辽宁省沈阳市2025-2026学年八年级下学期物理期末练习卷（四）

**基本信息** 以神舟飞船、055型驱逐舰等科技前沿及趵突泉船闸等生活情境为载体，覆盖力学核心知识，通过实验探究与项目式计算考查科学思维与问题解决能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|9/18|重力、摩擦、功、杠杆、压强|结合“神舟飞船升空”考力的作用效果，区分有害摩擦与有益摩擦| |填空题|6/12|力的相互性、机械能、连通器、大气压|以“趵突泉船闸”考连通器原理，用“自制水气压计”分析气压与高度关系| |实验探究题|4/24|杠杆平衡条件、动能因素、滑动摩擦力、斜面机械效率|第18题杠杆实验通过数据归纳平衡条件，第21题斜面实验分析机械效率与倾斜程度关系| |计算题|3/16|浮力、压强、功、功率、滑轮组|第24题“奋斗者”号潜水器项目式设计，融合浮沉条件与实际应用|

2026年辽宁省沈阳市八年级下学期物理期末练习卷（四） 时间90分钟 分数80分 一．选择题（共9小题，满分18分，每小题2分） 1．（2分）一小球用细绳悬挂在天花板下，小球所受重力的施力物体是（　　） A．小球 B．天花板 C．地球 D．细绳 2．（2分）下列几种现象中属于有害摩擦的是（　　） A．自行车刹车时，刹车皮和钢圈之间的摩擦 B．人走路时鞋与地面之间的摩擦 C．神舟飞船升空时，飞船与空气之间的摩擦 D．刷牙时牙刷与牙齿之间的摩擦 3．（2分）放学后，楠楠和小萌一起打扫教室卫生。如图所示，他们提着一桶水沿水平方向匀速行走的过程中，以下说法错误的是（　　） A．水桶的重力没有做功 B．桶底对水的支持力没有做功 C．地面对楠楠和小萌的支持力做了功 D．楠楠和小萌提桶的力没有做功 4．（2分）家居用品中有很多被称为“神器”的小工具。下列“神器”属于省力杠杆的是（　　） A．苍蝇拍 B．提盘夹 C．取碗夹 D．食品夹 5．（2分）用电线挂在天花板上的电灯，静止时受到的力是一对平衡力的是（　　） A．板对线的拉力和线对板的拉力 B．电灯对线的拉力和线对电灯的拉力 C．线对电灯的拉力和电灯受到的重力 D．电灯对线的拉力和电灯受到的重力 6．（2分）如图所示，水平桌面上放着底面积相同、质量相同的甲、乙两容器，分别装有质量相同的不同液体，液体对容器底的压强分别为p甲，p乙；容器对桌面的压强分别为p1甲，p1乙。下列说法中正确的是（　　） A．p甲＞p乙 B．p甲＝p乙 C．p1甲＝p1乙 D．p1甲＜p1乙 （多选）7．（2分）关于下列各图所涉及物理知识的分析，正确的是（　　） A．如图甲：医生用注射器将药液注入患者体内时，利用了大气压强 B．如图乙：用一吸管在烛焰的左侧向正前方吹气，烛焰会偏向左侧 C．如图丙：不慎陷入泥潭中时，为减缓下沉，应尽量将身体伸展开 D．如图丁：体检采血，血液流入采血管时，管内气压高于人体血压 （多选）8．（2分）小米在探究课堂中制作了载人飞船返回舱模型，如图所示是小米在安全情况下将模型从教室窗口释放后落向地面的情景。打开降落伞后返回舱在落地前处于匀速下降状态。若返回舱和降落伞受到的重力分别为G1和G2，降落伞对返回舱的拉力为F，空气对降落伞的阻力为f。若不计空气对返回舱的阻力，下列说法正确的是（　　） A．匀速下降的过程中降落伞运动状态不变 B．匀速下降的过程中降落伞的重力势能转化为动能 C．f＝G1+G2 D．在打开降落伞前返回舱做加速运动 （多选）9．（2分）下列用阿基米德原理测量一个土豆和一种饮料密度的方案，可行的是（　　） A．将土豆挂在弹簧测力计下示数为F1，将其浸没在水中时的示数为F2，用表达式可算出土豆的密度 B．用天平测出土豆的质量为m，再将土豆挂在弹簧测力计下将其浸没在水中时示数为F，用表达式可算出土豆的密度 C．用天平测得土豆的质量为m1，再将它缓缓放入一个装满水的溢水杯中，直至浸没，测得溢出水的质量为m2，用表达式可算出土豆的密度 D．将一个铁块挂在弹簧测力计下示数为F1，将其浸没在被测饮料中时的示数为F2，用表达式可算出饮料的密度 二．填空题（共6小题，满分12分，每小题2分） 10．（2分）搭载神舟号载人飞船的长征二号运载火箭成功发射，并完成在轨交接，再次实现“太空会师”，如图所示。运载火箭发射升空过程利用了力的作用是　 　 的；载人飞船受到火箭的推力加速升空，说明力可以改变物体的　 　 。 11．（2分）小明和妈妈打乒乓球时，乒乓球上升过程中重力势能逐渐 　 　 （选填“增大”或“减小”）；击出去的乒乓球继续运动，是因为乒乓球 　 　 。 12．（2分）生活处处有物理，留心观察皆学问。济南的护城河里从趵突泉到大明湖的航道有一定的落差，为了让船顺利通过，在护城河东、西各建了一个船闸，船闸是利用了　 　 原理；轮船在通过船闸时，随着水位逐渐下降，河底受到的水的压强　 　 （选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”）。 13．（2分）如图所示，某同学利用自制水气压计观察大气压随高度的变化。他拿着气压计从楼下走到楼上的过程中，细管中的水柱将 　 　 ，由此可知大气压强随着高度的增加而 　 　 。 14．（2分）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的关系及物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，0～2s物体所受摩擦力的大小为 　 　 N，4～6s水平推力F做功的功率为 　 　 W。 15．（2分）如图所示，用一根细线（质量和体积均不计）将A、B两个实心物体相连接并轻轻地放入水中，当两物体保持静止时，正方体A的上表面恰好与水面齐平。已知正方体A的边长为10cm、重力为8N，球形物体B的重力为7N。细线对物体A的拉力为 　 　 N；物体B的密度为 　 　 kg/m3。 三．作图题（共2小题，满分4分，每小题2分） 16．（2分）如图是重力为5N的足球在空中飞行时的情景，画出它所受重力的示意图（O点为重心）。 17．（2分）杠杆在力F1、F2的作用下处于平衡，在图中画出力F1。 四．实验探究题（共4小题，满分24分，每小题6分） 18．（6分）如图所示，小明利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 （1）如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应该向　 　 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母；调节杠杆在水平位置平衡的目的是　 　 ； （2）多次实验得到的数据如下表所示，分析表中实验数据，可以得出杠杆的平衡条件为　 　 ； 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1 15 1.5 10 2 1.5 20 2 15 3 4 5 1 20 （3）小明用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图乙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）实验结束后，小明制作了如图丙所示的杆秤，经测试发现杆秤能测的物体的最大质量太小。如果想要增大杆秤的测量范围，请你提出一条改进措施：　 　 。 19．（6分）小明在探究动能与哪些因素有关的实验中，将A、B、C三个小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下，其中hA＝hC＞hB，mA＝mB＜mC，推动纸盒运动一段距离后静止如图。 （1）对比（a）、（c）两图可知动能大小与　 　 有关，将A、C小球从同一高度由静止释放的目的是　 　 ； （2）实验中是根据　 　 来判断小球动能大小；可以判断A、B、C三个小球刚到达水平面时，　 　 球的动能最大； （3）如图（d），小明用同一木块将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，比较木块在水平面上运动的距离，是探究动能大小与　 　 的关系； （4）小明又用质量分别是m1、m2（m1＜m2）的木块将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，木块在水平面上运动的距离分别是s1、s2，其大小关系是：s1　 　 s2。 20．（6分）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小明利用1个弹簧测力计、1个木块、1个砝码、2块表面粗糙程度不同的长木板，做了如图甲所示的3次实验。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。 （1）在图甲中，弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做 　 　 运动。 （2）比较图甲中第2、3次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 　 　 的关系。 （3）小明做图甲中第1次实验时，拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则第7s时木块所受的摩擦力为 　 　 N。 （4）小芳将该实验方法进行了改进，如图丁所示用拉力F拉着长木板向右运动，此时铝块受到的摩擦力方向是 　 　 ；保持长木板继续运动，当铝块有小部分滑出长木板时，铝块受到的摩擦力 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）实验时若采用变速的方法拖动长木板，　 　 （选填“能”或“不能”）测量出铝块所受滑动摩擦力的大小，理由是 　 　 。 21．（6分）小敏在利用斜面搬运物体A的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系。”针对这个问题，她通过在斜面上匀速拉动物体进行了实验探究（如图所示），测得的实验数据如下表所示。 实验序号 斜面的倾斜程度 物体重力G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功W有用/J 总功W总/J 机械效率η 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 62.5% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68.2% 3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.55 （1）沿斜面拉动物体时，应使其做 　 　 运动。 （2）根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为 　 　 J，克服摩擦力所做的额外功为 　 　 J，斜面的机械效率是 　 　 。 （3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系：斜面越陡，越 　 　 。 （4）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论：在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率 　 　 。 （5）探究完成后，小红提出了自己的猜想：斜面的机械效率还可能和斜面的 　 　 有关。 五．计算题（共3小题，满分16分） 22．（8分）如图，是我国最先进的055型导弹驱逐舰，谓之“国之重器”，具备强大的防空、反导、反潜、反舰、对陆打击能力。舰长180m，舰宽22m，排水量12000t，吃水深度8m（水面至舰底部的距离），动力舱配置四台总功率超100兆瓦燃气轮机，可提供最大为2.0×106N前进的动力，后甲板可搭载质量为8t的“直﹣20F”反潜直升机。（取g＝10N/kg，ρ海水＝1.03×103kg/m3） 求： （1）此驱逐舰满载漂浮在海面上受到的浮力是多少N？ （2）此驱逐舰漂浮在海面上舰底部受到海水的压强是多少Pa？ （3）驱逐舰以最大前进动力直线航行40km，燃气轮机对驱逐舰做的功是多少J？ （4）降落在后甲板质量为8t的反潜直升机，轮胎与甲板的总接触面积为0.1m2，则直升机对水平甲板的压强是多少Pa？ 23．（8分）康巴什乌兰木伦人工湖景观喷泉是世界第一大规模音乐喷泉，创造了喷泉建造史上多个奇迹。如图是建造人工湖时河床打地基运送石材的装置简化图，电动机固定在地面，通过滑轮组运送石材。若每个滑轮重为100N，石材质量为90kg。绳的质量、绳与滑轮的摩擦、空气阻力均忽略不计。当石材A在空中被匀速提起上升时，请通过计算回答下列问题： （1）石材所受重力； （2）电动机钢丝绳承受的拉力； （3）把石材提高5m，电动机所做的有用功是多少？ （4）若电动机拉力功率为4.5kW，石材A匀速上升的速度。 24．【项目背景】我国全海深载人潜水器“奋斗者”号（如图甲所示），在世界最深的马里亚纳海沟成功坐底，刷新载人深潜10000米的新纪录。物理项目式学习小组的成员也想设计出一艘属于自己的潜水艇！（其中ρ海水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg） （1）在深度为10000m的海水底，“奋斗者”号潜水器受到的液体压强为 　 　 Pa。 【项目设计思路】利用硬质塑料瓶制作潜水艇，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，其中在生活舱中装有配重。水舱与注射器通过塑料软管相连，通过移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图乙。 （2）潜水艇是通过 　 　 来实现浮沉状态的改变。 （3）如图丙所示，若潜水艇从水下B处上浮到水面A处的过程中，其浮力变化情况是 　 　 。 【项目实施】 （4）如图乙所示，是某同学用硬质塑料瓶制作的潜水艇，其中总质量为0.5kg，总体积650cm3。 若想让该潜水艇在水中实现悬浮，则需往水舱内注入水的体积是 　 　 cm3。 【项目评价】自制潜水艇评价量表： 自制潜水艇评价量表 验收等级 合格 待改进 功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇不能实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 （5）请根据上述评价量表中的指标，你对第（4）小问中该同学制作的潜水艇进行验收，其验收等级为 　 　 ，进一步给出的优化建议：　 　 。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/6/7 19:12:42；用户：尚老师；邮箱：13166609970；学号：41217949 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年辽宁省沈阳市八年级下学期物理期末练习卷（四） 参考答案与试题解析 一．选择题（共6小题） 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C C C C C C 二．多选题（共3小题） 题号 7 8 9 答案 BC ACD AC 一．选择题（共9小题，满分18分，每小题2分） 1．（2分）一小球用细绳悬挂在天花板下，小球所受重力的施力物体是（　　） A．小球 B．天花板 C．地球 D．细绳 【答案】C 【分析】重力的施力物体是地球。 【解答】解：重力的施力物体是地球，小球所受重力的施力物体是地球，故C正确。 故选：C。 2．（2分）下列几种现象中属于有害摩擦的是（　　） A．自行车刹车时，刹车皮和钢圈之间的摩擦 B．人走路时鞋与地面之间的摩擦 C．神舟飞船升空时，飞船与空气之间的摩擦 D．刷牙时牙刷与牙齿之间的摩擦 【答案】C 【分析】（1）有益摩擦要增大，增大摩擦力的方法：增大压力和增大接触面的粗糙程度。 （2）有害摩擦要减小，减小摩擦的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动。 【解答】解：A、自行车刹车时，刹车皮和钢圈之间的摩擦，使车子尽快停下来，是有益摩擦，故A不合题意； B、人走路时鞋与地面之间的摩擦，使人受到向前运动的力，是有益摩擦，故B不合题意； C、神舟五号载人飞船升空时，飞船与空气之间的摩擦阻碍飞船的升空，且会使其内能增加，有一定危害性，属有害摩擦，符合题意； D、刷牙时牙刷与牙齿之间的摩擦使牙齿变干净，是有益摩擦，故D不合题意。 故选：C。 3．（2分）放学后，楠楠和小萌一起打扫教室卫生。如图所示，他们提着一桶水沿水平方向匀速行走的过程中，以下说法错误的是（　　） A．水桶的重力没有做功 B．桶底对水的支持力没有做功 C．地面对楠楠和小萌的支持力做了功 D．楠楠和小萌提桶的力没有做功 【答案】C 【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。 【解答】解：A、水桶没有在重力的方向上通过距离，因此，水桶的重力没有做功，故A正确； B、水没有在桶底支持力的方向上通过距离，因此，桶底对水的支持力没有做功，故B正确； C、楠楠和小萌没有在地面支持力的方向上通过距离，因此，地面对楠楠和小萌的支持力没有做功，故C错误； D、楠楠和小萌提桶的力向上，桶没有在力的方向上通过距离，因此，楠楠和小萌提桶的力没有做功，故D正确。 故选：C。 4．（2分）家居用品中有很多被称为“神器”的小工具。下列“神器”属于省力杠杆的是（　　） A．苍蝇拍 B．提盘夹 C．取碗夹 D．食品夹 【答案】C 【分析】我们把杠杆分为三类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离）、费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离）和等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离）。 【解答】解：ABD、苍蝇拍、提盘夹、食品夹的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故ABD不符合题意； C、取碗夹的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故C符合题意。 故选：C。 5．（2分）用电线挂在天花板上的电灯，静止时受到的力是一对平衡力的是（　　） A．板对线的拉力和线对板的拉力 B．电灯对线的拉力和线对电灯的拉力 C．线对电灯的拉力和电灯受到的重力 D．电灯对线的拉力和电灯受到的重力 【答案】C 【分析】二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上。 【解答】解：A、天花板对电线的拉力和电线对天花板的拉力，作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故A错误； B、电灯对线的拉力和线对电灯的拉力，作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故B错误； C、线对电灯的拉力和电灯受到的重力，大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上，是一对平衡力，故C正确； D、电灯对线的拉力和电灯受到的重力，作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故D错误。 故选：C。 6．（2分）如图所示，水平桌面上放着底面积相同、质量相同的甲、乙两容器，分别装有质量相同的不同液体，液体对容器底的压强分别为p甲，p乙；容器对桌面的压强分别为p1甲，p1乙。下列说法中正确的是（　　） A．p甲＞p乙 B．p甲＝p乙 C．p1甲＝p1乙 D．p1甲＜p1乙 【答案】C 【分析】（1）两容器中液体质量相同，液体体积不同，根据密度公式可知两种液体的密度关系，根据p＝ρgh可知液体对容器底的压强大小关系； （2）液体和容器的质量相同，由G＝mg可知两种液体的重力关系和两个容器的重力关系；容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和，由此可知容器对桌面的压力大小关系；根据公式p可知容器对桌面的压强大小关系。 【解答】解：两容器中液体质量相同，由图可知，液体体积：V甲＞V乙，根据密度公式ρ可知，两液体的密度关系：ρ甲＜ρ乙，又因为两容器中液体深度相同，根据p＝ρgh可知，两容器中液体对容器底的压强关系：p甲＜p乙，故AB错误； 甲、乙两个容器中两种液体质量相等，由G＝mg可知，两种液体的重力相等， 两个容器质量相等，则两个容器的重力相等， 容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和， 所以，甲、乙两容器对桌面的压力相等，两个容器底面积相同，根据公式p可知，两个容器对桌面的压强相等，故C正确，D错误。 故选：C。 （多选）7．（2分）关于下列各图所涉及物理知识的分析，正确的是（　　） A．如图甲：医生用注射器将药液注入患者体内时，利用了大气压强 B．如图乙：用一吸管在烛焰的左侧向正前方吹气，烛焰会偏向左侧 C．如图丙：不慎陷入泥潭中时，为减缓下沉，应尽量将身体伸展开 D．如图丁：体检采血，血液流入采血管时，管内气压高于人体血压 【答案】BC 【分析】（1）注射器吸药液时利用了大气压，但将药液注入人体时是借助了手的推力； （2）在图乙中用塑料吸管对准左侧用力吹气，气体在流速大的位置压强小，火焰向左动； （3）根据公式p进行判断； （4）用真空采血管抽血时，真空采血管内气压低于人体血压，在血压的作用下，血液才会流入管中。 【解答】解：A、医生用注射器将药液注入患者体内时，利用了手的推力，故A错误； B、在图乙中用塑料吸管对准左侧向正前方吹气，左侧气体流速变大，则左侧气体压强变小，烛焰将向左动，故B正确； C、不慎陷入泥潭中时，为减缓下沉，应尽量将身体伸展开，增大受力面积，减小压强，故C正确； D、用真空采血管抽血时，真空采血管内气压低于人体血压，在血压的作用下，血液才会流入管中，故D错误。 故选：BC。 （多选）8．（2分）小米在探究课堂中制作了载人飞船返回舱模型，如图所示是小米在安全情况下将模型从教室窗口释放后落向地面的情景。打开降落伞后返回舱在落地前处于匀速下降状态。若返回舱和降落伞受到的重力分别为G1和G2，降落伞对返回舱的拉力为F，空气对降落伞的阻力为f。若不计空气对返回舱的阻力，下列说法正确的是（　　） A．匀速下降的过程中降落伞运动状态不变 B．匀速下降的过程中降落伞的重力势能转化为动能 C．f＝G1+G2 D．在打开降落伞前返回舱做加速运动 【答案】ACD 【分析】（1）物体运动状态的变化包括：①速度大小的改变；②运动方向的改变。只要其中的一个发生了变化，我们就说物体的运动状态发生了改变 （2）动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。 重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。 （3）处于平衡状态的物体受到的是平衡力，据此对返回舱和降落伞进行受力分析，根据力的合成分析解答。 （4）根据力与运动的关系判断返回舱的运动状态。 【解答】解：A、匀速下降的过程中降落伞的运动方向好和速度大小都没有发生变化，所以其运动状态不变，故A正确。 B、匀速下降的过程中降落伞的质量不变，高度变小，重力势能减少，同时其质量不变，速度不变，动能不变，所以重力势能没有转化为动能，故B错误。 C、打开降落伞后返回舱在落地前处于匀速下降状态，受力平衡，分析可知，返回舱和降落伞受到的重力竖直向下，若不计空气对返回舱的阻力，空气对降落伞的阻力竖直向上，大小等于降落伞对返回舱的拉力F，而降落伞对返回舱的拉力F与返回舱和降落伞受到的总重力相平衡，所以，f＝G1+G2，故C正确。 D、若不计空气对返回舱的阻力，在打开降落伞前返回舱只受重力作用，所以做加速运动，故D正确。 故选：ACD。 （多选）9．（2分）下列用阿基米德原理测量一个土豆和一种饮料密度的方案，可行的是（　　） A．将土豆挂在弹簧测力计下示数为F1，将其浸没在水中时的示数为F2，用表达式可算出土豆的密度 B．用天平测出土豆的质量为m，再将土豆挂在弹簧测力计下将其浸没在水中时示数为F，用表达式可算出土豆的密度 C．用天平测得土豆的质量为m1，再将它缓缓放入一个装满水的溢水杯中，直至浸没，测得溢出水的质量为m2，用表达式可算出土豆的密度 D．将一个铁块挂在弹簧测力计下示数为F1，将其浸没在被测饮料中时的示数为F2，用表达式可算出饮料的密度 【答案】AC 【分析】A、根据称重法得出浸没在水中时受到的浮力，土豆排开水的体积即土豆的体积，由阿基米德原理得出土豆的体积，由密度公式得出土豆的密度表达式； B、用天平测出土豆的质量为m，再将土豆挂在弹簧测力计下将其浸没在水中时示数为F，由称重法可知浸没在水中时受到的浮力；土豆排开水的体积即土豆的体积，由阿基米德原理得出土豆的体积，根据密度公式得出土豆的密度表达式； C、测得溢出水的质量为m2，根据密度公式得出溢出水的体积即土豆的体积，由密度公式得出土豆的密度； D、将一个铁块挂在弹簧测力计下示数为F1，即铁块的重力，由密度公式得出铁块的体积，将其浸没在被测饮料中时的示数为F2，根据称重法可知铁块浸没在被测饮料中时受到的浮力，根据阿基米德原理可算出饮料的密度。 【解答】解： A、将土豆挂在弹簧测力计下示数为F1，将其浸没在水中时的示数为F2，浸没在水中时受到的浮力为 F＝F1﹣F2 土豆排开水的体积即土豆的体积，由阿基米德原理，土豆的体积为 V 土豆的密度表达式 ρρ水 故A正确； B、用天平测出土豆的质量为m，再将土豆挂在弹簧测力计下将其浸没在水中时示数为F，由称重法可知，浸没在水中时受到的浮力为 F＝mg﹣F 土豆排开水的体积即土豆的体积，由阿基米德原理，土豆的体积为 V； 土豆的密度表达式 ρρ水 故B错误； C、用天平测得土豆的质量为m1，再将它缓缓放入一个装满水的溢水杯中，直至浸没，测得溢出水的质量为m2，溢出水的体积即土豆的体积为 V 土豆的密度为 故C正确； D、将一个铁块挂在弹簧测力计下示数为F1，因铁块的密度已知，故铁块的体积为 V′ 将其浸没在被测饮料中时的示数为F2，根据称重法可知铁块浸没在被测饮料中时受到的浮力 F′浮＝F1﹣F2 根据阿基米德原理，可算出饮料的密度 用表达式 ρρ铁 故D错误。 故选：AC。 二．填空题（共6小题，满分12分，每小题2分） 10．（2分）搭载神舟号载人飞船的长征二号运载火箭成功发射，并完成在轨交接，再次实现“太空会师”，如图所示。运载火箭发射升空过程利用了力的作用是　相互　 的；载人飞船受到火箭的推力加速升空，说明力可以改变物体的　运动状态　 。 【答案】相互；运动状态。 【分析】力的作用效果：力可以改变物体的形状；力可以改变物体的运动状态； 力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。 【解答】解：运载火箭发射升空时向下喷气，由于力的作用是相互的，高温高压的气体对火箭有向上的反作用力。 载人飞船受到火箭的推力加速升空，运动状态改变，因此说明力可以改变物体的运动状态。 故答案为：相互；运动状态。 11．（2分）小明和妈妈打乒乓球时，乒乓球上升过程中重力势能逐渐 　增大　 （选填“增大”或“减小”）；击出去的乒乓球继续运动，是因为乒乓球 　具有惯性　 。 【答案】增大；具有惯性。 【分析】影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。 惯性定义：我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性，惯性代表了物体运动状态改变的难易程度。 【解答】解：乒乓球上升过程中，球的质量不变，高度变大，重力势能逐渐增大。 击出去的乒乓球继续运动，是因为乒乓球具有惯性，仍然要保持原来的运动状态。 故答案为：增大；具有惯性。 12．（2分）生活处处有物理，留心观察皆学问。济南的护城河里从趵突泉到大明湖的航道有一定的落差，为了让船顺利通过，在护城河东、西各建了一个船闸，船闸是利用了　连通器　 原理；轮船在通过船闸时，随着水位逐渐下降，河底受到的水的压强　逐渐减小　 （选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”）。 【答案】连通器；逐渐减小。 【分析】（1）上端开口、下端相连通的容器叫连通器；船闸是连通器特点的应用。 （2）液体压强随深度的增加而增大，随深度的减小而减小。 【解答】解：（1）根据船闸的结构特点可知，其在工作时，上端开口，下部连同，即符合连通器的定义，所以船闸是利用连通器的原理工作的。 （2）水的密度一定，当水位逐渐下降时，h变小，根据p＝ρ液gh可知，河底受到水的压强逐渐减小。 故答案为：连通器；逐渐减小。 13．（2分）如图所示，某同学利用自制水气压计观察大气压随高度的变化。他拿着气压计从楼下走到楼上的过程中，细管中的水柱将 　上升　 ，由此可知大气压强随着高度的增加而 　减小　 。 【答案】上升；减小。 【分析】大气压随高度的增加而减小。 【解答】解：他拿着气压计从楼下走到楼上的过程中，水气压计瓶内的气压一定，产生的压强差使细管中的水柱将上升，由此可知大气压强随着高度的增加而减小。 故答案为：上升；减小。 14．（2分）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的关系及物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，0～2s物体所受摩擦力的大小为 　1　 N，4～6s水平推力F做功的功率为 　8　 W。 【答案】1；8。 【分析】（1）根据v﹣t图象可知0～2s物体的运动状态，根据F﹣t图象可知此时的水平推力，根据二力平衡条件求出此时物体受到的摩擦力； （2）根据v﹣t图象可知4～6s物体的运动速度，根据F﹣t图象可知此时的水平推力，根据PFv求推力做功的功率。 【解答】解：（1）由v﹣t图象可知，0～2s物体处于静止状态，由F﹣t图象可知，此时的水平推力F＝1N，由二力平衡条件可知，此时物体受到的摩擦力：f＝F＝1N； （2）由v﹣t图象可知，4～6s物体的运动速度v＝4m/s，由F﹣t图象可知，此时的水平推力F'＝2N，则推力做功的功率：PF'v＝2N×4m/s＝8W。 故答案为：1；8。 15．（2分）如图所示，用一根细线（质量和体积均不计）将A、B两个实心物体相连接并轻轻地放入水中，当两物体保持静止时，正方体A的上表面恰好与水面齐平。已知正方体A的边长为10cm、重力为8N，球形物体B的重力为7N。细线对物体A的拉力为 　2　 N；物体B的密度为 　1.4×103 kg/m3。 【答案】2；1.4×103。 【分析】（1）利用阿基米德原理求A受到的浮力，根据力的合成求细线对A的拉力； （2）利用物体B受力平衡求B受到的浮力，然后根据阿基米德原理求出B的体积，再利用G＝mg求出质量，利用ρ计算物体B的密度。 【解答】解：A浸没在水中，A的体积：VA（10cm）3＝1000cm2＝1×10﹣3m3， 则A受到的浮力： F浮A＝ρ水VAg＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg＝10N； 物体A在细线竖直向下的拉力、竖直向下的重力、竖直向上的浮力作用下处于静止状态，则细线对物体A的拉力为： F＝F浮﹣G＝10N﹣8N＝2N； 同一直线上拉力相等，细线对B的拉力为： F′＝F＝2N， 物体B在细线竖直向上的拉力、竖直向上的浮力、竖直向下的重力作用下处于静止状态，则GB＝F′+F浮B，则B受到的浮力为： F浮B＝GB﹣F′＝7N﹣2N＝5N； B浸没在水中，排开水的体积等于B的体积，由F浮＝ρ液V排g得，B的体积为： ； B的密度为： 。 故答案为：2；1.4×103。 三．作图题（共2小题，满分4分，每小题2分） 16．（2分）如图是重力为5N的足球在空中飞行时的情景，画出它所受重力的示意图（O点为重心）。 【答案】 【分析】根据重力的方向是竖直向下的，从重心做竖直向下的力即可。 【解答】解：重力的方向总是竖直向下的，从重心沿竖直向下方向画一条有向线段，大小为5N，如下图所示： 17．（2分）杠杆在力F1、F2的作用下处于平衡，在图中画出力F1。 【答案】 【分析】力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，F1的作用点在杠杆上，据此画出动力示意图。 【解答】解：画出力臂L1的垂线，可得F1的作用线，与杠杆的交点B为F1的作用点，F1的方向应该向上，在线段末端标出箭头，得出动力示意图，如图所示： 四．实验探究题（共4小题，满分24分，每小题6分） 18．（6分）如图所示，小明利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 （1）如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应该向　左　 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母；调节杠杆在水平位置平衡的目的是　便于测量力臂　 ； （2）多次实验得到的数据如下表所示，分析表中实验数据，可以得出杠杆的平衡条件为　F1l1＝F2l2 ； 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1 15 1.5 10 2 1.5 20 2 15 3 4 5 1 20 （3）小明用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图乙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐　变大　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）实验结束后，小明制作了如图丙所示的杆秤，经测试发现杆秤能测的物体的最大质量太小。如果想要增大杆秤的测量范围，请你提出一条改进措施：　增大秤砣的质量[增大杆的总长度；将b（提纽/支点）向左移动一定距离]　 。 【答案】（1）左；便于测量力臂；（2）F1l1＝F2l2；（3）变大；（4）增大秤砣的质量[增大杆的总长度；将b（提纽/支点）向左移动一定距离]。 【分析】（1）在调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母应向着杠杆高的一端移动，使杠杆在平衡位置平衡的目的是便于测量力臂。 （2）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂； （3）（4）根据杠杆平衡的条件分析解答。 【解答】解：（1）由于杠杆右端下沉，说明右端偏重，根据“哪边高往哪边调”的原则，因此应将平衡螺母向左调节，使杠杆达到水平位置平衡状态。 支点到力的作用线的距离叫作力臂，若杠杆水平平衡，可以直接从杠杆上读取力臂大小。所以调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。 （2）分析表格中的数据，我们可以看到在每次实验中，动力乘以动力臂的积都等于阻力乘以阻力臂的积，可以得出结论：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，用字母表示为F1l1＝F2l2。 （3）当小明用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉时，杠杆处于平衡状态，然后他将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置，在这个过程中，阻力和阻力臂都没有改变，但是动力臂却变小了，根据杠杆平衡的条件知，为了保持杠杆平衡，动力必须增大，因此，弹簧测力计的示数将逐渐变大。 （4）由杠杆平衡条件有Fa×lab＝Fc×lac，若要增大杆秤的测量范围，即增大Fa，可减小lab，或增大Fc或lbc。所以改进措施有：增大秤砣的质量；将b（提纽/支点）向左移动一定距离等。 故答案为：（1）左；便于测量力臂；（2）F1l1＝F2l2；（3）变大；（4）增大秤砣的质量[增大杆的总长度；将b（提纽/支点）向左移动一定距离]。 19．（6分）小明在探究动能与哪些因素有关的实验中，将A、B、C三个小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下，其中hA＝hC＞hB，mA＝mB＜mC，推动纸盒运动一段距离后静止如图。 （1）对比（a）、（c）两图可知动能大小与　质量　 有关，将A、C小球从同一高度由静止释放的目的是　控制小球在水平面上开始运动的速度相同　 ； （2）实验中是根据　纸盒被推动的距离　 来判断小球动能大小；可以判断A、B、C三个小球刚到达水平面时，　C　 球的动能最大； （3）如图（d），小明用同一木块将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，比较木块在水平面上运动的距离，是探究动能大小与　速度　 的关系； （4）小明又用质量分别是m1、m2（m1＜m2）的木块将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，木块在水平面上运动的距离分别是s1、s2，其大小关系是：s1　＞　 s2。 【答案】（1）质量；控制小球在水平面上开始运动的速度相同；（2）纸盒被推动的距离；C；（3）速度；（4）＞。 【分析】（1）（3）动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究。研究与速度关系时要保证质量相同，速度不同。研究与质量关系时，要保证速度相同，质量不同； （2）小球速度的大小是通过改变小球在斜面上的高度实现的，小球动能的大小是通过物体B被推动移动的距离体现的； （4）根据动能大小通过什么体现来分析；木块的动能是弹簧的弹性势能转化来的，根据弹性势能的改变来分析动能大小。 【解答】解：（1）对比（a）、（c）两图可知，A、C两个小球的质量不同，是为了探究动能与质量的关系，需要控制小球到达水平面的初速度相同，所以需要将小球由斜面的同一高度处自由滚下； （2）实验中，利用转换法，通过纸盒被撞击后移动的距离来确定小球动能的大小，从甲图中纸盒移动的距离可以看出，A、B、C小球刚到达水平面时，C球的动能最大； （3）用同一木块将同一弹簧压缩到不同程度，控制了质量相同，且木块离开弹簧时的速度不同，比较木块在水平面上运动的距离，可以探究动能大小与速度的关系。 （4）用质量不同的木块将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，弹性势能全部转化为动能，因此离开弹簧时的两木块的动能相等，但由于木块的质量越大、重力越大，对水平面的压力越大，受到的摩擦力越大，已知m1＜m2，则质量为m1的木块受到的摩擦力较小（f1＜f2），且木块在水平面上运动时需要克服摩擦力做功，由W＝fs可知木块在水平面上运动时的距离关系为s1＞s2。 故答案为：（1）质量；控制小球在水平面上开始运动的速度相同；（2）纸盒被推动的距离；C；（3）速度；（4）＞。 20．（6分）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小明利用1个弹簧测力计、1个木块、1个砝码、2块表面粗糙程度不同的长木板，做了如图甲所示的3次实验。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。 （1）在图甲中，弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做 　匀速直线　 运动。 （2）比较图甲中第2、3次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 　接触面的粗糙程度　 的关系。 （3）小明做图甲中第1次实验时，拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则第7s时木块所受的摩擦力为 　3　 N。 （4）小芳将该实验方法进行了改进，如图丁所示用拉力F拉着长木板向右运动，此时铝块受到的摩擦力方向是 　水平向右　 ；保持长木板继续运动，当铝块有小部分滑出长木板时，铝块受到的摩擦力 　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）实验时若采用变速的方法拖动长木板，　能　 （选填“能”或“不能”）测量出铝块所受滑动摩擦力的大小，理由是 　木块处于静止状态，受到平衡力的作用　 。 【答案】（1）匀速直线；（2）接触面的粗糙程度；（3）3；（4）水平向右；不变；（5）能；木块处于静止状态，受到平衡力的作用。 【分析】（1）根据二力平衡的条件分析； （2）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论； （3）根据木块的运动状态分析受力情况，受到滑动摩擦力的作用，根据影响滑动摩擦力大小的因素分析所受的摩擦力的大小关系；根据图丙分析各段的运动情况，根据图乙、丙分析出拉力的大小，根据影响摩擦力的因素分析出摩擦力的大小； （4）根据铝块的受力情况分析摩擦力的方向； 影响摩擦力的因素由压力和接触面的粗糙程度，与受力面积无关。（5）木块与弹簧测力计静止不动，不需要控制木板做匀速直线运动，便于实验操作，便于弹簧测力计读数。 【解答】解：（1）实验中，弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时根据二力平衡知识可知：滑动摩擦力的大小等于拉力的大小； （2）比较图甲中第2、3次实验，压力相同，2次实验中接触面较粗糙，滑动摩擦力也较大，是为了探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系； （3）由图丙可知，第 2～6s物体做匀速运动，此时物体处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图乙可知，此过程的拉力为3N，所以滑动摩擦力为3N，由于木块对木板压力和接触面粗糙程度都没有改变，故7s时木块所受的摩擦力与物体在2～6s物体做匀速直线运动时所受的摩擦力相同也为3N； （4）木块相对地面静止，受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力，大小相等，方向相反； 保持长木板继续运动，当木块有小部分滑出长木板时，由于压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变； （5）若变速拖动长木板，此时木块处于静止状态，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，因弹簧测力计对木块的拉力方向水平向左，故木块受到的摩擦力方向为水平向右。 故答案为：（1）匀速直线；（2）接触面的粗糙程度；（3）3；（4）水平向右；不变；（5）能；木块处于静止状态，受到平衡力的作用。 21．（6分）小敏在利用斜面搬运物体A的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系。”针对这个问题，她通过在斜面上匀速拉动物体进行了实验探究（如图所示），测得的实验数据如下表所示。 实验序号 斜面的倾斜程度 物体重力G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功W有用/J 总功W总/J 机械效率η 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 62.5% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68.2% 3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.55 （1）沿斜面拉动物体时，应使其做 　匀速直线　 运动。 （2）根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为 　1.25　 J，克服摩擦力所做的额外功为 　0.3　 J，斜面的机械效率是 　80.6%　 。 （3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系：斜面越陡，越 　费力　 。 （4）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论：在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率 　越高　 。 （5）探究完成后，小红提出了自己的猜想：斜面的机械效率还可能和斜面的 　粗糙程度　 有关。 【答案】（1）匀速直线；（2）1.25；0.3；80.6%；（3）费力；（4）越高；（5）粗糙程度。 【分析】（1）要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才够准确； （2）根据表中的数据，根据W有＝Gh求出第3次实验中拉力所做的有用功；根据W总＝Fs求出总功，从而得出额外功，η100%求出斜面的机械效率； （3）纵向比较表中数据，次实验中沿斜面拉力都小于物体的重力，斜面越缓，沿斜面拉力越小，据此分析； （4）分析表格中数据，得出斜面倾斜程度与斜面机械效率的关系； （5）实验中，斜面越粗糙，克服摩擦力做的额外功越大。 【解答】解： （1）为了保证弹簧测力计示数的稳定，便于读数，应让物体做匀速直线运动； （2）根据表中的数据，第3次实验中拉力所做的有用功为：W有＝Gh＝5N×0.25m＝1.25J， 总功为：W总＝Fs＝3.1N×0.5m＝1.55J； 克服摩擦力所做的额外功为 W额外＝1.55J﹣1.25J＝0.3J 机械效率约为：η100%100%≈80.6%； （3）纵向比较表中数据，物体的重力均为5N，三次实验中沿斜面拉力都小于5N，但斜面越缓，沿斜面拉力越小，即越省力； （4）实验中，使用同一斜面，控制了物重相同，根据表格中的数据可知：同一斜面，斜面越陡机械效率越高。 （5）实验中，斜面越粗糙，克服摩擦力做的额外功越大，故探究完成后，小红提出了自己的猜想：斜面的机械效率还可能和斜面的 粗糙程度有关。 故答案为：（1）匀速直线；（2）1.25；0.3；80.6%；（3）费力；（4）高；（5）粗糙程度。 五．计算题（共3小题，满分16分） 22．（8分）如图，是我国最先进的055型导弹驱逐舰，谓之“国之重器”，具备强大的防空、反导、反潜、反舰、对陆打击能力。舰长180m，舰宽22m，排水量12000t，吃水深度8m（水面至舰底部的距离），动力舱配置四台总功率超100兆瓦燃气轮机，可提供最大为2.0×106N前进的动力，后甲板可搭载质量为8t的“直﹣20F”反潜直升机。（取g＝10N/kg，ρ海水＝1.03×103kg/m3） 求： （1）此驱逐舰满载漂浮在海面上受到的浮力是多少N？ （2）此驱逐舰漂浮在海面上舰底部受到海水的压强是多少Pa？ （3）驱逐舰以最大前进动力直线航行40km，燃气轮机对驱逐舰做的功是多少J？ （4）降落在后甲板质量为8t的反潜直升机，轮胎与甲板的总接触面积为0.1m2，则直升机对水平甲板的压强是多少Pa？ 【答案】（1）此驱逐舰满载漂浮在海面上受到的浮力是1.2×108N。 （2）此驱逐舰漂浮在海面上舰底部受到海水的压强是8.24×104Pa。 （3）燃气轮机对驱逐舰做的功是8×1010J。 （4）直升机对水平甲板的压强是8×105Pa。 【分析】（1）物体漂浮时，浮力等于重力，由F浮＝G物＝m排g可得驱逐舰满载漂浮在海面上受到的浮力。 （2）由p＝ρgh得到驱逐舰漂浮在海面上舰底部受到海水的压强。 （3）由W＝Fs得到驱逐舰以最大前进动力直线航行40km，燃气轮机对驱逐舰做的功。 （4）由G＝mg得到直升机重力，则直升机对甲板的压力F＝G，由p得到直升机对水平甲板的压强。 【解答】解：（1）已知驱逐舰排水量m排＝12000t＝1.2×107kg，物体漂浮时，浮力等于重力， 驱逐舰满载漂浮在海面上受到的浮力： F浮＝G物＝m排g＝1.2×107kg×10N/kg＝1.2×108N。 （2）驱逐舰漂浮在海面上舰底部受到海水的压强： p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×8m＝8.24×104Pa。 （3）已知最大动力F＝2.0×106N，航行距离s＝40km＝4×104m。 驱逐舰以最大前进动力直线航行40km，燃气轮机对驱逐舰做的功： W＝Fs＝2.0×106N×4×104m＝8×1010J。 （4）直升机重力： G＝mg＝8×103kg×10N/kg＝8×104N， 则直升机对甲板的压力F＝G＝8×104N。 直升机对水平甲板的压强： p8×105Pa。 答：（1）此驱逐舰满载漂浮在海面上受到的浮力是1.2×108N。 （2）此驱逐舰漂浮在海面上舰底部受到海水的压强是8.24×104Pa。 （3）燃气轮机对驱逐舰做的功是8×1010J。 （4）直升机对水平甲板的压强是8×105Pa。 23．（8分）康巴什乌兰木伦人工湖景观喷泉是世界第一大规模音乐喷泉，创造了喷泉建造史上多个奇迹。如图是建造人工湖时河床打地基运送石材的装置简化图，电动机固定在地面，通过滑轮组运送石材。若每个滑轮重为100N，石材质量为90kg。绳的质量、绳与滑轮的摩擦、空气阻力均忽略不计。当石材A在空中被匀速提起上升时，请通过计算回答下列问题： （1）石材所受重力； （2）电动机钢丝绳承受的拉力； （3）把石材提高5m，电动机所做的有用功是多少？ （4）若电动机拉力功率为4.5kW，石材A匀速上升的速度。 【答案】（1）石材所受重力为900N； （2）电动机钢丝绳承受的拉力为500N； （3）把石材提高5m，电动机所做的有用功是4500J； （4）若电动机拉力功率为4.5kW，石材A匀速上升的速度为4.5m/s。 【分析】（1）根据G＝mg可求出石材所受的重力； （2）绳的质量、绳与滑轮的摩擦、空气阻力均忽略不计，根据F（G+G动）可求出电动机钢丝绳承受的拉力； （3）根据W＝Gh可求出电动机所做的有用功； （4）根据PFv可求出绳的速度，进而求出石材A匀速上升的速度。 【解答】解：（1）石材所受的重力：G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N； （2）绳的质量、绳与滑轮的摩擦、空气阻力均忽略不计，电动机钢丝绳承受的拉力：F（G+G动）（900N+100N）＝500N； （3）电动机所做的有用功：W＝Gh＝900N×5m＝4500J； （4）由PFv得，绳的速度：v9m/s， 石材A匀速上升的速度：v'v9m/s＝4.5m/s。 答：（1）石材所受重力为900N； （2）电动机钢丝绳承受的拉力为500N； （3）把石材提高5m，电动机所做的有用功是4500J； （4）若电动机拉力功率为4.5kW，石材A匀速上升的速度为4.5m/s。 24．【项目背景】我国全海深载人潜水器“奋斗者”号（如图甲所示），在世界最深的马里亚纳海沟成功坐底，刷新载人深潜10000米的新纪录。物理项目式学习小组的成员也想设计出一艘属于自己的潜水艇！（其中ρ海水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg） （1）在深度为10000m的海水底，“奋斗者”号潜水器受到的液体压强为 　1×108 Pa。 【项目设计思路】利用硬质塑料瓶制作潜水艇，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，其中在生活舱中装有配重。水舱与注射器通过塑料软管相连，通过移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图乙。 （2）潜水艇是通过 　改变自身重力　 来实现浮沉状态的改变。 （3）如图丙所示，若潜水艇从水下B处上浮到水面A处的过程中，其浮力变化情况是 　先不变后减小　 。 【项目实施】 （4）如图乙所示，是某同学用硬质塑料瓶制作的潜水艇，其中总质量为0.5kg，总体积650cm3。 若想让该潜水艇在水中实现悬浮，则需往水舱内注入水的体积是 　150　 cm3。 【项目评价】自制潜水艇评价量表： 自制潜水艇评价量表 验收等级 合格 待改进 功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇不能实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 （5）请根据上述评价量表中的指标，你对第（4）小问中该同学制作的潜水艇进行验收，其验收等级为 　待改进　 ，进一步给出的优化建议：　换用容积更大的针筒　 。 【答案】（1）1×108；（2）改变自身重力；（3）先不变后减小；（4）待改进；换用容积更大的针筒。 【分析】（1）根据p＝ρ液gh计算压强； （2）潜水艇是通过改变自身重力来实现浮沉状态的改变。 （3）根据阿基米德原理分析； （4）根据悬浮的条件分析； （5）根据悬浮需要注入水的体积结合针筒容积分析。 【解答】解：（1）在深度为10000m的海水底，“奋斗者”号潜水器受到的液体压强p＝ρ液gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1×108Pa； （2）潜水艇是通过改变自身重力来实现浮沉状态的改变。 （3）潜水艇从水下B处上浮到水面A处的过程中，排开液体的体积先不变后减小，根据阿基米德原理知，浮力先不变后减小； （4）潜水艇重力G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N； 潜水艇悬浮时受到的浮力是： F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×650×10﹣6m3＝6.5N； 悬停浮力等于总重力，F浮＝G总，则6.5N＝（0.5kg+1.0×103kg/m3×V）×10N/kg； 解得V＝1.5×10﹣4m3＝150cm3； （4）根据悬浮需要注入水150cm3；而针筒的容积只有100cm3；故拉动时不能注入足够的水，故不能实现浮沉，属于待改进，改进方法增大针筒的容积。 故答案为：（1）1×108；（2）改变自身重力；（3）先不变后减小；（4）待改进；换用容积更大的针筒。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/6/8 10:12:03；用户：尚老师；邮箱：13166609970；学号：41217949 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $