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河南省驻马店市遂平县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷（含答案）
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这是一份河南省驻马店市遂平县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷（含答案），共17页。
2022-2023学年河南省驻马店市遂平县八年级（下）期末物理试卷
1. 小明在学校运动会上是仪仗队旗手，如图所示，他竖直举红旗前进时，风对红旗水平向右的阻力为20N，其作用点可以看成在A点。已知AB=1.6m，BC=0.4m，小明的两只手分别位于B、C两点，他用一只手握紧旗杆的C点不让它下滑，用另一只手握住旗杆的B点不让它倾斜。则握在B点的手对旗杆施的最小力为______ N，方向______ 。他举旗沿水平路面匀速前进10m的过程中克服风力做的功为______ J。
2. 救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F的大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m(不计小车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g=10N/kg)。在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为______ J，整个装置的机械效率为______ 。
3. 如图所示，将一个鸡蛋放入水中，鸡蛋下沉，则鸡蛋的密度______ (填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。在鸡蛋浸没水中后的下沉过程中，鸡蛋所受浮力的大小______ (填“变大”“变小”或“不变”)，为了使沉在水底的鸡蛋上浮，可以在水中加______ (填“食盐”或“酒精”)。
4. 金金家的房子装修时，在如图所示的地面与窗台间放置一木板，将一箱瓷砖沿木板从地面匀速拉到窗台上，用时10s，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖总重力为500N，所用拉力为400N，此时拉力做的功为______ J，该装置的机械效率为______ 。
5. 一艘远洋轮船由内河驶入大海后，轮船相对于水面将______ (选填“上浮”“下沉”或“不变”)，所受的浮力______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
6. 如图所示，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G，则气球受到的浮力F浮气球______ (填“>”“<”或“=”)G；若将气球和石块轻轻向下移动一段距离，松手后石块将______ (填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
7. 两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A. 密度计A所受浮力较小 B. 密度计B所受重力较小
C. 两密度计底部所受水的压强相等 D. 两密度计在水面处的刻度值不同
8. 如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中，静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度，则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是( )
A. ρ甲>ρ乙=ρ丙 B. ρ甲=ρ乙>ρ丙 C. ρ甲>ρ乙>ρ丙 D. ρ甲<ρ乙<ρ丙
9. 现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙)，在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是( )
A. W甲>W乙>W丙 B. W甲
A. 最大
B. 不为零
C. 为零
D. 以上都有可能
11. 如图所示，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一个小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置，现将小球压缩弹簧到A点位置，在A到O之间还有B、C两点，在忽略一切阻力的情况下当小球释放后。下列分析不正确的是( )
A. 小球从A到B弹性势能转化动能 B. 小球从B到C动能转化为弹性势能
C. 小球在A点处弹性势能最大 D. 小球在O点处动能最大
12. 如图所示，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相等的光滑轨道。体重不同的甲、乙两小孩沿着不同轨道同时从A处自由滑向B处，若不计空气阻力，下列说法中不正确的是( )
A. 甲、乙在下滑过程中所受重力做功不相等 B. 甲从 A 到 B，重力势能一定减小
C. 甲、乙在下滑过程中机械能守恒 D. 甲、乙到达 B 点时的动能相同
13. 如图所示，质地均匀的圆柱体在拉力F的作用下由实线所示位置缓慢转到虚线所示位置，整个过程中，拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直(OA为圆柱体横截面的一条直径)，圆柱体在转动过程中不打滑。下列分析正确的是( )
A. 拉力F的力臂不变
B. 圆柱体的重力和重力的力臂的乘积保持不变
C. 拉力F逐渐变小
D. 拉力F的大小保持不变
14. 《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法正确的是( )
A. “权”小于“重”时，A端一定上扬
B. “权”小于“重”时，若要使杠杆水平平衡，“标”一定小于“本”
C. 增大“重”时，若要使杠杆水平平衡，应把“权”向A端移
D. 增大“重”时，若要使杠杆水平平衡，应换用更大的“权”
15. 如图所示小球漂浮在水面上，请画出小球所受的浮力的示意图及杯子内壁A点所受水的压力的示意图。
16. 如图所示，搭在台阶上的长木板ABC上放着一个重物(木板自重忽略不计)，若要在C点用最小的力将重物抬起，请在图中画出阻力和最小动力的示意图。
17. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示)，实验数据记录如下表：
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
(1)第2次实验中滑轮组的机械效率为______(结果保留一位小数)；
(2)第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为______N；
(3)分析数据可得实验结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越______(选填“高”或“低”)；
(4)根据实验结论推测：使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为______(只填序号)
A.71.6%B.82.4%C.92.1%
18. 小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。
(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的______(选填：“同一”或“不同”)高度处释放，比较小球在______(选填：“同一”或“不同”)粗糙面上滑行的路程。
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的______(选填：“同一”或“不同”)高度处释放；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将______。
(3)在上述(2)的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1，小球克服木板的摩擦力做的功为W2，则W1______(选填：“大于”、“等于”或“小于”)W2。
(4)为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为hA、hB的位置滚下(mAhB)，推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是：______。
19. 小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有适量的水和煤油)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了研究如图所示，表示探究过程及有关数据。
(1)分析图B、C、D，说明浮力大小跟______ 有关。
(2)分析图______ 和______ ，说明浮力的大小跟液体密度有关。
(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是______ N。
(4)物块的密度是______ kg/m3；煤油的密度是______ kg/m3。
(5)小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关，他找来一小团橡皮泥、烧杯和水进行实验，实验步骤如下：
步骤一：将橡皮泥团放入盛有适量水的烧杯中橡皮泥团下沉至杯底。
步骤二：将橡皮泥团捏成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。
(a)小明通过分析得出结论：由于第一次橡皮泥团受到的浮力______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)第二次呈“碗状”时受到的浮力，得到物体受到的浮力与其形状有关。
(b)同组的小红不同意小明得出的结论，她指出小明的实验有一处错误，所以才会得出错误的结论，错误的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，没有控制物体都要______ 。
20. 为了缓解城市交通拥堵，某大学两位研究生设计出“都市蚂蚁”概念车，荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项，该车表似蚂蚁，小巧实用，质量仅有400kg，总体积0.75m3，轮胎与地面的总接触面积200cm2，标准乘载100kg。请解答标准乘载时的下列问题(g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3)：
(1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压强多大？
(2)“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶时，受到的阻力是车总重的0.4倍，则发动机的输出功率多大？
(3)科技社团的同学想将此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”，若该车密封良好，请通过计算判断它能否浮在水面上？若能，它露出水面的体积是多少？
21. 学校为物理实验室购买了30套物理实验器材每套器材一箱质量10kg。某实验员需要把这批实验器材搬运到7m高的物理实验室。
(1)实验员至少要对仪器做多少功？(g取=10N/kg)
(2)假设他对仪器做功的功率P取决于决于他每次所搬运物体的质量m，P与m的关系如图所示。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的实验器材箱数应为多少？请简述理由。
(3)不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，他搬运这批实验器材的最短时间是多少？
答案和解析
1.【答案】100 水平向左 200
【解析】解：(1)小明在竖直举旗前进时，若以C为支点时，B处垂直于旗杆向左的力为动力，A处垂直杠杆向右的力为阻力，BC为动力臂，AC为阻力臂，根据杠杆的平衡条件知，此时的动力最小；
根据杠杆的平衡条件：F1×LBC=F2×LAC，
所以最小的动力为：F1=F2×LACLBC=20N×2m0.4m=100N，水平向左；
(2)沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功为：
W=fs=20N×10m=200J。
故答案为：100；水平向左；200。
(1)分析杠杆的五要素，根据杠杆的平衡条件分析解答；
(2)知道阻力的大小和前进的距离，根据W=Fs求出沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功。
本题考查了杠杆五要素的分析、利用杠杆的平衡条件分析解答问题以及功公式的应用，本题的关键是判断支点的位置。
2.【答案】2×104 80%
【解析】解：(1)小车A的质量m=1t=1000kg，
其重力G=mg=1000kg×10N/kg=1×104N，
钢绳做的有用功：
W有用=Gh=1×104N×2m=2×104J，
(2)不计车长，滑轮组中n=2，则拉力端移动距离：s=2L=2×5m=10m，
拉力做的总功：
W总=Fs=2.5×103N×10m=2.5×104J，
整个装置的机械效率：
η=W有用W总×100%=2×104J2.5×104J×100%=80%。
故答案为：2×104；80%。
(1)知道小车质量，利用G=mg求其重力，利用W=Gh求钢绳做的有用功；
(2)不计车长，滑轮组中n=2，则拉力端移动距离s=2L，利用W=Fs求拉力做的总功，整个装置的机械效率等于有用功与总功之比。
本题考查了使用斜面和滑轮组时有用功、总功、额外功、机械效率的计算，明确使用整个装置时有用功、总功的含义是关键。
3.【答案】大于 不变 食盐
【解析】解：将一个鸡蛋放入水中，鸡蛋下沉，重力大于浮力，则鸡蛋的密度大于水的密度。在鸡蛋浸没水中后的下沉过程中，鸡蛋所受浮力的大小不变，为了使沉在水底的鸡蛋上浮，可以在水中加食盐，根据F浮=ρ液gV排，可以增大它受到的浮力。
故答案为：大于；不变；食盐。
(1)物体在水中下沉，它受到的重力大于浮力。
(2)浸没在水中的物体受到的浮力不变。
(3)让沉入水中的物体上浮，可以增大液体的密度，从而增大重力。
会根据物体的浮沉条件判断物体的状态；知道物体受到的浮力与排开液体的体积和液体的密度有关。
4.【答案】200075%
【解析】解：做有用功为：W有=Gh=500N×3m=1500J；
总功为：W总=Fs=400N×5m=2000J；
机械效率为：η=W有W总=1500J2000J=75%。
故答案为：2000；75%。
利用W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再利用W=Gh求出有用功；然后利用机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
熟练运用计算功、机械效率的公式，知道斜面的特点，是解答此题的关键。
5.【答案】上浮 不变
【解析】解：当船由内河驶入大海后，都是漂浮，根据漂浮条件可知：F浮=G，由于船受到的重力不变，则船受到的浮力不变；根据F浮=ρ液V排g的变形公式V排=F浮ρ液g和ρ河水<ρ海水可知：排开河水的体积大于排开海水的体积，船将上浮一些。
故答案为：上浮；不变。
当船由内河驶入大海后，都是漂浮，根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况，再根据阿基米德原理判断排开水的体积的变化，从而得出船是上浮还是下沉。
本题关键有二，一是漂浮条件的使用，二是利用阿基米德原理时要同时考虑影响浮力的两个因素(液体的密度和排开液体的体积)。
6.【答案】<下沉
【解析】解：已知石块与气球的总重力为G，
当气球和石块悬浮在水中时，根据物体的浮沉条件可知，气球和石块受到的浮力之和等于气球和石块的重力之和，即F浮气球+F浮石块=G；
则气球受到的浮力F浮气球
而气球和石块的总重力不变，所以后来气球和石块的浮力之和小于气球和石块的重力之和，所以松手后石块将下沉。
故答案为：<；下沉。
物体悬浮时，所受的浮力等于重力；
若将气球和石块轻轻向下移动一段距离，液体压强增大，则气球的体积变小，气球排开水的体积变小，根据F浮=ρ水V排g可知气球受到的浮力变化，据此可知气球和石块所受的浮力之和的变化情况，气球和石块的总重力不变，根据物体的浮沉条件可知松手后石块的状态。
本题考查液体压强的特点、物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用，解题的关键是知道气球向下移动一段距离后，受到的压强增大，体积减小。
7.【答案】A
【解析】解：A、由图可知，VA排
故选：A。
(1)根据F浮=ρ水V排g判断出两密度计受到浮力大小的关系；
(2)根据物体沉浮条件判断重力大小的关系；
(3)根据p=ρgh判断两密度计底部所受水的压强大小关系；
(4)密度计在水面处的刻度值为水的密度。
本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用，有一定难度。
8.【答案】C
【解析】解：静止时，小球在甲液体中漂浮，乙液体中悬浮，丙液体中沉底，则根据浮沉条件可得：ρ球<ρ甲，ρ球=ρ乙，ρ球>ρ丙；所以，三种液体的密度关系ρ甲>ρ乙>ρ丙。
故选：C。
根据小球在甲、乙、丙三种液体中的状态，利用物体浮沉条件比较其密度大小。
该题考查了物体浮沉条件的理解和应用，分析清楚各种情况的状态是解决该题的关键。
9.【答案】C
【解析】解：先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W=Fs；即W甲=W乙=W丙；
故C正确；ABD错误。
故选：C。
物理中，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积；即W=Fs。
深入理解功的大小的计算方法，是解答此题的关键。
10.【答案】B
【解析】解：篮球出手后做斜上抛运动，到达最高点，竖直方向速度减为零，水平方向速度不为零，动能不为零。
故选：B。
物体因为运动而具有的能量叫动能；影响动能大小的因素是质量和速度。
本题主要考查了学生对动能的理解，难度不大。
11.【答案】B
【解析】解：A、据题目可知，小球在A点时，弹性形变的程度最大，即弹性势能最大，所以从A到B的过程中，是将弹性势能转化为动能的过程；故A正确；
B、小球从B到C的过程中，弹簧的弹性形变程度变小，所以弹性势能变小，动能增大，所以仍然是弹性势能转化为动能的过程，故B错误；
C、据图可知，小球在A点时，弹性形变的程度最大，即弹性势能最大，故C正确；
D、小球在O点处，所有的弹性势能都转化为动能，所以此时的动能最大，故D正确；
故选：B。
(1)弹性势能的大小与物体弹性形变程度有关；
(2)动能的大小与物体的质量、速度有关；
由于表面是光滑的，所以没有能量的损失，故分析即可；
知道并能准确的判断出能量的转化是解决该题的关键。
12.【答案】D
【解析】解：
A、甲、乙从A处自由滑向B处，下降的高度是相同的，但两小孩的重力不同，根据W=Gh可知，重力做功不相等，故A正确；
B、甲从 A 到 B，其质量不变，高度减小，重力势能一定减小，故B正确；
C、由于轨道是光滑的，且不计空气阻力，所以甲、乙在下滑过程中机械能守恒，故C正确；
D、由图可知，甲、乙在A点时，高度相同，由于重力不同，则二人的重力势能不同，根据机械能守恒可知，他们到达B点时的动能也是不同的，故D错误。
故选：D。
由于轨道时光滑的，不计空气阻力，所以机械能是守恒的；根据W=Gh比较重力做功的大小；根据影响动能和势能大小的因素比较动能、势能的大小。
本题考查了影响动能、势能大小的因素、机械能守恒，明确轨道光滑时机械能守恒是解题的关键。
13.【答案】AC
【解析】解：
整个过程中，拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直；
由图可知，动力F的力臂L(L=OA)始终保持不变，阻力为圆柱体的重力G始终大小不变，由实线位置转到虚线位置时，重力的力臂逐渐减小，根据杠杆平衡条件可得FL=GL'，所以动力F逐渐变小，故AC正确、BD错误。
故选：AC。
(1)力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂；
(2)运用杠杆的平衡条件FL=GL'分析动力的大小变化。
本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键。
14.【答案】CD
【解析】解：由图可知“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，根据杠杆平衡条件知权×标=重×本，
A、“权”小于“重”时，“本”确定，但“标”是可以改变的，所以A端不一定上扬，故A错误；
B、“权”小于“重“时，由“权×标=重×本”知，“标”一定大于“本”，故B错误；
C、增大“重”时，“权”和“本”不变，由“权×标=重×本”知，“标”会增大，所以把“权”向A端移，故C正确；
D、增大“重”时，“本”不变，由“权×标=重×本”知，可以增大“标”，或增大“权”，故D正确。
故选：CD。
(1)掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂；
(2)杠杆的平衡条件(杠杆原理)：F1×l1=F2×l2。
本题考查了杠杆的五要素及杠杆平衡条件的应用，难度不大，关键是熟练应用杠杆平衡条件。
15.【答案】解：小球在水中处于漂浮状态，浮力等于重力，浮力的方向是竖直向上的，
由题知，压力F的作用点为A，压力与接触面垂直；则过A点作垂直于杯壁向右的压力F.如图所示：
【解析】(1)小球在水中受到重力和浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上；
(2)由于液体具有流动性，所以液体对容器侧壁有压力作用；根据压力与接触面垂直，过A点表示出压力的方向
画力的示意图时要考虑到物体的运动状态，当物体处于静止或匀速直线运动时，受到的力就是平衡力。
16.【答案】解：由图示可知，将重物抬起时，支点为B点，阻力F2为重物对木板的压力，作用点在木板上，方向垂直于木板向下；
根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，因此当支点为A，以AC为动力臂时，动力臂最长，所需动力最小，过C点作垂直于AC的力，方向向下，即为所需动力F1。如图所示：。
【解析】根据阻力阻碍杠杆转动，动力使杠杆转动来确定阻力的方向和动力的方向；
根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，要使杠杆上的力最小，要求力臂最长。
本题考查杠杆平衡条件的应用，在力与力臂乘积一定的情况下，若支点与力的作用点的连线成为力臂，此时的力臂最大，相应的力最小。
17.【答案】88.9%；2.2；高；C
【解析】解：
(1)第2次的机械效率为：η=W有W总=GhFs=4N×0.1m1.5N×0.3m×100%≈88.9%；
(2)由图知，弹簧测力计的分度值是0.2N，所以测力计的示数是2.2N；
(3)分析3次实验，随着钩码重力的增加，同一滑轮组的机械效率不断增加，所以，使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
(4)该滑轮组将6N的物体匀速提升时的机械效率为90.9%，由于使用同一个滑轮组时，物体越重，滑轮组的机械效率越高，则使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升时滑轮组的机械效率应大于90.9%，故C选项符合。
故答案为：(1)88.9%；(2)2.2；(3)高；(4)C。
(1)知道绳端移动距离与物体上升高度之间的关系：s=nh.根据公式η=W有W总=GhFs即可求出机械效率；
(2)由图丙可知读出拉力大小，进行测力计的读数时，要注意测力计的分度值；
(3)分析实验数据，知道滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关，物体越重，滑轮组的机械效率越高；
(4)分析实验数据，知道该滑轮组将6N的物体匀速提升时的机械效率，根据使用同一个滑轮组时，物体越重，滑轮组的机械效率越高的特点即可判断该滑轮组将8N的物体匀速提升时的机械效率。
本题考查机械效率的计算和分析，滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关。要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力。
18.【答案】不同 同一 同一 做匀速直线运动 等于 未控制小球质量相同
【解析】解：(1)因为小球从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，因此将小球从不同的高度处释放，比较小球在同一粗糙面上滑行的路程长短；
(2)在探究过程中，采用控制变量法，保证小球到达水平面时的速度要相同，因此三次实验要使小球从斜面的同一高度滑下；
接触面越光滑，摩擦力越小，小球速度减小的越慢；若水平面光滑无摩擦，则小球不受阻力，小球的速度和方向不变，即做匀速直线运动。
(3)因为物体在斜面的末端具有相同的能量，而在不同水平面上运动时，都是克服摩擦力做功，并且最后具有的能量都为零，故物体在毛巾和在木板上克服摩擦做的功相等；
(4)要探究超速带来的安全隐患，应控制小球的质量、路面相同而小球的速度不同，由题意可知，李斌没有控制小球的质量相同。
故答案为：(1)不同；同一；(2)同一；做匀速直线运动；(3)等于；(4)未控制小球的质量相同。
(1)小球从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，并且让小球以不同的速度在同一粗糙面上滑行。
(2)实验目的是研究阻力对物体运动的影响，需要控制小球的初速度要相同；通过小球的运动距离反应速度的变化和摩擦阻力的大小，进行合理的推理得出假如不受力的情况。
(3)根据能量守恒进行分析，即物体在斜面末端具有相同的速度，即具有相同的动能。
(4)要探究超速带来的安全隐患，应控制车的质量、路面相同而车的速度不同，据此分析答题。
本题主要考查学生分析实验现象的能力以及严谨的科学观，这就要求我们在平常的试验中多注意分析实验的方法。
19.【答案】物体排开液体的体积 DE2.43.3×103 0.8×103 小于 排开相同体积的液体
【解析】解：(1)由图A、C、D所示实验可知，物体排开水的体积不同，测力计示数不同，由称重法F浮=G-F，物体受到的浮力不同，由此可知：浮力跟物体排开液体的体积有关；
(2)研究浮力大小跟液体密度有关，要控制排开液体的体积相同，只改变排开液体的密度，故由图D、E所示可知，因测力计示数不同，由称法可知物体受到的浮力不同，分析图D、E所示实验浮力大小跟液体密度有关；
(3)物体完全浸没煤油中所受的浮力等于与A比较弹簧测力计的减小值，为F浮=G-F=10N-7.6N=2.4N。
(4)由图A可知，金属块的重力G=10N，根据G=mg，金属块的质量；m=Gg=10N10N/kg=1kg；
由图D可知，金属块完全浸入水中时受到的浮力：F浮=G-F=10N-7N=3N，
根据阿基米德原理：F浮=ρ水gV排，故金属块的体积：
V=V排=F浮ρ水g=3N1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10-4m3；
金属块的密度ρ金属块=mV=1kg3×10-4m3≈3.3×103kg/m3。
ρ煤油=F浮gV排=2.4N10N/kg×3×10-4m3=0.8×103kg/m3
(4)A、由物体的浮沉条件可知，橡皮泥下沉时F浮1
故答案为：(1)物体排开液体的体积；(2)D；E；(3)2.4；(4)3.33×103；0.8×103；(4)(a)小于；(b)排开相同体积的液体。
(1)(2)物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积和密度有关，由控制变量法；
(3)弹簧测力计的示数差即为浮力的大小；
(4)根据重力公式求出金属块的质量；求出金属块完全浸入水中时所受浮力，由阿基米德原理求出金属块的体积；由密度公式ρ=mV，求出金属块的密度；再根据阿基米德原理计算出煤油的密度；
(5)(a)物体的重力大于受到的浮力时物体下沉，物体的力等于受到的浮力时物体漂浮或悬浮，同一物体的质量不变，据此进行解答；
(b)要探究浮力大小与物体形状是否有关时，应控制物体排开液体的体积和液体的密度不变，改变物体的形状。
本题探究影响浮力大小的因素，考查控制变量法、数据分析和称重法测浮力及阿基米德原理、密度公式的运用。本题主要考查学生控制变量法的应用和图示的分析能力。探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定；要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系要保证液体的密度一定；要探究浮力的大小是否与其它因素有关要保证物体排开液体的体积和液体的密度一定。
20.【答案】解：(1)“都市蚂蚁”车标准乘载时对地面的压力：
F=G总=(m车+m人)g=(400kg+100kg)×10N/kg=5×103N，
对水平路面的压强：
p=FS=5×103N200×10-4m2=2.5×105Pa；
(2)因“都市蚂蚁”车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，发动机的牵引力：F'=f=0.4G总=0.4×5×103N=2×103N，
发动机的输出功率：
P=Wt=F'st=F'v=2×103N×5m/s=1×104W；
(3)“都市蚂蚁”车浸没水中时受到的浮力：
F浮=ρ水gV车=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.75m3=7.5×103N，
因F浮>G总，
所以，“都市蚂蚁”车可以浮在水面上，
当“都市蚂蚁”车漂浮时，受到的浮力：F浮'=G总=5×103N，
由F浮=ρ水gV排得，排开水的体积：
V排'=F浮'ρ水g=5×103N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.5m3，
车露出水面的体积：V露=V车-V排'=0.75m3-0.5m3=0.25m3。
答：(1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压强是2.5×105Pa；
(2)发动机的输出功率为1×104W；
(3)“水陆两栖蚂蚁车”能浮在水面上，它露出水面的体积是0.25m3。
【解析】(1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压力等于自身和标准承载的重力之和，根据F=G=mg求出其大小，利用p=FS求出车对水平路面的压强；
(2)“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶时处于平衡状态，发动机的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据P=Wt=Fst=Fv求出发动机的输出功率；
(3)根据阿基米德原理求出车完全浸没时受到的浮力，然后与自身的重力相比较确定车漂浮，根据物体的漂浮条件求出受到的浮力，再根据阿基米德原理求出排开水的体积，车的总体积减去排开水的体积即为露出水面的体积。
本题考查了重力公式、压强公式、功率公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用等，知道水平面上物体的压力和自身的重力相等以及公式的灵活应用是关键。
21.【答案】解：(1)物理实验器材的总质量m=30m0=30×10kg=300kg，
则这批实验器材的总重力：G=mg=300kg×10N/kg=3000N，
实验员搬运器材至少做的功：
W=Gh=3000N×7m=2.1×104J；
(2)由图象可知，人体提供的功率最大时，每次搬运的器材质量m'=30kg，
由于一箱器材质量m0=10kg，则一次需要搬运箱数n=m'm0=30kg10kg=3；
(3)要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，由图象可知最大功率P=70W。
根据P=Wt可得最短时间：
t=WP=2.1×104J70W=300s。
答：(1)该实验员至少需要做功2.1×104J；
(2)他每次搬运的实验器材箱数应为3箱；由图象可知，人体提供的功率最大时，每次搬运的器材质量m'=30kg，由于一箱器材质量m0=10kg，则一次需要搬运箱数n=m'm0=30kg10kg=3；
(3)他搬运这批实验器材的最短时间为300s。
【解析】(1)已知实验器材数量和质量求出总质量，根据G=mg求总重力，已知被升高的高度，即可利用W=Gh求克服重力做的功；
(2)由图可看出功率最大时所搬运的物体质量，从而可求他每次搬运的箱子数。
(3)已求出做的功，要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，根据P=计算出最短时间。
本题考查了功的计算和功率的计算，能从图象得出相关信息并利用是本题的关键。
2022-2023学年河南省驻马店市遂平县八年级（下）期末物理试卷
1. 小明在学校运动会上是仪仗队旗手，如图所示，他竖直举红旗前进时，风对红旗水平向右的阻力为20N，其作用点可以看成在A点。已知AB=1.6m，BC=0.4m，小明的两只手分别位于B、C两点，他用一只手握紧旗杆的C点不让它下滑，用另一只手握住旗杆的B点不让它倾斜。则握在B点的手对旗杆施的最小力为______ N，方向______ 。他举旗沿水平路面匀速前进10m的过程中克服风力做的功为______ J。
2. 救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F的大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m(不计小车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g=10N/kg)。在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为______ J，整个装置的机械效率为______ 。
3. 如图所示，将一个鸡蛋放入水中，鸡蛋下沉，则鸡蛋的密度______ (填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。在鸡蛋浸没水中后的下沉过程中，鸡蛋所受浮力的大小______ (填“变大”“变小”或“不变”)，为了使沉在水底的鸡蛋上浮，可以在水中加______ (填“食盐”或“酒精”)。
4. 金金家的房子装修时，在如图所示的地面与窗台间放置一木板，将一箱瓷砖沿木板从地面匀速拉到窗台上，用时10s，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖总重力为500N，所用拉力为400N，此时拉力做的功为______ J，该装置的机械效率为______ 。
5. 一艘远洋轮船由内河驶入大海后，轮船相对于水面将______ (选填“上浮”“下沉”或“不变”)，所受的浮力______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
6. 如图所示，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G，则气球受到的浮力F浮气球______ (填“>”“<”或“=”)G；若将气球和石块轻轻向下移动一段距离，松手后石块将______ (填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
7. 两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A. 密度计A所受浮力较小 B. 密度计B所受重力较小
C. 两密度计底部所受水的压强相等 D. 两密度计在水面处的刻度值不同
8. 如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中，静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度，则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是( )
A. ρ甲>ρ乙=ρ丙 B. ρ甲=ρ乙>ρ丙 C. ρ甲>ρ乙>ρ丙 D. ρ甲<ρ乙<ρ丙
9. 现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙)，在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是( )
A. W甲>W乙>W丙 B. W甲
A. 最大
B. 不为零
C. 为零
D. 以上都有可能
11. 如图所示，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一个小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置，现将小球压缩弹簧到A点位置，在A到O之间还有B、C两点，在忽略一切阻力的情况下当小球释放后。下列分析不正确的是( )
A. 小球从A到B弹性势能转化动能 B. 小球从B到C动能转化为弹性势能
C. 小球在A点处弹性势能最大 D. 小球在O点处动能最大
12. 如图所示，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相等的光滑轨道。体重不同的甲、乙两小孩沿着不同轨道同时从A处自由滑向B处，若不计空气阻力，下列说法中不正确的是( )
A. 甲、乙在下滑过程中所受重力做功不相等 B. 甲从 A 到 B，重力势能一定减小
C. 甲、乙在下滑过程中机械能守恒 D. 甲、乙到达 B 点时的动能相同
13. 如图所示，质地均匀的圆柱体在拉力F的作用下由实线所示位置缓慢转到虚线所示位置，整个过程中，拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直(OA为圆柱体横截面的一条直径)，圆柱体在转动过程中不打滑。下列分析正确的是( )
A. 拉力F的力臂不变
B. 圆柱体的重力和重力的力臂的乘积保持不变
C. 拉力F逐渐变小
D. 拉力F的大小保持不变
14. 《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法正确的是( )
A. “权”小于“重”时，A端一定上扬
B. “权”小于“重”时，若要使杠杆水平平衡，“标”一定小于“本”
C. 增大“重”时，若要使杠杆水平平衡，应把“权”向A端移
D. 增大“重”时，若要使杠杆水平平衡，应换用更大的“权”
15. 如图所示小球漂浮在水面上，请画出小球所受的浮力的示意图及杯子内壁A点所受水的压力的示意图。
16. 如图所示，搭在台阶上的长木板ABC上放着一个重物(木板自重忽略不计)，若要在C点用最小的力将重物抬起，请在图中画出阻力和最小动力的示意图。
17. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示)，实验数据记录如下表：
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
(1)第2次实验中滑轮组的机械效率为______(结果保留一位小数)；
(2)第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为______N；
(3)分析数据可得实验结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越______(选填“高”或“低”)；
(4)根据实验结论推测：使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为______(只填序号)
A.71.6%B.82.4%C.92.1%
18. 小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。
(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的______(选填：“同一”或“不同”)高度处释放，比较小球在______(选填：“同一”或“不同”)粗糙面上滑行的路程。
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的______(选填：“同一”或“不同”)高度处释放；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将______。
(3)在上述(2)的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1，小球克服木板的摩擦力做的功为W2，则W1______(选填：“大于”、“等于”或“小于”)W2。
(4)为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为hA、hB的位置滚下(mA
19. 小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有适量的水和煤油)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了研究如图所示，表示探究过程及有关数据。
(1)分析图B、C、D，说明浮力大小跟______ 有关。
(2)分析图______ 和______ ，说明浮力的大小跟液体密度有关。
(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是______ N。
(4)物块的密度是______ kg/m3；煤油的密度是______ kg/m3。
(5)小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关，他找来一小团橡皮泥、烧杯和水进行实验，实验步骤如下：
步骤一：将橡皮泥团放入盛有适量水的烧杯中橡皮泥团下沉至杯底。
步骤二：将橡皮泥团捏成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。
(a)小明通过分析得出结论：由于第一次橡皮泥团受到的浮力______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)第二次呈“碗状”时受到的浮力，得到物体受到的浮力与其形状有关。
(b)同组的小红不同意小明得出的结论，她指出小明的实验有一处错误，所以才会得出错误的结论，错误的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，没有控制物体都要______ 。
20. 为了缓解城市交通拥堵，某大学两位研究生设计出“都市蚂蚁”概念车，荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项，该车表似蚂蚁，小巧实用，质量仅有400kg，总体积0.75m3，轮胎与地面的总接触面积200cm2，标准乘载100kg。请解答标准乘载时的下列问题(g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3)：
(1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压强多大？
(2)“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶时，受到的阻力是车总重的0.4倍，则发动机的输出功率多大？
(3)科技社团的同学想将此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”，若该车密封良好，请通过计算判断它能否浮在水面上？若能，它露出水面的体积是多少？
21. 学校为物理实验室购买了30套物理实验器材每套器材一箱质量10kg。某实验员需要把这批实验器材搬运到7m高的物理实验室。
(1)实验员至少要对仪器做多少功？(g取=10N/kg)
(2)假设他对仪器做功的功率P取决于决于他每次所搬运物体的质量m，P与m的关系如图所示。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的实验器材箱数应为多少？请简述理由。
(3)不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，他搬运这批实验器材的最短时间是多少？
答案和解析
1.【答案】100 水平向左 200
【解析】解：(1)小明在竖直举旗前进时，若以C为支点时，B处垂直于旗杆向左的力为动力，A处垂直杠杆向右的力为阻力，BC为动力臂，AC为阻力臂，根据杠杆的平衡条件知，此时的动力最小；
根据杠杆的平衡条件：F1×LBC=F2×LAC，
所以最小的动力为：F1=F2×LACLBC=20N×2m0.4m=100N，水平向左；
(2)沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功为：
W=fs=20N×10m=200J。
故答案为：100；水平向左；200。
(1)分析杠杆的五要素，根据杠杆的平衡条件分析解答；
(2)知道阻力的大小和前进的距离，根据W=Fs求出沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功。
本题考查了杠杆五要素的分析、利用杠杆的平衡条件分析解答问题以及功公式的应用，本题的关键是判断支点的位置。
2.【答案】2×104 80%
【解析】解：(1)小车A的质量m=1t=1000kg，
其重力G=mg=1000kg×10N/kg=1×104N，
钢绳做的有用功：
W有用=Gh=1×104N×2m=2×104J，
(2)不计车长，滑轮组中n=2，则拉力端移动距离：s=2L=2×5m=10m，
拉力做的总功：
W总=Fs=2.5×103N×10m=2.5×104J，
整个装置的机械效率：
η=W有用W总×100%=2×104J2.5×104J×100%=80%。
故答案为：2×104；80%。
(1)知道小车质量，利用G=mg求其重力，利用W=Gh求钢绳做的有用功；
(2)不计车长，滑轮组中n=2，则拉力端移动距离s=2L，利用W=Fs求拉力做的总功，整个装置的机械效率等于有用功与总功之比。
本题考查了使用斜面和滑轮组时有用功、总功、额外功、机械效率的计算，明确使用整个装置时有用功、总功的含义是关键。
3.【答案】大于 不变 食盐
【解析】解：将一个鸡蛋放入水中，鸡蛋下沉，重力大于浮力，则鸡蛋的密度大于水的密度。在鸡蛋浸没水中后的下沉过程中，鸡蛋所受浮力的大小不变，为了使沉在水底的鸡蛋上浮，可以在水中加食盐，根据F浮=ρ液gV排，可以增大它受到的浮力。
故答案为：大于；不变；食盐。
(1)物体在水中下沉，它受到的重力大于浮力。
(2)浸没在水中的物体受到的浮力不变。
(3)让沉入水中的物体上浮，可以增大液体的密度，从而增大重力。
会根据物体的浮沉条件判断物体的状态；知道物体受到的浮力与排开液体的体积和液体的密度有关。
4.【答案】200075%
【解析】解：做有用功为：W有=Gh=500N×3m=1500J；
总功为：W总=Fs=400N×5m=2000J；
机械效率为：η=W有W总=1500J2000J=75%。
故答案为：2000；75%。
利用W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再利用W=Gh求出有用功；然后利用机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
熟练运用计算功、机械效率的公式，知道斜面的特点，是解答此题的关键。
5.【答案】上浮 不变
【解析】解：当船由内河驶入大海后，都是漂浮，根据漂浮条件可知：F浮=G，由于船受到的重力不变，则船受到的浮力不变；根据F浮=ρ液V排g的变形公式V排=F浮ρ液g和ρ河水<ρ海水可知：排开河水的体积大于排开海水的体积，船将上浮一些。
故答案为：上浮；不变。
当船由内河驶入大海后，都是漂浮，根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况，再根据阿基米德原理判断排开水的体积的变化，从而得出船是上浮还是下沉。
本题关键有二，一是漂浮条件的使用，二是利用阿基米德原理时要同时考虑影响浮力的两个因素(液体的密度和排开液体的体积)。
6.【答案】<下沉
【解析】解：已知石块与气球的总重力为G，
当气球和石块悬浮在水中时，根据物体的浮沉条件可知，气球和石块受到的浮力之和等于气球和石块的重力之和，即F浮气球+F浮石块=G；
则气球受到的浮力F浮气球
而气球和石块的总重力不变，所以后来气球和石块的浮力之和小于气球和石块的重力之和，所以松手后石块将下沉。
故答案为：<；下沉。
物体悬浮时，所受的浮力等于重力；
若将气球和石块轻轻向下移动一段距离，液体压强增大，则气球的体积变小，气球排开水的体积变小，根据F浮=ρ水V排g可知气球受到的浮力变化，据此可知气球和石块所受的浮力之和的变化情况，气球和石块的总重力不变，根据物体的浮沉条件可知松手后石块的状态。
本题考查液体压强的特点、物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用，解题的关键是知道气球向下移动一段距离后，受到的压强增大，体积减小。
7.【答案】A
【解析】解：A、由图可知，VA排
故选：A。
(1)根据F浮=ρ水V排g判断出两密度计受到浮力大小的关系；
(2)根据物体沉浮条件判断重力大小的关系；
(3)根据p=ρgh判断两密度计底部所受水的压强大小关系；
(4)密度计在水面处的刻度值为水的密度。
本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用，有一定难度。
8.【答案】C
【解析】解：静止时，小球在甲液体中漂浮，乙液体中悬浮，丙液体中沉底，则根据浮沉条件可得：ρ球<ρ甲，ρ球=ρ乙，ρ球>ρ丙；所以，三种液体的密度关系ρ甲>ρ乙>ρ丙。
故选：C。
根据小球在甲、乙、丙三种液体中的状态，利用物体浮沉条件比较其密度大小。
该题考查了物体浮沉条件的理解和应用，分析清楚各种情况的状态是解决该题的关键。
9.【答案】C
【解析】解：先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W=Fs；即W甲=W乙=W丙；
故C正确；ABD错误。
故选：C。
物理中，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积；即W=Fs。
深入理解功的大小的计算方法，是解答此题的关键。
10.【答案】B
【解析】解：篮球出手后做斜上抛运动，到达最高点，竖直方向速度减为零，水平方向速度不为零，动能不为零。
故选：B。
物体因为运动而具有的能量叫动能；影响动能大小的因素是质量和速度。
本题主要考查了学生对动能的理解，难度不大。
11.【答案】B
【解析】解：A、据题目可知，小球在A点时，弹性形变的程度最大，即弹性势能最大，所以从A到B的过程中，是将弹性势能转化为动能的过程；故A正确；
B、小球从B到C的过程中，弹簧的弹性形变程度变小，所以弹性势能变小，动能增大，所以仍然是弹性势能转化为动能的过程，故B错误；
C、据图可知，小球在A点时，弹性形变的程度最大，即弹性势能最大，故C正确；
D、小球在O点处，所有的弹性势能都转化为动能，所以此时的动能最大，故D正确；
故选：B。
(1)弹性势能的大小与物体弹性形变程度有关；
(2)动能的大小与物体的质量、速度有关；
由于表面是光滑的，所以没有能量的损失，故分析即可；
知道并能准确的判断出能量的转化是解决该题的关键。
12.【答案】D
【解析】解：
A、甲、乙从A处自由滑向B处，下降的高度是相同的，但两小孩的重力不同，根据W=Gh可知，重力做功不相等，故A正确；
B、甲从 A 到 B，其质量不变，高度减小，重力势能一定减小，故B正确；
C、由于轨道是光滑的，且不计空气阻力，所以甲、乙在下滑过程中机械能守恒，故C正确；
D、由图可知，甲、乙在A点时，高度相同，由于重力不同，则二人的重力势能不同，根据机械能守恒可知，他们到达B点时的动能也是不同的，故D错误。
故选：D。
由于轨道时光滑的，不计空气阻力，所以机械能是守恒的；根据W=Gh比较重力做功的大小；根据影响动能和势能大小的因素比较动能、势能的大小。
本题考查了影响动能、势能大小的因素、机械能守恒，明确轨道光滑时机械能守恒是解题的关键。
13.【答案】AC
【解析】解：
整个过程中，拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直；
由图可知，动力F的力臂L(L=OA)始终保持不变，阻力为圆柱体的重力G始终大小不变，由实线位置转到虚线位置时，重力的力臂逐渐减小，根据杠杆平衡条件可得FL=GL'，所以动力F逐渐变小，故AC正确、BD错误。
故选：AC。
(1)力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂；
(2)运用杠杆的平衡条件FL=GL'分析动力的大小变化。
本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键。
14.【答案】CD
【解析】解：由图可知“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，根据杠杆平衡条件知权×标=重×本，
A、“权”小于“重”时，“本”确定，但“标”是可以改变的，所以A端不一定上扬，故A错误；
B、“权”小于“重“时，由“权×标=重×本”知，“标”一定大于“本”，故B错误；
C、增大“重”时，“权”和“本”不变，由“权×标=重×本”知，“标”会增大，所以把“权”向A端移，故C正确；
D、增大“重”时，“本”不变，由“权×标=重×本”知，可以增大“标”，或增大“权”，故D正确。
故选：CD。
(1)掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂；
(2)杠杆的平衡条件(杠杆原理)：F1×l1=F2×l2。
本题考查了杠杆的五要素及杠杆平衡条件的应用，难度不大，关键是熟练应用杠杆平衡条件。
15.【答案】解：小球在水中处于漂浮状态，浮力等于重力，浮力的方向是竖直向上的，
由题知，压力F的作用点为A，压力与接触面垂直；则过A点作垂直于杯壁向右的压力F.如图所示：
【解析】(1)小球在水中受到重力和浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上；
(2)由于液体具有流动性，所以液体对容器侧壁有压力作用；根据压力与接触面垂直，过A点表示出压力的方向
画力的示意图时要考虑到物体的运动状态，当物体处于静止或匀速直线运动时，受到的力就是平衡力。
16.【答案】解：由图示可知，将重物抬起时，支点为B点，阻力F2为重物对木板的压力，作用点在木板上，方向垂直于木板向下；
根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，因此当支点为A，以AC为动力臂时，动力臂最长，所需动力最小，过C点作垂直于AC的力，方向向下，即为所需动力F1。如图所示：。
【解析】根据阻力阻碍杠杆转动，动力使杠杆转动来确定阻力的方向和动力的方向；
根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，要使杠杆上的力最小，要求力臂最长。
本题考查杠杆平衡条件的应用，在力与力臂乘积一定的情况下，若支点与力的作用点的连线成为力臂，此时的力臂最大，相应的力最小。
17.【答案】88.9%；2.2；高；C
【解析】解：
(1)第2次的机械效率为：η=W有W总=GhFs=4N×0.1m1.5N×0.3m×100%≈88.9%；
(2)由图知，弹簧测力计的分度值是0.2N，所以测力计的示数是2.2N；
(3)分析3次实验，随着钩码重力的增加，同一滑轮组的机械效率不断增加，所以，使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
(4)该滑轮组将6N的物体匀速提升时的机械效率为90.9%，由于使用同一个滑轮组时，物体越重，滑轮组的机械效率越高，则使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升时滑轮组的机械效率应大于90.9%，故C选项符合。
故答案为：(1)88.9%；(2)2.2；(3)高；(4)C。
(1)知道绳端移动距离与物体上升高度之间的关系：s=nh.根据公式η=W有W总=GhFs即可求出机械效率；
(2)由图丙可知读出拉力大小，进行测力计的读数时，要注意测力计的分度值；
(3)分析实验数据，知道滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关，物体越重，滑轮组的机械效率越高；
(4)分析实验数据，知道该滑轮组将6N的物体匀速提升时的机械效率，根据使用同一个滑轮组时，物体越重，滑轮组的机械效率越高的特点即可判断该滑轮组将8N的物体匀速提升时的机械效率。
本题考查机械效率的计算和分析，滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关。要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力。
18.【答案】不同 同一 同一 做匀速直线运动 等于 未控制小球质量相同
【解析】解：(1)因为小球从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，因此将小球从不同的高度处释放，比较小球在同一粗糙面上滑行的路程长短；
(2)在探究过程中，采用控制变量法，保证小球到达水平面时的速度要相同，因此三次实验要使小球从斜面的同一高度滑下；
接触面越光滑，摩擦力越小，小球速度减小的越慢；若水平面光滑无摩擦，则小球不受阻力，小球的速度和方向不变，即做匀速直线运动。
(3)因为物体在斜面的末端具有相同的能量，而在不同水平面上运动时，都是克服摩擦力做功，并且最后具有的能量都为零，故物体在毛巾和在木板上克服摩擦做的功相等；
(4)要探究超速带来的安全隐患，应控制小球的质量、路面相同而小球的速度不同，由题意可知，李斌没有控制小球的质量相同。
故答案为：(1)不同；同一；(2)同一；做匀速直线运动；(3)等于；(4)未控制小球的质量相同。
(1)小球从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，并且让小球以不同的速度在同一粗糙面上滑行。
(2)实验目的是研究阻力对物体运动的影响，需要控制小球的初速度要相同；通过小球的运动距离反应速度的变化和摩擦阻力的大小，进行合理的推理得出假如不受力的情况。
(3)根据能量守恒进行分析，即物体在斜面末端具有相同的速度，即具有相同的动能。
(4)要探究超速带来的安全隐患，应控制车的质量、路面相同而车的速度不同，据此分析答题。
本题主要考查学生分析实验现象的能力以及严谨的科学观，这就要求我们在平常的试验中多注意分析实验的方法。
19.【答案】物体排开液体的体积 DE2.43.3×103 0.8×103 小于 排开相同体积的液体
【解析】解：(1)由图A、C、D所示实验可知，物体排开水的体积不同，测力计示数不同，由称重法F浮=G-F，物体受到的浮力不同，由此可知：浮力跟物体排开液体的体积有关；
(2)研究浮力大小跟液体密度有关，要控制排开液体的体积相同，只改变排开液体的密度，故由图D、E所示可知，因测力计示数不同，由称法可知物体受到的浮力不同，分析图D、E所示实验浮力大小跟液体密度有关；
(3)物体完全浸没煤油中所受的浮力等于与A比较弹簧测力计的减小值，为F浮=G-F=10N-7.6N=2.4N。
(4)由图A可知，金属块的重力G=10N，根据G=mg，金属块的质量；m=Gg=10N10N/kg=1kg；
由图D可知，金属块完全浸入水中时受到的浮力：F浮=G-F=10N-7N=3N，
根据阿基米德原理：F浮=ρ水gV排，故金属块的体积：
V=V排=F浮ρ水g=3N1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10-4m3；
金属块的密度ρ金属块=mV=1kg3×10-4m3≈3.3×103kg/m3。
ρ煤油=F浮gV排=2.4N10N/kg×3×10-4m3=0.8×103kg/m3
(4)A、由物体的浮沉条件可知，橡皮泥下沉时F浮1
故答案为：(1)物体排开液体的体积；(2)D；E；(3)2.4；(4)3.33×103；0.8×103；(4)(a)小于；(b)排开相同体积的液体。
(1)(2)物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积和密度有关，由控制变量法；
(3)弹簧测力计的示数差即为浮力的大小；
(4)根据重力公式求出金属块的质量；求出金属块完全浸入水中时所受浮力，由阿基米德原理求出金属块的体积；由密度公式ρ=mV，求出金属块的密度；再根据阿基米德原理计算出煤油的密度；
(5)(a)物体的重力大于受到的浮力时物体下沉，物体的力等于受到的浮力时物体漂浮或悬浮，同一物体的质量不变，据此进行解答；
(b)要探究浮力大小与物体形状是否有关时，应控制物体排开液体的体积和液体的密度不变，改变物体的形状。
本题探究影响浮力大小的因素，考查控制变量法、数据分析和称重法测浮力及阿基米德原理、密度公式的运用。本题主要考查学生控制变量法的应用和图示的分析能力。探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定；要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系要保证液体的密度一定；要探究浮力的大小是否与其它因素有关要保证物体排开液体的体积和液体的密度一定。
20.【答案】解：(1)“都市蚂蚁”车标准乘载时对地面的压力：
F=G总=(m车+m人)g=(400kg+100kg)×10N/kg=5×103N，
对水平路面的压强：
p=FS=5×103N200×10-4m2=2.5×105Pa；
(2)因“都市蚂蚁”车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，发动机的牵引力：F'=f=0.4G总=0.4×5×103N=2×103N，
发动机的输出功率：
P=Wt=F'st=F'v=2×103N×5m/s=1×104W；
(3)“都市蚂蚁”车浸没水中时受到的浮力：
F浮=ρ水gV车=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.75m3=7.5×103N，
因F浮>G总，
所以，“都市蚂蚁”车可以浮在水面上，
当“都市蚂蚁”车漂浮时，受到的浮力：F浮'=G总=5×103N，
由F浮=ρ水gV排得，排开水的体积：
V排'=F浮'ρ水g=5×103N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.5m3，
车露出水面的体积：V露=V车-V排'=0.75m3-0.5m3=0.25m3。
答：(1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压强是2.5×105Pa；
(2)发动机的输出功率为1×104W；
(3)“水陆两栖蚂蚁车”能浮在水面上，它露出水面的体积是0.25m3。
【解析】(1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压力等于自身和标准承载的重力之和，根据F=G=mg求出其大小，利用p=FS求出车对水平路面的压强；
(2)“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶时处于平衡状态，发动机的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据P=Wt=Fst=Fv求出发动机的输出功率；
(3)根据阿基米德原理求出车完全浸没时受到的浮力，然后与自身的重力相比较确定车漂浮，根据物体的漂浮条件求出受到的浮力，再根据阿基米德原理求出排开水的体积，车的总体积减去排开水的体积即为露出水面的体积。
本题考查了重力公式、压强公式、功率公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用等，知道水平面上物体的压力和自身的重力相等以及公式的灵活应用是关键。
21.【答案】解：(1)物理实验器材的总质量m=30m0=30×10kg=300kg，
则这批实验器材的总重力：G=mg=300kg×10N/kg=3000N，
实验员搬运器材至少做的功：
W=Gh=3000N×7m=2.1×104J；
(2)由图象可知，人体提供的功率最大时，每次搬运的器材质量m'=30kg，
由于一箱器材质量m0=10kg，则一次需要搬运箱数n=m'm0=30kg10kg=3；
(3)要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，由图象可知最大功率P=70W。
根据P=Wt可得最短时间：
t=WP=2.1×104J70W=300s。
答：(1)该实验员至少需要做功2.1×104J；
(2)他每次搬运的实验器材箱数应为3箱；由图象可知，人体提供的功率最大时，每次搬运的器材质量m'=30kg，由于一箱器材质量m0=10kg，则一次需要搬运箱数n=m'm0=30kg10kg=3；
(3)他搬运这批实验器材的最短时间为300s。
【解析】(1)已知实验器材数量和质量求出总质量，根据G=mg求总重力，已知被升高的高度，即可利用W=Gh求克服重力做的功；
(2)由图可看出功率最大时所搬运的物体质量，从而可求他每次搬运的箱子数。
(3)已求出做的功，要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，根据P=计算出最短时间。
本题考查了功的计算和功率的计算，能从图象得出相关信息并利用是本题的关键。
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