第7-12章综合复习综合题（巩固复习.培优卷）-2024-2025学年八年级下册物理沪科版（2024）

第7-12章综合复习综合题 一、综合题 1．中长跑是中考体育必考项目，如图是小明跑步时的情景。 （1）请画出他所受重力（O点为重心）和右脚所受摩擦力（A点为作用点）的示意图。 （2）人跑步时，人所受的重力与 　 　是一对平衡力：跑步时要 　 　（选填“利用”或“避免”）鞋底与地面间的摩擦，此时，鞋底与地面间的摩擦力方向与人跑步的方向 　 　（选填“相同”或“相反”），跑步过程中速度越来越快，则人的惯性 　 　（选填“越来越大”、“不变”或“越来越小”）。 2． 为了探究“液体内部的规律”和“浮力的影响因素”小华找来一平底薄壁硬塑料管、烧杯、水、盐水、天平、刻度尺和细沙，进行下面的实验。 在塑料管内装入适量的细沙，并用天平测出细沙与塑料管的总质量，然后把塑料管放在水或盐水中竖直漂浮，并用刻度尺测出液面到塑料管口的长度，把各项数据记录在下面的表格内。（塑料管底面积为2cm2） 表（一）（甲） 表（二）（乙） 次数 1 2 3 次数 4 5 6 塑料管与沙质量m/g 10 12 16 塑料管与沙质量m/g 9.6 12 14.4 液面到塑料管口长度h/cm 5 4 2 液面到塑料管口长度 6 5 4 （1）分析表一（或表二）中的1、2、3或4、5、6数据可知，同种液体的内部压强随　 　增加而增大，分析表一和表二中的1和5或　 　数据可知，液体内部压强大小还与液体的密度有关； （2）分析表一（或表二）中的1、2、3或4、5、6数据可知，浸在液体中物体受到的浮力大小随着物体　 　增加而增大，分析表一和表二中的2与6数据可知，影响浸在液体中的物体受到浮力大小的影响因素是　 　； （3）表一中第3次实验塑料管底部受到水的压强是　 　Pa；表二中盐水的密度是　 　kg/m3。 3．如图所示为我国古代劳动人民在建筑工地上运送大木料的情境，请仿照示例，在图片中选出两条信息，并指出应用到的物理知识，如工人使用的横杆相当于省力杠杆。①　 　； ②　 　。 4．为创建良好的生活环境，我市环保部门使用如图所示的雾炮车对街道进行除尘消毒。作业前该雾炮车的总重为4.8×104N，车轮与路面总接触面积为0.12m2，装载深度为1.2m的药液。作业时，雾炮车在大小恒定为6.0×103N的牵引力作用下，沿平直道路匀速直线行驶。（药液1.0×103kg/m3） （1）作业过程中，药液对车罐底部的压强　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）作业前雾炮车对水平路面的压强是多少　 　? （3）雾炮车作业过程中受到的阻力是多少　 　? （4）作业前雾炮车水罐底部20cm2面积上受到药液的压力是多少　 　? 5．某同学双脚站立时对地面的压强1.8×104Pa，整个鞋印范围都与地面接触（如图所示）。测量时，看鞋底占有34个小格（不满一格时，大于半格的算一格，小于半格的不算），再乘以每一小格的面积。图中每个小格的边长是2cm。 （1）他站立在地面时，受力面积是 　 　m2； （2）该同学所受重力是　 　N； （3）设想这个同学在3.6km深的“蛟龙”号潜水器中把一只脚伸到外面的水里，脚背的面积136cm2，海水对他单只脚背压力的大小相当于多少个自身重力　 　。 6．如图所示，用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片，鸡蛋由于具有　 　并未随纸片一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的作用，纸片将保持　 　状态。画出图中鸡蛋受到的重力示意图。　 　 7．创意改变生活，如图是自带吸管的玻璃杯，杯中装有水小科用手掌封住杯口，通过玻璃吸管不容易“吸”到水；移开手后，能轻松“吸”到水。请回答： （1）小科能轻松“吸”到水是利用了　 　： （2）图中A点的压强　 　B点的压强（填“大于”、“等于”或“小于”）； （3）装有水的玻璃杯总质量为0.28千克，放置在水平桌面上，杯底与桌面的接触面积为4平方厘米，此时杯子对桌面的压强为多少？　 　 8．如图所示，两个均匀的实心正方体甲和乙放置在水平地面上，甲的边长小于乙的边长。甲的质量为千克，边长为米。 （1）求甲的密度。 （2）求甲对水平地面的压力和压强。 （3）若甲、乙各自对水平地面的压强相等，现分别在两物体上沿竖直方向截去质量相同的部分并分别放在对方剩余部分的上方，此时甲、乙剩余部分对地面的压强分别为压强和，大小关系为　 　，选填“大于”、“等于”或“小于”。第题不需要计算过程，请直接在空格内填写结果 9．物理课本中提供的小实验有时能直观说明存在的物理规律： （1）甲图小实验说明了 （2）乙图小实验说明了 10．如图所示，图是吊车的吊挂系统简化图，O点为支点，吊臂液压缸对吊臂的力F1作用在M点，沿ab线，绳索对吊臂的拉力F2作用在N点，吊臂的重力不考虑。 （1）请画出F1及其力臂l1；　 　 （2）判断F1　 　F2（选填“>”“=”“＜”），理由：　 　。 11．生活中处处有物理，利用一瓶矿泉水，我们可以探究很多物理问题： （1）如图（a）所示，没有启封的矿泉水所装水的重为　 　N； （2）如图（b）所示，用食指捏一下瓶盖上方把手，出现一个缺口，可以将矿泉水挂起来，松手后会自动闭合，则被压弯的塑料把手具有　 　势能。小明将矿泉水如图（c）A、B两种方式放置，用手推A的上部，瓶会倾倒，而推A的下部，瓶会滑动，这表明力的作用效果跟力的　 　有关；分别沿箭头方向吹A和B，发现B很容易被吹动，这说明在相同条件下，　 　； （3）如图（d）所示，小明用力捏矿泉水瓶，瓶身变瘪了，这说明力能使物体发生　 　； （4）小明用20N的力竖直握住一瓶重为6N的矿泉水静止不动，如图（e）所示，则矿泉水瓶受到的摩擦力为　 　N，他喝掉一半后竖直握着不动，瓶子受到的摩擦力　 　（变大/变小/不变）。 12．如图所示，是我们学习分子动理论时做过的一些实验。 　　 　　 　　 　　 (1)图甲中硫酸铜溶液与清水放置几天之后，两种液体混合均匀了，这是 　 　 现象； (2)图乙玻璃板的下表面接触水面，向上拉动时会发现弹簧测力计示数 　 　 玻璃板的重力； (3)图丙中水和酒精充分混合后的总体积 　 　 混合前水和酒精的总体积； (4)图戊中两个铅块紧压后就会结合在一起，说明分子间存在 　 　 。 13．体积相等的甲、乙两种液体放在两个完全相同的容器中。小梅把同一支微小压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的不同深度处，压强计两管中的液面高度差如图所示。 （1）液体中探头所在处的压强 　 　 ； （2）液体的密度ρ甲　 　ρ乙。（均填“＞”“=”或“＜”） 14．为提高学生安全自救和使用灭火器的能力，学校开展消防安全演习． （1）如图是一种泡沫灭火器局部示意图，当按压控制杆时，控制杆绕点O转动，可打开阀门．灭火器的控制杆相当于简单机械中的　 　． （2）演习过程中，小明用60N竖直向上的力将灭火器从地面提高0.5m，则小明对灭火器所做的功为　 　J． 15．如图所示，钢珠在竖直平面上的光滑轨道ABCDE上运动（忽略空气阻力）。 （1）钢珠从A点静止释放，钢珠　 　（选填“能”或“不能”）通过E点冲出轨道； （2）钢珠从C点运动到D点的过程中，钢珠的机械能　 　，重力势能　 　，动能　 　（均选填“变小”、“变大”或“不变”）； （3）钢珠在A点的机械能　 　在D点的机械能，在A点的重力势能　 　在D点的重力势能，在A点的动能　 　在D点的动能。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 16．某品牌汽车的质量为1.8t，静止在水平地面时轮胎与地面的总接触面积为200cm2。该汽车外壳使用了118.5kg的钢材料。（ρ钢＝7.9×103kg/m3） （1）司机和乘客坐上静止在水平地面上的汽车后，汽车对地面的压强　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）该汽车空车静止在水平地面时对地面的压强是多少　 　？ （3）为了减轻汽车的质量，使用等体积的镁合金材料代替钢材料制造外壳，质量减小了94.5kg，则镁合金材料的密度是多少　 　？ 17．上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油，在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了900m． （1）汽车受到水平方向的阻力是多少？ （2）汽车牵引力的功率是多少？ （3）如果汽车的功率一定，当汽车上坡时需要较大的牵引力，请推导出牵引力F和速度v之间关系的表达式，并说明汽车上坡时司机应该加速还是减速？ 18．如图所示，一个质量分布均匀的实心球浸没在某液体中，液体密度为ρ液。 （1）请在图中画出实心球所受浮力和重力的示意图。 （2）若该球能够悬浮在液体中，设小球的密度为ρ，试推证ρ＝ρ液。 19．小坤家新买的房子在12m高的楼上，装修时为了节省人工、加快进度，小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料．小坤爸爸站在地面上用1min时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N．（不计绳重与摩擦）求此过程中：（g取10N/kg） （1）小坤爸爸拉力的功率有多大？ （2）动滑轮的重力是多少？滑轮组的机械效率是多少？ 20．图中某智能机器人的质量为80kg，其轮子与水平地面接触的总面积为。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。（g取10N/kg） （1）求机器人对水平地面的压强　 　； （2）求机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力　 　； （3）若机器人在水平地面上匀速直线移动30s，则此过程中牵引力做的功是多少　 　； （4）若机器人在匀速直线移动过程中所受的力全部消失，则机器人的状态是　 　（选填“匀速直线运动”或“静止”）。 21．用如图所示的滑轮组提起重物（不计摩擦和绳重）． （1）当被提重物为150N时，滑轮组的机械效率为60%，求绳端拉力F． （2）若被提重物为250N，在20s内重物上升2m，求拉力F的功率P． 22．阅读材料，回答问题。 材料一 《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作，书中记载着大量的古代农业机械，其中有这样的记载：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于视内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”图甲为文中记载的筒车，图乙为筒车的简化示意图。 材料二 现代灌溉系统具有定时、循环灌溉功能，结合土壤检测系统和气象监控站，可实现设施农业和大田农业自动灌溉需求，高效又节省人力资源。如图丙所示，使用水泵灌溉梯田时，水泵依靠电机运转抽水浇灌秧苗。利用电机做功是为了对水产生稳定的压力，可以将水以一定速度推到高处。某水泵出水管横截面积为，出水速度恒定为2m/s，灌溉不同高度所需的水压和电机效率如表所示。 灌溉高度h/m 所需压强 电机效率η/% 8 2.5 62.5 40 5.5 85 50 6.5 80 （1）取水筒的容积越大，筒车旋转一周提升的水就越多，那么对进入接水槽的水所做的功就越　 　，当水流变湍急后，筒车提升水的功率会变　 　。 （2）若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取4kg水，筒车旋转一周所用时间为60s，水流冲击筒车的总功率为40W，水流做的总功为　 　，筒车旋转一周取水的机械效率为　 　。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg） （3）材料二中，分析表中信息可知，灌溉高度为　 　m时，电机效率最高。若用水泵灌溉50m高的田地，需要电机提供的压力大小为　 　N，此时电机的总功率为　 　。 23．如图所示，小明分别使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度。测得两次拉力F甲、F乙和物体M所受的重力G如下表所示。当使用乙机械时，测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍。 （1）从表中数据可知：甲机械　 　（选填“省力”“费力”或“不省力也不费力”），甲机械所做的有用功　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）乙机械所做的有用功： （2）乙提升物体M时的机械效率是　 　 F甲 F乙 GM 10N 5N 8N 24．电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐．某型号电动自行车的主要技术参数如表所示． 型号 TDR0788G 无刷电机 48v 400W 铅酸电池 48v 80Ah 整车质量 80kg 外包尺寸 1860×540×1055 （1）请写出电动自行车在下列使用过程中的能量转化： ①电动自行车充电　 　． ②电动自行车行驶过程　 　． （2）若骑车的人重60kg，行驶时两轮胎与地的接触面积共为1.0×10﹣2m2，那么车对地面的压强多大？ （3）在某平直路段上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N． ①此时自行车的动力多大？ ②若行驶速度为7m/s，则1s内动力对自行车所做的功是多少？ ③电动自行车的效率多大？ 25．图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆，若动力F1为200N，动力臂l1为1.2m（图中未画出），阻力臂l2为0.06m，不计道钉撬自身重力。 （1）在图中画出动力臂l1； （2）求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。 26．工人用如图甲所示的滑轮组和箱子运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，箱子重350N。(g取10Nkg) （1）动滑轮的重力是多大； （2）若某次运送建材的质量为50kg，求此时的拉力是多少； （3）当滑轮组的机械效率为60%时运送建材的重力是多大？ 27．如图甲所示是小明在初一科学实践课上制作的两件作品。请你利用所学的物理知识，将下面有关作品的简单解释进行补充。 （1）图乙所示是“听话的笑脸”的内部结构的示意图。它的内部是由固定在一起的物体A和圆环B组成。绳子从圆环B上的两个小孔穿过时，必须从物体A的一侧绕过去，使绳子不能沿直线穿过“笑脸”。用力绷紧绳子时，增大了绳子与物体A之间的　 　力，从而使绳子与物体A之间的　 　力增大，“笑脸”会很“听话”地停在绳子的某一个位置。绳子松弛时，“笑脸”会沿着绳子下滑。 （2）在“孔明灯”的底部燃烧燃料，使“灯”内空气的温度升高，体积膨胀，“灯”所受的浮力　 　（选填“变大”、“变小”、“不变”）；同时因为“灯”内气体的密度减小，并且有部分气体从“灯”的底部溢出，导致“孔明灯”整体的重力减小；当重力　 　（选填“大于”、“小于”、“等于”）浮力时，“孔明灯”开始上升。 28．阅读下文，然后回答文后问题． 2017年3月23日，里皮率领的中国男足国家队在长沙主场对阵韩国国家队．上半场，国足气势逼人，不断向韩国禁区发起攻势，第34分钟，王永珀开出角球，球飞速旋转，在空中划出一道美丽的弧线，此时埋伏在前点的于大宝用一记高难度的甩头攻门攻破了韩国队的大门！下半场比赛，门将曾诚连续做出神扑，帮助国足将1﹣0的比分守到终场．现场球迷合唱国歌，满眼中国红！为给球队营造最佳主场氛围，赛前贺龙体育中心对球场设施进行了更新改造，结合湖南地区多雨的特点进行设计，加强了排水网管，确保排水通畅；为确保场地平整，采用了美国激光平地机等先进施工设备． （1）“球飞速旋转，在空中划出一道美丽的弧线”，是由于球两侧的气流速度大小不一样，根据气体流速大，压强　 　的关系，空气对球在水平方向上的力的大小也就不一样，所以球在前进的同时，还在与球前进方向垂直的水平方向上发生弯曲． （2）从文中找出一个物理现象，提出问题，并回答问题． 问：　 　 答：　 　． 29．如图，小明在做探究影响杠杆机械效率因素实验时，发现把同一钩码放在A点，弹簧测力计示数小；放在B点，弹簧测力计示数大。对此，小明猜想：“同一杠杆，同一物体在杠杆上的悬挂点离支点越近，机械效率越高。”请设计实验验证其猜想。（提示：计算杠杆机械效率的原理是：） （1）除图中所示的器材以外，还需要的实验器材有 　 　。 （2）写出实验步骤（可用画图或文字表述）和判断小明猜想是否正确的依据。 （3）画出记录实验数据的表格。 30．如图为小米汽车有限公司最新上市的SU7四轮智能纯电动汽车，该车空车质量为2.2t，每个车轮与地面的接触面积为，在一次测试中，司机驾驶该电动汽车在平直路面上匀速行驶了18km，用时10min。（g=10N/kg）求： （1）由该车的外型可知：小米汽车在水平路面高速行驶时对地面的压力　 　（选填“大于、小于或等于”）轿车受到的重力。 （2）在测试过程中轿车行驶的平均速度为多少？　 　 （3）空车停放在水平地面上时对地面的压强是多少？　 　 31．阅读下列短文。 三峡船闸 三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，三峡大坝上下游的水位差最高可达113m。巨大的落差有 利于生产可观的电力，当然也带来了航运方面的问题：下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高 一百多米？上游的船只驶往下流，又怎样让船只徐徐降落一百多米？解决这个问题的途径就是修建船 闸。船闸由闸室和上下游闸门以及上、下游阀门组成，如图所示。 三峡船闸总长1621m，是世界上最大的船闸，船只在船闸中要经过5个闸室使船依次升高（或降 低），每个闸室水位变化超过20m，因此三峡船的闸门非常高大，首级人字闸门高近40m， 宽近2 0m，如果平放在地面上，有两个篮球场大，倘若门外的水压在闸门上，设想有10万人每人用1000N的 力来顶着门，也挡不住水的压力，可见水对闸门的压力之大，为此，三峡船闸的闸门足足有3m厚 ，无愧是“天下第一门”。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，标准大气压P0=1.0×105Pa） 请回答下列问题： （1）三峡船闸是根据 　 　 原理建造的，船只从上游进入闸室航行时，闸室阀门A 　 　， 闸 室阀门B　 　。（后两空均选填“开启”或“关闭”） （2）船只从上游经过船闸到达下游，重力势 能　 　（选填“增加”或“减少”）。 （3）一 艘总重为80t 的船，在闸室中缓慢上升10m，此过程中浮力对船做功为　 　J。 （4）若三峡大坝内蓄水深度为113m， 请你计算一下，此时水对坝底产生的压强是　 　Pa，约 为 　 　个标准大气压（结果取整数）。 32．如图是一个饮水机的简化示意图（饮水机的外壳被省去了，支撑水桶的地方并不密封）。水桶被倒扣在饮水机上后，桶中的水会流到下面的储水盒里，当满足一定条件后，水不再往下流：打幵储水盒上的龙头，流出一些水后，桶中的水又继续流动。那么： （1）储水盒里的水面到达　 　位罝（选填“A”或“B”），水桶里的水才不再往下流； （2）某时刻，桶中的水处于静止状态，桶中的水面与储水盒里的水面的高度差为h，那么桶外大气的压强与桶内水面上方的压强差是多少？　 　 （3）若桶底裂了一个缝，将出现什么现象？　 　 （4）若将水桶口向上放在桌子上，如图所示，将一根管子的一端插入水桶中，从另一端吮吸，待水到达管中一定位罝后，水会自动从管中流出（养金鱼的人给鱼缸换水也常用这种方法）。设当地的大气压为P0，水面距桶口的高度为h1。请通过计算说明，管子中的水至少要被“吸”到什么位罝时，桶中的水才会自动从管子中流出？　 　 33．美国作家海明威在他的作品中说“冰山运动之雄伟壮观，是因为它只有八分之一在水面上。”海明威认为我们看到露出水面的只是冰山一角，冰山的大部分在水面以下。小明为了检验海明威“冰山只有八分之一浮出水面”这一说法，设计并做如下操作。 （1）他让正方体冰块漂浮在平静海面上，忽略冰块在海水中的熔化。正方体冰块的质量为10kg、密度为0.925×103 ，海水的密度为1.025×103 ，g取10N/kg。请问： ①正方体冰块受到浮力大小等于　 　N。 ②冰块浮出水面的体积与冰块总体积之比等于　 　。 ③冰块浮出水面的高度与冰块总高度之比等于　 　。 （2）通过计算，小明发现不管是冰块的高度还是体积，都与海明威的“八分之一”说法不符。小明认为海明威的说法应该有一定的依据。于是，小明通过网络查询到部分冰山形状如图所示。请根据冰山形状图找出能支持海明威“冰山只有八分之一露出水面”这一说法的理由有：　 　。（答出一项即可） 34．相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上。甲中盛有水，乙中盛有另一种液体，水的质量为5千克。 （1）求甲容器中水的体积V水　 　。 （2）分别从甲、乙两容器中抽出相同体积的液体，下表为抽出液体前后两容器底部受到液体的压强。 （a）求抽出液体后甲容器中水的深度h水　 　； （b）问抽出液体前乙容器中液体的质量m液　 　，并说明理由　 　。 35． 2024年11月17日，我国建造的全球最先进的大洋钻探船“梦想”号正式入列，如图甲所示。它具备11000米超深水钻探能力，有望实现“打穿地壳，进入地球深部”的科学梦想。钻探船上高耸的井架控制钻杆作业，使钻头深入海底钻取岩心。 （1）“梦想”号钻探船上建有高耸的井架，出海执行任务时，要从大桥下通过。只要　 　（选填“空载”或“满载”）时能通过大桥，就能始终确保安全通行。 （2）求在水深5000m处海水对钻头的压强。取） （3）科创小组估测井架质量为，井架与甲板接触面积为，求井架对甲板的压强。 （4）为了研究“梦想”号钻探船从桥下安全通行的高度问题，科创小组用两块相同的等腰梯形板材和三块长边均为的矩形板材，制作了如图乙所示的“启航”号实验船，板材不吸水且厚度不计。船底短边，船身高度，，船头竖立有旗杆。将船放入平静的湖水中进行实验，当装载货物时，吃水深度为。若桥离水面的高度，要实验船始终能安全通过此桥，求旗杆的最大高度。（货物高度始终低于旗杆顶部，） 36．如图所示，薄壁长方体容器B放在水平桌面上，底面积为，高为20cm。均匀实心长方体A的底面积为，高为10cm，密度为。已知，g取10N/kg，物体A不吸水，忽略物体A沾水、液体扰动、容器壁厚度等其他次要因素。 （1）如图甲所示，将物体A水平放于容器B中央，求此时物体A对容器B底部的压强。 （2）向容器B中缓慢注水，直至如图乙所示，此时容器B底部受到的液体压强为。现用竖直向下的力F将物体A缓慢压入水中，至刚好完全浸没（如图丙），此时容器B底部受到的液体压强为，求。 （3）现将水倒出（如图甲），然后缓慢注入质量为m（g）、密度为的某种液体，为使液体不溢出容器B，求m的取值范围。 37．请根据材料，回答问题： 高空坠物危害有多大 现在从高楼上坠落物体伤人事件时有发生，许多人甚至认为从摩天大楼上掉下来的硬币如果砸到人身上也会要了人的命．理由是由于重力的作用，下落的物体一直在加速，只要下落距离足够长，硬币总会达到使人致死的速度．实际上这个结论是在不考虑空气阻力的情况下分析得出的，在通常的低速情况下，空气阻力是可以忽略不计；然而在高速运动的情况下，例如研究摩天大楼上掉下来的高速下落的硬币，空气阻力则不可忽略，它们甚至会大到成为决定最终运动状态的关键因素．在高速情况下的空气阻力大小与速度的平方成正比，速度越大，空气阻力也就越大．然而空气阻力也不会无限制地增大，当空气阻力大到与重力（ G=mg）相等时，物体的受力就平衡了．此时物体将稳定地以一个速度匀速下落，这时的速度被称为收尾速度 v0，它的大小可以通过其与阻力的关系式求得．通过具体数据计算，得到结果是不论硬币从多高的地方掉下来，最终的速度也不会超过 45.4m/s．速度越大，砸在人身上产生的压强越大．进一步计算，这枚硬币砸在人身上，人体受到的压强为 P≈7.2MPa，而人体皮肤所能承受的压强为 P=20.89±4.11MPa，所以高空坠落的硬币产生的压强比这一极限压强还是小很多的．由此看来，高处落下的硬币基本是不会致命的啦！但是如果是一个鸡蛋，那就是另外的结论，如果从25楼抛下，就可直接致人死亡；从18楼抛下，可致人头骨碎裂． 某科学活动小组做了“球形物体在空气中下落时，受到的阻力大小与球的半径和速度关系”的实验，测量数据见下表．（g取10N/kg） 球体编号 1 2 3 球体质量（kg） 2 5 18 球体半径（×10﹣2m） 5 5 15 球体收尾速度（m/s） 16 40 40 （1）硬币下落时在达到收尾速度之前，重力　 　阻力（选填“大于”“小于”或“等于”）； （2）根据表格分析半径相同的球，收尾速度的大小与　 　有关． （3）请从安全角度出发写出一条建议　 　． 38．学完“压强和浮力”知识后，小赵同学进行了如下实验：将一体积为50cm3的物块缓慢匀速浸没到液体中，测力计示数如图甲的图1、图2所示。 （1）由图示可知，物块浸没在液体中时受到的浮力为　 　N．通过计算可知该物体的密度为　 　g/cm3。 （2）小赵同学根据实验过程分别画了测力计拉力、浮力、容器底部所受液体压力以及容器对桌面的压力与物体浸入深度h的图象，其中表示器底部所受液体压力与物体浸入液体深度的关系图象是　 　 （3）通过交流，班上的小华同学突发奇想，如果在测力计1N的位置标出刚才水的密度值，就可以把测力计改装成一个密度秤。该密度秤的零刻度应标在　 　N处，所能测量的密度的最大值为　 　kg/m3。 39．请阅读《云中探秘问苍穹》并回答题。 云中探秘问苍穹 苍茫云海、万里层云中蕴藏着丰富的水资源，水的降落滋润着地球万物。降水量的多少和降水在时间与空间的分布极大地影响着人们的生活。在一定时段内，从云中降落到地面上的液态或固态降水，在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度，称为该地该时段内的降水量，单位为毫米（mm）。 如何预测某个区域的降水量呢？如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子（云中的小水滴或小冰晶）所能形成的水的总体积，再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例，利用体积和该区域面积之间的关系，就可以得到降水量了。 精准预报降水是一个世界难题，我国在轨气象卫星家族中的新成员——风云三号G星（如图所示）的出现，向解决这一难题迈出了一大步。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载KU、KA双频主动降水测量雷达，通过向大气发射无线电磁波信号，接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号，获取竖直方向不同高度层的降水结构信息；同时，利用雷达跨轨方向的扫描，实现对水平方向的降水探测。这就如同对大气降水进行“CT”扫描，最终使风云三号G星自上而下地获取云层的三维结构信息，如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度（即单位体积内降水粒子的数量）以及各种降水粒子的直径大小等。 风云三号G星云中探秘、叩问苍穹，助力我国在探索浩瀚宇宙的征程上，跑出加速度。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）风云三号G星搭载了我国首套　 　，即星载KU、KA双频主动降水测量雷达。 （2）降水粒子的数密度越大，则1m3内降水粒子的____越大。 A．质量　　 B．体积　　 C．数量 （3）假设探测到某云层的平均厚度为1000m，内部的降水粒子（可视为小水滴）分布均匀，数密度为6.25×109个/m3，每个降水粒子的体积均为4×10-15m³。若在12小时内，该云层中有80%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为　 　mm。根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准（见表），可知此次降雨的种类为　 　。 表各类雨的降水量标准 种类 12小时降水量（mm） 小雨 小于5.0 中雨 5.0~14.9 大雨 15.0~29.9 暴雨 30.0~69.9 大暴雨 70.0~139.9 特大暴雨 140.0以上 40．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置（斜面、小球、木块）来进行实验。 （1）通过观察比较　 　来反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是　 　法； （2）图甲是让　 　相同的小球沿同一斜面分别从不同高度A、B由静止自由释放，分别撞击到放在水平面上的同一木块，是为了探究当　 　相同时，小球动能的大小与　 　的关系； （3）图乙是让不同质量的小球沿同一斜面从B处由静止自由释放，分别撞击到放在水平面上的同一木块，由图可得结论　 　； （4）实验后，同学们联想到在公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，在影响物体动能大小的因素中，哪个队动能影响更大，得到的数据如下表。 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运到的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 a.为了探究“超载”隐患时，应选择　 　、　 　序号的实验进行比较； b.分析表格中对应的数据可知：　 　对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 41．如图甲所示为模拟水位报警器装置，容器上口一边安装激光器，另一边安装接收器，当接收器正常接收到激光照射时，报警器不工作容器里有一浮块M，底部通过弹簧与容器底部相连（弹簧质量、体积忽略不计），当容器里水面上升时，浮块随之上升，一旦浮块挡住激光，报警器报警，已知浮块高为20cm，底面积为50cm2，密度为0.6g/cm3，水面距容器口为11cm时，弹簧恰好保持原长.（g取10N/kg，ρ=1.0x103kg/m3） （1）求浮块M的质量　 　kg （2）h0=1cm时，此时浮块受到浮力　 　N. （3）两根原长相同的弹簧A、B，其受外力与伸长量的关系如图乙所示，请通过计算判断能实现报警要求的是弹簧　 　（选填“A"“B”） （4）第（3）问中恰好报警时，水面距容器口的距离是　 　cm 答案解析 1．【答案】（1）解：如图所示： （2）地面支持力；利用；相同；不变 【解析】【解答】(1)他所受重力方向竖直向下，右脚所受摩擦力为动力，方向向前，如图： (2)人跑步时，竖直方向人所受的重力与地面对人的支持力是一对平衡力；跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦提供动力，所以，此时鞋底与地面间的摩擦力方向与人跑步的方向相同，跑步过程中速度越来越快，则人的惯性不变。 【分析】(1)他所受重力方向竖直向下，右脚所受摩擦力方向向前，提供前进的动力； (2)人跑步时，竖直方向运动状态不变，人所受的重力与地面对人的支持力是一对平衡力；惯性只与质量有关，质量不变，惯性不变。 2．【答案】（1）液体深度；2和6 （2）排开液体的体积；液体的密度 （3）0.8×103；1.2×103 【解析】【解答】1） 分析表一（或表二）中的1、2、3或4、5、6数据可知，同种液体的内部压强随深度的增加而增加， 分析表一和表二中的1和5或 2和6 可知， 液体内部压强大小还与液体的密度有关 综上第1空为液体深度；第2空为2和6 2） 分析表一（或表二）中的1、2、3或4、5、6数据可知，浸在液体中物体受到的浮力大小随着物体 排开液体的体积增加而增加， 分析表一和表二中的2与6数据可知，影响浸在液体中的物体受到浮力大小的影响因素是 液体的密度 3） 表一中第3次实验塑料管底部受到水的压强p=F/s=16×10-3kg/ 2×10-4m2= 0.8×103Pa，，解得 盐水的密度是 1.2×103kg/m3 综上第1空为0.8×103；第2空为1.2×103 【分析】根据液体密度的影响因素、浮力的计算填空 1、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大 2、根据浮力公式 F浮=ρgv可知，浮力的大小与液体密度以及排开水的体积有关，物体完全浸没使，拉力不变化 3．【答案】支架下垫石块为了减小地面所受的压强；大木料下放置小圆木为了减小摩擦 4．【答案】变小；4×105Pa；6.0×103N；24N 5．【答案】2.72×10-2；489.6；1000 6．【答案】惯性；匀速直线运动； 7．【答案】大气压；等于；7000Pa 8．【答案】（1）甲的体积：； 甲的密度：； （2）甲的重力：， 甲对水平地面的压力等于其重力，， 甲的底面积即受力面积：； 甲对水平地面的压强：； （3）大于 【解析】【解答】3）由图可知，竖直方向甲切的体积少，乙切除的体积大，所以剩余底面积甲大于乙，压力相同，所以 ＞ 【分析】（1）根据几何关系得到甲的体积，在结合密度公式算出甲的密度； （2）根据水平地面上静止的物体，对水平面的压力大小与其自身重力大小相等可求出压力F=G，再根据压强公式P=F/s计算压强 （3） 根据已知条件，物体被切去相等质量并叠加后，对水平表面的压力不变，受力面积减小，所以压强都变大，且面积减小得多的压强增大得多，根据判断出哪个物体面积减小的多，然后确定压强的大小。 9．【答案】（1）解：使用滑轮组可以省力 （2）解：动能和势能可以相互转化 【解析】【解答】（1）甲图小实验说明了使用滑轮组可以省力；（2）乙图小实验说明了动能和势能可以相互转化. 故答案为：（1）使用滑轮组可以省力；（2）动能和势能可以相互转化. 【分析】本题考查了学生对滑轮组的了解，以及要知道动能和势能是可以相互转化的. 10．【答案】；>；由图可知，l1＜l2，由杠杆平衡条件可知，F1>F2 11．【答案】5.5；弹性；作用点；滚动摩擦远小于滑动摩擦；形变；6；变小 12．【答案】扩散；大于；小于；引力 13．【答案】（1）> （2）> 【解析】【解答】(1)如图在U形管中，甲管的液面高度差比乙管液面高度差大，说明甲管液体压强比乙管液体压强大。(2)如图所示，甲的探头比乙的探头在液体中的深度浅，根据公式 可知，甲液体的密度比乙液体的密度大。 【分析】液体压强的计算公式为p＝ρgh，ρ是液体的密度，h是深度，通过公式可以看出，液体的压强大小与液体的密度和深度有关。 14．【答案】（1）杠杆 （2）30 【解析】【解答】（1）从泡沫灭火器局部示意图看出，当按压控制杆时，控制杆绕点O转动，可打开阀门．此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆．控制杆相当于简单机械中的杠杆；（2）拉力F=60N，物体在拉力方向上升高距离h=0.5m，则对物体做功： W=Fh=60N×0.5m=30J． 故答案为：（1）杠杆；（2）30. 【分析】可以绕支点转动的坚实物体是杠杆，根据力和移动的距离计算功的大小. 15．【答案】（1）不能 （2）不变；变小；变大 （3）等于；大于；小于 【解析】【解答】（1）根据能量守恒可知，钢珠从A点静止释放，钢珠不能通过E点冲出轨道，故答案为：不能； （2）根据题意可知，钢珠在光滑轨道上运动且忽略空气阻力，因此钢珠从C点到D点的过程中钢珠的机械能不变，此过程中钢珠的高度减小，其重力势能变小，钢珠的重力势能转化为动能，可知其动能变大，故答案为：不变；变小；变大； （3）根据题意可知，钢珠在光滑轨道上运动且忽略空气阻力，可知钢珠在整个运动过程中机械能守恒，因此钢珠在A点的机械能等于在D点的机械能，根据图像可知，钢珠在A点所处高度大于在D点所处高度，可判断钢珠在A点的重力势能大于在D点的重力势能，根据机械能守恒可知，在A点的动能小于在D点的动能，故答案为：等于；大于；小于。 【分析】（1）物体的机械能为物体的动能和势能的总和，钢珠在光滑轨道上运动且忽略空气阻力，可知机械能守恒； （2）（3）物体的动能与物体的速度及质量有关，物体的速度越大、物体的质量越大，物体的动能越大；物体的重力势能与物体的质量以及所处的高度有关，物体的质量越大、所处的高度越高，物体的重力势能越大。 16．【答案】变大；9×105Pa；1600kg/m3 17．【答案】（1）解：因为汽车做匀速直线运动，它受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以f=F=2400N． 答：汽车受到水平方向的阻力是2400N； （2）解：汽车牵引力所做的功： W=Fs=2400N×900m=2.16×106J， 汽车牵引力做功功率： P= = =7.2×103W； 答：汽车牵引力功率是7.2×103W； （3）解：根据P= = =Fv可知，在功率一定时，力F与速度v成反比，司机采取换低速挡的方法来减小运动速度，获得更大的动力． 答：在功率一定时，力F与速度v成反比，司机采取换低速挡的方法来减小运动速度，获得更大的动力． 【解析】【分析】（1）知道汽车处于匀速直线运动（平衡状态），汽车受平衡力，据此求阻力大小；（2）知道牵引力的大小、行驶的距离，利用W=Fs求汽车牵引力所做的功； 根据P= 求汽车牵引力所做功的功率；（3）根据P= = =Fv可知，在功率一定时，力F与速度v成反比． 18．【答案】（1） （2）设物体体积为V，排开液体体积为V排，因为物体悬浮，F浮＝G所以ρ液V排g＝ρVg，已知悬浮时V排＝V，则ρ＝ρ液。 【解析】【解答】（1）小球悬浮水中，浮力等于重力，过小球的球心竖直向上画，标出符号F浮．竖直向下画出重力，标出G，如图所示： （2）设物体体积为V，排开液体体积为V排，因为物体悬浮，F浮＝G所以ρ液V排g＝ρVg，已知悬浮时V排＝V，则ρ＝ρ液。 【分析】（1）结合力的三要素画出重力及浮力的示意图即可. （2） 物体悬浮，F浮＝G ，则 ρ液V排g＝ρVg， 据此分析论证. 19．【答案】（1）解：由图可知，n=2，则绳端移动的距离： s=nh=2×12m=24m， 拉力做的总功： W总=Fs=625N×24m=15000J， 小坤爸爸的功率： P= = =250W； 答：小坤爸爸拉力的功率为250W； （2）解：水泥的重力： G=mg=100kg×10N/kg=1000N， 不计绳重与摩擦，由F= （G+G动）可得，动滑轮的重力： G动=nF﹣G=2×625N﹣1000N=250N； 所做的有用功： W有=Gh=1000N×12m=12000J， 滑轮组的机械效率： η= ×100%= ×100%=80%． 答：动滑轮的重力是250N，滑轮组的机械效率是80%． 【解析】【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的总功，利用P= 求出小坤爸爸拉力的功率；（2）知道水泥的质量，根据G=mg求出其重力，不计绳重与摩擦，根据F= （G+G动）求出动滑轮的重力，根据W=Gh求出拉力做的有用功，根据η= ×100%求出滑轮组的机械效率． 20．【答案】；；；匀速直线运动 21．【答案】（1）解：设物体提高的高度为h，那么绳子拉长的距离为2h， 那么根据机械效率公式η= 得， ×100%=60%， 已知：G=150N，那么F=150N× × =125N， 答：绳端拉力F为125N． （2）解：在（1）的条件下：G滑=（W总﹣W有用）÷h=（125N×2h﹣150Nh）÷h=100N； 若被提重物为250N，那么F拉′= （G′+G滑）= ×（250N+100N）=175N； 拉力做的功为W′=F拉×4m=700J，则P= = =35W， 答：拉力F的功率为35W． 【解析】【分析】（1）已知物体重和绳子段数以及机械效率，根据机械效率的公式就会算出拉力；（2）首先在（1）的条件下，利用额外功求得动滑轮的重；进而可在重物为250N时，算出拉力的大小，根据功率公式就会求出拉力的功率． 22．【答案】多；大；；；40；；​​​​​​​ 【解析】【解答】（1）根据材料一，取水筒的容积越大，筒车旋转一周提升的水就越多，根据，在高度不变时，对水槽的水所做的功越多。 当水流变湍急后，提相同的水用时越少，根据，筒车提升水的功率会变大。 （2）根据一筒水的质量，计算筒车旋转一周提升的水的质量为； 则对水流做的功为：； 水流冲击筒车的总功率为40W，根据，水流做的总功为：； 故筒车旋转一周取水的机械效率为：； （3）根据表中数据，灌溉高度为40m时，电机效率最高。 已知水泵出水管横截面积为，灌溉高度为50m时，压强为，根据，计算电机提供的压力为：； 抽水的速度为，根据可得，抽水的功率为 ； 因电机效率为80%，计算电机的总功率为：。 【分析】（1）水筒的容积越大，转动一周提升的水越多，根据，做功越多； （2）根据总质量，利用G=mg，计算重力，利用W=Gh，计算克服重力做功多少；根据W=Pt，计算总功大小，根据，计算机械效率； （3）根据压强和受力面积，利用F=pS，计算压力，根据P=Fv，计算压力做功的功率，根据，计算总功率。 23．【答案】（1）费力；等于 （2）80% 【解析】【解答】（1）根据表格数据可知F甲＞GM，F乙＜GM 所以使用甲提升物体M时费力。 将同一物体M匀速提升同样高度，由W有=Gh 可知，甲乙机械做的有用功相等。 （2）由图乙可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳子，乙提升物体M时的机械效率 【分析】（1）根据力的大小，判断滑轮是否省力；根据物体的重力和高度的乘积，计算有用功大小； （2）根据拉力和距离的乘积计算做功，利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。 24．【答案】（1）电能转化为化学能；化学能转化为电能，电能再转化为机械能 （2）解：人的重力：G人=m人g=60kg×10N/kg=600N， 车的重力：G车=m车g=80kg×10N/kg=800N， 行驶时车对地面的压力F=G=G人+G车=600N+800N=1400N， 则电动自行车对地面的压强： p= = =1.4×105Pa （3）解：①自行车匀速行驶，则受力平衡， 所以自行车的动力：F=f=40N； ②根据v= 可得，自行车1s行驶的距离： s=vt=7m/s×1s=7m， 1s内动力对自行车所做的功： W有用=Fs=40N×7m=280J； ③根据P= 可得，总功： W总=Pt=400W×1s=400J； 电动自行车的效率： η= ×100%= ×100%=70% 【解析】【解答】解：（1）①电动自行车充电的过程：电能转化为化学能；②电动自行车行驶的过程是放电的过程：化学能转化为电能，电能再转化为机械能； 【分析】（1）电动自行车的动力是靠电瓶来提供的；电动自行车充电的过程是将电能转化为化学能的过程；电动自行车行驶过程是电瓶放电的过程，将化学能转化为电能，再将电能转化为电动自行车运动时的机械能；（2）根据G=mg求出人和车的总重力，骑行时车对地面的压力等于人和电动车的总重力，又知轮胎和地面的接触面积（即受力面积），利用p= 计算压强；（3）①因为电动自行车是匀速行驶的，电动自行车的牵引力和阻力就是一对平衡力，牵引力等于阻力；②动力对自行车所做的功为有用功，利用速度公式求出1s自行车行驶的距离，然后利用W=Fs计算1s内动力对自行车所做的功；③根据P= 求出总功，然后利用η= 计算电动自行车的效率． 25．【答案】（1）；（2）4×103N 26．【答案】（1）根据图乙，当机械效率为50%时，物体的重力是400N，根据机械效率公式，计算动滑轮重力为； （2）物体的质量为50kg时，重力G'=50kg×10N/kg=500N，滑轮组的拉力； （3）当机械效率为60%，计算物体的重力为； 【解析】【分析】（1）根据物体的重力和机械效率，可以计算动滑轮重力； （2）结合物体的质量计算重力，利用物体重力和动滑轮重力，计算拉力； （3）根据机械效率大小和动滑轮的重力，可以计算物体重力大小。 27．【答案】（1）压；滑动摩擦 （2）变大；小于 【解析】【解答】(1)笑脸在重力的作用下，有下滑的趋向，因而受到绳子对它向上的滑动摩擦力的作用。通过改变摩擦力的大小，改变了摩擦力与重力的大小关系，就可以控制笑脸的运动。 滑动摩擦力的大小与两个因素有关：一是压力，二是接触面的粗糙程度。此问题中，接触物体没有发生变化，因而不是通过改变接触面的粗糙程度来改变滑动摩擦力大小的。是通过控制绳子的松紧，改变了绳子与物体A间的压力来改变滑动摩擦力大小的。(2)根据阿基米德原理可以知道：当孔明灯自身体积增大时，排开空气的体积也随之增大，因而空气对它的浮力是变大的。原来孔明灯是静止在地面的，要使它上升，必须使其重力小于浮力，总体来讲受到一个向上的力，才能改变它的运动状态，使其上升。 【分析】（1）绳子拉紧，增大了物体间的压力，增大了摩擦力；（2）物体排开气体的体积变大，受到气体的浮力变大；物体受到的重力小于浮力时，物体上浮。 28．【答案】（1）小 （2）“于大宝用一记高难度的甩头攻门”包含了什么物理知识？；力可以改变物体的运动状态 【解析】【解答】解：（1）“球飞速旋转，在空中划出一道美丽的弧线”，说明边旋转边前进，在旋转方向与球前进方向相同的一侧，空气相对于球的流速比另一侧较小，在球旋转方向与球前进方向相同的一侧的流体压强大；而球另一侧空气流速大，压强小，球的两侧流速不同，故两边的压强差不同，由此产生的压力差导致球沿弧线飞行．（2）文中的物理现象包括与问题有：①“于大宝用一记高难度的甩头攻门”包含了什么物理知识？答：力可以改变物体的运动状态；②“现场球迷合唱国歌”中的声学知识是什么？答：声音是由物体振动产生的；③“采用了美国激光平地机等先进施工设备”，其中激光平地面的原理是什么？答：利用了光的直线传播原理． 故答案为：（1）小；（2）：①“于大宝用一记高难度的甩头攻门”包含了什么物理知识？力可以改变物体的运动状态（合理即可）． 【分析】（1）明确流体压强与流速的关系：流体流速越快的位置，压强越小，据此解答；（2）结合文中的描述，可从力的作用效果，声音的产生，光的直线传播等角度提出问题，并做出解答． 29．【答案】（1）刻度尺 （2）①按图组装好实验装置。 ②把钩码悬挂在弹簧测力计的挂钩上，钩码静止时读出测力计的示数即钩码的重力G； ③把钩码悬挂在A点，用弹簧测力计测竖直方向匀速拉至钩码上升到某一高度，分别读出弹簧测力计匀速拉动时的示数；用刻度尺测出此时钩码上升的高度、测力计上升的高度。 ④把钩码悬挂在B点，用弹簧测力计测竖直方向匀速拉至钩码上升到同一高度，分别读出弹簧测力计匀速拉动时的示数；用刻度尺测出此时钩码上升的高度、测力计上升的高度。 ⑤根据算出钩码在不同悬挂点时杠杆的机械效率。 ⑥整理器材。 实验中的额外功是克服杠杆自重做的功，在有用功相同的情况下，钩码的悬挂点越靠近支点处，由于同一钩码上升相同高度时，杠杆移动的角度越大，杠杆的重心上升的距离越大，额外功越多，机械效率越低，故小明的猜想是错误的。 （3） 实验次数 钩码的悬挂点 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 拉力 F/N 测力计 上升的高度 s/m 机械效率η 1 　 　 　 　 　 　 2 　 　 　 　 　 　 【解析】【解答】（1）根据实验目的可知，要测量出钩码和测力计上升的高度，那么还需要的实验器材为刻度尺。 【分析】（1）根据实验过程确定要测量的物理量，进而确定需要的实验器材； （2）①根据 可知，测量杠杆的机械效率，关键是测量钩码的重力，弹簧测力计的拉力，还有二者上升的高度，然后计算出对应的机械效率，最后进行比较，据此设计实验步骤。 ②根据W有=G钩码h比较有用功大小，根据W额=G杠h比较额外功大小，最后比较机械效率大小。 （3）根据实验目的确定要记录的物理量，从而确定表格的列数，根据实验的次数确定表格的行数，最后画出对应的表格即可。 30．【答案】小于；30m/s； 31．【答案】（1）连通器；开启；关闭 （2）减少 （3）8×106 （4）1.13×106；11 【解析】【解答】（1）三峡船闸上部开口，底部连通，根据连通器原理工作。 船只从上游进入闸室时，保持闸室和上游构成连通器，需要开启阀门A，使上游的水流入闸室，关闭阀门B，防止闸室的水流入下游，使闸室和上游水面快速相平。 （2）船只从上游到达下游时，质量不变，高度降低，重力势能减少。 （3）船是漂浮的，船受到的浮力等于重力，即 计算浮力对船做功为 （4）根据大坝内蓄水深度，计算水对坝底产生的压强 ， 1个标准大气压为1.0×105Pa，水对坝底产生的压强为个标准大气压。 【分析】（1）连通器是上端开口、底部相连通的容器； （2）质量一定时，高度减小，重力势能变小； （3）漂浮物体受到的浮力等重力，利用F浮=G=mg计算浮力；根据W=Fs计算做功多少； （4）根据p=ρgh，计算液体压强。 （1）[1]三峡船闸是根据连通器原理建造的。连通器是指上端开口、底部相连通的容器，当连通器内盛有同种液体且液体不流动时，各容器中的液面是相平的。 [2][3]在船只从上游进入闸室航行时，为了保持闸室内外的水位一致，需要开启闸室阀门A（这是连接上游与闸室的阀门），使上游的水流入闸室，同时关闭闸室阀门B（这是连接闸室与下游的阀门），以防止下游的水流入闸室。 （2）船只从上游经过船闸到达下游的过程中，由于船只的质量不变，但高度逐渐降低，根据重力势能的定义（物体由于被举高而具有的能），可以知道船只的重力势能是减少的。 （3）由于船是漂浮在水面上的，所以船受到的浮力等于其重力，即 根据功的计算公式，可以求出浮力对船做的功为 （4）[1]若三峡大坝内蓄水深度为113m，我们需要计算水对坝底产生的压强。根据液体压强的计算公式，可以得到此时水对坝底产生的压强是 [2]由于1个标准大气压等于1.0×105Pa，所以水对坝底产生的压强约为 32．【答案】（1）B （2） （3）如果桶底部裂了一个缝，水桶内与外界大气压相通，等于储水盒上面受到大气压，二者相互抵消，故水会在重力的作用下从出水口流出，直至水桶内和储水盒内的水面相平为止。 （4）桶外管中的水的垂直高度大于h1 【解析】【解答】（1）水桶倒扣在饮水机上时，其底部为真空，没有大气压的作用，当储水盒中的水面刚好淹没进气口B时，储水盒上面受到大气压的作用，大于桶内水产生的压强，所以水桶中的水不会继续流入储水盒中；（2）设储水盒上面受到大气压强为： ，桶中的水面与储水盒里的水面的高度差为h时，桶中水的压强为： ，桶内水面上方受到的气体压强为： ，当桶中的水处于静止状态时，储水盒上面受到大气压强等于桶中水产生的压强和桶内水面上方受到的气体的压强；即： ，所以，桶外大气的压强与桶内水面上方的压强差为： ；（4）如图： ，以图中C点为研究对象，设P1为AC段水柱对C点的压强，P2为BC段水柱对C点的压强则：P1=P0-ρ水gh1；P2=P0-ρ水gh2；因h2＞h1，所以P1>P2，即C点受到AC段水柱的压力比受到BC段水柱的压力要大，此时水会自动流出，所以管子中的水至少要被“吸”到桶外管中的水的垂直高度大于h1位罝时桶中的水才会自动从管子中流出。 【分析】（1）结合图示分析，注意水桶倒扣在饮水机上时，其底部为真空. （2）根据力的平衡，当桶中的水处于静止状态时，储水盒上面受到大气压强等于桶中水产生的压强和桶内水面上方受到的气体的压强，结合p=ρgh分析. （3）若桶底裂了一个缝，根据连通器原理分析. （4）设桶中水自动流出时右边管子中的水到管子最高点的高度为H，取管子最高处液片进行受力分析即可得解. 33．【答案】（1）100；4：41；4：41 （2）冰山在水下的部分形状不确定，水下部分的形状既有上大下小的，也有上小下大的，体积相差较大。 【解析】【解答】（1）正方体冰块的重力为 G=mg=10kg×10N/kg=100N 冰块漂浮，其所受浮力大小等于重力大小，为100N。 冰的体积 冰块排开海水的体积 冰块浮出水面的体积与冰块总体积之比为 冰块为正方体，设其底面积为S，根据V=Sh可知，冰块浮出水面的高度与冰块总高度之比等于冰块浮出水面的体积与冰块总体积之比，为4：41。 【分析】（1）当物体处于漂浮或悬浮状态时，物体受到的重力等于浮力；结合物体受到的浮力，利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积，结合物体的总体积求解比值即可； （2）利用阿基米德原理能求解体积的关系，但不能确定物体的形状。 34．【答案】（1）5×10-3m3 （2）0.1m；5kg； ，即两液体的质量相等 【解析】【解答】（1）由ρ=m/V知道，甲容器中水的体积是：V水=m水/ρ水=5kg/1×103kg/m3=5×10-3 m3；（2）（a）由p=ρgh知道，抽出液体后甲容器中水的深度是： h水=p水/ρ水g=980pa/（1×103kg/m3×9.8N/kg）=0.1m；（b）根据题意知道，两容器的底面积S相等；又因为抽出液体前，两容器底部受到液体的压强均为1960pa，所以，由F=pS知道，原来两容器底部受到液体的压力F相等，即两液体受到的重力G相等，由G=mg知道，两液体的质量相等，即m液 =m水 =5kg。 【分析】（1）根据水的质量和密度的比值计算水的体积； （2）根据水对容器底的压强和水的密度计算容器中水的深度；在相同形状的容器中，压强相等，容器底受到的压力相等，容器中液体重力相等，质量相等。 35．【答案】（1）空载 （2）解： 在水深5000m处海水对钻头的压强 （3）解： 井架对甲板的压力。 井架对甲板的压强 （4）解： 当装载货物时，根据阿基米德原理，货物重力 则货物排开液体 ，当船吃水深度为时，船浸在水中船头梯形的面积 船浸入水中的体积 船空载时排开水的体积 空载时，船浸在水中船头的梯形的面积 空载时，船浸在水中的梯形的面积 解得，只要船在空载时能通过大桥，就能始终确保安全通行，旗杆的最大高度 【解析】【解答】（1）题目中提到“梦想”号钻探船上有高耸的井架，出海执行任务时需要通过大桥。为了确保安全通行，我们需要考虑船只在最不利情况下的高度。船空载时，船的整体重力小，排开液体体积小，吃水深度浅，船露出水面高；满载时，整体重力大，排开液体体积大，吃水深度深，船露出水面低；所以只要空载时能通过大桥，就能始终确保安全通行 【分析】（1）为了确保安全通行，我们需要考虑船只在最不利情况下的高度； （2）根据p＝ρgh求出深度为5000m处海水的压强； （3）根据G＝mg算出井架的重力，井架对甲板的压力等于自身的重力，根据压强公式计算井架对甲板的压强； （4）先计算装载货物时排开液体的体积，根据θ＝45°算出船浸入水中的体积，进而算出空载体积和高度，旗杆的最大高度等于桥离水面的高度减去空载的高度。 36．【答案】（1）解法1： 解法2： （2）解法1：由 由物体漂浮可得如图乙时 此时 如图丙，当物体全部浸没时 可得 故 解法2：由 由物体漂浮可得如图乙时 如图丙，当物体全部浸没时 此时 故由力的相互作用可得 故 （3）若，物体在液体中沉底或悬浮，此时注满液体时 此时 若，物体在液体中漂浮，此时 则 此时注满液体时 故 综上，的取值范围为 当时， 当时， 【解析】【分析】(1)密度公式求出A物体的质量，利用 G=mg求出A的重力，物体A对容器B的压强等于物体A的重力，根据求出物体A对容器B底部的压强； (2)根据物体的浮沉条件和阿基米德原理求出乙、丙的浮力，据此求出容器B底部受到的压力之差，利用求出容器B底部受到的液体压强之差； (3)根据数学关系求出容器B的体积，当液体密度小于物体A的密度时，物体A沉底，利用数学关系求出液体的体积，根据密度公式求出液体的质量；当液体密度大于物体A的密度时，物体A漂浮，根据阿基米德原理求出物体排开液体的体积，据此得出液体的体积，然后利用密度公式求出液体的质量。 37．【答案】（1）大于 （2）质量 （3）不要从高层向窗外扔东西 （等） 【解析】【解答】（1）由题意可知，不论硬币从多高的地方掉下来，最终的速度也不会超过40m/s，所以硬币下落时在达到收尾速度之前，重力大于阻力；（2）根据1、2次的实验收尾速度的特点可知，质量大，重力大，平衡时的阻力就大，收尾速度大，故半径相同的球，收尾速度的大小与质量有关；（3）为了避免高空抛物对人们造成的危害，我们在生活中应该做到不高空抛物。 【分析】（1）重物下落时，受到的重力大于空气阻力； （2）球的半径相同时，下落速度的大小和物体的质量有关； （3）高空落下的物体具有很大危害，不要从高空抛物。 38．【答案】（1）0.5；3 （2）C （3）1.5；3×103 【解析】【解答】解：（1）由测力计的示数可知，物体的重力G＝1.5N，物体浸没液体中时测力计的示数F′＝1N； 则物体受到的浮力： F浮＝G﹣F′＝1.5N﹣1N＝0.5N； 物块浸没在液体中，则物体排开液体的体积V排＝V物＝50cm3＝5×10﹣5m3， 物体的质量m＝ ＝ ＝0.15kg； 物体体密度： ρ＝ ＝ ＝3×103kg/m3＝3g/cm3。（2）由题意可知，物体放入液体前，容器底部受到一定的压强和压力，当慢慢放入物块后，随着物块排开的液体的体积变大，则液面升高，由p＝ρgh和F＝pS可知压力也会慢慢变大，全部浸入水中后，液面高度不变，压力不变，C符合题意。（3）当密度为零时，物块受到的浮力为零，根据F浮＝G﹣F知，当浮力为零时，弹簧测力计的示数等于物体重力，所以它的零刻度应标在1.5N处； 物体的重力是1.5N，所以液态对物块产生的浮力最大不能超过1.5N， 由F浮＝ρ液gV排可得： ρ液＝ ＝ ＝3×10kg/m3。 故答案为：（1）0.5；3；（2）C；（3）1.5；3×103。 【分析】（1）根据称重法F浮＝G﹣F计算物体受到的浮力；物体排开液体的体积等于物体的体积，根据ρ=算出物体的密度； （2）由p=pgh和F=pS分析物体A下表面所受液体压力与其浸入水中深度h的关系得出答案； （3）利用F=G-F分析零刻度应标大小；物体的重力是1.5N，所以液态对物块产生的浮力最大不能超过1.5N，由F浮＝ρ液gV排可得此时的液体密度. 39．【答案】（1）空中雨量计 （2）C （3）20；大雨 【解析】【解答】根据阅读材料可知， （1）风云三号G星搭载了我国首套空中雨量计，即星载KU、KA双频主动降水测量雷达； （2）降水粒子的数密度越大，则1m3内降水粒子的数量越大，C符合题意； （3）假设该云层对应区域面积为S，则该云层内部的降水粒子为：S×1000m×6.25×109个/m3，该云层中降落为雨滴的降水粒子为：S×1000m×6.25×109个/m3x80%，则雨滴的体积为：V=S×1000m×6.25x109个/m ×80%×4×10-15m3，所以该云层对应区域的平均降水量：h=1000m×6.25×109个/m3×80%×4×10-15m3=0.02m=20mm。根据各类雨的降水量标准可知属于大雨。 【分析】（1）根据阅读材料，判断信息； （2）数密度越大， 数量越大，降水粒子的数密度是指单位体积内降水粒子的数量； （3）根据降水粒子的数量和体积关系， 计算平均降水量，判断等级。 40．【答案】（1）小球推动木块在水平面上移动的距离；转换 （2）质量；质量；速度 （3）速度相同时，质量越大，动能越大 （4）1；3；速度 【解析】【解答】(1) 第1空、 小球动能大小不能直接测量，通过小球推动木块在水平面上移动的距离来反映，故该空填“ 小球推动木块在水平面上移动的距离 ”； 第2空、 因为小球的动能不同，对木块做功不同，木块移动有距离也不同，运用了转换法。故该空填“转换”； (2) 根据控制变量法，图甲要质量相同的小球沿同一斜面分别从不同高度A、B由静止自由释放，两小球开始滚下高度不同，到过水平面的速度不同，即探究的是当质量相同时，小球动能的大小与速度的关系。 (3)[6]图乙两小球质量不同，开始滚下高度相同，两小球到达水平面的速度相同，探究的是动能与质量的关系，且下图中，小球的质量更大，木块移动的距离更远，得出的结论是：速度相同时，质量越大，动能越大。 (4) 为了探究“超载”隐患时，即探究动能与质量的关系，应控制小球下滑的高度相同而质量不同，应选择1和3序号的实验进行比较。由表中实验数据可知，速度相同时，质量不同，木块移动有距离分别为4m和8m，而质量相同，小球的速度不同时，木块移动的距离分别为4m和16m，所以在同等条件下，速度对物体的动能影响更大。 【分析】依据控制变量法，说明图甲探究的是质量相同时，小球动能与速度的关系。阐述图乙探究的是动能与质量的关系，根据实验结果得出结论。为探究“超载”隐患，选择 1 和 3 序号的实验进行比较。 41．【答案】（1）0.6 （2）6 （3）A （4）2 【解析】【解答】（1）浮块M的体积为： VM=SMhM=50cm2×20cm=1000cm3 浮块M的质量为： mM=ρMVM=0.6g/cm3×1000cm3=600g=0.6kg （2）当h0=11cm时，弹簧恰好保持原长，即此时弹簧对M没有力的作用，M只受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力两个力的作用，M的重力为： GM=mMg=0.6kg×10N/kg=6N 此时浮块M漂浮在水面上，根据漂浮条件可知，此时浮块受到浮力为： F浮1=GM=6N （3）物体排开水的体积为： 此时M浸在水的深度为： 则M上表面距容器口的距离：h上1=h0-（hM-hM1）=11cm-（20cm-12cm）=3cm， 由题意可知，报警时弹簧伸长的长度：Δx=h上1=3cm， 当M上表面刚好与容器口相平时，报警器报警， 水面与容器口相平时，M刚好浸没，由阿基米德原理可知，M受到的浮力最大，由力的平衡条件可知，弹簧测力计的拉力最大，此时M排开水的体积： V排大=VM=1000cm3， M受到的最大浮力： F浮大=ρ水gV排大=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10-6m3=10N 则弹簧的最大拉力： F大=F浮大-GM=10N-6N=4N， 即当弹簧伸长的长度Δx=3cm时，弹簧的最大拉力不能超过4N，由图2可知，只有弹簧A符合要求，即弹簧A能实现报警要求； 此时弹簧A的拉力为3N， 由力的平衡条件可知，此时M受到的浮力： F浮2=F弹2+GM=3N+6N=9N 此时M排开水的体积： 则M浸在水中的深度： 因此报警时水面距容器口的距离：h报警1=hM-hM2=20cm-18cm=2cm 【分析】（1）根据浮块的底面积和高求出浮块的体积，根据m=ρV求出浮块的质量； （2）当h0=11cm时，弹簧恰好保持原长，浮块M漂浮在水面上，根据F浮=GM=mMg求出浮块受到浮力； （3）（4）根据体积公式和阿基米德原理求出开始时M浸在水中的深度，进而求出M上表面距容器口的距离，即为报警时弹簧伸长的长度，根据阿基米德原理和力的平衡条件求出报警时弹簧的最大拉力，结合图2分析判断能实现报警要求的弹簧，再根据选用的弹簧找出报警时弹簧对M的拉力，根据力的平衡条件求出此时M受到的浮力，根据阿基米德原理和体积公式求出报警时水面距容器口的距离。 学科网（北京）股份有限公司 $$