福建省福州市鼓楼区三牧中学2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷（含答案）

这是一份福建省福州市鼓楼区三牧中学2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷（含答案），共33页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，简答题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年福建省福州市鼓楼区三牧中学八年级（下）期末物理试卷
一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。
1．（2分）物理学中，许多的物理量都是由科学家的名字命名而来，在国际单位制中，力的单位是以哪位科学家的名字命名的（　　）
A．帕斯卡 B．牛顿 C．瓦特 D．焦耳
2．（2分）升国旗的旗杆上有个重要装置是（　　）
A．动滑轮 B．杠杆 C．滑轮组 D．定滑轮
3．（2分）下列实例中，人对物体做功的是（　　）
A．举重运动员将杠铃举起
B．学生背着书包在水平路面上匀速行走
C．足球被踢出后，在草地上滚动一段距离
D．人推地面上的车，车未动
4．（2分）如图所示，两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端，使铅笔保持水平静止。下列说法中正确的是（　　）

A．铅笔对右侧食指的压力较大
B．铅笔对右侧食指的压强较大
C．两侧食指的凹陷程度不同，是因为所受压力大小不同
D．铅笔对左边食指的压力与左边食指对铅笔的压力大小不同
5．（2分）如图所示的实例中，属于减小压强的是（　　）
A．安全锤的锤头做成尖形
B．铁轨铺在枕木上
C．压路机的碾子很重
D．切蛋钢丝很细
6．（2分）如图所示，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，其主要目的是（　　）

A．增大箭的弹性势能 B．减小箭的动能
C．增大弓的弹性势能 D．使箭沿直线运动
7．（2分）下面四幅图中，属于费力杠杆的是（　　）
A．钉锤 B．钳子
C．开瓶器 D．镊子
8．（2分）以下物体利用的原理与大气压有关的是（　　）
A．船闸 B．吸盘挂钩
C．厕所反水弯 D．公交车上的安全锤
9．（2分）2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中，载人飞船（　　）
A．动能不变，重力势能不变，机械能不变
B．动能增大，重力势能增大，机械能增大
C．动能增大，重力势能减少，机械能不变
D．动能减少，重力势能减少，机械能减少
10．（2分）自2020年7月1日开始，淮安市“一盔一带”安全守护行动从动员教育阶段进入集中整治阶段，倡导大家自觉遵守交通法规。下列交通提示语中，不是为了防止惯性带来危害的是（　　）
A．珍爱生命，远离酒驾 B．系安全带，平安出行
C．车辆起步，站稳扶好 D．保持车距，安全驾驶
11．（2分）如图是我国第三艘航空母舰——“中国人民解放军海军福建舰”于6月17日在上海江南造船厂下水亮相。该舰排水量8万余吨，采用先进的电磁弹射装置，大大增加了舰载机数量。下列关于该舰的说法正确的是（　　）

A．航母与执行任务的舰载机通过超声波传输信息
B．舰载机起飞后，航空母舰受到的浮力不变
C．甲板上静止的舰载机，受到的重力和支持力是一对相互作用力
D．舰载机的机翼上凸下平，利用流体流速越大的位置压强越小来获得升力
12．（2分）如图所示，两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），比较甲、乙装置，正确的是（　　）

A．F1和F2大小相等
B．两装置绳子自由端移动距离相等
C．两装置所做有用功不同
D．甲装置和乙装置的机械效率相同
13．（2分）如图，长方体物块的三个面的面积之比Sa：Sb：Sc＝1：2：3，物体立放（a面与水平面接触）在水平面时对地面的压强为p1，物体侧放（b面与地面接触）时对地面压强为p2，物体平放（c面与地面接触）时对地面压强为p3，则p1：p2：p3为（　　）

A．1：2：3 B．3：2：1 C．2：3：6 D．6：3：2
14．（2分）如图甲所示，底面积为100cm2，质量为200g的柱形容器放置在水平地面上，容器足够高。底面积为40cm2，高为15cm的圆柱体M上端与体积可忽略不计的轻杆相连，轻杆固定在天花板上。现在匀速向容器中加水，整个过程中轻杆作用力的大小随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．t＝32s时，M所受浮力为6N
B．t＝50s时，容器对地面的压强为1580Pa
C．t＝10s时，水对容器底的压力为5N
D．图乙中F1与F2之比为2：3
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
15．（2分）茶是世界三大无酒精饮料之一，起源于中国，盛行于世界。泡茶时能闻到浓浓茶香，这是因为分子在永不停息地做 　 　。拿起杯盖，杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落，这说明分子间存在 　 　（选填“引力”或“斥力”）。
16．（2分）“阿波罗”登月飞船脱离地球引力后关闭所有发动机，在不受力的情况，由于 　 　仍可继续飞行，奔向月球，说明了力 　 　（选填“是”或“不是”）维持物体运动的原因。
17．（2分）物体在大小为10N的水平拉力作用下，5s内沿水平地面前进2m，则拉力做的功为 　 　J，若物体重50N，则重力对物体做的功为 　 　J。
18．（2分）潜水艇是靠改变 　 　实现上浮和下潜的。向潜水艇的水舱中充入适当的海水后，在水中的潜水艇会下沉，潜水艇受到的浮力 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
19．（2分）如图是自制气压计，小红拿着它从1楼乘坐电梯到20楼，玻璃管内水柱的高度会　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”），说明大气压随高度的增加而　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

20．（2分）小黄同学用水平力F拉动如图所示装置，使重200N的A物体5s内在水平地面上匀速运动了120cm，物体B重100N（物体B与A始终接触），此过程中A受到地面的摩擦力为24N，弹簧测力计的示数为16N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为 　 　m/s，水平拉力F的功率为 　 　W。

三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
21．（2分）如图所示，小球悬浮在水中，请画出小球受到的浮力和重力的示意图。

22．（2分）图中在B点施加一个动力F使杠杆平衡，请画出F1的力臂L1；

四、简答题：本题共1小题，共4分。
23．（4分）2015年6月，合福高铁正式开通，为南平的发展带来了新的机遇。请你结合所学物理知识，回答下列问题。
（1）列车刹车后，还能继续前进一段距离的原因是什么？
（2）高铁站台设有安全线，乘客必须站在安全线以外候车的原因是什么？
五、实验探究题：本题共5小题，每空1分，共30分。
24．（6分）在探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明同学用一块海绵和两块规格相同的长方体肥皂做了如图所示的实验，请仔细观察，并分析回答下列问题：

（1）实验中小明是通过观察海绵的 　 　来比较压力作用效果的。
（2）比较 　 　两图可知，　 　一定时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。
（3）比较 　 　两图可知，受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越显著。
（4）该实验中用到的研究物理问题的方法有 　 　法和 　 　法。
25．（4分）某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响，他在水平台面上分别铺上不同的材料，让同一小车从斜面上的同一高度由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记a、b、c。
（1）用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的 　 　。
（2）若水平面上铺的材料种类是毛巾、木板、棉布，则标记c是小车在 　 　表面停下的位置（接触面的粗糙程度：毛巾＞棉布＞木板）。
（3）对上述实验进行分析并进一步推理：如果运动的物体在没有受到力的作用时，将 　 　。
（4）若在水平面铺上同种材料，让同一小车从不同高度由静止滑下，则还可以探究小车 　 　的关系（选填下列选项的序号）。
①重力势能与质量
②动能与速度
③动能与质量

26．（5分）某同学利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点：

（1）实验前，为了检查装置的气密性，他用手按压强计的橡皮膜（图甲），观察U形管内水面 　 　，且在一段时间内不下降；松手后发现U形管两边水面的高度不相等，他接下来的操作应该是 　 　。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
（2）排除故障后，他重新将金属盒没入水中，发现随着金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大。由此可知液体的压强与 　 　（选填“深度”、“高度”）有关；
（3）他保持图乙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丙所示。比较乙、丙两次实验，他得出了：液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。小明认为他的结论不正确，理由是 　 　；
（4）他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是 　 　。
A.烧杯中换密度更大的液体
B.U形管中的红墨水换为密度更小的染色酒精
C.将U形管换成更细的
27．（8分）在“探究杠杆平衡条件的实验”中：

（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向 　 　调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在 　 　位置平衡，其目的是 　 　。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 　 　个相同的钩码，当杠杆平衡后，在A、B两点下方各取下一个钩码，则杠杆 　 　（选填“左”或“右”）端下沉。
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。在探究过程中，需要测量和记录动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量，在进行多次实验的过程中，小明 　 　（选填“可以”或“不可以”）同时改变4个量进行探究测量。
（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是：　 　。
28．（7分）小含同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图1所示的实验，请你根据小含的实验探究回答下列问题：

（1）实验步骤C与E的数据表明：浮力大小与 　 　有关；根据A与E两图所标的实验数据可知：物体浸没在盐水中所受的浮力大小为 　 　N。
（2）小含对ABCD四个步骤分析时，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关，对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），当物体浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度 　 　（选填“有关”或“无关”）。
（3）根据小含的实验数据可知：物块A的密度是 　 　kg/m3。
（4）爱物理的小含在学习了浮力这一章之后设计了一个实验测某金属块的密度，如图2所示实验器材有小空桶、溢水杯、烧杯、量筒和水，实验步骤如下：
①让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；
②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为10mL，如图乙；
③将烧杯中10mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；
④将金属块放入小空桶，小空桶仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为23mL，如图丁。
则被测金属块的密度是 　 　g/cm3。在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空桶，测出的金属块密度将 　 　（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
六、计算题：本题共3小题，共22分。
29．（6分）如图所示，在一个封闭薄容器中装满体积为1kg的水后放在水平桌面上，已知容器的质量为100g，容器的下底面积为100cm2，高为12cm。求：
（1）水对容器底部的压强；
（2）容器对桌面的压强。

30．（8分）用弹簧测力计悬挂一个圆柱形物体A，将其放置于空烧杯中，然后逐渐向烧杯中倒水，整个过程中保持物体A的位置不动，如图甲所示，依次测出烧杯中水的深度h和对应的弹簧测力计示数F，绘制了如图乙所示的图象。
（1）物体A重　 　N；
（2）物体A的高度为　 　cm；
（3）物体A的密度为多大？

31．（8分）某快递公司针对快递分拣问题，研发出了一项“黑科技”——分拣机器人。如图甲，分拣机器人通过扫码，读取快递的目的地信息，然后准确快速地把快递运送并投入相应的分拣口，最后由专人打包，将快递运往全国各地。已知分拣机器人的行走速度为3m/s，空载时的质量是5kg，轮子与水平地面的接触面积一共是10﹣2m2。
（1）分拣机器人空载时对水平地面的压强是多少？
（2）某次分拣作业中，分拣机器人载着快递在水平路面上匀速行驶30m后到达相应的分拣口，行驶过程中机器人受到的阻力为10N，则机器人的牵引力做了多少功？
（3）分拣机器入到达相应的分拣口后，伸缩杆会将托盘掀起，把放置在托盘中央位置的质量为2kg的快递投入分拣口。把托盘看作一个杠杆，近似地认为托盘由如图乙所示的位置绕O点旋转至如图丙所示的位置的过程中杠杆一直处于平衡状态且快递到达如图丙位置后才由静止落下。图乙和图丙中，A点为托盘的中央也是托盘的重心，B点是伸缩杆对托盘的力的作用点，伸缩杆对托盘的力始终与托盘表面垂直，忽略托盘转动时的摩擦。已知OA＝20cm，OB＝10cm。快递的重心在其几何中心，尺寸如图乙所示。这个过程中伸缩杆对托盘的平均作用力为20N，则伸缩杆对托盘的最大作用力是多少？（π＝3）


2022-2023学年福建省福州市鼓楼区三牧中学八年级（下）期末物理试卷
（参考答案）
一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。
1．（2分）物理学中，许多的物理量都是由科学家的名字命名而来，在国际单位制中，力的单位是以哪位科学家的名字命名的（　　）
A．帕斯卡 B．牛顿 C．瓦特 D．焦耳
【解答】解：A、压强的单位是以帕斯卡的名字命名的，故不符合题意；
B、力的单位是以牛顿的名字命名的，故B符合题意；
C、功率的单位是以瓦特的名字命名的，故不符合题意；
D、能量单位是以焦耳的名字命名的，故D不符合题意。
故选：B。
2．（2分）升国旗的旗杆上有个重要装置是（　　）
A．动滑轮 B．杠杆 C．滑轮组 D．定滑轮
【解答】解：联系生活实际和平时的观察，升国旗的旗杆顶端有一个轴固定不动的滑轮，它可以改变力的方向，但不能省力。这样的一种简单机械我们称其为定滑轮。
故选：D。
3．（2分）下列实例中，人对物体做功的是（　　）
A．举重运动员将杠铃举起
B．学生背着书包在水平路面上匀速行走
C．足球被踢出后，在草地上滚动一段距离
D．人推地面上的车，车未动
【解答】解：A、举重运动员将杠铃举起，杠铃在力的作用下移动了距离，力对物体做功，故A符合题意；
B、学生背着书包在水平路面上匀速前进，虽然有力也有距离，但不是在力的方向上，力与距离垂直，没有做功，故B不符合题意；
C、足球被踢后，在草地上滚动一段距离，是因为足球具有惯性，而人对足球没有力的作用，此过程中人对物体没有做功，故C不符合题意；
D、人推车，车未动，有力而无距离，没有做功，故D不符合题意。
故选：A。
4．（2分）如图所示，两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端，使铅笔保持水平静止。下列说法中正确的是（　　）

A．铅笔对右侧食指的压力较大
B．铅笔对右侧食指的压强较大
C．两侧食指的凹陷程度不同，是因为所受压力大小不同
D．铅笔对左边食指的压力与左边食指对铅笔的压力大小不同
【解答】解：ACD、铅笔处于静止状态，受到两手指的压力是一对平衡力，所以两手指对铅笔的压力相等；由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力，所以铅笔对左右两侧食指的压力也相等，但铅笔对左右两侧食指的压力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故ACD错误；
B、两手指受到的铅笔的压力相同，由于铅笔的两端的受力面积不相同，右边的受力面积小，由p＝可知右边手指受到的压强较大，凹陷程度较大，故B正确。
故选：B。
5．（2分）如图所示的实例中，属于减小压强的是（　　）
A．安全锤的锤头做成尖形
B．铁轨铺在枕木上
C．压路机的碾子很重
D．切蛋钢丝很细
【解答】解：A、安全锤的锤头做成尖形，是通过减小受力面积来达到增大压强的效果，使玻璃很容易被砸开，故A不符合题意；
B、铁轨铺在枕木上，是通过增大受力面积来达到减小压强的目的，故B符合题意；
C、压路机的锤子很重，是在受力面积一定时，增大压力来增大压强，故C不符合题意；
D、用很细的钢丝切鸡蛋，是通过减小受力面积来达到增大压强的效果，容易将鸡蛋切开，故D不符合题意。
故选：B。
6．（2分）如图所示，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，其主要目的是（　　）

A．增大箭的弹性势能 B．减小箭的动能
C．增大弓的弹性势能 D．使箭沿直线运动
【解答】解：物体的弹性形变程度越大，其弹性势能就越大；运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，就是让弓的弹性形变程度增大，获得更大的弹性势能；题中只是说把弓拉得很弯，不能增大箭的弹性势能和弓的弹性，也无法使箭沿直线运动；故ABD错误，C正确。
故选：C。
7．（2分）下面四幅图中，属于费力杠杆的是（　　）
A．钉锤 B．钳子
C．开瓶器 D．镊子
【解答】解：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、图中的剪子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、图中起瓶子盖的起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
故选：D。
8．（2分）以下物体利用的原理与大气压有关的是（　　）
A．船闸 B．吸盘挂钩
C．厕所反水弯 D．公交车上的安全锤
【解答】解：AC．船闸和厕所反水弯下部连通，上端开口，是连通器原理，故AC错误；
B．吸盘挂钩利用吸盘内气体压强比大气压强小，大气压将挂钩压在墙上，故B正确；
D．公交车上的安全锤一端做得比较尖锐是在压力一定下，通过减小受力面积，从而增大压强，故D错误。
故选：B。
9．（2分）2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中，载人飞船（　　）
A．动能不变，重力势能不变，机械能不变
B．动能增大，重力势能增大，机械能增大
C．动能增大，重力势能减少，机械能不变
D．动能减少，重力势能减少，机械能减少
【解答】解：在运载火箭加速升空的过程中，载人飞船的质量不变，速度和高度都增大，所以动能和重力势能都增大，机械能增大，故B正确。
故选：B。
10．（2分）自2020年7月1日开始，淮安市“一盔一带”安全守护行动从动员教育阶段进入集中整治阶段，倡导大家自觉遵守交通法规。下列交通提示语中，不是为了防止惯性带来危害的是（　　）
A．珍爱生命，远离酒驾 B．系安全带，平安出行
C．车辆起步，站稳扶好 D．保持车距，安全驾驶
【解答】解：
A、人喝酒后反应就会迟钝，驾车时容易造成事故，与惯性无关，故A符合题意；
B、如果刹车时，人具有惯性，会保持原来的速度向车窗冲去，故为了防止这种现象，人要系安全带，防止惯性带来危害，故B不合题意；
C、公交车启动时，人由于惯性会向后倾倒，所以提醒乘客“站稳扶好”，防止惯性带来危害，故C不合题意；
D、汽车行驶过程如果紧急刹车，汽车由于惯性会继续运动，所以要保持一定车距，防止惯性带来危害，故D不合题意。
故选：A。
11．（2分）如图是我国第三艘航空母舰——“中国人民解放军海军福建舰”于6月17日在上海江南造船厂下水亮相。该舰排水量8万余吨，采用先进的电磁弹射装置，大大增加了舰载机数量。下列关于该舰的说法正确的是（　　）

A．航母与执行任务的舰载机通过超声波传输信息
B．舰载机起飞后，航空母舰受到的浮力不变
C．甲板上静止的舰载机，受到的重力和支持力是一对相互作用力
D．舰载机的机翼上凸下平，利用流体流速越大的位置压强越小来获得升力
【解答】解：A、航母与执行任务的舰载机通过电磁波传输信息；故A错误；
B、航空母舰始终漂浮，浮力等于重力，舰载机起飞后，航空母舰自身重力减小，所以航空母舰受到的浮力变小，故B错误；
C、当舰载机静止在航母上时，舰载机所受的重力与航母对舰载机的支持力符合二力平衡的四个条件，是一对平衡力，不是相互作用力，故C错误；
D、机翼的形状上凸下平，飞机起飞或滑行时，机翼上方的空气流速大、压强较小，机翼下方的空气流速小、压强大，所以机翼受到一个向上的压强差，从而产生向上的升力，故D正确。
故选：D。
12．（2分）如图所示，两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），比较甲、乙装置，正确的是（　　）

A．F1和F2大小相等
B．两装置绳子自由端移动距离相等
C．两装置所做有用功不同
D．甲装置和乙装置的机械效率相同
【解答】解：A、由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，不计绳重和摩擦时，拉力F＝（G物+G轮），由图可知n甲＝2，n乙＝3，故F1＞F2，A错误；
B、绳子自由端移动的距离s＝nh，s甲＝2h，s乙＝3h，s甲＜s乙，故B错误；
C、把相同的重物匀速提升相同的高度，有用功W＝G物h，做的有用功相同，故C错误；
D、不计绳重及摩擦，相同的滑轮组装置、提升相同的高度，做的额外功相同；总功等于有用功加上额外功，滑轮组做的总功相同，由机械效率η＝可知，η甲＝η乙，故D正确。
故选：D。
13．（2分）如图，长方体物块的三个面的面积之比Sa：Sb：Sc＝1：2：3，物体立放（a面与水平面接触）在水平面时对地面的压强为p1，物体侧放（b面与地面接触）时对地面压强为p2，物体平放（c面与地面接触）时对地面压强为p3，则p1：p2：p3为（　　）

A．1：2：3 B．3：2：1 C．2：3：6 D．6：3：2
【解答】解：由于同一长方体物块，对地面的压力相同为F，立放、侧放、平放时对水平地面的压强为：，，，因为Sa：Sb：Sc＝1：2：3，即p1：p2：p3＝：：＝6：3：2。故ABC不符合题意；D符合题意。
故选：D。
14．（2分）如图甲所示，底面积为100cm2，质量为200g的柱形容器放置在水平地面上，容器足够高。底面积为40cm2，高为15cm的圆柱体M上端与体积可忽略不计的轻杆相连，轻杆固定在天花板上。现在匀速向容器中加水，整个过程中轻杆作用力的大小随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．t＝32s时，M所受浮力为6N
B．t＝50s时，容器对地面的压强为1580Pa
C．t＝10s时，水对容器底的压力为5N
D．图乙中F1与F2之比为2：3
【解答】解：
C、由乙图可知，当加水时间为20s时，轻杆的作用力开始减小，说明圆柱体M开始受浮力作用，此时圆柱体M下表面开始接触水面；当时间为50s时，轻杆的作用力不再发生变化，说明圆柱体M完全浸没到到水中，从20s到50s的过程中，加入水的体积为：
V＝（S容﹣SM）h＝（100cm2﹣40cm2）×15cm＝900cm3，
由于匀速向容器中加水，所以加水的流量为：
Q＝，
所以加水10s时，加入水的体积为：
V1＝Qt1＝30cm3/s×10s＝300cm3，
此时水对容器底的压力为：
F1＝G1＝ρ水gV1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×300×10﹣6m3＝3N，故C错误；
A、当加水时间为20s时，杆的作用力开始减小，说明圆柱体M开始受浮力作用，此时圆柱体M下表面开始接触水面，当加水32s时，轻杆的作用力是0，说明此时浮力等于圆柱体M的重力，从20s到32s加入水的体积为
V2＝Q（t3﹣t2）s＝30cm3/s×（32s﹣20s）＝360m3，
圆柱体M浸在水的深度为：
h1＝＝＝6cm，
圆柱体M排开水的体积为：
V排＝SMh1＝40cm2×6cm＝240cm3，
此时圆柱体M受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×24×10﹣6m3＝2.4N，故A错误；
D、当加水32s时，轻杆的作用力是0，说明此时浮力等于圆柱体M的重力，所以圆柱体M的重力为
GM＝F浮＝2.4N，
没加水时，轻杆的拉力方向向上，等于圆柱体M的重力，即F1＝GM＝2.4N，
从32s开始轻杆的力的方向向上，到50s时加入水的体积为：
V3＝Q（t4﹣t3）＝30cm3/s×（50s﹣32s）＝540cm3，
圆柱体M浸入水中的深度为：
h2＝＝＝9cm，
轻杆上增加的向下的力等于增加的浮力：
F2＝ΔF浮＝ρ水gSMh2＝1.0×103kg/m3×10N/kg×40×10﹣4m2×0.09m＝3.6N，
所以F1：F2＝2.4N：3.6N＝2：3，
故D正确；
B、当加水50s时，轻杆的作用力不再发生变化，说明圆柱体M完全浸没到水中，此时加入水的体积为
V4＝Qt4＝30cm3/s×50s＝1500cm3，
水的重力为：
G水＝m水g＝ρ水gV4＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1500×10﹣6m3＝15N，
容器的重力为：
G容＝m容g＝200×10﹣3kg×10N/kg＝2N，
轻杆向下的压力为：
F压＝F2＝3.6N，
将容器、水和圆柱体M看成一个整体，容器对地面的压力为：
F＝G容+G水+GM+F压＝2N+15N+2.4N+3.6N＝23N，
所以容器对地面的压强为：
＝，故B错误。
故选：D。
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
15．（2分）茶是世界三大无酒精饮料之一，起源于中国，盛行于世界。泡茶时能闻到浓浓茶香，这是因为分子在永不停息地做 　无规则运动　。拿起杯盖，杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落，这说明分子间存在 　引力　（选填“引力”或“斥力”）。
【解答】解：泡茶时能闻到茶香，是茶叶的香味分子运动到了空气中，这是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。
杯盖上会沾有很多小水珠不掉落，这说明分子间存在引力。
故答案为：无规则运动；引力。
16．（2分）“阿波罗”登月飞船脱离地球引力后关闭所有发动机，在不受力的情况，由于 　惯性　仍可继续飞行，奔向月球，说明了力 　不是　（选填“是”或“不是”）维持物体运动的原因。
【解答】解：“阿波罗”登月飞船脱离地球引力后关闭所有发动机，在不受力的情况下，飞船由于惯性仍可继续飞行，奔向月球，说明了力不是维持物体运动的原因。
故答案为：惯性；不是。
17．（2分）物体在大小为10N的水平拉力作用下，5s内沿水平地面前进2m，则拉力做的功为 　20　J，若物体重50N，则重力对物体做的功为 　0　J。
【解答】解：拉力做功：W＝Fs＝10N×2m＝20J；
物体在水平方向上运动，在重力方向上没有移动距离，所以重力做功为0J。
故答案为：20；0。
18．（2分）潜水艇是靠改变 　自身重力　实现上浮和下潜的。向潜水艇的水舱中充入适当的海水后，在水中的潜水艇会下沉，潜水艇受到的浮力 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【解答】解：（1）潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的；
（2）潜水艇下沉过程中排开液体的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可知浮力不变。
故答案为：自身重力；不变。
19．（2分）如图是自制气压计，小红拿着它从1楼乘坐电梯到20楼，玻璃管内水柱的高度会　升高　（选填“升高”、“降低”或“不变”），说明大气压随高度的增加而　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【解答】解：小红拿着自制气压计从1楼乘坐电梯到20楼，由于高度增加，外界大气压减小，
瓶内气压大于外界大气压，会进一步向外压水柱，所以玻璃管内水柱的高度会升高。
说明大气压随高度的增加而变小。
故答案为：升高；变小。
20．（2分）小黄同学用水平力F拉动如图所示装置，使重200N的A物体5s内在水平地面上匀速运动了120cm，物体B重100N（物体B与A始终接触），此过程中A受到地面的摩擦力为24N，弹簧测力计的示数为16N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为 　0.12　m/s，水平拉力F的功率为 　9.6　W。

【解答】解：
（1）物体移动的速度为；
v物＝＝＝0.24m/s，
图中滑轮为动滑轮，但动力作用在轴上，滑轮移动的速度：
v轮＝v物＝×0.24m/s＝0.12m/s；
（2）A物体被匀速拉动，B相对于地面静止，受到的拉力、A的摩擦力为一对平衡力，大小相等，物体B受到A的摩擦力fA对B＝F示＝16N；
由于力的作用是相互的，物体A受到B施加的摩擦力fB对A＝fA对B＝16N，方向水平向右；
物体A受到向左的拉力等于地面对A的摩擦力f地加上物体A受到B施加的摩擦力fB对A，
F左＝f地+fB对A＝24N+16N＝40N，
滑轮为动滑轮，水平拉力F作用在轴上，
则水平拉力：
F＝2F左＝2×40N＝80N，
拉力F端移动速度v＝v轮＝0.12m/s，
拉力做功功率：
P＝＝＝Fv＝80N×0.12m/s＝9.6W。
故答案为：0.12；9.6。
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
21．（2分）如图所示，小球悬浮在水中，请画出小球受到的浮力和重力的示意图。

【解答】解：小球悬浮在水中，所受浮力的方向竖直向上，重力方向竖直向下，且这两个力是一对平衡力，所以大小相等，从重心分别作竖直向上和竖直向下的有向线段，即为浮力和重力的示意图，如图所示：

22．（2分）图中在B点施加一个动力F使杠杆平衡，请画出F1的力臂L1；

【解答】解：根据图示可知，支点在O处，从支点O做F1的垂线，该垂线段为动力F1的力臂L1，如图所示：

四、简答题：本题共1小题，共4分。
23．（4分）2015年6月，合福高铁正式开通，为南平的发展带来了新的机遇。请你结合所学物理知识，回答下列问题。
（1）列车刹车后，还能继续前进一段距离的原因是什么？
（2）高铁站台设有安全线，乘客必须站在安全线以外候车的原因是什么？
【解答】答：（1）当列车刹车时，仍继续向前运动，是因为列车具有惯性，仍保持原来的运动状态，最后在阻力的作用下，运动一段距离后停下来。
（2）当列车快速行驶时，靠近车体附近的空气流速大，压强小，远离车体的空气流速小，压强大，导致车体附近存在压强差，可能将人推向列车，易出现危险。
五、实验探究题：本题共5小题，每空1分，共30分。
24．（6分）在探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明同学用一块海绵和两块规格相同的长方体肥皂做了如图所示的实验，请仔细观察，并分析回答下列问题：

（1）实验中小明是通过观察海绵的 　凹陷程度　来比较压力作用效果的。
（2）比较 　乙、丙　两图可知，　压力　一定时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。
（3）比较 　丙、丁　两图可知，受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越显著。
（4）该实验中用到的研究物理问题的方法有 　控制变量　法和 　转换　法。
【解答】解：（1）力可以改变海绵的形状，通过海绵凹陷程度表示压力作用效果大小；
（2）比较图乙和丙的实验现象可知，两图的压力相同，受力面积不同，作用效果不同，故可得出：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。
（3）比较图丙和丁的实验现象可知，两图的受力面积相同，压力不同，作用效果不同，故可得出：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越显著。
（4）本实验中用到的研究物理问题的方法有控制变量法和转换法。
故答案为：（1）凹陷程度；（2）乙、丙；压力；（3）丙、丁；（4）控制变量；转换。
25．（4分）某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响，他在水平台面上分别铺上不同的材料，让同一小车从斜面上的同一高度由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记a、b、c。
（1）用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的 　速度相同　。
（2）若水平面上铺的材料种类是毛巾、木板、棉布，则标记c是小车在 　木板　表面停下的位置（接触面的粗糙程度：毛巾＞棉布＞木板）。
（3）对上述实验进行分析并进一步推理：如果运动的物体在没有受到力的作用时，将 　做匀速直线运动　。
（4）若在水平面铺上同种材料，让同一小车从不同高度由静止滑下，则还可以探究小车 　②　的关系（选填下列选项的序号）。
①重力势能与质量
②动能与速度
③动能与质量

【解答】解：（1）用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的速度相同；
（2）木板表面最光滑，小车在上面运动的距离最远，则标记c是小车在木板表面下停下的位置。
（3）由上述实验可推理得：如果运动的物体在没有受到力的作用时，将做匀速直线运动。
（4）若在水平面铺上同种材料，让同一小车从不同高度由静止滑下，则小车到达平面时的速度是不同的，所以可以探究速度与动能的大小关系，故选②。
故答案为：（1）速度相同；（2）木板；（3）做匀速直线运动；（4）②。
26．（5分）某同学利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点：

（1）实验前，为了检查装置的气密性，他用手按压强计的橡皮膜（图甲），观察U形管内水面 　高度差　，且在一段时间内不下降；松手后发现U形管两边水面的高度不相等，他接下来的操作应该是 　B　。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
（2）排除故障后，他重新将金属盒没入水中，发现随着金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大。由此可知液体的压强与 　深度　（选填“深度”、“高度”）有关；
（3）他保持图乙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丙所示。比较乙、丙两次实验，他得出了：液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。小明认为他的结论不正确，理由是 　没有控制金属盒所处深度不变　；
（4）他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是 　C　。
A.烧杯中换密度更大的液体
B.U形管中的红墨水换为密度更小的染色酒精
C.将U形管换成更细的
【解答】解：（1）用手按压强计的橡皮膜，如果气密性良好，管内气体受到挤压会压向U形管中液体，使U形管中液面形成高度差；
松手后发现U形管两边水面的高度不相等，说明管内封闭的气体不受力时，压强与外界气压不相等，向管内添加或倒出水都无法改变压差，应拆除软管重新安装。故AC不符合题意，B符合题意。
故选：B；
（2）金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，所以在密度一定时，液体越深，液体压强越大，所以液体压强跟液体深度有关；
（3）将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀，增大液体密度，增大金属盒所处深度，没有控制住深度不变，不能探究液体压强和密度的关系；
（4）A、由p＝ρgh可知，深度相同，液体密度越大，压强越大，所以烧杯中换密度更大的液体，U形管左右两侧液面的高度差变大，故A不符合题意；
B、由p＝ρgh可知，压强相同，液体密度越小，高度差越明显，U形管中的红墨水换为密度更小的染色酒精，U形管左右两侧液面的高度差变大，故B不符合题意；
C、将U形管换成更细的，不能使两侧液面高度差对比更加明显，故C符合题意。
故选：C。
故答案为：（1）高度差；B；（2）深度；（3）没有控制金属盒所处深度不变；（4）C。
27．（8分）在“探究杠杆平衡条件的实验”中：

（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向 　右　调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在 　水平　位置平衡，其目的是 　便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响　。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 　6　个相同的钩码，当杠杆平衡后，在A、B两点下方各取下一个钩码，则杠杆 　右　（选填“左”或“右”）端下沉。
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。在探究过程中，需要测量和记录动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量，在进行多次实验的过程中，小明 　可以　（选填“可以”或“不可以”）同时改变4个量进行探究测量。
（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是：　杠杆自身重力对实验结论有影响　。
【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：FALA＝FBLB，即4G×3L＝FB×2L，解得FB＝6G，需挂6个钩码；
若在A、B两点下方各取下一个钩码，则左侧3G×3L＝9GL，右侧5G×2L＝10GL，因为9GL＜10GL，则杠杆不能平衡；右端下沉；
（3）如图丙所示，保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；
在“探究杠杆平衡条件”实验时本实验中，不断改变动力（臂）和阻力（臂），可以同时改变多个物理量，多次进行实验；
（4）如图丁示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的重力对杠杆平衡有影响。
故答案为：（1）右；水平；便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）6；右；（3）变大；可以；（4）杠杆自身重力对实验结论有影响。
28．（7分）小含同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图1所示的实验，请你根据小含的实验探究回答下列问题：

（1）实验步骤C与E的数据表明：浮力大小与 　液体密度　有关；根据A与E两图所标的实验数据可知：物体浸没在盐水中所受的浮力大小为 　2.4　N。
（2）小含对ABCD四个步骤分析时，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关，对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而 　增大　（选填“增大”、“减小”或“不变”），当物体浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度 　无关　（选填“有关”或“无关”）。
（3）根据小含的实验数据可知：物块A的密度是 　4×103　kg/m3。
（4）爱物理的小含在学习了浮力这一章之后设计了一个实验测某金属块的密度，如图2所示实验器材有小空桶、溢水杯、烧杯、量筒和水，实验步骤如下：
①让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；
②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为10mL，如图乙；
③将烧杯中10mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；
④将金属块放入小空桶，小空桶仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为23mL，如图丁。
则被测金属块的密度是 　3.3　g/cm3。在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空桶，测出的金属块密度将 　不变　（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
【解答】解：（1）比较C、E两幅图，物体分别浸没在水和盐水中，排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，说明受到的浮力不同，可知浮力大小与液体的密度有关，所以实验步骤C与E的数据表明：浮力大小与液体密度有关；
由A图可知，G＝8N；由E图可知，F＝5.6N，
所以物体浸没在盐水中所受的浮力：F浮盐＝G﹣F＝8N﹣5.6N＝2.4N；
（2）由步骤B、C可知，物体在液体中浸入深度改变的同时，其排开液体体积是变化的，因此实验表明：浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大；
当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，物体在液体中浸没的深度不同时，由C、D两图弹簧测力计的示数相同可知，浮力的大小相同，由此可得出结论：当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同时，浮力的大小与深度无关；
（3）由AD两图可得，物体浸没在水中受的浮力：F浮水＝G﹣F′＝8N﹣6N＝2N，
由F浮＝ρ水gV排得物体体积：
V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3，
则物块A的密度：
ρA＝＝＝＝4×103kg/m3；
（4）图乙中金属块沉底排开水的体积为10mL，则金属块的体积为：V金＝10mL＝10cm3，
图丁中金属块在烧杯中漂浮，排开水的体积为V排＝23mL+10mL＝33mL＝33cm3，根据浮沉条件可知则金属块的重力为：G金＝G排′＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×33×10﹣6m3＝0.33N，则根据G金＝ρ金gV金可知金属块的密度为：ρ金＝＝＝3.3×103kg/m3＝3.3g/cm3；
在实验步骤①和②中测得的金属块的体积不变，在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空桶，相当于减少了小空桶排开水的重力，增加了小空桶和金属块排开水的重力，而且其减少量等于增加量，故金属块排开水的体积不变，所受浮力不变，则其重力、质量不变，所以根据ρ＝可知，测出的金属块密度不变。
故答案为：（1）液体密度；2.4；（2）增大；无关；（3）4×103；（4）3.3；不变。
六、计算题：本题共3小题，共22分。
29．（6分）如图所示，在一个封闭薄容器中装满体积为1kg的水后放在水平桌面上，已知容器的质量为100g，容器的下底面积为100cm2，高为12cm。求：
（1）水对容器底部的压强；
（2）容器对桌面的压强。

【解答】解：（1）水对容器底的压强：
p1＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1.2×103Pa；
（2）容器的重力：
G1＝m1g＝100×10﹣3kg×10N/kg＝1N；
水的重力：
G2＝m2g＝1kg×10N/kg＝10N；
水平面上，容器对水平桌面的压力：
F2＝G1+G2＝1N+10N＝11N；
容器对水平桌面的压强：
p2＝＝＝1.1×103Pa。
答：（1）水对容器底部的压强为1.2×103Pa；
（2）容器对桌面的压强为1.1×103Pa。
30．（8分）用弹簧测力计悬挂一个圆柱形物体A，将其放置于空烧杯中，然后逐渐向烧杯中倒水，整个过程中保持物体A的位置不动，如图甲所示，依次测出烧杯中水的深度h和对应的弹簧测力计示数F，绘制了如图乙所示的图象。
（1）物体A重　25　N；
（2）物体A的高度为　20　cm；
（3）物体A的密度为多大？

【解答】解：
（1）由图象可知，当h＝0时，弹簧测力计示数为25N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G＝F＝25N；
（2）由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，此时弹簧测力计的示数为5N，水的深度为25cm，则物体的高度为25cm﹣5cm＝20cm；
（3）F浮＝G﹣F拉＝25N﹣5N＝20N，
由F浮＝ρgV排得，
V排＝V物＝＝＝2×10﹣3m3，
m物＝＝＝2.5kg，
ρ物＝＝＝1.25×103kg/m3。
故答案为：（1）25；（2）20；（3）物体A的密度为1.25×103kg/m3。

31．（8分）某快递公司针对快递分拣问题，研发出了一项“黑科技”——分拣机器人。如图甲，分拣机器人通过扫码，读取快递的目的地信息，然后准确快速地把快递运送并投入相应的分拣口，最后由专人打包，将快递运往全国各地。已知分拣机器人的行走速度为3m/s，空载时的质量是5kg，轮子与水平地面的接触面积一共是10﹣2m2。
（1）分拣机器人空载时对水平地面的压强是多少？
（2）某次分拣作业中，分拣机器人载着快递在水平路面上匀速行驶30m后到达相应的分拣口，行驶过程中机器人受到的阻力为10N，则机器人的牵引力做了多少功？
（3）分拣机器入到达相应的分拣口后，伸缩杆会将托盘掀起，把放置在托盘中央位置的质量为2kg的快递投入分拣口。把托盘看作一个杠杆，近似地认为托盘由如图乙所示的位置绕O点旋转至如图丙所示的位置的过程中杠杆一直处于平衡状态且快递到达如图丙位置后才由静止落下。图乙和图丙中，A点为托盘的中央也是托盘的重心，B点是伸缩杆对托盘的力的作用点，伸缩杆对托盘的力始终与托盘表面垂直，忽略托盘转动时的摩擦。已知OA＝20cm，OB＝10cm。快递的重心在其几何中心，尺寸如图乙所示。这个过程中伸缩杆对托盘的平均作用力为20N，则伸缩杆对托盘的最大作用力是多少？（π＝3）

【解答】解：（1）机器人对地面的压力F＝G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N，
机器人空载时对水平地面的压强p＝＝＝5000Pa；
（2）分拣机器人载着快递在水平路面上匀速行驶时牵引力F＝f＝10N，
机器人的牵引力做功W＝Fs＝10N×30m＝300J；
（3）在托盘由水平位置转动到竖直位置的过程中，伸缩杆推动托盘移动的距离为以OB为圆半径的圆周，故伸缩杆推动托盘移动的距离s杆＝πOB＝×3×10cm＝15cm＝0.15m，伸缩杆做功W杆＝F平均s杆＝20N×0.15m＝3J，
快递在水平位置时，其重心高度为×16cm＝8cm，
快递在竖直位置时，其重心高度为OA＝20cm，
快递重心上升高度h货＝20cm﹣8cm＝12cm＝0.12m，
快递受到的重力G货＝m货g＝2kg×10N/kg＝20N
快递克服重力做功W货＝G货h货＝20N×0.12m＝2.4J，
托盘克服重力做功W盘＝W杆﹣W货＝3J﹣2.4J＝0.6J，
托盘重心上升的高度h盘＝OA＝20cm＝0.2m，
托盘的重力G盘＝＝3N，
托盘在绕O点转动，由水平位置到竖直位置的过程中，杠杆一直处于平衡状态，伸缩杆对托盘的力为动力，
伸缩杆对托盘的力始终与托盘表面垂直，故动力臂不变，始终为LOB＝10cm，
阻力F2＝G货+G盘＝20N+3N＝23N，其阻力的力臂LG由最大值LOA＝20cm，减少至零，由杠杆平衡条件F1×LOB＝F2×LG知伸缩杆提供的动力在减小，当托盘在水平位置时，伸缩杆对托盘的作用力最大，
最大作用力F1最大＝＝＝46N。
答：（1）分拣机器人空载时对水平地面的压强是5000Pa；
（2）机器人的牵引力做了300J的功；
（3）伸缩杆对托盘的最大作用力是46N。