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广东省揭阳真理中学2024-2025学年八年级下学期第二次训练物理试题
1．下列所估测的数据中最接近实际的是（　　）
A．体育课上某同学竖直向上举起实心球时，手受到的压力约20N
B．一名中学生双脚站立对水平地面的压强约为100Pa
C．一个鸡蛋在盐水中漂浮时受到的浮力约10N
D．一名中学生从教学楼的一楼走到二楼，克服自身重力做功约150J
2．如图所示，一个塑料小球堵在一个水池的出口处，水无法排出，则该小球（　　）
A．不受水的浮力，也不受水对它的压力
B．仍受水的浮力
C．不受水的浮力，但受水对它的压力
D．无法判断
3．下列所示现象中，对物体做功的是
A． 搬而未起
B． 提着滑板在水平路面上前行
C． 人将木箱推到斜面的顶端
D． 举着杠铃在空中不动
4．如图，两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，则（　　）
A．甲做功较多，功率较大
B．甲做功较多，功率较小
C．甲做功较多，甲、乙功率相等
D．甲、乙做功相等，乙的功率较大
5．如图甲，小林用水平推力F推动水平地面上的木箱。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙，则（　　）
A．0~1s，推力做的功为 100J
B．3s~5s，推力克服摩擦做功 200J
C．3s~5s，推力做功的功率为 200W
D．1s~3s，木箱受到的摩擦力小于 5s~6s 木箱受到的摩擦力
6．如图所示，将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中，鸡蛋在甲杯中沉底，在乙杯中悬浮，在丙杯中漂浮，且各杯中液体深度相同。则下列判断正确的是（　　）
A．三种液体的密度关系为甲=乙>丙
B．鸡蛋排开三种液体的质量关系为m甲C．鸡蛋受到三种液体的浮力关系为F甲>F乙=F丙
D．三种液体对容器底部的压强关系为P甲=P乙>P丙
7．将一圆柱形木块用细线栓在容器底部，容器中开始没有水，往容器中逐渐加水至如图甲所示位置，在这一过程中，木块受到的浮力随容器中水的深度的变化如图所示，则由图象乙得出的以下信息正确的只有（　　）
①木块的重力为10N
②木块的体积为1×10﹣3m3
③细线对容器底部的最大拉力为6N
④木块的密度为0.6×103kg/m3
A．①③ B．②④ C．①②③ D．②③④
8．如图所示，用细线拴一块橡皮甩起来，使橡皮绕手做匀速圆周运动，此时橡皮的运动状态　 　（填“发生”或“不发生”）改变，橡皮受到　 　（填“平衡”或“非平衡”）力的作用。如果这时橡皮所受所有的力都突然消失，橡皮将做　 　运动。
9．一艘货船的排水量2×103t，满载时受到的浮力为　 　N 。如果它从长江驶进大海，它所受到的浮力　 　（填“变大”、“不变”或“变小”），船排开液体的体积　 　（填“变大”、“不变”或“变小”）。（g= 10N/kg）
10．刘明在0.5min内，用20N的水平推力使重120N的超市购物车在水平路面上匀速前进了15m，在此过程中购物车受到的摩擦力等于　 　 N，他做的功率是　 　 W，购物车重力做的功是　 　 J．
11．甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图像分别如图甲、乙所示（空气阻力忽略不计）。由图可知，甲车的速度　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）乙车的速度，甲车受到的摩擦力　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）乙车受到的摩擦力，甲车的功率　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）乙车的功率。
12．把重10N，密度为0.9×103kg/m3的实心物体投入水中．当物体静止时，物体处于　 　（漂浮/悬浮/沉底）状态，物体所受浮力为　 　N，排开水的体积是　 　m3．（g取10N/kg）
13．如图甲所示，用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示，则物块受到的重力为　 　N，物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为　 　cm，未知液体的密度为　 　kg/m3．（g取10N/kg）
14．小明用饮料吸管制作了一只简易密度计，将其放入水中时，密度计不能直立，应　 　（增加/减少）吸管中铁丝质量．改进后，用它分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入液体的深度分别为h1和h2，则h1　 　h2，用它测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，测得的密度偏　 　．
15．如图所示，是同学们研究“影响滑动摩擦力的因素”的实验装置，当用力F水平拉动物体A下面的木板时，请画出物体A所受的摩擦力和支持力的示意图。
16．如图所示，将一密度为且重力为的正方体实心物块浸没在盛有酒精的容器中，松手后至物块静止，请在答题卷的坐标图中画出物块在这一过程中所受浮力随时间变化的大致图象。
17．如图所示，两个大小相等的物体浸没在水中，一个悬浮，一个下沉．请画出悬浮物体所受重力示意图；画出下沉物体所受浮力、重力示意图．（注意：整个作图过程中大小相等的力线段长度相等，大小不同的力用线段长短区别）
18．如图所示，某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”。
（1）实验中是通过比较海绵的　 　来比较压力作用效果的大小；
（2）比较甲、乙两次实验，可探究压力的作用效果与　 　的关系；通过比较　 　两次实验，探究压力的作用效果与受力面积的关系；
（3）实验结束后，同学们做了进一步讨论，分析静止在水平桌面上的物体，它对桌面的压力和它的重力大小相等，这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对　 　力；它受到的重力与桌面对它的支持力是一对　 　力。
19．小明在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验过程如图1所示，部分数据记录如下表所示：（g取10N/kg）
实验步骤 乙 丙 丁 戊 己
弹簧测力计示数/N 3.8 2.8 2.8 2.6 1.4
（1）分析步骤甲，丙，丁的数据，可知浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度　 　（选填“有关”或“无关”），分析　 　这3个步骤的数据，可知浮力的大小跟液体的密度有关；
（2）根据实验测出圆柱体浸没在水中时受到的浮力是　 　N，圆柱体的密度是　 　kg/m3；
（3）步骤己中，小明将物体切去一部分后浸没在水中，读出弹簧测力计的示数并与步骤丁的数据进行对比，得出结论：浮力的大小跟物体自身的形状有关。小华认为这个结论是错误的，理由是：　 　；
（4）完成上述实验后，小明同学又利用量筒和水测量橡皮泥密度，请根据图完成下列填空：
①在量筒中装适量的水，读出水面对应的刻度值V1；
②把橡皮泥捏成碗状，小心放入量筒使之漂浮在水面上，读出此时水面对应的刻度值V2，根据漂浮原理可求出橡皮泥的质量m=　 　；
③再把橡皮泥团成球放入量筒使之沉入水底，读出此时水面对应的刻度值V3；
④由图中读数可算出橡皮泥的密度是　 　kg/m3。
20．小明想探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝　 　；
（2）以下选项中若　 　成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系；
A．
B．
C．
（3）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图（b）所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐　 　，B的示数逐渐　 　；若A的示数变化量为ΔFA，B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA　 　ΔFB；
（4）比较两种实验方案，改进后的优点是　 　。
A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
21．送餐机器人是智能商务电器的一种。正逐渐进入我们的生活，如图所示，是某餐厅出现的一款送餐机器人。该机器人送餐服务时在1min内沿直线匀速移动的距离为18m，若它在移动中所受阻力为200N，其他部分参数如表，请你完成下列问题：
身高 160cm
体重 50kg
续航时间 12h
托盘承受重力 5kg
与地面接触总面积 10-2m2
(1)求出其未服务静止时，它对水平地面的压强是多少？
(2)此机器人1min送餐服务过程中克服阻力所做的功及功率分别是多大？
22．如图所示，水平地面上有一底面积为1.50×10-2m2的圆柱形容器，容器中水深40cm，一个边长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为4N。（g= 10N／kg）求：
（1）此时容器底受到水的压强。
（2）此时物块受到的浮力和物块的质量。
（3）细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积。
23．自然界和生活中的许多现象与物理有关：
（1）泥鳅、黄鳝身上有许多黏液，我们不易把它抓住，原因是 　 　力太小；
（2）脱手后的氢气球会上升，原因是氢气球受到的浮力 　 　（填“大于”、“等于”或“小于”）其重力；当到一定高度时氢气球会自动破裂，是因为随着高度的增加，外界的 　 　减小，气球向外胀而破裂；
（3）火车站台上都设有安全线（如图甲所示），人应站在安全线外，人若站在安全线内，当火车进站时火车周围的空气流速加快，压强 　 　（填“增大”或“减小”)，人会被外侧空气压向火车；
（4）两辆同向行驶的汽车发生“追尾”，如图乙所示，后面的汽车A刹车后由于 　 　仍撞到前面的汽车B，此时汽车B中司机起保护作用的是 　 　（填“安全带”或“汽车头枕”）。
24．学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼，小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
（1）测量所需要的器材有：磅秤、还需要　 　和　 　。
（2）小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是　 　。
A、测出箱子的质量m
B、测出楼梯的总长度L
C、测出一楼到三楼的竖直高度h
D、测出小军上楼所用的时间t
E、算出小军搬运箱子的功率P
（3）用所测物理量功率的表达式是P=　 　。
（4）在测量登楼梯功率时，某同学从底楼匀速登上三楼，共用了10s，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于　 　。
A.3W B.30W C.300W D.3000W
25．阅读短文，回答下列问题：
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50m3，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0.2m2。（设海水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，ρ铁=8×103kg/m3，g=10N/kg）
（1）当“奋斗者”号深潜器需要回到水面时，在深海中需要通过抛掉压载铁实现上浮，而不能像普通潜艇那样采用排水的方法实现上浮，原因可能是：　 　；
（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，所受海水的压强逐渐　 　，所受浮力　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）深潜器下潜至10000m深处时，海水压强为　 　Pa，一个观察窗所受到的海水压力为　 　N；
（4）下列四幅图中，压载铁和浮力块的放置位置最合理的是　 　；
（5）“奋斗者”号所受的海水阻力f与航速平方v2的关系如图乙所示，则它所受的海水阻力和航速平方成　 　比，当“奋斗者”号以的推进功率水平匀速潜行时，航速为　 　m/s。（推进功率是指发动机输出的机械功率）；
（6）如下图“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”）。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；物体的浮沉条件及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】A．实心球受到的重力大约为20N，竖直向上举起实心球时，手受到的压力等于实心球的重力，故A符合题意；
B．中学生的体重约500N，与水平地面的接触面积在0.04m2左右，结合压强公式计算可知双脚对水平地面的压强，故B不符合实际；
C．鸡蛋在盐水中漂浮时受到的浮力等于其重力，约0.5N左右，故C不符合题意；
D．中学生的体重约500N，中学生从教楼一楼到二楼上升的高度为3m，克服重力做功约W=Gh=500N×3m=1500J，故D不符合题意。
故选A。
【分析】1、压强的计算公式：P=F/S，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；
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、熟悉生活中常见的物体质量，如一枚鸡蛋为50g，中学生质量为50kg。
4、功的计算：公式为W=Fs。
2．【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】浮力本质来源于液体对物体上下表面存在的压力差；本题中塑料小球堵在水池的出口处时，只有小球的上表面受到水向下的压力，小球的下表面并没有水，因此不会受到水向上的压力，所以这个小球不受浮力作用。故C正确，ABD错误；
故选C。
【分析】浮力产生的原因为上下表面存在压强差，根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力，浮力的公式F浮=ρ液gV排，应用：通过改变自身重力改变浮力，轮船以及潜水艇。
3．【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．用力搬石头，但石头没有被搬起来，石头没有在力的方向上发生位移，因此这个力对石头没有做功，故A错误。
B．提着滑板沿水平路面向前走，提滑板的力方向是竖直向上，而滑板只在水平方向移动，并没有在提力的方向上移动距离，因此提力对滑板没有做功，故B错误。
C．人推木箱沿着斜面到达顶端，推力方向沿斜面向上，木箱也沿推力方向移动了一段距离，满足做功的两个必要条件，因此推力对木箱做了功，故C正确。
D．举着杠铃保持静止，杠铃没有在力的方向上移动距离，因此举力对杠铃没有做功，故D错误。
故选C。
【分析】判断力是否做功，关键看两个条件是否同时满足：一是对物体施加了力，二是物体在力的方向上通过了距离。两个条件缺一不可，只要缺少其中一个，力就没有对物体做功。
4．【答案】A
【知识点】功率大小的比较；功的概念
【解析】【解答】 解：两人举起杠铃质量相同，由重力公式可知，杠铃重相同，从图中看出，甲比乙高，举起的高度：h甲＞h乙，根据做功公式可知举起杠铃做功W=Gh，举起杠铃做的功：W甲＞W乙，，举起杠铃用的时间相同，做功功率：P甲＞P乙。由此分别可知：选项A正确。
故选：A。
【分析】 由题知甲比乙高，举起相同的杠铃时，举起的高度大，根据W=Gh分析做功大小，又知道所用时间相同，再利用比较功率大小。
5．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；摩擦力产生的条件；功的计算及应用；F-t与v-t图像结合分析
【解析】【解答】A．结合图乙可以得到，0到1s内，推力大小为100N；再由图丙可知，0~1s内木箱一直处于静止状态，没有移动距离，因此0~1s内推力没有对木箱做功，推力做功为0J，故A错误；
BC．从丙图可知，3~5s内木箱做匀速直线运动，速度为，这段时间内木箱移动的距离为，再结合图乙可得，3~5s内木箱受到的推力F=200N，因此推力做的功为
推力的做功功率为，故B错误，C正确；
D．由图丙可知，3s~5s木箱做匀速直线运动，结合图乙和二力平衡的条件可以得到，此时摩擦力的大小为，而1s~3s木箱做加速运动，5s~6s木箱做减速运动，这两个过程中木箱受到的都是滑动摩擦力；因为滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关，木箱对地面的压力和接触面粗糙程度都没有改变，因此滑动摩擦力大小不变，全程滑动摩擦力都为200N，即1s~3s木箱受到的摩擦力等于5s~6s木箱受到的摩擦力，故D错误。
故选C。
【分析】1、判断力对物体是否做功，需要同时满足两个条件：一是对物体施加了力的作用，二是物体在力的方向上通过了距离，两个条件缺少任意一个，力都没有对物体做功。
2、根据速度的公式计算分析，速度公式为v=s/t，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。
3、功和功率的计算：公式为W=Pt=Fs；
4、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，所以推力等于摩擦力；
5、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
6．【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．鸡蛋在甲液体里下沉，由此可得甲液体的密度小于鸡蛋的密度；鸡蛋在乙液体中悬浮，说明乙液体的密度等于鸡蛋的密度；鸡蛋在丙液体中漂浮，说明丙液体的密度大于鸡蛋的密度，因此三种液体密度满足甲<乙<丙，甲的密度最小，丙的密度最大，因此A错误。
BC．鸡蛋在甲液体中下沉，说明鸡蛋在甲中受到的浮力小于自身重力；而鸡蛋在乙中悬浮、在丙中漂浮，这两种情况下鸡蛋都处于平衡状态，浮力都等于自身重力，因此鸡蛋在三种液体中受到的浮力满足F甲D．已知三个容器中液体的深度相同，且三种液体密度满足甲<乙<丙，根据液体压强公式可得，容器底部受到的液体压强满足p甲故选B。
【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；
4、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。
7．【答案】B
【知识点】密度公式及其应用；重力及其大小的计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；压力差法测浮力
【解析】【解答】①当容器中水的高度为6cm～12cm时，木块处于漂浮状态，浮力等于重力等于6N，故①错误；
②由图象可知，木块全部浸没时，受到的浮力为10N，结合阿基米德原理计算可知木块的体积为
，故②正确；
③木块全部浸没时，木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力，由力的平衡条件可得细线对容器底部的最大拉力，故③错误；
④木块的质量为，结合密度公式计算可知木块的密度，故④正确．
综上可知，②④正确。
故选B。
【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；
4、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。
8．【答案】发生；非平衡；匀速直线
【知识点】牛顿第一定律；物体运动状态的变化；平衡状态的判断
【解析】【解答】橡皮的速度大小没有发生变化，但是运动方向不断改变，而运动状态改变包含速度大小或运动方向的变化，因此橡皮的运动状态已经发生改变。由于橡皮的运动状态时刻在变化，说明它受到非平衡力的作用。根据牛顿第一定律可知，当橡皮原本处于运动状态，若此时它受到的所有力都消失，橡皮将保持原来的运动状态，做匀速直线运动。
【分析】运动状态包括运动速度和运动方向，二者改变其一，运动状态发生改变，运动状态发生改变，受到非平衡力；
牛顿第一定律：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。
9．【答案】2×107；不变；变小
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 根据阿基米德原理，货船满载时受到的浮力等于它排开水的重力，因此可计算得：F浮=G排=m排g=2×103×103kg×10N/kg=2×107N
货船从长江驶入大海的过程中，始终保持漂浮，根据物体的浮沉条件，货船受到的浮力始终等于自身总重力，货船重力不变，因此货船受到的浮力大小不变。由于海水的密度大于江水密度，根据阿基米德原理公式F浮=ρ液V排g，浮力不变，液体密度变大时，船排开液体的体积会变小。
【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。
10．【答案】20；10；0
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】（1）∵购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态，受到的阻力和拉力是一对平衡力，
∴购物车受到的摩擦力f=F=20N；
（2）拉力做的功：
W=Fs=20N×15m=300J，
运动的时间：
t=0.5min=30s，
他做的功率：
（3）购物车受重力，在水平面上匀速前进，在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，为0J；
故答案为：20；10；0．
【分析】（1）购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态，受到的阻力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡条件求出购物车受到的摩擦力；
（2）知道水平推力和水平方向上移动的距离，可利用功W=Fs计算推力做的功，又知道做功的时间，可利用公式P=计算功率；
（3）购物车受重力但在重力的方向上没移动距离，重力不做功．
11．【答案】大于；等于；大于
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；摩擦力的大小；时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】 观察图甲可知，甲车全程做匀速直线运动，可计算出它的速度为：再观察图乙可得，乙车做匀速直线运动，速度为3m/s，因此甲车速度比乙车更大。
已知甲、乙是两辆完全相同的汽车，因此两车对水平地面的压力大小相等，同时轮胎与地面的接触面粗糙程度也相同，根据滑动摩擦力的影响因素可得，甲车受到的滑动摩擦力和乙车受到的滑动摩擦力大小相等。
甲、乙两车都做匀速直线运动，在水平方向上牵引力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；由于已经得出两车受到的摩擦力相等，因此两车的牵引力大小也相等。又因为甲车速度大于乙车速度，根据功率公式可知，当牵引力F相同时，速度v越大，功率P越大，因此甲车的功率大于乙车的功率。
【分析】根据速度的公式计算分析，速度公式为v=s/t，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。
功率的计算：公式为W=Fv；
滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
12．【答案】漂浮；10；0.001
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据题意知道，实心物体密度小于水的密度，由物体的浮沉条件知道，此物体会漂浮在水面上；由于物体漂浮在水面上时，浮力等于物体重力，故物体所受浮力是：F浮=G物 =10N；
由阿基米德原理知道，F浮=ρ水gV排，所以，排开水的体积是：V排= =10N/1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-3 m3．
【分析】本题考查的是物体的漂浮条件以及阿基米德原理的理解和运用，解题的关键是利用好“实心物体密度小于水的密度，物体漂浮在水面上”这一规律．
13．【答案】15；10；0.9×103
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【解答】当物块下表面尚未浸入液体，也就是h=0cm时，物块受重力G和弹簧测力计拉力F平衡，因此G=F；结合图乙可知，h=0时拉力F=15N，因此物块重力G=15N。
物块浸入液体后，共受重力G、拉力F、浮力F浮三个力，平衡状态下三力满足关系F+F浮=G。根据阿基米德原理，物块完全浸没前，浸入深度h增大时，排开液体的体积增大，浮力F浮随之增大，因此拉力F会不断减小；当物块完全浸没后，排开液体的体积不再变化，浮力F浮保持不变，因此拉力F也不再改变。结合图乙的变化规律可以推得，当h=10cm时，物块刚好完全浸没在液体中，此时拉力F=6N。
根据三力平衡关系F+F浮=G，可得此时浮力F浮=G-F=15N-6N=9N。该物块是边长为10cm的正方体，因此物块体积V=h3=(10cm)3=10-3m3，物块浸没时排开液体的体积等于物块自身体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gV变形可得未知液体的密度：
。
【分析】1、重力的计算：弹簧测力计测量物体的重力；
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。
14．【答案】增加；大于；大
【知识点】浮力的利用；制作微型密度计
【解析】【解答】密度计无法在水中直立漂浮时，需要在吸管一端增加铁丝质量，让重心移动到吸管的下端，保证密度计可以直立漂浮。密度计在任意液体中都处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，密度计在不同液体中受到的浮力始终等于自身的重力，浮力大小保持不变。已知盐水密度大于水的密度，结合阿基米德原理变形可得，浮力不变时，液体密度越大，密度计排开液体的体积越小。因此密度计浸入水中的体积更大，浸入盐水中的体积更小，对应浸入水中的深度更大，浸入盐水中的深度更小，因此可得。
根据以上推导可以得到结论：密度计浸入液体的深度越小，说明对应液体的密度越大。使用自制吸管密度计测量可乐密度时，如果吸管表面附着很多小气泡，会使得密度计排开可乐的体积变小，测得的浸入深度小于真实的浸入深度，因此最终计算得到的测量密度会偏大。
【分析】1、制作简易密度计时，取一根粗细均匀的饮料吸管，在下端塞入适量金属丝，再用石蜡封口。这样做是为了增加密度计的总重力，同时降低密度计的重心，保证做好的密度计可以始终竖直漂浮在液体中。
2、密度计无论是在水中还是在待测液体中，都处于漂浮状态，根据漂浮条件，浮力始终等于自身的重力，因此密度计静止时，在待测液体中受到的浮力和它在水中受到的浮力大小相等。
3、待测液体的密度越小，密度计浸入液体的深度就越深，对应的密度刻度就越靠近密度计的上端，因此简易密度计的刻度特点是上小下大。
4、浮力产生的原因为上下表面存在压强差，根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力，浮力的公式F浮=ρ液gV排，应用：通过改变自身重力改变浮力，轮船以及潜水艇，据公式分析吸管表面附着很多小气泡，液体密度的误差分析。
15．【答案】
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的示意图
【解析】【解答】摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，本题中木块A相对于木板向右滑动，因此木块A受到的摩擦力方向为水平向左；支持力垂直于接触面，方向竖直向上，木块A所受摩擦力和支持力的示意图如下图所示：
【分析】摩擦力的示意图：摩擦力方向和物体运动方向或者运动趋势相反，作用于物体重心；
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。
16．【答案】
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据题意可知，该物体密度小于酒精密度，因此将物体浸没在酒精中松手后，物体会上浮，此时物体受到的浮力大于自身重力。在物体露出酒精液面之前，物体排开酒精的体积始终等于自身体积，因此浮力大小保持不变；从物体开始露出酒精液面到最终静止漂浮，物体排开酒精的体积逐渐减小，对应浮力也逐渐减小；当物体最终漂浮在酒精液面上后，浮力大小不再变化，此时浮力与物体重力大小相等。
综上，整个过程中浮力的变化规律为：一开始浮力大小不变，且浮力大于重力，之后浮力逐渐减小，最终浮力等于重力并保持不变。对应的变化图象如下图所示：
【分析】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；
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。
17．【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；重力示意图；浮力的示意图
【解析】【解答】当物体悬浮在水中时，根据物体的浮沉条件可知，物体受到的浮力大小等于自身重力大小。我们从物体的重心出发，画一条竖直向下、带箭头的有向线段来表示重力G，要注意这条线段的长度需要和表示浮力的线段长度相等。
当物体在水中下沉时，根据物体的浮沉条件可知，物体受到的浮力小于重力。我们从物体的重心分别出发，沿竖直向上的方向画带箭头的有向线段表示浮力F浮，沿竖直向下的方向画带箭头的有向线段表示重力G，要注意表示重力G的线段长度要比表示浮力的线段更长，完成后的作图如下图所示：
【分析】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；
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。
浮力：作用于物体重心，方向竖直为向上。
18．【答案】凹陷程度；压力大小；乙丙；相互作用；平衡
【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】（1）本实验运用了转换法，我们是通过观察海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果的，海绵凹陷程度越大，就代表压力的作用效果越明显。
（2）观察图甲和图乙可以发现，两次实验的受力面积大小相同，只有压力大小不相等，因此这两组实验是用来探究压力作用效果和压力大小的关系的。
观察图乙和图丙可以发现，两次实验的压力大小相同，只有受力面积大小不相等，因此这两组实验是用来探究压力作用效果和受力面积大小的关系的。
（3）静止放在水平桌面上的物体，物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力，大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上；两个力分别作用在桌面和物体这两个不同物体上，因此这两个力是一对相互作用力。
物体自身受到的重力和桌面对物体的支持力，大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，且两个力都作用在物体这同一个物体上，因此这两个力是一对平衡力。
【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 压力作用效果 难以直接测量，所以需要通过海绵的凹陷程度进行测量；
2、压强的影响因素：公式为P=F/S，所以压强的大小和压力大小成正比，和受力面积成反比；压强大小于接触面材料无关，所以在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；
3、相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上，
4、平衡力的特点为：大小相同，方向相反，作用在同一个物体上。
19．【答案】（1）无关；甲、丁、戊
（2）2；2.4×103
（3）没有控制排开液体体积不变
（4）14；1.75×103
【知识点】阿基米德原理；探究影响浮力大小的因素；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）观察步骤甲、丙、丁可知，丙和丁中物体都浸没在水中，物体浸没在液体中的深度不同，此时液体密度相同、物体排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数也相同，根据称重法可以得到，物体受到的浮力大小相等，这说明浮力大小和物体浸没在液体中的深度无关。
按照控制变量法的要求，如果要探究浮力大小和液体密度的关系，需要控制其他变量相同，只改变液体密度，也就是让物体浸没深度、物体排开液体的体积都保持不变，只改变液体密度，因此需要分析甲、丁、戊三个步骤的数据进行探究。
（2）由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4.8N，即圆柱体的重力为4.8N。根据称重法，结合甲、丁两个步骤的数据，圆柱体浸没在水中时受到的浮力为：
根据阿基米德原理，圆柱体的体积等于它排开水的体积，即
因此圆柱体的密度为：
（3）根据控制变量法的要求，探究浮力大小和物体自身形状的关系时，需要保证液体密度、物体排开液体的体积都不变，只改变物体的形状。而步骤己中，小明将物体切去一部分后再浸没入水中，改变形状的同时，也改变了物体自身的体积，也就是改变了物体排开液体的体积，没有控制排开液体体积相同，因此他得到的结论是错误的。
（4）量筒每一个大格代表10mL，每一个小格代表2mL，橡皮泥浸没之前水面对应的刻度值为V1=50mL；橡皮泥漂浮在水面上时，水面对应的刻度值为V2=64mL，橡皮泥漂浮在水面上，排开水的体积为V排=V2-V1=64mL-50mL=14mL=14cm3=1.4×10-5m3
漂浮时，橡皮泥的重力G橡皮泥=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4×10-5m3=0.14N
结合重力公式计算橡皮泥的质量
把橡皮泥团成球浸没在水中时，水面对应的刻度值为V3=58mL，则橡皮泥的体积为V橡皮泥=V3-V1=58mL-50mL=8mL=8cm3=8×10-5m3
所以橡皮泥的密度。
【分析】1、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，
2、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；
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；
4、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；
5、密度的计算：公式为m=ρV。
（1）[1]分析步骤甲，丙，丁图，丙和丁中物体浸没在水中的深度不同，液体的密度相同，物体排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数相同，根据称重法可知，物体受到的浮力相同，说明浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
[2]根据控制变量法的思想，要想探究浮力的大小跟液体的密度的关系，应控制液体的密度不同，物体浸没的深度和体积相同，因此应分析甲、丁、戊这3个步骤的数据。
（2）[1]由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4.8N，则圆柱体的重力为4.8N，根据称重法，由甲、丁可知，圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮水=G-F丁=4.8N-2.8N=2N
[2]根据阿基米德原理可知，圆柱体的体积等于排开水的体积，即
则圆柱体的密度
（3）根据控制变量法，探究浮力的大小跟物体自身的形状的关系，应控制液体的密度和排开液体的体积相同，只改变物体自身的形状，而步骤己中，小明将物体切去一部分后浸没在水中，改变物体自身形状的同时也改变了物体排开液体体积，因此得出的结论是错误的。
（4）[1]量筒每一个大格代表10mL，每一个小格代表2mL，橡皮泥浸没之前水面对应的刻度值为V1=50mL；橡皮泥漂浮在水面上时，水面对应的刻度值为V2=64mL，橡皮泥漂浮在水面上，排开水的体积为V排=V2-V1=64mL-50mL=14mL=14cm3=1.4×10-5m3
则橡皮泥的重力G橡皮泥=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4×10-5m3=0.14N
则橡皮泥的质量
[2]把橡皮泥团成球浸没在水中时，水面对应的刻度值为V3=58mL，则橡皮泥的体积为V橡皮泥=V3-V1=58mL-50mL=8mL=8cm3=8×10-5m3
所以橡皮泥的密度
20．【答案】；B；变小；变大；=；B
【知识点】阿基米德原理；探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】（1）从图甲中可以读出物体的重力大小为，再从图丁中可以得到物体完全浸没在液体中时弹簧测力计的示数为，根据称重法，物体受到的浮力为：（2）从图乙中可以读出空烧杯的重力是F2，图戊中可以得到物体排开的液体流入烧杯后，烧杯和排开液体的总重力为F4，因此物体排开液体的重力为。如果浮力和排开液体的重力满足关系，也就是满足等式：，就可以验证阿基米德原理，得到结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。因此本题选B。
（3）如图2所示，向下移动水平横杆，让重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，随着重物浸入液体的深度增加，重物排开水的体积逐渐增大，根据阿基米德原理，重物受到的浮力会变大。结合称重法测浮力公式，物体重力G不变，浮力变大后，弹簧测力计A的拉力F会变小；同时，重物排开的水不断流入薄塑料袋中，薄塑料袋内水的重力随排开液体体积增大而增大，因此弹簧测力计B的示数会变大。如果不计薄塑料袋自身的质量，根据阿基米德原理可知，弹簧测力计A减少的示数（即物体受到的浮力）等于弹簧测力计B增加的示数（即排开水的重力），也就是两个弹簧测力计示数的变化量大小相等，满足。
（5）A，弹簧测力计A的示数直接读出的是物体受到的拉力，不是物体受到的浮力，因此A错误；
B，本实验忽略薄塑料袋的质量，改进后的装置可以同时观察弹簧测力计A、B的示数变化，能够直观方便地验证物体所受浮力和排开液体重力的关系，因此B正确。
故选B。
【分析】1、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，
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力，结合题目信息可知物体排开液体的重力为，浮力为，所以
3、重物浸入水中，排开水体积变大，浮力变大，测力计 A 示数变小；排出的水进入塑料袋，测力计 B 示数变大。不计塑料袋重力，依据阿基米德原理，测力计 A 减小的示数等于测力计 B 增大的示数。
4、题目弹簧测力计示数为物体受到的拉力，结合称重法分析物体所受浮力和排开液体重力的关系。
21．【答案】解：（1）机器人静止时对水平地面的压力：F=G=mg=50kg×10N/kg=500N，
对地面的压强：；
（2）机器人送餐服务过程中克服阻力所做的功：W=fs=200N×18m=3.6×103J，
做功功率：。
答：（1）它对水平地面的压强是5×104Pa；
（2）此机器人1min送餐服务过程中克服阻力所做的功为3.6×103J；功率是60W。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】 （1）机器人对水平地面的压力等于自身的重力，根据求出对水平地面的压强；（2）根据W=Fs求克服阻力所做的功，利用即求出功率。
22．【答案】（1）解：容器底受到水的压强为
（2）解：物块排开水的体积为
物块浸没时受到的浮力为
由力的平衡条件可得F浮=F拉+G ，所以，物块的重力为
物块的质量
（3）解：因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以，F浮'=G=6N
根据阿基米德原理可得，物块静止时浸入水中的体积为
【知识点】重力及其大小的计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）结合p=ρgh计算容器底受到水的压强；
（2）物块排开水的体积为，结合计算物块浸没时受到的浮力，物块的重力为，结合重力公式计算物块的质量。
（3）木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以，F浮'=G，根据阿基米德原理可得，物块静止时浸入水中的体积。
（1）容器底受到水的压强为
（2）物块排开水的体积为
物块浸没时受到的浮力为
由力的平衡条件可得F浮=F拉+G ，所以，物块的重力为
物块的质量
（3）因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以，F浮'=G=6N
根据阿基米德原理可得，物块静止时浸入水中的体积为
23．【答案】摩擦；大于；大气压；减小；惯性；汽车头枕
【知识点】惯性及其现象；摩擦力的大小；大气压强与高度的关系；大气压的综合应用；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】（1）泥鳅、黄鳝的体表分布有很多粘液，触感十分光滑，我们很难把它们抓住，这是因为粘液减小了手和鱼体表之间的摩擦力，导致摩擦力过小。
（2）依据物体的浮沉条件可以得出，脱手后的氢气球向上浮起，本质原因是氢气球受到的浮力大于自身的重力。
大气压会随着海拔高度升高而逐渐减小，当氢气球上升到高空后，外界的气压降低，气球内部气压大于外界气压，气球的体积就会不断膨胀，最终气球就会破裂。
（3）流体压强和流速的关系为：流体流速越大的位置，压强越小。当火车进站时，如果人站在安全线以内，火车附近的空气流速会变快，该区域压强降低，人就会被外侧压强更高的空气压向火车，十分危险。
（4）后方行驶的汽车A刹车后，因为汽车本身具有惯性，仍然会保持原来向前运动的运动状态，因此还是会撞到前方的汽车B。
车辆发生追尾事故时，前方的汽车B会被撞击后突然向前运动，B车内的司机因为惯性，会维持原本的运动状态，身体会向后倾倒，此时车辆向前加速的冲击力会集中作用在人体脆弱的颈部和头部位置，汽车头枕可以对这个冲击力起到缓冲作用，从而保护人体头颈部。
【分析】1、减小摩擦力的方法：变滑动为滚动，减小接触面的粗糙程度、减小压力。
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、压强和海拔的关系为：随着海拔的增加，压强减小，海拔的减小，压强增加。
4、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。
5、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。
24．【答案】卷尺；秒表；B；；C
【知识点】功率计算公式的应用；功率的测量实验
【解析】【解答】（1）本实验要测量小军搬运器材上楼的功率，功率的计算需要得到爬楼做的功和爬楼所用时间，而功的计算需要知道楼的竖直高度，因此我们需要用卷尺测量竖直高度，用秒表测量爬楼时间，所以还缺少的测量工具是卷尺和秒表。
（2）测量搬运器材上楼功率时，我们只需要测出箱子的质量m、爬楼时间t、一楼到三楼的竖直高度h，就可以计算得到功率，不需要测量楼梯的总长度L，因此步骤B是多余的。
（3）本实验的原理是功率的定义式P=，搬运器材上楼过程中克服总重力做功，因此功的大小为W=Gh=mgh，整理后可得功率的表达式：P=
（4）估算中学生登楼功率时，先估计普通中学生的质量约为50kg，可算出其重力约为：G=mg=50kg×10N/kg=500N，一层楼高度约为3m，从一楼到三楼实际上升的竖直高度为两层楼的高度，即：h=2×m=6m，若登楼时间约为10s，可计算得到该同学登楼克服重力做功的功率为：P==300W，故C正确，ABD错误，故选C。
【分析】1、测量人上楼的功率，原理为P=；
2、所以需要测量物体的质量、上升的高度，运动的时间，使用的仪器为天平、卷尺、停表。
25．【答案】（1）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
（2）变大；不变
（3）108；2×107
（4）B
（5）正；8
（6）不变
【知识点】功率计算公式的应用；重心；二力平衡的条件及其应用；液体压强的特点；阿基米德原理
【解析】【解答】(1)普通潜艇依靠向水舱充、排水改变自重实现浮沉，但万米深海海水压强极大，舱内外压强差过高，深潜器内部设备无法产生足够高压将舱内海水向外排出，因此“奋斗者”号上浮不能采用常规潜艇的排水上浮方式。
故答案为：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；
(2)下潜过程海水密度不变，根据液体压强规律 ，深度不断增大，深潜器受到的海水压强持续变大。
下潜全程深潜器外形不变，排开海水的体积恒定；海水密度不变，由阿基米德原理 可知，深潜器受到的浮力大小保持不变。
故答案为：变大；不变；
(3)深度，代入液体压强公式计算该处海水压强：
已知观察窗面积，由压强变形公式计算观察窗承受的海水压力：
故答案为：108；2×107；
(4)物体重心越低，稳定程度越高；想要降低深潜器整体重心，需要在装置下方布置质量更大的重物。因此压载铁应当安装在深潜器底部，对应选项B，ACD方案无法有效降低重心，故选择B。
故答案为：B；
(5)①阻力与航速平方的图像为过原点的直线，说明阻力与航速平方成正比。
②由图像，时阻力，计算比例系数：
匀速潜行时动力与阻力二力平衡，即；结合功率公式，可得，整理得 。
统一功率单位 ，代入数值求解速度：
故答案为：正；8；
(6)无论物体A是否放置在B上方，A、B整体始终漂浮，漂浮条件为总浮力等于总重力，即前后总浮力。
根据阿基米德原理，液体密度不变、总浮力不变，则整体排开水的总体积不变，容器液面高度保持不变。
故答案为：不变；
【分析】(1) 液体压强随深度急剧增大，万米深海内外巨大压强差，导致无法向外排水，以此区分深潜器与普通潜艇上浮原理。
(2) ①紧扣，不变，深度越大压强越大；②浮力仅与液体密度、排液体积有关，二者均不变，浮力恒定。
(3) 分步计算，先用液体压强公式算深度处压强，再用计算固体表面承受的液体压力，注意单位统一。
(4) 稳度规律——重心越低物体越稳定，重物下放可降低整体重心，匹配对应选项。
(5) 正比例图像直接判定；匀速运动受力平衡，联立功率公式推导速度三次方根表达式，换算功率单位后代入数值求解。
(6) 整体漂浮模型，总重力不变则总浮力不变，排开水总体积不变，液面高度无变化。
（1）由原文内容“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……”可知，当“奋斗者”号深潜器需要回到水面时，不能像普通潜艇那样采用排水的方法实现上浮，原因可能是：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。
（2）[1]下潜过程中，“奋斗者号”的深度越来越深，根据液体压强的特点“液体密度不变时，深度越深，液体压强越大”可知，下潜过程中，“奋斗者号”受到海水的压强越来越大。
[2]下潜过程中，“奋斗者号”排开海水的体积不变，根据阿基米德原理可知，“奋斗者号”受到的浮力不变。
（3）[1]深潜器下潜至10000m深处时，海水压强
[2]深潜器下潜至10000m深处时，一个观察窗所受到的海水压力
（4）由文中“深潜器需要尽可能降低它的重心，以提高其稳定性，……”可知，要降低深潜器重心，其靠下部分质量应该较大，所以压载铁需放在深潜器下方，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（5）[1]由图乙可知，阻力和航速平方的图像是正比例函数图象，故阻力和航速平方成正比。
[2]由图乙可知，当航速平方时，阻力，所以它们的比例系数
当“奋斗者”号以的推进功率水平匀速潜行时，动力等于受到的阻力，即，即，即，即，代入数据解得此时速度
（6）当A没有放置在B上面时，A和B受到的总浮力为，当A放置在B上面时，A和B受到的总浮力为，所以A放置在B上面前后，它们受到的浮力相等，根据阿基米德原理可知，它们排开液体体积相同，所以液面高度不变，即水面不变。
1 / 1广东省揭阳真理中学2024-2025学年八年级下学期第二次训练物理试题
1．下列所估测的数据中最接近实际的是（　　）
A．体育课上某同学竖直向上举起实心球时，手受到的压力约20N
B．一名中学生双脚站立对水平地面的压强约为100Pa
C．一个鸡蛋在盐水中漂浮时受到的浮力约10N
D．一名中学生从教学楼的一楼走到二楼，克服自身重力做功约150J
【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；物体的浮沉条件及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】A．实心球受到的重力大约为20N，竖直向上举起实心球时，手受到的压力等于实心球的重力，故A符合题意；
B．中学生的体重约500N，与水平地面的接触面积在0.04m2左右，结合压强公式计算可知双脚对水平地面的压强，故B不符合实际；
C．鸡蛋在盐水中漂浮时受到的浮力等于其重力，约0.5N左右，故C不符合题意；
D．中学生的体重约500N，中学生从教楼一楼到二楼上升的高度为3m，克服重力做功约W=Gh=500N×3m=1500J，故D不符合题意。
故选A。
【分析】1、压强的计算公式：P=F/S，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；
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、熟悉生活中常见的物体质量，如一枚鸡蛋为50g，中学生质量为50kg。
4、功的计算：公式为W=Fs。
2．如图所示，一个塑料小球堵在一个水池的出口处，水无法排出，则该小球（　　）
A．不受水的浮力，也不受水对它的压力
B．仍受水的浮力
C．不受水的浮力，但受水对它的压力
D．无法判断
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】浮力本质来源于液体对物体上下表面存在的压力差；本题中塑料小球堵在水池的出口处时，只有小球的上表面受到水向下的压力，小球的下表面并没有水，因此不会受到水向上的压力，所以这个小球不受浮力作用。故C正确，ABD错误；
故选C。
【分析】浮力产生的原因为上下表面存在压强差，根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力，浮力的公式F浮=ρ液gV排，应用：通过改变自身重力改变浮力，轮船以及潜水艇。
3．下列所示现象中，对物体做功的是
A． 搬而未起
B． 提着滑板在水平路面上前行
C． 人将木箱推到斜面的顶端
D． 举着杠铃在空中不动
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．用力搬石头，但石头没有被搬起来，石头没有在力的方向上发生位移，因此这个力对石头没有做功，故A错误。
B．提着滑板沿水平路面向前走，提滑板的力方向是竖直向上，而滑板只在水平方向移动，并没有在提力的方向上移动距离，因此提力对滑板没有做功，故B错误。
C．人推木箱沿着斜面到达顶端，推力方向沿斜面向上，木箱也沿推力方向移动了一段距离，满足做功的两个必要条件，因此推力对木箱做了功，故C正确。
D．举着杠铃保持静止，杠铃没有在力的方向上移动距离，因此举力对杠铃没有做功，故D错误。
故选C。
【分析】判断力是否做功，关键看两个条件是否同时满足：一是对物体施加了力，二是物体在力的方向上通过了距离。两个条件缺一不可，只要缺少其中一个，力就没有对物体做功。
4．如图，两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，则（　　）
A．甲做功较多，功率较大
B．甲做功较多，功率较小
C．甲做功较多，甲、乙功率相等
D．甲、乙做功相等，乙的功率较大
【答案】A
【知识点】功率大小的比较；功的概念
【解析】【解答】 解：两人举起杠铃质量相同，由重力公式可知，杠铃重相同，从图中看出，甲比乙高，举起的高度：h甲＞h乙，根据做功公式可知举起杠铃做功W=Gh，举起杠铃做的功：W甲＞W乙，，举起杠铃用的时间相同，做功功率：P甲＞P乙。由此分别可知：选项A正确。
故选：A。
【分析】 由题知甲比乙高，举起相同的杠铃时，举起的高度大，根据W=Gh分析做功大小，又知道所用时间相同，再利用比较功率大小。
5．如图甲，小林用水平推力F推动水平地面上的木箱。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙，则（　　）
A．0~1s，推力做的功为 100J
B．3s~5s，推力克服摩擦做功 200J
C．3s~5s，推力做功的功率为 200W
D．1s~3s，木箱受到的摩擦力小于 5s~6s 木箱受到的摩擦力
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；摩擦力产生的条件；功的计算及应用；F-t与v-t图像结合分析
【解析】【解答】A．结合图乙可以得到，0到1s内，推力大小为100N；再由图丙可知，0~1s内木箱一直处于静止状态，没有移动距离，因此0~1s内推力没有对木箱做功，推力做功为0J，故A错误；
BC．从丙图可知，3~5s内木箱做匀速直线运动，速度为，这段时间内木箱移动的距离为，再结合图乙可得，3~5s内木箱受到的推力F=200N，因此推力做的功为
推力的做功功率为，故B错误，C正确；
D．由图丙可知，3s~5s木箱做匀速直线运动，结合图乙和二力平衡的条件可以得到，此时摩擦力的大小为，而1s~3s木箱做加速运动，5s~6s木箱做减速运动，这两个过程中木箱受到的都是滑动摩擦力；因为滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关，木箱对地面的压力和接触面粗糙程度都没有改变，因此滑动摩擦力大小不变，全程滑动摩擦力都为200N，即1s~3s木箱受到的摩擦力等于5s~6s木箱受到的摩擦力，故D错误。
故选C。
【分析】1、判断力对物体是否做功，需要同时满足两个条件：一是对物体施加了力的作用，二是物体在力的方向上通过了距离，两个条件缺少任意一个，力都没有对物体做功。
2、根据速度的公式计算分析，速度公式为v=s/t，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。
3、功和功率的计算：公式为W=Pt=Fs；
4、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，所以推力等于摩擦力；
5、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
6．如图所示，将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中，鸡蛋在甲杯中沉底，在乙杯中悬浮，在丙杯中漂浮，且各杯中液体深度相同。则下列判断正确的是（　　）
A．三种液体的密度关系为甲=乙>丙
B．鸡蛋排开三种液体的质量关系为m甲C．鸡蛋受到三种液体的浮力关系为F甲>F乙=F丙
D．三种液体对容器底部的压强关系为P甲=P乙>P丙
【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．鸡蛋在甲液体里下沉，由此可得甲液体的密度小于鸡蛋的密度；鸡蛋在乙液体中悬浮，说明乙液体的密度等于鸡蛋的密度；鸡蛋在丙液体中漂浮，说明丙液体的密度大于鸡蛋的密度，因此三种液体密度满足甲<乙<丙，甲的密度最小，丙的密度最大，因此A错误。
BC．鸡蛋在甲液体中下沉，说明鸡蛋在甲中受到的浮力小于自身重力；而鸡蛋在乙中悬浮、在丙中漂浮，这两种情况下鸡蛋都处于平衡状态，浮力都等于自身重力，因此鸡蛋在三种液体中受到的浮力满足F甲D．已知三个容器中液体的深度相同，且三种液体密度满足甲<乙<丙，根据液体压强公式可得，容器底部受到的液体压强满足p甲故选B。
【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；
4、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。
7．将一圆柱形木块用细线栓在容器底部，容器中开始没有水，往容器中逐渐加水至如图甲所示位置，在这一过程中，木块受到的浮力随容器中水的深度的变化如图所示，则由图象乙得出的以下信息正确的只有（　　）
①木块的重力为10N
②木块的体积为1×10﹣3m3
③细线对容器底部的最大拉力为6N
④木块的密度为0.6×103kg/m3
A．①③ B．②④ C．①②③ D．②③④
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用；重力及其大小的计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；压力差法测浮力
【解析】【解答】①当容器中水的高度为6cm～12cm时，木块处于漂浮状态，浮力等于重力等于6N，故①错误；
②由图象可知，木块全部浸没时，受到的浮力为10N，结合阿基米德原理计算可知木块的体积为
，故②正确；
③木块全部浸没时，木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力，由力的平衡条件可得细线对容器底部的最大拉力，故③错误；
④木块的质量为，结合密度公式计算可知木块的密度，故④正确．
综上可知，②④正确。
故选B。
【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；
4、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。
8．如图所示，用细线拴一块橡皮甩起来，使橡皮绕手做匀速圆周运动，此时橡皮的运动状态　 　（填“发生”或“不发生”）改变，橡皮受到　 　（填“平衡”或“非平衡”）力的作用。如果这时橡皮所受所有的力都突然消失，橡皮将做　 　运动。
【答案】发生；非平衡；匀速直线
【知识点】牛顿第一定律；物体运动状态的变化；平衡状态的判断
【解析】【解答】橡皮的速度大小没有发生变化，但是运动方向不断改变，而运动状态改变包含速度大小或运动方向的变化，因此橡皮的运动状态已经发生改变。由于橡皮的运动状态时刻在变化，说明它受到非平衡力的作用。根据牛顿第一定律可知，当橡皮原本处于运动状态，若此时它受到的所有力都消失，橡皮将保持原来的运动状态，做匀速直线运动。
【分析】运动状态包括运动速度和运动方向，二者改变其一，运动状态发生改变，运动状态发生改变，受到非平衡力；
牛顿第一定律：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。
9．一艘货船的排水量2×103t，满载时受到的浮力为　 　N 。如果它从长江驶进大海，它所受到的浮力　 　（填“变大”、“不变”或“变小”），船排开液体的体积　 　（填“变大”、“不变”或“变小”）。（g= 10N/kg）
【答案】2×107；不变；变小
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 根据阿基米德原理，货船满载时受到的浮力等于它排开水的重力，因此可计算得：F浮=G排=m排g=2×103×103kg×10N/kg=2×107N
货船从长江驶入大海的过程中，始终保持漂浮，根据物体的浮沉条件，货船受到的浮力始终等于自身总重力，货船重力不变，因此货船受到的浮力大小不变。由于海水的密度大于江水密度，根据阿基米德原理公式F浮=ρ液V排g，浮力不变，液体密度变大时，船排开液体的体积会变小。
【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。
10．刘明在0.5min内，用20N的水平推力使重120N的超市购物车在水平路面上匀速前进了15m，在此过程中购物车受到的摩擦力等于　 　 N，他做的功率是　 　 W，购物车重力做的功是　 　 J．
【答案】20；10；0
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】（1）∵购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态，受到的阻力和拉力是一对平衡力，
∴购物车受到的摩擦力f=F=20N；
（2）拉力做的功：
W=Fs=20N×15m=300J，
运动的时间：
t=0.5min=30s，
他做的功率：
（3）购物车受重力，在水平面上匀速前进，在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，为0J；
故答案为：20；10；0．
【分析】（1）购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态，受到的阻力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡条件求出购物车受到的摩擦力；
（2）知道水平推力和水平方向上移动的距离，可利用功W=Fs计算推力做的功，又知道做功的时间，可利用公式P=计算功率；
（3）购物车受重力但在重力的方向上没移动距离，重力不做功．
11．甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图像分别如图甲、乙所示（空气阻力忽略不计）。由图可知，甲车的速度　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）乙车的速度，甲车受到的摩擦力　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）乙车受到的摩擦力，甲车的功率　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）乙车的功率。
【答案】大于；等于；大于
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；摩擦力的大小；时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】 观察图甲可知，甲车全程做匀速直线运动，可计算出它的速度为：再观察图乙可得，乙车做匀速直线运动，速度为3m/s，因此甲车速度比乙车更大。
已知甲、乙是两辆完全相同的汽车，因此两车对水平地面的压力大小相等，同时轮胎与地面的接触面粗糙程度也相同，根据滑动摩擦力的影响因素可得，甲车受到的滑动摩擦力和乙车受到的滑动摩擦力大小相等。
甲、乙两车都做匀速直线运动，在水平方向上牵引力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；由于已经得出两车受到的摩擦力相等，因此两车的牵引力大小也相等。又因为甲车速度大于乙车速度，根据功率公式可知，当牵引力F相同时，速度v越大，功率P越大，因此甲车的功率大于乙车的功率。
【分析】根据速度的公式计算分析，速度公式为v=s/t，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。
功率的计算：公式为W=Fv；
滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
12．把重10N，密度为0.9×103kg/m3的实心物体投入水中．当物体静止时，物体处于　 　（漂浮/悬浮/沉底）状态，物体所受浮力为　 　N，排开水的体积是　 　m3．（g取10N/kg）
【答案】漂浮；10；0.001
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据题意知道，实心物体密度小于水的密度，由物体的浮沉条件知道，此物体会漂浮在水面上；由于物体漂浮在水面上时，浮力等于物体重力，故物体所受浮力是：F浮=G物 =10N；
由阿基米德原理知道，F浮=ρ水gV排，所以，排开水的体积是：V排= =10N/1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-3 m3．
【分析】本题考查的是物体的漂浮条件以及阿基米德原理的理解和运用，解题的关键是利用好“实心物体密度小于水的密度，物体漂浮在水面上”这一规律．
13．如图甲所示，用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示，则物块受到的重力为　 　N，物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为　 　cm，未知液体的密度为　 　kg/m3．（g取10N/kg）
【答案】15；10；0.9×103
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【解答】当物块下表面尚未浸入液体，也就是h=0cm时，物块受重力G和弹簧测力计拉力F平衡，因此G=F；结合图乙可知，h=0时拉力F=15N，因此物块重力G=15N。
物块浸入液体后，共受重力G、拉力F、浮力F浮三个力，平衡状态下三力满足关系F+F浮=G。根据阿基米德原理，物块完全浸没前，浸入深度h增大时，排开液体的体积增大，浮力F浮随之增大，因此拉力F会不断减小；当物块完全浸没后，排开液体的体积不再变化，浮力F浮保持不变，因此拉力F也不再改变。结合图乙的变化规律可以推得，当h=10cm时，物块刚好完全浸没在液体中，此时拉力F=6N。
根据三力平衡关系F+F浮=G，可得此时浮力F浮=G-F=15N-6N=9N。该物块是边长为10cm的正方体，因此物块体积V=h3=(10cm)3=10-3m3，物块浸没时排开液体的体积等于物块自身体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gV变形可得未知液体的密度：
。
【分析】1、重力的计算：弹簧测力计测量物体的重力；
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。
14．小明用饮料吸管制作了一只简易密度计，将其放入水中时，密度计不能直立，应　 　（增加/减少）吸管中铁丝质量．改进后，用它分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入液体的深度分别为h1和h2，则h1　 　h2，用它测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，测得的密度偏　 　．
【答案】增加；大于；大
【知识点】浮力的利用；制作微型密度计
【解析】【解答】密度计无法在水中直立漂浮时，需要在吸管一端增加铁丝质量，让重心移动到吸管的下端，保证密度计可以直立漂浮。密度计在任意液体中都处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，密度计在不同液体中受到的浮力始终等于自身的重力，浮力大小保持不变。已知盐水密度大于水的密度，结合阿基米德原理变形可得，浮力不变时，液体密度越大，密度计排开液体的体积越小。因此密度计浸入水中的体积更大，浸入盐水中的体积更小，对应浸入水中的深度更大，浸入盐水中的深度更小，因此可得。
根据以上推导可以得到结论：密度计浸入液体的深度越小，说明对应液体的密度越大。使用自制吸管密度计测量可乐密度时，如果吸管表面附着很多小气泡，会使得密度计排开可乐的体积变小，测得的浸入深度小于真实的浸入深度，因此最终计算得到的测量密度会偏大。
【分析】1、制作简易密度计时，取一根粗细均匀的饮料吸管，在下端塞入适量金属丝，再用石蜡封口。这样做是为了增加密度计的总重力，同时降低密度计的重心，保证做好的密度计可以始终竖直漂浮在液体中。
2、密度计无论是在水中还是在待测液体中，都处于漂浮状态，根据漂浮条件，浮力始终等于自身的重力，因此密度计静止时，在待测液体中受到的浮力和它在水中受到的浮力大小相等。
3、待测液体的密度越小，密度计浸入液体的深度就越深，对应的密度刻度就越靠近密度计的上端，因此简易密度计的刻度特点是上小下大。
4、浮力产生的原因为上下表面存在压强差，根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力，浮力的公式F浮=ρ液gV排，应用：通过改变自身重力改变浮力，轮船以及潜水艇，据公式分析吸管表面附着很多小气泡，液体密度的误差分析。
15．如图所示，是同学们研究“影响滑动摩擦力的因素”的实验装置，当用力F水平拉动物体A下面的木板时，请画出物体A所受的摩擦力和支持力的示意图。
【答案】
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的示意图
【解析】【解答】摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，本题中木块A相对于木板向右滑动，因此木块A受到的摩擦力方向为水平向左；支持力垂直于接触面，方向竖直向上，木块A所受摩擦力和支持力的示意图如下图所示：
【分析】摩擦力的示意图：摩擦力方向和物体运动方向或者运动趋势相反，作用于物体重心；
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。
16．如图所示，将一密度为且重力为的正方体实心物块浸没在盛有酒精的容器中，松手后至物块静止，请在答题卷的坐标图中画出物块在这一过程中所受浮力随时间变化的大致图象。
【答案】
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据题意可知，该物体密度小于酒精密度，因此将物体浸没在酒精中松手后，物体会上浮，此时物体受到的浮力大于自身重力。在物体露出酒精液面之前，物体排开酒精的体积始终等于自身体积，因此浮力大小保持不变；从物体开始露出酒精液面到最终静止漂浮，物体排开酒精的体积逐渐减小，对应浮力也逐渐减小；当物体最终漂浮在酒精液面上后，浮力大小不再变化，此时浮力与物体重力大小相等。
综上，整个过程中浮力的变化规律为：一开始浮力大小不变，且浮力大于重力，之后浮力逐渐减小，最终浮力等于重力并保持不变。对应的变化图象如下图所示：
【分析】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；
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。
17．如图所示，两个大小相等的物体浸没在水中，一个悬浮，一个下沉．请画出悬浮物体所受重力示意图；画出下沉物体所受浮力、重力示意图．（注意：整个作图过程中大小相等的力线段长度相等，大小不同的力用线段长短区别）
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；重力示意图；浮力的示意图
【解析】【解答】当物体悬浮在水中时，根据物体的浮沉条件可知，物体受到的浮力大小等于自身重力大小。我们从物体的重心出发，画一条竖直向下、带箭头的有向线段来表示重力G，要注意这条线段的长度需要和表示浮力的线段长度相等。
当物体在水中下沉时，根据物体的浮沉条件可知，物体受到的浮力小于重力。我们从物体的重心分别出发，沿竖直向上的方向画带箭头的有向线段表示浮力F浮，沿竖直向下的方向画带箭头的有向线段表示重力G，要注意表示重力G的线段长度要比表示浮力的线段更长，完成后的作图如下图所示：
【分析】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；
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。
浮力：作用于物体重心，方向竖直为向上。
18．如图所示，某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”。
（1）实验中是通过比较海绵的　 　来比较压力作用效果的大小；
（2）比较甲、乙两次实验，可探究压力的作用效果与　 　的关系；通过比较　 　两次实验，探究压力的作用效果与受力面积的关系；
（3）实验结束后，同学们做了进一步讨论，分析静止在水平桌面上的物体，它对桌面的压力和它的重力大小相等，这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对　 　力；它受到的重力与桌面对它的支持力是一对　 　力。
【答案】凹陷程度；压力大小；乙丙；相互作用；平衡
【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】（1）本实验运用了转换法，我们是通过观察海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果的，海绵凹陷程度越大，就代表压力的作用效果越明显。
（2）观察图甲和图乙可以发现，两次实验的受力面积大小相同，只有压力大小不相等，因此这两组实验是用来探究压力作用效果和压力大小的关系的。
观察图乙和图丙可以发现，两次实验的压力大小相同，只有受力面积大小不相等，因此这两组实验是用来探究压力作用效果和受力面积大小的关系的。
（3）静止放在水平桌面上的物体，物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力，大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上；两个力分别作用在桌面和物体这两个不同物体上，因此这两个力是一对相互作用力。
物体自身受到的重力和桌面对物体的支持力，大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，且两个力都作用在物体这同一个物体上，因此这两个力是一对平衡力。
【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 压力作用效果 难以直接测量，所以需要通过海绵的凹陷程度进行测量；
2、压强的影响因素：公式为P=F/S，所以压强的大小和压力大小成正比，和受力面积成反比；压强大小于接触面材料无关，所以在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；
3、相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上，
4、平衡力的特点为：大小相同，方向相反，作用在同一个物体上。
19．小明在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，实验过程如图1所示，部分数据记录如下表所示：（g取10N/kg）
实验步骤 乙 丙 丁 戊 己
弹簧测力计示数/N 3.8 2.8 2.8 2.6 1.4
（1）分析步骤甲，丙，丁的数据，可知浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度　 　（选填“有关”或“无关”），分析　 　这3个步骤的数据，可知浮力的大小跟液体的密度有关；
（2）根据实验测出圆柱体浸没在水中时受到的浮力是　 　N，圆柱体的密度是　 　kg/m3；
（3）步骤己中，小明将物体切去一部分后浸没在水中，读出弹簧测力计的示数并与步骤丁的数据进行对比，得出结论：浮力的大小跟物体自身的形状有关。小华认为这个结论是错误的，理由是：　 　；
（4）完成上述实验后，小明同学又利用量筒和水测量橡皮泥密度，请根据图完成下列填空：
①在量筒中装适量的水，读出水面对应的刻度值V1；
②把橡皮泥捏成碗状，小心放入量筒使之漂浮在水面上，读出此时水面对应的刻度值V2，根据漂浮原理可求出橡皮泥的质量m=　 　；
③再把橡皮泥团成球放入量筒使之沉入水底，读出此时水面对应的刻度值V3；
④由图中读数可算出橡皮泥的密度是　 　kg/m3。
【答案】（1）无关；甲、丁、戊
（2）2；2.4×103
（3）没有控制排开液体体积不变
（4）14；1.75×103
【知识点】阿基米德原理；探究影响浮力大小的因素；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）观察步骤甲、丙、丁可知，丙和丁中物体都浸没在水中，物体浸没在液体中的深度不同，此时液体密度相同、物体排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数也相同，根据称重法可以得到，物体受到的浮力大小相等，这说明浮力大小和物体浸没在液体中的深度无关。
按照控制变量法的要求，如果要探究浮力大小和液体密度的关系，需要控制其他变量相同，只改变液体密度，也就是让物体浸没深度、物体排开液体的体积都保持不变，只改变液体密度，因此需要分析甲、丁、戊三个步骤的数据进行探究。
（2）由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4.8N，即圆柱体的重力为4.8N。根据称重法，结合甲、丁两个步骤的数据，圆柱体浸没在水中时受到的浮力为：
根据阿基米德原理，圆柱体的体积等于它排开水的体积，即
因此圆柱体的密度为：
（3）根据控制变量法的要求，探究浮力大小和物体自身形状的关系时，需要保证液体密度、物体排开液体的体积都不变，只改变物体的形状。而步骤己中，小明将物体切去一部分后再浸没入水中，改变形状的同时，也改变了物体自身的体积，也就是改变了物体排开液体的体积，没有控制排开液体体积相同，因此他得到的结论是错误的。
（4）量筒每一个大格代表10mL，每一个小格代表2mL，橡皮泥浸没之前水面对应的刻度值为V1=50mL；橡皮泥漂浮在水面上时，水面对应的刻度值为V2=64mL，橡皮泥漂浮在水面上，排开水的体积为V排=V2-V1=64mL-50mL=14mL=14cm3=1.4×10-5m3
漂浮时，橡皮泥的重力G橡皮泥=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4×10-5m3=0.14N
结合重力公式计算橡皮泥的质量
把橡皮泥团成球浸没在水中时，水面对应的刻度值为V3=58mL，则橡皮泥的体积为V橡皮泥=V3-V1=58mL-50mL=8mL=8cm3=8×10-5m3
所以橡皮泥的密度。
【分析】1、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，
2、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；
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；
4、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；
5、密度的计算：公式为m=ρV。
（1）[1]分析步骤甲，丙，丁图，丙和丁中物体浸没在水中的深度不同，液体的密度相同，物体排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数相同，根据称重法可知，物体受到的浮力相同，说明浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
[2]根据控制变量法的思想，要想探究浮力的大小跟液体的密度的关系，应控制液体的密度不同，物体浸没的深度和体积相同，因此应分析甲、丁、戊这3个步骤的数据。
（2）[1]由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4.8N，则圆柱体的重力为4.8N，根据称重法，由甲、丁可知，圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮水=G-F丁=4.8N-2.8N=2N
[2]根据阿基米德原理可知，圆柱体的体积等于排开水的体积，即
则圆柱体的密度
（3）根据控制变量法，探究浮力的大小跟物体自身的形状的关系，应控制液体的密度和排开液体的体积相同，只改变物体自身的形状，而步骤己中，小明将物体切去一部分后浸没在水中，改变物体自身形状的同时也改变了物体排开液体体积，因此得出的结论是错误的。
（4）[1]量筒每一个大格代表10mL，每一个小格代表2mL，橡皮泥浸没之前水面对应的刻度值为V1=50mL；橡皮泥漂浮在水面上时，水面对应的刻度值为V2=64mL，橡皮泥漂浮在水面上，排开水的体积为V排=V2-V1=64mL-50mL=14mL=14cm3=1.4×10-5m3
则橡皮泥的重力G橡皮泥=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4×10-5m3=0.14N
则橡皮泥的质量
[2]把橡皮泥团成球浸没在水中时，水面对应的刻度值为V3=58mL，则橡皮泥的体积为V橡皮泥=V3-V1=58mL-50mL=8mL=8cm3=8×10-5m3
所以橡皮泥的密度
20．小明想探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝　 　；
（2）以下选项中若　 　成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系；
A．
B．
C．
（3）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图（b）所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐　 　，B的示数逐渐　 　；若A的示数变化量为ΔFA，B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA　 　ΔFB；
（4）比较两种实验方案，改进后的优点是　 　。
A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
【答案】；B；变小；变大；=；B
【知识点】阿基米德原理；探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】（1）从图甲中可以读出物体的重力大小为，再从图丁中可以得到物体完全浸没在液体中时弹簧测力计的示数为，根据称重法，物体受到的浮力为：（2）从图乙中可以读出空烧杯的重力是F2，图戊中可以得到物体排开的液体流入烧杯后，烧杯和排开液体的总重力为F4，因此物体排开液体的重力为。如果浮力和排开液体的重力满足关系，也就是满足等式：，就可以验证阿基米德原理，得到结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。因此本题选B。
（3）如图2所示，向下移动水平横杆，让重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，随着重物浸入液体的深度增加，重物排开水的体积逐渐增大，根据阿基米德原理，重物受到的浮力会变大。结合称重法测浮力公式，物体重力G不变，浮力变大后，弹簧测力计A的拉力F会变小；同时，重物排开的水不断流入薄塑料袋中，薄塑料袋内水的重力随排开液体体积增大而增大，因此弹簧测力计B的示数会变大。如果不计薄塑料袋自身的质量，根据阿基米德原理可知，弹簧测力计A减少的示数（即物体受到的浮力）等于弹簧测力计B增加的示数（即排开水的重力），也就是两个弹簧测力计示数的变化量大小相等，满足。
（5）A，弹簧测力计A的示数直接读出的是物体受到的拉力，不是物体受到的浮力，因此A错误；
B，本实验忽略薄塑料袋的质量，改进后的装置可以同时观察弹簧测力计A、B的示数变化，能够直观方便地验证物体所受浮力和排开液体重力的关系，因此B正确。
故选B。
【分析】1、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，
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力，结合题目信息可知物体排开液体的重力为，浮力为，所以
3、重物浸入水中，排开水体积变大，浮力变大，测力计 A 示数变小；排出的水进入塑料袋，测力计 B 示数变大。不计塑料袋重力，依据阿基米德原理，测力计 A 减小的示数等于测力计 B 增大的示数。
4、题目弹簧测力计示数为物体受到的拉力，结合称重法分析物体所受浮力和排开液体重力的关系。
21．送餐机器人是智能商务电器的一种。正逐渐进入我们的生活，如图所示，是某餐厅出现的一款送餐机器人。该机器人送餐服务时在1min内沿直线匀速移动的距离为18m，若它在移动中所受阻力为200N，其他部分参数如表，请你完成下列问题：
身高 160cm
体重 50kg
续航时间 12h
托盘承受重力 5kg
与地面接触总面积 10-2m2
(1)求出其未服务静止时，它对水平地面的压强是多少？
(2)此机器人1min送餐服务过程中克服阻力所做的功及功率分别是多大？
【答案】解：（1）机器人静止时对水平地面的压力：F=G=mg=50kg×10N/kg=500N，
对地面的压强：；
（2）机器人送餐服务过程中克服阻力所做的功：W=fs=200N×18m=3.6×103J，
做功功率：。
答：（1）它对水平地面的压强是5×104Pa；
（2）此机器人1min送餐服务过程中克服阻力所做的功为3.6×103J；功率是60W。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】 （1）机器人对水平地面的压力等于自身的重力，根据求出对水平地面的压强；（2）根据W=Fs求克服阻力所做的功，利用即求出功率。
22．如图所示，水平地面上有一底面积为1.50×10-2m2的圆柱形容器，容器中水深40cm，一个边长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为4N。（g= 10N／kg）求：
（1）此时容器底受到水的压强。
（2）此时物块受到的浮力和物块的质量。
（3）细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积。
【答案】（1）解：容器底受到水的压强为
（2）解：物块排开水的体积为
物块浸没时受到的浮力为
由力的平衡条件可得F浮=F拉+G ，所以，物块的重力为
物块的质量
（3）解：因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以，F浮'=G=6N
根据阿基米德原理可得，物块静止时浸入水中的体积为
【知识点】重力及其大小的计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）结合p=ρgh计算容器底受到水的压强；
（2）物块排开水的体积为，结合计算物块浸没时受到的浮力，物块的重力为，结合重力公式计算物块的质量。
（3）木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以，F浮'=G，根据阿基米德原理可得，物块静止时浸入水中的体积。
（1）容器底受到水的压强为
（2）物块排开水的体积为
物块浸没时受到的浮力为
由力的平衡条件可得F浮=F拉+G ，所以，物块的重力为
物块的质量
（3）因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以，F浮'=G=6N
根据阿基米德原理可得，物块静止时浸入水中的体积为
23．自然界和生活中的许多现象与物理有关：
（1）泥鳅、黄鳝身上有许多黏液，我们不易把它抓住，原因是 　 　力太小；
（2）脱手后的氢气球会上升，原因是氢气球受到的浮力 　 　（填“大于”、“等于”或“小于”）其重力；当到一定高度时氢气球会自动破裂，是因为随着高度的增加，外界的 　 　减小，气球向外胀而破裂；
（3）火车站台上都设有安全线（如图甲所示），人应站在安全线外，人若站在安全线内，当火车进站时火车周围的空气流速加快，压强 　 　（填“增大”或“减小”)，人会被外侧空气压向火车；
（4）两辆同向行驶的汽车发生“追尾”，如图乙所示，后面的汽车A刹车后由于 　 　仍撞到前面的汽车B，此时汽车B中司机起保护作用的是 　 　（填“安全带”或“汽车头枕”）。
【答案】摩擦；大于；大气压；减小；惯性；汽车头枕
【知识点】惯性及其现象；摩擦力的大小；大气压强与高度的关系；大气压的综合应用；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】（1）泥鳅、黄鳝的体表分布有很多粘液，触感十分光滑，我们很难把它们抓住，这是因为粘液减小了手和鱼体表之间的摩擦力，导致摩擦力过小。
（2）依据物体的浮沉条件可以得出，脱手后的氢气球向上浮起，本质原因是氢气球受到的浮力大于自身的重力。
大气压会随着海拔高度升高而逐渐减小，当氢气球上升到高空后，外界的气压降低，气球内部气压大于外界气压，气球的体积就会不断膨胀，最终气球就会破裂。
（3）流体压强和流速的关系为：流体流速越大的位置，压强越小。当火车进站时，如果人站在安全线以内，火车附近的空气流速会变快，该区域压强降低，人就会被外侧压强更高的空气压向火车，十分危险。
（4）后方行驶的汽车A刹车后，因为汽车本身具有惯性，仍然会保持原来向前运动的运动状态，因此还是会撞到前方的汽车B。
车辆发生追尾事故时，前方的汽车B会被撞击后突然向前运动，B车内的司机因为惯性，会维持原本的运动状态，身体会向后倾倒，此时车辆向前加速的冲击力会集中作用在人体脆弱的颈部和头部位置，汽车头枕可以对这个冲击力起到缓冲作用，从而保护人体头颈部。
【分析】1、减小摩擦力的方法：变滑动为滚动，减小接触面的粗糙程度、减小压力。
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、压强和海拔的关系为：随着海拔的增加，压强减小，海拔的减小，压强增加。
4、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。
5、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。
24．学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼，小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
（1）测量所需要的器材有：磅秤、还需要　 　和　 　。
（2）小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是　 　。
A、测出箱子的质量m
B、测出楼梯的总长度L
C、测出一楼到三楼的竖直高度h
D、测出小军上楼所用的时间t
E、算出小军搬运箱子的功率P
（3）用所测物理量功率的表达式是P=　 　。
（4）在测量登楼梯功率时，某同学从底楼匀速登上三楼，共用了10s，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于　 　。
A.3W B.30W C.300W D.3000W
【答案】卷尺；秒表；B；；C
【知识点】功率计算公式的应用；功率的测量实验
【解析】【解答】（1）本实验要测量小军搬运器材上楼的功率，功率的计算需要得到爬楼做的功和爬楼所用时间，而功的计算需要知道楼的竖直高度，因此我们需要用卷尺测量竖直高度，用秒表测量爬楼时间，所以还缺少的测量工具是卷尺和秒表。
（2）测量搬运器材上楼功率时，我们只需要测出箱子的质量m、爬楼时间t、一楼到三楼的竖直高度h，就可以计算得到功率，不需要测量楼梯的总长度L，因此步骤B是多余的。
（3）本实验的原理是功率的定义式P=，搬运器材上楼过程中克服总重力做功，因此功的大小为W=Gh=mgh，整理后可得功率的表达式：P=
（4）估算中学生登楼功率时，先估计普通中学生的质量约为50kg，可算出其重力约为：G=mg=50kg×10N/kg=500N，一层楼高度约为3m，从一楼到三楼实际上升的竖直高度为两层楼的高度，即：h=2×m=6m，若登楼时间约为10s，可计算得到该同学登楼克服重力做功的功率为：P==300W，故C正确，ABD错误，故选C。
【分析】1、测量人上楼的功率，原理为P=；
2、所以需要测量物体的质量、上升的高度，运动的时间，使用的仪器为天平、卷尺、停表。
25．阅读短文，回答下列问题：
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50m3，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0.2m2。（设海水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，ρ铁=8×103kg/m3，g=10N/kg）
（1）当“奋斗者”号深潜器需要回到水面时，在深海中需要通过抛掉压载铁实现上浮，而不能像普通潜艇那样采用排水的方法实现上浮，原因可能是：　 　；
（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，所受海水的压强逐渐　 　，所受浮力　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）深潜器下潜至10000m深处时，海水压强为　 　Pa，一个观察窗所受到的海水压力为　 　N；
（4）下列四幅图中，压载铁和浮力块的放置位置最合理的是　 　；
（5）“奋斗者”号所受的海水阻力f与航速平方v2的关系如图乙所示，则它所受的海水阻力和航速平方成　 　比，当“奋斗者”号以的推进功率水平匀速潜行时，航速为　 　m/s。（推进功率是指发动机输出的机械功率）；
（6）如下图“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”）。
【答案】（1）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
（2）变大；不变
（3）108；2×107
（4）B
（5）正；8
（6）不变
【知识点】功率计算公式的应用；重心；二力平衡的条件及其应用；液体压强的特点；阿基米德原理
【解析】【解答】(1)普通潜艇依靠向水舱充、排水改变自重实现浮沉，但万米深海海水压强极大，舱内外压强差过高，深潜器内部设备无法产生足够高压将舱内海水向外排出，因此“奋斗者”号上浮不能采用常规潜艇的排水上浮方式。
故答案为：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；
(2)下潜过程海水密度不变，根据液体压强规律 ，深度不断增大，深潜器受到的海水压强持续变大。
下潜全程深潜器外形不变，排开海水的体积恒定；海水密度不变，由阿基米德原理 可知，深潜器受到的浮力大小保持不变。
故答案为：变大；不变；
(3)深度，代入液体压强公式计算该处海水压强：
已知观察窗面积，由压强变形公式计算观察窗承受的海水压力：
故答案为：108；2×107；
(4)物体重心越低，稳定程度越高；想要降低深潜器整体重心，需要在装置下方布置质量更大的重物。因此压载铁应当安装在深潜器底部，对应选项B，ACD方案无法有效降低重心，故选择B。
故答案为：B；
(5)①阻力与航速平方的图像为过原点的直线，说明阻力与航速平方成正比。
②由图像，时阻力，计算比例系数：
匀速潜行时动力与阻力二力平衡，即；结合功率公式，可得，整理得 。
统一功率单位 ，代入数值求解速度：
故答案为：正；8；
(6)无论物体A是否放置在B上方，A、B整体始终漂浮，漂浮条件为总浮力等于总重力，即前后总浮力。
根据阿基米德原理，液体密度不变、总浮力不变，则整体排开水的总体积不变，容器液面高度保持不变。
故答案为：不变；
【分析】(1) 液体压强随深度急剧增大，万米深海内外巨大压强差，导致无法向外排水，以此区分深潜器与普通潜艇上浮原理。
(2) ①紧扣，不变，深度越大压强越大；②浮力仅与液体密度、排液体积有关，二者均不变，浮力恒定。
(3) 分步计算，先用液体压强公式算深度处压强，再用计算固体表面承受的液体压力，注意单位统一。
(4) 稳度规律——重心越低物体越稳定，重物下放可降低整体重心，匹配对应选项。
(5) 正比例图像直接判定；匀速运动受力平衡，联立功率公式推导速度三次方根表达式，换算功率单位后代入数值求解。
(6) 整体漂浮模型，总重力不变则总浮力不变，排开水总体积不变，液面高度无变化。
（1）由原文内容“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……”可知，当“奋斗者”号深潜器需要回到水面时，不能像普通潜艇那样采用排水的方法实现上浮，原因可能是：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。
（2）[1]下潜过程中，“奋斗者号”的深度越来越深，根据液体压强的特点“液体密度不变时，深度越深，液体压强越大”可知，下潜过程中，“奋斗者号”受到海水的压强越来越大。
[2]下潜过程中，“奋斗者号”排开海水的体积不变，根据阿基米德原理可知，“奋斗者号”受到的浮力不变。
（3）[1]深潜器下潜至10000m深处时，海水压强
[2]深潜器下潜至10000m深处时，一个观察窗所受到的海水压力
（4）由文中“深潜器需要尽可能降低它的重心，以提高其稳定性，……”可知，要降低深潜器重心，其靠下部分质量应该较大，所以压载铁需放在深潜器下方，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（5）[1]由图乙可知，阻力和航速平方的图像是正比例函数图象，故阻力和航速平方成正比。
[2]由图乙可知，当航速平方时，阻力，所以它们的比例系数
当“奋斗者”号以的推进功率水平匀速潜行时，动力等于受到的阻力，即，即，即，即，代入数据解得此时速度
（6）当A没有放置在B上面时，A和B受到的总浮力为，当A放置在B上面时，A和B受到的总浮力为，所以A放置在B上面前后，它们受到的浮力相等，根据阿基米德原理可知，它们排开液体体积相同，所以液面高度不变，即水面不变。
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