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山东省聊城市东阿县2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
1．以下哪个物体的重力最接近0.5N（　　）
A．一张课桌 B．一个手机 C．一个鸡蛋 D．一个中学生
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】重力接近0.5N的物体，质量是50g，约是1个鸡蛋的质量，C符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据常见物体的质量，结合数据解答。
2．关于重力的说法正确的是（　　）
A．物体的质量越大，受到重力也越大，所以重力是由物体的质量产生的
B．利用重力垂直向下的方向可以检查相框是否挂正
C．根据g＝9.8N/kg可知：1kg＝9.8N
D．地面某位置处，物体所受到的重力跟它的质量成正比
【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算；重力的方向
【解析】【解答】A．物体所受重力的大小与物体的质量成正比，质量越大重力越大，但重力的本质是地球对物体的吸引力，引力是因，重力是果，不能说重力产生地球的吸引，故A错误；
B．重力的方向是竖直向下，而非垂直于接触面向下，我们正是利用重力竖直向下的特点来检查相框是否挂正，关于B错误；
C．g=9.8N/kg的物理意义是：质量为1kg的物体所受的重力大小为9.8N，kg是质量单位，N是力的单位，二者是不同物理量的单位，不能划等号，故C错误；
D．在地面同一位置处，同一物体受到的重力和它的质量成正比，因此物体的质量越大，受到的重力也就越大，该表述符合重力和质量的关系，故D正确；
故选D。
【分析】1、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心，公式为G=mg。
2、质量是物体基本属性，是物质组成的集合，重力是力，二者不同。
3．下列运动项目涉及的物理知识描述正确的是（　　）
A．跳远——快速助跑是为了增大惯性
B．划船比赛——船桨和水之间力的作用是相互的
C．引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
D．羽毛球被球拍击打后飞回去，表明力可以改变物体的形状
【答案】B
【知识点】力的作用效果；力作用的相互性；惯性及其现象；平衡力的辨别
【解析】【解答】A．惯性的大小只与物体的质量有关，跳远助跑，不能增大惯性，故A错误；
B．运动员用桨向后划水，对水有向后的力，由于物体间力的作用是相互的，水对船桨有向前的反作用力，使龙舟前进，故B正确；
C．做引体向上时，人对单杠的拉力与单杠对人的拉力，是相互作用力，故C错误；
D．羽毛球被球拍击打飞出，运动方向发生变化，是力可以改变物体的运动状态，故D错误。
故选B。
【分析】惯性是物体的属性，只和物体的质量有关；物体间力的作用是相互的；力可以改变物体的运动状态。
4．小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动，如图甲所示；将铁块放在木块上，再次用弹簧测力计水平拉动木块，使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图甲所示实验中，弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小
B．图乙所示实验中，木板受到的压力等于木块受到的重力
C．甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D．甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
【答案】C
【知识点】平衡状态的判断；探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A．图甲的该实验里，弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，此时木块受力平衡，根据二力平衡原理能够得知，弹簧测力计的示数和滑动摩擦力的大小相等，故A错误；
B．图乙的该实验中，铁块是放置在木块上方的，所以木板受到的总压力等于木块重力与铁块重力之和，故B错误；
C、D．把铁块放在木块上，增大了木块对木板的压力，同时保持木块和木板之间接触面的粗糙程度不变，该实验控制了接触面粗糙程度相同，改变了压力大小，因此探究的是滑动摩擦力大小和压力的关系，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】1、二力平衡的条件为：大小相等、方向相反、作用在通过一个物体上、作用在同一条直线上，物体处于匀速直线运动或者静止状态时，受力平衡。
2、物体静止在水平桌面，对桌面的压力等于物体的重力；
3、控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如影响摩擦力的因素有压力和接触面粗糙程度，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同，实验控制了接触面粗糙程度相同，改变了压力大小，因此探究的是滑动摩擦力大小和压力的关系。
5．摩擦在日常生产和生活中无处不在，下列情形中是为了增大摩擦的是（　　）
A．擦字时使劲按住橡皮擦
B．给机器轴承加润滑油
C．游乐场的滑滑梯表面做得很光滑
D．在平地上运送重物时，在重物下垫上圆木
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、擦字过程中用力按住橡皮擦，是在接触面粗糙程度不变的情况下，通过增大压力的方式增大摩擦力，故A正确；
B、给机器轴承添加润滑油，会让接触面之间形成油膜，让相互接触的摩擦面分离开，以此减小摩擦，故B错误；
C、将游乐场滑滑梯的表面做得很光滑，是在压力大小不变的情况下，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦，故C错误；
D、在平地面搬运重物时，在重物下方垫上圆木，是将滑动摩擦变为滚动摩擦，以此减小摩擦力，故D错误。
故选A。
【分析】增大摩擦力的方法：增加接触面的粗糙程度，如鞋底的花纹、杠杆运动员手上的镁粉，增加压力，如紧捏自行车的闸。
减小摩擦力的方法：变滚动为滑动，减小接触面的粗糙程度，或者减小压力。
6．公交车配备逃生锤，遇到紧急情况时，乘客可以用逃生锤打破车窗玻璃逃生，为了更容易打破玻璃，逃生锤外形应选择图中的
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】 为了更容易打破玻璃 ，则压力的作用效果更加明显，在压力相同时，减小受力面积来增大压强；A正确，BCD错误．
【分析】压强的计算公式：P=，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积。
7．如图所示生活中蕴含着丰富的物理知识，下列分析正确的是（　　）
A．建筑工人在砌墙时利用铅垂线确定垂直方向
B．地漏是利用连通器原理密封异味
C．铁轨下面铺放枕木，通过减小受力面积增大压强
D．盆景自动供水装置是液体压强使水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算；减小压强的方法及其应用；连通器原理及其应用；大气压的综合应用
【解析】【解答】A．重垂线是利用重力方向总是竖直向下的原理制成的，建筑工人砌墙时，常用重垂线来检查墙壁是否竖直，而非检查墙面是否垂直，故A错误；
B．地漏里倒扣的碗形构件，和存水杯形成了底部相连、上端开口的结构，符合连通器的特点。当连通器内的水静止时，各部分液面始终保持相平，当存水杯的水位没过碗口后，就可以阻断异味从下水道通过地漏进入室内，故B正确；
C．在铁轨下铺设枕木，是压力一定时，通过增大受力面积来减小铁轨对地面的压强，故C错误；
D．对于自动供水的盆景，瓶外大气压大小等于瓶内水产生的压强与瓶内上方气压的和，正是大气压的作用，让瓶内的水不会全部流出，故D错误。
故选B。
【分析】1、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心，公式为G=mg。
2、连通器：上端开口相通，或底部相通的容器叫连通器，在连通器的液体保持同一水平，压强相等，应用：茶壶；回水弯管；船闸。
3、压强：公式为P=F/S，向左运动的过程中，受力面积增加，物体对桌面的压强会减小。
4、大气压的应用；吸盘是将吸盘内部的气压减小，导致外界大气压大于内部气压，将吸盘压在墙面，和吸管吸取饮料的原理相同.
8．下列工具，在如图使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　）
A．用镊子取砝码
B．用核桃钳捏核桃
C．用羊角锤起钉子
D．用开瓶器开瓶盖
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、使用镊子夹取砝码时，镊子的动力臂比阻力臂更短，动力需要大于阻力，属于费力杠杆，故A符合题意；
B、用核桃钳夹核桃的时候，核桃钳的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C、用羊角锤撬起钉子，羊角锤的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D、用开瓶器开启瓶盖，开瓶器的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平。
9．下列关于功率的说法中，正确的是（　　）
A．做功越多的物体，其功率越大
B．功率小的机器，做功一定快
C．物体做功所用的时间越短，功率越小
D．时间相同，功率大的机器一定比功率小的机器做功多
【答案】D
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A．功率是表示做功快慢的物理量，它由做功的多少和做功时间共同决定。只知道做功更多，不知道做功时间，不能确定功率的大小，也就无法判断做功快慢，故A错误；
B．功率的物理意义就是描述物体做功的快慢，所以功率小的机械，做功一定更慢，故B错误；
C．只知道做功时间更短，不知道做功的总多少，同样无法确定功率大小，不能判断做功快慢，故C错误；
D．根据功率公式变形可得W=Pt，当做功时间t相同时，功率P越大，做的功W就越多，所以时间相同时，功率大的机器做功一定比功率小的机器多，故D正确。
故选D。
【分析】功率是表征物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，单位时间做功越多。
10．如图所示，工人师傅在5s时间内，利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=300N，拉动的距离s=5m，物体提升的高度h=2m。下面说法错误的是（　　）
A．拉力做的功大小为1500J B．斜面的机械效率是80%
C．物体受到的摩擦力为60N D．拉力的功率为240W
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；斜面的机械效率；功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】A．根据功的计算公式W=Fs，可计算拉力做的总功，可得，故A正确，不符合题意；
B．拉物体上升时，对物体做的功为有用功，因此有用功的大小计算为
斜面的机械效率为有用功和总功的比值，计算得，故B正确，故B不符合题意；
C．总功减去有用功得到克服摩擦力做的额外功，即
根据额外功的计算公式，可变形得到摩擦力的计算式，解得物体受到的摩擦力，故C正确，故C不符合题意；
D．拉力的功率等于总功与做功时间的比值，计算得，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率：
11．实验是研究物理的重要方法，惠中老师在课堂上为同学们做了不少的演示实验，下列实验分析不正确的是（　　）
A．甲图，由“阻力对物体运动的影响”实验和推理可知，“物体的运动需要力来维持”这一观点是正确的
B．乙图，保持两边钩码质量相等，把小车扭转一定角度，是为了探究不在同一直线上的两个力能否彼此平衡
C．丙图，液体能从容器侧壁的孔喷出，说明液体对容器侧面有压强，且深度越深，压强越大
D．丁图，将U型压强计的探头放入待测液体中，通过观察U形管的高度差来比较液体内部压强的大小，这种方法在物理上叫做“转换法”
【答案】A
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验；探究二力平衡的条件；液体压强的特点；物理学方法
【解析】【解答】解：A．由“阻力对物体运动的影响”实验和推理可知，运动的物体不受力作用时，将保持匀速直线运动，说明“物体的运动需要力来维持”这一观点是错误的，故A错误；
B．保持两边钩码质量相等，把小车扭转一定角度，使两力作用在不同直线上，是为了探究不在同一直线上的两个力能否彼此平衡，故B正确；
C．液体能从容器侧壁的孔喷出，说明液体对容器侧面有压强，且深度越深，水喷射的距离越远，说明深度越深，压强越大，故C正确；
D．将U型压强计的探头放入待测液体中，通过观察U形管的高度差来将液体内部压强的大小转换出来，这种方法在物理上叫做“转换法”，故D正确。
故选：A。
【分析】认真阅读题目，结合物体运动不需要力来维持、二力平衡条件、液体压强特点等知识，通过实验现象得出结论进行判断。
12．一个物体所受的重力为0.5N，将它轻轻放入装满水的容器中时，从容器里溢出的水的重力为0.3N，则该物体所受的浮力（　　）
A．一定是0.5N B．一定是0.3N C．可能是0.2N D．可能是0.4N
【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】根据阿基米德原理，浸入液体中的物体受到的浮力大小等于它排开液体受到的重力，即物体所受浮力为：
，故A、C、D错误，B正确。
故选B。
【分析】阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力。
13．如图所示，桌面上放甲、乙两杯盐水，将同一个鸡蛋先后放入两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态，在乙杯中处于悬浮状态，两杯盐水的深度相同。下列判断正确的是（　　）
A．甲杯中盐水对杯底的压强等于乙杯中盐水对杯底的压强
B．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
D．甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力
【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别；液体压强计算公式的应用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB．鸡蛋在甲盐水中处于漂浮状态，根据物体浮沉条件可知，鸡蛋的密度小于甲盐水的密度；鸡蛋在乙盐水中处于悬浮状态，因此鸡蛋的密度等于乙盐水的密度，据此可以判断出甲盐水的密度大于乙盐水的密度。已知两杯盐水的深度相同，根据液体压强公式 p=ρgh 可得，甲杯中盐水对杯底的压强大于乙杯中盐水对杯底的压强，故AB错误；
C．物体漂浮时浮力等于自身重力，物体悬浮时浮力也等于自身重力，同一个鸡蛋重力不变，因此鸡蛋在甲、乙两杯盐水中受到的浮力大小相等，故C错误；
D．由图可知，两杯盐水的液面相平，深度相同，鸡蛋在甲中排开盐水的体积小于在乙中排开盐水的体积，因此甲杯中盐水的总体积大于乙杯中盐水的体积。结合前面推出的甲盐水密度大于乙盐水密度，根据可知，甲杯中盐水的质量大于乙杯中盐水的质量，因此甲杯中盐水的重力大于乙杯中盐水的重力。杯子对桌面的压力等于杯子、液体与鸡蛋的总重力，鸡蛋和杯子都相同，因此甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力，故D正确。
故选D。
【分析】1、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大，在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相同；
2、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度；
3、密度的计算：公式为，物体静止在桌面上，对桌面的压力等于重力。
14．用玻璃试管、胶管、铁丝、注射器、水管、橡胶塞等制作潜水艇模型，然后在模型中装入适量的水，浸没在水中刚好悬浮，如图所示，探究模型在水中如何实现上浮或下沉。下列说法正确的是（　　）
A．向试管外抽气，模型下沉，它受到的浮力变小
B．若要让悬浮的潜水艇模型上浮应向试管内打气
C．潜水艇模型是通过改变模型的体积实现沉浮的
D．当潜水艇模型漂浮于水面时，它受的浮力小于其重力
【答案】B
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．向试管外抽气，模型内气压减小，水进入模型，增加了模型的重力。模型的体积不变，排开水的体积不变，根据 可知，模型受到的浮力不变，故A错误；
B．潜水艇主要事通过改变自身重力实现浮潜，若要让悬浮的潜水艇模型上浮，应增大模型内气压，使模型内水的体积减小，减小模型的重力，当重力小于浮力时，模型上浮，故B正确；
C．潜水艇模型是通过吸排水来改变自身的重力从而实现沉浮的，故C错误；
D．当潜水艇模型漂浮于水面时，由浮沉条件可知，它受的浮力等于其重力，故D错误。
故选B。
【分析】潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜、悬浮和上浮的，结合这个特点来对此题的模型进行分析。
15．如图所示为我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具——桔槔，它前端用细杆系一木桶，后端系一质量适当的配重石块。装满水后，向上拉细杆将水桶提起，在水桶离开水面匀速上升的过程中，水桶的（　　）
A．重力势能增加，动能不变，机械能不变
B．重力势能不变，动能不变，机械能不变
C．重力势能增加，动能不变，机械能增加
D．重力势能不变，动能增加，机械能增加
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】当水桶匀速离开水面上升时，水桶的质量没有发生变化，上升过程速度也保持不变，因此水桶的动能大小不变；而上升过程中水桶的高度不断增加，因此重力势能随之增大。机械能等于动能与势能的总和，动能不变、重力势能增大，因此水桶的机械能整体增加。故C正确，ABD错误；
故选C。
【分析】机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
16．在学校科技社团活动中，小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时，手将飞机模型向前推出，是力改变了飞机模型的　 　；飞机模型着地后，能够沿水平地面继续向前滑行一段距离，是由于飞机模型具有　 　。
【答案】运动状态；惯性
【知识点】力的作用效果；惯性及其现象
【解析】【解答】（1） 手向前推出飞机模型时，飞机模型原本静止，推出后变为运动，它的运动状态因此发生了改变，这体现了力的作用效果，说明力可以改变物体的运动状态。
飞机模型着地后，依旧可以在水平地面上继续向前滑行一段距离，这是因为飞机模型具有惯性，会保持原本向前的运动状态不变。
【分析】惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述；
力的作用效果：力会使物体的运动状态和物体形状发生改变。
17．如图所示，2024年5月8日，海军福建舰完成为期8天的首航试验任务，顺利返回江南造船厂码头，福建舰满载时的排水量约为8万吨，满载时所受浮力约为 　 　 N。福建舰行驶 的海域海水密度不一样，当福建舰由密度较小的海域驶入海水密度较大的海域时，受到的浮力 　 　（以下两空均选填“变大”“变小”或“不变”），吃水深度 　 　。（g取10 N/kg）
【答案】；不变；变小
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 福建舰满载时受到的浮力计算如下：
福建舰航行过程中始终保持漂浮状态，当它从海水密度更小的海域进入海水密度更大的海域后，始终满足漂浮浮力等于总重力的条件，因此它受到的浮力大小不会发生变化。根据阿基米德原理公式，浮力大小不变，海水密度增大，那么排开海水的体积就会减小，因此吃水深度会变小。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
18．为了锻炼身体，某同学制作了如图所示的健身器材，将轻杆AB固定在支架上的O点，在A端挂一个质量为10kg的沙袋，沙袋的重力为　 　N，在B端施加一个竖直向下的拉力将轻杆缓慢拉至水平位置，已知。当轻杆在水平位置平衡时，该同学对轻杆的拉力为　 　N。（g取10N/kg）
【答案】100；300
【知识点】重力及其大小的计算；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】（1）根据题意可知，沙袋的质量为10kg，则沙袋的重力为。
（2）根据图片可知，当轻杆在水平位置平衡时，O为支点，OA为阻力臂，OB为动力臂，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到：；
100N×3=FB×1；
解得：。
【分析】（1）根据G=mg计算沙袋的重力；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出拉力FB。
19．如图所示，屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转以实现室内换气的装置，设置在屋面的顶部，它不用电，无噪声，节能环保，速度仅为0.2m/s的微风就可使其轻盈运转。
（1）屋顶风帽的优点是　 　（列举一条即可）；
（2）风帽转动时，其内部空气流速变大、压强变　 　，室内污浊气体在　 　的作用下被排出。
【答案】（1）节能环保
（2）小；大气压
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】（1）由题干信息可得，这种风帽无需消耗电能，既可以节约能源，也符合环境保护的要求；除此之外，该风帽工作过程中不会产生噪声，不会对周边造成干扰。
（2）依据流体压强和流速的关系：流体的流速越大，压强越小。风帽转动时，其内部空气流速增大，压强减小，此时室内气压大于风帽内部的气压，在大气压的作用下，室内的污浊气体就可以被排出室外。
【分析】压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力；
屋顶风帽可以节约能源。
（1）根据题干提供的信息可知，风帽不耗电，可以节约能源，有利于环境保护；其次风帽不会产生噪声，不会扰民。
（2）[1][2]根据流体压强与流速之间的关系可知，流体流速越大，压强越小，当风帽转动时，其内部空气流速变大，压强会变小，而室内气体的压强大于风帽内气体压强，在大气压的作用下，室内污浊的气体会被排出。
20．“国家名片”复兴号具有高速、平稳等运行特点，在车体材料上强调“轻量化”。
（1）轻量化设计中，采用的碳纤维复合材料、铝合金等材料具有密度　 　的物理特性；
（2）某时段，动车组在水平轨道上匀速直线行驶，乘客将一枚硬币立在动车的水平窗台上，硬币相对窗台“纹丝不动”，如图所示，则该时段：
①动车组所受的重力　 　（选填“做功”或“不做功”）；
②硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对　 　（选填“平衡”或“相互作用”）力；
③请在如图中画出此时这个硬币受力的示意图　 　。
【答案】（1）小
（2）不做功；平衡；
【知识点】物质的基本属性；力的三要素及力的示意图；重力示意图；平衡力的辨别；是否做功的判断
【解析】【解答】（1）在“轻量化”设计里，需要降低车体的总质量。依据密度公式变形可得当车体体积V固定不变时，材料的密度ρ越小，最终车体的质量m就越小，因此动车组会选用碳纤维复合材料、铝合金这类密度较小的材料，“密度小”就是这类材料符合设计需求的主要物理特性。
（2） 做功需要同时满足两个必要条件：一是对物体施加力的作用，二是物体需要在这个力的方向上移动一段距离。动车组沿水平轨道匀速直线行驶，重力的方向是竖直向下的，而动车组只在水平方向发生了位移，在重力的方向上没有移动距离，因此重力对动车组不做功。
硬币同时受到竖直向下的重力，和窗台对它竖直向上的支持力，此时硬币保持静止，属于平衡状态，受力平衡。这两个力都作用在硬币这同一物体上，大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，完全满足二力平衡的条件，因此硬币的重力和窗台对它的支持力是一对平衡力。
静止在窗台上的硬币，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，两个力是平衡力，大小相等，因此作图时两个力的线段长度要一致，两个力的作用点都画在硬币的重心即可。作图结果如下：
【分析】1、密度的计算，轻质化表示物体的密度小；
2、做功的条件：物体受到力，且物体沿着力的方向产生了位移；
3、平衡力的特点为：大小相同，方向相反，作用在同一个物体上，
4、支持力的画法：物体受到的支持力，方向垂直斜面，且指向施加压力的物体。
5、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心，公式为G=mg。
（1）在 “轻量化” 设计中，要减轻车体质量。根据密度公式，当体积V一定时，密度ρ越小，质量m越小。所以采用的碳纤维复合材料、铝合金等材料具有密度小的物理特性。
（2）[1]做功的两个必要因素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。动车组在水平轨道上匀速直线行驶，重力方向竖直向下，而动车组在水平方向移动，在重力方向上没有移动距离，所以动车组所受的重力不做功。
[2]硬币受到竖直向下的重力和窗台对它竖直向上的支持力，硬币处于静止状态，即平衡状态。这两个力作用在同一物体（硬币）上，大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，符合二力平衡的条件，所以硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对平衡力。
[3]该物体受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力，因为硬币处于静止状态，所以二者为平衡力，作用点在重心，注意两个力的长短一致。如图所示：
21．在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，英英同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底（其中B、C、D三个粗细相同），在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，如图所示向A、B、C瓶中装入水，D瓶中装入盐水。
（1）瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，可知：液体的压强与液体的质量　 　（选填“有关”或“无关”）；
（3）根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的　 　有关；
（4）为了探究液体压强与液体密度的关系，要通过比较　 　两个瓶子橡皮膜鼓起的程度，分析可知：液体压强与液体的密度　 　（选填“有关”或“无关”）；
（5）实验后，该同学自制如图E装置继续探究，已知隔板在容器的中央。她向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，这说明液体对容器　 　有压强（选填“底部”或“侧壁”）。他再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜恢复原状，如图F所示，则此液体密度　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）水的密度。
【答案】（1）转换法
（2）无关
（3）深度
（4）C、D；有关
（5）侧壁；小于
【知识点】探究液体压强的特点实验；物理学方法
【解析】【解答】（1）液体压强本身无法直接观测，本实验中通过瓶嘴下方橡皮膜的鼓起程度来体现液体压强的大小，这种将不易直接观察的物理量转换为易观察的现象来研究的方法，叫做转换法。
（2）对比A、B两瓶的现象，两瓶橡皮膜鼓起程度相同，说明两处橡皮膜受到的液体压强相等；两瓶中水的质量不相等，由此可得出结论：液体压强大小和液体质量无关。
（3）B、C两瓶中装的都是水，液体密度相同，只有水的深度不同，实验中观察到两瓶橡皮膜鼓起程度不同，因此可得出结论：液体压强和液体深度有关。
（4）要探究液体压强和液体密度的关系，根据控制变量法，需要保持液体深度相同，只改变液体密度，所以要观察对比C、D两个瓶子橡皮膜的鼓起程度；实验中观察到C、D两瓶橡皮膜鼓起程度不同，说明深度相同时，液体密度不同，液体压强不同，因此可得结论：液体压强与液体密度有关。
（5）在图E的自制装置中，隔板将容器分为两部分，向隔板左侧倒水后，侧壁的橡皮膜向右侧凸起，这说明液体对容器的侧壁存在压强。由图F可知，橡皮膜不向任何一侧凸起，说明水对橡皮膜和液体对橡皮膜的压强大小相等；此时水的深度（水到橡皮膜的距离）小于待测液体的深度，压强p相等时，深度h越大，液体密度ρ越小，因此该液体的密度小于水的密度。
【分析】1、转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如过瓶嘴下方橡皮膜的鼓起程度来体现液体压强的大小；
2、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大，在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相同；所以压强和质量无关。
（1）液体压强的大小无法直接看出，瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是转换法。
（2）根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，说明橡皮膜受到的压强相同，A、B瓶中水的质量不同，说明液体的压强与液体的质量无关。
（3）B、C两瓶中水的深度不同，橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的深度有关。
（4）[1][2]为了探究液体压强与液体密度的关系，要控制液体的深度相同，改变液体的密度，则要通过比较C、D两个瓶子橡皮膜鼓起的程度，C、D中橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体压强与液体的密度无关。
（5）[1]实验后，该同学自制如图E装置继续探究，已知隔板在容器的中央。她向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，容器壁上的橡皮膜在液体压强的作用下凸起，这说明液体对容器侧壁有压强。
[2]由图F得，水到橡皮膜的速度小于液体的速度，依题意得，水对橡皮膜产生的压强等于液体对橡皮膜产生的压强，由得，此液体密度小于水的密度。
22．在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）调零时，弹簧测力计应在　 　（竖直/水平）方向上调；
（2）如图甲，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的圆柱橡胶体，测出其重力　 　N，然后将它缓慢浸入水中，记录它悬停在a、b、c、d、e五个位置时弹簧测力计的示数及深度h；请根据实验数据，用描点法，在图乙中画出橡胶体所受浮力与h关系的图象　 　；
（3）分析a、b、c三次实验，可知浮力大小与物体　 　有关；分析c、d、e三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度　 　（有关/无关）；
（4）若把该橡胶体换成高为6cm、形状完全相同但密度较大的金属体，重做上面的实验，两组实验所得的与h关系的图象　 　（相同/不同）；
（5）请你写出一个浮力大小与液体密度有关的生活现象：　 　。
【答案】竖直；1.8；；排开液体的体积；无关；相同；鸡蛋在清水中下沉，在盐水中上浮。
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】（1） 弹簧测力计需在竖直方向调零。由于测量物体重力、拉力时均沿竖直方向，因此调零也要保持竖直。
（2）由图甲可知，弹簧测力计的示数是1.8N，物体的重力是1.8N。
在0cm、2cm、4cm、6cm、8cm、10cm时，受到的浮力分别为
F浮1=0
F浮2=G-F2=1.8N-1.4N=0.4N
F浮3=G-F3=1.8N-1.0N=0.8N
F浮4=G-F4=1.8N-0.6N=1.2N
F浮5=G-F5=1.8N-0.6N=1.2N
F浮6=G-F6=1.8N-0.6NN=1.2N
由此在图像上描点画出图像，如图：
（3） 分析 a、b、c 三组实验：液体种类相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同。根据称重法可知物体所受浮力不同，由此得出：浮力大小与物体排开液体的体积有关。
分析 c、d、e 三组实验：液体种类、排开液体体积均相同，物体浸入液体的深度不同，弹簧测力计示数不变，物体所受浮力相等。由此得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（4） 将原高度 6cm 的圆柱橡胶体，换为高度、形状一致、密度更大的金属体。当浸入深度相同时，物体排开液体的体积相等，受到的浮力大小相等。重复实验后，两次实验的 F浮随h 图像完全重合。
（5）鸡蛋浸没在清水中会下沉，浸没在盐水中则会上浮。
【分析】1、弹簧测力计：使用前弹簧测力计竖直调零，分度值为0.2N，重力方向竖直向下，据图读数，钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致；
2、称重法测量物体浮力：先测出物体的重力，然后将物体浸入水中，弹簧测力计的示数就会减小，减小的示数就是物体受到的浮力，
3、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
4、控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如影响摩擦力的因素有压力和接触面粗糙程度，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同。
5、不同液体产生的浮力不同，如盐水和水。
23．学习小组利用轻质杠杆、弹簧测力计、钩码进行了如下探究实验。
（1）如图甲，杠杆保持静止，此时杠杆处于　 　（选填“平衡”或“不平衡”）状态。要使杠杆在水平位置平衡，需将杠杆的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节；将杠杆调节至水平平衡，目的是为了　 　；
（2）如图乙，在杠杆A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，每个钩码的质量为50g。将弹簧测力计沿D竖直向下拉，杠杆保持水平平衡；然后沿C斜向下拉，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）拔河比赛时，某一队若被拉得“转动起来”，会导致身体前倾，脚底不稳输掉比赛。如果把拔河的人看成杠杆，可以建立如图甲所示的模型。于是小静利用图乙的器材和钩码探究了杠杆的平衡条件。
①实验中，桌面不水平可能会影响对杠杆水平平衡的判断，以下器材能对调节有所帮助的是　 　；
A.重垂线　　B.刻度尺
②小静通过改变杠杆两端悬挂钩码的个数和位置，进行了多次实验，若作用在杠杆左侧的力为动力，数据记录如下表所示：
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 杠杆状态
1 1 12.0 2 6.0 平衡
2 2 12.0 1 24.0 平衡
3 2 5.0 1 10.0 平衡
分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是　 　；
③在图甲中画出人所受重力的力臂　 　；
④在专业的拔河比赛中，队员都会通过后仰的姿势，将重心调节的很低，如图丙所示，这样不容易被拉得“转动起来”，原因是　 　。
【答案】（1）平衡；右；便于测量力臂
（2）变大
（3）A；；；队员后仰，重心调低，在拉力F作用下，重力的力臂增大，根据 ，G不变，增大，要使杠杆转动，需要更大的拉力，不容易被拉得 “转动起来”，增大重力G的力臂。绳子拉力F的作用线是水平向前的，身体后仰会使支点O到拉力F作用线的垂直距离减小，在重力G和其力臂不变时，根据杠杆平衡条件得 ，减小，所需的动力F变大，即对方需要更大的拉力才能拉动。
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法；杠杆的动态平衡分析；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）图中，杠杆保持静止，处于平衡状态；图甲中，杠杆左端下沉，将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡；将杠杆调节至水平平衡，便于测量力臂。
（2）图乙中，弹簧测力计沿C斜向下拉时，阻力和阻力臂不变，斜拉时比竖直拉时的力臂短，根据杠杆平衡条件，则动力变大，弹簧测力计的示数变大。
（3）①利用重力方向竖直向下，制作了重垂线，判断桌面是否水平，刻度尺无法判断桌面水平。故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
②根据表格数据，计算实验中和的值。可得杠杆的平衡条件是：。
③重力方向竖直向下，作用点在重心，从支点O向重力作用线作垂线，为重力的力臂，如下图所示：
④队员后仰，重心调低，在拉力F作用下，重力的力臂增大，根据 ，G不变，增大，要使杠杆转动，需要更大的拉力，不容易被拉得 “转动起来”，增大重力G的力臂。绳子拉力F的作用线是水平向前的，身体后仰会使支点O到拉力F作用线的垂直距离减小，在重力G和其力臂不变时，根据杠杆平衡条件得 ，减小，所需的动力F变大，即对方需要更大的拉力才能拉动。
【分析】（1）杠杆静止，处于平衡状态；将杠杆调节至水平平衡，便于测量力臂；
（2）杠杆上的拉力倾斜，拉力的力臂减小，拉力变大；
（3）重力方向竖直向下；根据实验，总结杠杆的平衡条件为；杠杆上的力臂，是支点到力的作用线的垂线；根据杠杆的平衡条件，结合力臂的变化，判断拉力。
（1）[1]杠杆保持静止，根据杠杆平衡状态的定义，静止或匀速转动都为平衡状态，故此时杠杆静止处于平衡状态。
[2]图甲中杠杆左端下沉，表明左边要重一些，要使杠杆在水平位置平衡，需将杠杆的平衡螺母向右调节。
[3]将杠杆调节至水平平衡，作用力是竖直的，此时力臂与杠杆重合，可直接从杠杆刻度读取，无需复杂测量，能简化操作、减小误差。所以将杠杆调节至水平平衡，目的是为了便于测量力臂。
（2）当弹簧测力计沿C斜向下拉时，阻力和阻力臂不变，斜拉时，动力臂是从支点O到动力作用线的垂直距离，比竖直拉时的力臂短，即动力臂变小。根据杠杆平衡条件，则动力变大，所以弹簧测力计的示数变大。
（3）[1]重垂线可利用重力方向竖直向下的特点，判断桌面是否水平，帮助调节杠杆水平平衡，刻度尺无法判断桌面水平情况。故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
[2]分析表格数据，计算每次实验中和的值。可得杠杆的平衡条件是。
[3]重力G的作用点在重心，方向竖直向下，从支点O向重力作用线作垂线段，该垂线段就是重力的力臂，故力臂示意图如下图所示
[4]队员后仰将重心调低，在拉力F作用时，重力的力臂增大，根据杠杆平衡条件得 ，G不变，增大，要使杠杆转动，需要更大的拉力，所以不容易被拉得 “转动起来” ，即原因是增大重力G的力臂。绳子拉力F的作用线是水平向前的，身体后仰会使支点O到拉力F作用线的垂直距离（即拉力臂）减小，在重力G和其力臂基本不变（或变化很小 ）的情况下，根据杠杆平衡条件得 ，减小，为了保持杠杆平衡，所需的动力F就可以变大，即对方需要更大的拉力才能拉动。即还有一个原因是减小绳子拉力F的力臂。
24．小明同学发现高速公路上不同车型的汽车限速不同如图甲所示，他猜想物体动能的大小可能与其质量和速度的大小有关。为了验证自己的猜想，他设计了如下实验：将细线悬挂的小球适当地拉起一定高度，由静止释放去撞击木块，如图乙所示；
（1）实验中探究的动能是指（　　）（填序号）；
A．小球在下落过程中的动能 B．小球即将撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击后的动能
（2）本实验中，物体的动能大小可以通过观察　 　来判断；
（3）要探究动能大小与速度的关系，发现将同一小球由静止释放，被拉起的高度越高，小球撞击后木块移动的距离越大，说明　 　；
（4）小明利用如图丙所示装置进一步探究超速和超载给汽车带来的安全隐患哪一种情况更严重。他在实验室中找到AB（）两个大小相同的小球。在探究超载带来的安全隐患时，他将A、B两个小球从同一高度h由静止释放，发现B小球撞击木块移动的距离是A小球撞击木块移动距离的2倍；探究超速带来的安全隐患时，小明的操作是①将A小球从h高度由静止释放，记录　 　。②将A小球从2h高度由静止释放，撞击木块移动的距离大于A小球从h高度处下落后撞击木块移动距离的2倍。分析实验现象和数据，则说明　 　（选填“超速”或“超载”）带来的安全隐患更大。
【答案】（1）B
（2）木块移动的距离
（3）当质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大
（4）木块滑行的（移动得）距离长短；超速
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；物理学方法
【解析】【解答】（1）该实验通过小球撞击木块探究动能的相关规律：小球从斜面下滑到水平面、即将撞击木块时的动能，是对木块做功的初始动能，也是本实验要探究的动能；小球下落过程中动能持续变化，不是实验要研究的目标动能；小球撞击木块后的动能、木块被撞击后的动能，都不是本实验需要探究的对象。因此实验中研究的动能是小球即将撞击木块时的动能，故CD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）动能的大小无法直接观测，本实验利用转换法进行研究：小球的动能会推动木块在水平面移动，动能越大，对木块做功越多，木块被推动后移动的距离就越远。因此实验中通过木块被推动后移动距离的大小，来反映小球动能的大小。
（3）将同一个小球从斜面不同高度由静止释放，小球所处高度越高，初始位置的重力势能越大；下滑过程中重力势能转化为动能，高度越高，转化得到的动能越多，小球到达水平面时的速度就越大。实验中可以观察到：小球速度越大，撞击木块后木块移动的距离越大，由此可得结论：当物体质量相同时，速度越大，物体的动能越大。
（4） 探究超速带来的安全隐患时，根据控制变量法，需要保持物体质量不变，改变物体的速度；小球在斜面的释放高度决定了到达水平面的速度大小，因此操作应为：让A球从高度h处由静止释放，记录木块被撞击后滑行的距离，和对应实验结果对比。
探究超载带来的安全隐患时，将质量不同的A、B两个小球mB=2mA从同一高度h由静止释放，保证到达水平面的速度相同，结果发现B球推动木块滑行的距离是A球的2倍。如果后续实验发现，A球从2h高度释放后，推动木块滑行的距离大于A球从h高度释放时滑行距离的2倍，就说明：相同条件下，速度增大对动能的影响比质量增大对动能的影响更大，因此可以得出结论：超速带来的安全隐患更大。
【分析】1、转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中通过木块被推动后移动距离的大小，来反映小球动能的大小；
2、机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
3、控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同，探究动能和速度的关系，需要控制质量相同；
4、有实验结果分析可知将质量不同的A、B两个小球mB=2mA从同一高度h由静止释放，保证到达水平面的速度相同，结果发现B球推动木块滑行的距离是A球的2倍，A球从2h高度释放后，推动木块滑行的距离大于A球从h高度释放时滑行距离的2倍，说明速度对动能的影响大。
（1）在这个实验中，我们是通过小球撞击木块来研究动能的相关问题。小球从一定高度下落，在即将撞击木块时具有动能，这个动能会对木块做功，推动木块移动。而小球在下落过程中的动能是不断变化的，不是我们最终要探究的那个状态的动能；小球撞击木块后的动能与我们探究的小球对木块做功的初始动能关系不大；木块被小球撞击后的动能也不是我们直接探究的小球的动能。所以实验中探究的动能是指小球即将撞击木块时的动能，故CD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）由于小球动能的大小不能直接观察到，但是小球具有动能就会推动木块在水平面上移动。根据转换法，小球的动能越大，对木块做的功就越多，木块移动的距离也就越远。所以本实验中，物体的动能大小可以通过观察小球推动木块移动的距离来判断。
（3）当我们将同一小球由静止释放时，小球被拉起的高度越高，它在初始位置具有的重力势能就越大。在小球下落的过程中，重力势能转化为动能，高度越高转化得到的动能就越大，其速度也就越大。此时观察到小球撞击后木块移动的距离越大，这就表明当物体的质量相同时，物体的速度越大，物体具有的动能就越大。
（4）[1]要探究超速带来的安全隐患，根据控制变量法的要求，需要保证小球的质量不变，改变小球的速度。因为小球在斜面上的高度不同，到达水平面时的速度就不同，所以接下来的操作是将 A 球从 h 高度由静止释放，然后记录木块滑行的距离长短。
[2]在探究超载带来的安全隐患时，把 A、B 两个小球从同一高度 h 由静止释放，已知 mB =2mA，且 B 小球推动木块滑行的距离是 A 小球推动木块滑行距离的 2 倍。要是 A 小球从 2h 高度处下落后推动木块滑行距离大于 A 小球从 h 高度处下落后推动木块滑行距离的 2 倍，这就意味着在这种情况下，速度增大对动能的影响比质量增大对动能的影响更为显著，也就说明超速带来的安全隐患更大
25．如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力，动滑轮重力。在工人用力作用下，重物匀速上升，达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求：
（1）拉力做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则该重物的重力是多少？
【答案】解：（1）承担物重的动滑轮上绳子的段数，不计绳重和机械之间的摩擦，拉力
拉力移动距离
拉力做功
拉力做功的功率
（2）滑轮组的有用功
机械效率
（3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则
解得该重物的重力是。
答：（1）拉力做功的功率240W；
（2）滑轮组的机械效率83.3％；
（3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则该重物的重力是1800N。
【知识点】功率计算公式的应用；动滑轮拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）承担物重的动滑轮上绳子的段数，不计绳重和机械之间的摩擦，拉力，拉力移动距离
，结合做功公式计算拉力做功，所以拉力做功的功率；
（2）滑轮组的有用功，结合效率公式计算机械效率；
（3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则，据此求解G。
26．如图是一种打捞沉船或沉物用的浮筒，在某次打捞沉物时，先将体积为、质量为的浮筒中充入水，让浮筒沉入水面下，潜水员将浮筒与沉物固定到一起，然后将浮筒内的水全部排出，在浮力作用下浮筒和沉物就会匀速浮上水面。（忽略水的阻力，g取）求：
（1）浮筒上表面距水面处所受水的压强；
（2）浮筒浸没时所受的浮力；
（3）当水面下浮筒内的水全部排出匀速上浮时，浮筒受到沉物的拉力。
【答案】（1）解：浮筒上表面距水面处所受水的压强为
（2）解：浮筒浸没时所受的浮力为
（3）解：浮筒内的水全部排出匀速上浮时，处于平衡状态，受到的重力、浮力、拉力构成平衡力，即
代入数据为
解得。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】（1）结合压强公式计算浮筒上表面距水面处所受水的压强；
（2）结合阿基米德原理计算浮筒浸没时所受的浮力；
（3）浮筒内的水全部排出匀速上浮时，处于平衡状态，受到的重力、浮力、拉力构成平衡力，即，据此求解 浮筒受到沉物的拉力。
（1）浮筒上表面距水面处所受水的压强为
（2）浮筒浸没时所受的浮力为
（3）浮筒内的水全部排出匀速上浮时，处于平衡状态，受到的重力、浮力、拉力构成平衡力，即
代入数据为
解得。
27．阅读材料完成下列小题；
中国载人深潜新坐标——“奋斗者号”
随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索，“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日，成功潜入海底10909米，再次向世界展示中国力量！
普通潜艇是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变自重，从而控制其下潜或上浮的，但万米深度，海水压强很大，深潜器无法产生这么大的高压将舱内海水排出，为了实现下潜和上浮，“奋斗者号”带了4块压载铁，总质量为2t，当“奋斗者号”准备上浮时，它会抛掉压载铁，压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力，为帮助上浮，“奋斗者”号还穿有一件“救生衣”—浮力块，它对深潜器能产生的额外浮力等于它自身所受浮力与重力之差，浮力块的材料为微米级大小的空心玻璃微珠，在海水高盐环境下，材料必须耐腐蚀，海面下复杂的水流会不断冲刷，因此材料还必须耐磨。
深潜器需要尽可能降低它的重心，以提高其稳定性，另外也要使自身重力分布均匀。如果重力分布不均匀，在下潜或上浮过程中，平衡就会受影响，所以要合理设计压载铁、浮力块等物体的放置位置，已知“奋斗者”号体积约为，空载时质量约为24t，其前端有三个观察窗，每个观察窗的表面积大约是。（设海水的密度，，）
（1）浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性，那是为了经得起海水压强随着深度的增加而　 　（选填“增加”、“减小”或“不变”）带来的考验；
（2）若海水的密度均匀，“奋斗者号”在从水面下10米下潜至深度为10000m的过程中，所受浮力　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）“奋斗者号”加速下沉时，其所受浮力　 　重力（选填“大于”、“小于”或“等于”），若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力（不考虑海水的摩擦阻力），则“奋斗者号”将　 　（选填“加速”、“匀速”或“减速”）下沉；
（4）深潜器下潜至10000m深处时，一个观察窗所受到的海水压力为　 　N；
（5）下列四幅图中，压载铁和浮力块的放置位置最合理的是（　　）
A． B．
C． D．
（6）如图“奋斗者”号在完成探测任务上浮到水面后，“探索一号”科考船对其进行了回收，小亮在实验室模拟了这一过程，通过实验，小亮发现当A物块回收放置在B物块上后，水面将　 　（选填“上升”“下降”或“不变”）。请画出静止的C物块所受力的示意图　 　。
【答案】（1）增加
（2）不变
（3）小于；匀速
（4）
（5）B
（6）不变；
【知识点】重心；液体压强的特点；液体压强的计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）由液体压强公式p=ρgh可知，海水密度与常量g保持不变，深度不断增大时，液体压强也会随之变大。因此浮力块内的玻璃微珠、载人舱外壳的钛合金都具备优异的抗压能力，以此抵御深海处不断增大的海水压强。
（2）“奋斗者号”从水下10m下潜至10000m的过程中，其整体体积保持不变，排开海水的体积始终等于自身容积。结合阿基米德原理，海水密度不变、排液体积不变，深潜器受到的浮力大小保持不变。
（3）深潜器加速下沉阶段，自身重力大于所受浮力。当它进入密度均匀的海水区域后，抛除部分压载铁，可让浮力与重力大小相等。忽略海水阻力时，深潜器受力达到平衡，将会以当下的速度匀速向下运动。
（4）深潜器抵达10000m深海处，此处海水产生的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×10000m=108Pa。
单个观察窗承受的海水压力：F=pS=1×108Pa×0.2m2=2×107N。
（5）为提升深潜器行驶稳定性，需要降低整体重心，同时保证重力分布均匀。密度大、质量大的压载铁需布置在装置下方，质量较轻的浮力块置于上方，对照图示，只有B选项符合该布局要求，故排除ACD，本题选B。
（6）将物块A放置在物块B上后，A、B整体依旧处于漂浮状态。根据漂浮条件，整体所受浮力等于总重力，由于总重力没有变化，浮力也保持不变。液体密度恒定，因此整体排开液体的体积不变，容器内水面高度不会发生改变。
静止的物块C受到竖直向下的重力与竖直向上的浮力，二力大小相等、作用点均画在物体重心处，绘制力的示意图时，两条力的线段长度保持一致，如图所示：
故答案为：（1）增加；（2）不变；（3）小于；匀速；（4）2×107；（5）B；（6）不变；。
【分析】 （1）所处深度h变大，由p=ρgh可知受到海水的压强变化；
（2）根据排开水的体积V排不变，由F浮=ρ液gV排可知受到的浮力变化；
（3）根据浮沉条件分析解答；根据受力平衡时做匀速直线运动或静止分析；
（4）根据p=ρgh算出深潜器下潜至10000m深处时海水压强，由F=pS算出一个观察窗所受到的海水压力；
（5）根据潜水器的平衡状态分析；
（6）根据漂浮时浮力等于其重力分析解答。
（1）根据液体压强公式p=ρgh，海水密度不变，g不变，深度增加时，压强增大。所以浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性，是为了经得起海水压强随着深度的增加而增加带来的考验。
（2）“奋斗者号” 在从水面下 10 米下潜至深度为 10000m 的过程中，排开海水的体积 等于深潜器自身的体积，因为深潜器体积不变，海水密度不变，所受浮力不变。
（3）[1]当物体加速下沉时，根据物体的浮沉条件，合力方向向下，所以其所受浮力小于重力。
[2]若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力，受力平衡，此时 “奋斗者号” 将匀速下沉。
（4）深潜器下潜至 10000m 深处时，海水的压强
一个观察窗受到的海水压力
（5）深潜器需要尽可能降低它的重心，以提高其稳定性，另外也要使自身重力分布均匀。压载铁较重应放在下部，浮力块较轻应放在上部，观察四幅图，只有 B 图符合要求，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（6）[1]当 A 物块回收放置在 B 物块上后，AB 整体仍然漂浮，根据物体的浮沉条件，浮力等于重力，整体重力不变，所以浮力不变，液体密度不变，所以排开液体的体积不变，容器中的水面将不变。
[2]静止的 C 物块受到重力G和浮力F浮，重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上，且因为 C 物块静止，浮力等于重力，作用点在重心，注意两个力线段长短相同，如图所示：
1 / 1山东省聊城市东阿县2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
1．以下哪个物体的重力最接近0.5N（　　）
A．一张课桌 B．一个手机 C．一个鸡蛋 D．一个中学生
2．关于重力的说法正确的是（　　）
A．物体的质量越大，受到重力也越大，所以重力是由物体的质量产生的
B．利用重力垂直向下的方向可以检查相框是否挂正
C．根据g＝9.8N/kg可知：1kg＝9.8N
D．地面某位置处，物体所受到的重力跟它的质量成正比
3．下列运动项目涉及的物理知识描述正确的是（　　）
A．跳远——快速助跑是为了增大惯性
B．划船比赛——船桨和水之间力的作用是相互的
C．引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
D．羽毛球被球拍击打后飞回去，表明力可以改变物体的形状
4．小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动，如图甲所示；将铁块放在木块上，再次用弹簧测力计水平拉动木块，使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图甲所示实验中，弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小
B．图乙所示实验中，木板受到的压力等于木块受到的重力
C．甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D．甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
5．摩擦在日常生产和生活中无处不在，下列情形中是为了增大摩擦的是（　　）
A．擦字时使劲按住橡皮擦
B．给机器轴承加润滑油
C．游乐场的滑滑梯表面做得很光滑
D．在平地上运送重物时，在重物下垫上圆木
6．公交车配备逃生锤，遇到紧急情况时，乘客可以用逃生锤打破车窗玻璃逃生，为了更容易打破玻璃，逃生锤外形应选择图中的
A． B．
C． D．
7．如图所示生活中蕴含着丰富的物理知识，下列分析正确的是（　　）
A．建筑工人在砌墙时利用铅垂线确定垂直方向
B．地漏是利用连通器原理密封异味
C．铁轨下面铺放枕木，通过减小受力面积增大压强
D．盆景自动供水装置是液体压强使水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
8．下列工具，在如图使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　）
A．用镊子取砝码
B．用核桃钳捏核桃
C．用羊角锤起钉子
D．用开瓶器开瓶盖
9．下列关于功率的说法中，正确的是（　　）
A．做功越多的物体，其功率越大
B．功率小的机器，做功一定快
C．物体做功所用的时间越短，功率越小
D．时间相同，功率大的机器一定比功率小的机器做功多
10．如图所示，工人师傅在5s时间内，利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=300N，拉动的距离s=5m，物体提升的高度h=2m。下面说法错误的是（　　）
A．拉力做的功大小为1500J B．斜面的机械效率是80%
C．物体受到的摩擦力为60N D．拉力的功率为240W
11．实验是研究物理的重要方法，惠中老师在课堂上为同学们做了不少的演示实验，下列实验分析不正确的是（　　）
A．甲图，由“阻力对物体运动的影响”实验和推理可知，“物体的运动需要力来维持”这一观点是正确的
B．乙图，保持两边钩码质量相等，把小车扭转一定角度，是为了探究不在同一直线上的两个力能否彼此平衡
C．丙图，液体能从容器侧壁的孔喷出，说明液体对容器侧面有压强，且深度越深，压强越大
D．丁图，将U型压强计的探头放入待测液体中，通过观察U形管的高度差来比较液体内部压强的大小，这种方法在物理上叫做“转换法”
12．一个物体所受的重力为0.5N，将它轻轻放入装满水的容器中时，从容器里溢出的水的重力为0.3N，则该物体所受的浮力（　　）
A．一定是0.5N B．一定是0.3N C．可能是0.2N D．可能是0.4N
13．如图所示，桌面上放甲、乙两杯盐水，将同一个鸡蛋先后放入两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态，在乙杯中处于悬浮状态，两杯盐水的深度相同。下列判断正确的是（　　）
A．甲杯中盐水对杯底的压强等于乙杯中盐水对杯底的压强
B．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
D．甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力
14．用玻璃试管、胶管、铁丝、注射器、水管、橡胶塞等制作潜水艇模型，然后在模型中装入适量的水，浸没在水中刚好悬浮，如图所示，探究模型在水中如何实现上浮或下沉。下列说法正确的是（　　）
A．向试管外抽气，模型下沉，它受到的浮力变小
B．若要让悬浮的潜水艇模型上浮应向试管内打气
C．潜水艇模型是通过改变模型的体积实现沉浮的
D．当潜水艇模型漂浮于水面时，它受的浮力小于其重力
15．如图所示为我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具——桔槔，它前端用细杆系一木桶，后端系一质量适当的配重石块。装满水后，向上拉细杆将水桶提起，在水桶离开水面匀速上升的过程中，水桶的（　　）
A．重力势能增加，动能不变，机械能不变
B．重力势能不变，动能不变，机械能不变
C．重力势能增加，动能不变，机械能增加
D．重力势能不变，动能增加，机械能增加
16．在学校科技社团活动中，小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时，手将飞机模型向前推出，是力改变了飞机模型的　 　；飞机模型着地后，能够沿水平地面继续向前滑行一段距离，是由于飞机模型具有　 　。
17．如图所示，2024年5月8日，海军福建舰完成为期8天的首航试验任务，顺利返回江南造船厂码头，福建舰满载时的排水量约为8万吨，满载时所受浮力约为 　 　 N。福建舰行驶 的海域海水密度不一样，当福建舰由密度较小的海域驶入海水密度较大的海域时，受到的浮力 　 　（以下两空均选填“变大”“变小”或“不变”），吃水深度 　 　。（g取10 N/kg）
18．为了锻炼身体，某同学制作了如图所示的健身器材，将轻杆AB固定在支架上的O点，在A端挂一个质量为10kg的沙袋，沙袋的重力为　 　N，在B端施加一个竖直向下的拉力将轻杆缓慢拉至水平位置，已知。当轻杆在水平位置平衡时，该同学对轻杆的拉力为　 　N。（g取10N/kg）
19．如图所示，屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转以实现室内换气的装置，设置在屋面的顶部，它不用电，无噪声，节能环保，速度仅为0.2m/s的微风就可使其轻盈运转。
（1）屋顶风帽的优点是　 　（列举一条即可）；
（2）风帽转动时，其内部空气流速变大、压强变　 　，室内污浊气体在　 　的作用下被排出。
20．“国家名片”复兴号具有高速、平稳等运行特点，在车体材料上强调“轻量化”。
（1）轻量化设计中，采用的碳纤维复合材料、铝合金等材料具有密度　 　的物理特性；
（2）某时段，动车组在水平轨道上匀速直线行驶，乘客将一枚硬币立在动车的水平窗台上，硬币相对窗台“纹丝不动”，如图所示，则该时段：
①动车组所受的重力　 　（选填“做功”或“不做功”）；
②硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对　 　（选填“平衡”或“相互作用”）力；
③请在如图中画出此时这个硬币受力的示意图　 　。
21．在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，英英同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底（其中B、C、D三个粗细相同），在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，如图所示向A、B、C瓶中装入水，D瓶中装入盐水。
（1）瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，可知：液体的压强与液体的质量　 　（选填“有关”或“无关”）；
（3）根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的　 　有关；
（4）为了探究液体压强与液体密度的关系，要通过比较　 　两个瓶子橡皮膜鼓起的程度，分析可知：液体压强与液体的密度　 　（选填“有关”或“无关”）；
（5）实验后，该同学自制如图E装置继续探究，已知隔板在容器的中央。她向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，这说明液体对容器　 　有压强（选填“底部”或“侧壁”）。他再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜恢复原状，如图F所示，则此液体密度　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）水的密度。
22．在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）调零时，弹簧测力计应在　 　（竖直/水平）方向上调；
（2）如图甲，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的圆柱橡胶体，测出其重力　 　N，然后将它缓慢浸入水中，记录它悬停在a、b、c、d、e五个位置时弹簧测力计的示数及深度h；请根据实验数据，用描点法，在图乙中画出橡胶体所受浮力与h关系的图象　 　；
（3）分析a、b、c三次实验，可知浮力大小与物体　 　有关；分析c、d、e三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度　 　（有关/无关）；
（4）若把该橡胶体换成高为6cm、形状完全相同但密度较大的金属体，重做上面的实验，两组实验所得的与h关系的图象　 　（相同/不同）；
（5）请你写出一个浮力大小与液体密度有关的生活现象：　 　。
23．学习小组利用轻质杠杆、弹簧测力计、钩码进行了如下探究实验。
（1）如图甲，杠杆保持静止，此时杠杆处于　 　（选填“平衡”或“不平衡”）状态。要使杠杆在水平位置平衡，需将杠杆的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节；将杠杆调节至水平平衡，目的是为了　 　；
（2）如图乙，在杠杆A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，每个钩码的质量为50g。将弹簧测力计沿D竖直向下拉，杠杆保持水平平衡；然后沿C斜向下拉，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）拔河比赛时，某一队若被拉得“转动起来”，会导致身体前倾，脚底不稳输掉比赛。如果把拔河的人看成杠杆，可以建立如图甲所示的模型。于是小静利用图乙的器材和钩码探究了杠杆的平衡条件。
①实验中，桌面不水平可能会影响对杠杆水平平衡的判断，以下器材能对调节有所帮助的是　 　；
A.重垂线　　B.刻度尺
②小静通过改变杠杆两端悬挂钩码的个数和位置，进行了多次实验，若作用在杠杆左侧的力为动力，数据记录如下表所示：
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 杠杆状态
1 1 12.0 2 6.0 平衡
2 2 12.0 1 24.0 平衡
3 2 5.0 1 10.0 平衡
分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是　 　；
③在图甲中画出人所受重力的力臂　 　；
④在专业的拔河比赛中，队员都会通过后仰的姿势，将重心调节的很低，如图丙所示，这样不容易被拉得“转动起来”，原因是　 　。
24．小明同学发现高速公路上不同车型的汽车限速不同如图甲所示，他猜想物体动能的大小可能与其质量和速度的大小有关。为了验证自己的猜想，他设计了如下实验：将细线悬挂的小球适当地拉起一定高度，由静止释放去撞击木块，如图乙所示；
（1）实验中探究的动能是指（　　）（填序号）；
A．小球在下落过程中的动能 B．小球即将撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击后的动能
（2）本实验中，物体的动能大小可以通过观察　 　来判断；
（3）要探究动能大小与速度的关系，发现将同一小球由静止释放，被拉起的高度越高，小球撞击后木块移动的距离越大，说明　 　；
（4）小明利用如图丙所示装置进一步探究超速和超载给汽车带来的安全隐患哪一种情况更严重。他在实验室中找到AB（）两个大小相同的小球。在探究超载带来的安全隐患时，他将A、B两个小球从同一高度h由静止释放，发现B小球撞击木块移动的距离是A小球撞击木块移动距离的2倍；探究超速带来的安全隐患时，小明的操作是①将A小球从h高度由静止释放，记录　 　。②将A小球从2h高度由静止释放，撞击木块移动的距离大于A小球从h高度处下落后撞击木块移动距离的2倍。分析实验现象和数据，则说明　 　（选填“超速”或“超载”）带来的安全隐患更大。
25．如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力，动滑轮重力。在工人用力作用下，重物匀速上升，达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求：
（1）拉力做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则该重物的重力是多少？
26．如图是一种打捞沉船或沉物用的浮筒，在某次打捞沉物时，先将体积为、质量为的浮筒中充入水，让浮筒沉入水面下，潜水员将浮筒与沉物固定到一起，然后将浮筒内的水全部排出，在浮力作用下浮筒和沉物就会匀速浮上水面。（忽略水的阻力，g取）求：
（1）浮筒上表面距水面处所受水的压强；
（2）浮筒浸没时所受的浮力；
（3）当水面下浮筒内的水全部排出匀速上浮时，浮筒受到沉物的拉力。
27．阅读材料完成下列小题；
中国载人深潜新坐标——“奋斗者号”
随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索，“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日，成功潜入海底10909米，再次向世界展示中国力量！
普通潜艇是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变自重，从而控制其下潜或上浮的，但万米深度，海水压强很大，深潜器无法产生这么大的高压将舱内海水排出，为了实现下潜和上浮，“奋斗者号”带了4块压载铁，总质量为2t，当“奋斗者号”准备上浮时，它会抛掉压载铁，压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力，为帮助上浮，“奋斗者”号还穿有一件“救生衣”—浮力块，它对深潜器能产生的额外浮力等于它自身所受浮力与重力之差，浮力块的材料为微米级大小的空心玻璃微珠，在海水高盐环境下，材料必须耐腐蚀，海面下复杂的水流会不断冲刷，因此材料还必须耐磨。
深潜器需要尽可能降低它的重心，以提高其稳定性，另外也要使自身重力分布均匀。如果重力分布不均匀，在下潜或上浮过程中，平衡就会受影响，所以要合理设计压载铁、浮力块等物体的放置位置，已知“奋斗者”号体积约为，空载时质量约为24t，其前端有三个观察窗，每个观察窗的表面积大约是。（设海水的密度，，）
（1）浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性，那是为了经得起海水压强随着深度的增加而　 　（选填“增加”、“减小”或“不变”）带来的考验；
（2）若海水的密度均匀，“奋斗者号”在从水面下10米下潜至深度为10000m的过程中，所受浮力　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）“奋斗者号”加速下沉时，其所受浮力　 　重力（选填“大于”、“小于”或“等于”），若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力（不考虑海水的摩擦阻力），则“奋斗者号”将　 　（选填“加速”、“匀速”或“减速”）下沉；
（4）深潜器下潜至10000m深处时，一个观察窗所受到的海水压力为　 　N；
（5）下列四幅图中，压载铁和浮力块的放置位置最合理的是（　　）
A． B．
C． D．
（6）如图“奋斗者”号在完成探测任务上浮到水面后，“探索一号”科考船对其进行了回收，小亮在实验室模拟了这一过程，通过实验，小亮发现当A物块回收放置在B物块上后，水面将　 　（选填“上升”“下降”或“不变”）。请画出静止的C物块所受力的示意图　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】重力接近0.5N的物体，质量是50g，约是1个鸡蛋的质量，C符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据常见物体的质量，结合数据解答。
2．【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算；重力的方向
【解析】【解答】A．物体所受重力的大小与物体的质量成正比，质量越大重力越大，但重力的本质是地球对物体的吸引力，引力是因，重力是果，不能说重力产生地球的吸引，故A错误；
B．重力的方向是竖直向下，而非垂直于接触面向下，我们正是利用重力竖直向下的特点来检查相框是否挂正，关于B错误；
C．g=9.8N/kg的物理意义是：质量为1kg的物体所受的重力大小为9.8N，kg是质量单位，N是力的单位，二者是不同物理量的单位，不能划等号，故C错误；
D．在地面同一位置处，同一物体受到的重力和它的质量成正比，因此物体的质量越大，受到的重力也就越大，该表述符合重力和质量的关系，故D正确；
故选D。
【分析】1、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心，公式为G=mg。
2、质量是物体基本属性，是物质组成的集合，重力是力，二者不同。
3．【答案】B
【知识点】力的作用效果；力作用的相互性；惯性及其现象；平衡力的辨别
【解析】【解答】A．惯性的大小只与物体的质量有关，跳远助跑，不能增大惯性，故A错误；
B．运动员用桨向后划水，对水有向后的力，由于物体间力的作用是相互的，水对船桨有向前的反作用力，使龙舟前进，故B正确；
C．做引体向上时，人对单杠的拉力与单杠对人的拉力，是相互作用力，故C错误；
D．羽毛球被球拍击打飞出，运动方向发生变化，是力可以改变物体的运动状态，故D错误。
故选B。
【分析】惯性是物体的属性，只和物体的质量有关；物体间力的作用是相互的；力可以改变物体的运动状态。
4．【答案】C
【知识点】平衡状态的判断；探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A．图甲的该实验里，弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，此时木块受力平衡，根据二力平衡原理能够得知，弹簧测力计的示数和滑动摩擦力的大小相等，故A错误；
B．图乙的该实验中，铁块是放置在木块上方的，所以木板受到的总压力等于木块重力与铁块重力之和，故B错误；
C、D．把铁块放在木块上，增大了木块对木板的压力，同时保持木块和木板之间接触面的粗糙程度不变，该实验控制了接触面粗糙程度相同，改变了压力大小，因此探究的是滑动摩擦力大小和压力的关系，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】1、二力平衡的条件为：大小相等、方向相反、作用在通过一个物体上、作用在同一条直线上，物体处于匀速直线运动或者静止状态时，受力平衡。
2、物体静止在水平桌面，对桌面的压力等于物体的重力；
3、控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如影响摩擦力的因素有压力和接触面粗糙程度，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同，实验控制了接触面粗糙程度相同，改变了压力大小，因此探究的是滑动摩擦力大小和压力的关系。
5．【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、擦字过程中用力按住橡皮擦，是在接触面粗糙程度不变的情况下，通过增大压力的方式增大摩擦力，故A正确；
B、给机器轴承添加润滑油，会让接触面之间形成油膜，让相互接触的摩擦面分离开，以此减小摩擦，故B错误；
C、将游乐场滑滑梯的表面做得很光滑，是在压力大小不变的情况下，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦，故C错误；
D、在平地面搬运重物时，在重物下方垫上圆木，是将滑动摩擦变为滚动摩擦，以此减小摩擦力，故D错误。
故选A。
【分析】增大摩擦力的方法：增加接触面的粗糙程度，如鞋底的花纹、杠杆运动员手上的镁粉，增加压力，如紧捏自行车的闸。
减小摩擦力的方法：变滚动为滑动，减小接触面的粗糙程度，或者减小压力。
6．【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】 为了更容易打破玻璃 ，则压力的作用效果更加明显，在压力相同时，减小受力面积来增大压强；A正确，BCD错误．
【分析】压强的计算公式：P=，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积。
7．【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算；减小压强的方法及其应用；连通器原理及其应用；大气压的综合应用
【解析】【解答】A．重垂线是利用重力方向总是竖直向下的原理制成的，建筑工人砌墙时，常用重垂线来检查墙壁是否竖直，而非检查墙面是否垂直，故A错误；
B．地漏里倒扣的碗形构件，和存水杯形成了底部相连、上端开口的结构，符合连通器的特点。当连通器内的水静止时，各部分液面始终保持相平，当存水杯的水位没过碗口后，就可以阻断异味从下水道通过地漏进入室内，故B正确；
C．在铁轨下铺设枕木，是压力一定时，通过增大受力面积来减小铁轨对地面的压强，故C错误；
D．对于自动供水的盆景，瓶外大气压大小等于瓶内水产生的压强与瓶内上方气压的和，正是大气压的作用，让瓶内的水不会全部流出，故D错误。
故选B。
【分析】1、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心，公式为G=mg。
2、连通器：上端开口相通，或底部相通的容器叫连通器，在连通器的液体保持同一水平，压强相等，应用：茶壶；回水弯管；船闸。
3、压强：公式为P=F/S，向左运动的过程中，受力面积增加，物体对桌面的压强会减小。
4、大气压的应用；吸盘是将吸盘内部的气压减小，导致外界大气压大于内部气压，将吸盘压在墙面，和吸管吸取饮料的原理相同.
8．【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、使用镊子夹取砝码时，镊子的动力臂比阻力臂更短，动力需要大于阻力，属于费力杠杆，故A符合题意；
B、用核桃钳夹核桃的时候，核桃钳的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C、用羊角锤撬起钉子，羊角锤的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D、用开瓶器开启瓶盖，开瓶器的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平。
9．【答案】D
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A．功率是表示做功快慢的物理量，它由做功的多少和做功时间共同决定。只知道做功更多，不知道做功时间，不能确定功率的大小，也就无法判断做功快慢，故A错误；
B．功率的物理意义就是描述物体做功的快慢，所以功率小的机械，做功一定更慢，故B错误；
C．只知道做功时间更短，不知道做功的总多少，同样无法确定功率大小，不能判断做功快慢，故C错误；
D．根据功率公式变形可得W=Pt，当做功时间t相同时，功率P越大，做的功W就越多，所以时间相同时，功率大的机器做功一定比功率小的机器多，故D正确。
故选D。
【分析】功率是表征物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，单位时间做功越多。
10．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；斜面的机械效率；功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】A．根据功的计算公式W=Fs，可计算拉力做的总功，可得，故A正确，不符合题意；
B．拉物体上升时，对物体做的功为有用功，因此有用功的大小计算为
斜面的机械效率为有用功和总功的比值，计算得，故B正确，故B不符合题意；
C．总功减去有用功得到克服摩擦力做的额外功，即
根据额外功的计算公式，可变形得到摩擦力的计算式，解得物体受到的摩擦力，故C正确，故C不符合题意；
D．拉力的功率等于总功与做功时间的比值，计算得，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率：
11．【答案】A
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验；探究二力平衡的条件；液体压强的特点；物理学方法
【解析】【解答】解：A．由“阻力对物体运动的影响”实验和推理可知，运动的物体不受力作用时，将保持匀速直线运动，说明“物体的运动需要力来维持”这一观点是错误的，故A错误；
B．保持两边钩码质量相等，把小车扭转一定角度，使两力作用在不同直线上，是为了探究不在同一直线上的两个力能否彼此平衡，故B正确；
C．液体能从容器侧壁的孔喷出，说明液体对容器侧面有压强，且深度越深，水喷射的距离越远，说明深度越深，压强越大，故C正确；
D．将U型压强计的探头放入待测液体中，通过观察U形管的高度差来将液体内部压强的大小转换出来，这种方法在物理上叫做“转换法”，故D正确。
故选：A。
【分析】认真阅读题目，结合物体运动不需要力来维持、二力平衡条件、液体压强特点等知识，通过实验现象得出结论进行判断。
12．【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】根据阿基米德原理，浸入液体中的物体受到的浮力大小等于它排开液体受到的重力，即物体所受浮力为：
，故A、C、D错误，B正确。
故选B。
【分析】阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力。
13．【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别；液体压强计算公式的应用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB．鸡蛋在甲盐水中处于漂浮状态，根据物体浮沉条件可知，鸡蛋的密度小于甲盐水的密度；鸡蛋在乙盐水中处于悬浮状态，因此鸡蛋的密度等于乙盐水的密度，据此可以判断出甲盐水的密度大于乙盐水的密度。已知两杯盐水的深度相同，根据液体压强公式 p=ρgh 可得，甲杯中盐水对杯底的压强大于乙杯中盐水对杯底的压强，故AB错误；
C．物体漂浮时浮力等于自身重力，物体悬浮时浮力也等于自身重力，同一个鸡蛋重力不变，因此鸡蛋在甲、乙两杯盐水中受到的浮力大小相等，故C错误；
D．由图可知，两杯盐水的液面相平，深度相同，鸡蛋在甲中排开盐水的体积小于在乙中排开盐水的体积，因此甲杯中盐水的总体积大于乙杯中盐水的体积。结合前面推出的甲盐水密度大于乙盐水密度，根据可知，甲杯中盐水的质量大于乙杯中盐水的质量，因此甲杯中盐水的重力大于乙杯中盐水的重力。杯子对桌面的压力等于杯子、液体与鸡蛋的总重力，鸡蛋和杯子都相同，因此甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力，故D正确。
故选D。
【分析】1、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大，在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相同；
2、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度；
3、密度的计算：公式为，物体静止在桌面上，对桌面的压力等于重力。
14．【答案】B
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．向试管外抽气，模型内气压减小，水进入模型，增加了模型的重力。模型的体积不变，排开水的体积不变，根据 可知，模型受到的浮力不变，故A错误；
B．潜水艇主要事通过改变自身重力实现浮潜，若要让悬浮的潜水艇模型上浮，应增大模型内气压，使模型内水的体积减小，减小模型的重力，当重力小于浮力时，模型上浮，故B正确；
C．潜水艇模型是通过吸排水来改变自身的重力从而实现沉浮的，故C错误；
D．当潜水艇模型漂浮于水面时，由浮沉条件可知，它受的浮力等于其重力，故D错误。
故选B。
【分析】潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜、悬浮和上浮的，结合这个特点来对此题的模型进行分析。
15．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】当水桶匀速离开水面上升时，水桶的质量没有发生变化，上升过程速度也保持不变，因此水桶的动能大小不变；而上升过程中水桶的高度不断增加，因此重力势能随之增大。机械能等于动能与势能的总和，动能不变、重力势能增大，因此水桶的机械能整体增加。故C正确，ABD错误；
故选C。
【分析】机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
16．【答案】运动状态；惯性
【知识点】力的作用效果；惯性及其现象
【解析】【解答】（1） 手向前推出飞机模型时，飞机模型原本静止，推出后变为运动，它的运动状态因此发生了改变，这体现了力的作用效果，说明力可以改变物体的运动状态。
飞机模型着地后，依旧可以在水平地面上继续向前滑行一段距离，这是因为飞机模型具有惯性，会保持原本向前的运动状态不变。
【分析】惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述；
力的作用效果：力会使物体的运动状态和物体形状发生改变。
17．【答案】；不变；变小
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 福建舰满载时受到的浮力计算如下：
福建舰航行过程中始终保持漂浮状态，当它从海水密度更小的海域进入海水密度更大的海域后，始终满足漂浮浮力等于总重力的条件，因此它受到的浮力大小不会发生变化。根据阿基米德原理公式，浮力大小不变，海水密度增大，那么排开海水的体积就会减小，因此吃水深度会变小。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
18．【答案】100；300
【知识点】重力及其大小的计算；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】（1）根据题意可知，沙袋的质量为10kg，则沙袋的重力为。
（2）根据图片可知，当轻杆在水平位置平衡时，O为支点，OA为阻力臂，OB为动力臂，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到：；
100N×3=FB×1；
解得：。
【分析】（1）根据G=mg计算沙袋的重力；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出拉力FB。
19．【答案】（1）节能环保
（2）小；大气压
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】（1）由题干信息可得，这种风帽无需消耗电能，既可以节约能源，也符合环境保护的要求；除此之外，该风帽工作过程中不会产生噪声，不会对周边造成干扰。
（2）依据流体压强和流速的关系：流体的流速越大，压强越小。风帽转动时，其内部空气流速增大，压强减小，此时室内气压大于风帽内部的气压，在大气压的作用下，室内的污浊气体就可以被排出室外。
【分析】压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力；
屋顶风帽可以节约能源。
（1）根据题干提供的信息可知，风帽不耗电，可以节约能源，有利于环境保护；其次风帽不会产生噪声，不会扰民。
（2）[1][2]根据流体压强与流速之间的关系可知，流体流速越大，压强越小，当风帽转动时，其内部空气流速变大，压强会变小，而室内气体的压强大于风帽内气体压强，在大气压的作用下，室内污浊的气体会被排出。
20．【答案】（1）小
（2）不做功；平衡；
【知识点】物质的基本属性；力的三要素及力的示意图；重力示意图；平衡力的辨别；是否做功的判断
【解析】【解答】（1）在“轻量化”设计里，需要降低车体的总质量。依据密度公式变形可得当车体体积V固定不变时，材料的密度ρ越小，最终车体的质量m就越小，因此动车组会选用碳纤维复合材料、铝合金这类密度较小的材料，“密度小”就是这类材料符合设计需求的主要物理特性。
（2） 做功需要同时满足两个必要条件：一是对物体施加力的作用，二是物体需要在这个力的方向上移动一段距离。动车组沿水平轨道匀速直线行驶，重力的方向是竖直向下的，而动车组只在水平方向发生了位移，在重力的方向上没有移动距离，因此重力对动车组不做功。
硬币同时受到竖直向下的重力，和窗台对它竖直向上的支持力，此时硬币保持静止，属于平衡状态，受力平衡。这两个力都作用在硬币这同一物体上，大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，完全满足二力平衡的条件，因此硬币的重力和窗台对它的支持力是一对平衡力。
静止在窗台上的硬币，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，两个力是平衡力，大小相等，因此作图时两个力的线段长度要一致，两个力的作用点都画在硬币的重心即可。作图结果如下：
【分析】1、密度的计算，轻质化表示物体的密度小；
2、做功的条件：物体受到力，且物体沿着力的方向产生了位移；
3、平衡力的特点为：大小相同，方向相反，作用在同一个物体上，
4、支持力的画法：物体受到的支持力，方向垂直斜面，且指向施加压力的物体。
5、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心，公式为G=mg。
（1）在 “轻量化” 设计中，要减轻车体质量。根据密度公式，当体积V一定时，密度ρ越小，质量m越小。所以采用的碳纤维复合材料、铝合金等材料具有密度小的物理特性。
（2）[1]做功的两个必要因素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。动车组在水平轨道上匀速直线行驶，重力方向竖直向下，而动车组在水平方向移动，在重力方向上没有移动距离，所以动车组所受的重力不做功。
[2]硬币受到竖直向下的重力和窗台对它竖直向上的支持力，硬币处于静止状态，即平衡状态。这两个力作用在同一物体（硬币）上，大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，符合二力平衡的条件，所以硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对平衡力。
[3]该物体受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力，因为硬币处于静止状态，所以二者为平衡力，作用点在重心，注意两个力的长短一致。如图所示：
21．【答案】（1）转换法
（2）无关
（3）深度
（4）C、D；有关
（5）侧壁；小于
【知识点】探究液体压强的特点实验；物理学方法
【解析】【解答】（1）液体压强本身无法直接观测，本实验中通过瓶嘴下方橡皮膜的鼓起程度来体现液体压强的大小，这种将不易直接观察的物理量转换为易观察的现象来研究的方法，叫做转换法。
（2）对比A、B两瓶的现象，两瓶橡皮膜鼓起程度相同，说明两处橡皮膜受到的液体压强相等；两瓶中水的质量不相等，由此可得出结论：液体压强大小和液体质量无关。
（3）B、C两瓶中装的都是水，液体密度相同，只有水的深度不同，实验中观察到两瓶橡皮膜鼓起程度不同，因此可得出结论：液体压强和液体深度有关。
（4）要探究液体压强和液体密度的关系，根据控制变量法，需要保持液体深度相同，只改变液体密度，所以要观察对比C、D两个瓶子橡皮膜的鼓起程度；实验中观察到C、D两瓶橡皮膜鼓起程度不同，说明深度相同时，液体密度不同，液体压强不同，因此可得结论：液体压强与液体密度有关。
（5）在图E的自制装置中，隔板将容器分为两部分，向隔板左侧倒水后，侧壁的橡皮膜向右侧凸起，这说明液体对容器的侧壁存在压强。由图F可知，橡皮膜不向任何一侧凸起，说明水对橡皮膜和液体对橡皮膜的压强大小相等；此时水的深度（水到橡皮膜的距离）小于待测液体的深度，压强p相等时，深度h越大，液体密度ρ越小，因此该液体的密度小于水的密度。
【分析】1、转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如过瓶嘴下方橡皮膜的鼓起程度来体现液体压强的大小；
2、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大，在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相同；所以压强和质量无关。
（1）液体压强的大小无法直接看出，瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是转换法。
（2）根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，说明橡皮膜受到的压强相同，A、B瓶中水的质量不同，说明液体的压强与液体的质量无关。
（3）B、C两瓶中水的深度不同，橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的深度有关。
（4）[1][2]为了探究液体压强与液体密度的关系，要控制液体的深度相同，改变液体的密度，则要通过比较C、D两个瓶子橡皮膜鼓起的程度，C、D中橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体压强与液体的密度无关。
（5）[1]实验后，该同学自制如图E装置继续探究，已知隔板在容器的中央。她向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，容器壁上的橡皮膜在液体压强的作用下凸起，这说明液体对容器侧壁有压强。
[2]由图F得，水到橡皮膜的速度小于液体的速度，依题意得，水对橡皮膜产生的压强等于液体对橡皮膜产生的压强，由得，此液体密度小于水的密度。
22．【答案】竖直；1.8；；排开液体的体积；无关；相同；鸡蛋在清水中下沉，在盐水中上浮。
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】（1） 弹簧测力计需在竖直方向调零。由于测量物体重力、拉力时均沿竖直方向，因此调零也要保持竖直。
（2）由图甲可知，弹簧测力计的示数是1.8N，物体的重力是1.8N。
在0cm、2cm、4cm、6cm、8cm、10cm时，受到的浮力分别为
F浮1=0
F浮2=G-F2=1.8N-1.4N=0.4N
F浮3=G-F3=1.8N-1.0N=0.8N
F浮4=G-F4=1.8N-0.6N=1.2N
F浮5=G-F5=1.8N-0.6N=1.2N
F浮6=G-F6=1.8N-0.6NN=1.2N
由此在图像上描点画出图像，如图：
（3） 分析 a、b、c 三组实验：液体种类相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同。根据称重法可知物体所受浮力不同，由此得出：浮力大小与物体排开液体的体积有关。
分析 c、d、e 三组实验：液体种类、排开液体体积均相同，物体浸入液体的深度不同，弹簧测力计示数不变，物体所受浮力相等。由此得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（4） 将原高度 6cm 的圆柱橡胶体，换为高度、形状一致、密度更大的金属体。当浸入深度相同时，物体排开液体的体积相等，受到的浮力大小相等。重复实验后，两次实验的 F浮随h 图像完全重合。
（5）鸡蛋浸没在清水中会下沉，浸没在盐水中则会上浮。
【分析】1、弹簧测力计：使用前弹簧测力计竖直调零，分度值为0.2N，重力方向竖直向下，据图读数，钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致；
2、称重法测量物体浮力：先测出物体的重力，然后将物体浸入水中，弹簧测力计的示数就会减小，减小的示数就是物体受到的浮力，
3、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
4、控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如影响摩擦力的因素有压力和接触面粗糙程度，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同。
5、不同液体产生的浮力不同，如盐水和水。
23．【答案】（1）平衡；右；便于测量力臂
（2）变大
（3）A；；；队员后仰，重心调低，在拉力F作用下，重力的力臂增大，根据 ，G不变，增大，要使杠杆转动，需要更大的拉力，不容易被拉得 “转动起来”，增大重力G的力臂。绳子拉力F的作用线是水平向前的，身体后仰会使支点O到拉力F作用线的垂直距离减小，在重力G和其力臂不变时，根据杠杆平衡条件得 ，减小，所需的动力F变大，即对方需要更大的拉力才能拉动。
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法；杠杆的动态平衡分析；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）图中，杠杆保持静止，处于平衡状态；图甲中，杠杆左端下沉，将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡；将杠杆调节至水平平衡，便于测量力臂。
（2）图乙中，弹簧测力计沿C斜向下拉时，阻力和阻力臂不变，斜拉时比竖直拉时的力臂短，根据杠杆平衡条件，则动力变大，弹簧测力计的示数变大。
（3）①利用重力方向竖直向下，制作了重垂线，判断桌面是否水平，刻度尺无法判断桌面水平。故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
②根据表格数据，计算实验中和的值。可得杠杆的平衡条件是：。
③重力方向竖直向下，作用点在重心，从支点O向重力作用线作垂线，为重力的力臂，如下图所示：
④队员后仰，重心调低，在拉力F作用下，重力的力臂增大，根据 ，G不变，增大，要使杠杆转动，需要更大的拉力，不容易被拉得 “转动起来”，增大重力G的力臂。绳子拉力F的作用线是水平向前的，身体后仰会使支点O到拉力F作用线的垂直距离减小，在重力G和其力臂不变时，根据杠杆平衡条件得 ，减小，所需的动力F变大，即对方需要更大的拉力才能拉动。
【分析】（1）杠杆静止，处于平衡状态；将杠杆调节至水平平衡，便于测量力臂；
（2）杠杆上的拉力倾斜，拉力的力臂减小，拉力变大；
（3）重力方向竖直向下；根据实验，总结杠杆的平衡条件为；杠杆上的力臂，是支点到力的作用线的垂线；根据杠杆的平衡条件，结合力臂的变化，判断拉力。
（1）[1]杠杆保持静止，根据杠杆平衡状态的定义，静止或匀速转动都为平衡状态，故此时杠杆静止处于平衡状态。
[2]图甲中杠杆左端下沉，表明左边要重一些，要使杠杆在水平位置平衡，需将杠杆的平衡螺母向右调节。
[3]将杠杆调节至水平平衡，作用力是竖直的，此时力臂与杠杆重合，可直接从杠杆刻度读取，无需复杂测量，能简化操作、减小误差。所以将杠杆调节至水平平衡，目的是为了便于测量力臂。
（2）当弹簧测力计沿C斜向下拉时，阻力和阻力臂不变，斜拉时，动力臂是从支点O到动力作用线的垂直距离，比竖直拉时的力臂短，即动力臂变小。根据杠杆平衡条件，则动力变大，所以弹簧测力计的示数变大。
（3）[1]重垂线可利用重力方向竖直向下的特点，判断桌面是否水平，帮助调节杠杆水平平衡，刻度尺无法判断桌面水平情况。故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
[2]分析表格数据，计算每次实验中和的值。可得杠杆的平衡条件是。
[3]重力G的作用点在重心，方向竖直向下，从支点O向重力作用线作垂线段，该垂线段就是重力的力臂，故力臂示意图如下图所示
[4]队员后仰将重心调低，在拉力F作用时，重力的力臂增大，根据杠杆平衡条件得 ，G不变，增大，要使杠杆转动，需要更大的拉力，所以不容易被拉得 “转动起来” ，即原因是增大重力G的力臂。绳子拉力F的作用线是水平向前的，身体后仰会使支点O到拉力F作用线的垂直距离（即拉力臂）减小，在重力G和其力臂基本不变（或变化很小 ）的情况下，根据杠杆平衡条件得 ，减小，为了保持杠杆平衡，所需的动力F就可以变大，即对方需要更大的拉力才能拉动。即还有一个原因是减小绳子拉力F的力臂。
24．【答案】（1）B
（2）木块移动的距离
（3）当质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大
（4）木块滑行的（移动得）距离长短；超速
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；物理学方法
【解析】【解答】（1）该实验通过小球撞击木块探究动能的相关规律：小球从斜面下滑到水平面、即将撞击木块时的动能，是对木块做功的初始动能，也是本实验要探究的动能；小球下落过程中动能持续变化，不是实验要研究的目标动能；小球撞击木块后的动能、木块被撞击后的动能，都不是本实验需要探究的对象。因此实验中研究的动能是小球即将撞击木块时的动能，故CD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）动能的大小无法直接观测，本实验利用转换法进行研究：小球的动能会推动木块在水平面移动，动能越大，对木块做功越多，木块被推动后移动的距离就越远。因此实验中通过木块被推动后移动距离的大小，来反映小球动能的大小。
（3）将同一个小球从斜面不同高度由静止释放，小球所处高度越高，初始位置的重力势能越大；下滑过程中重力势能转化为动能，高度越高，转化得到的动能越多，小球到达水平面时的速度就越大。实验中可以观察到：小球速度越大，撞击木块后木块移动的距离越大，由此可得结论：当物体质量相同时，速度越大，物体的动能越大。
（4） 探究超速带来的安全隐患时，根据控制变量法，需要保持物体质量不变，改变物体的速度；小球在斜面的释放高度决定了到达水平面的速度大小，因此操作应为：让A球从高度h处由静止释放，记录木块被撞击后滑行的距离，和对应实验结果对比。
探究超载带来的安全隐患时，将质量不同的A、B两个小球mB=2mA从同一高度h由静止释放，保证到达水平面的速度相同，结果发现B球推动木块滑行的距离是A球的2倍。如果后续实验发现，A球从2h高度释放后，推动木块滑行的距离大于A球从h高度释放时滑行距离的2倍，就说明：相同条件下，速度增大对动能的影响比质量增大对动能的影响更大，因此可以得出结论：超速带来的安全隐患更大。
【分析】1、转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中通过木块被推动后移动距离的大小，来反映小球动能的大小；
2、机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
3、控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同，探究动能和速度的关系，需要控制质量相同；
4、有实验结果分析可知将质量不同的A、B两个小球mB=2mA从同一高度h由静止释放，保证到达水平面的速度相同，结果发现B球推动木块滑行的距离是A球的2倍，A球从2h高度释放后，推动木块滑行的距离大于A球从h高度释放时滑行距离的2倍，说明速度对动能的影响大。
（1）在这个实验中，我们是通过小球撞击木块来研究动能的相关问题。小球从一定高度下落，在即将撞击木块时具有动能，这个动能会对木块做功，推动木块移动。而小球在下落过程中的动能是不断变化的，不是我们最终要探究的那个状态的动能；小球撞击木块后的动能与我们探究的小球对木块做功的初始动能关系不大；木块被小球撞击后的动能也不是我们直接探究的小球的动能。所以实验中探究的动能是指小球即将撞击木块时的动能，故CD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）由于小球动能的大小不能直接观察到，但是小球具有动能就会推动木块在水平面上移动。根据转换法，小球的动能越大，对木块做的功就越多，木块移动的距离也就越远。所以本实验中，物体的动能大小可以通过观察小球推动木块移动的距离来判断。
（3）当我们将同一小球由静止释放时，小球被拉起的高度越高，它在初始位置具有的重力势能就越大。在小球下落的过程中，重力势能转化为动能，高度越高转化得到的动能就越大，其速度也就越大。此时观察到小球撞击后木块移动的距离越大，这就表明当物体的质量相同时，物体的速度越大，物体具有的动能就越大。
（4）[1]要探究超速带来的安全隐患，根据控制变量法的要求，需要保证小球的质量不变，改变小球的速度。因为小球在斜面上的高度不同，到达水平面时的速度就不同，所以接下来的操作是将 A 球从 h 高度由静止释放，然后记录木块滑行的距离长短。
[2]在探究超载带来的安全隐患时，把 A、B 两个小球从同一高度 h 由静止释放，已知 mB =2mA，且 B 小球推动木块滑行的距离是 A 小球推动木块滑行距离的 2 倍。要是 A 小球从 2h 高度处下落后推动木块滑行距离大于 A 小球从 h 高度处下落后推动木块滑行距离的 2 倍，这就意味着在这种情况下，速度增大对动能的影响比质量增大对动能的影响更为显著，也就说明超速带来的安全隐患更大
25．【答案】解：（1）承担物重的动滑轮上绳子的段数，不计绳重和机械之间的摩擦，拉力
拉力移动距离
拉力做功
拉力做功的功率
（2）滑轮组的有用功
机械效率
（3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则
解得该重物的重力是。
答：（1）拉力做功的功率240W；
（2）滑轮组的机械效率83.3％；
（3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则该重物的重力是1800N。
【知识点】功率计算公式的应用；动滑轮拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）承担物重的动滑轮上绳子的段数，不计绳重和机械之间的摩擦，拉力，拉力移动距离
，结合做功公式计算拉力做功，所以拉力做功的功率；
（2）滑轮组的有用功，结合效率公式计算机械效率；
（3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则，据此求解G。
26．【答案】（1）解：浮筒上表面距水面处所受水的压强为
（2）解：浮筒浸没时所受的浮力为
（3）解：浮筒内的水全部排出匀速上浮时，处于平衡状态，受到的重力、浮力、拉力构成平衡力，即
代入数据为
解得。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】（1）结合压强公式计算浮筒上表面距水面处所受水的压强；
（2）结合阿基米德原理计算浮筒浸没时所受的浮力；
（3）浮筒内的水全部排出匀速上浮时，处于平衡状态，受到的重力、浮力、拉力构成平衡力，即，据此求解 浮筒受到沉物的拉力。
（1）浮筒上表面距水面处所受水的压强为
（2）浮筒浸没时所受的浮力为
（3）浮筒内的水全部排出匀速上浮时，处于平衡状态，受到的重力、浮力、拉力构成平衡力，即
代入数据为
解得。
27．【答案】（1）增加
（2）不变
（3）小于；匀速
（4）
（5）B
（6）不变；
【知识点】重心；液体压强的特点；液体压强的计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）由液体压强公式p=ρgh可知，海水密度与常量g保持不变，深度不断增大时，液体压强也会随之变大。因此浮力块内的玻璃微珠、载人舱外壳的钛合金都具备优异的抗压能力，以此抵御深海处不断增大的海水压强。
（2）“奋斗者号”从水下10m下潜至10000m的过程中，其整体体积保持不变，排开海水的体积始终等于自身容积。结合阿基米德原理，海水密度不变、排液体积不变，深潜器受到的浮力大小保持不变。
（3）深潜器加速下沉阶段，自身重力大于所受浮力。当它进入密度均匀的海水区域后，抛除部分压载铁，可让浮力与重力大小相等。忽略海水阻力时，深潜器受力达到平衡，将会以当下的速度匀速向下运动。
（4）深潜器抵达10000m深海处，此处海水产生的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×10000m=108Pa。
单个观察窗承受的海水压力：F=pS=1×108Pa×0.2m2=2×107N。
（5）为提升深潜器行驶稳定性，需要降低整体重心，同时保证重力分布均匀。密度大、质量大的压载铁需布置在装置下方，质量较轻的浮力块置于上方，对照图示，只有B选项符合该布局要求，故排除ACD，本题选B。
（6）将物块A放置在物块B上后，A、B整体依旧处于漂浮状态。根据漂浮条件，整体所受浮力等于总重力，由于总重力没有变化，浮力也保持不变。液体密度恒定，因此整体排开液体的体积不变，容器内水面高度不会发生改变。
静止的物块C受到竖直向下的重力与竖直向上的浮力，二力大小相等、作用点均画在物体重心处，绘制力的示意图时，两条力的线段长度保持一致，如图所示：
故答案为：（1）增加；（2）不变；（3）小于；匀速；（4）2×107；（5）B；（6）不变；。
【分析】 （1）所处深度h变大，由p=ρgh可知受到海水的压强变化；
（2）根据排开水的体积V排不变，由F浮=ρ液gV排可知受到的浮力变化；
（3）根据浮沉条件分析解答；根据受力平衡时做匀速直线运动或静止分析；
（4）根据p=ρgh算出深潜器下潜至10000m深处时海水压强，由F=pS算出一个观察窗所受到的海水压力；
（5）根据潜水器的平衡状态分析；
（6）根据漂浮时浮力等于其重力分析解答。
（1）根据液体压强公式p=ρgh，海水密度不变，g不变，深度增加时，压强增大。所以浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性，是为了经得起海水压强随着深度的增加而增加带来的考验。
（2）“奋斗者号” 在从水面下 10 米下潜至深度为 10000m 的过程中，排开海水的体积 等于深潜器自身的体积，因为深潜器体积不变，海水密度不变，所受浮力不变。
（3）[1]当物体加速下沉时，根据物体的浮沉条件，合力方向向下，所以其所受浮力小于重力。
[2]若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力，受力平衡，此时 “奋斗者号” 将匀速下沉。
（4）深潜器下潜至 10000m 深处时，海水的压强
一个观察窗受到的海水压力
（5）深潜器需要尽可能降低它的重心，以提高其稳定性，另外也要使自身重力分布均匀。压载铁较重应放在下部，浮力块较轻应放在上部，观察四幅图，只有 B 图符合要求，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（6）[1]当 A 物块回收放置在 B 物块上后，AB 整体仍然漂浮，根据物体的浮沉条件，浮力等于重力，整体重力不变，所以浮力不变，液体密度不变，所以排开液体的体积不变，容器中的水面将不变。
[2]静止的 C 物块受到重力G和浮力F浮，重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上，且因为 C 物块静止，浮力等于重力，作用点在重心，注意两个力线段长短相同，如图所示：
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