福建省福州十九中2024-2025学年下学期八年级期末考物理试卷

2024-2025学年福建省福州十九中八年级（下）期末物理试卷 一、选择题（本大题有14小题，每小题2分，共28分。每小题只有一个选项正确） 1．（2分）______被誉为实验物理学家的先驱，用理想实验有力地反驳了“物体运动需要力维持”的错误观点，______在此基础上进一步归纳概括得出了著名的惯性定律。（　　） A．亚里士多德 伽利略 B．伽利略 牛顿 C．牛顿 笛卡尔 D．帕斯卡 牛顿 2．（2分）拔火罐是我国中医的一种传统疗法。如图是物理老师用塑料水桶模拟“拔火罐”的实验过程，往桶内注入少量酒精后摇晃均匀，在桶口处点燃酒精，待酒精燃烧完后用手堵住桶口，此时压扁水桶的力是（　　） A．大气压力 B．水桶的重力 C．手对桶口的压力 D．桌面对水桶的支持力 3．（2分）图中，属于费力杠杆的是（　　） A．瓶盖起子 B．核桃夹 C．钓鱼竿 D．羊角锤 4．（2分）在无风的天气，汽车在公路上快速驶过以后，路两边的树叶会随之飘动。如图所示，汽车快速向左行驶，车后方路两边的树叶会（　　） A．向A方向飘动 B．向B方向飘动 C．向C方向飘动 D．条件不足，无法判断 5．（2分）如图是小雯交作业的情景，下列过程中小雯对作业本做功的是（　　） A．抱着作业本停在教室门口 B．抱着作业本沿水平走廊行走 C．将作业本从一楼抱到三楼 D．作业本不慎滑落，下落一段距离 6．（2分）为了勉励晓宇，爸爸送了他一个如图的哪吒摆件。当把它摆在水平书桌上时，摆件会受到重力，同时会对桌面有压力，关于这两个力，下列有关说法正确的是（　　） A．方向不同 B．施力物体相同 C．大小相等 D．是一对平衡力 7．（2分）如图所示，行李托运时，行李箱随水平传送带一起水平向左做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．行李箱受到传送带对它水平向右的摩擦力 B．传送带对行李箱的支持力与行李箱所受的重力是一对平衡力 C．行李箱对传送带的压力与传送带对行李箱的支持力是一对平衡力 D．行李箱所受的重力与行李箱对传送带的压力是一对平衡力 8．（2分）未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆（　　） A．密度比生汤圆小，受到的浮力大于重力 B．密度比生汤圆小，受到的浮力等于重力 C．密度比生汤圆大，受到的浮力大于重力 D．密度与生汤圆相同，受到的浮力等于重力 9．（2分）2024年5月28日，神舟十八号航天员叶光富、李聪、李广苏经过约8.5小时密切配合，圆满完成首次出舱活动。如图所示是航天员正在出舱口的画面。下列说法正确的是（　　） A．航天员出舱时以舱门为参照物，航天员是静止的 B．航天员出舱时若所有外力都消失，李广苏将做匀速直线运动 C．航天员出舱时不用继续用力也会向前运动，是因为受到了惯性的作用 D．航天员出舱时需要系安全绳，是为了减小航天员的惯性 10．（2分）如图所示，是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为200N的拉力，在10s内将450N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重及摩擦，则下列判断错误的是（　　） A．滑轮组的机械效率为75% B．拉力的功率为100W C．动滑轮重为150N D．10s内物体克服重力做功为900J 11．（2分）如图所示情景节选自我国古代科技著作《天工开物》，下列说法正确的是（　　） A．图甲，锤头被抬到高处静止时，不具有能量 B．图乙，水面下的采珠人下潜得越深，受到水的压力越小 C．图丙，牛拉“犁谵”匀速转动的过程中，牛的运动状态不变 D．图丁，水被匀速提升至高处，水的动能不变，重力势能增大 12．（2分）如图所示，小红竖直向上垫起排球，排球到达最高点a后开始下落，依次经过a、b、c、d四处。已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大，旦阻力小于重力。则排球经过四处时，所受合力最大的是（　　） A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 13．（2分）浮力知识在生活中有非常多的应用，在学习浮力之后，小花设计了一个“漂浮的花盆”，通过花盆的升降变化提醒人们及时为植物浇水来改变土壤的湿度。如图所示，这只花盆由内外两层容器组成，里层的容器N用于装土和植物，外层的容器M则用来装水。当N放置于水中漂浮时，盆内土壤不同的干湿状态对应水面在N外侧面的①②③位置线，盆内土壤的湿度越大，土壤质量越大。下列说法正确的是（　　） A．三条线中，水面在③线位置，盆底所受水的压强最大 B．水面分别对齐外侧三条记号线时，花盆受到浮力大小均相同 C．①记号线对应土壤偏湿，②记号线对应土壤正常，③记号线对应土壤偏干 D．土壤干湿程度不变，向容器M里加入适量盐，则三条记号线在花盆上的位置应整体上移 14．（2分）如图所示，被固定的拉力传感器1和拉力传感器2分别通过竖直细线连接在轻质杠杆的A点和B点，轻质红杆的重力可忽略不计。将一辆玩具小车置于杠杆的B点，保持杠杆水平静止。玩具小车从杠杆上B点开始向左匀速运动，传感器2的示数F与小车运动的路程s的关系如图所示。已知：BC＝2AB＝2m，忽略小车的体积，下列说法正确的是（　　） A．小车运动过程中，传感器2的示数保持不变 B．玩具小车的重量为1.5N C．在“F﹣s”图像中，图像与纵坐标交点F0＝1N D．小车运动过程中，两传感器示数之差逐渐变大 二、填空题（本大题有6小题，每空1分，共14分。） 15．（2分）南水北调中线工程从丹江口水库引水，穿过黄河，直通北京。工程师设计了如图所示的穿黄隧洞，整个穿黄隧洞相当于一个 　 　 。当水不流动时，水对A点的压强 　 　 （选填“大于”“等于”或“小于”）水对B点的压强。 16．（2分）图甲是一把阴阳壶，壶把上开有两孔，可同时盛装两种液体，图乙为该壶的结构示意图，使用时若捂住甲孔，则倒出的是　 　 液体，这是由于　 　 的作用。 17．（4分）一辆汽车陷进了泥潭，司机按如图所示方式安装滑轮，将汽车从泥潭中拉出，此滑轮为 　 　 （选填“定”或“动”）滑轮，使用它的优点是可以 　 　 ；汽车重为1.0×104N，所受地面给的阻力为车重的0.08倍，该阻力大小为 　 　 N，若绳端拉力F为500N，在拉力的作用下小车被拉动了5m，则滑轮的机械效率为 　 　 。 18．（2分）如图所示，将装满水的密闭矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，则倒立时水对瓶盖的压强是 　 　 Pa。若正立时瓶子对桌面的压强为p1，倒立时瓶子对桌面的压强为p2，则p1　 　 （选填“大于”“等于”或“小于”）p2。 19．（2分）将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过A、B两点，在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示，若A、B两点为图申中“①、②、③”点中的某两点，则B点可能是其中的 　 　 （选填“①”、“②”或“③”）点；整个过程中，小球的机械能 　 　 （选填“守恒”或“不守恒”）。 20．（2分）如图甲所示，为某饮水机自动注排水装置的模型，底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为6kg的水，一竖直、轻质、硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的实心长方体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排水重量为4kg时，A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水。则： （1）未排水前，水箱内的水受到的重力为 　 　 N； （2）上述排水过程中，当力传感器示数为3N时，水箱底部受到水的压强 　 　 Pa。 三、作图题（本大题有2小题，每小题2分，共4分。） 21．（2分）如图甲所示，描绘的是《水浒传》中风雪山神庙的情节，林冲用长枪挑着酒葫芦在雪中行走，其简化图如图乙所示。O为肩膀处的支点，A为左手握枪处，请在图乙中画出作用在A点能保持长枪平衡的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。 22．（2分）如图所示，小丽站在某商场向右上方做匀速直线运动的自动扶梯上，不考虑空气的阻力，请在图中画出小丽所受重力和支持力的示意图。 四、简答题（本大题有1小题，共4分。） 23．（4分）我国近年来经济发展状况越来越好，拥有家庭用车的人越来越多。汽车中经常会设有头枕、安全带、安全气囊等必要的安全设施，这些装置可以在汽车发生事故时有效的保护人们的生命安全。请你利用“惯性”的知识展开解释：乘坐汽车时为什么要系好安全带？ 五、实验探究题（本大题有5小题，每空1分，共30分。） 24．（7分）小芳和小超利用木块、卡片、滑轮和钩码等器材“探究二力平衡的条件”实验。 （1）如图甲所示，将系于小卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 　 　 ，并通过调整 　 　 来改变拉力的大小。 （2）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小芳下一步操作是 　 　 ； A.左右各加一个钩码 B.把卡片剪成两半 C.把卡片扭转一个角度 （3）小超选择了如图乙的方案进行实验，小芳认为图甲的方案更好，是因为甲方案减小了 　 　 对实验的影响。 （4）在进一步实验探究中，小芳将卡片转过一个角度，松手后观察 　 　 （选填“释放瞬间”或“最终”）小卡片能否平衡。此实验步骤可探究不在 　 　 的两个力是否平衡。小超也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度，如图丙所示，你认为 　 　 用小超的装置进行实验（选填“能”或“不能”）。 25．（6分）小华同学用如图所示的仪器做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。 （1）安装完实验器材后，小华发现U形管两侧液面出现高度差，如图甲所示，说明此时橡胶管内的气压 　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）外界大气压，需要取下橡胶管，重新进行安装； （2）调节好的仪器如图乙所示，此时该仪器 　 　 （填“属于”或“不属于”）连通器； （3）通过比较丙、丁两图得出结论：在同种液体中，　 　 越大，液体压强越大。 （4）另一位同学利用图戊所示的装置探究液体压强与哪些因素有关。他先往隔板左侧加入一定量的盐水（ρ盐水＞ρ水），盐水液面高于橡皮膜的位置，接着在隔板右侧加入清水，为了使橡皮膜恢复原状，则清水液面应该 　 　 （填“高于”或“低于”）左侧盐水的液面。此时分别测出 　 　 （填“装置底”或“橡皮膜”）在盐水和水中所处的深度h1、h2，可求得盐水的密度为ρ盐水＝ 　 　 （水的密度为ρ水，用测量符号表示）。 26．（4分）小明为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。 （1）用质量不同的小球碰撞静止在同一水平面上的木块。实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时 　 　 相同；实验中通过观察 　 　 比较小球的动能的大小； （2）小红认为根据乙、丙两图不能直接得出物体动能大小与物体质量的关系，理由是：　 　 ； （3）通常来说，交通事故的原因主要是超载或超速，用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 　 　 （超载/超速）行驶时危险性大的原因。 27．（9分）小明利用如图甲所示的装置，来探究“杠杆的平衡条件”。 （1）若实验前杠杆静止在图甲位置，此时杠杆 　 　 （平衡/不平衡），为了使杠杆在水平位置平衡，应该向 　 　 （左/右）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的目的是 　 　 ； （2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 　 　 个相同的钩码；当杠杆水平平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向各移动一小格，则杠杆将 　 　 （左端下沉/右端下沉/保持水平平衡）； （3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数变化情况是 　 　 ，原因是拉力力臂 　 　 （均选填序号：①逐渐变大/②逐渐变小/③先变大后变小/④先变小后变大/⑤不变）； （4）如图丁所示，小红实验时在一平衡杠杆的左右两侧分别放上两枚、三枚相同的硬币，杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出L1和L2，则2L1　 　 3L2（大于/小于/等于）。 （5）如图戊是某同学大课间跑操结束后手拿班旗时的情景。其中旗杆由质量均匀分布的铝合金管制成，此时旗杆水平放置保持静止状态。若这位同学的左手向旗子方向移动一小段距离，则：右手对旗杆的力 　 　 （变大/变小/不变）。 28．（4分）航空航天领域对材料要求严苛，超高温合金材料研发极为关键。科研团队现如今已成功研制出新型铌合金材料，航天技术有了进一步发展。如图所示，实验室利用铌合金样品进行了“研究影响浮力大小的因素”实验。 （1）如图②所示，铌合金样品在水中受到的浮力为 　 　 N。 （2）选序号为①④⑤的三个图，可知：当物体排开液体的体积相同时，　 　 越大，所受浮力越大。 （3）选序号为 　 　 的三个图，可知：当液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大。 （4）现需检测铌合金样品密度是否达标（标准范围为8.4～9.9g/cm3），小蜀只用刻度尺这一测量工具，进行了如图所示的操作测量铌合金的密度： ①圆柱形容器中装有适量的水，将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止时容器中水的深度h1； ②将铌合金放入烧杯中，容器中水深h2； ③将烧杯中的铌合金放入圆柱形容器中沉底，容器中水深h3，根据所测长度，测出铌合金的密度ρ铌合金＝ 　 　 （用h1、h2、h3、ρ水表示）。 六、计算题（本大题有3小题，共20分。） 29．（4分）2025年春晚节目《秧BOT》中，16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌，行云流水的舞步惊艳全场，如图所示，机器人能够快速移动、旋转手绢等高难度动作，若一个机器人的质量为60kg，单脚站立时与舞台的接触面积为0.02m2，在舞台上4s沿直线匀速移动2m。则： （1）机器人双脚站立时对舞台的压强； （2）若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍，则4s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是多大？ 30．（8分）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中： （1）人做的有用功为多少？ （2）人所做的额外功为多少？ （3）辘轳的机械效率多大？ 31．（8分）西安半坡博物馆里收藏有一种陶器，名为红陶双耳尖底瓶，如图甲所示，它出土于西安半坡遗址，是6000年前的一种口小、底尖的水罐，在水罐的腹部中央偏下有两个提耳。这种类型的器皿统称为“欹器”，最初是中国古人用来打水的器皿。该容器“水少则倾，中则正，满则覆”，分别对应图乙中的三幅图。小琪手工仿制了一个“欹器”，进行了实验探究。 （1）未装水时欹器重心偏离支点，若把欹器当作杠杆，如图丙在未装水时的简化图，l1＝0.08m为了使欹器平衡，在杠杆一端施加一个 F＝10N的力，力臂l2＝0.04m，求欹器自身重力。 （2）若将装满水密封好的“欹器”浸没在水中，“欹器”排开水的体积，求此时“欹器”受到的浮力。 （3）若用绳子将装满水密封好的“欹器”匀速向上拉（不计水对欹器的阻力），“欹器”未露出水面时绳子拉力为3N，求该“欹器”材料的密度。 2024-2025学年福建省福州十九中八年级（下）期末物理试卷 参考答案与试题解析 一．选择题（共14小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 B A C A C C B B B B D 题号 12 13 14 答案 A C C 一、选择题（本大题有14小题，每小题2分，共28分。每小题只有一个选项正确） 1．（2分）______被誉为实验物理学家的先驱，用理想实验有力地反驳了“物体运动需要力维持”的错误观点，______在此基础上进一步归纳概括得出了著名的惯性定律。（　　） A．亚里士多德 伽利略 B．伽利略 牛顿 C．牛顿 笛卡尔 D．帕斯卡 牛顿 【分析】意大利物理学家伽利略用“理想实验”有力地反驳了关于“物体的运动不需要力维持”的观点。在此基础上，牛顿第一定律表述了更加全面的有关力和运动的关系。 【解答】解：由物理学史的知识可知，意大利物理学家伽利略用“理想实验”有力地反驳了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误观点，被称为实验物理学的先驱。在此基础上，牛顿最终得出了牛顿第一定律（惯性定律）表述了更加全面的有关力和运动的关系。 故选：B。 【点评】了解物理学史的相关知识，尤其是对力与运动关系的认识，经历了多个不同观点的不同认知阶段。 2．（2分）拔火罐是我国中医的一种传统疗法。如图是物理老师用塑料水桶模拟“拔火罐”的实验过程，往桶内注入少量酒精后摇晃均匀，在桶口处点燃酒精，待酒精燃烧完后用手堵住桶口，此时压扁水桶的力是（　　） A．大气压力 B．水桶的重力 C．手对桶口的压力 D．桌面对水桶的支持力 【分析】用大气压的特点进行分析解释。 【解答】答：酒精燃烧产生热量，使瓶内空气受热膨胀，空气被压出瓶外；待酒精燃烧完后用手堵住桶口，湿度降低，气压降低，外界空气无法进入瓶中，瓶内气压低于外界大气压，在大气压的作用下水桶会被压扁，所以此时压扁水桶的力是大气压。 故选：A。 【点评】本题考查大气压强的作用，是一道联系实际的好题。 3．（2分）图中，属于费力杠杆的是（　　） A．瓶盖起子 B．核桃夹 C．钓鱼竿 D．羊角锤 【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 【解答】解：A、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； B、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； C、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； D、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 故选：C。 【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。 4．（2分）在无风的天气，汽车在公路上快速驶过以后，路两边的树叶会随之飘动。如图所示，汽车快速向左行驶，车后方路两边的树叶会（　　） A．向A方向飘动 B．向B方向飘动 C．向C方向飘动 D．条件不足，无法判断 【分析】从汽车经过后带动马路中央的空气流动快入手，结合流体压强与流速的关系即可解决此题。 【解答】解：汽车从路中间驶过，带动旁边空气流动，使空气流动的速度加快，空气流动的速度越快，气压就越小，于是路两边的大气就会往中间压，公路两边的树叶在压力差的作用下向内飘。汽车在马路上行驶过后，树叶会向其内部飘。观察图示可知：树叶向A方向飘动，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】掌握流体的流速大，压强小。并能根据流速和压强的关系解释生活中的问题。 5．（2分）如图是小雯交作业的情景，下列过程中小雯对作业本做功的是（　　） A．抱着作业本停在教室门口 B．抱着作业本沿水平走廊行走 C．将作业本从一楼抱到三楼 D．作业本不慎滑落，下落一段距离 【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，据此分析判断。 【解答】解； A、抱着作业本停在教室门口，虽然用了力但作业本没有移动距离，所以小雯对作业本没有做功，故A错误； B、抱着作业本沿水平走廊行走，力与距离的方向垂直，所以不做功，故B错误； C、将作业本从一楼抱到三楼的过程中，小雯对作业本施加了力，作业本在力的方向移动了距离，所以小雯对作业本做了功，故C正确； D，作业本不慎滑落，下落一段距离，作业本在重力的方向上移动了距离，所以重力做了功，但小雯对作业本不做功，故D错误。 故选：C。 【点评】明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。 6．（2分）为了勉励晓宇，爸爸送了他一个如图的哪吒摆件。当把它摆在水平书桌上时，摆件会受到重力，同时会对桌面有压力，关于这两个力，下列有关说法正确的是（　　） A．方向不同 B．施力物体相同 C．大小相等 D．是一对平衡力 【分析】（1）重力的方向竖直向下，压力垂直于支撑面并指向受力物体； （2）力是物体对物体的作用； （3）置于水平面的物体对水平面的压力等于其重力； （4）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。 【解答】解：A、摆件受到的重力竖直向下，对桌面的压力垂直于水平桌面向下，所以方向相同，故A错误。 B、摆件受到的重力施力物体是地球，对水平桌面的压力施力物体是摆件，故B错误。 C、置于水平面的物体对水平面的压力等于其重力，所以当把它摆在水平书桌上时，重力和对水平桌面的压力大小相等，故C正确。 D、摆件受到的重力和对桌面的压力受力物体分别是摆件和桌面，二力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查压力与重力的区别、二力平衡条件的应用等，属于基础知识考查，难度不大。 7．（2分）如图所示，行李托运时，行李箱随水平传送带一起水平向左做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．行李箱受到传送带对它水平向右的摩擦力 B．传送带对行李箱的支持力与行李箱所受的重力是一对平衡力 C．行李箱对传送带的压力与传送带对行李箱的支持力是一对平衡力 D．行李箱所受的重力与行李箱对传送带的压力是一对平衡力 【分析】（1）非光滑接触面，物体发生相对运动或有相对运动趋势时，会产生摩擦力。若物体没有发生相对运动也没有相对运动趋势时，就不会产生摩擦力； （2）处于平衡状态的物体受到的力为平衡力，一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上； 相互作用力条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。 【解答】解：A、因为行李箱与传送带一起水平向右匀速运动，所以它们之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势，则行李箱没有受到摩擦力的作用，故A错误； B、行李箱随水平传送带一起水平向右做匀速直线运动，处于平衡状态，传送带对行李箱的支持力与行李箱所受的重力是一对平衡力，故B正确； C、行李箱对传送带的压力与传送带对行李箱的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，而是一对相互作用力，故C错误； D、行李箱所受的重力与行李箱对传送带的压力，方向相同，作用在不同物体上，不是一对平衡力，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了平衡力和相互作用力的辨别、摩擦力的产生条件，要知道一起做匀速直线运动的两个物体，它们之间不存在摩擦力。 8．（2分）未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆（　　） A．密度比生汤圆小，受到的浮力大于重力 B．密度比生汤圆小，受到的浮力等于重力 C．密度比生汤圆大，受到的浮力大于重力 D．密度与生汤圆相同，受到的浮力等于重力 【分析】生汤圆放入水中，因受到的重力大于受到的浮力下沉；加热时受热膨胀，体积变大，排开水的体积变大，浮力变大，因受到的重力小于受到的浮力上浮。 【解答】解： 汤圆煮熟后漂浮在水面上，根据物体漂浮条件可知，受到的浮力等于重力，此时的汤圆的密度小于水的密度；未煮过的汤圆沉在水底，说明重力大于浮力，此时的汤圆的密度大于水的密度；煮熟后漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，而汤圆的重力不变，汤圆所受浮力变大，根据F浮＝ρ水gV排可知，此时汤圆排开水的体积比未煮过的大，故B正确。 故选：B。 【点评】本题考查学生对物体的沉浮条件的掌握和运用，关键知道物体重力大于浮力时下沉，等于浮力时悬浮，小于浮力时上浮。 9．（2分）2024年5月28日，神舟十八号航天员叶光富、李聪、李广苏经过约8.5小时密切配合，圆满完成首次出舱活动。如图所示是航天员正在出舱口的画面。下列说法正确的是（　　） A．航天员出舱时以舱门为参照物，航天员是静止的 B．航天员出舱时若所有外力都消失，李广苏将做匀速直线运动 C．航天员出舱时不用继续用力也会向前运动，是因为受到了惯性的作用 D．航天员出舱时需要系安全绳，是为了减小航天员的惯性 【分析】（1）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止； （2）牛顿第一定律内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态； （3）一切物体都有保持运动状态不变的性质，叫惯性；惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。 【解答】解：A．出舱时以舱门为参照物，航天员与舱门的位置不断发生改变，因此以舱门为参照物，航天员是运动的，故A错误； B．航天员出舱时，他是运动的，若所有外力都消失，由牛顿第一定律可知，李广苏将做匀速直线运动，故B正确； C．李广苏出舱时不用继续用力也会向前运动，是因为航天员具有惯性，惯性是物体的一种性质，不能说受到惯性的作用，故C错误； D．惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，出舱时需要系安全绳，当航天员意外漂离轨道舱时，可拉着绳子返回轨道舱，人的质量不变，惯性不变，故D错误。 故选：B。 【点评】本题通过神舟十八号航天员圆满完成首次出舱活动，考查了对惯性的理解与应用，对牛顿第一定律的理解，对运动与静止的相对性的认识等，属基础题。 10．（2分）如图所示，是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为200N的拉力，在10s内将450N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重及摩擦，则下列判断错误的是（　　） A．滑轮组的机械效率为75% B．拉力的功率为100W C．动滑轮重为150N D．10s内物体克服重力做功为900J 【分析】（1）由图可知n＝3，利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率； （2）绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求拉力做的功，利用P＝求拉力做功的功率； （3）利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求动滑轮的重力； （4）利用W＝Gh求10s内物体克服重力做功。 【解答】解：A、由图可知n＝3，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝75%，故A正确； B、绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×2m＝6m，拉力做的功：W总＝Fs＝200N×6m＝1200J，拉力做功的功率：P＝＝＝120W，故B错误； C、因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝3×200N﹣450N＝150N，故C正确； D、10s内物体克服重力做功：W＝Gh＝450N×2m＝900J，故D正确。 故选：B。 【点评】本题考查了使用滑轮组时绳子自由端拉力、功、功率和机械效率公式的应用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。 11．（2分）如图所示情景节选自我国古代科技著作《天工开物》，下列说法正确的是（　　） A．图甲，锤头被抬到高处静止时，不具有能量 B．图乙，水面下的采珠人下潜得越深，受到水的压力越小 C．图丙，牛拉“犁谵”匀速转动的过程中，牛的运动状态不变 D．图丁，水被匀速提升至高处，水的动能不变，重力势能增大 【分析】机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关；力可以改变物体的运动状态，运动状态包括方向的改变、速度的改变；液体密度一定时，深度越深，受到的液体压强越大。 【解答】解： A．锤头被抬到高处静止时，具有重力势能，故A 错误； B．水面下的采珠人下潜得越深，所处的深度越大，由液体压强公式p＝ρgh知，水的密度一定时，深度越大，受到水的压强越大；由F＝pS可知，人体表面积一定，水的压强越大，人受到水的压力越大，故B错误； C．牛拉“犁谵”匀速转动的过程中，牛的运动方向在不断变化，其运动状态在不断变化，故C错误； D．水被匀速提升至高处，质量不变，速度不变，高度增大，水的动能不变，水的重力势能增大，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查机械能及其转化和液体压强与深度的关系，属于基础题。 12．（2分）如图所示，小红竖直向上垫起排球，排球到达最高点a后开始下落，依次经过a、b、c、d四处。已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大，旦阻力小于重力。则排球经过四处时，所受合力最大的是（　　） A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 【分析】排球下落过程中，受向上的阻力小于竖直向下的重力，合力方竖直向下，则排球向下做加速运动， 而排球所受空气阻力f随运动速度的增大而增大，所以下落过程中合力变小。 【解答】解：下落过程中，排球受向上的阻力小于竖直向下的重力，合力F＝G﹣f，方向竖直向下，则排球向下做加速运动， a点是排球到达最高点，此时排球速度为0，已知排球所受空气阻力f随运动速度的增大而增大，所以，排球在a点时受到空气阻力最小，合力最大，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题考查力的合成、力与运动的关系，难度适中。 13．（2分）浮力知识在生活中有非常多的应用，在学习浮力之后，小花设计了一个“漂浮的花盆”，通过花盆的升降变化提醒人们及时为植物浇水来改变土壤的湿度。如图所示，这只花盆由内外两层容器组成，里层的容器N用于装土和植物，外层的容器M则用来装水。当N放置于水中漂浮时，盆内土壤不同的干湿状态对应水面在N外侧面的①②③位置线，盆内土壤的湿度越大，土壤质量越大。下列说法正确的是（　　） A．三条线中，水面在③线位置，盆底所受水的压强最大 B．水面分别对齐外侧三条记号线时，花盆受到浮力大小均相同 C．①记号线对应土壤偏湿，②记号线对应土壤正常，③记号线对应土壤偏干 D．土壤干湿程度不变，向容器M里加入适量盐，则三条记号线在花盆上的位置应整体上移 【分析】（1）根据液体压强p＝ρ液gh分析解答； （2）物体漂浮，浮力等于重力，根据F浮＝ρ液V排g＝G结合不同湿度时的重力变化分析解答； （3）根据重力不变时，浮力不变，结合F浮＝ρ液V排g分析浸入体积的大小，得出刻度线的位置。 【解答】解：A、三条线中，水面在③线位置，盆底所处的深度最小，根据p＝ρ液gh知，盆底所受水的压强最小，故A错误； BC、花盆在水中漂浮，受到的浮力等于自身重力，即F浮＝ρ液V排g＝G，由于含水量不同，质量不等，重力不等，故浮力不等，当土壤含水较多时，G较大，V排大，水面在记号线①的位置；当花盆中土壤缺水时，G较小，V排较小，水面在记号线③的位置，故B错误，C正确； D、土壤干湿程度不变，向容器M里加入适量盐，使得液体的密度变大，当重力不变时，浮力不变，根据F浮＝ρ液V排g，排开液体的体积减小，则三条记号线在花盆上的位置应整体下移，故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查物体浮沉条件的应用，重点考查学生利用所学知识分析问题和解决问题的能力，关键是利用好物体漂浮条件F浮＝G。 