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河南省郑州市登封市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．赛龙舟是端午节的重要民俗活动，如图所示是龙舟比赛时的情景，运动员用船桨奋力向后划水，龙舟飞速向前行进，这说明力的作用是　 　。比赛过程中，两龙舟并排前行时不能靠得太近，因为两龙舟内侧水的流速大，压强　 　，容易产生船吸现象。
【答案】相互的；小
【知识点】力作用的相互性；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】船桨向后划水、水向前推船，说明力的作用是相互的；流体流速越大压强越小，两船内侧水流快、压强小，外侧压强大易相撞。
答案：相互的；小
【分析】(1) 本题考查力的相互性，施力物体同时也是受力物体；
(2) 本题考查流体压强规律：流速大的位置压强小。
2．如图所示，一只重力为的壁虎在竖直的玻璃窗上保持静止，此时它受到的摩擦力的大小为　 　N。若用的力拉动玻璃窗和壁虎一起向右做匀速直线运动，此时壁虎所受摩擦力的方向　 　（选填“改变”或“不变”）。
【答案】0.4；不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的大小；摩擦力的方向
【解析】【解答】壁虎静止时竖直方向重力与静摩擦力二力平衡，；随窗户水平匀速运动，竖直方向仍平衡，摩擦力始终竖直向上，方向不变。
答案：；不变
【分析】(1)静止、匀速直线运动都属于平衡状态，竖直方向重力与静摩擦力等大反向；
(2)水平方向的拉力不影响竖直方向受力，摩擦力只平衡重力，方向保持竖直向上不变。
3．如图所示是小明在科技节上制作的两个仪器，其中　 　（选填“甲”或“乙”）可以作为气压计测量大气压强。若拿着自制气压计从山脚爬到山顶，玻璃管内液面将　 　（选填“上升”“下降”或“不变”）。为了使气压计更加灵敏，应选择密度更　 　（选填“大”或“小”）的液体制作气压计。
【答案】乙；上升；小
【知识点】大气压强与高度的关系；气压计和抽水机
【解析】【解答】甲瓶装满液体，无法利用瓶内气压变化测大气压；乙瓶留有密闭空气，可作为气压计。
从山脚到山顶，外界大气压变小，瓶内气压不变，玻璃管液面上升。
由，气压变化一定时，液体密度越小，液面高度变化越大，气压计越灵敏。
答案：乙；上升；小
【分析】(1)气压计需要瓶内留存密闭气体，依靠内外气压差改变液面高度；
(2)海拔升高、大气压减小，瓶内气压大于外界气压，把液体压入细管；
(3)压强变化相同时，液体密度越小，液柱高度变化越明显，仪器灵敏度越高。
4．2024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，在文昌航天发射场点火升空，成功将探月工程四期“鹊桥二号”中继星送入预定轨道，当鹊桥二号进行绕月运行时，卫星　 　（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；卫星加速升空过程中，动能　 　，重力势能　 　。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】不是；增大；增大
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化；平衡状态的判断
5．学校开展阳光体育节，小花报名参加了跳绳比赛，小明想估测小花跳绳的功率，他先测量了小花一次跳起的高度和跳绳100次所用的时间表示重力与质量之比，小明还需要测量　 　（填物理量和符号），由此可知小花跳绳的功率为　 　。（用物理量符号表示）。
【答案】小花的质量；
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】跳一次克服重力做功，100次总功，功率；
因此还需要测量：小花的质量；功率表达式：。
答案：小花的质量；
【分析】(1)功率公式，克服重力做功，缺少质量；
(2)累计100次做功，总功为单次功的10倍，代入功率公式即可。
6．孔明灯，俗称许愿灯，是一种古老的手工艺品。现代人放孔明灯，多为祈福之用。请从物理学的角度分析，孔明灯升空的原理：　 　。请写出一种升空原理和孔明灯相同的物体：　 　。
【答案】点燃燃料加热灯罩内空气，空气受热膨胀、密度减小，孔明灯排开空气体积不变，受到的空气浮力大于自身总重力，从而升空；热气球
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】点燃燃料加热灯罩内空气，空气受热膨胀、密度减小，孔明灯排开空气体积不变，受到的空气浮力大于自身总重力，从而升空；热气球。
故答案为：点燃燃料加热灯罩内空气，空气受热膨胀、密度减小，孔明灯排开空气体积不变，受到的空气浮力大于自身总重力，从而升空；热气球。
【分析】(1) 原理核心：加热内部气体→内部气体密度小于外界空气密度→浮力＞重力上浮；
(2) 热气球同样依靠加热气囊内空气减小密度实现升空，和孔明灯原理一致。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．下列所示简单机械，属于费力杠杆的是（　　）
A．核桃夹
B．筷子
C．托盘天平
D．羊角锤
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、核桃夹使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故 A 错误；
B、筷子夹取食物时，手的动力臂小于食物端阻力臂，是费力杠杆，故 B 正确；
C、托盘天平左右力臂相等，为等臂杠杆，故 C 错误；
D、羊角锤拔钉子时动力臂更长，省力杠杆，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查省力杠杆判定，动力臂＞阻力臂为省力杠杆；
B、考查费力杠杆判定，动力臂＜阻力臂，费力但省距离；
C、考查等臂杠杆特点，天平支点在中点，两侧力臂相同；
D、考查省力杠杆实例，羊角锤是生活常用省力杠杆。
8．下列生活情景中，有关物理知识的描述错误的是（　　）
A．立在河水中的桥墩不受浮力
B．体操运动员上器械前在手上涂防滑粉，是通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦力
C．自行车刹车时用力捏闸，通过增大压力来增大摩擦力
D．锅炉水位计利用连通器原理工作
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法；连通器原理及其应用；浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、桥墩底部深埋泥土，无水向上的压力，不存在液体上下压力差，故不受浮力，A正确；
B、运动员涂防滑粉，是在压力不变时增大接触面粗糙程度来增大摩擦力，选项描述错误，B错误；
C、捏车闸是在接触面粗糙程度不变，增大压力从而增大摩擦，C正确；
D、锅炉水位计上端开口、底部连通，利用连通器原理，D正确；
故答案为：B。
【分析】A、考查浮力成因，浮力来自液体对物体上下表面压力差；
B、考查增大摩擦方法，防滑粉作用是变粗糙、增大摩擦；
C、考查增压增摩擦的应用，刹车捏闸增大压力；
D、考查连通器实例，水位计是连通器典型应用。
9．下列生活实例中，能证明大气压强存在的是（　　）
A．橡皮膜突出
B．活塞式抽水机
C．沿着纸条上方吹气，纸条往上飘
D．注射器注射药液
【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别；液体压强的特点；大气压强的存在；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、橡皮膜突出是液体自身重力产生的液体压强，与大气压无关，故 A 错误；
B、活塞式抽水机依靠大气压将水从井下压入筒内，能证明大气压存在，故 B 正确；
C、纸条上飘是流体流速大压强小，流体压强规律，无关大气压，故 C 错误；
D、注射器注射药液是手的推力推动药液，吸取药液才利用大气压，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查液体压强特点，液体对容器底部有压强；
B、考查大气压应用，抽水机工作原理依托大气压强；
C、考查流体压强与流速关系，流速大处压强小；
D、区分打针推药与吸药，推药靠人手推力。
10．如图所示，一个铁块放在一块薄木板上，下列关于铁块和木板受力情况的叙述，正确的是（　　）
A．铁块对薄木板的压力和木板对铁块的支持力是一对平衡力
B．铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
C．铁块对木板的压力使木板发生了弹性形变
D．铁块对木板的压力和铁块的重力是一对相互作用力
【答案】C
【知识点】弹力；平衡力的辨别
【解析】【解答】A、铁块对薄木板的压力、木板对铁块的支持力作用在两个不同物体上，是一对相互作用力，不是平衡力，故 A 错误；
B、铁块受到向上的弹力是薄木板发生弹性形变产生的，并非铁块自身形变，故 B 错误；
C、铁块对木板施加压力，力能够使物体发生形变，木板因此产生弹性形变，故 C 正确；
D、铁块对木板的压力受力物体是木板，铁块的重力受力物体是铁块，二者既不是平衡力也不是相互作用力，故 D 错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查平衡力与相互作用力区分，平衡力作用在同一物体，相互作用力作用在两物体；
B、考查弹力产生原因，弹力由施力物体发生弹性形变产生；
C、考查力的作用效果，力可以使物体发生形变；
D、考查相互作用力的条件，相互作用力需互为施力物体和受力物体。
11．如图所示是某校科技节水火箭比赛时“水火箭”的运动轨迹的模拟图，下列说法正确的是（　　）
A．水火箭升空的原因是受到惯性的作用
B．水火箭运动到最高点时，若外力全部消失，水火箭将保持静止
C．水火箭飞行的过程中，运动状态在不断变化
D．水火箭运动到最高点时，受平衡力
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律；物体运动状态的变化；惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用
12．蹦床属于体操运动的一种，是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。如图所示是运动员做蹦床运动的情景，他离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上，直至最低点的过程中（不计空气阻力和碰撞时的能量损失）。下列说法错误的是（　　）
A．运动员从最高点到最低点的过程中，运动员的机械能不变
B．运动员离开蹦床向上运动的过程中，动能转化为重力势能
C．运动员从最高点到最低点的过程中，动能先增大后减小
D．运动员从最高点到最低点的过程中，重力势能不断减小
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．运动员从最高点到最低点的过程中，蹦床的形状发生改变，即运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能，因此运动员的机械能是减小的，故A错误，符合题意；
B．运动员离开蹦床向上运动的过程中，质量不变，速度减小，则重力势能减小；质量不变，高度增加，则重力势能增大，因此是动能转化为重力势能，故B正确，不符合题意；
C． 运动员从最高点到最低点的过程中， 先是重力势能转化为动能，再讲动能转化为弹性势能，因此动能先增大后减小，故C正确，不符合题意；
D．运动员从最高点到最低点的过程中，质量不变，高度不断降低，则重力势能不断减小，故D正确，不符合题意。
故选A。
【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，根据二者大小变化确定能量转化情况。
13．小明在学习完滑轮组后，用如图甲所示的装置将质量为的物体匀速提起，用时，小明对绳子施加的拉力为，物体和绳子自由端运动的情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（取）（　　）
A．绳子自由端移动的距离为
B．拉力做功的功率为
C．拉力做的有用功为
D．该滑轮组的机械效率为
【答案】C,D
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】物体重力：，由图乙可知，时物体上升高度，绳子自由端移动距离
A、绳子自由端移动距离为，不是，故A错误；
B、拉力做总功：，拉力功率：，故B错误；
C、有用功：，故C正确；
D、机械效率：，故D正确；
故答案为：CD。
【分析】A、根据s-t图像，位移更大的线为绳子自由端移动距离，小的为物体上升高度；
B、先计算拉力总功，再结合功率公式求解拉力的功率；
C、有用功是克服物体重力所做的功，利用计算；
D、滑轮组机械效率等于有用功与总功的比值，代入数据计算效率。
14．当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区，如果不采取措施就会急剧下沉造成灾难性后果，称为“掉深”。下列相关说法正确的是（　　）
A．潜艇遭遇突变水层前后所受的浮力大小不变
B．遭遇“掉深”事故的潜艇，可通过向潜艇中的水柜充气增大潜艇的浮力实现自救
C．潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，所受浮力越来越小
D．“掉深”是由于潜艇排开液体的重力变小
【答案】C,D
【知识点】浮力大小的计算；浮力的利用
【解析】【解答】A、潜艇体积不变，不变，从高密度海水驶入低密度海水，变小，由可知浮力变小，故A错误；
B、向水柜充气，水排出，潜艇自身重力减小，不变、浮力不变，靠减小重力实现上浮，不能增大浮力，故B错误；
C、从刚要露出水面到漂浮，不断减小，海水密度不变，浮力越来越小，故C正确；
D、“掉深”时减小，不变，，排开液体重力变小、浮力变小，重力大于浮力急剧下沉，故D正确；
故答案为：CD。
【分析】A、考查阿基米德原理，与液体密度、排液体积有关；
B、考查潜艇工作原理，靠改变自身重力浮沉，浮力无法人为改变；
C、考查浮力变化，漂浮过程排开水体积减小，浮力减小；
D、考查阿基米德原理，，液体密度变小则排液重力、浮力变小。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．郑州某地铁站安装了一种智能化电动扶梯，在无人乘行时，它运行很慢。有人走上扶梯时，扶梯开始变快，一段时间后匀速运行。如图所示，小明乘着电梯匀速上升，请在图中点处画出小明的受力示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；弹力；重力示意图
【解析】【解答】小明由于地球的吸引而受到竖直向下的重力，因为小明随着电梯匀速上升，所以小明受平衡力的作用，则小明还受到与重力方向相反、大小相等的竖直向上的支持力，如下图所示：
【分析】匀速直线运动为平衡状态，竖直方向重力与支持力二力平衡，无摩擦力，二力都沿竖直方向、作用点在O。
16．如图所示，小明用手举哑铃，这一动作从生物学的视角，可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动；从物理学的视角，可以认为是一个以点为支点的杠杆在工作，请在图中画出阻力的阻力臂。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】阻力作用在杠杆上，阻碍杠杆转动，阻力臂是支点到阻力作用线的距离，用虚线和大括号表示，阻力与阻力臂垂直，画垂直符号，故如下图所示：
【分析】阻力臂定义：支点到阻力作用线的垂直距离，不是支点到阻力作用点的距离，因此需要作垂线。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题8分，共19分）
17．五一假期，小明和父母乘车去湖北旅行，途径三峡大坝，他观察到三峡大坝的形状上窄下宽，爱动脑筋的他对液体压强与哪些因素有关产生了疑问并做如下实验探究：
猜想一：液体压强的大小与液体的深度有关。
猜想二：液体压强的大小与液体的密度有关。
（1）小明选择的微小压强计如图甲所示，实验前，小明用手指按压橡皮膜，是为了检查压强计的　 　。实验中，通过比较U形管两侧液面的　 　来比较液体压强的大小；
（2）比较图乙与图　 　，可以得出结论：液体压强随着深度的增加而增大；
（3）比较图丙与图丁两次实验，可以得出结论：在深度相同时，液体　 　越大，液体压强越大；
（4）小明完成探究实验后，在如图戊所示容器内固定一隔板，隔板中有一小孔用橡皮膜封闭，左、右两侧盛有水和某种液体，此时橡皮膜相平，则该液体密度　 　（选填“>”“<”或“=”）。
【答案】（1）气密性；高度差
（2）丙
（3）密度
（4）<
【知识点】液体压强计算公式的应用；探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】（1）小明用手指按压橡皮膜，是为了检查压强计的气密性以及确保其正常工作，如果按压橡皮膜时，压强计的U形管中液面能够出现高度差，说明压强计的气密性良好，且能够正常工作；如果U形管中液面没有高度差，说明压强计可能存在漏气或其他故障，需要进一步检查或调整。
压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的，液面高度差越大，液体的压强越大。
故答案为：气密性；高度差
（2）要得到液体压强与液体深度的关系，应该控制液体密度相同，改变压强计探头所处的液体深度，故比较图乙和图丙可以得出结论。
故答案为：丙
（3）图丙与图丁两次实验，压强计探头所处的液体深度相同，一个在水中，一个在盐水中，丁中压强计的U形管中液面高度差较大，可以得出结论：在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。
故答案为：密度
（4）橡皮膜的状态如图戊，从图中可看出，橡皮膜两边受到液体的压强相等，橡皮膜左侧的水深度较小，根据p=ρgh公式可知，p相等时，h越小，ρ越大，所以。
故答案为：<
【分析】(1) 本小问考查U形管压强计的使用规范与转换法思想，按压橡皮膜用来检验装置密封性，实验依靠U型管液面高度差等效替代液体压强大小。
(2) 本小问考查控制变量法，探究压强与深度关系时固定液体种类不变，只改变探头浸入深度，据此筛选对照实验。
(3) 本小问考查控制变量法，探究压强与液体密度关系时固定探头深度不变，更换不同密度液体，对比液面高度差总结规律。
(4) 本小问考查液体压强公式的应用，橡皮膜平齐代表两侧液体压强相等，结合液面深度关系反向推导液体密度大小。
（1）[1]小明用手指按压橡皮膜，是为了检查压强计的气密性以及确保其正常工作，如果按压橡皮膜时，压强计的U形管中液面能够出现高度差，说明压强计的气密性良好，且能够正常工作；如果U形管中液面没有高度差，说明压强计可能存在漏气或其他故障，需要进一步检查或调整。
[2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的，液面高度差越大，液体的压强越大。
（2）要得到液体压强与液体深度的关系，应该控制液体密度相同，改变压强计探头所处的液体深度，故比较图乙和图丙可以得出结论。
（3）图丙与图丁两次实验，压强计探头所处的液体深度相同，一个在水中，一个在盐水中，丁中压强计的U形管中液面高度差较大，可以得出结论：在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。
（4）橡皮膜的状态如图戊，从图中可看出，橡皮膜两边受到液体的压强相等，橡皮膜左侧的水深度较小，根据p=ρgh公式可知，p相等时，h越小，ρ越大，所以。
18．小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，小明发现杠杆在如图-甲所示位置保持静止，此时杠杆　 　（选填“是”或“不是”）平衡状态，小明通过调节，让杠杆在水平位置保持静止，这样做的目的是　 　；
（2）每一个钩码的重力大小相等，根据杠杆的平衡条件　 　（用字母表示）可知，当杠杆上挂上如图-乙所示数量的钩码后释放杠杆，杠杆将　 　（选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）；
（3）若将图-乙右侧钩码换成弹簧测力计，如图-丙所示，保持杠杆水平平衡，弹簧测力计拉力方向由竖直方向变成斜向下方向后，弹簧测力计的示数将　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）；
（4）小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤（自重不计），如图-丁所示。想要增大杆秤的测量范围，你有哪些方法？　 　（写出一种方法即可）
【答案】（1）是；便于测量力臂
（2）；右端下沉
（3）增大
（4）增加
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态，而杠杆处于静止或匀速转动都是处于平衡状态。所以图甲杠杆处于平衡状态。
杠杆在水平位置平衡，则力臂与杠杆重合，方便测量力臂。
故答案为：是；便于测量力臂
（2）杠杆的平衡条件：动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，即是F1l1=F2l2
设杠杆每小格的长度为L，每个钩码的重力为G。图乙中有
所以杠杆的右端下沉。
故答案为：；右端下沉
（3）图丙中，钩码对杠杆的力及对应的力臂不变，弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变成斜向下方向b后，对应的力臂变小，据杠杆的平衡条件知，拉力变大，测力计的示数将变大。
故答案为：增大
（4）由图丁知，当所测量物体对杠杆的作用力的点A位置不变，即对应的阻力臂不变，B点的最大长度也不变，即最大动力臂不变，要增大测量范围，即增大阻力，据杠杆的平衡条件知，需要增大动力，即增大m2的重力，增大m2的质量。
故答案为：增加
【分析】(1) 本小问考查杠杆平衡的定义与实验调平目的，静止属于杠杆平衡状态；杠杆调至水平时力臂与杠杆重合，方便测量力臂。
(2) 本小问考查杠杆平衡公式，分别算出左右两侧力与力臂的乘积，对比乘积大小，乘积偏大的一侧下沉。
(3) 本小问考查力臂变化对拉力的影响，拉力斜拉时动力臂变短，阻力和阻力臂不变，结合杠杆平衡条件判断拉力变化。
(4) 本小问结合杆秤模型考查杠杆平衡应用，在阻力臂、最大动力臂不变时，根据平衡条件分析增大称量物重的可行措施。
（1）[1]平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态，而杠杆处于静止或匀速转动都是处于平衡状态。所以图甲杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆在水平位置平衡，则力臂与杠杆重合，方便测量力臂。
（2）[1]杠杆的平衡条件：动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，即是F1l1=F2l2
[2]设杠杆每小格的长度为L，每个钩码的重力为G。图乙中有
所以杠杆的右端下沉。
（3）图丙中，钩码对杠杆的力及对应的力臂不变，弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变成斜向下方向b后，对应的力臂变小，据杠杆的平衡条件知，拉力变大，测力计的示数将变大。
（4）由图丁知，当所测量物体对杠杆的作用力的点A位置不变，即对应的阻力臂不变，B点的最大长度也不变，即最大动力臂不变，要增大测量范围，即增大阻力，据杠杆的平衡条件知，需要增大动力，即增大m2的重力，增大m2的质量。
19．为了探究动能大小与哪些因素有关，小明进行了图中甲、乙两组实验，让小球由静止开始沿斜面向下运动撞击水平面上的木块。
（1）小球在斜面上下滑的过程中，它的　 　转化为动能，实验过程中通过比较　 　来比较小球动能的大小。
（2）甲实验中，通过实验得出的实验结论是：同一物体，　 　越大，动能越大；图丙、丁两个交通标志中，图　 　用到了该结论。
（3）图乙中让质量不同小球从相同斜面的同一高度由静止释放，目的是让小球到达斜面底端时，具有相同的　 　。
（4）小明在进行图-乙所示的实验时，发现在第二次实验中木块滑出了水平木板，如果对实验装置进行改进，下列措施中可行的是___________（填写序号）。
A．在第二次实验中，换用质量大于的钢球
B．在第二次实验中，降低钢球下降的高度
C．增加木板的长度
D．减小木块的质量
（5）图乙中两次实验中木块被撞击后在滑行过程中所受摩擦力分别为，则　 　（选填“>”“<”或“=”）；若水平面绝对光滑，甲、乙两组实验将　 　（选填“能”或“不能”）达到实验目的。
【答案】（1）重力势能；木块在水平面移动的距离
（2）速度；丙
（3）速度
（4）C
（5）=；不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）小球在斜面上下滑的过程中，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能。
实验中通过比较木块被撞击后移动的距离来比较小球动能的大小，木块被撞击后移动的距离越远，说明小球对木块做的功越多，小球的动能就越大。
故答案为：重力势能；木块在水平面移动的距离
（2）甲实验中，让同一小球从不同高度由静止释放，到达斜面底端时的速度不同，高度越高，到达斜面底端时的速度越大，木块被撞击后移动的距离越远，说明动能越大。所以得出的实验结论是：同一物体，速度越大，动能越大。
图丙是限速标志，限制车辆的行驶速度，是因为速度越大，动能越大，遇到紧急情况时越不容易停下来，容易发生危险，用到了“同一物体，速度越大，动能越大”的结论；图丁是限重标志，限制车辆的质量，是因为质量越大，动能越大，所以图丙用到了该结论。
故答案为：速度；丙
（3）图乙中让质量不同的小球从相同斜面的同一高度由静止释放，目的是让小球到达斜面底端时，具有相同的速度，这样才能探究动能大小与质量的关系。
故答案为：速度
（4）在第二次实验中木块滑出了水平木板，说明小球的动能太大，木块被撞击后移动的距离太远。
A．换用质量更大的钢球，小球的动能会更大，木块会滑出更远，不可行，故A不符合题意；
B．降低钢球高度，改变了速度，违背控制变量法（乙实验探究动能与质量关系，需保持速度相同，不可行，故B不符合题意；
C．增加木板的长度，为木块提供了更长的滑行距离，即使木块获得的动能较大，也有足够的空间滑行，不会滑出木板，该措施可行，故C符合题意；
D．减小木块的质量，木块受到的摩擦力会减小，在相同的动能作用下，木块会滑行更远，不可行，故D不符合题意。
故答案为：C。
（5）摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。图乙中两次实验中木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，所以木块被撞击后在滑行过程中所受摩擦力f甲=f乙。
若水平面绝对光滑，木块在被小球撞击后将做匀速直线运动，不会停下来，无法通过比较木块移动的距离来比较小球动能的大小，所以甲、乙两组实验将不能达到实验目的。
故答案为：=；不能
【分析】(1) 本题考查机械能转化与动能探究的转换法，需要结合重力势能、动能的影响因素以及转换法实验思路解题。
(2) 本题考查动能和速度的关系，结合限速交通标志的物理原理，理解速度对动能的影响在生活中的应用。
(3) 本题考查控制变量法，探究动能与质量关系时要控制速度相同，由同一高度释放来实现。
(4) 本题考查实验优化方案，结合控制变量原则逐一分析每个选项对实验的影响。
(5) 本题考查滑动摩擦力影响因素与光滑水平面的实验弊端，明确摩擦力决定条件和光滑水平面无法停下木块的实验缺陷。
（1）[1]小球在斜面上下滑的过程中，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能。
[2]实验中通过比较木块被撞击后移动的距离来比较小球动能的大小，木块被撞击后移动的距离越远，说明小球对木块做的功越多，小球的动能就越大。
（2）[1]甲实验中，让同一小球从不同高度由静止释放，到达斜面底端时的速度不同，高度越高，到达斜面底端时的速度越大，木块被撞击后移动的距离越远，说明动能越大。所以得出的实验结论是：同一物体，速度越大，动能越大。
[2]图丙是限速标志，限制车辆的行驶速度，是因为速度越大，动能越大，遇到紧急情况时越不容易停下来，容易发生危险，用到了“同一物体，速度越大，动能越大”的结论；图丁是限重标志，限制车辆的质量，是因为质量越大，动能越大，所以图丙用到了该结论。
（3）图乙中让质量不同的小球从相同斜面的同一高度由静止释放，目的是让小球到达斜面底端时，具有相同的速度，这样才能探究动能大小与质量的关系。
（4）在第二次实验中木块滑出了水平木板，说明小球的动能太大，木块被撞击后移动的距离太远。
A．换用质量更大的钢球，小球的动能会更大，木块会滑出更远，不可行，故A不符合题意；
B．降低钢球高度，改变了速度，违背控制变量法（乙实验探究动能与质量关系，需保持速度相同，不可行，故B不符合题意；
C．增加木板的长度，为木块提供了更长的滑行距离，即使木块获得的动能较大，也有足够的空间滑行，不会滑出木板，该措施可行，故C符合题意；
D．减小木块的质量，木块受到的摩擦力会减小，在相同的动能作用下，木块会滑行更远，不可行，故D不符合题意。
故选C。
（5）[1]摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。图乙中两次实验中木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，所以木块被撞击后在滑行过程中所受摩擦力f甲=f乙。
[2]若水平面绝对光滑，木块在被小球撞击后将做匀速直线运动，不会停下来，无法通过比较木块移动的距离来比较小球动能的大小，所以甲、乙两组实验将不能达到实验目的。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．斜面是一种简单机械，在我国战国时期，墨子所作的《墨经·经下》里记载了一种斜面引重车，如图所示，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，在后轮轮轴上系紧绳索，通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面上的重物上，只要轻推车子前进，就可以将重物拉到一定高度。工人师傅想用该引重器将质量为的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端，已知木箱沿斜面运动了，升高了，后轮轴施加在绳子上的力为。（不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦）求：（取）
（1）整个过程克服木箱重力做的功。
（2）该斜面引重车的斜面效率。
（3）木箱所受摩擦力的大小。
【答案】（1）解：木箱重力为
整个过程克服木箱重力做的功为
（2）解：工人做的总功为
该斜面引重车的斜面效率为
（3）解：额外功为
木箱所受摩擦力的大小为
【知识点】斜面的机械效率；有用功和额外功
【解析】【分析】(1) 本小问考查重力与有用功计算，依托、公式求解克服重力做功。
(2) 本小问考查总功与机械效率计算，先用算总功，再结合效率定义式求斜面机械效率。
(3) 本小问考查额外功与摩擦力的求解，额外功由克服摩擦力做功产生，利用算出额外功，再由得到摩擦力大小。
（1）木箱重力为
整个过程克服木箱重力做的功为
（2）工人做的总功为
该斜面引重车的斜面效率为
（3）额外功为
木箱所受摩擦力的大小为
21．5月21日，2025全球智能机器人发展大会在广东省广州白云国际会议中心开幕，图是大会上展出的机器人。下表是某机器人的部分参数：
参数名词 参数值
空载质量
脚与地面接触总面积
阻力 重力的0.1倍
匀速行驶速度
（1）机器人由双脚站立变为单脚独立时，脚对地面的总压力　 　（选填“增大”或“减小”或“不变”）。
（2）求机器人双脚站立空载静止在水平地面上时对地面的压强。
（3）某科技小组对该机器人进行改装，将其改装成水下探测机器人，通过调节水箱内部的水量实现上浮和下沉，改装后机器人的质量为，体积为，若需要机器人悬浮在水中进行探测需要向水箱注入多少千克的水？
【答案】（1）不变
（2）解：由重力公式可得机器人的重力
因为机器人站在水平地面上，所以压力
由压强公式可得机器人双脚站立空载静止在水平地面上时对地面的压强
（3）解：机器人浸没时其排开水的体积等于机器人的体积，由阿基米德原理可得机器人所受浮力
悬浮时有
由重力公式变形可得机器人的总质量
则需要向水箱注入水的质量
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
1 / 1河南省郑州市登封市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．赛龙舟是端午节的重要民俗活动，如图所示是龙舟比赛时的情景，运动员用船桨奋力向后划水，龙舟飞速向前行进，这说明力的作用是　 　。比赛过程中，两龙舟并排前行时不能靠得太近，因为两龙舟内侧水的流速大，压强　 　，容易产生船吸现象。
2．如图所示，一只重力为的壁虎在竖直的玻璃窗上保持静止，此时它受到的摩擦力的大小为　 　N。若用的力拉动玻璃窗和壁虎一起向右做匀速直线运动，此时壁虎所受摩擦力的方向　 　（选填“改变”或“不变”）。
3．如图所示是小明在科技节上制作的两个仪器，其中　 　（选填“甲”或“乙”）可以作为气压计测量大气压强。若拿着自制气压计从山脚爬到山顶，玻璃管内液面将　 　（选填“上升”“下降”或“不变”）。为了使气压计更加灵敏，应选择密度更　 　（选填“大”或“小”）的液体制作气压计。
4．2024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，在文昌航天发射场点火升空，成功将探月工程四期“鹊桥二号”中继星送入预定轨道，当鹊桥二号进行绕月运行时，卫星　 　（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；卫星加速升空过程中，动能　 　，重力势能　 　。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
5．学校开展阳光体育节，小花报名参加了跳绳比赛，小明想估测小花跳绳的功率，他先测量了小花一次跳起的高度和跳绳100次所用的时间表示重力与质量之比，小明还需要测量　 　（填物理量和符号），由此可知小花跳绳的功率为　 　。（用物理量符号表示）。
6．孔明灯，俗称许愿灯，是一种古老的手工艺品。现代人放孔明灯，多为祈福之用。请从物理学的角度分析，孔明灯升空的原理：　 　。请写出一种升空原理和孔明灯相同的物体：　 　。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．下列所示简单机械，属于费力杠杆的是（　　）
A．核桃夹
B．筷子
C．托盘天平
D．羊角锤
8．下列生活情景中，有关物理知识的描述错误的是（　　）
A．立在河水中的桥墩不受浮力
B．体操运动员上器械前在手上涂防滑粉，是通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦力
C．自行车刹车时用力捏闸，通过增大压力来增大摩擦力
D．锅炉水位计利用连通器原理工作
9．下列生活实例中，能证明大气压强存在的是（　　）
A．橡皮膜突出
B．活塞式抽水机
C．沿着纸条上方吹气，纸条往上飘
D．注射器注射药液
10．如图所示，一个铁块放在一块薄木板上，下列关于铁块和木板受力情况的叙述，正确的是（　　）
A．铁块对薄木板的压力和木板对铁块的支持力是一对平衡力
B．铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
C．铁块对木板的压力使木板发生了弹性形变
D．铁块对木板的压力和铁块的重力是一对相互作用力
11．如图所示是某校科技节水火箭比赛时“水火箭”的运动轨迹的模拟图，下列说法正确的是（　　）
A．水火箭升空的原因是受到惯性的作用
B．水火箭运动到最高点时，若外力全部消失，水火箭将保持静止
C．水火箭飞行的过程中，运动状态在不断变化
D．水火箭运动到最高点时，受平衡力
12．蹦床属于体操运动的一种，是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。如图所示是运动员做蹦床运动的情景，他离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上，直至最低点的过程中（不计空气阻力和碰撞时的能量损失）。下列说法错误的是（　　）
A．运动员从最高点到最低点的过程中，运动员的机械能不变
B．运动员离开蹦床向上运动的过程中，动能转化为重力势能
C．运动员从最高点到最低点的过程中，动能先增大后减小
D．运动员从最高点到最低点的过程中，重力势能不断减小
13．小明在学习完滑轮组后，用如图甲所示的装置将质量为的物体匀速提起，用时，小明对绳子施加的拉力为，物体和绳子自由端运动的情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（取）（　　）
A．绳子自由端移动的距离为
B．拉力做功的功率为
C．拉力做的有用功为
D．该滑轮组的机械效率为
14．当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区，如果不采取措施就会急剧下沉造成灾难性后果，称为“掉深”。下列相关说法正确的是（　　）
A．潜艇遭遇突变水层前后所受的浮力大小不变
B．遭遇“掉深”事故的潜艇，可通过向潜艇中的水柜充气增大潜艇的浮力实现自救
C．潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，所受浮力越来越小
D．“掉深”是由于潜艇排开液体的重力变小
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．郑州某地铁站安装了一种智能化电动扶梯，在无人乘行时，它运行很慢。有人走上扶梯时，扶梯开始变快，一段时间后匀速运行。如图所示，小明乘着电梯匀速上升，请在图中点处画出小明的受力示意图。
16．如图所示，小明用手举哑铃，这一动作从生物学的视角，可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动；从物理学的视角，可以认为是一个以点为支点的杠杆在工作，请在图中画出阻力的阻力臂。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题8分，共19分）
17．五一假期，小明和父母乘车去湖北旅行，途径三峡大坝，他观察到三峡大坝的形状上窄下宽，爱动脑筋的他对液体压强与哪些因素有关产生了疑问并做如下实验探究：
猜想一：液体压强的大小与液体的深度有关。
猜想二：液体压强的大小与液体的密度有关。
（1）小明选择的微小压强计如图甲所示，实验前，小明用手指按压橡皮膜，是为了检查压强计的　 　。实验中，通过比较U形管两侧液面的　 　来比较液体压强的大小；
（2）比较图乙与图　 　，可以得出结论：液体压强随着深度的增加而增大；
（3）比较图丙与图丁两次实验，可以得出结论：在深度相同时，液体　 　越大，液体压强越大；
（4）小明完成探究实验后，在如图戊所示容器内固定一隔板，隔板中有一小孔用橡皮膜封闭，左、右两侧盛有水和某种液体，此时橡皮膜相平，则该液体密度　 　（选填“>”“<”或“=”）。
18．小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，小明发现杠杆在如图-甲所示位置保持静止，此时杠杆　 　（选填“是”或“不是”）平衡状态，小明通过调节，让杠杆在水平位置保持静止，这样做的目的是　 　；
（2）每一个钩码的重力大小相等，根据杠杆的平衡条件　 　（用字母表示）可知，当杠杆上挂上如图-乙所示数量的钩码后释放杠杆，杠杆将　 　（选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）；
（3）若将图-乙右侧钩码换成弹簧测力计，如图-丙所示，保持杠杆水平平衡，弹簧测力计拉力方向由竖直方向变成斜向下方向后，弹簧测力计的示数将　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）；
（4）小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤（自重不计），如图-丁所示。想要增大杆秤的测量范围，你有哪些方法？　 　（写出一种方法即可）
19．为了探究动能大小与哪些因素有关，小明进行了图中甲、乙两组实验，让小球由静止开始沿斜面向下运动撞击水平面上的木块。
（1）小球在斜面上下滑的过程中，它的　 　转化为动能，实验过程中通过比较　 　来比较小球动能的大小。
（2）甲实验中，通过实验得出的实验结论是：同一物体，　 　越大，动能越大；图丙、丁两个交通标志中，图　 　用到了该结论。
（3）图乙中让质量不同小球从相同斜面的同一高度由静止释放，目的是让小球到达斜面底端时，具有相同的　 　。
（4）小明在进行图-乙所示的实验时，发现在第二次实验中木块滑出了水平木板，如果对实验装置进行改进，下列措施中可行的是___________（填写序号）。
A．在第二次实验中，换用质量大于的钢球
B．在第二次实验中，降低钢球下降的高度
C．增加木板的长度
D．减小木块的质量
（5）图乙中两次实验中木块被撞击后在滑行过程中所受摩擦力分别为，则　 　（选填“>”“<”或“=”）；若水平面绝对光滑，甲、乙两组实验将　 　（选填“能”或“不能”）达到实验目的。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．斜面是一种简单机械，在我国战国时期，墨子所作的《墨经·经下》里记载了一种斜面引重车，如图所示，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，在后轮轮轴上系紧绳索，通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面上的重物上，只要轻推车子前进，就可以将重物拉到一定高度。工人师傅想用该引重器将质量为的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端，已知木箱沿斜面运动了，升高了，后轮轴施加在绳子上的力为。（不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦）求：（取）
（1）整个过程克服木箱重力做的功。
（2）该斜面引重车的斜面效率。
（3）木箱所受摩擦力的大小。
21．5月21日，2025全球智能机器人发展大会在广东省广州白云国际会议中心开幕，图是大会上展出的机器人。下表是某机器人的部分参数：
参数名词 参数值
空载质量
脚与地面接触总面积
阻力 重力的0.1倍
匀速行驶速度
（1）机器人由双脚站立变为单脚独立时，脚对地面的总压力　 　（选填“增大”或“减小”或“不变”）。
（2）求机器人双脚站立空载静止在水平地面上时对地面的压强。
（3）某科技小组对该机器人进行改装，将其改装成水下探测机器人，通过调节水箱内部的水量实现上浮和下沉，改装后机器人的质量为，体积为，若需要机器人悬浮在水中进行探测需要向水箱注入多少千克的水？
答案解析部分
1．【答案】相互的；小
【知识点】力作用的相互性；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】船桨向后划水、水向前推船，说明力的作用是相互的；流体流速越大压强越小，两船内侧水流快、压强小，外侧压强大易相撞。
答案：相互的；小
【分析】(1) 本题考查力的相互性，施力物体同时也是受力物体；
(2) 本题考查流体压强规律：流速大的位置压强小。
2．【答案】0.4；不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的大小；摩擦力的方向
【解析】【解答】壁虎静止时竖直方向重力与静摩擦力二力平衡，；随窗户水平匀速运动，竖直方向仍平衡，摩擦力始终竖直向上，方向不变。
答案：；不变
【分析】(1)静止、匀速直线运动都属于平衡状态，竖直方向重力与静摩擦力等大反向；
(2)水平方向的拉力不影响竖直方向受力，摩擦力只平衡重力，方向保持竖直向上不变。
3．【答案】乙；上升；小
【知识点】大气压强与高度的关系；气压计和抽水机
【解析】【解答】甲瓶装满液体，无法利用瓶内气压变化测大气压；乙瓶留有密闭空气，可作为气压计。
从山脚到山顶，外界大气压变小，瓶内气压不变，玻璃管液面上升。
由，气压变化一定时，液体密度越小，液面高度变化越大，气压计越灵敏。
答案：乙；上升；小
【分析】(1)气压计需要瓶内留存密闭气体，依靠内外气压差改变液面高度；
(2)海拔升高、大气压减小，瓶内气压大于外界气压，把液体压入细管；
(3)压强变化相同时，液体密度越小，液柱高度变化越明显，仪器灵敏度越高。
4．【答案】不是；增大；增大
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化；平衡状态的判断
5．【答案】小花的质量；
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】跳一次克服重力做功，100次总功，功率；
因此还需要测量：小花的质量；功率表达式：。
答案：小花的质量；
【分析】(1)功率公式，克服重力做功，缺少质量；
(2)累计100次做功，总功为单次功的10倍，代入功率公式即可。
6．【答案】点燃燃料加热灯罩内空气，空气受热膨胀、密度减小，孔明灯排开空气体积不变，受到的空气浮力大于自身总重力，从而升空；热气球
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】点燃燃料加热灯罩内空气，空气受热膨胀、密度减小，孔明灯排开空气体积不变，受到的空气浮力大于自身总重力，从而升空；热气球。
故答案为：点燃燃料加热灯罩内空气，空气受热膨胀、密度减小，孔明灯排开空气体积不变，受到的空气浮力大于自身总重力，从而升空；热气球。
【分析】(1) 原理核心：加热内部气体→内部气体密度小于外界空气密度→浮力＞重力上浮；
(2) 热气球同样依靠加热气囊内空气减小密度实现升空，和孔明灯原理一致。
7．【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、核桃夹使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故 A 错误；
B、筷子夹取食物时，手的动力臂小于食物端阻力臂，是费力杠杆，故 B 正确；
C、托盘天平左右力臂相等，为等臂杠杆，故 C 错误；
D、羊角锤拔钉子时动力臂更长，省力杠杆，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查省力杠杆判定，动力臂＞阻力臂为省力杠杆；
B、考查费力杠杆判定，动力臂＜阻力臂，费力但省距离；
C、考查等臂杠杆特点，天平支点在中点，两侧力臂相同；
D、考查省力杠杆实例，羊角锤是生活常用省力杠杆。
8．【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法；连通器原理及其应用；浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、桥墩底部深埋泥土，无水向上的压力，不存在液体上下压力差，故不受浮力，A正确；
B、运动员涂防滑粉，是在压力不变时增大接触面粗糙程度来增大摩擦力，选项描述错误，B错误；
C、捏车闸是在接触面粗糙程度不变，增大压力从而增大摩擦，C正确；
D、锅炉水位计上端开口、底部连通，利用连通器原理，D正确；
故答案为：B。
【分析】A、考查浮力成因，浮力来自液体对物体上下表面压力差；
B、考查增大摩擦方法，防滑粉作用是变粗糙、增大摩擦；
C、考查增压增摩擦的应用，刹车捏闸增大压力；
D、考查连通器实例，水位计是连通器典型应用。
9．【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别；液体压强的特点；大气压强的存在；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、橡皮膜突出是液体自身重力产生的液体压强，与大气压无关，故 A 错误；
B、活塞式抽水机依靠大气压将水从井下压入筒内，能证明大气压存在，故 B 正确；
C、纸条上飘是流体流速大压强小，流体压强规律，无关大气压，故 C 错误；
D、注射器注射药液是手的推力推动药液，吸取药液才利用大气压，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查液体压强特点，液体对容器底部有压强；
B、考查大气压应用，抽水机工作原理依托大气压强；
C、考查流体压强与流速关系，流速大处压强小；
D、区分打针推药与吸药，推药靠人手推力。
10．【答案】C
【知识点】弹力；平衡力的辨别
【解析】【解答】A、铁块对薄木板的压力、木板对铁块的支持力作用在两个不同物体上，是一对相互作用力，不是平衡力，故 A 错误；
B、铁块受到向上的弹力是薄木板发生弹性形变产生的，并非铁块自身形变，故 B 错误；
C、铁块对木板施加压力，力能够使物体发生形变，木板因此产生弹性形变，故 C 正确；
D、铁块对木板的压力受力物体是木板，铁块的重力受力物体是铁块，二者既不是平衡力也不是相互作用力，故 D 错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查平衡力与相互作用力区分，平衡力作用在同一物体，相互作用力作用在两物体；
B、考查弹力产生原因，弹力由施力物体发生弹性形变产生；
C、考查力的作用效果，力可以使物体发生形变；
D、考查相互作用力的条件，相互作用力需互为施力物体和受力物体。
11．【答案】C
【知识点】牛顿第一定律；物体运动状态的变化；惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用
12．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．运动员从最高点到最低点的过程中，蹦床的形状发生改变，即运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能，因此运动员的机械能是减小的，故A错误，符合题意；
B．运动员离开蹦床向上运动的过程中，质量不变，速度减小，则重力势能减小；质量不变，高度增加，则重力势能增大，因此是动能转化为重力势能，故B正确，不符合题意；
C． 运动员从最高点到最低点的过程中， 先是重力势能转化为动能，再讲动能转化为弹性势能，因此动能先增大后减小，故C正确，不符合题意；
D．运动员从最高点到最低点的过程中，质量不变，高度不断降低，则重力势能不断减小，故D正确，不符合题意。
故选A。
【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，根据二者大小变化确定能量转化情况。
13．【答案】C,D
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】物体重力：，由图乙可知，时物体上升高度，绳子自由端移动距离
A、绳子自由端移动距离为，不是，故A错误；
B、拉力做总功：，拉力功率：，故B错误；
C、有用功：，故C正确；
D、机械效率：，故D正确；
故答案为：CD。
【分析】A、根据s-t图像，位移更大的线为绳子自由端移动距离，小的为物体上升高度；
B、先计算拉力总功，再结合功率公式求解拉力的功率；
C、有用功是克服物体重力所做的功，利用计算；
D、滑轮组机械效率等于有用功与总功的比值，代入数据计算效率。
14．【答案】C,D
【知识点】浮力大小的计算；浮力的利用
【解析】【解答】A、潜艇体积不变，不变，从高密度海水驶入低密度海水，变小，由可知浮力变小，故A错误；
B、向水柜充气，水排出，潜艇自身重力减小，不变、浮力不变，靠减小重力实现上浮，不能增大浮力，故B错误；
C、从刚要露出水面到漂浮，不断减小，海水密度不变，浮力越来越小，故C正确；
D、“掉深”时减小，不变，，排开液体重力变小、浮力变小，重力大于浮力急剧下沉，故D正确；
故答案为：CD。
【分析】A、考查阿基米德原理，与液体密度、排液体积有关；
B、考查潜艇工作原理，靠改变自身重力浮沉，浮力无法人为改变；
C、考查浮力变化，漂浮过程排开水体积减小，浮力减小；
D、考查阿基米德原理，，液体密度变小则排液重力、浮力变小。
15．【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；弹力；重力示意图
【解析】【解答】小明由于地球的吸引而受到竖直向下的重力，因为小明随着电梯匀速上升，所以小明受平衡力的作用，则小明还受到与重力方向相反、大小相等的竖直向上的支持力，如下图所示：
【分析】匀速直线运动为平衡状态，竖直方向重力与支持力二力平衡，无摩擦力，二力都沿竖直方向、作用点在O。
16．【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】阻力作用在杠杆上，阻碍杠杆转动，阻力臂是支点到阻力作用线的距离，用虚线和大括号表示，阻力与阻力臂垂直，画垂直符号，故如下图所示：
【分析】阻力臂定义：支点到阻力作用线的垂直距离，不是支点到阻力作用点的距离，因此需要作垂线。
17．【答案】（1）气密性；高度差
（2）丙
（3）密度
（4）<
【知识点】液体压强计算公式的应用；探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】（1）小明用手指按压橡皮膜，是为了检查压强计的气密性以及确保其正常工作，如果按压橡皮膜时，压强计的U形管中液面能够出现高度差，说明压强计的气密性良好，且能够正常工作；如果U形管中液面没有高度差，说明压强计可能存在漏气或其他故障，需要进一步检查或调整。
压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的，液面高度差越大，液体的压强越大。
故答案为：气密性；高度差
（2）要得到液体压强与液体深度的关系，应该控制液体密度相同，改变压强计探头所处的液体深度，故比较图乙和图丙可以得出结论。
故答案为：丙
（3）图丙与图丁两次实验，压强计探头所处的液体深度相同，一个在水中，一个在盐水中，丁中压强计的U形管中液面高度差较大，可以得出结论：在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。
故答案为：密度
（4）橡皮膜的状态如图戊，从图中可看出，橡皮膜两边受到液体的压强相等，橡皮膜左侧的水深度较小，根据p=ρgh公式可知，p相等时，h越小，ρ越大，所以。
故答案为：<
【分析】(1) 本小问考查U形管压强计的使用规范与转换法思想，按压橡皮膜用来检验装置密封性，实验依靠U型管液面高度差等效替代液体压强大小。
(2) 本小问考查控制变量法，探究压强与深度关系时固定液体种类不变，只改变探头浸入深度，据此筛选对照实验。
(3) 本小问考查控制变量法，探究压强与液体密度关系时固定探头深度不变，更换不同密度液体，对比液面高度差总结规律。
(4) 本小问考查液体压强公式的应用，橡皮膜平齐代表两侧液体压强相等，结合液面深度关系反向推导液体密度大小。
（1）[1]小明用手指按压橡皮膜，是为了检查压强计的气密性以及确保其正常工作，如果按压橡皮膜时，压强计的U形管中液面能够出现高度差，说明压强计的气密性良好，且能够正常工作；如果U形管中液面没有高度差，说明压强计可能存在漏气或其他故障，需要进一步检查或调整。
[2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的，液面高度差越大，液体的压强越大。
（2）要得到液体压强与液体深度的关系，应该控制液体密度相同，改变压强计探头所处的液体深度，故比较图乙和图丙可以得出结论。
（3）图丙与图丁两次实验，压强计探头所处的液体深度相同，一个在水中，一个在盐水中，丁中压强计的U形管中液面高度差较大，可以得出结论：在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。
（4）橡皮膜的状态如图戊，从图中可看出，橡皮膜两边受到液体的压强相等，橡皮膜左侧的水深度较小，根据p=ρgh公式可知，p相等时，h越小，ρ越大，所以。
18．【答案】（1）是；便于测量力臂
（2）；右端下沉
（3）增大
（4）增加
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态，而杠杆处于静止或匀速转动都是处于平衡状态。所以图甲杠杆处于平衡状态。
杠杆在水平位置平衡，则力臂与杠杆重合，方便测量力臂。
故答案为：是；便于测量力臂
（2）杠杆的平衡条件：动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，即是F1l1=F2l2
设杠杆每小格的长度为L，每个钩码的重力为G。图乙中有
所以杠杆的右端下沉。
故答案为：；右端下沉
（3）图丙中，钩码对杠杆的力及对应的力臂不变，弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变成斜向下方向b后，对应的力臂变小，据杠杆的平衡条件知，拉力变大，测力计的示数将变大。
故答案为：增大
（4）由图丁知，当所测量物体对杠杆的作用力的点A位置不变，即对应的阻力臂不变，B点的最大长度也不变，即最大动力臂不变，要增大测量范围，即增大阻力，据杠杆的平衡条件知，需要增大动力，即增大m2的重力，增大m2的质量。
故答案为：增加
【分析】(1) 本小问考查杠杆平衡的定义与实验调平目的，静止属于杠杆平衡状态；杠杆调至水平时力臂与杠杆重合，方便测量力臂。
(2) 本小问考查杠杆平衡公式，分别算出左右两侧力与力臂的乘积，对比乘积大小，乘积偏大的一侧下沉。
(3) 本小问考查力臂变化对拉力的影响，拉力斜拉时动力臂变短，阻力和阻力臂不变，结合杠杆平衡条件判断拉力变化。
(4) 本小问结合杆秤模型考查杠杆平衡应用，在阻力臂、最大动力臂不变时，根据平衡条件分析增大称量物重的可行措施。
（1）[1]平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态，而杠杆处于静止或匀速转动都是处于平衡状态。所以图甲杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆在水平位置平衡，则力臂与杠杆重合，方便测量力臂。
（2）[1]杠杆的平衡条件：动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，即是F1l1=F2l2
[2]设杠杆每小格的长度为L，每个钩码的重力为G。图乙中有
所以杠杆的右端下沉。
（3）图丙中，钩码对杠杆的力及对应的力臂不变，弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变成斜向下方向b后，对应的力臂变小，据杠杆的平衡条件知，拉力变大，测力计的示数将变大。
（4）由图丁知，当所测量物体对杠杆的作用力的点A位置不变，即对应的阻力臂不变，B点的最大长度也不变，即最大动力臂不变，要增大测量范围，即增大阻力，据杠杆的平衡条件知，需要增大动力，即增大m2的重力，增大m2的质量。
19．【答案】（1）重力势能；木块在水平面移动的距离
（2）速度；丙
（3）速度
（4）C
（5）=；不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）小球在斜面上下滑的过程中，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能。
实验中通过比较木块被撞击后移动的距离来比较小球动能的大小，木块被撞击后移动的距离越远，说明小球对木块做的功越多，小球的动能就越大。
故答案为：重力势能；木块在水平面移动的距离
（2）甲实验中，让同一小球从不同高度由静止释放，到达斜面底端时的速度不同，高度越高，到达斜面底端时的速度越大，木块被撞击后移动的距离越远，说明动能越大。所以得出的实验结论是：同一物体，速度越大，动能越大。
图丙是限速标志，限制车辆的行驶速度，是因为速度越大，动能越大，遇到紧急情况时越不容易停下来，容易发生危险，用到了“同一物体，速度越大，动能越大”的结论；图丁是限重标志，限制车辆的质量，是因为质量越大，动能越大，所以图丙用到了该结论。
故答案为：速度；丙
（3）图乙中让质量不同的小球从相同斜面的同一高度由静止释放，目的是让小球到达斜面底端时，具有相同的速度，这样才能探究动能大小与质量的关系。
故答案为：速度
（4）在第二次实验中木块滑出了水平木板，说明小球的动能太大，木块被撞击后移动的距离太远。
A．换用质量更大的钢球，小球的动能会更大，木块会滑出更远，不可行，故A不符合题意；
B．降低钢球高度，改变了速度，违背控制变量法（乙实验探究动能与质量关系，需保持速度相同，不可行，故B不符合题意；
C．增加木板的长度，为木块提供了更长的滑行距离，即使木块获得的动能较大，也有足够的空间滑行，不会滑出木板，该措施可行，故C符合题意；
D．减小木块的质量，木块受到的摩擦力会减小，在相同的动能作用下，木块会滑行更远，不可行，故D不符合题意。
故答案为：C。
（5）摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。图乙中两次实验中木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，所以木块被撞击后在滑行过程中所受摩擦力f甲=f乙。
若水平面绝对光滑，木块在被小球撞击后将做匀速直线运动，不会停下来，无法通过比较木块移动的距离来比较小球动能的大小，所以甲、乙两组实验将不能达到实验目的。
故答案为：=；不能
【分析】(1) 本题考查机械能转化与动能探究的转换法，需要结合重力势能、动能的影响因素以及转换法实验思路解题。
(2) 本题考查动能和速度的关系，结合限速交通标志的物理原理，理解速度对动能的影响在生活中的应用。
(3) 本题考查控制变量法，探究动能与质量关系时要控制速度相同，由同一高度释放来实现。
(4) 本题考查实验优化方案，结合控制变量原则逐一分析每个选项对实验的影响。
(5) 本题考查滑动摩擦力影响因素与光滑水平面的实验弊端，明确摩擦力决定条件和光滑水平面无法停下木块的实验缺陷。
（1）[1]小球在斜面上下滑的过程中，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能。
[2]实验中通过比较木块被撞击后移动的距离来比较小球动能的大小，木块被撞击后移动的距离越远，说明小球对木块做的功越多，小球的动能就越大。
（2）[1]甲实验中，让同一小球从不同高度由静止释放，到达斜面底端时的速度不同，高度越高，到达斜面底端时的速度越大，木块被撞击后移动的距离越远，说明动能越大。所以得出的实验结论是：同一物体，速度越大，动能越大。
[2]图丙是限速标志，限制车辆的行驶速度，是因为速度越大，动能越大，遇到紧急情况时越不容易停下来，容易发生危险，用到了“同一物体，速度越大，动能越大”的结论；图丁是限重标志，限制车辆的质量，是因为质量越大，动能越大，所以图丙用到了该结论。
（3）图乙中让质量不同的小球从相同斜面的同一高度由静止释放，目的是让小球到达斜面底端时，具有相同的速度，这样才能探究动能大小与质量的关系。
（4）在第二次实验中木块滑出了水平木板，说明小球的动能太大，木块被撞击后移动的距离太远。
A．换用质量更大的钢球，小球的动能会更大，木块会滑出更远，不可行，故A不符合题意；
B．降低钢球高度，改变了速度，违背控制变量法（乙实验探究动能与质量关系，需保持速度相同，不可行，故B不符合题意；
C．增加木板的长度，为木块提供了更长的滑行距离，即使木块获得的动能较大，也有足够的空间滑行，不会滑出木板，该措施可行，故C符合题意；
D．减小木块的质量，木块受到的摩擦力会减小，在相同的动能作用下，木块会滑行更远，不可行，故D不符合题意。
故选C。
（5）[1]摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。图乙中两次实验中木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，所以木块被撞击后在滑行过程中所受摩擦力f甲=f乙。
[2]若水平面绝对光滑，木块在被小球撞击后将做匀速直线运动，不会停下来，无法通过比较木块移动的距离来比较小球动能的大小，所以甲、乙两组实验将不能达到实验目的。
20．【答案】（1）解：木箱重力为
整个过程克服木箱重力做的功为
（2）解：工人做的总功为
该斜面引重车的斜面效率为
（3）解：额外功为
木箱所受摩擦力的大小为
【知识点】斜面的机械效率；有用功和额外功
【解析】【分析】(1) 本小问考查重力与有用功计算，依托、公式求解克服重力做功。
(2) 本小问考查总功与机械效率计算，先用算总功，再结合效率定义式求斜面机械效率。
(3) 本小问考查额外功与摩擦力的求解，额外功由克服摩擦力做功产生，利用算出额外功，再由得到摩擦力大小。
（1）木箱重力为
整个过程克服木箱重力做的功为
（2）工人做的总功为
该斜面引重车的斜面效率为
（3）额外功为
木箱所受摩擦力的大小为
21．【答案】（1）不变
（2）解：由重力公式可得机器人的重力
因为机器人站在水平地面上，所以压力
由压强公式可得机器人双脚站立空载静止在水平地面上时对地面的压强
（3）解：机器人浸没时其排开水的体积等于机器人的体积，由阿基米德原理可得机器人所受浮力
悬浮时有
由重力公式变形可得机器人的总质量
则需要向水箱注入水的质量
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
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