精品解析：天津市河东区2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题

2024-2025学年第二学期八年级期末质量检测 物理试卷 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意） 1. 下列物体中，重力最接近2N的是（　　） A. 一枚曲别针 B. 一部智能手机 C. 一张桌子 D. 一辆汽车 2. 如图所示，旗杆顶端装有滑轮，升旗时向下拉绳子国旗冉冉升起，下列说法正确的是（　　） A. 该滑轮是动滑轮 B. 使用该滑轮可以改变力的方向 C. 旗手对绳子的拉力等于国旗重力的一半 D. 使用该滑轮可以省功 3. 《中华人民共和国民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中我们更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为、“高空抛物”危害性大的原因是因为高处的物体具有较大的（　　） A. 重力 B. 动能 C. 重力势能 D. 弹性势能 4. 如图所示，意大利科学家托里拆利用该装置最早测出了标准大气压的值；若在海拔为864.4 m的盘山最高峰“挂月峰”做这个实验，测得的水银柱高度将（　　） A. 小于760 mm B. 等于760 mm C. 大于760 mm D. 无法判断 5. 汽车在平直的公路上做匀速直线运动，则下列为一对平衡力的是（ ） A. 汽车的牵引力和汽车所受的重力 B. 汽车所受的重力和汽车对地面的压力 C. 汽车所受的重力和地面对汽车的支持力 D. 汽车对地面的压力和汽车所受的摩擦力 6. 关于功率，下列说法中正确的是（　　） A. 省力的机械，功率一定大 B. 做功快的机械，功率一定大 C. 效率高的机械，功率一定大 D. 做功多的机械，功率一定大 7. 如图所示，以下关于自行车的结构或使用上说法正确的是（　　） A. 车座做得宽大是为了增大压强 B. 刹车时捏紧刹车把手为了减小摩擦 C. 轮胎和脚踏板的花纹是为了增大摩擦 D. 骑自行车到路口时要减速是为了减小惯性 8. 我国高铁技术世界领先，如图所示，下列有关高铁的设计描述错误的是（　　） A. 图甲，高铁铁轨下铺设枕木是为了减小压强 B. 图乙，高铁车厢内的破窗锤的锤头做成锥形，便于增大压强 C. 图丙，高铁车头采用流线型设计，可以减小空气阻力 D. 图丁，站台处设置安全线，是因为高铁行驶时周围空气流速大压强大 9. 如图所示是我国自主研发的电动飞行汽车。其匀速升空过程中，下列说法正确的是（ ） A. 动能减小，重力势能减小，机械能减小 B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 C 动能不变，重力势能不变，机械能不变 D. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 10. 如图所示，将一长方体水平浸没在水中，上、下表面所受水的压强差为、压力差为；再将此长方体竖直浸没在水中，上、下表面所受水的压强差为、压力差为。下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。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，选对但不全得1分，不选或选错得0分） 11. 如图所示的实例中利用大气压的是（　　） A. U形“反水弯” B. 吸盘挂钩 C 用吸管喝饮料 D. 活塞式抽水机 12. 如图所示，用75N拉力沿斜面向上将重为200N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，斜面高，长。下列关于此过程中做功的判断正确的是（　　） A. 克服木箱重力做的功为800J B. 拉力做的功为300J C. 斜面支持力做的功为200J D. 克服斜面摩擦力做的功为100J 13. 如图1所示，盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器的底面积为S，弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块，从水面开始缓慢浸入水中，在金属块未触底且水未溢出的过程中，测力计示数F随金属块浸入水中深度h的关系图像如图2所示。下列分析正确的是（　　） A. 金属块浸没后受到的浮力为 B. 金属块的高度为 C. 金属块的密度为 D. 金属块浸没后与入水前相比，水平桌面受到的压强增加 三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 14. 中国赛艇运动历经多年发展，已成为国际赛场上的重要力量。如图所示，选手们用力向后划桨，赛艇快速向前，说明__________，赛艇的桨属于__________杠杆。 15. 某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如 下表： 实测物体 物体质量M （kg） 重力G （N） 比值G/W （N/kg） 比值G/m的平 均值（N/kg） 物体1 0.1 0.99 9.9 物体2 0.2 1.96 9.8 物体3 0.3 2.91 9.7 （1）在实验过程中，需要的测量工具有天平和____； （2）分析表中实验数据，得出结论是：______. 16. 总质量为70kg的跳伞运动员从高空竖直下落，伞打开前的某时刻，他受到的空气阻力为50N，此时运动员所受力的合力为__________N，方向是__________。（g取10N/kg） 17. “奋斗者”号是我国自主研发建造的第一艘万米级全海深潜水器。在某次执行任务时，“奋斗者”号下潜到1×104m深处，其总质量为36t，体积为30m3，“奋斗者”号上浮和下潜是靠改变__________大小实现的，在该深处受到海水浮力为__________N。（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 18. 如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中，使同一小车从斜面不同高度静止滑下，是为了探究动能与______的关系；若想完成“阻力对物体运动的影响”的实验，还需要从①砝码、②毛巾、③弹簧测量计、④棉布中选择______（填序号）两件实验器材。 19. 如图所示，用30N的水平力将重9N的物体压在竖直的墙壁上，物体A与墙壁的接触面积为0.01m2，则物体对墙壁压强为___________Pa，A所受竖直墙壁的给它的摩擦力为___________N。 四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位） 20. 构建理想模型是一种物理研究方法。如图所示，我们可以假想在连通器的底部有一个小“液片”AB，它处于静止状态，请运用所学的物理知识推导证明：静止在连通器内的同一种液体，各部分容器中的液面总是相齐平的。 21. 实验小组在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，提出了如下猜想： 猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关 猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关 猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面积有关 接着他们利用长方体木块（每个面的粗糙程度相同）、长木板、弹簧测力计、毛巾和钩码，设计并进行了如图所示的实验：实验中，应用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动。改变实验条件，他们收集到的信息如下表： 序号 木块放置方法 接触面 压力情况 弹簧测力计示数/N ① 平放 木块与木板 木块 2.0 ② 平放 木块与木板 木块+1个钩码 2.4 ③ 平放 木块与毛巾 2.8 ④ 侧放 a b 2.0 （1）为验证猜想一，应选择表中________（填序号）的数据进行分析； （2）由②③两次实验可知：_________； （3）为验证猜想三，小明设计并完成了第④次实验，并分析表中的记录数据得出：滑动摩擦力的大小与接触面积无关。表中第④次实验a、b两处的信息他忘记填写了，请你帮他完成填写：a________、b________。 22. 利用图所示的实验装置，在3s内把总重为6N的钩码匀速提升0.1m，弹簧测力计的示数如图所示，求： （1）弹簧测力计对绳子拉力的功率； （2）该滑轮组的机械效率。 23. 天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。小明利用实验室的器材进行了“探究杠杆的平衡条件”的实验。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l 2/cm 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 15 1.5 20 （1）实验前杠杆静止在如图所示的位置，须将平衡螺母向______调节，使杠杆在______位置平衡； （2）实验时在已调平衡杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，改变钩码的位置，使杠杆重新平衡，三次实验获得的数据如上表所示。分析可得杠杆的平衡条件是______； （3）为了进一步验证实验结论，又做了下图所示的实验，此时杠杆水平平衡。请你在图中画出动力 F1和阻力 F2的力臂______； （4）如图是杆秤的示意图，使用时，将待称量的物体挂在秤钩上，用手提起B或C处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置D，使秤杆达到水平平衡时即可读出待称物体的质量。此杆秤秤砣质量为400g，秤砣最远可移至 E点（秤杆和秤钩质量忽略不计），AB、BC、BE的长度如图所示。则该杆秤的最大称量是______kg。 24. 天津独流老醋是中国三大传统名醋之一。在一次跨学科实践活动中，老师要求通过实验测量出独流老醋的密度，提供的材料有：粗细均匀的木棒（长约20cm），塑料杯、细铜丝、刻度尺、小金属块、足量的水（水的密度为）。请你根据所学的知识，选择合适的材料，设计一个测量独流老醋密度的实验方案。要求： （1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量； （2）写出老醋密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 25. 如图甲所示，水平桌面上有一高为3h的圆柱形容器，现将一圆柱形金属块（重G、高2h、底面积S）置于圆柱形容器底部。水的密度用表示。 （1）计算甲图中金属块对容器底部的压强。 （2）若向甲图中容器内加水，在图乙中画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度H变化的图像（写出计算过程并在图乙中标注相应的数据）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年第二学期八年级期末质量检测 物理试卷 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意） 1. 下列物体中，重力最接近2N的是（　　） A. 一枚曲别针 B. 一部智能手机 C. 一张桌子 D. 一辆汽车 【答案】B 【解析】 【详解】A．一枚曲别针质量约几克，根据G=mg可知，重力远小于2N，故A不符合题意； B．一部智能手机质量约150~200g，根据G=mg可知，重力接近2N，故B符合题意； C．一张桌子质量几十千克，根据G=mg可知，重力远大于2N，故C不符合题意； D．一辆汽车质量以吨计，根据G=mg可知，重力远超2N，故D不符合题意。 故选B。 2. 如图所示，旗杆顶端装有滑轮，升旗时向下拉绳子国旗冉冉升起，下列说法正确的是（　　） A. 该滑轮是动滑轮 B. 使用该滑轮可以改变力的方向 C. 旗手对绳子的拉力等于国旗重力的一半 D. 使用该滑轮可以省功 【答案】B 【解析】 【详解】A．旗杆顶端装的滑轮使用时，轴的位置固定不动，是定滑轮，故A错误； BC．根据定滑轮的实质可知，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起，改变了动力的方向，但没有省力，也没有省距离，故B正确，C错误； D．使用任何机械都不能省功，故D错误。 故选B。 3. 《中华人民共和国民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中我们更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为、“高空抛物”危害性大的原因是因为高处的物体具有较大的（　　） A. 重力 B. 动能 C. 重力势能 D. 弹性势能 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，因此高空抛物会造成很大的危害，故ABD不符合题意，C故符合题意。 故选C 4. 如图所示，意大利科学家托里拆利用该装置最早测出了标准大气压的值；若在海拔为864.4 m的盘山最高峰“挂月峰”做这个实验，测得的水银柱高度将（　　） A. 小于760 mm B. 等于760 mm C. 大于760 mm D. 无法判断 【答案】A 【解析】 分析】 【详解】一标准大气压等于760mm水银柱产生的液体压强，若在海拔为864.4 m的盘山最高峰“挂月峰”做这个实验，由于海拔高的地方气压低，所以水银柱的高度将降低。 故选A。 5. 汽车在平直的公路上做匀速直线运动，则下列为一对平衡力的是（ ） A. 汽车的牵引力和汽车所受的重力 B. 汽车所受的重力和汽车对地面的压力 C. 汽车所受的重力和地面对汽车的支持力 D. 汽车对地面的压力和汽车所受的摩擦力 【答案】C 【解析】 【分析】根据题中“下列为一对平衡力的是……”可知，本题考查“平衡力的判断”，根据二力平衡的条件：同时作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且在同一直线上，则两个力是一对平衡力．逐项进行分析判断． 【详解】A．牵引力沿水平方向，而重力竖直向下，故二力不能平衡，故A错误． B．重力为汽车受到的力，而压力为地面受到的力，两个力不是同一物体受力，不可能平衡，故B错误． C．汽车所受的重力和地面对汽车的支持力，满足二力平衡的条件，是平衡力，故C正确． D．汽车对地面的压力竖直向下，摩擦力沿水平方向，故不能平衡，故D错误． 故答案为C． 6. 关于功率，下列说法中正确的是（　　） A. 省力的机械，功率一定大 B. 做功快的机械，功率一定大 C. 效率高的机械，功率一定大 D. 做功多的机械，功率一定大 【答案】B 【解析】 【详解】A．功率与机械是否省力无关，省力机械可能做功慢，功率不一定大，故A错误； B．功率表示做功快慢，做功快的机械单位时间内做功多，功率一定大，故B正确； C．机械效率是有用功与总功的比值，与功率无关，效率高不代表做功快，故C错误； D．功率由功和时间共同决定，做功多但时间未知，无法确定功率大小，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，以下关于自行车的结构或使用上说法正确的是（　　） A. 车座做得宽大是为了增大压强 B. 刹车时捏紧刹车把手是为了减小摩擦 C. 轮胎和脚踏板的花纹是为了增大摩擦 D. 骑自行车到路口时要减速是为了减小惯性 【答案】C 【解析】 【详解】A．车座做成宽大的马鞍状，是通过增大受力面积来减小压强，故A错误； BD．骑自行车到路口时，捏紧刹车把手减速，这是在接触面粗糙程度不变的情况下，通过增大压力的方法来增大摩擦的，不能减小惯性，故BD错误； C．轮胎和脚踏板的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C正确； 故选C。 8. 我国高铁技术世界领先，如图所示，下列有关高铁的设计描述错误的是（　　） A. 图甲，高铁铁轨下铺设枕木是为了减小压强 B. 图乙，高铁车厢内的破窗锤的锤头做成锥形，便于增大压强 C. 图丙，高铁车头采用流线型设计，可以减小空气阻力 D. 图丁，站台处设置安全线，是因为高铁行驶时周围空气流速大压强大 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁轨下铺设枕木是为了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A正确，不符合题意； B．高铁车厢内的破窗锤两端做成锥形，是为了在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B正确，不符合题意； C．高速列车车头设计成流线型的主要目的是为了降低列车运行时的空气阻力，使得速度更快，故C正确，不符合题意； D．站台处设置安全线，是因为高铁行驶时周围空气流速大压强小，故D错误，符合题意。 故选D。 9. 如图所示是我国自主研发的电动飞行汽车。其匀速升空过程中，下列说法正确的是（ ） A. 动能减小，重力势能减小，机械能减小 B 动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 D. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 【答案】D 【解析】 【详解】电动飞行汽车匀速升空过程中，它的质量不变，速度不变，则动能不变；高度增大，则重力势能增大，机械能为动能和重力势能之和，所以，它的机械能增大，故D正确，ABC错误。 故选D。 10. 如图所示，将一长方体水平浸没在水中，上、下表面所受水的压强差为、压力差为；再将此长方体竖直浸没在水中，上、下表面所受水的压强差为、压力差为。下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】液体内部压强随深度增加而增大，竖直放置比水平放置时的高度差大，所以长方体物块竖直放置比水平放置上下表面受到水的压强差大，即；图中两种放置方式木块都处于悬浮状态，说明受到水的浮力相等，而浮力等于物体上下表面受到水的压力差，所以长方体上下表面受到水的压力差相等，即；故D正确，ABC错误。 故选D。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。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，选对但不全得1分，不选或选错得0分） 11. 如图所示的实例中利用大气压的是（　　） A. U形“反水弯” B. 吸盘挂钩 C. 用吸管喝饮料 D. 活塞式抽水机 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．U形“反水弯”管上端开口，下部连通，即是利用连通器的原理制成的，故A不符合题意； B．用力挤压，排出吸盘内的空气，使里面接近真空，内部气压远小于外界大气压，此时吸盘就会在大气压的作用下紧贴在墙面上，故B符合题意； C．吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，吸管内气压减小并小于外界大气压，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，故C符合题意； D．活塞式抽水机在抽水时，抽起活塞时筒内气压减小，在外界大气压的作用下，水被压进筒内，利用了大气压强，故D符合题意。 故选BCD。 12. 如图所示，用75N的拉力沿斜面向上将重为200N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，斜面高，长。下列关于此过程中做功的判断正确的是（　　） A. 克服木箱重力做的功为800J B. 拉力做的功为300J C. 斜面支持力做的功为200J D. 克服斜面摩擦力做的功为100J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题意知，木箱的重力G=200N，h=1m，则木箱克服重力做功 故A错误； B．拉力F做的功 故B正确； C．木箱移动方向与支持力方向垂直，没有在支持力的方向上移动距离，所以斜面的支持力做功为零，故C错误； D．克服摩擦力做功，故D正确。 故选BD。 13. 如图1所示，盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器的底面积为S，弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块，从水面开始缓慢浸入水中，在金属块未触底且水未溢出的过程中，测力计示数F随金属块浸入水中深度h的关系图像如图2所示。下列分析正确的是（　　） A. 金属块浸没后受到的浮力为 B. 金属块的高度为 C. 金属块的密度为 D. 金属块浸没后与入水前相比，水平桌面受到的压强增加 【答案】BC 【解析】 【详解】A．金属块逐渐浸入水的过程，排开水的体积逐渐变大，当浸没后，排开水的体积不变，根据可知，受到的浮力先变大，后不变，即测力计示数为时，金属块完全浸没，根据可知，金属块浸没后受到的浮力为 故A错误； B．由图象可知，金属块浸入水中的深度为后，圆柱体受到的拉力不变、即金属块刚刚浸没，所以金属块的高度等于此时金属块浸入水中的深度，故B正确； C．由图象可知，当 时金属块处于空气中，弹簧测力计示数为，则金属块重力 金属块质量 金属块浸没水中，圆柱体受到的最大浮力 根据可得，金属块的体积是 所以，金属块密度 故C正确； D．金属块浸没后与入水前相比，水平桌面受到的压力 所以，水平桌面受到的压强变化量 故D错误。 故选BC。 三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 14. 中国赛艇运动历经多年发展，已成为国际赛场上的重要力量。如图所示，选手们用力向后划桨，赛艇快速向前，说明__________，赛艇的桨属于__________杠杆。 【答案】 ①. 力的作用是相互的 ②. 费力 【解析】 【详解】[1]当选手们用力向后划桨时，桨对水施加了一个向后力，作为施力物体的同时也是受力物体，水也会对桨施加一个向前的力，这个力推动赛艇向前移动，这说明了物体间力的作用是相互的 [2]赛艇的桨在使用时，动力臂小于阻力臂，因此，赛艇的桨属于费力杠杆。 15. 某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如 下表： 实测物体 物体质量M （kg） 重力G （N） 比值G/W （N/kg） 比值G/m的平 均值（N/kg） 物体1 0.1 0.99 9.9 物体2 0.2 1.96 9.8 物体3 0.3 2.91 9.7 （1）在实验过程中，需要的测量工具有天平和____； （2）分析表中实验数据，得出结论是：______. 【答案】 ①. 弹簧测力计 ②. 物体所受重力跟它的质量成正比 【解析】 【分析】根据题中“在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验”可知，本题考查实验探究重力大小与质量的关系，根据实验目的，确定所测量的物理量及实验器材．通过对实验数据分析，可得出实验结论“物体所受重力跟它的质量成正比”． 【详解】（1）在实验过程中，需要用弹簧测力计来测量重力，用天平来测量质量，所以需要的测量工具有天平和弹簧测力计． （2）由表格中数据可知，重力和质量的比值是一定值，得出的结论是：物体所受重力的大小与物体的质量成正比． 16. 总质量为70kg的跳伞运动员从高空竖直下落，伞打开前的某时刻，他受到的空气阻力为50N，此时运动员所受力的合力为__________N，方向是__________。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 650 ②. 竖直向下 【解析】 【详解】[1][2]跳伞运动员受到竖直向下的重力，重力为 受到的空气阻力f为50N，方向竖直向上，所受的合力为 合力方向竖直向下。 17. “奋斗者”号是我国自主研发建造的第一艘万米级全海深潜水器。在某次执行任务时，“奋斗者”号下潜到1×104m深处，其总质量为36t，体积为30m3，“奋斗者”号上浮和下潜是靠改变__________大小实现的，在该深处受到海水浮力为__________N。（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】 ①. 自身重力 ②. 3×105 【解析】 【详解】[1]潜水器在水中时，排开水的体积不变，是靠改变自身重力实现上浮和下潜。当潜水器水舱进水时，自身重量增加，浮力小于重力，于是就下潜。反之，水舱中水排出艇外，潜水器重量减轻，浮力大于重力，于是就上浮。 [2]在该深处受到海水浮力为 18. 如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中，使同一小车从斜面不同高度静止滑下，是为了探究动能与______的关系；若想完成“阻力对物体运动的影响”的实验，还需要从①砝码、②毛巾、③弹簧测量计、④棉布中选择______（填序号）两件实验器材。 【答案】 ①. 速度 ②. ②④ 【解析】 【详解】[1]使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，小车的质量不变，高度不同，到达水平面时的速度是不同的，所以是为了探究动能大小与速度的关系。 [2]探究“阻力对物体运动的影响”要改变接触面的粗糙程度，所以需要选择与接触面粗糙程度有关的毛巾和棉布，所以要选择②④。 19. 如图所示，用30N的水平力将重9N的物体压在竖直的墙壁上，物体A与墙壁的接触面积为0.01m2，则物体对墙壁压强为___________Pa，A所受竖直墙壁的给它的摩擦力为___________N。 【答案】 ①. 3000 ②. 9 【解析】 【详解】[1]因用30N的水平力将物体压在竖直的墙壁上，所以物体对竖直墙壁的压力等于水平力，即F=30N，物体对墙壁的压强为 [2]物体在竖直方向上受到重力和墙壁对它的摩擦力，因物体压在竖直墙上处于平衡状态，这两个力是一对平衡力，所以，物体受到摩擦力等于重力，即 四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位） 20. 构建理想模型是一种物理研究方法。如图所示，我们可以假想在连通器的底部有一个小“液片”AB，它处于静止状态，请运用所学的物理知识推导证明：静止在连通器内的同一种液体，各部分容器中的液面总是相齐平的。 【答案】见解析 【解析】 【详解】如图所示，设液片AB的面积为S，左、右两管内水深分别为h1和h2，由于水不流动，即液片AB左、右两面受到平衡力的作用，这两个力同时作用于液片AB上，由可知左、右两管中的水对液片AB的压强相等，根据可知 故有h1=h2，所以左、右两管水面保持相平。 21. 实验小组在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，提出了如下猜想： 猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关 猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关 猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面积有关 接着他们利用长方体木块（每个面的粗糙程度相同）、长木板、弹簧测力计、毛巾和钩码，设计并进行了如图所示的实验：实验中，应用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动。改变实验条件，他们收集到的信息如下表： 序号 木块放置方法 接触面 压力情况 弹簧测力计示数/N ① 平放 木块与木板 木块 2.0 ② 平放 木块与木板 木块+1个钩码 2.4 ③ 平放 木块与毛巾 2.8 ④ 侧放 a b 2.0 （1）为验证猜想一，应选择表中________（填序号）的数据进行分析； （2）由②③两次实验可知：_________； （3）为验证猜想三，小明设计并完成了第④次实验，并分析表中的记录数据得出：滑动摩擦力的大小与接触面积无关。表中第④次实验a、b两处的信息他忘记填写了，请你帮他完成填写：a________、b________。 【答案】 ①. ①② ②. 压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 ③. 木块与木板 ④. 木块 【解析】 【详解】（1）[1]验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关时，需控制压力大小不同，接触面的粗糙程度和接触面积大小相同，根据表格可知，应选①②的数据进行分析。 （2）[2]②③两次实验，接触面的粗糙程度不同，③次实验，接触面更粗糙，弹簧测力计示数更大，滑动摩擦力更大，可得出的结论是，压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （3）[3][4]①④两次实验中，弹簧测力计示数相同，则猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面积无关是通过比较①④两次实验得出的，两次实验中除了接触面积不同，接触面的粗糙程度和压力大小应相同，则a、b两处的信息为木块与木板、木块。 22. 利用图所示的实验装置，在3s内把总重为6N的钩码匀速提升0.1m，弹簧测力计的示数如图所示，求： （1）弹簧测力计对绳子拉力的功率； （2）该滑轮组的机械效率。 【答案】（1）0.24W （2）83.3% 【解析】 【小问1详解】 由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N，即拉力为2.4N。承担物重的绳子股数为n=3，绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功 拉力的功率 【小问2详解】 有用功 该滑轮组的机械效率 23. 天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。小明利用实验室的器材进行了“探究杠杆的平衡条件”的实验。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l 2/cm 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 15 1.5 20 （1）实验前杠杆静止在如图所示的位置，须将平衡螺母向______调节，使杠杆在______位置平衡； （2）实验时在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，改变钩码的位置，使杠杆重新平衡，三次实验获得的数据如上表所示。分析可得杠杆的平衡条件是______； （3）为了进一步验证实验结论，又做了下图所示的实验，此时杠杆水平平衡。请你在图中画出动力 F1和阻力 F2的力臂______； （4）如图是杆秤的示意图，使用时，将待称量的物体挂在秤钩上，用手提起B或C处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置D，使秤杆达到水平平衡时即可读出待称物体的质量。此杆秤秤砣质量为400g，秤砣最远可移至 E点（秤杆和秤钩质量忽略不计），AB、BC、BE的长度如图所示。则该杆秤的最大称量是______kg。 【答案】 ①. 左 ②. 水平 ③. ④. ⑤. 10 【解析】 【详解】（1）[1][2]如图中，杠杆右端下沉，说明右端杠杆的重心向右偏，应向左调节平衡螺母，才能让杠杆在水平位置平衡。 （2）[3]由表格数据知，每组对应的动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，所以有 （3）[4]过支点O作动力 F1作用线的垂线，即动力臂l1；过支点O作动力 F2作用线的垂线，即动力臂l2；如图所示 （4）[5]秤砣的重力为 G=mg=0.4kg×10N/kg=4N 图中，用手提起B处的秤纽，则动力臂较大，动力一定，阻力臂一定，据杠杆平衡条件知，阻力较大，则有 4N×0.5m=G1×0.02m 解得，G1=100N，最大称量质量为 24. 天津独流老醋是中国三大传统名醋之一。在一次跨学科实践活动中，老师要求通过实验测量出独流老醋的密度，提供的材料有：粗细均匀的木棒（长约20cm），塑料杯、细铜丝、刻度尺、小金属块、足量的水（水的密度为）。请你根据所学的知识，选择合适的材料，设计一个测量独流老醋密度的实验方案。要求： （1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量； （2）写出老醋密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 【答案】（1）见解析 （2）见解析 【解析】 小问1详解】 根据物体的浮沉条件，将细木棒下端缠一些细铜丝制成“密度计”，分别放入水中时和老醋中，处于漂浮状态，根据露出液面的高度判断，所以，实验步骤为： ①用刻度尺测出细木棒的长度L0； ②将细木棒下端缠一些细铜丝，放入盛水的塑料杯中漂浮时测出细木棒露出液面的长度L1； ③将细木棒放入盛老醋的塑料杯中漂浮时测出细木棒露出液面的长度L2。 【小问2详解】 细木棒浸入水中的长度为L0-L1 则由物体的浮沉条件可知F浮=G 即 ① 细木棒浸入老醋中的长度为 由物体的浮沉条件可知 即 ② 联立①②可得 25. 如图甲所示，水平桌面上有一高为3h的圆柱形容器，现将一圆柱形金属块（重G、高2h、底面积S）置于圆柱形容器底部。水的密度用表示。 （1）计算甲图中金属块对容器底部的压强。 （2）若向甲图中容器内加水，在图乙中画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度H变化的图像（写出计算过程并在图乙中标注相应的数据）。 【答案】（1） （2）见解析 【解析】 【详解】（1）[1]金属块对水平桌面的压力F压=G，则金属块对容器底部的压强 （2）[2]金属块的密度大于水的密度，由物体的浮沉条件可知，加水的过程中，金属块一直沉底。 ①未加水时，金属块对容器底部的压力为F1= G； ②若向甲图中容器内加水，在水面从0升高到2h的过程中，排开水的体积变大，金属块排开水体积V排=SH，此过程中，金属块受到的浮力 则金属块受到的浮力逐渐变大 日与H成正比，这个过程中金属块对容器底部的压力为 则金属块对容器底部压力F随容器中液面高度H增大而减小。 ③金属块刚好浸没时，金属块排开水体积 此时金属块受到的浮力 则金属块对容器底部的压力 ④加水从2h至容器装满水的过程中，金属块受到的浮力不变，金属块对容器底部的压力大小不变。则从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度H变化的图像如图所示： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$