精品解析：福建省厦门第六中学2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

厦门六中2024－2025学年八年级物理期末考试试卷 一、选择题：（每题2分，共28分） 1. 自从汤姆孙发现了电子后，人们意识到原子还可以再分，于是开始研究原子的内部结构。科学家提出了许多原子结构模型。下列选项中与卢瑟福提出的原子结构模型相类似的是（ ） A. 西红柿模型 B. 枣糕模型 C. 面包模型 D. 行星绕日模型 2. 如图所示，手持飞机模型的一位中学生站在水平地面上，下列估测正确的是（　　） A. 他对地面的压力为50N B. 他对地面的压强约为 C. 他周围的大气压约为 D. 他的体重约为500kg 3. 快递小哥宋学文作为一名普通劳动者当选全国劳模，在以下工作中宋学文对货物做了功的是（　　） A. 搬货物但未搬起 B. 抱着货物在原地等待签收 C. 用力搬货物从地上到车厢 D. 提着货物在水平路上匀速前进 4. 中国古代的造纸术、指南针、火药、印刷术影响了世界，现代的“新四大发明：高铁、支付宝、共享单车和网购”改变了中国。关于新的四大发明，下列说法中正确的是（　　） A. 甲图中，高铁列车速度快惯性力也大 B. 乙图中，支付盒子静止于水平桌面上，它受到的重力和它对桌面的压力是一对平衡力 C. 丙图中，共享单车的车座面积较大是为了减小压力 D. 丁图中，行驶在平直路面的电动无人快递车关闭电源后会很快停下，说明了力是改变物体运动状态的原因 5. 体育课上教师正在给学生展示健身长拳，如甲图中所示此时教师保持静止，教师对地面的压力为，对地面的压强为，乙图中所示此时教师保持静止，教师对地面的压力为，对地面的压强为，则下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 车模小组制作了一个赛车模型，但他们发现车速过快时车头总是要向上翘，小艾同学建议在车头两侧增加小“翅膀”，这个翅膀的横截面形状应设计成（　　） A. B. C. D. 7. 民法典规定：禁止从建筑物中抛掷物品，高空抛物存在巨大的安全隐患，是因为高处的物体具有较大的（　　） A. 重力 B. 弹性势能 C. 动能 D. 重力势能 8. 如图为跳板跳水运动的起跳、腾空、下落三个阶段，下列说法正确的是（ ） A. 起跳时用力压弯跳板运动员的机械能不变 B. 运动员起跳时对跳板的力小于跳板对运动员的力 C. 上升到最高点时运动员受力平衡 D. 起跳后至落水的过程中运动员所受合力一直向下 9. 劳动创造美好未来，为了提高学生的劳动意识，养成良好的劳动习惯，济南市开展了以“‘劳’有所为，‘动’有所乐”为主题的家务劳动实践月活动。在活动中小丽同学养成了良好的劳动习惯，坚持每天洗碗，在洗碗时，她发现碗可以漂浮在水面上，也可以沉到水底，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 碗漂浮时受到的浮力大于它的重力 B. 碗沉入水底后不再受到浮力的作用 C. 碗沉底后比漂浮时碗盆的液面下降 D. 碗沉底的过程中受到的浮力一直变大 10. 如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子。将三条相同的毛巾按下图各种挂法晾晒在室外的铁丝上，能让衣架在水平方向保持平衡的是（　　） A. B. C. D. 11. 图为某区域等高线地形示意图。若在该河段开展野外漂流活动，皮划艇从A点行驶到C点时、其重力势能将（　　） A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小 12. 《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机械效率的是（　　） A. 增大桶内的水量 B. 增大水桶的重力 C. 增大转动的速度 D. 使用更粗的绳子 13. 在2023年杭州亚运会滑板女子街式决赛中，年仅13岁的中国小将崔宸曦夺得金牌．如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图．运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（　　） A. B. C. D. 14. 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 二、填空题：（每空1分，共12分） 15. 中医博大精深艾灸是一种古老的中医疗法，点燃艾柱能闻到艾草的气味，这是________现象；如图，拔火罐时，将小罐内的空气加热后，迅速倒扣在皮肤上，小罐被皮肤“吸”住，说明了_________的存在。 16. 如图所示，莉莉将完整的橘子放入水中，橘子漂浮，将橘子剥开后放入水中，橘子皮漂浮，橘肉沉底，说明橘肉的密度_________（选填“>”、“=”或“<”）整个橘子的密度。不考虑水溅出，则从图甲到图乙水面_________（选填“上升”、“下降”或“不变”）。 17. 一辆小汽车陷进了泥潭，司机按图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可能将小汽车从泥潭中拉出．你认为甲方式中滑轮的作用是_________；设两种方式将汽车拉出的最小力的大小分别是F1、F2；则F1 ______F2（填“＞”“＜”或“=”）． 18. 如图小明在参加生物实验操作考试时，用小刀将洋葱切片再用镊子夹取内膜，制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片。实验时使用的镊子属于______杠杆。小明实验时手没有接触眼睛，但眼睛也有很“辣”的感受，原因是洋葱中致辣的物质分子在不停地做_______运动。 19. 现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的动能______（选填“减小”、“增大”或“不变”）。若喷药无人机停止喷药，飞行中牵引力F与速度倒数的关系如图所示，由图可得出此过程中发动机的功率为______W。 20. 如图所示，人的头颅也可以看成杠杆，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点，拉力的方向始终垂直于OB，低头过程中，拉力逐渐______（选填“增大”“减小”或“不变”）；若头颅质量为4kg，OA∶OB=5∶1，当他低头角度θ=30°时，肌肉对B点的拉力是______N。 三、作图题：（每题2分，共4分） 21. 三个圆柱形容器（容器甲和丙完全相同）内装入不同液体后（ρ油＜ρ水＜ρ盐水），甲、乙两容器内液体对容器底部压强相等，甲、丙两容器内液体对容器底部压力相等。请在图中画出容器乙、丙中液面的大致位置。 22. 如题图甲所示是一种下开式窗户，图乙是简化后的示意图，其中B为转动轴，O为窗扇的重心。画出窗扇向外推开时其重力G的力臂L和作用在A点所用最小力F的示意图。 四、简答题：（每题4分，共4分） 23. 超载是指交通运输工具的实际装载量超过核定的最大容许限度。货运超载通常是指货运机动车装载的货物超过最大容许的荷载总重。 （1）请从能量和做功的角度解释，超载的货运机动车在运输过程中为什么有潜在的危害； （2）货运机动车超载还会严重破坏公路设施，请解释为什么超载的货运机动车会损坏路面。 五、实验题：（5题，共31分） 24. 在探究杠杆的平衡条件的实验中（如图）： （1）将装置放在水平桌面上，将平衡螺母向右调节后，杠杆在水平位置平衡。未调节平衡螺母时，杠杆静止时的情况应如图__________（选填“甲”或“乙”）所示，该状态_________平衡状态（选填“是”或“不是”）； （2）同组的小张同学提出疑问：实验时为什么要使杠杆在水平位置平衡？你认为这样做的好处是_________； （3）实验中，应做多次实验，其目的是_________。在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，获得的实验数据如下表，可得出杠杆的平衡条件是_____________； 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2.5 0.2 2 0.25 2 2 0.15 1.5 0.2 3 1.5 0.4 2 0.3 （4）小组成员用质地均匀的刻度尺制作了简易杠杆，调平后在两边各放置数量不同的完全相同橡皮，如图丙杠杆再次达到平衡，则力臂=_________；两边同时各取走一块橡皮，杠杆将会________（选填“顺时针”或“逆时针”）运动。 （5）凝聚华夏智慧的杆秤是杠杆平衡条件的一个应用，杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成，如图丁所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较_________（选填“近”或“远”）的提纽。 25. 小美同学结合课本上“探究影响动能大小因素”的实验设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高度分别为、、（，）的位置由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，推动小木块运动一段距离后静止。 （1）通过观察比较_________就可以反映小球“撞击前”动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是_________； （2）某段道路的标志牌如图所示，为了研究超速产生的安全隐患时，我们应选择________两图所示实验来进行比较； （3）比较图中的甲、丙两图，能得出的是_________； （4）若水平面绝对光滑，则本实验______（填“能”或“不能”）达到实验目的。利用该装置也可以探究阻力对物体运动的影响，将同一钢球从同一斜面的同一高度由静止释放，在毛巾、木板、玻璃等水平表面上运动不同的距离后停止，克服摩擦做功为W1、W2、W3，它们的大小关系是_________。 26. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关；猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关；猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关；猜想4：浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关。 （1）如图所示，用手把饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想_________（选填序号）； （2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N。然后进行如图所示的实验； ①在序号a的实验中物体所受的浮力为__________N； ②比较序号a、d和e的三次实验，可得出结论：_________。 （3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是_________。 27. 物理实验小组在探究“液体内部压强与哪些因素有关”实验中（图）： （1）小明使用压强计进行实验，压强计是根据U形管两侧液面的________来反映橡皮膜所受压强大小。探究液体密度对液体压强的影响，应比较_________两图的实验现象； （2）小华自己动手用橡皮筋把橡皮薄扎在两端开口玻璃管的一端，制成简易压强计。图甲所示，是简易压强计浸入水中某深度的情景，图乙、丙是该简易压强计浸入水中不同深度后的橡皮薄变化情况，其中浸入水中深度最深的是图____。根据结论分析，为什么潜水艇外壳要使用高强度抗压材料：_________； （3）小组进行拓展实验如图甲所示，容器用隔板分成A、B两部分，隔板底部圆孔C用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时会变形。当A盛水深隔板度12cm，B盛某种液体深度15cm，此时C处橡皮膜形状与两边未盛入液体时相同，如图乙所示，则B中液体密度=________kg/m3。 28. “曹冲称象”是家喻户晓的故事。某科创小组仿效曹冲，展开项目化实践活动——制作一台“浮力秤”。制作“浮力秤”步骤如下： （一）设计“浮力秤” （1）绘制设计图 ①浮力秤的制作原理：物体漂浮在液面上时，浮力__________（选填“大于”“小于”或“等于”）重力； ②设计浮力秤的装置图，如图1所示。 （2）制作“浮力秤” 小组同学按照设计图进行组装：选择轻质的圆柱形小筒，在其底部均匀地放上细沙，上端放一个轻质的小秤盘。如图1所示，将小筒放在水中，就制成了一个“浮力秤”。在小筒底部铺上细沙的目的是：__________。 （3）标记刻度 ①将组装好的小筒和空秤盘，放入水中，并使它漂浮在水面上。用记号笔在小筒外侧水面的位置画上一个刻度a，标记为__________g； ②在秤盘中只放入一个10g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度b，标记为10g； ③在秤盘中只放入一个20g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度c，标记为20g； ④作好标记的小筒外侧，如图2所示，a、b、c三个位置正确的是：__________（选填“A”或“B”）； ⑤用刻度尺测量发现ab=bc，说明该秤的刻度会是__________（选填“均匀”或“不均匀”）的。接下来分别在每相邻两个刻度之间平均分成5等分，就完成了浮力秤的刻度的标记。这个浮力秤的分度值是_________g。 （二）“浮力秤”的改进 （4）同学们利用制作好的浮力秤来测黄豆的质量：如图3所示，将五颗黄豆放在秤盘中，待秤筒稳定后，发现水面对应的位置小于分度值，认为浮力秤的精确度不够。为提高浮力秤的精确度，小组同学提出的以下改进措施中可行的是_________。 A. 用直径更大的大筒 B. 用直径更小的小筒 C. 增大小筒中细沙的质量 D. 大筒中换用密度更大的液体 六、计算题∶（29题6分；30题8分；31题8分，共22分） 29. 盾构机可以实现一边挖掘隧道，一边在隧道内壁安装盾构管片，如图所示。某盾构机满负荷工作时，最大推进力F是，向前推进0.05m，盾构机推进的总功是。安装的某个管片有效承压面积是5m2，管片承受的压强是。求： （1）该管片承受的压力F压； （2）推进力做的功； （3）盾构机推进的机械效率。 30. 如图甲所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（不考虑液面升降），使其逐渐没入水中某一深度处。如图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像。已知，g取10N/kg，求： （1）圆柱体的质量； （2）圆柱体的密度； （3）圆柱体刚浸没时圆柱下表面受到水的压强。 31. 如图是汽车起重机吊货物时的场景。汽车起重机自重为2×105N，吊臂长度可在10~30m之间调节，汽车起重机可以吊起距支点O水平距离4~20m范围内的重物，汽车起重机工作时与水平地面的总接触面积为2m2（不计吊臂重、滑轮重和绳重）。 （1）求汽车起重机未吊货物时对水平地面的压强； （2）若将质量为20t的货物在10s内匀速竖直提升3m，求此过程中汽车起重机克服货物重力做功的功率； （3）若汽车起重机动力系统A允许提供的动力与动力臂乘积的最大值为1.5×106N·m，求在动力与动力臂的乘积最大时允许吊起重物的重力范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门六中2024－2025学年八年级物理期末考试试卷 一、选择题：（每题2分，共28分） 1. 自从汤姆孙发现了电子后，人们意识到原子还可以再分，于是开始研究原子的内部结构。科学家提出了许多原子结构模型。下列选项中与卢瑟福提出的原子结构模型相类似的是（ ） A. 西红柿模型 B. 枣糕模型 C. 面包模型 D. 行星绕日模型 【答案】D 【解析】 【详解】卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，认为原子中心有带正电的原子核，电子绕核像行星绕太阳那样旋转。该模型与“行星绕日模型”相类似，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2. 如图所示，手持飞机模型的一位中学生站在水平地面上，下列估测正确的是（　　） A. 他对地面的压力为50N B. 他对地面的压强约为 C. 他周围的大气压约为 D. 他的体重约为500kg 【答案】B 【解析】 【详解】AD．中学生的质量大约为50kg，重力 中学生站在水平地面上，对地面的压力等于重力，约为 500N，故AD错误； B．中学生双脚与地面的接触面积大约为，地面的压强约为 故B正确； C．标准大气压约为，他周围的大气压约为标准大气压，故C错误。 故选B。 3. 快递小哥宋学文作为一名普通劳动者当选全国劳模，在以下工作中宋学文对货物做了功的是（　　） A. 搬货物但未搬起 B. 抱着货物在原地等待签收 C. 用力搬货物从地上到车厢 D. 提着货物在水平路上匀速前进 【答案】C 【解析】 【详解】A．宋学文搬货物但未搬起，对货物有力的作用，货物没有在力的方向上通过一定的距离，没有对货物做功，故A不符合题意； B．抱着货物在原地等待签收，对货物有力的作用，在力的方向上没有距离，所以宋学文对货物不做功，故B不符合题意； C．用力搬货物从地上到车厢，对货物有力的作用，货物在该力的方向上通过了距离，所以宋学文对货物做了功，故C符合题意； D．提着货物在水平路上匀速前进，货物受到了力，在力的方向上没有移动距离，所以宋学文对货物不做功，故D不符合题意。 故选C。 4. 中国古代的造纸术、指南针、火药、印刷术影响了世界，现代的“新四大发明：高铁、支付宝、共享单车和网购”改变了中国。关于新的四大发明，下列说法中正确的是（　　） A. 甲图中，高铁列车速度快惯性力也大 B. 乙图中，支付盒子静止于水平桌面上，它受到的重力和它对桌面的压力是一对平衡力 C. 丙图中，共享单车的车座面积较大是为了减小压力 D. 丁图中，行驶在平直路面的电动无人快递车关闭电源后会很快停下，说明了力是改变物体运动状态的原因 【答案】D 【解析】 【详解】A．惯性是物体的固有属性，只与质量有关，不是力，不能说 “惯性力” ，高铁列车质量不变，惯性大小不变，故A错误； B．支付盒子受到的重力作用在盒子上，方向竖直向下；它对桌面的压力作用在桌面上，方向也竖直向下，这两个力方向相同，不是一对平衡力，故B错误； C．共享单车车座面积较大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，而不是减小压力，故C错误； D．电动无人快递车关闭电源后，由于受到摩擦力，很快停下，说明力能改变物体的运动状态，故D正确。 故选D。 5. 体育课上教师正在给学生展示健身长拳，如甲图中所示此时教师保持静止，教师对地面的压力为，对地面的压强为，乙图中所示此时教师保持静止，教师对地面的压力为，对地面的压强为，则下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】甲、乙两图中，教师对地面的压力相等，都等于他的重力；乙图中地面受力面积较小，对地面压强较大，故D正确，ABC错误。 故选D。 6. 车模小组制作了一个赛车模型，但他们发现车速过快时车头总是要向上翘，小艾同学建议在车头两侧增加小“翅膀”，这个翅膀的横截面形状应设计成（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AC．如图AC的形状，“翅膀”上下表面形状相同，空气流速相同，上下表面空气产生的压强相同，则上下表面受力平衡，起不到作用，故AC不符合题意； B．如图，“翅膀”上表面是平面，空气流速小、压强大，下表面是弧形，空气流速大、压强小，形成向下的压力差，将车头向下压，行车更安全，故B符合题意； D．如图，“翅膀”上表面是弧形，空气流速大、压强小，下表面是平面，空气流速小、压强大，形成向上的压力差，将车头向下举，行车更危险，故D不符合题意。 故选 B。 7. 民法典规定：禁止从建筑物中抛掷物品，高空抛物存在巨大的安全隐患，是因为高处的物体具有较大的（　　） A. 重力 B. 弹性势能 C. 动能 D. 重力势能 【答案】D 【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ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8. 如图为跳板跳水运动的起跳、腾空、下落三个阶段，下列说法正确的是（ ） A. 起跳时用力压弯跳板运动员的机械能不变 B. 运动员起跳时对跳板的力小于跳板对运动员的力 C. 上升到最高点时运动员受力平衡 D. 起跳后至落水的过程中运动员所受合力一直向下 【答案】D 【解析】 【详解】A．当运动员用力压弯跳板时，他将自身的重力势能和动能转化为跳板的弹性势能，运动员的机械能减小，故A错误； B．运动员对跳板的力与跳板对运动员的力是一对相互作用力，大小相等、方向相反，故B错误； C．运动员上升到最高点时速度虽瞬时为零，但只受重力作用，合力不为零，不处于平衡状态，故C错误； D．起跳后上升过程中，运动员受到竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力，所受合力向下；下降至落水的过程中，运动员向下做加速运动，受到竖直向下的重力、竖直向上的空气阻力，重力大于空气阻力，运动员所受合力向下。综上分析可知，起跳后至落水的过程中运动员所受合力一直向下，故D正确。 故选D。 9. 劳动创造美好未来，为了提高学生的劳动意识，养成良好的劳动习惯，济南市开展了以“‘劳’有所为，‘动’有所乐”为主题的家务劳动实践月活动。在活动中小丽同学养成了良好的劳动习惯，坚持每天洗碗，在洗碗时，她发现碗可以漂浮在水面上，也可以沉到水底，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 碗漂浮时受到的浮力大于它的重力 B. 碗沉入水底后不再受到浮力的作用 C. 碗沉底后比漂浮时碗盆的液面下降 D. 碗沉底的过程中受到的浮力一直变大 【答案】C 【解析】 【详解】AC．碗漂浮时，浮力等于自身的重力，碗沉入水底时，浮力小于重力，由于重力相同，所以碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小，根据可知，碗浸没后，排开的水的体积减小，水面则下降，故A错误，C正确； B．碗沉入水底后仍受到浮力作用，故B错误； D．碗沉底的过程中排开水的体积先增大后不变，根据阿基米德原理可知受到的浮力先增大再不变，故D错误。 故选C。 10. 如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子。将三条相同的毛巾按下图各种挂法晾晒在室外的铁丝上，能让衣架在水平方向保持平衡的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】据杠杆的平衡条件，利用动力×动力臂=阻力×阻力臂的原理得，夹住两条毛巾的夹子离挂钩较近，而夹住一条毛巾的夹子离挂钩应较远，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 11. 图为某区域等高线地形示意图。若在该河段开展野外漂流活动，皮划艇从A点行驶到C点时、其重力势能将（　　） A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，皮划艇从A点行驶到C点时，高度逐渐减小，又因为皮划艇的质量不变，所以其重力势能将变小。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 12. 《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机械效率的是（　　） A. 增大桶内的水量 B. 增大水桶的重力 C. 增大转动的速度 D. 使用更粗的绳子 【答案】A 【解析】 【详解】A．增大桶内的水量，有用功会变大，桶的重力不变，额外功不变，根据 可知，机械效率会变大，故A符合题意； BD．增大水桶的质量或使用更粗的绳子，在水的重力不变的情况下，则有用功不变，额外功变大，根据 可知，机械效率会变小，故BD不符合题意； C．根据 可知，增大转动的速度、使用更粗的绳子都不会改变机械效率的大小，故C不符合题意。 故选A。 13. 在2023年杭州亚运会滑板女子街式决赛中，年仅13岁的中国小将崔宸曦夺得金牌．如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图．运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员机械能守恒，以站立状态从甲开始滑行，到达丙时也是站立状态，两位置高度相同，重力势能相等，动能为零，所以运动员可能会滑到丙处，故A不符合题意； B．不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员机械能守恒，以站立状态从甲开始滑行，到达丙时是全蹲状态，在甲处时重力势能大于在丙处时，所以运动员可能会滑到丙处，故B不符合题意； C．不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员机械能守恒，以全蹲状态从甲开始滑行，到达丙时是站立状态，在甲处时重力势能小于在丙处时，所以运动员不可能滑到丙处，故C符合题意； D．不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员机械能守恒，以全蹲状态从甲开始滑行，到达丙时也是全蹲状态，两位置高度相同，重力势能相等，动能为零，所以运动员可能会滑到丙处，故D不符合题意。 14. 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据液体压强公式p=ρgh，可知液体压强与液体密度和深度有关。水面在③线位置时，花盆浸入水中的深度h最小，所以盆底所受水的压强最小，故A错误； B．根据物体的浮沉条件，当物体漂浮时，物体受到的浮力等于其重力，即F浮​=G。已知盆内土壤的湿度越大，土壤质量越大，花盆的总重力G就越大。水面分别对齐外侧三条记号线时，花盆处于漂浮状态，由于土壤湿度不同，花盆的总重力不同，所以花盆受到的浮力大小不同，故B错误； C．由前面分析可知，盆内土壤的湿度越大，土壤质量越大，花盆的总重力G就越大，根据F浮​=G和F浮​=ρ液​gV排​可知，花盆的总重力越大，排开水的体积V排​就越大，花盆浸入水中的深度就越深。水面对准①记号线时，排开的液体体积最大，所受浮力最大，总重力最大，则对应土壤偏湿。同理，②记号线对应土壤正常，③记号线对应土壤偏干，故C正确； D．向容器M里加入适量盐后，液体的密度ρ液​增大。因为土壤干湿程度不变，所以花盆的总重力G不变，根据F浮​=G和F浮​=ρ液​gV排​可得，当ρ液​增大时，V排​减小，即花盆浸入水中的体积减小，那么三条记号线在花盆上的位置应整体下移，故D错误。 故选C。 二、填空题：（每空1分，共12分） 15. 中医博大精深艾灸是一种古老的中医疗法，点燃艾柱能闻到艾草的气味，这是________现象；如图，拔火罐时，将小罐内的空气加热后，迅速倒扣在皮肤上，小罐被皮肤“吸”住，说明了_________的存在。 【答案】 ①. 扩散 ②. 大气压 【解析】 【详解】[1]艾灸是一种古老的中医疗法，点燃艾柱能闻到艾草的气味，是因为艾草分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象。 [2]将小罐内的空气加热后，小罐内空气由于热膨胀排出一部分，迅速倒扣在皮肤上，小罐内火熄灭，温度降低，罐内气体压强减小，小罐在外界大气压作用下吸在皮肤上，说明了大气压的存在。 16. 如图所示，莉莉将完整的橘子放入水中，橘子漂浮，将橘子剥开后放入水中，橘子皮漂浮，橘肉沉底，说明橘肉的密度_________（选填“>”、“=”或“<”）整个橘子的密度。不考虑水溅出，则从图甲到图乙水面_________（选填“上升”、“下降”或“不变”）。 【答案】 ①. 大于 ②. 下降 【解析】 【详解】[1]整个橘子漂浮在水面上，所以，整个橘子的密度小于水的密度；橘肉沉底，所以，橘肉的密度大于水的密度，说明橘肉的密度大于整个橘子的密度。 [2]整个橘子漂浮在水面上，受到的浮力等于整个橘子的重力；橘子皮漂浮，受到的浮力等于它的重力，橘肉沉底，受到的浮力小于它的重力，所以，橘子皮和橘肉受的总浮力小于整个橘子的重力，即从图甲到图乙，橘子受的总浮力变小，排开水的体积变小，所以，不考虑水溅出，则从图甲到图乙水面下降。 17. 一辆小汽车陷进了泥潭，司机按图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可能将小汽车从泥潭中拉出．你认为甲方式中滑轮的作用是_________；设两种方式将汽车拉出的最小力的大小分别是F1、F2；则F1 ______F2（填“＞”“＜”或“=”）． 【答案】 ①. 改变力的方向； ②. ＞ 【解析】 【详解】甲中使用的是定滑轮，不省力，但要改变用力的方向，乙中使用的是动滑轮，可以省力，但费一倍的距离，所以F1＞F2． 【点睛】本题考查了两种滑轮的特点．使用动滑轮可以省力，但不能改变用力的方向而费距离，使用定滑轮不省力，但可改变用力的方向． 18. 如图小明在参加生物实验操作考试时，用小刀将洋葱切片再用镊子夹取内膜，制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片。实验时使用的镊子属于______杠杆。小明实验时手没有接触眼睛，但眼睛也有很“辣”的感受，原因是洋葱中致辣的物质分子在不停地做_______运动。 【答案】 ①. 费力 ②. 无规则 【解析】 【详解】[1]实验时使用的镊子的动力臂小于阻力臂，故动力大于阻力，所以是费力杠杆。 [2]切洋葱时眼睛也有很“辣”的感受，因为洋葱中致辣的物质分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象。 19. 现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的动能______（选填“减小”、“增大”或“不变”）。若喷药无人机停止喷药，飞行中牵引力F与速度倒数的关系如图所示，由图可得出此过程中发动机的功率为______W。 【答案】 ①. 减小 ②. 【解析】 【详解】[1]无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，无人机的速度不变，但质量变小，所以无人机的动能减小。 [2]由图乙可知，牵引力F为12000N时，速度的倒数为0.2 （m/s）-1，则速度为 此过程中发动机的功率为 20. 如图所示，人的头颅也可以看成杠杆，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点，拉力的方向始终垂直于OB，低头过程中，拉力逐渐______（选填“增大”“减小”或“不变”）；若头颅质量为4kg，OA∶OB=5∶1，当他低头角度θ=30°时，肌肉对B点的拉力是______N。 【答案】 ①. 增大 ②. 100 【解析】 【详解】[1]低头过程中，重力的方向不变，阻力臂逐渐增加，动力臂OB不变，根据杠杆平衡原理分析可知，拉力逐渐增大。 [2]低头角度θ=30°时，阻力臂为0.5OA，动力臂为OB，根据杠杆平衡原理动力×动力臂=阻力×阻力臂，可知F= 三、作图题：（每题2分，共4分） 21. 三个圆柱形容器（容器甲和丙完全相同）内装入不同液体后（ρ油＜ρ水＜ρ盐水），甲、乙两容器内液体对容器底部压强相等，甲、丙两容器内液体对容器底部压力相等。请在图中画出容器乙、丙中液面的大致位置。 【答案】 【解析】 【详解】由得 已知甲、乙两容器内液体对容器底部压强相等，并且ρ油＜ρ水，所以 已知甲、丙容器底面积S相同，且甲、丙两容器内液体对容器底部压力相等，由公式知，两种液体对容器底的压强相同；因为甲、丙两容器内液体对容器底部压强相等，并且，所以 由上分析可知乙丙液体对容器底部的压强也相等，又因为，故 综上可得 故可得图示如下所示 22. 如题图甲所示是一种下开式窗户，图乙是简化后的示意图，其中B为转动轴，O为窗扇的重心。画出窗扇向外推开时其重力G的力臂L和作用在A点所用最小力F的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】B为支点，先在重心处作出竖直向下的重力G，过支点作重力G作用线的垂线段即为重力G的力臂L；过A点作垂直BA向上的力即为最小力F，此时力臂最长，动力最小，作图如下： 四、简答题：（每题4分，共4分） 23. 超载是指交通运输工具的实际装载量超过核定的最大容许限度。货运超载通常是指货运机动车装载的货物超过最大容许的荷载总重。 （1）请从能量和做功的角度解释，超载的货运机动车在运输过程中为什么有潜在的危害； （2）货运机动车超载还会严重破坏公路设施，请解释为什么超载的货运机动车会损坏路面。 【答案】（1）见解析 （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 汽车速度一定时，质量越大，动能就越大，发生车祸时对外做功就越多，损坏就越严重，所以要对货运机动车限载。 【小问2详解】 在受力面积一定时，超载的货运机动车对路面的压力增大，对路面的压强增大，如果超过路面的承载限值就会损坏路面 五、实验题：（5题，共31分） 24. 在探究杠杆的平衡条件的实验中（如图）： （1）将装置放在水平桌面上，将平衡螺母向右调节后，杠杆在水平位置平衡。未调节平衡螺母时，杠杆静止时的情况应如图__________（选填“甲”或“乙”）所示，该状态_________平衡状态（选填“是”或“不是”）； （2）同组的小张同学提出疑问：实验时为什么要使杠杆在水平位置平衡？你认为这样做的好处是_________； （3）实验中，应做多次实验，其目的是_________。在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，获得的实验数据如下表，可得出杠杆的平衡条件是_____________； 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2.5 0.2 2 0.25 2 2 0.15 1.5 0.2 3 1.5 0.4 2 0.3 （4）小组成员用质地均匀的刻度尺制作了简易杠杆，调平后在两边各放置数量不同的完全相同橡皮，如图丙杠杆再次达到平衡，则力臂=_________；两边同时各取走一块橡皮，杠杆将会________（选填“顺时针”或“逆时针”）运动。 （5）凝聚华夏智慧的杆秤是杠杆平衡条件的一个应用，杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成，如图丁所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较_________（选填“近”或“远”）的提纽。 【答案】（1） ①. 乙 ②. 是 （2）便于测量力臂 （3） ①. 寻找普遍规律，避免实验偶然性 ②. （4） ①. ②. 顺时针 （5）近 【解析】 【小问1详解】 [1]平衡螺母向右调节后杠杆水平平衡，说明未调节时，杠杆静止时杠杆的右端高，对应图乙。 [2]图乙杠杆静止时处于平衡状态。因为杠杆平衡状态包括静止或绕支点匀速转动，这里杠杆静止，满足平衡条件。 【小问2详解】 实验时使杠杆在水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，便于直接从杠杆上测量力臂（或能直接读出力臂大小）。 【小问3详解】 [1]实验中做多次实验，是为了寻找普遍规律，避免实验的偶然性。只做一次实验，得到的结论可能具有偶然性，多次改变力和力臂的大小进行实验，能让结论更具普遍性。 [2]分析实验数据可得，第1次实验，， 第2次实验，， 第3次实验，， 可得杠杆的平衡条件是（动力×动力臂=阻力×阻力臂）。 【小问4详解】 [1]根据杠杆的平衡条件，设每个橡皮的重力为，则由图可知 则 [2]若两边同时各取走一块橡皮，则左边为，右边为，由于 所以杠杆的右端将下沉，即杠杆将会做顺时针运动。 【小问5详解】 杆秤水平位置静止，若物重为阻力，阻力臂为，动力大小为秤砣重力，动力臂为，根据杠杆平衡条件，则有 则物重 提纽处O点为支点，秤砣重不变，所以提纽离秤钩越近，动力臂越大，阻力臂越小，则杆秤量程越大，所称物重越大，可称较重物体。 25. 小美同学结合课本上“探究影响动能大小因素”的实验设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高度分别为、、（，）的位置由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，推动小木块运动一段距离后静止。 （1）通过观察比较_________就可以反映小球“撞击前”动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是_________； （2）某段道路的标志牌如图所示，为了研究超速产生的安全隐患时，我们应选择________两图所示实验来进行比较； （3）比较图中的甲、丙两图，能得出的是_________； （4）若水平面绝对光滑，则本实验______（填“能”或“不能”）达到实验目的。利用该装置也可以探究阻力对物体运动的影响，将同一钢球从同一斜面的同一高度由静止释放，在毛巾、木板、玻璃等水平表面上运动不同的距离后停止，克服摩擦做功为W1、W2、W3，它们的大小关系是_________。 【答案】（1） ①. 木块被推动的距离 ②. 转换法 （2）甲乙 （3）速度一定时，质量越大，动能越大。 （4） ①. 不能 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中通过观察比较木块被推动的距离来反映小球“撞击前”动能的大小，这里用到了转换法。 【小问2详解】 甲、乙两图两球质量相同，两球从同一斜面由静止沿斜面滚下，A球在斜面的高度较大，A球到达水平面时的速度大，则A球撞击木块时速度较大，A球的动能较大；超速是指汽车的质量一定时速度较大，研究超速安全隐患时，需要选择质量相等、到达水平面时速度不同，所以需要选择甲、乙两图。 【小问3详解】 甲、丙两图小球在斜面上的高度相同，则小球到达水平面时的速度相同，C球的质量较大，木块被撞击后移动的距离较大，动能较大，则可得出速度一定时，质量越大，动能越大。 【小问4详解】 [1]若水平面足够光滑，则物体不受阻力的作用，由牛顿第一定律可得，物体和小球碰撞后将一起做匀速直线运动，无法通过撞击后木块移动距离的远近来判断动能的大小，所以不能达到实验目的。 [2]钢球的质量不变，从同一斜面的同一高度由静止释放，则到达水平面的速度相同，因此钢球的动能相同，钢球在不同的水平面运动不同的距离后停止，动能为0，所以钢球克服摩擦力做功大小相等，因此 26. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关；猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关；猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关；猜想4：浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关。 （1）如图所示，用手把饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想_________（选填序号）； （2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N。然后进行如图所示的实验； ①在序号a的实验中物体所受的浮力为__________N； ②比较序号a、d和e的三次实验，可得出结论：_________。 （3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是_________。 【答案】（1）4 （2） ①. 1 ②. 在物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浮力越大 （3）没有控制排开液体的体积相同 【解析】 【小问1详解】 用手把空饮料罐按入水中，手就会感受到竖直向上的浮力，越往下按，浮力越大，手才会感到越吃力，空饮料罐向下按入的过程中，水面会升高，排开水的体积变大，由此猜想，浮力的大小与物体排开液体的体积有关，即这个事实可以支持猜想4。 【小问2详解】 [1]序号a的实验中，物体A的重力为4N，弹簧测力计的示数为3N，根据称重法测浮力，物体A受到的浮力为 [2]a、d、e三次实验，物体排开液体的体积相同，液体的密度不相同，物体受到的浮力相等，所以可得出结论：在物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浮力越大。 【小问3详解】 根据控制变量法，要探究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，由图可知，小明实验中改变了形状，但没有控制排开水的体积相同，故小珍认为这结论不可靠，不可靠的主要原因是因为没有控制排开液体的体积相同。 27. 物理实验小组在探究“液体内部压强与哪些因素有关”实验中（图）： （1）小明使用压强计进行实验，压强计是根据U形管两侧液面的________来反映橡皮膜所受压强大小。探究液体密度对液体压强的影响，应比较_________两图的实验现象； （2）小华自己动手用橡皮筋把橡皮薄扎在两端开口玻璃管的一端，制成简易压强计。图甲所示，是简易压强计浸入水中某深度的情景，图乙、丙是该简易压强计浸入水中不同深度后的橡皮薄变化情况，其中浸入水中深度最深的是图____。根据结论分析，为什么潜水艇外壳要使用高强度抗压材料：_________； （3）小组进行拓展实验如图甲所示，容器用隔板分成A、B两部分，隔板底部圆孔C用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时会变形。当A盛水深隔板度12cm，B盛某种液体深度15cm，此时C处橡皮膜形状与两边未盛入液体时相同，如图乙所示，则B中液体密度=________kg/m3。 【答案】（1） ①. 高度差 ②. 乙丙 （2） ①. 丙 ②. 见解析 （3）0.8×103 【解析】 【小问1详解】 [1]小明使用压强计进行实验，压强计是根据U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强大小，这用到了转换法。 [2]图乙、丙两个实验中，压强计探头在液体中的深度相同，丙液体密度较大，U形管两侧液面的高度差较大，则压强较大，因此要探究液体密度对液体压强的影响，应控制液体深度相同，液体密度不同，应比较乙丙两图的实验现象。 【小问2详解】 [1][2]因丙中橡皮膜向上凸起程度最大，产生的压强最大，则浸入水中深度最深。则可得出的结论是同种液体压强随深度的增加而增大，故潜水艇外壳要使用高强度抗压材料。 【小问3详解】 当A盛水深度12cm=0.12m，B盛某种液体深度15cm=0.15m，橡皮膜形状刚好不改变，则左右两侧压强相等，则p液=p水，即ρgh液=ρ水gh水可得，液体的密度 28. “曹冲称象”是家喻户晓的故事。某科创小组仿效曹冲，展开项目化实践活动——制作一台“浮力秤”。制作“浮力秤”步骤如下： （一）设计“浮力秤” （1）绘制设计图 ①浮力秤的制作原理：物体漂浮在液面上时，浮力__________（选填“大于”“小于”或“等于”）重力； ②设计浮力秤的装置图，如图1所示。 （2）制作“浮力秤” 小组同学按照设计图进行组装：选择轻质的圆柱形小筒，在其底部均匀地放上细沙，上端放一个轻质的小秤盘。如图1所示，将小筒放在水中，就制成了一个“浮力秤”。在小筒底部铺上细沙的目的是：__________。 （3）标记刻度 ①将组装好的小筒和空秤盘，放入水中，并使它漂浮在水面上。用记号笔在小筒外侧水面的位置画上一个刻度a，标记为__________g； ②在秤盘中只放入一个10g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度b，标记为10g； ③在秤盘中只放入一个20g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度c，标记为20g； ④作好标记的小筒外侧，如图2所示，a、b、c三个位置正确的是：__________（选填“A”或“B”）； ⑤用刻度尺测量发现ab=bc，说明该秤的刻度会是__________（选填“均匀”或“不均匀”）的。接下来分别在每相邻两个刻度之间平均分成5等分，就完成了浮力秤的刻度的标记。这个浮力秤的分度值是_________g。 （二）“浮力秤”的改进 （4）同学们利用制作好的浮力秤来测黄豆的质量：如图3所示，将五颗黄豆放在秤盘中，待秤筒稳定后，发现水面对应的位置小于分度值，认为浮力秤的精确度不够。为提高浮力秤的精确度，小组同学提出的以下改进措施中可行的是_________。 A. 用直径更大的大筒 B. 用直径更小的小筒 C. 增大小筒中细沙的质量 D. 大筒中换用密度更大的液体 【答案】（1）等于 （2）降低小筒的重心，使小筒竖直漂浮在水面上 （3） ①. 0 ②. A ③. 均匀 ④. 2 （4）B 【解析】 【小问1详解】 根据物体的浮沉条件可知，物体漂浮在液面上时，浮力等于重力。 【小问2详解】 把空小筒放入水中漂浮在水面上，由于小筒质量较轻，高度较高，难以保持竖直漂浮在水面，在小筒底部铺上细沙，整个小筒重心降低，能使小筒竖直漂浮在水面上，便于实验操作。 【小问3详解】 [1]秤盘上是空的，物体质量为0，所以漂浮在水面的小筒外侧的刻度应标为0g。 [2]秤盘上的质量越大，小筒浸入水中的深度越深，所以刻度从下往上依次增大，即从下往上依次为a、b、c三个位置。 故选A。 [3]a、b、c三个位置对应的质量分别是0g、10g、20g，用刻度尺测量发现ab=bc，说明该秤的刻度会是均匀的。 [4]由题可知，相邻两个刻度之间的质量是10g，把它分成5等份，每等份就是2g，所以这个浮力秤的分度值是2g。 【小问4详解】 提高该浮力秤的测量精度，就应该减小分度值，即增大放钩码后瓶身与水面交界处标记刻度线的高度。 A．直径更大的大筒，放入秤盘的质量每变化10g时，相邻两刻线之间的距离更小，浮力秤精确度更低，故A不符合题意； B．直径更小的小筒，放入秤盘的质量每变化10g时，相邻两刻线之间的距离更大，浮力秤精确度更高，故B符合题意； C．改变小筒中细沙的质量，只能改变0刻线的位置，不能改变质量每变化10g之间的距离，不能改变浮力秤的精确度，故C不符合题意； D．筒中换用密度更大的液体，由F浮=ρ液液gV排可知，质量每变化10g时，相邻两刻度之间的距离更小，浮力秤的精确度更低，故D不符合题意。 故选B。 六、计算题∶（29题6分；30题8分；31题8分，共22分） 29. 盾构机可以实现一边挖掘隧道，一边在隧道内壁安装盾构管片，如图所示。某盾构机满负荷工作时，最大推进力F是，向前推进0.05m，盾构机推进的总功是。安装的某个管片有效承压面积是5m2，管片承受的压强是。求： （1）该管片承受的压力F压； （2）推进力做的功； （3）盾构机推进的机械效率。 【答案】（1） （2） （3）30% 【解析】 【小问1详解】 该管片承受的压力 【小问2详解】 推进力做的功 【小问3详解】 盾构机推进的机械效率 30. 如图甲所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（不考虑液面升降），使其逐渐没入水中某一深度处。如图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像。已知，g取10N/kg，求： （1）圆柱体的质量； （2）圆柱体的密度； （3）圆柱体刚浸没时圆柱下表面受到水的压强。 【答案】（1）1.2kg （2）1.5×103kg/m3 （3）400Pa 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，圆柱体的重力G=F1=12N 圆柱体的质量 【小问2详解】 由图像可知，实心圆柱体浸没在水中时受到的拉力为F2=4N，则圆柱体浸没在水中时所受浮力 根据阿基米德原理可得，圆柱体的体积 圆柱体的密度 【小问3详解】 由图像可知，圆柱体在刚浸没时下表面所处的深度为 因此刚浸没时下表面受到的液体压强p=ρ水gh´=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa 31. 如图是汽车起重机吊货物时的场景。汽车起重机自重为2×105N，吊臂长度可在10~30m之间调节，汽车起重机可以吊起距支点O水平距离4~20m范围内的重物，汽车起重机工作时与水平地面的总接触面积为2m2（不计吊臂重、滑轮重和绳重）。 （1）求汽车起重机未吊货物时对水平地面的压强； （2）若将质量为20t的货物在10s内匀速竖直提升3m，求此过程中汽车起重机克服货物重力做功的功率； （3）若汽车起重机动力系统A允许提供的动力与动力臂乘积的最大值为1.5×106N·m，求在动力与动力臂的乘积最大时允许吊起重物的重力范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车起重机未吊货物时对水平地面的压强为 【小问2详解】 起重机对货物的拉力为F拉=G物=20×103kg×10N/kg=2×105N 起重机提升货物的速度为 起重机对货物做功的功率为 【小问3详解】 由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，G物L物=F动L动，即保持不变，当最小时，允许的G物最大，最小为，则 解得，当最大时，允许的G物最小，最大为，则 解得 所以重物的重力的范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $