陕西省延安市洛川县2019-2020学年八年级下学期期末物理试题

这是一份陕西省延安市洛川县2019-2020学年八年级下学期期末物理试题，共18页。

A. 一袋盐B. 一支2B铅笔C. 一袋面粉D. 一辆自行车
2020年3月，新型冠状病毒隔离区迎来了送餐机器人，如图是该机器人工作时平端托盘在水平地面上匀速前行，下列关于机器人的说法正确的是( )
A. 机器人相对于餐盘是运动的
B. 它的重力(包括餐盘)和地面对它的支持力是一对平衡力
C. 它的重力和它对地面的压力是一对平衡力
D. 匀速前行时不受摩擦力作用
疫情好转，罗庄滨河大道上出现很多中学生骑车散心。如图所示是自行车的各个零件，其中减小了有害摩擦的是( )
A. 车胎B. 车把
C. 车轴D. 脚踏板面
“木桶理论”指出木桶能盛下水的容量由最短的木板来决定。如图将水注进水平面的木桶时，水对木桶底部的压强说法正确的是( )
A. 最大压强由最长木板决定
B. 木桶的质量决定压强大小
C. 木桶的底面积决定压强大小
D. 补齐短木板能增加最大压强
2022年第24届冬奥会将在北京召开，我国健儿积极备战。如图是高台跳雪运动员由高处急速滑下，在即将到达赛道底部时，他双膝弯曲，使劲一蹬，顺势跃向空中。为减小空气阻力影响，他上身前倾，双臂后摆，整个身体就像一架飞机，向前滑翔。有关滑雪中的相关物理知识说法正确的是( )
A. 整个身体就像一架飞机，是利用“空气流速大的位置压强小”获得升力
B. 运动员使用撑杆向后用力撑地增大下滑速度，目的是为了增大惯性，从而利用惯性跳得更远
C. 雪橇底部是光滑的，目的是为了减小压强便于运动员滑得更快
D. 雪橇板有较大面积目的是为了减小运动员脚对雪道的压力
救生浮球是一个醒目的橙色气囊，用长长的带子拴在使用者的腰间，被人们形象的称为“跟屁虫”。它采用的是双气囊的设计，不会影响游泳者游泳，而且比救生圈安全。正常游泳时，连接线是松弛的，气囊漂浮着，跟人如影相随。在体力不支等情况下，可将气囊压入水中，防止人下沉，在此情况下( )
A. 人排开水的体积变大了B. 人的重力变小了
C. 气囊的浮力变大了D. 人受的浮力变大了
如图所示，一个半球形物体重为100N，浸没在水中，受到水向下的压力40N，半球受到水施加的浮力为80N，则半球便受到水向上的压力为( )
A. 40NB. 60NC. 80ND. 120N
“一方有难，八方支援”，一场突如其来的疫情打乱了人们正常的生活节奏，为此，北京紧急调拨420吨面粉驰援武汉市场。人们利用了如图所示的传送带将面粉装车，面粉袋在传送带上匀速上升时( )
A. 动能不变，势能增加，机械能增加B. 动能增加，势能增加，机械能增加
C. 动能变小，势能变小，机械能变小D. 动能不变，势能不变，机械能不变
图中所示的现象中由于杠杆的平衡被破坏而影响了人们需要的工作效果的是( )
A. 月球车降落B. 骆驼运载物品
C. 举重D. 驴拉货物
如图所示，小华同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底墙匀速拉到顶端，拉力大小为250N，已知斜面倾角为30∘，斜面高为2m，绳重不计。以下说法中正确的是( )
A. 木箱在斜面上受重力、拉力、摩擦力三个力的作用
B. 小华对木箱做的有用功是1000J
C. 物体受到的摩擦力大小为50N
D. 此斜面的机械效率为60%
弹簧测力计通过弹簧长度的变化来测量拉力的大小，这里应用到______法(填科学方法)，如图所示，测重力之前应沿______方向进行调零，此时的读数为______N。
如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动，以其中一个小球为参照物，则另一个小球是______的(选填“运动”或“静止”)；当车突然停止运动后，则两小球将做______运动，两小球______(选填“会”或“不会”)相碰(设车无限长，其他阻力不计)。
如图所示是乳牛自动喂水器，牛喝水时，右水槽中的水位下降，根据______的原理，左槽中的水位______(选填“上升，下降或不变”)，致使浮子______(选填“上移，下移或不动”)，进水口打开。
如图是我国首艘自主建造完成的航空母舰，它的排水量为67000t，其满载航行时受到的浮力为______N；水面下某处的舰体受海水压强为5×104Pa，则该处的深度为______m；若卸下部分货物后，所受的浮力变______(填“大”或“小”)。(ρ海水=1.0×103kg/m3)
小明在安静思考问题的时候，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则他在考试的100min内，心脏做功约为______J，用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高______m(g取10N/kg)。
“让我们荡起双桨，小船儿推开波浪，海面倒映着美丽的白塔，四周环绕着绿树红墙……”欣赏美丽歌词思索其中奥秘：荡起的双桨(如图所示)属于______(填“省力”或“费力”)杠杆；小船儿能前进是因为受到______(填“人”“水”或“桨”)施加的推力作用；小船相对于波浪是______(填“运动”或“静止”)的。
如图所示，建筑工地上工人用560N的拉力将一捆重为840N的建筑材料提升2m，不计绳重及各种摩擦，则滑轮组的机械效率为______%，动滑轮重为______N。
如图所示，汽车水平底面上放着一个箱子，箱子随车一起向右匀速运动，请画出箱子受力的示意图。
如图，O为轻质杠杆的支点，左端挂一重物，杠杆在图示位置平衡，请作出最小动力F1的示意图和阻力的力臂l2。
在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们猜想：可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，如图所示是同学们做实验时的情景。
(1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小，可用弹簧测力计水平拉着木块沿水平长木板做______运动。根据______原理可知，此时摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)比较图丙和图______两次实验，可得到结论：在压力一定时，______，滑动摩擦力越大。
(3)图甲中小砝码随木块一起做匀速直线运动过程中受到的摩擦力______(填“为0”“方向向左”或“方向向右”)。
小华同学利用实验“探究浮力大小和哪些因素有关系”，她把一金属块挂在弹簧测力计上，示数如图所示，再将它分别浸入水和盐水中的不同位置，如图所示。
(1)金属块浸没在水中受到的浮力是______N，该金属块的体积是______m3；
(2)图乙、丙、丁、戊几种情况中，______图中金属块所受到的浮力最大；
(3)做甲、丙、戊三次实验，是为了探究浮力大小与______是否有关；
(4)做______三次实验测量(选填“甲∼戊”序号)，是为了探究金属块浸没在同种液体中时，保持______不变，受到的浮力与深度______(选填“有关”或“无关”)；
(5)以下用到的研究方法与第(3)、(4)中用到的方法相同的是______(填字母)。
A.用光线来表示光
B.探究深度对液体内部压强的影响
C.将泡沫小球靠近发声的音叉，探究声音的产生条件
D.探究阻力对物体运动的影响时，将小车从同一高度释放
(6)实验中的金属块的密度为______kg/m3。
利用如图甲所示的滑轮组测量其提升重物时的机械效率，实验记录的数据如表所示：
(1)除了图甲中装置中用到的实验器材，还需要的测量工具有______、______。
(2)第4次实验测得的机械效率为______(保留一位小数)。
(3)分析表格中第1、4(2、4或3、4)组实验数据可得：同一滑轮组，所提升的物体越重，滑轮组的机械效率______(选填“越大”或“越小”)。
(4)如果不考虑绳重及滑轮轴间的摩擦，根据表格中的第4组实验数据可以计算出实验中所使用的动滑轮重量为______。
(5)如果将图甲滑轮组换成图乙所示的绕绳方法，不考虑绳重及滑轮轴间的摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
甲、乙两个相同的容器中盛有体积相同的不同液体，现将两个完全相同的物块分别放入两容器中，当两物块静止时，两物块所处的位置如图所示，已知物块的质量为0.1kg，甲容器中液体的密度1.0×103kg/m3，液体对容器底部的压强大小为1.2×103Pa，乙容器中物体对容器底部的压力大小为0.4N，求：
(1)乙容器中物体受到的浮力F浮。
(2)乙容器中液体的密度。
(3)乙容器中液体对容器底部的压强大小。
如图所示，利用轻质滑轮组沿水平方向匀速拉动水平地面上的正方体物体，已知物体重为300N，边长为10cm，拉力F的大小为30N，物体受到地面对它的摩擦力为45N，在10s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。求：
(1)物体移动的速度；
(2)这个过程拉力所做的功；
(3)滑轮组的机械效率。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：
A、一袋盐的质量约为500g=0.5kg，所受的重力约为G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，故A正确。
B、一支2B铅笔的质量约为5g，所受的重力约为G=mg=0.005kg×10N/kg=0.05N；故B错误。
C、一袋面粉的质量约为25kg，所受的重力约为G=mg=25kg×10N/kg=250N；故C错误。
D、一辆自行车的质量在15kg左右，所受的重力约为G=mg=15kg×10N/kg=150N，故D错误。
故选：A。
首先要对选项中涉及的几种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。
此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2.【答案】B
【解析】解：A.机器人相对于餐盘的位置保持不变，因此是静止的，故A错误；
B.机器人受到的重力和地面对它的支持力，二者大小相等，方向相反，作用在同一物体上和同一直线上，是一对平衡力，故B正确；
C.机器人受到的重力和它对地面的压力方向都是竖直向下，不是一对平衡力，故C错误；
D.匀速前行时，机器人处于平衡状态，它受到向前的牵引力，必然受到向后的摩擦力，故D错误。
故选：B。
(1)如果物体相对参照物的位置发生改变，那么它是运动的；否则，它就是静止的；
(2)平衡力的条件：大小相等，方向相反，作用在同一物体和同一直线上；
(3)摩擦力的产生条件是：两个物体相互接触，有相对运动的趋势。
此题考查了运动和静止相对性的判断、平衡状态的理解、以及摩擦力，是一道综合题，但总体难度不大。
3.【答案】C
【解析】解：
A、车胎有很多花纹，是在压力一定时通过增大接触面的粗糙程度来增大与地面之间的摩擦，属于增大有益摩擦；故A不合题意；
B、车把有很多花纹，是在压力一定时通过增大接触面的粗糙程度来增大与手掌之间的摩擦，属于增大有益摩擦；故B不合题意；
C、车轮转动时，车轮与车轴之间的摩擦，容易使零件磨损，中间加装滚动轴承，变滑动为滚动，属于减小有害摩擦；故C符合题意；
D、脚踏板面有很多花纹，是在压力一定时通过增大接触面的粗糙程度来增大与脚底之间的摩擦，属于增大有益摩擦。故D不合题意。
故选：C。
(1)增大摩擦力的方法有：①增大压力；②增大接触面积的粗糙程度；
(2)减少摩擦力的方法有：①减小压力；②减小接触面积的粗糙程度；③用滚动摩擦代替滑动摩擦；④使接触面彼此分离(如加润滑油等)。
该题考查学生对生活中常见的摩擦进行区分，知道哪些摩擦是有益的，哪些是有害的，对人们有用的摩擦要想办法增大，对人们有害的摩擦要想办法减小。
4.【答案】D
【解析】解：将水注进水平面的木桶时，水的最大深度是由短木板的长度决定的，由公式p=ρgh可知，补齐短木板能增大水的最大深度，所以能增加最大压强，而木桶的质量、木桶的底面积不影响水对木桶底部的压强，故只有选项D正确。
故选：D。
决定木桶底部受到水的压强的大小的是水的深度，水的深度决定于短木板的长度，据此分析。
本题主要考查了学生对液体压强决定因素的理解，了解木桶的特点，运用液体压强公式可做出判断。
5.【答案】A
【解析】解：A、整个身体就像一架飞机，飞机的机翼能获得向上的升力，是应用了流速越大流体的压强越小的原理，故A正确；
B、惯性仅仅与物体的质量有关，运动员使用撑杆向后用力撑地增大下滑速度，不能增加惯性，故B错误；
C、为了减小摩擦，雪橇底部应光滑，利于运动员滑得更快，故错误C；
D、在压力一定时，增大滑雪板的面积可以减小运动员对雪道的压强，不能减小运动员脚对雪道的压力，故D错误。
故选：A。
(1)流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大，飞机靠这一原理获得了升力。
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性，惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，质量越大，惯性越大。
(3)雪橇底部光滑可以减小运动时的摩擦阻力，这样运动员可以滑的更快；
(4)影响压力作用效果的因素是压力的大小和受力面积的大小。
从运动员滑雪的一个场景中，挖掘一些细节的具体的动作或设备的特点，将其与对应的物理知识联系起来，是解决此题的难点。
6.【答案】C
【解析】解：
(1)把气囊压入水中，人受到重力的大小不变，故B错误；
(2)原来人和气囊一起漂浮，现在人和气囊的也整体漂浮，总重不变，由漂浮条件可知，人和气囊受到的总浮力不变，则排开水的总体积不变；
而将气囊压入水中，气囊排开水的体积增大，则人排开水的体积会变小，由阿基米德原理可知，气囊的浮力变大，人受到的浮力变小，故C正确、AD错误。
故选：C。
(1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，重力的方向是竖直向下的；
(2)原来人和气囊一起漂浮，现在人和气囊的整体漂浮，总重不变，总浮力不变，排开水的总体积不变，而气囊排开水的体积增大，所以人排开水的体积变小，根据F浮=ρgV排可知人和气囊受到浮力的变化。
本题考查了阿基米德原理、浮力的应用以及对重力的理解，属于基础题目。
7.【答案】D
【解析】解：由F浮=F上−F下得，半球受到的水向上的压力：
F上=F浮+F下=80N+40N=120N。
故选：D。
浮力的实质是半球物体上下表面受到的压力差，已知浮力和受到的向下的压力可求半球受到的水向上的压力。
本题考查浮力产生的原因，关键是知道浮力的实质是物体上下表面受到的压力差。
8.【答案】A
【解析】解：面粉袋在传送带上匀速上升时，质量不变，速度不变，其动能不变；同时高度增加，则重力势能增加；因面粉袋的动能不变、重力势能增加，且机械能等于动能与势能的总和，所以面粉袋的机械能增加，故A正确，BCD错误。
故选：A。
(1)动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)机械能=动能+势能，物体没有发生弹性形变时，不考虑弹性势能，只考虑重力势能和动能。
解答本题需要掌握动能、重力势能大小的影响因素以及对机械能概念的理解，是一道基础题。
9.【答案】D
【解析】解：A、月球车没有失去平衡，是人们需要的效果，故A不符合题意；
B、骆驼没有失去平衡，故B不符合题意；
C、杠铃处于平衡状态，是人们需要的效果，故C不符合题意。
D、驴拉的车是杠杆，失去平衡把驴抬了起来，不是人们需要的效果，故D符合题意；
故选：D。
(1)月球车平稳地落在月球表面；
(2)骆驼驼着货物没有失去平衡；
(3)运动员平稳举着杠铃；
(4)驴拉的车是杠杆，装货的原因使之失去平衡，把驴抬起来了。
解答本题首先要判断是否是杠杆，再判断是否失去了平衡出现了人们不需要的效果。
10.【答案】C
【解析】解：
A、沿斜面向上拉木箱时，木箱受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误；
B、小华对木箱做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J，故B错误；
C、斜面倾角为30∘，斜面高为2m，所以斜面长s=2h=2×2m=4m，
拉力F对木箱做的总功：W总=Fs=250N×4m=1000J；
克服摩擦力所做的额外功：W额=W总−W有=1000J−800J=200J，
由W额=fs可得，物体受到的摩擦力：f=W额s=200J4m=50N，故C正确；
D、此斜面的机械效率为：η=W有W额×100%=800J1000J×100%=80%，故D错误。
故选：C。
(1)对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；
(2)已知物体的重力和提升的高度(斜面高)，根据公式W=Gh可求重力做功，即提升物体所做的有用功；
(3)总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额=fs求出物体所受斜面的摩擦力；
(4)由η=W有W额计算斜面的机械效率。
本题考查了功和摩擦力的计算，明确有用功和总功、额外功之间的关系以及额外功为克服摩擦力所做的功是关键。
11.【答案】转换 竖直 3.6
【解析】解：
(1)测量力的工具叫测力计，在物理实验室经常使用弹簧测力计来测量力的大小；在一定的拉力范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比，根据弹簧的这一性质我们制成了弹簧测力计，这里用到了“转换法”；
(2)在使用弹簧测力计前一定要进行零点校正，因为重力的方向是竖直向下的，所以校正时要在竖直方向上进行；
如图所示的弹簧测力计的量程是0∼5N，一个大格表示的是1N，里面有5个小格，分度值为0.2N.弹簧测力计的示数=3N+0.2N×3=3.6N。
故答案为：转换；竖直；3.6。
(1)测量力的工具是弹簧测力计，它的核心部分是弹簧，弹簧测力计的工作原理：在一定范围内拉伸弹簧时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大，即弹簧的伸长量与拉力成正比；
(2)使用弹簧测力计前一定要沿着拉力方向进行零点校正，读数前先要观察测力计的量程和分度值，再根据指针的位置读数。
本题考查了转换法的应用以及弹簧测力计的使用和读数方法，属于基础题目。
12.【答案】静止 匀速直线 不会
【解析】解：质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动，它们的相对位置不变，以其中一个小球为参照物，则另一个小球是静止的；
车停止前，两个小球和小车一起做匀速直线运动，且两个小球和小车具有相同的速度；当小车突然停止运动时，由于小球在光滑表面上运动，不受任何阻力，则两个小球由于惯性还要保持原来的速度继续做匀速直线运动，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰。
故答案为：静止；匀速直线；不会。
运动和静止是相对的，与所选择的参照物有关；
先分析车突然停止前，两个小球和小车的运动状态，当小车突然停止运动时，根据题意可知两个小球不受任何阻力，且一切物体都有保持原来运动状态不变的性质(惯性)来分析两个小球的运动状态。
一切物体都有惯性；此题主要考查学生对惯性的理解和应用，会用惯性知识分析物体的运动状态。
13.【答案】连通器 下降 下移
【解析】解：乳牛自动喂水器水箱和喂水槽上端开口、底部相连，构成了一个连通器；
根据连通器原理可知，牛喝水时，右水槽中的水位下降，左槽中的水位下降，致使浮子下移，进水口打开。
故答案为：连通器；下降；下移。
上端开口、下端连通的容器叫连通器。连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面的高度总是相平的。
本题考查了连通器的应用，难度不大，关键是掌握连通器的特点。
14.【答案】6.7×108 5 小
【解析】解：
(1)由阿基米德原理可知，航空母舰满载时受到的浮力：
F浮=G排=m排g=67000×103kg×10N/kg=6.7×108N；
(2)根据p=ρgh可得，该处的深度：
h=pρ海水g=5×104Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=5m。
(3)航空母舰在卸下部分货物前后始终处于漂浮状态，浮力等于重力，卸下部分货物后，航空母舰自身重力减小，故所受浮力也变小。
故答案为：6.7×108；5；小。
(1)已知航空母舰排水量，根据F浮=G排=m排g求出浮力；
(2)已知水面下某处的舰体受到的海水压强和海水的密度，根据p=ρgh计算该处的深度；
(3)根据“物体漂浮，浮力等于重力”分析卸下部分货物后，所受的浮力变化。
本题考查浮力的计算、液体压强公式和物体浮沉条件的应用，属于综合型题目，难度不大。
15.【答案】9000 18
【解析】解：(1)由题意可知，心脏推动血液流动的功率约为P=1.5W，时间t=100min=6000s，
所以在100min内心脏做功约为：W=Pt=1.5W×6000s=9000J；
(2)人的质量m=50kg，
由W=Gh=mgh可得，这些功可把物体举高的高度：
h=Wmg=9000J50kg×10N/kg=18m。
故答案为：9000；18。
(1)知道心脏推动血液流动的功率和做功时间，可利公式W=Pt计算出心脏做功多少；
(2)若用这些功提升物体，知道物体的质量，可利用公式W=Gh=mgh变形计算出物体提升高度。
本题考查了学生对重力公式、功的公式、功率的公式的掌握和运用，要灵活选用公式，计算时注意单位统一。
16.【答案】费力 水 运动
【解析】
【分析】
本题考查了杠杆的分类，力作用的相互性，以及运动和静止的相对性。
【解答】
(1)船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以它是一个费力杠杆；
(2)船桨向后划水，桨给水一个向后的作用力，因物体间力的作用是相互的，所以水给船一个向前的反作用力，使船向前运动；
(3)小船相对于波浪的位置发生了改变，所以小船相对于波浪是运动的。
故答案为：费力；水；运动。
17.【答案】75 280
【解析】解：
(1)由图知，n=2，拉力端移动的距离：
s=2h=2×2m=4m，
拉力做的总功：
W总=Fs=560N×4m=2240J，
拉力做的有用功：
W有用=Gh=840N×2m=1680J，
滑轮组的机械效率：
η=W有用W总=1680J2240J×100%=75%；
(2)不计绳重及各种摩擦，拉力F=12(G+G动)，据此可得动滑轮重：
G动=2F−G=2×560N−840N=280N。
故答案为：75；280。
(1)由图知，n=2，拉力端移动的距离s=2h，利用W=Fs求拉力做的总功，利用W=Gh求拉力做的有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；
(2)不计绳重及各种摩擦，拉力F=12(G+G动)，据此求动滑轮重力。
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算，利用好关系式：不计绳重及各种摩擦时，拉力F=12(G+G动)。
18.【答案】解：(1)木箱在竖直方向上受竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F作用，
箱子在竖直方向上静止，处于平衡状态，由二力平衡条件知：F=G；
箱子与小车一起在水平方向上做匀速直线运动，处于平衡状态，则箱子在水平方向上不受力；
(2)从箱子的重心沿重力与支持力的方向作出两力的示意图，注意两条线段长度要相等，如图所示：

【解析】对箱子进行受力分析，然后根据力的示意图的画法作出木箱受到的力的示意图。
对木箱受力分析时要注意，箱子在水平方向不受力，很多同学认为木箱在水平方向受拉力与摩擦力作用，这种看法是错误的，本题是一道易错题。
19.【答案】解：
重物对杠杆的拉力为阻力F2，从支点O作力F2作用线的垂线，可得阻力臂l2；
由图可知，支点为O，杠杆上距离支点O最远的点为杠杆右端A点，OA为最长的动力臂，从A点垂直OA向下画出带箭头的线段可得动力F1的示意图，如图所示；
。
【解析】(1)重物对杠杆的拉力为阻力F2，从支点O作力F2作用线的垂线，支点到力作用线的距离为阻力臂；
(2)支点为O，杠杆上距离支点O最远的点为杠杆右端A点，OA为最长的动力臂，从A点垂直OA向下画出带箭头的线段可得动力F1的示意图。
本题考查了作最小力示意图及作力臂问题，熟练应用杠杆平衡条件、由图示确定最大力臂是正确解题的关键。
20.【答案】匀速直线 二力平衡 乙 接触面越粗糙 为0
【解析】解：
(1)弹簧测力计显示拉力大小，要使滑动摩擦力等于拉力大小，木块一定要进行匀速直线运动；木块进行匀速直线运动，木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件得到滑动摩擦力等于拉力；
(2)比较乙和丙两图可以看出，压力的大小相同，接触面的粗糙程度不同，可以得到的结论是：压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
(3)由于木块静止在小车上，不具备摩擦力产生的条件，所以它没有受到摩擦力的作用。
故答案为：(1)匀速直线；二力平衡；(2)乙；接触面越粗糙；(3)为0。
(1)弹簧测力计拉动木块时，弹簧测力计显示拉力大小，要使滑动摩擦力等于拉力大小，木块一定要进行匀速直线运动；匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件判断滑动摩擦力大小；
(2)利用控制变量法，先找出两图中的相同因素和不同因素，即可确定研究的因素，并能得出相应的结论；
(3)摩擦力的产生条件，两物体相互接触，并且物体之间要发生或已经发生了相对运动。
此题考查影响滑动摩擦力大小因素的探究，在探究摩擦力的大小与哪些因素有关时，要用到两种研究方法：转换法，通过测力计的示数即拉力的大小来反映摩擦力的大小；控制变量法，控制其他因素相同研究与不同因素的关系。
21.【答案】22×10−4 戊 排开液体的密度 甲、丙、丁 排开液体的体积和密度 无关 BD4×103
【解析】解：
(1)由图甲知，金属块重G=8N；由图丙可知金属块浸没在水中时弹簧测力计示数为6N，根据称重法测浮力：
F浮=G−F丙=8N−6N=2N；
根据阿基米德原理，F浮=ρ水gV排；
V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10−4m3；
由戊可知，金属块浸没在酒精中时弹簧测力计示数为4.2N。
所以金属块浸没在酒精中受到的浮力：
F浮=G−F戊=5N−4.2N=0.8N；
(2)金属块重一定，由F浮=G−F可知，弹簧测力计示数越小，浮力越大，由图知图戊中金属块所受到的浮力最大；
(3)丙、戊实验中，排开液体的体积相同，排液体的密度不同，测力计示数不同，根据称重法测浮力两次实验中受到的浮力大小不同，故三次实验，是为了探究浮力大小与排开液体的密度是否有关；
(4)研究物体受到的浮力大小与深度的关系，要控制排开液体的体积和密度相同，故比较甲、丙、丁三次实验(由称重法，丙丁实验中受到的浮力相同)，是为了探究金属块浸没在同种液体中时，保持排开液体的体积和密度不变，受到的浮力与深度无关；
(5)第(3)、(4)中用到的研究方法是控制变量法：
A.用光线来表示光，运用的是模型法；
B.探究深度对液体内部压强的影响，要控制液体密度相同，采用了控制变量法；
C.将泡沫小球靠近发声的音叉，探究声音的产生条件，采用了转换法；
D.探究阻力对物体运动的影响时，将小车从同一高度释放，控制浊小车到达水平面的速度相同，采用了转换法；
故选BD；
(6)实验中的金属块的密度为：
ρ=GgV=8N10N/kg×2×10−4m3=4×103kg/m3。
故答案为：(1)2；2×10−4；(2)戊；(3)排开液体的密度；(4)甲、丙、丁；排开液体的体积和密度；无关；(5)BD；(6)4×103。
(1)由图甲知金属块重；由图丙可知金属块浸没在水中时弹簧测力计示数为6N，根据称重法测浮力得出金属块浸没在水中受到的浮力；
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排得出排开水的体积，由戊可知金属块浸没在酒精中时弹簧测力计示数为，根据称重法求出金属块浸没在酒精中受到的浮；
(2)金属块重一定，由F浮=G−F分析；
(3)浮力大小与排开液体的体积和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，比较丙、戊实验中，找出相同量和不理量，结合称得法分析浮力大小与变化量的关系；
(4)研究物体受到的浮力大小与深度的关系，要控制排开液体的体积和密度相同，由称重法可知丙丁实验中受到的浮力相同，由称重法分析回答；
(5)第(3)、(4)中用到的研究方法是控制变量法，逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
(6)根据ρ=GgV求出实验中的金属块的密度。
本题探究浮力大小和哪些因素有关，考查称重法测浮力、阿基米德原理和控制变量法、模型法及转换法的运用及密度公式的运用，综合性强。
22.【答案】刻度尺 弹簧测力计 83.3%越大 0.8N不变
【解析】解：
(1)测量滑轮组的机械效率时，需要测量拉力的大小和物体上升的高度，所以需要弹簧测力计和刻度尺；
(2)第4次实验中的有用功为：W有用=Gh=4.0N×0.2m=0.8J；
总功为：W总=Fs=1.6N×0.6m=0.96J；
则机械效率为：η=W有W总×100%=×100%≈83.3%；
(3)分析表格中第3、4实验数据可知，滑轮组相同，提升的高度相同，所提升的物体越重，滑轮组的机械效率越大；
(4)所做的额外功为：W额=W总−W有用=0.96J−0.8J=0.16J；
则动滑轮的重力为：G轮=W额h=；
(5)如图乙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，克服动滑轮重做的功为额外功的唯一来源，额外功大小不变，提升相同的物体时，有用功不变，故滑轮组的机械效率不变。
故答案为：(1)刻度尺；弹簧测力计；(2)83.3%；(3)越大；(4)0.8N；(5)不变。
(1)要想测量滑轮组的机械效率，需要测量拉力的大小和物体上升的高度；
(2)根据η=W有W总×100%=GhFs×100%计算出机械效率的大小；
(3)根据表格中的数据，利用控制变量法分析；
(4)求出额外功，根据W=Gh求出动滑轮的重力；
(5)不计摩擦及绳重，克服动滑轮重做的功为额外功的唯一来源，额外功大小不变，提升相同的物体时，有用功不变，据此分析。
本题测量滑轮组的机械效率，考查机械效率的计算和影响机械效率大小的因素，难度不大，要熟记。
23.【答案】解：
(1)物块的重力：G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，
由图可知，物块在乙液体中沉底，根据力作用的相互性，物块受到的支持力F支=F压=0.4N，
此时物块受向上的浮力、向上的支持力和向下的重力，由力的平衡条件可得F浮+F支=G，
则乙容器中物体受到的浮力：F浮=G−F支=1N−0.4N=0.6N，
(2)物块在甲液体中悬浮，则物块的密度ρ=ρ甲=1.0×103kg/m3，
已知物块的质量m=0.1kg，
由ρ=mV可得，物块的体积：V=mρ=0.1kg1.0×103kg/m3=1×10−4m3，
由图可知，物块在乙液体中沉底，V排=V=1×10−4m3，
由F浮=ρ液gV排可得，乙容器中液体的密度：
ρ乙=F浮gV排=0.6N10N/kg×1×10−4m3=0.6×103kg/m3。
(3)已知甲液体对容器底部的压强p甲=1.2×103Pa，
由p=ρgh可得，液体的深度：
h=p甲ρ甲g=1.2×103Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.12m，
由题意和图示可知，两液体的深度相同，
则乙容器中液体对容器底部的压强：
p乙=ρ乙gh=0.6×103kg/m3×10N/kg×0.12m=720Pa。
答：(1)乙容器中物体受到的浮力F浮为0.6N；
(2)乙容器中液体的密度为0.6×103kg/m3。
(3)乙容器中液体对容器底部的压强大小为720Pa。
【解析】(1)根据重力公式可求出物块受到的重力；由图可知，物块在乙液体中沉底，根据力作用的相互性可知物块受到的支持力；对物块进行受力分析，此时满足F浮+F支=G，据此可求出乙容器中物体受到的浮力；
(2)物块在甲中悬浮，则物块的密度ρ=ρ甲=1.0×103kg/m3，已知物块的质量为0.1kg，由密度公式变形可求得其体积，由F浮=ρ液gV排可求得乙容器中液体的密度。
(3)已知甲液体对容器底部的压强大小为1.2×103Pa，由p=ρgh变形可得液体的深度，由图可知，两液体深度相同，再利用p=ρgh可求得乙容器中液体对容器底部的压强大小。
此题通过分析物体在液体中的浮沉情况，考查了对阿基米德原理、浮沉条件的应用，同时考查了密度知识的应用，难度较大。
24.【答案】解：根据图示可知，n=2；
(1)由s=2s物可知，物体移动的距离s物=12s=12×3m=1.5m，
物体移动的速度为v=st=1.5m10s=0.15m/s；
(2)这个过程拉力所做的功为W总=Fs=30N×3m=90J；
(3)有用功为W有=fs物=45N×1.5m=67.5J，
滑轮组的机械效率为η=W有W总×100%=67.5J90J×100%=75%。
答：(1)物体移动的速度为0.15m/s；
(2)这个过程拉力所做的功为90J；
(3)滑轮组的机械效率为75%。
【解析】(1)由图可知n=2；根据s=2s物求出物体移动的距离，然后根据速度公式求出物体移动的速度；
(2)根据W=Fs求出拉力做的功；
(3)根据W有=fs物求出有用功，再利用η=W有W总×100%求出滑轮组的机械效率。
本题考查速度、有用功、总功、机械效率的计算，关键明确水平使用滑轮组时克服摩擦做的功为有用功。
次数
钩码重力G/N
钩码上升的高度h/cm
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
机械效率η
1
2.0
0.10
0.9
0.30
74.1%
2
2.0
0.15
0.9
0.35
74.1%
3
2.0
0.20
0.9
0.40
74.1%
4
4.0
0.20
1.6
0.60