14．（2分）如图所示，被固定的拉力传感器1和拉力传感器2分别通过竖直细线连接在轻质杠杆的A点和B点，轻质红杆的重力可忽略不计。将一辆玩具小车置于杠杆的B点，保持杠杆水平静止。玩具小车从杠杆上B点开始向左匀速运动，传感器2的示数F与小车运动的路程s的关系如图所示。已知：BC＝2AB＝2m，忽略小车的体积，下列说法正确的是（　　） A．小车运动过程中，传感器2的示数保持不变 B．玩具小车的重量为1.5N C．在“F﹣s”图像中，图像与纵坐标交点F0＝1N D．小车运动过程中，两传感器示数之差逐渐变大 【分析】（1）轻质杠杆，不计重力，如果以A为支点，当小车向左运动过程中，车对杠杆的作用力大小不变，其力臂变大，根据杠杆平衡条件分析传感器2的示数； （2）不计杠杆的自重，小车在B点时，传感器2示数为小车重力；根据最大距离时的拉力结合杠杆平衡条件计算小车的重力； （3）根据整体受力平衡，结合平衡条件分析传感器示数之差。 【解答】解：A、如果以A为支点，车对杠杆的作用力大小不变，当小车向左运动过程中，其力臂变大，传感器2对杠杆的作用的力臂不变，根据杠杆平衡条件，传感器2的示数变大，故A错误； BC、根据图像可知，不计杠杆的自重，小车在B点时，传感器2示数为小车重力，传感器1应无示数，故传感器的示数F与小车运动的路程s的关系图中传感器应为传感器2，当小车移动到C点时，移动距离为2m，对应的传感器2的拉力为3N，以A为支点，根据杠杆平衡条件可得G×CA＝F×AB，则小车的重力为G＝＝＝1N； 因此玩具小车的重量为1N，则图像与纵坐标交点F0＝1N，故B错误，C正确； D、杠杆始终处于平衡状态，受力平衡，传感器2向上的拉力与重力和传感器1向下拉力平衡，即F2＝F1+G，故小车运动过程中，两传感器示数之差等于小车的重力，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查杠杆平衡条件与物体受力平衡的分析，属于中档题。 二、填空题（本大题有6小题，每空1分，共14分。） 15．（2分）南水北调中线工程从丹江口水库引水，穿过黄河，直通北京。工程师设计了如图所示的穿黄隧洞，整个穿黄隧洞相当于一个 　连通器　 。当水不流动时，水对A点的压强 　小于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）水对B点的压强。 【分析】连通器是上端开口，下端连通的仪器；根据p＝ρgh分析两点压强的大小关系。 【解答】解：由图可知，穿黄隧洞两端开口、中间相连通，属于连通器。 由图得，A点水的深度小于B点水的深度，由p＝ρgh得，水对A点的压强小于水对B点的压强。 故答案为：连通器；小于。 【点评】本题考查了连通器的特点以及液体内部压强公式的应用，难度不大。 16．（2分）图甲是一把阴阳壶，壶把上开有两孔，可同时盛装两种液体，图乙为该壶的结构示意图，使用时若捂住甲孔，则倒出的是　乙　 液体，这是由于　大气压　 的作用。 【分析】一定质量的气体，压强随体积的增大而减小，壶中水倒掉一部分后，空间增大，气体压强减小，当茶壶内外的压强差大到一定程度的时候，壶中的水将倒不出来，因而在壶盖上打一小孔，与空气相通。 【解答】解：一定质量的气体，压强随体积的增大而减小，若壶盖上没有小孔，壶中水倒掉一部分后，空间增大，气体压强减小，当茶壶内外的压强差大到一定程度的时候，壶中的水将倒不出来，因而在壶盖上打一小孔，与空气相通，使壶内外的气体压强始终相同，水在重力作用下就可流出来。因此若捂住甲孔，则倒出的是乙液体。 故答案为：乙；大气压。 【点评】茶壶是个连通器，是课本上有介绍的，但还需要学生自己认真去观察家中的茶壶，为什么有个小孔，小孔被堵住了会出现什么情况，为什么会出现这种情况。学习物理，我们提倡学生提出问题，并能自己去试图探究问题。 17．（4分）一辆汽车陷进了泥潭，司机按如图所示方式安装滑轮，将汽车从泥潭中拉出，此滑轮为 　动　 （选填“定”或“动”）滑轮，使用它的优点是可以 　省力　 ；汽车重为1.0×104N，所受地面给的阻力为车重的0.08倍，该阻力大小为 　800　 N，若绳端拉力F为500N，在拉力的作用下小车被拉动了5m，则滑轮的机械效率为 　80%　 。 【分析】（1）根据滑轮轴的位置是否随物体一起移动判断滑轮的类型，定滑轮的轴的位置是固定不动的，动滑轮轴的位置则会与被拉物品一起运动；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；动滑轮实质上是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力不省功； （2）根据所受地面给的阻力为车重的0.08倍求出汽车受到的阻力； （3）由图可知n＝2，利用η＝＝＝＝求滑轮的机械效率。 【解答】解：（1）由图可知，滑轮轴的位置随着汽车一起移动，因此该滑轮是动滑轮；由动滑轮的特点可知，使用它的优点是可以省力； （2）由所受地面给的阻力为车重的0.08倍可知，汽车受到的阻力：f＝0.08G＝0.08×1.0×104N＝800N； （3）由图可知n＝2，滑轮的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝80%。 答：动；省力；800；80%。 【点评】本题考查滑轮类型的判断、动滑轮的作用和机械效率公式的应用，难度不大。 18．（2分）如图所示，将装满水的密闭矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，则倒立时水对瓶盖的压强是 　1800　 Pa。若正立时瓶子对桌面的压强为p1，倒立时瓶子对桌面的压强为p2，则p1　小于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）p2。 【分析】（1）由图可知，倒立放置时的水深，利用p水＝ρ水gh求出此时水对底部的压强； （2）瓶子对水平桌面的压力等于瓶子和水的重力大小；正立和倒立放置时，瓶子对桌面的压力不变，利用P＝可比较正立时和倒立放置时水瓶对桌面的压强。 【解答】解：由图可知，倒立放置时，水深为h＝18cm＝0.18cm， 水对底部的压强为p水＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.18m＝1800Pa， 瓶子对水平桌面的压力等于瓶子和水的重力大小，则正立和倒立放置时，瓶子对桌面的压力不变，由于倒立放置时桌面的受力面积减小了，根据可知，倒立放置时水瓶对桌面的压强变大，即p1＜p2。 故答案为：1800；小于。 【点评】本题考查了学生对固体压强和液体压强的计算公式的运用，难度不大。 19．（2分）将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过A、B两点，在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示，若A、B两点为图申中“①、②、③”点中的某两点，则B点可能是其中的 　①　 （选填“①”、“②”或“③”）点；整个过程中，小球的机械能 　不守恒　 （选填“守恒”或“不守恒”）。 【分析】（1）机械能为动能和势能的和，根据图乙求出B点的机械能；根据重力势能所占的比例分析重力势能的大小关系；根据小球起跳的高度分析机械能的变化； （2）根据小球在A、B点的机械能的大小分析B点的位置； 【解答】解：由图可知，小球起跳的高度越来越低，所以机械能是逐渐减小的，损失的机械能转化为内能，总能量守恒； 根据图乙可知，小球在A点时的机械能为：，重力势能为200J； 小球在B点时的机械能为：，重力势能为500J×40%＝200J；A、B两点的重力势能，即高度相同，小球在B点时的机械能大于在A点的机械能，因而B点是①位置。 故答案为：①；不守恒。 【点评】本题考查了机械能大小的比较、重力势能大小的比较、机械能的守恒，难度不大。 20．（2分）如图甲所示，为某饮水机自动注排水装置的模型，底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为6kg的水，一竖直、轻质、硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的实心长方体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排水重量为4kg时，A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水。则： （1）未排水前，水箱内的水受到的重力为 　60　 N； （2）上述排水过程中，当力传感器示数为3N时，水箱底部受到水的压强 　2×103　 Pa。 【分析】（1）由公式G＝mg求得水箱内剩余水的重力； （2）从排水质量1kg～4kg的过程中，结合水位下降的高度及V＝Sh求得A的底面积，上述排水过程中，当力传感器示数为3N时，利用F浮′＝GA+F示′求得浮力大小，利用阿基米德原理求得此时A浸入水中的体积，进一步求得A的下表面与容器底的距离，利用p＝ρgh求得水箱底部受到水的压强。 【解答】（1）未排水前，水箱内的水受到的重力为G＝mg＝6kg×10N/kg＝60N； （2）当排水质量为4kg时，A刚好全部露出水面，此时A受到的浮力为零，则GA＝F拉＝2N 当A浸没时，所受浮力为F浮＝GA+F压＝2N+8N＝10N； 根据阿基米德原理可知，A的体积为； 从排水质量1kg～4kg的过程中，水位下降的高度为……① A的底面积为……② 联立①②解得，SA＝5×10﹣3m2，Δh＝0.2m（即长方体A的高为0.2m）。上述排水过程中，当力传感器示数为3N时，A受到的浮力F浮'＝GA+F拉'＝2N+3N＝5N 此时A浸入水中的体积为； 此时A浸入水中的深度为； A的下表面与容器底的距离为； 上述排水过程中，当力传感器示数为3N时，水箱底部受到水的压强p＝ρ水gh水＝ρ水g （hA浸+h）＝ 1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m+0.1m）＝2×103Pa。 故答案为：（1）60；（2）2×103。 【点评】本题考查重力、压强的计算、阿基米德原理的应用，要求学生结合图像进行受力分析解决问题，难度大。 三、作图题（本大题有2小题，每小题2分，共4分。） 21．（2分）如图甲所示，描绘的是《水浒传》中风雪山神庙的情节，林冲用长枪挑着酒葫芦在雪中行走，其简化图如图乙所示。O为肩膀处的支点，A为左手握枪处，请在图乙中画出作用在A点能保持长枪平衡的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。 【分析】（1）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小； （2）长枪受到的阻力F2为酒葫芦的重力，方向竖直向下，作用点在酒葫芦与长枪的接触点。 【解答】解：由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越长，动力越小； 图中支点为O，因此OA作为动力臂最长，此时动力最小，过A点作垂直于OA的作用力F1，方向斜向下，即为作用在A点的最小动力； 长枪受到的阻力F2为酒葫芦通过细绳对长枪的拉力，方向竖直向下，作用点在细绳与长枪的接触点；由支点O向阻力F2的作用线引垂线段，垂线段的长即为力臂l2，如图所示： 【点评】本题考查了力臂、力的示意图的画法。注意分析杠杆中最小力的问题时，先确定力臂，然后根据力与力臂的关系画出最小作用力的方向。 22．（2分）如图所示，小丽站在某商场向右上方做匀速直线运动的自动扶梯上，不考虑空气的阻力，请在图中画出小丽所受重力和支持力的示意图。 【分析】小丽随自动扶梯一同匀速上升，因此小丽相对于扶梯静止，因此小丽受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，并且二力是一对平衡力；确定重心的大致位置，然后表示出二力的方向。 【解答】解：小丽站在商场匀速向上运动的自动扶梯上，处于平衡状态，受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二者为一对平衡力，过重心作竖直向下的力（即重力G）和竖直向上的力（即支持力F），如图所示： 【点评】画力的示意图，就是用一条带箭头线段表示出力的三要素，所以要先正确分析力的大小、方向和作用点，再根据力的示意图的要求作出力的示意图。 四、简答题（本大题有1小题，共4分。） 23．（4分）我国近年来经济发展状况越来越好，拥有家庭用车的人越来越多。汽车中经常会设有头枕、安全带、安全气囊等必要的安全设施，这些装置可以在汽车发生事故时有效的保护人们的生命安全。请你利用“惯性”的知识展开解释：乘坐汽车时为什么要系好安全带？ 【分析】物体有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。 【解答】解：乘客和汽车原来的运动速度相同，汽车紧急刹车时，汽车因受阻力而减速直到停止，而乘客由于惯性要保持原来的运动状态，仍要向前运动，容易离开座位而发生危险，故乘客乘坐汽车时要系好安全带。 【点评】这是一道关于惯性危害的应用题，是一道基础题。学生要弄清楚的是：哪一方因受力而改变了运动状态，哪一方由于惯性要保持原来的运动状态，会发生什么现象或造成什么危害。 五、实验探究题（本大题有5小题，每空1分，共30分。） 24．（7分）小芳和小超利用木块、卡片、滑轮和钩码等器材“探究二力平衡的条件”实验。 （1）如图甲所示，将系于小卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 　相反　 ，并通过调整 　钩码的个数　 来改变拉力的大小。 （2）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小芳下一步操作是 　B　 ； A.左右各加一个钩码 B.把卡片剪成两半 C.把卡片扭转一个角度 （3）小超选择了如图乙的方案进行实验，小芳认为图甲的方案更好，是因为甲方案减小了 　摩擦力　 对实验的影响。 （4）在进一步实验探究中，小芳将卡片转过一个角度，松手后观察 　释放瞬间　 （选填“释放瞬间”或“最终”）小卡片能否平衡。此实验步骤可探究不在 　同一直线上　 的两个力是否平衡。小超也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度，如图丙所示，你认为 　能　 用小超的装置进行实验（选填“能”或“不能”）。 【分析】（1）钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力。 （2）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，应把小卡片一剪为二变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态； （3）两图相比，甲图可减小摩擦力对实验的影响； （4）小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上，是验证不在同一直线上两个力是否平衡； 只要能达到平衡力的四个条件，就可以研究。 【解答】解：（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大； （2）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，应把小卡片一剪为二变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态，故选：B； （3）把物体放在水平桌面上，物体和水平桌面之间存在摩擦力，木块受到的摩擦力会对实验产生影响，甲中的摩擦力远远小于乙中的摩擦力； （4）将小卡片转过一个角度，两个拉力不在同一直线上，松手后纸片释放瞬间不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否平衡； 因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验。 故答案为：（1）相反；钩码的个数；（2）B；（3）摩擦力；（4）释放瞬间；同一直线上；能。 【点评】本题探究二力平衡的条件，要用到控制变量法的思路，注意从二力平衡的四个条件进行分析，是初中物理的重难点。 25．（6分）小华同学用如图所示的仪器做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。 （1）安装完实验器材后，小华发现U形管两侧液面出现高度差，如图甲所示，说明此时橡胶管内的气压 　大于　 （填“大于”“等于”或“小于”）外界大气压，需要取下橡胶管，重新进行安装； （2）调节好的仪器如图乙所示，此时该仪器 　不属于　 （填“属于”或“不属于”）连通器； （3）通过比较丙、丁两图得出结论：在同种液体中，　液体深度　 越大，液体压强越大。 （4）另一位同学利用图戊所示的装置探究液体压强与哪些因素有关。他先往隔板左侧加入一定量的盐水（ρ盐水＞ρ水），盐水液面高于橡皮膜的位置，接着在隔板右侧加入清水，为了使橡皮膜恢复原状，则清水液面应该 　高于　 （填“高于”或“低于”）左侧盐水的液面。此时分别测出 　橡皮膜　 （填“装置底”或“橡皮膜”）在盐水和水中所处的深度h1、h2，可求得盐水的密度为ρ盐水＝ 　　 （水的密度为ρ水，用测量符号表示）。 【分析】（1）由图甲可知，U形管左侧液面低，右侧液面高，需要取下橡胶管，重新进行安装。 （2）图乙中U形管的一端是封闭的，不是连通器。 （3）同种液体，深度越大，压强越大。 （4）根据ρ水gh2＝ρ盐水gh1，得出盐水的密度。 【解答】解：（1）由图甲可知，U形管左侧液面低，右侧液面高，说明封闭端管内的气压大于外界的大气压，需要取下橡胶管，重新进行安装。 （2）连通器是指上端开口，底部连通的容器，图乙中U形管的一端是封闭的，不是连通器。 （3）由图丙和图丁可知，同种液体，丁中橡皮膜的深度较大，U形管两侧液面的高度差较大，液体压强较大，可以得到同种液体，液体深度越大，压强越大。 （4）为了使橡皮膜恢复原状，橡皮膜左右两侧受到的液体压强相等，即p水＝p盐水，ρ水gh2＝ρ盐水gh1，因为ρ盐水＞ρ水，所以h2＞h1，清水液面应该高于左侧盐水的液面，盐水的密度ρ盐水＝。 故答案为：（1）大于；（2）不属于；（3）液体深度；（4）高于；橡皮膜； 。 【点评】本题探究液体压强与哪些因素有关实验，掌握液体压强的影响因素是关键。 26．（4分）小明为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。 （1）用质量不同的小球碰撞静止在同一水平面上的木块。实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时 　速度　 相同；实验中通过观察 　木块移动的距离　 比较小球的动能的大小； （2）小红认为根据乙、丙两图不能直接得出物体动能大小与物体质量的关系，理由是：　没有控制速度一定　 ； （3）通常来说，交通事故的原因主要是超载或超速，用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 　超载　 （超载/超速）行驶时危险性大的原因。 【分析】（1）本题采用了转换法，通过比较小球推动木块移动距离的大小来判断小球的动能大小； （2）（3）动能的决定因素有两个：质量和速度；要利用控制变量法去研究：研究动能的大小与速度关系时要保证质量相同，速度不同；研究动能的大小与质量关系时，要保证速度相同，质量不同。 【解答】解：（1）在此实验中，小球滚下的高度越高，到达水平面时的速度越大；让质量不同的小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时能够具有相同的速度，是为了探究动能大小与质量的关系；本题采用了转换法，通过比较小球推动木块移动距离的大小来判断小球的动能大小； （2）根据乙、丙两图可知，小球的质量不同，滚下的高度不同，即到达水平面时的速度也不同，变量不唯一，所以不能直接得出“物体的质量越大，速度越大，则动能越大”的结论，故这种说法是错误的； （3）甲、丙两图可知，钢球下落高度相同，质量不同，故研究动能大小与质量的关系，用来解释超载行驶的危险。 故答案为：（1）速度；木块移动的距离；（2）没有控制速度一定；（3）超载。 【点评】掌握动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系。 27．（9分）小明利用如图甲所示的装置，来探究“杠杆的平衡条件”。 （1）若实验前杠杆静止在图甲位置，此时杠杆 　平衡　 （平衡/不平衡），为了使杠杆在水平位置平衡，应该向 　左　 （左/右）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的目的是 　便于测量力臂　 ； （2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 　6　 个相同的钩码；当杠杆水平平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向各移动一小格，则杠杆将 　左端下沉　 （左端下沉/右端下沉/保持水平平衡）； （3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数变化情况是 　④　 ，原因是拉力力臂 　③　 （均选填序号：①逐渐变大/②逐渐变小/③先变大后变小/④先变小后变大/⑤不变）； （4）如图丁所示，小红实验时在一平衡杠杆的左右两侧分别放上两枚、三枚相同的硬币，杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出L1和L2，则2L1　＞　 3L2（大于/小于/等于）。 （5）如图戊是某同学大课间跑操结束后手拿班旗时的情景。其中旗杆由质量均匀分布的铝合金管制成，此时旗杆水平放置保持静止状态。若这位同学的左手向旗子方向移动一小段距离，则：右手对旗杆的力 　变小　 （变大/变小/不变）。 【分析】（1）当杠杆在动力和阻力作用下静止时，说明杠杆处于平衡状态。在调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母应向着杠杆高的一端移动，使杠杆在平衡位置平衡的目的是便于测量力臂。 （2）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量；根据杠杆平衡条件判断是否平衡； （3）阻力和阻力臂不变时，动力臂减小，动力变大；动力臂变大，动力变小； （4）动力臂是从支点到动力作用线的垂直距离，阻力臂是从支点到阻力作用线的垂直距离，据此判断； （5）杠杆的平衡条件：动力与动力臂乘积＝阻力与阻力臂的乘积。 【解答】解：（1）杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于平衡状态。要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端螺母向左调节，让杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量力臂； （2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：FALA＝FBLB，即4G×3L＝FB×2L， 解得FB＝6G，需挂6个钩码； 若A、B两点的钩码同时向靠近支点O的方向移动一个格，则左侧4G×2L＝8GL，右侧6G×L＝6GL，因为8GL＞6GL，则左端下沉； （3）由图可知，测力计竖直向上拉杠杆的C点时，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变大后变小，而杠杆在水平位置始终保持平衡，阻力大小不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大； （4）根据杠杆的平衡条件，F1l1＝F2l2， 设每个硬币的重量为G，硬币的半径为r，则由图可得，2G（L1+r）＝3G（L2+r）， 2GL1+2Gr＝3GL2+3Gr 2GL1＝3GL2+Gr， 所以2GL1＞3GL2，即2L1＞3L2； （5）把旗帜抽象为杠杆，则左手处为该杠杆的支点，对杠杆施加向上的力；若右手对杠杆没有施加力的作用，旗杆将顺时针旋转，由此可以判断，右手对旗杆施加的是向下的力。在左手没有移动前，旗杆处于平衡状态。 假设左右手之间的距离为l1，旗帜总重为G，旗帜重心到左手的距离为l2，则有F1l1＝Gl2，此时左手所受的压力大小F压＝F1+G。 左手向右移动一段距离（假设为L）后，此时旗杆仍保持水平静止，则有F1′（l1+L）＝G（l2﹣L），此时左手所受的压力大小F压′＝F1′+G。 由此可以判断出，在移动左手后，旗帜的总重G不变，动力臂变大，阻力臂变小，则可知右手对旗杆施加的力将变小，左手所受的压力也将变小，根据力的作用是相互的可知，左手对旗杆的力也将变小。 故答案为：（1）平衡；左；便于测量力臂；（2）6；左端下沉；（3）④；③；（4）＞；（5）变小。 【点评】探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小。要熟练掌握杠杆的平衡条件，并能据此分析杠杆的力与力臂的大小。 28．（4分）航空航天领域对材料要求严苛，超高温合金材料研发极为关键。科研团队现如今已成功研制出新型铌合金材料，航天技术有了进一步发展。如图所示，实验室利用铌合金样品进行了“研究影响浮力大小的因素”实验。 （1）如图②所示，铌合金样品在水中受到的浮力为 　0.4　 N。 （2）选序号为①④⑤的三个图，可知：当物体排开液体的体积相同时，　液体密度　 越大，所受浮力越大。 （3）选序号为 　①②③　 的三个图，可知：当液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大。 （4）现需检测铌合金样品密度是否达标（标准范围为8.4～9.9g/cm3），小蜀只用刻度尺这一测量工具，进行了如图所示的操作测量铌合金的密度： ①圆柱形容器中装有适量的水，将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止时容器中水的深度h1； ②将铌合金放入烧杯中，容器中水深h2； ③将烧杯中的铌合金放入圆柱形容器中沉底，容器中水深h3，根据所测长度，测出铌合金的密度ρ铌合金＝ 　　 （用h1、h2、h3、ρ水表示）。 【分析】实验中，用到了“称重法”测浮力，物体所受浮力等于物重减弹簧测力计示数。控制变量法探究影响浮力大小的因素，液体密度和排开液体的体积。利用物体沉浮条件测物体密度，物体漂浮时浮力等于重力。 【解答】解：（1）利用称重法求浮力，F浮＝4N﹣3.6N＝0.4N； （2）观察①④⑤的三个图，可以知道物块浸没在水中的浮力时0.4N，浸没在盐水中的浮力是0.6N，说明液体密度越大，所受浮力越大； （3）想要探究液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大这个问题，就要选用密度相同，排开液体的体积不同的序号，所以选用①②③； （4）设烧杯底面积为S，从乙、丙两图可知，铌合金样品的重力G＝mg＝F浮＝ρ水g（h2﹣h1）S，得出铌合金样品的质量m＝ρ水（h2﹣h1）S。从乙、丁两图可知，铌合金样品的体积V＝（h3﹣h1）S，将样品的m与V代入ρ＝＝ 。 故答案为：（1）0.4N； （2）液体密度； （3）①②③； （4）。 【点评】本题是探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验，分析时，注意控制变量法的应用。考查用浮力测量某物体的密度。 六、计算题（本大题有3小题，共20分。） 29．（4分）2025年春晚节目《秧BOT》中，16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌，行云流水的舞步惊艳全场，如图所示，机器人能够快速移动、旋转手绢等高难度动作，若一个机器人的质量为60kg，单脚站立时与舞台的接触面积为0.02m2，在舞台上4s沿直线匀速移动2m。则： （1）机器人双脚站立时对舞台的压强； （2）若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍，则4s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是多大？ 【分析】（1）已知机器人的质量，根据公式G＝mg求出机器人的重力；机器人静止在水平地面上时，对水平地面的压力等于其的重力，根据p＝计算压强； （2）根据速度公式计算速度；因机器人沿直线匀速运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据二力平衡得出机器人所受牵引力，根据P＝＝＝F'v得出牵引力对机器人做功功率。 【解答】解：（1）机器人的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N； 机器人静止在水平地面上时，对地面的压力：F＝G＝600N； 双脚站立时对舞台的压强： p＝＝＝1.5×104Pa； （2）机器人4s内运动的速度为： v＝＝＝0.5m/s； 因机器人沿直线匀速运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，机器人所受牵引力：F'＝f＝0.05G＝0.05mg＝0.05×60kg×10N/kg＝30N； 牵引力对机器人做功功率为： P＝＝＝F'v＝30N×0.5m/s＝15W。 答：（1）机器人双脚站立时对舞台的压强是1.5×104Pa； （2）若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍，则4s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是15W。 【点评】本题考查速度、压强和功率的计算，综合性强，难度适中。 30．（8分）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中： （1）人做的有用功为多少？ （2）人所做的额外功为多少？ （3）辘轳的机械效率多大？ 【分析】（1）根据W有＝Gh＝mgh求出人做的有用功； （2）根据W总＝W有+W额求出人所做的额外功； （3）根据η＝求出辘轳的机械效率。 【解答】解：（1）人做的有用功为： W有＝Gh＝mgh＝10kg×10N/kg×4m＝400J； （2）根据W总＝W有+W额可知，人所做的额外功为： W额＝W总﹣W有＝500J﹣400J＝100J； （3）辘轳的机械效率为： 。 答：（1）人做的有用功为400J； （2）人所做的额外功为100J； （3）辘轳的机械效率为80%。 【点评】本题考查了做功公式和机械效率公式的综合应用。 31．（8分）西安半坡博物馆里收藏有一种陶器，名为红陶双耳尖底瓶，如图甲所示，它出土于西安半坡遗址，是6000年前的一种口小、底尖的水罐，在水罐的腹部中央偏下有两个提耳。这种类型的器皿统称为“欹器”，最初是中国古人用来打水的器皿。该容器“水少则倾，中则正，满则覆”，分别对应图乙中的三幅图。小琪手工仿制了一个“欹器”，进行了实验探究。 （1）未装水时欹器重心偏离支点，若把欹器当作杠杆，如图丙在未装水时的简化图，l1＝0.08m为了使欹器平衡，在杠杆一端施加一个 F＝10N的力，力臂l2＝0.04m，求欹器自身重力。 （2）若将装满水密封好的“欹器”浸没在水中，“欹器”排开水的体积，求此时“欹器”受到的浮力。 （3）若用绳子将装满水密封好的“欹器”匀速向上拉（不计水对欹器的阻力），“欹器”未露出水面时绳子拉力为3N，求该“欹器”材料的密度。 【分析】（1）O为支点，由杠杆的平衡条件得出“欹器”自身重力； （2）已知“欹器”排开水的体积，根据阿基米德原理得出此时“欹器”受到的浮力； （3）已知“欹器”未露出水面时绳子拉力为3N，此时受到的浮力为10N，由力的平衡有G+G水﹣F浮＝F拉求出“欹器”内水的重力，由重力公式和密度公式得水的体积即“欹器”的容积，从而得出“欹器”材料的体积，由密度公式得出该“欹器”材料的密度。 【解答】解：（1）如图丙在未装水时的简化图，O为支点，l1＝0.08m为了使欹器平衡，在杠杆一端施加一个 F＝10N的力，力臂l2＝0.04m， 由杠杆的平衡条件有 Fl2＝Gl1 欹器自身重力 G＝F＝ （2）若将装满水密封好的“欹器”浸没在水中，“欹器”排开水的体积，此时“欹器”受到的浮力 F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝10N （3）若用绳子将装满水密封好的“欹器”匀速向上拉（不计水对欹器的阻力），“欹器”未露出水面时绳子拉力为3N，此时受到的浮力为10N，设由力的平衡可知，“欹器”内的水重为G水，由力的平衡有 G+G水﹣F浮＝F拉 即5N+G水﹣10N＝3N G水＝8N 水的体积即“欹器”的容积为 V容＝＝＝0.8×10﹣3m3 故“欹器”材料的体积为 V＝10﹣3m3﹣0.8×10﹣3m3＝0.2×10﹣3m3 该“欹器”材料的密度 ρ＝＝＝2.5×103kg/m3 答：（1）“欹器”自身重力为5N； （2）若将装满水密封好的“欹器”浸没在水中，“欹器”排开水的体积，此时“欹器”受到的浮力为10N； （3）该“欹器”材料的密度为2.5×103kg/m3。 【点评】本题考查杠杆平衡条件、密度公式、重力公式及阿基米原理的运用，综合性强。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$