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广东省深圳市盐田区2025-2026学年八年级下学期7月期末物理试题
阅读下面的材料：
早上7点，小盐起床，先用圆柱形的玻璃水杯接满一杯水放在水池旁边的水平面上，然后开始洗漱……洗漱完后，来到餐桌美美享受妈妈早就准备好了的牛奶、面包早餐，然后骑着自行车高兴地上学去……
完成以下选择题
1．关于水杯装满水的过程中，水杯（含水）的重心位置（ ）
A．不变 B．一直上升
C．下降 D．先下降后上升
2．静置在水平面上装满水的水杯，水杯受到水的压力F1和水平面对它的支持力F2，下列关于F1、F2的关系说法正确的是（ ）
A．F1与F2是一对平衡力
B．F1与F2的合力竖直向下
C．F1与F2的合力大小等于杯子的重力
D．F1与F2的施力物体均是地球
3．关于装满水的水杯受到的支持力F与水杯重力G的关系（ ）
A．F=G B．F>G C．F4．下列情形与小盐用吸管尖端将盒装牛奶的包装“捅破”效果一样的是（ ）
A．玻璃杯装水越满时手就握的越紧
B．书包的背带一般都用较宽一点带子
C．刀钝了在磨刀石上磨一磨变得更锋利
D．弓拉得越满，箭就会射得越远
5．小盐能用吸管将牛奶吸进嘴里是因为（ ）
A．小盐的吸力 B．牛奶的重力 C．牛奶的浮力 D．大气压强
6．关于自行车的描述下列说法正确的是（ ）
A．脚踏与链轮（大齿轮）如果以中轴（转轴）为支点是一个费力杠杆
B．用力捏刹车手柄是增加接触面积而增加摩擦力
C．轮胎表面有凹凸的花纹是增加接触面的接触面积来减小压强
D．轮胎充气足是减小受力面积增大压强
7．小盐妈妈叮嘱小盐在人多或下雨天时骑车一定要慢点，注意安全，是因为（ ）
A．速度越小惯性越小
B．速度越小自行车受到的摩擦力越小
C．阻力越小，速度相同时刹车距离越长
D．下雨天，路面有水，自行车受到的摩擦力更大了
【答案】1．D
2．C
3．B
4．C
5．D
6．D
7．C
【知识点】重心；二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别；力的合成与应用；增大或减小摩擦的方法
【解析】(1)重心位置由物体质量分布情况决定。
向空杯加水，下部质量增加会让重心位置下移。
水加满之后，杯上部质量占比增加，重心位置回升。
综合整个加水全过程，重心变化为先下降后上升。
(2)静止水杯受力平衡，受到重力、水的压力、支持力三个力。
平衡力必须满足大小相等、方向相反、作用在同一物体上。
根据平衡条件，水的压力与杯子重力的合力等于支持力。
弹力的施力物体是与之直接接触的物体，并非地球。
(3)水平面上静止物体，竖直方向合力为零。
水平面提供的支持力属于弹力，由接触面形变产生。
支持力大小等于容器和内部液体的总重力。
可利用总重力关系判断支持力的表达式。
(4)固体压强公式，压力不变，受力面积越小压强越大。
选项A描述的是增大压力来增大摩擦力，和压强无关。
选项B通过增大受力面积，起到减小压强的效果。
选项C磨刀变锋利，减小受力面积增大压强，原理一致。
(5)吸管吸液体，是利用管内外气压差，依靠大气压作用。
所谓“吸力”并不是真实存在的力，不能将液体吸上来。
牛奶的重力方向竖直向下，不会推动液体进入吸管。
该现象没有涉及浮力相关原理，与浮力没有关系。
(6)判断杠杆类型，对比动力臂和阻力臂的长度大小。
增大摩擦力的方式有增大压力、增加接触面粗糙程度。
轮胎花纹作用是增大摩擦，不是改变压强大小。
压力不变，接触面积减小，接触面受到的压强会变大。
(7)惯性大小只由物体质量决定，和运动速度没有关系。
滑动摩擦力大小，只取决于压力和接触面粗糙程度。
雨天路面有水，摩擦力减小，刹车滑行距离会变长。
路面沾水后，接触面粗糙程度降低，摩擦力随之减小。
1．空水杯的重心处在杯身中下部。向杯子缓慢加水，在水没有加满之前，下部质量持续增加，整套杯子加水的整体质量分布下移，重心慢慢降低；继续加水直到杯子灌满，上部水的质量占比变大，重心又会向上移动。综合来看整个过程重心先下降，加满之后再上升。
故选：D
2．水杯保持静止，处于平衡状态，一共受到三个力：竖直向下的杯子自重、水施加给杯底向下的压力、地面竖直向上的支持力。由平衡条件可知向上的支持力等于杯子重力加水的压力。
A．一对平衡力需要两个力大小相等、方向相反，这里两个力大小并不相等，不属于平衡力，故A错误；
B．向下的两个力之和与向上支持力大小相等，整体合力等于0，故B错误；
C．水的压力和杯子重力二者的合力，与地面支持力等大反向，也就是合力大小等于支持力，故C正确；
D．水对杯子压力的施力物体是水，地面对杯子支持力施力物体是水平面，都不是地球，故D错误。
故选：C。
3．静止放置在水平面上的物体，水平面提供的支持力等于杯子和内部水两者的总重力，杯子自重已知，支持力等于杯重加水重。
故选：B。
4．吸管尖端刺破包装，是保持压力大小不变，减小受力面积，以此来增大压强。
A．手握杯子越用力，是依靠增大压力来增大摩擦，原理不同，故A不符合题意；
B．书包宽背带，压力不变，增大受力面积减小压强，原理不同，故B不符合题意；
C．刀具打磨锋利，压力不变，减小受力面积增大压强，原理一致，故C符合题意；
D．弓拉满储存更多弹性势能，形变越大弹性势能越大，转化动能越多，和压强无关，故D不符合题意。
故选：C。
5．使用吸管吸取牛奶，人吸出吸管里面空气，管内气压减小，低于外界大气压，牛奶在外界大气压的作用下被压进嘴里。
A．不存在“吸力”把牛奶吸上来，故A错误；
B．牛奶自身重力不是液体进入口中的动力，故B错误；
C．这个现象和浮力没有关联，故C错误；
D．该现象利用大气压强，故D正确。
故选：D。
6．A．脚踏板杠杆，支点在中轴，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误；
B．捏紧刹车把手，是依靠增大压力来增大摩擦，并不是增大接触面积，故B错误；
C．轮胎表面凹凸纹路，目的增大接触面粗糙程度，增大摩擦力，不是改变压强，故C错误；
D．充足气的轮胎，总压力不变，轮胎和地面接触面积变小，地面受到压强变大，故D正确。
故选：D。
7．A．惯性的唯一影响因素是质量，和运动速度无关，减速时惯性大小不变，故A错误；
B．滑动摩擦力只由压力与接触面粗糙程度决定，不受运动速度影响，故B错误；
C．雨天路面有水，接触面光滑，摩擦力减小，同等车速刹车滑行距离会变长，所以雨天需要减速慢行，故C正确；
D．路面沾水，接触面粗糙程度下降，自行车受到摩擦力会变小，故D错误。
故选：C。
8．阅读短文，完成下面小题
深中大桥（原伶仃洋大桥），是粤港澳大湾区超级工程深中通道的核心主桥，坐落于珠江口伶仃洋海域，为世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥，于2024年6月30日正式通车。大桥全长2826米，主跨1666米，主塔高270米，设置双向八车道，设计时速100公里，设计使用寿命百年。大桥通航净空76.5米，可通行30万吨级巨型船舶，具备抵御17级超强台风的超强抗灾能力，多项核心技术指标稳居世界前列。
为应对伶仃洋复杂的深海软土地质，工程创新采用巨型钢圆筒沉箱施工工艺。西人工岛布设57个超大钢圆筒，单筒直径28米、高40米、重达600余吨，深埋海底20余米，有效加固深海软基，筑牢工程安全根基。大桥通车后，深圳至中山车程由2小时缩短至20分钟，有效完善大湾区跨海交通体系，分流虎门大桥车流，推动珠江口两岸资源与产业融合发展。该桥斩获国际桥梁顶级乔治·理查德森奖，是大湾区极具代表性的世界级跨海超级工程。
（1）如果将深中大桥的主塔、悬索及桥梁简化成下图以O点为支点的杠杆模型；
①在图中作出F1、F2的力臂、；　 　
②保持悬索与桥面的固定点B位置不变，如想减小悬索上拉力F1，可将悬索与主塔的固定点A的位置沿主塔　 　（填“向上”、“向下”或“水平向左”）移动，理由是　 　；
（2）如图一辆小汽车在引桥上匀速沿斜面爬坡的情形，O为小汽车的重心，在图中将小车受到的重力和支持力画出来；
（3）深中通道通车后，中山/深圳两侧都配了隧道消防救援驻点。某次演练：一台重型泡沫消防车（车总重约30 t）要过桥去西人工岛。深中大桥桥面按“公路-I级”设计，单向单车道限重牌标55 t。消防车轮数：6轮，单胎接地面积约0.03 m2。这台消防车满载总重力　 　N（g取10 N/kg）消防车对桥面的压强约　 　Pa（结果保留两位小数）；
（4）深中大桥地处伶仃洋，高温、高湿、多雨，钢箱梁桥面如果用普通沥青，雨天容易打滑。建设者采用了双层热拌环氧沥青铺装（6道工序5层结构），并保证足够粗糙度来提升抗滑性能。我校物理兴趣小组模仿深中大桥铺装选材，做了如下对比实验：
实验序号 接触面材料 压力F压/N 弹簧测力计示数F/N
1 木板+普通沥青样本 2 0.8
2 木板+普通沥青样本 4 1.6
3 木板+环氧沥青样本（粗糙度高） 4 2
①实验前要把弹簧测力计校零，拉动时必须让木块做　 　运动，这时摩擦力大小　 　弹簧测力计示数（填“大于/等于/小于”）；
②对比实验　 　和　 　，可得出结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越　 　；
③有同学提出：“深中大桥车流量大、重载车多，所以桥面更容易磨损变光，摩擦会变小”——请你从“增大摩擦”的角度，给养护部门提一条工程建议：　 　；
（5）深中通道沉管在浮运安装前要做“一次舾装闭水试验”——把沉管两端封死，主进水管加压至65万帕（），30分钟滴水不漏才算通过。沉放后最深管节E9上表面距海面40 m。小明用U形管压强计探究“液体内部压强与深度、方向的关系”，并用深中沉管数据做验证；
①实验前U形管压强计的金属盒放在空气中，U形管两边液面应相平；若不相平，接下来的操作是　 　；
A．将高的那边管口打开通气
B．拆除软管重新安装
C．从低的那边管口加水
②小明把金属盒依次放入水中h=10 cm、20 cm、30 cm处，保持盒口向上，记录U形管液面高度差。他发现：深度越大，越　 　，说明液体内部压强随深度增加而　 　；
③【深中数据验证】海水密度取，g取10 N/kg；
a.沉管E9上表面深40 m，此处海水压强p=　 　Pa；
b.闭水试验加压65万帕≈相当于　 　米深海水的压强；
（6）深中大桥每根主缆由199根索股组成，单根索股长3000 m、重约85吨，用卷扬机+滑车组+握索器协同把索股从西锚碇牵引到东锚碇，跨海1666 m；某班用“弹簧测力计+滑轮组+刻度尺”模拟主缆索股牵引，测滑轮组机械效率。装置图如图所示（要求拉力F向上，n段绳承担物重）；
实验数据记录：
次数 物重G/N 物体上升h/m 拉力F/N 绳端移动s/m 机械效率η
1 2 0.1 0.9 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.6 0.3 ▲
3 6 0.1 2.2 0.3 90.9%
①根据实验数据表格，用笔画代表细绳，请在实验装置图中正确画出滑轮组的细绳绕法。　 　
②补全第2次实验的机械效率η2=　 　%（保留1位小数）；
③对比3组数据，可得结论：同一滑轮组，提起的物重越　 　，机械效率越　 　；
④如果深中大桥实际牵引一根85吨的索股，若用类似滑轮组（n=4）匀速提升，动滑轮重5 t，忽略绳重、摩擦，则卷扬机拉力F理论上至少为　 　N（g取10 N/kg）
（7）深中大桥地处台风区，雨季长，桥面铺装既要抗高温（钢箱梁吸热狠）又要雨天抗滑。建设方在试验段做了多组“不同糙度铺装+洒水”的刹车滑行对比：同车速、同车型，糙度高的环氧沥青段刹车痕短，光滑段刹车痕长。小盐在实验室用“斜面+小车+三种接触面”重做伽利略式的“阻力对物体运动的影响”实验，类比深中铺装试验；
①实验时，要让同一小车从斜面同一高度由　 　释放，目的是　 　；
②三次实验中，小车在接触面为　 　（选填“木板”、“棉布”或“砂纸”）的表面滑行最远，说明这种表面阻力最　 　（填“大或小”）；
③进一步推理：如果接触面绝对光滑，小车将做　 　运动，说明物体的运动　 　（填“需要”或“不需要”）力来维持；
④运维规定：台风黄色及以上预警时，禁止货车通行、小车限速60 km/h（平时分道100/90）。台风天深中大桥“禁货车”的主要物理依据是　 　。
A．货车惯性小，容易侧滑
B．货车质量大，惯性大，紧急避险时刹车距离更长
C．货车质量大，对桥面压强反而小
D．货车高度高，受风面积小
⑤深中大桥装了多功能静力限位-动力阻尼组合装置，日常运营提供恒定阻尼力1500 kN，把加劲梁梁端“日累积位移”从100 m减到6 m——意思是：没装阻尼时，梁端一天往复蹭来蹭去累计移动100 m；装了以后被“拖住”，一天只累计移动6 m，其余94 m的位移被阻尼器“耗”掉了（耗能=力×距离），从“功”的角度，阻尼器每天耗散的功大约是　 　J，这些功相当于用电梯将　 　个成年人（体重为60 kg）从深圳的平安大厦的办公层（11层）运送到观光层（已知办公层到观光层的高度差约为500 m，g取10 N/kg）过程中重力所做的功；
（8）深中通道海底隧道由32节沉管对接而成，单节沉管长165 m、宽46 m、高10.6 m、重约8万吨。施工时，我国自主研发的“一航津安1”沉管浮运安装一体船（船长190.4 m、船宽75 m）把沉管“抱”在甲板中央，一起浮运至安装区。（海水密度取，g取10 N/kg）
①施工时先将沉管两端密封，让它漂浮在海面，此时沉管受到的浮力是多少牛；
②把沉管抱上“一航津安1”的甲板后，此时一体船排开海水的体积是，则“一航津安1”船体的重力是多大；
③接着往沉管内的压载水箱注水，使沉管逐渐下沉到40 m深的海床坐底。在下沉过程中，沉管受到的浮力如何变化？请说明理由。
（9）深中通道桥隧一体，从西岸中山上桥到东岸深圳，要经历：水下沉管段+水上桥面高90 m，网友实测“从-40 m到0再到90 m，高差130 m”，小田一家开SUV小车过深中大桥，车+人总质量2.1 t，小车从沉管最低处开始以90 km/h速度匀速上坡到桥面最高处的过程中爬坡长约为1500 m，（g取10 N/kg）。
①车克服重力做了多少功；
② 如果不计任何阻力的情况下，小车输出的功率多大；
③实际通过桥面时会受到很大的阻力（如风阻、摩擦力等），若爬这段坡时小车实际功率比第（2）问中的功率大20 kW，则小车在爬这段坡时，实际提供的牵引力多大？
【答案】（1）；向上；根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变，增大动力臂可以减小动力，因此A点要向上移动增大动力臂
（2）
（3）；
（4）匀速直线；等于；1；2；大；定期铣刨桥面恢复粗糙度
（5）B；大；增大；；65
（6）；；大；高；
（7）静止；使小车到达水平面时初速度相同；木板；小；匀速直线；不需要；B；；
（8）解：(1)沉管漂浮，浮力等于沉管的重力，即
(2)整体漂浮，总浮力等于总重力，即
船的重力
(3) 沉管受到的浮力先变大后不变；因为根据理可知，海水密度不变，下沉过程中，未完全浸没时逐渐变大，浮力变大；完全浸没后不变，浮力不变。
（9）解：(1)克服重力做功
(2)小车的速度为
上坡时间
由于不计任何阻力，汽车输出的总功等于克服重力所做的功，故功率为
(3) 实际功率
则实际提供的牵引力。
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验；液体压强计算公式的应用；力臂的画法；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】（1） ① 力臂是支点到力的作用线的垂直距离，从支点O分别向、的作用线作垂线段，即为力臂、。
② 根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变，增大动力臂可以减小动力，因此A点要向上移动增大动力臂
（2）过重心O作竖直向下的带箭头线段标注重力，过O作垂直斜面向上的带箭头线段标注支持力。
（3）总重力
总接触面积
在水平面上，压力的大小等于重力，即
消防车对桥面的压强约
（4） ① 拉动木块做匀速直线运动时，木块受力平衡，根据二力平衡的知识可知，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
② 探究压力对滑动摩擦力的影响，需要控制接触面粗糙程度相同，改变压力，因此选实验1、2，有数据可知，实验序号2的压力大，弹簧测力计示数也大，则结论为接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
③ 定期铣刨桥面恢复粗糙度
（5）① U形管压强计初始液面不平，说明内外气压不平衡，需要拆除软管重新安装，使两端气压平衡，故选B。
② 同种液体，深度越大，压强越大，因此U形管液面高度差越大，说明液体内部压强随深度增加而增大。
①海水压强
②深度为
(6) ①
结合拉力向上的要求，结合的奇数绕线规则，绳子的起始端需要固定在动滑轮上方的挂钩，随后向上绕过定滑轮，再向下绕过动滑轮，最终绳子自由端竖直向上。
② 机械效率
③ 由实验数据可得：同一滑轮组，提起物重越大，机械效率越高。
④ 忽略绳重摩擦，卷扬机拉力F理论上至少为
(7) ① 由于本实验采用控制变量法，让小车从同一高度静止释放，目的是使小车到达水平面时初速度相同。
② 木板表面最光滑，阻力最小，因此小车滑行最远。
③ 推理可得：接触面绝对光滑时，小车不受阻力，小车的速度将不会减小，做匀速直线运动，说明物体运动不需要力维持。
④ 货车质量大，惯性大，运动状态难改变，紧急刹车时距离更长，台风天易出事故，故选B。
⑤ 耗散功
单个成年人重力做功
人数
【分析】 （1）力臂作图要点：支点向力的作用线作垂线，不是支点到作用点连线；杠杆平衡条件 F1l1=F2l2，阻力阻力臂不变，动力臂变大，动力变小。
（2）重力方向永远竖直向下；支持力垂直接触面指向物体。
（3）水平面上压力等于重力；压强公式 p=F/S，注意总接触面积是 6 个轮胎面积之和。
（4）匀速直线运动，二力平衡，摩擦力等于拉力；控制变量法，探究压力影响，保持粗糙程度不变；增大接触面粗糙程度可增大摩擦。
（5）U 形管压强计液面不平，重装软管；液体压强 p=ρgh，同种液体压强随深度增大而增大。
（6）滑轮组 n=s/h；n 为奇数，绳子起点固定在动滑轮；机械效率 η=W 有 / W 总；不计绳重摩擦 F=(G 物 + G 动)/n。
（7）牛顿第一定律实验，同一高度释放保证初速度相同；惯性只和质量有关；功 W=Fs，计算等效做功人数。
（8）沉管漂浮，浮力等于沉管的重力，结合阿基米德原理计算船只的重力，下沉过程中排开液体体积增加，浮力的变化情况；
（9）结合W=Gh计算 车克服重力 做功的情况，根据速度公式计算小车的速度，由P=Fv计算 小车输出的功率和牵引力。
（1）(1) 力臂是支点到力的作用线的垂直距离，从支点O分别向、的作用线作垂线段，即为力臂、。
(2) 略
（2）过重心O作竖直向下的带箭头线段标注重力，过O作垂直斜面向上的带箭头线段标注支持力。
（3）总重力
总接触面积
在水平面上，压力的大小等于重力，即
消防车对桥面的压强约
（4）(1) 拉动木块做匀速直线运动时，木块受力平衡，根据二力平衡的知识可知，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
(2)探究压力对滑动摩擦力的影响，需要控制接触面粗糙程度相同，改变压力，因此选实验1、2，有数据可知，实验序号2的压力大，弹簧测力计示数也大，则结论为接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
(3) 略
（5）(1) U形管压强计初始液面不平，说明内外气压不平衡，需要拆除软管重新安装，使两端气压平衡，故选B。
(2) 同种液体，深度越大，压强越大，因此U形管液面高度差越大，说明液体内部压强随深度增加而增大。
(3) ①海水压强
②深度为
（6）(1)
结合拉力向上的要求，结合的奇数绕线规则，绳子的起始端需要固定在动滑轮上方的挂钩，随后向上绕过定滑轮，再向下绕过动滑轮，最终绳子自由端竖直向上。
(2) 机械效率
(3) 由实验数据可得：同一滑轮组，提起物重越大，机械效率越高。
(4) 忽略绳重摩擦，卷扬机拉力F理论上至少为
（7）(1) 由于本实验采用控制变量法，让小车从同一高度静止释放，目的是使小车到达水平面时初速度相同。
(2) 木板表面最光滑，阻力最小，因此小车滑行最远。
(3) 推理可得：接触面绝对光滑时，小车不受阻力，小车的速度将不会减小，做匀速直线运动，说明物体运动不需要力维持。
(4) 货车质量大，惯性大，运动状态难改变，紧急刹车时距离更长，台风天易出事故，故选B。
(5) 耗散功
单个成年人重力做功
人数
（8）(1)沉管漂浮，浮力等于沉管的重力，即
(2)整体漂浮，总浮力等于总重力，即
船的重力
(3)略
（9）(1)克服重力做功
(2)小车的速度为
上坡时间
由于不计任何阻力，汽车输出的总功等于克服重力所做的功，故功率为
(3) 实际功率
则实际提供的牵引力
1 / 1广东省深圳市盐田区2025-2026学年八年级下学期7月期末物理试题
阅读下面的材料：
早上7点，小盐起床，先用圆柱形的玻璃水杯接满一杯水放在水池旁边的水平面上，然后开始洗漱……洗漱完后，来到餐桌美美享受妈妈早就准备好了的牛奶、面包早餐，然后骑着自行车高兴地上学去……
完成以下选择题
1．关于水杯装满水的过程中，水杯（含水）的重心位置（ ）
A．不变 B．一直上升
C．下降 D．先下降后上升
2．静置在水平面上装满水的水杯，水杯受到水的压力F1和水平面对它的支持力F2，下列关于F1、F2的关系说法正确的是（ ）
A．F1与F2是一对平衡力
B．F1与F2的合力竖直向下
C．F1与F2的合力大小等于杯子的重力
D．F1与F2的施力物体均是地球
3．关于装满水的水杯受到的支持力F与水杯重力G的关系（ ）
A．F=G B．F>G C．F4．下列情形与小盐用吸管尖端将盒装牛奶的包装“捅破”效果一样的是（ ）
A．玻璃杯装水越满时手就握的越紧
B．书包的背带一般都用较宽一点带子
C．刀钝了在磨刀石上磨一磨变得更锋利
D．弓拉得越满，箭就会射得越远
5．小盐能用吸管将牛奶吸进嘴里是因为（ ）
A．小盐的吸力 B．牛奶的重力 C．牛奶的浮力 D．大气压强
6．关于自行车的描述下列说法正确的是（ ）
A．脚踏与链轮（大齿轮）如果以中轴（转轴）为支点是一个费力杠杆
B．用力捏刹车手柄是增加接触面积而增加摩擦力
C．轮胎表面有凹凸的花纹是增加接触面的接触面积来减小压强
D．轮胎充气足是减小受力面积增大压强
7．小盐妈妈叮嘱小盐在人多或下雨天时骑车一定要慢点，注意安全，是因为（ ）
A．速度越小惯性越小
B．速度越小自行车受到的摩擦力越小
C．阻力越小，速度相同时刹车距离越长
D．下雨天，路面有水，自行车受到的摩擦力更大了
8．阅读短文，完成下面小题
深中大桥（原伶仃洋大桥），是粤港澳大湾区超级工程深中通道的核心主桥，坐落于珠江口伶仃洋海域，为世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥，于2024年6月30日正式通车。大桥全长2826米，主跨1666米，主塔高270米，设置双向八车道，设计时速100公里，设计使用寿命百年。大桥通航净空76.5米，可通行30万吨级巨型船舶，具备抵御17级超强台风的超强抗灾能力，多项核心技术指标稳居世界前列。
为应对伶仃洋复杂的深海软土地质，工程创新采用巨型钢圆筒沉箱施工工艺。西人工岛布设57个超大钢圆筒，单筒直径28米、高40米、重达600余吨，深埋海底20余米，有效加固深海软基，筑牢工程安全根基。大桥通车后，深圳至中山车程由2小时缩短至20分钟，有效完善大湾区跨海交通体系，分流虎门大桥车流，推动珠江口两岸资源与产业融合发展。该桥斩获国际桥梁顶级乔治·理查德森奖，是大湾区极具代表性的世界级跨海超级工程。
（1）如果将深中大桥的主塔、悬索及桥梁简化成下图以O点为支点的杠杆模型；
①在图中作出F1、F2的力臂、；　 　
②保持悬索与桥面的固定点B位置不变，如想减小悬索上拉力F1，可将悬索与主塔的固定点A的位置沿主塔　 　（填“向上”、“向下”或“水平向左”）移动，理由是　 　；
（2）如图一辆小汽车在引桥上匀速沿斜面爬坡的情形，O为小汽车的重心，在图中将小车受到的重力和支持力画出来；
（3）深中通道通车后，中山/深圳两侧都配了隧道消防救援驻点。某次演练：一台重型泡沫消防车（车总重约30 t）要过桥去西人工岛。深中大桥桥面按“公路-I级”设计，单向单车道限重牌标55 t。消防车轮数：6轮，单胎接地面积约0.03 m2。这台消防车满载总重力　 　N（g取10 N/kg）消防车对桥面的压强约　 　Pa（结果保留两位小数）；
（4）深中大桥地处伶仃洋，高温、高湿、多雨，钢箱梁桥面如果用普通沥青，雨天容易打滑。建设者采用了双层热拌环氧沥青铺装（6道工序5层结构），并保证足够粗糙度来提升抗滑性能。我校物理兴趣小组模仿深中大桥铺装选材，做了如下对比实验：
实验序号 接触面材料 压力F压/N 弹簧测力计示数F/N
1 木板+普通沥青样本 2 0.8
2 木板+普通沥青样本 4 1.6
3 木板+环氧沥青样本（粗糙度高） 4 2
①实验前要把弹簧测力计校零，拉动时必须让木块做　 　运动，这时摩擦力大小　 　弹簧测力计示数（填“大于/等于/小于”）；
②对比实验　 　和　 　，可得出结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越　 　；
③有同学提出：“深中大桥车流量大、重载车多，所以桥面更容易磨损变光，摩擦会变小”——请你从“增大摩擦”的角度，给养护部门提一条工程建议：　 　；
（5）深中通道沉管在浮运安装前要做“一次舾装闭水试验”——把沉管两端封死，主进水管加压至65万帕（），30分钟滴水不漏才算通过。沉放后最深管节E9上表面距海面40 m。小明用U形管压强计探究“液体内部压强与深度、方向的关系”，并用深中沉管数据做验证；
①实验前U形管压强计的金属盒放在空气中，U形管两边液面应相平；若不相平，接下来的操作是　 　；
A．将高的那边管口打开通气
B．拆除软管重新安装
C．从低的那边管口加水
②小明把金属盒依次放入水中h=10 cm、20 cm、30 cm处，保持盒口向上，记录U形管液面高度差。他发现：深度越大，越　 　，说明液体内部压强随深度增加而　 　；
③【深中数据验证】海水密度取，g取10 N/kg；
a.沉管E9上表面深40 m，此处海水压强p=　 　Pa；
b.闭水试验加压65万帕≈相当于　 　米深海水的压强；
（6）深中大桥每根主缆由199根索股组成，单根索股长3000 m、重约85吨，用卷扬机+滑车组+握索器协同把索股从西锚碇牵引到东锚碇，跨海1666 m；某班用“弹簧测力计+滑轮组+刻度尺”模拟主缆索股牵引，测滑轮组机械效率。装置图如图所示（要求拉力F向上，n段绳承担物重）；
实验数据记录：
次数 物重G/N 物体上升h/m 拉力F/N 绳端移动s/m 机械效率η
1 2 0.1 0.9 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.6 0.3 ▲
3 6 0.1 2.2 0.3 90.9%
①根据实验数据表格，用笔画代表细绳，请在实验装置图中正确画出滑轮组的细绳绕法。　 　
②补全第2次实验的机械效率η2=　 　%（保留1位小数）；
③对比3组数据，可得结论：同一滑轮组，提起的物重越　 　，机械效率越　 　；
④如果深中大桥实际牵引一根85吨的索股，若用类似滑轮组（n=4）匀速提升，动滑轮重5 t，忽略绳重、摩擦，则卷扬机拉力F理论上至少为　 　N（g取10 N/kg）
（7）深中大桥地处台风区，雨季长，桥面铺装既要抗高温（钢箱梁吸热狠）又要雨天抗滑。建设方在试验段做了多组“不同糙度铺装+洒水”的刹车滑行对比：同车速、同车型，糙度高的环氧沥青段刹车痕短，光滑段刹车痕长。小盐在实验室用“斜面+小车+三种接触面”重做伽利略式的“阻力对物体运动的影响”实验，类比深中铺装试验；
①实验时，要让同一小车从斜面同一高度由　 　释放，目的是　 　；
②三次实验中，小车在接触面为　 　（选填“木板”、“棉布”或“砂纸”）的表面滑行最远，说明这种表面阻力最　 　（填“大或小”）；
③进一步推理：如果接触面绝对光滑，小车将做　 　运动，说明物体的运动　 　（填“需要”或“不需要”）力来维持；
④运维规定：台风黄色及以上预警时，禁止货车通行、小车限速60 km/h（平时分道100/90）。台风天深中大桥“禁货车”的主要物理依据是　 　。
A．货车惯性小，容易侧滑
B．货车质量大，惯性大，紧急避险时刹车距离更长
C．货车质量大，对桥面压强反而小
D．货车高度高，受风面积小
⑤深中大桥装了多功能静力限位-动力阻尼组合装置，日常运营提供恒定阻尼力1500 kN，把加劲梁梁端“日累积位移”从100 m减到6 m——意思是：没装阻尼时，梁端一天往复蹭来蹭去累计移动100 m；装了以后被“拖住”，一天只累计移动6 m，其余94 m的位移被阻尼器“耗”掉了（耗能=力×距离），从“功”的角度，阻尼器每天耗散的功大约是　 　J，这些功相当于用电梯将　 　个成年人（体重为60 kg）从深圳的平安大厦的办公层（11层）运送到观光层（已知办公层到观光层的高度差约为500 m，g取10 N/kg）过程中重力所做的功；
（8）深中通道海底隧道由32节沉管对接而成，单节沉管长165 m、宽46 m、高10.6 m、重约8万吨。施工时，我国自主研发的“一航津安1”沉管浮运安装一体船（船长190.4 m、船宽75 m）把沉管“抱”在甲板中央，一起浮运至安装区。（海水密度取，g取10 N/kg）
①施工时先将沉管两端密封，让它漂浮在海面，此时沉管受到的浮力是多少牛；
②把沉管抱上“一航津安1”的甲板后，此时一体船排开海水的体积是，则“一航津安1”船体的重力是多大；
③接着往沉管内的压载水箱注水，使沉管逐渐下沉到40 m深的海床坐底。在下沉过程中，沉管受到的浮力如何变化？请说明理由。
（9）深中通道桥隧一体，从西岸中山上桥到东岸深圳，要经历：水下沉管段+水上桥面高90 m，网友实测“从-40 m到0再到90 m，高差130 m”，小田一家开SUV小车过深中大桥，车+人总质量2.1 t，小车从沉管最低处开始以90 km/h速度匀速上坡到桥面最高处的过程中爬坡长约为1500 m，（g取10 N/kg）。
①车克服重力做了多少功；
② 如果不计任何阻力的情况下，小车输出的功率多大；
③实际通过桥面时会受到很大的阻力（如风阻、摩擦力等），若爬这段坡时小车实际功率比第（2）问中的功率大20 kW，则小车在爬这段坡时，实际提供的牵引力多大？
答案解析部分
【答案】1．D
2．C
3．B
4．C
5．D
6．D
7．C
【知识点】重心；二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别；力的合成与应用；增大或减小摩擦的方法
【解析】(1)重心位置由物体质量分布情况决定。
向空杯加水，下部质量增加会让重心位置下移。
水加满之后，杯上部质量占比增加，重心位置回升。
综合整个加水全过程，重心变化为先下降后上升。
(2)静止水杯受力平衡，受到重力、水的压力、支持力三个力。
平衡力必须满足大小相等、方向相反、作用在同一物体上。
根据平衡条件，水的压力与杯子重力的合力等于支持力。
弹力的施力物体是与之直接接触的物体，并非地球。
(3)水平面上静止物体，竖直方向合力为零。
水平面提供的支持力属于弹力，由接触面形变产生。
支持力大小等于容器和内部液体的总重力。
可利用总重力关系判断支持力的表达式。
(4)固体压强公式，压力不变，受力面积越小压强越大。
选项A描述的是增大压力来增大摩擦力，和压强无关。
选项B通过增大受力面积，起到减小压强的效果。
选项C磨刀变锋利，减小受力面积增大压强，原理一致。
(5)吸管吸液体，是利用管内外气压差，依靠大气压作用。
所谓“吸力”并不是真实存在的力，不能将液体吸上来。
牛奶的重力方向竖直向下，不会推动液体进入吸管。
该现象没有涉及浮力相关原理，与浮力没有关系。
(6)判断杠杆类型，对比动力臂和阻力臂的长度大小。
增大摩擦力的方式有增大压力、增加接触面粗糙程度。
轮胎花纹作用是增大摩擦，不是改变压强大小。
压力不变，接触面积减小，接触面受到的压强会变大。
(7)惯性大小只由物体质量决定，和运动速度没有关系。
滑动摩擦力大小，只取决于压力和接触面粗糙程度。
雨天路面有水，摩擦力减小，刹车滑行距离会变长。
路面沾水后，接触面粗糙程度降低，摩擦力随之减小。
1．空水杯的重心处在杯身中下部。向杯子缓慢加水，在水没有加满之前，下部质量持续增加，整套杯子加水的整体质量分布下移，重心慢慢降低；继续加水直到杯子灌满，上部水的质量占比变大，重心又会向上移动。综合来看整个过程重心先下降，加满之后再上升。
故选：D
2．水杯保持静止，处于平衡状态，一共受到三个力：竖直向下的杯子自重、水施加给杯底向下的压力、地面竖直向上的支持力。由平衡条件可知向上的支持力等于杯子重力加水的压力。
A．一对平衡力需要两个力大小相等、方向相反，这里两个力大小并不相等，不属于平衡力，故A错误；
B．向下的两个力之和与向上支持力大小相等，整体合力等于0，故B错误；
C．水的压力和杯子重力二者的合力，与地面支持力等大反向，也就是合力大小等于支持力，故C正确；
D．水对杯子压力的施力物体是水，地面对杯子支持力施力物体是水平面，都不是地球，故D错误。
故选：C。
3．静止放置在水平面上的物体，水平面提供的支持力等于杯子和内部水两者的总重力，杯子自重已知，支持力等于杯重加水重。
故选：B。
4．吸管尖端刺破包装，是保持压力大小不变，减小受力面积，以此来增大压强。
A．手握杯子越用力，是依靠增大压力来增大摩擦，原理不同，故A不符合题意；
B．书包宽背带，压力不变，增大受力面积减小压强，原理不同，故B不符合题意；
C．刀具打磨锋利，压力不变，减小受力面积增大压强，原理一致，故C符合题意；
D．弓拉满储存更多弹性势能，形变越大弹性势能越大，转化动能越多，和压强无关，故D不符合题意。
故选：C。
5．使用吸管吸取牛奶，人吸出吸管里面空气，管内气压减小，低于外界大气压，牛奶在外界大气压的作用下被压进嘴里。
A．不存在“吸力”把牛奶吸上来，故A错误；
B．牛奶自身重力不是液体进入口中的动力，故B错误；
C．这个现象和浮力没有关联，故C错误；
D．该现象利用大气压强，故D正确。
故选：D。
6．A．脚踏板杠杆，支点在中轴，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误；
B．捏紧刹车把手，是依靠增大压力来增大摩擦，并不是增大接触面积，故B错误；
C．轮胎表面凹凸纹路，目的增大接触面粗糙程度，增大摩擦力，不是改变压强，故C错误；
D．充足气的轮胎，总压力不变，轮胎和地面接触面积变小，地面受到压强变大，故D正确。
故选：D。
7．A．惯性的唯一影响因素是质量，和运动速度无关，减速时惯性大小不变，故A错误；
B．滑动摩擦力只由压力与接触面粗糙程度决定，不受运动速度影响，故B错误；
C．雨天路面有水，接触面光滑，摩擦力减小，同等车速刹车滑行距离会变长，所以雨天需要减速慢行，故C正确；
D．路面沾水，接触面粗糙程度下降，自行车受到摩擦力会变小，故D错误。
故选：C。
8．【答案】（1）；向上；根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变，增大动力臂可以减小动力，因此A点要向上移动增大动力臂
（2）
（3）；
（4）匀速直线；等于；1；2；大；定期铣刨桥面恢复粗糙度
（5）B；大；增大；；65
（6）；；大；高；
（7）静止；使小车到达水平面时初速度相同；木板；小；匀速直线；不需要；B；；
（8）解：(1)沉管漂浮，浮力等于沉管的重力，即
(2)整体漂浮，总浮力等于总重力，即
船的重力
(3) 沉管受到的浮力先变大后不变；因为根据理可知，海水密度不变，下沉过程中，未完全浸没时逐渐变大，浮力变大；完全浸没后不变，浮力不变。
（9）解：(1)克服重力做功
(2)小车的速度为
上坡时间
由于不计任何阻力，汽车输出的总功等于克服重力所做的功，故功率为
(3) 实际功率
则实际提供的牵引力。
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验；液体压强计算公式的应用；力臂的画法；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】（1） ① 力臂是支点到力的作用线的垂直距离，从支点O分别向、的作用线作垂线段，即为力臂、。
② 根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变，增大动力臂可以减小动力，因此A点要向上移动增大动力臂
（2）过重心O作竖直向下的带箭头线段标注重力，过O作垂直斜面向上的带箭头线段标注支持力。
（3）总重力
总接触面积
在水平面上，压力的大小等于重力，即
消防车对桥面的压强约
（4） ① 拉动木块做匀速直线运动时，木块受力平衡，根据二力平衡的知识可知，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
② 探究压力对滑动摩擦力的影响，需要控制接触面粗糙程度相同，改变压力，因此选实验1、2，有数据可知，实验序号2的压力大，弹簧测力计示数也大，则结论为接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
③ 定期铣刨桥面恢复粗糙度
（5）① U形管压强计初始液面不平，说明内外气压不平衡，需要拆除软管重新安装，使两端气压平衡，故选B。
② 同种液体，深度越大，压强越大，因此U形管液面高度差越大，说明液体内部压强随深度增加而增大。
①海水压强
②深度为
(6) ①
结合拉力向上的要求，结合的奇数绕线规则，绳子的起始端需要固定在动滑轮上方的挂钩，随后向上绕过定滑轮，再向下绕过动滑轮，最终绳子自由端竖直向上。
② 机械效率
③ 由实验数据可得：同一滑轮组，提起物重越大，机械效率越高。
④ 忽略绳重摩擦，卷扬机拉力F理论上至少为
(7) ① 由于本实验采用控制变量法，让小车从同一高度静止释放，目的是使小车到达水平面时初速度相同。
② 木板表面最光滑，阻力最小，因此小车滑行最远。
③ 推理可得：接触面绝对光滑时，小车不受阻力，小车的速度将不会减小，做匀速直线运动，说明物体运动不需要力维持。
④ 货车质量大，惯性大，运动状态难改变，紧急刹车时距离更长，台风天易出事故，故选B。
⑤ 耗散功
单个成年人重力做功
人数
【分析】 （1）力臂作图要点：支点向力的作用线作垂线，不是支点到作用点连线；杠杆平衡条件 F1l1=F2l2，阻力阻力臂不变，动力臂变大，动力变小。
（2）重力方向永远竖直向下；支持力垂直接触面指向物体。
（3）水平面上压力等于重力；压强公式 p=F/S，注意总接触面积是 6 个轮胎面积之和。
（4）匀速直线运动，二力平衡，摩擦力等于拉力；控制变量法，探究压力影响，保持粗糙程度不变；增大接触面粗糙程度可增大摩擦。
（5）U 形管压强计液面不平，重装软管；液体压强 p=ρgh，同种液体压强随深度增大而增大。
（6）滑轮组 n=s/h；n 为奇数，绳子起点固定在动滑轮；机械效率 η=W 有 / W 总；不计绳重摩擦 F=(G 物 + G 动)/n。
（7）牛顿第一定律实验，同一高度释放保证初速度相同；惯性只和质量有关；功 W=Fs，计算等效做功人数。
（8）沉管漂浮，浮力等于沉管的重力，结合阿基米德原理计算船只的重力，下沉过程中排开液体体积增加，浮力的变化情况；
（9）结合W=Gh计算 车克服重力 做功的情况，根据速度公式计算小车的速度，由P=Fv计算 小车输出的功率和牵引力。
（1）(1) 力臂是支点到力的作用线的垂直距离，从支点O分别向、的作用线作垂线段，即为力臂、。
(2) 略
（2）过重心O作竖直向下的带箭头线段标注重力，过O作垂直斜面向上的带箭头线段标注支持力。
（3）总重力
总接触面积
在水平面上，压力的大小等于重力，即
消防车对桥面的压强约
（4）(1) 拉动木块做匀速直线运动时，木块受力平衡，根据二力平衡的知识可知，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
(2)探究压力对滑动摩擦力的影响，需要控制接触面粗糙程度相同，改变压力，因此选实验1、2，有数据可知，实验序号2的压力大，弹簧测力计示数也大，则结论为接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
(3) 略
（5）(1) U形管压强计初始液面不平，说明内外气压不平衡，需要拆除软管重新安装，使两端气压平衡，故选B。
(2) 同种液体，深度越大，压强越大，因此U形管液面高度差越大，说明液体内部压强随深度增加而增大。
(3) ①海水压强
②深度为
（6）(1)
结合拉力向上的要求，结合的奇数绕线规则，绳子的起始端需要固定在动滑轮上方的挂钩，随后向上绕过定滑轮，再向下绕过动滑轮，最终绳子自由端竖直向上。
(2) 机械效率
(3) 由实验数据可得：同一滑轮组，提起物重越大，机械效率越高。
(4) 忽略绳重摩擦，卷扬机拉力F理论上至少为
（7）(1) 由于本实验采用控制变量法，让小车从同一高度静止释放，目的是使小车到达水平面时初速度相同。
(2) 木板表面最光滑，阻力最小，因此小车滑行最远。
(3) 推理可得：接触面绝对光滑时，小车不受阻力，小车的速度将不会减小，做匀速直线运动，说明物体运动不需要力维持。
(4) 货车质量大，惯性大，运动状态难改变，紧急刹车时距离更长，台风天易出事故，故选B。
(5) 耗散功
单个成年人重力做功
人数
（8）(1)沉管漂浮，浮力等于沉管的重力，即
(2)整体漂浮，总浮力等于总重力，即
船的重力
(3)略
（9）(1)克服重力做功
(2)小车的速度为
上坡时间
由于不计任何阻力，汽车输出的总功等于克服重力所做的功，故功率为
(3) 实际功率
则实际提供的牵引力
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