精品解析：北京市石景山区2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题

石景山区2024-2025学年第二学期初二期末试卷 物理 学校_______________姓名_______________准考证号_______________ 考生须知 1.本试卷共8页，共五道大题，26道小题，满分70分。考试时间70分钟。 2.在答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号。 3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上，选择题、作图题请用2B铅笔作答，其他试题请用黑色字迹签字笔作答，在试卷上作答无效。 4.考试结束，请将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共24分，每题2分） 1. 下列物理学家中，以其名字命名功的单位的是（　　） A. 帕斯卡（Pa） B. 焦耳（J） C. 牛顿（N） D. 瓦特（W） 【答案】B 【解析】 【详解】A．帕斯卡（Pa）是压强的单位，故A不符合题意； B．焦耳（J）是功或能的单位，故B符合题意； C．牛顿（N）是力的单位，故C不符合题意； D．瓦特（W）是功率的单位，故D不符合题意。 故选B。 2. 如图所示的四种情景中，为了增大压强的是（　　） A. 逃生锤的锤头很尖 B. 重型吊车的车轮很多 C. 火车轨道下铺枕木 D. 书包带做得比较宽 【答案】A 【解析】 【详解】A．逃生锤的锤头很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A符合题意； B．重型吊车的车轮很多，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B不符合题意； C．火车轨道下铺枕木，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C不符合题意； D．书包带做得比较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D不符合题意。 故选A。 3. 如图所示的实例中，为了减小摩擦的是（　　） A. 运动员手上涂镁粉 B. 运动员不断刷冰面 C. 守门员手套上的花纹 D. 紧握横杆防止打滑 【答案】B 【解析】 【详解】A．运动员手上涂镁粉，是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A不符合题意； B．冰壶比赛中，运动员在冰壶前方刷冰，是为了在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，故B符合题意； C．守门员戴防滑手套，是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C不符合题意； D．紧握横杆防止打滑，是为了在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故D不符合题意。 故选B。 4. 如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A. 食品夹 B. 铡刀 C. 复印机盖板 D. 托盘天平 【答案】A 【解析】 【详解】A．食品夹在使用时，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．铡刀在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．复印机盖板在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．托盘天平等臂杠杆，不省力也不费力，故D不符合题意。 故选A。 5. 如图所示的情境中，人施加的力对（加“.”）物体做功的是（　　） A. 人提着包站在水平匀速运动的电梯上 B. 运动员举着杠铃静止不动 C. 脱手后的篮球继续向上运动 D. 工人推着货物在水平地面上前行 【答案】D 【解析】 【详解】A．人提着包站在水平匀速运动的电梯上，人对包有向上的作用力，包没有在力的方向上移动，因此人没有对包做功，故A不符合题意； B．举重运动员举着杠铃不动，人对杠铃有向上的作用力，杠铃没有在力的方向上移动，人没有对杠铃做功，故B不符合题意； C．脱手后的篮球继续向上运动，此时人对篮球没有作用力，人没有对篮球做功，故C不符合题意； D．工人推着货物在水平地面上前进，人对小车有水平方向的推力，小车在水平方向上运动了一段距离，人对小车做了功，故D符合题意。 故选D。 6. 如图所示，关于物体浮沉条件的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲：盐水选种时，次种所受浮力一定比良种大 B. 图乙：孔明灯利用内部气体密度大于空气密度实现升空 C. 图丙：潜水艇通过改变自身重力来实现浮沉 D. 图丁：使用游泳圈浮在水面上的人，此时他和游泳圈整体所受浮力大于重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．次种漂浮，受到的浮力等于重力；良种沉底，受到的浮力小于重力，二者重力大小未知，所以无法比较浮力大小，故A错误； B．当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度时，孔明灯受到的浮力大于自身的重力，孔明灯才上升，故B错误； C．潜水艇通过往水仓注水或者往外排水改变自身重力来实现浮沉，故C正确； D．使用游泳圈浮在水面上的人，此时处于漂浮状态，浮力等于重力，故D错误。 故选C。 7. 如图甲是小石荡秋千时的情景，可将其简化为图乙的模型。小石从A点由静止释放，经过最低点B点运动到C点。下列说法正确的是（　　） A. A点到B点过程，小石的动能减小，重力势能增大 B. B点到C点过程，小石的重力势能和动能都增大 C. 小石在A点和C点的机械能相等 D. 秋千荡不起来时，旁人推一下，外力对小石做功，使小石的机械能增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．A点到B点过程，小石的质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能增大，故A错误； B．B点到C点过程，小石的质量不变，高度增大，重力势能增大，速度变小，动能减小，故B错误； C．小石在荡秋千过程中，由于存在空气的摩擦，机械能会减小，因此在A点和C点的机械能不相等，故C错误； D．在荡秋千的过程中，秋千荡不起来时，旁人推一下，外力对小石做功，小石的速度增大，动能增大，所以小石的机械能增加，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，毽子被哪吒竖直踢到最高点后又竖直下落到水平地面上静止。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 毽子在最高点时处于平衡状态 B. 毽子到达最高点时如果所有外力都消失，毽子将保持静止 C. 毽子离开脚后能继续向上运动，是因为毽子受到惯性的作用 D. 毽子在水平地面静止时，毽子对地面的压力与地面对毽子的支持力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】A．到达最高点时，毽子只受重力作用，所以它受到的力不是平衡力，它处于非平衡状态，故A错误； B．毽子上升到最高点速度为零，处于静止状态，若所有外力全部消失，根据牛顿第一定律，可毽子将保持静止，故B正确； C．毽子离开脚继续上升是因为毽子具有惯性，要保持原来运动状态不变，但惯性是物体具有的一种属性，不能说“受到了”惯性，故C错误； D．毽子在水平地面静止时，毽子对地面的压力与地面对毽子的支持力，作用在两个物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对相互作用力，故D错误。 故选B。 9. 如图所示，一架直升机从静止在平静海面上的军舰上起飞并远离，军舰继续在海面上航行一段时间后，驶入河面，已知。直升机起飞之后，下列说法正确的是（　　） A. 与起飞前相比，海面上的军舰会略向上浮，其所受浮力变小 B. 与起飞前相比，海面上的军舰会略向下沉，其所受浮力不变 C. 与在海面上航行相比，军舰驶入河面，所受浮力变小 D. 与在海面上航行相比，军舰驶入河面，军舰会上浮一些 【答案】A 【解析】 【详解】AB．无论直升机起飞前还是起飞后，军舰始终处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，当直升机从军舰上起飞后，重力变小，所以军舰受到的浮力变小，根据F浮=ρ液V排g可知，ρ液不变，g不变，V排减小，故舰体略上浮。所以，与直升机起飞前相比，军舰会略向上浮，其所受浮力变小，故A正确，B错误； CD．军舰无论在海面上航行还是在河面上，始终处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，故受到的浮力不变，根据F浮=ρ液V排g可知，河水的密度小于海水的密度，g不变，V排增大，所以与在海面上航行相比，舰体略下沉，故CD错误。 故选A。 10. 如图所示，水平桌面足够长且粗糙程度均匀，将物体A用一根轻绳绕过定滑轮与物体B相连，轻绳保持与水平桌面平行，不计绳重以及绳与滑轮间的摩擦。物体A重为10N，物体B重为3N，物体A刚好向右做匀速直线运动；然后用水平向左的力拉物体A使其向左沿直线运动。下列说法正确的是（　　） A. 物体A向右匀速运动时，B所受的重力大于绳子对B的拉力 B. 物体A向左匀速运动时，物体A受到的拉力等于7N C. 物体A向左减速运动时，物体A受到的滑动摩擦力等于3N D. 物体A向左加速运动时，绳子对A的拉力大于绳子对B的拉力 【答案】C 【解析】 【详解】物体A水平向右匀速运动时，受力情况如图1所示： 水平方向受到拉力和摩擦力f，B同时也是做匀速运动，所以F拉=GB=3N 对于物体A，摩擦力和拉力是一对平衡力，所以f=F拉=3N 当A向左运动时，由于压力不变，接触面粗糙程度也不变，所以f=3N不变，此时，A、B受力情况如图2所示： A．物体A向右匀速运动时，物体B也向下做匀速运动，因此B所受的重力等于绳子对B的拉力，故A错误； B．物体A向左匀速运动时，有F=F拉'+f，f=3N 由于A做匀速，故F拉'仍等于B的重力，所以F=3N+3N=6N 故B错误； C．A向左减速运动时，由于A受到的压力不变，接触面粗糙程度也不变，所以f=3N，滑动摩擦力不变，故C正确； D．A向左加速运动时，由于A对绳子的拉力和绳子对A的拉力是一对相互作用力，B对绳子的拉力和绳子对B的拉力也是一对相互作用力，所以绳子对A的拉力等于绳子对B的拉力，故D错误。 故选C。 11. 工人用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在10s内匀速提升2m，绳端拉力F为250N。则此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 动滑轮重力为150N B. 滑轮组的机械效率为83.3% C. 滑轮组对物体做功的功率为120W D. 若增大该物体被提升的高度，滑轮组的机械效率增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，若不计绳重和摩擦，动滑轮上绳子的段数n=3，由得，动滑轮的重力为 因题中没有不计绳重和摩擦，因此动滑轮的重力应小于150N。故A错误； B．由得，滑轮组的机械效率为 故B错误； C．滑轮组对物体做功的功率为 故C正确； D．根据可知，增大该物体被提升的高度，滑轮组的机械效率不变，故D错误。 故选C。 12. 质量分布均匀的实心正方体A、B放在水平地面上。若沿水平方向分别切去高度，剩余部分对地面的压强与的关系如图甲的两条直线所示；若沿水平方向分别切去质量，剩余部分对地面的压强与的关系如图乙的两条直线所示，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A. A的密度为 B. 图甲中 C. 图甲中 D. 未切前B的质量为40.5kg 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图甲可知，未切之前，A对地面的压强小于B对地面的压强，结合图乙可知，A的质量为64kg，且由图甲知，A的边长为40cm，因此A的密度为 故A错误； B．实心正方体A质量分布均匀，根据 可知，图甲中p2=ρAghA=1×103kg/m3×10N/kg×40×10-2m=4×103Pa 故B错误； C．当A切去10cm，剩余的高度为h剩=40cm-10cm=30cm=0.3m 则图甲中p1=ρAgh剩=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa 故C错误； D．综上可知，当B切去10cm时，其对地面的压强的变化量为Δp=4.5×103Pa-3×103Pa=1.5×103Pa 实心正方体B质量分布均匀，根据 可知，B的密度为 未切前B对地面的压强为4.5×103Pa，则B的边长为 则未切前B的质量为mB=ρBVB=ρB(lB)3=1.5×103kg/m3×(0.3m)3=40.5kg 故D正确。 故选D。 二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每题2分。每题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 13. 关于如图所示的各种情景，下列说法正确的是（　　） A. 图甲：护士用注射器从药瓶抽取药液时，是利用了大气压的作用 B. 图乙：拦河大坝做成上窄下宽，是因为河水深度增加，压强减小 C. 图丙：船闸利用了连通器原理，它能让大型轮船在上下游之间顺利往返航行 D. 图丁：人须站在安全线外候车，因为列车驶来时安全线与列车间的气压会增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．护士用注射器从药瓶抽取药液时，先把活塞向外拉，使注射器内的空气减少，气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下药液被压入注射器，故A正确； B．拦河大坝修成上窄下宽是由于液体内部压强随深度的增加而增加，为了能够承受更大的压强，故B错误； C．船闸利用了连通器原理，当闸打开时，闸室与上游或下游构成上端开口，下端相连通的容器，能让大型轮船在上下游之间顺利往返航行，故C正确； D．人必须站在安全线以外等候列车，因为人与行驶的列车之间空气流速大，压强小，容易将人推向列车发生事故，故D错误。 故选AC。 14. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲：旗杆上的定滑轮可以改变力的大小 B. 图乙：运动员对垫子的压力就是运动员的重力 C. 图丙：若要让悬浮的潜水艇模型上浮应向试管内打气 D. 图丁：运动员使用撑杆跳高时，杆发生弯曲，说明力可以改变物体的形状 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据定滑轮的实质可知，旗杆上的定滑轮可以改变力的方向，但不能改变力的大小，故A错误； B．运动员对垫子的压力属于弹力，运动员受到的重力是由于地球的吸引产生的，因此二力性质不同，故B错误； C．潜水艇是靠改变自身重力实现浮沉的，因此若要让悬浮的潜水艇模型上浮，应向试管内打气排除部分水，减小自身重力，此时浮力大于重力，潜水艇就会上浮，故C正确； D．力可以改变的形状和运动状态，使用撑杆跳高时，杆发生弯曲，形状改变了，说明力可以改变物体的形状，故D正确。 故选CD。 15. 某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖上系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里。当瓶中不放被测物体静止时，在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线，再在瓶身上均匀标记其他刻度线，左侧标记的是长度值，若在刻度线右侧标上相应的质量值，即可做成一个简易浮力秤，如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀，其横截面积为，不放被测物体时浮力秤的总质量为170g。（已知：，，g取10N/kg）下列说法正确的是（　　） A. 不放被测物体时，浮力秤受到的浮力为1.7N B. 浮力秤上2cm刻度线对应的质量值可标定为1g C. 增大浮力秤下方悬挂石块的质量，该浮力秤的分度值不变 D. 在水中标记好对应的质量值后，将浮力秤放入酒精中使用，测得的质量值偏大 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．不放被测物体时，浮力秤处于漂浮状态，受到的浮力等于其重力，则F浮=G=mg=170×10-3kg×10N/kg=1.7N 故A正确； B．当浮力秤浸没到2cm刻度线时，与不放被测物体相比，增大的排开水的体积为ΔV排=50cm2×2cm=100cm3 增大的浮力为ΔF浮=ρ水ΔV排g=1.0×103kg/m3×100×10-6m3×10N/kg=1N 由于浮力秤始终处于漂浮状态，则增加的被测物体的重力等于增大的浮力，即G物=ΔF浮=1N 被测物体的质量 因此浮力秤上2cm刻度线对应的质量值可标定为100g，故B错误； C．设被测物体的质量为m，圆柱状部分的横截面积为S，在浮力秤中放入被测物体后，瓶身浸入的深度增加值为h，则浮力秤再次漂浮时，增大的浮力等于增大的重力，即ΔF浮=G物，根据F浮=ρ水V排g=ρ水gSh和G=mg可得ρ水gSh=m物g，所以m物=ρ水Sh 增大浮力秤下方悬挂石块的质量，浮力秤受到的浮力变大，根据F浮=ρ水V排g=ρ水gSh可知，该浮力秤0刻度线将向下移动，根据物体的质量m物=ρ水Sh可知该浮力秤刻度线间的距离保持不变，即该浮力秤的分度值不变，故C正确； D．在水中标记好对应质量值后，将浮力秤放入酒精中使用，根据物体的质量m物=ρ水Sh可知，此时液体的密度变小了，则浮力秤浸没的深度变大，即测得的质量值偏大，故D正确。 故选ACD。 第二部分 三、实验探究题（共28分，23题3分，除标注外其它每空1分） 16. 按要求完成下列实验； （1）如图甲所示，点为杠杆的支点（转轴），为作用在端的力。图中的沿杆的方向、沿力的方向、与垂直，其中表示力对支点的力臂的是_________。（选填“”、“”或“”） （2）如图乙所示是小石在滑梯上的情景，其中，垂直于滑梯，垂直于水平地面，平行于滑梯），此时他所受重力方向是沿图中________（选填“”、“”或“”）的方向。 （3）如图丙所示，弹簧测力计的读数为_______N。 【答案】（1）OB （2）OB （3）3.8 【解析】 【小问1详解】 支点到力F的作用线的距离是OB，故力F的力臂是OB。 【小问2详解】 重力的方向竖直向下，故沿着OB的方向。 【小问3详解】 此弹簧测力计的分度值是0.2N，故读数是3.8N。 17. 小石在探究“滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关”的实验中，在水平实验桌上有如图所示的实验装置：一个长方体物块，各表面贴有目数不同的砂纸（砂纸目数越大，砂纸表面越细腻，接触面越光滑）平放在水平木板上。（忽略绳与定滑轮间的摩擦） （1）将以下的实验步骤补充完整： ①如图所示，闭合电动机电源开关，电动机拉动木板在底板上水平运动，弹簧测力计指针的位置稳定后，读出其示数，断开电动机电源开关，记录接触面砂纸目数和； ②只改变____________，仿照步骤①再做一次，记录接触面砂纸目数和弹簧测力计的示数； ③根据__________，分别得出两次实验中滑动摩擦力的大小并记录。 （2）画出实验数据记录表格。 （3）分析：如果，可以得出：滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度_________。（选填“有关”或“无关”） （4）实验中，如果弹簧测力计的示数不稳定，原因可能是___________。 【答案】（1） ①. 物块与木板接触面砂纸的目数 ②. 二力平衡条件 （2）见解析 （3）有关 （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 ②[1]本实验是探究“滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关”，根据控制变量法，需要控制压力大小和物体间的相对运动速度等因素不变，只改变接触面的粗糙程度。所以只改变物块与木板接触面砂纸的目数，仿照步骤①再做一次，记录接触面砂纸目数和弹簧测力计的示数F2。 ③[2]物块处于静止状态，受到弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力，这两个力是一对平衡力，根据二力平衡条件，这两个力大小相等，所以可以根据二力平衡条件，分别得出两次实验中滑动摩擦力F摩的大小并记录。 【小问2详解】 设计实验数据记录表格 实验次数 接触面砂纸目数 弹簧测力计示数 F/N 滑动摩擦力 F摩/N 1 2 【小问3详解】 如果F1≠F2，说明在压力等其他条件相同的情况下，接触面粗糙程度不同时，滑动摩擦力大小不同，所以可以得出：滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。 【小问4详解】 实验中，如果弹簧测力计的示数不稳定，原因可能是木板表面粗糙程度不均匀，导致物块受到的滑动摩擦力大小不断变化。 18. 小石在探究“杠杆平衡时，保持阻力和阻力臂不变，动力臂与动力的关系”的实验中，他所使用的杠杆上相邻刻线间的距离相等，所用每个钩码的重力相同，弹簧测力计的量程和分度值均满足实验要求。 （1）实验前，如果杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于_________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为使杠杆水平平衡，应将平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）端调节。 （2）如图乙所示，保持杠杆支点左侧钩码数量和位置不变，在支点右侧分别悬挂不同个数的钩码，经过正确操作后使杠杆保持水平平衡，记录数据如下表所示。根据表中的数据可以得到的结论是_________。 阻力 2 阻力臂 0.15 动力 0.5 1 1.5 2 2.5 3 动力臂 0.6 0.3 0.2 0.15 0.12 0.1 （3）在图丙中杠杆水平平衡的基础上，在支架上固定1个滑轮，将悬挂钩码的细线绕过滑轮，如图丁所示。若仍使杠杆保持水平平衡，则竖直拉力_________（选填“>”、“=”或“<”）。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 （2） （3）< 【解析】 【小问1详解】 [1][2]杠杆静止时，就是处于平衡状态；杠杆左端低右端高，说明杠杆的重心在支点左侧，为使杠杆在水平位置平衡，需要使杠杆重心右移，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。 【小问2详解】 由实验数据可知，动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，所以杠杆平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，即。 【小问3详解】 将悬挂钩码的细线绕过滑轮，力臂变小，钩码的力不变，故竖直拉力F′变小，故则竖直拉力F′＜F。 19. 小石利用三块相同的海绵和一个长方体铜块（12cm×8cm×3cm，如图甲所示），探究“压力的作用效果与受力面积的关系”。如图乙所示，分别使钢块的A、B、C三个面接触海绵，并用刻度尺测出海绵的凹陷深度记录在表中。 受力面积/cm2 24 36 96 海绵的凹陷深度/cm 7.1 6.0 1.3 （1）实验过程中，海绵的凹陷深度越___________，说明金属块的压力作用效果越明显。 （2）比较表格中三次实验数据，可得出结论：当__________一定时，__________________。 【答案】（1）大 （2） ①. 压力 ②. 受力面积越小，压力作用效果越明显 【解析】 小问1详解】 由转换法，实验过程中，海绵的凹陷程度越大，说明金属块的压力作用效果越明显。 【小问2详解】 [1][2]比较图乙中A、B、C三次实验可知，压力不变，S1＜S2＜S3，A中受力面积最小，压力作用效果最明显，故比较A、B、C三可得出结论：当压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。 20. 小石利用图甲所示的同一个微小压强计探究“液体内部的压强与哪些因素有关”（U形管内装的液体是水）。 （1）实验前小石发现U形管两侧的液面不相平，接下来正确的调节方法是_________ A. 向U形管中继续加水 B. 取下橡皮管，重新进行安装 C. 将U形管右侧高出部分的水倒出 （2）正确完成（1）操作后，小石进行了如图乙、丙、丁所示的实验，实验中液体内部压强的大小通过____________来反映。 （3）对比乙图和_________（选填“丙”或“丁”）图所示的实验，说明液体内部的压强与液体深度有关。 （4）另一组小景发现液体压强变化不大，为使现象明显，以下操作可行的是________。 A. U形管内换密度更小的液体 B. 用内径更细的U形管 C. 向U形管中加水 【答案】（1）B （2）U形管两侧液面的高度差 （3）丙 （4）A 【解析】 【小问1详解】 当U形管两侧液面不相平时，说明U形管内封闭的气体压强与外界大气压不相等，此时取下橡皮管，重新进行安装，可使U形管内封闭的气体压强与外界大气压相等，从而使U形管两侧液面恢复到同一高度。 而向U形管中继续加水、将U形管右侧高出部分的水倒出，都不能从根本上解决U形管内封闭气体压强与外界大气压不相等的问题，所以正确的调节方法是取下橡皮管，重新进行安装。 故选B。 【小问2详解】 在探究“液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中，微小压强计是通过U形管中液面的高度差来反映液体内部压强大小的。当探头受到液体压强时，U形管中液面会出现高度差，压强越大，高度差越大。 【小问3详解】 要探究液体内部的压强与液体深度的关系，需要控制液体的密度相同，改变液体的深度。 在乙图和丙图中，液体都是水，即液体密度相同，探头在水中的深度不同，所以对比乙图和丙图所示的实验，说明液体内部的压强与液体深度有关。 【小问4详解】 A．U形管内换密度更小的液体 根据p=ρgh，当探头受到的液体压强p一定时，U形管内液体密度 ρ越小，U形管中液面的高度差h就越大，现象会更明显，可行，故A符合题意 B．用内径更细的U形管 U形管中液面的高度差反映的是探头受到的液体压强大小，与U形管的内径粗细无关，所以用内径更细的U形管不能使现象更明显，不可行，故B不符合天涯 C．向U形管中加水 向U形管中加水，只是增加了U形管内水的总量，但并不能改变U形管中液面的高度差，也就不能使现象更明显，不可行，故C不符合题意。 故选A。 21. 如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，取一物块，三次都用该物块将弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处，由静止释放，物块离开弹簧后在水平轨道面上继续运动。每次水平轨道面的粗糙程度不同，第一次在水平轨道上面铺400目砂纸，第二次铺600目砂纸，第三次铺1000目砂纸，三个接触面逐渐变光滑，物块受到的阻力逐渐变小。他发现：物块在这三种不同水平面上运动的距离越来越长，最后静止。 （1）“弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处，由静止释放”是为了______________。 （2）根据实验结果可得出：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动距离越长。由实验现象可以进一步推理：如果水平面绝对光滑，小车运动时受到的阻力为零，小车将做________运动。由此可见物体的运动__________（选填“需要”或“不需要”）力来维持。 【答案】（1）物块每次在水平轨道面上运动的初速度相同 （2） ①. 匀速直线 ②. 不需要 【解析】 【小问1详解】 弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处，由静止释放，是因为弹簧的弹性势能相同，释放后转化为物块的动能，使物块每次在水平轨道面上运动的初速度相同。 【小问2详解】 [1][2]根据实验结果，可以观察到：平面越光滑，小车受到的阻力就越小，因此小车能够运动更远的距离才停下，即小车的速度减小得更慢。由实验现象可以进一步推理：如果小车运动时受到的阻力为零，小车的速度不会变小，将做匀速直线运动，由此可见物体的运动不需要力来维持。 22. 小石的妈妈购买了一只和田玉手镯。小石决定利用家中的器材（电子秤、大玻璃杯、细线和水）验证其密度是否符合和田玉特性（和田玉密度范围：2.95~3.17g/cm3）。主要实验步骤如下： ①将电子秤调零并置于水平桌面，测量手镯的质量，记录数据； ②向玻璃杯中倒入适量的水，用电子秤测量玻璃杯与水的总质量，记录数据； ③保持玻璃杯与电子秤位置不变，用细线系住手镯，缓慢将手镯_________（水不会溢出），待电子秤示数稳定后记录，记录数据； ④利用测量数据及水的密度，写出该手镯的密度表达式：________。（用、、和表示） 【答案】 ①. 浸没在水中，且不接触玻璃杯 ②. 【解析】 【详解】[1][2]为了测出手镯的体积，应保持玻璃杯与电子秤位置不变，用细线拴住手镯，浸没在玻璃杯的水中，手镯不接触杯底和杯壁，且水不溢出，待电子秤示数稳定后记录m3。用细线将手镯浸没在水中时，因为水给手镯一个向上的浮力，物体间力的作用是相互的，手镯给水一个向下的力作用在电子秤上，所以手镯受到的浮力为F浮=m3g-m2g 根据阿基米德原理得出排开水的体积，即手镯的体积为 则该手镯的密度 23. 两个完全相同的烧杯中分别装有适量的水和浓盐水，为了鉴别哪个烧杯中盛的是浓盐水，小石利用塑料吸管和防水橡皮泥自制了一个鉴别装置。将此装置分别放入两个烧杯中静止，现象如图所示，他得出甲图烧杯中盛的是水，你同意他的观点吗？写出你的观点和主要的推理过程。（已知） 【答案】见详解 【解析】 【详解】同意。由图可知，密度计在甲、乙液体中都处于漂浮状态，其受到的浮力等于自身重力，且同一密度计的重力不变，所以，密度计在两种液体中所受的浮力相等；乙杯中密度计排开液体的体积小于甲杯中排开液体的体积，由F浮=ρ液gV排的变形式知甲杯液体的密度小于乙杯液体的密度。所以甲图烧杯中盛的是水，乙图烧杯中盛的是盐水。 四、科普阅读题（共4分） 24. 请阅读《背包飞行器的空气动力学奥秘》并回答问题。 背包飞行器的空气动力学奥秘 背包飞行器作为一种极具创新性的个人飞行设备，正逐渐从科幻走向现实。该飞行器采用了零空速悬停技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停。配备了弹射降落伞系统，如遇特殊情况，飞行器无法正常降落时，可以关闭动力源，同时打开降落伞，利用空气阻力来减小下降速度，从而避免驾驶者快速落向地面而造成伤害。 从空气动力学的角度来看，当人穿戴背包飞行器在空中飞行时，必然会受到空气阻力的影响，这与飞机、火箭等大型飞行器在空中飞行时面临的空气动力学问题本质相同。空气阻力的大小受到多个关键因素的影响。根据空气动力学原理，相对运动速度是影响空气阻力的重要因素之一，速度越大，空气阻力越大。这是因为速度增加会使单位时间内与飞行器碰撞的空气分子增多，从而产生更大的阻力。同时，物体的横截面积也起着关键作用，横截面积越大，意味着与空气的接触面积越大，空气阻力也就越大。此外，物体的形状对空气阻力的影响也不可忽视。如图所示的背包飞行器“头圆和尾尖”的流线型设计就充分考虑了这些因素。具体来说：导管风扇的上端呈圆形或近似圆柱形，类似“酒桶形”或“汤罐状”结构，这种设计能减少空气阻力，提升气流进入风扇的效率，同时降低飞行时的湍流干扰。导管下端逐渐收缩为尖形，形成流线型尾部。这种设计有助于气流高效排出，增强推进力，并减少能量损耗。 当背包飞行器从静止状态启动并开始加速上升时，随着速度的不断增加，空气阻力也会持续增大。只要空气阻力小于背包飞行器提供的升力与人体和装备总重力的合力，飞行器就会继续加速上升。当空气阻力增大到与升力和重力的合力相等时，飞行器将处于平衡状态，此时它会以一个稳定的速度习速直线上升，这个速度被称为“平衡速度”。 根据上述材料，回答下列问题： （1）背包飞行器采用_______技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停。 （2）关于背包飞行器，下列说法正确的是________ A. 当飞行器在空中悬停时，不受力的作用 B. 当飞行器无法正常降落时，需关闭动力源，利用惯性减小来降低下降速度 C. 当飞行器加速上升时，受到的空气阻力会持续增大 D. 当飞行器达到平衡速度时，空气阻力与人体和装备的总重力大小相等 （3）当人体和装备的总重力不变时，由于存在空气阻力，背包飞行器匀速上升时的升力________（选填“大于”、“等于”或“小于”）匀速下降时的升力。 （4）请根据文中内容，列举一个除背包飞行器外减小空气阻力的生活应用实例（如交通或体育领域）。 【答案】（1）零空速悬停 （2）C （3）大于 （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 由材料可知，背包飞行器采用零空速悬停技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停。 【小问2详解】 A．当飞行器在空中悬停时，处于静止状态，此时受到重力和升力的作用，且这两个力是一对平衡力，并非不受力的作用，故A错误； B．当飞行器无法正常降落时，需关闭动力源，同时打开降落伞，利用空气阻力来减小下降速度，而不是利用惯性减小来降低下降速度，故B错误； C．由材料“当背包飞行器从静止状态启动并开始加速上升时，随着速度的不断增加，空气阻力也会持续增大”可知，当飞行器加速上升时，速度不断增大，受到的空气阻力会持续增大，故C正确； D．当飞行器达到平衡速度时，空气阻力与升力和人体及装备总重力的合力大小相等，而不是与人体和装备的总重力大小相等，故D错误。 故选C。 【小问3详解】 当背包飞行器匀速上升时，受到竖直向下的重力、空气阻力和竖直向上的升力，此时升力 F升1=G+f 当背包飞行器匀速下降时，受到竖直向下的重力和竖直向上的升力、空气阻力，此时升力 F升2=G−f 因为 G+f >G−f，所以背包飞行器匀速上升时的升力大于匀速下降时的升力。 【小问4详解】 在交通领域，如高铁的车头设计成流线型，这种设计可以减小高铁在行驶过程中与空气的接触面积，降低空气阻力，提高行驶速度和能源利用效率；在体育领域，如自行车运动员的赛车服采用紧身、光滑的设计，以及运动员的头盔设计成流线型，都可以减小空气阻力，提高比赛成绩。 五、计算题（共8分，25、26题各4分） 25. 太和殿前的“四大金刚”鎏（liú）金铜缸，它们在故宫的防火系统中起着至关重要的作用。每个铜缸底部与地面的接触面积为2m2，质量为1700kg，缸内高为1.2m，如图所示。该缸放在水平地面上，最多可装3000kg的水。当缸内装满水时（水的密度为，g取10N/kg）求： （1）水对缸底的压强。 （2）缸对地面的压强。 【答案】（1）1.2×104Pa （2）2.35×104Pa 【解析】 【小问1详解】 水对缸底的压强 【小问2详解】 缸对地面的压力 缸对地面的压强 26. 如图甲所示，小石在健身房做提踵训练（踮脚尖）。身体可简化为杠杆模型（如图乙所示）脚掌与地面的接触点可看成支点；两小腿肌肉对脚跟的拉力可看成一个动力，方向竖直向上；人体重力可看成阻力。已知小石的重力为600N。 （1）当小石踮起脚尖如图丙所示，长为6cm，长为4cm，静止时，求小腿肌肉的拉力的大小。 （2）为更有效地锻炼小腿肌肉，教练建议小石利用哑铃负重提踵训练。请你运用物理知识分析说明原因。 【答案】（1）360N （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 由图丙可知，支点为O，阻力F2​是人体重力，大小F2​=G=600N，阻力臂L2​=OA=6cm 动力F1​是小腿肌肉的拉力，动力臂L1​=OA+AB=6cm+4cm=10cm 根据杠杆平衡条件F1​L1​=F2​L2​可知 【小问2详解】 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，在动力臂 L1和阻力臂L2不变的情况下，当小石利用哑铃负重提踵训练时，阻力F2（人体重力与哑铃重力之和）增大。 为了使杠杆仍然保持平衡，动力 F1必须增大，即小腿肌肉需要施加更大的力。所以，利用哑铃负重提踵训练能更有效地锻炼小腿肌肉。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石景山区2024-2025学年第二学期初二期末试卷 物理 学校_______________姓名_______________准考证号_______________ 考生须知 1.本试卷共8页，共五道大题，26道小题，满分70分。考试时间70分钟。 2.在答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号。 3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上，选择题、作图题请用2B铅笔作答，其他试题请用黑色字迹签字笔作答，在试卷上作答无效。 4.考试结束，请将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共24分，每题2分） 1. 下列物理学家中，以其名字命名功的单位的是（　　） A. 帕斯卡（Pa） B. 焦耳（J） C. 牛顿（N） D. 瓦特（W） 2. 如图所示的四种情景中，为了增大压强的是（　　） A. 逃生锤的锤头很尖 B. 重型吊车的车轮很多 C. 火车轨道下铺枕木 D. 书包带做得比较宽 3. 如图所示的实例中，为了减小摩擦的是（　　） A. 运动员手上涂镁粉 B. 运动员不断刷冰面 C. 守门员手套上的花纹 D. 紧握横杆防止打滑 4. 如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A. 食品夹 B. 铡刀 C. 复印机盖板 D. 托盘天平 5. 如图所示的情境中，人施加的力对（加“.”）物体做功的是（　　） A. 人提着包站在水平匀速运动的电梯上 B. 运动员举着杠铃静止不动 C. 脱手后的篮球继续向上运动 D. 工人推着货物在水平地面上前行 6. 如图所示，关于物体浮沉条件的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲：盐水选种时，次种所受浮力一定比良种大 B. 图乙：孔明灯利用内部气体密度大于空气密度实现升空 C. 图丙：潜水艇通过改变自身重力来实现浮沉 D. 图丁：使用游泳圈浮在水面上的人，此时他和游泳圈整体所受浮力大于重力 7. 如图甲是小石荡秋千时的情景，可将其简化为图乙的模型。小石从A点由静止释放，经过最低点B点运动到C点。下列说法正确的是（　　） A. A点到B点过程，小石的动能减小，重力势能增大 B. B点到C点过程，小石的重力势能和动能都增大 C. 小石在A点和C点的机械能相等 D. 秋千荡不起来时，旁人推一下，外力对小石做功，使小石机械能增加 8. 如图所示，毽子被哪吒竖直踢到最高点后又竖直下落到水平地面上静止。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 毽子在最高点时处于平衡状态 B. 毽子到达最高点时如果所有外力都消失，毽子将保持静止 C. 毽子离开脚后能继续向上运动，是因为毽子受到惯性的作用 D. 毽子在水平地面静止时，毽子对地面的压力与地面对毽子的支持力是一对平衡力 9. 如图所示，一架直升机从静止在平静海面上的军舰上起飞并远离，军舰继续在海面上航行一段时间后，驶入河面，已知。直升机起飞之后，下列说法正确的是（　　） A. 与起飞前相比，海面上的军舰会略向上浮，其所受浮力变小 B. 与起飞前相比，海面上的军舰会略向下沉，其所受浮力不变 C. 与在海面上航行相比，军舰驶入河面，所受浮力变小 D. 与在海面上航行相比，军舰驶入河面，军舰会上浮一些 10. 如图所示，水平桌面足够长且粗糙程度均匀，将物体A用一根轻绳绕过定滑轮与物体B相连，轻绳保持与水平桌面平行，不计绳重以及绳与滑轮间的摩擦。物体A重为10N，物体B重为3N，物体A刚好向右做匀速直线运动；然后用水平向左的力拉物体A使其向左沿直线运动。下列说法正确的是（　　） A. 物体A向右匀速运动时，B所受的重力大于绳子对B的拉力 B. 物体A向左匀速运动时，物体A受到的拉力等于7N C. 物体A向左减速运动时，物体A受到的滑动摩擦力等于3N D. 物体A向左加速运动时，绳子对A的拉力大于绳子对B的拉力 11. 工人用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在10s内匀速提升2m，绳端拉力F为250N。则此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 动滑轮的重力为150N B. 滑轮组的机械效率为83.3% C. 滑轮组对物体做功的功率为120W D. 若增大该物体被提升的高度，滑轮组的机械效率增加 12. 质量分布均匀的实心正方体A、B放在水平地面上。若沿水平方向分别切去高度，剩余部分对地面的压强与的关系如图甲的两条直线所示；若沿水平方向分别切去质量，剩余部分对地面的压强与的关系如图乙的两条直线所示，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A. A的密度为 B. 图甲中 C. 图甲中 D. 未切前B的质量为40.5kg 二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每题2分。每题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 13. 关于如图所示的各种情景，下列说法正确的是（　　） A. 图甲：护士用注射器从药瓶抽取药液时，是利用了大气压的作用 B. 图乙：拦河大坝做成上窄下宽，是因为河水深度增加，压强减小 C. 图丙：船闸利用了连通器原理，它能让大型轮船在上下游之间顺利往返航行 D. 图丁：人须站在安全线外候车，因为列车驶来时安全线与列车间的气压会增大 14. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲：旗杆上的定滑轮可以改变力的大小 B. 图乙：运动员对垫子的压力就是运动员的重力 C. 图丙：若要让悬浮的潜水艇模型上浮应向试管内打气 D. 图丁：运动员使用撑杆跳高时，杆发生弯曲，说明力可以改变物体的形状 15. 某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖上系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里。当瓶中不放被测物体静止时，在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线，再在瓶身上均匀标记其他刻度线，左侧标记的是长度值，若在刻度线右侧标上相应的质量值，即可做成一个简易浮力秤，如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀，其横截面积为，不放被测物体时浮力秤的总质量为170g。（已知：，，g取10N/kg）下列说法正确的是（　　） A. 不放被测物体时，浮力秤受到的浮力为1.7N B. 浮力秤上2cm刻度线对应的质量值可标定为1g C. 增大浮力秤下方悬挂石块的质量，该浮力秤的分度值不变 D. 在水中标记好对应的质量值后，将浮力秤放入酒精中使用，测得的质量值偏大 第二部分 三、实验探究题（共28分，23题3分，除标注外其它每空1分） 16. 按要求完成下列实验； （1）如图甲所示，点为杠杆的支点（转轴），为作用在端的力。图中的沿杆的方向、沿力的方向、与垂直，其中表示力对支点的力臂的是_________。（选填“”、“”或“”） （2）如图乙所示是小石在滑梯上的情景，其中，垂直于滑梯，垂直于水平地面，平行于滑梯），此时他所受重力方向是沿图中________（选填“”、“”或“”）的方向。 （3）如图丙所示，弹簧测力计的读数为_______N。 17. 小石在探究“滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关”的实验中，在水平实验桌上有如图所示的实验装置：一个长方体物块，各表面贴有目数不同的砂纸（砂纸目数越大，砂纸表面越细腻，接触面越光滑）平放在水平木板上。（忽略绳与定滑轮间的摩擦） （1）将以下的实验步骤补充完整： ①如图所示，闭合电动机电源开关，电动机拉动木板在底板上水平运动，弹簧测力计指针的位置稳定后，读出其示数，断开电动机电源开关，记录接触面砂纸目数和； ②只改变____________，仿照步骤①再做一次，记录接触面砂纸目数和弹簧测力计的示数； ③根据__________，分别得出两次实验中滑动摩擦力的大小并记录。 （2）画出实验数据记录表格。 （3）分析：如果，可以得出：滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度_________。（选填“有关”或“无关”） （4）实验中，如果弹簧测力计示数不稳定，原因可能是___________。 18. 小石在探究“杠杆平衡时，保持阻力和阻力臂不变，动力臂与动力的关系”的实验中，他所使用的杠杆上相邻刻线间的距离相等，所用每个钩码的重力相同，弹簧测力计的量程和分度值均满足实验要求。 （1）实验前，如果杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于_________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为使杠杆水平平衡，应将平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）端调节。 （2）如图乙所示，保持杠杆支点左侧钩码数量和位置不变，在支点右侧分别悬挂不同个数钩码，经过正确操作后使杠杆保持水平平衡，记录数据如下表所示。根据表中的数据可以得到的结论是_________。 阻力 2 阻力臂 0.15 动力 0.5 1 1.5 2 2.5 3 动力臂 0.6 03 0.2 0.15 0.12 0.1 （3）在图丙中杠杆水平平衡的基础上，在支架上固定1个滑轮，将悬挂钩码的细线绕过滑轮，如图丁所示。若仍使杠杆保持水平平衡，则竖直拉力_________（选填“>”、“=”或“<”）。 19. 小石利用三块相同的海绵和一个长方体铜块（12cm×8cm×3cm，如图甲所示），探究“压力的作用效果与受力面积的关系”。如图乙所示，分别使钢块的A、B、C三个面接触海绵，并用刻度尺测出海绵的凹陷深度记录在表中。 受力面积/cm2 24 36 96 海绵的凹陷深度/cm 7.1 6.0 1.3 （1）实验过程中，海绵的凹陷深度越___________，说明金属块的压力作用效果越明显。 （2）比较表格中三次实验数据，可得出结论：当__________一定时，__________________。 20. 小石利用图甲所示的同一个微小压强计探究“液体内部的压强与哪些因素有关”（U形管内装的液体是水）。 （1）实验前小石发现U形管两侧的液面不相平，接下来正确的调节方法是_________ A. 向U形管中继续加水 B. 取下橡皮管，重新进行安装 C. 将U形管右侧高出部分的水倒出 （2）正确完成（1）操作后，小石进行了如图乙、丙、丁所示的实验，实验中液体内部压强的大小通过____________来反映。 （3）对比乙图和_________（选填“丙”或“丁”）图所示的实验，说明液体内部的压强与液体深度有关。 （4）另一组小景发现液体压强变化不大，为使现象明显，以下操作可行的是________。 A. U形管内换密度更小的液体 B. 用内径更细的U形管 C. 向U形管中加水 21. 如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，取一物块，三次都用该物块将弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处，由静止释放，物块离开弹簧后在水平轨道面上继续运动。每次水平轨道面的粗糙程度不同，第一次在水平轨道上面铺400目砂纸，第二次铺600目砂纸，第三次铺1000目砂纸，三个接触面逐渐变光滑，物块受到的阻力逐渐变小。他发现：物块在这三种不同水平面上运动的距离越来越长，最后静止。 （1）“弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处，由静止释放”是为了______________。 （2）根据实验结果可得出：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动距离越长。由实验现象可以进一步推理：如果水平面绝对光滑，小车运动时受到的阻力为零，小车将做________运动。由此可见物体的运动__________（选填“需要”或“不需要”）力来维持。 22. 小石的妈妈购买了一只和田玉手镯。小石决定利用家中的器材（电子秤、大玻璃杯、细线和水）验证其密度是否符合和田玉特性（和田玉密度范围：2.95~3.17g/cm3）。主要实验步骤如下： ①将电子秤调零并置于水平桌面，测量手镯的质量，记录数据； ②向玻璃杯中倒入适量的水，用电子秤测量玻璃杯与水的总质量，记录数据； ③保持玻璃杯与电子秤位置不变，用细线系住手镯，缓慢将手镯_________（水不会溢出），待电子秤示数稳定后记录，记录数据； ④利用测量数据及水的密度，写出该手镯的密度表达式：________。（用、、和表示） 23. 两个完全相同的烧杯中分别装有适量的水和浓盐水，为了鉴别哪个烧杯中盛的是浓盐水，小石利用塑料吸管和防水橡皮泥自制了一个鉴别装置。将此装置分别放入两个烧杯中静止，现象如图所示，他得出甲图烧杯中盛的是水，你同意他的观点吗？写出你的观点和主要的推理过程。（已知） 四、科普阅读题（共4分） 24. 请阅读《背包飞行器的空气动力学奥秘》并回答问题。 背包飞行器的空气动力学奥秘 背包飞行器作为一种极具创新性的个人飞行设备，正逐渐从科幻走向现实。该飞行器采用了零空速悬停技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停。配备了弹射降落伞系统，如遇特殊情况，飞行器无法正常降落时，可以关闭动力源，同时打开降落伞，利用空气阻力来减小下降速度，从而避免驾驶者快速落向地面而造成伤害。 从空气动力学角度来看，当人穿戴背包飞行器在空中飞行时，必然会受到空气阻力的影响，这与飞机、火箭等大型飞行器在空中飞行时面临的空气动力学问题本质相同。空气阻力的大小受到多个关键因素的影响。根据空气动力学原理，相对运动速度是影响空气阻力的重要因素之一，速度越大，空气阻力越大。这是因为速度增加会使单位时间内与飞行器碰撞的空气分子增多，从而产生更大的阻力。同时，物体的横截面积也起着关键作用，横截面积越大，意味着与空气的接触面积越大，空气阻力也就越大。此外，物体的形状对空气阻力的影响也不可忽视。如图所示的背包飞行器“头圆和尾尖”的流线型设计就充分考虑了这些因素。具体来说：导管风扇的上端呈圆形或近似圆柱形，类似“酒桶形”或“汤罐状”结构，这种设计能减少空气阻力，提升气流进入风扇的效率，同时降低飞行时的湍流干扰。导管下端逐渐收缩为尖形，形成流线型尾部。这种设计有助于气流高效排出，增强推进力，并减少能量损耗。 当背包飞行器从静止状态启动并开始加速上升时，随着速度的不断增加，空气阻力也会持续增大。只要空气阻力小于背包飞行器提供的升力与人体和装备总重力的合力，飞行器就会继续加速上升。当空气阻力增大到与升力和重力的合力相等时，飞行器将处于平衡状态，此时它会以一个稳定的速度习速直线上升，这个速度被称为“平衡速度”。 根据上述材料，回答下列问题： （1）背包飞行器采用_______技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停。 （2）关于背包飞行器，下列说法正确的是________ A. 当飞行器在空中悬停时，不受力的作用 B. 当飞行器无法正常降落时，需关闭动力源，利用惯性减小来降低下降速度 C. 当飞行器加速上升时，受到的空气阻力会持续增大 D. 当飞行器达到平衡速度时，空气阻力与人体和装备的总重力大小相等 （3）当人体和装备的总重力不变时，由于存在空气阻力，背包飞行器匀速上升时的升力________（选填“大于”、“等于”或“小于”）匀速下降时的升力。 （4）请根据文中内容，列举一个除背包飞行器外减小空气阻力的生活应用实例（如交通或体育领域）。 五、计算题（共8分，25、26题各4分） 25. 太和殿前的“四大金刚”鎏（liú）金铜缸，它们在故宫的防火系统中起着至关重要的作用。每个铜缸底部与地面的接触面积为2m2，质量为1700kg，缸内高为1.2m，如图所示。该缸放在水平地面上，最多可装3000kg的水。当缸内装满水时（水的密度为，g取10N/kg）求： （1）水对缸底的压强。 （2）缸对地面的压强。 26. 如图甲所示，小石在健身房做提踵训练（踮脚尖）。身体可简化为杠杆模型（如图乙所示）脚掌与地面的接触点可看成支点；两小腿肌肉对脚跟的拉力可看成一个动力，方向竖直向上；人体重力可看成阻力。已知小石的重力为600N。 （1）当小石踮起脚尖如图丙所示，长为6cm，长为4cm，静止时，求小腿肌肉的拉力的大小。 （2）为更有效地锻炼小腿肌肉，教练建议小石利用哑铃负重提踵训练。请你运用物理知识分析说明原因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $