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天津市和平区2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意，请将你选择的答案涂在答题卡相应的位置
1．在2025年春节联欢晚会上，扭秧歌的机器人让人们眼前一亮，如图是机器人表演的图片，下列关于其中物理知识的描述，正确的是（　　）
A．机器人受到的重力与机器人对地面的压力是一对相互作用力
B．机器人受到的支持力和机器人的重力是一对相互作用力
C．机器人对地面的压力和地面对机器人的支持力是一对平衡力
D．地面对机器人的支持力和机器人受到的重力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】力作用的相互性；平衡力的辨别
【解析】【解答】A．机器人受到的重力与机器人对地面的压力都是竖直向下的，即二者方向相同，不是相互作用力，故A错误；B．机器人受到的支持力和重力都作用在机器人上，即作用在同一物体上，不是相互作用力，故B错误；
C．机器人对地面的压力作用在地面上，地面对机器人的支持力作用在机器人身上，即没有作用在同一物体上，则二者不是平衡力，故C错误；
D．地面对机器人的支持力和机器人受到的重力，二者大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，是一对平衡力，故D正确。
故选D。
【分析】AB.相互作用力的条件：大小相等，方向相反，作用在同一直线和不同物体上；
CD.平衡力的条件：大小相等，方向相反，作用在同一直线和同一物体上。
2．如图所示，某同学对下列物体进行了受力分析，其中正确的是（　　）
A．甲图中，地面上的石块重50N，受到45N向上的力时，石块所受合力为5N
B．乙图中，人推木箱未推动，人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
C．丙图中，击打出去的棋子在空中飞行时，受到尺的击打力和地球施加的重力
D．丁图中，蹦床弹起的人受到重力和空气阻力，上升过程合力大于下落过程合力
【答案】D
【知识点】力的概念及单位；二力平衡的条件及其应用；力的合成与应用
【解析】【解答】A．地面上的石块重50N，受到45N向上的力时，石块没有被抬起，处于静止状态，即此时石块处于平衡状态，那么石块所受合力为0，故A错误；
B．人推木箱未推动，即木箱处于静止状态，也就是处于平衡状态。根据二力平衡的知识可知，人对木箱的推力与地面对木箱的摩擦力大小相等，故B错误；
C．击打出去的棋子在空中飞行时，已经与尺子分开，因此不受到尺的击打力，故C错误；
D．运动员上升过程中，他受到的重力和空气阻力都是向下的，即二者方向相同，所以合力为；
下落时，重力向下，阻力向上，即二者方向相反，所以合力为，
比较可知，上升过程合力大于下落过程合力，故D正确。
故选D。
【分析】A.平衡状态受到平衡力，此时合力为零；
B.对木箱进行受力分析，根据平衡力的知识分析判断；
C.弹力需要接触才能发生；
D.同一直线上二力的合成，方向相同用加法，方向相反用减法。
3．物理源于生活，又服务于生活。下列物理量在生活中最接近实际的是（　　）
A．教室内的大气压强约为kPa
B．普通中学生浸没在水中受到浮力大约是50N
C．普通中学生站立在地面上，对地面的压强约为Pa
D．一枚鸡蛋从2m高处落到地面，重力大约做功1J
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算；大气压的综合应用；物体的浮沉条件及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】A．根据生活经验可知，教室内的大气压强接近一标准大气压为，故A错误；
B．普通中学生的质量大约50kg，则他的重力大约G=mg=50kg×10N/kg=500N。他浸没在水中接近悬浮，则受到浮力等于自身重力大约是500N，故B不符合题意；
C．综上所述，中学生的体重在G=500N左右，则他对地面的压力大约500N。双脚与地面的接触面积S=500cm2=0.05m2左右，站立在水平地面上时对地面的压强，
故C不符合题意；
D．一枚鸡蛋的重力约0.5N，一枚鸡蛋从2m高处落到地面，重力大约做功是，
故D符合题意。
故选D。
【分析】我们对常见的物理量要有基本的认识和了解，对于不太熟悉的物理量，可以通过换算单位，或借助物理公式换算成熟悉的物理量，然后进行判断即可。
4．如图所示的实例中，目的是为了增大摩擦的是（　　）
A．利用滚木移动巨大的物体
B．运动员在手上涂抹镁粉
C．气垫船
D．给超大型盾构机主轴承上润滑油
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A．滚木与地面之间为滚动摩擦，则利用滚木移动巨大的物体，是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦，故A不符合题意；
B．运动员手上涂有碳酸镁粉，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B符合题意；
C．气垫船在船底和水面之间产生一层高压空气，则是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力，故C不符合题意；
D．给超大型盾构机主轴承上润滑油，是通过使接触面分离来减小摩擦力，故D不符合题意。
故选B。
【分析】增大摩擦的方法：增大压力或增大接触面的粗糙程度，据此分析判断。
5．如图所示，关于图中物理现象的解释正确的是（　　）
A．图甲：当向塑料管B中用力吹气时，细管A中液面将会上升，因为流速大压强大
B．图乙：轮船从上游驶往下游，在通过船闸的上游闸门C时，闸室和上游河道构成一个连通器
C．图丙：高原边防战士用高压锅煮面条是由于海拔越高，大气压越低，水的沸点越高
D．图丁：射箭时弓的形变越大，具有的弹性势能越小
【答案】B
【知识点】势能大小的比较；连通器原理及其应用；沸点及沸点与气压的关系；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A． 图甲： 当向塑料管B中用力吹气时，细管A顶部流速大、压强小，在外界大气压强的作用下，细管A中液面将会上升，是因为故A错误；
B． 图乙： 轮船从上游驶往下游，在通过船闸的上游闸门C时，闸室和上游上面开口，底端相通，故它们上相当于一个连通器，故B正确；
C． 图丙： 由于海拔越高，大气压越低，水的沸点越低，面条不容易煮熟，所以高原边防战士用高压锅煮面条是故C错误；
D． 图丁： 射箭时弓的形变越大，具有的弹性势能越大，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据流体压强和流速的关系判断；
B.上面开口，底部连通的容器为连通器；
C.根据液体沸点随上方气压的增大而升高分析；
D.弹性势能大小与物体发生弹性形变的程度大小有关。
6．关于物体的浮沉及应用，下列说法正确的是（　　）
A．轮船从长江驶入大海，浮力大小不变
B．潜水艇是通过改变排开液体的体积来实现上浮和下潜的
C．盐水选种时，饱满的种子沉入水底是因为浮力大于重力
D．同一密度计，测密度大的液体时所受的浮力大
【答案】A
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．轮船从长江驶入大海时，始终处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，它受到的浮力大小都等于轮船的重力。由于轮船的重力不变，浮力大小不变，故A正确；
B．潜水艇浸没水中时，它排开水的体积不变，即受到的浮力不变，只能是通过蓄水仓蓄水和排水来改变自身重力来实现上浮和下潜的，故B错误；
C．根据物体的浮沉条件可知，盐水选种时，饱满的种子沉入水底是因为浮力小于重力，故C错误；
D．密度计始终漂浮在密度不同的液体上，则它受到的浮力都等于重力。因为它的重力不变，所以漂浮在不同密度的液体上时所受的浮力一样大，故D错误。
故选A。
【分析】AD.根据物体的漂浮条件判断；
B.根据潜艇的浮沉方法判断；
C.根据物体的下沉条件判断。
7．如图是劳动课中小明在用铁锨铲土的情境，使用时可视为一个杠杆。用铁锨将土铲到其它地方时，图中能正确表示其杠杆原理的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】根据图片可知，小明在用铁锨铲土时，手柄上靠外的手为支点O，靠近锨头的手施加向上的动力，铁锨上的土施加向下的阻力，故C正确，而ABD错误。
故选C。
【分析】根据使用过程确定杠杆的支点，动力和阻力，动力臂和阻力臂即可。
8．物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为，两次推力的功率分别为、，则和分别为（　　）
A．3∶5 9∶25 B．1∶1 1∶1
C．3∶5 3∶5 D．1∶1 3∶5
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】物体在同一水平面上做匀速直线运动时，受到的推力与滑动摩擦力平衡，大小相等。同一物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以两次匀速直线运动时物体受到的摩擦力相等，则两次推力相等，故；
根据甲图可知，第一次物体在2s内通过6m，则第一次的运动速度；
根据乙图可知，第二次的速度，
则两次推力的功率之比。
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
【分析】对物体进行受力分析，根据平衡力的知识比较推力和摩擦力大小。根据影响滑动摩擦力大小因素的知识比较两次物体受到摩擦力大小，进而比较两次推力大小，计算两次推力之比。
根据公式计算甲的速度，根据乙图确定乙的速度，根据P=Fv计算两次运动的功率之比。
9．图中的四图选自我国古代科技巨著《天工开物》，其中说法正确的是（　　）
A．图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁塘”匀速转动的过程中，其运动状态不改变
B．图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力
C．图丙“北耕兼种”中，楼下端的“鐵尖”是通过增大受力面积来减小压强的
D．图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的重力势能转化为动能
【答案】D
【知识点】机械能及其转化；物体运动状态的变化；惯性及其现象；增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A．牛拉 “犁塘” 匀速转动时，虽然速度大小不变但运动方向改变（做圆周运动），因此其运动状态是变化的，故A错误；
B．用力甩稻秆时，稻秆受到阻力由运动变为静止状态，而稻粒由于具有惯性会保持原来的运动状态，从而脱离稻秆落入木桶，故B错误；
C．楼下端的 “鐵尖” 做得尖锐，是通过减小受力面积来增大压强，从而更容易插入土地，故C错误；
D．水从高处流下时，质量不变，高度降低，则重力势能减小；速度增大，则动能增加，即水的重力势能转化为动能，故D正确。
故选D。
【分析】A.运动状态的改变包括：速度大小改变或运动方向改变；
B.惯性是物体的一种性质，而不是力的作用；
C.增大压强的方法：增大压力或减小受力面积；
D.动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，根据二者能量的大小变化分析。
10．如图所示，在研究液面下某一深度处的液体压强时，除了实验研究，我们还可以借助液柱模型进行推导。设想在水平桌面上有一个柱形容器，里面盛有密度为的液体，在深度为h处有一个水平放置的面积为S的“平面”，“平面”以上的竖直液柱对平面的压力等于液柱所受的重力，从而推导出该处的压强。关于该液柱模型，下列说法正确的是（　　）
A．此液柱模型不能推导该容器底部所受的液体压强
B．若h不变，减小S，可推导出该“平面”上方的液柱对平面的压力增大
C．若h不变，增大S，可推导出该处的液体压强不变
D．若S不变，增大h，可推导出该“平面”上方的液柱对平面的压力减小
【答案】C
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】A．此液柱模型为柱形，而容器内的水也是柱形，因此水平放置的面积为S的“平面”移动到容器底部，就可以用该液柱模型推导容器底部所受的液体压强，故A错误；
B．当h不变时则压强不变，减小S，根据F=pS可知，该“平面”上方的液柱对平面的压力减小，故B错误；
C．根据可知，“平面”上方的液柱对该处平面的压强大小与S无关，故h不变，增大S，在液体密度不变时，该处的液体压强不变，故C正确；
D．根据可知，故当S不变，增大h，在液体密度不变时，该“平面”上方的液柱对平面的压力增大，故D错误。
故选C。
【分析】A.根据液柱的形状与容器内水的形状相同分析；
B.根据F=pS分析判断；
C.根据分析判断；
D.根据分析判断。
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）每小题给出的四个选项中，有多个符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得零分。请将你选择的答案涂在答题卡相应的位置
11．如图所示，长方体物块A所受的重力为G，物块A受到水平向左的压力F的作用，被压在竖直墙面上保持静止。若逐渐增大压力F，物块A始终处于静止状态，下列说法正确的是（　　）
A．物块受到的摩擦力大小等于 B．物块受到的摩擦力大小不变
C．物块受到的合力大小不变 D．物块对墙面的压强增大
【答案】B,C,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB．根据题意可知，物块A在竖直方向上处于静止状态，则竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力相互平衡，即二者大小相等，也就是物块受到的摩擦力f=G。当压力增大时，物块仍然处于平衡状态，因为物块的重力不变，所以静摩擦力的大小不变，故B正确，A错误；
C．增大压力前后，物块A始终处于静止状态，即处于平衡状态，故物块受到的合力为零，故C正确；
D．物体A将压力传递给墙面，则增大压力F时，物块对墙面的压力增大，受力面积不变，根据可知，物块对墙面的压强增大，故D正确。
故选BCD。
【分析】AB.对物体A在竖直方向上进行受力分析，根据平衡力的知识计算即可；
C.平衡状态受到平衡力，此时合力为零；
D.根据分析物块对墙面的压强变化。
12．实验小组用同一物体做了如图所示的两次实验，图甲中物体静止在空中，图乙中物体10s内沿竖直方向被匀速提升了0.1m。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．该滑轮是省力杠杆
B．该滑轮对物体的拉力做功0.32J
C．图乙中弹簧测力计的拉力的功率为0.02W
D．该滑轮的机械效率为80%
【答案】A,B,D
【知识点】功率计算公式的应用；杠杆的分类；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．根据乙图可知，该滑轮跟随物体一起移动，则为动滑轮，本质上是省力杠杆，故A正确；
B．根据甲图可知，测力计的分度值为0.2N，则物体的重力为3.2N，此时物体匀速上升1m，则该滑轮对物体的拉力做功，故B正确；
C．根据乙图可知，测力计的分度值为0.2N，则拉力为2N，
动滑轮上承担重力的绳子段数n=2，则自由端移动距离s=nh=0.1m×2=0.2m，
那么拉力做的总功为：；
则弹簧测力计的拉力的功率为，
故C错误；
D．综上所述，该滑轮的机械效率为，
故D正确。
故选ABD。
【分析】 A.跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮，根据动滑轮的本质判断；
B.利用W有=Gh计算滑轮对物体做的有用功；
C.根据s=nh计算拉力端移动距离，利用W=Fs计算拉力做的总功，利用计算图乙弹簧测力计拉力做功功率；
D.根据计算滑轮组的机械效率。
13．小明做“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验，将一底面积为的柱形容器放在水平桌面上，容器内装有适量密度为的水。他将重为、底面积为的长方体铝块浸在水中，铝块上表面刚好与水面相平，如图，此时弹簧测力计的示数为。下列判断不正确的是（　　）
A．铝块受到的最大浮力为5
B．铝块上、下表面受到水的压力差的绝对值为2
C．铝块下表面受到水的压强为
D．容器中放入铝块后，液面增加的高度为
【答案】A,C
【知识点】压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；浮力及其产生原因；阿基米德原理
【解析】【解答】A．根据题意可知，铝块的重力为 ，铝块浸没时测力计的示数为 ，则铝块受到的最大浮力，
故A错误，符合题意；
B．综上所述，铝块受到的浮力为2F0。根据浮力产生的原因可知，铝块上、下表面的压力差等于铝块浸没时受到的最大浮力，即，
故B正确，不符合题意；
C．铝块上表面刚好与水面相平，即上表面没有水，所以上表面受到水的压力为，根据可知，此时，则铝块下表面受到水的压强，
故C错误，符合题意；
D．此时铝块受到的浮力为2F0，则铝块浸没在水中时排开液体的体积，
则容器中放入铝块后，液面增加的高度；
故D正确，不符合题意。
故选AC。
【分析】 A.由称重法可知铝块受到的最大浮力；
B.根据浮力产生的原因可知铝块上、下表面的压力差；
C.根据压强公式计算铝块下表面受到水的压强；
D.由阿基米德原理计算铝块浸没在水中时排开液体的体积，据此计算容器中放入铝块后液面增加的高度。
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14．小明在期末复习时，画出了《运动和力》一章的结构化思维导图（如图），请补图全空格处内容。
①　 　；②　 　。
【答案】匀速直线运动；物体不受力
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】（1）物体的平衡状态是指静止状态和匀速直线运动状态，故①处应填入“匀速直线运动”。
（2）一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，所以②处应填入“物体不受力”。
【分析】（1）根据平衡状态的定义解答；
（2）根据牛顿第一定律的内容解答。
15．生物学家发现一只熊在雪地里留下的一串脚印，选取出这只熊四脚着地停留时的脚印，图甲是其中的一个脚印。生物学家在方格纸上描绘出该脚印的轮廓，如图乙所示。
（1）已知图乙中每个小方格的面积均为9，则该脚印的面积约为　 　（不满一格时，大于半格的算一格，小于半格的不算）。
（2）为估算出该熊的质量，生物学家先测出脚印的深度h，然后在紧挨脚印旁边的雪地上放一平底容器，在容器中缓缓放入适当的物体，当容器下陷的深度与脚印的深度相同时，测量出容器及内部物体的总质量、容器的底面积，则该熊的质量　 　（用、和表示）。
【答案】（1）270
（2）
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】（1）根据图乙可知， 每个小方格的面积均为9， 满二分之一的小格有30个，则该脚印的面积；
（2）根据题意可知，容器下陷的深度与脚印的深度相同时，说明两者产生的压强相同，
即；
因为熊有4只角，所以得到：；
解得：。
【分析】（1）根据乙图数出大于半格的小格数，然后乘以每个小方格的面积即可；
（2）容器下陷的深度与脚印的深度相同时，说明两者产生的压强相同，以此为等量关系根据列式计算即可。
（1）由图知，满二分之一的小格有30个，则该脚印的面积
（2）容器下陷的深度与脚印的深度相同时，说明两者产生的压强相同，则有，而压力；根据压强公式可得
解得
16．大石头的质量为6t，g取10N/kg，它受到的重力为　 　；起重机在15s内将这个大石头沿竖直方向匀速提升1m（如图），起重机提升大石头的功率是　 　。
【答案】N；W
【知识点】功率计算公式的应用；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）根据题意可知， 大石头的质量为6t=6×103kg，
则它受到的重力为。
（2）起重机提升大石头做的功为：W=Gh=6×104N×1m=6×104J；
则提升大石头的功率是。
【分析】（1）根据G=mg计算大石头的重力；
（2）根据W=Gh计算对大石头做的功，再根据计算大石头的提升功率。
17．搬运砖块的独轮车，车体和砖块所受的总重力G为1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。抬起独轮车时，人手向上的力F的大小是　 　，这是一个　 　（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。
【答案】300N；省力
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】（1）根据图片可知，车轮转轴为支点，动力臂L1=1m，阻力臂L2=0.3m，
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：FL1=GL2；
F×1m=1000N×0.3m，
解得：F=300N。
（2）根据题意可知，此时动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆。
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算；
（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
18．请完成下列实验对应的结论：
（1）如图，结论是　 　；
（2）如图，结论是　 　。
【答案】（1）深度相同时，液体的密度越大，液体内部的压强越大
（2）质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】（1）根据图片可知，当探头所处的深度相同时，盐水的密度大于淡水，且U形管两端液面高度差较大，说明探头在盐水中受到的压强大，那么得到：深度相同时，液体的密度越大，液体内部的压强越大。
（2）根据图片可知，小球的质量相同，小球在下图中斜面上的高度大，则它到达水平面的速度越大，且木块移动的距离越远，因此得到：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。
【分析】（1）根据图片确定哪个因素相同，哪个因素不同，根据U形管的高度差大小判断压强大小，进而描述结论；
（2）根据图片分析哪个因素相同，哪个因素不同，根据木块移动的距离判断动能大小，进而描述结论。
（1）探头所处的深度相同，盐水的密度较大，U形管两端液面高度差较大，可得：深度相同时，液体的密度越大，液体内部的压强越大。
（2）小球的质量相同，释放的高度不同，释放的高度越高，到达水平面的速度越大，木块移动的距离越远，可得：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。
19．小明在跨学科实践活动课后，在家自制了微型密度计。
（1）小明在家完成了水的密度的标注后，将密度计放在食用油中进行标刻，则你认为食用油的刻度应该标在　 　（填“A点”或“B点”）；
（2）小明想知道它能测的最小密度值，已知小明的密度计近似是一个圆柱体，用刻度尺量出标注水的密度距密度计底端长度为L1，整根密度计长度为L，试用已知物理量推理出该自制密度计可以标刻的最小密度值为　 　（水的密度用表示）。
【答案】（1）A点
（2）
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用；制作微型密度计
【解析】【解答】（1）密度计在测量液体密度时始终处于漂浮状态，其所受浮力与重力平衡。由于同一密度计的浮力恒定，根据阿基米德原理可知：当食用油密度小于水时，排开食用油的体积会大于排开水的体积，导致密度计在食用油中浸入更深。因此，刻度应标记在A点位置。
（2）当液体密度达到最小值时，密度计会完全浸没（浸入深度等于总长度L）。根据浮力平衡关系，推导得：，最终可得该密度计能测量的最小密度值为：。
【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。
（1）密度计在测液体密度时总处于漂浮状态，它受到的浮力等于重力，同一根密度计，浮力保持不变，根据阿基米德原理可知，食用油的密度小于水的密度，则排开食用油的体积大于排开水的体积，即密度计在食用油中的深度大于在水中的深度，则刻度应该标在A点。
（2）当液体密度最小时，密度计浸入的深度最大，等于密度计整根的长度L，根据浮力大小不变，可得
即
则自制密度计可以标刻的最小密度值为
四、综合题（本大题共6小题，共37分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位。
20．按要求完成下列作图；
（1）如图所示，一个均匀材质的正方形物块随传送带一起匀速向上运动。请画出这个物块所受重力及摩擦力的示意图。
（2）如图甲，力气大的人，用一只手就可以把一盆水端起，此时脸盆相当于一个杠杆。图乙是它的示意图，图中O为支点，A为动力作用点。请你在示意图中画出最小动力及其力臂，以及阻力G的力臂。
（3）利用如图所示的滑轮组拉着物体A沿水平方向做匀速直线运动。请画出滑轮组最省力的绕绳方式，并画出A对地面压力的示意图；
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】重力示意图；摩擦力的示意图；力臂的画法；杠杆中最小力的问题；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】（1）根据图片可知，传送带上的物体的重力方向竖直向下。物体相对传送带有向下运动的趋势，则物体受到的摩擦力沿传送带向上，二者作用点都画在物块的重心上，如下图所示：
（2）根据图片可知，阻力由水盆的重力产生，则将重力作用线反向延长，然后通过支点O作作用线的垂线，这条垂线段就是重力的力臂L2。
O点为支点，A点为动力作用点，那么最长的动力臂为OA。连接OA，通过A点作OA的垂线，在向上的方向上标上箭头表示最小的力F1，如下图所示：
（3）水平滑轮组中有一个动滑轮和一个定滑轮，则滑轮组最省力时绳子段数n=3，此时绳子挂动滑轮上，然后依次完成缠绕。A对地面压力作用点在接触面中心位置，压力方向沿接触面垂直向下，如图所示：
【分析】（1）对物体进行受力分析，确定力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可；
（2）力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。当以杠杆的支点和力的作用点之间线段为最长的动力臂时，动力最小。
（3）根据动滑轮个数确定承担拉力的绳子段数，进而确定绳头的位置，最后完成缠绕。确定A对地面的压力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
（1）根据重力的方向竖直向下，物体随传送带一起匀速向上运动，所以受传送带对物体的摩擦力向上，方向沿传送带方向画出，作用点都画在物块的重心上，如图所示：
（2）由图可知，重力为阻力，当O点支点时，阻力和阻力臂的乘积一定，则O到重力作用点的垂线段就是阻力臂L2；A为动力作用点，则OA为最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向右上方，据此可画出最小的动力，如图所示：
（3）水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时动滑轮接触绳子的段数最多，绳子由动滑轮为连接起点反向绕成，A对地面压力作用点在接触面中心位置，压力方向沿接触面垂直向下，如图所示：
21．期末复习课上，小明在“测滑轮组的机械效率”的如图实验中得到的数据如表所示，实验装置如图，每个滑轮重都相同。
次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3
机械效率 74.1% 57.1%
（1）实验3的机械效率为　 　；比较实验1和3可以探究滑轮组机械效率与　 　的关系。
（2）通过表中数据可分析出实验2是用　 　（选填“甲”或“乙”）图实验装置做的实验，比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与　 　的关系。
（3）小明组装好实验装置甲，选择了重力为9.6N的物块和测量范围为0～10N的弹簧测力计。小明缓慢向上匀速拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为4N，则机械效率为　 　。若不计绳重和摩擦，在测量允许的范围内不断增大物块重力，则该滑轮组的最大机械效率为　 　。（绳子足够结实）
【答案】（1）83.3%；物体重力
（2）乙；动滑轮重
（3）80%；92%
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】（1）①根据表格可知，实验3中，滑轮组做的有用功为：W有=Gh=6N×0.1m=0.6J；
总功为：W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
则该滑轮组的机械效率为。
②根据表格可知，实验1和3中只有钩码的重力大小不同，则实验1和3可以探究滑轮组机械效率与物体重力的关系。
（2）①根据表格可知，实验2中钩码上升高度h=0.1m，绳端移动距离s=0.5m，则滑轮组承担重力的绳子段数：，则该装置对应乙图；
②根据绳子段数n可知，实验1对应甲图，实验2对应乙图，二者钩码重力相同，只有动滑轮重不同，所以探究滑轮组机械效率与动滑轮重的关系。
（3）①弹簧测力计读出拉力为4N时滑轮组的机械效率为；
②根据公式可知，此时滑轮重力为；
当拉力最大10N时，最大物体重；
此时机械效率。
【分析】 （1）①根据W有=Gh计算滑轮组做的有用功，根据W总=Fs计算总功，根据计算滑轮组的机械效率
②比较实验1和实验3得出可以影响滑轮组的机械效率的因素；
（2）①根据表中实验数据确定滑轮组承重绳子的股数，然后确定实验所用的是哪个滑轮组；
②根据表中实验1与2的实验数据确定影响滑轮组机械效率的因素；
（3）①在不计绳重和摩擦时，根据可求机械效率；
②由题意可知当用F=10N的力拉滑轮组时做的总功最多，利用效率公式求出最大机械效率。
（1）[1]由表中数据可知，实验3的机械效率为
[2]表中实验数据可知，实验1和3中绳子自由端移动的距离是钩码上升高度的3倍，承重绳的股数为3，由图示可知，实验用的是甲图所示的滑轮组。实验装置相同，提升钩码的重力不同，机械效率不同，实验1和3可以探究滑轮组机械效率与物体重力的关系。
（2）[1]实验2中绳端移动距离s=0.5m，钩码上升高度h=0.1m，说明滑轮组有5段绳子承担物重（s=5h），对应乙图。
[2]实验1和2钩码重相同，动滑轮重不同（乙图动滑轮更多），测得机械效率不同，所以比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与动滑轮重的关系。
（3）[1]选择了重力为9.6N的物块和测量范围为0～10N的弹簧测力计。小明缓慢向上匀速拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为4N，则机械效率为
[2]此时滑轮重力为
最大机械效率时物重最大（测力计最大测量拉力F=10N），当拉力最大10N时，总重为
最大物体重
此时机械效率
22．小明落实教材上的题目时，在“错题本”上记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处及分析错因，并写出正确解答过程。
错题记录 错题改正
题目：如图所示，戥子是一种微型杆秤，过去的中药房里都用戥子称量中药。为使问题简化，以下不考虑秤杆的重力。已知秤砣的质量为，零刻度在提纽右侧、离提纽的距离为，秤盘离提纽的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后，移动秤砣至杆秤水平平衡时，秤砣悬挂点到提纽的距离是，中药的质量是多少？ 解：根据杠杆平衡条件， 可得 解得 答：中药的质量是。 （1）错误之处及分析错因：　 　。 （2）正确解答：　 　。
【答案】动力臂和阻力臂；
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】（1） 图中支点是O，物体和秤盘的拉力力臂是l1，秤砣拉力的力臂是l2，则动力臂和阻力臂错误。
（2）由杠杆的平衡条件
当秤盘中不放物体时，根据杠杆的平衡条件得到：；
①；
秤盘中放入中药后，移动秤砣至杆秤处于水平平衡时，由杠杆的平衡条件可得：，
②；
①②联立解得：；
则中药的质量是。
【分析】（1）力臂是从杠杆的支点到力的作用线之间的距离，根据图片分析判断；
（2）针对秤盘不放物体和放上中药两种状态，根据杠杆的平衡条件列出两个方程，最后连接求解即可。
23．【发现问题】
（1）在居民小区我们常看到如图所示的标志，其含义是　 　。
（2）据此猜想：物体的重力势能可能与　 　有关。
【实验设计】
（3）小明设计了实验，利用如图所示的钢珠、平整的橡皮泥等物品对此猜想进行定性探究：
①实验中比较　 　来反映重力势能的大小。
②写出实验方案：　 　。
【实验交流】
（4）若要探究重力势能大小与另一个因素的关系，同学们交流了实验方案。器材有如图所示的体积不同的实心铝球a、b，体积相同的实心铜球c和铝球d，应该选用的是　 　（填字母序号）；实验开始时应该注意使　 　。
【答案】禁止高空抛物；高度；橡皮泥的凹陷程度；1.让钢珠从较高的位置由静止自由下落，砸在橡皮泥上，观察橡皮泥的凹陷程度。2.降低钢珠下落的高度，重复上述实验步骤。3.比较每次实验中橡皮泥的凹陷程度，得出结论。；cd；小球c和d从同一高度由静止自由落下
【知识点】势能的影响因素；探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】（1）根据可知，该标志是禁止高空抛物标志。
（2）质量一定的情况下，高度越大，重力势能越大，据此猜想：物体的重力势能可能与高度有关。
（3）①实验中，钢球撞击橡皮泥发生凹陷，且凹陷程度越大，那么钢球的重力势能越大，则比较橡皮泥的凹陷程度来反映重力势能的大小。
②探究重力势能与高度的关系时，需要控制质量相同，只改变高度，则实验步骤如下：
1.让钢珠从较高的位置由静止自由下落，砸在橡皮泥上，观察橡皮泥的凹陷程度。
2.降低钢珠下落的高度，重复上述实验步骤。
3.比较每次实验中橡皮泥的凹陷程度，得出结论。
（4）探究重力势能与质量的关系时，需要控制高度相同，只改变小球的质量。体积相同的实心铜球c和铝球d，应该选用的是cd，且实验开始时应该注意使小球c和d从同一高度由静止自由落下。
【分析】（1）根据标志的含义解答；
（2）禁止高空抛物，肯定是因为物体在高处重力势能角度，据此进行猜想；
（3）①实验中，钢球撞击橡皮泥发生凹陷，且凹陷程度越大，那么钢球的重力势能越大；
②探究重力势能与高度的关系时，需要控制质量相同，只改变高度，据此设计实验步骤。
（4）探究重力势能与质量的关系时，需要控制高度相同，只改变小球的质量。
24．小明回到家中，发现利用家中的物品也可以测量小石块的密度。请你利用如图所示的器材和细线、水，帮他设计一个测量小石块（不吸水）密度的实验。要求：
（1）写出主要实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出小石块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【答案】（1）①圆柱形玻璃杯装入适量水，将空的小塑料杯漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为A，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为；
②将小石块放入塑料杯中漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为B，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为；
③用细线拴住小石块，将小石块浸没在水中，塑料杯仍然漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为C，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为。
（2）
【知识点】固体密度的测量；阿基米德原理
【解析】【解答】（1）当物体漂浮在水面上时，它受到的浮力等于重力，可以利用这个状态测量物体的质量；当物体浸没在水中时，它排开水的体积等于物体的体积，可以据此测量物体的体积，最后根据密度公式计算物体的密度，那么设计实验如下：
①圆柱形玻璃杯装入适量水，将空的小塑料杯漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为A，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为；
②将小石块放入塑料杯中漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为B，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为；
③用细线拴住小石块，将小石块浸没在水中，塑料杯仍然漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为C，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为。
（2）根据实验步骤①②可知，玻璃杯漂浮在水面上，所以小石块的重力等于浮力的增加量，
则；
石块的体积等于步骤①③中水的体积的增大值，即；
那么石块的密度。
【分析】（1）当物体漂浮在水面上时，它受到的浮力等于重力，可以利用这个状态测量物体的质量；当物体浸没在水中时，它排开水的体积等于物体的体积，可以据此测量物体的体积，最后根据密度公式计算物体的密度，据此设计实验步骤；
（2）玻璃杯漂浮在水面上，所以小石块的重力等于浮力的增加量，即；石块的体积等于步骤①③中水的体积的增大值，最后根据密度公式计算石块的密度。
（1）[1]实验步骤：
①圆柱形玻璃杯装入适量水，将空的小塑料杯漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为A，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为；
②将小石块放入塑料杯中漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为B，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为；
③用细线拴住小石块，将小石块浸没在水中，塑料杯仍然漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为C，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为。
（2）步骤①②玻璃杯漂浮在水面上，所以小石块的重力等于浮力的增加量，设圆柱形烧杯的底面积为S，则有
石块的体积
石块的密度
25．学校开展“物理实验节”活动，小明报名参加了自制科学仪器的科学竞赛项目，设计了一个能测量液体密度的装置，如图甲所示：一个质量为m的圆柱形瓶身的空玻璃瓶（瓶壁厚度忽略不计），瓶内装高的水，瓶口密封后放在水平地面上。再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差分别为、（如图乙、丙所示），水的密度为。要求：
（1）画出图乙中玻璃瓶所受力的示意图；
（2）求出玻璃瓶的底面积；
（3）求出玻璃瓶在未知液体中受到的浮力；
（4）求出未知液体的密度。
【答案】（1）
（2）解：图乙中玻璃瓶处于漂浮状态，则它受到的浮力等于瓶子和水的总重力，
即
；
解得：。
（3）解：玻璃瓶在未知液体中受到的浮力等于总重力，。
（4）解：玻璃瓶在水中和未知液体中都处于漂浮状态，则它受到的浮力都等于自身重力，即它受到的浮力相等，
即F浮=F浮'；
；
解得：。

【知识点】密度公式及其应用；力的三要素及力的示意图；二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）根据题意可知，乙中瓶子漂浮在水面上，它受到平衡力，即重力和浮力大小相等，方向相反。重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，二者都作用在重心上，如图所示：
【分析】（1）图乙中玻璃瓶处于漂浮状态，则它受到的浮力等于瓶子和水的总重力，根据阿基米德原理和密度公式列式计算即可；
（2）玻璃瓶在未知液体中处于漂浮状态，则它受到的浮力等于瓶子和水的总重力；
（3）玻璃瓶在水中和未知液体中都处于漂浮状态，则它受到的浮力都等于自身重力，即它受到的浮力相等，根据阿基米德原理列式计算即可。
（1）乙中瓶子漂浮，受重力和浮力两个力作用，受力示意图如图所示：
（2）设玻璃瓶的底面积为S，图乙中玻璃瓶处于漂浮状态，
根据，，，可得
则
可得
（3）玻璃瓶在未知液体中受到的浮力等于总重力
（4）玻璃瓶在水中和未知液体中受到的浮力相等
解得
1 / 1天津市和平区2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意，请将你选择的答案涂在答题卡相应的位置
1．在2025年春节联欢晚会上，扭秧歌的机器人让人们眼前一亮，如图是机器人表演的图片，下列关于其中物理知识的描述，正确的是（　　）
A．机器人受到的重力与机器人对地面的压力是一对相互作用力
B．机器人受到的支持力和机器人的重力是一对相互作用力
C．机器人对地面的压力和地面对机器人的支持力是一对平衡力
D．地面对机器人的支持力和机器人受到的重力是一对平衡力
2．如图所示，某同学对下列物体进行了受力分析，其中正确的是（　　）
A．甲图中，地面上的石块重50N，受到45N向上的力时，石块所受合力为5N
B．乙图中，人推木箱未推动，人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
C．丙图中，击打出去的棋子在空中飞行时，受到尺的击打力和地球施加的重力
D．丁图中，蹦床弹起的人受到重力和空气阻力，上升过程合力大于下落过程合力
3．物理源于生活，又服务于生活。下列物理量在生活中最接近实际的是（　　）
A．教室内的大气压强约为kPa
B．普通中学生浸没在水中受到浮力大约是50N
C．普通中学生站立在地面上，对地面的压强约为Pa
D．一枚鸡蛋从2m高处落到地面，重力大约做功1J
4．如图所示的实例中，目的是为了增大摩擦的是（　　）
A．利用滚木移动巨大的物体
B．运动员在手上涂抹镁粉
C．气垫船
D．给超大型盾构机主轴承上润滑油
5．如图所示，关于图中物理现象的解释正确的是（　　）
A．图甲：当向塑料管B中用力吹气时，细管A中液面将会上升，因为流速大压强大
B．图乙：轮船从上游驶往下游，在通过船闸的上游闸门C时，闸室和上游河道构成一个连通器
C．图丙：高原边防战士用高压锅煮面条是由于海拔越高，大气压越低，水的沸点越高
D．图丁：射箭时弓的形变越大，具有的弹性势能越小
6．关于物体的浮沉及应用，下列说法正确的是（　　）
A．轮船从长江驶入大海，浮力大小不变
B．潜水艇是通过改变排开液体的体积来实现上浮和下潜的
C．盐水选种时，饱满的种子沉入水底是因为浮力大于重力
D．同一密度计，测密度大的液体时所受的浮力大
7．如图是劳动课中小明在用铁锨铲土的情境，使用时可视为一个杠杆。用铁锨将土铲到其它地方时，图中能正确表示其杠杆原理的是（　　）
A． B．
C． D．
8．物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为，两次推力的功率分别为、，则和分别为（　　）
A．3∶5 9∶25 B．1∶1 1∶1
C．3∶5 3∶5 D．1∶1 3∶5
9．图中的四图选自我国古代科技巨著《天工开物》，其中说法正确的是（　　）
A．图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁塘”匀速转动的过程中，其运动状态不改变
B．图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力
C．图丙“北耕兼种”中，楼下端的“鐵尖”是通过增大受力面积来减小压强的
D．图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的重力势能转化为动能
10．如图所示，在研究液面下某一深度处的液体压强时，除了实验研究，我们还可以借助液柱模型进行推导。设想在水平桌面上有一个柱形容器，里面盛有密度为的液体，在深度为h处有一个水平放置的面积为S的“平面”，“平面”以上的竖直液柱对平面的压力等于液柱所受的重力，从而推导出该处的压强。关于该液柱模型，下列说法正确的是（　　）
A．此液柱模型不能推导该容器底部所受的液体压强
B．若h不变，减小S，可推导出该“平面”上方的液柱对平面的压力增大
C．若h不变，增大S，可推导出该处的液体压强不变
D．若S不变，增大h，可推导出该“平面”上方的液柱对平面的压力减小
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）每小题给出的四个选项中，有多个符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得零分。请将你选择的答案涂在答题卡相应的位置
11．如图所示，长方体物块A所受的重力为G，物块A受到水平向左的压力F的作用，被压在竖直墙面上保持静止。若逐渐增大压力F，物块A始终处于静止状态，下列说法正确的是（　　）
A．物块受到的摩擦力大小等于 B．物块受到的摩擦力大小不变
C．物块受到的合力大小不变 D．物块对墙面的压强增大
12．实验小组用同一物体做了如图所示的两次实验，图甲中物体静止在空中，图乙中物体10s内沿竖直方向被匀速提升了0.1m。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．该滑轮是省力杠杆
B．该滑轮对物体的拉力做功0.32J
C．图乙中弹簧测力计的拉力的功率为0.02W
D．该滑轮的机械效率为80%
13．小明做“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验，将一底面积为的柱形容器放在水平桌面上，容器内装有适量密度为的水。他将重为、底面积为的长方体铝块浸在水中，铝块上表面刚好与水面相平，如图，此时弹簧测力计的示数为。下列判断不正确的是（　　）
A．铝块受到的最大浮力为5
B．铝块上、下表面受到水的压力差的绝对值为2
C．铝块下表面受到水的压强为
D．容器中放入铝块后，液面增加的高度为
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14．小明在期末复习时，画出了《运动和力》一章的结构化思维导图（如图），请补图全空格处内容。
①　 　；②　 　。
15．生物学家发现一只熊在雪地里留下的一串脚印，选取出这只熊四脚着地停留时的脚印，图甲是其中的一个脚印。生物学家在方格纸上描绘出该脚印的轮廓，如图乙所示。
（1）已知图乙中每个小方格的面积均为9，则该脚印的面积约为　 　（不满一格时，大于半格的算一格，小于半格的不算）。
（2）为估算出该熊的质量，生物学家先测出脚印的深度h，然后在紧挨脚印旁边的雪地上放一平底容器，在容器中缓缓放入适当的物体，当容器下陷的深度与脚印的深度相同时，测量出容器及内部物体的总质量、容器的底面积，则该熊的质量　 　（用、和表示）。
16．大石头的质量为6t，g取10N/kg，它受到的重力为　 　；起重机在15s内将这个大石头沿竖直方向匀速提升1m（如图），起重机提升大石头的功率是　 　。
17．搬运砖块的独轮车，车体和砖块所受的总重力G为1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。抬起独轮车时，人手向上的力F的大小是　 　，这是一个　 　（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。
18．请完成下列实验对应的结论：
（1）如图，结论是　 　；
（2）如图，结论是　 　。
19．小明在跨学科实践活动课后，在家自制了微型密度计。
（1）小明在家完成了水的密度的标注后，将密度计放在食用油中进行标刻，则你认为食用油的刻度应该标在　 　（填“A点”或“B点”）；
（2）小明想知道它能测的最小密度值，已知小明的密度计近似是一个圆柱体，用刻度尺量出标注水的密度距密度计底端长度为L1，整根密度计长度为L，试用已知物理量推理出该自制密度计可以标刻的最小密度值为　 　（水的密度用表示）。
四、综合题（本大题共6小题，共37分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位。
20．按要求完成下列作图；
（1）如图所示，一个均匀材质的正方形物块随传送带一起匀速向上运动。请画出这个物块所受重力及摩擦力的示意图。
（2）如图甲，力气大的人，用一只手就可以把一盆水端起，此时脸盆相当于一个杠杆。图乙是它的示意图，图中O为支点，A为动力作用点。请你在示意图中画出最小动力及其力臂，以及阻力G的力臂。
（3）利用如图所示的滑轮组拉着物体A沿水平方向做匀速直线运动。请画出滑轮组最省力的绕绳方式，并画出A对地面压力的示意图；
21．期末复习课上，小明在“测滑轮组的机械效率”的如图实验中得到的数据如表所示，实验装置如图，每个滑轮重都相同。
次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3
机械效率 74.1% 57.1%
（1）实验3的机械效率为　 　；比较实验1和3可以探究滑轮组机械效率与　 　的关系。
（2）通过表中数据可分析出实验2是用　 　（选填“甲”或“乙”）图实验装置做的实验，比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与　 　的关系。
（3）小明组装好实验装置甲，选择了重力为9.6N的物块和测量范围为0～10N的弹簧测力计。小明缓慢向上匀速拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为4N，则机械效率为　 　。若不计绳重和摩擦，在测量允许的范围内不断增大物块重力，则该滑轮组的最大机械效率为　 　。（绳子足够结实）
22．小明落实教材上的题目时，在“错题本”上记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处及分析错因，并写出正确解答过程。
错题记录 错题改正
题目：如图所示，戥子是一种微型杆秤，过去的中药房里都用戥子称量中药。为使问题简化，以下不考虑秤杆的重力。已知秤砣的质量为，零刻度在提纽右侧、离提纽的距离为，秤盘离提纽的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后，移动秤砣至杆秤水平平衡时，秤砣悬挂点到提纽的距离是，中药的质量是多少？ 解：根据杠杆平衡条件， 可得 解得 答：中药的质量是。 （1）错误之处及分析错因：　 　。 （2）正确解答：　 　。
23．【发现问题】
（1）在居民小区我们常看到如图所示的标志，其含义是　 　。
（2）据此猜想：物体的重力势能可能与　 　有关。
【实验设计】
（3）小明设计了实验，利用如图所示的钢珠、平整的橡皮泥等物品对此猜想进行定性探究：
①实验中比较　 　来反映重力势能的大小。
②写出实验方案：　 　。
【实验交流】
（4）若要探究重力势能大小与另一个因素的关系，同学们交流了实验方案。器材有如图所示的体积不同的实心铝球a、b，体积相同的实心铜球c和铝球d，应该选用的是　 　（填字母序号）；实验开始时应该注意使　 　。
24．小明回到家中，发现利用家中的物品也可以测量小石块的密度。请你利用如图所示的器材和细线、水，帮他设计一个测量小石块（不吸水）密度的实验。要求：
（1）写出主要实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出小石块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
25．学校开展“物理实验节”活动，小明报名参加了自制科学仪器的科学竞赛项目，设计了一个能测量液体密度的装置，如图甲所示：一个质量为m的圆柱形瓶身的空玻璃瓶（瓶壁厚度忽略不计），瓶内装高的水，瓶口密封后放在水平地面上。再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差分别为、（如图乙、丙所示），水的密度为。要求：
（1）画出图乙中玻璃瓶所受力的示意图；
（2）求出玻璃瓶的底面积；
（3）求出玻璃瓶在未知液体中受到的浮力；
（4）求出未知液体的密度。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】力作用的相互性；平衡力的辨别
【解析】【解答】A．机器人受到的重力与机器人对地面的压力都是竖直向下的，即二者方向相同，不是相互作用力，故A错误；B．机器人受到的支持力和重力都作用在机器人上，即作用在同一物体上，不是相互作用力，故B错误；
C．机器人对地面的压力作用在地面上，地面对机器人的支持力作用在机器人身上，即没有作用在同一物体上，则二者不是平衡力，故C错误；
D．地面对机器人的支持力和机器人受到的重力，二者大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，是一对平衡力，故D正确。
故选D。
【分析】AB.相互作用力的条件：大小相等，方向相反，作用在同一直线和不同物体上；
CD.平衡力的条件：大小相等，方向相反，作用在同一直线和同一物体上。
2．【答案】D
【知识点】力的概念及单位；二力平衡的条件及其应用；力的合成与应用
【解析】【解答】A．地面上的石块重50N，受到45N向上的力时，石块没有被抬起，处于静止状态，即此时石块处于平衡状态，那么石块所受合力为0，故A错误；
B．人推木箱未推动，即木箱处于静止状态，也就是处于平衡状态。根据二力平衡的知识可知，人对木箱的推力与地面对木箱的摩擦力大小相等，故B错误；
C．击打出去的棋子在空中飞行时，已经与尺子分开，因此不受到尺的击打力，故C错误；
D．运动员上升过程中，他受到的重力和空气阻力都是向下的，即二者方向相同，所以合力为；
下落时，重力向下，阻力向上，即二者方向相反，所以合力为，
比较可知，上升过程合力大于下落过程合力，故D正确。
故选D。
【分析】A.平衡状态受到平衡力，此时合力为零；
B.对木箱进行受力分析，根据平衡力的知识分析判断；
C.弹力需要接触才能发生；
D.同一直线上二力的合成，方向相同用加法，方向相反用减法。
3．【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算；大气压的综合应用；物体的浮沉条件及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】A．根据生活经验可知，教室内的大气压强接近一标准大气压为，故A错误；
B．普通中学生的质量大约50kg，则他的重力大约G=mg=50kg×10N/kg=500N。他浸没在水中接近悬浮，则受到浮力等于自身重力大约是500N，故B不符合题意；
C．综上所述，中学生的体重在G=500N左右，则他对地面的压力大约500N。双脚与地面的接触面积S=500cm2=0.05m2左右，站立在水平地面上时对地面的压强，
故C不符合题意；
D．一枚鸡蛋的重力约0.5N，一枚鸡蛋从2m高处落到地面，重力大约做功是，
故D符合题意。
故选D。
【分析】我们对常见的物理量要有基本的认识和了解，对于不太熟悉的物理量，可以通过换算单位，或借助物理公式换算成熟悉的物理量，然后进行判断即可。
4．【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A．滚木与地面之间为滚动摩擦，则利用滚木移动巨大的物体，是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦，故A不符合题意；
B．运动员手上涂有碳酸镁粉，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B符合题意；
C．气垫船在船底和水面之间产生一层高压空气，则是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力，故C不符合题意；
D．给超大型盾构机主轴承上润滑油，是通过使接触面分离来减小摩擦力，故D不符合题意。
故选B。
【分析】增大摩擦的方法：增大压力或增大接触面的粗糙程度，据此分析判断。
5．【答案】B
【知识点】势能大小的比较；连通器原理及其应用；沸点及沸点与气压的关系；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A． 图甲： 当向塑料管B中用力吹气时，细管A顶部流速大、压强小，在外界大气压强的作用下，细管A中液面将会上升，是因为故A错误；
B． 图乙： 轮船从上游驶往下游，在通过船闸的上游闸门C时，闸室和上游上面开口，底端相通，故它们上相当于一个连通器，故B正确；
C． 图丙： 由于海拔越高，大气压越低，水的沸点越低，面条不容易煮熟，所以高原边防战士用高压锅煮面条是故C错误；
D． 图丁： 射箭时弓的形变越大，具有的弹性势能越大，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据流体压强和流速的关系判断；
B.上面开口，底部连通的容器为连通器；
C.根据液体沸点随上方气压的增大而升高分析；
D.弹性势能大小与物体发生弹性形变的程度大小有关。
6．【答案】A
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．轮船从长江驶入大海时，始终处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，它受到的浮力大小都等于轮船的重力。由于轮船的重力不变，浮力大小不变，故A正确；
B．潜水艇浸没水中时，它排开水的体积不变，即受到的浮力不变，只能是通过蓄水仓蓄水和排水来改变自身重力来实现上浮和下潜的，故B错误；
C．根据物体的浮沉条件可知，盐水选种时，饱满的种子沉入水底是因为浮力小于重力，故C错误；
D．密度计始终漂浮在密度不同的液体上，则它受到的浮力都等于重力。因为它的重力不变，所以漂浮在不同密度的液体上时所受的浮力一样大，故D错误。
故选A。
【分析】AD.根据物体的漂浮条件判断；
B.根据潜艇的浮沉方法判断；
C.根据物体的下沉条件判断。
7．【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】根据图片可知，小明在用铁锨铲土时，手柄上靠外的手为支点O，靠近锨头的手施加向上的动力，铁锨上的土施加向下的阻力，故C正确，而ABD错误。
故选C。
【分析】根据使用过程确定杠杆的支点，动力和阻力，动力臂和阻力臂即可。
8．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】物体在同一水平面上做匀速直线运动时，受到的推力与滑动摩擦力平衡，大小相等。同一物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以两次匀速直线运动时物体受到的摩擦力相等，则两次推力相等，故；
根据甲图可知，第一次物体在2s内通过6m，则第一次的运动速度；
根据乙图可知，第二次的速度，
则两次推力的功率之比。
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
【分析】对物体进行受力分析，根据平衡力的知识比较推力和摩擦力大小。根据影响滑动摩擦力大小因素的知识比较两次物体受到摩擦力大小，进而比较两次推力大小，计算两次推力之比。
根据公式计算甲的速度，根据乙图确定乙的速度，根据P=Fv计算两次运动的功率之比。
9．【答案】D
【知识点】机械能及其转化；物体运动状态的变化；惯性及其现象；增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A．牛拉 “犁塘” 匀速转动时，虽然速度大小不变但运动方向改变（做圆周运动），因此其运动状态是变化的，故A错误；
B．用力甩稻秆时，稻秆受到阻力由运动变为静止状态，而稻粒由于具有惯性会保持原来的运动状态，从而脱离稻秆落入木桶，故B错误；
C．楼下端的 “鐵尖” 做得尖锐，是通过减小受力面积来增大压强，从而更容易插入土地，故C错误；
D．水从高处流下时，质量不变，高度降低，则重力势能减小；速度增大，则动能增加，即水的重力势能转化为动能，故D正确。
故选D。
【分析】A.运动状态的改变包括：速度大小改变或运动方向改变；
B.惯性是物体的一种性质，而不是力的作用；
C.增大压强的方法：增大压力或减小受力面积；
D.动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，根据二者能量的大小变化分析。
10．【答案】C
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】A．此液柱模型为柱形，而容器内的水也是柱形，因此水平放置的面积为S的“平面”移动到容器底部，就可以用该液柱模型推导容器底部所受的液体压强，故A错误；
B．当h不变时则压强不变，减小S，根据F=pS可知，该“平面”上方的液柱对平面的压力减小，故B错误；
C．根据可知，“平面”上方的液柱对该处平面的压强大小与S无关，故h不变，增大S，在液体密度不变时，该处的液体压强不变，故C正确；
D．根据可知，故当S不变，增大h，在液体密度不变时，该“平面”上方的液柱对平面的压力增大，故D错误。
故选C。
【分析】A.根据液柱的形状与容器内水的形状相同分析；
B.根据F=pS分析判断；
C.根据分析判断；
D.根据分析判断。
11．【答案】B,C,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB．根据题意可知，物块A在竖直方向上处于静止状态，则竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力相互平衡，即二者大小相等，也就是物块受到的摩擦力f=G。当压力增大时，物块仍然处于平衡状态，因为物块的重力不变，所以静摩擦力的大小不变，故B正确，A错误；
C．增大压力前后，物块A始终处于静止状态，即处于平衡状态，故物块受到的合力为零，故C正确；
D．物体A将压力传递给墙面，则增大压力F时，物块对墙面的压力增大，受力面积不变，根据可知，物块对墙面的压强增大，故D正确。
故选BCD。
【分析】AB.对物体A在竖直方向上进行受力分析，根据平衡力的知识计算即可；
C.平衡状态受到平衡力，此时合力为零；
D.根据分析物块对墙面的压强变化。
12．【答案】A,B,D
【知识点】功率计算公式的应用；杠杆的分类；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．根据乙图可知，该滑轮跟随物体一起移动，则为动滑轮，本质上是省力杠杆，故A正确；
B．根据甲图可知，测力计的分度值为0.2N，则物体的重力为3.2N，此时物体匀速上升1m，则该滑轮对物体的拉力做功，故B正确；
C．根据乙图可知，测力计的分度值为0.2N，则拉力为2N，
动滑轮上承担重力的绳子段数n=2，则自由端移动距离s=nh=0.1m×2=0.2m，
那么拉力做的总功为：；
则弹簧测力计的拉力的功率为，
故C错误；
D．综上所述，该滑轮的机械效率为，
故D正确。
故选ABD。
【分析】 A.跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮，根据动滑轮的本质判断；
B.利用W有=Gh计算滑轮对物体做的有用功；
C.根据s=nh计算拉力端移动距离，利用W=Fs计算拉力做的总功，利用计算图乙弹簧测力计拉力做功功率；
D.根据计算滑轮组的机械效率。
13．【答案】A,C
【知识点】压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；浮力及其产生原因；阿基米德原理
【解析】【解答】A．根据题意可知，铝块的重力为 ，铝块浸没时测力计的示数为 ，则铝块受到的最大浮力，
故A错误，符合题意；
B．综上所述，铝块受到的浮力为2F0。根据浮力产生的原因可知，铝块上、下表面的压力差等于铝块浸没时受到的最大浮力，即，
故B正确，不符合题意；
C．铝块上表面刚好与水面相平，即上表面没有水，所以上表面受到水的压力为，根据可知，此时，则铝块下表面受到水的压强，
故C错误，符合题意；
D．此时铝块受到的浮力为2F0，则铝块浸没在水中时排开液体的体积，
则容器中放入铝块后，液面增加的高度；
故D正确，不符合题意。
故选AC。
【分析】 A.由称重法可知铝块受到的最大浮力；
B.根据浮力产生的原因可知铝块上、下表面的压力差；
C.根据压强公式计算铝块下表面受到水的压强；
D.由阿基米德原理计算铝块浸没在水中时排开液体的体积，据此计算容器中放入铝块后液面增加的高度。
14．【答案】匀速直线运动；物体不受力
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】（1）物体的平衡状态是指静止状态和匀速直线运动状态，故①处应填入“匀速直线运动”。
（2）一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，所以②处应填入“物体不受力”。
【分析】（1）根据平衡状态的定义解答；
（2）根据牛顿第一定律的内容解答。
15．【答案】（1）270
（2）
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】（1）根据图乙可知， 每个小方格的面积均为9， 满二分之一的小格有30个，则该脚印的面积；
（2）根据题意可知，容器下陷的深度与脚印的深度相同时，说明两者产生的压强相同，
即；
因为熊有4只角，所以得到：；
解得：。
【分析】（1）根据乙图数出大于半格的小格数，然后乘以每个小方格的面积即可；
（2）容器下陷的深度与脚印的深度相同时，说明两者产生的压强相同，以此为等量关系根据列式计算即可。
（1）由图知，满二分之一的小格有30个，则该脚印的面积
（2）容器下陷的深度与脚印的深度相同时，说明两者产生的压强相同，则有，而压力；根据压强公式可得
解得
16．【答案】N；W
【知识点】功率计算公式的应用；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）根据题意可知， 大石头的质量为6t=6×103kg，
则它受到的重力为。
（2）起重机提升大石头做的功为：W=Gh=6×104N×1m=6×104J；
则提升大石头的功率是。
【分析】（1）根据G=mg计算大石头的重力；
（2）根据W=Gh计算对大石头做的功，再根据计算大石头的提升功率。
17．【答案】300N；省力
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】（1）根据图片可知，车轮转轴为支点，动力臂L1=1m，阻力臂L2=0.3m，
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：FL1=GL2；
F×1m=1000N×0.3m，
解得：F=300N。
（2）根据题意可知，此时动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆。
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算；
（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
18．【答案】（1）深度相同时，液体的密度越大，液体内部的压强越大
（2）质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】（1）根据图片可知，当探头所处的深度相同时，盐水的密度大于淡水，且U形管两端液面高度差较大，说明探头在盐水中受到的压强大，那么得到：深度相同时，液体的密度越大，液体内部的压强越大。
（2）根据图片可知，小球的质量相同，小球在下图中斜面上的高度大，则它到达水平面的速度越大，且木块移动的距离越远，因此得到：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。
【分析】（1）根据图片确定哪个因素相同，哪个因素不同，根据U形管的高度差大小判断压强大小，进而描述结论；
（2）根据图片分析哪个因素相同，哪个因素不同，根据木块移动的距离判断动能大小，进而描述结论。
（1）探头所处的深度相同，盐水的密度较大，U形管两端液面高度差较大，可得：深度相同时，液体的密度越大，液体内部的压强越大。
（2）小球的质量相同，释放的高度不同，释放的高度越高，到达水平面的速度越大，木块移动的距离越远，可得：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。
19．【答案】（1）A点
（2）
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用；制作微型密度计
【解析】【解答】（1）密度计在测量液体密度时始终处于漂浮状态，其所受浮力与重力平衡。由于同一密度计的浮力恒定，根据阿基米德原理可知：当食用油密度小于水时，排开食用油的体积会大于排开水的体积，导致密度计在食用油中浸入更深。因此，刻度应标记在A点位置。
（2）当液体密度达到最小值时，密度计会完全浸没（浸入深度等于总长度L）。根据浮力平衡关系，推导得：，最终可得该密度计能测量的最小密度值为：。
【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。
（1）密度计在测液体密度时总处于漂浮状态，它受到的浮力等于重力，同一根密度计，浮力保持不变，根据阿基米德原理可知，食用油的密度小于水的密度，则排开食用油的体积大于排开水的体积，即密度计在食用油中的深度大于在水中的深度，则刻度应该标在A点。
（2）当液体密度最小时，密度计浸入的深度最大，等于密度计整根的长度L，根据浮力大小不变，可得
即
则自制密度计可以标刻的最小密度值为
20．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】重力示意图；摩擦力的示意图；力臂的画法；杠杆中最小力的问题；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】（1）根据图片可知，传送带上的物体的重力方向竖直向下。物体相对传送带有向下运动的趋势，则物体受到的摩擦力沿传送带向上，二者作用点都画在物块的重心上，如下图所示：
（2）根据图片可知，阻力由水盆的重力产生，则将重力作用线反向延长，然后通过支点O作作用线的垂线，这条垂线段就是重力的力臂L2。
O点为支点，A点为动力作用点，那么最长的动力臂为OA。连接OA，通过A点作OA的垂线，在向上的方向上标上箭头表示最小的力F1，如下图所示：
（3）水平滑轮组中有一个动滑轮和一个定滑轮，则滑轮组最省力时绳子段数n=3，此时绳子挂动滑轮上，然后依次完成缠绕。A对地面压力作用点在接触面中心位置，压力方向沿接触面垂直向下，如图所示：
【分析】（1）对物体进行受力分析，确定力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可；
（2）力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。当以杠杆的支点和力的作用点之间线段为最长的动力臂时，动力最小。
（3）根据动滑轮个数确定承担拉力的绳子段数，进而确定绳头的位置，最后完成缠绕。确定A对地面的压力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
（1）根据重力的方向竖直向下，物体随传送带一起匀速向上运动，所以受传送带对物体的摩擦力向上，方向沿传送带方向画出，作用点都画在物块的重心上，如图所示：
（2）由图可知，重力为阻力，当O点支点时，阻力和阻力臂的乘积一定，则O到重力作用点的垂线段就是阻力臂L2；A为动力作用点，则OA为最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向右上方，据此可画出最小的动力，如图所示：
（3）水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时动滑轮接触绳子的段数最多，绳子由动滑轮为连接起点反向绕成，A对地面压力作用点在接触面中心位置，压力方向沿接触面垂直向下，如图所示：
21．【答案】（1）83.3%；物体重力
（2）乙；动滑轮重
（3）80%；92%
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】（1）①根据表格可知，实验3中，滑轮组做的有用功为：W有=Gh=6N×0.1m=0.6J；
总功为：W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
则该滑轮组的机械效率为。
②根据表格可知，实验1和3中只有钩码的重力大小不同，则实验1和3可以探究滑轮组机械效率与物体重力的关系。
（2）①根据表格可知，实验2中钩码上升高度h=0.1m，绳端移动距离s=0.5m，则滑轮组承担重力的绳子段数：，则该装置对应乙图；
②根据绳子段数n可知，实验1对应甲图，实验2对应乙图，二者钩码重力相同，只有动滑轮重不同，所以探究滑轮组机械效率与动滑轮重的关系。
（3）①弹簧测力计读出拉力为4N时滑轮组的机械效率为；
②根据公式可知，此时滑轮重力为；
当拉力最大10N时，最大物体重；
此时机械效率。
【分析】 （1）①根据W有=Gh计算滑轮组做的有用功，根据W总=Fs计算总功，根据计算滑轮组的机械效率
②比较实验1和实验3得出可以影响滑轮组的机械效率的因素；
（2）①根据表中实验数据确定滑轮组承重绳子的股数，然后确定实验所用的是哪个滑轮组；
②根据表中实验1与2的实验数据确定影响滑轮组机械效率的因素；
（3）①在不计绳重和摩擦时，根据可求机械效率；
②由题意可知当用F=10N的力拉滑轮组时做的总功最多，利用效率公式求出最大机械效率。
（1）[1]由表中数据可知，实验3的机械效率为
[2]表中实验数据可知，实验1和3中绳子自由端移动的距离是钩码上升高度的3倍，承重绳的股数为3，由图示可知，实验用的是甲图所示的滑轮组。实验装置相同，提升钩码的重力不同，机械效率不同，实验1和3可以探究滑轮组机械效率与物体重力的关系。
（2）[1]实验2中绳端移动距离s=0.5m，钩码上升高度h=0.1m，说明滑轮组有5段绳子承担物重（s=5h），对应乙图。
[2]实验1和2钩码重相同，动滑轮重不同（乙图动滑轮更多），测得机械效率不同，所以比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与动滑轮重的关系。
（3）[1]选择了重力为9.6N的物块和测量范围为0～10N的弹簧测力计。小明缓慢向上匀速拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为4N，则机械效率为
[2]此时滑轮重力为
最大机械效率时物重最大（测力计最大测量拉力F=10N），当拉力最大10N时，总重为
最大物体重
此时机械效率
22．【答案】动力臂和阻力臂；
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】（1） 图中支点是O，物体和秤盘的拉力力臂是l1，秤砣拉力的力臂是l2，则动力臂和阻力臂错误。
（2）由杠杆的平衡条件
当秤盘中不放物体时，根据杠杆的平衡条件得到：；
①；
秤盘中放入中药后，移动秤砣至杆秤处于水平平衡时，由杠杆的平衡条件可得：，
②；
①②联立解得：；
则中药的质量是。
【分析】（1）力臂是从杠杆的支点到力的作用线之间的距离，根据图片分析判断；
（2）针对秤盘不放物体和放上中药两种状态，根据杠杆的平衡条件列出两个方程，最后连接求解即可。
23．【答案】禁止高空抛物；高度；橡皮泥的凹陷程度；1.让钢珠从较高的位置由静止自由下落，砸在橡皮泥上，观察橡皮泥的凹陷程度。2.降低钢珠下落的高度，重复上述实验步骤。3.比较每次实验中橡皮泥的凹陷程度，得出结论。；cd；小球c和d从同一高度由静止自由落下
【知识点】势能的影响因素；探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】（1）根据可知，该标志是禁止高空抛物标志。
（2）质量一定的情况下，高度越大，重力势能越大，据此猜想：物体的重力势能可能与高度有关。
（3）①实验中，钢球撞击橡皮泥发生凹陷，且凹陷程度越大，那么钢球的重力势能越大，则比较橡皮泥的凹陷程度来反映重力势能的大小。
②探究重力势能与高度的关系时，需要控制质量相同，只改变高度，则实验步骤如下：
1.让钢珠从较高的位置由静止自由下落，砸在橡皮泥上，观察橡皮泥的凹陷程度。
2.降低钢珠下落的高度，重复上述实验步骤。
3.比较每次实验中橡皮泥的凹陷程度，得出结论。
（4）探究重力势能与质量的关系时，需要控制高度相同，只改变小球的质量。体积相同的实心铜球c和铝球d，应该选用的是cd，且实验开始时应该注意使小球c和d从同一高度由静止自由落下。
【分析】（1）根据标志的含义解答；
（2）禁止高空抛物，肯定是因为物体在高处重力势能角度，据此进行猜想；
（3）①实验中，钢球撞击橡皮泥发生凹陷，且凹陷程度越大，那么钢球的重力势能越大；
②探究重力势能与高度的关系时，需要控制质量相同，只改变高度，据此设计实验步骤。
（4）探究重力势能与质量的关系时，需要控制高度相同，只改变小球的质量。
24．【答案】（1）①圆柱形玻璃杯装入适量水，将空的小塑料杯漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为A，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为；
②将小石块放入塑料杯中漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为B，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为；
③用细线拴住小石块，将小石块浸没在水中，塑料杯仍然漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为C，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为。
（2）
【知识点】固体密度的测量；阿基米德原理
【解析】【解答】（1）当物体漂浮在水面上时，它受到的浮力等于重力，可以利用这个状态测量物体的质量；当物体浸没在水中时，它排开水的体积等于物体的体积，可以据此测量物体的体积，最后根据密度公式计算物体的密度，那么设计实验如下：
①圆柱形玻璃杯装入适量水，将空的小塑料杯漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为A，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为；
②将小石块放入塑料杯中漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为B，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为；
③用细线拴住小石块，将小石块浸没在水中，塑料杯仍然漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为C，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为。
（2）根据实验步骤①②可知，玻璃杯漂浮在水面上，所以小石块的重力等于浮力的增加量，
则；
石块的体积等于步骤①③中水的体积的增大值，即；
那么石块的密度。
【分析】（1）当物体漂浮在水面上时，它受到的浮力等于重力，可以利用这个状态测量物体的质量；当物体浸没在水中时，它排开水的体积等于物体的体积，可以据此测量物体的体积，最后根据密度公式计算物体的密度，据此设计实验步骤；
（2）玻璃杯漂浮在水面上，所以小石块的重力等于浮力的增加量，即；石块的体积等于步骤①③中水的体积的增大值，最后根据密度公式计算石块的密度。
（1）[1]实验步骤：
①圆柱形玻璃杯装入适量水，将空的小塑料杯漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为A，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为；
②将小石块放入塑料杯中漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为B，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为；
③用细线拴住小石块，将小石块浸没在水中，塑料杯仍然漂浮在水面，在圆柱形玻璃杯外壁标记出液面的位置为C，用刻度尺测量出圆柱形玻璃杯液面高度为。
（2）步骤①②玻璃杯漂浮在水面上，所以小石块的重力等于浮力的增加量，设圆柱形烧杯的底面积为S，则有
石块的体积
石块的密度
25．【答案】（1）
（2）解：图乙中玻璃瓶处于漂浮状态，则它受到的浮力等于瓶子和水的总重力，
即
；
解得：。
（3）解：玻璃瓶在未知液体中受到的浮力等于总重力，。
（4）解：玻璃瓶在水中和未知液体中都处于漂浮状态，则它受到的浮力都等于自身重力，即它受到的浮力相等，
即F浮=F浮'；
；
解得：。

【知识点】密度公式及其应用；力的三要素及力的示意图；二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）根据题意可知，乙中瓶子漂浮在水面上，它受到平衡力，即重力和浮力大小相等，方向相反。重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，二者都作用在重心上，如图所示：
【分析】（1）图乙中玻璃瓶处于漂浮状态，则它受到的浮力等于瓶子和水的总重力，根据阿基米德原理和密度公式列式计算即可；
（2）玻璃瓶在未知液体中处于漂浮状态，则它受到的浮力等于瓶子和水的总重力；
（3）玻璃瓶在水中和未知液体中都处于漂浮状态，则它受到的浮力都等于自身重力，即它受到的浮力相等，根据阿基米德原理列式计算即可。
（1）乙中瓶子漂浮，受重力和浮力两个力作用，受力示意图如图所示：
（2）设玻璃瓶的底面积为S，图乙中玻璃瓶处于漂浮状态，
根据，，，可得
则
可得
（3）玻璃瓶在未知液体中受到的浮力等于总重力
（4）玻璃瓶在水中和未知液体中受到的浮力相等
解得
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