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河北省石家庄市桥西区2021-2022学年八年级下学期期末物理试卷(word版含答案)
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这是一份河北省石家庄市桥西区2021-2022学年八年级下学期期末物理试卷(word版含答案)，共31页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算应用题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年河北省石家庄市桥西区八年级（下）期末物理试卷
一、选择题（本大题共12小题，共27分。1-9题只有一个选项是正确的，每小题2分；10-1题为多选题，至少有两个选项符合要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。请将正确选项前的字母填在本大题后的表格里）
1．（2分）下列数据最符合实际的是（ ）
A．人步行的速度约为5m/s
B．初中物理课本的质量约为5kg
C．托起一瓶500mL矿泉水的力约为50N
D．学生课桌的高度约为0.8m
2．（2分）下列有关重力的说法中，正确的是（ ）
A．物体的质量由重力决定，跟它受到的重力成正比
B．形状规则的物体，它的重心一定在物体上
C．重力的施力物体是地球，方向竖直向下
D．天平和测力计在完全失重的太空轨道舱都可以正常使用
3．（2分）关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A．宇航员在空间站里悬停，此时宇航员惯性消失
B．空中的石块加速竖直下落，是利用了石块的惯性
C．洗衣机甩干时，衣服上的水脱离衣服是利用了水的惯性
D．一扇木门能挡住飞来的铅球却不能挡住飞行的子弹，说明子弹惯性大
4．（2分）如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）
A．筷子 B．园艺剪
C．食品夹 D．钓鱼竿
5．（2分）下列实例中，为了增大压强的是（ ）
A．书包带做得较宽 B．在铁轨下面铺枕木
C．图钉帽做得面积较大 D．压路机的碾子质量很大
6．（2分）物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到的水平推力为F2．两次推力的功率分别为P1、P2．则下列关系正确的是（ ）
A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＞P2 D．F1＜F2 P1＞P2
7．（2分）下列各组实验器材完好，初始状态如图所示，其中说法正确的是（ ）
A．如图甲所示，该容器倾斜一定角度后，各管内液面仍将保持相平
B．如图乙所示，微小压强计探头进入水中后，U形管两侧液面仍将保持相平
C．如图丙所示，放开手指后，玻璃管中液面将会降到和槽内液面相平
D．如图丁所示，向吸管B用力吹气后，吸管A内液面和烧杯内液面仍将保持相平
8．（2分）如图所示，水平传送带正将大米从车间运送到粮仓，重500N的一袋大米静止放在传送带上，米袋先在传送带上滑动，此时米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍，稍后与传送带一起匀速运动。下列说法正确的是（ ）
A．米袋在滑动过程中重力一直做功
B．米袋在滑动时受到摩擦力的方向水平向右
C．米袋随传送带一起匀速运动是因为米袋不受力的作用
D．米袋随传送带一起匀速运动时，所受摩擦力大小为250N
9．（2分）下列关于运动和力的说法中，正确的是（ ）
A．相互接触的两个物体之间一定有力的作用
B．竖直向上抛出的物体上升到最高点时受力平衡
C．在水平路面上向右运动的物体，一定只受到向右的力
D．推门时手离门轴越远越省力，说明力的作用效果与力的作用点有关
（多选）10．（3分）为了更好地推进“一带一路”的实施，我国计划发射十八颗通信卫星，为沿线国家提供信息服务。下列关于人造地球卫星的说法中正确的是（ ）
A．卫星运动到远地点时，动能最小，重力势能最大
B．卫星由近地点向远地点运动，动能转化为重力势能
C．卫星在近地点的机械能小于卫星在远地点的机械能
D．卫星由近地点向远地点运行时，卫星的速度变大
（多选）11．（3分）如图所示，一架无人机通过动滑轮将重20N的货物从深5m的井底拉至井口。若无人机竖直向上匀速飞行的速度为0.4m/s，对绳子的拉力为12N。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮重4N
B．所需时间为25s
C．无人机拉绳子的拉力做功100J
D．若无人机重10N，无人机向上飞行动力的功率为8.8W
（多选）12．（3分）水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器，内盛适量的水，将质量分别为mA、mB，密度分别为ρA、ρB的均匀实心小球A、B放入水中，A球漂浮，B球下沉，如图所示，它们所受的浮力分别为FA、FB。下列选项正确的是（ ）
A．若mA＝mB，则FA＞FB
B．若物体A、B体积相等，则FA＝FB
C．将B球截去部分后，剩余部分可能上浮
D．两球放入水中前后，水对容器底部的压强变化了（mA+）
二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共28分。将正确答案填在题中的横线上）
13．（6分）如图所示，撑杆跳运动员对撑杆施力的同时，撑杆也对运动员施了力，这说明物体间 ，但这两个力的作用效果不同，前者使撑杆发生了 ；后者使运动员的 。
14．（6分）如图所示，在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d，抓住手柄手柄将塑料盒竖直投没到水中后静止。
①通过观察橡皮膜 （填字母）的形变可知，液体内部存在向上的压强。
②支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜 。
③增大塑料盒浸没的深度，其受到的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
15．（6分）如图所示，生活中有很多地方涉及物理知识，请运用你学到的知识完成下列问题。
（1）图甲中，热气球能够飘在空中，是由于热气球内 。
（2）图乙中，自制气压计随电梯从一楼上升至十楼，气压计细玻璃管中的液面会 。（选填“上升”或“下降”）
（3）图丙中，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，它在水平地面上滚出后，能自动滚回来。原因是罐中的橡皮筋积蓄了 能。
16．（4分）如图所示，斜面长3m，高0.6m。工人在6s内将重600N的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N。此过程中工人做的有用功为 J，斜面的机械效率为 。请在图中画出物体在斜面底端时受到重力的示意图。
17．（4分）一辆轿车以9×104W的恒定功率启动做直线运动，共运动了25s，运动的速度v与时间t的关系如图所示，由此可知前15s轿车牵引力所做的功是 J，20s～25s内轿车受到的阻力为 N。
三、实验探究题（本大题共3个小题；每空2分，共32分）
18．（8分）小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种方案。
（1）通过比较，发现采用乙方案实验效果更好，原因是 。
（2）该实验装置中，小桌两端定滑轮的作用是 。
（3）实验中发现两边的钩码质量不相等时，小车运动，质量相等时，小车静止，说明二力平衡的一个条件是力的 。
（4）接着，将小车扭转一个角度，松手后观察到小车不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在 。
19．（12分）小明探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置和过程如甲图所示。
（1）实验中每次使小车在斜面上由静止释放的高度相同，这样做的目的是 。
（2）小明收集了如下表所示的实验数据，分析可知阻力对物体运动的影响是： 。小明进一步推理：若小车在水平面上受到的阻力为零，小车将 。
接触面
毛巾
棉布
木板
阻力大小
大
较大
小
小车移动的距离/cm
11.2cm
23.7cm
33.6cm
（3）如图乙所示为某些高速公路上为失控车辆所设置的紧急避险车道，通过上面的探究学习我们知道，避险车道铺上砂石是为了 ，从而减小车速，而且紧急避险车道一般为斜面，从能量转化的角度来看是因为： ，使车尽快停下。
【拓展】分析实验数据可知，小车在毛巾和木板上受到的阻力之比为 。
20．（14分）小明在学习了密度计的相关知识后，想用家中器材（如图甲所示）测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ水，请你帮他完成测量鸡蛋密度的实验方案。
（1）用刻度尺测量出塑料管的长度L0；
（2）在塑料管装有适量的盐，使其 在水中，测出塑料管露出液面的长度为L1；
（3）将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋 ，再测出塑料管放入盐水中露出液面的长度为L2。
（4）计算得出鸡蛋的密度ρ鸡蛋＝ 。
（5）小明继续实验，将水和盐水的密度值分别标注在细塑料管相应位置制成“密度计”，则盐水的密度应该标注在图乙中的 点（选填“p”或“q”）。
【拓展】若盐水的密度为1.1g/cm3，用刻度尺测出上述两刻度线之间距离为0.8cm，则该“密度计”在水中静止时浸入水中的深度 cm；小明像标示弹簧测力计刻度的方法一样，以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3，将整个吸管均匀标上刻度。你认为这样均匀标示刻度是否合理并说明理由 。
四、计算应用题（本大题共2个小题；第21小题6分，第22小题7分，共13分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
21．（6分）如图所示，杠杆MN可绕O点转动，A、B、C、D是四个供人娱乐的吊环、B环到O点的距离为D环O点距离的一半，父子俩在吊环上做游戏，质量为40kg的儿子吊在B环上，父亲站在地面上抓着D环。求：
（1）若不计杠杆和吊环的重以及转轴间的摩擦，为使杠杆在水平位置平衡，父亲要用多大的力拉吊环D。
（2）若父亲实际使用竖直向下的拉力为250N，在4s内将儿子匀速拉高0.4m，父亲要做多少功。
（3）父亲提升儿子的过程中，该器材的机械效率为多少。
22．（7分）如图所示，水平桌面上放有一个底面积为500cm2、质量为1kg的薄壁圆柱形容器，容器中盛满水，水的深度为10cm。（水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）水对容器底部的压强。
（2）容器对桌面的压力。
（3）若将一个体积为500cm3的实心小球慢慢地放入该容器中，当小球静止不动时，容器对水平桌面的压强未发生变化。求小球质量允许的最大值。
2021-2022学年河北省石家庄市桥西区八年级（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共12小题，共27分。1-9题只有一个选项是正确的，每小题2分；10-1题为多选题，至少有两个选项符合要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。请将正确选项前的字母填在本大题后的表格里）
1．（2分）下列数据最符合实际的是（ ）
A．人步行的速度约为5m/s
B．初中物理课本的质量约为5kg
C．托起一瓶500mL矿泉水的力约为50N
D．学生课桌的高度约为0.8m
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：
A、人正常步行的速度在1.1m/s左右，故A错误；
B、一个苹果的质量在200g左右，一本物理课本的质量与此差不多，在200g＝0.2kg左右，故B错误；
C、由ρ＝可知，一瓶500mL矿泉水的质量m＝ρV＝1g/cm3×500cm3＝500g＝0.5kg，它的重力G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N，所以托起一瓶500mL矿泉水的力约为5N，故C错误；
D、学生课桌的高度约为中学生身高的一半，为80cm＝0.8m，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况，本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知。
2．（2分）下列有关重力的说法中，正确的是（ ）
A．物体的质量由重力决定，跟它受到的重力成正比
B．形状规则的物体，它的重心一定在物体上
C．重力的施力物体是地球，方向竖直向下
D．天平和测力计在完全失重的太空轨道舱都可以正常使用
【分析】（1）物体所受重力与物体的质量成正比；
（2）重力在物体上的作用点，叫做物体的重心；
（3）重力的方向总是竖直向下的；
（4）如果失重，原来受重力影响的实验，都将无法完成。
【解答】解：A、质量是指所含物质的多少，跟物体的重力没有关系；物体所受重力跟物体的质量成正比，故A错误；
B、重力的作用点叫重心，物体的重心不一定在物体上，也可以物体之外，比如均匀的圆环，重心没在环上，故B错误；
C、重力是由于地球的吸引而产生的，施力物体是地球，方向是竖直向下，故C正确；
D、完全失重时弹簧测力计不能测量物重，但是可以用来测拉力，所以能正常使用，天平是等臂杠杆，依据的原理是F1L1＝F2L2，F＝G；在完全失重的太空中，则重力为零，天平就无法进行测量质量，不能正常使用，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查重力的相关知识，难度不大，是对基础知识的考查。
3．（2分）关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A．宇航员在空间站里悬停，此时宇航员惯性消失
B．空中的石块加速竖直下落，是利用了石块的惯性
C．洗衣机甩干时，衣服上的水脱离衣服是利用了水的惯性
D．一扇木门能挡住飞来的铅球却不能挡住飞行的子弹，说明子弹惯性大
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，任何物体都有惯性；惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】解：A、任何物体都有惯性，宇航员在空间站里悬停，此时宇航员的惯性不会消失，故A错误；
B、空中的石块加速竖直下落，是因为受到重力的作用，与惯性无关，故B错误；
C、洗衣机甩干时，衣服上的水由于惯性而脱离衣服，是利用了水的惯性，故C正确；
D、惯性的大小只与物体的质量有关，铅球的质量大于子弹的质量，因此，是铅球的惯性大，故D错误。
故选：C。
【点评】此题主要考查了对惯性概念的理解以及几种常见的惯性现象，要能运用物理知识对日常现象进行分析。
4．（2分）如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）
A．筷子 B．园艺剪
C．食品夹 D．钓鱼竿
【分析】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、用筷子夹取食物过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B、用园艺剪修枝过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B正确；
C、用食品夹夹取食物过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C错误；
D、用钓鱼竿钓鱼程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
5．（2分）下列实例中，为了增大压强的是（ ）
A．书包带做得较宽 B．在铁轨下面铺枕木
C．图钉帽做得面积较大 D．压路机的碾子质量很大
【分析】增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；
减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。
【解答】解：A、书包带做得较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A不合题意；
B、在铁轨下面铺枕木，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B不合题意；
C、图钉帽做得面积较大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C不合题意；
D、压路机的碾子质量很大，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故D符合题意。
故选：D。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题，在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强，要学会学以致用，活学活用，这才是学习物理的真正意义。
6．（2分）物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到的水平推力为F2．两次推力的功率分别为P1、P2．则下列关系正确的是（ ）
A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＞P2 D．F1＜F2 P1＞P2
【分析】（1）根据甲图可求得速度，由图象可知，物体做匀速直线运动，
（2）根据速度﹣时间图象确定物体做匀速直线运动的阶段，并读出速度大小，由此可知两次水平推力的关系；最后利用P＝＝＝Fv可知其功率关系。
【解答】解：由图象甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为v甲＝＝＝2m/s；
由v﹣t图象乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙＝4m/s；
因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，摩擦力没变，故受到的水平推力为F1＝F2；
已知v甲＜v乙，由P＝＝＝Fv可得，两次推力的功率P1＜P2。
故选：B。
【点评】此题考查了学生对图象问题的分析能力，能从图象中得出相关的信息，然后结合功和功率的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。
7．（2分）下列各组实验器材完好，初始状态如图所示，其中说法正确的是（ ）
A．如图甲所示，该容器倾斜一定角度后，各管内液面仍将保持相平
B．如图乙所示，微小压强计探头进入水中后，U形管两侧液面仍将保持相平
C．如图丙所示，放开手指后，玻璃管中液面将会降到和槽内液面相平
D．如图丁所示，向吸管B用力吹气后，吸管A内液面和烧杯内液面仍将保持相平
【分析】（1）几个上端开口底部互相连通的容器，注入同一种液体，在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上，这就是连通器的原理。
（2）液体的压强与液体密度和深度都有关系。探头在液体中受到压强的大小不能直接观察，此处应用的是转换法；
（3）一个大气压支持76cm高的水银柱；
（4）当向B管吹气时，A管上方的空气流动速度增大，压强减小，A管下方压强不变，A管内的液体受到向上的压强大，液面上升。
【解答】解：A、如图甲所示，该容器上端开口底部互相连通，构成连通器，根据连通器原理可知，该容器倾斜一定角度后，各管内液面仍将保持相平。故A正确；
B、在探究液体压强实验中，探头在液体中受到压强的大小不能直接观察，而是通过U形管两边的液面差来体现的，如图乙所示，微小压强计探头进入水中后，U由于受到水的压强，所以U形管两侧液面右边高于左边。故B错误；
C、一个大气压支持76cm高的水银柱，如图丙所示，放开手指后，玻璃管中液面不会下降。故C错误；
D、往B管中轻轻吹气，可以看到A管中的水面上升，原因是：往B管中吹气，吸管A上方空气的流速增大，压强减小，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，所以A管的水上升。故D错误。
故选：A。
【点评】此题通过几个小实验考查学生对连通器原理、液体压强特点、大气压的存在、流体压强和流速的关系的理解和掌握。关键是正确理解液面相平或不相平的原理和实质。
8．（2分）如图所示，水平传送带正将大米从车间运送到粮仓，重500N的一袋大米静止放在传送带上，米袋先在传送带上滑动，此时米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍，稍后与传送带一起匀速运动。下列说法正确的是（ ）
A．米袋在滑动过程中重力一直做功
B．米袋在滑动时受到摩擦力的方向水平向右
C．米袋随传送带一起匀速运动是因为米袋不受力的作用
D．米袋随传送带一起匀速运动时，所受摩擦力大小为250N
【分析】（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是在力的方向上通过的距离；两个条件必须同时满足；
（2）摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反；
（3）地球附近的物体都要受到重力的作用；
（4）根据平衡状态时对物体进行受力分析，并确定摩擦力的大小。
【解答】解：A、米袋滑动过程中，米袋在重力方向上没有移动距离，所以重力不做功，故A错误；
B、刚开始，米袋静止放到传送带上，相对传送带向左运动，传送带阻碍米袋向左，因此米袋受到的滑动摩擦力方向水平向右，故B正确；
C、米袋随传送带一起匀速运动时，米袋不受摩擦力的作用，但是米袋要受到重力和支持力的作用，故C错误；
D、当米袋与传送带一起匀速运动时，米袋受力平衡，即米袋在竖直方向受到重力和支持力作用，而水平方向没有外力作用，因此米袋不受摩擦力作用，故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查力是否做功、摩擦力大小和方向的判断，摩擦力方向总与相对运动的方向相反；初中阶段常根据平衡力关系来判断摩擦力的大小。
9．（2分）下列关于运动和力的说法中，正确的是（ ）
A．相互接触的两个物体之间一定有力的作用
B．竖直向上抛出的物体上升到最高点时受力平衡
C．在水平路面上向右运动的物体，一定只受到向右的力
D．推门时手离门轴越远越省力，说明力的作用效果与力的作用点有关
【分析】（1）力是物体对物体的作用，在发生力的作用时，两个物体不一定接触（如：磁铁吸引铁钉）；相接触的物体不一定就有力的作用；
（2）对物体受力分析，判定其受力是否平衡；
（3）摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反；
（4）力的大小、方向和作用点会影响力的作用效果。
【解答】解：A、力是物体对物体的作用，相互接触的两个物体，如果它们之间没有发生相互推、拉、挤、压等作用，则它们之间就没有力的作用，故A错误；
B、竖直向上抛出的物体上升到最高点时，只受到重力的作用，受力不平衡，故B错误；
C、在水平路面上向右运动的物体，会受到水平路面对它向左的摩擦力的作用，故C错误；
D、推门时手离门轴越远越省力，说明力的作用效果与力的作用点有关，故D正确。
故选：D。
【点评】深入理解力的概念、力的三要素、物体受力情况与运动状态间的关系，是解答此题的关键。
（多选）10．（3分）为了更好地推进“一带一路”的实施，我国计划发射十八颗通信卫星，为沿线国家提供信息服务。下列关于人造地球卫星的说法中正确的是（ ）
A．卫星运动到远地点时，动能最小，重力势能最大
B．卫星由近地点向远地点运动，动能转化为重力势能
C．卫星在近地点的机械能小于卫星在远地点的机械能
D．卫星由近地点向远地点运行时，卫星的速度变大
【分析】人造卫星绕地球运转的轨道是椭圆的，它的机械能守恒，因此，动能和势能在相互转化。
（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）势能大小的影响因素：质量、相对高度。质量越大，高度越高，势能越大。
【解答】解：A、卫星运动到远地点时，质量不变，速度最小，距离最远，高度最高，所以动能最小，重力势能最大，故A正确；
B、卫星由近地点向远地点运动，速度越来越小，动能越来越小，同时距离地球越来越远，重力势能越来越大，动能转化为重力势能，故B正确；
C、人造卫星绕地球运转的轨道是椭圆的，太空中没有空气阻力，它的机械能守恒，卫星在近地点的机械能等于卫星在远地点的机械能，故C错误；
D、卫星由近地点向远地点运行时，动能转化为重力势能，动能变小，卫星的速度变小，故D错误。
故选：AB。
【点评】掌握动能、势能的影响因素，会根据卫星距离地球的远近判断动能与势能的变化，同时知道太空中没有空气阻力，机械能守恒，是解答的关键。
（多选）11．（3分）如图所示，一架无人机通过动滑轮将重20N的货物从深5m的井底拉至井口。若无人机竖直向上匀速飞行的速度为0.4m/s，对绳子的拉力为12N。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮重4N
B．所需时间为25s
C．无人机拉绳子的拉力做功100J
D．若无人机重10N，无人机向上飞行动力的功率为8.8W
【分析】A、不计绳重及摩擦，根据F＝（G+G动）可知动滑轮重G动；
B、根据s＝2h得出无人机运动的距离，根据t＝得出所需时间；
C、根据W＝Fs得出无人机拉绳子的拉力做的功；
D、若无人机重10N，根据F′＝F+G机得出无人机向上飞行的动力，根据P＝＝＝Fv可知无人机向上飞行动力的功率。
【解答】解：A、不计绳重及摩擦，根据F＝（G+G动）可知，动滑轮重G动＝2F﹣G＝2×12N﹣20N＝4N，故A正确；
B、无人机运动的距离s＝2h＝2×5m＝10m，所需时间t＝＝＝25s，故B正确；
C、无人机拉绳子的拉力做功W＝Fs＝12N×10m＝120J，故C错误；
D、若无人机重10N，无人机向上飞行动力F′＝F+G机＝12N+10N＝22N，
根据P＝＝＝Fv可知无人机向上飞行动力的功率P＝F′v＝22N×0.4m/s＝8.8W，故D正确。
故选ABD。
【点评】本题考查功、功率的有关计算，综合性强，难度适中。
（多选）12．（3分）水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器，内盛适量的水，将质量分别为mA、mB，密度分别为ρA、ρB的均匀实心小球A、B放入水中，A球漂浮，B球下沉，如图所示，它们所受的浮力分别为FA、FB。下列选项正确的是（ ）
A．若mA＝mB，则FA＞FB
B．若物体A、B体积相等，则FA＝FB
C．将B球截去部分后，剩余部分可能上浮
D．两球放入水中前后，水对容器底部的压强变化了（mA+）
【分析】（1）根据阿基米德原理和物体的浮沉条件分析浮力的大小关系；
（2）若物体A、B体积相等，由图知判断出A、B的状态，进而判断出A、B排开液体体积的关系，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排判断出A、B受到的浮力的关系；
（3）物体的密度大于液体的密度时，物体沉底，将B球截去部分后，剩余部分的密度不变，据此判断剩余部分在液体中的状态；
（4）物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，根据ρ＝求出B球排开液体的体积，进一步求出两球放入液体后排开液体的总体积，利用V＝Sh求出容器内液体上升的高度，利用p＝ρgh求出两球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。
【解答】解：
A、若mA＝mB，则GA＝GB，A漂浮，受到的浮力等于自身的重力，B下沉，则B受到的浮力要小于自身的重力，所以FA＞FB，故A正确；
B、由图知A处于漂浮状态，B沉底，若物体A、B体积相等，则VA排＜VB排，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知A受到的浮力小于B受到的浮力，即FA＜FB，故B错误；
C、B在水中下沉，则B的密度要大于水的密度，将B球截去部分后，剩余部分的密度不变，剩余部分一定仍沉底，故C错误；
D、因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由ρ＝可得B球排开液体的体积为：
V排B＝VB＝，
两球放入液体后，排开液体的总体积：
V排＝V排A+V排B＝+，
容器内液体上升的高度：
Δh′＝＝（+）×，
两球放入液体前后，液体对容器底部的压强的变化量：
Δp＝ρ液g△h′＝ρ水g（+）×＝（mA+），故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理、液体压强公式的应用，熟练的应用物体浮沉条件是关键，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共28分。将正确答案填在题中的横线上）
13．（6分）如图所示，撑杆跳运动员对撑杆施力的同时，撑杆也对运动员施了力，这说明物体间 力的作用是相互的 ，但这两个力的作用效果不同，前者使撑杆发生了 形变 ；后者使运动员的 运动状态发生改变 。
【分析】力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；力的作用效果：力可以改变物体的形状和物体的运动状态。
【解答】解：（1）跳高运动员对撑杆施力的同时，撑杆同时也对运动员施了力，这说明物体间力的作用是相互的；
（2）运动员对撑杆施力的时候，撑杆会变弯，所以是形状发生了变化；撑杆对运动员施力时，将运动员弹起，使运动员的运动状态发生变化。
故答案为：力的作用是相互的：形变；运动状态发生改变。
【点评】此题主要考查了力的概念以及力的作用效果。在分析过程中要把形状的变化和运动状态的变化区别开来。
14．（6分）如图所示，在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d，抓住手柄手柄将塑料盒竖直投没到水中后静止。
①通过观察橡皮膜 c （填字母）的形变可知，液体内部存在向上的压强。
②支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜 b、d 。
③增大塑料盒浸没的深度，其受到的浮力 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】①②本实验中，通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部向各个方向都有压强，同时在液体密度一定时，通过观察橡皮膜的形变程度来说明压强与深度的关系；
③水的深度增加，则同一深度的压强增大，致使塑料盒形变程度增大，自身体积减小，即塑料盒排开水的体积减小，再由阿基米德原理即可判断浮力大小的变化。
【解答】解：①实验中，我们通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部向各个方向都有压强，当橡皮膜c向上凸起时，说明液体内部存在向上的压强；
②橡皮膜b、d位于正方体塑料盒对称的位置，且处于水中相同深度，若橡皮膜b、d的形变程度相同，说明液体内部同一深度处各个方向压强大小相等；
③不断增大塑料盒浸没后的深度，各橡皮膜受到的压强不断增大，形变程度不断增大，塑料盒的体积不断减小，浸没后V排＝V塑料盒也减小，由公式F浮＝ρ水gV排可知，塑料盒受到的浮力变小。
故答案为：①c；②b、d的形变程度相同；③变小。
【点评】本题考查液体压强的特点、阿基米德原理及其应用，属于力学综合题。
15．（6分）如图所示，生活中有很多地方涉及物理知识，请运用你学到的知识完成下列问题。
（1）图甲中，热气球能够飘在空中，是由于热气球内 气体密度小于空气密度 。
（2）图乙中，自制气压计随电梯从一楼上升至十楼，气压计细玻璃管中的液面会 上升 。（选填“上升”或“下降”）
（3）图丙中，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，它在水平地面上滚出后，能自动滚回来。原因是罐中的橡皮筋积蓄了 弹性势 能。
【分析】（1）热气球是通过改变气体的密度改变浮力与重力的关系实现升降。
（2）大气压随着高度的增加而减小。
（3）动能的影响因素：质量和速度；弹性势能的影响因素：物体的形变程度。
【解答】解：（1）热气球能够飘在空中，是由于热气球内充的是密度小于空气的气体；
（2）大气压随着高度的增加而减小，拿着这个气压计从一楼爬到十楼的过程中，气压减小，液柱会在内部气压的作用下升高；
（3）魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能，故它在水平面上滚动的速度会越来越慢，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能。
故答案为：（1）气体密度小于空气密度；（2）上升；（3）弹性势。
【点评】此题是一道力学综合题，观察图片，确定考查的知识点，是正确解答此题的第一步。
16．（4分）如图所示，斜面长3m，高0.6m。工人在6s内将重600N的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N。此过程中工人做的有用功为 360 J，斜面的机械效率为 80% 。请在图中画出物体在斜面底端时受到重力的示意图。
【分析】利用W＝Gh求出有用功；利用W＝Fs可求出拉力做的功，即总功；然后利用机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。物体所受重力的方向为竖直向下，作用点在物体的重心上，大小为600N，据此画出物体在斜面底端时受到重力的示意图。
【解答】解：所做有用功为：W有＝Gh＝600N×0.6m＝360J；
总功为：W总＝Fs＝150N×3m＝450J；
机械效率为：η＝＝＝80%；
物体所受重力的方向为竖直向下，作用点在物体的重心上，大小为600N，据此画出物体在斜面底端时受到重力的示意图，如图。
故答案为：360；80%；如图。
【点评】熟练运用计算功、机械效率的公式，并会画力的示意图，是解答此题的关键。
17．（4分）一辆轿车以9×104W的恒定功率启动做直线运动，共运动了25s，运动的速度v与时间t的关系如图所示，由此可知前15s轿车牵引力所做的功是 1.35×106 J，20s～25s内轿车受到的阻力为 3000 N。
【分析】（1）知道轿车发动机的功率和时间，根据W＝Pt求出前15s轿车牵引力所做的功；
（2）20s～25s内轿车做匀速直线运动，处于平衡状态，根据P＝＝＝Fv可知轿车受到的牵引力，进而得出阻力。
【解答】解：由P＝得前15s轿车牵引力所做的功为：
W＝Pt＝9×104W×15s＝1.35×106J；
由图可知，轿车保持匀速直线运动的速度v＝30m/s，
由P＝＝＝Fv得轿车发动机的牵引力：
F＝＝＝3000N。
故答案为：1.35×106；3000。
【点评】本题考查功率和功的有关计算，关键是从图中得出有用信息。
三、实验探究题（本大题共3个小题；每空2分，共32分）
18．（8分）小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种方案。
（1）通过比较，发现采用乙方案实验效果更好，原因是 滚动代替滑动可以减小摩擦，大大减少摩擦对实验的影响 。
（2）该实验装置中，小桌两端定滑轮的作用是 改变力的方向 。
（3）实验中发现两边的钩码质量不相等时，小车运动，质量相等时，小车静止，说明二力平衡的一个条件是力的 大小相等 。
（4）接着，将小车扭转一个角度，松手后观察到小车不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在 同一条直线上 。
【分析】（1）其他条件相同时滑动摩擦力大于滚动摩擦力，摩擦力对实验的影响较大；
（2）木板两端的定滑轮的作用是改变作用力的方向；
（3）（4）探究二力平衡的条件时，硬纸片静止就说明硬纸片在水平方向受到的力是平衡力，通过实验可以得出二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解：（1）通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是滚动摩擦小于滑动摩擦，减小了摩擦力对实验的影响；
（2）木板两端的定滑轮的作用是改变作用力的方向；
（3）当实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块处于静止状态，说明二力平衡时，两个力的大小必须相等；
（4）把木块扭转一个角度，放手后观察，木块将发生转动，说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。
故答案为：（1）滚动代替滑动可以减小摩擦，大大减少摩擦对实验的影响；（2）改变力的方向； （3）大小相等； （4）同一条直线上。
【点评】本题考查了二力平衡条件的有关知识，在分析具体问题时，往往需要有机结合，使知识系统化。
19．（12分）小明探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置和过程如甲图所示。
（1）实验中每次使小车在斜面上由静止释放的高度相同，这样做的目的是 控制小车到达平面时速度相同 。
（2）小明收集了如下表所示的实验数据，分析可知阻力对物体运动的影响是： 阻力越小，速度减小的越慢 。小明进一步推理：若小车在水平面上受到的阻力为零，小车将 做匀速直线运动 。
接触面
毛巾
棉布
木板
阻力大小
大
较大
小
小车移动的距离/cm
11.2cm
23.7cm
33.6cm
（3）如图乙所示为某些高速公路上为失控车辆所设置的紧急避险车道，通过上面的探究学习我们知道，避险车道铺上砂石是为了 增大阻力 ，从而减小车速，而且紧急避险车道一般为斜面，从能量转化的角度来看是因为： 汽车动能转化为重力势能 ，使车尽快停下。
【拓展】分析实验数据可知，小车在毛巾和木板上受到的阻力之比为 3：1 。
【分析】（1）探究小车滑行的距离与摩擦力的关系时，就必须确保到达水平面时的速度相同；
（2）毛巾、棉布、木板粗糙程度变小，根据实验现象得出结论；
根据实验现象中运动变化的趋势推理想像；
（3）影响滑动摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度；
【拓展】
通过小车在毛巾和木板上运动的距离算出受到的阻力之比。
【解答】解：（1）让小车从同一斜面同一高度滑下的目的是使小车到达斜面底端时的速度相同，属控制变量法的要求；
（2）毛巾、棉布、木板粗糙程度变小，阻力变小，根据实验现象，可以得出结论，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，在水平面上运动的距离越远；如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做匀速直线运动；
（3）避险车道铺上砂石是为了增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力，从而减小车速，而且紧急避险车道一般为斜面，汽车进入避险车道，动能转化为重力势能，动能减小，速度减小，车容易停下来；
【拓展】
实验中摩擦力的大小是通过下车在不同表面上运动的距离来表示，距离越大，阻力越小，
分析实验数据可知，小车在毛巾和木板上受到的阻力之比为33.6cm：11.2cm＝3：1。
故答案为：（1）控制小车到达平面时速度相同；（2）阻力越小，速度减小的越慢；做匀速直线运动；（3）增大阻力；汽车动能转化为重力势能；【拓展】3：1。
【点评】本题探究“阻力对物体运动的影响”，考查控制变量法和转化法、实验推理法的运用。
20．（14分）小明在学习了密度计的相关知识后，想用家中器材（如图甲所示）测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ水，请你帮他完成测量鸡蛋密度的实验方案。
（1）用刻度尺测量出塑料管的长度L0；
（2）在塑料管装有适量的盐，使其 竖直漂浮 在水中，测出塑料管露出液面的长度为L1；
（3）将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋 悬浮 ，再测出塑料管放入盐水中露出液面的长度为L2。
（4）计算得出鸡蛋的密度ρ鸡蛋＝ 。
（5）小明继续实验，将水和盐水的密度值分别标注在细塑料管相应位置制成“密度计”，则盐水的密度应该标注在图乙中的 q 点（选填“p”或“q”）。
【拓展】若盐水的密度为1.1g/cm3，用刻度尺测出上述两刻度线之间距离为0.8cm，则该“密度计”在水中静止时浸入水中的深度 8.8 cm；小明像标示弹簧测力计刻度的方法一样，以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3，将整个吸管均匀标上刻度。你认为这样均匀标示刻度是否合理并说明理由 不合理，因为是密度变化量与刻线变化的长度不成正比 。
【分析】（1）在塑料管装有适量的盐，使其竖直漂浮在水中，底端封闭的塑料管为圆柱体，浸在水中的体积（排开液体体积）等于浸在液体中的深度与塑料管横截面积的乘积；
（2）将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋悬浮；根据物体的浮沉条件可知，此时鸡蛋的密度等于盐水的密度；
（3）向水中加盐前后塑料管始终处于漂浮状态，受到的浮力相等，都等于塑料管（包括管内盐）的重力；
根据塑料管的长度以及其分别在水和盐水中漂浮时露出液面的长度，可以分别计算出它在水和盐水中时排开所在液体的体积，再根据阿基米德原理就可以分别计算出它在水和盐水中的浮力大小；
水中加盐前后塑料管所受浮力相等，据此求盐水的密度；鸡蛋的密度等于盐水的密度（悬浮）；
（4）密度计工作时漂浮在液面上，浮力与重力大小相等；
【拓展】求密度计浸在水中的深度，需要利用密度计的浮力等于重力，求出排开液体体积的大小，再根据求出的体积，算出深度；
在其它因素均不变的情况下，密度越小，深度越大。
【解答】解：（2）向水中加盐前后塑料管始终处于竖直漂浮状态，受到的浮力都等于塑料管（包括管内盐）的重力，所以受到的浮力相等；
设塑料管的横截面积为S，塑料管长度为L0，
塑料管排开水的体积：V排1＝S（L0﹣L1），
受到水的浮力：F浮1＝ρ水V排1g＝ρ水gS（L0﹣L1），
（3）让鸡蛋悬浮在盐水中，根据物体的浮沉条件，测出此时盐水的密度就可以得到鸡蛋的密度，所以向水中加盐时，使鸡蛋悬浮即可；
（4）将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋悬浮，此时塑料管受到盐水的浮力：F浮2＝ρ盐水V排2g＝ρ盐水gS（L0﹣L2），
水中加盐前后塑料管所受浮力相等，且都等于塑料管（包括管内盐）的重力，所以：F浮2＝G＝F浮1，
ρ盐水gS（L0﹣L2）＝ρ水gS（L0﹣L1）；
解得：ρ盐水＝
因为鸡蛋悬浮盐水中，所以鸡蛋的密度：ρ鸡蛋＝ρ盐水＝。
（5）密度计工作时漂浮在液面上，浮力与重力大小相等，根据G＝F浮＝ρ液gV排，因重力不变，被测液体的密度越大，故密度计排开液体的体积就越小，因此密度计越往下，标注的密度值就越大；
盐水的密度大于水的密度（1.0g/cm3）应该标注在图乙中的“q”点；
【拓展】已知1.1g/cm3与1.0g/cm3刻度线间的距离为0.80cm＝0.8×10﹣2m2，
即（L0﹣L1）﹣（L0﹣L2）＝L2﹣L1＝0.8×10﹣2m；
（L0﹣L1）﹣（L0﹣L2）＝﹣＝0.8×10﹣2m；
所以，（﹣）＝0.8×10﹣2m；
则 ＝＝×0.8×10﹣2m＝×0.8×10﹣2m＝88kg/m2；
该“密度计”在水中静止时浸入水中的深度：h浸水＝＝＝0.088m＝8.8cm；
根据h浸＝可知：密度计处于漂浮状态时浸在液体中的深度与液体密度成反比，密度变化量与刻线变化的长度不成正，所以密度计刻度不均匀；弹簧测力计的刻度是均匀的，故小明这样均匀标示刻度不合理的。
故答案为：（2）竖直漂浮；（3）悬浮；（4）；（5 ） q；【拓展】8.8；不合理，因为是密度变化量与刻线变化的长度不成正比。
【点评】本题是利用物体的浮沉条件测量鸡蛋的密度，注意利用好浮沉条件：当物体的密度等于盐水的密度时，物体悬浮在液体中。
四、计算应用题（本大题共2个小题；第21小题6分，第22小题7分，共13分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
21．（6分）如图所示，杠杆MN可绕O点转动，A、B、C、D是四个供人娱乐的吊环、B环到O点的距离为D环O点距离的一半，父子俩在吊环上做游戏，质量为40kg的儿子吊在B环上，父亲站在地面上抓着D环。求：
（1）若不计杠杆和吊环的重以及转轴间的摩擦，为使杠杆在水平位置平衡，父亲要用多大的力拉吊环D。
（2）若父亲实际使用竖直向下的拉力为250N，在4s内将儿子匀速拉高0.4m，父亲要做多少功。
（3）父亲提升儿子的过程中，该器材的机械效率为多少。
【分析】（1）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析求解；
（2）求出父亲拉力移动的距离，利用W＝Fs计算拉力做的功；
（3）求出父亲做的有用功，利用η＝计算效率。
【解答】解：（1）设父亲用力为F1，已知OB＝OD，
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，F1×OD＝mg×OB，
则F1＝＝200N；
（2）根据相似三角形的性质可得，＝＝2，
所以，父亲拉力移动的距离：s父亲＝2s儿子＝0.8m，
父亲做功：W总＝F1′s父亲＝250N×0.8m＝200J；
（3）父亲用该器材提升儿子的过程中，所做的有用功：
W有＝Gh＝mgh＝40kg×10N/kg×0.4m＝160J；
该器材的机械效率：
η＝＝×100%＝80%。
答：
（1）为使杠杆在水平位置平衡，父亲要用200N的力拉吊环D；
（2）若父亲实际使用竖直向下的拉力为250N，在4s内将儿子匀速拉高0.4m，父亲要做功200J；
（3）父亲提升儿子的过程中，该器材的机械效率为80%。
【点评】此题考查杠杆平衡条件及其应用、功、功率和机械效率的计算，关键是分清有用功和总功，此题难度适中，适合学生训练，属于中档题。
22．（7分）如图所示，水平桌面上放有一个底面积为500cm2、质量为1kg的薄壁圆柱形容器，容器中盛满水，水的深度为10cm。（水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）水对容器底部的压强。
（2）容器对桌面的压力。
（3）若将一个体积为500cm3的实心小球慢慢地放入该容器中，当小球静止不动时，容器对水平桌面的压强未发生变化。求小球质量允许的最大值。
【分析】（1）根据液体压强公式计算水对容器底部的压强；
（2）根据体积公式计算水的体积，根据密度公式计算水的质量，根据重力公式计算水的重力和容器的重力，容器对桌面的压力等于水和容器的重力之和，据此计算容器对桌面的压力；
（3）小球放入容器时，容器中的水溢出，小球受到的浮力等于排开水的重力，当小球静止不动时，容器对水平桌面的压强未发生变化，说明小球悬浮或漂浮在水中，
悬浮时小球的密度等于水的密度，漂浮时小球的密度小于水的密度，根据m＝ρV可知悬浮时为小球质量允许的最大值。
【解答】解：（1）水对容器底部的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m＝1000Pa；
（2）水的体积：V＝Sh＝500×10﹣4m2×10×10﹣2m＝0.005m3，
水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.005m3＝5kg，
水的重力：G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N，
容器的重力：G容器＝m容器g＝1kg×10N/kg＝10N，
容器对桌面的压力等于水和容器的重力之和，即F＝G+G容器＝50N+10N＝60N；
（3）将一个体积为500cm3的实心小球慢慢地放入该容器中，小球放入容器时，容器中的水溢出，小球受到的浮力等于排开水的重力，当小球静止不动时，容器对水平桌面的压强未发生变化，说明小球悬浮或漂浮在水中，
悬浮时小球的密度等于水的密度，漂浮时小球的密度小于水的密度，根据m＝ρV可知悬浮时为小球质量允许的最大值，所以小球质量允许的最大值：m′＝ρ水V′＝1.0×103kg/m3×500×10﹣6m3＝0.5kg。
答：（1）水对容器底部的压强为1000Pa；
（2）容器对桌面的压力为60N；
（3）小球质量允许的最大值为0.5kg。
【点评】本题考查液体压强公式、体积公式、密度公式、重力公式、阿基米德原理的灵活运用，综合性强。
2021-2022学年河北省石家庄市桥西区八年级（下）期末物理试卷
一、选择题（本大题共12小题，共27分。1-9题只有一个选项是正确的，每小题2分；10-1题为多选题，至少有两个选项符合要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。请将正确选项前的字母填在本大题后的表格里）
1．（2分）下列数据最符合实际的是（ ）
A．人步行的速度约为5m/s
B．初中物理课本的质量约为5kg
C．托起一瓶500mL矿泉水的力约为50N
D．学生课桌的高度约为0.8m
2．（2分）下列有关重力的说法中，正确的是（ ）
A．物体的质量由重力决定，跟它受到的重力成正比
B．形状规则的物体，它的重心一定在物体上
C．重力的施力物体是地球，方向竖直向下
D．天平和测力计在完全失重的太空轨道舱都可以正常使用
3．（2分）关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A．宇航员在空间站里悬停，此时宇航员惯性消失
B．空中的石块加速竖直下落，是利用了石块的惯性
C．洗衣机甩干时，衣服上的水脱离衣服是利用了水的惯性
D．一扇木门能挡住飞来的铅球却不能挡住飞行的子弹，说明子弹惯性大
4．（2分）如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）
A．筷子 B．园艺剪
C．食品夹 D．钓鱼竿
5．（2分）下列实例中，为了增大压强的是（ ）
A．书包带做得较宽 B．在铁轨下面铺枕木
C．图钉帽做得面积较大 D．压路机的碾子质量很大
6．（2分）物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到的水平推力为F2．两次推力的功率分别为P1、P2．则下列关系正确的是（ ）
A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＞P2 D．F1＜F2 P1＞P2
7．（2分）下列各组实验器材完好，初始状态如图所示，其中说法正确的是（ ）
A．如图甲所示，该容器倾斜一定角度后，各管内液面仍将保持相平
B．如图乙所示，微小压强计探头进入水中后，U形管两侧液面仍将保持相平
C．如图丙所示，放开手指后，玻璃管中液面将会降到和槽内液面相平
D．如图丁所示，向吸管B用力吹气后，吸管A内液面和烧杯内液面仍将保持相平
8．（2分）如图所示，水平传送带正将大米从车间运送到粮仓，重500N的一袋大米静止放在传送带上，米袋先在传送带上滑动，此时米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍，稍后与传送带一起匀速运动。下列说法正确的是（ ）
A．米袋在滑动过程中重力一直做功
B．米袋在滑动时受到摩擦力的方向水平向右
C．米袋随传送带一起匀速运动是因为米袋不受力的作用
D．米袋随传送带一起匀速运动时，所受摩擦力大小为250N
9．（2分）下列关于运动和力的说法中，正确的是（ ）
A．相互接触的两个物体之间一定有力的作用
B．竖直向上抛出的物体上升到最高点时受力平衡
C．在水平路面上向右运动的物体，一定只受到向右的力
D．推门时手离门轴越远越省力，说明力的作用效果与力的作用点有关
（多选）10．（3分）为了更好地推进“一带一路”的实施，我国计划发射十八颗通信卫星，为沿线国家提供信息服务。下列关于人造地球卫星的说法中正确的是（ ）
A．卫星运动到远地点时，动能最小，重力势能最大
B．卫星由近地点向远地点运动，动能转化为重力势能
C．卫星在近地点的机械能小于卫星在远地点的机械能
D．卫星由近地点向远地点运行时，卫星的速度变大
（多选）11．（3分）如图所示，一架无人机通过动滑轮将重20N的货物从深5m的井底拉至井口。若无人机竖直向上匀速飞行的速度为0.4m/s，对绳子的拉力为12N。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮重4N
B．所需时间为25s
C．无人机拉绳子的拉力做功100J
D．若无人机重10N，无人机向上飞行动力的功率为8.8W
（多选）12．（3分）水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器，内盛适量的水，将质量分别为mA、mB，密度分别为ρA、ρB的均匀实心小球A、B放入水中，A球漂浮，B球下沉，如图所示，它们所受的浮力分别为FA、FB。下列选项正确的是（ ）
A．若mA＝mB，则FA＞FB
B．若物体A、B体积相等，则FA＝FB
C．将B球截去部分后，剩余部分可能上浮
D．两球放入水中前后，水对容器底部的压强变化了（mA+）
二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共28分。将正确答案填在题中的横线上）
13．（6分）如图所示，撑杆跳运动员对撑杆施力的同时，撑杆也对运动员施了力，这说明物体间 ，但这两个力的作用效果不同，前者使撑杆发生了 ；后者使运动员的 。
14．（6分）如图所示，在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d，抓住手柄手柄将塑料盒竖直投没到水中后静止。
①通过观察橡皮膜 （填字母）的形变可知，液体内部存在向上的压强。
②支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜 。
③增大塑料盒浸没的深度，其受到的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
15．（6分）如图所示，生活中有很多地方涉及物理知识，请运用你学到的知识完成下列问题。
（1）图甲中，热气球能够飘在空中，是由于热气球内 。
（2）图乙中，自制气压计随电梯从一楼上升至十楼，气压计细玻璃管中的液面会 。（选填“上升”或“下降”）
（3）图丙中，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，它在水平地面上滚出后，能自动滚回来。原因是罐中的橡皮筋积蓄了 能。
16．（4分）如图所示，斜面长3m，高0.6m。工人在6s内将重600N的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N。此过程中工人做的有用功为 J，斜面的机械效率为 。请在图中画出物体在斜面底端时受到重力的示意图。
17．（4分）一辆轿车以9×104W的恒定功率启动做直线运动，共运动了25s，运动的速度v与时间t的关系如图所示，由此可知前15s轿车牵引力所做的功是 J，20s～25s内轿车受到的阻力为 N。
三、实验探究题（本大题共3个小题；每空2分，共32分）
18．（8分）小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种方案。
（1）通过比较，发现采用乙方案实验效果更好，原因是 。
（2）该实验装置中，小桌两端定滑轮的作用是 。
（3）实验中发现两边的钩码质量不相等时，小车运动，质量相等时，小车静止，说明二力平衡的一个条件是力的 。
（4）接着，将小车扭转一个角度，松手后观察到小车不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在 。
19．（12分）小明探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置和过程如甲图所示。
（1）实验中每次使小车在斜面上由静止释放的高度相同，这样做的目的是 。
（2）小明收集了如下表所示的实验数据，分析可知阻力对物体运动的影响是： 。小明进一步推理：若小车在水平面上受到的阻力为零，小车将 。
接触面
毛巾
棉布
木板
阻力大小
大
较大
小
小车移动的距离/cm
11.2cm
23.7cm
33.6cm
（3）如图乙所示为某些高速公路上为失控车辆所设置的紧急避险车道，通过上面的探究学习我们知道，避险车道铺上砂石是为了 ，从而减小车速，而且紧急避险车道一般为斜面，从能量转化的角度来看是因为： ，使车尽快停下。
【拓展】分析实验数据可知，小车在毛巾和木板上受到的阻力之比为 。
20．（14分）小明在学习了密度计的相关知识后，想用家中器材（如图甲所示）测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ水，请你帮他完成测量鸡蛋密度的实验方案。
（1）用刻度尺测量出塑料管的长度L0；
（2）在塑料管装有适量的盐，使其 在水中，测出塑料管露出液面的长度为L1；
（3）将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋 ，再测出塑料管放入盐水中露出液面的长度为L2。
（4）计算得出鸡蛋的密度ρ鸡蛋＝ 。
（5）小明继续实验，将水和盐水的密度值分别标注在细塑料管相应位置制成“密度计”，则盐水的密度应该标注在图乙中的 点（选填“p”或“q”）。
【拓展】若盐水的密度为1.1g/cm3，用刻度尺测出上述两刻度线之间距离为0.8cm，则该“密度计”在水中静止时浸入水中的深度 cm；小明像标示弹簧测力计刻度的方法一样，以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3，将整个吸管均匀标上刻度。你认为这样均匀标示刻度是否合理并说明理由 。
四、计算应用题（本大题共2个小题；第21小题6分，第22小题7分，共13分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
21．（6分）如图所示，杠杆MN可绕O点转动，A、B、C、D是四个供人娱乐的吊环、B环到O点的距离为D环O点距离的一半，父子俩在吊环上做游戏，质量为40kg的儿子吊在B环上，父亲站在地面上抓着D环。求：
（1）若不计杠杆和吊环的重以及转轴间的摩擦，为使杠杆在水平位置平衡，父亲要用多大的力拉吊环D。
（2）若父亲实际使用竖直向下的拉力为250N，在4s内将儿子匀速拉高0.4m，父亲要做多少功。
（3）父亲提升儿子的过程中，该器材的机械效率为多少。
22．（7分）如图所示，水平桌面上放有一个底面积为500cm2、质量为1kg的薄壁圆柱形容器，容器中盛满水，水的深度为10cm。（水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）水对容器底部的压强。
（2）容器对桌面的压力。
（3）若将一个体积为500cm3的实心小球慢慢地放入该容器中，当小球静止不动时，容器对水平桌面的压强未发生变化。求小球质量允许的最大值。
2021-2022学年河北省石家庄市桥西区八年级（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共12小题，共27分。1-9题只有一个选项是正确的，每小题2分；10-1题为多选题，至少有两个选项符合要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。请将正确选项前的字母填在本大题后的表格里）
1．（2分）下列数据最符合实际的是（ ）
A．人步行的速度约为5m/s
B．初中物理课本的质量约为5kg
C．托起一瓶500mL矿泉水的力约为50N
D．学生课桌的高度约为0.8m
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：
A、人正常步行的速度在1.1m/s左右，故A错误；
B、一个苹果的质量在200g左右，一本物理课本的质量与此差不多，在200g＝0.2kg左右，故B错误；
C、由ρ＝可知，一瓶500mL矿泉水的质量m＝ρV＝1g/cm3×500cm3＝500g＝0.5kg，它的重力G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N，所以托起一瓶500mL矿泉水的力约为5N，故C错误；
D、学生课桌的高度约为中学生身高的一半，为80cm＝0.8m，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况，本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知。
2．（2分）下列有关重力的说法中，正确的是（ ）
A．物体的质量由重力决定，跟它受到的重力成正比
B．形状规则的物体，它的重心一定在物体上
C．重力的施力物体是地球，方向竖直向下
D．天平和测力计在完全失重的太空轨道舱都可以正常使用
【分析】（1）物体所受重力与物体的质量成正比；
（2）重力在物体上的作用点，叫做物体的重心；
（3）重力的方向总是竖直向下的；
（4）如果失重，原来受重力影响的实验，都将无法完成。
【解答】解：A、质量是指所含物质的多少，跟物体的重力没有关系；物体所受重力跟物体的质量成正比，故A错误；
B、重力的作用点叫重心，物体的重心不一定在物体上，也可以物体之外，比如均匀的圆环，重心没在环上，故B错误；
C、重力是由于地球的吸引而产生的，施力物体是地球，方向是竖直向下，故C正确；
D、完全失重时弹簧测力计不能测量物重，但是可以用来测拉力，所以能正常使用，天平是等臂杠杆，依据的原理是F1L1＝F2L2，F＝G；在完全失重的太空中，则重力为零，天平就无法进行测量质量，不能正常使用，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查重力的相关知识，难度不大，是对基础知识的考查。
3．（2分）关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A．宇航员在空间站里悬停，此时宇航员惯性消失
B．空中的石块加速竖直下落，是利用了石块的惯性
C．洗衣机甩干时，衣服上的水脱离衣服是利用了水的惯性
D．一扇木门能挡住飞来的铅球却不能挡住飞行的子弹，说明子弹惯性大
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，任何物体都有惯性；惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】解：A、任何物体都有惯性，宇航员在空间站里悬停，此时宇航员的惯性不会消失，故A错误；
B、空中的石块加速竖直下落，是因为受到重力的作用，与惯性无关，故B错误；
C、洗衣机甩干时，衣服上的水由于惯性而脱离衣服，是利用了水的惯性，故C正确；
D、惯性的大小只与物体的质量有关，铅球的质量大于子弹的质量，因此，是铅球的惯性大，故D错误。
故选：C。
【点评】此题主要考查了对惯性概念的理解以及几种常见的惯性现象，要能运用物理知识对日常现象进行分析。
4．（2分）如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）
A．筷子 B．园艺剪
C．食品夹 D．钓鱼竿
【分析】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、用筷子夹取食物过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B、用园艺剪修枝过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B正确；
C、用食品夹夹取食物过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C错误；
D、用钓鱼竿钓鱼程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
5．（2分）下列实例中，为了增大压强的是（ ）
A．书包带做得较宽 B．在铁轨下面铺枕木
C．图钉帽做得面积较大 D．压路机的碾子质量很大
【分析】增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；
减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。
【解答】解：A、书包带做得较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A不合题意；
B、在铁轨下面铺枕木，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B不合题意；
C、图钉帽做得面积较大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C不合题意；
D、压路机的碾子质量很大，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故D符合题意。
故选：D。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题，在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强，要学会学以致用，活学活用，这才是学习物理的真正意义。
6．（2分）物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到的水平推力为F2．两次推力的功率分别为P1、P2．则下列关系正确的是（ ）
A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＞P2 D．F1＜F2 P1＞P2
【分析】（1）根据甲图可求得速度，由图象可知，物体做匀速直线运动，
（2）根据速度﹣时间图象确定物体做匀速直线运动的阶段，并读出速度大小，由此可知两次水平推力的关系；最后利用P＝＝＝Fv可知其功率关系。
【解答】解：由图象甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为v甲＝＝＝2m/s；
由v﹣t图象乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙＝4m/s；
因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，摩擦力没变，故受到的水平推力为F1＝F2；
已知v甲＜v乙，由P＝＝＝Fv可得，两次推力的功率P1＜P2。
故选：B。
【点评】此题考查了学生对图象问题的分析能力，能从图象中得出相关的信息，然后结合功和功率的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。
7．（2分）下列各组实验器材完好，初始状态如图所示，其中说法正确的是（ ）
A．如图甲所示，该容器倾斜一定角度后，各管内液面仍将保持相平
B．如图乙所示，微小压强计探头进入水中后，U形管两侧液面仍将保持相平
C．如图丙所示，放开手指后，玻璃管中液面将会降到和槽内液面相平
D．如图丁所示，向吸管B用力吹气后，吸管A内液面和烧杯内液面仍将保持相平
【分析】（1）几个上端开口底部互相连通的容器，注入同一种液体，在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上，这就是连通器的原理。
（2）液体的压强与液体密度和深度都有关系。探头在液体中受到压强的大小不能直接观察，此处应用的是转换法；
（3）一个大气压支持76cm高的水银柱；
（4）当向B管吹气时，A管上方的空气流动速度增大，压强减小，A管下方压强不变，A管内的液体受到向上的压强大，液面上升。
【解答】解：A、如图甲所示，该容器上端开口底部互相连通，构成连通器，根据连通器原理可知，该容器倾斜一定角度后，各管内液面仍将保持相平。故A正确；
B、在探究液体压强实验中，探头在液体中受到压强的大小不能直接观察，而是通过U形管两边的液面差来体现的，如图乙所示，微小压强计探头进入水中后，U由于受到水的压强，所以U形管两侧液面右边高于左边。故B错误；
C、一个大气压支持76cm高的水银柱，如图丙所示，放开手指后，玻璃管中液面不会下降。故C错误；
D、往B管中轻轻吹气，可以看到A管中的水面上升，原因是：往B管中吹气，吸管A上方空气的流速增大，压强减小，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，所以A管的水上升。故D错误。
故选：A。
【点评】此题通过几个小实验考查学生对连通器原理、液体压强特点、大气压的存在、流体压强和流速的关系的理解和掌握。关键是正确理解液面相平或不相平的原理和实质。
8．（2分）如图所示，水平传送带正将大米从车间运送到粮仓，重500N的一袋大米静止放在传送带上，米袋先在传送带上滑动，此时米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍，稍后与传送带一起匀速运动。下列说法正确的是（ ）
A．米袋在滑动过程中重力一直做功
B．米袋在滑动时受到摩擦力的方向水平向右
C．米袋随传送带一起匀速运动是因为米袋不受力的作用
D．米袋随传送带一起匀速运动时，所受摩擦力大小为250N
【分析】（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是在力的方向上通过的距离；两个条件必须同时满足；
（2）摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反；
（3）地球附近的物体都要受到重力的作用；
（4）根据平衡状态时对物体进行受力分析，并确定摩擦力的大小。
【解答】解：A、米袋滑动过程中，米袋在重力方向上没有移动距离，所以重力不做功，故A错误；
B、刚开始，米袋静止放到传送带上，相对传送带向左运动，传送带阻碍米袋向左，因此米袋受到的滑动摩擦力方向水平向右，故B正确；
C、米袋随传送带一起匀速运动时，米袋不受摩擦力的作用，但是米袋要受到重力和支持力的作用，故C错误；
D、当米袋与传送带一起匀速运动时，米袋受力平衡，即米袋在竖直方向受到重力和支持力作用，而水平方向没有外力作用，因此米袋不受摩擦力作用，故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查力是否做功、摩擦力大小和方向的判断，摩擦力方向总与相对运动的方向相反；初中阶段常根据平衡力关系来判断摩擦力的大小。
9．（2分）下列关于运动和力的说法中，正确的是（ ）
A．相互接触的两个物体之间一定有力的作用
B．竖直向上抛出的物体上升到最高点时受力平衡
C．在水平路面上向右运动的物体，一定只受到向右的力
D．推门时手离门轴越远越省力，说明力的作用效果与力的作用点有关
【分析】（1）力是物体对物体的作用，在发生力的作用时，两个物体不一定接触（如：磁铁吸引铁钉）；相接触的物体不一定就有力的作用；
（2）对物体受力分析，判定其受力是否平衡；
（3）摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反；
（4）力的大小、方向和作用点会影响力的作用效果。
【解答】解：A、力是物体对物体的作用，相互接触的两个物体，如果它们之间没有发生相互推、拉、挤、压等作用，则它们之间就没有力的作用，故A错误；
B、竖直向上抛出的物体上升到最高点时，只受到重力的作用，受力不平衡，故B错误；
C、在水平路面上向右运动的物体，会受到水平路面对它向左的摩擦力的作用，故C错误；
D、推门时手离门轴越远越省力，说明力的作用效果与力的作用点有关，故D正确。
故选：D。
【点评】深入理解力的概念、力的三要素、物体受力情况与运动状态间的关系，是解答此题的关键。
（多选）10．（3分）为了更好地推进“一带一路”的实施，我国计划发射十八颗通信卫星，为沿线国家提供信息服务。下列关于人造地球卫星的说法中正确的是（ ）
A．卫星运动到远地点时，动能最小，重力势能最大
B．卫星由近地点向远地点运动，动能转化为重力势能
C．卫星在近地点的机械能小于卫星在远地点的机械能
D．卫星由近地点向远地点运行时，卫星的速度变大
【分析】人造卫星绕地球运转的轨道是椭圆的，它的机械能守恒，因此，动能和势能在相互转化。
（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）势能大小的影响因素：质量、相对高度。质量越大，高度越高，势能越大。
【解答】解：A、卫星运动到远地点时，质量不变，速度最小，距离最远，高度最高，所以动能最小，重力势能最大，故A正确；
B、卫星由近地点向远地点运动，速度越来越小，动能越来越小，同时距离地球越来越远，重力势能越来越大，动能转化为重力势能，故B正确；
C、人造卫星绕地球运转的轨道是椭圆的，太空中没有空气阻力，它的机械能守恒，卫星在近地点的机械能等于卫星在远地点的机械能，故C错误；
D、卫星由近地点向远地点运行时，动能转化为重力势能，动能变小，卫星的速度变小，故D错误。
故选：AB。
【点评】掌握动能、势能的影响因素，会根据卫星距离地球的远近判断动能与势能的变化，同时知道太空中没有空气阻力，机械能守恒，是解答的关键。
（多选）11．（3分）如图所示，一架无人机通过动滑轮将重20N的货物从深5m的井底拉至井口。若无人机竖直向上匀速飞行的速度为0.4m/s，对绳子的拉力为12N。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮重4N
B．所需时间为25s
C．无人机拉绳子的拉力做功100J
D．若无人机重10N，无人机向上飞行动力的功率为8.8W
【分析】A、不计绳重及摩擦，根据F＝（G+G动）可知动滑轮重G动；
B、根据s＝2h得出无人机运动的距离，根据t＝得出所需时间；
C、根据W＝Fs得出无人机拉绳子的拉力做的功；
D、若无人机重10N，根据F′＝F+G机得出无人机向上飞行的动力，根据P＝＝＝Fv可知无人机向上飞行动力的功率。
【解答】解：A、不计绳重及摩擦，根据F＝（G+G动）可知，动滑轮重G动＝2F﹣G＝2×12N﹣20N＝4N，故A正确；
B、无人机运动的距离s＝2h＝2×5m＝10m，所需时间t＝＝＝25s，故B正确；
C、无人机拉绳子的拉力做功W＝Fs＝12N×10m＝120J，故C错误；
D、若无人机重10N，无人机向上飞行动力F′＝F+G机＝12N+10N＝22N，
根据P＝＝＝Fv可知无人机向上飞行动力的功率P＝F′v＝22N×0.4m/s＝8.8W，故D正确。
故选ABD。
【点评】本题考查功、功率的有关计算，综合性强，难度适中。
（多选）12．（3分）水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器，内盛适量的水，将质量分别为mA、mB，密度分别为ρA、ρB的均匀实心小球A、B放入水中，A球漂浮，B球下沉，如图所示，它们所受的浮力分别为FA、FB。下列选项正确的是（ ）
A．若mA＝mB，则FA＞FB
B．若物体A、B体积相等，则FA＝FB
C．将B球截去部分后，剩余部分可能上浮
D．两球放入水中前后，水对容器底部的压强变化了（mA+）
【分析】（1）根据阿基米德原理和物体的浮沉条件分析浮力的大小关系；
（2）若物体A、B体积相等，由图知判断出A、B的状态，进而判断出A、B排开液体体积的关系，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排判断出A、B受到的浮力的关系；
（3）物体的密度大于液体的密度时，物体沉底，将B球截去部分后，剩余部分的密度不变，据此判断剩余部分在液体中的状态；
（4）物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，根据ρ＝求出B球排开液体的体积，进一步求出两球放入液体后排开液体的总体积，利用V＝Sh求出容器内液体上升的高度，利用p＝ρgh求出两球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。
【解答】解：
A、若mA＝mB，则GA＝GB，A漂浮，受到的浮力等于自身的重力，B下沉，则B受到的浮力要小于自身的重力，所以FA＞FB，故A正确；
B、由图知A处于漂浮状态，B沉底，若物体A、B体积相等，则VA排＜VB排，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知A受到的浮力小于B受到的浮力，即FA＜FB，故B错误；
C、B在水中下沉，则B的密度要大于水的密度，将B球截去部分后，剩余部分的密度不变，剩余部分一定仍沉底，故C错误；
D、因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由ρ＝可得B球排开液体的体积为：
V排B＝VB＝，
两球放入液体后，排开液体的总体积：
V排＝V排A+V排B＝+，
容器内液体上升的高度：
Δh′＝＝（+）×，
两球放入液体前后，液体对容器底部的压强的变化量：
Δp＝ρ液g△h′＝ρ水g（+）×＝（mA+），故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理、液体压强公式的应用，熟练的应用物体浮沉条件是关键，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共28分。将正确答案填在题中的横线上）
13．（6分）如图所示，撑杆跳运动员对撑杆施力的同时，撑杆也对运动员施了力，这说明物体间 力的作用是相互的 ，但这两个力的作用效果不同，前者使撑杆发生了 形变 ；后者使运动员的 运动状态发生改变 。
【分析】力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；力的作用效果：力可以改变物体的形状和物体的运动状态。
【解答】解：（1）跳高运动员对撑杆施力的同时，撑杆同时也对运动员施了力，这说明物体间力的作用是相互的；
（2）运动员对撑杆施力的时候，撑杆会变弯，所以是形状发生了变化；撑杆对运动员施力时，将运动员弹起，使运动员的运动状态发生变化。
故答案为：力的作用是相互的：形变；运动状态发生改变。
【点评】此题主要考查了力的概念以及力的作用效果。在分析过程中要把形状的变化和运动状态的变化区别开来。
14．（6分）如图所示，在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d，抓住手柄手柄将塑料盒竖直投没到水中后静止。
①通过观察橡皮膜 c （填字母）的形变可知，液体内部存在向上的压强。
②支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜 b、d 。
③增大塑料盒浸没的深度，其受到的浮力 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】①②本实验中，通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部向各个方向都有压强，同时在液体密度一定时，通过观察橡皮膜的形变程度来说明压强与深度的关系；
③水的深度增加，则同一深度的压强增大，致使塑料盒形变程度增大，自身体积减小，即塑料盒排开水的体积减小，再由阿基米德原理即可判断浮力大小的变化。
【解答】解：①实验中，我们通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部向各个方向都有压强，当橡皮膜c向上凸起时，说明液体内部存在向上的压强；
②橡皮膜b、d位于正方体塑料盒对称的位置，且处于水中相同深度，若橡皮膜b、d的形变程度相同，说明液体内部同一深度处各个方向压强大小相等；
③不断增大塑料盒浸没后的深度，各橡皮膜受到的压强不断增大，形变程度不断增大，塑料盒的体积不断减小，浸没后V排＝V塑料盒也减小，由公式F浮＝ρ水gV排可知，塑料盒受到的浮力变小。
故答案为：①c；②b、d的形变程度相同；③变小。
【点评】本题考查液体压强的特点、阿基米德原理及其应用，属于力学综合题。
15．（6分）如图所示，生活中有很多地方涉及物理知识，请运用你学到的知识完成下列问题。
（1）图甲中，热气球能够飘在空中，是由于热气球内 气体密度小于空气密度 。
（2）图乙中，自制气压计随电梯从一楼上升至十楼，气压计细玻璃管中的液面会 上升 。（选填“上升”或“下降”）
（3）图丙中，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，它在水平地面上滚出后，能自动滚回来。原因是罐中的橡皮筋积蓄了 弹性势 能。
【分析】（1）热气球是通过改变气体的密度改变浮力与重力的关系实现升降。
（2）大气压随着高度的增加而减小。
（3）动能的影响因素：质量和速度；弹性势能的影响因素：物体的形变程度。
【解答】解：（1）热气球能够飘在空中，是由于热气球内充的是密度小于空气的气体；
（2）大气压随着高度的增加而减小，拿着这个气压计从一楼爬到十楼的过程中，气压减小，液柱会在内部气压的作用下升高；
（3）魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能，故它在水平面上滚动的速度会越来越慢，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能。
故答案为：（1）气体密度小于空气密度；（2）上升；（3）弹性势。
【点评】此题是一道力学综合题，观察图片，确定考查的知识点，是正确解答此题的第一步。
16．（4分）如图所示，斜面长3m，高0.6m。工人在6s内将重600N的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N。此过程中工人做的有用功为 360 J，斜面的机械效率为 80% 。请在图中画出物体在斜面底端时受到重力的示意图。
【分析】利用W＝Gh求出有用功；利用W＝Fs可求出拉力做的功，即总功；然后利用机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。物体所受重力的方向为竖直向下，作用点在物体的重心上，大小为600N，据此画出物体在斜面底端时受到重力的示意图。
【解答】解：所做有用功为：W有＝Gh＝600N×0.6m＝360J；
总功为：W总＝Fs＝150N×3m＝450J；
机械效率为：η＝＝＝80%；
物体所受重力的方向为竖直向下，作用点在物体的重心上，大小为600N，据此画出物体在斜面底端时受到重力的示意图，如图。
故答案为：360；80%；如图。
【点评】熟练运用计算功、机械效率的公式，并会画力的示意图，是解答此题的关键。
17．（4分）一辆轿车以9×104W的恒定功率启动做直线运动，共运动了25s，运动的速度v与时间t的关系如图所示，由此可知前15s轿车牵引力所做的功是 1.35×106 J，20s～25s内轿车受到的阻力为 3000 N。
【分析】（1）知道轿车发动机的功率和时间，根据W＝Pt求出前15s轿车牵引力所做的功；
（2）20s～25s内轿车做匀速直线运动，处于平衡状态，根据P＝＝＝Fv可知轿车受到的牵引力，进而得出阻力。
【解答】解：由P＝得前15s轿车牵引力所做的功为：
W＝Pt＝9×104W×15s＝1.35×106J；
由图可知，轿车保持匀速直线运动的速度v＝30m/s，
由P＝＝＝Fv得轿车发动机的牵引力：
F＝＝＝3000N。
故答案为：1.35×106；3000。
【点评】本题考查功率和功的有关计算，关键是从图中得出有用信息。
三、实验探究题（本大题共3个小题；每空2分，共32分）
18．（8分）小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种方案。
（1）通过比较，发现采用乙方案实验效果更好，原因是 滚动代替滑动可以减小摩擦，大大减少摩擦对实验的影响 。
（2）该实验装置中，小桌两端定滑轮的作用是 改变力的方向 。
（3）实验中发现两边的钩码质量不相等时，小车运动，质量相等时，小车静止，说明二力平衡的一个条件是力的 大小相等 。
（4）接着，将小车扭转一个角度，松手后观察到小车不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在 同一条直线上 。
【分析】（1）其他条件相同时滑动摩擦力大于滚动摩擦力，摩擦力对实验的影响较大；
（2）木板两端的定滑轮的作用是改变作用力的方向；
（3）（4）探究二力平衡的条件时，硬纸片静止就说明硬纸片在水平方向受到的力是平衡力，通过实验可以得出二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解：（1）通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是滚动摩擦小于滑动摩擦，减小了摩擦力对实验的影响；
（2）木板两端的定滑轮的作用是改变作用力的方向；
（3）当实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块处于静止状态，说明二力平衡时，两个力的大小必须相等；
（4）把木块扭转一个角度，放手后观察，木块将发生转动，说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。
故答案为：（1）滚动代替滑动可以减小摩擦，大大减少摩擦对实验的影响；（2）改变力的方向； （3）大小相等； （4）同一条直线上。
【点评】本题考查了二力平衡条件的有关知识，在分析具体问题时，往往需要有机结合，使知识系统化。
19．（12分）小明探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置和过程如甲图所示。
（1）实验中每次使小车在斜面上由静止释放的高度相同，这样做的目的是 控制小车到达平面时速度相同 。
（2）小明收集了如下表所示的实验数据，分析可知阻力对物体运动的影响是： 阻力越小，速度减小的越慢 。小明进一步推理：若小车在水平面上受到的阻力为零，小车将 做匀速直线运动 。
接触面
毛巾
棉布
木板
阻力大小
大
较大
小
小车移动的距离/cm
11.2cm
23.7cm
33.6cm
（3）如图乙所示为某些高速公路上为失控车辆所设置的紧急避险车道，通过上面的探究学习我们知道，避险车道铺上砂石是为了 增大阻力 ，从而减小车速，而且紧急避险车道一般为斜面，从能量转化的角度来看是因为： 汽车动能转化为重力势能 ，使车尽快停下。
【拓展】分析实验数据可知，小车在毛巾和木板上受到的阻力之比为 3：1 。
【分析】（1）探究小车滑行的距离与摩擦力的关系时，就必须确保到达水平面时的速度相同；
（2）毛巾、棉布、木板粗糙程度变小，根据实验现象得出结论；
根据实验现象中运动变化的趋势推理想像；
（3）影响滑动摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度；
【拓展】
通过小车在毛巾和木板上运动的距离算出受到的阻力之比。
【解答】解：（1）让小车从同一斜面同一高度滑下的目的是使小车到达斜面底端时的速度相同，属控制变量法的要求；
（2）毛巾、棉布、木板粗糙程度变小，阻力变小，根据实验现象，可以得出结论，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，在水平面上运动的距离越远；如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做匀速直线运动；
（3）避险车道铺上砂石是为了增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力，从而减小车速，而且紧急避险车道一般为斜面，汽车进入避险车道，动能转化为重力势能，动能减小，速度减小，车容易停下来；
【拓展】
实验中摩擦力的大小是通过下车在不同表面上运动的距离来表示，距离越大，阻力越小，
分析实验数据可知，小车在毛巾和木板上受到的阻力之比为33.6cm：11.2cm＝3：1。
故答案为：（1）控制小车到达平面时速度相同；（2）阻力越小，速度减小的越慢；做匀速直线运动；（3）增大阻力；汽车动能转化为重力势能；【拓展】3：1。
【点评】本题探究“阻力对物体运动的影响”，考查控制变量法和转化法、实验推理法的运用。
20．（14分）小明在学习了密度计的相关知识后，想用家中器材（如图甲所示）测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ水，请你帮他完成测量鸡蛋密度的实验方案。
（1）用刻度尺测量出塑料管的长度L0；
（2）在塑料管装有适量的盐，使其 竖直漂浮 在水中，测出塑料管露出液面的长度为L1；
（3）将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋 悬浮 ，再测出塑料管放入盐水中露出液面的长度为L2。
（4）计算得出鸡蛋的密度ρ鸡蛋＝ 。
（5）小明继续实验，将水和盐水的密度值分别标注在细塑料管相应位置制成“密度计”，则盐水的密度应该标注在图乙中的 q 点（选填“p”或“q”）。
【拓展】若盐水的密度为1.1g/cm3，用刻度尺测出上述两刻度线之间距离为0.8cm，则该“密度计”在水中静止时浸入水中的深度 8.8 cm；小明像标示弹簧测力计刻度的方法一样，以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3，将整个吸管均匀标上刻度。你认为这样均匀标示刻度是否合理并说明理由 不合理，因为是密度变化量与刻线变化的长度不成正比 。
【分析】（1）在塑料管装有适量的盐，使其竖直漂浮在水中，底端封闭的塑料管为圆柱体，浸在水中的体积（排开液体体积）等于浸在液体中的深度与塑料管横截面积的乘积；
（2）将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋悬浮；根据物体的浮沉条件可知，此时鸡蛋的密度等于盐水的密度；
（3）向水中加盐前后塑料管始终处于漂浮状态，受到的浮力相等，都等于塑料管（包括管内盐）的重力；
根据塑料管的长度以及其分别在水和盐水中漂浮时露出液面的长度，可以分别计算出它在水和盐水中时排开所在液体的体积，再根据阿基米德原理就可以分别计算出它在水和盐水中的浮力大小；
水中加盐前后塑料管所受浮力相等，据此求盐水的密度；鸡蛋的密度等于盐水的密度（悬浮）；
（4）密度计工作时漂浮在液面上，浮力与重力大小相等；
【拓展】求密度计浸在水中的深度，需要利用密度计的浮力等于重力，求出排开液体体积的大小，再根据求出的体积，算出深度；
在其它因素均不变的情况下，密度越小，深度越大。
【解答】解：（2）向水中加盐前后塑料管始终处于竖直漂浮状态，受到的浮力都等于塑料管（包括管内盐）的重力，所以受到的浮力相等；
设塑料管的横截面积为S，塑料管长度为L0，
塑料管排开水的体积：V排1＝S（L0﹣L1），
受到水的浮力：F浮1＝ρ水V排1g＝ρ水gS（L0﹣L1），
（3）让鸡蛋悬浮在盐水中，根据物体的浮沉条件，测出此时盐水的密度就可以得到鸡蛋的密度，所以向水中加盐时，使鸡蛋悬浮即可；
（4）将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋悬浮，此时塑料管受到盐水的浮力：F浮2＝ρ盐水V排2g＝ρ盐水gS（L0﹣L2），
水中加盐前后塑料管所受浮力相等，且都等于塑料管（包括管内盐）的重力，所以：F浮2＝G＝F浮1，
ρ盐水gS（L0﹣L2）＝ρ水gS（L0﹣L1）；
解得：ρ盐水＝
因为鸡蛋悬浮盐水中，所以鸡蛋的密度：ρ鸡蛋＝ρ盐水＝。
（5）密度计工作时漂浮在液面上，浮力与重力大小相等，根据G＝F浮＝ρ液gV排，因重力不变，被测液体的密度越大，故密度计排开液体的体积就越小，因此密度计越往下，标注的密度值就越大；
盐水的密度大于水的密度（1.0g/cm3）应该标注在图乙中的“q”点；
【拓展】已知1.1g/cm3与1.0g/cm3刻度线间的距离为0.80cm＝0.8×10﹣2m2，
即（L0﹣L1）﹣（L0﹣L2）＝L2﹣L1＝0.8×10﹣2m；
（L0﹣L1）﹣（L0﹣L2）＝﹣＝0.8×10﹣2m；
所以，（﹣）＝0.8×10﹣2m；
则 ＝＝×0.8×10﹣2m＝×0.8×10﹣2m＝88kg/m2；
该“密度计”在水中静止时浸入水中的深度：h浸水＝＝＝0.088m＝8.8cm；
根据h浸＝可知：密度计处于漂浮状态时浸在液体中的深度与液体密度成反比，密度变化量与刻线变化的长度不成正，所以密度计刻度不均匀；弹簧测力计的刻度是均匀的，故小明这样均匀标示刻度不合理的。
故答案为：（2）竖直漂浮；（3）悬浮；（4）；（5 ） q；【拓展】8.8；不合理，因为是密度变化量与刻线变化的长度不成正比。
【点评】本题是利用物体的浮沉条件测量鸡蛋的密度，注意利用好浮沉条件：当物体的密度等于盐水的密度时，物体悬浮在液体中。
四、计算应用题（本大题共2个小题；第21小题6分，第22小题7分，共13分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
21．（6分）如图所示，杠杆MN可绕O点转动，A、B、C、D是四个供人娱乐的吊环、B环到O点的距离为D环O点距离的一半，父子俩在吊环上做游戏，质量为40kg的儿子吊在B环上，父亲站在地面上抓着D环。求：
（1）若不计杠杆和吊环的重以及转轴间的摩擦，为使杠杆在水平位置平衡，父亲要用多大的力拉吊环D。
（2）若父亲实际使用竖直向下的拉力为250N，在4s内将儿子匀速拉高0.4m，父亲要做多少功。
（3）父亲提升儿子的过程中，该器材的机械效率为多少。
【分析】（1）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析求解；
（2）求出父亲拉力移动的距离，利用W＝Fs计算拉力做的功；
（3）求出父亲做的有用功，利用η＝计算效率。
【解答】解：（1）设父亲用力为F1，已知OB＝OD，
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，F1×OD＝mg×OB，
则F1＝＝200N；
（2）根据相似三角形的性质可得，＝＝2，
所以，父亲拉力移动的距离：s父亲＝2s儿子＝0.8m，
父亲做功：W总＝F1′s父亲＝250N×0.8m＝200J；
（3）父亲用该器材提升儿子的过程中，所做的有用功：
W有＝Gh＝mgh＝40kg×10N/kg×0.4m＝160J；
该器材的机械效率：
η＝＝×100%＝80%。
答：
（1）为使杠杆在水平位置平衡，父亲要用200N的力拉吊环D；
（2）若父亲实际使用竖直向下的拉力为250N，在4s内将儿子匀速拉高0.4m，父亲要做功200J；
（3）父亲提升儿子的过程中，该器材的机械效率为80%。
【点评】此题考查杠杆平衡条件及其应用、功、功率和机械效率的计算，关键是分清有用功和总功，此题难度适中，适合学生训练，属于中档题。
22．（7分）如图所示，水平桌面上放有一个底面积为500cm2、质量为1kg的薄壁圆柱形容器，容器中盛满水，水的深度为10cm。（水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）水对容器底部的压强。
（2）容器对桌面的压力。
（3）若将一个体积为500cm3的实心小球慢慢地放入该容器中，当小球静止不动时，容器对水平桌面的压强未发生变化。求小球质量允许的最大值。
【分析】（1）根据液体压强公式计算水对容器底部的压强；
（2）根据体积公式计算水的体积，根据密度公式计算水的质量，根据重力公式计算水的重力和容器的重力，容器对桌面的压力等于水和容器的重力之和，据此计算容器对桌面的压力；
（3）小球放入容器时，容器中的水溢出，小球受到的浮力等于排开水的重力，当小球静止不动时，容器对水平桌面的压强未发生变化，说明小球悬浮或漂浮在水中，
悬浮时小球的密度等于水的密度，漂浮时小球的密度小于水的密度，根据m＝ρV可知悬浮时为小球质量允许的最大值。
【解答】解：（1）水对容器底部的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m＝1000Pa；
（2）水的体积：V＝Sh＝500×10﹣4m2×10×10﹣2m＝0.005m3，
水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.005m3＝5kg，
水的重力：G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N，
容器的重力：G容器＝m容器g＝1kg×10N/kg＝10N，
容器对桌面的压力等于水和容器的重力之和，即F＝G+G容器＝50N+10N＝60N；
（3）将一个体积为500cm3的实心小球慢慢地放入该容器中，小球放入容器时，容器中的水溢出，小球受到的浮力等于排开水的重力，当小球静止不动时，容器对水平桌面的压强未发生变化，说明小球悬浮或漂浮在水中，
悬浮时小球的密度等于水的密度，漂浮时小球的密度小于水的密度，根据m＝ρV可知悬浮时为小球质量允许的最大值，所以小球质量允许的最大值：m′＝ρ水V′＝1.0×103kg/m3×500×10﹣6m3＝0.5kg。
答：（1）水对容器底部的压强为1000Pa；
（2）容器对桌面的压力为60N；
（3）小球质量允许的最大值为0.5kg。
【点评】本题考查液体压强公式、体积公式、密度公式、重力公式、阿基米德原理的灵活运用，综合性强。
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