精品解析：河南省郑州市惠济区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

2024~2025学年下学期学业质量调研样题 八年级物理 （时长：60分钟 满分：70分） 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 足球赛场上，小强用头将飞来的球顶入球门，此现象表明力可以改变物体的_______（选填“运动状态”或“形状”），同时他觉得头疼，说明_________。 2. 铁匠师傅剪铁皮时，应选择下图中的______（选填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择的好处是________。 3. 甲图中的乒乓球发球机，在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个质量相同的球，如图乙所示。不计空气阻力，乒乓球下落过程中发生的能量转化是________，三个球到达乒乓球台的速度______（选填“相同”或“不相同”）。 4. 图中消防员匀速向上爬杆的过程中，受到竖直______（选填“向上”或“向下”）的摩擦力，手对杆的握力增大时，人与杆之间的摩擦力将________（选填“增大”“减小”或“不变”）；消防员想加速滑下，应该________（选填“增大”“减小”或“不改变”）手对杆握力的大小。 5. 测量浮力大小时，小明同学将挂在弹簧测力计下的长方体物块，从盛水烧杯水面上方某一高度缓缓降落，将其逐渐浸入水中，如图甲所示。图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化的图像。由图可知，物块受到的最大浮力是_____N，物块刚浸没时下表面受到水的压强是______Pa，该物块的密度是_____。（g取10N/kg） 6. 物理研学学习时，同学们把旅行水壶和水杯放在水平沙滩上，发现两者陷入沙子的深度相同，如图所示。已知水壶的底面积大于水杯的底面积，水壶的总重力为G1，水杯的总重力为G2，根据以上信息可知，G1______G2（选填“＞”“＜”或“＝”），判断的理由是：______。 二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。7—12小题是单项选择题；第13—14小题是双项选择题，选对一项得1分，有错误选项不得分） 7. 如图所示，我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石。下列措施中，改变摩擦力大小的方法与此相同的是（　　） A. 在衣服的拉链上涂些蜡 B. 自行车转轴处装有滚珠轴承 C. 用力压住橡皮，来回擦去写错的铅笔字 D. 汽车在冰雪路面行驶，车轮上绕有铁链 8. 物理兴趣小组的同学对课本上的插图进行分析，其中正确的是（ ） A. 图甲：拦河大坝上窄下宽是因为液体压强随高度的增大而增大 B. 图乙：三峡船闸主要应用了连通器的原理 C. 图丙：飞机机翼上凸下平可利用流体流速大时压强大获得升力 D. 图丁：从一楼走到十楼自制气压计玻璃管内的液面会下降 9. 引体向上是同学们经常做的一项健身运动，该运动的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上拉时，下颚须超过单杠；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。图中小军在做引体向上的过程中，以下说法正确的是（ ） A. 悬垂静止时，小军受到的拉力与重力是一对相互作用力 B. 匀速下放时，手对单杠的拉力和单杠对手的拉力是一对平衡力 C. 加速向上时，小军速度越大惯性越大 D. 单杠对手的力是由于单杠形变产生的 10. 甲图中水平拉力拉着重为G的物体在水平面上匀速直线运动，乙图中水平拉力通过滑轮拉着该物体在相同的水平面上匀速直线运动，物体两次速度相同。不计滑轮重、绳重及滑轮处的摩擦，下列说法不正确的是（ ） A. 拉力的大小等于拉力的两倍 B. 图乙中绳子自由端移动速度比物体快 C. 乙图中物体受到的摩擦力为 D. 拉力的功率等于拉力的功率 11. 水平桌面上有两个相同的容器甲和乙，分别盛有密度不同的液体P和Q，某同学将同一个橙子先后放入两容器中，橙子静止时液面到容器底的高度相等，如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 橙子在液体Q中受到的浮力大 B. 液体对甲、乙容器底的压力一样大 C. 甲容器底所受的压强小于乙容器底所受的压强 D. 橙子排开液体P的质量大于排开液体Q的质量 12. 体育课上，小红同学1min完成了160次跳绳，以下说法不符合实际的是（ ） A. 学生质量可能是50kg B. 