精品解析：天津市第五十五中学2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题

天津第五十五中学2024-2025学年第二学期八年级 物理期末考试试卷 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，请将你选择的答案涂在答题卡相应的位置。 1. 下列数据中最接近实际情况的是（　　） A. 小冬同学站立时对水平地面的压强约为105Pa B. 中学生的血压（收缩压）相当于110mm高的水银柱产生的压强，约1000Pa C. 小冬同学从一楼走到三楼所做的功约为3000J D. 小冬同学从一楼走到三楼的功率是1000W 2. 构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是小华复习力与运动关系时构建的部分思维导图，适合放在图中①处的例子是（　　） A. 竖直上抛至最高点的乒乓球 B. 缓缓进站的高铁 C. 从树上自动掉下的苹果 D. 推而未动的桌子 3. 现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（　　） A. W甲＞W乙＞W丙 B. W甲＜W乙＜W丙 C W甲＝W乙＝W丙 D. W甲＝W乙＜W丙 4. 下列关于机械说法中正确的是（ ） A. 机械效率越高，机械做功一定越快 B. 做功越多的机械，机械效率一定越高 C. 功率越大的机械做功一定越多 D. 做功越快的机械，功率一定越大 5. 如图所示的情景是浮力在生活中的应用，以下说法不正确的是（ ） A. 甲图，鸡蛋静止悬浮在浓盐水中，若再加一些清水，鸡蛋仍然保持静止悬浮 B. 乙图，潜水艇通过改变自身的重力以达到上浮和下潜的目的 C. 丙图，航母的排水量越大，表示航母满载时排开水的质量越大 D. 丁图，载人飞艇可以飘在空中是因为充入了密度小于空气的气体 6. 如图所示的生产生活实例中，用压强知识解释正确的是（ ） A. 甲图中，破窗锤是通过减小受力面积方式增大压强 B. 乙图中，用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的减小而升高 C. 丙图中，三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而减小 D. 丁图中，从漏斗口用力向下吹气，乒乓球不会掉落是由于气体流速大的位置压强大 7. 以下物理实验都用到了斜面，则下列说法正确的是（　　） A. 如图甲所示利用斜面测平均速度，实验时斜面坡度越大越好 B. 如图乙所示的实验可以直接验证牛顿第一定律 C. 如图丙所示的实验可以探究动能的大小与哪些因素有关，运用了等效替代的实验方法 D. 如图丙所示的实验，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，可探究动能与速度的关系 8. 用两个完全相同的滑轮构成如图甲、乙所示的两个滑轮组，分别将同一重物G提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 绳端拉力： B. 绳端拉力做的功： C. 两个滑轮组的机械效率： D. 绳端拉力移动的距离： 9. 如图所示，水平桌面上有三个底面积相同、但形状不同的薄壁盛水容器a、b、c，三个容器中的水面高度相同。现分别在容器a、b、c中各放一个完全相同的木球，木球静止时均漂浮在水面上。设由于容器中放入了木球，使得水对容器a、b、c底部压强的增加值分别为、和，容器a、b、c对桌面压强的增加值分别为、、则下列说法中正确的是（　　） A. B. C. D. 以上说法均不对 10. 小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理，通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中（金属块始终未与容器底接触），溢出的水会流入右侧空桶中，下列说法正确的是（　　） A. 金属块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压力越大 B. 金属块浸没在水中的深度越深，弹簧测力计A的示数越小 C. 金属块从接触水面至浸入水中某一位置，弹簧测力计A和B的变化量∆FA=∆FB D. 若实验前溢水杯中未装满水，对实验结果没有影响 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，均有多个符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得零分。请将你选择的答案涂在答题卡相应的位置。 11. 在探究杠杆平衡条件的实验中，小明进行了如图1、图2所示的实验，当杠杆静止时下列说法不正确的是（　　） A. 图1中，杠杆处于平衡状态 B. 挂上钩码后发现杠杆不在水平位置平衡，可以通过调节平衡螺母使杠杆平衡 C. 图2中杠杆已经平衡，如果将两侧钩码分别向远离支点O方向移动一格，杠杆仍然能平衡 D. 实验中，多次实验目的是发现杠杆平衡条件的普遍规律 12. “蹦极”被称为“勇敢者的游戏”。如图所示，人将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上。人从跳台跳下，落至图中A点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中B点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中C点是人能达到的最低点。不计空气阻力，下列说法正确的是 A. 从A点到B点，绳子弹性势能增大，重力做功的功率增大 B. 到达C点时，人的动能为零，受到的合力为零 C. 从B点到C点，人的重力势能转化为动能 D. 从B点到C点，人的动能一直在减小 13. 如图所示，装有适量水（水的密度为）的柱形容器放在水平桌面上，容器的底面积为，将重为G1的金属块A和重为G2的木块B叠放在水中，水面恰好与木块上表面相平：将金属块取下放入水中，金属块下沉到容器底部，当木块再次静止时，水对容器底部的压强减小了p0。下列判断不正确的是（　　） A. 木块B的体积为 B. 金属块A的体积为 C. 木块B再次静止时露出水面的体积为 D. 沉到容器底部的金属块A受到的支持力为p0S0 三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 14. 如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具，它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大______从而增大摩擦，使用钳子剪铁丝时，它是______（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 15. 如图为高空玻璃栈道漂流，此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水，就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速滑下。若游客坐在橡皮艇上匀速通过栈道转弯，则在转弯的过程中橡皮艇受力________（选填“平衡”或“不平衡”）。题图为游乐园过山车的轨道示意图，过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力________（选填“不”或“要”）做功。 16. 如图，将图甲中A、B两个相同的物体从粗糙程度相同的斜面底端匀速拉到顶端，做功情况如图乙所示。则拉力对A做的有用功为________，右侧斜面上，机械效率为________。 17. 将一边长为10cm的立方体木块（木块不吸水），用轻绳（不可伸长）拴在底面积为200cm2的薄壁容器底部，向足够高的容器中逐渐加水，如图甲所示，在这一过程中，木块受到的浮力F随水深度h变化的图像如图乙所示，由图可知木块的重力为___________，当h=20cm时剪断轻绳，当物块静止时水对容器底部的压强减小了___________Pa。（） 18. 如图所示，用30N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为4N（不计滑轮、测力计、绳子的重量及轮绳之间的摩擦）。则物体B受到的摩擦力方向为________（选填“水平向左”或“水平向右”），物体A受到地面的摩擦力大小为________。 19. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为，时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图象如图所示。在t1至t2时间内，汽车做________运动（选填“加速”、“匀速”或“减速”），t2时刻之后，汽车将保持功率________行驶。 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. 按要求完成下列作图； （1）如图所示轻质杠杆AOBC可绕O点转动，OA之间挂一重物，请作出使杠杆平衡的最小力F1和阻力F2的示意图。 （2）若使图中杠杆OA保持水平位置平衡，现已画出F2的力臂L2，请作出力F2的示意图。 （3）下面是未装配好的滑轮组，请在图中画出滑轮组的绕绳方法，使用滑轮组提高重物时最省力。 21. 为了探究物体的动能大小与哪些因素有关，小明设计了如下实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中h2＞h1不考虑空气阻力。 （1）本实验中的研究对象是________（选填“钢球”或“木块”），通过观察________来判断它的动能大小。 （2）在图甲、乙中，h2＞h1，观察实验现象，得出结论：________。 （3）实验中，钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能________（选填“＞”、“＜”或“＝”）木块克服摩擦力所做的功。若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对图丙所示的实验进行改进，下列措施中可行的是（填写序号）（ ） A.换质量更大的木块 B.降低钢球开始的高度 C.换质量大于m2的钢球 D.换质量小于m1的钢球 （4）小华还利用图丁来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则通过时间较长的是小球________（选填“A”或“B”）。 22. 质量为60kg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，机械中摩擦力及绳重忽略不计，（g＝10N/kg）。问： (1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是多大； (2)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，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？ 23. 某小组在“测量滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 80% （1）实验中应沿竖直方向缓慢地________拉动弹簧测力计； （2）通过比较________两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关； （3）表格中第4次实验空缺的数值为________；在丁图中，画出第四次实验的连线方式。________ （4）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：用不同的滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越________（填“高”或“低”）； （5）若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为________J（不计绳重及绳与轮之间的摩擦力，g=10N/kg）。 24. 小崔同学在实验室发现了一块正方体实心金属块（估测其重量约为10N左右），为了鉴别金属的种类小崔决定测量金属块的密度。她又找到了如下器材：长度为50cm左右的粗细和质地都均匀的细木棒（估测其重量约为4N左右）；量程为0~5N的弹簧测力计；量程合适的刻度尺；细线若干。请你利用现有器材帮她设计测量这块金属块密度的方案。（要求：①写出主要实验步骤和需测量的物理量；②写出金属块密度的数学表达式（用测量量表示）） 25. 如图所示为某科技小组自制测量液体密度密度秤的示意图。其制作过程如下： （1）选用一根长为L，可以绕点O转动的轻质长杆AC（杆的质量、杆与O点之间的摩擦忽略不计），在杆的一端A点挂一个质量为m0，容积为V0的小桶，，在O点的另一侧用轻质细绳悬挂一个质量为2m0的秤砣，秤砣可沿OC左右滑动； （2）当小桶为空桶时移动秤砣至点B，此时密度秤正好水平平衡，在B点标上“0”； （3）在小桶中装满待测液体，移动秤砣到相应的位置使密度秤再次水平平衡，通过计算在杆上标上相应的密度值，这样密度秤就制成了。试通过计算回答以下问题： ①点B到O的距离是多少； ②该密度秤所能测量的最大密度是多少； ③通过计算，试判断该密度秤的刻度是否均匀。温馨提示：推导计算过程中需要的物理量，请提前设定！ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津第五十五中学2024-2025学年第二学期八年级 物理期末考试试卷 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，请将你选择的答案涂在答题卡相应的位置。 1. 下列数据中最接近实际情况的是（　　） A. 小冬同学站立时对水平地面的压强约为105Pa B. 中学生的血压（收缩压）相当于110mm高的水银柱产生的压强，约1000Pa C. 小冬同学从一楼走到三楼所做的功约为3000J D. 小冬同学从一楼走到三楼的功率是1000W 【答案】C 【解析】 【详解】A．小冬的体重约为50kg，对水平地面的压力 双脚与地接触面积约，压强为 故A不符合题意； B．根据液体压强公式计算，其中水银密度，高度 压强为 故B不符合题意； C．一楼到三楼高度差为，重力，克服重力做功为 故C符合题意； D．小冬同学从一楼走到三楼所用时间约为15秒，功率为 故D不符合题意。 故选C。 2. 构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是小华复习力与运动关系时构建的部分思维导图，适合放在图中①处的例子是（　　） A. 竖直上抛至最高点乒乓球 B. 缓缓进站的高铁 C. 从树上自动掉下的苹果 D. 推而未动的桌子 【答案】D 【解析】 【详解】A．竖直向上抛出的物体运动到最高点，只受到重力的作用，受到非平衡力的作用，故不是处于平衡状态，故A不符合题意； B．缓缓进站的高铁，速度变小，不是平衡状态，故B不符合题意； C．从树上自动掉下的苹果，速度大小发生改变，故不是处于平衡状态，故C不符合题意； D．推而未动的桌子，保持静止状态，故处于平衡状态，故D符合题意。 故选D。 3. 现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（　　） A. W甲＞W乙＞W丙 B. W甲＜W乙＜W丙 C. W甲＝W乙＝W丙 D. W甲＝W乙＜W丙 【答案】C 【解析】 【详解】由题意得，在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。根据得，F在三种情况下做的功为 故C正确；故ABD错误。 故选C。 4. 下列关于机械说法中正确的是（ ） A. 机械效率越高，机械做功一定越快 B. 做功越多的机械，机械效率一定越高 C. 功率越大的机械做功一定越多 D. 做功越快的机械，功率一定越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械效率是指有用功与总功的比值，功率反应物体做功的快慢，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故A错误； B．机械效率是指有用功与总功的比值，做功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故B错误； C．功率是功与时间的比值，功率越大的机械，做功快，因为时间不确定，所以做功多少不能确定，故C错误； D．功率反映做功的快慢，功率大则做功快，故D正确。 故选D。 5. 如图所示的情景是浮力在生活中的应用，以下说法不正确的是（ ） A. 甲图，鸡蛋静止悬浮在浓盐水中，若再加一些清水，鸡蛋仍然保持静止悬浮 B. 乙图，潜水艇通过改变自身的重力以达到上浮和下潜的目的 C. 丙图，航母的排水量越大，表示航母满载时排开水的质量越大 D. 丁图，载人飞艇可以飘在空中是因为充入了密度小于空气的气体 【答案】A 【解析】 【详解】A．鸡蛋在浓盐水中悬浮，说明鸡蛋的密度等于排开盐水密度；当加入清水后，盐水的密度会减小，而鸡蛋的密度不变，即鸡蛋的密度大于排开盐水密度，鸡蛋会下沉，故A错误，符合题意； B．潜水艇的上浮和下潜是通过改变自身的重力来实现的。当潜水艇需要上浮时，它会排出部分水舱中的水，减小自身的重力，使重力小于浮力，从而上浮。反之，当潜水艇需要下潜时，它会向水舱中充水，增大自身的重力，使重力大于浮力，从而下潜，故B正确，不符合题意； C．航母的排水量是指航母满载时排开水的质量。排水量越大，说明航母满载时排开的水越多，即航母满载时的质量也越大。故C正确，不符合题意； D．载人飞艇可以飘在空中，是因为飞艇内部充入了密度小于空气的气体。这样，飞艇受到的浮力（等于排开空气的重力）就会大于飞艇自身的重力（包括飞艇壳体和内部气体的重力），从而使飞艇能够飘在空中。故D正确，不符合题意。 故选A。 6. 如图所示的生产生活实例中，用压强知识解释正确的是（ ） A. 甲图中，破窗锤是通过减小受力面积的方式增大压强 B. 乙图中，用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的减小而升高 C. 丙图中，三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而减小 D. 丁图中，从漏斗口用力向下吹气，乒乓球不会掉落是由于气体流速大的位置压强大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由压力越大，受力面积越小，压强越大可知，破窗锤头部较尖，是通过减小受力面积的方式增大压强。故A正确； B．液体表面上方的气压越高，沸点越高。用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的增大而升高。故B错误； C．同种液体中，深度越深，压强越大。三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而增加。故C错误； D．在流体中流速越大的位置，压强越小。从漏斗口用力向下吹气，乒乓球不会掉落是由于气体流速大的位置压强小。故D错误。 故选A。 7. 以下物理实验都用到了斜面，则下列说法正确的是（　　） A. 如图甲所示利用斜面测平均速度，实验时斜面坡度越大越好 B. 如图乙所示的实验可以直接验证牛顿第一定律 C. 如图丙所示的实验可以探究动能的大小与哪些因素有关，运用了等效替代的实验方法 D. 如图丙所示的实验，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，可探究动能与速度的关系 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图甲所示利用斜面测平均速度，实验时斜面坡度应小一些，坡度较小时，小车运动时间较长，时间测量更准确，故A错误； B．如图乙所示的实验不能直接验证牛顿第一定律，牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的，故B错误； C．如图丙所示的实验可以探究动能的大小与哪些因素有关，运用了转换法，用木块被推动的距离来反映小车的动能，故C错误； D．如图丙所示的实验，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，小车进入水平面时的速度不同，可探究动能与速度的关系，故D正确。 故选D。 8. 用两个完全相同的滑轮构成如图甲、乙所示的两个滑轮组，分别将同一重物G提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 绳端拉力： B. 绳端拉力做的功： C. 两个滑轮组的机械效率： D. 绳端拉力移动的距离： 【答案】C 【解析】 【详解】A．若不计绳重和摩擦，绳端拉力 由公式可知，物重和动滑轮重不变时，绳子段数n越大，拉力F越小；由题可知，物重和动滑轮重相等，甲图中绳子段数大于乙图中绳子段数，所以F甲<F乙，故A错误； B．不计绳重和摩擦，绳端拉力做的功即为总功W总= W有+W额= G物h + G动h 由题可知，物重G物、动滑轮重G动、提升高度h均相等，故绳端拉力做功相等，故B错误； C．不计绳重和摩擦，滑轮组机械效率为 由题可知，物重G物、动滑轮重G动均相等，故两次机械效率相等，故C正确； D．绳端移动距离s与物体提升高度h及绳子段数n的关系为s=nh，已知物体提升高度h相等，但绳子段数n不同，故绳端拉力移动的距离s不会相等，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，水平桌面上有三个底面积相同、但形状不同的薄壁盛水容器a、b、c，三个容器中的水面高度相同。现分别在容器a、b、c中各放一个完全相同的木球，木球静止时均漂浮在水面上。设由于容器中放入了木球，使得水对容器a、b、c底部压强的增加值分别为、和，容器a、b、c对桌面压强的增加值分别为、、则下列说法中正确的是（　　） A. B. C. D. 以上说法均不对 【答案】B 【解析】 【详解】A．分析水对容器底部压强的增加值、、： 木球漂浮，根据阿基米德原理，且，所以，即木球排开的水的重力等于木球重力，木球完全相同，故在三个容器内，木球排开水的体积相同。 三个容器底面积相同，容器是柱形容器，放入木球后，水面上升的体积对应的水面上升高度，水对容器底压强增加量； 容器上粗下细，放入木球后，相同下，容器上部横截面积大，水面上升高度，； 容器上细下粗，放入木球后，相同下，容器上部横截面积小，水面上升高度，，所以。 分析容器对桌面压强的增加值、、： 容器对桌面压力增加量（放入木球后，整体对桌面压力增加的就是木球重力 ）。 三个容器底面积相同，根据压强公式，可得，所以。 又因为木球排开的水的重力等于木球重力，所以，故A错误； B．因为和，所以，故B正确； C．因为和，所以，故C错误； D．B选项正确的，故D错误。 故选B。 10. 小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理，通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中（金属块始终未与容器底接触），溢出的水会流入右侧空桶中，下列说法正确的是（　　） A. 金属块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压力越大 B. 金属块浸没在水中的深度越深，弹簧测力计A的示数越小 C. 金属块从接触水面至浸入水中某一位置，弹簧测力计A和B的变化量∆FA=∆FB D. 若实验前溢水杯中未装满水，对实验结果没有影响 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属块浸入水中的深度增大时，溢水杯中水的深度不变，根据p=ρgh可知，水对溢水杯底部的压强不变，根据F=pS可知，水对溢水杯底部的压力不变，故A错误； B．金属块浸没在水中的深度变化时，排开水的体积不变，根据F浮=ρgV排可知，受到的浮力不变，根据 F拉=G金-F浮 知，金属块受到拉力不变，弹簧测力计A的示数不变，故B错误； C．由图可知，弹簧测力计A的示数 FA=G-F浮 弹簧测力计B的示数 FB=G桶+G排 则∆FA=∆F浮，∆FB=∆G排，根据阿基米德原理可知，∆F浮=∆G排，则∆FA=∆FB，故C正确； D．若实验前溢水杯中未装满水，则测得的F浮不变、G排偏小，对实验结果有影响，故D错误。 故选C。 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，均有多个符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得零分。请将你选择的答案涂在答题卡相应的位置。 11. 在探究杠杆平衡条件的实验中，小明进行了如图1、图2所示的实验，当杠杆静止时下列说法不正确的是（　　） A. 图1中，杠杆处于平衡状态 B. 挂上钩码后发现杠杆不在水平位置平衡，可以通过调节平衡螺母使杠杆平衡 C. 图2中杠杆已经平衡，如果将两侧钩码分别向远离支点O方向移动一格，杠杆仍然能平衡 D. 实验中，多次实验的目的是发现杠杆平衡条件的普遍规律 【答案】BC 【解析】 【详解】A．杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态，图1中，杠杆处于静止，是平衡状态，故A正确，不符合题意； B．若在杠杆的支点两侧上挂上钩码后，杠杆不在水平位置平衡，改变钩码的数量或位置，使杠杆在水平位置重新平衡，不得移动平衡螺母，故B错误，符合题意； C．若两侧钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧3G×3L=9GL 右侧2G×4L=8GL 因为9GL>8GL，杠杆不能平衡，故C错误，符合题意； D．在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了避免实验的偶然性，获取多组实验数据归纳出物理规律，故D正确，不符合题意。 故选BC。 12. “蹦极”被称为“勇敢者的游戏”。如图所示，人将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上。人从跳台跳下，落至图中A点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中B点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中C点是人能达到的最低点。不计空气阻力，下列说法正确的是 A. 从A点到B点，绳子弹性势能增大，重力做功的功率增大 B. 到达C点时，人的动能为零，受到的合力为零 C. 从B点到C点，人的重力势能转化为动能 D. 从B点到C点，人的动能一直在减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从A到达B的过程中，人的高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，弹性势能增大，重力做功变快，重力做功的功率变大，故正确。 B．到达C点时，绳子对人的拉力大于人的重力，人受到向上的合力，故错误。 C．B点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，则在B点时人受到的合力为零。在B点以下，绳子对人的拉力大于人的重力，人受到向上的合力做减速运动，速度越来越小，动能越来越小，人的高度降低，重力势能减小，此时人的动能、重力势能均会转化为绳子的弹性势能，故错误。 D． 从B点到C点，绳子对人的拉力大于人的重力，人受到向上的合力做减速运动，速度越来越小，人的动能一直在减小，故正确。 故选AD。 13. 如图所示，装有适量水（水的密度为）的柱形容器放在水平桌面上，容器的底面积为，将重为G1的金属块A和重为G2的木块B叠放在水中，水面恰好与木块上表面相平：将金属块取下放入水中，金属块下沉到容器底部，当木块再次静止时，水对容器底部的压强减小了p0。下列判断不正确的是（　　） A. 木块B的体积为 B. 金属块A的体积为 C. 木块B再次静止时露出水面的体积为 D. 沉到容器底部的金属块A受到的支持力为p0S0 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，当AB叠放时，AB组合处于漂浮状态，根据沉浮条件可知，此时受到的浮力等于AB总重力，即，又因为水面恰好与木块B上表面相平，所以排开水的体积等于木块B的体积，根据公式可知，木块B的体积为 故A正确，不符合题意； C．将金属块A取下放入水中，此时木块漂浮，金属块沉底，根据沉浮条件可知，木块受到的浮力等于其重力，根据公式可知，此时木块B排开水的体积为 则木块B再次静止时露出水面的体积为 故C正确，不符合题意； B．当木块再次静止时，水对容器底部的压强减小了p0，根据公式可知，液面下降的高度为 金属块A放入水中前与放入水中后排开水的体积之差就是水下降的体积，即，即 解得金属块A的体积为，故B错误，符合题意； D．当金属块A沉底时，排开水的体积等于金属块A的体积，根据公式可知，此时金属块A受到的浮力为 当金属块A沉底时，处于静止状态，受力平衡，即，代入得 解得容器对金属块A的支持力为，故D正确，不符合题意。 故选B。 三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 14. 如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具，它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大______从而增大摩擦，使用钳子剪铁丝时，它是______（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. 省力 【解析】 【详解】[1]钳柄上刻有花纹是在压力一定时，增大接触面粗糙程度来增大摩擦力，不易滑落。 [2]根据杠杆平衡条件可知，当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，是省力杠杆。 15. 如图为高空玻璃栈道漂流，此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水，就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速滑下。若游客坐在橡皮艇上匀速通过栈道转弯，则在转弯的过程中橡皮艇受力________（选填“平衡”或“不平衡”）。题图为游乐园过山车的轨道示意图，过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力________（选填“不”或“要”）做功。 【答案】 ①. 不平衡 ②. 不 【解析】 【详解】[1]游客坐在橡皮艇上匀速通过栈道转弯，运动方向发生改变，运动状态发生改变，不是平衡状态，则在转弯的过程中橡皮艇受力不平衡。 [2]过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力的方向始终与车的运动方向垂直，即在力的方向上没有移动的距离，所以轨道对车的支持力不做功。 16. 如图，将图甲中A、B两个相同的物体从粗糙程度相同的斜面底端匀速拉到顶端，做功情况如图乙所示。则拉力对A做的有用功为________，右侧斜面上，机械效率为________。 【答案】 ①. 2J ②. 80% 【解析】 【详解】[1]由图乙可知，拉力对A做的有用功为 [2]两个物体相同，斜面高度相同，则有用功相同，故右侧斜面上，机械效率为 17. 将一边长为10cm的立方体木块（木块不吸水），用轻绳（不可伸长）拴在底面积为200cm2的薄壁容器底部，向足够高的容器中逐渐加水，如图甲所示，在这一过程中，木块受到的浮力F随水深度h变化的图像如图乙所示，由图可知木块的重力为___________，当h=20cm时剪断轻绳，当物块静止时水对容器底部的压强减小了___________Pa。（） 【答案】 ①. 8N ②. 100 【解析】 【详解】[1]据图可知，0~8cm时随水深度h变化木块进入水中的体积逐渐变大，受到的浮力逐渐变大，且木块最终会漂浮在水面上，当深度h=8cm时，木块受到的浮力开始不变，说明此时木块漂浮，则其受到的浮力刚好和重力相等，可得木块的重力为8N。 [2]据图可知，当h=20cm时木块受到的浮力不变，说明木块此时完全浸没，剪断轻绳，木块最终漂浮，浮力等于重力，该过程中浮力减小量为 由于力作用是相互的，因此物块静止时木块对水的压力减小量与减小的浮力大小相等，容器是规则的，则水对容器底部的压力减小量为 水对容器底部的压强减小了 18. 如图所示，用30N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为4N（不计滑轮、测力计、绳子的重量及轮绳之间的摩擦）。则物体B受到的摩擦力方向为________（选填“水平向左”或“水平向右”），物体A受到地面的摩擦力大小为________。 【答案】 ①. 水平向左 ②. 11N 【解析】 【详解】[1]物体B相对于物体A向右运动，所以物体B受到的摩擦力方向水平向左。 [2]弹簧测力计的示数恒为4N，则物体B对A的摩擦力为4N，方向向右，同时地面对物体A还有向右的摩擦力，由力的平衡条件可得 由图可知为动滑轮，则绳子对A的拉力为 所以地面对A的摩擦力为 19. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为，时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图象如图所示。在t1至t2时间内，汽车做________运动（选填“加速”、“匀速”或“减速”），t2时刻之后，汽车将保持功率________行驶。 【答案】 ①. 减速 ②. 【解析】 【详解】[1]由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P=Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动， [2]由题意和图示可知，汽车的功率保持恒定，牵引力减半，根据P=Fv可得；t2时刻之后，汽车受到的牵引力为F0，速度为v，则功率 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. 按要求完成下列作图； （1）如图所示轻质杠杆AOBC可绕O点转动，OA之间挂一重物，请作出使杠杆平衡的最小力F1和阻力F2的示意图。 （2）若使图中的杠杆OA保持水平位置平衡，现已画出F2的力臂L2，请作出力F2的示意图。 （3）下面是未装配好的滑轮组，请在图中画出滑轮组的绕绳方法，使用滑轮组提高重物时最省力。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据杠杆平衡的条件可知，力臂越长越省力，由图知OA作为动力臂最长，过A点做OA的垂线段，方向垂直OA向上，即为动力F1；阻力F2是重物对杠杆的拉力，作用点在杠杆上，过阻力的作用点沿竖直向下的方向画出阻力F2的示意图，如图所示： 【小问2详解】 力臂与力的作用线垂直，若使图中的杠杆OA保持水平位置平衡，则F2的方向向上，如下图所示： 【小问3详解】 要求使用该滑轮组提升重物时最省力，则从动滑轮开始绕，绳子最后通过动滑轮向上，如图所示： 21. 为了探究物体的动能大小与哪些因素有关，小明设计了如下实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中h2＞h1不考虑空气阻力。 （1）本实验中的研究对象是________（选填“钢球”或“木块”），通过观察________来判断它的动能大小。 （2）在图甲、乙中，h2＞h1，观察实验现象，得出结论：________。 （3）实验中，钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能________（选填“＞”、“＜”或“＝”）木块克服摩擦力所做的功。若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对图丙所示的实验进行改进，下列措施中可行的是（填写序号）（ ） A.换质量更大的木块 B.降低钢球开始的高度 C.换质量大于m2的钢球 D.换质量小于m1的钢球 （4）小华还利用图丁来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则通过时间较长的是小球________（选填“A”或“B”）。 【答案】（1） ①. 钢球 ②. 木块移动的距离 （2）质量相同时，速度越大，动能越大 （3） ①. ＞ ②. D （4）A 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，钢球具有动能，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，通过木块移动的距离反映钢球动能的大小，所以本实验中研究对象是钢球。 [2]物体动能的大小无法直接测量，所以通过钢球对木块做功的多少来反映钢球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小，所用方法为转换法。 【小问2详解】 图甲、乙中，h2＞h1，钢球质量相同，乙图中钢球滑到斜面低端速度大，木块被推动的距离远，说明乙图中钢球的动能大，故可得出结论：质量相同时，速度越大，动能越大。 【小问3详解】 [1]钢球滚下时，钢球的重力势能转化为钢球的动能，钢球碰撞后继续运动，钢球的一部分动能转化为木块的动能，木块运动过程中，动能转化为内能，则开始时钢球的重力势能大于木块克服摩擦力所做的功。 [2]小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现，实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少，用到了转换法；动能大小的影响因素：质量和速度。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，说明钢球的动能太大，而此实验主要是研究动能大小与质量的关系，因此钢球的速度应保持不变，而让钢球的质量不同； A．换质量更大的木块，改变了木块所受摩擦力的大小，则不能通过木块滑行的距离来比较两种情况下钢球的动能大小，故A不符合题意； B．实验中需要控制速度相同，不能降低钢球的高度，故B不符合题意； C．换质量更大的钢球，则更容易使木块滑出木板，故C不符合题意； D．换质量更小的钢球，能缩短木块移动的距离，故D符合题意。 故选D。 【小问4详解】 在凸形滑道运动的物体，在运动到最高点的过程中，要将动能转化为重力势能，运动速度小于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，重力势能再全部转化为动能，速度等于初速度。在凹形滑道运动的物体，在运动到最低点的过程中，要将重力势能转化为动能，运动速度大于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，动能再全部转化为重力势能，速度等于初速度；因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的平均速度，由可知，通过时间较长的是小球A。 22. 质量为60kg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，机械中摩擦力及绳重忽略不计，（g＝10N/kg）。问： (1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是多大； (2)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，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？ 【答案】(1) 120W；(2) 200N；(3) 88.9% 【解析】 【详解】(1)由图可知，n=3，则绳端移动的距离 拉力做的功 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%，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 所以 (3)已知工人的质量为60kg，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 由可得，提升的最大物重 则滑轮组的最大机械效率 答：(1)拉力的功率是120W； (2)动滑轮受到的重力为200N； (3)滑轮组机械效率最大值是88.9%。 23. 某小组在“测量滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 80% （1）实验中应沿竖直方向缓慢地________拉动弹簧测力计； （2）通过比较________两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关； （3）表格中第4次实验空缺的数值为________；在丁图中，画出第四次实验的连线方式。________ （4）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：用不同的滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越________（填“高”或“低”）； （5）若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为________J（不计绳重及绳与轮之间的摩擦力，g=10N/kg）。 【答案】（1）匀速 （2）1、2 （3） ①. 0.4 ②. （4）低 （5）0.03 【解析】 【小问1详解】 实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。 【小问2详解】 比较1、2两次的实验数据，同一滑轮组，提升物体的重力相同、钩码上升高度相同，绳子段数不同，机械效率相同，可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。 【小问3详解】 [1][2]根据表格第4次数据，拉力的三倍为 则绳子的有效段数为4，绳端移动距离为 即表格中第4次实验空缺的数值为0.4；动滑轮上的绳子段数为4，则丁图连线方式为： 【小问4详解】 通过比较3、4两次实验数据知，提升物体的重力相同，而丙中动滑轮的重力小于丁中动滑轮的重力，丙的机械效率较大，故可得出的结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低。 【小问5详解】 由表中数据知道，第三次实验中，有用功 总功 动滑轮的重力 则克服动滑轮重力做的功 不计绳重，由于， 所以，克服摩擦做的额外功 24. 小崔同学在实验室发现了一块正方体实心金属块（估测其重量约为10N左右），为了鉴别金属的种类小崔决定测量金属块的密度。她又找到了如下器材：长度为50cm左右的粗细和质地都均匀的细木棒（估测其重量约为4N左右）；量程为0~5N的弹簧测力计；量程合适的刻度尺；细线若干。请你利用现有器材帮她设计测量这块金属块密度的方案。（要求：①写出主要实验步骤和需测量的物理量；②写出金属块密度的数学表达式（用测量量表示）） 【答案】见解析 【解析】 【分析】 【详解】第一步：用弹簧测力计测出木棒的重记为G，用刻度尺测量金属块的边长记为L，金属块的体积为 第二步：将用细线系好的金属块系在木棒左侧，将另一细线的一端系成绳环套在木棒上，用手提细线另一端，并调整绳环位置，直至其水平平衡； 第三步：用刻度尺分别测出绳环到系金属块那端的长度记为L1，和到木棒中点的长度记为L2，根据杠杆平衡的条件可得，金属块的重力为 金属块的质量为 金属块密度的表达式为 25. 如图所示为某科技小组自制测量液体密度的密度秤的示意图。其制作过程如下： （1）选用一根长为L，可以绕点O转动的轻质长杆AC（杆的质量、杆与O点之间的摩擦忽略不计），在杆的一端A点挂一个质量为m0，容积为V0的小桶，，在O点的另一侧用轻质细绳悬挂一个质量为2m0的秤砣，秤砣可沿OC左右滑动； （2）当小桶为空桶时移动秤砣至点B，此时密度秤正好水平平衡，在B点标上“0”； （3）在小桶中装满待测液体，移动秤砣到相应的位置使密度秤再次水平平衡，通过计算在杆上标上相应的密度值，这样密度秤就制成了。试通过计算回答以下问题： ①点B到O的距离是多少； ②该密度秤所能测量的最大密度是多少； ③通过计算，试判断该密度秤的刻度是否均匀。温馨提示：推导计算过程中需要的物理量，请提前设定！ 【答案】见解析 【解析】 【详解】①当小桶为空桶时移动秤砣至点B，此时密度秤正好水平平衡，根据杠杆平衡条件得到G桶·OA=G砣·OB 所以 ②当右侧的力臂为 时，该密度秤小桶所能测量液体的质量最大，则密度就最大，根据杠杆平衡条件得(G桶+G液)·OA=G砣·OC 即(m桶+m液)g·OA=m砣g·OC 液体的质量 液体的最大密度 ③由杠杆平衡条件可知(G液+G桶)·OA=G砣·OB 得到 解得 所以液体密度与提纽到秤砣的距离之间的关系是一次函数，因此密度秤的刻度是均匀的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $