精品解析：河南省周口市西华县西华县青华中英文学校2023-2024学年八年级下学期6月月考物理试题

八年级物理下学期阶段性质量检测（四）（RJ） 考试范围：全册 注意事项： 1．本试卷共6页，五大题，满分70分，考试时间60分钟。 2．请用蓝、黑色钢笔或圆珠笔直接答在试卷上。 3．答卷前请将装订线内的项目填写清楚。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 2022年4月16日，神舟十三号载人飞船圆满完成任务返回地球，返回过程中共经历了四次“刹车”，最后一次“刹车”是当距离地面只有1米的时候，返回舱底部的反推发动机瞬间点火，利用______原理，使返回舱受到向______（选填“上”或“下”）的力，再次减速，安全落地。 2. 图甲、乙是测量大气压的两个实验装置。其中甲装置是著名的______实验，是历史上首次测量出大气压数值的实验。当把乙装置从某山上的A位置带到B位置的过程中，发现玻璃管中液面下降了，由此可判断，B位置的海拔更______（选填“高”或“低”）。 3. 如图是某型号热气球，热气球的体积为，空气的密度为，该热气球所受的浮力为______N；热气球和吊篮的总质量是120kg，当热气球匀速上升时，该热气球承载货物的质量为______kg。（不计空气阻力，g取10N/kg） 4. “文明城市”的创建让泰兴更美更洁净，如图所示，园林工人使用的剪刀可以省 _____，环卫工人使用的扫帚可以省 _____。 5. 如图所示，在斜面上将一个重为15N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s。若沿斜面向上的拉力，斜面长，斜面高，则拉力F做功______J，有用功为______J，斜面的机械效率为______，这个过程中物体受到的摩擦力______（选填“大于”“等于”或“小于”）6N。 6. 如图所示，若在同一高度以大小相同的初速度v分别沿竖直向上和斜向上方将同一个小球抛出，忽略空气阻力，小球落回原来高度时的速度分别为v1和v2，则v1___________v2（选填“大于”、“小于”或“等于”），你的判断依据是：___________。 二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分） 7. 第24届冬奥会于2022年2月在北京隆重举行，众多体育项目蕴含着丰富的物理知识。关于图中涉及的运动，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，当花样滑冰女运动员被托举静止在空中时，男运动员受到的重力和冰面对男运动员的支持力是一对平衡力 B. 乙图中，滑冰比赛运动员高亭宇正在匀速通过弯道，此过程中他的运动状态保持不变 C. 丙图是谷爱凌夺冠第三跳的运动轨迹，当她到达最高点时，若所有外力都消失，她将做匀速直线运动 D. 丁图中，单板滑雪运动员苏翊鸣不做动作也能从雪坡上滑下是因为受到惯性的作用 8. 关于功、功率和机械效率的说法，不正确的是（　　） A. 做相同的功，用时少的机械做功快 B. 相同时间，功率大的机械做功多 C. 机械的功率大，机械效率一定高 D. 不断优化机械设计，机械效率也不能达到100% 9. 如图所示，小明正在进行双杠屈臂伸测试。若小明的重力约为600N，在30s内完成了12次屈臂伸，则他克服自身重力做功的平均功率最接近于（　　） A. 20W B. 60W C. 100W D. 140W 10. 学习了浮力知识后，小李想亲自体验浮力的作用。如图所示，她将易拉罐放入装满水的烧杯中并用力向下压，看到水不断向四周溢出；松手后，易拉罐上升漂浮在水面（未触碰烧杯）。下列说法正确的是（　　） A. 将易拉罐压入水中时，易拉罐受到的浮力方向竖直向下 B. 烧杯中溢出水越多，说明易拉罐受到的浮力越大 C. 易拉罐上升的过程中，受到的浮力不变 D. 易拉罐漂浮在水面时，受到的浮力大于其自身重力 11. 如图所示，将同种材料制成的实心物体甲、乙用细绳分别挂在轻质杠杆AB的两端，杠杆在水平位置平衡。已知：G甲=150N，G乙=30N，AO∶OB=1∶3，甲物体与水平地面的接触面积为0.2m2，不计绳重。下列说法正确的是（　　） A. 乙物体对杠杆的拉力为10N B. 甲、乙两物体质量之比为4∶1 C. 水平地面对甲物体的支持力为60N D. 甲物体对水平地面的压强为750Pa 12. 将体积相等的立方体物块A和B分别放入完全相同的两个盛满水的溢水杯中，物块静止后的状态如图甲和乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 两物块在甲、乙两个溢水杯中受到的浮力相同 B. A物块的密度大于B物块的密度 C. 液体对甲、乙两个溢水杯底的压强相等 D. 甲、乙两个溢水杯对桌面的压强不相等 13. 如图所示，拉力，在拉力F的作用下，重为160N的物体M沿水平地面以的速度匀速运动5m，已知每个滑轮重20N，忽略绳重和滑轮与轴间的摩擦，则该过程中下列计算结果正确的是（　　） A. 拉力F做的功为400J B. 拉力F功率为1600W C. 滑轮组对物体做的有用功为400J D. 滑轮组的机械效率为75% 14. 如图所示，小朋友们在蹦床上欢欣跳跃，下列说法不正确的是（　　） A. 小朋友与蹦床刚接触时，他受到蹦床的弹力达到最大 B. 小朋友降到最低点时，他的重力势能达到最小 C. 当小朋友下落到他受到的弹力等于自身重力时，该小朋友的下落速度达到最大值 D. 若不计阻力，小朋友从最高点下落到最低点的过程中，他的机械能守恒 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 图甲是神舟四号火箭发射时的场景，图乙是示意图，O表示重心，请在图乙中作出火箭加速上升过程中的受力示意图。（不计空气阻力） 16. 我们应养成随手关水龙头的好习惯。图甲所示的水龙头的手柄可简化为图乙所示的杠杆OA，其中O为支点，为关水龙头时手柄受到的阻力，请作出最小的动力的示意图。 四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题8分，共19分） 17. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至水平木板上后与木块碰撞。 （1）此实验是研究______（选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”）的动能； （2）比较场景①和②，可探究动能大小与______的关系，结论可用来解释汽车______（选填“超速”或“超载”）的危害； （3）移去木块后，进行场景③和④实验时，小车在水平木板上滑行距离相同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1______W2（选填“>”、“=”或“<”），选用这两个场景______（选填“能”或“不能”）说明小车动能与质量的关系。 18. 在验证阿基米德原理的实验中， （1）小军用石块按照如图所示的实验步骤进行实验，为减小测量误差并使操作最简便，最合理的操作步骤应该是___________ （用图中的A、B、C、D表示）； （2）由图可知，石块浸没在水中时，受到的浮力___________ N，排开水的重力___________ N，发现，造成这种结果的原因可能是___________ （选填“A”或“B”）； A.最初溢水杯中的水未装至溢水口 B.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 （3）如果实验时物体浸没在水中触底了，___________（选填“能”或“不能”）验证“阿基米德原理”； （4）由图可得：该物体密度为___________ 。取，小数点后保留一位 19. 小明在做“探究杠杆平衡条件”的实验。 （1）若安装完杠杆，发现杠杆右端下沉，如图甲，则应将杠杆右端的平衡螺母向 ___________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是 ___________。 （2）图乙中杠杆恰好在水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动 ___________格。 （3）如图丙，小明取下B处的钩码（每个钩码重0.5N），改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，则弹簧测力计示数 ___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）1N；若将该弹簧测力计绕C点沿逆时针方向转到竖直向上的位置，而在该过程中杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；在弹簧测力计拉力的方向竖直向上时，把弹簧测力计施加的力视为动力，则以下生活中相关杠杆的应用与此杠杆类型相同的是 ___________（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）。 （4）小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件，是 ___________。 （5）杠杆平衡条件在生活中有很多应用。如图丁所示，用绳子拴住一根粗细不同的大树的某处，静止后大树水平平衡。现将大树从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，请根据杠杆平衡条件判断GA___________GB（选填“>”、“=”或“＜”）。 五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分） 20. 某校兴趣小组模仿“曹冲称象”制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示。已知玻璃杯的质量为200g，底面积为40cm2，高度为15cm。求： （1）将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），杯子受到的浮力。 （2）此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）。 （3）此浮力秤的最大称量（即量程）。 21. 使用如图1所示的机械装置，质量为60kg的小辛同学从一个深坑中提升起了780N的重物，在这个过程中小辛沿水平地面向右匀速步行前进了8m，用时10s。小辛对绳子的拉力是400N（绳重与摩擦忽略不计，g取10N/kg）。 （1）小辛步行时后脚所受的摩擦力方向与步行的方向______（选填“相同”或“不同”）。如图2是表示人走路时的脚跟提起后的姿势图，此时脚相当于一个______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆； （2）拉力功率是多少______？ （3）该装置的机械效率是多少______？ （4）假设小辛一只鞋底的接触面积为，求小辛双脚站立时对水平地面的压强是多少______？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 八年级物理下学期阶段性质量检测（四）（RJ） 考试范围：全册 注意事项： 1．本试卷共6页，五大题，满分70分，考试时间60分钟。 2．请用蓝、黑色钢笔或圆珠笔直接答在试卷上。 3．答卷前请将装订线内的项目填写清楚。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 2022年4月16日，神舟十三号载人飞船圆满完成任务返回地球，返回过程中共经历了四次“刹车”，最后一次“刹车”是当距离地面只有1米的时候，返回舱底部的反推发动机瞬间点火，利用______原理，使返回舱受到向______（选填“上”或“下”）的力，再次减速，安全落地。 【答案】 ①. 力的作用是相互的 ②. 上 【解析】 【详解】[1][2]反推发动机点火瞬间，向下喷火，返回舱对高温燃气有向下的作用力，由于力的作用是相互的，返回舱受到高温燃气向上的反作用力，达到减速作用。 2. 图甲、乙是测量大气压的两个实验装置。其中甲装置是著名的______实验，是历史上首次测量出大气压数值的实验。当把乙装置从某山上的A位置带到B位置的过程中，发现玻璃管中液面下降了，由此可判断，B位置的海拔更______（选填“高”或“低”）。 【答案】 ①. 托里拆利 ②. 低 【解析】 【详解】[1]意大利科学家托里拆利是历史上首次测量得出大气压数值的科学家，故名托里拆利实验，这个实验测出了1个标准大气压的大小约为760mm汞柱产生的压强，甲图装置是著名的托里拆利实验装置。 [2]把乙图中装置从某山上的A位置带到B位置的过程中，瓶内的大气压不变，而玻璃管中液面下降了，说明外界大气压变大了，因海拔越低，大气压越大，故可知B位置的海拔更低。 3. 如图是某型号热气球，热气球的体积为，空气的密度为，该热气球所受的浮力为______N；热气球和吊篮的总质量是120kg，当热气球匀速上升时，该热气球承载货物的质量为______kg。（不计空气阻力，g取10N/kg） 【答案】 ①. ②. 270 【解析】 【详解】[1]该热气球所受的浮力为 [2]气球和吊篮的重力为 当热气球匀速上升时，受到的浮力与总重力是一对平衡力，大小相等，所以该气球最多可承载的货物的重力为 根据G=mg可知，当热气球匀速上升时，该热气球承载货物的质量为 4. “文明城市”的创建让泰兴更美更洁净，如图所示，园林工人使用的剪刀可以省 _____，环卫工人使用的扫帚可以省 _____。 【答案】 ①. 力 ②. 距离 【解析】 【详解】[1]园林工人使用的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [2]环卫工人使用的扫帚，在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离。 5. 如图所示，在斜面上将一个重为15N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s。若沿斜面向上的拉力，斜面长，斜面高，则拉力F做功______J，有用功为______J，斜面的机械效率为______，这个过程中物体受到的摩擦力______（选填“大于”“等于”或“小于”）6N。 【答案】 ①. 7.2 ②. 4.5 ③. 62.5% ④. 小于 【解析】 【详解】[1]拉力F做的功为 [2]有用功为 [3]斜面的机械效率为 [4]由题意可知，所做的额外功为 因所做的额外功为克服斜面摩擦力所做的功，则有 斜面长s=1.2m，解得物体受到斜面的摩擦力为f=2.25N，故这个过程中物体受到的摩擦力小于6N。 6. 如图所示，若在同一高度以大小相同的初速度v分别沿竖直向上和斜向上方将同一个小球抛出，忽略空气阻力，小球落回原来高度时的速度分别为v1和v2，则v1___________v2（选填“大于”、“小于”或“等于”），你的判断依据是：___________。 【答案】 ①. 等于 ②. 两球抛出时的动能、重力势能相同，根据机械能守恒可知，落回原来高度时，重力势能和动能也相等，故v1=v2 【解析】 【详解】[1][2]忽略空气阻力，在整个过程中两个小球的机械能都守恒，两个完全相同的小球，在同一高度处以相同大小的初速度，他们的动能和重力势能相同，故两球抛出时的机械能相同；小球落回原来高度时，重力势能相同，由于机械能守恒，所以动能也相同，质量相同，所以速度相同。 二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分） 7. 第24届冬奥会于2022年2月在北京隆重举行，众多体育项目蕴含着丰富的物理知识。关于图中涉及的运动，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，当花样滑冰女运动员被托举静止在空中时，男运动员受到的重力和冰面对男运动员的支持力是一对平衡力 B. 乙图中，滑冰比赛运动员高亭宇正在匀速通过弯道，此过程中他的运动状态保持不变 C. 丙图是谷爱凌夺冠第三跳的运动轨迹，当她到达最高点时，若所有外力都消失，她将做匀速直线运动 D. 丁图中，单板滑雪运动员苏翊鸣不做动作也能从雪坡上滑下是因为受到惯性的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中，当花样滑冰女运动员被托举静止在空中时，男运动员与女运动员受到的总重力和冰面对男运动员的支持力是一对平衡力，故A错误； B．运动员高亭宇匀速通过弯道时，运动方向发生了改变，运动状态也发生了改变，故B错误； C．丙图是谷爱凌夺冠第三跳的运动轨迹，当她到达最高点时，若所有外力都消失，根据牛顿第一定律，她将以现有速度做匀速直线运动，故C正确； D．丁图中，单板滑雪运动员苏翊鸣不做动作也能从雪坡上滑下，是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性，故D错误。 故选C。 8. 关于功、功率和机械效率的说法，不正确的是（　　） A. 做相同的功，用时少的机械做功快 B. 相同时间，功率大的机械做功多 C. 机械的功率大，机械效率一定高 D. 不断优化机械设计，机械效率也不能达到100% 【答案】C 【解析】 【详解】AB．功率表示做功的快慢，与做功的多少和时间都有关系，做相同的功，用时少的机械做功快，功率大；相同时间内，功率越大，做功越多。故AB正确，不符合题意； C．功率表示做功的快慢，功率大说明做功快，反之，做功慢，机械效率高，表示该机械做功时，有用功在总功中所占的比例高，与功率的大小无关，故C错误，符合题意； D．任何机械在使用时，由于摩擦等因素的存在，都会做额外功，所以机械效率永远小于1，所以不断优化机械设计，机械效率也不能达到 100%，故D正确，不符合题意。 故选C。 9. 如图所示，小明正在进行双杠屈臂伸测试。若小明的重力约为600N，在30s内完成了12次屈臂伸，则他克服自身重力做功的平均功率最接近于（　　） A. 20W B. 60W C. 100W D. 140W 【答案】B 【解析】 【详解】小明的重力约为600N，每次双杠屈臂伸上升的高度约为0.25m，做1次双杠屈臂伸克服重力做功为 W1次=Gh=600N×0.25m=150J 由题可知，30s内完成了12次屈臂伸，30s内做功为 W =次数×W1次=12×150 J =1800J 克服自身重力做功的平均功率为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10. 学习了浮力的知识后，小李想亲自体验浮力的作用。如图所示，她将易拉罐放入装满水的烧杯中并用力向下压，看到水不断向四周溢出；松手后，易拉罐上升漂浮在水面（未触碰烧杯）。下列说法正确的是（　　） A. 将易拉罐压入水中时，易拉罐受到的浮力方向竖直向下 B. 烧杯中溢出的水越多，说明易拉罐受到的浮力越大 C. 易拉罐上升的过程中，受到的浮力不变 D. 易拉罐漂浮在水面时，受到的浮力大于其自身重力 【答案】B 【解析】 【详解】A．将易拉罐压入水中时，易拉罐受到的浮力方向竖直向上，故A错误； B．烧杯中溢出的水越多，说明易拉罐排开的水越多，根据公式 可知，易拉罐受到的浮力越大，故B正确； C．易拉罐上升的过程中，排开水的体积减小，根据公式 可知，易拉罐受到的浮力减小，故C错误； D．易拉罐漂浮在水面时，受到的浮力等于其自身重力，故D错误。 故选B。 11. 如图所示，将同种材料制成的实心物体甲、乙用细绳分别挂在轻质杠杆AB的两端，杠杆在水平位置平衡。已知：G甲=150N，G乙=30N，AO∶OB=1∶3，甲物体与水平地面的接触面积为0.2m2，不计绳重。下列说法正确的是（　　） A. 乙物体对杠杆的拉力为10N B. 甲、乙两物体质量之比为4∶1 C. 水平地面对甲物体的支持力为60N D. 甲物体对水平地面的压强为750Pa 【答案】C 【解析】 【详解】A．假设甲物体对杠杆A端绳子向下的拉力为FA，力臂是AO，而乙物体对杠杆B端向下的拉力 FB=G乙=30N 故A错误； B．根据可知，用同种材料制成的实心物体甲、乙，它们的体积与质量成正比，即 V甲∶V乙=m甲∶m乙=G甲∶G乙=150N∶30N=5∶1 故B错误； C．根据杠杆的平衡条件可知，，则有 则绳子对甲物体的拉力 对甲物体受力分析可知，甲物体受到三个力的作用，分别是：重力G甲=150N，地面对甲物体的支持力F支，甲物体在三个力的作用下保持平衡，即 则有 故C正确； D．甲物体对地面的压力与地面对甲物体的支持力是一对相互作用力，所以甲物体对地面的压力 F压=F支=60N 甲物体对地面的压强 故D错误 故选C。 12. 将体积相等的立方体物块A和B分别放入完全相同的两个盛满水的溢水杯中，物块静止后的状态如图甲和乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 两物块在甲、乙两个溢水杯中受到的浮力相同 B. A物块密度大于B物块的密度 C. 液体对甲、乙两个溢水杯底的压强相等 D. 甲、乙两个溢水杯对桌面的压强不相等 【答案】C 【解析】 【详解】AB．已知立方体物块A和B的体积相等，由图甲、乙知，物体A、B都处于漂浮，排开的水的体积关系 VA排<VB排 由于两只溢水杯盛的都是水，则根据F浮=ρ水gV排可知 FA浮<FB浮 即A受到的浮力小于B受到的浮力，根据漂浮条件可知 GA=FA浮 GB=FB浮 所以 GA<GB 由G=mg可知 mA<mB 由于立方体物块A和B的体积相等，根据 可知 即A的密度比B的密度小，故AB错误； C．由图甲、乙可知，两只溢水杯中水的深度相同，由p=ρ液gh得，容器底部所受水的压强 p甲=p乙 故C正确； D．物体A、B漂浮，重力均等于各自受到的浮力，由阿基米德原理可知，物体A、B所受的浮力分别等于物体A、B排开水的重力，因此物体A、B的重力与它们排开水的重力相等，且两完全相同的溢水杯重力相同，因此甲溢水杯的总重力等于乙溢水杯的总重力，即两溢水杯对桌面的压力大小相等，根据 可知，甲、乙两个溢水杯对桌面的压强相等，故D错误。 故选C。 13. 如图所示，拉力，在拉力F的作用下，重为160N的物体M沿水平地面以的速度匀速运动5m，已知每个滑轮重20N，忽略绳重和滑轮与轴间的摩擦，则该过程中下列计算结果正确的是（　　） A. 拉力F做的功为400J B. 拉力F的功率为1600W C. 滑轮组对物体做的有用功为400J D. 滑轮组的机械效率为75% 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，滑轮组上承担重量的绳子股数为n=2，则绳子自由端移动的距离为 拉力F做的功为 故A正确； B．由速度公式可得，物体运动的时间，即绳端移动的时间为 拉力F的功率为 故B错误； C．忽略绳重和滑轮与轴间的摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则拉力做的额外功为 滑轮组对物体做的有用功为 故C错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选AD。 14. 如图所示，小朋友们在蹦床上欢欣跳跃，下列说法不正确的是（　　） A. 小朋友与蹦床刚接触时，他受到蹦床的弹力达到最大 B. 小朋友降到最低点时，他的重力势能达到最小 C. 当小朋友下落到他受到的弹力等于自身重力时，该小朋友的下落速度达到最大值 D. 若不计阻力，小朋友从最高点下落到最低点的过程中，他的机械能守恒 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小朋友与蹦床刚接触时，蹦床还没有发生弹性形变，或者只发生了微小形变，几乎不受弹力，故A错误，符合题意； B．小朋友降到最低点时，小朋友质量不变，高度最小，他的重力势能达到最小，故B正确，不符合题意； C．当小朋友刚接触时，向下的重力大于向上的弹力，合力向下，向下做加速运动；当小朋友下落到他受到的弹力等于自身重力时，该小朋友的下落速度达到最大值；小朋友继续向下时，向下的重力小于向上的弹力，合力向上，向下做减速运动。故C正确，不符合题意； D．若不计阻力，小朋友从最高点下落到最低点的过程中，由于小朋友的一部分机械能转化为蹦床的弹性势能，则小朋友的机械能变小，故D错误，符合题意。 故选AD。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 图甲是神舟四号火箭发射时的场景，图乙是示意图，O表示重心，请在图乙中作出火箭加速上升过程中的受力示意图。（不计空气阻力） 【答案】 【解析】 【详解】火箭在上升时，受到两个力的作用：方向竖直向下的重力、方向竖直向上的推力。因为火箭加速上升，所以推力大于重力。表示力的线段，重力的短，推力的长。如图所示 16. 我们应养成随手关水龙头的好习惯。图甲所示的水龙头的手柄可简化为图乙所示的杠杆OA，其中O为支点，为关水龙头时手柄受到的阻力，请作出最小的动力的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】根据杠杆平衡条件，阻力与阻力臂不变时，要动力最小，则动力臂应最长，连接支点O与A点，则OA为最长的动力臂；阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，从A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1，如下图所示： 四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题8分，共19分） 17. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至水平木板上后与木块碰撞。 （1）此实验是研究______（选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”）的动能； （2）比较场景①和②，可探究动能大小与______的关系，结论可用来解释汽车______（选填“超速”或“超载”）的危害； （3）移去木块后，进行场景③和④实验时，小车在水平木板上滑行距离相同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1______W2（选填“>”、“=”或“<”），选用这两个场景______（选填“能”或“不能”）说明小车动能与质量的关系。 【答案】 ①. 碰撞前小车 ②. 速度 ③. 超速 ④. < ⑤. 能 【解析】 【详解】（1）[1]实验通过观察木板被推动的距离间接反映小车的动能大小，碰撞后动能已经发生了改变，故是探究碰撞前小车的动能。 （2）[2]比较场景①和②，小车质量相同，高度不同，到达水平面的速度不同，根据控制变量法，可探究动能大小与速度的关系。 [3]在质量一定时，速度越快，动能越大，此结论可用来解释汽车超速的危害。 （3）[4]两次小车高度相同，到达水平面的速度相同，但④实验时，小车对水平面压力更大，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大，即，根据可知，小车在水平木板上滑行距离相同时，。 [5]进行场景③和④实验时，两次小车高度相同，到达水平面的速度相同，质量不同，在水平面上所做功不同，表明小车的动能与质量大小有关。 18. 在验证阿基米德原理的实验中， （1）小军用石块按照如图所示的实验步骤进行实验，为减小测量误差并使操作最简便，最合理的操作步骤应该是___________ （用图中的A、B、C、D表示）； （2）由图可知，石块浸没在水中时，受到的浮力___________ N，排开水的重力___________ N，发现，造成这种结果的原因可能是___________ （选填“A”或“B”）； A.最初溢水杯中的水未装至溢水口 B.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 （3）如果实验时物体浸没在水中触底了，___________（选填“能”或“不能”）验证“阿基米德原理”； （4）由图可得：该物体的密度为___________ 。取，小数点后保留一位 【答案】 ①. B、A、C、 ②. ③. ④. ⑤. 不能 ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]为了减小误差，可以先测量小桶的重力，再测量物体的重力，再将物体浸入水中，最后测小桶和溢出水的总重力，故顺序为B、A、C、D。 （2）[2][3]根据步骤A、C和称重法可知石块浸没在水中受到的浮力为 根据步骤B、D可知排开水的重力为 所以， [4]A．若最初溢水杯中的水未装至溢水口，则石块排开的水只有一部分溢出到桶中，所以测得排开水的重力会偏小，故A符合题意； B．若弹簧测力计都没有校零，那么四次测力计的示数都偏大或都偏小，通过前后两次测力计示数之差得到的浮力和排开水的重力都不变，故B不符合题意； 故选A。 （3）[5]石块浸没后，碰触到溢水杯底部，容器对石块有支持力，则测力计的示数偏小，所以根据可知测得的浮力偏大，不能验证“阿基米德原理”。 （4）[6]由可得石块排开水的体积为 因石块浸没在水中，则石块的体积 石块的密度 19. 小明在做“探究杠杆平衡条件”的实验。 （1）若安装完杠杆，发现杠杆右端下沉，如图甲，则应将杠杆右端的平衡螺母向 ___________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是 ___________。 （2）图乙中杠杆恰好在水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动 ___________格。 （3）如图丙，小明取下B处的钩码（每个钩码重0.5N），改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，则弹簧测力计示数 ___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）1N；若将该弹簧测力计绕C点沿逆时针方向转到竖直向上的位置，而在该过程中杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；在弹簧测力计拉力的方向竖直向上时，把弹簧测力计施加的力视为动力，则以下生活中相关杠杆的应用与此杠杆类型相同的是 ___________（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）。 （4）小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件，是 ___________。 （5）杠杆平衡条件在生活中有很多应用。如图丁所示，用绳子拴住一根粗细不同的大树的某处，静止后大树水平平衡。现将大树从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，请根据杠杆平衡条件判断GA___________GB（选填“>”、“=”或“＜”）。 【答案】 ①. 左 ②. 便于测量力臂 ③. 1 ④. 大于 ⑤. 变小 ⑥. 核桃夹 ⑦. 动力×动力臂=阻力×阻力臂 ⑧. > 【解析】 【详解】（1）[1][2]杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，能使杠杆在水平位置平衡，杠杆在水平位置平衡，杠杆重力的力臂为零，杠杆重对实验没有影响，便于测量力臂。 （2）[3]如图乙所示，杠杆恰好在水平位置平衡，若一个钩码重G，每个小格长度L，若在A处下方再挂一个相同的钩码，则杠杆左侧 4G×2L=8GL 为使杠杆保持水平平衡，根据杠杆的平衡条件支点右侧应为 2G×4L=8GL 需将挂在B处的钩码向右移动1个小格。 （3）[4]如图丙所示，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，若弹簧测力计竖直向上拉动使杠杆在水平平衡，根据杠杆的平衡条件 4G×2L=F×4L 则F=2G，但此时弹簧测力计是斜着拉动，力臂小于竖直拉动时的力臂，拉力大于 F=2G=2×05N=1N [5]若将该弹簧测力计绕C点沿逆时针方向转到竖直向上的位置，而在该过程中杠杆始终保持水平平衡，阻力阻力臂不变，弹簧测力计的力臂变大，根据杠杆的平衡条件，则弹簧测力计的示数变小。 [6]在弹簧测力计拉力的方向竖直向上时，把弹簧测力计施加的力视为动力，杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，它是省力杠杆，我们在使用核桃夹时是为了省力，并且在使用过程中动力臂大于阻力臂，生活中相关杠杆的应用与此杠杆类型相同的是核桃夹。 （4）[7]小明经过多次实验分析实验数据后得出了杠杆的平衡条件是 动力×动力臂=阻力×阻力臂 （5）[8]将大树以悬挂点点O分为左右两部分；根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 由题意可得 G左L左=G右L右 杠杆示意图如图 由图知：L左＜L右，所以G左>G右；即GA>GB。 五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分） 20. 某校兴趣小组模仿“曹冲称象”制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示。已知玻璃杯的质量为200g，底面积为40cm2，高度为15cm。求： （1）将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），杯子受到的浮力。 （2）此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）。 （3）此浮力秤的最大称量（即量程）。 【答案】（1）2N；（2）5cm；（3）400g。 【解析】 【详解】解：（1）杯子的重力 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N 因为杯子漂浮在水面上，所以 F浮=G=2N （2）由F浮=ρ水gV排得，则此时杯子排开水的体积 此时杯子浸入水中的深度 （3）当液面与杯口齐平时为最大称量，此时杯子仍然漂浮，此时杯子受到的浮力最大， 最大浮力为 G总=F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×40×10-4m2×0.15m=6N 此浮力秤的总质量为 则此浮力秤的最大称量为 mmax=m总﹣m=600g﹣200g=400g 答：（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），杯子受到的浮力为2N； （2）此时杯子浸入水中的深度为5cm； （3）此浮力秤的最大称量为400g。 21. 使用如图1所示的机械装置，质量为60kg的小辛同学从一个深坑中提升起了780N的重物，在这个过程中小辛沿水平地面向右匀速步行前进了8m，用时10s。小辛对绳子的拉力是400N（绳重与摩擦忽略不计，g取10N/kg）。 （1）小辛步行时后脚所受的摩擦力方向与步行的方向______（选填“相同”或“不同”）。如图2是表示人走路时的脚跟提起后的姿势图，此时脚相当于一个______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆； （2）拉力的功率是多少______？ （3）该装置的机械效率是多少______？ （4）假设小辛一只鞋底的接触面积为，求小辛双脚站立时对水平地面的压强是多少______？ 【答案】（1） ①. 相同 ②. 省力 （2）320W （3）97.5% （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]步行时后脚向后蹬地，后脚相对地面有向后运动的趋势，受到的摩擦力方向向前，即摩擦力方向与步行方向相同。 [2]由图知，脚跟提起后，O为支点，动力臂大于阻力臂，一个省力杠杆。 【小问2详解】 拉力所做的功 拉力的功率 【小问3详解】 由图1知，通过动滑轮绳子的段数，该装置的机械效率 【小问4详解】 小辛双脚站立时对水平地面的压力 对水平地面的压强 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$