每次跳起的高度约为5cm C. 学生1min做功约为25J D. 学生做功的功率约为70W 13. 图中斜面长为l高为h，拉力F把重为G的物体沿斜面向上从斜面底端匀速拉至顶端。下列说法正确的是（ ） A. 斜面的机械效率为 B. 斜面对物体的摩擦力为F-G C. 物体沿斜面匀速运动的过程中重力势能变大 D. 物体沿斜面匀速运动的过程中机械能不变 14. 同学们自制了一个杆秤如图所示，将秤钩固定在C点，秤砣移至D点，秤钩上不挂重物时，提纽移至A点杆秤恰好水平平衡，测得。当在秤钩上挂上重物时，将秤砣移至B点使杆秤水平平衡，，所用秤砣质量为0.5kg。以下说法正确的是（ ） A. 自制杆秤的零刻度线在D点 B. 因杆粗细不均匀，秤的刻度线分布也不均匀 C. 称重时利用了杠杆平衡条件，此时重物的质量为3kg D. 要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更大的秤砣 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 不倒翁是一种古老的中国儿童玩具，最早记载出现于唐代，其被扳倒后的情形如图所示，此时它会自动转动直至立起来。请在图中画出不倒翁所受重力和水平桌面对不倒翁的支持力的示意图（O为不倒翁的重心，A为不倒翁与桌面的接触点）。 16. 如图所示，小球A用细线悬挂于带支架的平板车上，请画出当小车沿水平地面加速做直线运动时物块B所受摩擦力的示意图（力的作用点图中已标出）。 四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题7分，第19题7分，共18分） 17. 为了测量某液体的密度，小明按照教材跨学科实践课中“制作微型密度计”的内容，用吸管、铁丝、石蜡等物品自制了一支简易密度计，将其放入水中浸入长度为H如图（a）所示，放入待测液体中浸入长度为h如图（b）所示。 （1）想制作出更精准的密度计，我们需选用较_____（选填“粗”“细”）的吸管。小明用有刻度的自制密度计测量甲液体密度时，发现密度计下端碰到了容器底，他又用这只密度计测量密度更小的乙液体时，密度计在乙液体中仍竖立，所测密度值将_____（选填“偏大”“偏小”“不变”）； （2）图中同一支密度计在水中底部所受压强为，在待测液体中所受压强为，由图中现象可知_____（选填“>”“<”或“=”），判断的理由是____________。 18. 为了探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”，小明设计了如图所示的实验。 （1）比较________两次实验，可探究摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系。根据在水平面上箱子越重推起来越费力的现象，小明猜想滑动摩擦力的大小可能跟__________有关。通过甲、乙两次实验，可得出结论：____________。 （2）弹簧测力计应拉着物块A做_______运动，这样做的目的是__________。 （3）验证“摩擦力的大小与接触面的材料”是否有关时，小明用两款质量、鞋底花纹相同但鞋底材料不同的运动鞋进行实验，如图丁所示。实验时，用手向左水平拉动木板1，鞋子所受摩擦力的方向_____（选填“水平向左”或“水平向右”）。 （4）实验中，对摩擦力大小进行了多次测量。下列实验多次测量的目的与本实验不同的是（ ） A. 测量物体的长度时用刻度尺多次测量 B. 探究物体的动能跟质量的关系时换用不同物体多次测量 C. 探究重力的大小与质量的关系时改变钩码质量多次测量 19. 在探究“浮力大小与哪些因素有关”这一问题时，同学们设计了如图所示的实验步骤： （1）a、b、c三次实验可探究浮力大小与____的关系，应用这一关系的生活现象是：__________。 （2）分析a、d、e三次实验，可得出的结论是__________。 （3）分析_______三次实验，可探究浮力大小与物体浸入液体深度的关系，能证明“浮力大小与物体浸入液体深度无关”的实验现象是_________。 （4）同组的小华想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，除了上面的器材又找来一块橡皮泥，请你写出利用这些器材探究的方法：___________。 （5）学习了阿基米德原理之后，利用图中的测量数据，还可以计算出其他一些物理量（水的密度已知）。下列选项中不能计算出的物理量是_____（填序号）。 A. 物块的体积 B. 物块的密度 C. 盐水的体积 D. 盐水的密度 五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分） 20. 如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升重为700N的物体A，他对绳子自由端施加竖直向下的拉力F，物体A被竖直匀速提升。工人重600N，与地面的总接触面积为，动滑轮重100N。（不计绳重和摩擦） （1）图中工人师傅对地面的压强为多少？ （2）当用时10s时间用图中装置把重为300N的物体B匀速提升2m时，该滑轮组的机械效率为多少？绳端拉力所做功的功率是多少？ （3）该工人师傅利用图中装置能提起最重_______N的货物。 21. “辘轳汲深，践秤量微”，物理兴趣组的同学们对辘轳、践秤进行了专题研究，请回答下列问题。 （1）如图甲是《天工开物》中记载的我国传统汲水装置——辘轳，沿用至今。它是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。 ①辘轳转动时可简化为图乙所示的杠杆，它是一种_______（选填“省力”或“费力”）杠杆，它的支点是____（选填“A”“B”或“C”）点。 ②若大轮与小轮的半径之比为4∶1，水桶的总重为80N，不计井绳的粗细和自重，要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为多少____？ ③手摇大轮转动提水，周长为4m的大轮转动两圈使水桶匀速上升的过程中，井绳对水桶做多少功____？ （2）传统的度量衡领域，“践子”一般指的是“践秤”，它是一种量程较小、称量精密的小型杆秤，主要用于贵金属和中药材的称量。下图是用践子称中药的情形，为使问题简化，不考虑杠杆的重力。已知秤砣的质量为，零刻度线在提纽右侧、离提纽的距离为，秤盘离提纽的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后，移动秤砣至杆秤水平平衡时，秤砣悬挂点到提纽的距离是，秤盘中所放中药的_______（用、、、表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年下学期学业质量调研样题 八年级物理 （时长：60分钟 满分：70分） 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 足球赛场上，小强用头将飞来的球顶入球门，此现象表明力可以改变物体的_______（选填“运动状态”或“形状”），同时他觉得头疼，说明_________。 【答案】 ①. 运动状态 ②. 力的作用是相互的 【解析】 【详解】力的作用效果有两种，一是改变物体的运动状态，二是改变物体的形状。足球被顶入球门时，其运动方向和速度发生了变化，属于运动状态的改变。 物体间力的作用是相互的，当小强用头对足球施加力时，足球会同时对头施加一个反作用力，这个反作用力使小强感到头疼。 2. 铁匠师傅剪铁皮时，应选择下图中的______（选填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择的好处是________。 【答案】 ①. A ②. 省力 【解析】 【详解】剪铁皮需要省力，要选用省力杠杆，即动力臂大于阻力臂，A剪刀动力臂大于阻力臂，省力，适合剪铁皮，BC剪刀阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，适合剪纸、布料等软质材料。 3. 甲图中的乒乓球发球机，在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个质量相同的球，如图乙所示。不计空气阻力，乒乓球下落过程中发生的能量转化是________，三个球到达乒乓球台的速度______（选填“相同”或“不相同”）。 【答案】 ①. 重力势能转化为动能 ②. 相同 【解析】 【详解】乒乓球下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重力势能转化为动能。 三个球质量相同，初始高度和初速度相同，因此初始重力势能和初始动能相同，即三个球的总机械能相等，不计空气阻力，三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，因此动能也相同，所以到达台面的速度大小相同。 4. 图中消防员匀速向上爬杆的过程中，受到竖直______（选填“向上”或“向下”）的摩擦力，手对杆的握力增大时，人与杆之间的摩擦力将________（选填“增大”“减小”或“不变”）；消防员想加速滑下，应该________（选填“增大”“减小”或“不改变”）手对杆握力的大小。 【答案】 ①. 向上 ②. 不变 ③. 减小 【解析】 【详解】消防员匀速向上爬杆时处于平衡状态，竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力，由于重力得方向竖直向下，故摩擦力的方向竖直向上。。 匀速爬杆时摩擦力始终和重力是一对平衡力，二力大小始终相等，消防员的重力不变，所以人与杆之间的摩擦力大小也不变。 滑动摩擦力大小与压力有关，接触面粗糙程度不变时，压力越小摩擦力越小。要加速下滑，需要减小摩擦力，因此应该减小手对杆的握力。 5. 测量浮力大小时，小明同学将挂在弹簧测力计下的长方体物块，从盛水烧杯水面上方某一高度缓缓降落，将其逐渐浸入水中，如图甲所示。图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化的图像。由图可知，物块受到的最大浮力是_____N，物块刚浸没时下表面受到水的压强是______Pa，该物块的密度是_____。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 4 ②. 400 ③. 2.25×103 【解析】 【详解】[1]由图像知道，当h＜4cm时，弹簧测力计示数为9N不变，此时物体在空气中，由二力平衡条件可知，物块重力 当h＞8cm时，弹簧测力计示数为5N不变，此时物块浸没在水中受到的浮力最大，则物块受到的最大浮力 [2]由图乙知道，物块从h=4cm时下表面与水面接触，到h=8cm时刚好浸没，忽略水面的变化，则物块的高度 物块刚浸没时下表面受到水的压强 [3]因物块浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以由知道，物块的体积 物块质量 该物块的密度为 6. 物理研学学习时，同学们把旅行水壶和水杯放在水平沙滩上，发现两者陷入沙子的深度相同，如图所示。已知水壶的底面积大于水杯的底面积，水壶的总重力为G1，水杯的总重力为G2，根据以上信息可知，G1______G2（选填“＞”“＜”或“＝”），判断的理由是：______。 【答案】 ①. ＞ ②. 水壶和水杯陷入沙子的深度相同说明压强相等，水壶底面积大，根据公式可知水壶的压力大，而它们各自重力等于它们对沙面的压力，所以水壶的总重力大于水杯 【解析】 【详解】[1][2]水壶和水杯在沙子上陷入的深度相同，则压力的作用效果相同，所以水壶和水杯对沙子的压强相等，已知水壶的底面积大于水杯的底面积，根据F=pS可知，水壶对沙子的压力大，而它们对沙面的压力等于自身重力，所以水壶的重力大。 二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。7—12小题是单项选择题；第13—14小题是双项选择题，选对一项得1分，有错误选项不得分） 7. 如图所示，我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石。下列措施中，改变摩擦力大小的方法与此相同的是（　　） A. 在衣服的拉链上涂些蜡 B. 自行车转轴处装有滚珠轴承 C. 用力压住橡皮，来回擦去写错的铅笔字 D. 汽车在冰雪路面行驶，车轮上绕有铁链 【答案】B 【解析】 【分析】用滚木巧妙地移动巨石是减小摩擦，减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时减小压力；在压力一定时减小接触面粗糙程度；用滚动代替滑动；使接触面脱离。 【详解】A．用滚木巧妙地移动巨石是变滑动为滚动来减小摩擦。在衣服的拉链上涂些蜡，减小接触面的粗糙程度减小摩擦，故A不符合题意； B．自行车转轴处装有滚珠轴承，用滚动代替滑动减小摩擦，故B符合题意； C．用力压住橡皮，来回擦去写错的铅笔字，是在接触面粗糙程度一定时，增大压力来增大摩擦，故C不符合题意； D．汽车在冰雪路面行驶，车轮上绕有铁链是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦，故D不符合题意。 故选B。 【点睛】掌握摩擦力大小的影响因素，理解增大和减小摩擦的方法，并且能解释生活中有关增大有益摩擦和减小有害摩擦的实例。 8. 物理兴趣小组的同学对课本上的插图进行分析，其中正确的是（ ） A. 图甲：拦河大坝上窄下宽是因为液体压强随高度的增大而增大 B. 图乙：三峡船闸主要应用了连通器的原理 C. 图丙：飞机机翼上凸下平可利用流体流速大时压强大获得升力 D. 图丁：从一楼走到十楼自制气压计玻璃管内的液面会下降 【答案】B 【解析】 【详解】A．液体压强随深度的增加而增大，拦河大坝底部所处深度大，受到水的压强大，所以大坝要做成上窄下宽的形状，故A错误； B．连通器是指上端开口、底部相互连通的容器，三峡船闸与上游、下游分别组成连通器，应用了连通器原理，故B正确； C．在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。飞机机翼上凸下平，使得机翼上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，从而产生向上的升力，而不是流速大时压强大，故C错误； D．大气压随高度的增加而减小，从一楼走到十楼，高度升高，外界大气压减小，自制气压计内部气压不变，玻璃管内的液面会上升，而不是下降，故D错误。 故选B。 9. 引体向上是同学们经常做的一项健身运动，该运动的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上拉时，下颚须超过单杠；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。图中小军在做引体向上的过程中，以下说法正确的是（ ） A. 悬垂静止时，小军受到的拉力与重力是一对相互作用力 B. 匀速下放时，手对单杠的拉力和单杠对手的拉力是一对平衡力 C. 加速向上时，小军速度越大惯性越大 D. 单杠对手的力是由于单杠形变产生的 【答案】D 【解析】 【详解】A．悬垂静止时，小军受到单杠的拉力和自身重力，这两个力都作用在小军这同一物体上，且小军处于静止状态，这两个力使小军处于平衡状态，所以它们是一对平衡力，故A错误； B．匀速下放时，手对单杠的拉力和单杠对手的拉力，这两个力分别作用在单杠和手上，是两个相互作用的物体之间的力，属于相互作用力，故B错误； C．惯性是物体的固有属性，其大小只与物体的质量有关，与物体的速度大小无关。小军的质量不变，其惯性就不变，故C错误； D．根据弹力的产生原理，弹力是由于物体发生弹性形变而产生的。单杠对手的力属于弹力，是由于单杠发生形变，要恢复原状，从而对与之接触的手产生力的作用，所以单杠对手的力是由于单杠形变产生的，故D正确。 故选D。 10. 甲图中水平拉力拉着重为G的物体在水平面上匀速直线运动，乙图中水平拉力通过滑轮拉着该物体在相同的水平面上匀速直线运动，物体两次速度相同。不计滑轮重、绳重及滑轮处的摩擦，下列说法不正确的是（ ） A. 拉力的大小等于拉力的两倍 B. 图乙中绳子自由端移动速度比物体快 C. 乙图中物体受到的摩擦力为 D. 拉力的功率等于拉力的功率 【答案】C 【解析】 【详解】AC．甲、乙两图是同一物体在同一平面上做匀速直线运动，摩擦力相等。图甲中物体处于平衡状态，所以。图乙中滑轮为动滑轮，由于不计滑轮重、绳重及摩擦，可以省一半力，所以。所以，故A正确，C错误； B．物体移动相同的距离，绳子自由端移动距离分别为，。相同时间内，乙绳子自由端移动速度比物体快，故B正确； D．甲、乙两图拉力关系，速度关系。由功率公式可知，拉力的功率等于拉力的功率，故D正确。 本题选择不正确的，故选C。 11. 水平桌面上有两个相同的容器甲和乙，分别盛有密度不同的液体P和Q，某同学将同一个橙子先后放入两容器中，橙子静止时液面到容器底的高度相等，如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 橙子在液体Q中受到的浮力大 B. 液体对甲、乙容器底的压力一样大 C. 甲容器底所受的压强小于乙容器底所受的压强 D. 橙子排开液体P的质量大于排开液体Q的质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．橙子在液体P和Q中，静止时都是漂浮，所以，因此在两种液体中它受到的浮力相等，都等于其重力的大小，故A错误； BC．如图所示，橙子在液体P中排开液体的体积大于在液体Q中排开液体的体积，而橙子在两种液体中受到的浮力大小相同，根据可知，所以；由于液面到容器底的高度相等，由可知，容器底部受到的液体压强；而两容器相同，所以底面积相同，根据可知，液体对容器的压力，故B错误，C正确； D．橙子在两种液体中受到浮力相同，由可知，它排开两种液体的重力相同，所以它排开两种液体的质量也相同，故D错误。 故选C。 12. 体育课上，小红同学1min完成了160次跳绳，以下说法不符合实际的是（ ） A. 学生质量可能是50kg B. 每次跳起的高度约为5cm C. 学生1min做功约为25J D. 学生做功的功率约为70W 【答案】C 【解析】 【详解】A．初中学生的质量略小于成年人，约为50kg，故A不符合题意； B．跳绳时每次跳起的高度约为5cm，符合跳绳的实际情况，故B不符合题意； C．学生重力 每次跳绳克服重力做功 1分钟跳160次，总功 故C符合题意； D．学生做功的功率 接近70W，符合实际，故D不符合题意。 故选C。 13. 图中斜面长为l高为h，拉力F把重为G的物体沿斜面向上从斜面底端匀速拉至顶端。下列说法正确的是（ ） A. 斜面的机械效率为 B. 斜面对物体的摩擦力为F-G C. 物体沿斜面匀速运动的过程中重力势能变大 D. 物体沿斜面匀速运动的过程中机械能不变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．有用功为，拉力F的总功为，故斜面的机械效率为，故A正确； B．摩擦力做功为 摩擦力大小为 故B错误； CD．物体沿斜面匀速上升，高度增大、质量不变，重力势能变大，速度不变，所以动能不变，机械能为重力势能与动能的总和，故机械能增大，故C正确，D错误。 故选AC。 14. 同学们自制了一个杆秤如图所示，将秤钩固定在C点，秤砣移至D点，秤钩上不挂重物时，提纽移至A点杆秤恰好水平平衡，测得。当在秤钩上挂上重物时，将秤砣移至B点使杆秤水平平衡，，所用秤砣质量为0.5kg。以下说法正确的是（ ） A. 自制杆秤的零刻度线在D点 B. 因杆粗细不均匀，秤的刻度线分布也不均匀 C. 称重时利用了杠杆平衡条件，此时重物的质量为3kg D. 要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更大的秤砣 【答案】AD 【解析】 【详解】A．秤钩不挂重物时，秤砣在D点杆秤恰好水平平衡，因此零刻度线就在D点，故A正确； B．根据杠杆平衡条件， 不挂重物时，杆的平衡关系 挂重物​平衡时， 整理得：，即​和秤砣到D的距离成正比，因此刻度线均匀，和杆是否粗细均匀无关，故B错误； C．由推导得 ​，已知，代入数据得 ，因此重物质量小于3kg，故C错误； D．杆秤的量程（最大称量）对应秤砣移到杆最末端，最大力臂固定，由可知：支点、杆长不变时，秤砣质量越大，最大称量越大，即量程变大，故D正确。 故选AD。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 不倒翁是一种古老的中国儿童玩具，最早记载出现于唐代，其被扳倒后的情形如图所示，此时它会自动转动直至立起来。请在图中画出不倒翁所受重力和水平桌面对不倒翁的支持力的示意图（O为不倒翁的重心，A为不倒翁与桌面的接触点）。 【答案】 【解析】 【详解】图中不倒翁受到的支持力作用点在不倒翁与桌面的接触点A，方向垂直于水平地面向上，即竖直向上；不倒翁受到的重力的作用点在重心O，力的方向竖直向下，如下图所示： 16. 如图所示，小球A用细线悬挂于带支架的平板车上，请画出当小车沿水平地面加速做直线运动时物块B所受摩擦力的示意图（力的作用点图中已标出）。 【答案】 【解析】 【详解】由小球A向左倾斜可知，小车向右做加速直线运动；物块B随小车一起加速，由于惯性，B相对于小车有向左的运动趋势，摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，因此B受到的摩擦力方向为水平向右。从图中已标出的作用点出发，沿水平向右方向画一条带箭头的线段，标注力的符号即可。 四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题7分，第19题7分，共18分） 17. 为了测量某液体的密度，小明按照教材跨学科实践课中“制作微型密度计”的内容，用吸管、铁丝、石蜡等物品自制了一支简易密度计，将其放入水中浸入长度为H如图（a）所示，放入待测液体中浸入长度为h如图（b）所示。 （1）想制作出更精准的密度计，我们需选用较_____（选填“粗”“细”）的吸管。小明用有刻度的自制密度计测量甲液体密度时，发现密度计下端碰到了容器底，他又用这只密度计测量密度更小的乙液体时，密度计在乙液体中仍竖立，所测密度值将_____（选填“偏大”“偏小”“不变”）； （2）图中同一支密度计在水中底部所受压强为，在待测液体中所受压强为，由图中现象可知_____（选填“>”“<”或“=”），判断的理由是____________。 【答案】（1） ①. 细 ②. 偏大 （2） ①. ②. 同一支密度计重力、底面积不变， 且密度计在不同液体中漂浮，即F浮=G，所以密度计底部所受压力相等，由可知，密度计在水中底部所受压强等于在待测液体中所受压强。 【解析】 【小问1详解】 [1]在配重不变时，根据浮沉条件，密度计所受浮力不变。由​可知，液体密度一定时，排开液体体积不变，即浸入液体体积不变。选用细吸管，在浸入体积不变的情况下，浸入深度会增加，刻度变稀疏，测量误差更小，所以制作更精准的密度计需选用细吸管。 [2]测量甲液体密度时密度计下端碰到容器底，测量乙液体（密度更小）时，密度计不能继续向下运动，导致浸入液体中的体积偏小。因为密度计刻度越往下越大，所以测量的密度值偏大。 【小问2详解】 同一支密度计重力、底面积不变，且密度计在不同液体中都处于漂浮状态，根据漂浮条件可知。又因为浮力产生的原因是上下表面的压力差，对于漂浮的密度计，其底部所受压力等于浮力，所以密度计底部所受压力相等。再根据压强公式，可得密度计在水中底部所受压强等于在待测液体中所受压强。 18. 为了探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”，小明设计了如图所示的实验。 （1）比较________两次实验，可探究摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系。根据在水平面上箱子越重推起来越费力的现象，小明猜想滑动摩擦力的大小可能跟__________有关。通过甲、乙两次实验，可得出结论：____________。 （2）弹簧测力计应拉着物块A做_______运动，这样做的目的是__________。 （3）验证“摩擦力的大小与接触面的材料”是否有关时，小明用两款质量、鞋底花纹相同但鞋底材料不同的运动鞋进行实验，如图丁所示。实验时，用手向左水平拉动木板1，鞋子所受摩擦力的方向_____（选填“水平向左”或“水平向右”）。 （4）实验中，对摩擦力大小进行了多次测量。下列实验多次测量的目的与本实验不同的是（ ） A. 测量物体的长度时用刻度尺多次测量 B. 探究物体的动能跟质量的关系时换用不同物体多次测量 C. 探究重力的大小与质量的关系时改变钩码质量多次测量 【答案】（1） ①. 乙、丙 ②. 压力 ③. 接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大 （2） ①. 匀速直线 ②. 利用物块A做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力和拉力是平衡力，间接测量滑动摩擦力的大小 （3）水平向左 （4）A 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]探究摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系时，需控制压力相同，改变接触面粗糙程度，乙、丙两次实验中，物块A上都放了一个砝码，压力相同，而接触面分别是木板表面和粗糙木板表面，粗糙程度不同，所以比较乙、丙两次实验，可探究摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系。 在水平面上箱子越重，对地面压力越大，推起来越费力，由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟压力大小有关。 甲、乙两次实验，接触面都是木板表面，粗糙程度相同，乙图中物块A上放了一个砝码，压力更大，弹簧测力计示数也更大，即滑动摩擦力更大，所以可得出结论：接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 【小问2详解】 弹簧测力计应拉着物块A做匀速直线运动，因为当物块A做匀速直线运动时，在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力，这两个力是一对平衡力，根据二力平衡条件，此时滑动摩擦力和拉力大小相等，这样做的目的是利用物块A做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，间接测量滑动摩擦力的大小。 【小问3详解】 实验时，用手向左水平拉动木板1，鞋子相对于木板1向右运动，因为摩擦力的方向和物体相对运动的方向相反，所以鞋子所受摩擦力的方向是水平向左。 【小问4详解】 本实验对摩擦力大小进行多次测量是为了避免实验偶然性，得出普遍性规律。A选项测量物体的长度时用刻度尺多次测量是为了求平均值，减小测量误差，使测量结果更准确；B选项探究物体的动能跟质量的关系时换用不同物体多次测量和C选项探究重力的大小与质量的关系时改变钩码质量多次测量，都是为了得到普遍性规律，所以实验多次测量的目的与本实验不同的是A。 故选A。 19. 在探究“浮力大小与哪些因素有关”这一问题时，同学们设计了如图所示的实验步骤： （1）a、b、c三次实验可探究浮力大小与____的关系，应用这一关系的生活现象是：__________。 （2）分析a、d、e三次实验，可得出的结论是__________。 （3）分析_______三次实验，可探究浮力大小与物体浸入液体深度的关系，能证明“浮力大小与物体浸入液体深度无关”的实验现象是_________。 （4）同组的小华想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，除了上面的器材又找来一块橡皮泥，请你写出利用这些器材探究的方法：___________。 （5）学习了阿基米德原理之后，利用图中的测量数据，还可以计算出其他一些物理量（水的密度已知）。下列选项中不能计算出的物理量是_____（填序号）。 A. 物块的体积 B. 物块的密度 C. 盐水的体积 D. 盐水的密度 【答案】（1） ①. 物体浸入液体的体积 ②. 人从浅水区走到深水区感到浮力变大 （2）物体浸入液体的体积相同时，液体密度越大所受的浮力就越大 （3） ①. a、c、d ②. 悬挂在弹簧测力计下的同一物块浸没在水中，改变浸没深度时，弹簧测力计示数不变 （4）测出整块橡皮泥重力之后，分别把整块橡皮泥捏成球体和长方体，并测量记录球体和长方体橡皮泥浸没在水中时弹簧测力计的示数，比较两次浮力是否相同，若相同则所受浮力与其形状无关 （5）C 【解析】 【小问1详解】 a、b、c三次实验中，液体都是水（密度不变），只有物体浸入水中的体积（排开液体的体积）不同，因此探究的是浮力与物体排开液体体积的关系。生活中排开液体体积越大浮力越大的现象都符合该规律。 【小问2详解】 a、d、e三次实验中，物体都完全浸没，排开液体的体积相同，只有液体密度不同，弹簧测力计示数不同，说明浮力不同，因此得到对应结论。 【小问3详解】 要探究浮力和浸入深度的关系，需要控制液体密度、排开液体体积不变，只改变浸入深度，因此选a、c、d三次实验；物体完全浸没后，改变浸入深度，弹簧测力计示数始终不变，说明浮力和浸入深度无关。 【小问4详解】 探究浮力和物体形状的关系，需要控制液体密度、排开液体体积不变，只改变橡皮泥的形状，通过称重法比较不同形状下的浮力大小。 【小问5详解】 A．通过a、c的示数可算出物块完全浸没在水中的浮力，结合水的密度，由阿基米德原理可算出物块体积，故A不符合题意； B．物块重力已知可得质量，结合已算出的物块体积，可求出物块密度，故B不符合题意； C．实验中没有测量盐水总体积的相关数据，无法得到盐水的体积，故C符合题意； D．通过a、e的示数可算出物块浸没在盐水中的浮力，结合已得到的物块体积，可算出盐水密度，故D不符合题意。 故选C。    五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分） 20. 如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升重为700N的物体A，他对绳子自由端施加竖直向下的拉力F，物体A被竖直匀速提升。工人重600N，与地面的总接触面积为，动滑轮重100N。（不计绳重和摩擦） （1）图中工人师傅对地面的压强为多少？ （2）当用时10s时间用图中装置把重为300N的物体B匀速提升2m时，该滑轮组的机械效率为多少？绳端拉力所做功的功率是多少？ （3）该工人师傅利用图中装置能提起最重_______N的货物。 【答案】（1）5000Pa （2）75%，80W （3）1100 【解析】 【小问1详解】 由图可知，承担物重的绳子段数，所以 工人受到地面的支持力为 工人对地面的压力为 工人对地面的压强为 【小问2详解】 物体B重力为300N，此时绳端的拉力为 绳端的移动距离为 绳端拉力做的总功为 绳端拉力做功的功率为 有用功为 滑轮组的机械效率为 【小问3详解】 绳端的最大拉力不能超过工人的重力，故 由 代入数据得 21. “辘轳汲深，践秤量微”，物理兴趣组的同学们对辘轳、践秤进行了专题研究，请回答下列问题。 （1）如图甲是《天工开物》中记载的我国传统汲水装置——辘轳，沿用至今。它是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。 ①辘轳转动时可简化为图乙所示的杠杆，它是一种_______（选填“省力”或“费力”）杠杆，它的支点是____（选填“A”“B”或“C”）点。 ②若大轮与小轮的半径之比为4∶1，水桶的总重为80N，不计井绳的粗细和自重，要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为多少____？ ③手摇大轮转动提水，周长为4m的大轮转动两圈使水桶匀速上升的过程中，井绳对水桶做多少功____？ （2）传统的度量衡领域，“践子”一般指的是“践秤”，它是一种量程较小、称量精密的小型杆秤，主要用于贵金属和中药材的称量。下图是用践子称中药的情形，为使问题简化，不考虑杠杆的重力。已知秤砣的质量为，零刻度线在提纽右侧、离提纽的距离为，秤盘离提纽的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后，移动秤砣至杆秤水平平衡时，秤砣悬挂点到提纽的距离是，秤盘中所放中药的_______（用、、、表示）。 【答案】（1） ①. 省力 ②. B ③. 20N ④. 160J （2） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]辘轳的实质是轮轴，动力作用在轮上，可以省力；支点是绕着转动的固定点，即B点； [3]根据图乙所示，大轮与小轮的半径之比为4：1，所以。 当动力臂为BC时，作用在C点的力最小，根据杠杆平衡条件可知 可得 [4]由于大轮与小轮的半径之比为4：1，当周长为4m的大轮转动两圈时，小轮也转动两圈，且小轮转动的距离为2m，因此井绳上升的距离，则井绳对水桶做的功 【小问2详解】 秤砣的重力为动力，其力臂为；中药和秤盘的重力为阻力，中药重力为，力臂为​，秤砣重力为，零刻度线在提纽右侧、离提纽的距离为（此时为初始状态，可看作阻力臂相关调整量），可列出等式 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $