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四川省成都市青羊区2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题
一、单项选择题（每小题2分，共30分）
1．我国自主研制的超微单兵无人侦察机——“蜂鸟”，比一枚鸡蛋还轻。下列对“蜂鸟”所受重力的估测最接近实际的是（　　）
A． B． C． D．
2．用水平推力推矿泉水瓶的下部，水瓶会沿桌面滑动，用同样大小的水平推力推矿泉水瓶的上部，水瓶会翻到.这说明力的作用效果与（　　）
A．力的大小有关 B．力的方向有关
C．力的作用点有关 D．受力面积有关
3．如图所示，西红柿压纸板，纸板发生形变，因纸板发生形变而产生的力是（　　）
A．西红柿对纸板的压力 B．纸板受到的重力
C．纸板对西红柿的支持力 D．木块对纸板的支持力
4．如图所示，一位小朋友用70N的拉力竖直向上提重力为100N的书包。此时书包所受重力与拉力的合力大小为（　　）
A．0 B．30N C．70N D．170N
5．如图所示的四个实例中，为了减小压强的是（　　）
A．冰鞋的刀刃较薄
B．破窗锤的锤头为锥状
C．工字钉的钉尖很尖
D．镜架的鼻托较宽
6．在“探究液体内部压强的特点”的实验中，小宋将水平桌面上两个相同的容器内分别装入甲、乙两种液体，将同一微小压强计的探头依次放入甲、乙两种液体的相同深度处，如图所示。若实验器材完好且操作规范，判断下列说法不正确的是（　　）
A．实验前应先将微小压强计U形管内两液面调节到同一高度处
B．实验中所使用的液体，甲液体的密度一定大于乙液体的密度
C．探头的橡皮膜在甲乙两液体中所受到的液体压强，甲小于乙
D．若将乙液体中的探头往上移，其U形管中液面高度差会变小
7．如图所示为小林制做的潜艇模型，将其浸没于水中后，通过充气、排气可使其稳定上浮或下沉。下列分析正确的是（　　）
A．向瓶中充气时，潜艇会向外排水，潜艇上浮
B．上浮时潜艇受到的浮力大于它排开水的重力
C．从瓶中抽出空气，潜艇因所受浮力变大下沉
D．潜艇下沉时，水槽中的水对螺母的压强不变
8．如图所示，盛满水的溢水杯放在水平桌面上，用弹簧测力计挂一个实心铁块，示数为F1；将铁块缓慢浸没水中（未接触溢水杯），让溢出的水全流入小烧杯后，弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是（　　）
A．水对溢水杯底部的压强p甲C．溢水杯对桌面的压力F甲9．端午节是我国的传统节日，在端午节这天很多地方会举行赛龙舟活动。如图是某地龙舟比赛时的情境，以下说法正确的是（　　）
A．龙舟漂浮在水面上，说明龙舟受到的浮力大于重力
B．比赛过程中龙舟加速前进，速度变大，惯性也变大
C．向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的
D．划水所使用的船桨，是支点在杠杆端点的省力杠杆
10．受海拔高度影响，以下祖国各地的旅游景点中，大气压值最大的是（　　）
A．珠穆朗玛峰顶 B．成都杜甫草堂
C．台湾省日月潭 D．吐鲁番艾丁湖
11．如图中的几种情境中，人对与其接触的物体做了功的是（　　）
A．女孩站在原地，把一箱报刊搬了起来
B．学生背着书包站在匀速前进的地铁中
C．踢出去的足球在草地上滚动一段距离
D．路旁出故障的汽车，没有被司机推动
12．艺术体操是一种力与美结合的体育运动项目。运动员尝试完成图中的四个动作时，无法保持平衡的是（　　）
A．虚坐 B．单手倒立
C．阿拉贝斯克 D．踢腿
13．如图所示，是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若一个普通中学生在30s内完成12次双杠屈臂伸，该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率最接近于（　　）
A．600W B．60W C．6W D．0.6W
14．如图所示，是长江三峡的一级船闸示意图，下列说法正确的是（　　）
A．闸室中的轮船开往重庆方向 B．船闸工作利用了伯努利原理
C．船闸利用了大气压进行工作 D．闸室中的轮船开往武汉方向
15．在水平路面上玩滑板车的人蹬地后站在车上，如图甲所示，滑板车速度会减小；再次蹬地时，如图乙所示，滑板车速度又会增大。下列说法正确的是（　　）
A．小男孩蹬地的脚，所受到的摩擦力是阻力
B．滑板车速度减小，是因为没受到力的作用
C．蹬地增大了滑板车的惯性，所以速度变快
D．玩滑板车的小男孩的运动不需要力来维持
二、填空题（每空2分，共36分）
16．如图1所示，将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起，然后甲同学用200N的拉力拉弹簧测力计B，则A测力计示数为FA＝　 　N；若甲、乙两同学同时用200N的力向相反方向拉测力计（如图2所示），则此时B测力计的示数FB＝　 　N（均不计弹簧测力计和绳的重）
17．使用弹簧测力计测某物体的重力前，应将测力计放在　 　方向（选填“任意”“竖直”或“水平”）上调零，如图所示的测力计示数为　 　N。
18．如图所示，汽车的头枕是为了减小汽车在前进时，因　 　（选填“车顶”“车底”“车头”或“车尾”）发生碰撞对驾驶员可能造成的伤害；高速公路上的限速标志牌如图所示，小汽车最高限速比大货车更高的原因是小汽车的　 　小。
19．2024年3月20日，长征八号遥三运载火箭成功将“鹊桥二号”卫星送入预定轨道。如图所示是火箭发射升空时的情境，燃气向下喷出，使火箭获得上升的推力，该力的施力物体是　 　（选填“地球”“火箭”“周围的空气”或“喷出的燃气”）。在加速升空的过程中，卫星的机械能　 　（选填“可能”“一定”或“不会”）增大。

20．观察如图中汽车的外形可知，若汽车在水平路面上急速行驶，由于车上、下表面空气的流动速度不同，会使车与地面之间的压力变　 　，“失去抓地力”而失控。为了避免发生上述意外情况，有的汽车会在车尾设计一如图那样的“尾翼”，这样能够　 　汽车对地面的摩擦力。
21．如图所示，小凯中紧握住一只水杯，当手对杯子的压力增大时，杯子受到手的摩擦力大小将　 　（填变化情况）；如图所示是小凯写毛笔字的情形，此时纸面所受笔尖摩擦力的方向为水平向　 　。
22．在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小文把同一只装满水的矿泉水瓶按照两种方式放在同一块海绵上，如图所示，这是为了控制　 　相同，此现象说明压力作用效果与　 　大小有关。
23．如图所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，在其内部充入氦气就可以依靠　 　（选填“浮力”或“升力”）升空。若充入密度为0.2kg/m3的氦气后悬浮在空气密度为0.4kg/m3的9052m高空，此时其总体积为9000m3，则它的总质量为　 　kg。
24．如图所示，将均匀长方体浸没在液体中，已知它的上、下表面面积都为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，液体的密度为ρ。长方体上表面受到的压强p1＝　 　；长方体受到的浮力F浮＝　 　。（均用g、S、h1、h2和ρ表示）
三、作图与计算题（共16分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
25．按要求完成下列作图：
（1）如图所示，一盛水的烧杯静止在斜面上，有一个小球悬浮在烧杯内的水中，请在图中画出小球所受浮力及烧杯对斜面压力的示意图；
（2）小鹏在停放自行车时需要捏住前刹，以前轮某处为支点，在车坐上施加一个合适的力，将后轮稍稍抬离地面。请在图中找到支点和最小力的作用点的位置，并画出最小力的示意图。
26．成都绕城绿道不仅是骑行爱好者的天堂，更是感受田园生态与城市活力的绝佳窗口。小李骑自行车以18km/h的速度，用时10min在绕城绿道匀速直线经过一段路面。若小李重600N，整车质量为20kg，每个车轮与水平地面的接触面积为8×10-4m2，骑行过程中自行车所受阻力为车与人总重的0.02倍，g取10N/kg。求：
（1）小李在骑行过程中自行车对水平地面的压强。
（2）小李在骑行过程中骑车的功率。
27．潜艇为增强国防力量、维护国家安定发挥了重要作用。潜艇的截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱向外排水使其下沉或上浮。我国某新型号潜艇的总体积为2×104m3，水舱未充水时，潜艇的质量为1.6×104t，最大下潜深度为650m。海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）达最大下潜深度时，海水对潜艇底部0.01m2面积上产生的压力；
（2）潜艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量。
四、实验探究题（共18分）
28．小华用如图所示的装置进行了实验。
（1）实验中，为了保证小车在到达斜面底端时的速度相同，小华将同一小车多次从此斜面的相同高度释放，小华放手时需保证小车的速度为　 　m/s；
（2）若想要研究“阻力对物体运动的影响”：
①则需要通过观察　 　判断小车所受摩擦力大小；
②根据乙丙丁三图所示的实验现象，可以得到结论：在其它条件相同时，阻力越小，小车的速度变化得越　 　；
（3）小华利用此装置探究“物体的动能大小是否与速度有关”，她选择了同一辆小车和相同的毛巾面，进行了多次实验，她应该通过　 　判断小车到达斜面底端时的动能大小；
（4）小华调试实验装置时，将小车从斜面最高处由静止滑下。小车总是滑出水平木板，为让小车不滑出木板，可以采取的措施是　 　。（写出一种即可）
29．如图-甲，一人正用轮椅推着他年迈的母亲，通过无障碍通道进入单元楼。为了解在通道上推轮椅所用力的大小，小红和小华来到该处进行探究。
（1）他们首先选用实验室小车，进行了如下操作：
①正确使用弹簧测力计，测出小车重为3.0N；
②将弹簧测力计与斜面平行放置并进行　 　，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为0.4N；
③他们让小车沿斜面向上运动1m，测得小车升高的高度为10cm，此过程中斜面的机械效率为　 　；
（2）他们又选用另一辆车轮与轮椅相同材质、花纹的小车，逐渐添加车载重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出小车从A点到B点拉力所做的功W1；竖直向上将装货的小车从水平地面匀速提升到B点所做的功W2，建立如图丙所示的平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如中的线段a和b
①用该斜面提升物体时的机械效率与物重　 　（选填“有关”或“无关”）；
②若这位母亲的质量为75kg，所坐的轮椅质量为15kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，推力的大小为　 　N。（g取10N/kg）
五、不定项选择题（每小题2分，共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求；有的小题有二个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）
30．银河系中心附近有颗恒星S2，科学家对其进行了持续多年的观测，它从1994年到2002年间的位置如图所示，其运动轨迹是一个椭圆，科学家据此推测银河系中心的P或Q点存在着超大质量的黑洞，对S2产生了巨大的引力作用。忽略S2恒星质量的变化，下列说法中正确的是（　　）
A．S2恒星在运动过程中所受合力为零
B．S2在1995年的势能比2002年的大
C．S2在1995年的动能与2002年相等
D．黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点
31．如图所示，水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒，筒底固定一根弹簧，弹簧上端位于O点（甲状态）。将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点（乙状态）。把小球下压至B点，并用此处的装置锁定（丙状态）。解锁后，小球向上弹出筒口。下列说法正确的是（　　）
A．比较圆筒对桌面的压力，乙状态比丙状态更小
B．比较圆筒对桌面的压力，乙状态与甲状态相等
C．小球从B向O运动过程，它的速度会一直变大
D．小球从B向O运动过程，其速度先变大后变小
32．如图所示，每个滑轮质量相同，两物体也相同，在拉力的作用下均匀速上升，已知乙滑轮组的机械效率为η，滑轮转轴摩擦、绳重和木板重均不计。两滑轮组将相同重物提升相同的高度时，下列说法不正确的是（　　）
A．两滑轮组的机械效率有可能相等
B．拉力F1的大小一定大于拉力F2
C．每个滑轮所受的重力均为
D．拉力F1和F2的功率有可能相等
33．有A、B两个正方体物块，B边长是A边长的一半。如图-甲所示，将质量为1kg的物块A放入水中，有五分之三体积露出水面；再将物块B放在A的上面，物块A恰好完全没入水面，如图-乙所示。g取10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，则下列说法中正确的是（　　）
A．物块A的密度为0.4×103kg/m3 B．物块A与B密度之比为1∶8
C．物块A与B质量之比为7∶13 D．乙中物块B对A的压力为15N
34．小亮将杆秤改造成了图所示的“密度秤”。AOB可视为轻质杠杆，O为支点，边长为10cm的正方体M通过轻质细线悬挂于A点，AO的距离为10cm，重为5N的秤砣Q通过轻质细线悬挂在杠杆上。当M浸没在不同液体中，移动Q使得杠杆水平平衡时，在Q悬挂的位置标上相应液体的密度。小亮通过实验，将距O点80cm的B点标记为了“0”。不计支点处的摩擦，不考虑吸附液体等次要因素，下列说法正确的是（　　）
A．悬挂着的物体M所受重力为4N
B．该密度秤的测量范围为0-4g/cm3
C．若将M切去一半，测量范围不变
D．该密度秤的刻度分布是不均匀的
六、综合题（共10分，第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分）
35．如图所示是一组桥梁，它们的设计融合了物理学中力的平衡、传递与材料科学的智慧，中国桥梁史更是人类工程史上的杰作。
（1）图甲为成都市最大的自锚式悬索桥——天府新区云龙湾大桥示意图，其中锚碇发挥出功能是直接依靠它对主缆施加的（　　）
A．拉力 B．重力 C．压力 D．摩擦力
（2）建造桥塔主要使用混凝土，而制造主缆主要使用钢丝。从选材上可以看出两种材料中　 　的抗压性能更好；
（3）图乙为成都最大斜拉桥金堂大桥示意图，若将拉索在桥塔的固定点从图中A位置移动到B位置，则拉索所承受的拉力将　 　；
（4）图丙是成都五丁桥的示意图，其是左右对称的梁桥，一辆3吨的汽车行驶至桥左侧处时，水平地面对左侧桥墩的支持力与没有该车时相比增加　 　N。（g取10N/kg）
36．如图甲所示，一个薄壁、杯身高度未知、底面积为的圆柱形空杯子，通过一根轻质细杆固定并悬空于一足够高的圆柱形大缸中，容器底面积为。现通过大缸边缘往缸中缓慢注入液体，细杆对杯子的作用力与注入液体质量的关系如图乙所示。已知液体密度，g取10N/kg。
（1）求杯子的质量；
（2）求杯子杯身的高度；
（3）在液体进入杯子之前，当细杆的作用力为5N时，取走细杆、待液面重新稳定后，求此时可能加入的液体质量及与之对应的液体对大缸底部的压强。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】质量及其特性；重力及其大小的计算
【解析】【解答】根据生活经验可知，一斤鸡蛋500g，大约有10个左右，则两一枚鸡蛋的质量大约50g，即一枚鸡蛋的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N。超微单兵无人侦察机——“蜂鸟”，比一枚鸡蛋还轻。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【分析】首先估测一枚鸡蛋的质量，然后根据G=mg估算一枚鸡蛋的重力即可。
2．【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】力的三要素有：力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果。“用同样大小的力”说明力的大小是相同的；都“推矿泉水瓶”说明力的方向相同，用手推矿泉水瓶的下部和上部，是力的作用点不同，使矿泉水瓶发生了不同的运动情况，说明力的作用效果与力的作用点有关，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果。
3．【答案】C
【知识点】力的概念及单位；重力及其大小的计算；压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】西红柿压纸板，纸板发生形变，为了恢复原状，会对与它接触的西红柿产生支持力，所以纸板对西红柿的支持力是因纸板形变产生的，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
【分析】弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力。
4．【答案】B
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】由题意可知，书包的重力 G=100N，方向竖直向下；书包受到拉力 F=70N，方向竖直向上，此时书包所受重力与拉力的合力大小为：
F合=G-F=100N-70N=30N
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】同一直线上的两个力的合成：
两个力的方向相同：合力大小等于两力之和，即F合=F1+F2，合力方向与这两个力的方向相同；
两个力的方向相反：合力大小等于两力之差，即F合=I F1-F2 I，合力方向与较大力的方向相同。
5．【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】ABC．冰鞋的刀刃较薄，破窗锤的锤头为锥状，字钉的钉尖很尖，都是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，故A、B、C不符合题意；
D．镜架的鼻托较宽，是通过增大受力面积来减小压强的，故D符合题意。
故选D。
【分析】减小压强的方法：减小压力或增大受力面积。
6．【答案】B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A．微小压强计是通过U形管中液面的高度差来反映液体内部压强大小的。在实验前，U形管内两液面应处于同一高度，这样才能准确测量液体内部压强的变化，故A正确。
BC．由图可知，探头在甲、乙两种液体中所处的深度相同，乙液体中形管中液面高度差较大，说明乙液体中探头的橡皮膜所受的液体压强较大，根据 p=ρgh 可知，乙液体的密度较大，故B错误，C正确；
D. 若将乙液体中的探头往上移， 根据 p=ρgh 可知，液体密度不变，深度减小，液体压强减小，所以U形管中液面高度差会变小 ，故D正确。
故选B。
【分析】1.微小压强计U形管的两液面高度相同时，说明两侧压强相等，因此，在使用前应选将其调至相平；
2.影响液体内部压强大小的因素有深度和液体的密度，据此来通过读图做出判断；
3.根据p=ρgh判断所受液体压强的大小。
7．【答案】A
【知识点】液体压强的特点；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；探究潜艇的浮沉原理
【解析】【解答】A. 向瓶中充气时，瓶中水被排出，潜艇自身重力减小，当浮力大于重力时，潜艇上浮，故A正确；
B. 根据阿基米德原理可知，浸在液体中的物体所受的浮力等于排开液体所受的重力，所以上浮时潜艇受到的浮力等于它排开水的重力，故B错误；
C. 从瓶中抽出空气，水进入瓶内，潜艇自身重力变大，当重力大于浮力时，潜艇下沉，故C错误；
D. 潜艇下沉时，螺母在水中深度变大，根据P=ρgh可知，水槽中的水对螺母的压强变大，故D错误。
故选A。
【分析】1.潜艇浸没在水中，排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，浮力不变。当重力小于浮力时，潜艇上浮，重力大于浮力而下沉。
2.根据阿基米德原理， 浸在液体中的物体所受的浮力等于排开液体所受的重力；
3.潜艇下沉时，深度h增加，由液体压强公式p=ρgh可知水槽中的水的压强变大。
8．【答案】B
【知识点】压强大小比较；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【解答】A．图中甲乙两溢水杯中水的深度相同，根据可知， 水对溢水杯底部的压强，故A错误；
BD．根据称重法可，铁块所受的浮力 F浮=F1-F2，由阿基米德原理可知，铁块所受到的浮力等于排开液体所受到的重力，所以小烧杯中水的重力 G=F浮＝F1-F2，故B正确，D错误；
C．甲乙两溢水杯中水对溢水杯底部的压强，根据 可知，甲乙两溢水杯中水对溢水杯底的压力相等，而两溢水杯自身重力相等，则溢水杯和液体整体对桌面的压力相等，所以溢水杯对桌面的压力 F甲＝F乙，故C错误.
故选B。
【分析】1.根据p=ρgh分析水对溢水杯底部的压强变化；
2.溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和；
3.根据称重法求浮力，根据阿基米德原理，物体所受浮力等于排开液体的重力。
9．【答案】C
【知识点】力作用的相互性；惯性及其现象；物体的浮沉条件及其应用；杠杆的分类
【解析】【解答】A. 龙舟漂浮在水面上，根据浮沉条件可知，龙舟受到的浮力等于重力，故A错误；
B. 惯性大小只与质量有关，与物体运动的速度无关，所以比赛过程中龙舟加速前进，龙舟的质量不变，惯性大小不变，故B错误；
C. 向后划水时，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的，故C正确；
D. 用船桨划水时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。
故选C。
【分析】1.物体漂浮在水面，所受浮力等于重力；
2.惯性大小只与质量有关，与物体运动的速度无关；
3.物体间力的作用是相互的；
4.杠杆分类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离），费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离），等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力也不费距离）。
10．【答案】D
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】大气压随海拔高度增加而减小，所以吐鲁番艾丁湖的海拔最低，气压最大，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】大气压随海拔高度增加而减小。
11．【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．女孩站在原地，把一箱报刊搬了起来时，箱子受到了竖直向上的力，且在该力的方向上移动了一段距离，所以人对箱子做了功，故A符合题意；
B．学生背着书包站在匀速前进的地铁中，人对书包施加了竖直向上的力，但书包没有在竖直方向移动距离，所以人没有对书包做功，故B不符合题意；
C．踢出去的足球在草地上滚动是因为足球具有惯性，人对足球没有作用力，所以人没有对足球做功，故C不符合题意；
D．路旁出故障的汽车，人对车施加了作用力，但车没有在力的方向上移动距离，所以人没有对车做功，故D不符合题意。
故选A。
【分析】做功的必要条件：一个是作用在物体上的离，另一个是物体在这个力的方向上移动距离。
12．【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A. 虚坐时，重心不在支撑面上方，重力和支持力不可能在同一直线上，两个力不是一对平衡力，所以人无法保持平衡，故A符合题意；
BCD. 单手倒立、跳舞蹈阿拉贝斯克、踢腿时，重心在支撑面上方，重力和支持力可能在同一直线上，两个力可能是一对平衡力，可以保持平衡，故BCD不符合题意。
故选A。
【分析】二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
13．【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】中学生的重力约为 G=600N，完成一次屈臂伸升高的高度约为 h=0.25m，则该学生完成12次屈臂伸过程克服重力做功为：
W总=12Gh=12 x 600N x 0.25m=1800J
该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率约为：
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】估计中学生的重力和运动时上升的高度，根据W=Gh求出学生完成12次屈臂伸过程克服重力做功，根据求出该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率 。
14．【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】图中右侧船闸底部的阀门打开，左侧船闸底部的阀门关闭，闸室和右侧形成连通器，使船闸两侧液面相平，方便船只通行，故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】连通器：上端开口，下端连通的容器，连通器中装有同种液体，且液体不流动时，各液面总保持相平。
15．【答案】D
【知识点】力的作用效果；惯性及其现象；摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A．小男孩先后蹬地，受到的摩擦力向前，使他和滑板车向前运动，所以所受到的摩擦力是动力 ，故A错误；
B． 滑板车由于受到阻力作用，所以滑板车滑行的速度减小，故B错误；
C．惯性大小只与质量有关，蹬地可以增大滑板车的速度，但滑板车的惯性大小不变，故C错误；
D．一切物体都具有惯性，可以保持原来的运动状态不变，所以玩滑板车的小男孩的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，故D正确。
故选D。
【分析】1.物体间里的作用是相互的，摩擦力方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反；
2.惯性：物体保持原来运动状态不变的性质，惯性的大小与物体的质量有关；
3.力是改变物体运动状态的原因。
16．【答案】200；200
【知识点】弹簧测力计及其使用；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】（1）首先将两个测力计看作一个整体，它处于平衡状态，则甲对它们的拉力等于墙壁对它们的拉力，即墙壁对A的拉力等于200N。
对于测力计A来说，它受到墙壁的拉力和B对A的拉力相互平衡，那么二者大小相等，因此B对A的拉力等于200N。而测力计的示数等于挂钩上受到的拉力，那么A测力计的示数FA=200N；
（2）在图2中，测力计B处于平衡状态，则它受到的A对B的拉力等于乙同学的拉力，即A对B的拉力等于200N。而测力计的示数等于挂钩上受到的拉力，那么A测力计的示数FB=200N。
【分析】（1）首先将两个测力计看作一个整体，根据平衡力的知识计算墙壁对A的拉力。然后以A为受力对象，再根据平衡力的知识计算A的挂钩上受到的拉力，进而得到A测力计的示数；
（2）对B进行受力分析，根据平衡力的知识计算B的挂钩上受到的拉力，也就是测力计B的示数。
17．【答案】竖直；2.6
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】我们在测量物体的重力时，需要让弹簧测力计保持沿竖直方向使用，因此在实验开始前，要提前将弹簧测力计在竖直方向完成调零操作。
该弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计示数为2.6N。
【分析】1.测量物体重力时，弹簧测力计沿竖直方向使用，所以实验前，应将弹簧测力计在竖直方向进行调零；
2，认清弹簧测力计的分度值，再读数。
18．【答案】车尾；质量
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】当汽车突然加速，或是被后车追尾撞击车尾时，由于惯性，司机的身体会随汽车一同向前加速，但头部会保持原来的运动状态向后仰，头枕可以对头部起到支撑缓冲作用，因此能够减小汽车突然加速或被后车撞上车尾时对司机造成的伤害。
惯性的大小和物体的质量有关，物体质量越小，惯性就越小，运动状态越容易改变，所以小汽车最高限速比大货车更高的原因是小汽车的质量小 。
【分析】惯性：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质；惯性是物体的固有属性，惯性的惟一量度是质量，质量越大，物体具有的惯性越大。
19．【答案】喷出的燃气；一定
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；力的概念及单位
【解析】【解答】（1）火箭发射时向下喷射火焰，火箭对气体产生一个向下的力，根据力的作用的相互性可知，此时气体对火箭产生一个向上的力，则推动火箭向上的力的施力物体是喷出的燃气。
（2）在加速升空的过程中，卫星的质量不变，高度增加，则重力势能变大；速度变大，则动能变大。根据“机械能=动能+重力势能”可知，卫星的机械能变大。
【分析】（1）推力是需要相互接触才能发生的力，对火箭进行受力分析，结合相互作用力的知识解答；
（2）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能。
20．【答案】小；增大
【知识点】增大或减小摩擦的方法；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当汽车高速行驶时，相同时间内，空气流经汽车上方的路程较长，流速更大、压强更小，需要求出下方压强，汽车会受到向上的升力，使汽车对路面的压力减小，车与地面间的摩擦力随之减小，所以汽车会“失去抓地力”失控。
汽车尾翼的设计为上表面平直、底部呈弧形凸起，当汽车高速行驶时，尾翼下方空气流速更大、压强更小，小于汽车上方的压强，由此会产生一个向下的压强差，增大了车对地面的压力，这样可以增大汽车对地面的摩擦力。
【分析】在气体或液体中，流速越大的位置，压强越小。
21．【答案】不变；右
【知识点】力作用的相互性；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】手握杯子时，杯子处于静止状态，杯子所受的重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；当手对杯子的压力增大后，杯子依然处于静止状态，杯子的重力不变，所以杯子受到的摩擦力大小不变。
由图可知，向右运笔写字时，笔相对于纸张向右运动，此时笔尖受到纸张的滑动摩擦力方向向左，根据物体间力的作用是相互的可知，纸面受到笔尖的滑动摩擦力方向为水平向右。
【分析】1.杯子始终处于静止状态，杯子所受的重力和摩擦力是一对平衡力，据此进行分析；
2.摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，结合物体间力的作用是相互的进行分析。
22．【答案】压力大小；受力面积
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】图中，同一装满水的矿泉水瓶放置不同，压力大小相同，等于水和瓶子的总重力，受力面积不同，海绵的凹陷程度不同，压力的作用效果不同，压力的作用效果与受力面积大小有关。故第1空填：压力大小；第2空填：受力面积。【分析】水平面受到的压力等于物体的重力；压力相同时，压力的作用效果和受力面积有关。
23．【答案】浮力；3600
【知识点】重力及其大小的计算；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】浮空艇内部充入氦气后，整体受到的浮力大于自身总重力，因此浮空艇是依靠浮力升空的。
浮空艇的总体积为 9000m3， 浮空艇排开空气的体积等于浮空艇的体积，即 V排=9000m3，浮空艇受到的浮力为：
浮空艇处于悬浮状态，根据二力平衡可知，浮空艇的总重力与浮力大小相等，所以浮空艇的总重力为：
则浮空艇的总质量为：
【分析】1.浮空艇充入密度小于空气的气体，靠浮力升空；
2.已知浮空艇排开空气的体积等于浮空艇的体积，根据求出浮空艇受到的浮力；浮空艇悬浮在空中，所受浮力等于总重力，根据求出浮空艇的总质量。
24．【答案】ρgh1；ρg(h2-h1)S
【知识点】液体压强计算公式的应用；浮力及其产生原因
【解析】【解答】根据 p=ρgh 可知，长方体上表面所处深度为h1， 则长方体的上表面所受的液体压强为：。
长方体下表面所处深度为h2， 则长方体的下表面所受的液体压强为：，浮力产生的本质：物体受到的浮力等于物体上下表面的压力差，因此长方体所受浮力为：
F浮=
【分析】1.根据 p=ρgh 表示出长方体上下表面所受的液体压强；
2.浮力产生的本质：物体受到的浮力等于物体上下表面的压力差，据此得出浮力的表达式。
25．【答案】（1）
（2）
【知识点】压力及重力与压力的区别；浮力的示意图；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】（1）浮力作用点在小球的重心上，方向竖直向上；烧杯对斜面的压力作用点在杯子与斜面的接触面上中心处，方向垂直且指向斜面，作图如下：
（2）捏住前刹时，前轮不能转动，车子会围绕前轮与地面的接触点转动，所以支点为前轮与地面的接触点；车座的右上端点为最小力的作用点，将该点与支点连接起来，这两点间距离为最长的动力臂，最小动力垂直该力臂向上，如图所示：
【分析】（1）重力作用点在重心上，方向竖直向下，符号为G；
压力方向垂直并指向被压物体。
2.支点：杠杆绕固定点转动的点；
根据杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂不变时，动力臂最大时，动力最小。
（1）浮力的方向竖直向上；烧杯对斜面的压力垂直且指向斜面，作用在接触面的中心处，作图如下：
（2）捏住前刹时，前轮不能转动，则车子围绕前轮与地面的接触点转动，则前轮与地面的接触点为支点O，车座的右上端点为最小力的作用点，连接这两个点，以这两点间距离为动力臂时，动力臂最长，则动力最小，据此画出最小力的示意图如下：
26．【答案】（1）解：自行车和小李的总重力为：
两个车轮的总接触面积为：
骑行过程中自行车对水平地面的压强为：
答：小李在骑行过程中自行车对水平地面的压强为5×105 Pa；
（2）解：阻力为总重力的0.02倍，则阻力是：
匀速直线行驶过程中，牵引力等于阻力，即
骑行速度是：
小李在骑行过程中骑车的功率为：
答：小李在骑行过程中骑车的功率为80 W。
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；重力及其大小的计算；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）根据G=mg得到车的重力，求出车和人的总重力，自行车对地面的压力等于总重力，根据 求出在骑行过程中自行车对水平地面的压强；
（2）根据阻力和重力的关系得到阻力大小，自行车匀速运动，动力和阻力是平衡力，大小相等，根据求出骑自行车的功率。
（1）自行车和小李的总重力为
两个车轮的总接触面积
骑行过程中自行车对水平地面的压强
（2）阻力为总重力的0.02倍，则阻力是
匀速直线行驶过程中，牵引力等于阻力，即
骑行速度是
小李在骑行过程中骑车的功率
27．【答案】（1）解：达最大下潜深度时，海水对潜艇底部0.01m2面积上产生的压强为：
则产生的压力为：
答：达最大下潜深度时，海水对潜艇底部0.01m2面积上产生的压力为；
（2）解：潜艇悬浮在海水中时，浮力为：
因为悬浮，则此时潜艇总重力为：
则潜艇总质量为：
则水舱中充入海水的质量为：
答：潜艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量为。
【知识点】压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）已知海水深度、密度，根据液体压强公式求出液体压强。根据F=pS求出海水对潜艇底部产生的压力；
（2）已知潜水艇的体积、水的密度，根据阿基米德原理求出完全潜入海水时受到的浮力。潜水艇完全潜入海水中悬浮时，潜水艇受到的浮力等于总重，知道水舱未充水的重力，可以求出水舱中充入海水的重力，根据G=mg求出水舱中充入海水的质量。
（1）达最大下潜深度时，海水对潜艇底部0.01m2面积上产生的压强为
则产生的压力
（2）潜艇悬浮在海水中时，浮力为
因为悬浮，则此时潜艇总重力为
则潜艇总质量为
则水舱中充入海水的质量
28．【答案】（1）0
（2）小车在水平面上滑行的距离；慢
（3）小车在水平面上滑行的距离
（4）降低小车在斜面上释放的高度
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】（1）实验中，为了保证小车在到达斜面底端时的速度相同，小华将同一小车多次从此斜面的相同高度静止释放，即小华放手时需保证小车的速度为0m/s。
（2）① 实验需要通过观察小车在水平面上滑行的距离判断小车所受摩擦力大小。
②分析甲、乙、丙三个实验图像可知：接触面不同，小车运动的路程不相同，接触面越光滑，受到的阻力越小，小车运动的越远，速度减小的越慢，可以得到结论：在其它条件相同时，阻力越小，小车速度变化得越慢。
（3）实验中，通过比较小车在水平面上滑行的距离来判断小车动能的大小，这种实验方法叫转换法。
（4）小明调试实验装置时，将小车从斜面最高处由静止滑下。小车滑出水平木板右端而掉落下去，可知下滑到水平面时初速度过大，为让小车不滑出木板，可以采取的措施是降低小车在斜面上释放的高度，从而减小小车在到达斜面底端时的速度。
【分析】1）该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等，比较小车运动的距离才有意义，所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放；
（2）①实验中通过小车滑行的距离来反映阻力对运动的影响，距离越长，说明阻力越小，速度减小得越慢；
②分析甲、乙、丙三个实验现象，得出结论；
（3）实验中，通过比较小车移动的距离来判断小车动能的大小，这叫转换法；
（4）小车在长木板表面运动，滑出了木板最右端，可增加木板的长度或降低小车下滑的高度。
（1）小车在斜面下滑时做加速运动，实验中，为了保证小车在到达斜面底端时的速度相同，小华将同一小车多次从此斜面的相同高度由静止释放，即小华放手时需保证小车的速度为0。
（2）[1]滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关，实验中通过观察接触面粗糙程度判断小车所受摩擦力大小。
[2]根据乙丙丁三图所示的实验现象，可以得到结论：在其它条件相同时，阻力越小，小车运动的距离越远，速度变化得越慢。
（3）小华利用此装置探究“物体的动能大小是否与速度有关”，她选择了同一辆小车和相同的毛巾面，进行了多次实验，根据转换法，她应该通过小车在水平面上滑行的距离判断小车到达斜面底端时的动能大小，小车在水平面上滑行的距离越远，说明到达斜面底端时的动能越大。
（4）调试实验装置时，将小车从斜面最高处由静止滑下。小车总是滑出水平木板，为让小车不滑出木板，可以采取的措施是降低小车在斜面上释放的高度，从而减小小车在到达斜面底端时的速度。
29．【答案】（1）调零；75%
（2）无关；150
【知识点】斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）②探究斜面机械效率的实验中，测力计需要校零，并沿斜面方向匀速拉动小车，这样操作时弹簧测力计示数稳定；
③将小车从A点拉到B点的过程中，拉力做的功为：
W总=Fs=0.4N×1m=0.4J；
利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为：
W有用=Gh=3.0N×0.1m=0.3J，
机械效率为：
（2）①由图丙可知，小车的重力改变，总功与有用功是两条直线，且斜率保持不变，可知有用功与总功的比值是不变的，即机械效率不不变，为
说明用该斜面提升物体时的机械效率与物重无关。
②若图甲的无障碍通道上坡的倾斜程度和机械效率与图乙中斜面相同；这位母亲和所坐的轮椅总重力为：
G总=m总g=(75kg+15kg)×10N/kg=900N
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的有用功为：
W有'=G总h=900N×0.1m=90J
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的总功为：
推力的大小为：
【分析】（1）②弹簧测力前要检查指针与零刻度线是否对齐，若不对齐，要调整至对齐，这一步骤叫校零；
③拉力所在的功W总=Fs，有用功W有=Gh；斜面的机械效率有用功除以总功的百分数；
（2）①由图丙中小车的重力增大到5N时，求出机械效率的大小，和前面计算的小车上坡时的机械效率比较说明通过通道斜面提升物体时的机械效率与重物是否有关；
②经上面的计算可知，该通道斜面的机械效率与重物无关，这样机械效率已知，有用功可知，求出推力的大小。
（1）②[1]探究斜面机械效率的实验中，弹簧测力计在沿着斜面的方向使用，因此将弹簧测力计与斜面平行放置并进行调零，并沿斜面方向匀速拉动小车，这样操作时弹簧测力计示数稳定。
③[2]拉力做的功为W总=Fs=0.4N×1m=0.4J
做的有用功为W有=Gh=3.0N×0.1m=0.3J
机械效率为
（2）①[1]从图像看出，重力改变，总功与有用功是两条直线，其斜率保持不变，即总功与有用功是物体重力的倍数保持不变，因而有用功与总功的比值始终是
说明机械效率保持不变；用该斜面提升物体时的机械效率与物重无关。
②[2]若图甲的无障碍通道上坡的倾斜程度和机械效率与图乙中斜面相同；这位母亲和所坐的轮椅总重力为G总=m总g=(75kg+15kg)×10N/kg=900N
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的有用功为W有'=G总h=900N×0.1m=90J
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的总功为
推力的大小为
30．【答案】B
【知识点】机械能及其转化；平衡状态的判断
【解析】【解答】A．S2恒星在运动过程中运动轨迹是一个椭圆，其运动方向不断发生改变，运动状态不断发生变化，受非平衡力作用，合力不为零，故A错误；
BCD．银河系中心可能存在着超大质量的黑洞，黑洞对S2恒星的引力大，S2恒星在引力作用下会逐渐靠近黑洞，所以黑洞可能位于椭圆轨道内部的Q点；1995年到2002年运行过程中，S2恒星离黑洞越来越近，质量不变，高度变小，重力势能变小，在真空环境中运行，只存在动能与势能相互转化，所以重力势能减小，则动能变大。故B正确，CD错误。
故选B。
【分析】1.影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度；
2.影响动能大小的因素：物体的质量和速度．
3.黑洞具有极强的引力，靠近它的物体引力变大，速度变大。
31．【答案】D
【知识点】物体运动状态的变化；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】AB、以整体为研究对象，图甲对桌面的压力为圆筒、弹簧的总重力，图乙、丙对桌面的压力相等，都等于圆筒、弹簧和小球的总重力，故A、B错误；
CD、解锁后，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力，重力小于弹力，合力向上，受力不平衡，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的减小，弹力逐渐减小，当弹力与重力相等，小球的速度达到最大；弹力小于重力时，合力向下，小球速度减小；速度先变大后变小，故C错误、D正确；
故选D。
【分析】1.以整体为研究对象分析甲、乙图中圆筒对水平桌面的压力大小关系；
2.根据小球所受的重力与弹簧的弹力关系的变化分析速度的变化；
32．【答案】A
【知识点】功率大小的比较；机械效率的大小比较；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】ABC．由图可知，左边动滑轮上有2段绳子承重，右边动滑轮上有4段绳子承重，已知不计摩擦、绳重和木板重，所以左边滑轮组上绳端的拉力为：
右边滑轮组上绳端的拉力为：
则F1>F2，故B正确；
左边滑轮组的机械效率：
右边滑轮组的机械效率：
则η1>η2，故A错误；
已知乙滑轮组的机械效率为η，结合上述右边滑轮组的机械效率可得每个滑轮所受的重力：
故C正确；
D．两滑轮组将重物提升相同的高度h，则甲滑轮组拉力的功率：
乙滑轮组拉力的功率：
因t1和t2的关系不确定，所以F1与F2的功率可能相等，故D正确。
故选A。
【分析】（1）滑轮转轴摩擦、绳重和木板重均不计，因克服物体重力G做的功为有用功，克服物重和动滑轮重做的功为总功，根据求出滑轮组的机械效率，然后比较两个滑轮组之间的关系，进一步求出动滑轮的重力；
（2）由图可知，n甲=2，n乙=4，不计摩擦、绳和木板的重，根据求出两滑轮组绳子的拉力，然后比较两者拉力的大小关系；甲、乙将重物提升相同的高度，根据结合两者做功的时间关系比较F1与F2的功率关系。
33．【答案】A,D
【知识点】密度公式及其应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A． A、图中A漂浮，根据漂浮的条件知，物体A受到的浮力为：
F浮=GA=mAg=1kg×10N/kg=10N；
根据阿基米德原理知，物体A浸在液体中的体积为：
已知物体A有五分之三体积露出水面，则物体A的体积为：
A的密度：
。
故A正确；
BCD.将物块B压在A上，增大的浮力等于A的压力，水平面上的压力等于重力，则：；
故D正确；
根据水平面的压力等于重力，B对A施加的压力大小与B的重力相等，则B的重力为15N，B物体的质量为：
物块A与B质量之比为：
；
故C错误；
已知A、B两个正方体物块，且B边长是A边长的一半，则B的体积是A体积的，B的体积为：
；
B的密度为：
；
物块A与B密度之比为：
，故B错误。
故选AD。
【分析】（1）根据漂浮的条件计算浮力，结合阿基米德原理计算排开液体的体积，得出物体的体积，根据密度公式计算密度；
（2）根据乙的压力等于物体增大的浮力，结合阿基米德原理解答；
（3）根据水平面的压力等于重力，结合G=mg计算质量，得出质量之比；
（4）根据B的质量与体积计算其密度，根据密度计算比值。
34．【答案】B,C
【知识点】阿基米德原理；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】 A.将距O点80cm的B点标记为了“0”，说明不受浮力，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2有：
GM×OA=GQ×OB；
代入数据有：
GM×10cm=5N×80cm；
解得GM=40N，故A错误；
BC.根据G=mg=ρVg可得：
40N=ρM×（0.1m）3×10N/kg；
解得：
ρM=4×103kg/m3=4g/cm3；
当液体的密度最大时，拉力为0，则浮力等于重力，故液体的密度等于物体M的密度，故测量范围为0～4g/cm3，若将M切去一半，0刻度会改变，但液体的最大密度仍等于M的密度，故测量范围不变，故BC正确；
D.当浸入液体时，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2有：
（40N-ρ液×10N/kg×（0.1m）3）×OA=5N×L，
此时液体的密度与L是一次函数关系，说明刻度是均匀的，故D错误。
【分析】（1）根据将距O点80cm的B点标记为了“0”，说明不受浮力，结合杠杆平衡条件F1L1=F2L2计算物体M所受重力；
（2）（3）根据G=mg=ρVg计算M的密度，结合浮沉条件和物体的密度分析测量范围；
（4）根据杠杆平衡条件列方程得出表达式分析。
35．【答案】（1）A
（2）混凝土
（3）变大
（4）20000
【知识点】重力及其大小的计算；杠杆的动态平衡分析；桥梁调查与模型制作
【解析】【解答】（1）由图知，主缆的两端与锚碇相连，则锚碇发挥出功能是直接依靠它对主缆施加的拉力，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（2）桥塔主要承受压力，建造桥塔使用混凝土，主缆主要承受拉力，制造主缆主要使用钢丝，说明混凝土的抗压性能更好，钢丝抗拉性更好。
（3）把桥看成杠杆，桥的重力为阻力，拉索的拉力为动力。根据杠杆平衡条件可知，当拉索在桥塔的固定点从 A 位置移动到 B 位置时，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，可知动力会变大，即拉索所承受的拉力将变大。
（4）汽车的质量 m=3t=3×103kg，则汽车的重力为：
G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N
设桥梁的长度为，一辆3吨的汽车行驶至桥左侧处时，将桥梁看作杠杆，重力的力臂为L ，根据杠杆平衡条件，则有：
解得：，则水平地面对左侧桥墩的支持力与没有该车时相比增加20000N。
【分析】（1）锚碇直接依靠它对主缆进行固定在岸边，主要依靠拉力；
（2）建造桥塔主要使用混凝土，桥塔需要抗压性好的材料，主缆主要使用钢丝，主缆需要抗拉性更好。
（3）把桥看成杠杆，桥的重力为阻力，拉索的拉力为动力。利用杠杆平衡条件分析力的变化。A 位置移动到 B 位置时，动力臂变小。
（4）利用G=mg，和杠杆平衡条件进行计算。
（1）主缆的两端与锚碇相连，锚碇发挥出功能是直接依靠它对主缆施加的拉力，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（2）桥塔主要承受压力，主缆主要承受拉力，建造桥塔主要使用混凝土，而制造主缆主要使用钢丝。从选材上可以看出两种材料中混凝土的抗压性能更好。
（3）图乙为成都最大斜拉桥金堂大桥示意图，若将拉索在桥塔的固定点从图中A位置移动到B位置，拉索的拉力的力臂变小，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉索所承受的拉力将变大。
（4）设桥梁的长度为，一辆3吨的汽车行驶至桥左侧处时，将桥梁看作杠杆，根据杠杆平衡条件则有
解得，则水平地面对左侧桥墩的支持力与没有该车时相比增加20000N。
36．【答案】（1）解：分析图象可知，开始加液体时，杯子没有浸入液体中，则杯子不受浮力，杆的拉力等于杯子的重力，即G杯=F1=10N
根据G=mg知，则杯子的质量为：
答：杯子的质量为1kg；
（2）解：由乙图可知，F2=6N时，细杆受到空杯子向上的作用力，由二力平衡可知，此时杯子受到的浮力为：
F浮=G杯+F2=10N+6N=16N
杯子的体积为：
杯子的高度为：
答：杯子杯身的高度为0.2m。
（3）取走细杆、待液面重新稳定后，杯子漂浮，
杯子排开液体的体积为：
当细杆的作用力为5N时，杯子中没有液体。有两种情况：
①若细杆对杯子的力为向上的拉力，则此时的浮力为：
F浮1=G杯-F3=10N-5N=5N
此时杯子排开液体的体积为：
此时杯子浸在液体中的深度为：
加入的液体的总质量：
m1=m液+h1（S容-S杯）ρ液=1kg+0.0625m×（250-100）×10-4m2×0.8×103kg/m3=1.75kg
加入液体的总体积：
此时液体的深度：
此时容器底受到液体的压强为：
②若是细杆对杯子的作用力为向下的推力，则此时的浮力为：
F浮3=G杯+F4=10N+5N=15N
此时杯子排开液体的体积为：
此时杯子浸在液体中的深度为：
加入的液体的总质量为：
m2=m液+h3（S容-S杯）ρ液=1kg+0.1875m×（250-100）×10-4m2×0.8×103kg/m3=3.25kg
加入液体的总体积：
此时液体的深度：
此时容器底受到液体的压强为：
【知识点】重力及其大小的计算；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】（1）根据图像分析重力，根据G=mg计算杯子的质量；
（2）根据图乙可知：F=6N时，细杆受到空杯子向上的作用力，由二力平衡可知，此时圆柱形空杯子受到的浮力，此时水面与圆柱形空杯子上口齐平，圆柱形空杯子底面积已知，根据阿基米德原理求出杯子的高度；
（3）在液体进入杯子之前，当细杆的作用力为5N时，由两种情况，一种情况时，细杆对杯子的作用力向上为5N，此时，由二力平衡可求出杯子受到的浮力，根据重力与竿子不同方向的作用力分情况计算浮力，得出液体的深度，结合重力计算液体的质量和压强。
（1）分析图象可知，开始加液体时，杯子没有浸入液体中，则杯子不受浮力，杆的拉力等于杯子的重力，即G杯=F1=10N
根据G=mg知，则杯子的质量为
（2）由乙图可知，F2=6N时，细杆受到空杯子向上的作用力，由二力平衡可知，此时杯子受到的浮力为F浮=G杯+F2=10N+6N=16N
杯子的体积为
杯子的高度为
（3）取走细杆、待液面重新稳定后，杯子漂浮
杯子排开液体的体积
当细杆的作用力为5N时，杯子中没有液体。有两种情况：
①若细杆对杯子的力为向上的拉力，则此时的浮力为F浮1=G杯-F3=10N-5N=5N
此时杯子排开液体的体积为
此时杯子浸在液体中的深度为
加入的液体的总质量m1=m液+h1（S容-S杯）ρ液=1kg+0.0625m×（250-100）×10-4m2×0.8×103kg/m3=1.75kg
加入液体的总体积
此时液体的深度
此时容器底受到液体的压强为
②若是细杆对杯子的作用力为向下的推力，则此时的浮力为F浮3=G杯+F4=10N+5N=15N
此时杯子排开液体的体积为
此时杯子浸在液体中的深度为
加入的液体的总质量为m2=m液+h3（S容-S杯）ρ液=1kg+0.1875m×（250-100）×10-4m2×0.8×103kg/m3=3.25kg
加入液体的总体积
此时液体的深度
此时容器底受到液体的压强为
1 / 1四川省成都市青羊区2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题
一、单项选择题（每小题2分，共30分）
1．我国自主研制的超微单兵无人侦察机——“蜂鸟”，比一枚鸡蛋还轻。下列对“蜂鸟”所受重力的估测最接近实际的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】质量及其特性；重力及其大小的计算
【解析】【解答】根据生活经验可知，一斤鸡蛋500g，大约有10个左右，则两一枚鸡蛋的质量大约50g，即一枚鸡蛋的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N。超微单兵无人侦察机——“蜂鸟”，比一枚鸡蛋还轻。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【分析】首先估测一枚鸡蛋的质量，然后根据G=mg估算一枚鸡蛋的重力即可。
2．用水平推力推矿泉水瓶的下部，水瓶会沿桌面滑动，用同样大小的水平推力推矿泉水瓶的上部，水瓶会翻到.这说明力的作用效果与（　　）
A．力的大小有关 B．力的方向有关
C．力的作用点有关 D．受力面积有关
【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】力的三要素有：力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果。“用同样大小的力”说明力的大小是相同的；都“推矿泉水瓶”说明力的方向相同，用手推矿泉水瓶的下部和上部，是力的作用点不同，使矿泉水瓶发生了不同的运动情况，说明力的作用效果与力的作用点有关，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果。
3．如图所示，西红柿压纸板，纸板发生形变，因纸板发生形变而产生的力是（　　）
A．西红柿对纸板的压力 B．纸板受到的重力
C．纸板对西红柿的支持力 D．木块对纸板的支持力
【答案】C
【知识点】力的概念及单位；重力及其大小的计算；压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】西红柿压纸板，纸板发生形变，为了恢复原状，会对与它接触的西红柿产生支持力，所以纸板对西红柿的支持力是因纸板形变产生的，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
【分析】弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力。
4．如图所示，一位小朋友用70N的拉力竖直向上提重力为100N的书包。此时书包所受重力与拉力的合力大小为（　　）
A．0 B．30N C．70N D．170N
【答案】B
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】由题意可知，书包的重力 G=100N，方向竖直向下；书包受到拉力 F=70N，方向竖直向上，此时书包所受重力与拉力的合力大小为：
F合=G-F=100N-70N=30N
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】同一直线上的两个力的合成：
两个力的方向相同：合力大小等于两力之和，即F合=F1+F2，合力方向与这两个力的方向相同；
两个力的方向相反：合力大小等于两力之差，即F合=I F1-F2 I，合力方向与较大力的方向相同。
5．如图所示的四个实例中，为了减小压强的是（　　）
A．冰鞋的刀刃较薄
B．破窗锤的锤头为锥状
C．工字钉的钉尖很尖
D．镜架的鼻托较宽
【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】ABC．冰鞋的刀刃较薄，破窗锤的锤头为锥状，字钉的钉尖很尖，都是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，故A、B、C不符合题意；
D．镜架的鼻托较宽，是通过增大受力面积来减小压强的，故D符合题意。
故选D。
【分析】减小压强的方法：减小压力或增大受力面积。
6．在“探究液体内部压强的特点”的实验中，小宋将水平桌面上两个相同的容器内分别装入甲、乙两种液体，将同一微小压强计的探头依次放入甲、乙两种液体的相同深度处，如图所示。若实验器材完好且操作规范，判断下列说法不正确的是（　　）
A．实验前应先将微小压强计U形管内两液面调节到同一高度处
B．实验中所使用的液体，甲液体的密度一定大于乙液体的密度
C．探头的橡皮膜在甲乙两液体中所受到的液体压强，甲小于乙
D．若将乙液体中的探头往上移，其U形管中液面高度差会变小
【答案】B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A．微小压强计是通过U形管中液面的高度差来反映液体内部压强大小的。在实验前，U形管内两液面应处于同一高度，这样才能准确测量液体内部压强的变化，故A正确。
BC．由图可知，探头在甲、乙两种液体中所处的深度相同，乙液体中形管中液面高度差较大，说明乙液体中探头的橡皮膜所受的液体压强较大，根据 p=ρgh 可知，乙液体的密度较大，故B错误，C正确；
D. 若将乙液体中的探头往上移， 根据 p=ρgh 可知，液体密度不变，深度减小，液体压强减小，所以U形管中液面高度差会变小 ，故D正确。
故选B。
【分析】1.微小压强计U形管的两液面高度相同时，说明两侧压强相等，因此，在使用前应选将其调至相平；
2.影响液体内部压强大小的因素有深度和液体的密度，据此来通过读图做出判断；
3.根据p=ρgh判断所受液体压强的大小。
7．如图所示为小林制做的潜艇模型，将其浸没于水中后，通过充气、排气可使其稳定上浮或下沉。下列分析正确的是（　　）
A．向瓶中充气时，潜艇会向外排水，潜艇上浮
B．上浮时潜艇受到的浮力大于它排开水的重力
C．从瓶中抽出空气，潜艇因所受浮力变大下沉
D．潜艇下沉时，水槽中的水对螺母的压强不变
【答案】A
【知识点】液体压强的特点；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；探究潜艇的浮沉原理
【解析】【解答】A. 向瓶中充气时，瓶中水被排出，潜艇自身重力减小，当浮力大于重力时，潜艇上浮，故A正确；
B. 根据阿基米德原理可知，浸在液体中的物体所受的浮力等于排开液体所受的重力，所以上浮时潜艇受到的浮力等于它排开水的重力，故B错误；
C. 从瓶中抽出空气，水进入瓶内，潜艇自身重力变大，当重力大于浮力时，潜艇下沉，故C错误；
D. 潜艇下沉时，螺母在水中深度变大，根据P=ρgh可知，水槽中的水对螺母的压强变大，故D错误。
故选A。
【分析】1.潜艇浸没在水中，排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，浮力不变。当重力小于浮力时，潜艇上浮，重力大于浮力而下沉。
2.根据阿基米德原理， 浸在液体中的物体所受的浮力等于排开液体所受的重力；
3.潜艇下沉时，深度h增加，由液体压强公式p=ρgh可知水槽中的水的压强变大。
8．如图所示，盛满水的溢水杯放在水平桌面上，用弹簧测力计挂一个实心铁块，示数为F1；将铁块缓慢浸没水中（未接触溢水杯），让溢出的水全流入小烧杯后，弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是（　　）
A．水对溢水杯底部的压强p甲C．溢水杯对桌面的压力F甲【答案】B
【知识点】压强大小比较；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【解答】A．图中甲乙两溢水杯中水的深度相同，根据可知， 水对溢水杯底部的压强，故A错误；
BD．根据称重法可，铁块所受的浮力 F浮=F1-F2，由阿基米德原理可知，铁块所受到的浮力等于排开液体所受到的重力，所以小烧杯中水的重力 G=F浮＝F1-F2，故B正确，D错误；
C．甲乙两溢水杯中水对溢水杯底部的压强，根据 可知，甲乙两溢水杯中水对溢水杯底的压力相等，而两溢水杯自身重力相等，则溢水杯和液体整体对桌面的压力相等，所以溢水杯对桌面的压力 F甲＝F乙，故C错误.
故选B。
【分析】1.根据p=ρgh分析水对溢水杯底部的压强变化；
2.溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和；
3.根据称重法求浮力，根据阿基米德原理，物体所受浮力等于排开液体的重力。
9．端午节是我国的传统节日，在端午节这天很多地方会举行赛龙舟活动。如图是某地龙舟比赛时的情境，以下说法正确的是（　　）
A．龙舟漂浮在水面上，说明龙舟受到的浮力大于重力
B．比赛过程中龙舟加速前进，速度变大，惯性也变大
C．向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的
D．划水所使用的船桨，是支点在杠杆端点的省力杠杆
【答案】C
【知识点】力作用的相互性；惯性及其现象；物体的浮沉条件及其应用；杠杆的分类
【解析】【解答】A. 龙舟漂浮在水面上，根据浮沉条件可知，龙舟受到的浮力等于重力，故A错误；
B. 惯性大小只与质量有关，与物体运动的速度无关，所以比赛过程中龙舟加速前进，龙舟的质量不变，惯性大小不变，故B错误；
C. 向后划水时，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的，故C正确；
D. 用船桨划水时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。
故选C。
【分析】1.物体漂浮在水面，所受浮力等于重力；
2.惯性大小只与质量有关，与物体运动的速度无关；
3.物体间力的作用是相互的；
4.杠杆分类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离），费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离），等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力也不费距离）。
10．受海拔高度影响，以下祖国各地的旅游景点中，大气压值最大的是（　　）
A．珠穆朗玛峰顶 B．成都杜甫草堂
C．台湾省日月潭 D．吐鲁番艾丁湖
【答案】D
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】大气压随海拔高度增加而减小，所以吐鲁番艾丁湖的海拔最低，气压最大，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】大气压随海拔高度增加而减小。
11．如图中的几种情境中，人对与其接触的物体做了功的是（　　）
A．女孩站在原地，把一箱报刊搬了起来
B．学生背着书包站在匀速前进的地铁中
C．踢出去的足球在草地上滚动一段距离
D．路旁出故障的汽车，没有被司机推动
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．女孩站在原地，把一箱报刊搬了起来时，箱子受到了竖直向上的力，且在该力的方向上移动了一段距离，所以人对箱子做了功，故A符合题意；
B．学生背着书包站在匀速前进的地铁中，人对书包施加了竖直向上的力，但书包没有在竖直方向移动距离，所以人没有对书包做功，故B不符合题意；
C．踢出去的足球在草地上滚动是因为足球具有惯性，人对足球没有作用力，所以人没有对足球做功，故C不符合题意；
D．路旁出故障的汽车，人对车施加了作用力，但车没有在力的方向上移动距离，所以人没有对车做功，故D不符合题意。
故选A。
【分析】做功的必要条件：一个是作用在物体上的离，另一个是物体在这个力的方向上移动距离。
12．艺术体操是一种力与美结合的体育运动项目。运动员尝试完成图中的四个动作时，无法保持平衡的是（　　）
A．虚坐 B．单手倒立
C．阿拉贝斯克 D．踢腿
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A. 虚坐时，重心不在支撑面上方，重力和支持力不可能在同一直线上，两个力不是一对平衡力，所以人无法保持平衡，故A符合题意；
BCD. 单手倒立、跳舞蹈阿拉贝斯克、踢腿时，重心在支撑面上方，重力和支持力可能在同一直线上，两个力可能是一对平衡力，可以保持平衡，故BCD不符合题意。
故选A。
【分析】二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
13．如图所示，是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若一个普通中学生在30s内完成12次双杠屈臂伸，该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率最接近于（　　）
A．600W B．60W C．6W D．0.6W
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】中学生的重力约为 G=600N，完成一次屈臂伸升高的高度约为 h=0.25m，则该学生完成12次屈臂伸过程克服重力做功为：
W总=12Gh=12 x 600N x 0.25m=1800J
该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率约为：
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】估计中学生的重力和运动时上升的高度，根据W=Gh求出学生完成12次屈臂伸过程克服重力做功，根据求出该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率 。
14．如图所示，是长江三峡的一级船闸示意图，下列说法正确的是（　　）
A．闸室中的轮船开往重庆方向 B．船闸工作利用了伯努利原理
C．船闸利用了大气压进行工作 D．闸室中的轮船开往武汉方向
【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】图中右侧船闸底部的阀门打开，左侧船闸底部的阀门关闭，闸室和右侧形成连通器，使船闸两侧液面相平，方便船只通行，故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】连通器：上端开口，下端连通的容器，连通器中装有同种液体，且液体不流动时，各液面总保持相平。
15．在水平路面上玩滑板车的人蹬地后站在车上，如图甲所示，滑板车速度会减小；再次蹬地时，如图乙所示，滑板车速度又会增大。下列说法正确的是（　　）
A．小男孩蹬地的脚，所受到的摩擦力是阻力
B．滑板车速度减小，是因为没受到力的作用
C．蹬地增大了滑板车的惯性，所以速度变快
D．玩滑板车的小男孩的运动不需要力来维持
【答案】D
【知识点】力的作用效果；惯性及其现象；摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A．小男孩先后蹬地，受到的摩擦力向前，使他和滑板车向前运动，所以所受到的摩擦力是动力 ，故A错误；
B． 滑板车由于受到阻力作用，所以滑板车滑行的速度减小，故B错误；
C．惯性大小只与质量有关，蹬地可以增大滑板车的速度，但滑板车的惯性大小不变，故C错误；
D．一切物体都具有惯性，可以保持原来的运动状态不变，所以玩滑板车的小男孩的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，故D正确。
故选D。
【分析】1.物体间里的作用是相互的，摩擦力方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反；
2.惯性：物体保持原来运动状态不变的性质，惯性的大小与物体的质量有关；
3.力是改变物体运动状态的原因。
二、填空题（每空2分，共36分）
16．如图1所示，将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起，然后甲同学用200N的拉力拉弹簧测力计B，则A测力计示数为FA＝　 　N；若甲、乙两同学同时用200N的力向相反方向拉测力计（如图2所示），则此时B测力计的示数FB＝　 　N（均不计弹簧测力计和绳的重）
【答案】200；200
【知识点】弹簧测力计及其使用；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】（1）首先将两个测力计看作一个整体，它处于平衡状态，则甲对它们的拉力等于墙壁对它们的拉力，即墙壁对A的拉力等于200N。
对于测力计A来说，它受到墙壁的拉力和B对A的拉力相互平衡，那么二者大小相等，因此B对A的拉力等于200N。而测力计的示数等于挂钩上受到的拉力，那么A测力计的示数FA=200N；
（2）在图2中，测力计B处于平衡状态，则它受到的A对B的拉力等于乙同学的拉力，即A对B的拉力等于200N。而测力计的示数等于挂钩上受到的拉力，那么A测力计的示数FB=200N。
【分析】（1）首先将两个测力计看作一个整体，根据平衡力的知识计算墙壁对A的拉力。然后以A为受力对象，再根据平衡力的知识计算A的挂钩上受到的拉力，进而得到A测力计的示数；
（2）对B进行受力分析，根据平衡力的知识计算B的挂钩上受到的拉力，也就是测力计B的示数。
17．使用弹簧测力计测某物体的重力前，应将测力计放在　 　方向（选填“任意”“竖直”或“水平”）上调零，如图所示的测力计示数为　 　N。
【答案】竖直；2.6
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】我们在测量物体的重力时，需要让弹簧测力计保持沿竖直方向使用，因此在实验开始前，要提前将弹簧测力计在竖直方向完成调零操作。
该弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计示数为2.6N。
【分析】1.测量物体重力时，弹簧测力计沿竖直方向使用，所以实验前，应将弹簧测力计在竖直方向进行调零；
2，认清弹簧测力计的分度值，再读数。
18．如图所示，汽车的头枕是为了减小汽车在前进时，因　 　（选填“车顶”“车底”“车头”或“车尾”）发生碰撞对驾驶员可能造成的伤害；高速公路上的限速标志牌如图所示，小汽车最高限速比大货车更高的原因是小汽车的　 　小。
【答案】车尾；质量
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】当汽车突然加速，或是被后车追尾撞击车尾时，由于惯性，司机的身体会随汽车一同向前加速，但头部会保持原来的运动状态向后仰，头枕可以对头部起到支撑缓冲作用，因此能够减小汽车突然加速或被后车撞上车尾时对司机造成的伤害。
惯性的大小和物体的质量有关，物体质量越小，惯性就越小，运动状态越容易改变，所以小汽车最高限速比大货车更高的原因是小汽车的质量小 。
【分析】惯性：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质；惯性是物体的固有属性，惯性的惟一量度是质量，质量越大，物体具有的惯性越大。
19．2024年3月20日，长征八号遥三运载火箭成功将“鹊桥二号”卫星送入预定轨道。如图所示是火箭发射升空时的情境，燃气向下喷出，使火箭获得上升的推力，该力的施力物体是　 　（选填“地球”“火箭”“周围的空气”或“喷出的燃气”）。在加速升空的过程中，卫星的机械能　 　（选填“可能”“一定”或“不会”）增大。

【答案】喷出的燃气；一定
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；力的概念及单位
【解析】【解答】（1）火箭发射时向下喷射火焰，火箭对气体产生一个向下的力，根据力的作用的相互性可知，此时气体对火箭产生一个向上的力，则推动火箭向上的力的施力物体是喷出的燃气。
（2）在加速升空的过程中，卫星的质量不变，高度增加，则重力势能变大；速度变大，则动能变大。根据“机械能=动能+重力势能”可知，卫星的机械能变大。
【分析】（1）推力是需要相互接触才能发生的力，对火箭进行受力分析，结合相互作用力的知识解答；
（2）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能。
20．观察如图中汽车的外形可知，若汽车在水平路面上急速行驶，由于车上、下表面空气的流动速度不同，会使车与地面之间的压力变　 　，“失去抓地力”而失控。为了避免发生上述意外情况，有的汽车会在车尾设计一如图那样的“尾翼”，这样能够　 　汽车对地面的摩擦力。
【答案】小；增大
【知识点】增大或减小摩擦的方法；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当汽车高速行驶时，相同时间内，空气流经汽车上方的路程较长，流速更大、压强更小，需要求出下方压强，汽车会受到向上的升力，使汽车对路面的压力减小，车与地面间的摩擦力随之减小，所以汽车会“失去抓地力”失控。
汽车尾翼的设计为上表面平直、底部呈弧形凸起，当汽车高速行驶时，尾翼下方空气流速更大、压强更小，小于汽车上方的压强，由此会产生一个向下的压强差，增大了车对地面的压力，这样可以增大汽车对地面的摩擦力。
【分析】在气体或液体中，流速越大的位置，压强越小。
21．如图所示，小凯中紧握住一只水杯，当手对杯子的压力增大时，杯子受到手的摩擦力大小将　 　（填变化情况）；如图所示是小凯写毛笔字的情形，此时纸面所受笔尖摩擦力的方向为水平向　 　。
【答案】不变；右
【知识点】力作用的相互性；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】手握杯子时，杯子处于静止状态，杯子所受的重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；当手对杯子的压力增大后，杯子依然处于静止状态，杯子的重力不变，所以杯子受到的摩擦力大小不变。
由图可知，向右运笔写字时，笔相对于纸张向右运动，此时笔尖受到纸张的滑动摩擦力方向向左，根据物体间力的作用是相互的可知，纸面受到笔尖的滑动摩擦力方向为水平向右。
【分析】1.杯子始终处于静止状态，杯子所受的重力和摩擦力是一对平衡力，据此进行分析；
2.摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，结合物体间力的作用是相互的进行分析。
22．在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小文把同一只装满水的矿泉水瓶按照两种方式放在同一块海绵上，如图所示，这是为了控制　 　相同，此现象说明压力作用效果与　 　大小有关。
【答案】压力大小；受力面积
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】图中，同一装满水的矿泉水瓶放置不同，压力大小相同，等于水和瓶子的总重力，受力面积不同，海绵的凹陷程度不同，压力的作用效果不同，压力的作用效果与受力面积大小有关。故第1空填：压力大小；第2空填：受力面积。【分析】水平面受到的压力等于物体的重力；压力相同时，压力的作用效果和受力面积有关。
23．如图所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，在其内部充入氦气就可以依靠　 　（选填“浮力”或“升力”）升空。若充入密度为0.2kg/m3的氦气后悬浮在空气密度为0.4kg/m3的9052m高空，此时其总体积为9000m3，则它的总质量为　 　kg。
【答案】浮力；3600
【知识点】重力及其大小的计算；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】浮空艇内部充入氦气后，整体受到的浮力大于自身总重力，因此浮空艇是依靠浮力升空的。
浮空艇的总体积为 9000m3， 浮空艇排开空气的体积等于浮空艇的体积，即 V排=9000m3，浮空艇受到的浮力为：
浮空艇处于悬浮状态，根据二力平衡可知，浮空艇的总重力与浮力大小相等，所以浮空艇的总重力为：
则浮空艇的总质量为：
【分析】1.浮空艇充入密度小于空气的气体，靠浮力升空；
2.已知浮空艇排开空气的体积等于浮空艇的体积，根据求出浮空艇受到的浮力；浮空艇悬浮在空中，所受浮力等于总重力，根据求出浮空艇的总质量。
24．如图所示，将均匀长方体浸没在液体中，已知它的上、下表面面积都为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，液体的密度为ρ。长方体上表面受到的压强p1＝　 　；长方体受到的浮力F浮＝　 　。（均用g、S、h1、h2和ρ表示）
【答案】ρgh1；ρg(h2-h1)S
【知识点】液体压强计算公式的应用；浮力及其产生原因
【解析】【解答】根据 p=ρgh 可知，长方体上表面所处深度为h1， 则长方体的上表面所受的液体压强为：。
长方体下表面所处深度为h2， 则长方体的下表面所受的液体压强为：，浮力产生的本质：物体受到的浮力等于物体上下表面的压力差，因此长方体所受浮力为：
F浮=
【分析】1.根据 p=ρgh 表示出长方体上下表面所受的液体压强；
2.浮力产生的本质：物体受到的浮力等于物体上下表面的压力差，据此得出浮力的表达式。
三、作图与计算题（共16分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
25．按要求完成下列作图：
（1）如图所示，一盛水的烧杯静止在斜面上，有一个小球悬浮在烧杯内的水中，请在图中画出小球所受浮力及烧杯对斜面压力的示意图；
（2）小鹏在停放自行车时需要捏住前刹，以前轮某处为支点，在车坐上施加一个合适的力，将后轮稍稍抬离地面。请在图中找到支点和最小力的作用点的位置，并画出最小力的示意图。
【答案】（1）
（2）
【知识点】压力及重力与压力的区别；浮力的示意图；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】（1）浮力作用点在小球的重心上，方向竖直向上；烧杯对斜面的压力作用点在杯子与斜面的接触面上中心处，方向垂直且指向斜面，作图如下：
（2）捏住前刹时，前轮不能转动，车子会围绕前轮与地面的接触点转动，所以支点为前轮与地面的接触点；车座的右上端点为最小力的作用点，将该点与支点连接起来，这两点间距离为最长的动力臂，最小动力垂直该力臂向上，如图所示：
【分析】（1）重力作用点在重心上，方向竖直向下，符号为G；
压力方向垂直并指向被压物体。
2.支点：杠杆绕固定点转动的点；
根据杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂不变时，动力臂最大时，动力最小。
（1）浮力的方向竖直向上；烧杯对斜面的压力垂直且指向斜面，作用在接触面的中心处，作图如下：
（2）捏住前刹时，前轮不能转动，则车子围绕前轮与地面的接触点转动，则前轮与地面的接触点为支点O，车座的右上端点为最小力的作用点，连接这两个点，以这两点间距离为动力臂时，动力臂最长，则动力最小，据此画出最小力的示意图如下：
26．成都绕城绿道不仅是骑行爱好者的天堂，更是感受田园生态与城市活力的绝佳窗口。小李骑自行车以18km/h的速度，用时10min在绕城绿道匀速直线经过一段路面。若小李重600N，整车质量为20kg，每个车轮与水平地面的接触面积为8×10-4m2，骑行过程中自行车所受阻力为车与人总重的0.02倍，g取10N/kg。求：
（1）小李在骑行过程中自行车对水平地面的压强。
（2）小李在骑行过程中骑车的功率。
【答案】（1）解：自行车和小李的总重力为：
两个车轮的总接触面积为：
骑行过程中自行车对水平地面的压强为：
答：小李在骑行过程中自行车对水平地面的压强为5×105 Pa；
（2）解：阻力为总重力的0.02倍，则阻力是：
匀速直线行驶过程中，牵引力等于阻力，即
骑行速度是：
小李在骑行过程中骑车的功率为：
答：小李在骑行过程中骑车的功率为80 W。
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；重力及其大小的计算；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）根据G=mg得到车的重力，求出车和人的总重力，自行车对地面的压力等于总重力，根据 求出在骑行过程中自行车对水平地面的压强；
（2）根据阻力和重力的关系得到阻力大小，自行车匀速运动，动力和阻力是平衡力，大小相等，根据求出骑自行车的功率。
（1）自行车和小李的总重力为
两个车轮的总接触面积
骑行过程中自行车对水平地面的压强
（2）阻力为总重力的0.02倍，则阻力是
匀速直线行驶过程中，牵引力等于阻力，即
骑行速度是
小李在骑行过程中骑车的功率
27．潜艇为增强国防力量、维护国家安定发挥了重要作用。潜艇的截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱向外排水使其下沉或上浮。我国某新型号潜艇的总体积为2×104m3，水舱未充水时，潜艇的质量为1.6×104t，最大下潜深度为650m。海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）达最大下潜深度时，海水对潜艇底部0.01m2面积上产生的压力；
（2）潜艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量。
【答案】（1）解：达最大下潜深度时，海水对潜艇底部0.01m2面积上产生的压强为：
则产生的压力为：
答：达最大下潜深度时，海水对潜艇底部0.01m2面积上产生的压力为；
（2）解：潜艇悬浮在海水中时，浮力为：
因为悬浮，则此时潜艇总重力为：
则潜艇总质量为：
则水舱中充入海水的质量为：
答：潜艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量为。
【知识点】压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）已知海水深度、密度，根据液体压强公式求出液体压强。根据F=pS求出海水对潜艇底部产生的压力；
（2）已知潜水艇的体积、水的密度，根据阿基米德原理求出完全潜入海水时受到的浮力。潜水艇完全潜入海水中悬浮时，潜水艇受到的浮力等于总重，知道水舱未充水的重力，可以求出水舱中充入海水的重力，根据G=mg求出水舱中充入海水的质量。
（1）达最大下潜深度时，海水对潜艇底部0.01m2面积上产生的压强为
则产生的压力
（2）潜艇悬浮在海水中时，浮力为
因为悬浮，则此时潜艇总重力为
则潜艇总质量为
则水舱中充入海水的质量
四、实验探究题（共18分）
28．小华用如图所示的装置进行了实验。
（1）实验中，为了保证小车在到达斜面底端时的速度相同，小华将同一小车多次从此斜面的相同高度释放，小华放手时需保证小车的速度为　 　m/s；
（2）若想要研究“阻力对物体运动的影响”：
①则需要通过观察　 　判断小车所受摩擦力大小；
②根据乙丙丁三图所示的实验现象，可以得到结论：在其它条件相同时，阻力越小，小车的速度变化得越　 　；
（3）小华利用此装置探究“物体的动能大小是否与速度有关”，她选择了同一辆小车和相同的毛巾面，进行了多次实验，她应该通过　 　判断小车到达斜面底端时的动能大小；
（4）小华调试实验装置时，将小车从斜面最高处由静止滑下。小车总是滑出水平木板，为让小车不滑出木板，可以采取的措施是　 　。（写出一种即可）
【答案】（1）0
（2）小车在水平面上滑行的距离；慢
（3）小车在水平面上滑行的距离
（4）降低小车在斜面上释放的高度
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】（1）实验中，为了保证小车在到达斜面底端时的速度相同，小华将同一小车多次从此斜面的相同高度静止释放，即小华放手时需保证小车的速度为0m/s。
（2）① 实验需要通过观察小车在水平面上滑行的距离判断小车所受摩擦力大小。
②分析甲、乙、丙三个实验图像可知：接触面不同，小车运动的路程不相同，接触面越光滑，受到的阻力越小，小车运动的越远，速度减小的越慢，可以得到结论：在其它条件相同时，阻力越小，小车速度变化得越慢。
（3）实验中，通过比较小车在水平面上滑行的距离来判断小车动能的大小，这种实验方法叫转换法。
（4）小明调试实验装置时，将小车从斜面最高处由静止滑下。小车滑出水平木板右端而掉落下去，可知下滑到水平面时初速度过大，为让小车不滑出木板，可以采取的措施是降低小车在斜面上释放的高度，从而减小小车在到达斜面底端时的速度。
【分析】1）该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等，比较小车运动的距离才有意义，所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放；
（2）①实验中通过小车滑行的距离来反映阻力对运动的影响，距离越长，说明阻力越小，速度减小得越慢；
②分析甲、乙、丙三个实验现象，得出结论；
（3）实验中，通过比较小车移动的距离来判断小车动能的大小，这叫转换法；
（4）小车在长木板表面运动，滑出了木板最右端，可增加木板的长度或降低小车下滑的高度。
（1）小车在斜面下滑时做加速运动，实验中，为了保证小车在到达斜面底端时的速度相同，小华将同一小车多次从此斜面的相同高度由静止释放，即小华放手时需保证小车的速度为0。
（2）[1]滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关，实验中通过观察接触面粗糙程度判断小车所受摩擦力大小。
[2]根据乙丙丁三图所示的实验现象，可以得到结论：在其它条件相同时，阻力越小，小车运动的距离越远，速度变化得越慢。
（3）小华利用此装置探究“物体的动能大小是否与速度有关”，她选择了同一辆小车和相同的毛巾面，进行了多次实验，根据转换法，她应该通过小车在水平面上滑行的距离判断小车到达斜面底端时的动能大小，小车在水平面上滑行的距离越远，说明到达斜面底端时的动能越大。
（4）调试实验装置时，将小车从斜面最高处由静止滑下。小车总是滑出水平木板，为让小车不滑出木板，可以采取的措施是降低小车在斜面上释放的高度，从而减小小车在到达斜面底端时的速度。
29．如图-甲，一人正用轮椅推着他年迈的母亲，通过无障碍通道进入单元楼。为了解在通道上推轮椅所用力的大小，小红和小华来到该处进行探究。
（1）他们首先选用实验室小车，进行了如下操作：
①正确使用弹簧测力计，测出小车重为3.0N；
②将弹簧测力计与斜面平行放置并进行　 　，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为0.4N；
③他们让小车沿斜面向上运动1m，测得小车升高的高度为10cm，此过程中斜面的机械效率为　 　；
（2）他们又选用另一辆车轮与轮椅相同材质、花纹的小车，逐渐添加车载重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出小车从A点到B点拉力所做的功W1；竖直向上将装货的小车从水平地面匀速提升到B点所做的功W2，建立如图丙所示的平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如中的线段a和b
①用该斜面提升物体时的机械效率与物重　 　（选填“有关”或“无关”）；
②若这位母亲的质量为75kg，所坐的轮椅质量为15kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，推力的大小为　 　N。（g取10N/kg）
【答案】（1）调零；75%
（2）无关；150
【知识点】斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）②探究斜面机械效率的实验中，测力计需要校零，并沿斜面方向匀速拉动小车，这样操作时弹簧测力计示数稳定；
③将小车从A点拉到B点的过程中，拉力做的功为：
W总=Fs=0.4N×1m=0.4J；
利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为：
W有用=Gh=3.0N×0.1m=0.3J，
机械效率为：
（2）①由图丙可知，小车的重力改变，总功与有用功是两条直线，且斜率保持不变，可知有用功与总功的比值是不变的，即机械效率不不变，为
说明用该斜面提升物体时的机械效率与物重无关。
②若图甲的无障碍通道上坡的倾斜程度和机械效率与图乙中斜面相同；这位母亲和所坐的轮椅总重力为：
G总=m总g=(75kg+15kg)×10N/kg=900N
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的有用功为：
W有'=G总h=900N×0.1m=90J
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的总功为：
推力的大小为：
【分析】（1）②弹簧测力前要检查指针与零刻度线是否对齐，若不对齐，要调整至对齐，这一步骤叫校零；
③拉力所在的功W总=Fs，有用功W有=Gh；斜面的机械效率有用功除以总功的百分数；
（2）①由图丙中小车的重力增大到5N时，求出机械效率的大小，和前面计算的小车上坡时的机械效率比较说明通过通道斜面提升物体时的机械效率与重物是否有关；
②经上面的计算可知，该通道斜面的机械效率与重物无关，这样机械效率已知，有用功可知，求出推力的大小。
（1）②[1]探究斜面机械效率的实验中，弹簧测力计在沿着斜面的方向使用，因此将弹簧测力计与斜面平行放置并进行调零，并沿斜面方向匀速拉动小车，这样操作时弹簧测力计示数稳定。
③[2]拉力做的功为W总=Fs=0.4N×1m=0.4J
做的有用功为W有=Gh=3.0N×0.1m=0.3J
机械效率为
（2）①[1]从图像看出，重力改变，总功与有用功是两条直线，其斜率保持不变，即总功与有用功是物体重力的倍数保持不变，因而有用功与总功的比值始终是
说明机械效率保持不变；用该斜面提升物体时的机械效率与物重无关。
②[2]若图甲的无障碍通道上坡的倾斜程度和机械效率与图乙中斜面相同；这位母亲和所坐的轮椅总重力为G总=m总g=(75kg+15kg)×10N/kg=900N
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的有用功为W有'=G总h=900N×0.1m=90J
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的总功为
推力的大小为
五、不定项选择题（每小题2分，共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求；有的小题有二个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）
30．银河系中心附近有颗恒星S2，科学家对其进行了持续多年的观测，它从1994年到2002年间的位置如图所示，其运动轨迹是一个椭圆，科学家据此推测银河系中心的P或Q点存在着超大质量的黑洞，对S2产生了巨大的引力作用。忽略S2恒星质量的变化，下列说法中正确的是（　　）
A．S2恒星在运动过程中所受合力为零
B．S2在1995年的势能比2002年的大
C．S2在1995年的动能与2002年相等
D．黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点
【答案】B
【知识点】机械能及其转化；平衡状态的判断
【解析】【解答】A．S2恒星在运动过程中运动轨迹是一个椭圆，其运动方向不断发生改变，运动状态不断发生变化，受非平衡力作用，合力不为零，故A错误；
BCD．银河系中心可能存在着超大质量的黑洞，黑洞对S2恒星的引力大，S2恒星在引力作用下会逐渐靠近黑洞，所以黑洞可能位于椭圆轨道内部的Q点；1995年到2002年运行过程中，S2恒星离黑洞越来越近，质量不变，高度变小，重力势能变小，在真空环境中运行，只存在动能与势能相互转化，所以重力势能减小，则动能变大。故B正确，CD错误。
故选B。
【分析】1.影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度；
2.影响动能大小的因素：物体的质量和速度．
3.黑洞具有极强的引力，靠近它的物体引力变大，速度变大。
31．如图所示，水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒，筒底固定一根弹簧，弹簧上端位于O点（甲状态）。将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点（乙状态）。把小球下压至B点，并用此处的装置锁定（丙状态）。解锁后，小球向上弹出筒口。下列说法正确的是（　　）
A．比较圆筒对桌面的压力，乙状态比丙状态更小
B．比较圆筒对桌面的压力，乙状态与甲状态相等
C．小球从B向O运动过程，它的速度会一直变大
D．小球从B向O运动过程，其速度先变大后变小
【答案】D
【知识点】物体运动状态的变化；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】AB、以整体为研究对象，图甲对桌面的压力为圆筒、弹簧的总重力，图乙、丙对桌面的压力相等，都等于圆筒、弹簧和小球的总重力，故A、B错误；
CD、解锁后，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力，重力小于弹力，合力向上，受力不平衡，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的减小，弹力逐渐减小，当弹力与重力相等，小球的速度达到最大；弹力小于重力时，合力向下，小球速度减小；速度先变大后变小，故C错误、D正确；
故选D。
【分析】1.以整体为研究对象分析甲、乙图中圆筒对水平桌面的压力大小关系；
2.根据小球所受的重力与弹簧的弹力关系的变化分析速度的变化；
32．如图所示，每个滑轮质量相同，两物体也相同，在拉力的作用下均匀速上升，已知乙滑轮组的机械效率为η，滑轮转轴摩擦、绳重和木板重均不计。两滑轮组将相同重物提升相同的高度时，下列说法不正确的是（　　）
A．两滑轮组的机械效率有可能相等
B．拉力F1的大小一定大于拉力F2
C．每个滑轮所受的重力均为
D．拉力F1和F2的功率有可能相等
【答案】A
【知识点】功率大小的比较；机械效率的大小比较；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】ABC．由图可知，左边动滑轮上有2段绳子承重，右边动滑轮上有4段绳子承重，已知不计摩擦、绳重和木板重，所以左边滑轮组上绳端的拉力为：
右边滑轮组上绳端的拉力为：
则F1>F2，故B正确；
左边滑轮组的机械效率：
右边滑轮组的机械效率：
则η1>η2，故A错误；
已知乙滑轮组的机械效率为η，结合上述右边滑轮组的机械效率可得每个滑轮所受的重力：
故C正确；
D．两滑轮组将重物提升相同的高度h，则甲滑轮组拉力的功率：
乙滑轮组拉力的功率：
因t1和t2的关系不确定，所以F1与F2的功率可能相等，故D正确。
故选A。
【分析】（1）滑轮转轴摩擦、绳重和木板重均不计，因克服物体重力G做的功为有用功，克服物重和动滑轮重做的功为总功，根据求出滑轮组的机械效率，然后比较两个滑轮组之间的关系，进一步求出动滑轮的重力；
（2）由图可知，n甲=2，n乙=4，不计摩擦、绳和木板的重，根据求出两滑轮组绳子的拉力，然后比较两者拉力的大小关系；甲、乙将重物提升相同的高度，根据结合两者做功的时间关系比较F1与F2的功率关系。
33．有A、B两个正方体物块，B边长是A边长的一半。如图-甲所示，将质量为1kg的物块A放入水中，有五分之三体积露出水面；再将物块B放在A的上面，物块A恰好完全没入水面，如图-乙所示。g取10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，则下列说法中正确的是（　　）
A．物块A的密度为0.4×103kg/m3 B．物块A与B密度之比为1∶8
C．物块A与B质量之比为7∶13 D．乙中物块B对A的压力为15N
【答案】A,D
【知识点】密度公式及其应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A． A、图中A漂浮，根据漂浮的条件知，物体A受到的浮力为：
F浮=GA=mAg=1kg×10N/kg=10N；
根据阿基米德原理知，物体A浸在液体中的体积为：
已知物体A有五分之三体积露出水面，则物体A的体积为：
A的密度：
。
故A正确；
BCD.将物块B压在A上，增大的浮力等于A的压力，水平面上的压力等于重力，则：；
故D正确；
根据水平面的压力等于重力，B对A施加的压力大小与B的重力相等，则B的重力为15N，B物体的质量为：
物块A与B质量之比为：
；
故C错误；
已知A、B两个正方体物块，且B边长是A边长的一半，则B的体积是A体积的，B的体积为：
；
B的密度为：
；
物块A与B密度之比为：
，故B错误。
故选AD。
【分析】（1）根据漂浮的条件计算浮力，结合阿基米德原理计算排开液体的体积，得出物体的体积，根据密度公式计算密度；
（2）根据乙的压力等于物体增大的浮力，结合阿基米德原理解答；
（3）根据水平面的压力等于重力，结合G=mg计算质量，得出质量之比；
（4）根据B的质量与体积计算其密度，根据密度计算比值。
34．小亮将杆秤改造成了图所示的“密度秤”。AOB可视为轻质杠杆，O为支点，边长为10cm的正方体M通过轻质细线悬挂于A点，AO的距离为10cm，重为5N的秤砣Q通过轻质细线悬挂在杠杆上。当M浸没在不同液体中，移动Q使得杠杆水平平衡时，在Q悬挂的位置标上相应液体的密度。小亮通过实验，将距O点80cm的B点标记为了“0”。不计支点处的摩擦，不考虑吸附液体等次要因素，下列说法正确的是（　　）
A．悬挂着的物体M所受重力为4N
B．该密度秤的测量范围为0-4g/cm3
C．若将M切去一半，测量范围不变
D．该密度秤的刻度分布是不均匀的
【答案】B,C
【知识点】阿基米德原理；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】 A.将距O点80cm的B点标记为了“0”，说明不受浮力，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2有：
GM×OA=GQ×OB；
代入数据有：
GM×10cm=5N×80cm；
解得GM=40N，故A错误；
BC.根据G=mg=ρVg可得：
40N=ρM×（0.1m）3×10N/kg；
解得：
ρM=4×103kg/m3=4g/cm3；
当液体的密度最大时，拉力为0，则浮力等于重力，故液体的密度等于物体M的密度，故测量范围为0～4g/cm3，若将M切去一半，0刻度会改变，但液体的最大密度仍等于M的密度，故测量范围不变，故BC正确；
D.当浸入液体时，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2有：
（40N-ρ液×10N/kg×（0.1m）3）×OA=5N×L，
此时液体的密度与L是一次函数关系，说明刻度是均匀的，故D错误。
【分析】（1）根据将距O点80cm的B点标记为了“0”，说明不受浮力，结合杠杆平衡条件F1L1=F2L2计算物体M所受重力；
（2）（3）根据G=mg=ρVg计算M的密度，结合浮沉条件和物体的密度分析测量范围；
（4）根据杠杆平衡条件列方程得出表达式分析。
六、综合题（共10分，第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分）
35．如图所示是一组桥梁，它们的设计融合了物理学中力的平衡、传递与材料科学的智慧，中国桥梁史更是人类工程史上的杰作。
（1）图甲为成都市最大的自锚式悬索桥——天府新区云龙湾大桥示意图，其中锚碇发挥出功能是直接依靠它对主缆施加的（　　）
A．拉力 B．重力 C．压力 D．摩擦力
（2）建造桥塔主要使用混凝土，而制造主缆主要使用钢丝。从选材上可以看出两种材料中　 　的抗压性能更好；
（3）图乙为成都最大斜拉桥金堂大桥示意图，若将拉索在桥塔的固定点从图中A位置移动到B位置，则拉索所承受的拉力将　 　；
（4）图丙是成都五丁桥的示意图，其是左右对称的梁桥，一辆3吨的汽车行驶至桥左侧处时，水平地面对左侧桥墩的支持力与没有该车时相比增加　 　N。（g取10N/kg）
【答案】（1）A
（2）混凝土
（3）变大
（4）20000
【知识点】重力及其大小的计算；杠杆的动态平衡分析；桥梁调查与模型制作
【解析】【解答】（1）由图知，主缆的两端与锚碇相连，则锚碇发挥出功能是直接依靠它对主缆施加的拉力，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（2）桥塔主要承受压力，建造桥塔使用混凝土，主缆主要承受拉力，制造主缆主要使用钢丝，说明混凝土的抗压性能更好，钢丝抗拉性更好。
（3）把桥看成杠杆，桥的重力为阻力，拉索的拉力为动力。根据杠杆平衡条件可知，当拉索在桥塔的固定点从 A 位置移动到 B 位置时，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，可知动力会变大，即拉索所承受的拉力将变大。
（4）汽车的质量 m=3t=3×103kg，则汽车的重力为：
G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N
设桥梁的长度为，一辆3吨的汽车行驶至桥左侧处时，将桥梁看作杠杆，重力的力臂为L ，根据杠杆平衡条件，则有：
解得：，则水平地面对左侧桥墩的支持力与没有该车时相比增加20000N。
【分析】（1）锚碇直接依靠它对主缆进行固定在岸边，主要依靠拉力；
（2）建造桥塔主要使用混凝土，桥塔需要抗压性好的材料，主缆主要使用钢丝，主缆需要抗拉性更好。
（3）把桥看成杠杆，桥的重力为阻力，拉索的拉力为动力。利用杠杆平衡条件分析力的变化。A 位置移动到 B 位置时，动力臂变小。
（4）利用G=mg，和杠杆平衡条件进行计算。
（1）主缆的两端与锚碇相连，锚碇发挥出功能是直接依靠它对主缆施加的拉力，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（2）桥塔主要承受压力，主缆主要承受拉力，建造桥塔主要使用混凝土，而制造主缆主要使用钢丝。从选材上可以看出两种材料中混凝土的抗压性能更好。
（3）图乙为成都最大斜拉桥金堂大桥示意图，若将拉索在桥塔的固定点从图中A位置移动到B位置，拉索的拉力的力臂变小，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉索所承受的拉力将变大。
（4）设桥梁的长度为，一辆3吨的汽车行驶至桥左侧处时，将桥梁看作杠杆，根据杠杆平衡条件则有
解得，则水平地面对左侧桥墩的支持力与没有该车时相比增加20000N。
36．如图甲所示，一个薄壁、杯身高度未知、底面积为的圆柱形空杯子，通过一根轻质细杆固定并悬空于一足够高的圆柱形大缸中，容器底面积为。现通过大缸边缘往缸中缓慢注入液体，细杆对杯子的作用力与注入液体质量的关系如图乙所示。已知液体密度，g取10N/kg。
（1）求杯子的质量；
（2）求杯子杯身的高度；
（3）在液体进入杯子之前，当细杆的作用力为5N时，取走细杆、待液面重新稳定后，求此时可能加入的液体质量及与之对应的液体对大缸底部的压强。
【答案】（1）解：分析图象可知，开始加液体时，杯子没有浸入液体中，则杯子不受浮力，杆的拉力等于杯子的重力，即G杯=F1=10N
根据G=mg知，则杯子的质量为：
答：杯子的质量为1kg；
（2）解：由乙图可知，F2=6N时，细杆受到空杯子向上的作用力，由二力平衡可知，此时杯子受到的浮力为：
F浮=G杯+F2=10N+6N=16N
杯子的体积为：
杯子的高度为：
答：杯子杯身的高度为0.2m。
（3）取走细杆、待液面重新稳定后，杯子漂浮，
杯子排开液体的体积为：
当细杆的作用力为5N时，杯子中没有液体。有两种情况：
①若细杆对杯子的力为向上的拉力，则此时的浮力为：
F浮1=G杯-F3=10N-5N=5N
此时杯子排开液体的体积为：
此时杯子浸在液体中的深度为：
加入的液体的总质量：
m1=m液+h1（S容-S杯）ρ液=1kg+0.0625m×（250-100）×10-4m2×0.8×103kg/m3=1.75kg
加入液体的总体积：
此时液体的深度：
此时容器底受到液体的压强为：
②若是细杆对杯子的作用力为向下的推力，则此时的浮力为：
F浮3=G杯+F4=10N+5N=15N
此时杯子排开液体的体积为：
此时杯子浸在液体中的深度为：
加入的液体的总质量为：
m2=m液+h3（S容-S杯）ρ液=1kg+0.1875m×（250-100）×10-4m2×0.8×103kg/m3=3.25kg
加入液体的总体积：
此时液体的深度：
此时容器底受到液体的压强为：
【知识点】重力及其大小的计算；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】（1）根据图像分析重力，根据G=mg计算杯子的质量；
（2）根据图乙可知：F=6N时，细杆受到空杯子向上的作用力，由二力平衡可知，此时圆柱形空杯子受到的浮力，此时水面与圆柱形空杯子上口齐平，圆柱形空杯子底面积已知，根据阿基米德原理求出杯子的高度；
（3）在液体进入杯子之前，当细杆的作用力为5N时，由两种情况，一种情况时，细杆对杯子的作用力向上为5N，此时，由二力平衡可求出杯子受到的浮力，根据重力与竿子不同方向的作用力分情况计算浮力，得出液体的深度，结合重力计算液体的质量和压强。
（1）分析图象可知，开始加液体时，杯子没有浸入液体中，则杯子不受浮力，杆的拉力等于杯子的重力，即G杯=F1=10N
根据G=mg知，则杯子的质量为
（2）由乙图可知，F2=6N时，细杆受到空杯子向上的作用力，由二力平衡可知，此时杯子受到的浮力为F浮=G杯+F2=10N+6N=16N
杯子的体积为
杯子的高度为
（3）取走细杆、待液面重新稳定后，杯子漂浮
杯子排开液体的体积
当细杆的作用力为5N时，杯子中没有液体。有两种情况：
①若细杆对杯子的力为向上的拉力，则此时的浮力为F浮1=G杯-F3=10N-5N=5N
此时杯子排开液体的体积为
此时杯子浸在液体中的深度为
加入的液体的总质量m1=m液+h1（S容-S杯）ρ液=1kg+0.0625m×（250-100）×10-4m2×0.8×103kg/m3=1.75kg
加入液体的总体积
此时液体的深度
此时容器底受到液体的压强为
②若是细杆对杯子的作用力为向下的推力，则此时的浮力为F浮3=G杯+F4=10N+5N=15N
此时杯子排开液体的体积为
此时杯子浸在液体中的深度为
加入的液体的总质量为m2=m液+h3（S容-S杯）ρ液=1kg+0.1875m×（250-100）×10-4m2×0.8×103kg/m3=3.25kg
加入液体的总体积
此时液体的深度
此时容器底受到液体的压强为
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