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广东省中山市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、单项选择题（每小题3分，共21分）
1．一本八年级物理下册教科书的重量最接近下列哪个数值（　　）
A．10N B．2.5N C．0.1N D．20N
2．下列关于弹簧测力计的说法中正确的是（　　）
A．弹簧测力计只能测量竖直向上的弹力
B．图中弹簧测力计的示数等于被测物体的重力
C．图中弹簧测力计的分度值是0.1N
D．图中弹簧测力计的示数为2.4N
3．利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平，如图所示的做法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．下列关于运动和力的说法中正确的是（　　）。
A．物体不受任何力作用时，一定保持静止状态
B．物体只有受到了力的作用，才能处于运动状态
C．只有受到了外力的作用时，物体的运动状态才会发生改变
D．力和运动总是同时存在、同时消失
5．农忙季节小强帮助爸爸干农活，爸爸用800N的拉力在前面拉车，小强用200N的推力在后面推车，两人施加的力在一条直线上，则他们合力的大小和方向分别是（　　）
A．800N，向前 B．1000N，向前 C．600N，向前 D．200N，向后
6．如图所示，质量分布均匀的正方体物块放在水平桌面上，从虚线处沿竖直方向将其截成大小不同的甲、乙两块。则甲、乙对水平桌面的压力，压强、p乙的大小关系是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，将弹簧测力计的右端固定，左端与木块相连，木块放在上表面水平的小车上，小车在水平地面上，弹簧测力计保持水平。现拉动小车水平向左运动，则下列说法中正确的是（　　）。
A．木块相对地面没有运动，所以测力计的示数为零
B．木块受到的滑动摩擦力水平向右
C．小车运动越快，测力计的示数也越大
D．木块给小车的滑动摩擦力水平向右
二、填空题（每空1分，共21分）
8．我们生活的地球被厚厚的大气层包裹，距离地面越高，大气压强越　 　；地面上大气压的值最早由意大利科学家　 　测出的，1标准大气压的值为，大约和　 　cm水银柱产生的压强相等。
9．为了遮阳和挡雨，一些车主给电动车安装了特制伞（如图示）。虽然伞带来了方便，但同时也存在很大的安全隐患。当电动车快速行驶时，伞下方空气的流速相对伞上方的流速较　 　，伞下方的气压　 　（选填“大于”“小于”“等于”）伞上方的气压，使伞受到一个　 　力（填写该力的作用方向），使电动车不能平稳行驶，故交通法规明确规定电动车不能安装这种特制伞。
10．如图所示，体积V=200cm3的物块被细绳系着而浸没在水中，物块受到的浮力为　 　N，物块的密度　 　水的密度（选填“大于”“小于”“等于”）；如快速剪断绳子，物块将上浮到水面，物块在上浮至最终稳定的全过程中受到的浮力　 　（选填“一直增大”“一直不变”“先保持不变后减小”）（，g取10N/kg）。
11．小红很喜欢跳绳这一运动项目，她的质量为40kg，若她每分钟跳绳150次，每跳起一次的平均高度为0.05m，则她在1min内至少要克服重力做功　 　J，她做功的功率为　 　W；小红跳离地面后没有了动力，为何还能继续上升？　 　（g取10N/kg）。
12．将两个弹性、体积相同，质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在水平地面的纸上留下黑色圆斑，如图所示。分析图中两个圆斑的大小，可推断mA　 　mB（选填““>”“<”“=”）。皮球落地后反弹的高度比原来下落时的高度低，由此判断，皮球的机械能　 　（填“增大”“减小”或“不变”），如要使皮球反弹的高度超过开始下落时的高度，请写出一条办法　 　。
13．将同一个密度计分别放入甲、乙两种液体中，如图所示。密度计在两种液体中受到的浮力　 　；两种液体的密度　 　（选填“>”“<”“=”），密度计上面部分的刻度线比下面部分的刻度线　 　（选填“密”“疏”或“一样均匀”）。
14．如图示是某城市轻轨站站台的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的斜坡。从能量的角度分析，这样设计的优点是　 　；从运动和力的关系分析，这样设计的优点是　 　；你还能想到其他的优点吗 　 　
三、作图题（共9分）
15．
（1）如图甲所示，一装有水的玻璃杯固定在斜面上，杯内有一个0.2kg的小球正在向上浮动，请画出小球受到的重力和浮力的示意图（g取10N/kg）；
（2）如图乙所示，轻质杠杆的A点挂一个物体，O为杠杆的支点。现要在杠杆的端点B施加一个尽可能小的动力，使杠杆保持平衡，请画出此动力的示意图和杠杆A点所受阻力的力臂；
（3）小张同学用图丙所示的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法及小张拉绳子的力F的示意图。
四、实验题（16题9分，17题8分，18题4分，共21分）
16．U形管液体压强计由橡皮膜探头、装有液体的U形管、带刻度的支架板等组成（见甲图），小明用液体压强计做探究液体压强与哪些因素有关的实验，他的操作过程如图示。
（1）实验用的U形管内的液体一般选用　 　（选填“水银”“水”“汽油”），实验中通过观察　 　来测量探头所在处液体的压强；
（2）探究液体压强前，小明用手指按压探头的橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎无变化，分析其原因是　 　，若在使用前U形管两边的液面已经有高度差，则应进行的操作是　 　（填字母代号）；
A．设法向液面低的管中加入适量的液体
B．设法从液面高的管中抽出适量的液体
C．取下软管和右边管口上的密封帽，重新安装
（3）丙图中探头受到的压强　 　乙图中探头受到的压强（选填“大于”“小于”“等于”），分析比较乙图和丙图，可以得出的结论是：　 　；
（4）丙图中探头受到的压强　 　丁图中探头受到的压强（选填“大于”“小于”“等于”），分析比较丙图和丁图，可以得出的结论是：　 　；
（5）为了研究液体的压强与密度的关系，小明保持丙图中探头的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中并搅匀，稳定后的情形如戊图所示。小明比较丙图和戊图的现象后得到结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你觉得小明的操作和结论有何不妥吗 如有，请说明理由和改进的方法。
　 　
17．小强利用2只弹簧测力计、溢水杯、小桶等器材探究影响浮力大小的因素，实验操作步骤及测力计的示数如图所示。（，g取10N/kg）
（1）分析图B、图C、图D可知，随着物体浸入水的深度增加，物体所受到的浮力增加，当物体完全浸入水中后，其受到的浮力　 　。（选填“增大”“减小”“不再变化”）；
（2）从图B到图C，物体M受到的浮力增加了　 　N，排开水的重力增加　 　N；从图D到图E，物体M受到的浮力增加了　 　N，排开盐水的重力增加了　 　N。由此可以得出结论：　 　；
（3）根据（2）中得到的结论，再结合图A和图B，可以推算出物体M的质量为　 　kg；
（4）应用上述实验得到的结论，可以求出盐水的密度为　 　（结果保留2位小数）。
18．小明做“探究杠杆的平衡条件”实验，用到的器材有：质量分布均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个，装置如图所示。
（1）正式探究前，杠杆上不挂钩码，将杠杆的中点置于支架上，通过调节杠杆两端平衡螺母的位置，使杠杆在水平位置处于平衡状态。此举的目的是　 　
（2）调节杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆的左端A挂了3个钩码，在B点处挂了4个钩码（如图甲所示），杠杆恰好在原位置保持平衡。小明据此便得出了杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即，他这样得出结论的方式是否合理 　 　，如果不合理，你认为应如何改进 　 　
（3）小明同学想探究杠杆的中点不在支点上时，上述平衡条件是否适用。
他将支点移到杠杆的右边部分上（如图乙所示），左端A仍然挂3个钩码，在C点处用弹簧秤竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置保持平衡，读出弹簧秤的示数F1及其力臂，杠杆A端钩码的阻力F2及其力臂L2，通过计算发现。小强据此判断：杠杆的中点不在支点上时，平衡条件不适用。你认为小强的判断对吗 如果不对，请说明理由：　 　
五、计算题（19题8分、20题9分，共17分）
19．如图所示，水平桌面上一装有煤油的玻璃槽，玻璃槽的底面积为800cm2。在一支两端开口、横截面积为10cm2的薄壁玻璃管的下端附一张不计重力的薄而硬的塑料片，并将该玻璃管竖直压入煤油中深20cm的地方，此过程中没有煤油进入玻璃管内，（，，g取10N/kg）
（1）求此时煤油对该薄塑料片的压强；
（2）向玻璃管中缓慢注入水，当管内水柱的高度为多少时，塑料片对玻璃管的压力为零 （玻璃槽足够大，不计槽内煤油液面高度的变化）
20．利用如图所示的滑轮组提升重物，用竖直向下的拉力F拉动绳子的自由端，使质量为M=100kg的重物在10s内匀速上升了12m，g=10N/kg。
（1）求动滑轮对重物做功的大小和做功的功率；
（2）如果拉力F的大小近似为800N，求该滑轮组的机械效率。
六、综合能力题（21题4分，22题7分，共11分）
21．跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图所示，不考虑空气阻力和摩擦。
（1）在A到B的过程中，运动员所受的重力做功，使　 　能转变为　 　能；
（2）运动员克服自身重力做功，使其重力势能增加的阶段是：　 　
①AB段 ②BC段 ③CD段 ④DE段
（3）下列说法正确的是：（　　）
A．在DE段运动员不受力的作用，仅仅依靠惯性运动；
B．在BC段，运动员受到重力和轨道施加的弹力作用，此弹力不做功；
C．运动员在D点的速度为零
D．从A到E的全过程中，重力势能一直减少，动能不断增加。
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上的密度小于海水，便于上浮。（，压载铁的密度取8.0×103kg/m3，g=10N/kg）
（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），请画出此时3块压载铁受力的示意图　 　；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”“减小”“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　 　（选填“向上”“向下”）。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】根据生活经验可知，一本八年级物理下册教科书的质量约为200g，合0.2kg，其重力约为，
最接近的为2.5N，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】首先估测物理教科书的质量，然后根据G=mg估算教科书的重力即可。
2．【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A．弹簧测力计可以测量任意方向上的弹力大小，故A错误；
B．当物体处于静止状态时，它受到测力计的拉力和重力相互平衡，即二者大小相等，因此弹簧测力计的示数等于被测物体的重力，故B正确；
CD．根据图片可知，弹簧测力计的“3”和“4”之间为1N，中间有5小格，则分度值为：1N÷5=0.2N，则它的示数为：1N+0.2N×3=1.6N，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据弹簧测力计的用途判断；
B.根据平衡力的知识分析判断；
CD.测力计上一个小格表示的力就是分度值，然后根据指针的位置读出示数。
3．【答案】A
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】由于地球吸引而产生的力叫做重力，重力是竖直向下的，水平仪、铅垂线根据重力竖直向下的原理工作，铅垂线和三角尺判断桌面是否水平，放置正确的是A图，A符合题意。
正确选项是A．
【分析】重力的方向竖直向下，判断物体是否水平。
4．【答案】C
【知识点】牛顿第一定律；物体运动状态的变化；力与运动的关系
【解析】【解答】A．根据牛顿第一定律可知，静止的物体不受任何力作用时，可能保持静止状态，也可能做匀速直线运动，故A错误；
B．力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故B错误；
C．力是改变物体运动状态的原因，则只有受到了外力的作用时，物体的运动状态才会发生改变，故C正确；
D．静止在桌面上的花盆受到重力和支持力的作用，但是没有运动，故D错误。
故选C。
【分析】A.根据牛顿第一定律的知识判断；
B.根据力与运动的关系判断；
C.了是改变物体运动状态的原因；
D.静止的物体也会受到力的作用。
5．【答案】B
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】根据题意可知，爸爸在前面拉车，小强在后面推车，则两人用力方向相同，合力为两力之和，即；方向与两力方向相同，向前，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【分析】同一直线上二力的合成，方向相同用加法，方向相反用减法，合力的方向与较大力的方向一致。
6．【答案】C
【知识点】密度公式及其应用；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；固体竖切问题
【解析】【解答】根据图片可知，甲的体积大于乙的体积，但是二者密度相同，根据可知，甲的重力大于乙的重力，
水平桌面上物体对桌面的压力和自身的重力相等，那么甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力，即。
对于上下粗细一致的柱形固体，柱体对地面的压强，
甲、乙密度相同，高度也相同，则它们对水平桌面的压强相等，即。
故选C。
【分析】根据图片比较二者体积大小，根据比较二者重力大小，根据F=G比较二者对地面的压力大小；
于上下粗细一致的柱形固体，柱体对地面的压强，据此比较它们对桌面的压强大小。
7．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别；摩擦力的方向；探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】AB．根据题意可知，当拉动下面的小车时，木块会受到小车产生的滑动摩擦力。木块相对地面没有运动，则它受到的是平衡力，那么还受到水平向右弹簧测力计的拉力，所以弹簧测力计是示数不为零，且故A错误，B错误；
C．小车运动加快时，木块对它的压力大小和接触面粗糙程度不变，则木块受到的滑动摩擦力大小不变，因此测力计的示数也不变，故C错误；
D．小车相对木块向左移动，而摩擦力的方向与相对运动的方向相反，即木块给小车的滑动摩擦力水平向右，故D正确。
故选D。
【分析】AB.对木块进行受力分析，根据平衡力的知识确定木块受到摩擦力的大小和方向；
C.根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析判断；
D.滑动摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反。
8．【答案】小；托里拆利；76
【知识点】大气压强的存在；大气压强的测量方法；大气压强与高度的关系
【解析】【解答】（1）根据大气压强随高度的变化规律可知，距离地面越高，大气压强越小。
（2）根据科学发展史可知，地面上大气压的值最早由意大利科学家托里拆利测出，数值大约和76cm水银柱产生的压强相等。
【分析】（1）根据大气压强随高度的变化规律分析；
（2）根据有关大气压强的科学发展史的知识解答。
9．【答案】小；大于；向上的
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】根据图片可知，特制伞的形状是上方凸起，则伞上方的空气流速大压强小，下方的空气流速小而压强大，这样就会产生一个向上的压力差，伞容易被风吹起来，使电动车不能平稳行驶。
【分析】根据流体压强和流速的关系分析解答。
10．【答案】2；小于；先保持不变后减小
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1） 体积V=200cm3的物块被细绳系着而浸没在水中， 则它排开水的体积等于自身体积，即此时物块受到的浮力浮力为。
（2）根据题意可知，剪断绳子后物块将上浮到水面，根据物体的浮沉条件可知，所以物块的密度小于水的密度。
（3）物块在上浮过程中，排开水的体积先保持不变再逐渐减小，则根据阿基米德原理可知，所以物块受到的浮力先保持不变后减小。
【分析】（1）根据阿基米德原理计算物块浸没时受到的浮力；
（2）根据物体的浮沉条件判断密度大小关系；
（3）根据题意分析物块排开水的体积大小，然后根据阿基米德原理分析受到浮力的变化。
11．【答案】3000；50；因为小红具有惯性，保持原来的运动状态
【知识点】功率计算公式的应用；惯性及其现象；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）根据题意可知，小红的重力为；
每次跳起0.05m，则每次克服重力做功W=Gh=400N×0.05m=20J；
她每分钟跳绳150次，则她在1min内至少要克服重力做功：。
她做功的功率为
（3） 小红跳离地面后虽然没有动力，但由于惯性会保持原来向上运动的状态，所以还能继续上升。
【分析】（1）根据W=Gh计算每次克服重力做功，然后乘以次数计算出做的总功，最后根据计算做功的功率；
（2）物体保持运动状态不变的性质叫惯性，根据惯性的知识解答。
12．【答案】<；减小；给皮球施加一个向下的力，让皮球在下落前具有一定的动能。
【知识点】势能大小的比较；机械能及其转化
【解析】【解答】（1）根据图片可知，B球撞击地面留下的圆斑大，所以B球的重力势能较大。由于两个球下落的高度相同，则B球的质量大，即。
（2）当皮球到达最高点时，所有的机械能都以重力势能的形式表现出来。皮球落地后反弹的高度比原来下落时的高度低，说明皮球在运动过程中有一部分机械能转化为了其他形式的能，所以皮球的机械能减小。
（3）要使皮球反弹的高度超过开始下落时的高度，就要增大皮球的机械能。由于重力势能由高度决定，因此只能增大出手时的动能，即可以给皮球施加一个向下的力，让皮球在下落前具有一定的动能。
【分析】（1）重力势能与质量和高度有关；
（2）当皮球到达最高点时，所有的机械能都以重力势能的形式表现出来，即到达的高度越大，则机械能越大；
（3）要使皮球反弹的高度超过开始下落时的高度，就要增大皮球的机械能。
13．【答案】=；>；疏
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）根据题意可知，密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态，根据物体的漂浮条件可知，它所受浮力均等于密度计的重力，所以它在两种液体中受到的浮力相等，即。
（2）根据图片可知，密度计在甲液体中排开液体的体积小于在乙液体中排开液体的体积，且二者受到的浮力相等，根据阿基米德原理可知，液体密度。
（3）根据阿基米德原理可知，密度计所受的浮力为F浮=ρ液gSh，即，h与ρ液成反比，且ρ液越小，h随ρ液变化越快，所以密度计上面部分的刻度线比下面部分的刻度线疏。
【分析】（1）根据物体的漂浮条件分析；
（2）根据图片比较密度计排开液体的体积大小，然后根据阿基米德原理比较液体的密度大小；
（3）根据阿基米德原理推导得到浸入液体的深度和浮力的数学关系式，进而明确浸入液体深度随液体密度变化规律即可。
14．【答案】进站时上坡，则高度增大，那么将车动能转化为重力势能，减少因刹车消耗的能量；出站时下坡，此时高度减小，则车的重力势能转化为动能，可节省因加速而消耗的能量。；进站时上坡，重力的方向与运动方向相反，则车的重力有助于减速；出站时下坡，重力的方向与运动方向相同，则车的重力有助于加速。；避免雨水倒灌、站台积水，保障轨道干燥，防止设备生锈等。
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；物体运动状态的变化
【解析】【解答】（1）根据图片可知，进站时上坡，则高度增大，那么将车动能转化为重力势能，减少因刹车消耗的能量；出站时下坡，此时高度减小，则车的重力势能转化为动能，可节省因加速而消耗的能量。
（2）从运动和力的关系分析，进站时上坡，重力的方向与运动方向相反，则车的重力有助于减速；出站时下坡，重力的方向与运动方向相同，则车的重力有助于加速。
（3）根据题目描述可知，这个设计的优点：避免雨水倒灌、站台积水，保障轨道干燥，防止设备生锈等。
【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，根据二者能量转化的知识解答；
（2）当合力的方向与运动方向相同时，物体做加速运动；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动；
（3）可从是否积水，设备是否容易生锈的角度分析。
15．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】重力示意图；浮力及其产生原因；力臂的画法；杠杆中最小力的问题；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】（1）根据题意可知，小球的质量为0.2kg，则小球的重力为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N。
此时小球正在向上浮动，则合力向上，即它受到竖直向上的浮力大于竖直向下的重力，作用点都在小球的重心，如下图所示：
（2）根据图片可知，支点为O，B为动力作用点，则最长的力臂为OB，即通过B点作OB的垂线，在向上的方向上标上箭头，这就是最小的力F。由支点O向阻力的作用线作垂线即为其力臂，如下图所示：
（3）根据图片可知，承担重力的绳子段数最大为3，从动滑轮开始绕，所以绳子一端先连接在动滑轮上方的挂钩上，然后从内而外，一动一定依次绕线，如下图所示：
【分析】（1）根据G=mg计算小球的重力，根据运动状态确定浮力和重力大小，确定力的作用点，最后沿力的方向画带箭头的线段即可；
（2）当以杠杆的支点到力的作用点的线段为动力臂时最长。力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
（3）承担重力的绳子段数越多则越省力，根据图片确定绳子段数，然后依次完成缠绕即可。
（1）小球的重力为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
因为小球正在向上浮动，因此受到竖直向上的浮力大于竖直向下的重力，作用点都在小球的重心，如图所示：
（2）轻质杠杆的A点挂一个物体，A点受到的拉力沿绳子竖直向下，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，因此由支点O向阻力的作用线作垂线即为其力臂；根据杠杆平衡可知，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小，因此以OB作为动力臂时最长，此时动力垂直于OB向上，如图所示：
（3）滑轮组绕线时，最省力从动滑轮开始绕，所以绳子一端先连接在动滑轮上方的挂钩上，然后从内而外，一动一定依次绕线，如图所示：
16．【答案】（1）水；U形管两边液面的高度差
（2）压强计漏气；C
（3）大于；同种液体中，深度越大，液体压强越大
（4）等于；同种液体内部同一深度处向各个方向的压强相等
（5）没有控制探头的深度相同；将一杯浓盐水倒入烧杯中并搅匀后，虽然探头位置不变，但液体的深度增加了，没有控制深度相同，不能得出在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。改进的方法是：往戊图的烧杯中加入适量盐，这样既可以改变液体的密度，对深度的影响又几乎可以忽略不计。
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】（1）①根据液体压强公式p=ρ液gh可知，当压强相同时，液体密度越小，则液柱高度的变化量越大，实验现象越明显，即实验用的U形管内的液体一般选用密度较小的液体。汽油的密度虽然小，但是易挥发且有一定危险性，所以一般选用水。
②探头受到液体压强时，会使U形管两侧产生压力差，从而导致液面出现高度差，高度差越大，说明探头处受到的压强越大，则实验中通过观察U形管两侧液面的高度差来测量探头所在处液体的压强。
（2）①用手指按压探头的橡皮膜时，U形管两边液柱的高度几乎无变化，应该是探软管漏气所致。
②AB．加入适量的液体或从抽出适量的液体，都无法改变U形管两侧液体上方存在气压差，无法消除两侧高度差，故AB不符合题意；
C．拆下软管，则软管内外相同，可以使U形管两侧液面上方气压等于大气压，故C符合题意。
故选C。
（3）根据图片可知，丙图中U形管两侧液面高度差更大，说明丙图中探头受到的压强大于以图中探头受到的压强。
实验乙和丙中，丙中探头所处深度大，且压强大，那么可以得出的结论是：在同种液体中，液体内部的压强随深度的增加而增大。
（4）丙图和丁图中探头所处的深度相同，且都在同种液体中，探头的朝向不同，但U形管两侧液面的高度差相同，说明丙图中探头受到的压强等于丁图中探头受到的压强。故分析比较丙图和丁图，可以得出的结论是：在同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等。
（5）根据控制变量法的要求可知，探究液体压强和液体密度的关系时，需要控制深度相同，只改变液体密度。将一杯浓盐水倒入烧杯中并搅匀后，虽然探头位置不变，但液体的深度增加了，没有控制深度相同，不能得出在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。改进的方法是：往戊图的烧杯中加入适量盐，这样既可以改变液体的密度，对深度的影响又几乎可以忽略不计。
【分析】 （1）①根据液体压强公式p=ρ液gh可知，当压强相同时，液体密度越小，则液柱高度的变化量越大，实验现象越明显；
②液体压强大小通过U形管内液面的差来反映的，液面高度差越大，液体的压强越大。
（2）①用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；
②若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装；
（3）（4）要探究液体压强与液体密度的关系，应保持探头在液体中的深度相同，密度不同；要探究液体压强与深度的关系，应使液体的密度相同，深度不同；探究液体压强与方向的关系时，应控制液体压强与液体密度相同，只改变探头方向；
（5）在探究液体内部压强与液体密度关系时，只改变液体密度，控制金属盒在液体的深度相同。
（1）[1]实验用的U形管内的液体一般选用密度较小的液体，这样在相同压强变化下，U形管两侧液面高度差更明显，水银密度太大，汽油易挥发且有一定危险性，所以一般选用水。
[2]实验中通过观察U形管两侧液面的高度差来测量探头所在处液体的压强。因为探头受到液体压强时，会使U形管两侧产生压力差，从而导致液面出现高度差，高度差越大，说明探头处受到的压强越大。
（2）[1]用手指按压探头的橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎无变化，原因是探头或软管漏气，按压橡皮膜时，气体从漏气处逸出或进入，无法在U形管两侧形成明显的压力差，也就不会出现明显的液面高度差。
[2]A．向液面低的管中加入适量的液体或从液面高的管中抽出适量的液体，U形管两侧液体上方仍存在气压差，无法消除两侧高度差，故AB不符合题意；
C．拆下软管，可以使U形管两侧液面上方气压等于大气压，故Cu符合题意。
故选C。
（3）[1][2]分析比较乙图和丙图，液体密度相同，探头所处深度不同，丙图中探头所处的深度更深，U形管两侧液面高度差更大，说明丙图中探头受到的压强更大，可以得出的结论是：在同种液体中，液体内部的压强随深度的增加而增大。
（4）[1][2]丙图和丁图中探头所处的深度相同，且都在同种液体中，探头的朝向不同，但U形管两侧液面的高度差相同，说明丙图中探头受到的压强等于丁图中探头受到的压强。故分析比较丙图和丁图，可以得出的结论是：在同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等。
（5）小明的操作和结论不妥。理由是：将一杯浓盐水倒入烧杯中并搅匀后，虽然探头位置不变，但液体的深度增加了，没有控制深度相同，不能得出在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。改进的方法是：往戊图的烧杯中加入适量盐，这样既可以改变液体的密度，对深度的影响又几乎可以忽略不计。
17．【答案】（1）不再变化
（2）2；2；1；1；物体在液体中所受浮力的大小等于物体排开液体所受的重力
（3）0.8
（4）
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】（1）当物体完全浸入水中后，它排开水的体积等于自身体积。由于自身体积不变，则排开水的体积不再变化，根据阿基米德原理可知，浮力大小不再变化。
（2）根据图片可知，从图B到图C，测力计示数从7N减小到5N，根据公式为F浮=G-F示可知，说明浮力增加了2N。排开水的重力由3N变为5N，也增加了：5N-3N=2N。
根据图片可知，图D到图E，测力计示数从5N减小到4N，说明浮力增加了1N；排开液体的重力由5N变为6N，也增加了1N。
通过对比可以发现，浮力的增加量始终等于排开液体重力的增加量，
即验证了阿基米德原理：物体在液体中所受浮力的大小等于物体排开液体的重力。
（3）根据A图和B图可知，空桶重2N，排开水和小桶总重3N，所以排开水的重力为：3N-2N=1N。
根据阿基米德原理F浮=G排可知，此时浮力为1N，
根据平衡力的知识可知，物体重力G=F浮+F拉=1N+7N=8N；
因此物体的质量为。
（4）综上所述，物体的重力为8N，浸没在水中测力计的示数为5N，
则在水中完全浸没时浮力为F浮水=8N-5N=3N，
那么物体排开水的体积为；
在盐水中完全浸没时浮力为F浮盐水=8N-4N=4N；
因此盐水的密度为。
【分析】 （1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断出浮力的变化；
（2）由图B到图C、图D到图E，由称重法算出物体所受浮力和排开水的重力，通过对比得出结论；
（3）由图A可知空桶重、图B中排开水和小桶总重，算出排开水的重力，根据阿基米德原理知此时浮力，根据G=F浮+F拉算出物体的重力，由G=mg算出物体的质量；
（4）由称重法算出物体在水中和盐水中完全浸没时浮力，根据F浮=ρ液gV排可得排开水的体积和盐水的密度。
（1）当物体完全浸入水中后，排开水的体积不再变化，根据阿基米德原理，液体密度和排开体积都不变，因此浮力大小不再变化。这说明浮力大小与浸没深度无关，与排开液体的体积有关。
（2）[1][2]由称重法可知，物体所受浮力为F浮=G-F示。图B到图C，测力计示数从7N减小到5N，说明浮力增加了2N。排开水的重力由3N变为5N，也增加了2N。
[3][4]图D到图E，测力计示数从5N减小到4N，说明浮力增加了1N，排开液体的重力由5N变为6N，也增加了1N。
[5]通过对比可以发现，浮力的增加量始终等于排开液体重力的增加量，验证了阿基米德原理：物体在液体中所受浮力的大小等于物体排开液体的重力。
（3）由图A可知空桶重2N，图B中排开水和小桶总重3N，所以排开水的重力为1N。根据阿基米德原理，此时浮力为1N，物体重力G=F浮+F拉=1N+7N=8N
因此物体的质量为
（4）在水中完全浸没时浮力为F浮水=8N-5N=3N
根据可得，排开水的体积为
在盐水中完全浸没时浮力为F浮盐水=8N-4N=4N
根据可得，盐水的密度为
18．【答案】（1）见解析
（2）不合理；见解析
（3）不正确；图中情形下，杠杆重心不过支点，自重的影响不能忽略，
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）使杠杆在水平位置平衡时，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响。且此时钩码产生的拉力竖直向下，则悬挂点到支点之间的距离就是力臂，同上面的刻度可以直接读取出来，即方便读出力臂。
（2）我任务这样得出结论不合理，因为一次实验会有偶然性，应该再换其它加挂钩码，改变力和力臂，多次实验得到普遍结论。
（3）当杠杆的重心通过支点，可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响，而图中情形下，杠杆重心不过支点，自重的影响不能忽略，所以我任务小强的判断不正确。
【分析】（1）可从消除杠杆的重力对平衡的影响，以及力臂的读取方法解答；
（2）根据科学探究中需要多次测量的要求解答；
（3）注意杠杆的重力是否会影响杠杆的平衡即可。
（1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究。
（2）[1][2]一次实验会有偶然性，应该再换其它加挂钩码，改变力和力臂，多次实验得到普遍结论，才合理。
（3）不对。杠杆的重心通过支点，可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响，而图中情形下，杠杆重心不过支点，自重的影响不能忽略。
19．【答案】（1）解：根据图片可知，塑料片在液面下的深度为20cm=0.2m，
则煤油对塑料片的压强大小。
（2）解：当塑料片对玻璃管的压力为零时，煤油对塑料片向上的压力和水柱对塑料片向下的压力相等，
即F水=F煤油；
p水S=p煤油S；
；
；
解得：管内水柱的高度。

【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据计算煤油对塑料片的压强；
（2）当塑料片对玻璃管的压力为零时，煤油对塑料片向上的压力和水柱对塑料片向下的压力相等，以此为等量关系，根据F=pS和列方程计算即可。
（1）煤油对塑料片的压强大小为
（2）煤油对塑料片向上的压力和水柱对塑料片向下的压力相等时，塑料片对玻璃管的压力为零，设此时水柱高为H，管截面积为S，即有
管内水柱的高度
20．【答案】（1）解：根据题意可知，物体的质量为100kg，匀速升高12m，
则动滑轮对重物做的功为；
动滑轮对重物做功的功率为。
（2）解：
根据图片可知，动滑轮上承担重力的绳子的根数n=2，
则拉力移动的距离s=nh=12m×2=24m；
那么滑轮组所做总功为：
该滑轮组的机械效率。
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据计算动滑轮对重物做的有用功，根据计算做有功功率；
（2）首先根据s=nh计算拉力移动的距离，然后根据计算滑轮组做的总功，最后根据计算滑轮组的机械效率。
（1）动滑轮对重物做的功为
动滑轮对重物做功的功率为
（2）滑轮组所做的有用功为
动滑轮上绳子的根数n=2，则拉力所做总功为
该滑轮组的机械效率
21．【答案】（1）重力势能；动能
（2）②③
（3）B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；惯性及其现象；是否做功的判断
【解析】【解答】（1）根据图片可知，运动员由位置A到B的运动过程中，运动员的质量不变，高度变小，则重力势能减小；速度变大，则动能增大，因此重力势能转化为动能。
（2）根据图片可知，运动员在BC段和CD段，都由低处向高处运动，此时高度增大，则重力势能增大，故选②③。
（3）A．地面附近的物体都会受到重力作用，则在DE段运动员受重力作用，故A错误；
B．在BC段，运动员受到弹力始终与运动员运动方向垂直，但是没有在弹力的方向上通过距离，所以弹力不做功，故B正确
C．D点为最高点，则竖直方向上的速度为零，但是运动员在D点有水平速度，故C错误；
D．A到E的全过程中，运动员的高度有升有降，所以重力势能不是一直减少，速度有时变大有时变小，动能也是有增有减，故D错误。
故选B。
【分析】（1）动能与质量和高度有关，重力势能与质量和高度有关，分析二者的大小变化即可；
（2）重力势能与质量和高度有关，即高度越大，重力势能越大；
（3）A.地面附近的物体都会受到重力作用；
B.做功的要素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离；
C.注意水平方向上的速度不为零；
D.根据从A到E的过程中高度和速度的变化分析。
（1）运动员由位置A到B的运动过程中是由高处向低处运动，运动员的质量不变，高度变小，速度变大，若不考虑摩擦和空气阻力，运动员所受的重力做功，使重力势能转化为动能。
（2）运动员由位置B到C和位置C到D的运动过程中是由低处向高处运动，克服重力做功，动能转化为重力势能，在这两个阶段重力势能增加，故选②③。
（3）A．在DE段运动员受重力作用，故A错误；
B．在BC段，运动员受到重力和轨道施加的弹力作用，此弹力始终与运动员运动方向垂直，所以弹力不做功，故B正确
C．运动员在D点有水平速度，故C错误；
D．A到E的全过程中，运动员质量不变，高度有升有降，所以重力势能不是一直减少，速度有时变大有时变小，动能也是有增有减，故D错误。
故选B。
22．【答案】（1）109.09
（2）625
（3）；13125；减小；4375；向上
【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；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）根据短文资料第三段内容可知，马里亚纳海沟处深度为10909m，
则海水的压强约。
（2）根据短文资料可知，压载铁的质量为0.5t=500kg，
那么一块压载铁的体积；
每块压载铁在海水中受到的浮力约为。
（3）①根据题意可知，当压载铁完全浸没在水中时，受到竖直方向受到向下的重力、竖直向上的拉力与浮力，三者都作用在重心上，那么示意图如下：
②根据题意可知，压载铁的质量为0.5t，
则三块压载铁受到的重力G=3G0=3m0g=3×500kg×10N/kg=1.5×104N；
三块压载铁受到的浮力；
绳子对压载铁的拉力。
③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，整体排开水的体积减小了，根据阿基米德原理可知，受到的浮力减小了。
原来悬停在海水中，整体重力等于浮力，后来重力减小量，浮力减小量，重力减小的多，浮力减小的少，
此时浮力大于重力，合力的方向向上，
此时该整体所受到的重力和浮力的合力大小为。
【分析】 （1）由液体压强公式p=ρ液gh计算马里亚纳海沟处海水的压强。
（2）首先根据计算压载铁的体积，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得每块压载铁在海水中受到的浮力。
（3）①对压载铁进行受力分析，确定力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可；
②三块压载铁受到的重力G=3G0=3m0g，三块压载铁受到的浮力F'浮=3F浮，绳子对压载铁的拉力F拉=G-F浮；
③深海潜水器排开水的体积减小了，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析它受到的浮力变化；
该整体所受到的重力和浮力的合力大小为F合=（F浮总-ΔF浮）-（G总-ΔG）=ΔG-ΔF浮，方向向上。
（1）马里亚纳海沟处海水的压强约
（2）一块压载铁的质量m0=0.5t=500kg
一块压载铁的体积
每块压载铁在海水中受到的浮力约为
（3）[1]三块压载铁完全浸没在水中，竖直方向受到向下的重力和向上的拉力与浮力，三个力在竖直方向上平衡，压载铁保持静止，受力示意图如下：
[2]三块压载铁受到的重力G=3G0=3m0g=3×500kg×10N/kg=1.5×104N
三块压载铁受到的浮力
绳子对压载铁的拉力
[3]在三块压载铁的作用下，深海潜水器可以在海水中悬停，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，整体排开水的体积减小了，受到的浮力减小了。
[4][5]原来悬停在海水中，整体重力等于浮力，后来重力减小量，浮力减小量，重力减小的多，浮力减小的少，此时浮力大于重力，合力的方向向上，此时该整体所受到的重力和浮力的合力大小为
1 / 1广东省中山市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、单项选择题（每小题3分，共21分）
1．一本八年级物理下册教科书的重量最接近下列哪个数值（　　）
A．10N B．2.5N C．0.1N D．20N
【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】根据生活经验可知，一本八年级物理下册教科书的质量约为200g，合0.2kg，其重力约为，
最接近的为2.5N，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】首先估测物理教科书的质量，然后根据G=mg估算教科书的重力即可。
2．下列关于弹簧测力计的说法中正确的是（　　）
A．弹簧测力计只能测量竖直向上的弹力
B．图中弹簧测力计的示数等于被测物体的重力
C．图中弹簧测力计的分度值是0.1N
D．图中弹簧测力计的示数为2.4N
【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A．弹簧测力计可以测量任意方向上的弹力大小，故A错误；
B．当物体处于静止状态时，它受到测力计的拉力和重力相互平衡，即二者大小相等，因此弹簧测力计的示数等于被测物体的重力，故B正确；
CD．根据图片可知，弹簧测力计的“3”和“4”之间为1N，中间有5小格，则分度值为：1N÷5=0.2N，则它的示数为：1N+0.2N×3=1.6N，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据弹簧测力计的用途判断；
B.根据平衡力的知识分析判断；
CD.测力计上一个小格表示的力就是分度值，然后根据指针的位置读出示数。
3．利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平，如图所示的做法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】由于地球吸引而产生的力叫做重力，重力是竖直向下的，水平仪、铅垂线根据重力竖直向下的原理工作，铅垂线和三角尺判断桌面是否水平，放置正确的是A图，A符合题意。
正确选项是A．
【分析】重力的方向竖直向下，判断物体是否水平。
4．下列关于运动和力的说法中正确的是（　　）。
A．物体不受任何力作用时，一定保持静止状态
B．物体只有受到了力的作用，才能处于运动状态
C．只有受到了外力的作用时，物体的运动状态才会发生改变
D．力和运动总是同时存在、同时消失
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律；物体运动状态的变化；力与运动的关系
【解析】【解答】A．根据牛顿第一定律可知，静止的物体不受任何力作用时，可能保持静止状态，也可能做匀速直线运动，故A错误；
B．力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故B错误；
C．力是改变物体运动状态的原因，则只有受到了外力的作用时，物体的运动状态才会发生改变，故C正确；
D．静止在桌面上的花盆受到重力和支持力的作用，但是没有运动，故D错误。
故选C。
【分析】A.根据牛顿第一定律的知识判断；
B.根据力与运动的关系判断；
C.了是改变物体运动状态的原因；
D.静止的物体也会受到力的作用。
5．农忙季节小强帮助爸爸干农活，爸爸用800N的拉力在前面拉车，小强用200N的推力在后面推车，两人施加的力在一条直线上，则他们合力的大小和方向分别是（　　）
A．800N，向前 B．1000N，向前 C．600N，向前 D．200N，向后
【答案】B
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】根据题意可知，爸爸在前面拉车，小强在后面推车，则两人用力方向相同，合力为两力之和，即；方向与两力方向相同，向前，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【分析】同一直线上二力的合成，方向相同用加法，方向相反用减法，合力的方向与较大力的方向一致。
6．如图所示，质量分布均匀的正方体物块放在水平桌面上，从虚线处沿竖直方向将其截成大小不同的甲、乙两块。则甲、乙对水平桌面的压力，压强、p乙的大小关系是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；固体竖切问题
【解析】【解答】根据图片可知，甲的体积大于乙的体积，但是二者密度相同，根据可知，甲的重力大于乙的重力，
水平桌面上物体对桌面的压力和自身的重力相等，那么甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力，即。
对于上下粗细一致的柱形固体，柱体对地面的压强，
甲、乙密度相同，高度也相同，则它们对水平桌面的压强相等，即。
故选C。
【分析】根据图片比较二者体积大小，根据比较二者重力大小，根据F=G比较二者对地面的压力大小；
于上下粗细一致的柱形固体，柱体对地面的压强，据此比较它们对桌面的压强大小。
7．如图所示，将弹簧测力计的右端固定，左端与木块相连，木块放在上表面水平的小车上，小车在水平地面上，弹簧测力计保持水平。现拉动小车水平向左运动，则下列说法中正确的是（　　）。
A．木块相对地面没有运动，所以测力计的示数为零
B．木块受到的滑动摩擦力水平向右
C．小车运动越快，测力计的示数也越大
D．木块给小车的滑动摩擦力水平向右
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别；摩擦力的方向；探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】AB．根据题意可知，当拉动下面的小车时，木块会受到小车产生的滑动摩擦力。木块相对地面没有运动，则它受到的是平衡力，那么还受到水平向右弹簧测力计的拉力，所以弹簧测力计是示数不为零，且故A错误，B错误；
C．小车运动加快时，木块对它的压力大小和接触面粗糙程度不变，则木块受到的滑动摩擦力大小不变，因此测力计的示数也不变，故C错误；
D．小车相对木块向左移动，而摩擦力的方向与相对运动的方向相反，即木块给小车的滑动摩擦力水平向右，故D正确。
故选D。
【分析】AB.对木块进行受力分析，根据平衡力的知识确定木块受到摩擦力的大小和方向；
C.根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析判断；
D.滑动摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反。
二、填空题（每空1分，共21分）
8．我们生活的地球被厚厚的大气层包裹，距离地面越高，大气压强越　 　；地面上大气压的值最早由意大利科学家　 　测出的，1标准大气压的值为，大约和　 　cm水银柱产生的压强相等。
【答案】小；托里拆利；76
【知识点】大气压强的存在；大气压强的测量方法；大气压强与高度的关系
【解析】【解答】（1）根据大气压强随高度的变化规律可知，距离地面越高，大气压强越小。
（2）根据科学发展史可知，地面上大气压的值最早由意大利科学家托里拆利测出，数值大约和76cm水银柱产生的压强相等。
【分析】（1）根据大气压强随高度的变化规律分析；
（2）根据有关大气压强的科学发展史的知识解答。
9．为了遮阳和挡雨，一些车主给电动车安装了特制伞（如图示）。虽然伞带来了方便，但同时也存在很大的安全隐患。当电动车快速行驶时，伞下方空气的流速相对伞上方的流速较　 　，伞下方的气压　 　（选填“大于”“小于”“等于”）伞上方的气压，使伞受到一个　 　力（填写该力的作用方向），使电动车不能平稳行驶，故交通法规明确规定电动车不能安装这种特制伞。
【答案】小；大于；向上的
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】根据图片可知，特制伞的形状是上方凸起，则伞上方的空气流速大压强小，下方的空气流速小而压强大，这样就会产生一个向上的压力差，伞容易被风吹起来，使电动车不能平稳行驶。
【分析】根据流体压强和流速的关系分析解答。
10．如图所示，体积V=200cm3的物块被细绳系着而浸没在水中，物块受到的浮力为　 　N，物块的密度　 　水的密度（选填“大于”“小于”“等于”）；如快速剪断绳子，物块将上浮到水面，物块在上浮至最终稳定的全过程中受到的浮力　 　（选填“一直增大”“一直不变”“先保持不变后减小”）（，g取10N/kg）。
【答案】2；小于；先保持不变后减小
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1） 体积V=200cm3的物块被细绳系着而浸没在水中， 则它排开水的体积等于自身体积，即此时物块受到的浮力浮力为。
（2）根据题意可知，剪断绳子后物块将上浮到水面，根据物体的浮沉条件可知，所以物块的密度小于水的密度。
（3）物块在上浮过程中，排开水的体积先保持不变再逐渐减小，则根据阿基米德原理可知，所以物块受到的浮力先保持不变后减小。
【分析】（1）根据阿基米德原理计算物块浸没时受到的浮力；
（2）根据物体的浮沉条件判断密度大小关系；
（3）根据题意分析物块排开水的体积大小，然后根据阿基米德原理分析受到浮力的变化。
11．小红很喜欢跳绳这一运动项目，她的质量为40kg，若她每分钟跳绳150次，每跳起一次的平均高度为0.05m，则她在1min内至少要克服重力做功　 　J，她做功的功率为　 　W；小红跳离地面后没有了动力，为何还能继续上升？　 　（g取10N/kg）。
【答案】3000；50；因为小红具有惯性，保持原来的运动状态
【知识点】功率计算公式的应用；惯性及其现象；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）根据题意可知，小红的重力为；
每次跳起0.05m，则每次克服重力做功W=Gh=400N×0.05m=20J；
她每分钟跳绳150次，则她在1min内至少要克服重力做功：。
她做功的功率为
（3） 小红跳离地面后虽然没有动力，但由于惯性会保持原来向上运动的状态，所以还能继续上升。
【分析】（1）根据W=Gh计算每次克服重力做功，然后乘以次数计算出做的总功，最后根据计算做功的功率；
（2）物体保持运动状态不变的性质叫惯性，根据惯性的知识解答。
12．将两个弹性、体积相同，质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在水平地面的纸上留下黑色圆斑，如图所示。分析图中两个圆斑的大小，可推断mA　 　mB（选填““>”“<”“=”）。皮球落地后反弹的高度比原来下落时的高度低，由此判断，皮球的机械能　 　（填“增大”“减小”或“不变”），如要使皮球反弹的高度超过开始下落时的高度，请写出一条办法　 　。
【答案】<；减小；给皮球施加一个向下的力，让皮球在下落前具有一定的动能。
【知识点】势能大小的比较；机械能及其转化
【解析】【解答】（1）根据图片可知，B球撞击地面留下的圆斑大，所以B球的重力势能较大。由于两个球下落的高度相同，则B球的质量大，即。
（2）当皮球到达最高点时，所有的机械能都以重力势能的形式表现出来。皮球落地后反弹的高度比原来下落时的高度低，说明皮球在运动过程中有一部分机械能转化为了其他形式的能，所以皮球的机械能减小。
（3）要使皮球反弹的高度超过开始下落时的高度，就要增大皮球的机械能。由于重力势能由高度决定，因此只能增大出手时的动能，即可以给皮球施加一个向下的力，让皮球在下落前具有一定的动能。
【分析】（1）重力势能与质量和高度有关；
（2）当皮球到达最高点时，所有的机械能都以重力势能的形式表现出来，即到达的高度越大，则机械能越大；
（3）要使皮球反弹的高度超过开始下落时的高度，就要增大皮球的机械能。
13．将同一个密度计分别放入甲、乙两种液体中，如图所示。密度计在两种液体中受到的浮力　 　；两种液体的密度　 　（选填“>”“<”“=”），密度计上面部分的刻度线比下面部分的刻度线　 　（选填“密”“疏”或“一样均匀”）。
【答案】=；>；疏
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）根据题意可知，密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态，根据物体的漂浮条件可知，它所受浮力均等于密度计的重力，所以它在两种液体中受到的浮力相等，即。
（2）根据图片可知，密度计在甲液体中排开液体的体积小于在乙液体中排开液体的体积，且二者受到的浮力相等，根据阿基米德原理可知，液体密度。
（3）根据阿基米德原理可知，密度计所受的浮力为F浮=ρ液gSh，即，h与ρ液成反比，且ρ液越小，h随ρ液变化越快，所以密度计上面部分的刻度线比下面部分的刻度线疏。
【分析】（1）根据物体的漂浮条件分析；
（2）根据图片比较密度计排开液体的体积大小，然后根据阿基米德原理比较液体的密度大小；
（3）根据阿基米德原理推导得到浸入液体的深度和浮力的数学关系式，进而明确浸入液体深度随液体密度变化规律即可。
14．如图示是某城市轻轨站站台的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的斜坡。从能量的角度分析，这样设计的优点是　 　；从运动和力的关系分析，这样设计的优点是　 　；你还能想到其他的优点吗 　 　
【答案】进站时上坡，则高度增大，那么将车动能转化为重力势能，减少因刹车消耗的能量；出站时下坡，此时高度减小，则车的重力势能转化为动能，可节省因加速而消耗的能量。；进站时上坡，重力的方向与运动方向相反，则车的重力有助于减速；出站时下坡，重力的方向与运动方向相同，则车的重力有助于加速。；避免雨水倒灌、站台积水，保障轨道干燥，防止设备生锈等。
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；物体运动状态的变化
【解析】【解答】（1）根据图片可知，进站时上坡，则高度增大，那么将车动能转化为重力势能，减少因刹车消耗的能量；出站时下坡，此时高度减小，则车的重力势能转化为动能，可节省因加速而消耗的能量。
（2）从运动和力的关系分析，进站时上坡，重力的方向与运动方向相反，则车的重力有助于减速；出站时下坡，重力的方向与运动方向相同，则车的重力有助于加速。
（3）根据题目描述可知，这个设计的优点：避免雨水倒灌、站台积水，保障轨道干燥，防止设备生锈等。
【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，根据二者能量转化的知识解答；
（2）当合力的方向与运动方向相同时，物体做加速运动；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动；
（3）可从是否积水，设备是否容易生锈的角度分析。
三、作图题（共9分）
15．
（1）如图甲所示，一装有水的玻璃杯固定在斜面上，杯内有一个0.2kg的小球正在向上浮动，请画出小球受到的重力和浮力的示意图（g取10N/kg）；
（2）如图乙所示，轻质杠杆的A点挂一个物体，O为杠杆的支点。现要在杠杆的端点B施加一个尽可能小的动力，使杠杆保持平衡，请画出此动力的示意图和杠杆A点所受阻力的力臂；
（3）小张同学用图丙所示的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法及小张拉绳子的力F的示意图。
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】重力示意图；浮力及其产生原因；力臂的画法；杠杆中最小力的问题；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】（1）根据题意可知，小球的质量为0.2kg，则小球的重力为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N。
此时小球正在向上浮动，则合力向上，即它受到竖直向上的浮力大于竖直向下的重力，作用点都在小球的重心，如下图所示：
（2）根据图片可知，支点为O，B为动力作用点，则最长的力臂为OB，即通过B点作OB的垂线，在向上的方向上标上箭头，这就是最小的力F。由支点O向阻力的作用线作垂线即为其力臂，如下图所示：
（3）根据图片可知，承担重力的绳子段数最大为3，从动滑轮开始绕，所以绳子一端先连接在动滑轮上方的挂钩上，然后从内而外，一动一定依次绕线，如下图所示：
【分析】（1）根据G=mg计算小球的重力，根据运动状态确定浮力和重力大小，确定力的作用点，最后沿力的方向画带箭头的线段即可；
（2）当以杠杆的支点到力的作用点的线段为动力臂时最长。力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
（3）承担重力的绳子段数越多则越省力，根据图片确定绳子段数，然后依次完成缠绕即可。
（1）小球的重力为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
因为小球正在向上浮动，因此受到竖直向上的浮力大于竖直向下的重力，作用点都在小球的重心，如图所示：
（2）轻质杠杆的A点挂一个物体，A点受到的拉力沿绳子竖直向下，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，因此由支点O向阻力的作用线作垂线即为其力臂；根据杠杆平衡可知，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小，因此以OB作为动力臂时最长，此时动力垂直于OB向上，如图所示：
（3）滑轮组绕线时，最省力从动滑轮开始绕，所以绳子一端先连接在动滑轮上方的挂钩上，然后从内而外，一动一定依次绕线，如图所示：
四、实验题（16题9分，17题8分，18题4分，共21分）
16．U形管液体压强计由橡皮膜探头、装有液体的U形管、带刻度的支架板等组成（见甲图），小明用液体压强计做探究液体压强与哪些因素有关的实验，他的操作过程如图示。
（1）实验用的U形管内的液体一般选用　 　（选填“水银”“水”“汽油”），实验中通过观察　 　来测量探头所在处液体的压强；
（2）探究液体压强前，小明用手指按压探头的橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎无变化，分析其原因是　 　，若在使用前U形管两边的液面已经有高度差，则应进行的操作是　 　（填字母代号）；
A．设法向液面低的管中加入适量的液体
B．设法从液面高的管中抽出适量的液体
C．取下软管和右边管口上的密封帽，重新安装
（3）丙图中探头受到的压强　 　乙图中探头受到的压强（选填“大于”“小于”“等于”），分析比较乙图和丙图，可以得出的结论是：　 　；
（4）丙图中探头受到的压强　 　丁图中探头受到的压强（选填“大于”“小于”“等于”），分析比较丙图和丁图，可以得出的结论是：　 　；
（5）为了研究液体的压强与密度的关系，小明保持丙图中探头的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中并搅匀，稳定后的情形如戊图所示。小明比较丙图和戊图的现象后得到结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你觉得小明的操作和结论有何不妥吗 如有，请说明理由和改进的方法。
　 　
【答案】（1）水；U形管两边液面的高度差
（2）压强计漏气；C
（3）大于；同种液体中，深度越大，液体压强越大
（4）等于；同种液体内部同一深度处向各个方向的压强相等
（5）没有控制探头的深度相同；将一杯浓盐水倒入烧杯中并搅匀后，虽然探头位置不变，但液体的深度增加了，没有控制深度相同，不能得出在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。改进的方法是：往戊图的烧杯中加入适量盐，这样既可以改变液体的密度，对深度的影响又几乎可以忽略不计。
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】（1）①根据液体压强公式p=ρ液gh可知，当压强相同时，液体密度越小，则液柱高度的变化量越大，实验现象越明显，即实验用的U形管内的液体一般选用密度较小的液体。汽油的密度虽然小，但是易挥发且有一定危险性，所以一般选用水。
②探头受到液体压强时，会使U形管两侧产生压力差，从而导致液面出现高度差，高度差越大，说明探头处受到的压强越大，则实验中通过观察U形管两侧液面的高度差来测量探头所在处液体的压强。
（2）①用手指按压探头的橡皮膜时，U形管两边液柱的高度几乎无变化，应该是探软管漏气所致。
②AB．加入适量的液体或从抽出适量的液体，都无法改变U形管两侧液体上方存在气压差，无法消除两侧高度差，故AB不符合题意；
C．拆下软管，则软管内外相同，可以使U形管两侧液面上方气压等于大气压，故C符合题意。
故选C。
（3）根据图片可知，丙图中U形管两侧液面高度差更大，说明丙图中探头受到的压强大于以图中探头受到的压强。
实验乙和丙中，丙中探头所处深度大，且压强大，那么可以得出的结论是：在同种液体中，液体内部的压强随深度的增加而增大。
（4）丙图和丁图中探头所处的深度相同，且都在同种液体中，探头的朝向不同，但U形管两侧液面的高度差相同，说明丙图中探头受到的压强等于丁图中探头受到的压强。故分析比较丙图和丁图，可以得出的结论是：在同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等。
（5）根据控制变量法的要求可知，探究液体压强和液体密度的关系时，需要控制深度相同，只改变液体密度。将一杯浓盐水倒入烧杯中并搅匀后，虽然探头位置不变，但液体的深度增加了，没有控制深度相同，不能得出在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。改进的方法是：往戊图的烧杯中加入适量盐，这样既可以改变液体的密度，对深度的影响又几乎可以忽略不计。
【分析】 （1）①根据液体压强公式p=ρ液gh可知，当压强相同时，液体密度越小，则液柱高度的变化量越大，实验现象越明显；
②液体压强大小通过U形管内液面的差来反映的，液面高度差越大，液体的压强越大。
（2）①用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；
②若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装；
（3）（4）要探究液体压强与液体密度的关系，应保持探头在液体中的深度相同，密度不同；要探究液体压强与深度的关系，应使液体的密度相同，深度不同；探究液体压强与方向的关系时，应控制液体压强与液体密度相同，只改变探头方向；
（5）在探究液体内部压强与液体密度关系时，只改变液体密度，控制金属盒在液体的深度相同。
（1）[1]实验用的U形管内的液体一般选用密度较小的液体，这样在相同压强变化下，U形管两侧液面高度差更明显，水银密度太大，汽油易挥发且有一定危险性，所以一般选用水。
[2]实验中通过观察U形管两侧液面的高度差来测量探头所在处液体的压强。因为探头受到液体压强时，会使U形管两侧产生压力差，从而导致液面出现高度差，高度差越大，说明探头处受到的压强越大。
（2）[1]用手指按压探头的橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎无变化，原因是探头或软管漏气，按压橡皮膜时，气体从漏气处逸出或进入，无法在U形管两侧形成明显的压力差，也就不会出现明显的液面高度差。
[2]A．向液面低的管中加入适量的液体或从液面高的管中抽出适量的液体，U形管两侧液体上方仍存在气压差，无法消除两侧高度差，故AB不符合题意；
C．拆下软管，可以使U形管两侧液面上方气压等于大气压，故Cu符合题意。
故选C。
（3）[1][2]分析比较乙图和丙图，液体密度相同，探头所处深度不同，丙图中探头所处的深度更深，U形管两侧液面高度差更大，说明丙图中探头受到的压强更大，可以得出的结论是：在同种液体中，液体内部的压强随深度的增加而增大。
（4）[1][2]丙图和丁图中探头所处的深度相同，且都在同种液体中，探头的朝向不同，但U形管两侧液面的高度差相同，说明丙图中探头受到的压强等于丁图中探头受到的压强。故分析比较丙图和丁图，可以得出的结论是：在同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等。
（5）小明的操作和结论不妥。理由是：将一杯浓盐水倒入烧杯中并搅匀后，虽然探头位置不变，但液体的深度增加了，没有控制深度相同，不能得出在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。改进的方法是：往戊图的烧杯中加入适量盐，这样既可以改变液体的密度，对深度的影响又几乎可以忽略不计。
17．小强利用2只弹簧测力计、溢水杯、小桶等器材探究影响浮力大小的因素，实验操作步骤及测力计的示数如图所示。（，g取10N/kg）
（1）分析图B、图C、图D可知，随着物体浸入水的深度增加，物体所受到的浮力增加，当物体完全浸入水中后，其受到的浮力　 　。（选填“增大”“减小”“不再变化”）；
（2）从图B到图C，物体M受到的浮力增加了　 　N，排开水的重力增加　 　N；从图D到图E，物体M受到的浮力增加了　 　N，排开盐水的重力增加了　 　N。由此可以得出结论：　 　；
（3）根据（2）中得到的结论，再结合图A和图B，可以推算出物体M的质量为　 　kg；
（4）应用上述实验得到的结论，可以求出盐水的密度为　 　（结果保留2位小数）。
【答案】（1）不再变化
（2）2；2；1；1；物体在液体中所受浮力的大小等于物体排开液体所受的重力
（3）0.8
（4）
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】（1）当物体完全浸入水中后，它排开水的体积等于自身体积。由于自身体积不变，则排开水的体积不再变化，根据阿基米德原理可知，浮力大小不再变化。
（2）根据图片可知，从图B到图C，测力计示数从7N减小到5N，根据公式为F浮=G-F示可知，说明浮力增加了2N。排开水的重力由3N变为5N，也增加了：5N-3N=2N。
根据图片可知，图D到图E，测力计示数从5N减小到4N，说明浮力增加了1N；排开液体的重力由5N变为6N，也增加了1N。
通过对比可以发现，浮力的增加量始终等于排开液体重力的增加量，
即验证了阿基米德原理：物体在液体中所受浮力的大小等于物体排开液体的重力。
（3）根据A图和B图可知，空桶重2N，排开水和小桶总重3N，所以排开水的重力为：3N-2N=1N。
根据阿基米德原理F浮=G排可知，此时浮力为1N，
根据平衡力的知识可知，物体重力G=F浮+F拉=1N+7N=8N；
因此物体的质量为。
（4）综上所述，物体的重力为8N，浸没在水中测力计的示数为5N，
则在水中完全浸没时浮力为F浮水=8N-5N=3N，
那么物体排开水的体积为；
在盐水中完全浸没时浮力为F浮盐水=8N-4N=4N；
因此盐水的密度为。
【分析】 （1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断出浮力的变化；
（2）由图B到图C、图D到图E，由称重法算出物体所受浮力和排开水的重力，通过对比得出结论；
（3）由图A可知空桶重、图B中排开水和小桶总重，算出排开水的重力，根据阿基米德原理知此时浮力，根据G=F浮+F拉算出物体的重力，由G=mg算出物体的质量；
（4）由称重法算出物体在水中和盐水中完全浸没时浮力，根据F浮=ρ液gV排可得排开水的体积和盐水的密度。
（1）当物体完全浸入水中后，排开水的体积不再变化，根据阿基米德原理，液体密度和排开体积都不变，因此浮力大小不再变化。这说明浮力大小与浸没深度无关，与排开液体的体积有关。
（2）[1][2]由称重法可知，物体所受浮力为F浮=G-F示。图B到图C，测力计示数从7N减小到5N，说明浮力增加了2N。排开水的重力由3N变为5N，也增加了2N。
[3][4]图D到图E，测力计示数从5N减小到4N，说明浮力增加了1N，排开液体的重力由5N变为6N，也增加了1N。
[5]通过对比可以发现，浮力的增加量始终等于排开液体重力的增加量，验证了阿基米德原理：物体在液体中所受浮力的大小等于物体排开液体的重力。
（3）由图A可知空桶重2N，图B中排开水和小桶总重3N，所以排开水的重力为1N。根据阿基米德原理，此时浮力为1N，物体重力G=F浮+F拉=1N+7N=8N
因此物体的质量为
（4）在水中完全浸没时浮力为F浮水=8N-5N=3N
根据可得，排开水的体积为
在盐水中完全浸没时浮力为F浮盐水=8N-4N=4N
根据可得，盐水的密度为
18．小明做“探究杠杆的平衡条件”实验，用到的器材有：质量分布均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个，装置如图所示。
（1）正式探究前，杠杆上不挂钩码，将杠杆的中点置于支架上，通过调节杠杆两端平衡螺母的位置，使杠杆在水平位置处于平衡状态。此举的目的是　 　
（2）调节杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆的左端A挂了3个钩码，在B点处挂了4个钩码（如图甲所示），杠杆恰好在原位置保持平衡。小明据此便得出了杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即，他这样得出结论的方式是否合理 　 　，如果不合理，你认为应如何改进 　 　
（3）小明同学想探究杠杆的中点不在支点上时，上述平衡条件是否适用。
他将支点移到杠杆的右边部分上（如图乙所示），左端A仍然挂3个钩码，在C点处用弹簧秤竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置保持平衡，读出弹簧秤的示数F1及其力臂，杠杆A端钩码的阻力F2及其力臂L2，通过计算发现。小强据此判断：杠杆的中点不在支点上时，平衡条件不适用。你认为小强的判断对吗 如果不对，请说明理由：　 　
【答案】（1）见解析
（2）不合理；见解析
（3）不正确；图中情形下，杠杆重心不过支点，自重的影响不能忽略，
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）使杠杆在水平位置平衡时，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响。且此时钩码产生的拉力竖直向下，则悬挂点到支点之间的距离就是力臂，同上面的刻度可以直接读取出来，即方便读出力臂。
（2）我任务这样得出结论不合理，因为一次实验会有偶然性，应该再换其它加挂钩码，改变力和力臂，多次实验得到普遍结论。
（3）当杠杆的重心通过支点，可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响，而图中情形下，杠杆重心不过支点，自重的影响不能忽略，所以我任务小强的判断不正确。
【分析】（1）可从消除杠杆的重力对平衡的影响，以及力臂的读取方法解答；
（2）根据科学探究中需要多次测量的要求解答；
（3）注意杠杆的重力是否会影响杠杆的平衡即可。
（1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究。
（2）[1][2]一次实验会有偶然性，应该再换其它加挂钩码，改变力和力臂，多次实验得到普遍结论，才合理。
（3）不对。杠杆的重心通过支点，可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响，而图中情形下，杠杆重心不过支点，自重的影响不能忽略。
五、计算题（19题8分、20题9分，共17分）
19．如图所示，水平桌面上一装有煤油的玻璃槽，玻璃槽的底面积为800cm2。在一支两端开口、横截面积为10cm2的薄壁玻璃管的下端附一张不计重力的薄而硬的塑料片，并将该玻璃管竖直压入煤油中深20cm的地方，此过程中没有煤油进入玻璃管内，（，，g取10N/kg）
（1）求此时煤油对该薄塑料片的压强；
（2）向玻璃管中缓慢注入水，当管内水柱的高度为多少时，塑料片对玻璃管的压力为零 （玻璃槽足够大，不计槽内煤油液面高度的变化）
【答案】（1）解：根据图片可知，塑料片在液面下的深度为20cm=0.2m，
则煤油对塑料片的压强大小。
（2）解：当塑料片对玻璃管的压力为零时，煤油对塑料片向上的压力和水柱对塑料片向下的压力相等，
即F水=F煤油；
p水S=p煤油S；
；
；
解得：管内水柱的高度。

【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据计算煤油对塑料片的压强；
（2）当塑料片对玻璃管的压力为零时，煤油对塑料片向上的压力和水柱对塑料片向下的压力相等，以此为等量关系，根据F=pS和列方程计算即可。
（1）煤油对塑料片的压强大小为
（2）煤油对塑料片向上的压力和水柱对塑料片向下的压力相等时，塑料片对玻璃管的压力为零，设此时水柱高为H，管截面积为S，即有
管内水柱的高度
20．利用如图所示的滑轮组提升重物，用竖直向下的拉力F拉动绳子的自由端，使质量为M=100kg的重物在10s内匀速上升了12m，g=10N/kg。
（1）求动滑轮对重物做功的大小和做功的功率；
（2）如果拉力F的大小近似为800N，求该滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：根据题意可知，物体的质量为100kg，匀速升高12m，
则动滑轮对重物做的功为；
动滑轮对重物做功的功率为。
（2）解：
根据图片可知，动滑轮上承担重力的绳子的根数n=2，
则拉力移动的距离s=nh=12m×2=24m；
那么滑轮组所做总功为：
该滑轮组的机械效率。
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据计算动滑轮对重物做的有用功，根据计算做有功功率；
（2）首先根据s=nh计算拉力移动的距离，然后根据计算滑轮组做的总功，最后根据计算滑轮组的机械效率。
（1）动滑轮对重物做的功为
动滑轮对重物做功的功率为
（2）滑轮组所做的有用功为
动滑轮上绳子的根数n=2，则拉力所做总功为
该滑轮组的机械效率
六、综合能力题（21题4分，22题7分，共11分）
21．跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图所示，不考虑空气阻力和摩擦。
（1）在A到B的过程中，运动员所受的重力做功，使　 　能转变为　 　能；
（2）运动员克服自身重力做功，使其重力势能增加的阶段是：　 　
①AB段 ②BC段 ③CD段 ④DE段
（3）下列说法正确的是：（　　）
A．在DE段运动员不受力的作用，仅仅依靠惯性运动；
B．在BC段，运动员受到重力和轨道施加的弹力作用，此弹力不做功；
C．运动员在D点的速度为零
D．从A到E的全过程中，重力势能一直减少，动能不断增加。
【答案】（1）重力势能；动能
（2）②③
（3）B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；惯性及其现象；是否做功的判断
【解析】【解答】（1）根据图片可知，运动员由位置A到B的运动过程中，运动员的质量不变，高度变小，则重力势能减小；速度变大，则动能增大，因此重力势能转化为动能。
（2）根据图片可知，运动员在BC段和CD段，都由低处向高处运动，此时高度增大，则重力势能增大，故选②③。
（3）A．地面附近的物体都会受到重力作用，则在DE段运动员受重力作用，故A错误；
B．在BC段，运动员受到弹力始终与运动员运动方向垂直，但是没有在弹力的方向上通过距离，所以弹力不做功，故B正确
C．D点为最高点，则竖直方向上的速度为零，但是运动员在D点有水平速度，故C错误；
D．A到E的全过程中，运动员的高度有升有降，所以重力势能不是一直减少，速度有时变大有时变小，动能也是有增有减，故D错误。
故选B。
【分析】（1）动能与质量和高度有关，重力势能与质量和高度有关，分析二者的大小变化即可；
（2）重力势能与质量和高度有关，即高度越大，重力势能越大；
（3）A.地面附近的物体都会受到重力作用；
B.做功的要素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离；
C.注意水平方向上的速度不为零；
D.根据从A到E的过程中高度和速度的变化分析。
（1）运动员由位置A到B的运动过程中是由高处向低处运动，运动员的质量不变，高度变小，速度变大，若不考虑摩擦和空气阻力，运动员所受的重力做功，使重力势能转化为动能。
（2）运动员由位置B到C和位置C到D的运动过程中是由低处向高处运动，克服重力做功，动能转化为重力势能，在这两个阶段重力势能增加，故选②③。
（3）A．在DE段运动员受重力作用，故A错误；
B．在BC段，运动员受到重力和轨道施加的弹力作用，此弹力始终与运动员运动方向垂直，所以弹力不做功，故B正确
C．运动员在D点有水平速度，故C错误；
D．A到E的全过程中，运动员质量不变，高度有升有降，所以重力势能不是一直减少，速度有时变大有时变小，动能也是有增有减，故D错误。
故选B。
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上的密度小于海水，便于上浮。（，压载铁的密度取8.0×103kg/m3，g=10N/kg）
（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），请画出此时3块压载铁受力的示意图　 　；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”“减小”“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　 　（选填“向上”“向下”）。
【答案】（1）109.09
（2）625
（3）；13125；减小；4375；向上
【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；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）根据短文资料第三段内容可知，马里亚纳海沟处深度为10909m，
则海水的压强约。
（2）根据短文资料可知，压载铁的质量为0.5t=500kg，
那么一块压载铁的体积；
每块压载铁在海水中受到的浮力约为。
（3）①根据题意可知，当压载铁完全浸没在水中时，受到竖直方向受到向下的重力、竖直向上的拉力与浮力，三者都作用在重心上，那么示意图如下：
②根据题意可知，压载铁的质量为0.5t，
则三块压载铁受到的重力G=3G0=3m0g=3×500kg×10N/kg=1.5×104N；
三块压载铁受到的浮力；
绳子对压载铁的拉力。
③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，整体排开水的体积减小了，根据阿基米德原理可知，受到的浮力减小了。
原来悬停在海水中，整体重力等于浮力，后来重力减小量，浮力减小量，重力减小的多，浮力减小的少，
此时浮力大于重力，合力的方向向上，
此时该整体所受到的重力和浮力的合力大小为。
【分析】 （1）由液体压强公式p=ρ液gh计算马里亚纳海沟处海水的压强。
（2）首先根据计算压载铁的体积，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得每块压载铁在海水中受到的浮力。
（3）①对压载铁进行受力分析，确定力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可；
②三块压载铁受到的重力G=3G0=3m0g，三块压载铁受到的浮力F'浮=3F浮，绳子对压载铁的拉力F拉=G-F浮；
③深海潜水器排开水的体积减小了，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析它受到的浮力变化；
该整体所受到的重力和浮力的合力大小为F合=（F浮总-ΔF浮）-（G总-ΔG）=ΔG-ΔF浮，方向向上。
（1）马里亚纳海沟处海水的压强约
（2）一块压载铁的质量m0=0.5t=500kg
一块压载铁的体积
每块压载铁在海水中受到的浮力约为
（3）[1]三块压载铁完全浸没在水中，竖直方向受到向下的重力和向上的拉力与浮力，三个力在竖直方向上平衡，压载铁保持静止，受力示意图如下：
[2]三块压载铁受到的重力G=3G0=3m0g=3×500kg×10N/kg=1.5×104N
三块压载铁受到的浮力
绳子对压载铁的拉力
[3]在三块压载铁的作用下，深海潜水器可以在海水中悬停，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，整体排开水的体积减小了，受到的浮力减小了。
[4][5]原来悬停在海水中，整体重力等于浮力，后来重力减小量，浮力减小量，重力减小的多，浮力减小的少，此时浮力大于重力，合力的方向向上，此时该整体所受到的重力和浮力的合力大小为
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