专题08 科普阅读（期末真题分类汇编，北京专用）八年级物理下学期

**基本信息** 聚焦初中物理四大核心考点，精选北京多区期末科普阅读真题，以科技前沿（如四川舰、C919）、文化传承（如龙骨水车、圭表）等真实情境为载体，融合物理观念与科学思维考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |科普阅读综合题|14题（约80分）|运动和力（微重力、反冲）、压强浮力（四川舰浮力、热气球）、机械能（潮汐发电、斜面实验）、简单机械（龙骨水车、桔槔）|情境兼具时代性（电磁弹射、无人机）与文化性（圭表、龙骨水车），问题梯度分明：基础题（如表观重力计算）、能力题（如多级火箭速度分析）、创新题（如落塔实验设计）|

专题08科普阅读 4大高频考点概览 考点01 运动和力相关综合题 考点02 压强、浮力相关综合题 考点03 机械能相关综合题 考点04 简单机械相关综合题 地 城 考点01 运动和力相关综合题 1．（24-25八下·北京东城·期末）请阅读《微重力环境》并回答问题。 微重力环境 我们都知道，物体由于地球的吸引而受到重力。当我们站在地面上，地面的支持力让我们能够站稳。若支持力突然消失，我们会产生类似坐过山车从高处极速俯冲的感觉——身体仿佛失去了重力，处于一种“轻飘飘”的状态，这就是失重状态。但要注意，失重并非重力消失，重力依然存在，只是我们感觉不到了。 现实中实现完全失重极为困难，科研常基于微重力环境开展。微重力环境指系统的表观重力远小于实际重力，即重力作用微弱的环境。 以人在电梯内站在电子秤上为例：电梯静止或匀速运动时，电子秤显示的压力（表观重力）等于实际重力；而当电梯加速下降时，人所受力的合力不为零，电子秤对人的支持力小于重力，此时电子秤的示数（表观重力）小于实际重力，这便是表观重力小于实际重力的典型场景。通常认为，当系统的表观重力小于实际重力的（即）时，可视为微重力环境。 落塔是在地面实现微重力环境的重要设施。如图甲所示是北京落塔，这座塔高116m（地下8m），由实验舱、释放系统等多部分组成。实验时，实验舱（如图乙所示）从83m平台下落，能创造3.6s的微重力环境。实验舱分单舱和双舱。单舱下落时，空气阻力等会干扰实验，可将微重力水平降至约为地球表面重力的千分之一；双舱结构像“套娃”，内舱装实验装置，内外舱间抽成近似真空，内舱下落几乎不受空气阻力影响，可将微重力水平降至约为地球表面重力的十万分之一，能承载质量为30kg的实验设备，使得众多太空实验得以在地面提前验证，助力我国微重力研究与空间新技术验证工作的开展。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)坐过山车从高处冲下来时，我们会感觉“轻飘飘”的，此时我们________（选填“受”或“不受”）重力作用。 (2)假设在北京落塔的双舱实验舱内有一个质量为20kg的实验设备，该设备在微重力环境下的“表观重力”约为_______N（地球表面处g取10N/kg）。 (3)北京落塔的双舱结构比单舱结构能够实现更高的微重力水平，主要因为________。 (4)结合北京落塔“微重力环境验证太空实验”的功能，请提出一个可以利用落塔进行实验验证的问题。 【答案】(1)受 (2) (3)见解析 (4)见解析 【解析】（1）失重并非重力消失，重力依然存在，只是我们感觉不到了。故坐过山车从高处冲下来时，我们会感觉“轻飘飘”的，此时我们受重力作用。 （2）假设在北京落塔的双舱实验舱内有一个质量为20kg的实验设备，双舱结构可将微重力水平降至约为地球表面重力的十万分之一，因此该设备在微重力环境下的表观重力 （3）北京落塔的双舱结构比单舱结构能够实现更高的微重力水平，主要因为内外舱间抽成近似真空，内舱下落几乎不受空气阻力影响。 （4）结合北京落塔“微重力环境验证太空实验”的功能，一个可以利用落塔进行实验验证的问题：在微重力环境下，液体的表面张力如何影响液滴的形状？ 2．（24-25八下·北京石景山·期末）请阅读《背包飞行器的空气动力学奥秘》并回答问题。 背包飞行器的空气动力学奥秘 背包飞行器作为一种极具创新性的个人飞行设备，正逐渐从科幻走向现实。该飞行器采用了零空速悬停技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停。配备了弹射降落伞系统，如遇特殊情况，飞行器无法正常降落时，可以关闭动力源，同时打开降落伞，利用空气阻力来减小下降速度，从而避免驾驶者快速落向地面而造成伤害。 从空气动力学的角度来看，当人穿戴背包飞行器在空中飞行时，必然会受到空气阻力的影响，这与飞机、火箭等大型飞行器在空中飞行时面临的空气动力学问题本质相同。空气阻力的大小受到多个关键因素的影响。根据空气动力学原理，相对运动速度是影响空气阻力的重要因素之一，速度越大，空气阻力越大。这是因为速度增加会使单位时间内与飞行器碰撞的空气分子增多，从而产生更大的阻力。同时，物体的横截面积也起着关键作用，横截面积越大，意味着与空气的接触面积越大，空气阻力也就越大。此外，物体的形状对空气阻力的影响也不可忽视。如图所示的背包飞行器“头圆和尾尖”的流线型设计就充分考虑了这些因素。具体来说：导管风扇的上端呈圆形或近似圆柱形，类似“酒桶形”或“汤罐状”结构，这种设计能减少空气阻力，提升气流进入风扇的效率，同时降低飞行时的湍流干扰。导管下端逐渐收缩为尖形，形成流线型尾部。这种设计有助于气流高效排出，增强推进力，并减少能量损耗。 当背包飞行器从静止状态启动并开始加速上升时，随着速度的不断增加，空气阻力也会持续增大。只要空气阻力小于背包飞行器提供的升力与人体和装备总重力的合力，飞行器就会继续加速上升。当空气阻力增大到与升力和重力的合力相等时，飞行器将处于平衡状态，此时它会以一个稳定的速度习速直线上升，这个速度被称为“平衡速度”。 根据上述材料，回答下列问题： (1)背包飞行器采用_______技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停。 (2)关于背包飞行器，下列说法正确的是________ A．当飞行器在空中悬停时，不受力的作用 B．当飞行器无法正常降落时，需关闭动力源，利用惯性减小来降低下降速度 C．当飞行器加速上升时，受到的空气阻力会持续增大 D．当飞行器达到平衡速度时，空气阻力与人体和装备的总重力大小相等 (3)当人体和装备的总重力不变时，由于存在空气阻力，背包飞行器匀速上升时的升力________（选填“大于”、“等于”或“小于”）匀速下降时的升力。 (4)请根据文中内容，列举一个除背包飞行器外减小空气阻力的生活应用实例（如交通或体育领域）。 【答案】(1)零空速悬停 (2)C (3)大于 (4)见解析 【解析】（1）由材料可知，背包飞行器采用零空速悬停技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停。 （2）A．当飞行器在空中悬停时，处于静止状态，此时受到重力和升力的作用，且这两个力是一对平衡力，并非不受力的作用，故A错误； B．当飞行器无法正常降落时，需关闭动力源，同时打开降落伞，利用空气阻力来减小下降速度，而不是利用惯性减小来降低下降速度，故B错误； C．由材料“当背包飞行器从静止状态启动并开始加速上升时，随着速度的不断增加，空气阻力也会持续增大”可知，当飞行器加速上升时，速度不断增大，受到的空气阻力会持续增大，故C正确； D．当飞行器达到平衡速度时，空气阻力与升力和人体及装备总重力的合力大小相等，而不是与人体和装备的总重力大小相等，故D错误。故选C。 （3）当背包飞行器匀速上升时，受到竖直向下的重力、空气阻力和竖直向上的升力，此时升力 F升1=G+f 当背包飞行器匀速下降时，受到竖直向下的重力和竖直向上的升力、空气阻力，此时升力 F升2=G−f 因为 G+f >G−f，所以背包飞行器匀速上升时的升力大于匀速下降时的升力。 （4）在交通领域，如高铁的车头设计成流线型，这种设计可以减小高铁在行驶过程中与空气的接触面积，降低空气阻力，提高行驶速度和能源利用效率；在体育领域，如自行车运动员的赛车服采用紧身、光滑的设计，以及运动员的头盔设计成流线型，都可以减小空气阻力，提高比赛成绩。 3．（24-25八下·北京昌平·期末）请阅读《反冲：从深海生物到星际探索的物理密码》并回答问题。 反冲：从深海生物到星际探索的物理密码 如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这种现象叫作反冲。如图所示，将气球吹起来，用手捏住通气口，然后突然放开，气球内气体向后喷出，气球会向前运动。 在海洋中，章鱼与乌贼的游动堪称反冲现象的完美范例。它们把水体吸入体腔，水体再经肌肉收缩后从喷水口高速喷出，利用喷射水流的反作用力实现快速移动，如图所示。更令人惊叹的是，章鱼能通过调整喷水方向精准控制运动轨迹，甚至实现“倒车”或转向。 我国早在宋代就发明了火箭。如图所示，箭杆上捆了一个前端封闭的火药筒，点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出，箭杆由于反冲而向前运动。 现代的火箭发射也利用了反冲。火箭燃料舱内的燃料被点燃后，产生急剧膨胀的燃气，舱壁对这部分燃气的作用力使气体从火箭尾部高速喷出，燃气对火箭的反作用力把火箭推向前方。火箭喷出的燃气的速度越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度就越大。 现代火箭发动机的喷气速度通常在2km/s~5km/s，达不到发射人造地球卫星的7.9km/s的速度。喷气速度近期内难以大幅度提高。因此，若要提高火箭的速度，需要在减轻火箭本身质量上下功夫。为了解决这个问题，科学家提出了多级火箭的概念。多级火箭是由几个单级火箭组成的，如图24所示。发射时先点燃第一级火箭，燃料用完以后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作。多级火箭及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到更大的速度。用这种火箭可发射洲际导弹、人造卫星、宇宙飞船等。 我国长征五号火箭的成功发射，正是多级技术的典范。其近地轨道运载能力达25吨，为探月、探火任务提供动力支持。未来，随着材料科学与推进技术的进步，多级火箭有望进一步拓展人类的星际探索边界。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)章鱼能“倒车”或转向，是通过______实现的； (2)关于多级火箭，下列说法正确的是（　　） A．多级火箭的每一级火箭最终速度都相同 B．多级火箭发射时各级火箭同时工作 C．多级火箭能达到更大速度是因为及时抛掉空壳使总质量减少 D．多级火箭不能发射人造卫星 (3)如图所示，用夹子稍稍夹住笔的尾部，置于桌面上，轻轻敲击桌面，夹子会与笔分离。夹子与笔分离时，它们会______运动（选填“同向”或“反向”）； (4)人从静止的小船往岸上跳，人向前跳出时，船会离开岸边向后退去，通过对文章的阅读，请你写出一种提高船后退速度的方法：___________。 【答案】(1)调整喷水方向 (2)C (3)反向 (4)增大人向前跳出时的速度 【解析】（1）由短文内容可知，更令人惊叹的是，章鱼能通过调整喷水方向精准控制运动轨迹，甚至实现“倒车”或“转向”可知，章鱼能“倒车”或转向，是通过调整喷水方向实现的。 （2）AC．多级火箭的各级火箭不是同时工作的，上一级火箭脱落后下一级火箭开始工作，多级火箭及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到更大的速度，说明各级火箭的最终速度不同，故A错误，C正确； B．由短文内容可知，多级火箭是由几个单级火箭组成的，发射时先点燃第一级火箭，燃料用完以后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作，说明多级火箭发射时各级火箭不是同时工作的，故B错误； D．由短文内容“用这种火箭可发射洲际导弹、人造卫星、宇宙飞船等”可知，多级火箭可以发射人造卫星，故D错误。故选C。 （3）由短文内容“如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这种现象叫作反冲”可知，夹子与笔分离时，它们会反向运动。 （4）由短文内容“火箭喷出的燃气的速度越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度就越大”可知，人向前跳出时速度越大，船后退时的速度就越大。 4．（24-25八下·北京怀柔·期末）阅读《圭表与二十四节气》，回答题。 圭表与二十四节气 如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散射和漫反射等的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度，如图乙所示。 通过测量正午时表影长短的变化，推算出一回归年为365.25天，按照季节变化将一年划分为二十四节气（如图丙），用以指导生活和农业生产。2016年11月30日，联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)我国古代天文学家用_________来校正表使其与圭垂直，它的原理是重力的方向是_________； (2)郭守敬提高测量精度的措施有_________； (3)一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的_________。 【答案】(1)铅垂线 竖直向下 (2)见解析 (3)冬至 【解析】（1）[1][2]由材料可知，我国古代天文学家用铅垂线来校正表使其与圭垂直。因为重力的方向是竖直向下，铅垂线就是利用这一原理，当表与铅垂线平行时，表就与圭垂直。 （2）由材料可知，郭守敬提高测量精度的措施有：将表的高度增加到原来的五倍，这样能使影子的变化更明显；在表顶加一根架空的横梁，便于更准确地确定影子的位置；发明了景符，利用小孔成像原理在圭面上形成太阳和横梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，从而较大提高了测量的精度。概括为：增加表的高度、在表顶端添加横梁、发明了景符、利用小孔成像原理确定梁影中心的位置。 （3）一年中，太阳直射点在南北回归线之间移动。冬至日时，太阳直射南回归线，此时北半球的太阳高度角最小。根据光的直线传播原理，太阳高度角越小，物体的影子越长。所以学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的冬至。 地 城 考点02 压强、浮力相关综合题 1．（24-25八下·北京海淀·期末）请阅读《四川舰》并回答题。 四川舰 中国人民解放军海军“四川舰”于2024年12月27日正式下水，是我国自主研制建造的076型两栖攻击舰首舰，排水量4万余吨，是目前世界上排水量最大的两栖攻击舰。四川舰设置有双舰岛式上层建筑和全纵通飞行甲板，双舰岛的设计可以把不同的职责分工明确，一个舰岛用于航海指挥，另一个舰岛主要用于航空指挥。四川舰还是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰，可搭载固定翼飞机、直升机、两栖装备等。尤其是具备以海上智能无人网络为核心，搭载多型无人机来执行任务的能力。 四川舰的动力系统采用了柴-燃联合的全电推进模式，包括2台燃气轮机发电机和4台柴油发电机，最大推进功率约为7.8×107W，四川舰的最大航速约为54km/h。 阅读上述材料，回答下列问题： (1)在某次联合演习中，四川舰上执行任务的两架舰载直升机起飞且远离后，四川舰所受的浮力将_______。（选填“变大”“变小”或“不变”） (2)根据文中信息，四川舰在水面下的体积约为_______m3。（取1.0×103kg/m3） (3)若四川舰以最大推进功率、最大航速航行时，获得的有效推力的功率与最大推进功率之比为60%，此时四川舰获得的有效推力约为_______N。 【答案】(1)变小 (2) (3) 【解析】（1）根据沉浮条件可知，物体漂浮时，浮力等于自身的重力，四川舰上执行任务的两架舰载直升机起飞且远离后，四川舰自身重力变小，则受到的浮力变小。 （2）根据阿基米德原理可知，浮力等于排开液体的重力，现已知排水量4万余吨，根据公式可知，四川舰在水面下的体积约为 （3）由题可知，有效推力的功率为 四川舰的最大航速约为，根据公式可知，四川舰获得的有效推力约为 2．（24-25八下·北京二中·期末） 热气球 热气球在全世界各地都很受欢迎，旅游时选择搭乘热气球，能够感受热气球升空带来的浪漫和美好。 热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成，如图所示，热气球的气囊巨大，气囊底部有供加热冷空气用的大开口。气囊下面挂着吊篮，吊篮里放置着加热装置，还装有温度表、高度表、升降表等飞行仪表。       加热球囊内的空气，部分空气被排出使球囊内气体变轻，就可以使气球载重升空。下降时停止加热，冷空气又进入球囊，气球的重力增加使气球载重下降。这样调整球囊温度（气体密度）就能控制热气球的上升和下降。 热气球不能无限制地升高，因为大气的密度随距离地面高度的增加而减小。高度越高，空气越稀薄。依据大气物理知识，高度每增加1000米，大气密度就下降10%。据悉，目前载人热气球上升的最大高度已突破20000米。 热气球和飞机的飞行原理不同，热气球本身并没有动力系统也没有方向舵，它只是随风而行，速度与方向完全取决于风。由于风在不同的高度有不同的方向和速度，所以要根据飞行的需要选择适当的高度、寻找不同的风层。 请根据上述材料，回答下列问题：（忽略球囊体积变化，忽略所有配重体积，忽略加热对球囊外气体温度的影响，g取10N/kg）。 (1)当加热热气球时，球囊内的空气质量__________；（选填“变大”“变小”或“不变”） (2)当热气球加速上升时，热气球及其装置受到的总浮力__________热气球及其装置的总重力；（选填“大于”“小于”或“等于”） (3)假设一个热气球的球囊体积为2000m3，球囊加吊篮内所有物体总重为6140N，地面温度为15℃，现加热球囊内空气，根据表格数据分析，球囊内空气温度至少要达到______℃才能使热气球刚好升空； (4)请分析说明热气球不能无限制升高的原因。 温度 空气密度 15 1.293 40 1.128 70 1.029 85 0.986 100 0.947 【答案】(1)变小 (2)大于 (3)85 (4)见解析 【解析】（1）当加热热气球时，球囊内的空气受热膨胀，部分空气跑出球囊，球囊内的空气质量变小；使得浮力大于总重力而升空。 （2）当热气球加速上升时，受力不平衡，较大的力与运动方向相同，故浮力大于重力。 （3）体积为V=2000m3，球囊加吊篮内所有物体总重为6140N，至少浮力等于总重力才可以升空，根据和知道， 解得ρ=0.986kg/m3 根据表格数据知道，至少加热到85℃才可以升空。 （4）由于高空中的大气压减小，空气密度减小，且含氧量降低，加热能力减小的同时使得浮力减小，故热气球不能无限制升高。 3．（24-25八下·北京市大兴区·期末）阅读《科学重器—“科学”号海洋科考船》并回答题。 科学重器—“科学”号海洋科考船 “科学”号海洋科学综合考察船（如图所示）是我国首艘具有自主知识产权、具有深远海探测与研究能力的4000吨级海洋科学综合考察船，是中国国内综合性能最先进的科考船，被称为海洋上的“移动实验室”。 “科学”号海洋科考船采用吊舱式电力推进系统，船尾两台可沿水平方向360°旋转的巨大的桨舵合一的推进器和船前部配置的2台艏侧推协同作用，使“科学”号海洋科考船的航行方向不受船头方向的限制，操纵起来非常轻便、灵活。 “科学”号配备了水体探测系统、大气探测系统、海底探测系统、深海极端环境探测系统、遥感信息现场印证系统、船载实验与网络等系统，搭载了全海深多波束测深系统、多道数字地震系统、“发现”号无人缆控水下机器人（ROV）、电视抓斗等多种国际先进的探测设备，自2013年1月投入试运行以来，“科学”号多次赴深海大洋，圆满完成了深海海底油气资源形成机理、深海极端环境调查、大洋环流系统与气候变化、深海生物基因资源及生物多样性、大洋生态系统与碳循环、洋中脊与大陆边缘热液系统及地球深部过程的科学考察，取得了丰硕成果。 (1)“__________”号海洋科学综合考察船是中国国内综合性能最先进的科考船，被称为海洋上的“移动实验室”； (2)船尾的推进器和船前部的__________协同作用，使“科学”号海洋科考船的航行方向不受船头方向的限制； (3)海水的密度跟压力、水温和海水的盐度都有关系。如图所示为“发现”号无人缆控水下机器人（ROV）某次进行深海作业时的情境，假定“发现”号所在海域的海水密度随深度的增加而增大，“发现”号在脐带缆拉力作用下竖直向下匀速下潜至海底附近，不计海水的阻力和海水流动的影响。则在“发现”号全部浸没在海水中下潜的过程中，下列说法正确的是（多选题，把你认为正确的选项前面的字母填写在答题卡上）（   ） A．“发现”号的动能逐渐变大 B．“发现”号受到海水的浮力逐渐变大 C．脐带缆对“发现”号的拉力逐渐减小 D．海水对“发现”号底部的压力逐渐减小 【答案】(1)科学 (2)艏侧推 (3)BC 【解析】（1）根据文中第一句知道，“科学”号海洋科学综合考察船是中国国内综合性能最先进的科考船，被称为海洋上的“移动实验室”。 （2）根据船尾两台可沿水平方向360°旋转的巨大的桨舵合一的推进器和船前部配置的2台艏侧推协同作用，使“科学”号海洋科考船的航行方向不受船头方向的限制，故是2台艏侧推起作用。 （3）A．“发现”号在脐带缆拉力作用下竖直向下做匀速运动，速度的大小不变，质量不变，因此“发现”号的动能保持不变，故A错误； B．“发现”号所在海域的海水密度随深度的增加而增大，由知道，“发现”号受到海水的浮力变大，故B正确； C．“发现”号在下潜过程中，受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力，这三个力受力平衡，重力不变，浮力变大，拉力变小，故脐带缆对“发现”号的拉力逐渐变小，故C正确； D．下潜过程中，深度增加，“发现”号所在海域的海水密度逐渐增大，由知道，海水对“发现”号底部的压强逐渐变大，根据F=pS知道，海水对“发现”号底部的压力逐渐变大，故D错误。故选BC。 4．（24-25八下·北京通州·期末）请阅读《模拟微重力环境的装置——中性浮力水槽》，并回答题。 模拟微重力环境的装置——中性浮力水槽 为了在地面模拟航天员在太空受到的失重环境，我国建设了特殊的“潜水池”——中性浮力水槽（图甲）。在训练时，航天员需下沉至水下9米的深度，为获得与太空中相似的失重环境与失重感，需要在下水前通过增减配重的方法使自身的重力与浮力基本相等。 为了充分模拟出舱任务，在水槽中需要穿着水下训练服（图乙），它也是密闭设备，结构与舱外航天服基本一致，整体柔软，内部充有气体，重达130kg。为了协助身着厚重水下训练服的航天员安全下水，水槽边配备有可伸缩的长臂吊车。为了进行训练，水下训练服与地面设备之间配备了一条“脐带”，可用于输送新鲜空气，其中还有电缆，用于岸上指挥员与水下航天员之间的语音交互。中性浮力水槽训练逼真且高效，为航天员们在太空顺利展开工作奠定了扎实的基础。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)质量为70kg的航天员身穿训练服（已充气）在水下9m处进行模拟训练时，训练服与配重的总体积约为，其配重的质量为______kg。（，g取10N/kg） (2)如果问题（1）中的航天员移动到稍低的位置后，还要保持浮力与重力相等，在不增减配重的情况下，应给训练服充气还是排气？请你进行分析说明________。 【答案】(1)20 (2)充气，理由见解析 【解析】（1）训练服与配重的总体积约为，航天员身穿训练服潜入水下时，排开水的体积等于训练服与配重的总体积，受到的浮力 其配重的重力为 配重的质量 （2）当航天员移动到稍低的位置后，要保持浮力与重力相等，在不增减配重的情况下，应给训练服充气；因为液体的压强随深度的增加而增大，当航天员移动到稍低的位置后，水对训练服的压强变大，会将训练服压得更瘪一些，这样训练服的体积会减小。根据阿基米德原理可知，减小，浮力减小；而总重力G总不变，为了保持浮力与重力相等，需要增大浮力，所以应给训练服充气，使训练服的体积增大，从而增大浮力。 5．（24-25八下·北京顺义·期末）请阅读《海上“大力神”》并回答问题。 海上“大力神” 半潜船也称半潜式母船，与同在大海中遨游的，或流线飘逸、或刚劲有力的舰船相比，它的长相实在是怪异。在高高的船楼建筑之下，就是“海拔高度”猝然下跌的开放式甲板，远看上去甚至有一点像大型平板车，因此有海上“大力神”之称。“船不可貌相”，从技术角度上讲，半潜船与潜水艇工作原理相同，只不过潜水艇可以将自己完全藏匿于茫茫大海之中，而半潜船只要将船身甲板潜入水下，船楼建筑露在水外即可。 “新光华”号半潜船为10万吨级半潜船，是我国最大、全球第二大半潜船，如图甲所示。它总长255米，型宽68米，下潜吃水30.5米，载重量为98000吨，服务航速14.5节，装货甲板长210米、宽68米，甲板面积达到13500平方米。全船有118个压载水舱，每一个压载水舱都有一个阀门直接通向海底。下潜时，打开相应压载水舱的海底阀门，在不超过6小时之内，船就能自动潜入水中30.5米、主甲板以上16米（用结构简图描述如图乙所示）。上浮时，则通过船上配备的4台大型空压机往相应的压载水舱注入空气，使得舱内压强大于此处水的压强与大气压强之和，压载舱内的压载水就会自动排出船外，船实现上浮。这艘“大力神”可以通过下潜、上浮或码头滚装的方式来装卸不可分割的大型物体，主要用于运输特大件货物，如海洋平台、大型钢制结构、浮船坞、不适合远洋航行的支线船等，也可作为救助打捞之用。 半潜船的巨大价值不仅体现在其托运能力上，更在于其对未来海上交通发展的深远影响。随着海洋资源的不断开发和利用，大型设备在海上的运输需求将日益增长，而半潜船作为能够运输几乎所有类型船只的特种船，将为未来的海上交通提供有力的保障。 阅读上述材料，回答下列问题。 (1)半潜船通过_______实现下潜和上浮。 (2)“新光华”号半潜船装载好货物后，若船体和货物质量共计，请估算此时半潜船受到的浮力。 (3)“新光华”号半潜船下潜水中30.5m，上浮时船上配备的大型空压机往相应的压载水舱内注入空气，使得舱内压强大于，舱内的压载水被自动排出船外，已知1个标准大气压，估算的数值。 【答案】(1)改变自身重力 (2)1×109N (3)4.06×105Pa 【解析】（1）半潜船与潜水艇工作原理相同，潜水艇是通过改变自身重力实现浮沉的，所以半潜船通过改变自身重力实现下潜和上浮。下潜时打开压载水舱阀门让水进入增加重力，上浮时向压载水舱注入空气排出水减小重力。 （2）“新光华”号半潜船装载好货物后处于漂浮状态，根据漂浮条件，浮力等于重力，即 （3）下潜深度h=30.5m时，压载水舱处的水的压强 舱内压强p等于此处水的压强与大气压强之和即 地 城 考点03 机械能相关综合题 1．（24-25八下·北京丰台·期末）请阅读《潮汐发电》并回答24题。 潮汐发电 地球上海水的周期性涨落称为潮汐。这种现象主要是由月球、太阳对海水的引力以及地球自转效应造成的。涨潮时，大量海水汹涌而来，水位逐渐升高；落潮时，海水奔腾而归，水位逐渐下降。我们站在海边，可以感受到海水拍打海岸岩石所发生的激烈碰撞，认识到地球上的海水具有极大的能量。 如何利用这种能量为人类服务呢？潮汐发电就是其中一种很好的方式：在海湾等水位差较大的地方修建堤坝、闸门和厂房，围成水库引导海水流动。如图甲所示，涨潮时，海洋水位高于水库水位，海水流入水库推动水轮机组工作。如图乙所示，落潮时，海洋水位低于水库水位，海水流出水库推动水轮机组工作。从能量转化角度分析，潮汐能是一种势能，它是由海水的水位变化而产生的。当海水涨潮时，海水的势能增加；当海水落潮时，海水的势能减少。在潮汐发电过程中，这种势能被转化为动能，即海水流动的能量。海水的动能再通过做功的方式转移给水轮机，水轮机的动能最终被发电机转化为电能。因此，潮汐发电就是一个将海水的机械能转化为电能的过程。 潮汐发电有很多优点：首先，它是一种可以不断得到补充、永续利用的能源，只要地球、月球和太阳存在，潮汐现象就会持续，因此潮汐发电具有可持续性。其次，潮汐发电过程中不产生温室气体排放，对环境的影响较小，是一种清洁的能源解决方案。此外，潮汐现象具有规律性和预测性，发电量相对稳定，不会像风能和太阳能那样受天气条件的限制。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)潮汐现象主要是由月球、太阳对海水的_______和地球自转效应造成的； (2)请根据海水的受力情况分析涨潮时海水流入水库的原因； (3)当流经水轮机的海水质量一定时，堤坝两侧水位差越大，能够发出的电能_______。 【答案】(1)引力 (2)见详解 (3)越多 【解析】（1）由材料信息可知，潮汐现象主要是由月球、太阳对海水的引力和地球自转效应造成的。 （2）析涨潮时海水流入水库的原因：在水轮机附近的管道中央选取一个液片为研究对象。涨潮时，海洋水位高于水库水位，根据，可知液片左侧的液体压强大于右侧的液体压强，即。根据，因为受力面积相等，左侧液体向右的压力大于右侧液体向左的压力。因此，总的效果表现为液片受到一个向右的压力，即海水会从海洋流入水库。 （3）从能量转化角度分析，潮汐能是一种势能，它是由海水的水位变化而产生的。当海水涨潮时，海水的势能增加；当海水落潮时，海水的势能减少。在潮汐发电过程中，这种势能被转化为动能，即海水流动的能量。当流经水轮机的海水质量一定时，堤坝两侧水位差越大，海水流动的能量越多，能够发出的电能越多。 2．（24-25八下·北京朝阳·期末） 斜面理想实验 科学家们为了解决科学理论中的某些难题，以原有的理论知识（如原理、定理、定律等）作为思想实验的“材料”，按照严格的逻辑思维操作方法去“处理”这些思想实验的“材料”，从而得出一系列反映客观规律的新原理、新定律，使科学难题得到解决。这个方法称为理想实验法，它可以在可靠的事实基础上经过科学推理得出新的规律。虽然新的规律不能用实验直接验证，但是理想实验法逻辑严密，深刻地揭示了自然规律，推动了科学发展。 意大利科学家伽利略曾经设计了一个理想实验。当时，人们一直信奉亚里士多德的观点∶力是物体运动的原因。然而，伽利略对此产生质疑，并设计了著名的斜面理想实验。他将两个斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面，而且发现斜面越光滑，小球上升的高度就越接近初始高度。基于此，伽利略进一步设想∶如图所示，如果所有接触面都是光滑的，小球从左侧斜面的某一高度A处静止滚下，那么它必定到达右侧斜面的相同高度C。不断减小右侧斜面的坡度，使小球从左侧斜面的相同高度A处静止滚下，它仍会到达右侧斜面的相同高度D、E……右侧斜面的坡度越小，小球上升到相同高度所用的时间就越长，运动路程也越远。如果斜面变成水平面，则小球无法达到同样的高度而会一直保持一种运动状态，永远运动下去。这个实验虽无法实现绝对光滑的条件，但通过科学推理，有力地推翻了亚里士多德的错误观点，得出“物体的运动不需要力来维持，力只是改变物体运动状态的原因”这一正确结论。 伽利略的斜面理想实验不仅展现了他卓越的智慧，更为牛顿第一定律的建立奠定了坚实基础，开启了物理学发展的新篇章。 请根据上述材料，回答下列问题∶ (1)理想实验法是在可靠的事实基础上经过______得出新的规律的研究方法。 (2)在斜面理想实验中，小球从斜面的某一高度由静止滚下，它必定到达另一斜面的相同高度。请运用机械能的知识解释其原因∶________。 (3)请再举出一个运用理想实验法研究的实例，并进行简要分析。 【答案】(1)科学推理 (2)见解析 (3)见解析 【解析】（1）理想实验法是通过对实际实验现象进行观察后，运用严密的逻辑推理和科学想象，在思想中构建理想化实验场景，从而得出普遍规律的研究方法。这种方法突破了实际实验的条件限制。 （2）在理想实验中，没有摩擦阻力，只有动能与重力势能的转化，机械能守恒。小球在左侧最高点的重力势能等于右侧最高点的重力势能，由于小球的质量不变，所以两边的高度相同。 （3）真空不能传声的实验通过理想实验法的运用，完美展现了如何从有限的实际观察中推理出普遍规律。以下是其具体应用逻辑的层次化分析，实际装置：密封钟罩内放置电铃，连接抽气机；可观测现象：随着空气被抽出，铃声逐渐减弱；关键数据：气压每降低一定值，声音响度对应减小；实际实验限制：无法达到完全真空状态，声音不可能完全传播不出来；科学推理：气体越少，听到的声音越小，若是能实现真空状态，声音不能传播出来。 3．（24-25八下·北京房山·期末）请阅读《中国商飞C919》并回答问题。 中国商飞C919 中国商飞C919，是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程窄体干线商用飞机，如图所示。 C919在机身设计上，采用先进的结构设计技术和较大比例的先进金属材料和复合材料，减轻飞机的结构质量。在材料使用上，大范围采用铝锂合金材料，以第三代复合材料、铝锂合金等为代表的先进材料总用量占飞机结构质量的。在中央翼缘条、发动机吊挂、垂尾对接接头等部位应用了钛合金。钛合金用量达到机体结构质量的。大胆尝试了钛合金3D打印等“绿色”加工方法。采用四面式风挡工艺技术，减少了飞机头部气动阻力。在动力系统上，采用先进气动布局和新一代超临界机翼等先进技术，达到比现役同类飞机更好的巡航气动效率。采用先进的发动机以降低油耗、噪声和排放。飞机的部分技术参数如下表所示。 最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 8.0×104Pa 巡航速度 920km/h 发动机的巡航推力 3.6×104N C919逐梦蓝天，彰显了中国人的志气和底气，体现了科技工作者攻坚克难、勇于担当的时代精神。 根据以上材料，回答下列问题： (1)C919采用四面式风挡工艺技术，其目的是______。 A．增大浮力 B．减小重力 C．更加抗压 D．减少了飞机头部气动阻力 (2)C919减速降落的过程中，飞机受到______（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用，飞机的机械能______（选填“变大”或“变小”）。 (3)若C919以表中巡航速度水平匀速飞行0.1h，此过程巡航推力所做功为______J。 【答案】(1)D (2)非平衡力 变小 (3) 【解析】（1）从原文中“采用四面式风挡工艺技术，减少了飞机头部气动阻力”这句话可知，C919采用四面式风挡工艺技术，其目的是减少了飞机头部气动阻力。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （2）[1]C919减速降落的过程中，运动状态在不断变化，即处于非平衡状态，受非平衡力的作用。 [2]减速过程中，速度减小则动能减小，高度降低则重力势能减小，机械能是动能与势能的和，因此机械能减小。 （3）巡航速度水平匀速飞行0.1h，飞行的距离 巡航推力所做功为 地 城 考点04 简单机械相关综合题 1．（24-25八下·北京西城·期末）阅读下面的短文，并回答问题。 龙骨水车 据史料记载，龙骨水车发明于东汉时期，因其结构形如长龙骨架而得名，是中国古代劳动人民发明的农业灌溉机械之一。如图甲所示，龙骨水车的主体有两部分组成：一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成，大部分采用榫接和链接结构，材料简单、技艺成熟，使龙骨水车很容易制作。 龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中,实现连续提水灌溉。 这种古代先进的大型农用机械，不仅提高了当时农业灌溉的效率，更彰显了我国古代劳动人民的智慧。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)龙骨水车在工作时主要是利用了________原理。 (2)刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越________（选填“多”或“少”），当工人踩动脚踏的速度加快时，提升水的功率会变_________（选填“大”或“小”）。 (3)若农民伯伯踩动龙骨水车，水车旋转一周可以将0.03m3的水提升2m灌溉农田，所用时间为60s，农民伯伯做功的总功率为25W，g取10N/kg。则该过程中龙骨水车的机械效率为________%。 【答案】(1)链轮传动 (2)多 大 (3)40 【解析】（1）由文中题意可知，龙骨水车在工作时主要是利用了 链轮传动原理。 （2）[1]刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，水的重力越大，克服水重力做功就越多。 [2]当工人踩动脚踏的速度加快时，由可知，提升水的功率会变大。 （3）水车旋转一周可以将0.03m3的水提升2m灌溉农田，所用时间为60s，农民伯伯做功的平均功率为25W，则该过程中人做的总功 克服水的重力做的有用功为 机械效率为 2．（24-25八下·北京平谷·期末）阅读《中国古代灿烂的文明—传统机械》，回答第题。 中国古代灿烂的文明—传统机械 中国是世界上机械发展最早的国家之一，在传统机械方面，我国在很长一段时期都领先于世界上的其他国家。 中国的传统机械时期经历了三个发展阶段。 第一个阶段相当于旧石器时代。这一阶段的工具主要用石料和木料制作，同时也有一些骨制工具。这一阶段后期出现了磨制的石器，使工具的形状趋于合理。弓箭的出现表明这时的机械技术已有了一定的水平。 第二个阶段相当于新石器时代。这一阶段对石器的选择、切割、磨制和钻孔等都有了一定的要求。这时还出现了原始纺织机、制陶转轮等较复杂的机械，反映了这一阶段机械的发展水平有了显著的提高。 第三个阶段大约从新石器时代末期到西周时期。从动力方面看，这一阶段已经开始使用畜力和风力作为原动力。农业机械的种类更多，还出现了桔槔、辘轳等复合机械工具，图所示为用桔槔汲水的示意图。商代青铜工具和器械开始得到较广泛的应用，青铜器的出现标志着一种新的机械技术和制造工艺的诞生，这一阶段后期，陶范熔铸技术得到了进一步的发展。 总的来看，中国的传统机械时期在动力方面由只利用人力发展为人力、畜力等并用；在材料方面由以石质材料为主发展为以木、铜质材料为主；在结构方面由简单工具发展为复合工具和较为复杂的机械；在原理方面从杠杆、尖劈等原理的利用发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用；在制造工艺方面经历了由石器制造工艺向铜器和其他机械工艺的转变。这些情况说明在这一时期中国传统机械技术已经形成并有了一定的发展。 根据材料回答问题。 (1)在中国传统机械时期，机械技术在原理方面经历了从利用杠杆、尖劈等原理发展为对____________等原理的利用。 (2)如图所示，其上方的横杆是一根硬棒，横杆由竖木支撑，可绕通过O点的转轴转动，横杆A点绑有配重石块，B点连接一根细杆，细杆下方连有木桶，使用时人可对细杆施加向上或向下的力。已知OA长为1m，OB长为3m。横杆的自重、支点处的摩擦均忽略不计，汲水过程中细杆始终竖直。若配重石块重300N，木桶装满水时，细杆、木桶和水总重140N，要使横杆提着装满水的木桶在水平位置静止（木桶完全离开井内水面）。求人对细杆的拉力F为_________N。 【答案】(1)惯性、摩擦、弹性和重力 (2)40 【解析】（1）由文中“在原理方面从杠杆、尖劈等原理的利用发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用”可知，在中国传统机械时期，机械技术在原理方面经历了从利用杠杆、尖劈等原理发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用。 （2）根据杠杆平衡条件可得，当横杆提着装满水的木桶在水平位置平衡时，B点受到的力 人对细杆的拉力 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08科普阅读 地 城 考点01 运动和力相关综合题 1．(1)受 (2) （3）北京落塔的双舱结构比单舱结构能够实现更高的微重力水平，主要因为内外舱间抽成近似真空，内舱下落几乎不受空气阻力影响。 （4）结合北京落塔“微重力环境验证太空实验”的功能，一个可以利用落塔进行实验验证的问题：在微重力环境下，液体的表面张力如何影响液滴的形状？ 2．(1)零空速悬停 (2)C (3)大于 （4）在交通领域，如高铁的车头设计成流线型，这种设计可以减小高铁在行驶过程中与空气的接触面积，降低空气阻力，提高行驶速度和能源利用效率；在体育领域，如自行车运动员的赛车服采用紧身、光滑的设计，以及运动员的头盔设计成流线型，都可以减小空气阻力，提高比赛成绩。 3．(1)调整喷水方向 (2)C (3)反向 (4)增大人向前跳出时的速度 4．(1)铅垂线 竖直向下 （2）由材料可知，郭守敬提高测量精度的措施有：将表的高度增加到原来的五倍，这样能使影子的变化更明显；在表顶加一根架空的横梁，便于更准确地确定影子的位置；发明了景符，利用小孔成像原理在圭面上形成太阳和横梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，从而较大提高了测量的精度。概括为：增加表的高度、在表顶端添加横梁、发明了景符、利用小孔成像原理确定梁影中心的位置。 (3)冬至 地 城 考点02 压强、浮力相关综合题 1．(1)变小 (2) (3) 2．(1)变小 (2)大于 (3)85 （4）由于高空中的大气压减小，空气密度减小，且含氧量降低，加热能力减小的同时使得浮力减小，故热气球不能无限制升高。 3．(1)科学 (2)艏侧推 (3)BC 4．(1)20 （2）当航天员移动到稍低的位置后，要保持浮力与重力相等，在不增减配重的情况下，应给训练服充气；因为液体的压强随深度的增加而增大，当航天员移动到稍低的位置后，水对训练服的压强变大，会将训练服压得更瘪一些，这样训练服的体积会减小。根据阿基米德原理可知，减小，浮力减小；而总重力G总不变，为了保持浮力与重力相等，需要增大浮力，所以应给训练服充气，使训练服的体积增大，从而增大浮力。 5．(1)改变自身重力 (2)1×109N (3)4.06×105Pa 地 城 考点03 机械能相关综合题 1．(1)引力 （2）析涨潮时海水流入水库的原因：在水轮机附近的管道中央选取一个液片为研究对象。涨潮时，海洋水位高于水库水位，根据，可知液片左侧的液体压强大于右侧的液体压强，即。根据，因为受力面积相等，左侧液体向右的压力大于右侧液体向左的压力。因此，总的效果表现为液片受到一个向右的压力，即海水会从海洋流入水库。 (3)越多 2．(1)科学推理 （2）在理想实验中，没有摩擦阻力，只有动能与重力势能的转化，机械能守恒。小球在左侧最高点的重力势能等于右侧最高点的重力势能，由于小球的质量不变，所以两边的高度相同。 （3）真空不能传声的实验通过理想实验法的运用，完美展现了如何从有限的实际观察中推理出普遍规律。以下是其具体应用逻辑的层次化分析，实际装置：密封钟罩内放置电铃，连接抽气机；可观测现象：随着空气被抽出，铃声逐渐减弱；关键数据：气压每降低一定值，声音响度对应减小；实际实验限制：无法达到完全真空状态，声音不可能完全传播不出来；科学推理：气体越少，听到的声音越小，若是能实现真空状态，声音不能传播出来。 3．(1)D (2)非平衡力 变小 (3) 地 城 考点04 简单机械相关综合题 1．(1)链轮传动 (2)多 大 (3)40 2．(1)惯性、摩擦、弹性和重力 (2)40 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08科普阅读 4大高频考点概览 考点01 运动和力相关综合题 考点02 压强、浮力相关综合题 考点03 机械能相关综合题 考点04 简单机械相关综合题 地 城 考点01 运动和力相关综合题 1．（24-25八下·北京东城·期末）请阅读《微重力环境》并回答问题。 微重力环境 我们都知道，物体由于地球的吸引而受到重力。当我们站在地面上，地面的支持力让我们能够站稳。若支持力突然消失，我们会产生类似坐过山车从高处极速俯冲的感觉——身体仿佛失去了重力，处于一种“轻飘飘”的状态，这就是失重状态。但要注意，失重并非重力消失，重力依然存在，只是我们感觉不到了。 现实中实现完全失重极为困难，科研常基于微重力环境开展。微重力环境指系统的表观重力远小于实际重力，即重力作用微弱的环境。 以人在电梯内站在电子秤上为例：电梯静止或匀速运动时，电子秤显示的压力（表观重力）等于实际重力；而当电梯加速下降时，人所受力的合力不为零，电子秤对人的支持力小于重力，此时电子秤的示数（表观重力）小于实际重力，这便是表观重力小于实际重力的典型场景。通常认为，当系统的表观重力小于实际重力的（即）时，可视为微重力环境。 落塔是在地面实现微重力环境的重要设施。如图甲所示是北京落塔，这座塔高116m（地下8m），由实验舱、释放系统等多部分组成。实验时，实验舱（如图乙所示）从83m平台下落，能创造3.6s的微重力环境。实验舱分单舱和双舱。单舱下落时，空气阻力等会干扰实验，可将微重力水平降至约为地球表面重力的千分之一；双舱结构像“套娃”，内舱装实验装置，内外舱间抽成近似真空，内舱下落几乎不受空气阻力影响，可将微重力水平降至约为地球表面重力的十万分之一，能承载质量为30kg的实验设备，使得众多太空实验得以在地面提前验证，助力我国微重力研究与空间新技术验证工作的开展。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)坐过山车从高处冲下来时，我们会感觉“轻飘飘”的，此时我们________（选填“受”或“不受”）重力作用。 (2)假设在北京落塔的双舱实验舱内有一个质量为20kg的实验设备，该设备在微重力环境下的“表观重力”约为_______N（地球表面处g取10N/kg）。 (3)北京落塔的双舱结构比单舱结构能够实现更高的微重力水平，主要因为________。 (4)结合北京落塔“微重力环境验证太空实验”的功能，请提出一个可以利用落塔进行实验验证的问题。 2．（24-25八下·北京石景山·期末）请阅读《背包飞行器的空气动力学奥秘》并回答问题。 背包飞行器的空气动力学奥秘 背包飞行器作为一种极具创新性的个人飞行设备，正逐渐从科幻走向现实。该飞行器采用了零空速悬停技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停。配备了弹射降落伞系统，如遇特殊情况，飞行器无法正常降落时，可以关闭动力源，同时打开降落伞，利用空气阻力来减小下降速度，从而避免驾驶者快速落向地面而造成伤害。 从空气动力学的角度来看，当人穿戴背包飞行器在空中飞行时，必然会受到空气阻力的影响，这与飞机、火箭等大型飞行器在空中飞行时面临的空气动力学问题本质相同。空气阻力的大小受到多个关键因素的影响。根据空气动力学原理，相对运动速度是影响空气阻力的重要因素之一，速度越大，空气阻力越大。这是因为速度增加会使单位时间内与飞行器碰撞的空气分子增多，从而产生更大的阻力。同时，物体的横截面积也起着关键作用，横截面积越大，意味着与空气的接触面积越大，空气阻力也就越大。此外，物体的形状对空气阻力的影响也不可忽视。如图所示的背包飞行器“头圆和尾尖”的流线型设计就充分考虑了这些因素。具体来说：导管风扇的上端呈圆形或近似圆柱形，类似“酒桶形”或“汤罐状”结构，这种设计能减少空气阻力，提升气流进入风扇的效率，同时降低飞行时的湍流干扰。导管下端逐渐收缩为尖形，形成流线型尾部。这种设计有助于气流高效排出，增强推进力，并减少能量损耗。 当背包飞行器从静止状态启动并开始加速上升时，随着速度的不断增加，空气阻力也会持续增大。只要空气阻力小于背包飞行器提供的升力与人体和装备总重力的合力，飞行器就会继续加速上升。当空气阻力增大到与升力和重力的合力相等时，飞行器将处于平衡状态，此时它会以一个稳定的速度习速直线上升，这个速度被称为“平衡速度”。 根据上述材料，回答下列问题： (1)背包飞行器采用_______技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停。 (2)关于背包飞行器，下列说法正确的是________ A．当飞行器在空中悬停时，不受力的作用 B．当飞行器无法正常降落时，需关闭动力源，利用惯性减小来降低下降速度 C．当飞行器加速上升时，受到的空气阻力会持续增大 D．当飞行器达到平衡速度时，空气阻力与人体和装备的总重力大小相等 (3)当人体和装备的总重力不变时，由于存在空气阻力，背包飞行器匀速上升时的升力________（选填“大于”、“等于”或“小于”）匀速下降时的升力。 (4)请根据文中内容，列举一个除背包飞行器外减小空气阻力的生活应用实例（如交通或体育领域）。 3．（24-25八下·北京昌平·期末）请阅读《反冲：从深海生物到星际探索的物理密码》并回答问题。 反冲：从深海生物到星际探索的物理密码 如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这种现象叫作反冲。如图所示，将气球吹起来，用手捏住通气口，然后突然放开，气球内气体向后喷出，气球会向前运动。 在海洋中，章鱼与乌贼的游动堪称反冲现象的完美范例。它们把水体吸入体腔，水体再经肌肉收缩后从喷水口高速喷出，利用喷射水流的反作用力实现快速移动，如图所示。更令人惊叹的是，章鱼能通过调整喷水方向精准控制运动轨迹，甚至实现“倒车”或转向。 我国早在宋代就发明了火箭。如图所示，箭杆上捆了一个前端封闭的火药筒，点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出，箭杆由于反冲而向前运动。 现代的火箭发射也利用了反冲。火箭燃料舱内的燃料被点燃后，产生急剧膨胀的燃气，舱壁对这部分燃气的作用力使气体从火箭尾部高速喷出，燃气对火箭的反作用力把火箭推向前方。火箭喷出的燃气的速度越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度就越大。 现代火箭发动机的喷气速度通常在2km/s~5km/s，达不到发射人造地球卫星的7.9km/s的速度。喷气速度近期内难以大幅度提高。因此，若要提高火箭的速度，需要在减轻火箭本身质量上下功夫。为了解决这个问题，科学家提出了多级火箭的概念。多级火箭是由几个单级火箭组成的，如图24所示。发射时先点燃第一级火箭，燃料用完以后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作。多级火箭及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到更大的速度。用这种火箭可发射洲际导弹、人造卫星、宇宙飞船等。 我国长征五号火箭的成功发射，正是多级技术的典范。其近地轨道运载能力达25吨，为探月、探火任务提供动力支持。未来，随着材料科学与推进技术的进步，多级火箭有望进一步拓展人类的星际探索边界。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)章鱼能“倒车”或转向，是通过______实现的； (2)关于多级火箭，下列说法正确的是（　　） A．多级火箭的每一级火箭最终速度都相同 B．多级火箭发射时各级火箭同时工作 C．多级火箭能达到更大速度是因为及时抛掉空壳使总质量减少 D．多级火箭不能发射人造卫星 (3)如图所示，用夹子稍稍夹住笔的尾部，置于桌面上，轻轻敲击桌面，夹子会与笔分离。夹子与笔分离时，它们会______运动（选填“同向”或“反向”）； (4)人从静止的小船往岸上跳，人向前跳出时，船会离开岸边向后退去，通过对文章的阅读，请你写出一种提高船后退速度的方法：___________。 4．（24-25八下·北京怀柔·期末）阅读《圭表与二十四节气》，回答题。 圭表与二十四节气 如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散射和漫反射等的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度，如图乙所示。 通过测量正午时表影长短的变化，推算出一回归年为365.25天，按照季节变化将一年划分为二十四节气（如图丙），用以指导生活和农业生产。2016年11月30日，联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)我国古代天文学家用_________来校正表使其与圭垂直，它的原理是重力的方向是_________； (2)郭守敬提高测量精度的措施有_________； (3)一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的_________。 地 城 考点02 压强、浮力相关综合题 1．（24-25八下·北京海淀·期末）请阅读《四川舰》并回答题。 四川舰 中国人民解放军海军“四川舰”于2024年12月27日正式下水，是我国自主研制建造的076型两栖攻击舰首舰，排水量4万余吨，是目前世界上排水量最大的两栖攻击舰。四川舰设置有双舰岛式上层建筑和全纵通飞行甲板，双舰岛的设计可以把不同的职责分工明确，一个舰岛用于航海指挥，另一个舰岛主要用于航空指挥。四川舰还是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰，可搭载固定翼飞机、直升机、两栖装备等。尤其是具备以海上智能无人网络为核心，搭载多型无人机来执行任务的能力。 四川舰的动力系统采用了柴-燃联合的全电推进模式，包括2台燃气轮机发电机和4台柴油发电机，最大推进功率约为7.8×107W，四川舰的最大航速约为54km/h。 阅读上述材料，回答下列问题： (1)在某次联合演习中，四川舰上执行任务的两架舰载直升机起飞且远离后，四川舰所受的浮力将_______。（选填“变大”“变小”或“不变”） (2)根据文中信息，四川舰在水面下的体积约为_______m3。（取1.0×103kg/m3） (3)若四川舰以最大推进功率、最大航速航行时，获得的有效推力的功率与最大推进功率之比为60%，此时四川舰获得的有效推力约为_______N。 2．（24-25八下·北京二中·期末） 热气球 热气球在全世界各地都很受欢迎，旅游时选择搭乘热气球，能够感受热气球升空带来的浪漫和美好。 热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成，如图所示，热气球的气囊巨大，气囊底部有供加热冷空气用的大开口。气囊下面挂着吊篮，吊篮里放置着加热装置，还装有温度表、高度表、升降表等飞行仪表。       加热球囊内的空气，部分空气被排出使球囊内气体变轻，就可以使气球载重升空。下降时停止加热，冷空气又进入球囊，气球的重力增加使气球载重下降。这样调整球囊温度（气体密度）就能控制热气球的上升和下降。 热气球不能无限制地升高，因为大气的密度随距离地面高度的增加而减小。高度越高，空气越稀薄。依据大气物理知识，高度每增加1000米，大气密度就下降10%。据悉，目前载人热气球上升的最大高度已突破20000米。 热气球和飞机的飞行原理不同，热气球本身并没有动力系统也没有方向舵，它只是随风而行，速度与方向完全取决于风。由于风在不同的高度有不同的方向和速度，所以要根据飞行的需要选择适当的高度、寻找不同的风层。 请根据上述材料，回答下列问题：（忽略球囊体积变化，忽略所有配重体积，忽略加热对球囊外气体温度的影响，g取10N/kg）。 (1)当加热热气球时，球囊内的空气质量__________；（选填“变大”“变小”或“不变”） (2)当热气球加速上升时，热气球及其装置受到的总浮力__________热气球及其装置的总重力；（选填“大于”“小于”或“等于”） (3)假设一个热气球的球囊体积为2000m3，球囊加吊篮内所有物体总重为6140N，地面温度为15℃，现加热球囊内空气，根据表格数据分析，球囊内空气温度至少要达到______℃才能使热气球刚好升空； (4)请分析说明热气球不能无限制升高的原因。 温度 空气密度 15 1.293 40 1.128 70 1.029 85 0.986 100 0.947 3．（24-25八下·北京市大兴区·期末）阅读《科学重器—“科学”号海洋科考船》并回答题。 科学重器—“科学”号海洋科考船 “科学”号海洋科学综合考察船（如图所示）是我国首艘具有自主知识产权、具有深远海探测与研究能力的4000吨级海洋科学综合考察船，是中国国内综合性能最先进的科考船，被称为海洋上的“移动实验室”。 “科学”号海洋科考船采用吊舱式电力推进系统，船尾两台可沿水平方向360°旋转的巨大的桨舵合一的推进器和船前部配置的2台艏侧推协同作用，使“科学”号海洋科考船的航行方向不受船头方向的限制，操纵起来非常轻便、灵活。 “科学”号配备了水体探测系统、大气探测系统、海底探测系统、深海极端环境探测系统、遥感信息现场印证系统、船载实验与网络等系统，搭载了全海深多波束测深系统、多道数字地震系统、“发现”号无人缆控水下机器人（ROV）、电视抓斗等多种国际先进的探测设备，自2013年1月投入试运行以来，“科学”号多次赴深海大洋，圆满完成了深海海底油气资源形成机理、深海极端环境调查、大洋环流系统与气候变化、深海生物基因资源及生物多样性、大洋生态系统与碳循环、洋中脊与大陆边缘热液系统及地球深部过程的科学考察，取得了丰硕成果。 (1)“__________”号海洋科学综合考察船是中国国内综合性能最先进的科考船，被称为海洋上的“移动实验室”； (2)船尾的推进器和船前部的__________协同作用，使“科学”号海洋科考船的航行方向不受船头方向的限制； (3)海水的密度跟压力、水温和海水的盐度都有关系。如图所示为“发现”号无人缆控水下机器人（ROV）某次进行深海作业时的情境，假定“发现”号所在海域的海水密度随深度的增加而增大，“发现”号在脐带缆拉力作用下竖直向下匀速下潜至海底附近，不计海水的阻力和海水流动的影响。则在“发现”号全部浸没在海水中下潜的过程中，下列说法正确的是（多选题，把你认为正确的选项前面的字母填写在答题卡上）（   ） A．“发现”号的动能逐渐变大 B．“发现”号受到海水的浮力逐渐变大 C．脐带缆对“发现”号的拉力逐渐减小 D．海水对“发现”号底部的压力逐渐减小 4．（24-25八下·北京通州·期末）请阅读《模拟微重力环境的装置——中性浮力水槽》，并回答题。 模拟微重力环境的装置——中性浮力水槽 为了在地面模拟航天员在太空受到的失重环境，我国建设了特殊的“潜水池”——中性浮力水槽（图甲）。在训练时，航天员需下沉至水下9米的深度，为获得与太空中相似的失重环境与失重感，需要在下水前通过增减配重的方法使自身的重力与浮力基本相等。 为了充分模拟出舱任务，在水槽中需要穿着水下训练服（图乙），它也是密闭设备，结构与舱外航天服基本一致，整体柔软，内部充有气体，重达130kg。为了协助身着厚重水下训练服的航天员安全下水，水槽边配备有可伸缩的长臂吊车。为了进行训练，水下训练服与地面设备之间配备了一条“脐带”，可用于输送新鲜空气，其中还有电缆，用于岸上指挥员与水下航天员之间的语音交互。中性浮力水槽训练逼真且高效，为航天员们在太空顺利展开工作奠定了扎实的基础。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)质量为70kg的航天员身穿训练服（已充气）在水下9m处进行模拟训练时，训练服与配重的总体积约为，其配重的质量为______kg。（，g取10N/kg） (2)如果问题（1）中的航天员移动到稍低的位置后，还要保持浮力与重力相等，在不增减配重的情况下，应给训练服充气还是排气？请你进行分析说明________。 5．（24-25八下·北京顺义·期末）请阅读《海上“大力神”》并回答问题。 海上“大力神” 半潜船也称半潜式母船，与同在大海中遨游的，或流线飘逸、或刚劲有力的舰船相比，它的长相实在是怪异。在高高的船楼建筑之下，就是“海拔高度”猝然下跌的开放式甲板，远看上去甚至有一点像大型平板车，因此有海上“大力神”之称。“船不可貌相”，从技术角度上讲，半潜船与潜水艇工作原理相同，只不过潜水艇可以将自己完全藏匿于茫茫大海之中，而半潜船只要将船身甲板潜入水下，船楼建筑露在水外即可。 “新光华”号半潜船为10万吨级半潜船，是我国最大、全球第二大半潜船，如图甲所示。它总长255米，型宽68米，下潜吃水30.5米，载重量为98000吨，服务航速14.5节，装货甲板长210米、宽68米，甲板面积达到13500平方米。全船有118个压载水舱，每一个压载水舱都有一个阀门直接通向海底。下潜时，打开相应压载水舱的海底阀门，在不超过6小时之内，船就能自动潜入水中30.5米、主甲板以上16米（用结构简图描述如图乙所示）。上浮时，则通过船上配备的4台大型空压机往相应的压载水舱注入空气，使得舱内压强大于此处水的压强与大气压强之和，压载舱内的压载水就会自动排出船外，船实现上浮。这艘“大力神”可以通过下潜、上浮或码头滚装的方式来装卸不可分割的大型物体，主要用于运输特大件货物，如海洋平台、大型钢制结构、浮船坞、不适合远洋航行的支线船等，也可作为救助打捞之用。 半潜船的巨大价值不仅体现在其托运能力上，更在于其对未来海上交通发展的深远影响。随着海洋资源的不断开发和利用，大型设备在海上的运输需求将日益增长，而半潜船作为能够运输几乎所有类型船只的特种船，将为未来的海上交通提供有力的保障。 阅读上述材料，回答下列问题。 (1)半潜船通过_______实现下潜和上浮。 (2)“新光华”号半潜船装载好货物后，若船体和货物质量共计，请估算此时半潜船受到的浮力。 (3)“新光华”号半潜船下潜水中30.5m，上浮时船上配备的大型空压机往相应的压载水舱内注入空气，使得舱内压强大于，舱内的压载水被自动排出船外，已知1个标准大气压，估算的数值。 地 城 考点03 机械能相关综合题 1．（24-25八下·北京丰台·期末）请阅读《潮汐发电》并回答24题。 潮汐发电 地球上海水的周期性涨落称为潮汐。这种现象主要是由月球、太阳对海水的引力以及地球自转效应造成的。涨潮时，大量海水汹涌而来，水位逐渐升高；落潮时，海水奔腾而归，水位逐渐下降。我们站在海边，可以感受到海水拍打海岸岩石所发生的激烈碰撞，认识到地球上的海水具有极大的能量。 如何利用这种能量为人类服务呢？潮汐发电就是其中一种很好的方式：在海湾等水位差较大的地方修建堤坝、闸门和厂房，围成水库引导海水流动。如图甲所示，涨潮时，海洋水位高于水库水位，海水流入水库推动水轮机组工作。如图乙所示，落潮时，海洋水位低于水库水位，海水流出水库推动水轮机组工作。从能量转化角度分析，潮汐能是一种势能，它是由海水的水位变化而产生的。当海水涨潮时，海水的势能增加；当海水落潮时，海水的势能减少。在潮汐发电过程中，这种势能被转化为动能，即海水流动的能量。海水的动能再通过做功的方式转移给水轮机，水轮机的动能最终被发电机转化为电能。因此，潮汐发电就是一个将海水的机械能转化为电能的过程。 潮汐发电有很多优点：首先，它是一种可以不断得到补充、永续利用的能源，只要地球、月球和太阳存在，潮汐现象就会持续，因此潮汐发电具有可持续性。其次，潮汐发电过程中不产生温室气体排放，对环境的影响较小，是一种清洁的能源解决方案。此外，潮汐现象具有规律性和预测性，发电量相对稳定，不会像风能和太阳能那样受天气条件的限制。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)潮汐现象主要是由月球、太阳对海水的_______和地球自转效应造成的； (2)请根据海水的受力情况分析涨潮时海水流入水库的原因； (3)当流经水轮机的海水质量一定时，堤坝两侧水位差越大，能够发出的电能_______。 2．（24-25八下·北京朝阳·期末） 斜面理想实验 科学家们为了解决科学理论中的某些难题，以原有的理论知识（如原理、定理、定律等）作为思想实验的“材料”，按照严格的逻辑思维操作方法去“处理”这些思想实验的“材料”，从而得出一系列反映客观规律的新原理、新定律，使科学难题得到解决。这个方法称为理想实验法，它可以在可靠的事实基础上经过科学推理得出新的规律。虽然新的规律不能用实验直接验证，但是理想实验法逻辑严密，深刻地揭示了自然规律，推动了科学发展。 意大利科学家伽利略曾经设计了一个理想实验。当时，人们一直信奉亚里士多德的观点∶力是物体运动的原因。然而，伽利略对此产生质疑，并设计了著名的斜面理想实验。他将两个斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面，而且发现斜面越光滑，小球上升的高度就越接近初始高度。基于此，伽利略进一步设想∶如图所示，如果所有接触面都是光滑的，小球从左侧斜面的某一高度A处静止滚下，那么它必定到达右侧斜面的相同高度C。不断减小右侧斜面的坡度，使小球从左侧斜面的相同高度A处静止滚下，它仍会到达右侧斜面的相同高度D、E……右侧斜面的坡度越小，小球上升到相同高度所用的时间就越长，运动路程也越远。如果斜面变成水平面，则小球无法达到同样的高度而会一直保持一种运动状态，永远运动下去。这个实验虽无法实现绝对光滑的条件，但通过科学推理，有力地推翻了亚里士多德的错误观点，得出“物体的运动不需要力来维持，力只是改变物体运动状态的原因”这一正确结论。 伽利略的斜面理想实验不仅展现了他卓越的智慧，更为牛顿第一定律的建立奠定了坚实基础，开启了物理学发展的新篇章。 请根据上述材料，回答下列问题∶ (1)理想实验法是在可靠的事实基础上经过______得出新的规律的研究方法。 (2)在斜面理想实验中，小球从斜面的某一高度由静止滚下，它必定到达另一斜面的相同高度。请运用机械能的知识解释其原因∶________。 (3)请再举出一个运用理想实验法研究的实例，并进行简要分析。 3．（24-25八下·北京房山·期末）请阅读《中国商飞C919》并回答问题。 中国商飞C919 中国商飞C919，是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程窄体干线商用飞机，如图所示。 C919在机身设计上，采用先进的结构设计技术和较大比例的先进金属材料和复合材料，减轻飞机的结构质量。在材料使用上，大范围采用铝锂合金材料，以第三代复合材料、铝锂合金等为代表的先进材料总用量占飞机结构质量的。在中央翼缘条、发动机吊挂、垂尾对接接头等部位应用了钛合金。钛合金用量达到机体结构质量的。大胆尝试了钛合金3D打印等“绿色”加工方法。采用四面式风挡工艺技术，减少了飞机头部气动阻力。在动力系统上，采用先进气动布局和新一代超临界机翼等先进技术，达到比现役同类飞机更好的巡航气动效率。采用先进的发动机以降低油耗、噪声和排放。飞机的部分技术参数如下表所示。 最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 8.0×104Pa 巡航速度 920km/h 发动机的巡航推力 3.6×104N C919逐梦蓝天，彰显了中国人的志气和底气，体现了科技工作者攻坚克难、勇于担当的时代精神。 根据以上材料，回答下列问题： (1)C919采用四面式风挡工艺技术，其目的是______。 A．增大浮力 B．减小重力 C．更加抗压 D．减少了飞机头部气动阻力 (2)C919减速降落的过程中，飞机受到______（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用，飞机的机械能______（选填“变大”或“变小”）。 (3)若C919以表中巡航速度水平匀速飞行0.1h，此过程巡航推力所做功为______J。 地 城 考点04 简单机械相关综合题 1．（24-25八下·北京西城·期末）阅读下面的短文，并回答问题。 龙骨水车 据史料记载，龙骨水车发明于东汉时期，因其结构形如长龙骨架而得名，是中国古代劳动人民发明的农业灌溉机械之一。如图甲所示，龙骨水车的主体有两部分组成：一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成，大部分采用榫接和链接结构，材料简单、技艺成熟，使龙骨水车很容易制作。 龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中,实现连续提水灌溉。 这种古代先进的大型农用机械，不仅提高了当时农业灌溉的效率，更彰显了我国古代劳动人民的智慧。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)龙骨水车在工作时主要是利用了________原理。 (2)刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越________（选填“多”或“少”），当工人踩动脚踏的速度加快时，提升水的功率会变_________（选填“大”或“小”）。 (3)若农民伯伯踩动龙骨水车，水车旋转一周可以将0.03m3的水提升2m灌溉农田，所用时间为60s，农民伯伯做功的总功率为25W，g取10N/kg。则该过程中龙骨水车的机械效率为________%。 2．（24-25八下·北京平谷·期末）阅读《中国古代灿烂的文明—传统机械》，回答第题。 中国古代灿烂的文明—传统机械 中国是世界上机械发展最早的国家之一，在传统机械方面，我国在很长一段时期都领先于世界上的其他国家。 中国的传统机械时期经历了三个发展阶段。 第一个阶段相当于旧石器时代。这一阶段的工具主要用石料和木料制作，同时也有一些骨制工具。这一阶段后期出现了磨制的石器，使工具的形状趋于合理。弓箭的出现表明这时的机械技术已有了一定的水平。 第二个阶段相当于新石器时代。这一阶段对石器的选择、切割、磨制和钻孔等都有了一定的要求。这时还出现了原始纺织机、制陶转轮等较复杂的机械，反映了这一阶段机械的发展水平有了显著的提高。 第三个阶段大约从新石器时代末期到西周时期。从动力方面看，这一阶段已经开始使用畜力和风力作为原动力。农业机械的种类更多，还出现了桔槔、辘轳等复合机械工具，图所示为用桔槔汲水的示意图。商代青铜工具和器械开始得到较广泛的应用，青铜器的出现标志着一种新的机械技术和制造工艺的诞生，这一阶段后期，陶范熔铸技术得到了进一步的发展。 总的来看，中国的传统机械时期在动力方面由只利用人力发展为人力、畜力等并用；在材料方面由以石质材料为主发展为以木、铜质材料为主；在结构方面由简单工具发展为复合工具和较为复杂的机械；在原理方面从杠杆、尖劈等原理的利用发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用；在制造工艺方面经历了由石器制造工艺向铜器和其他机械工艺的转变。这些情况说明在这一时期中国传统机械技术已经形成并有了一定的发展。 根据材料回答问题。 (1)在中国传统机械时期，机械技术在原理方面经历了从利用杠杆、尖劈等原理发展为对____________等原理的利用。 (2)如图所示，其上方的横杆是一根硬棒，横杆由竖木支撑，可绕通过O点的转轴转动，横杆A点绑有配重石块，B点连接一根细杆，细杆下方连有木桶，使用时人可对细杆施加向上或向下的力。已知OA长为1m，OB长为3m。横杆的自重、支点处的摩擦均忽略不计，汲水过程中细杆始终竖直。若配重石块重300N，木桶装满水时，细杆、木桶和水总重140N，要使横杆提着装满水的木桶在水平位置静止（木桶完全离开井内水面）。求人对细杆的拉力F为_________N。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $