资源简介

广东省惠州市惠州一中教育集团联考2024-2025学年八年级下学期期末模拟物理试题
一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）
1．根据你对生活中物理量的认识，指出下列数据最符合生活实际的是（　　）
A．中学生课桌高约为80cm
B．两个普通鸡蛋重约为10N
C．人正常步行的速度约为12m/s
D．珠穆朗玛峰山脚今天的大气压约1.5×105Pa
【答案】A
【知识点】长度的估测；速度与物体运动；重力及其大小的计算；大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A．中学生的身高一般在160cm左右，而课桌高约为学生身高的一半，即80cm左右，故A符合题意；
B．一个普通鸡蛋的质量大约为50g，两个普通鸡蛋的重力约为
故B不符合题意；
C．人正常步行的速度约为
故C不符合题意；
D．标准大气压为1.013×105Pa，大气压随高度的增加而降低，珠穆朗玛峰山脚的海拔较高，大气压低于一个标准大气压，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
2．关于放在桌子上静止的花瓶，下列说法正确的是 （　　）
A．花瓶受到的重力和花瓶对桌面的压力是相互作用力
B．花瓶受到的重力和桌面对花瓶的支持力是一对平衡力
C．桌面对花瓶的支持力和花瓶对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面对花瓶的支持力和桌子对地面的压力是相互作用力
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】 A、花瓶受到的重力和花瓶对桌面的压力方向相同，不是相互作用力，故A错误；
B、花瓶静止，处于平衡状态，花瓶受到的重力和桌面对花瓶的支持力是一对平衡力，故B正确；
C、桌面对花瓶的支持力和花瓶对桌面的压力是作用在不同物体上的两个力，不是一对平衡力，故C错误；
D、桌面对花瓶的支持力和桌子对地面的压力不是发生在相互作用的两个物体之间的力，不是相互作用力，故D错误。
故选：B。
【分析】 （1）处于平衡状态的物体受到的力是平衡力；二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
（2）物体间力的作用是相互的；相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
3．如图装置中，物体A重100牛，物体B重10牛，在物体B的作用下，物体A在水平面作匀速直线运动，则如果在物体A上加一个水平向左的拉力F，拉力的功率为10瓦，使物体B匀速上升4米所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计轮和绳重）（　　）
A．5秒 B．6秒 C．7秒 D．8秒
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；探究影响摩擦力大小因素的实验；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】绕过动滑轮的绳子段数为n=3，根据题干可知，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，f=F拉=3GB=3×10N=30N。
对D进行分析，A受力如图，
F=f+F拉=30N+30N=60N；
sB=4m，则 ，
因此拉力F做功为 ，
所用时间为 。
故选：D。
【分析】（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。
（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。
（3）利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉力所做的功为W=Fs，再利用P=的变形公式求出所用的时间。
4．水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体．将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中，静止时两球状态如图所示，两容器内液面相平．下列分析正确的是（　　）
A．两小球所受浮力FMB．两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C．两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
D．两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
【答案】D
【知识点】压强大小比较；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．小球M在甲液体中漂浮，浮力FM=GM，N在乙液体中悬浮，则浮力FN=GN，小球M、N完全相同，即GM=GN，则有FM=FN，故A错误；
B．小球M在甲液体中漂浮，密度ρM<ρ甲，N在乙液体中悬浮，密度ρN=ρ乙，由于ρM=ρN，则ρ甲>ρ乙，故B错误；
C．由于ρ甲>ρ乙，两容器液面相平，根据p=ρgh，p甲>p乙，故C错误；
D．根据容器底部液体压强p甲>p乙，容器底面积相同，根据F=pS，容器底部受到液体压力F甲>F乙，故D正确。
故选D.
【分析】漂浮和悬浮的物体，受到的浮力等于物体的重力；漂浮物体密度小于液体密度，悬浮物体密度等于液体密度；根据p=ρgh，可以判断液体压强的大小；利用F=pS，利用判断压力的大小。
5．下列事例中，目的是为了增大摩擦的是（　　）
A．气垫船利用气体将船和水分离 B．机器转动部分加润滑油
C．车轴中装有滚珠轴承 D．瓶盖的侧面做有密集的竖条纹
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】气垫船利用气体将船和水分离，使接触面脱离而减小摩擦力，A不合题意；机器转动部分加润滑油，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，B不合题意；车轴中装有滚珠轴承，是用滚动代替滑动来减小摩擦，C不合题意；瓶盖的侧面做有密集的竖条纹，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】增大有益摩擦的方法：增大压力和使接触面粗糙些.减小有害摩擦的方法：(1)使接触面光滑和减小压 力；(2)用滚动代替滑动；(3)加润滑油；(4)利用气垫.（5）让物体之间脱离接触（如磁悬浮列车）.
6．下列图像中，能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】 由数据可知，物体的重力与质量的比值为定值，物体所受重力与其质量成正比，故为过原点的直线，故选B；
故选：B。
【分析】 根据表格中数据及数学关系分析解答。
7．小明把同一个实心物块依次放入装有不同液体的三个相同的容器内，待物块静止后液面高度相同，如图所示，则下列四种说法中正确的是（　　）
A．三个容器底部受到的液体压强相等
B．三个容器中，甲容器内的液体密度最小
C．三个容器中，物块在丙容器中受到的浮力最小
D．三个容器中，液体体积一定相同
【答案】B
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB．由于丙悬浮，根据物体的浮沉条件可知，故；乙漂浮，乙的密度大于物体的密度，故ρ乙＞ρ物；甲下沉，物体的密度大于甲的密度，故ρ甲＜ρ物；由于物体的密度相同，所以乙液体的密度最大，其次是丙，再次是甲，即ρ甲＜ρ丙＜ρ乙
由于容器的液面高度相同，根据可知p甲＜p丙＜p乙，故A错误，B正确；
C．由于甲下沉，根据浮沉条件可知，物体在甲中受的浮力小于重力，乙中悬浮、丙中漂浮，所以其所受的浮力与其自身的重力相等，故，故C错误；
D．乙浸入液体的体积最少，而此时液面相平，将物体取出后，乙中液体的体积最大，故D错误。
故选：B。
【分析】 （1）根据物体的浮沉情况（ρ液＞ρ物；漂浮；ρ液＜ρ物，下沉，ρ液=ρ物，悬浮）确定液体密度的大小关系，然后根据p=ρgh判断液体压强；
（2）当物体漂浮或悬浮时，其浮力等于自身的重力；物体下沉时，浮力小于自身的重力；
（3）根据排开液体的体积变化确定液体的体积关系。
8．如图轻质杠杆两端悬挂着同种材料制成的两个大小相同的实心金属球，已知水的密度大于酒精的密度，如果要使杠杆处于平衡状态，两球可能（　　）
A．都浸没在酒精中
B．左边浸没在酒精中，右边浸没在水中
C．左边浸没在水中，右边浸没在酒精中
D．都浸没在水中
【答案】B
【知识点】阿基米德原理；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】 A、都浸没在酒精中两球液体密度相同，故F浮左=F浮右，则 G F浮左=G F浮右。但L左 B、左边浸没在酒精中，右边浸没在水中ρ酒精<ρ水，故F浮左G F浮右。此时(G F浮左)L左与 (G F浮右)L右有可能相等，杠杆可以平衡。故B正确。
C、左边浸没在水中，右边浸没在酒精中ρ水>ρ酒精，故F浮左>F浮右，则G F浮左D、都浸没在水中两球液体密度相同，故F浮左=F浮右，则G F浮左=G F浮右。但L左故选：B。【分析】两个金属球材料、大小均相同，故重力G1=G2 ，体积V1=V2。杠杆平衡条件为：(G F浮左)L左=(G F浮右)L右，从图中可知，支点偏向左侧，因此L左G F浮右，即F浮左二、填空题（每空1分，共16.0分）
9．科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时，发现了大象行走时留在平整沙地上的一串大小、深度基本相同的脚印，如何通过脚印来估测大象的质量呢？同学们找来平底圆柱形容器，将它放在脚印边同样的沙面上，不断往容器中装小钢珠，使容器　 　，然后又做了脚印的石膏模型。回到学校后测得该容器的底面积为10cm2，容器和小钢珠的总质量为25kg。把石膏模型放在一张纸片上画出脚印形状，剪下“脚印”，测得质量为40g。在同一张纸上剪下一块边长10cm的正方形，测出质量为5g。（g取10N/kg）
（1）利用平底圆柱形容器可以算出行走（两脚着地）时大象对地面的压强为　 　Pa。
（2）大象的质量约为　 　kg。
【答案】陷入沙面的深度和脚印深度相等；；4000
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算
【解析】【解答】测量中，通过观察沙子的形变程度来体现相同的压力作用效果，使容器陷入沙面的深度和时脚印深度相等。
（1）根据重力公式可知，容器和小钢珠的总重力
行走（两脚着地）时大象对地面的压强（等于容器对地面的压强），由压强公式可知
（2）求出正方形的底面积
该正方形的质量，质量为的纸片的面积也就是大象一个脚印的面积，因同一张纸密度相同，厚度相同（设厚度为），根据密度公式可知
则大象一个脚印的面积
大象对地面的压力等于大象的重力，且大象行走时两只脚着地，则大象的重力
大象的质量。
故答案为：陷入沙面的深度和脚印深度相等；（1）2.5×105；（2）4000。
【分析】 力可以使物体发生形变，物体的形变量越大，力的作用效果越明显，实验中通过沙子的形变程度来显示压力作用效果；
（1）已知容器的底面积和容器和小钢珠的总质量，根据公式可求行走时大象对地面的压强；
（2）同一张纸密度相同，厚度相同，已知边长10厘米的正方形纸片的质量，可求质量为40g时，脚印的面积，根据公式F=pS可求大象一个脚对地面的压力，进一步算出大象的重力，从而算出质量。
10．在研究弹簧的伸长与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的长度x作出的F-x图线如图所示。
（1）该图线不过原点的原因是　 　。
（2）根据图象可知在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力成　 　。
【答案】（1）弹簧竖直悬挂，自然下垂时，具有一定的长度
（2）正比
【知识点】弹力
【解析】【解答】 （1）弹簧竖直悬挂，自然下垂时，由于弹簧自身受重力的作用，具有一定的长度，由图像可知其自然长度为2cm，故图线不过原点。
（2）由图像可知，在弹性限度内，当弹簧伸长2cm时，拉力为2N；伸长6cm时，拉力为6N，所以弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加1cm，在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
故答案为：（1）弹簧竖直悬挂，自然下垂时，具有一定的长度；（2）正比【分析】 （1）弹簧竖直悬挂，自然下垂时，具有一定的长度；
（2）由图像可知，在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力的关系。
（1）实验中先将弹簧水平放置测出其自然长度，再竖直悬挂时，弹簧在具有一定的自然长度的基础上，由于弹簧自身有重力，会使弹簧在不受外力F时还有一定的伸长量。从图线可以看出，当外力F为0时，弹簧的长度应该为竖直悬挂时的长度，这就是图线不过原点的原因。
（2）在弹性限度内，分析图线可知，外力F增大时，弹簧的长度 x 也随之增大，并且外力F与弹簧伸长量（弹簧长度减去竖直悬挂时的原长）的比值是一个定值。由图可得，当弹簧伸长2cm时，拉力为2N；伸长6cm时，拉力为6N；所以弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加1cm，在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
11．小明沿水平方向用10N的力拉着重50N的物体在水平面上做匀速直线运动，物体受到的摩擦力为　 　N，如果拉力增大到15N，物体受到的摩擦力　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），物体将作　 　（选填“匀速”或“变速”）直线运动．
【答案】10；不变；变速
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解：当给物体一个水平向方向10N的拉力时它做匀速直线运动，此时在水平方向上受到的拉力与摩擦力平衡，摩擦力大小等于拉力大小等于10N，方向与拉力方向相反；当拉力增大到15N时，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变，此时拉力大于摩擦力，物体将做加速运动．
故答案为：10；不变；变速．
【分析】掌握摩擦力产生的条件，相互挤压的物体发生相对运动或有相对运动趋势时，产生摩擦力；
根据二力平衡条件，当物体处于静止或匀速直线运动状态时，受平衡力，平衡力的大小相等；
摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，若物体受到的动力大于阻力，物体做加速运动．
12．“六城同创”创出了洪洞的美丽景色，园林和卫生尤为可观，这与工人师傅的辛勤劳动是分不开的，如图所示，园林工人使用的剪刀属于　 　杠杆，环卫工人使用的扫帚属于　 　杠杆（选填“省力”或“费力”）。
【答案】省力；费力
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的分类
【解析】【解答】 园林工人使用的剪刀，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
环卫工人使用的扫帚， 扫帚在使用过程中，阻力在远端，动力作用点靠近支点，所以动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故答案为：省力；费力。
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
13．如图所示，一个底面积为100cm2的物体A，重50N，在水平推力F的作用下，从甲图位置匀速运动到乙图位置．在此过程中，A对桌面的压力将　 　，A对桌面的压强将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。当在乙图所示位置时，A对桌面的压强为　 　Pa。
【答案】不变；变小；5000
【知识点】压力及重力与压力的区别；压强的大小及其计算
【解析】【解答】 A物体对桌面的压力等于自身重力：F压=G，从甲图位置匀速运动到乙图位置，物体没有离开桌面，物体对桌面的压力不变，受力面积S变大，由可知，A物体对桌面的压强变小；乙图中A物体对桌面的压力等于物体的重力：F压=G=50N，根据压强公式可知乙图中物体A对桌面的压强：。
故答案为：不变；变小；5×103。
【分析】静止在水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力，随着向里推进，受力面积增大，根据压强定义式判断压强大小变化；
求出A对桌面的压力，知道受力面积，利用压强公式求物体A对桌面的压强。
14．某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
（1）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋　 　制成的测力计测量的精确程度高；用橡皮筋　 　制成的测力计量程大（以上两空均选填“A”或“B”）；
（2）将本实验中的两根粗橡皮筋并联起来可以制成量程更大的弹簧测力计，能够测量力的最大值为　 　N。
【答案】A；B；30
【知识点】弹力；弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】（1）在相同拉力下，橡皮筋A的伸长量更大，刻度可以划分得更细，因此用A制成的测力计测量精确程度更高。
由图乙可知，橡皮筋B能承受的最大拉力更大，因此用B制成的测力计量程更大。
（2）橡皮筋越粗，在拉力相同时，橡皮筋的伸长量就越小，所以由图可知，B为粗橡皮筋，A为细橡皮筋，将两根相同的粗橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时，它们的伸长量是相同的，B的最大伸长量是15cm，受到的拉力为15N，则两根橡皮筋并联起来的弹簧测力计能够测量力的最大值应为15N×2=30N。
故答案为：（1）A；B；（2）30。
【分析】（1）根据弹簧测力计的测力原理确定测力范围；根据受同样的力（在测量范围内）伸长量大的，测量精确高；
（2）将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时，根据力作用的相互性，求能够测量力的最大值。
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．物体静止在水平地面上，如图所示，请你画出该物体所受力的示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；重力示意图；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 物体静止在水平面上，受到重力G和支持力F，这两个力平衡，重力从重心竖直向下画，支持力从重心竖直向上画，标出字母符号，注意两个力长度相同，如图所示：
。
【分析】 本题的关键先分析出物体受到几个力，再根据物体处于静止状态判断几个力的大小关系，最后正确画出受力示意图。
16．如图 所示，用滑轮组将汽车拉出泥潭，画出用力最小的绳线绕法；
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】 只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过右边的定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示：
【分析】要解决此题，需要知道滑轮组的绕线方法。可以从定滑轮或动滑轮绕起。要知道从动滑轮绕起比从定滑轮绕起多中间一根绕线承担物重，更省力。
四、实验题（共5小题，共26分）
17．某物理小组在探究“物体所受重力大小与物体质量关系”和“探究重力方向”实验中，进行了如下的实验测量和操作：
（1）其中在探究“物体所受重力大小与物体的质量关系”时，记录的实验数据如下表所示：
实验次序 0 1 2 3 4 5
被测物体 无 物体1 物体2 物体3 物体4 物体5
物体质量m（kg） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
所受重力G（N） 0 1 2 3 4 5
比值（G/m）（N/kg） 0 10 10 10 10 10
①在该实验探究过程中，需要的测量工具有弹簧测力计和　 　；
②分析上表中的实验数据可初步得出的实验结论是　 　；
③根据上表中测量的实验数据分析，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是　 　（字母）；
④本实验需要多次测量，其目的与下列实验中多次测量的实验目的相同的是　 　（选填字母）；
A.探究物体质量和体积的关系； B.用刻度尺测量物理课本的长度；
（2）在探究重力方向时，采用的实验装置如下图所示，将该装置放在水平桌面上后，缓慢改变木板M与桌面的夹角a，会观察到悬线OA的方向不变；如果剪断悬线OM，则原来静止的小球将会　 　（选填“竖直”或“垂直于木板M”）下落。
【答案】天平；物体所受重力大小与物体质量成正比；B；A；竖直
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) ①测量工具：实验中需要测量物体的质量和重力，重力用弹簧测力计测量，质量用天平测量。
② 实验结论：由表格数据可知，物体的质量增大几倍，所受的重力也增大几倍，且重力与质量的比值恒为10N/kg，说明物体所受的重力与它的质量成正比。
③重力与质量成正比，图像是一条过原点的倾斜直线。
A：水平直线，表示重力不随质量变化，错误；
B：过原点的倾斜直线，表示G 与m 成正比，正确；
C：下降曲线，表示重力随质量增大而减小，错误；
D：上升且斜率变大的曲线，表示重力与质量不成正比，错误。
④本实验多次测量的目的是寻找普遍规律，避免偶然性。
A：探究物体质量和体积的关系，多次测量是为了寻找普遍规律，与本实验目的相同；
B：用刻度尺测量长度，多次测量是为了减小误差，目的不同。
故选：A。
(2) 重力的方向总是竖直向下的，与木板的夹角无关。剪断悬线OM后，小球只受重力作用，将沿竖直方向下落。
故答案为：（1）①天平；②物体所受的重力跟它的质量成正比；③B；④A；（2）竖直。
【分析】（1）①根据实验目的“探究物体所受重力的大小与物体质量的关系”，根据需要测量的物理量：质量与重力，确定选取的测量工具；
②分析表中数据，得出重力与质量的关系；
③根据②中结论分析；
④此实验中多次测量，是为了得出重力和质量的正比例关系，使结论更具普遍性；
（2）根据重力的方向总是竖直向下的来作答。
18．如图所示，密闭的玻璃罩内放有三个小实验装置：一个是充气的气球，一个是弹簧测力计测重力，另一个是装满水的杯子，杯口用塑料薄片盖并倒置悬挂在玻璃罩内。在用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，猜想一下，观察到的现象是：
（1）充气的气球　 　；
（2）弹簧测力计的示数　 　（选填“明显变大”、“明显变小”或“几乎不变”）；
（3）玻璃杯中的水和塑料片　 　，发生变化的原因是　 　。
【答案】膨胀变大；几乎不变；会落下来；塑料板受到水向下的压力与向上的大气压力保持平衡，当不断抽去罩内空气时，罩内压强减小，大气压力减小，塑料板会落下来，水会流出来。
【知识点】大气压强的存在；浮力及其产生原因；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 （1）当不断抽去罩内空气时，空气变少，罩内压强减小，气球内压强大于外部压强，气球会膨胀变大；
（2）因空气的密度比固体的密度小得多，所以固体受到空气的浮力比其重力小得多，即固体受到空气的浮力可忽略不计，则当不断抽去罩内空气时，弹簧测力计的示数几乎不变；
（3）当不断抽去罩内空气时，罩内压强减小，大气压力减小，塑料板会落下来，水会流出来。
故答案为：（1）膨胀变大；（2）几乎不变；（3）会落下来；塑料板受到水向下的压力与向上的大气压力保持平衡，当不断抽去罩内空气时，罩内压强减小，大气压力减小，塑料板会落下来，水会流出来。
【分析】 对三个物体进行受力分析，它们都受到了大气压强的影响，当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，罩内气压减小，据此分析。
19．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平玻璃板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和纸板：让小车从斜面顶端由静止滑下，如图所示，观察和比较小车在毛巾表面、纸板表面和玻璃表面滑行的距离。
(1)实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车在水平面上开始滑行时速度　 　（选填“相等”或“不相等”）；
(2)在实验中，发现小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在玻璃板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得　 　（选填：“越慢”或“越快” ）；
(3)在本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做　 　；
(4)在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果，并概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律　 　（选填“能”或“不能”）直接由实验得出；
(5)通过上面的探究后，小明又思考如下的问题，如图，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将　 　（选填“往回摆” “静止”或“做匀速直线运动”）。
【答案】相等；越慢；匀速直线运动；不能；静止
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】 （1）每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；
（2）（3）表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；假如小车受到的阻力为零，即小车水平方向不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动；
（4）牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的；
（5）当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，小球的动能转化为重力势能，速度为零，若不受任何外力，将保持静止状态不变。
故答案为：（1）相等；（2）越慢；（3）匀速直线运动；（4）不能；（5）静止。
【分析】 （1）该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等，比较小车运动的距离才有意义，所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放；
（2）（3）小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力，实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小，阻力越小小车运动的距离越远；由所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况；
（4）牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的；
（5）根据牛顿第一定律，当物体不受任何外力时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。
20．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，一共做了甲、乙、丙三次实验：
（1）三次实验都要让小球由　 　状态开始滚下。
（2）小球沿斜面下滚的过程中，它的　 　能主要转化为　 　能，其动能大小是通过　 　（选填“小球高度”或“木块移动的距离”）来反映的。
（3）　 　和　 　两次实验，研究的是动能大小与速度的关系。
【答案】静止；重力势；动；木块移动的距离；乙；丙
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】 （1）为了减小外力对实验的影响，三次实验要让小球由静止状态开始滚下；
（2）小球沿斜面滚下过程中，它的重力势能减小，动能增加，即小球沿斜面滚下过程中重力势能主要转化为动能；
实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小，在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大；这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；
（3）乙、丙两图中质量相同，高度不同，小球达到水平面的速度不同，由控制变量法的方法可知，研究的是动能大小与物体速度的关系。
故答案为：（1）静止；（2）重力势；动；木块移动的距离；（3）乙；丙。
【分析】 （1）要探究动能大小与速度的关系，应控制物体的质量不变，改变物体运动的速度，可以让不同质量的小球从斜面静止开始滚下；
（2）动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，位置越高，重力势能越大；
实验中运用转换法来研究小球动能的大小，即观察小球撞击木块移动的距离远近；
（3）动能大小与质量和速度有关，若探究动能与速度的关系，根据控制变量法，要保证速度不同而质量相同，让相同质量的两个小球从不同高度滚下就是为了使小球滚到水平面时速度不同。
21．某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，对有关的问题分析如下：
（1）利用图甲所示装置进行了实验，用弹簧测力计　 　拉木块沿长木板匀速滑动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对　 　力。
（2）在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，他们应控制　 　不变，改变木块对木板的压力；实验中应用了　 　的研究方法。
（3）实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性，很难读数，为了解决上述问题，小明同学对实验装置改进如图乙所示，利用该装置的优点是：　 　。
【答案】水平；平衡力；接触面的粗糙程度；控制变量法；不需要匀速拉动木板或测力计静止时读数误差小
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 （1）拉动木块做匀速直线运动时，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力。
（2）影响滑动摩擦力的因素有两个，即压力和接触面的粗糙程度。在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，应控制接触面的粗糙程度不变，只改变压力的大小，这是运用了控制变量的方法。
（3）木块很难匀速，弹簧测力计的示数就不稳定，另外弹簧测力计是运动的，不好读准示数，小明同学对实验装置进行了如图乙所示的改进是可行的；木板滑动时可以是变速的，实验操作容易，而摩擦力只与压力、接触面粗糙程度有关，与速度的变化无关；由于木块与弹簧测力计位置固定，长木板运动情况对测量结果没有影响。
故答案为：（1）匀速；平衡；（2）接触面的粗糙程度，控制变量； （3）不需要匀速拉动木板或测力计静止时读数误差小。
【分析】 （1）根据二力平衡的知识可知，要让木块在水平板面上做匀速直线运动，只有这样才可以测出摩擦力；
（2）影响滑动摩擦力大小的因素不是一个，所以我们要采用控制变量法。
（3）木块很难匀速，木块不匀速，弹簧测力计的示数就不稳定，另外弹簧测力计是运动的，不好读准示数。运动相对的，我们可以采用木块不动，拉动木板，这样弹簧测力计是静止的，便于读数。而且，木板的运动不要求匀速，便于操作。
五、计算与推导题（共3小题，共30分；解答要有必要的公式和过程）
22．如图所示，用滑轮组匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1000W，绳子自由端上升的速度为2m/s。（不计绳重和摩擦）
（1）作用在绳子自由端的拉力为多大？
（2）滑轮组的机械效率为多大？
（3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少？
【答案】（1）由可知，作用在绳子自由端的拉力为。
答：作用在绳子自由端的拉力为500N。
（2）滑轮组的机械效率为。
答：滑轮组的机械效率为80%。
（3）由可知，动滑轮的重力为G动=3F1-G=3×500N-1200N=300N；
第二次作用在绳子自由端的拉力为。
答：若用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为900N。
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】 （1）已知拉力的功率和绳子自由端移动的速度，利用公式得到拉力的大小；（2）由图知承担物重的绳子有3段，已知拉力、物重，利用机械效率变形公式得到滑轮组的机械效率；
（3）不计绳重和摩擦，使用滑轮组时，施加的拉力等于物重和动滑轮重的，根据第一次的物重和拉力，可以得到动滑轮重；根据动滑轮重和第二次的物重，得到第二次的拉力。
（1）解：根据
可得，作用在绳子自由端的拉力为
（2）由图可知，通过动滑轮绳子的段数n=3，根据可得，滑轮组的机械效率为
（3）由于
则动滑轮的重力为
此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为
23．如图所示，水平面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形容器，容器中装有质量为0.5kg的水。现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10-5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为4.0×10-5m3。（g取10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）求物块受到的浮力大小；
（2）求物块的密度；
（3）用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中（水未溢出），求此时水对容器底的压强。
【答案】解：（1）由题知，V排=4.0×10-5m3，
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-5m3=0.4N。
（2）由于物块漂浮在水面上，则物块的重力G=F浮=0.4N，
则质量；
物块的密度；
（3）由得水的体积为，
物块使其恰好完全浸没在水中，水和物块的总体积：
V=V水+V物=5×10-4m3+5×10-5m3=5.5×10-4m3
则水的深度为，
所以水对容器底的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1.1×103Pa。
答：（1）物块受到的浮力大小为0.4N；
（2）物块的密度为0.8×103kg/m3；
（3）此时水对容器底的压强1.1×103Pa。
【知识点】密度公式及其应用；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】 （1）已知浸入水中的木块体积（排开水的体积），利用阿基米德原理求所受浮力。
（2）由于物块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知物块的重力，求出质量，利用求出物块的密度；（3）利用求出水的体积，即可求出物块使其恰好完全浸没在水中，水和物块的总体积，已知容器底面积求出水的深度h，根据p=ρgh即可求出水对容器底的压强。
24．如图甲所示，竖直细杆（不计细杆的重力和体积）a的一端连接在力传感器A上，另一端与圆柱体物块C固定，并将C置于轻质水箱（质量不计）中，水箱放在力传感器B上，在原来水箱中装满水，水箱的底面积为400cm2。打开水龙头，将水箱中的水以100cm3/s的速度放出，力传感器A受力情况和放水时间的关系如乙图像所示，力传感器B受力情况和放水时间的关系如丙图所示。放水1 min，刚好将水箱中的水放完。（g取10N/kg）求：（解答要有必要的过程）
（1）物块C的重力；
（2）物块C的密度；
（3）乙图中的b值；
（4）初始装满水时，水对水箱底部的压强。
【答案】根据题意，分析图甲、丙可知：5s时，水面下降到物块C上表面；20s时，水面下降到下部分水箱的顶部；50s时，水面下降到物块C下表面；60s时，水箱内水放完。
（1）由图乙可知，当水箱中的水排空时，力传感器A受到的拉力为15N，所以物块的重力GC=F拉=15N；
（2）当水面在物块C上方时，物块C完全浸没水中，由图乙可知，此时力传感器A受到细杆a的压力为10N，
则物块C受到细杆a的压力：F压=10N，
此时物块C受到浮力、重力和细杆a的压力，三个力平衡，所以此时物块C所受的浮力：
F浮=GC+F压=15N+10N=25N；
根据阿基米德原理可得，物块C的体积为：；
根据G=mg可知，物体的质量为：；
物块C的密度为：；
（3）由图乙可知，在bs时力传感器A受到的力FA=0N，所以物块C受到的浮力为F浮'=GC=15N；
则5s～bs物块C受到的浮力的减小量ΔF浮=F浮-F浮'=25N-15N=10N；
结合图乙和丙可知5＜b＜20，所以bs时，水面在物块C上表面和下部分水箱的顶部之间，则5s～bs和5s～20s物块C受到的浮力的减小速度相等；
由图丙可知5s～20s力传感器B受到的力从80N减小至50N，
则力传感器B受到的力的减小速度为；
放水速度为v放=100cm3/s=1×10-4m3/s，
水箱中水的重力的减小速度：v水重=ρ水gv放=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3/s=1N/s；
水箱质量不计，力传感器B受到的力始终等于水的重力和物块C受到的浮力（即物块C排开水的重力）之和；据此可求出5s～20s物块C受到的浮力（即物块C排开水的重力）的减小速度v浮力=vB-v水重=2N/s-1N/s=1N/s；
则；
（4）20s时，水面下降到下部分水箱的顶部，由图丙可知力传感器B受到的压力为50N，则此时水箱内水的重力和物块C排开水的重力之和也为50N，即下部分水箱装满水的重力为G下=50N；
根据重力公式和密度公式可知，下部分水箱装满水的体积为：，
已知水箱底面积为S下=400cm2，所以下部分水箱的高为：；
50s～60s，水面从物块C下表面下降至底部，已知总放水时间为1min=60s，
所以水面从物块C下表面至放完所用时间：t'=60s-50s=10s，
放出水的体积：，
由体积公式可知水面下降高度，即物块C下表面距离水箱底部的距离为：，
物块C位于下部分水箱中的长度为：hC下=h下-h'=12.5cm-2.5cm=10cm；
20s～50s，水面从下部分水箱顶部下降至物块C下表面，所用时间：t''=50s-20s=30s，
放出水的体积：，
则物块C位于下部分水箱中的体积：VC下=V下-V'-V''=（5000-1000-3000）cm3=1000cm3，
物块C的底面积：；
由（2）可知物块C的体积VC=2.5×10-3m3=2500cm2，则物块C的总长度为：，
物块C位于上部分水箱中的长度为：hC上=hC-hC下=25cm-10cm=15cm，
则物块C位于上部分水箱中的体积：VC上=SChC上=100cm2×15cm=1500cm3；
5s～20s，水面从物块C上表面下降至下部分水箱顶部，所用时间：t'''=20s-5s=15s，
放出水的体积：，
则上部分水箱的横截面积：；
0～5s，水面从水箱顶部下降至物块C上表面，所用时间：t''''=5s，
放出水的体积：，
则水面下降的高度，即物块C上表面距离水箱顶部的距离为：；
综合以上分析可知，水箱的高度：h=h''+hC+h'=2.5cm+25cm+2.5cm=30cm=0.3m；
由液体压强公式可得，初始装满水时，水对水箱底部的压强为：
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa。
答：（1）物块C的重力为15N；
（2）物块C的密度为0.6×103kg/m3；
（3）乙图中的b值为15；
（4）初始装满水时，水对水箱底部的压强为3000Pa。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【分析】由于水箱上下两部分粗细不同且物块C位于其中，放水速度一定，所以力传感器B受力随时间的变化速度不同；根据题意，分析图甲、丙可知：5s时，水面下降到物块C上表面；20s时，水面下降到下部分水箱的顶部；50s时，水面下降到物块C下表面；60s时，水箱内水放完。
（1）水箱中的水排空时，物块C受到细杆a的拉力和重力，根据力的相互性和二力平衡特点可知，物块C的重力等于力传感器A受到的拉力；
（2）当水面在物块C上方时，C排开水的体积等于自身的体积，所受浮力不变；根据图乙可得出物块C浸没水中时力传感器A受到的压力大小；根据力的相互性和二力平衡特点可知，物块C受到细杆a的压力大小等于力传感器A受到的压力大小；此时物块C受到浮力、重力和细杆a的压力，三个力平衡，根据力的平衡特点可求出浮力的大小，然后根据阿基米德原理求出物块C的体积，根据重力公式和密度公式即可求出物块C的密度；
（3）由图乙可知，bs时力传感器A受力为零，物块C受到的重力和浮力是一对平衡力，据此可求出此时浮力的大小，结合（2）中已求出的物块C完全浸没时受到的浮力，可求出5s～bs物块C受到的浮力的减小量；
结合图乙和丙可知5＜b＜20，所以bs时，水面在物块C上表面和下部分水箱的顶部之间，则5s～bs和5s～20s物块C受到的浮力的减小速度相等；
由图丙可求出5s～20s力传感器B受到的力的减小速度，又根据放水速度可求出水箱中水的重力的减小速度；水箱质量不计，力传感器B受到的力始终等于水的重力和物块C受到的浮力（即物块C排开水的重力）之和；据此可求出5s～20s物块C受到的浮力（即物块C排开水的重力）的减小速度；
根据上面求出的5s～bs物块C受到的浮力的减小量和浮力的减小速度可求出b的值；
（4）由于水箱形状不规则，所以可根据液体压强公式p=ρ水gh求装满水时水对水箱底部的压强，即需先求出水箱的高度；
①求出物块C下表面距离水箱底部的距离：
由图丙可知20s时力传感器B受到的压力，其大小等于此时水箱内水的重力和物块C排开水的重力之和，即下部分水箱装满水的重力；根据重力公式和密度公式可求出下部分水箱装满水的体积，根据体积公式可求出下部分水箱的高度；
50s～60s，水面从物块C下表面下降至底部，根据放水时间和速度求出放出水的体积，由体积公式可求出水面下降高度，即物块C下表面距离水箱底部的距离；
②求出物块C的总长度：
根据求出的下部分水箱的高度和物块C下表面距离水箱底的距离，可求出物块C位于下部分水箱中的长度；
20s～50s，水面从下部分水箱顶部下降至物块C下表面，根据放水时间和速度求出放出水的体积，则物块C位于下部分水箱中的体积等于下部分水箱的体积减去20s～60s放出水的体积，根据体积公式可求出物块C的底面积；由（2）可知物块C的体积，由体积公式可求出物块C的总长度；
③求出物块C上表面距离水箱顶部的距离：
根据求出的物块C总长度和位于下部分水箱中的长度，可求出物块C位于上部分水箱中的长度，由体积公式可求出物块C位于上部分水箱中的体积；
5s～20s，水面从物块C上表面下降至下部分水箱顶部，根据放水时间和速度求出放出水的体积，则放出水的体积和物块C位于上部分水箱中的体积之和等于上部分水箱的横截面积与物块C位于上部分水箱中的长度之积，据此可求出上部分水箱的横截面积；
0～5s，水面从水箱顶部下降至物块C上表面，根据放水时间和速度求出放出水的体积，根据体积公式可求出水面下降的高度，即物块C上表面距离水箱顶部的距离；
综合以上分析，可求出水箱的高度；最后根据液体压强公式求出初始装满水时，水对水箱底部的压强。
1 / 1广东省惠州市惠州一中教育集团联考2024-2025学年八年级下学期期末模拟物理试题
一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）
1．根据你对生活中物理量的认识，指出下列数据最符合生活实际的是（　　）
A．中学生课桌高约为80cm
B．两个普通鸡蛋重约为10N
C．人正常步行的速度约为12m/s
D．珠穆朗玛峰山脚今天的大气压约1.5×105Pa
2．关于放在桌子上静止的花瓶，下列说法正确的是 （　　）
A．花瓶受到的重力和花瓶对桌面的压力是相互作用力
B．花瓶受到的重力和桌面对花瓶的支持力是一对平衡力
C．桌面对花瓶的支持力和花瓶对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面对花瓶的支持力和桌子对地面的压力是相互作用力
3．如图装置中，物体A重100牛，物体B重10牛，在物体B的作用下，物体A在水平面作匀速直线运动，则如果在物体A上加一个水平向左的拉力F，拉力的功率为10瓦，使物体B匀速上升4米所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计轮和绳重）（　　）
A．5秒 B．6秒 C．7秒 D．8秒
4．水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体．将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中，静止时两球状态如图所示，两容器内液面相平．下列分析正确的是（　　）
A．两小球所受浮力FMB．两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C．两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
D．两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
5．下列事例中，目的是为了增大摩擦的是（　　）
A．气垫船利用气体将船和水分离 B．机器转动部分加润滑油
C．车轴中装有滚珠轴承 D．瓶盖的侧面做有密集的竖条纹
6．下列图像中，能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是（　　）
A． B．
C． D．
7．小明把同一个实心物块依次放入装有不同液体的三个相同的容器内，待物块静止后液面高度相同，如图所示，则下列四种说法中正确的是（　　）
A．三个容器底部受到的液体压强相等
B．三个容器中，甲容器内的液体密度最小
C．三个容器中，物块在丙容器中受到的浮力最小
D．三个容器中，液体体积一定相同
8．如图轻质杠杆两端悬挂着同种材料制成的两个大小相同的实心金属球，已知水的密度大于酒精的密度，如果要使杠杆处于平衡状态，两球可能（　　）
A．都浸没在酒精中
B．左边浸没在酒精中，右边浸没在水中
C．左边浸没在水中，右边浸没在酒精中
D．都浸没在水中
二、填空题（每空1分，共16.0分）
9．科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时，发现了大象行走时留在平整沙地上的一串大小、深度基本相同的脚印，如何通过脚印来估测大象的质量呢？同学们找来平底圆柱形容器，将它放在脚印边同样的沙面上，不断往容器中装小钢珠，使容器　 　，然后又做了脚印的石膏模型。回到学校后测得该容器的底面积为10cm2，容器和小钢珠的总质量为25kg。把石膏模型放在一张纸片上画出脚印形状，剪下“脚印”，测得质量为40g。在同一张纸上剪下一块边长10cm的正方形，测出质量为5g。（g取10N/kg）
（1）利用平底圆柱形容器可以算出行走（两脚着地）时大象对地面的压强为　 　Pa。
（2）大象的质量约为　 　kg。
10．在研究弹簧的伸长与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的长度x作出的F-x图线如图所示。
（1）该图线不过原点的原因是　 　。
（2）根据图象可知在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力成　 　。
11．小明沿水平方向用10N的力拉着重50N的物体在水平面上做匀速直线运动，物体受到的摩擦力为　 　N，如果拉力增大到15N，物体受到的摩擦力　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），物体将作　 　（选填“匀速”或“变速”）直线运动．
12．“六城同创”创出了洪洞的美丽景色，园林和卫生尤为可观，这与工人师傅的辛勤劳动是分不开的，如图所示，园林工人使用的剪刀属于　 　杠杆，环卫工人使用的扫帚属于　 　杠杆（选填“省力”或“费力”）。
13．如图所示，一个底面积为100cm2的物体A，重50N，在水平推力F的作用下，从甲图位置匀速运动到乙图位置．在此过程中，A对桌面的压力将　 　，A对桌面的压强将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。当在乙图所示位置时，A对桌面的压强为　 　Pa。
14．某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
（1）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋　 　制成的测力计测量的精确程度高；用橡皮筋　 　制成的测力计量程大（以上两空均选填“A”或“B”）；
（2）将本实验中的两根粗橡皮筋并联起来可以制成量程更大的弹簧测力计，能够测量力的最大值为　 　N。
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．物体静止在水平地面上，如图所示，请你画出该物体所受力的示意图。
16．如图 所示，用滑轮组将汽车拉出泥潭，画出用力最小的绳线绕法；
四、实验题（共5小题，共26分）
17．某物理小组在探究“物体所受重力大小与物体质量关系”和“探究重力方向”实验中，进行了如下的实验测量和操作：
（1）其中在探究“物体所受重力大小与物体的质量关系”时，记录的实验数据如下表所示：
实验次序 0 1 2 3 4 5
被测物体 无 物体1 物体2 物体3 物体4 物体5
物体质量m（kg） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
所受重力G（N） 0 1 2 3 4 5
比值（G/m）（N/kg） 0 10 10 10 10 10
①在该实验探究过程中，需要的测量工具有弹簧测力计和　 　；
②分析上表中的实验数据可初步得出的实验结论是　 　；
③根据上表中测量的实验数据分析，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是　 　（字母）；
④本实验需要多次测量，其目的与下列实验中多次测量的实验目的相同的是　 　（选填字母）；
A.探究物体质量和体积的关系； B.用刻度尺测量物理课本的长度；
（2）在探究重力方向时，采用的实验装置如下图所示，将该装置放在水平桌面上后，缓慢改变木板M与桌面的夹角a，会观察到悬线OA的方向不变；如果剪断悬线OM，则原来静止的小球将会　 　（选填“竖直”或“垂直于木板M”）下落。
18．如图所示，密闭的玻璃罩内放有三个小实验装置：一个是充气的气球，一个是弹簧测力计测重力，另一个是装满水的杯子，杯口用塑料薄片盖并倒置悬挂在玻璃罩内。在用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，猜想一下，观察到的现象是：
（1）充气的气球　 　；
（2）弹簧测力计的示数　 　（选填“明显变大”、“明显变小”或“几乎不变”）；
（3）玻璃杯中的水和塑料片　 　，发生变化的原因是　 　。
19．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平玻璃板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和纸板：让小车从斜面顶端由静止滑下，如图所示，观察和比较小车在毛巾表面、纸板表面和玻璃表面滑行的距离。
(1)实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车在水平面上开始滑行时速度　 　（选填“相等”或“不相等”）；
(2)在实验中，发现小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在玻璃板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得　 　（选填：“越慢”或“越快” ）；
(3)在本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做　 　；
(4)在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果，并概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律　 　（选填“能”或“不能”）直接由实验得出；
(5)通过上面的探究后，小明又思考如下的问题，如图，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将　 　（选填“往回摆” “静止”或“做匀速直线运动”）。
20．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，一共做了甲、乙、丙三次实验：
（1）三次实验都要让小球由　 　状态开始滚下。
（2）小球沿斜面下滚的过程中，它的　 　能主要转化为　 　能，其动能大小是通过　 　（选填“小球高度”或“木块移动的距离”）来反映的。
（3）　 　和　 　两次实验，研究的是动能大小与速度的关系。
21．某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，对有关的问题分析如下：
（1）利用图甲所示装置进行了实验，用弹簧测力计　 　拉木块沿长木板匀速滑动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对　 　力。
（2）在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，他们应控制　 　不变，改变木块对木板的压力；实验中应用了　 　的研究方法。
（3）实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性，很难读数，为了解决上述问题，小明同学对实验装置改进如图乙所示，利用该装置的优点是：　 　。
五、计算与推导题（共3小题，共30分；解答要有必要的公式和过程）
22．如图所示，用滑轮组匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1000W，绳子自由端上升的速度为2m/s。（不计绳重和摩擦）
（1）作用在绳子自由端的拉力为多大？
（2）滑轮组的机械效率为多大？
（3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少？
23．如图所示，水平面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形容器，容器中装有质量为0.5kg的水。现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10-5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为4.0×10-5m3。（g取10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）求物块受到的浮力大小；
（2）求物块的密度；
（3）用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中（水未溢出），求此时水对容器底的压强。
24．如图甲所示，竖直细杆（不计细杆的重力和体积）a的一端连接在力传感器A上，另一端与圆柱体物块C固定，并将C置于轻质水箱（质量不计）中，水箱放在力传感器B上，在原来水箱中装满水，水箱的底面积为400cm2。打开水龙头，将水箱中的水以100cm3/s的速度放出，力传感器A受力情况和放水时间的关系如乙图像所示，力传感器B受力情况和放水时间的关系如丙图所示。放水1 min，刚好将水箱中的水放完。（g取10N/kg）求：（解答要有必要的过程）
（1）物块C的重力；
（2）物块C的密度；
（3）乙图中的b值；
（4）初始装满水时，水对水箱底部的压强。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】长度的估测；速度与物体运动；重力及其大小的计算；大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A．中学生的身高一般在160cm左右，而课桌高约为学生身高的一半，即80cm左右，故A符合题意；
B．一个普通鸡蛋的质量大约为50g，两个普通鸡蛋的重力约为
故B不符合题意；
C．人正常步行的速度约为
故C不符合题意；
D．标准大气压为1.013×105Pa，大气压随高度的增加而降低，珠穆朗玛峰山脚的海拔较高，大气压低于一个标准大气压，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
2．【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】 A、花瓶受到的重力和花瓶对桌面的压力方向相同，不是相互作用力，故A错误；
B、花瓶静止，处于平衡状态，花瓶受到的重力和桌面对花瓶的支持力是一对平衡力，故B正确；
C、桌面对花瓶的支持力和花瓶对桌面的压力是作用在不同物体上的两个力，不是一对平衡力，故C错误；
D、桌面对花瓶的支持力和桌子对地面的压力不是发生在相互作用的两个物体之间的力，不是相互作用力，故D错误。
故选：B。
【分析】 （1）处于平衡状态的物体受到的力是平衡力；二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
（2）物体间力的作用是相互的；相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
3．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；探究影响摩擦力大小因素的实验；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】绕过动滑轮的绳子段数为n=3，根据题干可知，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，f=F拉=3GB=3×10N=30N。
对D进行分析，A受力如图，
F=f+F拉=30N+30N=60N；
sB=4m，则 ，
因此拉力F做功为 ，
所用时间为 。
故选：D。
【分析】（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。
（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。
（3）利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉力所做的功为W=Fs，再利用P=的变形公式求出所用的时间。
4．【答案】D
【知识点】压强大小比较；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．小球M在甲液体中漂浮，浮力FM=GM，N在乙液体中悬浮，则浮力FN=GN，小球M、N完全相同，即GM=GN，则有FM=FN，故A错误；
B．小球M在甲液体中漂浮，密度ρM<ρ甲，N在乙液体中悬浮，密度ρN=ρ乙，由于ρM=ρN，则ρ甲>ρ乙，故B错误；
C．由于ρ甲>ρ乙，两容器液面相平，根据p=ρgh，p甲>p乙，故C错误；
D．根据容器底部液体压强p甲>p乙，容器底面积相同，根据F=pS，容器底部受到液体压力F甲>F乙，故D正确。
故选D.
【分析】漂浮和悬浮的物体，受到的浮力等于物体的重力；漂浮物体密度小于液体密度，悬浮物体密度等于液体密度；根据p=ρgh，可以判断液体压强的大小；利用F=pS，利用判断压力的大小。
5．【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】气垫船利用气体将船和水分离，使接触面脱离而减小摩擦力，A不合题意；机器转动部分加润滑油，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，B不合题意；车轴中装有滚珠轴承，是用滚动代替滑动来减小摩擦，C不合题意；瓶盖的侧面做有密集的竖条纹，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】增大有益摩擦的方法：增大压力和使接触面粗糙些.减小有害摩擦的方法：(1)使接触面光滑和减小压 力；(2)用滚动代替滑动；(3)加润滑油；(4)利用气垫.（5）让物体之间脱离接触（如磁悬浮列车）.
6．【答案】B
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】 由数据可知，物体的重力与质量的比值为定值，物体所受重力与其质量成正比，故为过原点的直线，故选B；
故选：B。
【分析】 根据表格中数据及数学关系分析解答。
7．【答案】B
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB．由于丙悬浮，根据物体的浮沉条件可知，故；乙漂浮，乙的密度大于物体的密度，故ρ乙＞ρ物；甲下沉，物体的密度大于甲的密度，故ρ甲＜ρ物；由于物体的密度相同，所以乙液体的密度最大，其次是丙，再次是甲，即ρ甲＜ρ丙＜ρ乙
由于容器的液面高度相同，根据可知p甲＜p丙＜p乙，故A错误，B正确；
C．由于甲下沉，根据浮沉条件可知，物体在甲中受的浮力小于重力，乙中悬浮、丙中漂浮，所以其所受的浮力与其自身的重力相等，故，故C错误；
D．乙浸入液体的体积最少，而此时液面相平，将物体取出后，乙中液体的体积最大，故D错误。
故选：B。
【分析】 （1）根据物体的浮沉情况（ρ液＞ρ物；漂浮；ρ液＜ρ物，下沉，ρ液=ρ物，悬浮）确定液体密度的大小关系，然后根据p=ρgh判断液体压强；
（2）当物体漂浮或悬浮时，其浮力等于自身的重力；物体下沉时，浮力小于自身的重力；
（3）根据排开液体的体积变化确定液体的体积关系。
8．【答案】B
【知识点】阿基米德原理；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】 A、都浸没在酒精中两球液体密度相同，故F浮左=F浮右，则 G F浮左=G F浮右。但L左 B、左边浸没在酒精中，右边浸没在水中ρ酒精<ρ水，故F浮左G F浮右。此时(G F浮左)L左与 (G F浮右)L右有可能相等，杠杆可以平衡。故B正确。
C、左边浸没在水中，右边浸没在酒精中ρ水>ρ酒精，故F浮左>F浮右，则G F浮左D、都浸没在水中两球液体密度相同，故F浮左=F浮右，则G F浮左=G F浮右。但L左故选：B。【分析】两个金属球材料、大小均相同，故重力G1=G2 ，体积V1=V2。杠杆平衡条件为：(G F浮左)L左=(G F浮右)L右，从图中可知，支点偏向左侧，因此L左G F浮右，即F浮左9．【答案】陷入沙面的深度和脚印深度相等；；4000
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算
【解析】【解答】测量中，通过观察沙子的形变程度来体现相同的压力作用效果，使容器陷入沙面的深度和时脚印深度相等。
（1）根据重力公式可知，容器和小钢珠的总重力
行走（两脚着地）时大象对地面的压强（等于容器对地面的压强），由压强公式可知
（2）求出正方形的底面积
该正方形的质量，质量为的纸片的面积也就是大象一个脚印的面积，因同一张纸密度相同，厚度相同（设厚度为），根据密度公式可知
则大象一个脚印的面积
大象对地面的压力等于大象的重力，且大象行走时两只脚着地，则大象的重力
大象的质量。
故答案为：陷入沙面的深度和脚印深度相等；（1）2.5×105；（2）4000。
【分析】 力可以使物体发生形变，物体的形变量越大，力的作用效果越明显，实验中通过沙子的形变程度来显示压力作用效果；
（1）已知容器的底面积和容器和小钢珠的总质量，根据公式可求行走时大象对地面的压强；
（2）同一张纸密度相同，厚度相同，已知边长10厘米的正方形纸片的质量，可求质量为40g时，脚印的面积，根据公式F=pS可求大象一个脚对地面的压力，进一步算出大象的重力，从而算出质量。
10．【答案】（1）弹簧竖直悬挂，自然下垂时，具有一定的长度
（2）正比
【知识点】弹力
【解析】【解答】 （1）弹簧竖直悬挂，自然下垂时，由于弹簧自身受重力的作用，具有一定的长度，由图像可知其自然长度为2cm，故图线不过原点。
（2）由图像可知，在弹性限度内，当弹簧伸长2cm时，拉力为2N；伸长6cm时，拉力为6N，所以弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加1cm，在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
故答案为：（1）弹簧竖直悬挂，自然下垂时，具有一定的长度；（2）正比【分析】 （1）弹簧竖直悬挂，自然下垂时，具有一定的长度；
（2）由图像可知，在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力的关系。
（1）实验中先将弹簧水平放置测出其自然长度，再竖直悬挂时，弹簧在具有一定的自然长度的基础上，由于弹簧自身有重力，会使弹簧在不受外力F时还有一定的伸长量。从图线可以看出，当外力F为0时，弹簧的长度应该为竖直悬挂时的长度，这就是图线不过原点的原因。
（2）在弹性限度内，分析图线可知，外力F增大时，弹簧的长度 x 也随之增大，并且外力F与弹簧伸长量（弹簧长度减去竖直悬挂时的原长）的比值是一个定值。由图可得，当弹簧伸长2cm时，拉力为2N；伸长6cm时，拉力为6N；所以弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加1cm，在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
11．【答案】10；不变；变速
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解：当给物体一个水平向方向10N的拉力时它做匀速直线运动，此时在水平方向上受到的拉力与摩擦力平衡，摩擦力大小等于拉力大小等于10N，方向与拉力方向相反；当拉力增大到15N时，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变，此时拉力大于摩擦力，物体将做加速运动．
故答案为：10；不变；变速．
【分析】掌握摩擦力产生的条件，相互挤压的物体发生相对运动或有相对运动趋势时，产生摩擦力；
根据二力平衡条件，当物体处于静止或匀速直线运动状态时，受平衡力，平衡力的大小相等；
摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，若物体受到的动力大于阻力，物体做加速运动．
12．【答案】省力；费力
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的分类
【解析】【解答】 园林工人使用的剪刀，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
环卫工人使用的扫帚， 扫帚在使用过程中，阻力在远端，动力作用点靠近支点，所以动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故答案为：省力；费力。
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
13．【答案】不变；变小；5000
【知识点】压力及重力与压力的区别；压强的大小及其计算
【解析】【解答】 A物体对桌面的压力等于自身重力：F压=G，从甲图位置匀速运动到乙图位置，物体没有离开桌面，物体对桌面的压力不变，受力面积S变大，由可知，A物体对桌面的压强变小；乙图中A物体对桌面的压力等于物体的重力：F压=G=50N，根据压强公式可知乙图中物体A对桌面的压强：。
故答案为：不变；变小；5×103。
【分析】静止在水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力，随着向里推进，受力面积增大，根据压强定义式判断压强大小变化；
求出A对桌面的压力，知道受力面积，利用压强公式求物体A对桌面的压强。
14．【答案】A；B；30
【知识点】弹力；弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】（1）在相同拉力下，橡皮筋A的伸长量更大，刻度可以划分得更细，因此用A制成的测力计测量精确程度更高。
由图乙可知，橡皮筋B能承受的最大拉力更大，因此用B制成的测力计量程更大。
（2）橡皮筋越粗，在拉力相同时，橡皮筋的伸长量就越小，所以由图可知，B为粗橡皮筋，A为细橡皮筋，将两根相同的粗橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时，它们的伸长量是相同的，B的最大伸长量是15cm，受到的拉力为15N，则两根橡皮筋并联起来的弹簧测力计能够测量力的最大值应为15N×2=30N。
故答案为：（1）A；B；（2）30。
【分析】（1）根据弹簧测力计的测力原理确定测力范围；根据受同样的力（在测量范围内）伸长量大的，测量精确高；
（2）将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时，根据力作用的相互性，求能够测量力的最大值。
15．【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；重力示意图；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 物体静止在水平面上，受到重力G和支持力F，这两个力平衡，重力从重心竖直向下画，支持力从重心竖直向上画，标出字母符号，注意两个力长度相同，如图所示：
。
【分析】 本题的关键先分析出物体受到几个力，再根据物体处于静止状态判断几个力的大小关系，最后正确画出受力示意图。
16．【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】 只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过右边的定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示：
【分析】要解决此题，需要知道滑轮组的绕线方法。可以从定滑轮或动滑轮绕起。要知道从动滑轮绕起比从定滑轮绕起多中间一根绕线承担物重，更省力。
17．【答案】天平；物体所受重力大小与物体质量成正比；B；A；竖直
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) ①测量工具：实验中需要测量物体的质量和重力，重力用弹簧测力计测量，质量用天平测量。
② 实验结论：由表格数据可知，物体的质量增大几倍，所受的重力也增大几倍，且重力与质量的比值恒为10N/kg，说明物体所受的重力与它的质量成正比。
③重力与质量成正比，图像是一条过原点的倾斜直线。
A：水平直线，表示重力不随质量变化，错误；
B：过原点的倾斜直线，表示G 与m 成正比，正确；
C：下降曲线，表示重力随质量增大而减小，错误；
D：上升且斜率变大的曲线，表示重力与质量不成正比，错误。
④本实验多次测量的目的是寻找普遍规律，避免偶然性。
A：探究物体质量和体积的关系，多次测量是为了寻找普遍规律，与本实验目的相同；
B：用刻度尺测量长度，多次测量是为了减小误差，目的不同。
故选：A。
(2) 重力的方向总是竖直向下的，与木板的夹角无关。剪断悬线OM后，小球只受重力作用，将沿竖直方向下落。
故答案为：（1）①天平；②物体所受的重力跟它的质量成正比；③B；④A；（2）竖直。
【分析】（1）①根据实验目的“探究物体所受重力的大小与物体质量的关系”，根据需要测量的物理量：质量与重力，确定选取的测量工具；
②分析表中数据，得出重力与质量的关系；
③根据②中结论分析；
④此实验中多次测量，是为了得出重力和质量的正比例关系，使结论更具普遍性；
（2）根据重力的方向总是竖直向下的来作答。
18．【答案】膨胀变大；几乎不变；会落下来；塑料板受到水向下的压力与向上的大气压力保持平衡，当不断抽去罩内空气时，罩内压强减小，大气压力减小，塑料板会落下来，水会流出来。
【知识点】大气压强的存在；浮力及其产生原因；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 （1）当不断抽去罩内空气时，空气变少，罩内压强减小，气球内压强大于外部压强，气球会膨胀变大；
（2）因空气的密度比固体的密度小得多，所以固体受到空气的浮力比其重力小得多，即固体受到空气的浮力可忽略不计，则当不断抽去罩内空气时，弹簧测力计的示数几乎不变；
（3）当不断抽去罩内空气时，罩内压强减小，大气压力减小，塑料板会落下来，水会流出来。
故答案为：（1）膨胀变大；（2）几乎不变；（3）会落下来；塑料板受到水向下的压力与向上的大气压力保持平衡，当不断抽去罩内空气时，罩内压强减小，大气压力减小，塑料板会落下来，水会流出来。
【分析】 对三个物体进行受力分析，它们都受到了大气压强的影响，当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，罩内气压减小，据此分析。
19．【答案】相等；越慢；匀速直线运动；不能；静止
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】 （1）每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；
（2）（3）表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；假如小车受到的阻力为零，即小车水平方向不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动；
（4）牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的；
（5）当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，小球的动能转化为重力势能，速度为零，若不受任何外力，将保持静止状态不变。
故答案为：（1）相等；（2）越慢；（3）匀速直线运动；（4）不能；（5）静止。
【分析】 （1）该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等，比较小车运动的距离才有意义，所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放；
（2）（3）小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力，实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小，阻力越小小车运动的距离越远；由所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况；
（4）牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的；
（5）根据牛顿第一定律，当物体不受任何外力时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。
20．【答案】静止；重力势；动；木块移动的距离；乙；丙
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】 （1）为了减小外力对实验的影响，三次实验要让小球由静止状态开始滚下；
（2）小球沿斜面滚下过程中，它的重力势能减小，动能增加，即小球沿斜面滚下过程中重力势能主要转化为动能；
实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小，在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大；这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；
（3）乙、丙两图中质量相同，高度不同，小球达到水平面的速度不同，由控制变量法的方法可知，研究的是动能大小与物体速度的关系。
故答案为：（1）静止；（2）重力势；动；木块移动的距离；（3）乙；丙。
【分析】 （1）要探究动能大小与速度的关系，应控制物体的质量不变，改变物体运动的速度，可以让不同质量的小球从斜面静止开始滚下；
（2）动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，位置越高，重力势能越大；
实验中运用转换法来研究小球动能的大小，即观察小球撞击木块移动的距离远近；
（3）动能大小与质量和速度有关，若探究动能与速度的关系，根据控制变量法，要保证速度不同而质量相同，让相同质量的两个小球从不同高度滚下就是为了使小球滚到水平面时速度不同。
21．【答案】水平；平衡力；接触面的粗糙程度；控制变量法；不需要匀速拉动木板或测力计静止时读数误差小
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 （1）拉动木块做匀速直线运动时，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力。
（2）影响滑动摩擦力的因素有两个，即压力和接触面的粗糙程度。在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，应控制接触面的粗糙程度不变，只改变压力的大小，这是运用了控制变量的方法。
（3）木块很难匀速，弹簧测力计的示数就不稳定，另外弹簧测力计是运动的，不好读准示数，小明同学对实验装置进行了如图乙所示的改进是可行的；木板滑动时可以是变速的，实验操作容易，而摩擦力只与压力、接触面粗糙程度有关，与速度的变化无关；由于木块与弹簧测力计位置固定，长木板运动情况对测量结果没有影响。
故答案为：（1）匀速；平衡；（2）接触面的粗糙程度，控制变量； （3）不需要匀速拉动木板或测力计静止时读数误差小。
【分析】 （1）根据二力平衡的知识可知，要让木块在水平板面上做匀速直线运动，只有这样才可以测出摩擦力；
（2）影响滑动摩擦力大小的因素不是一个，所以我们要采用控制变量法。
（3）木块很难匀速，木块不匀速，弹簧测力计的示数就不稳定，另外弹簧测力计是运动的，不好读准示数。运动相对的，我们可以采用木块不动，拉动木板，这样弹簧测力计是静止的，便于读数。而且，木板的运动不要求匀速，便于操作。
22．【答案】（1）由可知，作用在绳子自由端的拉力为。
答：作用在绳子自由端的拉力为500N。
（2）滑轮组的机械效率为。
答：滑轮组的机械效率为80%。
（3）由可知，动滑轮的重力为G动=3F1-G=3×500N-1200N=300N；
第二次作用在绳子自由端的拉力为。
答：若用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为900N。
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】 （1）已知拉力的功率和绳子自由端移动的速度，利用公式得到拉力的大小；（2）由图知承担物重的绳子有3段，已知拉力、物重，利用机械效率变形公式得到滑轮组的机械效率；
（3）不计绳重和摩擦，使用滑轮组时，施加的拉力等于物重和动滑轮重的，根据第一次的物重和拉力，可以得到动滑轮重；根据动滑轮重和第二次的物重，得到第二次的拉力。
（1）解：根据
可得，作用在绳子自由端的拉力为
（2）由图可知，通过动滑轮绳子的段数n=3，根据可得，滑轮组的机械效率为
（3）由于
则动滑轮的重力为
此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为
23．【答案】解：（1）由题知，V排=4.0×10-5m3，
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-5m3=0.4N。
（2）由于物块漂浮在水面上，则物块的重力G=F浮=0.4N，
则质量；
物块的密度；
（3）由得水的体积为，
物块使其恰好完全浸没在水中，水和物块的总体积：
V=V水+V物=5×10-4m3+5×10-5m3=5.5×10-4m3
则水的深度为，
所以水对容器底的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1.1×103Pa。
答：（1）物块受到的浮力大小为0.4N；
（2）物块的密度为0.8×103kg/m3；
（3）此时水对容器底的压强1.1×103Pa。
【知识点】密度公式及其应用；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】 （1）已知浸入水中的木块体积（排开水的体积），利用阿基米德原理求所受浮力。
（2）由于物块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知物块的重力，求出质量，利用求出物块的密度；（3）利用求出水的体积，即可求出物块使其恰好完全浸没在水中，水和物块的总体积，已知容器底面积求出水的深度h，根据p=ρgh即可求出水对容器底的压强。
24．【答案】根据题意，分析图甲、丙可知：5s时，水面下降到物块C上表面；20s时，水面下降到下部分水箱的顶部；50s时，水面下降到物块C下表面；60s时，水箱内水放完。
（1）由图乙可知，当水箱中的水排空时，力传感器A受到的拉力为15N，所以物块的重力GC=F拉=15N；
（2）当水面在物块C上方时，物块C完全浸没水中，由图乙可知，此时力传感器A受到细杆a的压力为10N，
则物块C受到细杆a的压力：F压=10N，
此时物块C受到浮力、重力和细杆a的压力，三个力平衡，所以此时物块C所受的浮力：
F浮=GC+F压=15N+10N=25N；
根据阿基米德原理可得，物块C的体积为：；
根据G=mg可知，物体的质量为：；
物块C的密度为：；
（3）由图乙可知，在bs时力传感器A受到的力FA=0N，所以物块C受到的浮力为F浮'=GC=15N；
则5s～bs物块C受到的浮力的减小量ΔF浮=F浮-F浮'=25N-15N=10N；
结合图乙和丙可知5＜b＜20，所以bs时，水面在物块C上表面和下部分水箱的顶部之间，则5s～bs和5s～20s物块C受到的浮力的减小速度相等；
由图丙可知5s～20s力传感器B受到的力从80N减小至50N，
则力传感器B受到的力的减小速度为；
放水速度为v放=100cm3/s=1×10-4m3/s，
水箱中水的重力的减小速度：v水重=ρ水gv放=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3/s=1N/s；
水箱质量不计，力传感器B受到的力始终等于水的重力和物块C受到的浮力（即物块C排开水的重力）之和；据此可求出5s～20s物块C受到的浮力（即物块C排开水的重力）的减小速度v浮力=vB-v水重=2N/s-1N/s=1N/s；
则；
（4）20s时，水面下降到下部分水箱的顶部，由图丙可知力传感器B受到的压力为50N，则此时水箱内水的重力和物块C排开水的重力之和也为50N，即下部分水箱装满水的重力为G下=50N；
根据重力公式和密度公式可知，下部分水箱装满水的体积为：，
已知水箱底面积为S下=400cm2，所以下部分水箱的高为：；
50s～60s，水面从物块C下表面下降至底部，已知总放水时间为1min=60s，
所以水面从物块C下表面至放完所用时间：t'=60s-50s=10s，
放出水的体积：，
由体积公式可知水面下降高度，即物块C下表面距离水箱底部的距离为：，
物块C位于下部分水箱中的长度为：hC下=h下-h'=12.5cm-2.5cm=10cm；
20s～50s，水面从下部分水箱顶部下降至物块C下表面，所用时间：t''=50s-20s=30s，
放出水的体积：，
则物块C位于下部分水箱中的体积：VC下=V下-V'-V''=（5000-1000-3000）cm3=1000cm3，
物块C的底面积：；
由（2）可知物块C的体积VC=2.5×10-3m3=2500cm2，则物块C的总长度为：，
物块C位于上部分水箱中的长度为：hC上=hC-hC下=25cm-10cm=15cm，
则物块C位于上部分水箱中的体积：VC上=SChC上=100cm2×15cm=1500cm3；
5s～20s，水面从物块C上表面下降至下部分水箱顶部，所用时间：t'''=20s-5s=15s，
放出水的体积：，
则上部分水箱的横截面积：；
0～5s，水面从水箱顶部下降至物块C上表面，所用时间：t''''=5s，
放出水的体积：，
则水面下降的高度，即物块C上表面距离水箱顶部的距离为：；
综合以上分析可知，水箱的高度：h=h''+hC+h'=2.5cm+25cm+2.5cm=30cm=0.3m；
由液体压强公式可得，初始装满水时，水对水箱底部的压强为：
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa。
答：（1）物块C的重力为15N；
（2）物块C的密度为0.6×103kg/m3；
（3）乙图中的b值为15；
（4）初始装满水时，水对水箱底部的压强为3000Pa。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【分析】由于水箱上下两部分粗细不同且物块C位于其中，放水速度一定，所以力传感器B受力随时间的变化速度不同；根据题意，分析图甲、丙可知：5s时，水面下降到物块C上表面；20s时，水面下降到下部分水箱的顶部；50s时，水面下降到物块C下表面；60s时，水箱内水放完。
（1）水箱中的水排空时，物块C受到细杆a的拉力和重力，根据力的相互性和二力平衡特点可知，物块C的重力等于力传感器A受到的拉力；
（2）当水面在物块C上方时，C排开水的体积等于自身的体积，所受浮力不变；根据图乙可得出物块C浸没水中时力传感器A受到的压力大小；根据力的相互性和二力平衡特点可知，物块C受到细杆a的压力大小等于力传感器A受到的压力大小；此时物块C受到浮力、重力和细杆a的压力，三个力平衡，根据力的平衡特点可求出浮力的大小，然后根据阿基米德原理求出物块C的体积，根据重力公式和密度公式即可求出物块C的密度；
（3）由图乙可知，bs时力传感器A受力为零，物块C受到的重力和浮力是一对平衡力，据此可求出此时浮力的大小，结合（2）中已求出的物块C完全浸没时受到的浮力，可求出5s～bs物块C受到的浮力的减小量；
结合图乙和丙可知5＜b＜20，所以bs时，水面在物块C上表面和下部分水箱的顶部之间，则5s～bs和5s～20s物块C受到的浮力的减小速度相等；
由图丙可求出5s～20s力传感器B受到的力的减小速度，又根据放水速度可求出水箱中水的重力的减小速度；水箱质量不计，力传感器B受到的力始终等于水的重力和物块C受到的浮力（即物块C排开水的重力）之和；据此可求出5s～20s物块C受到的浮力（即物块C排开水的重力）的减小速度；
根据上面求出的5s～bs物块C受到的浮力的减小量和浮力的减小速度可求出b的值；
（4）由于水箱形状不规则，所以可根据液体压强公式p=ρ水gh求装满水时水对水箱底部的压强，即需先求出水箱的高度；
①求出物块C下表面距离水箱底部的距离：
由图丙可知20s时力传感器B受到的压力，其大小等于此时水箱内水的重力和物块C排开水的重力之和，即下部分水箱装满水的重力；根据重力公式和密度公式可求出下部分水箱装满水的体积，根据体积公式可求出下部分水箱的高度；
50s～60s，水面从物块C下表面下降至底部，根据放水时间和速度求出放出水的体积，由体积公式可求出水面下降高度，即物块C下表面距离水箱底部的距离；
②求出物块C的总长度：
根据求出的下部分水箱的高度和物块C下表面距离水箱底的距离，可求出物块C位于下部分水箱中的长度；
20s～50s，水面从下部分水箱顶部下降至物块C下表面，根据放水时间和速度求出放出水的体积，则物块C位于下部分水箱中的体积等于下部分水箱的体积减去20s～60s放出水的体积，根据体积公式可求出物块C的底面积；由（2）可知物块C的体积，由体积公式可求出物块C的总长度；
③求出物块C上表面距离水箱顶部的距离：
根据求出的物块C总长度和位于下部分水箱中的长度，可求出物块C位于上部分水箱中的长度，由体积公式可求出物块C位于上部分水箱中的体积；
5s～20s，水面从物块C上表面下降至下部分水箱顶部，根据放水时间和速度求出放出水的体积，则放出水的体积和物块C位于上部分水箱中的体积之和等于上部分水箱的横截面积与物块C位于上部分水箱中的长度之积，据此可求出上部分水箱的横截面积；
0～5s，水面从水箱顶部下降至物块C上表面，根据放水时间和速度求出放出水的体积，根据体积公式可求出水面下降的高度，即物块C上表面距离水箱顶部的距离；
综合以上分析，可求出水箱的高度；最后根据液体压强公式求出初始装满水时，水对水箱底部的压强。
1 / 1

展开更多......

收起↑