精品解析：广东佛山市南海区瀚文外国语学校2025-2026学年下学期八年级第二次核心素养展示 物理

2025~2026学年第二学期八年级第二次核心素养展示 物理 一、单项选择题：（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。 1. 下列物体的运动状态没有改变的是（　　） A. 进站的列车 B. 加速奔跑的猎豹 C. 平直公路上匀速行驶的汽车 D. 被投出后在空中飞行的篮球 2. 如图所示，悬挂在天花板下方的小球保持静止状态，与小球重力是一对平衡力的是（　　） A. 绳子对小球的拉力 B. 绳子受到的重力 C. 小球对绳子的拉力 D. 天花板对绳子的拉力 3. 下列做法中，属于防止惯性带来危害的是（　　） A. 跳远运动员助跑后跳远 B. 驾驶员开车时，必须系好安全带 C. 拍打窗帘清除上面的灰尘 D. 推出去的冰壶，仍能在冰面上滑行 4. 如图是汽车车身凹痕修复器，用气泵抽出吸盘中的空气，吸盘能紧贴在车身上，是因为（　　） A. 车身吸住吸盘 B. 人对吸盘的压力 C. 大气压的作用 D. 人对吸盘的拉力 5. 如图所示的实例中，利用连通器原理工作的是（ ） A. 盆景自动供水装置 B. 船闸 C. 拦河大坝 D. 活塞式抽水机 6. 一木块放在水平桌面上，如图所示。现用水平推力F将木块缓慢匀速推动，使其一部分露出桌面（但未倾翻），在此过程中木块受到的摩擦力变化情况是（　　） A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 无法确定 7. 如图，一只碗漂浮在水槽中，碗中放置一个密度比水小的小球。下列说法正确的是（　　） A. 往水槽中加入食盐，则碗的浮力不变，排开水的体积不变 B. 往水槽中加入食盐，则碗的浮力增大，排开水的体积增大 C. 把小球放在水中静止后，水槽液面不变 D. 把小球放在水中静止后，水槽液面升高 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 【航天专题】中国航天取得了举世瞩目的成就，请根据所学知识完成8~11小题。 8. 【航天专题】中国航天取得了举世瞩目的成就，2024年3月20日，搭载探月工程四期“鹊桥二号中继星”的长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空。假设火箭在加速升空过程中质量不变，则其惯性__________，重力势能__________，机械能__________；（三空均选填“增大”“不变”或“减小”） 9. 为保障发射任务顺利，远望7号海洋测量船对火箭飞行、卫星入轨等提供海上测控支持。已知远望7号排水量为25000吨，满载时它受到的浮力为______N。满载的测量船从太平洋驶往海水密度稍小的印度洋，受到的浮力______（选填“增大”“不变”或“减小”），船身会______（填“上浮”或“下沉”）一些；（g取） 10. 王亚平在“天宫课堂”时为同学们演示了太空抛物实验，她将冰墩墩正对着叶光富的手抛出后，在太空微重力环境下，几乎可认为不受到任何外力的作用，冰墩墩将由于自身具有的______，保持______状态，展示了______定律所描述的现象。 11. 2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱距离地面约1m时，反推火箭发动机向下喷出高速气流，返回舱开始减速着陆。根据力的作用是______的，高速气流对返回舱产生方向______（选填“向上”或“向下”）的作用力。着陆后，返回舱在地表留下了明显的压痕，说明力可以改变物体的______。 12. 建筑工人在砌房子时，用如图所示的水平仪R来检查所砌墙面是否水平，当空气泡在AB的___________位置时，表示墙面水平；若空气泡在A端，则表示A端墙面___________（选填“高”或“低”）。水平仪R是利用___________来工作的。 13. 如图所示，两支完全相同的密度计漂浮在甲、乙两种液体中，静止两液面相平。则密度计在两液体中所受浮力大小关系是F浮甲__________F浮乙，甲、乙两液体密度大小关系是__________，甲、乙两液体对容器底部压强大小关系是p甲__________p乙。（均选填“大于”“等于”“小于”） 14. 如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的60%，则她上半身的重力约为________N。她在1min内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为30cm，则她在这段时间克服重力做的功约为________J，功率为________W。 三、作图题（共7分） 15. （1）一个球被绳子拴着被风吹着，静止在空中，请画出它受到的重力G和拉力F。 （2）箱子在水平传送带上，传送带加速向右运动，请画出它受到的摩擦力、它对传送带的压力。 （3）用手把一木块压在水中静止，请画出木块受到的力。 四、实验题（本大题3小题，16题6分，17题8分，18题6分，共20分） 16. 小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中： （1）如图甲、乙所示，小明利用斜面、钢球、木块等器材进行实验，其中钢球m的质量小于钢球M的质量。实验中小球撞击木块时的动能是由小球的______能转化而来的，通过观察______来反映物体动能的大小； （2）由甲、乙两图可以得出的结论是：______； （3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，可采取的改进措施是______（写出一种即可）； （4）如图丙所示，体积相同的三个实心球，质量，球1和球2离沙地高度相同，现让三球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图丙虚线所示，比较a、b实验，可得出重力势能大小与______的关系；比较b、c实验，则重力势能大小关系为______（选填“大”、“大”或“一样大”）。 17. 小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验： （1）为了使弹簧测力计的示数等于物块所受的摩擦力，小明在进行甲、乙、丙三次实验时必须沿水平方向拉动测力计并使物块做______运动。 （2）由______两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）由甲、乙两图可知：当接触面受到的______一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越______（选填“大”或“小”）。 （4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图丁所示的实验装置，该装置在操作上的优点是____________（只写一条）。实验中小丽发现：当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到地面的摩擦力大小为______N。 （5）实验拓展：如图1所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，和图像分别如图2、图3所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为______N。第9秒时，小明突然撤去拉力F，木块仍向前运动了3秒后静止不动，请你在图4中画出9~12秒物体所受摩擦力与时间的图像______。 18. “探究影响液体内部压强因素”的装置如图甲所示： （1）①实验中通过U形管两侧液面的______来反映液体内部的压强大小； ②A、B是两个相同的压强计，比较两个U形管，可得出：同种液体中，液体压强随深度的增加而______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）小海受压强计原理的启发制作出如图乙的器材（金属支架与浮筒相通），他将浮筒竖直浸没水中，观察到______（选填“上”或“下）表面橡皮膜形变更明显，从而分析出浮力产生的原因是液体对物体______。 （3）进一步探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”，设计实验步骤如图丙所示。 ①为方便操作和减小测量误差，最合理的操作顺序应该是：______（填写图丙中对应的字母序号）； ②以下情况不会影响结论的是______。 A．步骤a中溢水杯未装满水 B．步骤b中物体未完全浸没 C．步骤b中物体碰触容器底部 五、计算题（本大题2小题，共13分） 19. 如图甲，实心正方体石块在钢绳牵引下从水面上方匀速降入水中，未触及容器底部。图乙是钢绳拉力F随时间t的变化图像。若不计水的阻力。求： （1）石块全部浸入水中受到的浮力； （2）石块的体积； （3）石块的密度。 20. 双轮电动平衡车可以代步，驾驶员调整姿态与操控杆控制车体运行。已知平衡车的质量为14kg，轮胎着地总面积约40cm2，质量为56kg的小明驾驶平衡车在水平地面上匀速向前行驶，运动中平衡车受到的阻力是人和车总重的0.3倍。求： （1）平衡车对地面的压强是多少？ （2）平衡车获得的牵引力是多少？ 六、综合能力题（本大题3小题，21题6分，22题6分，23题6分，共18分） 21. 在树叶尾部的边缘滴一滴圆珠笔油，然后将它缓缓放进水中，树叶便像小船一样在水面上运动起来，滴了圆珠笔油的树叶被称为“油墨小船”。小明通过查阅资料了解到，由于油墨中表面含有活性剂，当油墨与水接触时，“油墨小船”便会获得一个向前的驱动力。小明想探究“油墨小船”在水中运动的快慢与水的温度以及圆珠笔油浓度之间的关系。他用塑料片代替树叶制作了“油墨小船”，如图所示。 （1）在探究“油墨小船”在水中运动的快慢与水的温度的关系时，小明控制水的温度分别为、、，保持圆珠笔油浓度_________，这样就可以判断其速度变化是否由_________引起的。他使用技术软件，记录了“油墨小船”在不同温度液面上的运动情况，采集数据如表所示： T/℃ 17 35 65 t/s 0.5 1 2 3 0.5 1 2 3 0.5 1 2 3 v/（cm·s⁻¹） 2.1 2.3 2.0 1.9 5.3 6.2 5.9 4.8 6.4 8.2 6.3 5.1 （2）根据表中数据可知，“油墨小船”的速度变化规律是：在相同的温度下，其运动速度_________，原因是“油墨小船”在运动过程中受_________（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 （3）分析表中数据可得出结论：“油墨小船”在水中运动的快慢与水的温度_________（选填“有关”或“无关”）。 （4）当水的温度和油墨浓度保持不变时，为了使“油墨小船”获得更大的速度，可以采取的措施是_________。 22. 阅读下面一段文字，回答问题。 大国重器——深海潜水器 在深海探测、水下通信及其设备制造等方面，我国已走在世界前列。 目前，我国自主设计建造了“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台深海载人潜水器，以及“海斗”“潜龙”“海燕”“海翼”和“海龙”号等系列无人潜水器。 2020年11月10日上午8时12分，我国载人潜水器“奋斗者”号历经2小时52分的下潜后，在西太平洋马里亚纳海沟成功着地，下潜深度10909米！昔日“龙宫探宝”的神话变成了现实！普通潜水艇通过给水舱充水、排水实现下潜和上浮，深海潜水器则是利用“压载铁”和“救生衣”实现下潜和上浮。 “奋斗者”下潜时，外部配挂有4块压载铁，每块质量约0.5t；如果抛掉这些压载铁，就可以轻松上浮。“奋斗者”号的“救生衣”是用密度远小于人体的浮力材料制作的，这种浮力材料具有密度小、耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘等多方面优点，抗压能力可达110Mpa，使得深海潜水器整体的密度小于海水，便于上浮。（，压载铁的密度取，） （1）马里亚纳海沟处海水的压强约______MPa，正是因为巨大的压强，深海潜水器不能采用普通潜水艇上浮下潜的方法； （2）深海潜水器配挂的每块压载铁在海水中受到的浮力约为______N。 （3）假设抛掉一块压载铁后，深海潜水器可以在海水中悬停（如图示），绳子对压载铁的拉力为______N；如果再抛掉一块压载铁，将剩余2块压载铁和潜水器视为一个整体，其受到的浮力______（选填“增大”“减少”“不变”），此时该整体所受到的重力和浮力的合力大小为______N、方向______。 23. 阅读短文，回答问题。 养殖工船 图甲是某深远海养殖工船，不但实现了自然海水零污染循环智能养殖，还具备垂钓、研学等功能，最大登船人数可达上百人。该船通过调整压载水舱水量改变其吃水深度。 它还有自主航行能力，能够在海域寻找最佳养殖区域并自主躲避台风，实现“海上游牧”。（海水密度取，） D 0-10% 10%-60% 60%-80% 80%-100% s （1）养殖工船是通过改变______实现上浮和下沉： （2）该船工作过程中所受的浮力方向是______；当它依次处于图乙中a、b、c三个状态时，在______（选填“a””b”或“c”）状态船体所受浮力最大；在c状态下船底受到海水的压强为______Pa； （3）若在某次航行中，，上表为某段路程内航行距离s对应的D；图丙为D对应发动机输出功率P，图丁为D对应该养殖工船的航行速度（和的图像在图中均未画出）。已知总过程牵引力做功为，则D为10%-60%阶段的航行时间是______s，此次航行过程中，______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年第二学期八年级第二次核心素养展示 物理 一、单项选择题：（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。 1. 下列物体的运动状态没有改变的是（　　） A. 进站的列车 B. 加速奔跑的猎豹 C. 平直公路上匀速行驶的汽车 D. 被投出后在空中飞行的篮球 【答案】C 【解析】 【详解】A．进站的列车速度减小，运动状态改变，故A不符合题意； B．加速奔跑的猎豹速度改变，运动状态改变，故B不符合题意； C．平直公路上匀速行驶的汽车，速度和方向不变，运动状态没有改变，故C符合题意； D．被投出后在空中飞行的篮球，做曲线运动，运动的方向改变，则运动状态改变，故D不符合题意。 故选C。 2. 如图所示，悬挂在天花板下方的小球保持静止状态，与小球重力是一对平衡力的是（　　） A. 绳子对小球的拉力 B. 绳子受到的重力 C. 小球对绳子的拉力 D. 天花板对绳子的拉力 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球受到的重力与绳子对小球的拉力符合二力平衡的条件，是一对平衡力，故A符合题意； B．绳子受到的重力与小球受到的重力，没有作用在同一个物体上，且方向相同，所以不是平衡力，故B不符合题意； C．小球对绳子的拉力与小球受到的重力，没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故C不符合题意； D．小球受到的重力与天花板对绳子的拉力，没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故D不符合题意。 故选A。 3. 下列做法中，属于防止惯性带来危害的是（　　） A. 跳远运动员助跑后跳远 B. 驾驶员开车时，必须系好安全带 C. 拍打窗帘清除上面的灰尘 D. 推出去的冰壶，仍能在冰面上滑行 【答案】B 【解析】 【详解】A．跳远运动员助跑后跳远，是利用惯性，使运动员跳的更远，故A不符合题意； B．驾驶员开车时，必须系好安全带，是为了防止突然减速或刹车时，人由于惯性向前倾倒，导致受伤，是防止惯性带来危害，故B符合题意； C．拍打窗帘清除上面的灰尘，窗帘运动，灰尘由于惯性保持原来的静止状态，在重力作用下掉落，是利用了惯性，故C不符合题意； D．推出去的冰壶，是利用惯性，仍能在冰面上滑行，故D不符合题意。 故选B。 4. 如图是汽车车身凹痕修复器，用气泵抽出吸盘中的空气，吸盘能紧贴在车身上，是因为（　　） A. 车身吸住吸盘 B. 人对吸盘的压力 C. 大气压的作用 D. 人对吸盘的拉力 【答案】C 【解析】 【详解】用气泵抽出吸盘中的空气，吸盘内的大气压几乎为零，吸盘就在外界的大气压的作用下紧贴在车上。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5. 如图所示的实例中，利用连通器原理工作的是（ ） A. 盆景自动供水装置 B. 船闸 C. 拦河大坝 D. 活塞式抽水机 【答案】B 【解析】 【详解】A．盆景自动供水装置中瓶内水在重力、向下的气体压力、向上的大气压力的作用下处于静止状态，不是连通器，故A不符合题意； B．船闸的上游与闸室下面通过阀门相通，当下游阀门关闭，上游阀门打开，上游与闸室内的水位逐渐相平，打开上游闸门，船就可以进入闸室；同理，船再进入下游，就通过了船闸。所以船通过船闸使用了两次连通器，故B符合题意； C．拦河大坝上窄下宽，是由于液体压强随深度的增加而增大，不属于连通器，故C不符合题意； D．活塞式抽水机利用的是大气压强，不是连通器，故D不符合题意。 故选B。 6. 一木块放在水平桌面上，如图所示。现用水平推力F将木块缓慢匀速推动，使其一部分露出桌面（但未倾翻），在此过程中木块受到的摩擦力变化情况是（　　） A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】用水平推力F将木块缓慢匀速推动，使其一部分露出桌面（但未倾翻），在此过程中，桌面受到的压力大小始终等于木块的力，则桌面受到的压力大小不变，且接触面的粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力大小不变，故B符合题意，故ACD 不符合题意。 故选B。 7. 如图，一只碗漂浮在水槽中，碗中放置一个密度比水小的小球。下列说法正确的是（　　） A. 往水槽中加入食盐，则碗的浮力不变，排开水的体积不变 B. 往水槽中加入食盐，则碗的浮力增大，排开水的体积增大 C. 把小球放在水中静止后，水槽液面不变 D. 把小球放在水中静止后，水槽液面升高 【答案】C 【解析】 【详解】AB．往水槽中加入食盐，水的密度变大，碗仍然漂浮，碗的浮力等于重力不变，根据可知，排开水的体积变小，故AB错误； CD．把小球放在水中静止后，由于小球密度小于水，则小球漂浮，碗和小球所受浮力等于总重力，保持不变，则排开水的体积不变，则水槽液面不变，故C正确，D错误。 故选C。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 【航天专题】中国航天取得了举世瞩目的成就，请根据所学知识完成8~11小题。 8. 【航天专题】中国航天取得了举世瞩目的成就，2024年3月20日，搭载探月工程四期“鹊桥二号中继星”的长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空。假设火箭在加速升空过程中质量不变，则其惯性__________，重力势能__________，机械能__________；（三空均选填“增大”“不变”或“减小”） 【答案】 ①. 不变 ②. 增大 ③. 增大 【解析】 【详解】[1]惯性大小只与质量有关，火箭加速升空过程中，其质量不变，惯性不变。 [2][3]火箭在加速升空时，质量不变，速度变大，高度变大，则动能增大，重力势能增大，机械能增大。 9. 为保障发射任务顺利，远望7号海洋测量船对火箭飞行、卫星入轨等提供海上测控支持。已知远望7号排水量为25000吨，满载时它受到的浮力为______N。满载的测量船从太平洋驶往海水密度稍小的印度洋，受到的浮力______（选填“增大”“不变”或“减小”），船身会______（填“上浮”或“下沉”）一些；（g取） 【答案】 ①. 2.5×108 ②. 不变 ③. 下沉 【解析】 【详解】[1]测量船排水量 满载时它受到的浮力 [2]满载的测量船无论在哪个海域都漂浮在水面，浮力都等于重力。船的重力不变，受到的浮力不变。 [3]满载的测量船从太平洋驶往海水密度稍小的印度洋，所受浮力不变，根据，当减小时，会变大，船身下沉一些。 10. 王亚平在“天宫课堂”时为同学们演示了太空抛物实验，她将冰墩墩正对着叶光富的手抛出后，在太空微重力环境下，几乎可认为不受到任何外力的作用，冰墩墩将由于自身具有的______，保持______状态，展示了______定律所描述的现象。 【答案】 ①. 惯性 ②. 匀速直线运动 ③. 牛顿第一 【解析】 【详解】惯性是物体保持自身原有运动状态不变的固有属性，冰墩墩在几乎不受外力的情况下，正是依靠自身的惯性维持运动状态。 根据牛顿第一定律，当物体不受外力作用时，原本处于运动状态的物体将保持匀速直线运动状态，冰墩墩被抛出后处于运动状态，不受外力时会保持匀速直线运动状态；该实验呈现的物体不受外力时运动状态不变的现象，正是牛顿第一定律所描述的内容。 11. 2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱距离地面约1m时，反推火箭发动机向下喷出高速气流，返回舱开始减速着陆。根据力的作用是______的，高速气流对返回舱产生方向______（选填“向上”或“向下”）的作用力。着陆后，返回舱在地表留下了明显的压痕，说明力可以改变物体的______。 【答案】 ①. 相互 ②. 向上 ③. 形状 【解析】 【详解】[1][2][3]物体间力的作用是相互的，返回舱启动反推火箭向下喷火减速着陆，此过程中喷气对返回舱产生的作用力方向是向上的，返回舱在地表留下了明显的压痕，说明力可以改变物体的形状。 12. 建筑工人在砌房子时，用如图所示的水平仪R来检查所砌墙面是否水平，当空气泡在AB的___________位置时，表示墙面水平；若空气泡在A端，则表示A端墙面___________（选填“高”或“低”）。水平仪R是利用___________来工作的。 【答案】 ①. 中间 ②. 高 ③. 重力的方向总是竖直向下的 【解析】 【详解】[1]当物体表面水平时，水平仪内的液体均匀分布，空气泡会处于中间位置。这是因为在水平状态下，液体受到重力作用均匀分布，空气泡受到的力也均匀分布，从而处于中间。所以，用如图所示的水平仪R来检查所砌墙面是否水平，当空气泡在AB的中间位置时，表示墙面水平。 [2]在水平仪中，由于液体具有流动性且受重力作用，液体会向较低的一端流动。在液体向较低端流动的过程中，会挤压空气泡，使空气泡向较高端移动。所以，若空气泡在A端，则表示A端墙面高。 [3]重力方向竖直向下，使得水平仪内的液体在水平仪倾斜时会向低处流动，从而通过空气泡的位置来判断墙面是否水平。因此，水平仪是利用重力的方向总是竖直向下的原理来工作的。 13. 如图所示，两支完全相同的密度计漂浮在甲、乙两种液体中，静止两液面相平。则密度计在两液体中所受浮力大小关系是F浮甲__________F浮乙，甲、乙两液体密度大小关系是__________，甲、乙两液体对容器底部压强大小关系是p甲__________p乙。（均选填“大于”“等于”“小于”） 【答案】 ①. 等于 ②. 大于 ③. 大于 【解析】 【详解】[1]图中所示密度计始终漂浮，浮力等于密度计的重力，因此密度计在两液体中所受浮力大小相等，即。 [2]根据可知，密度计在甲液体中排开液体的体积小，则甲液体的密度大，即。 [3]静止两液面相平，根据可知，甲液体的密度大，则甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强。 14. 如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的60%，则她上半身的重力约为________N。她在1min内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为30cm，则她在这段时间克服重力做的功约为________J，功率为________W。 【答案】 ①. 300 ②. 3600 ③. 60 【解析】 【详解】[1]根据题意可得，该同学上半身的质量为 则她上半身的重力为 [2]做一个仰卧起坐克服重力做的功为 她在1min内做了40个仰卧起坐，则她在这段时间克服重力做的功为 [3]根据可得，功率为 三、作图题（共7分） 15. （1）一个球被绳子拴着被风吹着，静止在空中，请画出它受到的重力G和拉力F。 （2）箱子在水平传送带上，传送带加速向右运动，请画出它受到的摩擦力、它对传送带的压力。 （3）用手把一木块压在水中静止，请画出木块受到的力。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 受力分析：小球静止，受两个力。重力G：方向竖直向下，作用点画在小球重心；拉力F：沿绳子斜向上，作用点画在小球重心。 【小问2详解】 传送带加速向右运动，箱子有向左的运动趋势，受到向右的摩擦力，作用点在箱子上；箱子对传送带的压力在传送带上，方向和传送带垂直。 【小问3详解】 木块受到手的压力，浸没在水中，木块还受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力，三个力构成平衡力，在同一直线上，画出对应的力，并标符号。 四、实验题（本大题3小题，16题6分，17题8分，18题6分，共20分） 16. 小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中： （1）如图甲、乙所示，小明利用斜面、钢球、木块等器材进行实验，其中钢球m的质量小于钢球M的质量。实验中小球撞击木块时的动能是由小球的______能转化而来的，通过观察______来反映物体动能的大小； （2）由甲、乙两图可以得出的结论是：______； （3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，可采取的改进措施是______（写出一种即可）； （4）如图丙所示，体积相同的三个实心球，质量，球1和球2离沙地高度相同，现让三球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图丙虚线所示，比较a、b实验，可得出重力势能大小与______的关系；比较b、c实验，则重力势能大小关系为______（选填“大”、“大”或“一样大”）。 【答案】（1） ①. 重力势 ②. 木块移动的距离 （2）速度相同时，质量越大，物体的动能越大 （3）换一个质量更大的钢球实验 （4） ①. 质量 ②. 大 【解析】 【小问1详解】 [1]钢球从斜面上下滑时做加速运动，质量不变，速度增大，高度减小，重力势能转化为动能，所以实验中小球撞击木块时的动能由小球重力势能转化而来。 [2]小球的动能不同，对木块做功不同，木块移动的距离也不同，所以通过观察木块移动的距离来反映动能的大小。 【小问2详解】 比较甲、乙两图，钢球释放的高度相同，到达水平面的速度相同，乙中钢球的质量较大，木块移动的距离较远，可得：速度相同时，质量越大，物体的动能越大。 【小问3详解】 若只重新做乙实验，根据控制变量法可知，不能改变小球最初的高度，也不能换用其它木块或其它水平面，但可以换一个质量更大的钢球，以增大小球撞击木块时的动能，使得木块滑行的距离更远。 【小问4详解】 [1]比较a、b实验可知道，从相同的高度静止释放小球，a中小球的质量较大，落到沙地的坑较深，说明重力势能较大，可以探究出重力势能大小与质量的关系。 [2]根据转换法，实验中通过比较小球陷入沙地的深浅反映重力势能的大小，比较b、c实验可得，c中小球落到沙地的坑较深，说明m3重力势能较大。 17. 小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验： （1）为了使弹簧测力计的示数等于物块所受的摩擦力，小明在进行甲、乙、丙三次实验时必须沿水平方向拉动测力计并使物块做______运动。 （2）由______两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）由甲、乙两图可知：当接触面受到的______一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越______（选填“大”或“小”）。 （4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图丁所示的实验装置，该装置在操作上的优点是____________（只写一条）。实验中小丽发现：当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到地面的摩擦力大小为______N。 （5）实验拓展：如图1所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，和图像分别如图2、图3所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为______N。第9秒时，小明突然撤去拉力F，木块仍向前运动了3秒后静止不动，请你在图4中画出9~12秒物体所受摩擦力与时间的图像______。 【答案】（1）匀速直线 （2）甲、丙 （3） ①. 压力 ②. 大 （4） ①. 不需要长木板做匀速直线运动，便于操作（或弹簧测力计示数稳定，便于读数） ②. 1.8 （5） ①. 4 ②. 【解析】 【小问1详解】 根据二力平衡原理，只有沿水平方向拉动物块做匀速直线运动，拉力和滑动摩擦力才是一对平衡力，大小相等，此时弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小。 【小问2详解】 探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”时，需要控制接触面粗糙程度相同，改变压力。甲、丙两图接触面都是木板，粗糙程度相同，压力不同，符合实验要求。 【小问3详解】 甲、乙两图中，物块对接触面的压力相同，接触面粗糙程度不同，乙接触面更粗糙，弹簧测力计示数更大，因此可得结论：压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 【小问4详解】 丁装置中木块A始终相对地面静止，受力始终平衡，不需要控制长木板B做匀速运动，操作更简单，且弹簧测力计静止便于读数。 A静止时，B对A的摩擦力等于弹簧测力计的拉力，大小为，根据力的作用是相互的，A对B的摩擦力为；B做匀速直线运动，受力平衡 因此B受到地面的摩擦力 【小问5详解】 由图可知，6~9s物体做匀速直线运动，拉力和滑动摩擦力平衡，大小为；第4秒物体做加速运动，滑动摩擦力大小只和压力、接触面粗糙程度有关，条件不变，因此摩擦力仍为。 9~12s撤去拉力后，物体仍在运动，压力和粗糙程度不变，滑动摩擦力大小保持不变。 18. “探究影响液体内部压强因素”的装置如图甲所示： （1）①实验中通过U形管两侧液面的______来反映液体内部的压强大小； ②A、B是两个相同的压强计，比较两个U形管，可得出：同种液体中，液体压强随深度的增加而______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）小海受压强计原理的启发制作出如图乙的器材（金属支架与浮筒相通），他将浮筒竖直浸没水中，观察到______（选填“上”或“下）表面橡皮膜形变更明显，从而分析出浮力产生的原因是液体对物体______。 （3）进一步探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”，设计实验步骤如图丙所示。 ①为方便操作和减小测量误差，最合理的操作顺序应该是：______（填写图丙中对应的字母序号）； ②以下情况不会影响结论的是______。 A．步骤a中溢水杯未装满水 B．步骤b中物体未完全浸没 C．步骤b中物体碰触容器底部 【答案】（1） ①. 高度差 ②. 增大 （2） ①. 下 ②. 上下表面存在压力差 （3） ①. dabc ②. B 【解析】 【小问1详解】 [1]压强计的工作原理是利用橡皮膜感知液体压强，当液体压强变化时，U形管两侧液面会出现高度差，高度差越大，说明液体压强越大，这是转换法在实验中的应用。 [2]比较A、B两个压强计，当探头在液体中的深度增加时，U形管两侧液面高度差变大，说明液体压强随深度增加而增大。 【小问2详解】 [1]浮筒浸没水中时，下表面所处深度大于上表面，根据液体压强随深度增大而增大的规律，下表面受到的液体压强大于上表面，因此下表面橡皮膜受到的压力更大，形变更明显。 [2]浮力的本质是物体上下表面受到的液体压力差（），这是浮力产生的根本原因。 【小问3详解】 [1]d.先测量空小桶的重力，为后续测量排开水的重力做准备； a.将物体挂在弹簧测力计下，测量物体的重力G； b.让物体浸没在装满水的溢水杯中，记录弹簧测力计的示数F，此时浮力； c.测量小桶和排开水的总重力G总，排开水的重力。 这样的顺序能确保排开的水全部流入小桶，减小实验误差。 [2]A．步骤a中溢水杯未装满水时，物体排开的水不能全部流入小桶，会导致G排测量的偏小，从而影响“”的结论，故A不符合题意； B．物体未完全浸没时，浮力和排开水的重力都会减小，但根据阿基米德原理，与始终相等，不影响结论的普遍性，故B符合题意； C．物体碰触容器底部时，容器底部会对物体产生支持力，导致弹簧测力计示数F偏小，计算出的浮力偏大，而G排测量值不变，会使，影响结论，故C不符合题意。 故选B。 五、计算题（本大题2小题，共13分） 19. 如图甲，实心正方体石块在钢绳牵引下从水面上方匀速降入水中，未触及容器底部。图乙是钢绳拉力F随时间t的变化图像。若不计水的阻力。求： （1）石块全部浸入水中受到的浮力； （2）石块的体积； （3）石块的密度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 石块在水面上方匀速下降且未浸入水中时，钢绳对石块的拉力与石块的重力是一对平衡力，钢绳对石块的拉力，则石块的重力 石块全部浸没在水中后，仍匀速下降但未触及容器底部，钢绳对石块的拉力，根据称重法测浮力的原理，石块全部浸入水中受到的浮力 【小问2详解】 石块全部浸入水中时，石块的体积与其排开的水的体积相等，而根据阿基米德原理，石块排开的水的体积 则石块的体积 【小问3详解】 石块的质量 石块的密度 20. 双轮电动平衡车可以代步，驾驶员调整姿态与操控杆控制车体运行。已知平衡车的质量为14kg，轮胎着地总面积约40cm2，质量为56kg的小明驾驶平衡车在水平地面上匀速向前行驶，运动中平衡车受到的阻力是人和车总重的0.3倍。求： （1）平衡车对地面的压强是多少？ （2）平衡车获得的牵引力是多少？ 【答案】（1）1.75×105Pa （2）210N 【解析】 【小问1详解】 平衡车对地面的压力为 平衡车对地面的压强是 【小问2详解】 平衡车在水平地面上匀速向前行驶，处于平衡状态，获得的牵引力与阻力相等，即 六、综合能力题（本大题3小题，21题6分，22题6分，23题6分，共18分） 21. 在树叶尾部的边缘滴一滴圆珠笔油，然后将它缓缓放进水中，树叶便像小船一样在水面上运动起来，滴了圆珠笔油的树叶被称为“油墨小船”。小明通过查阅资料了解到，由于油墨中表面含有活性剂，当油墨与水接触时，“油墨小船”便会获得一个向前的驱动力。小明想探究“油墨小船”在水中运动的快慢与水的温度以及圆珠笔油浓度之间的关系。他用塑料片代替树叶制作了“油墨小船”，如图所示。 （1）在探究“油墨小船”在水中运动的快慢与水的温度的关系时，小明控制水的温度分别为、、，保持圆珠笔油浓度_________，这样就可以判断其速度变化是否由_________引起的。他使用技术软件，记录了“油墨小船”在不同温度液面上的运动情况，采集数据如表所示： T/℃ 17 35 65 t/s 0.5 1 2 3 0.5 1 2 3 0.5 1 2 3 v/（cm·s⁻¹） 2.1 2.3 2.0 1.9 5.3 6.2 5.9 4.8 6.4 8.2 6.3 5.1 （2）根据表中数据可知，“油墨小船”的速度变化规律是：在相同的温度下，其运动速度_________，原因是“油墨小船”在运动过程中受_________（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 （3）分析表中数据可得出结论：“油墨小船”在水中运动的快慢与水的温度_________（选填“有关”或“无关”）。 （4）当水的温度和油墨浓度保持不变时，为了使“油墨小船”获得更大的速度，可以采取的措施是_________。 【答案】（1） ①. 相同 ②. 水的温度 （2） ①. 先变大后变小 ②. 非平衡力 （3）有关 （4）减小“油墨小船”的质量 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在探究“油墨小船”运动快慢与水的温度的关系时，需遵循控制变量法，保持圆珠笔油浓度不变，这样就可以判断其速度变化是否由水的温度引起的。 【小问2详解】 [1][2]观察表格中数据： 时， 依次为 、、、； 时， 依次为 、、、； 时， 依次为 、、、。 可以看出：在相同温度下，其运动速度先增大后减小，原因是“油墨小船”在运动过程中受非平衡力的作用，初期驱动力大于阻力，速度增大；后期油墨减少，驱动力减弱，阻力不变，速度减小。 【小问3详解】 对比不同温度下的速度数据： 时最大速度为 ； 时最大速度为 ； 时最大速度为 。 可见，水的温度越高，“油墨小船”的运动速度整体越大，因此结论为：“油墨小船”在水中运动的快慢与水的温度有关。 【小问4详解】 当水的温度和油墨浓度保持不变时，为了使“油墨小船”获得更大的速度，可以采取的措施是：减小“油墨小船”的质量（或“在小船尾部设置多个油墨滴口”，合理即可） 22. 阅读下面一段文字，回答问题。 大国重器——深海潜水器 在深海探测、水下通信及其设备制造等方面，我国已走在世界前列。 目前，我国自主设计建造了“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台深海载人潜水器，以及“海斗”“潜龙”“海燕”“海翼”和“海龙”号等系列无人潜水器。 2020年11月10日上午8时12分，我国载人潜水器“奋斗者”号历经2小时52分的下潜后，在西太平洋马里亚纳海沟成功着地，下潜深度10909米！昔日“龙宫探宝”的神话变成了现实！普通潜水艇通过给水舱充水、排水实现下潜和上浮，深海潜水器则是利用“压载铁”和“救生衣”实现下潜和上浮。 “奋斗者”下潜时，外部配挂有4块压载铁，每块质量约0.5t；如果抛掉这些压载铁，就可以轻松上浮。“奋斗者”号的“救生衣”是用密度远小于人体的浮力材料制作的，这种浮力材料具有密度小、耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘等多方面优点，抗压能力可达110Mpa，使得深海潜水器整体的密度小于海水，便于上浮。（，压载铁的密度取，） （1）马里亚纳海沟处海水的压强约______MPa，正是因为巨大的压强，深海潜水器不能采用普通潜水艇上浮下潜的方法； （2）深海潜水器配挂的每块压载铁在海水中受到的浮力约为______N。 （3）假设抛掉一块压载铁后，深海潜水器可以在海水中悬停（如图示），绳子对压载铁的拉力为______N；如果再抛掉一块压载铁，将剩余2块压载铁和潜水器视为一个整体，其受到的浮力______（选填“增大”“减少”“不变”），此时该整体所受到的重力和浮力的合力大小为______N、方向______。 【答案】（1） 109.09 （2） 625 （3） ①. 13125 ②. 减少 ③. 4375 ④. 向上 【解析】 【小问1详解】 马里亚纳海沟处海水的压强为 【小问2详解】 单块压载铁的体积，已知单块质量 由密度公式得， 压载铁完全浸没，，由阿基米德原理可知，每块压载铁在海水中受到的浮力为 【小问3详解】 抛掉1块后剩余3块压载铁，整体悬停受力平衡，3块压载铁总重力 3块压载铁总浮力 由物体的沉浮条件可知，，则绳子对压载铁的拉力 再抛掉1块压载铁后，整体排开海水的体积减小，根据阿基米德原理，整体受到的浮力减少。 原来悬停时整体重力等于总浮力，即，再抛掉一块后，重力减少量 浮力减少量 可得 合力大小为 浮力大于重力，因此合力方向向上。 23. 阅读短文，回答问题。 养殖工船 图甲是某深远海养殖工船，不但实现了自然海水零污染循环智能养殖，还具备垂钓、研学等功能，最大登船人数可达上百人。该船通过调整压载水舱水量改变其吃水深度。 它还有自主航行能力，能够在海域寻找最佳养殖区域并自主躲避台风，实现“海上游牧”。（海水密度取，） D 0-10% 10%-60% 60%-80% 80%-100% s （1）养殖工船是通过改变______实现上浮和下沉： （2）该船工作过程中所受的浮力方向是______；当它依次处于图乙中a、b、c三个状态时，在______（选填“a””b”或“c”）状态船体所受浮力最大；在c状态下船底受到海水的压强为______Pa； （3）若在某次航行中，，上表为某段路程内航行距离s对应的D；图丙为D对应发动机输出功率P，图丁为D对应该养殖工船的航行速度（和的图像在图中均未画出）。已知总过程牵引力做功为，则D为10%-60%阶段的航行时间是______s，此次航行过程中，______。 【答案】（1）重力##质量##压载水量 （2） ①. 竖直向上 ②. c ③. （3） ①. 2500 ②. 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，深远海养殖工船可以调整自身压载水舱的质量，所以深远海养殖工船是通过改变自身重力（也可填“质量”或“压载水量”）来实现上浮和下沉的。 【小问2详解】 [1]浮力的方向是竖直向上的，所以该船工作过程中所受的浮力方向是竖直向上的。 [2]由阿基米德原理可知，物体受到的浮力的大小与液体密度以及排开液体的体积有关，a、b、c三种状态中，c状态深远海养殖工船浸入水中的体积最多，排开水的体积最大，所以受到浮力最大的状态是c。 [3]在c状态下船底到水面的深度为20m，在c状态下船底受到海水的压强为 【小问3详解】 [1] D为10%-60%阶段，牵引力做功为 则D为10%-60%阶段的航行时间 [2] D为80%-100%阶段，牵引力做功为 则D为80%-100%阶段的航行时间 此次航行过程中， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $