期末专项培优：综合题 专项训练-2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦初中力学核心知识，通过41道综合题构建“概念推导-原理应用-跨学科实践”三层方法体系，强化受力分析、公式迁移与实验推理能力，渗透科学思维与探究素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |力学计算|1-5、8-12题|受力分析与公式综合应用（F浮=ρ液gV排、p=ρgh、杠杆平衡条件）|压强/浮力/杠杆概念生成→公式推导→多知识点综合计算| |实验探究|3、14、16题|控制变量法与科学推理（二力平衡条件、牛顿第一定律实验）|实验原理→现象分析→结论推导→误差讨论| |项目式学习|2、37题|问题解决与模型建构（水位报警装置、泄洪控制装置设计）|物理知识（液体压强、浮力）→工程实践→方案优化|

期末专项培优：综合题 1．无土栽培是一种利用营养液栽培植物的方法。栽培时，直接将植物根部浸入营养液中，需要不断地更换营养液。专家团队设计了一个自动换营养液装置，如图所示，流入口不断地向试验箱中慢慢注营养液，实心均匀圆柱形浮筒A能在竖直方向无摩擦自由滑动，高度为0.5m，底面积为浮筒底部用0.1m的轻质细杆与试验箱的排出口阀门相连，略大于排出口的圆形阀门（质量、厚度不计）的上表面积为，当浮筒对轻杆的压力为0时，液体的深度为0.45m，在阀门打开排出过程中，排出量大于流入量。（营养液的密度）求： （1）当浮筒对轻杆的压力为0时，阀门受到液体的压强； （2）当浮筒对轻杆的压力为0时，浮筒A受到的浮力； （3）浮筒A的质量； （4）在自动更换过程中，箱内液体的最大深度。 2．雨季来临，河水上涨会对发电站的安全造成严重威胁。小明所在的科技小组围绕“保障发电站雨季安全”这一实际问题，开展跨学科项目式学习。请帮助小明完成下列任务。 【项目提出】设计并制作一款自动水位报警装置模型，当河水上涨至警戒水位时，装置能自动触发报警，提醒工作人员开启排洪阀门，保障发电站安全。 【项目分析】水位上涨时，液体的深度发生变化，导致液体内部压强改变，进而使液体对浸在其中的物体的浮力（压力相关）发生变化。小组结合液体压强、受力分析等物理知识，设计装置的核心工作原理，实现水位的自动监测与报警。 【项目实施】分为理论探究和设计制作方案的计算两个阶段，具体任务如下： （1）理论探究：液体内部压强公式的推导 要设计水位报警装置，需先掌握液体内部压强的计算方法。如图1所示是理论推导液体内部压强公式的示意图。 ①如图1（a）所示，研究A点受到的液体压强大小，在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面，如图1（b）所示。可用受力面受到的液体压强大小代替点受到的液体压强大小，其依据是：　 　。 ②然后在受力面上方假想出一段液柱，如图1（c）所示，已知液体密度为，请推导出液体压强的计算公式，要求写出推导过程　 　。 （2）设计制作方案：自动水位报警装置模型的计算 小明结合理论探究结果，设计了如图2所示的自动水位报警装置，并将其制成顶部开有小孔（与外界大气压相通）的简化模型进行探究。 模型结构：A为压力传感器（厚度忽略不计，可检测压力并触发报警），B为不吸水的实心圆柱体，能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动（不计摩擦）。 工作状态：已知当模型内水深为时，圆柱体与模型底部接触且对模型底部的压力刚好为0；水面上涨到设计的警戒水位（为水面与模型内顶部的距离）时，圆柱体B对压力传感器A的压力为，刚好触发报警装置，开启排洪阀门（图中未画出）。又已知压力传感器A厚度忽略不计，圆柱体B的底面积为、高度为，水的密度为，则水面上涨到设计的警戒水位刚好触发报警装置时圆柱体B浸入水中的深度　 　，设计的警戒水位　 　。 3．小明在“探究二力平衡条件”的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。 （1）通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是　 　； （2）实验时，小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块两边所受的拉力 　 　（填“相等”或“不相等”），木块处于静止状态。把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车会转回原来位置，最后恢复静止状态，这个实验现象说明：作用在　 　的两个力，大小 　 　，方向 　 　，并且　 　，这两个力才能彼此平衡； 4．冰壶和冰球运动是冬奥会比赛项目。 （1）冰壶的质量约为20kg，底部与冰道接触的面积约为200cm2，根据以上数据算出冰壶静止时对冰道的压强大小为　 　Pa；（g=10N/kg） （2）某次练习中，两运动员分别同时控制冰球甲、乙从A匀速直线向右滑行到B，水平推力大小相等。每经过1s，频闪摄影记录冰球的位置如图a，在B时撤去推力，两球分别静止在C和D处； ①两冰球所受摩擦力f甲　 　f乙（选填“>”、“=”或“>”）； ②第7秒时甲相对乙　 　（选填“向左运动”、“向右运动”或“静止”）； ③若乙冰球向右运动的过程中撞击静止的冰球丙，撞击力为F，撞击分离后丙向右运动；在图b方框内画出分离后丙运动过程中受到的力的示意图　 　。（以·表示丙） 5．如图所示，放置在水平桌面上的实心均匀物体A、B和容器C都为正方体。A的边长为0.1m，其质量为2kg。B的边长为0.2m，其密度为，C足够高、足够大忽略物体吸附液体等因素。 （1）物体A的密度为　 　，物体B的重力为　 　N。 （2）将B单独放在水平地面上时，B对地面压强为多少Pa？ （3）若将B放在A在上面，保持重心在同一直线上，缓慢竖直放入容器C内，向容器内C注水，当B对其A的压力刚好为0时，求此时水对容器C底部的压强为多少Pa？ 6．爱动手动脑的唐唐在一个亚克力长方盒上开了8个相同的孔，上下表面各1个、左右侧面对称各3个，然后给每个孔黏上相同的薄橡皮膜。将亚克力长方盒放入水中直至浸没一定深度，可以看到如图所示现象。 （1）请说明左侧面2、3、4孔的橡皮膜内凹程度不同的原因； （2）仔细观察实验现象，你认为本实验还可以说明什么物理问题？ 7．如图所示，一个不吸水的圆柱体A，底面积为，A的顶部连接一个体积不计的轻质细杆。一个重5N的薄壁柱形容器放在水平桌面上，容器底面积为，容器足够高。现向容器内注入1kg水，已知，。求： （1）水对容器底部的压力为　 　N。 （2）注入水后，容器对水平桌面的压强为多少　 　？ （3）将A竖直放入薄壁柱形容器中，当A和水面都静止后A保持竖直姿态，水未溢出，A浸没且A的顶部到水面的距离为5cm，此时水对容器底部的压强为，容器对水平桌面的压强为，已知。通过细杆把A竖直向上提升2cm，并保持静止状态，求此时杆对A的作用力为多少　 　？ 8．如图所示，工人将一底面积为0.06m2，高为2m，密度为2.0×103kg/m3的圆柱形实心物体从水下匀速提升1m，当物体未露出水面时，求（g取10N/kg） （1）此时，物体受到的浮力． （2）若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，工人对绳的拉力大小是多少N？ （3）若工人对绳的拉力为400N，使物体匀速上升，求此装置的机械效率？ 9．外表密封的空心物体M，重力为0.4N，体积为，小明认为“浸没在水中的空心物体受到浮力和重力，静止时一定漂浮”，为了验证自己的想法是否正确，小明用手把M放入大水槽中，使其浸没在水中（M不吸水），， （1）松手时，M受到的浮力大小是多少；（请写出计算过程）　 　 （2）松手后，M在水中静止时　 　（选填“漂浮”或“悬浮”或“沉底”）； （3）你认为小明的想法是　 　（选填“正确”或“不正确”）。 10．请阅读《中国古代农具桔》。 中国古代农具—桔槔 枯槔俗称“吊杆”、“称杆”，是一种原始的汲水工具。枯槔的结构，相当于一个普通的杠杆。如图所示其上端的横长杆相当于硬棒，横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，当于支点，横杆的一端用绳子与汲器（提水的容器）相连，另一端绑上或悬挂一块重石头。 当不提水时，横长杆的绑重石的一端位置较低，横长杆的汲器一端位置较高；当要提水时，人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下并让水流入汲器，与此同时另一端石头的位置则上升，当汲器装满水后，人缓缓放开绳子，通过另一端石头下降，就可将汲器提升。人这样汲水过程的主要用力方向是向下，因而给人以轻松的感觉，大大减少了人们提水的疲劳程度。这种提水工具，是中国古代社会的一种主要灌溉机械。 （1）杠杆在生活及生产中无处不在，有的能省力有的能省距离。人用力向下拉绳子时，桔槔的结构相当于一个　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆。 （2）当汲器在露出水面之前上升的过程中，它受到的浮力将　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）当装满水的汲器在空中匀速上升时，它的机械能将　 　（选填“增加”“不变”或“减小”）。 （4）有同学说桔槔另一端绑上的大石头越重越好，你认为正确吗？你的理由是　 　。 11．如图是一款水陆两栖救援车，它能在水上、山丘、沼泽、雪地、森林等各种地形中自由穿梭，为消防救火、抢险救灾等提供专业帮助。已知它的净重为2450kg，最大吃水深度为0.8m。g取，求： （1）水陆两栖救援车停在水平地面上时对地面的压力为　 　N。 （2）0.8m深处水的压强为　 　多少？ （3）水陆两栖救援车在水面上沿直线匀速行驶5min，发动机的输出功率为70kW，这个过程中牵引力做了　 　多少功？ 12．电动汽车是正在大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保的特点。假设一辆电动汽车的总质量为1.6t，在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车的总重力的0.2倍，g取10N/kg。 （1）这辆电动汽车的总重力是多少？ （2）这辆电动汽车匀速行驶时，地面对它的支持力是多少？汽车受到的阻力是多少？ （3）若该电动汽车受到的牵引力为3.5×103N，该电动汽车做　 　（选填“加速直线”、“匀速直线”或“减速直线”）运动。 13．端午假日，小华随父母体验了一次快乐的乡村游，见到如图甲所示的一个老式风扇车．查资料知，我国西汉时已有风扇车，它由车架、风扇（含摇杆）、喂料斗及出粮口等构成，主要用于清除谷物颗粒中的杂物及空瘪谷． （1）如图乙所示，风扇车工作时，空瘪谷从出风口C被吹出，绝大部分饱满谷粒从出粮口　 　（选填“A”或“B”）落下，说明　 　越大，物体的运动状态越不容易改变； （2）如图丙为风扇示意图，风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，它相当于一个　 　杠杆，若增大摇杆力臂L的长度，则完成同样工作将　 　（前两空均选填“省力”或“费力”）一些； （3）如图所示的生活实例中，不属于轮轴应用的是　 　； A．自行车脚踏板与牙盘 B．螺丝刀拧螺丝 C．拧开水龙头 D．盘旋而上的盘山公路 （4）小华了解到，在风扇车被发明之前，传统的扬谷方法是在有风的时候将谷粒抛撒向空中，糠秕被风吹走，而籽粒就落在了地上，这样就很好地实现了糠、粒分离，根据你的理解，谈一谈“风扇车”相比于“传统的扬谷方式”有什么优点。　 　（写出一条即可） 14．如图所示是研究牛顿第一定律的实验。 请回答： （1）三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下，是为了使它在平面上开始运动的速度　 　 （2）实验为了让小车受到不同的阻力，采用的做法是　 　 （3）实验结论：平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，速度减小得越　 　 （4）根据实验结论，可推理得出：运动的小车如果所受的阻力为零，小车将做　 　运动，可见力不是使物体运动的原因，而是改变物体的　 　原因： （5）牛顿第一定律是建立在____(填序号)。 A．日常生活经验的基础上 B．科学家猜想的基础上 C．直接实验结果的基础上 D．实验和科学推理相结合的基础上 15．中国铁路郑州局集团公司首次配属“复兴号”动车组列车，最高时速达400km/h。 （1）列车的流线型外形，会　 　空气对列车的阻力。如图乙，列车下方用枕木填充，不用碎石，因为如果填充碎石头，当列车高速运行时，列车底部和轨道之间气体流速大，气压将会　 　，碎石头可能飞起来落到轨道上，是非常危险的。（均选填“增大”或“减小”） （2）图丙是列车从A站到B站运动的v—t图像，在内，列车的动力　 　（“大于”“小于”或“等于”）阻力；在内，列车行驶距离是　 　km，此过程中，列车的动力　 　（“大于”“小于”或”等于”）阻力，列车运动状态　 　（“发生”或“不发生”）变化。 （3）动车的车窗旁配备“逃生锤”，遇到紧急情况时，乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生，为了更容易砸破玻璃，“逃生锤”外形应该选择图丁中　 　。 16．生活中处处有物理，同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识．以下两个现象可能您尝试或观察过。 （1）喝牛奶时，把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出； （2）在室温下，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了； 由以上现象进行猜想： 当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的　 　和　 　有关。 设计并进行实验： 小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强： （3）从细管上端往烧瓶里吹气，此时瓶内气体压强　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置（如图乙所示）。 （4）接着用手握住烧瓶的瓶颈部分，使瓶内气体的压强增大，请您在图乙中画出细玻璃管内水柱所上升到b处的大致位置　 　； （5）实验拓展 控制其它条件相同时，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，则管内水柱上升的高度会　 　（选填“相同”或“不同”），理由是　 　； （6）控制其它条件相同时，把图甲的装置从山脚移到山顶，则细玻璃管内的液面将　 　（选填“上升”、“下降”或“不变”），这是由于　 　。 17．风洞一般称之为风洞试验。简单地说，就是依据运动的相对性原理，将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中，人为制造气流流过，以此模拟空中各种复杂的飞行状态，获取试验数据。这是现代汽车、飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的绿色通道。简单的说，风洞就是在地面上人为地创造一个“天空”。如图为某电动汽车从候车区进入试验区进行风洞试验的场景，已知该汽车质量为，候车区到试验区相距400m，根据上述情景，回答下列问题： （1）该电动汽车受到的重力大小是多少N？（取g＝10N/kg） （2）该电动汽车从候车区进入试验区用了80s，则汽车从候车区进入试验区的平均速度是多少m/s？ （3）该电动汽车静止在地面上时对地面的压力为F1，在试验区水平风洞跑道上加速测试时对地面压力为F2，请利用所学的物理知识比较F1和F2的大小关系； （4）该电动汽车在水平风洞跑道上由静止开始加速测试抗风阻性能，已知从开始运行至驶出跑道汽车电机消耗的总电能为W1，驶出赛道瞬间汽车动能为E，克服空气和摩擦力等阻力做功为W2，请从能量转化的角度判断以上物理量的大小关系，并说明理由。 18．在2023年世界极限运动会单板滑雪男子大跳台比赛中，我国运动员苏翊鸣收获铜牌，如图所示，这是比赛时的情景。请用所学的物理知识回答下列问题： （1）冲出跳台的苏翊鸣为什么能在空中继续飞行？ （2）滑雪板为什么又宽又长？ 19．在抗击新冠肺炎中，勤洗手是最有效的预防方法，某洗手液瓶中有个按压式吸液结构，它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成，如图所示，其中进液阀门和出液阀门是塑料小球，进液阀门位于弹簧下端，出液阀门位于活塞上端。使用的时候，通过手向下按压，活塞向下移动，弹簧被压缩使得进液阀门关闭，出液阀门打开，储液筒里的液体从出液管流出瓶外；当手松开时，弹簧恢复原来的自然状态，使得活塞向上移动，出液阀门关闭，进液阀门打开，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把液体“吸”出瓶外。 （1）向下按压后松手时，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒，是因为瓶中气压　 　储液筒中气压；（选填“大于”“小于”或“等于”） （2）如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖，　 　挤出洗手液。（选填“能”或“不能”） 20．如图，在O为支点的轻质杠杆上施加一个竖直向下的力F，杠杆同时还受另一个力。 （1）画出F的力臂l　 　。 （2）表格中，这些竖直方向的力不可能使杠杆处于静止状态的是　 　。 力 大小 方向 F1 2N 向下 F2 1N 向下 F3 6N 向上 F4 2N 向上 21．疫情停课期间，小明在家参加学校组织的生活实践活动，学做炒鸡蛋，小明将鸡蛋往碗沿上轻轻一磕，鸡蛋很容易就破了，而碗却没有破损。请回答下列问题： （1）将鸡蛋往碗沿上轻轻一磕，鸡蛋就破了，说明力有什么作用效果； （2）请解释为什么用鸡蛋磕碗沿鸡蛋更容易破。 22．我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器的示意图如图所示。“蛟龙号”的外壳主材选用钛合金板，其主要技术参数如表所示。“蛟龙号”挂有适当数量的压载铁，可通过改变压载铁的数量，来控制其下沉或上浮。“蛟龙号”采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术，即声呐通信。 体积 50 最大速度/节 25 质量/kg 最大载荷（不包括乘员质量） 220 最大下潜深度/m 7000 乘员人数（每人质量不超过） 3 （1）钛合金具有硬度大、耐腐蚀性好和耐热性高等特点。航空发动机用钛合金制造低压压气机盘和叶片，主要是利用钛合金　 　的特点；“蛟龙号”的外壳主材选用钛合金板，使其能更好地在海水中工作，主要是利用钛合金　 　的特点； （2）“蛟龙号”在下潜的过程中受到海水的浮力　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）加速下沉的“蛟龙号”，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，使其所受的浮力等于重力，不计水的阻力，则其将_____； A．继续加速下沉 B．减速下沉 C．匀速下沉 D．立即静止 （4）“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，它通过改变压载铁的数量，实质上就是通过改变它所受的　 　来实现浮沉，当它处于深的工作区时，它所受海水的压强为　 　。（，取） 23．如图1是一根质量不均匀，重力为G的硬杆(“·”点表示重心)放在水平地面上，现在要用最小动力F将木板一端抬起； （1）请根据题意在图1中标出支点的位置　 　(用O表示)； （2）请在图1画出所用最小动力F的示意图和它的力臂L1　 　； （3）用L2表示重力的力臂，根据杠杆平衡条件，最小动力的大小是F=　 　(用题目中的G、L1和L2表示)； （4）小华同学想要测量这根硬杆的重力。由于所用测力计的量程小于硬棒的重力，因此设计了如下步骤： 步骤1：如图2，将硬杆左端放在支架上，用弹簧测力计竖直向上拉硬杆的右端，当硬杆提起到水平位置时，读出弹簧测力计的示数为F(在量程范围内)； 步骤2：如图3，将硬杆右端放在支架上，用弹簧测力计竖直向上拉硬杆的左端，当硬杆提起到水平位置时，读出弹簧测力计的示数为F2(在量程范围内)；则： ①请判断F1和F2的大小关系：F1　 　 F2(选填“>”“<"或“=”) ②硬杆重力的数学表达式为：G=　 　 (用F1和F2表示) 24．判断力对物体做功。 叉车匀速举高箱子后，托着箱子匀速沿水平直线前进了一段距离，分析这个过程中支持力F对箱子做的功时，我们可以先画出这个过程的示意图。如图所示， （1）叉车举高箱子的过程中，如何判断支持力F对箱子是否做了功？ （2）叉车托着箱子水平匀速直线前进的过程中，如何判断支持力F对箱子是否做了功？ 25．如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系、物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则以下说法中正确的是　 　； A.0~2s，物体没有推动，推力小于摩擦力 B.2~4s，物体做匀速直线运动 C.2~4s，物体受到的摩擦力是3N D.4~6s，物体匀速直线运动，推力等于摩擦力 理由：　 　。 26．如图1所示，轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与物体N连接，图1中所示为弹簧原长的状态，水平地面为粗糙表面，把N沿水平地面压缩弹簧，直至N的位置标记线到达A点（本题中N的位置，均指N的位置标记线所对的位置），静止释放N，运动到最远点B点后，返回通过C点。 （1）在图2方框内以点代N，画出N由A点释放瞬间的受力示意图； （2）N在A点静止释放，先后两次通过C点时，N受到弹簧弹力的方向　 　（选填“相同”或“相反”）； （3）若把水平面换作光滑无摩擦表面，N运动到最右端B点速度为零时，弹簧与其连接恰好断开，则物体N将　 　。 ①保持静止 ②向右匀速直线运动 ③向左加速运动 ④向左匀速直线运动 27．在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轴心上。如图所示，一个质量为M＝80kg、半径为R＝0.6m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心（图中两虚线的交点）自由转动。用力推动一下大飞轮，飞轮转动若干周后停止。多次试验，发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置。 （1）根据以上情况，可以初步确定飞轮重心P可能在图中 ____； A．轴心正下方的某一位置 B．轴心左侧的某一位置 C．轴心右侧的某一位置 D．轴心正上方的某一位置 （2）工人在飞轮边缘上的某点E处，焊接上质量为m＝0.4kg的金属后，再用力推动飞轮　 　的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了； （3）请在图中标出E点的位置 （4）调整前飞轮的重心P到轴心的距离为 　 　mm。 28．谷风车是我国古代劳动人民智慧的结晶。如题图甲所示，当农民转动手动杆时，有风吹出，顶槽漏下的饱满谷粒和干瘪谷粒就被分开。图乙为谷风车内部风扇叶片图示，手动杆的半径用字母L 表示，则： （1）A 出口主要得到　 　（选填“饱满谷粒”或“干瘪谷粒”）；力作用在质量不同的物体上时，质量大的物体运动状态　 　（选填“容易”或“不容易”）改变，这是因为质量大的物体具有的　 　大； （2）若筛选出的谷粒不小心掺了石子，为了利用此装置将两者分开，则农民伯伯则需用比原来　 　（选填“更快”“等速”或“更慢”）的速度转动手柄； （3）小明帮父亲完成此工作，为了更省力，则需要　 　（选填“增长”或“缩短”）手动杆半径 L； （4）如题图丙所示，现代家庭中有的水龙头的开关也应用了同样原理，选用转盘　 　（①/②）作为水龙头的开关效果更好。 29．“安全骑行、规范停放、共享文明”。如图甲所示，投放街头的共享单车，解决了市民短途出行难题。物理实践课上，同学们根据骑行时的感受，开展共享单车的研究。 任务一：共享单车物理知识应用 紧急刹车时，轮子与地面的摩擦属于　 　摩擦。如图乙所示，给自行车链条滴加润滑油，是通过　 　减小摩擦； 任务二：共享单车学科实践 小明的质量为64kg，共享单车的质量为10kg，车座的面积约为。小明骑行过程中，受到的压强是　 　Pa；（g取10N/kg） 共享单车的车筐可以放一些重物。丙图是共享单车上的车筐示意图，BAC可视为一杠杆上三点。其中AC为16cm，AB为12cm。若以A为支点，放在车筐中物体的重力作用线刚好过C点，B点螺丝对车筐起到固定作用，同时B点螺丝所承受的最大水平拉力为80N，若不计车筐的自身重力，确保骑行安全和不损坏共享单车的情况下，可知车筐所能承受最大物重为　 　N； 任务三：共享单车体验改进 小明为使骑行过程中车座更加舒适，改进建议是：　 　； 为使共享单车的骑行更加安全、方便、舒适等，你的改进建议是：　 　。 30．工人利用图甲所示滑轮组提升重力为960N的物体A，拉力F随时间t变化的关系图像如图乙所示，物体A上升的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示，不计绳重和机械部件之间的摩擦。则： （1）在内，拉力F的功率逐渐变　 　，动滑轮的重力为　 　N； （2）在内，拉力F克服动滑轮重力做的功是　 　J，滑轮组的机械效率是　 　。 31．如图甲所示，一块重为5N的磁铁吸在竖直放置的粗糙钢板上，磁铁相对钢板静止，钢板重200N，磁铁对钢板的压力为20N，磁铁与钢板之间的接触面积为。 （1）磁铁相对钢板静止时，磁铁所受的摩擦力大小为　 　N，方向　 　（选填“竖直向上”、“竖直向下”、“向左”或“向右”）； （2）磁铁对钢板的压强有多大？ （3）如图乙所示，用竖直向下的力F拉着磁铁，使其匀速直线运动了0.5m，运动时间为10s，F做功的功率是0.3W，这段时间： ①F做了多少功？ ②F多大？ ③在虚线框内作出磁铁在竖直方向上的受力示意图，磁铁以图中点“· ”表示，并标出滑动摩擦力的大小。 32．如图所示，水平地面上有一圆柱形容器，其底面积S为，一个体积V为的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为，此时容器中水深h为（g取）。求： （1）此时物块所受的浮力； （2）物块的重力G； （3）此时容器底部受到水的压力． 33．为进行浮力相关实验，小明将支架与升降台放置于水平桌面上，将力传感器固定在支架上，底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连，力传感器可测量细线拉力的大小。薄壁柱形筒水怀B放在水下升降台上，如图甲所示，从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中，力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。不计细线的伸崩，A始终保持竖直，且不吸水。完成下列问题（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3。 （1）当升降台从5cm升到8cm，分析图像可知浮力大小与　 　有关； （2）通过分析图像知圆柱体A的重力为　 　N； （3）将升降台高度降到初始位置，换用与水深度相等的酒精，重复上述步骤，发现升降台上升18cm时，力传感器示数为F2，F1<F2，分可知浮力大小与　 　有关；（ρ酒<ρ水） （4）请根据图乙中数据计算出圆柱体A的密度为　 　kg/m3。 34．杆秤作为传统衡器，不仅是计量重量的工具，更承载着中华历史文脉与传统智慧，正所谓“秤砣虽小压千斤”。杆秤的构造如图甲所示，称量时将被称量物体放在秤盘中，移动系秤砣的挂绳使秤杆水平平衡，根据挂绳所处位置的秤星（刻度）就可以读出被称量物体的质量。小明对杆秤很感兴趣，由此开展制作简易杆秤的学习。 （1）如图甲示，小明用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则　 　点相当于支点。 （2）调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置0，此位置为秤的定盘星，对应的质量刻度值为　 　g。 （3）在秤盘中逐个添加50g的砝码，调节秤砣位置使秤杆水平平衡，记录细线的位置、标记相应的质量，再测出细线距离B点的长度（如表），根据表中数据，应将150g的刻度值标记在距离B点　 　cm处。 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距离B点的长度/cm 7 12 22 （4）在每相邻两细线的位置处均匀地画上49条刻度线，每一格就表示　 　g，即为该杆秤的分度值。 （5）在称重过程中若杆秤左低右高，如图乙所示，则此时杆秤所示的质量值　 　被测物的真实质量值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （6）请你提出一个增大杆秤量程（称量）的方法：　 　。 35．项目化学习小组利用木制筷子、塑料筒盖、铁锁等常见物品来制作一个简易杆秤。 （1）【项目分析】他们先了解杆秤的构造、原理和使用方法，图甲所示为一个杆秤的结构和我国古代对杆秤的各个部件的描述方式，《墨经》中就记载“衡，加重于其一旁，必捶，相衡，则本短标长”。手提提纽，秤杆水平平衡，本短标长，意思是两边力臂长度　 　，此时“权”的质量　 　“重”的质量，因此可以利用质量较小的砝码来称量较大物体的质量。 （2）【项目实施】他们利用木制筷子做秤杆，利用塑料筒盖作为秤盘，把秤盘系在秤杆较粗的一端，记为A点，并在靠近秤盘处适当位置绑一根细绳作为提纽。在铁锁上系一根细绳作为秤砣。挂上秤砣，手提提纽，调节秤砣悬挂的位置和提纽到秤盘的距离，使秤杆　 　时秤盘和秤砣分别在提纽的两侧，如图乙所示，将此时秤砣悬挂的位置B标记为零刻度线；并固定好提纽的位置，记为O点。 （3）在秤盘中放入100g砝码，调节秤砣悬挂的位置使秤杆水平平衡，记录下此时的位置为图乙中的C点，将C点标记为100g质量刻度线的位置，在BC之间均匀的画上99条刻度线，每一格就表示　 　g； （4）【项目拓展】若在不改变秤杆长度的情况下，增加杆秤的称量范围，可以采用的方法有　 　提纽到秤盘的距离，或　 　秤砣的质量。 36．采用如图所示站姿锻炼手臂力量：双脚并拢，脚尖 O 触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的 A 点，B 为人体重心所在位置。锻炼时，躯体伸直，手臂弯曲和伸直动作交替进行。现要估测手掌对墙壁的压力F。（g 为已知常量） （1）把人体视为杠杆，小明用体重计称量出人体的体重（质量）m；用卷尺分别测量出 A、O 两点间的　 　 距离 L1和 B、O 两点间的　 　距离 L2；（均选填“水平”或“竖直”）。请在右图中作出阻力 F2和阻力臂 L2　 　； （2）手掌对墙壁的压力 F＝　 　（用测得的物理量表示）； （3）锻炼时，脚尖离开墙壁越远，手掌对墙壁的压力就越　 　 。 （4）小明利用如图甲所示的滑轮组，将不同的物体匀速提升 1m，图乙所示为克服物体重力做的功和拉力做的功随物重变化的柱状图，不计绳重和摩擦，当物重为 150N 时，小明的拉力为　 　 N，动滑轮的重力为　 　 N；若棱长为 20cm 的正方体物体重 200N，则该物体的密度为　 　kg/m3。 （g 取 10N/kg） 37．科创小组设计了水库自动泄洪控制装置，其简易模型如图所示：A为压力传感器，B为密度小于水且不吸水的实心均匀圆柱体，并可在管径稍大的竖直管道内自由地上下移动，其重力，底面积。水位正常时，恰与圆柱体B底面平齐；当水面上升到传感器A的底端时，传感器受到圆柱体的压力为21N，触发预警并自动打开出水口进行泄洪。g取，，求： （1）当水位正常时，求圆柱体B对模型底部的压强；　 　 （2）求圆柱体B的高度hB　 　和密度　 　； （3）为了提高防洪安全性，使警戒水位比原设计低，在B的底面积不变、压力传感器位置不变的前提下，可以采用的方法是　 　（写出一种方法即可）。 38． 某大学科研团队研制了一款无人潜航器，如图甲所示，其体积可通过从内部油舱向外部油囊压入油量的多少来改变，从而实现浮沉。（ρ煤油=0.8×103kg/m3，g=10N/kg。ρ海水≈1×103kg/m3）请分析解答下列问题： （1）当用缆绳吊起潜航器A点处挂钩时，潜航器总保持水平静止，B点处于潜航器中间位置。请判断潜航器重心在　 　点位置附近（选填“A”或“B”）； （2）将潜航器从空中缓慢下放至水下，缆绳的拉力F随下降的高度h变化规律如图乙所示。求潜航器的体积是多少　 　？（油囊没有充油，不计水的阻力） （3）解开缆绳后潜航器下潜至海底，此时A点距海平面，A点受到海水的压强是多少　 　？若想使潜航器上浮，至少向油囊压入多少的煤油　 　？（忽略煤油因水压导致的体积变化） 39．如图甲所示， MN是以0为支点的轻质杠杆， OM：ON=4：1，物体A是棱长为10 cm的实心均匀正方体，将A自由放置在底面积为200 cm2的薄壁柱形容器中，在A的正上方是一个质量为1kg、底面积为60 cm2、高为 10 cm的长方体B，用轻质细杆分别将B和C竖直连接在杠杆M、N两端，且杠杆在水平位置平衡，C是重为100N， 边长为10 cm 的实心均匀正方体。现向容器中注水，物体A所受的浮力F与水的深度h的变化关系如图乙所示。求： （1）A在水中所受浮力的变化情况是　 　，A受到的重力为　 　N； （2）未向容器中注水时，C对水平地面的压强； （3）当C对地面的压强为8800 Pa时，水对容器底部的压强。 40．“漏刻”是古代一种滴水计时的工具。跨学科实践小组制作了一个漏刻，装置如图1，播水壶不断匀速滴水，受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后，通过指针指向浮箭上标尺的均匀刻度即可读取时间。已知圆筒形受水壶内部底面积为3S0，浮箭总质量为m0，长方体浮块的底面积为S0。请你解答以下问题： （1）受水壶内无水时，如图1所示，浮箭对受水壶底面的压强为　 　； （2）开始滴水后，经t1时间后浮箭刚刚浮起，指针指在标尺的A处，如图2所示，求t1这段时间内滴水的质量； （3）继续滴水t2时间后，指针指在标尺的E处，如图3所示，若标尺上每一格的长度为，则t2=　 　t1；此时水对受水壶底部的压强为　 　。 41． 如图所示，水平地面点两侧粗糙程度不同，但各自的粗糙程度均匀，物体一直受到沿水平方向的力。物体经过点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置。物体在段做匀速直线运动。 （1）以方框内的黑点代表物体，在图中画出物体在段运动时在水平方向上的受力示意图。　 　 （2）在和段中，物体所受的摩擦力大小相等吗？　 　 。 （3）力在、段做功分别为、，功率分别为、，则　 　，　 　选填“”、“”或“”。 参考答案 1．【答案】（1）解：阀门受到液体的压强为。 （2）解：当浮筒A对轻杆的压力为0时，浮筒A浸在液体中的深度为 浮筒排开液体的体积为 此时浮筒受到的浮力为。 （3）解：当浮筒对轻杆的压力为0即浮筒恰好漂浮时，浮筒A受到的重力 则浮筒A的质量为。 （4）解：当液体深为0.45m时，浮力等于浮筒重力；当液体变深时，增加的浮力就是浮筒对杆的拉力，因此当增加的浮力刚好等于液体对出液体阀门的压力时，阀门被拉起，出现排液体现象。 设增加的深度为Δh，则液体的深度 浮筒排开液体的体积增加 增加的浮力 液体对阀门的压强 则阀门上表面受到液体对它的压力 细杆对阀门向上的拉力等于浮筒A增加的浮力 当阀门静止时受力平衡，则阀门受到液体向下的压力等于杆对阀门的拉力 则有 解得 排液体后，随着液体面下降，浮筒随着下降，此时浮筒的浮力等于重力，因此液体面到出液体阀门的距离为0.45m，当液体深刚好为0.45m时，出液体阀门堵住出液体口，液体面随之上升，故而池中液体的最大深度为。 【解析】【分析】（1）根据压强的公式计算阀门受到液体的压强； （2）当浮筒A对轻杆的压力为0时，浮筒A浸在液体中的深度为；浮筒排开液体的体积为，结合浮力公式计算浮筒受到的浮力； （3）当浮筒对轻杆的压力为0即浮筒恰好漂浮时，此时浮筒A受到的重力等于重力，结合重力公式计算则浮筒A的质量； （4）当液体深为0.45m时，浮力等于浮筒重力；当液体变深时，增加的浮力就是浮筒对杆的拉力，因此当增加的浮力刚好等于液体对出液体阀门的压力时，阀门被拉起，出现排液体现象。设增加的深度为Δh，则液体的深度，浮筒排开液体的体积增加，增加的浮力；液体对阀门的压强，则阀门上表面受到液体对它的压力；细杆对阀门向上的拉力等于浮筒A增加的浮力，当阀门静止时受力平衡，则阀门受到液体向下的压力等于杆对阀门的拉力，代数求解，排液体后，随着液体面下降，浮筒随着下降，此时浮筒的浮力等于重力，因此液体面到出液体阀门的距离为0.45m，当液体深刚好为0.45m时，出液体阀门堵住出液体口，液体面随之上升，计算池中液体的最大深度为。 （1）阀门受到液体的压强为 （2）当浮筒A对轻杆的压力为0时，浮筒A浸在液体中的深度为 浮筒排开液体的体积为 此时浮筒受到的浮力为 （3）当浮筒对轻杆的压力为0即浮筒恰好漂浮时，浮筒A受到的重力 则浮筒A的质量为 （4）当液体深为0.45m时，浮力等于浮筒重力；当液体变深时，增加的浮力就是浮筒对杆的拉力，因此当增加的浮力刚好等于液体对出液体阀门的压力时，阀门被拉起，出现排液体现象。 设增加的深度为Δh，则液体的深度 浮筒排开液体的体积增加 增加的浮力 液体对阀门的压强 则阀门上表面受到液体对它的压力 细杆对阀门向上的拉力等于浮筒A增加的浮力 当阀门静止时受力平衡，则阀门受到液体向下的压力等于杆对阀门的拉力 则有 解得 排液体后，随着液体面下降，浮筒随着下降，此时浮筒的浮力等于重力，因此液体面到出液体阀门的距离为0.45m，当液体深刚好为0.45m时，出液体阀门堵住出液体口，液体面随之上升，故而池中液体的最大深度为 2．【答案】（1）同种液体，深度相同，液体内部的压强相同；压力大小等于液柱的重力，受力面上受到的压强 （2）； 【解析】【解答】（1）根据液体压强的特点：同种液体，同一深度，液体向各个方向的压强相等，因此A点压强等于受力面的压强，可以用受力面的压强代替A点压强。 设液柱高度为，受力面面积为，液体密度为。液柱体积 液柱质量 受力面受到的压力等于液柱重力 根据压强定义，受力面的压强，即得到液体内部压强公式。 （2）当水深为时，对容器底部压力为0，说明浮力等于B的重力，即 到达警戒水位时，B静止，B受到的向上的浮力等于B向下的重力与A对B向下的压力之和（力的作用是相互的，A对B的压力大小等于），即 B受到的浮力，代入整理得： B的高度为，B底端在模型底部，顶端顶住模型顶部的传感器A，因此模型底部到顶部的距离为；浸入深度是水面到模型底部的距离，因此水面到模型顶部的距离 。 故答案为： （1）①同种液体，深度相同，液体内部的压强相同；②压力大小等于液柱的重力，受力面上受到的压强；（2）；。 【分析】 （1）①因为液体内部同一深度向各个方向的压强相等，所以可以用A点所在水平受力面S受到的压强代替A点的压强。 ②首先利用求出液柱的质量，再根据G=mg得到液柱的重力，该重力等于受力面S受到的压力，最后结合，将压力和受力面积代入推导液体压强公式。 （2）先根据水深为h时圆柱体B对底部压力为0，得出此时圆柱体的重力等于受到的浮力；当水面到警戒水位H时，对圆柱体B进行受力分析，结合力的平衡关系，求出此时受到的浮力，再利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出浸入水中的深度hB'；结合压力传感器的受力情况，利用p=ρgh求出警戒水位H。 （1）[1]根据液体压强的特点：同种液体，同一深度，液体向各个方向的压强相等，因此A点压强等于受力面的压强，可以用受力面的压强代替A点压强。 [2]设液柱高度为，受力面面积为，液体密度为。液柱体积 液柱质量 受力面受到的压力等于液柱重力 根据压强定义，受力面的压强，即得到液体内部压强公式。 （2）[1]当水深为时，对容器底部压力为0，说明浮力等于B的重力，即 到达警戒水位时，B静止，B受到的向上的浮力等于B向下的重力与A对B向下的压力之和（力的作用是相互的，A对B的压力大小等于），即 B受到的浮力，代入整理得： [2]B的高度为，B底端在模型底部，顶端顶住模型顶部的传感器A，因此模型底部到顶部的距离为；浸入深度是水面到模型底部的距离，因此水面到模型顶部的距离 3．【答案】（1）减小摩擦力对实验的影响 （2）相等；同一物体；相等；相反；作用在同一条直线上 【解析】【解答】（1）如图，乙图用小车代替木块，变滑动摩擦为滚动摩擦，减小了摩擦对实验的影响。 故答案为：减小摩擦力对实验的影响。 （2）因为左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，砝码的重力相等，所以小车两边所受的拉力相等。把小车在水平桌面上扭转一个角度，两个拉力就不在同一直线上，最后恢复到原位置静止，说明要满足两个力大小相等、方向相反、同一直线上且作用在同一物体上才能使物体保持平衡状态。 故答案为：减小摩擦力对实验的影响；相等；同一物体；相等；相反；作用在同一条直线上。 【分析】（1）用小车代替木块，变滑动摩擦为滚动摩擦，减小了摩擦对实验的影响。 （2）砝码的重力相等，小车两边所受的拉力相等；要满足两个力大小相等、方向相反、同一直线上且作用在同一物体上才能使物体保持平衡状态。 4．【答案】（1）1×104 （2）=；向左运动； 【解析】【解答】（1） 冰壶的质量m=20kg，则冰壶对地面的压力F=G=mg=20kg×10N/kg=200N 冰壶与冰道的接触面积S=200cm2=0.02m2，则冰壶对地面的压强 （2） ①由于冰球甲、乙从A匀速直线向右滑行到B，所以它们所受摩擦力大小等于各自受到的推力，而水平推力大小相等，所以甲、乙所受摩擦力相等，即f甲=f乙 ②由图可知第7秒时，甲停止运动，乙还在向右滑行，故以乙为参照物，甲在向左运动。 ③乙和丙分离后，丙在水平面上只受向左的摩擦力，竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，如下图所示： 【分析】（1）冰壶对冰面的压力等于冰壶的重力，根据F=G=mg求冰面受到的压力，又已知受力面积，利用压强公式p=求冰壶停在冰面上时对冰面的压强。 （2）①根据压力大小和接触面的粗糙程度，判断滑动摩擦力的大小； ②运动和静止是相对的； ③冰球运动过程中受重力、冰面支持力及摩擦力的作用。在作图时，可以将三个力的作用点都画在重心上。 5．【答案】（1）； （2）解：B对地面的压力 的底面积 B对地面的压强 或者（说明：用这个公式，要有推导过程） （3）解：当对其的压力为时，也就是受到的浮力与自身的重力相等即 此时容器内水的深度是 则水对容器底部的压强 【解析】【解答】（1）物体A的体积为：VA=（0.1m）3=1 x 10-3m3， 物体A的密度为：； 物体B的体积为：VB=（0.2m）3=8x 10-3m3， 物体B的质量为：， 物体B的重力为：； （2） B对地面的压力 的底面积 B对地面的压强 （3） 当对其的压力为时，也就是受到的浮力与自身的重力相等，即， ，， 则， 此时容器内水的深度是， 则水对容器底部的压强。 【分析】（1）先根据物体A的边长求出物体A的体积，再根据求出物体A的密度； 先根据物体B的边长求出物体B的体积，根据求出物体B的质量，再根据求出物体B的重力； （2）根据求出物体B对地面的压力，根据物体B的边长求出物体B的底面积，再根据求出物体B对地面的压强； （3）当对其的压力为时，也就是受到的浮力与自身的重力相等，根据，，求出物体B浸入水的深度，再根据求出容器内水的深度，再根据求出水对容器底部的压强。 6．【答案】（1）根据p＝ρ液gh，当液体密度ρ液和g一定时，2、3、4号孔的深度逐渐增大，橡皮膜受到的液体压强也逐渐增大，所以各薄橡皮膜的内凹程度不同； （2）同种液体在同一深度的压强相等（或液体内部向各个方向都有压强）。 【解析】【解答】（1）根据p＝ρgh，当液体密度ρ液和g一定时，2、3、4号孔的深度逐渐增大，橡皮膜受到的液体压强也逐渐增大，所以各薄橡皮膜的内凹程度不同； （2）根据图像，结合2和5，或3和6，或4和7，深度相同，凹陷程度相同，还可以判断：同种液体在同一深度的压强相等。 【分析】（1）液体密度一定时，深度越深，液体压强越大； （2）液体密度和深度相同时，液体向各个方向的压强相等。 7．【答案】（1）解：由重力公式可得水的重力因为是柱形容器，所以水对容器底部的压力等于水的重力，即水对容器底部的压力为10N。 （2）解：注入水后，容器对水平桌面的压力F'=G水+G容=10N+5N=15N由压强公式可得容器对水平桌面的压强 （3）解：由密度公式变形可得水的体积则容器内水的深度为当圆柱体A放入容器中时，A可能漂浮也可能沉底，分情况讨论：①当A在容器中漂浮时，浸入水中部分的深度记为h1，则A的高度hA=h1+0.05mA排开水的体积V排=SAh1，根据F浮=GA，GA=F浮=ρ水g SAh1=1×103kg/m3×10N/kg×50×10-4m2×h1=50N/m×h1水面上升的高度Δh1=V排S容=SAh1×0.01m2=50×10-4m2×h1×0.01m2=0.5h1水对容器底部的压强为p1=ρ水g(h+Δh1)=ρ水g (0.1m+0.5h1)容器对水平桌面的压强为，则解得h1=0.05m=5cm把A竖直向上提升L=2cm，水面下降高度为A浸入水的体积V排1=SA×(h1−L−h1')=50cm2×(5cm−2cm−2cm)=50cm3A受到的浮力F浮1=ρ水V排1g=1.0×103kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=0.5NA的重力GA=50N/m×h1=50N/m×0.05m=2.5N此时杆对A的作用力为FA1=GA−F浮1=2.5N−0.5N=2N②当A在容器中沉底时，由体积关系可知水的体积与圆柱体A的体积之和等于容器的底面积与水的深度的乘积，即VA+V水=S(hA+5cm)用体积公式展开得50cm2×hA+1000cm3=100cm2×(hA+5cm)解得hA =10cm，此时水对容器底部的压强：p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m+0.05m) =1500Pa因为，所以容器对水平桌面的压强：解得GA=6N，圆柱体A的顶部到水面的距离为5cm，把圆柱体A竖直向上提升2cm，故圆柱体A还未露出水面，A排开水的体积V排=SAhA=50cm2×10cm=500cm3由浮力公式可得A受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10-6m3=5N此时圆柱体受到竖直向上的浮力F浮、杆对圆柱体的作用力F和竖直向下的重力GA，并且在这三个力的作用下保持平衡，所以杆对圆柱体的作用力：F=GA-F浮=6N-5N=1N 【解析】【分析】（1）根据，计算水的重力； （2）根据重力，计算水平面的压力，根据，计算压强； （3）根据，计算体积，结合底面积，计算深度，根据p1=ρ水g(h+Δh1)，计算容器底的压强大小；根据，计算水平面的压强；根据F浮=ρ水V排g，计算浮力的大小。 （1）由重力公式可得水的重力 因为是柱形容器，所以水对容器底部的压力等于水的重力，即水对容器底部的压力为10N。 （2）注入水后，容器对水平桌面的压力F'=G水+G容=10N+5N=15N 由压强公式可得容器对水平桌面的压强 （3）由密度公式变形可得水的体积 则容器内水的深度为 当圆柱体A放入容器中时，A可能漂浮也可能沉底，分情况讨论： ①当A在容器中漂浮时，浸入水中部分的深度记为h1，则A的高度hA=h1+0.05m A排开水的体积V排=SAh1，根据F浮=GA，GA=F浮=ρ水g SAh1=1×103kg/m3×10N/kg×50×10-4m2×h1=50N/m×h1 水面上升的高度Δh1=V排S容=SAh1×0.01m2=50×10-4m2×h1×0.01m2=0.5h1 水对容器底部的压强为p1=ρ水g(h+Δh1)=ρ水g (0.1m+0.5h1) 容器对水平桌面的压强为， 则 解得h1=0.05m=5cm 把A竖直向上提升L=2cm，水面下降高度为 A浸入水的体积V排1=SA×(h1−L−h1')=50cm2×(5cm−2cm−2cm)=50cm3 A受到的浮力F浮1=ρ水V排1g=1.0×103kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=0.5N A的重力GA=50N/m×h1=50N/m×0.05m=2.5N 此时杆对A的作用力为FA1=GA−F浮1=2.5N−0.5N=2N ②当A在容器中沉底时，由体积关系可知水的体积与圆柱体A的体积之和等于容器的底面积与水的深度的乘积，即VA+V水=S(hA+5cm) 用体积公式展开得50cm2×hA+1000cm3=100cm2×(hA+5cm) 解得hA =10cm，此时水对容器底部的压强p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m+0.05m) =1500Pa 因为，所以 容器对水平桌面的压强 解得GA=6N，圆柱体A的顶部到水面的距离为5cm，把圆柱体A竖直向上提升2cm，故圆柱体A还未露出水面，A排开水的体积V排=SAhA=50cm2×10cm=500cm3 由浮力公式可得A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10-6m3=5N 此时圆柱体受到竖直向上的浮力F浮、杆对圆柱体的作用力F和竖直向下的重力GA，并且在这三个力的作用下保持平衡，所以杆对圆柱体的作用力F=GA-F浮=6N-5N=1N 8．【答案】（1）解：当物体未露出水面时，V排=V=Sh=0.06m2×2m=0.12m3， 则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m3=1.2×103N； 答：物体受到的浮力为1.2×103N． （2）解：由ρ=得：G=mg=ρ物Vg=2.0×103kg/m3×0.12m3×10N/kg=2.4×103N；物体未露出水面时，物体对滑轮组的拉力为F′=G﹣F浮=2.4×103N﹣1.2×103N=1.2×103N，由图可知绳子的股数n=4，若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，则拉力F=F′=×1.2×103N=300N；答：若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，工人对绳的拉力大小是300N． （3）解：若工人对绳的拉力为400N，由于物体未露出水面时，物体对滑轮组的拉力为F′，则η=====75%． 答：若工人对绳的拉力为400N，使物体匀速上升，此装置的机械效率为75%． 【解析】【解答】（1）根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可求物体所受浮力． （2）根据G=mg=ρVg求出物体重力，则物体对滑轮组的拉力为G′=G﹣F浮，若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，则拉力F=G′． （3）求出有用功和总功后，根据η=即可求出机械效率． 【分析】此题是一道力学综合题，综合考查阿基米德原理的应用、滑轮组的拉力计算、机械效率的计算；熟练掌握股数即可解答． 9．【答案】0.3N；沉底；不正确 【解析】【解答】（1）松手时，物体M浸没在水中，则物体M排开液体的体积为： V排=V物= 物体M受到的浮力大小为： （2）由于物体M浸没在水中时，F浮=0.3N，重力G=0.4N，F浮<G，所以松手后，M会下沉，直至沉底。 （3）实验时，结合浸没在水中的空心物体受到浮力和重力，静止时，可以是沉底的，故小明的想法是不正确的。 【分析】（1）物体M浸没在水中，结合物体的体积，利用F浮=ρ液gV排计算出物体受到的浮力； （2）根据物体受到的浮力小于重力，可知物体会下沉，最后沉底； （3）空心物体不一定沉底，物体可能漂浮、悬浮或沉底。 10．【答案】（1）省力 （2）不变 （3）增加 （4）根据杠杆平衡条件可知，当人要汲水时，桔槔另一端绑上的大石头越重，人向下的拉力越大。 【解析】【解答】（1）人用力向下拉绳子时，此杠杆动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 （2）当汲器在露出水面之前上升的过程中，排开的水的体积不变，所浸液体的密度也不变，所以它受到的浮力不变。 （3）当装满水的汲器在空中匀速上升时，其质量不变，速度不变，所以动能不变；但高度变大，所以重力势能变大，故它的机械能增加。 （4）不正确。根据杠杆平衡条件可知，当人要汲水时，桔槔另一端绑上的大石头越重，人向下的拉力越大。 【分析】（1）使用杠杆时，动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆； （2）液体密度和物体排开液体的体积一定时，物体受到的浮力保持不变； （3）匀速上升的物体动能不变，重力势能增大； （4）根据杠杆的平衡条件，杠杆上的力臂一定时，动力越大，阻力越大。 11．【答案】（1）解：水陆两栖救援车停在水平地面上时对地面的压力 （2）解：0.8m深处水的压强 （3）解：牵引力所做功 【解析】【分析】（1）水陆两栖救援车停在水平地面上时对地面的压力等于重力，即； （2）根据压强公式P=ρgh计算0.8m深处水的压强； （3）根据功率公式W=Pt计算牵引力所做功。 （1）水陆两栖救援车停在水平地面上时对地面的压力 （2）0.8m深处水的压强 （3）牵引力所做功 12．【答案】（1）解：电动汽车的总重力为 （2）解：汽车匀速行驶时，竖直方向受力平衡，支持力与重力大小相等，已知阻力为总重力的0.2倍，则汽车受到的阻力。 （3）加速直线 【解析】【解答】（3）牵引力，阻力，由于，故汽车将做加速直线运动。 【分析】（1）电动汽车的总重力为； （2）汽车匀速行驶时，竖直方向受力平衡，支持力与重力大小相等，已知阻力为总重力的0.2倍，则汽车受到的阻力。 （3）力的合成与应用：两个力在同一直线上，方向相反，合力为两个力的代数差，方向相同，合力为两个力的代数和。 （1）电动汽车的总重力为 （2）汽车匀速行驶时，竖直方向受力平衡，支持力与重力大小相等 已知阻力为总重力的0.2倍，则汽车受到的阻力 （3）若牵引力，阻力，由于，合力方向与运动方向相同，汽车将做加速直线运动。 13．【答案】A；质量；费力；省力；D；扇车不受天气的影响，能够改变风速的大小。 【解析】【解答】（1）第1空，第2空，风扇车工作时，空瘪谷从出风口C被吹出，绝大部分饱满谷粒因为质量大，所以从出粮口B落下，故可说明谷粒的质量越大，惯性越大，物体的运动状态越不容易改变。 （2）第3空，风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，动力作用在轴上，动力臂小于阻力臂，它相当于一个费力杠杆；第4空，根据杠杆原理，阻力和阻力臂不变时，若增大摇杆力臂L的长度，则完成同样工作将更省力。 （3）A、脚踏板与齿轮盘组成轮轴，脚踏板是轮，齿轮盘是轴，组成了一个省力轮轴，A不符合题意。 B、螺丝刀拧螺丝确实应用了轮轴的原理，B不符合题意。 C、拧水龙头的把手时可以省力，属于轮轴，C不符合题意。 D、盘山公路是利用了斜面的原理，D符合题意。%0D%0A（4）根据题意可知，扬谷方法都是需要靠老天帮忙，有大风的时候才可以采用，速度缓慢而又非常费力；而扇车不受天气的影响，能够改变风速的大小，效率较高。 故答案为：（1）B；质量；（2）费力；省力；（3）D；（4）扇车不受天气的影响，能够改变风速的大小。 【分析】（1）物体的质量越大，越不容易改变它的运动状态。 （2）轮轴是一种简单机械，动力作用在轮上省力、动力作用在轴上费力；生活中的扳手、方向盘等均属于轮轴。 （3）扬谷方法都是需要靠老天帮忙，有大风的时候才可以采用，速度缓慢而又非常费力。 14．【答案】（1）相同 （2）改变水平地面的粗糙程度 （3）慢 （4）匀速直线；运动状态 （5）D 【解析】【解答】（1）根据控制变量法，在实验过程中，该同学让小车从斜面的同一位置静止释放，这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同； （2）木板表面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，实验为了让小车受到不同的阻力，采用的做法是：改变水平地面的粗糙程度； （3）木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢； （4）根据（3），可推理得出：运动的小车如果所受的阻力为零，小车的速度不会发生改变，将做匀速运动，可见力不是使物体运动的原因，而是改变物体物体运动状态的原因； （5）牛顿第一定律是建立在实验和科学推理相结合的基础上，故选：D。 故答案为：（1）相同； （2）改变水平地面的粗糙程度； （3）慢； （4）匀速直线；运动状态； （5）D。 【分析】（1）根据控制变量法，要控制小车下滑到水平面的速度相同； （2）通过改变水平地面的粗糙程度改变小车受到的阻力； （3）根据实验现象分析； （4）根据（3）推理得出结论； （5）实际中不受力的物体不存在，牛顿第一定律是在实验的基础上通过推理得出的。 15．【答案】（1）减小；减小 （2）大于；75；等于；不发生 （3）B 【解析】【解答】1） 列车的流线型外形，会 减小空气阻力， 列车底部和轨道之间气体流速大，气压将会 减小 综上第1空为减小；第2空为减小 2）0-5min列车加速，所以动力大于阻力， 在内，列车行驶速度为300km/h，行驶时间为1/4h，所以列车的行驶距离为 s=vh=300km/h×1/4h=75km， 此过程中，列车的动力 等于阻力，运动状态不发生变化 综上第1空为大于；第2空为75；第3空为等于；第4空为不发生 3）受力面积越小，压强越大，所以为了更容易砸破玻璃，“逃生锤”外形应该选择图丁中B 综上 第1空为B 【分析】根据速度的计算、压强的计算填空 1、速度的计算：公式为v=s/t，在内，列车行驶速度为300km/h，行驶时间为1/4h，据此计算行驶距离 2、力和运动：物体处于匀速运动状态，物体受到平衡力物体运动状态不发生变化 3、压强的计算：公式为P=F/S，受力面积越小，压强越大 16．【答案】（1）由于先往吸管往里吹气，导致牛奶盒中压强变大，当放开后，牛奶盒中压强大于外界大气压强，所以牛奶会从吸管中喷出。 （2）质量；温度 （3）增大 （4） （5）相同；液体压强只与液体密度和深度有关 （6）上升；大气压随高度升高而降低 【解析】【解答】（1）由于先往吸管往里吹气，导致牛奶盒中压强变大，当放开后，牛奶盒中压强大于外界大气压强，所以牛奶会从吸管中喷出。 （2）由（1）结合可知 当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的质量和温度有关。 （3）从细管上端往烧瓶里吹气，此时瓶内气体压强增大。 （4）用手握住烧瓶的瓶颈部分时温度升高，瓶内气体的压强增大，b位置如图所示： ​​ . (5)当换用内径不同的细玻璃管进行上述实验时，由于气压不变，所以管内水柱上升的高度会相同，理由是液体压强只与液体密度和深度有关，与托里拆利实验类似。 （6）将装置从山脚移至山顶，由于气压变小，装置内部压强大于外界压强，所以细玻璃管内的液面将上升，主要由于大气压随高度升高而降低。 【分析】大气压强与海拔高度有关，海拔越高，气压越小，气压与体积有关，体积越小，压强越小，所以（1）往吸管吹气，压强越大，（2）由两个实验可知气压与气体质量和温度有关，（3）气压与温度有关，温度越高，气压越大。 17．【答案】（1）解：电动汽车受到的重力为 （2）解：汽车从候车区进入试验区的平均速度为 （3）解：当汽车静止时，汽车对地面的压力等于汽车的重力，即F1＝G；试验时，由于汽车的形状为底平上凸，空气在汽车的上下表面的流速不同，会产生一个向上的升力，使F2＜G，则F1＞F2 （4）解：汽车行驶时，消耗的总电能W1，一部分转化为汽车的动能E、一部分由于克服摩擦力等阻力做功W2转化为内能，还有一部分由于电动机发热转化为内能，所以W1＞E＋W2 【解析】【解答】（3）汽车静止在地面上，对地面的重力等于压力，运动时，上方的流速大，导致压强小，产生向上的压强差，所以此时F1＞F2； （4）电动车在工作时，电能转换为机械能，克服空气阻力做功，以及机械之间摩擦力做功，所以W1＞E＋W2。 【分析】（1）根据重力公式G=mg计算电动汽车受到的重力； （2）结合速度公式计算 汽车从候车区进入试验区的平均速度 ； （3）压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力，进而比较不同情况的压力； （4）任何机械在工作时，都会有能量消耗，所以电动车在工作时，总电能会大于机械能和克服空气阻力做功。 18．【答案】（1）运动员从跳台末端冲出跳台，由于运动员具有惯性，保持原来的运动状态不变，所以能在空中继续向前飞行。 （2）滑雪板做的又宽又长，增大了受力面积，在压力一定时，通过增大了受力面积来减小对雪面的压强，避免陷入雪中。 【解析】【解答】（1）运动员从跳台末端冲出跳台，由于运动员具有惯性，保持原来的运动状态不变，所以能在空中继续向前飞行。 （2）滑雪板做的又宽又长，增大了受力面积，在压力一定时，通过增大了受力面积来减小对雪面的压强，避免陷入雪中。 【分析】（1）物体具有惯性，是物体继续保持原有状态的性质； （2）压力一定时，增大受力面积，压强减小。 19．【答案】（1）大于 （2）能 【解析】【解答】（1）向下按压后松手时，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒，说明瓶中气压大于储液筒中气压。 （2）由于太空舱内也有空气，而这种瓶装洗手液瓶盖是利用大气压工作的，所以如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖能挤出洗手液。 【分析】生活中很多地方应用到了大气压，墙壁上的吸盘，钢笔吸墨水，用吸管喝饮料。 20．【答案】；、 【解析】【解答】（1）图中，力F与杠杆垂直，过支点O作力F作用线的垂线，即F的力臂l，如图所示： （2）图中，每格长度为L，支点左侧竖直向下的力F，大小为4N，力臂为3L，若另一个力大小为2N，根据杠杆平衡条件，力臂为：，由于左侧只有4个格，因此力的作用点应在右侧第6格处，方向竖直向下； 若另一个力是大小为1N，力臂为：；力不能使杠杆平衡， 若另一个力大小为6N，该力的力臂为：，由于此力的方向向上，应作用在支点左侧第2格处，因此不能使杠杆平衡的力是、。 【分析】（1）杠杆上支点到力的作用线的垂线，是杠杆上力臂； （2）根据F1L1=F2L2，结合力的大小，计算力臂判断杠杆是否能平衡。 21．【答案】（1）解：把鸡蛋往碗沿上一碰，鸡蛋给碗施加力，因为力的作用是相互的，所以碗也给鸡蛋施加力的作用，使鸡蛋破了，这也说明力可以改变物体的形状。 （2）解：根据可知，在压力一定时，由于鸡蛋与碗边缘受力面积小，增大了鸡蛋壳的压强，鸡蛋很容易就能破。 【解析】【分析】（1）力可以改变物体的形状； （2）压力一定时，受力面积越小，压强越大。 22．【答案】（1）耐热性高；耐腐蚀性好、硬度大 （2）不变 （3）C （4）自身重力；1.03×107 【解析】【解答】（1）钛合金具有硬度大、耐腐蚀性好和耐热性高等特点。航空发动机用钛合金制造低压压气机盘和叶片，主要是利用钛合金耐热性高的特点；“蛟龙号”的外壳主材选用钛合金板，使其能更好地在海水中工作，主要是利用钛合金耐腐蚀性好、硬度大的特点； （2）“蛟龙号”下潜的过程中，排开水的体积始终等于自身体积，则排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，它受到的浮力不变。 （3）抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力，则此时受的是平衡力，它将保持原状态做匀速下沉运动， 故选C。 （4）①“蛟龙号”通过改变压载铁的数量，改变自身重力，即它是靠改变自身重力来实现浮沉。 ②它所受海水的压强为p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1000m=1.03×107Pa。 【分析】（1）物质的性质决定用途，也能根据用途推测物质的性质； （2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析潜艇受到浮力的变化； （3）根据平衡力的知识分析； （4）①根据潜艇的浮沉方法解答； ②根据液体压强公式p=ρ海水gh计算即可。 （1）[1][2]航空发动机工作时产生大量的热量，温度非常高，钛合金耐热性高能够满足要求；液体压强随深度的增加而增大，要克服深海海水产生的巨大压强，所选的材料必须有很强的硬度，而钛合金板就属于硬度大、耐腐蚀性好的材料。 （2）“蛟龙号”下潜的过程中，海水密度不变，排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知受到的浮力不变。 （3）抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力，不计水的阻力，受的是平衡力，它将保持原状态做匀速下沉运动，故选C。 （4）[1]“蛟龙号”通过改变压载铁的数量，改变自身重力，浮力的大小不变，重力大于浮力，下沉，重力小于浮力，上浮，它是靠改变自身重力来实现浮沉。 [2]当它处于深的工作区时，它所受海水的压强为p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1000m=1.03×107Pa 23．【答案】（1） （2） （3） （4）<；G=F1+F2 【解析】【解答】 （1）选择左侧端点为支点： （2）根据杠杆的平衡条件知，当阻力一定时，动力臂越长、阻力臂越短，动力越小，因而选择左侧端点为支点，阻力臂最小，右端作为动力作用点，且动力竖直向上，动力臂最大，动力最小，如图所示： （3）根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，则F=； （4）根据图中知，动力臂始终等于杠杆的长，而左图的阻力臂较小，故省力些，因而F1＜F2； 根据杠杆平衡条件知，左图F1L1=GL2， 右图F2L1=G（L1-L2）， 联立解得G=F1+F2。 【分析】（1）选择左侧端点为支点； （2）根据杠杆的平衡条件知，当阻力一定时，动力臂越长、阻力臂越短，动力越小，据此分析并画图； （3）根据杠杆平衡条件计算动力； （4）根据杠杆平衡条件分析两次动力大小，结合平衡条件计算重力。 24．【答案】（1）支持力F方向向上，叉车举高箱子的过程中，箱子在支持力的方向上移动了距离，根据功的定义，支持力 F 对箱子做了功。 （2）支持力 F 方向向上，叉车托着箱子水平匀速直线前进的过程中，箱子没有在支持力的方向上移动距离，根据功的定义，支持力F没有对箱子做功。 【解析】【解答】（1）支持力F方向向上，叉车举高箱子的过程中，箱子在支持力的方向上移动了距离，支持力F对箱子做了功； （2）支持力F方向向上，叉车托着箱子水平匀速直线前进的过程中，箱子没有在支持力的方向上移动距离，根据功的定义，支持力F没有对箱子做功。 【分析】（1）物体受力且在力的方向移动距离，力对物体做了功； （2）物体受力，移动距离不在力的方向上，力对物体不做功。 25．【答案】D；A．由图像可知，0~2s，物体没有推动，物体处于平衡状态，推力等于摩擦力，故A错误；BCD．由v﹣t图像可知，在4~6s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由F﹣t图像可知，在4~6s拉力为2N，由平衡条件可得滑动摩擦力，由v﹣t图像可知，物体在2~4s做匀加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，因为压力和接触面的粗糙程度不变，因此物体受到的摩擦力仍是2N，方向与推力方向相反，即向左。故BC错误，D正确。 【解析】【分析】（1）根据图乙确定0~2s时物体的运动状态，根据二力平衡的知识比较推力和摩擦力的大小； （2）（3）（4）根据图乙确定2~4s内物体的运动状态；根据乙图中的匀速直线运动状态计算物体受到的滑动摩擦力，再根据影响滑动摩擦力的因素分析2~4s内摩擦力是否改变即可。 26．【答案】（1） （2）相同 （3）① 【解析】【解答】（1）N由A点释放瞬间，水平方向上受到弹簧向右的弹力和向左的摩擦力，由题意可知，弹力大于摩擦力；竖直方向上受到重力和支持力，这是一对平衡力，大小相等，方向相反： （2）N在A点静止释放，先后两次通过C点时，弹簧均处于被压缩状态，所以N受到弹簧弹力的方向相同，均向右； （3）根据牛顿第一定律，若把水平面换作光滑无摩擦表面，N运动到最右端B点速度为零时，弹簧与其连接恰好断开，物体N受力平衡，保持原有的运动状态不变，则物体N将保持静止，故选①。 【分析】（1）重力和弹力是平衡力，大小相等，方向相反；（2）弹簧弹力的方向与形变方向有关，压缩时方向向右；（3）物体如果不受力或者受力平衡，将保持原有的运动状态不变。 （1）N由A点释放瞬间，水平方向上受到弹簧向右的弹力和向左的摩擦力，由题意可知，弹力大于摩擦力，这样N才能接下来运动到B点；竖直方向上受到重力和支持力，这是一对平衡力，大小相等，方向相反，作图如下： （2）N在A点静止释放，先后两次通过C点时，弹簧均处于被压缩状态，所以N受到弹簧弹力的方向相同，均向右。 （3）根据牛顿第一定律，若把水平面换作光滑无摩擦表面，N运动到最右端B点速度为零时，弹簧与其连接恰好断开，则物体N将保持静止，故选①。 27．【答案】（1）A （2）飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置 （3） （4）3 【解析】【解答】 （1）飞轮在竖直平面内绕轴心转动后静止，此时重力与支持力平衡，重心应在轴心正下方（最低点），这样重力的力臂为零，飞轮能稳定静止。若重心在其他位置，飞轮会因重力矩作用继续转动，无法静止在标记F位置。因此飞轮重心P在轴心正下方的某一位置，选A。 （2） 当飞轮重心调整到轴心上时，飞轮的重心与轴心重合，飞轮转动时各部分重力的力矩相互平衡，飞轮可停在任意位置。因此当观察到飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置，说明飞轮的重心已调整到轴心上了。 （3） 焊接金属后，飞轮重心需移到轴心。设原重心P到轴心的距离为 d ，焊接点E到轴心的距离为 R （飞轮半径）。根据杠杆平衡条件，焊接前飞轮重心P的重力矩与焊接后E点金属的重力矩平衡，即 M g · d = m g · R 。由此可知，E点应在过轴心的竖直线上，且在轴心的另一侧（与P相对的一侧），距离轴心为 R 处。在图中，过轴心作竖直线，在轴心下方（与P相反方向）取一点E，使E到轴心的距离等于飞轮半径 R 。 （4） 焊接前，飞轮重心P到轴心的距离为 d ，由杠杆平衡条件 M g · d = m g · R ，d = 。 代入数据得：d = 。 【分析】 （1）飞轮静止时重心在最低点，据此判断重心位置； （2）重心在轴心时飞轮能停在任意位置，据此确定现象； （3）利用杠杆平衡找E点位置；第4小问：根据杠杆平衡条件计算重心到轴心的距离。 28．【答案】饱满谷粒；不容易；惯性；更快；增长；① 【解析】【解答】（1）惯性和质量有关，饱满谷粒的质量大，惯性大，质量大的物体运动状态不容易改变，在重力的作用下容易下落，干瘪谷粒质量小，惯性小，容易被风吹走，A出口主要得到饱满谷粒，B出口主要是干瘪谷粒。 （2）谷粒不小心掺了石子，石子的质量大，需要更大的风力才能将两者分开，需用比原来更快的速度转动手柄，风速更大。 （3）根据图丙，利用杠杆的知识，为了更省力，则需要增大力臂，所以需要增长手动杆半径L。 （4）动力臂较大，动力越小，才能省力，开关水龙头更省力，选择转盘①。 【分析】（1）物体的质量越大，惯性越大，越不容易改变状态； （2）风扇转动越快，风速越大； （3）使用轮轴时，增大动力臂，动力减小； （4）动力臂越大，可以实现越省力。 29．【答案】滑动；使接触面分离；；60；增加车座面积；见解析 【解析】【解答】紧急刹车时，轮子与地面发生滑动，此时轮子与地面间的摩擦是滑动摩擦。给自行车链条滴加润滑油，通过使接触面分离来减小摩擦。 小明对车座的压力与小明的重力， 车座的面积约为 根据可得，小明骑行过程中，受到的压强是 根据杠杆平衡条件，解得车筐承受最大物重为 小明为使骑行过程中车座更加舒适，可增加车座面积，减小压强。 为使共享单车的骑行更加安全、方便、舒适等，允许用户根据自己的身高和骑行习惯调节车把的高度。 综上 第1空、 滑动； 第2空、 使接触面分离； 第3空、 第4空、 60； 第5空、增加车座面积 第6空、 见解析 【分析】1、摩擦的种类：静摩擦力，物体之间不发生相对位移；滑动摩擦力：物体之间发生相对滑动，滚动摩擦力：物体之间发生相对滚动 2、减小摩擦力的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、分类接触面等 3、压强的计算：公式为P=F/S，本体中压力为640N，受力面积为，据此计算压强，为了减小压强，可以增加接触面积 30．【答案】（1）大；240 （2）480；80% 【解析】【解答】（1）根据公式P=FV，可知，在0~1S内，力保持不变，速度变大，所以功率在变大。动滑轮的重为G轮=3F-G物=3×400N-960N=240N。 （2）1~3S内物体移动的路程为S=Vt=1m/s×2s=2m，即动滑轮重力做功为W=Gh=240N×2m=480J。有用功为W有=G物h=960N×2m=1920J，总功为W总=FS=400N×6m=2400J即机械效率为 【分析】（1）在0~1S内，力保持不变，速度变大，所以功率在变大 （2）可以算出距离，在重力方向上移动了距离，利用公式即可求出。克服重力做功为有用功，拉力做功为总功，根据机械效率公式求出效率。 31．【答案】（1）5；竖直向上 （2）解：磁铁对钢板的压力为20N，磁铁与钢板之间的接触面积为。磁铁对钢板的压强 （3）解：①磁铁运动时间为10s，拉力F的功率是0.3W，则拉力F做的功； ② 结合磁铁匀速直线运动了0.5m，F的大小： ；物体受到力图为： 【解析】【解答】（1）图甲中，磁铁静止时，磁铁受到的重力与摩擦力是一对平衡力，大小相等、方向相反，磁铁的重力为5N，方向竖直向下，则磁铁所受的摩擦力大小为5N，方向竖直向上。 （2）磁铁对钢板的压力为20N，磁铁与钢板之间的接触面积为。磁铁对钢板的压强 （3）图乙中，磁铁运动时间为10s，拉力F的功率是0.3W，则拉力F做的功， 结合磁铁匀速直线运动了0.5m，F的大小：； 磁铁受到竖直向下的重力、拉力，竖直向上的摩擦力，滑动摩擦力的大小为， 根据受到的力的大小和方向，画出受力示意图为： 【分析】（1）物体静止，受到平衡力的作用，根据物体的重力竖直向下，判断静摩擦力的大小和方向； （2）根据压力和受力面积，利用，计算压强； （3）根据W=Pt，计算做功多少，结合，计算拉力大小；结合物体受到的重力、拉力和摩擦力是平衡力，计算摩擦力的大小。 （1）[1][2]磁铁相对钢板静止时，磁铁受到的重力与摩擦力是一对平衡力，大小相等、方向相反，磁铁的重力为5N，方向竖直向下，因此磁铁所受的摩擦力大小为5N，方向竖直向上。 （2）磁铁对钢板的压力为20N，磁铁与钢板之间的接触面积为。磁铁对钢板的压强 （3）运动时间为10s，F做功的功率是0.3W，这段时间拉力F做的功 F拉着磁铁匀速直线运动了0.5m，F的大小 磁铁此时受到竖直向下的重力、拉力，竖直向上的摩擦力，滑动摩擦力的大小为 受力示意图如图所示： 32．【答案】（1）由图可知物块完全浸没，所以物块排开水的体积 物块受到的浮力 （2）物块受到三个力的作用：竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力，由力的平衡得到物体的重力为G=F浮-F拉=10N-4N=6N （3）水对容器底的压强为 此时容器底受到水的压力 【解析】【分析】（1）物块浸没在水中时排开水的体积等于自身体积，利用阿基米德原理计算此时物体所受的浮力； （2）物块受竖直向上的浮力，竖直向下的重力和拉力，据此根据力的合成计算物块的重力G； （3）根据液体内部压强的计算公式p=ρgh求出压强，再根据求出压力。 33．【答案】（1）物体排开液体体积 （2）12 （3）液体密度 （4）2×103 【解析】【解答】（1）圆柱体A浸入水中时，受竖直向下的重力G、水对其竖直向上的浮力F浮以及力传感器对其竖直向上的拉力F，且三力平衡，则有G=F浮+F；所以F随F浮的增大而减小。当升降台从5cm升到8cm过程中，A浸入水中越来越多，即A排开液体体积的体积越来越大，由乙图中F减小可知，A受到的浮力变大，所以浮力大小与物体排开液体体积有关。 （2）由图乙可知，当升降台从0cm升到5cm过程中，A未浸入水中，受竖直向下的重力G、力传感器对其竖直向上的拉力F，且二力平衡，则有G=F；此时传感器拉力F=12N，所以A重力G=12N。 （3）将水换成酒精，液体密度变小，传感器示数由 F1 变成更大的 F2 ，根据G=F浮+F，可知浮力变小了，所以可得结论浮力大小与液体密度有关。 （4）由图乙知，升降台升到5cm时，A底部刚接触水面；升到8cm时，A部分浸入水中，且水面正好上升到水杯的溢水口，此时F=10N，所以F浮1=G-F=12N-10N=2N，根据阿基米德原理，有。当升降台从8cm升到18cm过程中，A继续逐渐浸入水中直至浸没，A排开的水从溢水口排出，A浸入水的高度多了10cm，则此过程排开水的体积，所以A的体积为VA=V排=V排1+V排2=2×10-4m3+4×10-4m3=6×10-4m3。A重力为12N，所以根据重力公式，可求质量；再根据密度公式，可求A的密度。 【分析】本题关键在于辨析清楚乙图中每个阶段、每个临界值与圆柱体在液体中浸没情况的对应关系。 34．【答案】（1）B （2）0 （3）17 （4）1 （5）小于 （6）将提纽向左移动适当距离 【解析】【解答】（1）根据图甲可知，木棒相当于杠杆，秤盘施加阻力，秤砣施加动力，杠杆可绕B点转动，所以B点是支点。 （2）当杆秤平衡时，秤砣所在位置的刻度就是秤盘中物体的质量。此时秤盘中没有放物体，则该位置对应的质量刻度值为0。 （3）根据题意可知，当托盘中砝码总质量为，距离B点的长度是，秤砣质量，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知：；① 当托盘中砝码总质量为，距离B点的长度是， 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知：；② 联立①②解得：， 当托盘中砝码总质量为，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到： 解得：。 （4）托盘中增加50g砝码，刻度值增加5cm，在每相邻两细线的位置处均匀地画上49条刻度线，把0~50g平均分成50格，每格表示：1g。 （5）杆秤左低右高，则要使杆秤平衡，需要秤砣继续向右移动，那么说明此时读出的质量值小于被测物的真实质量值。 （6）要增大杆秤的量程，即要增大秤盘一侧的重力，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，此时要减小秤盘一侧的力臂长度，即将提纽向左移动适当距离。 【分析】（1）当杠杆转动时，它围绕着不动的点为支点； （2）当杆秤平衡时，秤砣所在位置的刻度就是秤盘中物体的质量。 （3）当杆秤平衡时，满足，从表格中选取两组数据列方程计算秤盘的质量和AB的长度，再据此计算150g的刻度值所在的位置。 （4）画上49个刻度，则平均分成50份，据此计算分度值； （5）根据杆秤的翘起情况判断此时秤砣所在的刻度偏大还是偏小即可； （6）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析动力臂和阻力臂的变化即可。 （1）由图甲可知，木棒可绕B点转动，所以B点是支点。 （2）此时秤盘中没有放物体，此时调节杆秤水平平衡，消除杆秤自重和秤盘质量的影响，则该位置对应的质量刻度值为0。 （3）根据杠杆平衡条件可得 当托盘中砝码总质量为，距离B点的长度是，秤砣质量，根据杠杆平衡条件可知① 当托盘中砝码总质量为，距离B点的长度是，根据杠杆平衡条件可知② 联立①②解得， 当托盘中砝码总质量为，根据杠杆平衡条件得 解得 （4）由表中数据可知，托盘中增加50g砝码，刻度值增加5cm，在每相邻两细线的位置处均匀地画上49条刻度线，把0~50g平均分成50格，每格表示1g。 （5）杆秤左低右高，说明秤砣所在的位置比平衡时更靠近支点，此时读出的质量值小于被测物的真实质量值。 （6）将提纽向左移动适当距离，对应的阻力臂减小，秤砣的质量不变，则动力不变，根据杠杆平衡条件可知，动力臂将变小，而杆秤的长度不变，杆秤的量程将变大。 35．【答案】（1）不等；小于 （2）水平平衡 （3）1 （4）减小；增大 【解析】【解答】（1）该杠杆属于不等臂杠杆，左侧力臂较长，右侧力臂较短。 根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，由于左侧力臂L1大于右侧力臂L2，因此"权"（秤砣）的质量必须小于"重"（被测物体）的质量才能保持平衡。 （2）如图乙所示，通过调整秤砣悬挂位置和提纽与秤盘的距离，使秤杆达到水平平衡状态。这种调节方式可以方便地测量力臂长度，当秤盘和秤砣分别位于提纽两侧时，将此时秤砣所在的B点标记为零刻度线。 （3）在秤盘中放入100g标准砝码后，调整秤砣位置使秤杆重新水平平衡，记录此时秤砣位置为图乙中的C点，并将其标记为100g刻度。根据杠杆平衡条件可知，秤砣移动距离与被测质量成正比关系，因此在BC区间内均匀划分99等份，每个刻度间隔对应1g质量。 （4）要扩大测量范围（增大可称量物重G），需要增加杠杆左侧的力矩（G×L1）。根据杠杆平衡条件，可采用以下两种方法：①保持秤砣质量不变，将支点（提纽）右移，减小L1（提纽到秤盘的距离）；②保持支点位置和L1不变，增加秤砣的质量m。 【分析】1，杆秤的原理属于杠杆，题目中动力臂和阻力臂不相等，所以属于不等臂杠杆； 2、探究杆秤平衡的条件 ，首先对杠杆进行调平：调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂，当指针偏左表明左侧较重，所以需要增加右侧力和力臂；调平的原因为：减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响 3、最后，使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析，改变拉力的方向，实质为改变动力臂的大小，动力臂变小，则动力变大； 4、要想改变称重范围：根据动力×动力臂=阻力×阻力臂，可知保持秤砣质量不变，将支点（提纽）右移，减小L1（提纽到秤盘的距离）；②保持支点位置和L1不变，增加秤砣的质量m。且结合平衡原理可知，秤砣移动距离与被测质量成正比关系。 （1）[1]本短标长，意思是两边力臂长度不等，左边力臂长，右边的力臂短。 [2]根据杠杆平衡条件，左边力与力臂的乘积等于右边力与力臂的乘积，左边力臂长，右边的力臂短，“权”的质量小于“重”的质量。 （2）如图乙所示，调节秤砣悬挂的位置和提纽到秤盘的距离，使秤杆水平平衡，这样便于测量力臂，秤盘和秤砣分别在提纽的两侧，将此时秤砣悬挂的位置B标记为零刻度线。 （3）在秤盘中放入100g砝码，调节秤砣悬挂的位置使秤杆水平平衡，记录下此时的位置为图乙中的C点，将C点标记为100g质量刻度线的位置，根据杠杆平衡条件可知，秤砣一侧力臂的长度与被测物体质量成正比，所以在BC之间均匀的画上99条刻度线，每一格就表示1g。 （4）若要增大测量范围，即可称量的物重G增大，左边力与力臂的乘积的值增大；由杠杆的平衡条件知：左边力与力臂的乘积应相应的增大的方法有： ①秤砣的重量不变，将支点向右移动一些，即减小提纽到秤盘的距离； ②支点和力臂都不变，增加秤砣的质量。 36．【答案】（1）竖直；水平； （2） （3）大 （4）100；50；2.5×103 【解析】【解答】 （1）采用如图所示站姿锻炼手臂力量：双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的A点，B为人体重心所在位置。锻炼时，躯体伸直，手臂弯曲和伸直动作交替进行；现要估测手掌对墙壁的压力F； 用体重计称量出人体的体重（质量）m：由下图可知， ， 以脚尖O为支点，支持力F的力臂为A、O两点间的竖直距离，重力G的力臂为B、O两点间的水平距离，用卷尺分别测量出A、O两点间的竖直距离L1和B、O两点间的水平距离L2； 人的重力为阻力F2，过支点O作出阻力的力臂L2，如下图所示： ； （2）由杠杆的平衡条件可得F'×L1=mgL2， 所以墙壁对手掌的支持力：， 支持力与手对墙壁的压力是一对相互作用力，故； （3）由FL1=mgL2可知，锻炼时，脚尖离开墙壁越远，L1减小，L2增大，质量不变，重力不变，手掌对墙壁的压力就越大； （4）由图可知，n=2，将不同的物体匀速提升1m，绳子自由端移动距离s=nh=2×1m=2m， 如图乙所示，当物重为150N时，拉力做的功W=200J， 拉力； 不计绳重和摩擦，根据可知，G动=nF-G=2×100N-150N=50N； 物体的密度为： 【分析】 （1）以脚尖O为支点，分别找出F的力臂和重力G的力臂；力臂的画法：过支点向力的作用线作垂线段； （2）根据杠杆的平衡条件分析回答； （3）锻炼时，脚尖离开墙壁越远，重力的力臂越大，根据杠杆的平衡条件分析手掌对墙壁的压力； （4）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用s=nh求出绳子自由端移动的距离，结合图乙可知拉力做的功为200J，由W=Fs可得拉力大小，不计绳重和摩擦，根据求出动滑轮重； 根据密度公式计算。 37．【答案】（1） （2）； （3）选用触发压力值更小的压力传感器，或适当减小B的密度、或适当增大B的高度而增大受到的浮力 【解析】【解答】（1）根据题意可知，当水位正常时，圆柱体B对模型的压力等于自身重力，即 底面积 ， 则对模型底部的压强。 （2）根据题意可知，当水面上升到传感器A的底端时，传感器受到圆柱体的压力为21N， 此时圆柱体受到的浮力； 那么圆柱体B的体积等于排开水的体积，即； 则圆柱体B的高度； 圆柱体B的质量； 圆柱体B的密度。 （3）为了提高防洪安全性，使警戒水位比原设计低，在B的底面积不变、压力传感器位置不变的前提下可以： ①选用触发压力值更小的压力传感器； ②另外可以减小圆柱体对传感器的压力，而圆柱体对传感器的压力等于传感器等于圆柱体的压力，由可知，在圆柱体重力不变的情况下，可以通过适当减小B的密度、或适当增大B的高度而增大受到的浮力。 【分析】 （1）当水位正常时，圆柱体B静止在模型上，与A不接触，对模型的压力等于圆柱体的重力，利用计算对模型的压强： （2）当水面上升到传感器A的底端时，知道传感器受到圆柱体的压力，由于力的作用是相互的，可求传感器对圆柱体的压力，此时圆柱体受到重力、压力、浮力的作用，可求圆柱体受到的浮力，再利用阿基米德原理求圆柱体B的体积（排开水的体积），利用V=Sh计算圆柱体B的高度； 求出圆柱体的质量，利用密度公式求圆柱体的密度； （3）为了提高防洪安全性，使警戒水位比原设计低，在B的底面积不变、压力传感器位置不变的前提下，可以选用触发压力值更小的压力传感器，另外可以减小圆柱体对传感器的压力，据此分析解答。 （1）当水位正常时，圆柱体B静止在模型上，与A不接触，对模型的压力 对模型底部的压强 （2）当水面上升到传感器A的底端时，传感器受到圆柱体的压力为21N，由于力的作用是相互的，传感器对圆柱体的压力等于传感器受到圆柱体的压力，其大小F压=21N，此时圆柱体受到重力、压力、浮力的作用，则此时圆柱体受到的浮力 由可得圆柱体B的体积 由可得圆柱体B的高度 圆柱体B的质量 圆柱体B的密度 （3）为了提高防洪安全性，使警戒水位比原设计低，在B的底面积不变、压力传感器位置不变的前提下，可以选用触发压力值更小的压力传感器，另外可以减小圆柱体对传感器的压力，而圆柱体对传感器的压力等于传感器等于圆柱体的压力，由可知，在圆柱体重力不变的情况下，可以通过适当减小B的密度、或适当增大B的高度而增大受到的浮力。 38．【答案】（1）A （2）0.45m3 （3）3×107Pa；40kg 【解析】【解答】（1）当用缆绳吊起潜航器A点处挂钩时，潜航器总保持水平静止，即潜水器处于平衡状态，那么此时拉力和重力平衡，根据二力平衡条件可知，重力和拉力作用在同一直线上，则重力作用线通过A点，所以潜航器重心在A点位置附近； （2）由图乙可知，潜航器的重力G=5000N，浸没时受到的拉力F=500N， 则潜航器浸没时受到的浮力：F浮=G-F拉=5000N-500N=4500N， 潜航器的体积：； （3）①A点受到海水的压强：p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3000m=3×107Pa； ②潜航器刚好上浮时，受到的浮力等于总重力，即G=F浮+F浮油， G=F浮+ρ海水g×； 5000N=4500N+1×103kg/m3×10N/kg×； 解得：m煤=40kg。 【分析】（1）根据二力平衡时两个力肯定在同一直线上分析解答； （2）根据图乙确定潜航器的重力和浸没时受到的拉力，根据F浮=G-F拉计算潜航器受到的浮力，根据计算潜航器的体积； （3）①根据液体压强公式p=ρ液gh计算A点受到海水的压强； ②潜航器刚好上浮时，受到的浮力等于总重力，即G=F浮+F浮油，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和列出方程求解即可。 39．【答案】（1）先变大然后不再变化最后再增大；6 （2）当未注入水时，物体B所受到的重力， 利用杠杆平衡条件可知，，由于， 所以此时C所受到的拉力， C所受到支持力， 由于压力和支持力互为相互作用力，， 由可得，C对地面的压强为； C对水平地面的压强为6 000 Pa。 （3）由 可得， 此时 C 对水平地面的压力为 ； 由于压力和支持力互为相互作用力，C 所受到支持力 ， C 所受到拉力 ， 利用杠杆平衡条件可知，， 由于 ，所以此时 B 所受到的拉力 ， 假设此时 A 未浸没， B 所受到 A 的作用力为 ， 此时 A 所受到的浮力为 ， 而 A 全浸没所受到的浮力 ， 与假设的条件不符，所以 A 应该已经全浸没， 那么 A 所受到 B 对 A 的作用力 ， B 所受到 A 对 B 的作用力 ， B 受到的浮力为 ， 由 可得 B 排开水的体积：， B 浸入深度为：， 由图像可知 A 漂浮且 AB 之间接触而无作用力的水深为 13 cm， 且由图像可知此时 A 浸入水中的深度 ， 而 A 露出水面的高度：， 则结合以上解答可知， 最终水的深度为：， 则容器底部受到的压强为：。 【解析】【解答】（1）由图象知，当h水深为6-13cm时，浮力不变，且小于A的边长，说明没有浸没，故此时物体A漂浮，A在水中所受浮力的变化情况是先变大然后不再变化，最后再增大，再利用浮沉条件此时F浮=GA，所以GA=6N；所以物体A的重力为6N； 【分析】（1）由图乙中图表可知，注入水后A所受的浮力先增加，然后不变，最后再增大，说明图形中水平的位置就是物体漂浮的过程，由图表可知A受到的浮力，再利用浮沉条件此时F浮=GA可求出A的重力； （2）由杠杆平衡条件可计算出C所受的拉力，再根据受力分析可以求出所受到的支持力，由于支持力和压力是一对相互作用力，可以求出C对地面的压力，再利用可以求出C对地面的压强； （3）题目已知C的地面的压强，用F=pS可以计算出C对地面的压力，从而得出C所受到的压力，再根据受力分析，可得出C所受的拉力大小，利用杠杆平衡的条件和受力分析，可得出B此时所受到的浮力，求出B浸入深度，求出最终水的深度，结合液体压强公式求解容器底部受到的压强。 40．【答案】（1） （2） （3）6； 【解析】【解答】（1）图1中，受水壶内无水时，浮箭对壶底部的压力，受力面积为S0，故浮箭对受水壶底部的压强：； （2）图2中，开始滴水后，经t1时间浮箭浮起，浮力等于浮箭的重力，即， 而，则，排开液体的高度； t1时间内加水的面积，滴水的质量； （3）继续滴水t2时间后，指针在E处，t2是从t1时间后开始计时，经历t2时间，指针由A到E，图3中，A至E的间隔为四格，则A至E加水的高度：； 则t2时间内加水的质量为：； 所以，故， t2时间后，水的高度， 水对受水壶底部的压强：。 【分析】（1）根据，计算压强； （2）根据，计算排开液体的体积；结合m=ρV，计算质量； （3）利用m=ρV，根据p=ρgh，计算液体压强大小。 （1）受水壶内无水时，浮箭对受水壶底部的压力，其受力面积为S0，故浮箭对受水壶底部的压强 （2）开始滴水后，经t1时间后浮箭刚刚浮起，此时浮力等于浮箭的重力，即 而，所以 因此排开液体的高度 t1这段时间内加水的面积 故t1这段时间内滴水的质量 （3）[1]继续滴水t2时间后，指针指在标尺的E处，这里的t2是从t1时间后开始计时经历了t2时间，指针由A到E，由图3可知，A至E的间隔为四格，则A至E加水的高度 则t2时间内加水的质量为 所以 故 [2]t2时间后水的高度 故此时水对受水壶底部的压强 41．【答案】（1） （2）不相等 （3）=；< 【解析】【解答】（1）根据图片可知，物在OQ段相同时间内通过的距离不断变大，则物体做加速运动，即拉力F大于摩擦力f。二者都作用在物体的重心上，摩擦力水平向左，拉力水平向右大小为3N，如下图所示： （2）根据图片可知，物体在MO段相同时间内经过的距离相同，即做匀速直线运动，即处于平衡状态，那么此时摩擦力等于拉力3N。而OQ段摩擦力小于拉力3N，即物体受到的摩擦力不相等。 （3）根据图片可知，MN和OP段距离相等，拉力相等，根据W=Fs可知，做功WMN=WOP。根据图片可知，物体在MN段的速度小于在OP段的速度，根据P=Fv可知，功率PMN<POP。 【分析】（1）根据图片分析物体在OQ段的运动状态，根据力与运动的关系比较力的大小，确定力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可。 （2）根据物体的运动状态，结合力与运动的关系比较摩擦力大小； （3）根据W=Fs比较做功大小，根据P=Fv比较功率大小。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $