山东省烟台市莱阳市2024-2025学年八年级下学期期末学业水平检测物理试卷

山东省烟台市莱阳市五四制2024-2025学年下学期期末学业水平检测八年级物理 一、单项选择题（本题共10个小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1．（2分）乒乓球运动在我国开展广泛并在国际上居于领先地位，是我国的国球。关于比赛中的乒乓球，下列说法正确的是（　　） A．竖直向上抛出的乒乓球运动到最高点时受平衡力作用 B．乒乓球离开球拍后能继续运动是由于乒乓球具有惯性 C．大力扣杀时，球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力 D．乒乓球落到球台反弹后上升的过程中，受到弹力和重力的作用 2．（2分）如图所示为工人用叉车举起货物的情境，下列对力是否做功的说法正确的是（　　） A．如果叉车托举着货物保持静止，则叉车对货物的支持力对货物做了功 B．如果叉车托举着货物使货物向上运动，则叉车对货物的支持力对货物做了功 C．如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动，则重力对货物做了功 D．如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动，则叉车对货物的支持力对货物做了功 3．（2分）如图的两个实验分别是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”和“探究阻力对物体运动的影响”，以下分析错误的是（　　） A．图甲实验中，弹簧测力计应该沿着水平方向匀速拉动木块 B．图甲实验中，三次木块做匀速直线运动的速度要完全相同 C．图乙实验中，通过小车运动的距离大小比较阻力对物体运动的影响 D．图乙实验中，三次小车运动到斜面底部时的速度应该相等 4．（2分）若机械和绳子自重、滑轮转轴摩擦等均忽略不计，使用下列机械提升同一重物的情境中最省力的是（　　） A． B． C． D． 5．（2分）如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲图：重垂线是利用了重力的方向垂直向下 B．乙图：船闸是利用了连通器原理 C．丙图：将自制简易气压计从一楼拿到二十楼，玻璃管内的液柱会下降 D．丁图：在火车站候车时应站在安全线以外候车是因为流体在流速大的地方压强大 6．（2分）盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法，选种前需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，漂浮于水面的是次种，沉入容器底的是良种（如图所示）。下列说法正确的是（　　） A．漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力 B．盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度 C．若要选出更饱满的种子，则需要往盐水中加入适当的盐 D．体积相同的良种和次种，良种受到的浮力较小 7．（2分）在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，操作过程如图所示，发现两次实验中U形管液面高度差相等。下列说法正确的是（　　） A．液体内部的压强与液体深度无关 B．U形管内径越细，实验效果越明显 C．甲烧杯中探头所处位置的液体压强比乙的大 D．甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度 8．（2分）如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（　　） A．容器对桌面的压力大小关系为F甲＝F乙＝F丙 B．三个正方体的密度大小关系是ρA＞ρB＞ρC C．三个正方体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC D．容器底部受到水的压强大小关系为p甲＞p乙＞p丙 9．（2分）图甲是自动拾取牙签盒，图乙是其内部结构图，当按下顶上B处的圆柱体按钮时，杆AD绕O点转动。松手时，在D处弹簧的作用下，一根牙签就从盖中小孔冒出。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮时，D处弹簧处于压缩状态 B．按下按钮时，B处比D处移动距离大 C．松开按钮时，D处受到弹簧向下的拉力 D．牙签送出时，杆AOD是一个省力杠杆 10．（2分）如图所示，无人机水平飞行过程中，机上悬挂小球的细线向左偏，且小球与无人机保持相对静止，不计空气阻力，则在飞行过程中（　　） A．无人机一定是向右飞行的 B．小球的运动状态保持不变 C．小球的机械能可能减小 D．若剪断细线，小球将向左下方运动 三、多选题（本题共4个小题，每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分，共12分。） （多选）11．（3分）物理研究中常用图像来表示两个物理量之间的关系，从而直观、简洁地展示物理规律。下列两个量之间的关系符合如图所示的是（　　） A．流体压强与流速的关系 B．大气压强与海拔的关系 C．物体所受的重力跟它的质量的关系 D．同种液体内部的压强与深度的关系 （多选）12．（3分）以下四图节选自我国古代著作《天工开物》，下列说法正确的是（　　） A．图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁擔”匀速转动的过程中，其运动状态改变 B．图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力 C．图丙“北耕兼种”中，耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压强的 D．图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的动能转化为重力势能 （多选）13．（3分）将重为9N的正方体木块放入装满水的烧杯中，静止后木块漂浮且浸入水中的体积占总体积的四分之三，则下列判断正确的是（　　） A．木块的密度为0.6×103kg/m3 B．放入木块前后，烧杯底受到水的压强不变 C．木块所受的浮力是9N D．若要将木块全部浸入水中，需要对木块向下施加3N的压力 （多选）14．（3分）长时间低头玩手机会对颈椎造成伤害，相关研究结论如图甲所示，人低头时可以简化为杠杆模型如图乙所示，G为头部重力、F为颈椎肌肉拉力，θ为低头的角度，不考虑拉力方向的变化，下列说法正确的是（　　） A．低头60°时的头部重力大于低头30°时的头部重力 B．从低头30°到低头45°过程中，头部重力G的力臂变长 C．从低头45°到低头60°过程中，头部重力G的力臂小于颈椎肌肉拉力F的力臂 D．站立或坐立观看手机时，应抬高手臂，使视线与手机齐平 四、填空题（本题共5个小题，每小题3分，共15分） 15．（3分）重500N的小车受到人80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，在10s内前进5m，则10s内人对小车做的功是 　 　 J；小车重力做功 　 　 J；人对小车做功的功率是 　 　 W。 16．（3分）人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有斜面和轮轴。如生活中的螺丝刀，其手柄 　 　 （粗/细）一些的螺丝刀用起来更省力；再如自攻螺丝钉，它利用了简单机械中的 　 　 ，其螺纹 　 　 （密/稀）一些拧起来更省力。 17．（3分）重为10牛的物块用细线挂在弹簧测力计挂钩上，当物块浸没在水中静止时测力计示数如图所示，则物块所受的浮力大小为 　 　 N。逐渐增大物块浸没在水中的深度，其上表面受到水的压强将 　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”），弹簧测力计示数将 　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 18．（3分）如图所示，用200N的拉力拉着物体A、B在水平面上匀速向左运动，A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦，则B与地面间的摩擦力为 　 　 N。若A物体在2秒内前进了1米，则直接拉B物体的绳子对B物体做功为 　 　 焦，功率为 　 　 瓦。 19．（3分）知识梳理是一种重要的学习方法，请将下列知识结构图中的空格处补充完整。 （1）　 　 ； （2）　 　 ； （3）　 　 。 五、作图简答题（本题共3个小题，20、21题各2分，22题5分，共9分） 20．（2分）如图甲所示，是西安大唐不夜城“不倒翁姐姐”表演时的照片。请在乙图的简化图上画出不倒翁所受重力的示意图（O点为不倒翁的重心）。 21．（2分）如图（a），是用锄头将较硬泥土撬起来的情景，请在图（b）中作出锄头撬土时动力F1的力臂l1。 22．（5分）阅读短文，回答问题。 变速自行车 如图是自行车的部分结构示意图，骑行时人在脚踏处施力，通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动，再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B，两处都是同轴转动（物体绕同一个中心轴转动，在相同时间转过的圈数相同）的轮轴结构，也可视为杠杆。A、B齿轮通过链条配合工作，在相同时间转过的齿数相同，链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。 结构 参数 前齿轮（3速） 齿数：22、32、45 曲柄 长度：L＝18cm 后齿轮（7速） 齿数：12、15、17、19、21、24、28 轮胎 直径：D＝60cm 变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合，即调节齿比数（前齿数÷后齿数），从而改变车速。表是小明的变速自行车的部分参数。 （1）后齿轮和后车轮组成一个 　 　 杠杆； （2）小明调节自行车齿比数为，当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈，后轮转动 　 　 圈； （3）当小明骑自行车爬坡时，为了最省力，应该调整齿比数为 　 　 ； （4）小明调节自行车为最大齿比数，此时地面对后轮的摩擦力为20N，作用在脚踏上的力至少为 　 　 N。 六、实验题（本题共3个小题，23题8分，24题7分，25题6分，共21分） 23．（8分）为避免骑行电动自行车造成的伤害，有关部门做出规定：成年人驾驶电动自行车只能搭载一名12周岁以下的未成年人；禁止超速行驶。小明为了验证上述规定的缘由，对骑乘造成伤害程度的影响因素进行了如下猜想。 猜想一：由限载猜想骑乘造成的伤害程度大小可能与车的总质量有关； 猜想二：由禁止超速猜想骑乘造成的伤害程度大小可能与车速有关。 为了验证上述猜想，小明用金属球模拟电动自行车，用木块模拟被撞物体，进行了如图所示的实验探究，其中mA﹣mB＜mC，hA＜hB＝hC。 （1）实验中通过观察 　 　 来比较伤害程度的大小，这种研究方法是 　 　 （选填“控制变量法”或“转换法”）； （2）由甲、乙两次实验可得结论：质量相同的电动自行车，　 　 越大，骑乘造成的伤害程度越大；由 　 　 两次实验可得结论：速度相同的电动自行车，质量越大，骑乘造成的伤害程度越大； （3）小球沿斜面向下运动的过程中，　 　 能转化为动能：若水平面是光滑的，　 　 达到实验的目的（选填“能”或“不能”）； （4）通过学习，小明发现骑乘的伤害程度与机械能有关，比较甲、乙、丙三次实验，释放A、B、C球前，它们的机械能EA、EB、EC的大小关系是 　 　 ； （5）若还想利用如图所示的器材探究“阻力对物体运动的影响”实验，须增加的器材是 　 　 。 A.倾斜程度不同的斜面 B.粗糙程度不同的水平面 C.质量不同的小球 24．（7分）同学们用一个滑轮、钩码、弹簧测力计、杠杆等器材分别做了以下实验。 （1）如图甲探究定滑轮工作时的特点时，弹簧测力计应该将 　 　 （选填“挂钩”或“提环”）挂在绳子末端，若挂反了，会导致测量值比真实值偏 　 　 （选填“大”或“小”）； （2）如图乙测量动滑轮的机械效率时，小红发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计的示数不稳定，她认为应当静止读数，你认为她的想法是 　 　 （选填“正确”或“错误”）的，如果这样做，测得的机械效率 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）小明用如图乙所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 1 1.0 20.0 0.7 40.0 2 2.0 20.0 1.2 40.0 3 3.0 20.0 1.7 40.0 4 3.0 40.0 1.7 80.0 ①第1次实验测得的机械效率为 　 　 %（结果精确到0.1%）； ②由表中3、4两次实验数据分析可以推测，不用下列哪件器材，依然可以完成动滑轮机械效率的测量 　 　 A.弹簧测力计 B.刻度尺 C.二者均须使用 D.二者均可不用 （4）如图丙所示，小丽同学用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由左向右转动的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计示数变化情况是 　 　 （选填“逐渐变大”、“逐渐变小”、“不变”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。 25．（6分）小明利用天平、量筒、细线和水测量锰矿石的密度。 （1）取出天平放在水平桌面上，游码归零后发现指针偏转如图甲所示，此时他应将平衡螺母向 　 　 端调节，直到天平横梁平衡； （2）天平调节平衡之后，用正确的方法测出了锰矿石的质量，当天平平衡时右盘添加的砝码数和游码位置如图乙所示，则锰矿石的质量为 　 　 g； （3）他用细线系住锰矿石，轻轻放入装有水的量筒内，放入锰矿石前后量筒示数如图丙所示，则锰矿石的密度是 　 　 kg/m3； （4）小明还想利用刻度尺测量其他物体的密度，于是他找来了装有适量水的大水槽，一个底面积是10cm2的圆柱平底小容器，来测量另一块大理石的密度，操作步骤如图丁所示。 他分别把刚刚测完密度的锰矿石（擦干外侧）和要测量密度的大理石放在小容器内，置于水中漂浮，待静止时分别在小容器上标注水面的位置a和a′（a′的位置图中未画出），用刻度尺测量出a’在a下方的0.8cm处，则大理石的质量 　 　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）锰矿石的质量。 然后，他又分别把锰矿石和大理石用细线挂在小容器下，置于水中漂浮，待静止时（两物块吸水情况忽略不计）在小容器上标注水面的位置b和b′（b′）的位置图中未画出），用刻度尺测量出b’在b下方的1.2cm处，则大理石的密度是 　 　 g/cm3。 七、计算题（本大题共2个小题，26题8分，27题12分，共20分）温馨提示：要求写出必要的文字说明、公式、单位及主要的运算过程，只写出结果不得分。 26．（8分）如图1所示“新光华”号半潜船为我国最大、全球第二大半潜船。该船总长255m，宽68m，可下潜吃水30.5m，最大载重约为105t。半潜船未装货物时漂浮于水面之上，如图2甲所示；装载前需向船体水舱注水，使甲板下沉至水面以下，如图2乙所示；拖船将货物拖至半潜船的甲板上并固定好，如图2丙所示；半潜船排出水舱中的水，使甲板上浮至水面之上，如图2丁所示。ρ水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）当“新光华”号半潜船底部距水面20m时，其底部受到水的压强大小； （2）若图2乙水舱中注水的质量为m1，图2丁中货物的质量为m2，请分析说明m1、m2的大小关系。 27．（12分）质量为55kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙所示。（摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg）求： （1）若工人在1min内将货物匀速向上提高了12m，作用在绳子上的拉力为400N，拉力的功率为多大？ （2）动滑轮的重力？ （3）该工人竖直向下拉绳子运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？（保留到小数点后一位） 山东省烟台市莱阳市五四制2024-2025学年下学期期末学业水平检测八年级物理 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B D B C D A C C 二．多选题（共4小题） 题号 11 12 13 14 答案 CD AC BCD BD 一、单项选择题（本题共10个小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1．（2分）乒乓球运动在我国开展广泛并在国际上居于领先地位，是我国的国球。关于比赛中的乒乓球，下列说法正确的是（　　） A．竖直向上抛出的乒乓球运动到最高点时受平衡力作用 B．乒乓球离开球拍后能继续运动是由于乒乓球具有惯性 C．大力扣杀时，球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力 D．乒乓球落到球台反弹后上升的过程中，受到弹力和重力的作用 【分析】（1）对乒乓球进行受力分析然后作出判断。 （2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。 （3）相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。 （4）力是物体对物体的作用。 【解答】解：A、竖直向上抛出的乒乓球运动到最高点时只受重力作用，受非平衡力作用，故A错误。 B、乒乓球离开球拍后能继续运动是由于乒乓球具有惯性，仍然要保持原来的运动状态，故B正确。 C、大力扣杀时，球拍对乒乓球的力与乒乓球对球拍的力是一对相互作用力，大小相等，故C错误。 D、乒乓球落到球台反弹后上升的过程中，受到重力和空气阻力的作用，不再受到弹力，故D错误。 故选：B。 【点评】本题通过乒乓球运动考查蕴含的物理知识，重点考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。注重了物理和生活的联系，具有较强的综合性。 2．（2分）如图所示为工人用叉车举起货物的情境，下列对力是否做功的说法正确的是（　　） A．如果叉车托举着货物保持静止，则叉车对货物的支持力对货物做了功 B．如果叉车托举着货物使货物向上运动，则叉车对货物的支持力对货物做了功 C．如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动，则重力对货物做了功 D．如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动，则叉车对货物的支持力对货物做了功 【分析】做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过了距离。 【解答】解：A、如果叉车托举着货物保持静止，货物没有在叉车的支持力方向上移动距离，对货物的支持力没有对货物做功，故A错误； B、如果叉车托举着货物使货物向上运动，货物在叉车的支持力方向上移动距离，对货物的支持力对货物做了功，故B正确； C、如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动，货物没有在重力的方向上移动距离，重力对货物没有做功，故C错误； D、如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动，货物没有在叉车的支持力方向上移动距离，对货物的支持力没有对货物做功，故D错误。 故选：B。 【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。 3．（2分）如图的两个实验分别是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”和“探究阻力对物体运动的影响”，以下分析错误的是（　　） A．图甲实验中，弹簧测力计应该沿着水平方向匀速拉动木块 B．图甲实验中，三次木块做匀速直线运动的速度要完全相同 C．图乙实验中，通过小车运动的距离大小比较阻力对物体运动的影响 D．图乙实验中，三次小车运动到斜面底部时的速度应该相等 【分析】“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验利用二力平衡的条件，滑动摩擦力与压力的大小、接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关。 “探究阻力对物体运动的影响”，实验过程中应控制小车到达水平面的速度相同，小车所受阻力的改变是通过改变接触面的粗糙程度来实现的。 【解答】解：AB．图甲是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，实验过程中根据二力平衡条件，木块需沿着水平方向做匀速直线运动，此时摩擦力等于弹簧测力计对木块的拉力，可以通过测力计示数知道大小，滑动摩擦力与压力的大小及接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关，所以三次木块做匀速直线运动的速度不用相等，故A正确、B错误； CD．图乙实验是“探究阻力对物体运动的影响”，实验过程中应控制小车到达水平面的速度相同，故D正确；在图乙实验中，通过小车运动距离的大小比较小车所受阻力对小车运动的影响，小车所受阻力的大小是通过改变接触面的粗糙程度来实现的，故C正确。 故选：B。 【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关以及阻力对物体运动的影响，考查实验原理及控制变量法的运用，同时研究阻力对物体运动的影响。 4．（2分）若机械和绳子自重、滑轮转轴摩擦等均忽略不计，使用下列机械提升同一重物的情境中最省力的是（　　） A． B． C． D． 【分析】（1）使用杠杆可以省力，也可以费力，取决于动力臂与阻力臂的大小关系； （2）使用斜面一定省力，省力情况取决于斜面的长度与高度的比值； （3）使用定滑轮不省力，使用动滑轮可以省一半的力。 【解答】解：A图是个斜面，根据杠杆平衡条件Gh＝Fs，则； B图是两个定滑轮，所以F＝G； C图由3段绳子承担物重，所以； D图是个杠杆，根据杠杆平衡条件Gl2＝Fl1，； 故选：D。 【点评】本题考查动滑轮、杠杆、斜面的省力特点，注意使用定滑轮一定不能省力，但可以改变动力方向。 5．（2分）如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲图：重垂线是利用了重力的方向垂直向下 B．乙图：船闸是利用了连通器原理 C．丙图：将自制简易气压计从一楼拿到二十楼，玻璃管内的液柱会下降 D．丁图：在火车站候车时应站在安全线以外候车是因为流体在流速大的地方压强大 【分析】（1）重力的方向是竖直向下的； （2）上端开口，下部相连通的容器叫连通器；当连通器内的液体不流动时，各容器中的液面总是相平的。根据连通器的定义和原理来作答； （3）高度越高，大气压越小； （4）流体压强与流速有关，流速越大的位置压强越小。 【解答】解：A．重垂线是利用了重力的方向始终竖直向下制成的，故A错误； B．上端开口，下端相连通的容器叫连通器，船闸是利用了连通器原理，故B正确； C．将自制简易气压计从一楼拿到二十楼，大气压随高度增加而减小，因此瓶内气压会使玻璃管内的液柱会上升，故C错误； D．火车急速驶过站台时，人和车之间的空气流动速度加快，根据流体压强与流速的关系可知：此处压强减小，而此时人外侧的空气流动速度慢，压强大，故会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了重力的方向、连通器的应用、大气压、流体压强与流速的关系，属于综合题。 6．（2分）盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法，选种前需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，漂浮于水面的是次种，沉入容器底的是良种（如图所示）。下列说法正确的是（　　） A．漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力 B．盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度 C．若要选出更饱满的种子，则需要往盐水中加入适当的盐 D．体积相同的良种和次种，良种受到的浮力较小 【分析】物体的浮沉条件：浸没液体中的物体，如果浮力大于重力，物体上浮；如果浮力小于重力，物体下沉；如果浮力等于重力，物体悬浮，据此回答。 【解答】解：A．良种下沉，所受浮力小于重力，次种漂浮，所受浮力等于重力，故A错误； B．若盐水选种时所用盐水的密度都大于次种的密度，小于良种的密度，故B错误； C．更饱满种子的密度更大，若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的盐，增大盐水的密度，将次种漂浮起来，故C正确； D．若良种和次种的体积相同，良种排开的盐水的体积大，由F浮＝ρ液V排g知道，良种受到的浮力较大，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查物理知识在生产生活中的应用，由浮沉条件可知浸没水中的物体若浮力大于重力，则物体会上浮；若浮力小于重力物体会下沉，故我们可以利用浮沉的条件将可用的种子选出。 7．（2分）在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，操作过程如图所示，发现两次实验中U形管液面高度差相等。下列说法正确的是（　　） A．液体内部的压强与液体深度无关 B．U形管内径越细，实验效果越明显 C．甲烧杯中探头所处位置的液体压强比乙的大 D．甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度 【分析】（1）液体内部压强只跟液体的密度和深度有关，根据公式p＝ρgh分析； （2）根据p＝ρgh分析； （3）根据U形管中液面的高度差判断压强大小。 【解答】解：A、根据液体压强公式p＝ρgh可知，液体内部压强只跟液体的密度和深度有关，故A错误； B、根据p＝ρgh分析，与内径无关，故B错误； C、甲、乙U形管中液面的高度差相同，甲烧杯中探头所处位置的液体压强等于乙烧杯中探头所处位置的液体压强，故C错误； D、由图可知，U形管两侧的液面高度差相同，说明压强相同，由公式p＝ρgh可知，甲的深度深，因此甲容器中的液体密度小，故D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查液体压强的有关知识，难度不大。 8．（2分）如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（　　） A．容器对桌面的压力大小关系为F甲＝F乙＝F丙 B．三个正方体的密度大小关系是ρA＞ρB＞ρC C．三个正方体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC D．容器底部受到水的压强大小关系为p甲＞p乙＞p丙 【分析】（1）根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于物体排开液体的重力；结合等效替代法分析解答； （2）（3）由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系，根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系；由图得出A、B、C三个正方体所处的状态，利用浮沉条件判断物体密度与水的密度大小关系； （4）利用p＝ρgh判断容器底受到水的压强关系。 【解答】解：由题知，A、B、C三个正方体的体积相同； A、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态，则浮力等于自身重力，由阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力，即可以理解为，容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力，能看出三个容器内总重力相等；由于容器相同，所以三个容器对桌面的压力关系为F甲＝F乙＝F丙，故A正确； BC、由图可知，A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排＜VB排＜VC排， 根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力的大小关系为：FA＜FB＜FC，故C错误； 由图可知，A和B处于漂浮，C处于悬浮， 则由浮沉条件可知：GA＝FA，GB＝FB，GC＝FC， 由于FA＜FB＜FC，所以GA＜GB＜GC； 由于正方体A、B、C的体积相同， 所以根据ρ＝＝可知，物体密度的大小关系：ρA＜ρB＜ρC，故B错误； D、正方体静止时，三个容器内水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根据p＝ρgh可知，容器底受到水的压强关系为p甲＝p乙＝p丙，故D错误。 故选：A。 【点评】此题考查阿基米德原理、液体压强公式和密度公式的应用等，是一道综合性较强的题目，但难度不是很大。 9．（2分）图甲是自动拾取牙签盒，图乙是其内部结构图，当按下顶上B处的圆柱体按钮时，杆AD绕O点转动。松手时，在D处弹簧的作用下，一根牙签就从盖中小孔冒出。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮时，D处弹簧处于压缩状态 B．按下按钮时，B处比D处移动距离大 C．松开按钮时，D处受到弹簧向下的拉力 D．牙签送出时，杆AOD是一个省力杠杆 【分析】（1）（3）根据弹簧的工作状态分析； （2）根据BD两点到O点的距离分析； （4）根据动力臂和阻力臂的大小分析。 【解答】解： A、按下按钮时，D处弹簧伸长，处于拉伸状态，故A错误； B、按下按钮时，根据图示可知，B到O点的距离要小于D到O点的距离，所以B处比D处移动距离小，故B错误； C、松开按钮时，弹簧恢复原状，D处受到弹簧向下的拉力，故C正确； D、牙签送出时，杆AOD的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了杠杆的动态平衡分析、杠杆的分类等知识，难度不大。 10．（2分）如图所示，无人机水平飞行过程中，机上悬挂小球的细线向左偏，且小球与无人机保持相对静止，不计空气阻力，则在飞行过程中（　　） A．无人机一定是向右飞行的 B．小球的运动状态保持不变 C．小球的机械能可能减小 D．若剪断细线，小球将向左下方运动 【分析】（1）运动物体受平衡力作用时，运动状态不变；受非平衡力作用，运动状态改变；据此判断小球的运动状态和能量变化情况；进一步判断小球被剪断细线后，因重力作用而下落时的运动状态； （2）根据小球的运动状态分析无人机的运动状态。 【解答】解：AB、小球受到斜向右上方的拉力和重力作用，受力不平衡，因而运动状态一定改变，此时可能是无人机向右做加速运动，小球由于惯性落后；也可能是无人机向左做减速运动，小球由于惯性向前冲；故AB错误； C、由于水平飞行，小球的重力势能不变，若向左做减速运动时，动能减小；若向右做加速运动时，动能增大；小球的机械能可能减小，故C正确； D、剪断细线，若小球原来向左运动，则向左下方运动；若原来向右运动，则小球向右下方运动；故D错误。 故选：C。 【点评】本题小球的情况可以类比汽车上悬挂的小球，可能是加速造成的，也可能是减速造成的，未知加减速，无法判断运动方向。 三、多选题（本题共4个小题，每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分，共12分。） （多选）11．（3分）物理研究中常用图像来表示两个物理量之间的关系，从而直观、简洁地展示物理规律。下列两个量之间的关系符合如图所示的是（　　） A．流体压强与流速的关系 B．大气压强与海拔的关系 C．物体所受的重力跟它的质量的关系 D．同种液体内部的压强与深度的关系 【分析】观察分析图象，找出图中两个量之间的关系，看选项中哪两个量的关系与图象中的相符，找出两个量之间的关系不符合的选项即可。 【解答】解：A、流体流体越大的地方，压强越小，故A错误； B、大气压强与海拔的关系是大气压随高度的增加而减小，故B错误； C、物体所受的重力G＝mg，g值是一个常量，所以重力跟质量成正比，故C正确； D、在同种液体中，其密度相同，所以在液体内部压强与深度成正比，故D正确。 故选：CD。 【点评】此题主要考查如何准确分析图像中的比例关系，知道选项中各物理量之间存在的关系，即可解答此类问题。 （多选）12．（3分）以下四图节选自我国古代著作《天工开物》，下列说法正确的是（　　） A．图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁擔”匀速转动的过程中，其运动状态改变 B．图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力 C．图丙“北耕兼种”中，耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压强的 D．图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的动能转化为重力势能 【分析】（1）物体运动状态的变化包括：①速度大小的改变；②运动方向的改变。只要其中的一个发生了变化，我们就说物体的运动状态发生了改变； （2）惯性是物体本身的性质，惯性大小只与物体的质量有关； （3）压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积来增大压强；在受力面积一定时，增大压力来增大压强； （4）影响动能的因素是物体的质量和速度；影响重力势能的因素是质量和高度。 【解答】解：A、图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁谵”匀速转动的过程中，运动方向在不断地变化，其运动状态在不断地变化，故A正确； B、惯性是物体本身的性质，惯性不是力，不能说受到惯性力，故B错误； C、图丙“北耕兼种”中，耧下端的“峨尖”是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C正确； D、图丁“长流漂米”中，水水由高处流下，水的质量不变，速度增大，高度减小，故重力势能减小，动能增加，所以是将重力势能转化为动能，故D错误。 故选：AC。 【点评】本题结合我国古代科技著作《天工开物》考查相关的物理知识，具有一定的综合性，注重了物理和生活的联系，是中考的热点。 （多选）13．（3分）将重为9N的正方体木块放入装满水的烧杯中，静止后木块漂浮且浸入水中的体积占总体积的四分之三，则下列判断正确的是（　　） A．木块的密度为0.6×103kg/m3 B．放入木块前后，烧杯底受到水的压强不变 C．木块所受的浮力是9N D．若要将木块全部浸入水中，需要对木块向下施加3N的压力 【分析】（1）根据漂浮条件列等式算出木块的密度； （2）根据p＝ρgh判断出放入木块前后，烧杯底受到水的压强的变化； （3）由题意可知，木块漂浮在水面上，根据漂浮的条件求出木块受到水竖直向上的浮力； （4）根据阿基米德原理求出排开水的体积即为浸入水中的体积，然后求出物体的体积，利用阿基米德原理求物体受到水的浮力；若使物体全部浸入水中而静止，则F浮′＝G木+F，即可求压力。 【解答】解：（1）因为木块漂浮在水面上，所以F浮＝G木，即ρ水V＝ρ木gV， 则木块的密度：ρ木＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.75×103kg/m3，故A错误； （2）放木块前容器中装满水，放入木块后容器中水仍然是满的，所以水的深度不变，根据p＝ρgh可知，放入木块前后，烧杯底受到水的压强不变，故B正确； （3）因为木块漂浮在水面上， 所以木块受到的浮力F浮＝G木＝9N，故C正确； （4）根据F浮＝ρ水gV排可知，浸入水中的体积（即排开液体的体积）： V排＝＝＝9×10﹣4m3； 因为V排＝V木，所以V木＝V排＝×9×10﹣4m3＝1.2×10﹣3m3， 木块全部浸没时受到水的浮力： F浮′＝ρ水gV木＝1×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3m3＝12N； 因为F浮′＝G木+F， 所以需施加的压力F＝F浮′﹣G木＝12N﹣9N＝3N，故D正确； 故选：BCD。 【点评】本题考查了学生对物体浮沉条件和阿基米德原理、液体压强公式的理解与掌握，虽知识点多，但都属于基础内容，难度不大。 （多选）14．（3分）长时间低头玩手机会对颈椎造成伤害，相关研究结论如图甲所示，人低头时可以简化为杠杆模型如图乙所示，G为头部重力、F为颈椎肌肉拉力，θ为低头的角度，不考虑拉力方向的变化，下列说法正确的是（　　） A．低头60°时的头部重力大于低头30°时的头部重力 B．从低头30°到低头45°过程中，头部重力G的力臂变长 C．从低头45°到低头60°过程中，头部重力G的力臂小于颈椎肌肉拉力F的力臂 D．站立或坐立观看手机时，应抬高手臂，使视线与手机齐平 【分析】（1）人头的质量不变，根据G＝mg分析； （2）力臂是支点到力的作用线的距离，根据图中分析力臂大小； （3）根据杠杆的平衡条件分析； （4）根据减小阻力臂可以减小动力分析。 【解答】解：A、人头的质量不变，根据G＝mg可知重力大小不变，故低头60°时的头部的重力等于低头30°时头部的重力，故A错误； B、力臂是支点到力的作用线的距离，根据乙图知，重力的力臂是水平方向从O到G的距离，从低头30°到低头45°过程中，头部重力G的力臂变长，故B正确； C、从低头45°到低头60°过程中，头部重力G的力臂在水平方向，而颈椎肌肉拉力F的力臂从O到F的垂直距离，较短，因而头部重力G的力臂大于颈椎肌肉拉力F的力臂，故C错误； D、为了减小肌肉拉力F，根据杠杆的平衡条件动力臂×动力＝阻力臂×阻力可知，减小重力的力臂，故站立或坐立观看手机时，应抬高手臂，使视线与手机齐平，使得肌肉拉力减小，故D正确。 故选：BD。 【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，属于中档题。 四、填空题（本题共5个小题，每小题3分，共15分） 15．（3分）重500N的小车受到人80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，在10s内前进5m，则10s内人对小车做的功是 　400　 J；小车重力做功 　0　 J；人对小车做功的功率是 　40　 W。 【分析】根据W1＝Fs得出10s内人对小车做的功，根据W2＝Gh得出小车重力做功； 根据P＝得出人对小车做功的功率。 【解答】解：10s内人对小车做的功W1＝Fs＝80N×5m＝400J； 小车重力做功W2＝Gh＝500N×0m＝0J； 人对小车做功的功率P＝＝＝40W。 故答案为：400；0；40。 【点评】本题考查功和功率的计算，是一道基础题。 16．（3分）人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有斜面和轮轴。如生活中的螺丝刀，其手柄 　粗　 （粗/细）一些的螺丝刀用起来更省力；再如自攻螺丝钉，它利用了简单机械中的 　斜面　 ，其螺纹 　密　 （密/稀）一些拧起来更省力。 【分析】（1）在动力作用于轮上、阻力作用于轴上时，轮轴相当于一个省力杠杆； （2）螺丝钉上的螺纹相当于旋转的斜面； （3）在斜面中，高度一定时，斜面与水平面的夹角越小，越省力。 【解答】解：螺丝刀相当于轮轴，而轮轴相当于省力杠杆，在螺丝刀的金属头部分粗细一定的情况下（阻力臂一定），选用手柄粗一些的螺丝刀，动力臂会更大，也就越省力。 螺丝钉上的螺纹是绕着螺丝钉旋转向上的连续斜面，当螺丝钉的高度一定时，螺纹密一些，相当于减小了斜面的坡度，会更加省力。 故答案为：粗；斜面；密。 【点评】对轮轴与斜面的考查一般来说都较为简单，我们要的这两种简单机械有一定的了解。 17．（3分）重为10牛的物块用细线挂在弹簧测力计挂钩上，当物块浸没在水中静止时测力计示数如图所示，则物块所受的浮力大小为 　7.6　 N。逐渐增大物块浸没在水中的深度，其上表面受到水的压强将 　增大　 （选填“增大”、“减小”或“不变”），弹簧测力计示数将 　不变　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【分析】（1）根据称重法，F浮＝G﹣F示，可计算物块浸没在水中时受到的浮力； （2）根据p＝ρgh进行分析； （3）增大物块浸没的深度，因为全部浸没，V排＝V，根据F浮＝ρ液gV排可分析浮力变化情况，根据称重法，F浮＝G﹣F示进行分析。 【解答】解：弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为F示＝2.4N，物块所受浮力： F浮＝G﹣F示＝10N﹣2.4N＝7.6N； 它的上表面受到水的压强：p＝ρgh可得，逐渐增大物块浸没在水中的深度，其上表面受到水的压强将增大；因为全部浸没，V排＝V，根据F浮＝ρ液gV排可知，它所受浮力的大小不变，根据称重法，弹簧测力计示数将不变。 故答案为：7.6；增大；不变。 【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强的掌握和运用，属于中档题。 18．（3分）如图所示，用200N的拉力拉着物体A、B在水平面上匀速向左运动，A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦，则B与地面间的摩擦力为 　80　 N。若A物体在2秒内前进了1米，则直接拉B物体的绳子对B物体做功为 　160　 焦，功率为 　80　 瓦。 【分析】已知A受到水平向左的拉力，A做匀速直线运动，水平方向上受到向左的拉力和向右的拉力、摩擦力平衡，根据力的平衡条件和题意求得A受到的摩擦力和A受到的绳子向右的拉力； 由图可知，该滑轮为动滑轮，不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦，直接拉B物体的绳子拉力等于动滑轮左端绳子拉力的一半，由力的平衡条件可得B与地面间的摩擦力； B物体移动的距离等于A物体移动距离的2倍，根据W＝Fs求直接拉B物体的绳子对B物体做的功，根据P＝求得直接拉B物体的绳子对B物体做功的功率。 【解答】解：已知A受到水平向左的拉力F＝200N，此时A做匀速直线运动，水平方向上受到向左的拉力和向右的拉力、摩擦力平衡，根据力的平衡条件和题意可得：F＝F′+fA， 即：200N＝4fA+fA， 解得A所受摩擦力为fA＝40N， 则A受到的绳子向右的拉力，即动滑轮左端绳子拉力为F′＝4fA＝160N， 由图可知，该滑轮为动滑轮，不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦， 则直接拉B物体的绳子拉力等于动滑轮左端绳子拉力的一半，即FB＝F′＝×160N＝80N， 此时B做匀速直线运动，由力的平衡条件可得，B与地面间的摩擦力：fB＝FB＝80N； B物体移动的距离等于A物体移动距离的2倍，即：sB＝sA＝2×1m＝2m， 直接拉B物体的绳子对B物体做的功：W＝FBsB＝80N×2m＝160J， 功率：P＝＝＝80W。 故答案为：80；160；80。 【点评】本题考查功、功率的计算，以及力的平衡条件、动滑轮特点的应用，难度适中。 19．（3分）知识梳理是一种重要的学习方法，请将下列知识结构图中的空格处补充完整。 （1）　匀速直线运动或静止　 ； （2）　运动状态改变　 ； （3）　运动速度的大小改变　 。 【分析】当物体不受力或受平衡力时，将保持静止状态或匀速运动状态，状态不变；物体受非平衡力时，运动状态会发生改变。 【解答】解：当物体不受力或受平衡力时，运动状态不变，将保持静止状态或匀速运动状态； 物体受非平衡力时，运动状态会发生改变，包括加速、减速及运动方向的改变。 故答案为：（1）匀速直线运动或静止；（2）运动状态改变；（3）运动速度的大小改变。 【点评】本题考查了物体的平衡状态和非平衡状态，难度不大。 五、作图简答题（本题共3个小题，20、21题各2分，22题5分，共9分） 20．（2分）如图甲所示，是西安大唐不夜城“不倒翁姐姐”表演时的照片。请在乙图的简化图上画出不倒翁所受重力的示意图（O点为不倒翁的重心）。 【分析】根据重力的方向是竖直向下的，从物体重心做竖直向下的力即可。 【解答】解：重力的方向是竖直向下的，从物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示： 【点评】本题考查了重力的示意图的作法，不管物体怎样运动，重力的方向总是竖直向下的。 21．（2分）如图（a），是用锄头将较硬泥土撬起来的情景，请在图（b）中作出锄头撬土时动力F1的力臂l1。 【分析】根据力臂的定义可知作图。 【解答】解：由力臂的定义可知，由支点向动力作用线F1作垂线，支点到动力F1作用线的距离是力臂l1，作图如下： 【点评】本题考查力臂的画法，是一道基础作图题。 22．（5分）阅读短文，回答问题。 变速自行车 如图是自行车的部分结构示意图，骑行时人在脚踏处施力，通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动，再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B，两处都是同轴转动（物体绕同一个中心轴转动，在相同时间转过的圈数相同）的轮轴结构，也可视为杠杆。A、B齿轮通过链条配合工作，在相同时间转过的齿数相同，链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。 结构 参数 前齿轮（3速） 齿数：22、32、45 曲柄 长度：L＝18cm 后齿轮（7速） 齿数：12、15、17、19、21、24、28 轮胎 直径：D＝60cm 变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合，即调节齿比数（前齿数÷后齿数），从而改变车速。表是小明的变速自行车的部分参数。 （1）后齿轮和后车轮组成一个 　费力　 杠杆； （2）小明调节自行车齿比数为，当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈，后轮转动 　3　 圈； （3）当小明骑自行车爬坡时，为了最省力，应该调整齿比数为 　　 ； （4）小明调节自行车为最大齿比数，此时地面对后轮的摩擦力为20N，作用在脚踏上的力至少为 　125　 N。 【分析】（1）轮轴由轮和轴组成，是变形杠杆，对比杠杆中动力臂和阻力臂的长度大小，可以辨别出是省力还是费力杠杆； （2）自行车齿比为，前齿轮是后齿轮的三倍，二者同一链条相连，故同时间通过距离相同，据此分析； （3）（4）后轮与齿轮B是轮轴型的杠杆，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面对后轮的摩擦力，动力臂为后齿轮的半径，阻力臂是后车轮半径，据此建立杠杆平衡方程，链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的力大小相等，前齿轮和脚踏板也是杠杆，动力为人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，据此建立杠杆平衡条方程，根据表格数据可得最大齿比数，联立可得作用子脚踏板的力； 由上面分析可得F蹬＝××f，当小明骑自行车爬坡时，后轮受到的摩擦力不变，曲柄长度和轮胎直径不变，为了最省力，应该调整齿比最小，根据表格数据可知最小齿比数。 【解答】解：（1）由图可知，后齿轮和后车轮组成一个轮轴，动力是链条的拉力，阻力是地面的摩擦力，此轮轴的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； （2）由自行车齿比为，前齿轮是后齿轮的三倍，二者同一链条相连，故同时间通过距离相同，故前轮转一圈，后轮转三圈； （3）（4）后轮与齿轮B是轮轴型的杠杆，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面对后轮的摩擦力，动力臂为后齿轮的半径，阻力臂是后车轮半径， 根据杠杆条件F链×r后＝f×D﹣﹣﹣﹣① 链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的力大小相等，前齿轮和脚踏板也是杠杆，动力为人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，根据杠杆条件F链×r前＝F蹬×l﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 前后齿轮半径之比等于齿数之比，即＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 联立①②③可得，作用子脚踏板的力至少为F蹬＝××f＝××20N＝125N； 由上面分析可得F蹬＝××f，当小明骑自行车爬坡时，后轮受到的摩擦力不变，曲柄长度和轮胎直径不变，为了最省力，应该调整齿比最小，根据表格数据可知，最小为＝。 故答案为：（1）费力；（2）3；（3）；（4）125。 【点评】本题是学科综合题，涉及了杠杆分类及杠杆平衡条件计算，联系实际，有一定难度。 六、实验题（本题共3个小题，23题8分，24题7分，25题6分，共21分） 23．（8分）为避免骑行电动自行车造成的伤害，有关部门做出规定：成年人驾驶电动自行车只能搭载一名12周岁以下的未成年人；禁止超速行驶。小明为了验证上述规定的缘由，对骑乘造成伤害程度的影响因素进行了如下猜想。 猜想一：由限载猜想骑乘造成的伤害程度大小可能与车的总质量有关； 猜想二：由禁止超速猜想骑乘造成的伤害程度大小可能与车速有关。 为了验证上述猜想，小明用金属球模拟电动自行车，用木块模拟被撞物体，进行了如图所示的实验探究，其中mA﹣mB＜mC，hA＜hB＝hC。 （1）实验中通过观察 　木块移动的距离　 来比较伤害程度的大小，这种研究方法是 　转换法　 （选填“控制变量法”或“转换法”）； （2）由甲、乙两次实验可得结论：质量相同的电动自行车，　速度　 越大，骑乘造成的伤害程度越大；由 　乙、丙　 两次实验可得结论：速度相同的电动自行车，质量越大，骑乘造成的伤害程度越大； （3）小球沿斜面向下运动的过程中，　重力势　 能转化为动能：若水平面是光滑的，　不能　 达到实验的目的（选填“能”或“不能”）； （4）通过学习，小明发现骑乘的伤害程度与机械能有关，比较甲、乙、丙三次实验，释放A、B、C球前，它们的机械能EA、EB、EC的大小关系是 　EA＜EB＜EC　 ； （5）若还想利用如图所示的器材探究“阻力对物体运动的影响”实验，须增加的器材是 　B　 。 A.倾斜程度不同的斜面 B.粗糙程度不同的水平面 C.质量不同的小球 【分析】（1）实验通过木块被推动的距离来反映小球具有动能的多少，应用了转换法； （2）甲、乙两次实验小球的质量相同，滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，速度越大，木块移动的距离越远，根据控制变量法可得结论； 乙、丙两次实验小球滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，质量不同，质量越大，木块移动的距离越远，根据控制变量法可得结论； （3）物体由于处于一定的高度而具有的能叫重力势能；根据牛顿第一定律分析可知若水平面是光滑的是否能达到实验的目的； （4）小球到达水平面的速度由小球滚下的高度决定，高度越高，小球到达水平面的速度越大，质量越大，速度越大，小球的动能越大； （5）探究“阻力对物体运动的影响”的实验，根据控制变量法可知需改变水平面的粗糙程度。 【解答】解：（1）实验通过木块被推动的距离来反映小球具有动能的多少，应用了转换法； （2）甲、乙两次实验小球的质量相同，滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，速度越大，木块移动的距离越远，根据控制变量法可得结论：质量相同的电动自行车，速度越大，骑乘造成的伤害程度越大； 乙、丙两次实验小球滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，质量不同，质量越大，木块移动的距离越远，根据控制变量法可得结论：速度相同的电动自行车，质量越大，骑乘造成的伤害程度越大； （3）小球沿斜面向下运动的过程中，重力势能转化为动能：若水平面是光滑的，根据牛顿第一定律可知木块将做匀速直线运动，不能达到实验的目的； （4）小球到达水平面的速度由小球滚下的高度决定，高度越高，小球到达水平面的速度越大，质量越大，速度越大，小球的动能越大，所以放A、B、C球前，它们的机械能EA、EB、EC的大小关系是EA＜EB＜EC； （5）探究“阻力对物体运动的影响”的实验，根据控制变量法可知需改变水平面的粗糙程度，故选：B。 故答案为：（1）木块移动的距离；转换法；（2）速度；乙、丙；（3）重力势；不能；（4）EA＜EB＜EC；（5）B。 【点评】本题考查控制变量法、转换法在实验中的运用以及影响动能的因素。 24．（7分）同学们用一个滑轮、钩码、弹簧测力计、杠杆等器材分别做了以下实验。 （1）如图甲探究定滑轮工作时的特点时，弹簧测力计应该将 　挂钩　 （选填“挂钩”或“提环”）挂在绳子末端，若挂反了，会导致测量值比真实值偏 　小　 （选填“大”或“小”）； （2）如图乙测量动滑轮的机械效率时，小红发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计的示数不稳定，她认为应当静止读数，你认为她的想法是 　不正确　 （选填“正确”或“错误”）的，如果这样做，测得的机械效率 　变大　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）小明用如图乙所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 1 1.0 20.0 0.7 40.0 2 2.0 20.0 1.2 40.0 3 3.0 20.0 1.7 40.0 4 3.0 40.0 1.7 80.0 ①第1次实验测得的机械效率为 　74.1　 %（结果精确到0.1%）； ②由表中3、4两次实验数据分析可以推测，不用下列哪件器材，依然可以完成动滑轮机械效率的测量 　B　 A.弹簧测力计 B.刻度尺 C.二者均须使用 D.二者均可不用 （4）如图丙所示，小丽同学用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由左向右转动的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计示数变化情况是 　先变小后变大　 （选填“逐渐变大”、“逐渐变小”、“不变”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。 【分析】（1）把测力计倒过来使用时，根据对弹簧测力计进行受力分析可以找到问题所在； （2）在测力计静止时，从不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦； （3）①根据表中实验数据，利用η＝＝求出动滑轮的效率； ②结合实验数据，根据η＝＝＝＝分析解答； （4）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。 【解答】解：（1）如图甲探究定滑轮工作时的特点时，弹簧测力计应该正挂，即挂钩挂在绳子末端，若弹簧测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力（大小等于钩码重），受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差，所以测量值比真实值偏小些； （2）在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服绳与轮之间的摩擦，所以测得的拉力偏小，她的想法是不正确的，因为她没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响，如果这样做，摩擦力小，额外功少，总功较小，则测得的机械效率变大； （3）①由表中实验数据可知，第①次实验测得动滑轮的机械效率：η＝＝＝×100%≈71.4%； ②结合实验数据，根据η＝＝＝＝可知没有刻度尺也能测量出动滑轮机械效率，故B正确；故选：B； （4）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，动力臂先变长后变短，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。 故答案为：（1）挂钩；小；（2）不正确；变大；（3）①71.4；②B；（4）先变小后变大。 【点评】本题综合考查了探究定滑轮工作时的特点、测动滑轮的机械效率的实验，首先要熟练掌握机械效率的公式，会利用公式进行计算。 25．（6分）小明利用天平、量筒、细线和水测量锰矿石的密度。 （1）取出天平放在水平桌面上，游码归零后发现指针偏转如图甲所示，此时他应将平衡螺母向 　左　 端调节，直到天平横梁平衡； （2）天平调节平衡之后，用正确的方法测出了锰矿石的质量，当天平平衡时右盘添加的砝码数和游码位置如图乙所示，则锰矿石的质量为 　62　 g； （3）他用细线系住锰矿石，轻轻放入装有水的量筒内，放入锰矿石前后量筒示数如图丙所示，则锰矿石的密度是 　3.1×103　 kg/m3； （4）小明还想利用刻度尺测量其他物体的密度，于是他找来了装有适量水的大水槽，一个底面积是10cm2的圆柱平底小容器，来测量另一块大理石的密度，操作步骤如图丁所示。 他分别把刚刚测完密度的锰矿石（擦干外侧）和要测量密度的大理石放在小容器内，置于水中漂浮，待静止时分别在小容器上标注水面的位置a和a′（a′的位置图中未画出），用刻度尺测量出a’在a下方的0.8cm处，则大理石的质量 　小于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）锰矿石的质量。 然后，他又分别把锰矿石和大理石用细线挂在小容器下，置于水中漂浮，待静止时（两物块吸水情况忽略不计）在小容器上标注水面的位置b和b′（b′）的位置图中未画出），用刻度尺测量出b’在b下方的1.2cm处，则大理石的密度是 　2.25　 g/cm3。 【分析】（1）使用天平测量物体质量时，应将天平放在水平桌面上，移动游码直零刻度线上，调节平衡螺母使指针指在中央刻度线上；调节天平时，根据“左偏左调”、“右偏右调”调节天平，直至指针指在中央刻度线上； （2）由图乙确定标尺上的分度值，物体的质量等于砝码的质量加上游码所对的刻度值； （3）用量筒测液体的体积时读数时视线要与凹液面的最低处相平，矿石的体积等于量筒两次示数之差，根据ρ＝计算出矿石的密度； （4）分别把刚刚测完密度的这块锰矿石和要测量密度的大理石放在小容器中，置于水中漂浮静止时，浮力分别等于容器和大理石的重力之和以及容器与锰矿石的重力之和。在小容器上标注水面的位置a、a′，用刻度尺测量出a′在a下方的距离0.8cm， 据此得出容器放矿石时小容器排开水的体积与容器放大理石时小容器排开水的体积的大小关系，根据G物＝F浮＝ρ液gV排可判断出锰矿石与大理石的重力关系，根据m＝可知大理石的质量与锰矿石的质量大小关系； 然后根据两次实验中浮力的差值以及锰矿石和大理石的质量差，求得大理石的质量，把两块石头用细线挂在小容器下，置于水中漂浮静止时，（不考虑两块石头吸水）在小容器上标注水面的位置b、b′，用刻度尺测量出b′在b下方距离为1.2cm，两种情况下两种大理石受到的浮力不变。容器减小的排开水的体积等于大理石的体积，即花岗岩的体积，同理得大理石的体积，利用ρ＝得出大理石的密度。 【解答】解：（1）调节横梁平衡时，发现指针静止时如图乙所示，偏在右侧，说明右侧偏重，此时他应将平衡螺母向左端调节，直到天平横梁平衡； （2）右盘中的砝码及游码的位置如图乙所示，标尺上分度值为0.2g，故锰矿石的质量为：m＝50g+10g+2g＝62g； （3）由图丙可知，锰矿石的体积为：V＝80mL﹣60mL＝20mL＝20cm3； 锰矿石的密度为：ρ＝＝＝3.1g/cm3＝3.1×103kg/m3； （4）分别把刚刚测完密度的这块矿石和要测量密度的大理石放在小容器中，置于水中漂浮静止时，浮力分别等于容器和锰矿石的重力之和以及容器和大理石的重力之和，在小容器上标注水面的位置a、a′，用刻度尺测量出a′在a下方的距离0.8cm， 由于a′在a下方的距离0.8cm，则容器放锰矿石时小容器排开水的体积大于容器放大理石时小容器排开水的体积， 根据G物＝F浮＝ρ液gV排可知锰矿石的重力大于大理石的重力，则根据m＝可知大理石的质量小于锰矿石的质量； 则两次实验中浮力的差为： ΔF浮＝ρ水gΔV排＝ρ水gS容Δha＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣4m2×0.8×10﹣2m＝0.08N； 所以岩矿石和大理石的质量差为： Δm＝＝＝0.008kg＝8g， 则大理石的质量为：m大理石＝m锰矿石﹣Δm＝62g﹣8g＝54g； 由题知，再分别把锰矿石和大理石用细线挂在小容器下，置于水中漂浮静止时（不考虑两块矿石吸水），在小容器上标注水面的位置b和b'，用刻度尺测量出b'在b下方的距离为1.2cm； 把容器和锰矿石看做一个整体，锰矿石挂在小容器下方与锰矿石在容器内部相比，整体处于漂浮状态，总浮力等于总重力，且容器和锰矿石的总重力不变，则整体受到的浮力不变，由阿基米德原理可知整体排开水的体积不变， 设锰矿石在容器内部时标记a到容器底的高度为ha，锰矿石挂在小容器下方时标记b到容器底的高度为hb， 因整体排开水的体积不变，则有：S容ha＝S容hb+V锰矿石﹣﹣﹣﹣① 把容器和大理石看做一个整体，设大理石在容器内部时标记a′到容器底的高度为ha′，大理石挂在小容器下方时标记b′到容器底的高度为hb′， 且由题意可得：ha﹣ha′＝0.8cm﹣﹣﹣﹣②，hb﹣hb′＝1.2cm﹣﹣﹣﹣③ 同理可得：S容ha′＝S容hb′+V大理石﹣﹣﹣﹣④ ④式﹣①式，可得：S容（ha′﹣ha）＝S容（hb′﹣hb）+V大理石﹣V锰矿石， 整理可得大理石的体积为：V大理石＝V锰矿石+S容（ha′﹣ha+hb﹣hb′）＝20cm3+10cm2×（﹣0.8cm+1.2cm）＝24cm3， 所以大理石的密度为：ρ大理石＝＝＝2.25g/cm3。 故答案为：（1）左；（2）62；（3）3.1×103；（4）小于；2.25。 【点评】本题主要考查的是密度的测量，要知道天平的使用方法及天平、量筒的读数方法，解答本题的关键是知道将矿石用细线系住浸没在水中时台秤上增加的压力大小等于矿石浸没时受到的浮力。 七、计算题（本大题共2个小题，26题8分，27题12分，共20分）温馨提示：要求写出必要的文字说明、公式、单位及主要的运算过程，只写出结果不得分。 26．（8分）如图1所示“新光华”号半潜船为我国最大、全球第二大半潜船。该船总长255m，宽68m，可下潜吃水30.5m，最大载重约为105t。半潜船未装货物时漂浮于水面之上，如图2甲所示；装载前需向船体水舱注水，使甲板下沉至水面以下，如图2乙所示；拖船将货物拖至半潜船的甲板上并固定好，如图2丙所示；半潜船排出水舱中的水，使甲板上浮至水面之上，如图2丁所示。ρ水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）当“新光华”号半潜船底部距水面20m时，其底部受到水的压强大小； （2）若图2乙水舱中注水的质量为m1，图2丁中货物的质量为m2，请分析说明m1、m2的大小关系。 【分析】（1）根据强p＝ρ液gh计算液体的压强； （2）根据漂浮时浮力等于重力，结合排开液体的体积分析浮力大小，得出m1、m2的大小关系。 【解答】解：（1）半潜船底部距水面20m时，其底部受到水的压强p＝ρ液gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20m＝2×105Pa， （2）半潜船始终漂浮，浮力等于重力，根据图中图2乙浸入的体积较大，根据阿基米德原理知，受到的浮力较大，则图2乙的总重力较大， 半潜船的重力G不变，图2乙中是船重加上水的重力m1g，丁图是船重加上货物的重力m2g， 则G+m1g＞G+m2g， 解得m1＞m2。 答：（1）当“新光华”号半潜船底部距水面20m时，其底部受到水的压强大小是2×105Pa； （2）若图2乙水舱中注水的质量为m1，图2丁中货物的质量为m2，m1、m2的大小关系是m1＞m2。 【点评】本题考查压强公式与浮沉条件以及阿基米德原理的应用，属于中档题。 27．（12分）质量为55kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙所示。（摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg）求： （1）若工人在1min内将货物匀速向上提高了12m，作用在绳子上的拉力为400N，拉力的功率为多大？ （2）动滑轮的重力？ （3）该工人竖直向下拉绳子运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？（保留到小数点后一位） 【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求出拉力做的功，利用P＝求出拉力的功率； （2）由图乙可知，物重G＝300N时，滑轮组的机械效率η＝60%，机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，根据η＝＝＝求出动滑轮受到的重力； （3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于人的重力，根据G＝mg求出其大小，根据F＝（G+G动）求出提升的最大物重，然后利用η＝＝＝求出滑轮组的最大机械效率。 【解答】解：（1）由图可知，n＝3，则绳端移动的距离： s＝nh＝3×12m＝36m， 拉力做的功： W＝Fs＝400N×36m＝14400J， 拉力的功率： P＝＝＝240W； （2）由图乙可知，物重G＝300N时，滑轮组的机械效率η＝60%， 因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功， 所以，滑轮组的机械效率： η＝＝＝＝60%， 即＝60%， 解得：G动＝200N； （3）已知工人的质量为55kg， 则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力： F大＝G人＝m人g＝55kg×10N/kg＝550N， 由F＝（G+G动）可得，提升的最大物重： G大＝nF大﹣G动＝3×550N﹣200N＝1450N， 则滑轮组的最大机械效率： η大＝×100%＝×100%≈87.9%。 答：（1）拉力的功率为240W； （2）动滑轮受到的重力为200N； （3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是87.9%。 【点评】本题考查了影响滑轮组机械效率的因素和做功公式、功率公式、机械效率公式、滑轮组绳子拉力公式的综合应用，要注意绳子的最大拉力和人的重力相等。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$