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辽宁省丹东市东港市2023-2024学年八年级下学期期末评估物理试题
一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7~9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
1．如图所示，建筑工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否竖直。这是利用了（　　）
A．重力的方向 B．重力的大小
C．重力的作用点 D．重力与质量的关系
2．下列事例中，属于减小摩擦的是（　　）
A．拉杆式行李箱下面安装滚轮
B．汽车轮胎表面有粗糙的花纹
C．体操运动员赛前在手上涂抹防滑粉
D．用力捏闸使自行车更快地停下来
3．下列设施设备中，在使用过程中属于费力杠杆的是 （　　）
A．铁匠剪刀 B．筷子
C．羊角锤 D．扳手
4．如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快
5．地球被几百千米厚的大气层包围着，大气对浸在其中的物体有压强。以下实例中，与大气压作用有关的是（　　）
A．沙漠越野车安装宽大的车轮 B．用吸管吸玻璃杯中的饮料
C．船经过船闸从上游驶往下游 D．利用圆木滚动来搬运巨石
6．水平桌面上甲、乙两个质量相等但底面积不同的圆柱形容器内装有质量相等的不同液体，两个完全相同的物体在甲、乙两容器中静止时如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．甲容器中的物体所受浮力大 B．甲容器中的液体的密度大
C．乙容器对水平桌面的压强大 D．乙容器底部所受液体的压力大
7． 同学们在垫排球时，当排球离开手腕后，下列分析正确的是（　　）
A．排球能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B．排球向上运动的过程中，受到重力和手腕对排球托力的作用
C．排球离开手腕后，手对排球不做功
D．假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将保持静止
8．对下列四幅图片及情景解释正确的是（　　）
A．甲图，弹簧被手压缩说明力能改变物体的形状
B．乙图，飞镖箭头做得很尖，是为了减小压强
C．丙图，拿自制气压计上山，细管内水柱会下降
D．丁图，拉弓放箭的过程是弹性势能转化为动能
9．如图所示，有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上，物体A重5N，B重40N。已知物体A 对B 的压强与此时物体B对桌面的压强相等，物体A 对B 的压力、物体B 对桌面的压力分别为FA和FB。物体A 和物体B 的密度分别是ρA和ρB，下列说法中（　　）
A．FA∶FB=1∶ 9 B．ρA∶ρB=27∶ 8
C．FA∶FB=1∶ 8 D．ρA∶ρB=9∶ 8
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10．如图所示，小明利用饮料瓶、气球、瓶盖、吸管等制作了一个简易喷气小车。拔掉吸管口的塞子，气球向左喷气，同时小车会向右运动，这说明物体间力的作用是　 　的，也说明力能改变物体的　 　。
11．2024年4月28日神舟十七号、神舟十八号航天员乘组完成在轨交接。4月30日8点46分神舟十七号飞船与空间站组合体分离，在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站是　 　的，返回舱落向地面的过程中重力势能变　 　。
12．如图所示，当右端挂一个重为10N的物体A时，物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动，若现在要使物体B水平向左做匀速直线运动，则应在物体B上施加一个水平向　 　、大小是　 　N的拉力。
13．如图所示，在探究阻力对物体运动的影响时，每次让小车从斜面的　 　处由静止释放，让小车到达水平面时，获得相同的速度，先后在水平面上铺设粗糙程度不同的材料，通过比较小车在水平面上运动的　 　来比较阻力对物体运动的影响。
14．旅行中，汽车在公路上快速行驶时，窗外的空气流速大，压强　 　，窗帘受到向外的力，飘向窗外。车行驶到盘山路上，为安全起见要减速慢行，此时，汽车的动能变　 　。
15．用如图所示的滑轮组提升重物，将质量为的重物内匀速提升，作用在绳端上的拉力为。不计绳重和摩擦，则动滑轮受到的重力为　 　N，该滑轮组的机械效率为　 　。
三、作图题 （本题共2小题，每小题2分，共4分）
16．在图中画出漂浮在水面上的物体A静止时所受力的示意图。
17．桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，请在图乙中画出动力的力臂l1，并作出阻力F2的示意图。
四、实验题（本题共4小题，共24分）
18．如图如示，是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
（1）本次实验前，应在　 　方向上对弹簧测力计进行调零；
（2）实验要求拉动木块时均需要保持木块做匀速直线运动，此时木块受到的滑动摩擦力的大小与拉力大小　 　；
（3）如图甲所示，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做速度大小不同的匀速直线运动。发现弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小　 　；
（4）如图乙所示，在木块上加放钩码，改变钩码的数量，多次实验。发现钩码的数量越多，弹簧测力计的示数越大，据此得出结论是：其他条件一定时，压力越大，滑动摩擦力越　 　；
（5）实验器材中还选择了毛巾和棉布，是为了　 　。
19．如图如示，小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
（1）使用压强计前，要检查装置的气密性：用手指按压橡皮膜，若 U形管中的液面升降灵活，则说明装置不漏气。U形管右侧液面比左侧高，是因为橡皮管内的气压比外界大气压　 　；
（2）通过图乙、丙所示的两次实验得出：同种液体，同一深度，液体内部向各个方向的压强　 　；通过图乙、丁所示的两次实验得出：在同种液体中，液体压强随着深度的增加而　 　；实验要多做几次，目的是　 　；
（3）小明在图丁所示的实验中保持探头位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，他发现U 型管两侧液面的高度差变大了，于是得出“同一深度，液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的，原因是　 　；
（4）在使用压强计时，待探究液体与U形管中液体的密度差越　 　，实验现象越明显。压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小，反映探头薄膜所受压强大小，应用了转换法。以下测量工具的设计原理也应用了这种方法的是　 　；
A.量筒 B.刻度尺 C.弹簧测力计
（5）下潜深度是潜水器的一个重要指标，制造深海潜水器多采用钛合金材料，就是利用材料的　 　的性质。
20．探究浮力大小与物体的形状是否有关。
【问题】
某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】
该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。
①如图a，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为　 　N；
②如图b，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
③如图c，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
【解释】
（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为　 　N；
（2）由以上实验可得到的结论是　 　；
【交流】
（3）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为　 　；
（4）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，发现弹簧测力计的示数没变，说明浮力大小与　 　无关；
（5）该橡皮泥的密度ρ=　 　kg/m3；
（6）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？答：　 　。
21．利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件；
（1）调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示，其目的是方便测量　 　；
（2）为探究杠杆的平衡条件，小明设计了以下两种收集实验数据的方案，其中合理的是　 　；
实验次数 方案一 方案二
F1/N l1/cm F2/N l2/cm F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 3 　 3 　 3 　 5 　
2 2 　 2 　 4 　 3 　
3 1 　 1 　 2 　 5 　
（3）如图所示，在A处挂3个钩码，则应在B处挂　 　个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；
（4）杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用，是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具，由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成，如图所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较　 　（选填“近”或“远”）的提纽。
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
22．如图所示是我国自主研发的某型号水下滑翔机，它的质量为72kg，最大下潜深度达10619m，刷新了下潜深度的最新世界纪录。
（1）当该水下滑翔机在海水中漂浮时排开海水的体积是多少？
（2）假设滑翔机上有面积为的探测窗口，当它下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压力大约是多少？ （取）
23．随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m，已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍。求：
（1）谈房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？
24．学习了浮力知识后，科技小组的同学们想自己动手制作密度计。
【材料选取】
一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等。
【制作方案】
先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态。如图甲所示，用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3、1.2g/cm3的位置并标上密度值。使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
【交流分析】
（1）密度计的制作原理是利用　 　。制作过程中，将一些铁丝密绕成小团后塞入吸管一端作为配重，这是为了降低吸管的　 　，从而让它能够竖直的漂浮在液面上；
（2）O位置处的刻度值为　 　g/cm3；
（3）吸管漂浮在其他液体中时，如图乙所示，液面下方的深度h=　 　（用ρ水、ρ液、H表示）；
（4）利用上面的计算结果发现：管壁上标注的5个刻度值，相邻两刻度值之间的距离是否相等？答：　 　。密度计的刻度由上至下数值逐渐变　 　；
【扩展研究】
（5）若将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化如图丙所示，若同学们用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，则测量结果将　 　；
（6）制作完毕后，同学们分别测量可乐、色拉油等液体的密度，发现色拉油的密度在1.1和1.2之间，且两刻度线的距离较小，请提出一个方法使两条刻度线之间的距离大一些，使测量结果更精确。　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】重力的方向总是竖直向下的，故铅垂线的方向是竖直向下的。当墙壁的立边与铅垂线平行时，说明墙壁是竖直的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据重力方向的知识和应用判断。
2．【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.拉杆式行李箱下面安装滚轮，通过变滑动为滚动的方式减小摩擦，故A符合题意；
B.汽车轮胎表面有粗糙的花纹，通过增大接触面粗糙程度增大摩擦，故B不合题意；
C.体操运动员赛前在手上涂抹防滑粉，通过增大接触面粗糙程度增大摩擦，故C不合题意；
D.用力捏闸使自行车更快地停下来，通过增大压力的方式增大摩擦力，故D不合题意。
故选A。
【分析】减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③改变接触面；④注入润滑油；⑤变滑动为滚动。
3．【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.如图所示，铁匠剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B.如图所示，筷子的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B正确；
C.如图所示，羊角锤的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；
D.如图所示，扳手的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误。
故选：B。
【分析】动力臂大于阻力臂是省力杠杆，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，动力臂等于阻力臂是等臂杠杆。
4．【答案】D
【知识点】功率大小的比较；功的概念
【解析】【解答】AC．大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，根据电功公式W=Fs=Gh计算可知，两人做功一样多，故AC错误；
BD．大人用时较短，根据功率公式可知，大人对砖做功更快，故B错误，D正确。
故选D。
【分析】功的计算：公式为W=Fs，功率的计算：公式为W=Pt。
5．【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A. 沙漠越野车安装宽大的车轮，通过增大接触面积的方式减小压强，故A不合题意；
B. 用吸管吸玻璃杯中的饮料，利用大气压强，故B符合题意；
C. 船经过船闸从上游驶往下游，利用连通器原理，故C不合题意；
D. 利用圆木滚动来搬运巨石，通过变滑动为滚动的方向减小摩擦力，故D不合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
6．【答案】C
【知识点】压强大小比较；压强的大小及其计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．图中，物体完全相同，在甲中漂浮、在乙液体中悬浮，浮力都等于物体的重力，在甲、乙两液体中受到的浮力相等，故A错误；
B．根据物体的浮沉条件，物体在甲液体中悬浮，；物体在乙液体中漂浮，，则乙液体的密度大，故B错误；
C．桌面受到的压力大小等于，容器的重力，液体的重力，物体的重力都相等，甲乙两容器对桌面的压力相等，根据，受力面积小的，压强大，乙容器对水平桌面的压强大，故C正确；
D．因为甲、乙两容器为规则形状，液体对容器底部的压力等于液体的重力与物块的重力之和，两容器液体的重力相等，物块的重力相等，则液体对容器底部的压力相等，故D错误。
故选C。
【分析】漂浮和悬浮时，受到的浮力等于物体的重力；漂浮的物体密度小于液体密度，悬浮的物体密度等于液体密度；水平面受到的压力等于容器和液体的总重力；根据，判断压强的大小关系。
7．【答案】C
【知识点】牛顿第一定律；惯性及其现象；是否做功的判断
【解析】【解答】A.排球能继续向上运动是由于排球具有惯性，故A错误；
B.排球向上运动的过程中，由于排球与手不再接触，那么排球不受托力，故B错误；
C.排球离开手腕后，手对排球没有力的作用，因此对排球不再做功，故C正确；
D.假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将保持原来的速度和方向做匀速直线作用，故D错误。
故选C。
【分析】（1）惯性是物体本身的一种性质，而不是力的作用；
（2）对空中飞行的排球进行分析即可；
（3）做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离；
（4）根据牛顿第一定律分析判断。
8．【答案】A,D
【知识点】机械能及其转化；力的作用效果；增大压强的方法及其应用；大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.图甲中，弹簧被手压缩后形状发生改变，说明力能改变物体形状，故A正确；
B.飞镖箭头做得很尖，是压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，故B错误；C.拿自制气压计上山，高度增加，大气压会随高度的增加而减小，外界大气压变小，瓶内气压不变，所以细管中的水柱将会上升，故C错误；
D.拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有动能，这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能，故D正确。
故选：AD。
【分析】(1)力可以改变物体的形状和物体的运动状态；
(2)增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；
(3)大气压不是一成不变的，与高度、天气都有关，且随高度的增加而减小；
(4)弹性势能的影响因素是物体的弹性形变程度；动能与物体的质量和速度有关。
9．【答案】A,B
【知识点】密度公式及其应用；压力及重力与压力的区别；压强大小比较
【解析】【解答】AC．物体A 对B 的压力等于物体A的重力，即；
物体B 对桌面的压力等于两物体的重力之和，即；
所以有；
故A符合题意，C不符合题意；
BD．因为物体A 对B 的压强与此时物体B对桌面的压强相等，所以两物体底面积之比为；
两物体边长之比为；
两物体体积之比为；
两物体质量之比为；
则两物体的密度之比为；
故B符合题意，D不符合题意。
故选：AB。
【分析】根据水平面上的压力等于重力分析；
根据压强公式结合压强相等列方程计算密度之比。
10．【答案】相互；运动状态
【知识点】力的作用效果；力作用的相互性
【解析】【解答】气球向左喷气，同时小车受到气体的反作用，会向右运动，说明物体间力的作用是相互的；在这个力的作用下小车向右运动也说明力能改变物体的运动状态，使小车前进的力的施力物体是喷出的气体。
【分析】(1)力是物体对物体的作用，施加力的是施力物体，承受力的是受力物体；
(2)力的作用效果有两个：一是改变物体的形状二是改变物体的运动状态。
11．【答案】运动；小
【知识点】势能的影响因素；参照物及其选择
【解析】【解答】在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站之间发生了位置的变化，是运动的；返回舱落向地面的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小。
【分析】(1)在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；
(2)重力势能的大小与质量、高度有关。
12．【答案】左；20
【知识点】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
【解析】【解答】物体B处于匀速直线运动状态，则物体B所受摩擦力和拉力是一对平衡力，所以水平向左的摩擦力等于向右的拉力等于10N，
物体B运动时，物体B受到的滑动摩擦力不变，所以物体B水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力也是10N，即f右=10N。当物体B水平向左匀速直线运动时，拉力大小
综上第1空、左；第2空、20
【分析】根据摩擦力大小填空
滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
13．【答案】相同高度；距离
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】根据控制变量法，要控制小车下滑到水平面的速度相同，故每次让小车从斜面的同一高度处由静止释放，让小车到达水平面时，获得相同的速度；先后在水平面上铺设粗糙程度不同的材料，材料表面越粗糙，通过的距离越短，表明小车运动时在水平方向上受到的阻力越大，通过比较小车在水平面上运动的距离来比较阻力对物体运动的影响。
【分析】根据控制变量法，要控制小车下滑到水平面的速度相同；材料表面越粗糙，通过的距离越短，说明小车运动时在水平方向上受到的阻力越大。
14．【答案】小；小
【知识点】动能大小的比较；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】根据流体压强和流速的关系可知，窗外的空气流速大，压强小，窗内的空气流速小，压强大，因此窗帘受到向外的力，飘向窗外；车辆减速慢行，质量不变，速度减小，因此汽车的动能变小。
【分析】(1)对于流体来说，流速越大的地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大；
（2）动能的影响因素分别为质量与速度。
15．【答案】40；90%
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】根据质量，计算重物的重力：G=mg=36kg×10N/kg=360N，
根据图像，滑轮组的绳子股数n=2，不计绳重和摩擦，动滑轮受到的重力
G动=nF-G=2×200N-360N=40N
绳子自由端移动的距离s=2h=2×1m=2m，
计算有用功：W有=Gh=360N×1m=360J，
计算拉力做的总功：W总=Fs=200N×2m=400J，
该滑轮组的机械效率为
故答案为：40；90%
【分析】根据G=mg，计算物体的重力，利用G动=nF-G，计算动滑轮的重力；根据W=Gh，计算有用功；根据W=Fs计算总功，利用，计算机械效率。
16．【答案】
【知识点】重力示意图；浮力及其产生原因
【解析】【解答】物体漂浮在水面上，受到的竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F是一对平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用点在物体的重心，如图所示
【分析】物体在水中受到重力和浮力的作用，重力的方向紧直向下，浮力的方向竖直向上，由于物体漂浮，因此受到的力是平衡力，重力和浮力大小相等。
17．【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图片可知，阻力F2由水桶的重力产生，作用在右端，方向竖直向下。过支点 O 作出动力的作用线的垂线，该垂线段为动力的力臂 l1：以支点 O 为起点，向动力的作用线作垂线，所得的垂线段就是力臂 l1，如下图所示：
【分析】根据图片分析阻力产生的原因，从而确定阻力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段。而力臂是从支点到力的作用线之间的垂直距离。
18．【答案】水平；相等；无关；大；探究压力一定时，滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，故本次实验前，应在水平方向上对弹簧测力计进行调零；
(2)沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，根据二力平衡的知识知木块受到的拉力大小等于木块受到的滑动摩擦力大小；
(3)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做速度大小不同的匀速直线运动，发现弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关；
(4)比较图乙中两图知，压力大，滑动摩擦力也大故可得到的结论是：当接触面的粗糙程度相同时压力越大，滑动摩擦力越大；
(5)要探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，需要控制压力相同，改变接触面的粗糙程度。
【分析】(1)(2)根据二力平衡的条件分析；测力计使用前要在测力的方向上调零；
(3)根据实验得出结论；
(4)(5)影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此分析回答。
19．【答案】大；相等；增大；寻找普遍性规律；没有控制好压强计在液体深度相同；大；C；硬度大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)U形管右侧液面比左侧高，说明压强计左侧胶管内的气压大于外界大气压；(2)由图乙、丙可知，液体密度相同，深度相同，探头方向不同，U形管两侧液面高度差相等，说明压强相等，故得结论同种液体，同一深度，液体内部向各个方向的压强相等；
由图乙、丁可知，液体密度相同，探头深度深的，U形管两侧液面高度差越大，即压强越大，故得结论在同种液体中，液体压强随着深度的增加而增大；
此实验多次实验的目的是寻找普遍规律；
(3)探究液体压强与液体密度的关系，应控制液体深度相同，实验中在图丁所示的实验中保持探头位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，液体密度改变的同时，探头所处深度也改变，不可靠，原因是未控制液体深度相同；
(4)当探头位于液体中一定位置时，此时液体密度定，压强大小一定，由可得，此时U形管中的液体密度越小，液面的高度差就越大，实验现象也就越明显；U形管左右两侧液面的高度差反映液体压强大小，这是转换法；量筒和刻度尺是直接观察，弹簧测力计把力的大小转化为弹簧的伸长量，这是转换法，故选：C；
(5)液体压强随深度的增加而增大，要克服深海海水产生的巨大压强，所选的材料必须有很强的硬度而钛合金板就属于硬度大的材料。
【分析】(1)U形管两侧液面出现高度差，说明压强计左侧胶管内的气压不等于外界大气压；
(2)(3)(4)液体压强影响因素是液体密度和液体深度，故探究过程需用控制变量法；实验通过U形管两侧液面高度差反映液体压强大小，用到了转换法；
(5)液体压强随深度的增加而增大，钛合金硬度大才能承受巨大的水压。
20．【答案】4；2；浮力的大小与物体的形状无关；控制变量法；深度；2×103；能
【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）由图a可知，弹簧测力计的所示是4N，所以橡皮泥的重力为4N。由图b可知，弹簧测力计的示数是2N，根据称重法可知，橡皮泥受到的浮力F浮=G-Fb=4N-2N=2N
（2）由实验现象可知，同一块橡皮泥捏成不同形状物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，由称重法可知浮力相同，说明浮力的大小与物体的形状无关。
（3）探究浮力的大小与物体的形状的关系，保持其它因素都相同，只改变物体的形状，用到控制变量法。
（4）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，排开水的体积不变，由称重法可知浮力大小不变，说明浮力大小与深度无关。
（5）由上述可知，橡皮泥完全浸没在水中时受到的浮力为2N，根据F浮=ρ液V排g可知，橡皮泥的体积为
橡皮泥的密度为
（6）用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而比较浮力的大小，能完成本实验的探究。
【分析】①先明确弹簧测力计的分度值，再根据指针位置读数。
解释：(1)根据称重法计算物体在水中的浮力大小1；
(2)同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中弹簧测力计的示数相同，根据称重法可知，受到的浮力相等，据此分析得出结论。
(3)物理学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制因素(变量)的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫做控制变量法；
(4)，浮力的大小与液体的密度和体积有关，与排开液体的深度无关；
(5)根据计算出在水中和盐水中受到的F浮 计算出物体的体积，根据浮力计算出物体的密度；
(6)用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小，据此判断。
21．【答案】力臂；方案二；2；近
【知识点】杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，使得杠杆中心经过支点，避免杠杆自重对实验结果产生影响，便于测量力臂。
（2）为探究杠杆的平衡条件，为了避免偶然性对实验结果的影响，使实验结论具有普遍性，应多次改变动力与阻力的大小，观察动力臂与阻力臂，故方案二更合理。
（3）如图所示，在A处挂3个钩码，OA=2，OB=3，根据杠杆平衡原理。即，可得F2=2，即应在B处挂2个钩码。
（4）使用杆秤称量较重的物体时，物体的重力变大，在秤砣的重力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，需要增大秤砣重力的力臂、减小物体重力的力臂，所以用离秤钩较近的提纽。
【分析】(1)当杠杆“在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，可以消除杠杆自身重力对实验的影响，同时力臂等于支点到力的作用线“的距离，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出，便于测量力臂的大小；
(2)为探究杠杆的平衡条件，实验中应多次测量，避免实验的偶然性，使结论具有普遍规律，则需要多次改变动力、阻力的大小，观察动力臂、阻力臂的变化，得方案二更加合理。
22．【答案】（1）由题意可得，滑翔机处于漂浮状态，所受浮力等于自身重力，则有
由阿基米德原理可得，排开海水的体积为
（2）当它下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压强为
该探测窗口承受海水的压力大约是
【知识点】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】【分析】(1)知道水下滑翔机质量，根据漂浮条件即可求出所受的浮力；根据阿基米德原理求出排开的水的体积；
(2)知道下潜的深度和海水的密度，根据求A出受到的海水的最大压强；根据公式，求出压力。
23．【答案】（1）该房车的总重力：G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N，
该房车静止在水平地面上时，对地面的压力：F压=G=4×104N，
对地面的压强为：；
（2）房车匀速行驶时受到的阻力：f=0.1G=0.1×4×104N=4000N，
由题知汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，则牵引力：F=f=4000N，
该房车的速度v=54km/h= 15m/s
牵引力做功的功率：。
答：（1）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是1×105Pa；
（2）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是6×104W。
【知识点】功率计算公式的应用；压强的大小及其计算
【解析】【分析】 （1）根据G=mg计算该房车的总重力，该房车静止在水平地面上时，对地面的压力等于总重力，根据得到该房车静止在水平地面上时，对地面的压强；（2）根据题意计算房车匀速行驶时受到的阻力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据得到该房车匀速行驶时牵引力做功的功率。
24．【答案】物体漂浮在液面时，浮力等于重力；重心；1.0；；不相等；大；偏大；增加塞入吸管中铁丝的质量
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)密度计的制作原理是利用漂浮时浮力等于重力。制作过程中，将一些铁丝密绕成小团后塞入吸管一端作为配重，这是为了降低吸管的重心，从而让它能够竖直的漂浮在液面上；
(2)如图甲所示，小明将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态，用笔在吸管上标记此时水面位置0，0位置处的刻度值为水的密度值1.0g/cm3；
（3）由题意知密度计漂浮在水面上时，，则有，即
当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时，，则有F浮液=G物，即
解得
（4）由可知，h和ρ液是反比例函数，刻度分布不均匀，且液体的密度越大，密度计浸没的深度就越小，所以密度计的刻度由上至下数值逐渐变大。
（5）小明把吸管中的细铁丝拿出来，缠绕在吸管的下端，再用这支密度计去测量液体的密度，此时排开液体的体积不变，因吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铁丝的体积，所以，吸管排开液体的体积减小，会上浮一些，测得的密度值偏大，即测出的同一液体密度值偏大。
（6）为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，增加塞入吸管中铁丝的质量，从而获得更大的重力，即浮力更大，排开体积更大，由V=Sh可知，S不变，即可使h变大，据此设计精确程度更高。
【分析】(1)密度计利用漂浮的条件工作的，降低重心可以竖直漂浮；
(2)O位置处的刻度值为水的密度；
(3)根据物体在液体中的沉浮条件和阿基米德原理分析；
(4)结合反比例函数关系分析；
(5)将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化，再用这支密度计去测量同一液体的密度，此时排开液体的体积不变根据吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铁丝的体积判断吸管排开液体体积的变化，然后结合吸管密度计的特点进行解答；
6)若增加塞入吸管中铁丝的质量，密度计放入某液体中时，密度计竖直浸入液体的深度变大，〇位置会上升，密度计上两条刻度线之间的距离也会变大，测量结果更准确。
1 / 1辽宁省丹东市东港市2023-2024学年八年级下学期期末评估物理试题
一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7~9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
1．如图所示，建筑工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否竖直。这是利用了（　　）
A．重力的方向 B．重力的大小
C．重力的作用点 D．重力与质量的关系
【答案】A
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】重力的方向总是竖直向下的，故铅垂线的方向是竖直向下的。当墙壁的立边与铅垂线平行时，说明墙壁是竖直的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据重力方向的知识和应用判断。
2．下列事例中，属于减小摩擦的是（　　）
A．拉杆式行李箱下面安装滚轮
B．汽车轮胎表面有粗糙的花纹
C．体操运动员赛前在手上涂抹防滑粉
D．用力捏闸使自行车更快地停下来
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.拉杆式行李箱下面安装滚轮，通过变滑动为滚动的方式减小摩擦，故A符合题意；
B.汽车轮胎表面有粗糙的花纹，通过增大接触面粗糙程度增大摩擦，故B不合题意；
C.体操运动员赛前在手上涂抹防滑粉，通过增大接触面粗糙程度增大摩擦，故C不合题意；
D.用力捏闸使自行车更快地停下来，通过增大压力的方式增大摩擦力，故D不合题意。
故选A。
【分析】减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③改变接触面；④注入润滑油；⑤变滑动为滚动。
3．下列设施设备中，在使用过程中属于费力杠杆的是 （　　）
A．铁匠剪刀 B．筷子
C．羊角锤 D．扳手
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.如图所示，铁匠剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B.如图所示，筷子的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B正确；
C.如图所示，羊角锤的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；
D.如图所示，扳手的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误。
故选：B。
【分析】动力臂大于阻力臂是省力杠杆，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，动力臂等于阻力臂是等臂杠杆。
4．如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快
【答案】D
【知识点】功率大小的比较；功的概念
【解析】【解答】AC．大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，根据电功公式W=Fs=Gh计算可知，两人做功一样多，故AC错误；
BD．大人用时较短，根据功率公式可知，大人对砖做功更快，故B错误，D正确。
故选D。
【分析】功的计算：公式为W=Fs，功率的计算：公式为W=Pt。
5．地球被几百千米厚的大气层包围着，大气对浸在其中的物体有压强。以下实例中，与大气压作用有关的是（　　）
A．沙漠越野车安装宽大的车轮 B．用吸管吸玻璃杯中的饮料
C．船经过船闸从上游驶往下游 D．利用圆木滚动来搬运巨石
【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A. 沙漠越野车安装宽大的车轮，通过增大接触面积的方式减小压强，故A不合题意；
B. 用吸管吸玻璃杯中的饮料，利用大气压强，故B符合题意；
C. 船经过船闸从上游驶往下游，利用连通器原理，故C不合题意；
D. 利用圆木滚动来搬运巨石，通过变滑动为滚动的方向减小摩擦力，故D不合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
6．水平桌面上甲、乙两个质量相等但底面积不同的圆柱形容器内装有质量相等的不同液体，两个完全相同的物体在甲、乙两容器中静止时如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．甲容器中的物体所受浮力大 B．甲容器中的液体的密度大
C．乙容器对水平桌面的压强大 D．乙容器底部所受液体的压力大
【答案】C
【知识点】压强大小比较；压强的大小及其计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．图中，物体完全相同，在甲中漂浮、在乙液体中悬浮，浮力都等于物体的重力，在甲、乙两液体中受到的浮力相等，故A错误；
B．根据物体的浮沉条件，物体在甲液体中悬浮，；物体在乙液体中漂浮，，则乙液体的密度大，故B错误；
C．桌面受到的压力大小等于，容器的重力，液体的重力，物体的重力都相等，甲乙两容器对桌面的压力相等，根据，受力面积小的，压强大，乙容器对水平桌面的压强大，故C正确；
D．因为甲、乙两容器为规则形状，液体对容器底部的压力等于液体的重力与物块的重力之和，两容器液体的重力相等，物块的重力相等，则液体对容器底部的压力相等，故D错误。
故选C。
【分析】漂浮和悬浮时，受到的浮力等于物体的重力；漂浮的物体密度小于液体密度，悬浮的物体密度等于液体密度；水平面受到的压力等于容器和液体的总重力；根据，判断压强的大小关系。
7． 同学们在垫排球时，当排球离开手腕后，下列分析正确的是（　　）
A．排球能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B．排球向上运动的过程中，受到重力和手腕对排球托力的作用
C．排球离开手腕后，手对排球不做功
D．假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将保持静止
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律；惯性及其现象；是否做功的判断
【解析】【解答】A.排球能继续向上运动是由于排球具有惯性，故A错误；
B.排球向上运动的过程中，由于排球与手不再接触，那么排球不受托力，故B错误；
C.排球离开手腕后，手对排球没有力的作用，因此对排球不再做功，故C正确；
D.假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将保持原来的速度和方向做匀速直线作用，故D错误。
故选C。
【分析】（1）惯性是物体本身的一种性质，而不是力的作用；
（2）对空中飞行的排球进行分析即可；
（3）做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离；
（4）根据牛顿第一定律分析判断。
8．对下列四幅图片及情景解释正确的是（　　）
A．甲图，弹簧被手压缩说明力能改变物体的形状
B．乙图，飞镖箭头做得很尖，是为了减小压强
C．丙图，拿自制气压计上山，细管内水柱会下降
D．丁图，拉弓放箭的过程是弹性势能转化为动能
【答案】A,D
【知识点】机械能及其转化；力的作用效果；增大压强的方法及其应用；大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.图甲中，弹簧被手压缩后形状发生改变，说明力能改变物体形状，故A正确；
B.飞镖箭头做得很尖，是压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，故B错误；C.拿自制气压计上山，高度增加，大气压会随高度的增加而减小，外界大气压变小，瓶内气压不变，所以细管中的水柱将会上升，故C错误；
D.拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有动能，这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能，故D正确。
故选：AD。
【分析】(1)力可以改变物体的形状和物体的运动状态；
(2)增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；
(3)大气压不是一成不变的，与高度、天气都有关，且随高度的增加而减小；
(4)弹性势能的影响因素是物体的弹性形变程度；动能与物体的质量和速度有关。
9．如图所示，有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上，物体A重5N，B重40N。已知物体A 对B 的压强与此时物体B对桌面的压强相等，物体A 对B 的压力、物体B 对桌面的压力分别为FA和FB。物体A 和物体B 的密度分别是ρA和ρB，下列说法中（　　）
A．FA∶FB=1∶ 9 B．ρA∶ρB=27∶ 8
C．FA∶FB=1∶ 8 D．ρA∶ρB=9∶ 8
【答案】A,B
【知识点】密度公式及其应用；压力及重力与压力的区别；压强大小比较
【解析】【解答】AC．物体A 对B 的压力等于物体A的重力，即；
物体B 对桌面的压力等于两物体的重力之和，即；
所以有；
故A符合题意，C不符合题意；
BD．因为物体A 对B 的压强与此时物体B对桌面的压强相等，所以两物体底面积之比为；
两物体边长之比为；
两物体体积之比为；
两物体质量之比为；
则两物体的密度之比为；
故B符合题意，D不符合题意。
故选：AB。
【分析】根据水平面上的压力等于重力分析；
根据压强公式结合压强相等列方程计算密度之比。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10．如图所示，小明利用饮料瓶、气球、瓶盖、吸管等制作了一个简易喷气小车。拔掉吸管口的塞子，气球向左喷气，同时小车会向右运动，这说明物体间力的作用是　 　的，也说明力能改变物体的　 　。
【答案】相互；运动状态
【知识点】力的作用效果；力作用的相互性
【解析】【解答】气球向左喷气，同时小车受到气体的反作用，会向右运动，说明物体间力的作用是相互的；在这个力的作用下小车向右运动也说明力能改变物体的运动状态，使小车前进的力的施力物体是喷出的气体。
【分析】(1)力是物体对物体的作用，施加力的是施力物体，承受力的是受力物体；
(2)力的作用效果有两个：一是改变物体的形状二是改变物体的运动状态。
11．2024年4月28日神舟十七号、神舟十八号航天员乘组完成在轨交接。4月30日8点46分神舟十七号飞船与空间站组合体分离，在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站是　 　的，返回舱落向地面的过程中重力势能变　 　。
【答案】运动；小
【知识点】势能的影响因素；参照物及其选择
【解析】【解答】在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站之间发生了位置的变化，是运动的；返回舱落向地面的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小。
【分析】(1)在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；
(2)重力势能的大小与质量、高度有关。
12．如图所示，当右端挂一个重为10N的物体A时，物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动，若现在要使物体B水平向左做匀速直线运动，则应在物体B上施加一个水平向　 　、大小是　 　N的拉力。
【答案】左；20
【知识点】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
【解析】【解答】物体B处于匀速直线运动状态，则物体B所受摩擦力和拉力是一对平衡力，所以水平向左的摩擦力等于向右的拉力等于10N，
物体B运动时，物体B受到的滑动摩擦力不变，所以物体B水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力也是10N，即f右=10N。当物体B水平向左匀速直线运动时，拉力大小
综上第1空、左；第2空、20
【分析】根据摩擦力大小填空
滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
13．如图所示，在探究阻力对物体运动的影响时，每次让小车从斜面的　 　处由静止释放，让小车到达水平面时，获得相同的速度，先后在水平面上铺设粗糙程度不同的材料，通过比较小车在水平面上运动的　 　来比较阻力对物体运动的影响。
【答案】相同高度；距离
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】根据控制变量法，要控制小车下滑到水平面的速度相同，故每次让小车从斜面的同一高度处由静止释放，让小车到达水平面时，获得相同的速度；先后在水平面上铺设粗糙程度不同的材料，材料表面越粗糙，通过的距离越短，表明小车运动时在水平方向上受到的阻力越大，通过比较小车在水平面上运动的距离来比较阻力对物体运动的影响。
【分析】根据控制变量法，要控制小车下滑到水平面的速度相同；材料表面越粗糙，通过的距离越短，说明小车运动时在水平方向上受到的阻力越大。
14．旅行中，汽车在公路上快速行驶时，窗外的空气流速大，压强　 　，窗帘受到向外的力，飘向窗外。车行驶到盘山路上，为安全起见要减速慢行，此时，汽车的动能变　 　。
【答案】小；小
【知识点】动能大小的比较；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】根据流体压强和流速的关系可知，窗外的空气流速大，压强小，窗内的空气流速小，压强大，因此窗帘受到向外的力，飘向窗外；车辆减速慢行，质量不变，速度减小，因此汽车的动能变小。
【分析】(1)对于流体来说，流速越大的地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大；
（2）动能的影响因素分别为质量与速度。
15．用如图所示的滑轮组提升重物，将质量为的重物内匀速提升，作用在绳端上的拉力为。不计绳重和摩擦，则动滑轮受到的重力为　 　N，该滑轮组的机械效率为　 　。
【答案】40；90%
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】根据质量，计算重物的重力：G=mg=36kg×10N/kg=360N，
根据图像，滑轮组的绳子股数n=2，不计绳重和摩擦，动滑轮受到的重力
G动=nF-G=2×200N-360N=40N
绳子自由端移动的距离s=2h=2×1m=2m，
计算有用功：W有=Gh=360N×1m=360J，
计算拉力做的总功：W总=Fs=200N×2m=400J，
该滑轮组的机械效率为
故答案为：40；90%
【分析】根据G=mg，计算物体的重力，利用G动=nF-G，计算动滑轮的重力；根据W=Gh，计算有用功；根据W=Fs计算总功，利用，计算机械效率。
三、作图题 （本题共2小题，每小题2分，共4分）
16．在图中画出漂浮在水面上的物体A静止时所受力的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图；浮力及其产生原因
【解析】【解答】物体漂浮在水面上，受到的竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F是一对平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用点在物体的重心，如图所示
【分析】物体在水中受到重力和浮力的作用，重力的方向紧直向下，浮力的方向竖直向上，由于物体漂浮，因此受到的力是平衡力，重力和浮力大小相等。
17．桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，请在图乙中画出动力的力臂l1，并作出阻力F2的示意图。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图片可知，阻力F2由水桶的重力产生，作用在右端，方向竖直向下。过支点 O 作出动力的作用线的垂线，该垂线段为动力的力臂 l1：以支点 O 为起点，向动力的作用线作垂线，所得的垂线段就是力臂 l1，如下图所示：
【分析】根据图片分析阻力产生的原因，从而确定阻力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段。而力臂是从支点到力的作用线之间的垂直距离。
四、实验题（本题共4小题，共24分）
18．如图如示，是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
（1）本次实验前，应在　 　方向上对弹簧测力计进行调零；
（2）实验要求拉动木块时均需要保持木块做匀速直线运动，此时木块受到的滑动摩擦力的大小与拉力大小　 　；
（3）如图甲所示，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做速度大小不同的匀速直线运动。发现弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小　 　；
（4）如图乙所示，在木块上加放钩码，改变钩码的数量，多次实验。发现钩码的数量越多，弹簧测力计的示数越大，据此得出结论是：其他条件一定时，压力越大，滑动摩擦力越　 　；
（5）实验器材中还选择了毛巾和棉布，是为了　 　。
【答案】水平；相等；无关；大；探究压力一定时，滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，故本次实验前，应在水平方向上对弹簧测力计进行调零；
(2)沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，根据二力平衡的知识知木块受到的拉力大小等于木块受到的滑动摩擦力大小；
(3)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做速度大小不同的匀速直线运动，发现弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关；
(4)比较图乙中两图知，压力大，滑动摩擦力也大故可得到的结论是：当接触面的粗糙程度相同时压力越大，滑动摩擦力越大；
(5)要探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，需要控制压力相同，改变接触面的粗糙程度。
【分析】(1)(2)根据二力平衡的条件分析；测力计使用前要在测力的方向上调零；
(3)根据实验得出结论；
(4)(5)影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此分析回答。
19．如图如示，小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
（1）使用压强计前，要检查装置的气密性：用手指按压橡皮膜，若 U形管中的液面升降灵活，则说明装置不漏气。U形管右侧液面比左侧高，是因为橡皮管内的气压比外界大气压　 　；
（2）通过图乙、丙所示的两次实验得出：同种液体，同一深度，液体内部向各个方向的压强　 　；通过图乙、丁所示的两次实验得出：在同种液体中，液体压强随着深度的增加而　 　；实验要多做几次，目的是　 　；
（3）小明在图丁所示的实验中保持探头位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，他发现U 型管两侧液面的高度差变大了，于是得出“同一深度，液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的，原因是　 　；
（4）在使用压强计时，待探究液体与U形管中液体的密度差越　 　，实验现象越明显。压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小，反映探头薄膜所受压强大小，应用了转换法。以下测量工具的设计原理也应用了这种方法的是　 　；
A.量筒 B.刻度尺 C.弹簧测力计
（5）下潜深度是潜水器的一个重要指标，制造深海潜水器多采用钛合金材料，就是利用材料的　 　的性质。
【答案】大；相等；增大；寻找普遍性规律；没有控制好压强计在液体深度相同；大；C；硬度大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)U形管右侧液面比左侧高，说明压强计左侧胶管内的气压大于外界大气压；(2)由图乙、丙可知，液体密度相同，深度相同，探头方向不同，U形管两侧液面高度差相等，说明压强相等，故得结论同种液体，同一深度，液体内部向各个方向的压强相等；
由图乙、丁可知，液体密度相同，探头深度深的，U形管两侧液面高度差越大，即压强越大，故得结论在同种液体中，液体压强随着深度的增加而增大；
此实验多次实验的目的是寻找普遍规律；
(3)探究液体压强与液体密度的关系，应控制液体深度相同，实验中在图丁所示的实验中保持探头位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，液体密度改变的同时，探头所处深度也改变，不可靠，原因是未控制液体深度相同；
(4)当探头位于液体中一定位置时，此时液体密度定，压强大小一定，由可得，此时U形管中的液体密度越小，液面的高度差就越大，实验现象也就越明显；U形管左右两侧液面的高度差反映液体压强大小，这是转换法；量筒和刻度尺是直接观察，弹簧测力计把力的大小转化为弹簧的伸长量，这是转换法，故选：C；
(5)液体压强随深度的增加而增大，要克服深海海水产生的巨大压强，所选的材料必须有很强的硬度而钛合金板就属于硬度大的材料。
【分析】(1)U形管两侧液面出现高度差，说明压强计左侧胶管内的气压不等于外界大气压；
(2)(3)(4)液体压强影响因素是液体密度和液体深度，故探究过程需用控制变量法；实验通过U形管两侧液面高度差反映液体压强大小，用到了转换法；
(5)液体压强随深度的增加而增大，钛合金硬度大才能承受巨大的水压。
20．探究浮力大小与物体的形状是否有关。
【问题】
某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】
该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。
①如图a，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为　 　N；
②如图b，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
③如图c，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
【解释】
（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为　 　N；
（2）由以上实验可得到的结论是　 　；
【交流】
（3）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为　 　；
（4）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，发现弹簧测力计的示数没变，说明浮力大小与　 　无关；
（5）该橡皮泥的密度ρ=　 　kg/m3；
（6）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？答：　 　。
【答案】4；2；浮力的大小与物体的形状无关；控制变量法；深度；2×103；能
【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）由图a可知，弹簧测力计的所示是4N，所以橡皮泥的重力为4N。由图b可知，弹簧测力计的示数是2N，根据称重法可知，橡皮泥受到的浮力F浮=G-Fb=4N-2N=2N
（2）由实验现象可知，同一块橡皮泥捏成不同形状物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，由称重法可知浮力相同，说明浮力的大小与物体的形状无关。
（3）探究浮力的大小与物体的形状的关系，保持其它因素都相同，只改变物体的形状，用到控制变量法。
（4）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，排开水的体积不变，由称重法可知浮力大小不变，说明浮力大小与深度无关。
（5）由上述可知，橡皮泥完全浸没在水中时受到的浮力为2N，根据F浮=ρ液V排g可知，橡皮泥的体积为
橡皮泥的密度为
（6）用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而比较浮力的大小，能完成本实验的探究。
【分析】①先明确弹簧测力计的分度值，再根据指针位置读数。
解释：(1)根据称重法计算物体在水中的浮力大小1；
(2)同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中弹簧测力计的示数相同，根据称重法可知，受到的浮力相等，据此分析得出结论。
(3)物理学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制因素(变量)的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫做控制变量法；
(4)，浮力的大小与液体的密度和体积有关，与排开液体的深度无关；
(5)根据计算出在水中和盐水中受到的F浮 计算出物体的体积，根据浮力计算出物体的密度；
(6)用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小，据此判断。
21．利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件；
（1）调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示，其目的是方便测量　 　；
（2）为探究杠杆的平衡条件，小明设计了以下两种收集实验数据的方案，其中合理的是　 　；
实验次数 方案一 方案二
F1/N l1/cm F2/N l2/cm F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 3 　 3 　 3 　 5 　
2 2 　 2 　 4 　 3 　
3 1 　 1 　 2 　 5 　
（3）如图所示，在A处挂3个钩码，则应在B处挂　 　个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；
（4）杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用，是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具，由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成，如图所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较　 　（选填“近”或“远”）的提纽。
【答案】力臂；方案二；2；近
【知识点】杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，使得杠杆中心经过支点，避免杠杆自重对实验结果产生影响，便于测量力臂。
（2）为探究杠杆的平衡条件，为了避免偶然性对实验结果的影响，使实验结论具有普遍性，应多次改变动力与阻力的大小，观察动力臂与阻力臂，故方案二更合理。
（3）如图所示，在A处挂3个钩码，OA=2，OB=3，根据杠杆平衡原理。即，可得F2=2，即应在B处挂2个钩码。
（4）使用杆秤称量较重的物体时，物体的重力变大，在秤砣的重力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，需要增大秤砣重力的力臂、减小物体重力的力臂，所以用离秤钩较近的提纽。
【分析】(1)当杠杆“在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，可以消除杠杆自身重力对实验的影响，同时力臂等于支点到力的作用线“的距离，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出，便于测量力臂的大小；
(2)为探究杠杆的平衡条件，实验中应多次测量，避免实验的偶然性，使结论具有普遍规律，则需要多次改变动力、阻力的大小，观察动力臂、阻力臂的变化，得方案二更加合理。
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
22．如图所示是我国自主研发的某型号水下滑翔机，它的质量为72kg，最大下潜深度达10619m，刷新了下潜深度的最新世界纪录。
（1）当该水下滑翔机在海水中漂浮时排开海水的体积是多少？
（2）假设滑翔机上有面积为的探测窗口，当它下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压力大约是多少？ （取）
【答案】（1）由题意可得，滑翔机处于漂浮状态，所受浮力等于自身重力，则有
由阿基米德原理可得，排开海水的体积为
（2）当它下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压强为
该探测窗口承受海水的压力大约是
【知识点】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】【分析】(1)知道水下滑翔机质量，根据漂浮条件即可求出所受的浮力；根据阿基米德原理求出排开的水的体积；
(2)知道下潜的深度和海水的密度，根据求A出受到的海水的最大压强；根据公式，求出压力。
23．随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m，已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍。求：
（1）谈房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？
【答案】（1）该房车的总重力：G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N，
该房车静止在水平地面上时，对地面的压力：F压=G=4×104N，
对地面的压强为：；
（2）房车匀速行驶时受到的阻力：f=0.1G=0.1×4×104N=4000N，
由题知汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，则牵引力：F=f=4000N，
该房车的速度v=54km/h= 15m/s
牵引力做功的功率：。
答：（1）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是1×105Pa；
（2）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是6×104W。
【知识点】功率计算公式的应用；压强的大小及其计算
【解析】【分析】 （1）根据G=mg计算该房车的总重力，该房车静止在水平地面上时，对地面的压力等于总重力，根据得到该房车静止在水平地面上时，对地面的压强；（2）根据题意计算房车匀速行驶时受到的阻力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据得到该房车匀速行驶时牵引力做功的功率。
24．学习了浮力知识后，科技小组的同学们想自己动手制作密度计。
【材料选取】
一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等。
【制作方案】
先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态。如图甲所示，用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3、1.2g/cm3的位置并标上密度值。使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
【交流分析】
（1）密度计的制作原理是利用　 　。制作过程中，将一些铁丝密绕成小团后塞入吸管一端作为配重，这是为了降低吸管的　 　，从而让它能够竖直的漂浮在液面上；
（2）O位置处的刻度值为　 　g/cm3；
（3）吸管漂浮在其他液体中时，如图乙所示，液面下方的深度h=　 　（用ρ水、ρ液、H表示）；
（4）利用上面的计算结果发现：管壁上标注的5个刻度值，相邻两刻度值之间的距离是否相等？答：　 　。密度计的刻度由上至下数值逐渐变　 　；
【扩展研究】
（5）若将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化如图丙所示，若同学们用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，则测量结果将　 　；
（6）制作完毕后，同学们分别测量可乐、色拉油等液体的密度，发现色拉油的密度在1.1和1.2之间，且两刻度线的距离较小，请提出一个方法使两条刻度线之间的距离大一些，使测量结果更精确。　 　。
【答案】物体漂浮在液面时，浮力等于重力；重心；1.0；；不相等；大；偏大；增加塞入吸管中铁丝的质量
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)密度计的制作原理是利用漂浮时浮力等于重力。制作过程中，将一些铁丝密绕成小团后塞入吸管一端作为配重，这是为了降低吸管的重心，从而让它能够竖直的漂浮在液面上；
(2)如图甲所示，小明将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态，用笔在吸管上标记此时水面位置0，0位置处的刻度值为水的密度值1.0g/cm3；
（3）由题意知密度计漂浮在水面上时，，则有，即
当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时，，则有F浮液=G物，即
解得
（4）由可知，h和ρ液是反比例函数，刻度分布不均匀，且液体的密度越大，密度计浸没的深度就越小，所以密度计的刻度由上至下数值逐渐变大。
（5）小明把吸管中的细铁丝拿出来，缠绕在吸管的下端，再用这支密度计去测量液体的密度，此时排开液体的体积不变，因吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铁丝的体积，所以，吸管排开液体的体积减小，会上浮一些，测得的密度值偏大，即测出的同一液体密度值偏大。
（6）为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，增加塞入吸管中铁丝的质量，从而获得更大的重力，即浮力更大，排开体积更大，由V=Sh可知，S不变，即可使h变大，据此设计精确程度更高。
【分析】(1)密度计利用漂浮的条件工作的，降低重心可以竖直漂浮；
(2)O位置处的刻度值为水的密度；
(3)根据物体在液体中的沉浮条件和阿基米德原理分析；
(4)结合反比例函数关系分析；
(5)将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化，再用这支密度计去测量同一液体的密度，此时排开液体的体积不变根据吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铁丝的体积判断吸管排开液体体积的变化，然后结合吸管密度计的特点进行解答；
6)若增加塞入吸管中铁丝的质量，密度计放入某液体中时，密度计竖直浸入液体的深度变大，〇位置会上升，密度计上两条刻度线之间的距离也会变大，测量结果更准确。
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