仍能 ④. ⑤. F3 ⑥. 不变 ⑦. 0.4 ⑧. 偏大 【解析】 【详解】（1）[1][2]通过图甲和图乙，可以测出石块浸没在水中时受到的浮力 F浮​=G−F=3.4N−1.4N=2N （2）[3]阿基米德原理对完全浸没的物体和部分浸入液体中的物体都是适用的；所以，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，也能得到与（1）相同的结论。 （3）[4]由F浮​=ρ水​gV排​可得，石块的体积 石块的质量 石块的密度 （4）[5]根据图A可知小桶与待测石块的总重力为：G总=F1，根据②可知石块浸没水中后测力计示数为F2，则：石块根据称重法可知石块受到的浮力为 F浮=G总-F2=F1-F2 根据③可知测力计的示数是加入排开水的重力，则石块排开液体受到的重力为 G排=F3-F2 所以，石块受到的浮力等于排开液体受到的重力，则：F浮=G排，即 F1-F2=F3-F2 整理可得：F1=F3；即若等式F1=F3成立，则石块受到的浮力等于它排开液体受到的重力。 [6]b．根据阿基米德原理小石块所受的浮力等于其排开水的重力，溢水杯对铁架台的压力没有变化。 （5）[7]由甲、乙两图可知，由甲图到乙图增加的质量即为泡沫块的质量，所以 m=m2-m1=0.4kg-0.34g=0.06kg 因为泡沫块漂浮在水面上，所以 F浮=G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N 由乙、丙两图可知，丙图中容器比乙图中容器多受一个向上的F的拉力，在拉力F的作用下，丙图中电子秤的读数减小，即 F=Δmg=0.9N 对于丙图中泡沫块有 F浮=F+G=0.9N+0.6N=1.5N 根据阿基米德原理：F浮=ρ液gV排，又因为泡沫块完全浸没，所以泡沫的体积 泡沫的密度为 [8]若泡沫吸水，泡沫自身重力增大，因其体积不变，完全浸没时受到的浮力不变，则此时F减小，则电子秤的示数会变大，与m2相比，变化量减小，则所计算出的浮力会变小，从而使求得的泡沫的体积偏小，最终计算出来的密度偏大。 四、论述计算题（第26题6分，第27题8分，第28题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分。） 27. 2024年4月3日，小米旗下纯电动汽车“XIAOMISU7”正式交付。已知其整车质量为2200kg，静止时轮胎与地面的总接触面积为，汽车行驶过程中受到的阻力为车总重的0.05倍，若不计司机及货物重力。求： （1）静止时车对水平地面的压强 （2）当汽车在水平路面上以108km/h匀速行驶时，汽车牵引力的功率。 【答案】（1）2.75×105Pa；（2）3.3×104W 【解析】 【详解】解：（1）汽车静止时对地面的压力 F=G=mg=2200kg×10N/kg=2.2×104N 对地面的压强 （2）因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，汽车受到的牵引力 F′=f=0.05G=0.05×2.2×104N=1.1×103N 汽车行驶的速度 v=108km/h=30m/s 汽车牵引力的功率 P=F′v=1.1×103N×30m/s=3.3×104W 答：（1）静止时车对水平地面的压强为2.75×105Pa； （2）当汽车在水平路面上以108km/h匀速行驶时，汽车牵引力的功率为3.3×104W。 28. 如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，重为600N的工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使重为300N的物体10s内匀速上升5m。在这个过程中，人施加的拉力F为200N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： （1）拉力F所做的功。 （2）该滑轮组的机械效率。 （3）绳子不断裂，工人利用此滑轮组提升最重货物时，支架受到定滑轮的拉力大小。 【答案】（1）2000J；（2）75%；（3）1900N 【解析】 【详解】解：（1）由题知，n=2，则拉力端移动的距离 s=2h=2×5m=10m 拉力做的功 W总​=Fs=200N×10m=2000J （2）有用功 W有用​=Gh=300N×5m=1500J 滑轮组的机械效率 （3）不计绳重和摩擦，拉力 则动滑轮重 G动​=2F−G物​=2×200N−300N=100N 由两个滑轮质量相等和G=mg可知，定滑轮的重力 G定=G动=100N 工人站在水平地面上向下拉绳子时的最大拉力 F最大=G人=600N 支架受到定滑轮的最大拉力 F拉最大​=G定​+3F最大​=3×600N+100N=1900N 答：（1）拉力F所做的功为2000J； （2）该滑轮组的机械效率为75%； （3）绳子不断裂，工人利用此滑轮组提升最重货物时，支架受到定滑轮的拉力大小为1900N。 29. 如图甲所示，质量为300g的薄壁圆柱形容器内装有30cm深的某种液体，柱形物块A的底面积，高将物块A与足够长的轻质细杆相连，杆的上端固定在天花板上。用升降台使容器缓慢竖直向上移动，直到物块A刚好接触容器底部为止，整个过程中没有液体溢出；h表示物块A的下表面与容器底的距离，杆对物块A的作用力F随h变化的图象如图乙所示。求： （1）物块A的质量。 （2）容器内液体的密度。 （3）当时，容器对升降台的压强。 【答案】（1）0.6kg；（2）；（3）4000Pa 【解析】 【详解】解：（1）已知薄壁圆柱形容器内装有30cm深的某种液体，由图乙可知，当物块A的下表面与容器底的距离是30cm时，物体A的下表面刚好与液面齐平，物体A不受浮力，则物体A的重力等于杆对物块A的作用力6N，所以物块A的质量为 （2）由图乙可知，当物块A的下表面与容器底的距离是20cm时，物体A完全浸没，此时杆对物块A的作用力向下，大小为12N，则物体A完全浸没时受到的浮力为 物体A完全浸没时，排开液体的体积就等于物体A自身的体积，即 由阿基米德原理公式变形可得，容器内液体的密度为 （3）当物块A的下表面与容器底的距离是20cm时，物体A完全浸没，升降台竖直向上移动的距离为10cm，液面上升的高度为5cm，设容器的底面积为S，则有 解得容器的底面积为 S=300cm2=0.03m2 液体的体积为 液体的重力为 容器的重力为 当时，升降台竖直向上移动的距离为5cm，设液面上升的高度为，则有 解得液面上升的高度为，此时物体A浸入液体中的深度为 物体A排开液体的体积为 此时物体A受到的浮力为 容器对升降台的压力等于容器重力、液体重力和以及物体受到的浮力之和，即 所以容器对升降台的压强为 答：（1）物块A的质量为0.6kg； （2）容器内液体的密度为； （3）当时，容器对升降台的压强为4000Pa。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $