精品解析：山东省菏泽市牡丹区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

八年级物理试题 注意事项： 1.本试题共6页，卷面满分为100分，考试时间为90分钟。 2.考生须在答题卡规定的相对应的答题区域作答，选择题须用2B铅笔填涂，非选择题需用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有1个选项符合题意。 1. 我国南北朝时期成书的《关尹子·九药篇》中说：“瓶存二窍，以水实之，倒泻；闭一则水不下。”瓶上有两个小孔，闭住一个，水就流不出来，主要是由于（ ） A. 重力的作用 B. 摩擦力的作用 C. 浮力的作用 D. 大气压的作用 2. 快递员驾驶电动三轮车匀速直线行驶时，下列说法正确的是（　　） A. 车对地面的压力与地面对车的支持力是平衡力 B. 以车为参照物，车内的快递包裹是静止的 C. 车内安装防撞软垫是为了减小惯性 D. 车的重力与地面对车的支持力是相互作用力 3. 如图所示，乒乓球是同学们喜爱的运动项目之一，下列说法中正确的是（ ） A. 乒乓球被击出后，仍受到球拍的弹力作用 B. 运动的乒乓球在碰到桌面后会改变运动方向，表明力可以改变物体的运动状态 C. 球拍与球相碰时，只有球拍发生了形变 D. 乒乓球在空中飞行时不受力的作用 4. 下列实例中，是为了减小压强的是（　　） A. 骆驼的脚掌宽大 B. 篆刻刀的刀刃很薄 C. 注射器的针头尖锐 D. 破窗锤的锤头很尖 5. 绿豆汤可以消暑解毒，超超在煮绿豆汤时，将绿豆倒入盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，下列说法正确的是（　　） A. 沉底的绿豆不受水的浮力 B. 沉底的绿豆受到的浮力等于绿豆排开的水的重力 C. 成熟饱满的绿豆下沉过程中受到的浮力一直增加 D. 漂浮在水面的绿豆一定比沉底的绿豆受到的浮力大 6. 以下情境中没有受到浮力的物体是（　　） A. 正在下潜的潜水艇 B. 空中的热气球 C. 地球同步卫星 D. 池塘中的睡莲 7. 利用鸬捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图所示，当捕到鱼的鸬从水中跳到渔船上时，下列关于渔船说法正确的是（　　） A. 排开水的质量不变 B. 受到的浮力变大 C. 船底受到的液体压强变小 D. 所受浮力始终大于船及所载物的总重力 8. 用如图所示的a、b两种材料制成甲、乙两个大小相同的实心球，将甲、乙两球同时放入水中，静止后（ ） A. 甲球漂浮 B. 两球均漂浮 C. 乙球漂浮 D. 两球均沉底 9. 在下列情景中，人对物体做功的是（　　） A. 举重运动员举着杠铃不动 B. 小明在超市里推着购物车沿水平方向前进 C. 大力士用力推一块大石头，但没有推动 D. 人拎着书包，沿水平直线匀速运动 10. 各式各样的剪刀都是一对对杠杆．下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是 A. B. C. D. 11. 如图所示，既不碰烧杯壁也不碰烧杯底的手指插入水中时，天平平衡。若将水指拿出，则天平（　　） A. 保持平衡 B. 右端下沉 C. 左端下沉 D. 无法判断 12. 小明同学按题图所示进行实验操作（不计绳重和轮的摩擦），则下列几种描述中正确的是（　　） A. F1＜F2＜F3 B. F1＞F2＞F3 C. F1＞F2＜F3 D. F1＝F2＝F3 13. 如图所示，使用滑轮组提升重物时（不计绳重和摩擦），能提高机械效率的是（　　） A. 减小提升重物的高度 B. 减小被提升物的质量 C. 减小定滑轮的重力 D. 减小动滑轮的重力 14. 下列各图中，不涉及动能和重力势能相互转化的是（　　） A. 甲图：网球接触球拍的瞬间 B. 乙图：铁锁来回摆 C. 丙图：小孩荡秋千 D. 丁图：滚摆往复运动 15. 人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，当它从远地点向近地点运行时，它的（　　） A. 势能增大、动能增大 B. 势能增大、动能减小 C. 势能减小、动能增大 D. 势能减小、动能减小 二、填空与作图题：本题共5小题，每空1分，作图2分，共15分。 16. “八月秋风怒号，卷我屋上三重茅”中风卷走了屋顶上的茅草，表明力可以改变物体的______，茅草最终在重力的作用下掉到地面上，重力的施力物体是______。 17. 如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时，横杆是________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；向下压横杆的众人越________（选填“靠近”或“远离”）支架越省力。 18. 如图所示，将所受重力为G的实心物体A挂在轻质杠杆的C端，在杠杆D端施加一个竖直向下的拉力F时，杠杆水平平衡；将物体A浸没在水中，施加在D端竖直向下的拉力的大小变为0.8F时，杠杆仍然能保持水平平衡。 （1）请画出图中力F的力臂________。 （2）由以上条件可知，物体A浸没时受到的浮力________（G为已知量），物体A的密度是水密度的________倍。 19. 如图所示，是某远洋轮船的船舷上标的“吃水线”，又称“载重线”，其中标有W的是北大西洋“载重线”，标有S的是印度洋“载重线”。当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时，远洋轮船在北大西洋受到的浮力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）在印度洋受到的浮力；北大西洋的海水密度______印度洋的海水密度。（选填“大于”“等于”或“小于”）。 20. 如图所示，在拉力F的作用下，滑轮和物体A一起向右做匀速直线运动．实验中的滑轮是________(选填“动”或“定”)滑轮，弹簧测力计的示数是5 N，物体A所受的摩擦力是________N． 21. 如图1所示，一小球从固定光滑轨道A处静止下滑，经过B处，再向上运动到轨道右端的最高点C处（图中并未画出，轨道足够长）整个过程只有动能和势能之间的转化。小球从A运动到B的过程中，动能和势能的总和________（选填“变大”“不变”或“变小”）；小球在C处的位置应该在图2中的（填写序号）________。 三、实验探究题：本题共4小题，共30分。 22. 某实验小组把重力为4.4N、体积为V的圆柱体挂在弹簧测力计的下端，分别测量圆柱体在水和酒精中所受的浮力，下表记录了有关的实验数据。 液体的种类 实验序号 圆柱体排开液体的体 积/m3 弹簧测力计示数/N 圆柱体所受浮力/N 水 1 V 2.4 2.0 2 V 1.4 3.0 3 V 0.4 4.0 4 V 0 ① 酒精 5 V 2.8 1.6 6 V 2.0 2.4 7 V 1.2 3.2 8 V 0 ② (1)分析比较表中实验序号1、2、3或5、6、7可以得出的结论：浸在同种液体中的物体，所受浮力的大小与_______成正比； (2)分析比较表中实验序号“1与5”或“2与6”或“3与7”可以得出的结论：浮力的大小与_____有关； (3)根据表中数据可求出圆柱体的体积V为________m3； (4)弹簧测力计完好，使用规范，读数正确，试分析： 实验序号4的数据，产生弹簧测力计示数为零的原因可能是______________； 实验序号8的数据，产生弹簧秤示数为零的原因可能是______________； (5)在表中的两个空格处分别填上相应的数据： ①______________； ②______________。 23. 某小组在探究“杠杆的平衡条件”的实验，实验步骤如图所示。 （1）甲图是 ___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，在实验过程中将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是 ___________，若杠杆调节前如图甲所示，为使其在水平位置上平衡，应将左端的平衡螺母向 ___________（选填“左”或“右”）调节； （2）若每个钩码重1N，且杠杆上每格相等，如图乙所示，同学们在杠杆上A点挂3个钩码，应该在B点悬挂 ___________个钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向移动一格___________（选填“左”或“右”）端将下沉； （3）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据，表中空格处所缺的数据是：☆=___________； 次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 2 5 1 10 2 3 10 2 15 3 2 30 3 ☆ 分析表中的实验数据可以得出杠杆的平衡条件是 ___________（用公式表达）； （4）如图丙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）实验结束后，小王提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是他将支点调整在如图丁所示位置进行探究，与之前得出的杠杆平衡条件不相符，原因可能是：___________。 24. 【探究名称】探究影响滑轮组机械效率的因素； 某实验小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想一：滑轮组的机械效率与绕绳方式有关； 猜想二：滑轮组的机械效率与物重有关； 猜想三：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关； 【证据】 （1）为了验证上述猜想，兴趣小组的同学进行了实验，实验装置如上图所示，实验时应______缓慢拉动弹簧测力计； （2）组员通过更换滑轮组，改变钩码质量，测得数据如下表所示，表中第4次实验的机械效率为______； 实验次序 钩码重 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.2 0.3 83% 4 8 0.1 2.5 0.4 【解释】 （3）分析数据可知，第3次实验是用图______（选填“丙”或“丁”）所示装置做的； （4）不计摩擦及绳重，分析1、2两次实验数据可知，猜想一是______（选填“正确”或“错误”）的； （5）通过比较______两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越______； 【交流】 （6）根据表格中的数据分析可知：随着物重的增大，额外功______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 25. 自行车是我们常用的交通工具，自行车利用了很多物理方面的知识。在跨学科实践活动中，同学们对自行车进行了学习研究。 【任务一】自行车上的摩擦力研究： （1）自行车轮胎、车把、脚蹬以及刹车块处均刻有一些花纹，并且使用摩擦大的材料，是为了增大摩擦力； （2）车轴处经常上一些润滑油，以减小________，来减小摩擦力； （3）所有车轴处均有滚珠，是利用________，来减小摩擦； （4）刹车时，用力捏紧车闸，以增大刹车块与车圈之间的________，从而增大摩擦力； （5）紧蹬自行车前进时，后轮受到的摩擦力方向向________，是自行车前进的动力，前轮受到的摩擦力方向向后，是自行车前进的阻力；自行车靠惯性前进时，前后轮受到的摩擦力方向均向后，这两个力均是自行车前进的阻力。 【任务二】自行车上简单机械研究 在下面列举的自行车结构或设计：属于杠杆的是________，属于轮轴的有________。（选填前面的序号） ①控制前轮转向的车把，②车把上的刹车把手，③车把与前叉轴，④中轴上的脚蹬和齿盘，⑤后轴上的飞轮和后轮。 【任务三】自行车上压强研究 自行车的车座较宽大，车轴螺母处加一个垫圈，自行车的脚踏板做得扁而平，以上设计都是通过增大________，________（选填“增大”或“减小”）压强。 四、综合应用题：本题共3小题，共25分。 26. 如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深9m，物体重1600N，动滑轮重400N，汽车提供的最大动力为2000N，与汽车相连的绳子能承受的最大拉力为3000N（不计汽车所受的摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦），若重物以1m/s的速度匀速上升时，求： （1）将物体由井底拉至井口需要的时间； （2）滑轮组提升重物的机械效率； （3）求整个装置工作时最大的机械效率是多少。（保留到小数点后一位） 27. 随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索，“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日，成功潜入海底10909米，再次向世界展示中国力量！“奋斗者号”两侧配有压载铁，通过改变其数量，来控制“奋斗者号”的下沉、上浮或悬停，（设海水的密度，，g取10N/kg） （1）若海水的密度均匀，“奋斗者号”潜入海底100m时，所受海水压强大小为多少________？ （2）“奋斗者号”加速下沉时，其所受浮力________（填“大于”或“等于”或“小于”）重力。若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力（不考虑海水的摩擦阻力），则“奋斗者号”将_________（填运动状态）； （3）若“奋斗者号”体积为50（不包括压载铁），其所受海水的浮力为多少________？ （4）“奋斗者号”最大负载时总质量为22t（不包括压载铁），当抛卸其中部分压载铁，只剩下2块时，可使最大负载的“奋斗者号”处于悬浮状态，则每块铁块的体积为多少________？ 28. 2022年5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m空气稀薄的高空，超过珠峰8848.86m的海拔高度，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。浮空艇体积约为，总质量约为，其内部上层主气囊充满氮气，中间被软隔膜隔开。下层副气囊充有空气并设有排气和充气装置，主、副气囊的体积可变但浮空艇总体积不变，主、副气囊之间无气体交换且压强始终相等，为使浮空艇能够安全稳定工作，应使主、副气囊内压强始终高于外界大气压，压强差始终为200Pa。如图所示，由于没有动力系统，它通过一条缆绳与地面的锚泊车连接，利用自身的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空（不计空气阻力，g取10N/kg）。请回答下列问题： （1）主气囊内的氦气密度______（选填“大于”、“小于”或“等于”）艇外空气密度； （2）若浮空艇升空过程质量保持不变，上升1000m的高度克服重力做了多少功？（ ） （3）如图乙所示，营地锚泊车的质量为90t，若驻空的浮空艇排开空气的质量为，缆绳处于竖直拉直状态且重力忽略不计，则缆绳承受的拉力是多少？（ ） （4）若艇内外压强差过大，则浮空艇有安全隐患，为保证内外压强差在一个安全范围内，有时需要将副气囊的空气排出一部分。如果你是浮空艇的指挥员，你应该选择在浮空艇上升还是下降的过程中来排出部分空气？说明理由。（ ） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 八年级物理试题 注意事项： 1.本试题共6页，卷面满分为100分，考试时间为90分钟。 2.考生须在答题卡规定的相对应的答题区域作答，选择题须用2B铅笔填涂，非选择题需用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有1个选项符合题意。 1. 我国南北朝时期成书的《关尹子·九药篇》中说：“瓶存二窍，以水实之，倒泻；闭一则水不下。”瓶上有两个小孔，闭住一个，水就流不出来，主要是由于（ ） A. 重力的作用 B. 摩擦力的作用 C. 浮力的作用 D. 大气压的作用 【答案】D 【解析】 【详解】瓶子上两个孔，使瓶子构成了一个连通器，堵住瓶子的其中一个孔后，瓶子内外气压不相通，此时瓶子内气体的压强小于瓶子外界大气压，所以瓶子里的水倒不出来。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2. 快递员驾驶电动三轮车匀速直线行驶时，下列说法正确的是（　　） A. 车对地面的压力与地面对车的支持力是平衡力 B. 以车为参照物，车内的快递包裹是静止的 C. 车内安装防撞软垫是为了减小惯性 D. 车的重力与地面对车的支持力是相互作用力 【答案】B 【解析】 【详解】A．车对地面的压力与地面对车的支持力，作用在不同物体上，不是一对平衡力，故A错误； B．以车为参照物，车内的快递包裹的位置没有变化，所以车内的快递包裹是静止的，故B正确； C．惯性只与物体的质量有关，质量不变，惯性不变，车内安装防撞软垫是为了减小惯性带来的危害，故C错误； D．车的重力与地面对车的支持力，两个力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，是平衡力，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，乒乓球是同学们喜爱的运动项目之一，下列说法中正确的是（ ） A. 乒乓球被击出后，仍受到球拍的弹力作用 B. 运动的乒乓球在碰到桌面后会改变运动方向，表明力可以改变物体的运动状态 C. 球拍与球相碰时，只有球拍发生了形变 D. 乒乓球在空中飞行时不受力的作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．乒乓球被击出后，不再受到球拍弹力的作用，故A错误； B．运动的乒乓球在碰到桌面后会改变运动方向，表明力可以改变物体的运动状态，故B正确； C．球拍与球相碰时，球拍和球都发生了形变，只不过球的形变微小，眼肉难以发现，故C错误； D．乒乓球在空中飞行时受到重力和空气的阻力，故D错误。 故选B。 4. 下列实例中，是为了减小压强的是（　　） A. 骆驼的脚掌宽大 B. 篆刻刀的刀刃很薄 C. 注射器的针头尖锐 D. 破窗锤的锤头很尖 【答案】A 【解析】 【详解】A．骆驼的脚掌宽大，是通过增大受力面积来减小压强的，故A符合题意； B．篆刻刀的刀刃很薄，是通过减小受力面积来增大压强的，故B不符合题意； C．注射器的针头尖锐，是通过减小受力面积来增大压强的，故C不符合题意； D．破窗锤的锤头很尖，是通过减小受力面积来增大压强的，故D不符合题意。 故选A。 5. 绿豆汤可以消暑解毒，超超在煮绿豆汤时，将绿豆倒入盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，下列说法正确的是（　　） A. 沉底的绿豆不受水的浮力 B. 沉底的绿豆受到的浮力等于绿豆排开的水的重力 C. 成熟饱满的绿豆下沉过程中受到的浮力一直增加 D. 漂浮在水面的绿豆一定比沉底的绿豆受到的浮力大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据浮力产生的原因，放入水中沉底的绿豆，绿豆底部有水，因此会受到浮力的作用，故A错误； B．根据阿基米德原理可知，沉底的绿豆受到的浮力等于绿豆排开的水重，故B正确； C．根据阿基米德原理可知，沉底的绿豆浸没前排开液体的体积变大，浮力变大，浸没后浮力大小不变，故C错误； D．漂浮在水面的绿豆所受浮力等于重力，沉底的绿豆所受浮力小于重力，但不知道其质量关系，无法比较重力，故不可以比较浮力大小，故D错误。 故选B。 6. 以下情境中没有受到浮力的物体是（　　） A. 正在下潜的潜水艇 B. 空中的热气球 C. 地球同步卫星 D. 池塘中的睡莲 【答案】C 【解析】 【详解】A．正在下潜的潜水艇，尽管下潜，但浸在水中，受到水的浮力，故A不符合题意； B．空中的热气球，浸没在空气中，受到空气的浮力，故B不符合题意； C．太空中没有空气，故地球同步卫星不受到浮力，故C符合题意； D．池塘中的睡莲浸在水中，受到水的浮力，故D不符合题意。 故选C。 7. 利用鸬捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图所示，当捕到鱼的鸬从水中跳到渔船上时，下列关于渔船说法正确的是（　　） A. 排开水的质量不变 B. 受到的浮力变大 C. 船底受到的液体压强变小 D. 所受浮力始终大于船及所载物的总重力 【答案】B 【解析】 【详解】鸬鹚全部上船后，渔船的重力变大，渔船漂浮，受到的浮力等于船及所载物的总重力，所以，浮力变大，根据阿基米德原理可知，渔船排开水的重力变大，根据可知，水的密度不变，浮力增大，排开水的体积增大，所以小，船下沉一些，船底的深度变大，根据可知，船底受到的压强变大，故ACD错误，B正确。 故选。 8. 用如图所示的a、b两种材料制成甲、乙两个大小相同的实心球，将甲、乙两球同时放入水中，静止后（ ） A. 甲球漂浮 B. 两球均漂浮 C. 乙球漂浮 D. 两球均沉底 【答案】C 【解析】 【详解】根据图象可知，甲、乙的密度分别是 水的密度是，甲的密度大于水，下沉，静止时，沉底，乙的密度小于水，上浮，静止时，漂浮，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9. 在下列情景中，人对物体做功的是（　　） A. 举重运动员举着杠铃不动 B. 小明在超市里推着购物车沿水平方向前进 C. 大力士用力推一块大石头，但没有推动 D. 人拎着书包，沿水平直线匀速运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．举着杠铃不动，对杠铃施加了力，但在力的方向上没有移动距离，故运动员没有对杠铃做功，故A不符合题意； B．小明在超市里推着购物车沿水平方向运动，小明给力购物车一个水平方向的作用力，而购物车在水平方向移动了距离，故小明对购物车做了功，故B符合题意； C．大力士用力推一块大石头但没有推动，有力但没有距离，所以没有做功，故C不符合题意； D．小明拎着书包使书包沿水平直线匀速运动，人作用在书包的力竖直向上，但在竖直方向上没有移动的距离，故小明没有对书包做功，故D不符合题意。 故选B 。 10. 各式各样的剪刀都是一对对杠杆．下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】为剪开较硬的物体，应选择更省力的剪刀，则应选择动力臂大于阻力臂的，B选项中的剪刀动力臂大于阻力臂． 11. 如图所示，既不碰烧杯壁也不碰烧杯底的手指插入水中时，天平平衡。若将水指拿出，则天平（　　） A. 保持平衡 B. 右端下沉 C. 左端下沉 D. 无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】天平左盘受到的力大小等于杯子、水的重力与手指受到的浮力之和；当手指拿出后，天平左盘受到的力等于杯子、水的总重力，由此可知，手指拿出后，天平左盘受到的力减小，所以天平右端下沉，故B正确，ACD错误。 故选B。 12. 小明同学按题图所示进行实验操作（不计绳重和轮的摩擦），则下列几种描述中正确的是（　　） A. F1＜F2＜F3 B. F1＞F2＞F3 C. F1＞F2＜F3 D. F1＝F2＝F3 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。忽略绳子与滑轮的摩擦，则F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故D正确，ABC错误。 故选D。 13. 如图所示，使用滑轮组提升重物时（不计绳重和摩擦），能提高机械效率的是（　　） A. 减小提升重物的高度 B. 减小被提升物的质量 C. 减小定滑轮的重力 D. 减小动滑轮的重力 【答案】D 【解析】 【详解】A．减小提升重物的高度时，绳端移动的距离也变短了，根据 可知机械效率并不受影响，故A不符合题意； B．减小被提升物的质量，就减小了重物的重力，不计绳重和摩擦，动滑轮不变，即额外功不变的情况下，有用功减小了，所以机械效率就降低了，故B不符合题意； C．不计绳重和摩擦，减小定滑轮重力，有用功、额外功、总功均不受影响，所以机械效率不变，故C不符合题意； D．减小动滑轮的重力，在提升物体重力不变的情况下，即有用功不变的情况下，额外功减小了，所以机械效率就提高了，故D符合题意； 故选D。 14. 下列各图中，不涉及动能和重力势能相互转化的是（　　） A. 甲图：网球接触球拍的瞬间 B. 乙图：铁锁来回摆 C. 丙图：小孩荡秋千 D. 丁图：滚摆往复运动 【答案】A 【解析】 【详解】甲图网球接触球拍的瞬间，是网球的动能与球拍的弹性势能之间的相互转化，不涉及动能和重力势能的相互转化。 乙图铁锁来回摆、丙图小孩荡秋千、丁图滚摆往复运动，都是上升过程重力势能增加、动能减小，动能转化为重力势能；下降过程重力势能减小、动能增加，重力势能转化为动能，涉及动能和重力势能相互转化。故A符合题意 ，BCD不符合题意。 故选A。 15. 人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，当它从远地点向近地点运行时，它的（　　） A. 势能增大、动能增大 B. 势能增大、动能减小 C. 势能减小、动能增大 D. 势能减小、动能减小 【答案】C 【解析】 【详解】卫星在运行过程中质量不变，卫星在近地点和地球的相对距离最小，速度最大，近地点势能最小，动能最大；卫星在远地点和地球的相对距离最大，速度最小，远地点的势能最大，动能最小，所以，卫星从远地点向近地点运行过程中，势能变小，动能变大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 二、填空与作图题：本题共5小题，每空1分，作图2分，共15分。 16. “八月秋风怒号，卷我屋上三重茅”中风卷走了屋顶上的茅草，表明力可以改变物体的______，茅草最终在重力的作用下掉到地面上，重力的施力物体是______。 【答案】 ①. 运动状态 ②. 地球 【解析】 【详解】[1] 风卷走了屋顶上的茅草，茅草受到力后，由静止变为运动，其运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。 [2] 重力是由于地球的吸引而受到的力，重力的施力物体是地球。 17. 如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时，横杆是________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；向下压横杆的众人越________（选填“靠近”或“远离”）支架越省力。 【答案】 ①. 省力 ②. 远离 【解析】 【详解】[1]架在支架上的横杆，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [2]由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，所以为了更易翘起木料，人们对杠杆施加动力时应远离杠杆支点，以增大动力臂。 18. 如图所示，将所受重力为G的实心物体A挂在轻质杠杆的C端，在杠杆D端施加一个竖直向下的拉力F时，杠杆水平平衡；将物体A浸没在水中，施加在D端竖直向下的拉力的大小变为0.8F时，杠杆仍然能保持水平平衡。 （1）请画出图中力F的力臂________。 （2）由以上条件可知，物体A浸没时受到的浮力________（G为已知量），物体A的密度是水密度的________倍。 【答案】（1） （2） ①. ②. 5 【解析】 【小问1详解】 力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。从支点出发，作一条垂直于力F作用线的线段，这条线段就是力F的力臂，最后在画出的力臂旁标注“L1”，如图所示： 【小问2详解】 [1]根据杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，当物体A未浸入水中时，杠杆平衡状态满足G×L1 = F×L2 当物体A浸没在水中时，物体A受到竖直向上的浮力F浮，此时C端受到的向下的拉力变为G-F浮，此时杠杆平衡状态满足（G-F浮）×L1 = 0.8F×L2 两式结合 化简得 解得。 [2]物体浸没时排开液体的体积等于物体自身的体积，即。根据阿基米德原理浮力，物体的重力，因为，所以，化简得，即。 19. 如图所示，是某远洋轮船的船舷上标的“吃水线”，又称“载重线”，其中标有W的是北大西洋“载重线”，标有S的是印度洋“载重线”。当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时，远洋轮船在北大西洋受到的浮力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）在印度洋受到的浮力；北大西洋的海水密度______印度洋的海水密度。（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 ①. 等于 ②. 大于 【解析】 【详解】[1]船始终漂浮在水面上，船受到的浮力始终等于重力，则 [2]依题意得，船在北大西洋中排开水体积较小，由得 20. 如图所示，在拉力F的作用下，滑轮和物体A一起向右做匀速直线运动．实验中的滑轮是________(选填“动”或“定”)滑轮，弹簧测力计的示数是5 N，物体A所受的摩擦力是________N． 【答案】 ①. 动 ②. 5 【解析】 【分析】（1）滑轮在使用过程中，滑轮的轴随着物体一起运动的是动滑轮，不随物体一起运动的是定滑轮． （2）物体A在水平方向做匀速直线运动，水平方向受到的合力为零，物体所受拉力和摩擦力相等． 【详解】（1）根据题中滑轮的使用特点可知实验中的滑轮是动滑轮． （2）因物体A在水平方向做匀速直线运动，所以受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等．则物体A与水平地面的摩擦力大小为 故答案为动； 5． 【点睛】本题主要考查学生对动滑轮的工作特点的了解和掌握． 21. 如图1所示，一小球从固定光滑轨道A处静止下滑，经过B处，再向上运动到轨道右端的最高点C处（图中并未画出，轨道足够长）整个过程只有动能和势能之间的转化。小球从A运动到B的过程中，动能和势能的总和________（选填“变大”“不变”或“变小”）；小球在C处的位置应该在图2中的（填写序号）________。 【答案】 ①. 不变 ②. ② 【解析】 【详解】[1]因为整个过程只有动能和势能之间的转化，且轨道光滑，没有摩擦，不存在机械能的损耗，所以机械能守恒，即动能和势能的总和不变。 [2]由于整个过程机械能守恒，小球在 A 点有一定的重力势能，到 C 点时动能全部转化为重力势能，其重力势能应与在 A 点时相等，所以小球在 C 处的位置应该在图 2 中的②。 三、实验探究题：本题共4小题，共30分。 22. 某实验小组把重力为4.4N、体积为V的圆柱体挂在弹簧测力计的下端，分别测量圆柱体在水和酒精中所受的浮力，下表记录了有关的实验数据。 液体的种类 实验序号 圆柱体排开液体的体 积/m3 弹簧测力计示数/N 圆柱体所受浮力/N 水 1 V 2.4 2.0 2 V 1.4 3.0 3 V 0.4 4.0 4 V 0 ① 酒精 5 V 2.8 1.6 6 V 2.0 2.4 7 V 1.2 3.2 8 V 0 ② (1)分析比较表中实验序号1、2、3或5、6、7可以得出的结论：浸在同种液体中的物体，所受浮力的大小与_______成正比； (2)分析比较表中实验序号“1与5”或“2与6”或“3与7”可以得出的结论：浮力的大小与_____有关； (3)根据表中数据可求出圆柱体的体积V为________m3； (4)弹簧测力计完好，使用规范，读数正确，试分析： 实验序号4的数据，产生弹簧测力计示数为零的原因可能是______________； 实验序号8的数据，产生弹簧秤示数为零的原因可能是______________； (5)在表中的两个空格处分别填上相应的数据： ①______________； ②______________。 【答案】 ①. 物体排开液体的体积 ②. 液体的密度 ③. 5×10-4 ④. 物体漂浮在水面 ⑤. 圆柱体沉底 ⑥. 4.4 ⑦. 3.6 【解析】 【详解】(1)[1]分析比较表中实验序号1、2、3或5、6、7发现在同种液体中，圆柱体排开液体的体积逐渐增大，弹簧测力计示数则减小，而圆柱体所受浮力增大，可以得到结论：浸在同种液体中的物体，所受浮力的大小与物体排开液体体积成正比。 (2)[2]分析比较表中实验序号“1与5”或“2与6”或“3与7”发现在不同液体中，圆柱体排开液体的体积不变，弹簧测力计示数不同，圆柱体所受浮力也不同，可以得出的结论：浮力的大小与液体的密度有关。 (3)[3]取实验序号1中的数据计算，根据可得物体排开液体体积 圆柱体排开液体的体积为V，则圆柱体体积为 (4)[4]根据G=mg可得圆柱体的质量为 则圆柱体的密度为 圆柱体的密度小于水的密度，产生弹簧测力计示数为零可能是圆柱体漂浮在水面上。 [5]圆柱体的密度大于酒精的密度，产生弹簧秤示数为零的原因是圆柱体沉底。 (4)[6]根据(3)能漂浮在水面上，根据二力平衡的条件 F浮=G=4.4N [7]实验序号8圆柱体受到的浮力为 23. 某小组在探究“杠杆的平衡条件”的实验，实验步骤如图所示。 （1）甲图是 ___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，在实验过程中将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是 ___________，若杠杆调节前如图甲所示，为使其在水平位置上平衡，应将左端的平衡螺母向 ___________（选填“左”或“右”）调节； （2）若每个钩码重1N，且杠杆上每格相等，如图乙所示，同学们在杠杆上A点挂3个钩码，应该在B点悬挂 ___________个钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向移动一格___________（选填“左”或“右”）端将下沉； （3）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据，表中空格处所缺的数据是：☆=___________； 次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 2 5 1 10 2 3 10 2 15 3 2 30 3 ☆ 分析表中的实验数据可以得出杠杆的平衡条件是 ___________（用公式表达）； （4）如图丙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）实验结束后，小王提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是他将支点调整在如图丁所示位置进行探究，与之前得出的杠杆平衡条件不相符，原因可能是：___________。 【答案】 ①. 平衡 ②. 便于测量力臂 ③. 左 ④. 2 ⑤. 右 ⑥. 20 ⑦. F1L1=F2L2 ⑧. 变大 ⑨. 没有考虑杠杆自身重力的影响 【解析】 【详解】（1）[1]图中杠杆静止，静止是一种平衡状态，所以杠杆处于平衡状态。 [2]将杠杆调节到水平位置平衡，是为了方便在杠杆上直接读取力臂，便于测量力臂。 [3]杠杆调节前如图甲所示，杠杆的左端上翘，应将左端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[4]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，则有 3G×2L=nG×3L 解得 n=2 [5]杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向移动一格，则左边 3G×L=3GL 右边 2G×2L=4GL 则3GL<4GL，所以杠杆的右端将下沉。 （3）[6]根据表格中数据，可知 2N×5cm=1N×10cm 3N×10cm=2N×15cm 故可得杠杆平衡的条件为 F1L1=F2L2 [7]根据杠杆平衡的条件可知 2N×30cm=3N×☆cm 解得 ☆=20 （4）[8]在O点右侧4格处C点用弹簧测力计向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置，其动力臂变小，阻力和阻力臂大小不变，由杠杆平衡原理可知，动力将变大，所以弹簧测力计示数将变大。 （5）[9]若用图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，则用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，杠杆自身重力也被弹簧测力计测量，所以不能得到杠杆平衡原理，可能原因是没有考虑杠杆自身重力的影响。 24. 【探究名称】探究影响滑轮组机械效率的因素； 某实验小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想一：滑轮组的机械效率与绕绳方式有关； 猜想二：滑轮组的机械效率与物重有关； 猜想三：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关； 【证据】 （1）为了验证上述猜想，兴趣小组的同学进行了实验，实验装置如上图所示，实验时应______缓慢拉动弹簧测力计； （2）组员通过更换滑轮组，改变钩码质量，测得数据如下表所示，表中第4次实验的机械效率为______； 实验次序 钩码重 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.2 0.3 83% 4 8 0.1 2.5 0.4 【解释】 （3）分析数据可知，第3次实验是用图______（选填“丙”或“丁”）所示装置做的； （4）不计摩擦及绳重，分析1、2两次实验数据可知，猜想一是______（选填“正确”或“错误”）的； （5）通过比较______两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越______； 【交流】 （6）根据表格中的数据分析可知：随着物重的增大，额外功______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）匀速 （2）80% （3）丙 （4）错误 （5） ①. 2、3 ②. 高 （6）变大 【解析】 【详解】（1）实验时应匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样装置处于平衡状态，测力计的示数稳定，便于测量力的大小。 （2）根据公式可求出第4次实验的机械效率 （3）分析数据可知，第3次实验，绳端移动距离是钩码上升高度的3倍，所以绳子的有效段数为3，结合钩码的重力为8N，故是用丙所示装置做的实验。 （4）分析1、2两次实验数据可知，绳子的有效段数分别为2、3，不计摩擦及绳重，分别是用甲、乙装置完成实验的，而机械效率相同，所以猜想一是错误的。 （5）[1][2]分析数据可知，第2次实验，绳端移动距离是钩码上升高度的3倍，绳子的有效段数为3，钩码的重力为4N，所以是用乙装置完成的；探究机械效率与物重的关系时，应控制钩码上升高度相同，钩码重不同，所以应比较2、3两次实验，比较2、3两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越高。 （6）第2次实验时的额外功为 第3次实验时的额外功为 故可知随着提升物重的增大，额外功变大。 25. 自行车是我们常用的交通工具，自行车利用了很多物理方面的知识。在跨学科实践活动中，同学们对自行车进行了学习研究。 【任务一】自行车上的摩擦力研究： （1）自行车轮胎、车把、脚蹬以及刹车块处均刻有一些花纹，并且使用摩擦大的材料，是为了增大摩擦力； （2）车轴处经常上一些润滑油，以减小________，来减小摩擦力； （3）所有车轴处均有滚珠，是利用________，来减小摩擦； （4）刹车时，用力捏紧车闸，以增大刹车块与车圈之间的________，从而增大摩擦力； （5）紧蹬自行车前进时，后轮受到的摩擦力方向向________，是自行车前进的动力，前轮受到的摩擦力方向向后，是自行车前进的阻力；自行车靠惯性前进时，前后轮受到的摩擦力方向均向后，这两个力均是自行车前进的阻力。 【任务二】自行车上简单机械研究 在下面列举的自行车结构或设计：属于杠杆的是________，属于轮轴的有________。（选填前面的序号） ①控制前轮转向的车把，②车把上的刹车把手，③车把与前叉轴，④中轴上的脚蹬和齿盘，⑤后轴上的飞轮和后轮。 【任务三】自行车上压强研究 自行车的车座较宽大，车轴螺母处加一个垫圈，自行车的脚踏板做得扁而平，以上设计都是通过增大________，________（选填“增大”或“减小”）压强。 【答案】 ①. 接触面粗糙程度 ②. 用滚动代替滑动 ③. 压力 ④. 前 ⑤. ①② ⑥. ③④⑤ ⑦. 受力面积 ⑧. 减小 【解析】 【详解】[1]摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越光滑，摩擦力越小。车轴处上润滑油，能在接触面之间形成一层油膜，使原本直接接触的粗糙表面被油膜隔开，相当于减小了接触面的粗糙程度，从而达到减小摩擦力的目的。 [2]减小摩擦力的方法之一是用滚动代替滑动。车轴处的滚珠在转动时，会发生滚动运动，相比车轴与轴套之间的滑动摩擦，滚动摩擦的阻力要小得多，所以利用滚动代替滑动可以有效减小摩擦。 [3]摩擦力的大小还与压力大小有关，在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大。刹车时用力捏紧车闸，会使刹车块对车圈的挤压程度变大，即增大了刹车块与车圈之间的压力，进而增大了它们之间的摩擦力，使自行车能更快停下。 [4]紧蹬自行车前进时，后轮是主动轮，后轮通过与地面的摩擦获得前进的动力。后轮相对于地面有向后运动的趋势，根据摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反的规律，地面对后轮的摩擦力方向向前，这个向前的摩擦力推动自行车前进。 [5]杠杆是在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，其关键特征是有支点、动力和阻力。控制前轮转向的车把，绕着车把与前叉的连接点（支点）转动，人施加的力是动力，前轮的阻力阻碍其转动，属于杠杆；车把上的刹车把手，绕着与车把的连接点（支点）转动，捏刹车的力是动力，刹车线的拉力是阻力，也属于杠杆，所以属于杠杆的是①②。 [6]轮轴是由一个大轮和一个轴组成，且大轮和轴绕着同一根轴转动的简单机械。车把与前叉轴，车把是大轮，前叉轴是轴，转动车把时轴随之转动，属于轮轴；中轴上的脚蹬和齿盘，脚蹬所在的部件是大轮，齿盘固定在中轴（轴）上，蹬脚蹬时轴和齿盘一起转动，属于轮轴；后轴上的飞轮和后轮，后轮是大轮，飞轮固定在后轴（轴）上，飞轮转动时带动后轮和轴一起转动，属于轮轴，所以属于轮轴的是③④⑤。 [7][8]压强的计算公式是，当压力F一定时，受力面积S越大，压强p越小。自行车车座宽大、车轴螺母处加垫圈、脚踏板扁而平，这些设计都是在压力不变的情况下（压力大小等于自行车和人的总重力或相关部件的压力），通过增大与接触物体的受力面积，根据压强公式可知，压强会相应减小，从而使人乘坐或使用时更舒适，避免部件因压强大而损坏。 四、综合应用题：本题共3小题，共25分。 26. 如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深9m，物体重1600N，动滑轮重400N，汽车提供的最大动力为2000N，与汽车相连的绳子能承受的最大拉力为3000N（不计汽车所受的摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦），若重物以1m/s的速度匀速上升时，求： （1）将物体由井底拉至井口需要的时间； （2）滑轮组提升重物的机械效率； （3）求整个装置工作时最大的机械效率是多少。（保留到小数点后一位） 【答案】（1）9s （2）80% （3） 【解析】 【小问1详解】 将物体由井底拉至井口需要的时间为 【小问2详解】 滑轮组提升重物的机械效率为 【小问3详解】 汽车提供的最大动力为2000N，与汽车相连的绳子能承受的最大拉力为3000N，可知绳子自由端的最大拉力为2000N，故重物最大重力为 此时装置的机械效率最大，最大值为 27. 随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索，“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日，成功潜入海底10909米，再次向世界展示中国力量！“奋斗者号”两侧配有压载铁，通过改变其数量，来控制“奋斗者号”的下沉、上浮或悬停，（设海水的密度，，g取10N/kg） （1）若海水的密度均匀，“奋斗者号”潜入海底100m时，所受海水压强大小为多少________？ （2）“奋斗者号”加速下沉时，其所受浮力________（填“大于”或“等于”或“小于”）重力。若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力（不考虑海水的摩擦阻力），则“奋斗者号”将_________（填运动状态）； （3）若“奋斗者号”体积为50（不包括压载铁），其所受海水的浮力为多少________？ （4）“奋斗者号”最大负载时总质量为22t（不包括压载铁），当抛卸其中部分压载铁，只剩下2块时，可使最大负载的“奋斗者号”处于悬浮状态，则每块铁块的体积为多少________？ 【答案】（1） （2） ①. 大于 ②. 匀速下沉 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据液体的压强公式，“奋斗者号”下潜到100m深处时受到海水的压强为 【小问2详解】 [1]根据物体的浮沉条件，当物体所受浮力小于重力时，物体将向下加速运动。“奋斗者号” 加速下沉，说明它在竖直方向上受到的向下的重力大于向上的浮力，所以其所受浮力小于重力。 [2]当“奋斗者号”抛掉部分压载铁后，其所受浮力等于重力，此时它在竖直方向上受力平衡。根据牛顿第一定律（惯性定律），物体在不受力或受平衡力作用时，将保持原来的运动状态不变。由于抛掉压载铁前“奋斗者号”处于运动状态，且不考虑海水的摩擦阻力，受力平衡后它不会停止运动，也不会改变运动方向，将以此时的速度继续匀速下沉。 【小问3详解】 根据阿基米德原理“奋斗者号”受到的浮力为 【小问4详解】 悬浮时，所受浮力和重力是平衡力，所以 即 所以 解得。 28. 2022年5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m空气稀薄的高空，超过珠峰8848.86m的海拔高度，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。浮空艇体积约为，总质量约为，其内部上层主气囊充满氮气，中间被软隔膜隔开。下层副气囊充有空气并设有排气和充气装置，主、副气囊的体积可变但浮空艇总体积不变，主、副气囊之间无气体交换且压强始终相等，为使浮空艇能够安全稳定工作，应使主、副气囊内压强始终高于外界大气压，压强差始终为200Pa。如图所示，由于没有动力系统，它通过一条缆绳与地面的锚泊车连接，利用自身的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空（不计空气阻力，g取10N/kg）。请回答下列问题： （1）主气囊内的氦气密度______（选填“大于”、“小于”或“等于”）艇外空气密度； （2）若浮空艇升空过程质量保持不变，上升1000m的高度克服重力做了多少功？（ ） （3）如图乙所示，营地锚泊车的质量为90t，若驻空的浮空艇排开空气的质量为，缆绳处于竖直拉直状态且重力忽略不计，则缆绳承受的拉力是多少？（ ） （4）若艇内外压强差过大，则浮空艇有安全隐患，为保证内外压强差在一个安全范围内，有时需要将副气囊的空气排出一部分。如果你是浮空艇的指挥员，你应该选择在浮空艇上升还是下降的过程中来排出部分空气？说明理由。（ ） 【答案】 ①. 小于 ②. 2.6×107J ③. 4.6×104N ④. 由于大气压随着高度的增加而减小，所以越往高处，大气压越小，内外压强差越大，所以在浮空艇上升的过程中来排出部分空气来减小浮空艇内部的压强，使内外压强差变小。 【解析】 【详解】（1）[1]浮空艇要上升，主气囊内的氦气密度小于艇外空气密度，浮空艇受到的浮力大于重力。 （2）[2]浮空艇总质量约为m=2.6×103kg，其重力 G=mg=2.6×103kg×10N/kg=2.6×104N 上升1000m的高度克服重力做功 W=Gh=2.6×104N×1000m=2.6×107J （3）[3]浮空艇受到的浮力 F浮=G排=m排g=7.2×103kg×10N/kg=7.2×104N 缆绳承受的拉力 F=F浮-G=7.2×104N-2.6×104N=4.6×104N （4）[4]略。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $