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河南省南阳市内乡县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
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这是一份河南省南阳市内乡县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷，共26页。试卷主要包含了填空题，作图题，探究实验题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
河南省南阳市内乡县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷（解析版）
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（2分）物质是由分子、原子构成的，原子由原子核和带负电的 构成。繁花盛开，在教室能闻到怡人的花香，原因是 。
2．（2分）汽车已经成为日常生活中必不可少的交通工具，而汽车最基本的安全装置有头枕和安全带。如图所示，两辆同向行驶的汽车发生了“追尾”，汽车B刹车后由于 仍撞到到汽车A，此时头枕对司机起保护作用的是 （选填“A”或“B”）车。
3．（3分）如图甲所示，用吸管将杯中的饮料吸入口中，利用了 的作用。如图乙所示，对着吸管B吹气，吸管A中的水面会上升，这是因为流速大的地方压强 ，（选填“大”“小”）水在大气压的作用下上升，形成喷雾；如果停止吹气，细管A中的液体将 。
4．（2分）如图所示，将一长方体物体浸没在水中恰好处于悬浮状态，上表面受到的压力为1.6N，下表面受到的压力为3N，则该物体受到的浮力大小为 N；如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
5．（3分）盘山公路属于简单机械中的斜面。开凿盘山路是为了在高度不变的情况下，增加 ，实现 目的。若汽车沿盘山公路上山时发动机功率一定，则为了增大 要缓慢上行。
6．（2分）在高速公路的长距离下坡路段，为防止制动失灵，在路边会设计多个避险车道。它是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道，供速度失控车辆安全减速，如图所示这种车道一般长度在50～100米，有一定的坡度，路面铺着疏松的石子、沙土层，顶部用废旧轮胎围起来。避险车道很大程度上解决了汽车刹车失灵时的安全隐患。请你仿照示例，针对避险车道提出一个物理问题并进行解释。
[示例]问题：避险车道为什么有一定坡度？
解释：避险车道有一定坡度是为了汽车上坡时，动能转化为重力势能，使汽车的速度减在小，便于汽车停下来。
问题： ；
解释： 。
二、选择题（每小题2分，共16分）7～12题中只有一个选项符合题目要求，13～14题各有两个选项符合题目要求，请将其序号填涂在答题卡上。
7．（2分）下列估测与实际相符的是（ ）
A．一名初中生在游泳，他漂浮在水面上时所受到的浮力大约是50N
B．三峡大坝蓄满水时坝底部所受压强约为1×107Pa
C．一标准大气压约能托起760mm高的水柱
D．正常情况下，一名中学生1分钟跳绳做功约为5000J
8．（2分）从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天问”探火到“羲和”追日，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或天体系统中空间尺度最大的是（ ）
A．月球 B．地球 C．太阳系 D．银河系
9．（2分）下列生活中的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A． 筷子 B． 瓶起子
C． 羊角锤 D． 独轮车
10．（2分）如图所示，小明沿着滑梯匀速下滑的过程，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ）
A．小明所受重力和滑梯对小明的支持力是一对平衡力
B．小明所受重力和滑梯对小明的支持力是一对相互作用力
C．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力是一对平衡力
D．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力是一对相互作用力
11．（2分）如图的实例中，通过增大压力来增大压强的是（ ）
A．甲图中针头做的很尖
B．乙图中的滑雪板长且宽
C．丙图中火车轨道铺在枕木上
D．丁图中压路机安装较重的碾子
12．（2分）小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中A位置时漂浮；当水舱中再充入一部分水时，“潜水艇”逐渐下沉，稳定后停留在水中B位置。关于此过程下列说法正确的是（ ）
A．“潜水艇”下潜过程中浮力变小
B．“潜水艇”下潜过程中浮力大于重力
C．“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力
D．“潜水艇”在A位置受到的重力等于在B位置受到的重力
（多选）13．（2分）如图所示，装有适量水的水杯放置在水平桌面上，水中漂浮着一个正方体木块。现向杯中注入质量为m的水（水未溢出），待木块静止后，与注水前相比，下列说法中正确的是（ ）
A．木块下表面所受水的压强增大
B．木块排开水的体积保持不变
C．杯底所受水的压力增加量为mg
D．水杯对桌面的压力增加量为mg
14．（2分）爷爷和小丽进行爬楼梯比赛，爷爷的体重和小丽的体重之比是8：5，爷爷上楼和小丽上楼所用时间之比是6：5。爷爷上到4楼做功为W1、功率P1，小丽上到4楼做功为W2、功率为P2，则下列判断正确的是（ ）
A．W1：W2＝24：25 B．W1：W2＝16：15
C．P1：P2＝4：3 D．P1：P2＝8：9
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，一辆叉车载着货物A在路面上匀速直线前进，请画出此时货物的受力示意图。
16．（2分）如图甲所示是自行车的刹车手柄，当人用力捏手柄时拉紧钢丝绳，从而使刹车皮和车轮钢圈上的压力增大。刹车手柄的部分（如图乙）可看作杠杆，其中O为支点，B为阻力作用点，F1为人施加的力。请在乙图中做出阻力F2及动力F1的力臂l1。
四、探究实验题（第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）研究“阻力对物体运动的影响”
（1）实验时要让同一辆小车从斜面的同一高度滑下，目的是为了使小车在三种不同表面上运动的 相同。
（2）在相同的实验条件下，小车在 表面上前进的距离最远，但最后会停下来，这是因为 力改变了它的运动状态。
（3）由实验现象我们可以推断：假如小车在平面上运动的过程中，在水平方向上不受力，它 。
18．（6分）下列A、B、C、D四幅图是小明探究浮力的大小与排开水所受重力关系的情景。
（1）请根据图示完成下面的填空：
A.将圆柱体挂在簧测力计下，测出圆柱体的重力；
B.将水倒入溢水杯中；
C.将挂在弹簧测力计下的圆柱体浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时 ；
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，记下此时弹簧测力计的示数。
E.记录、分析实验数据，得出实验结论；
F.整理实验器材。
（2）请根据小明的实验过程回答下面问题：
①指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤 ；
②指出上面实验操作中的一处错误 ；
③浸没在水中的圆柱体所受浮力为 N；
（3）小明发现问题后，及时纠正错误并补全步骤，最终得出实验结论：浸在水中的物体受到的浮力 物体排开的水所受到的重力；
（4）根据实验结论，请你判断空小桶的重力为 N。
19．（8分）在探究杠杆的平衡条件实验中。
（1）实验前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填平衡”或“非平衡”）状态；应该将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。
（2）实验中，在杠杆的两侧加挂钩码，并移动钩码的位置，使杠杆始终在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量 的大小；进行多次实验并把数据记录在表格中，多次实验的目的是 ；小明根据下表所测数据得出杠杆平衡的条件是： 。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.5
10
1
15
2
1
20
2
10
3
0.5
20
1
10
（3）如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；当测力计转到b位位置，此时杠杆为 杠杆。
（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，杠杆平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡时，测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符。其原因是 。
五、综合应用题（每小题9分，共18分）
20．（9分）某次跳伞训练中，质量为60kg的运动员从空中悬停的直升飞机上由静止开始竖直跳下，下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程其速度与时间的关系如图所示。（g取10N/kg）求：
（1）整个过程中重力做的功。
（2）匀速直线运动过程中重力做功的功率。
（3）运动员在做匀速直线运动的过程中机械能是否变化，说明理由。
21．（9分）工人利用如图所示的滑轮组，将重量为480N的物体匀速提升了2m。已知工人自身的重量为700N，对绳子施加的拉力F＝300N，两脚与地面接触的总面积S为400cm2。
（1）提升物体的过程中工人对地面的压强为多大？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？
（3）滑轮组的机械效率能否达到100%？请说出一种提高滑轮组机械效率的方法。
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（2分）物质是由分子、原子构成的，原子由原子核和带负电的 电子 构成。繁花盛开，在教室能闻到怡人的花香，原因是 花香分子永不停息地做无规则运动 。
【分析】原子由原子核和核外电子组成；分子在永不停息地做无规则运动。
【解答】解：原子由原子核和带负电的电子组成；繁花盛开，在教室能闻到怡人的花香，原因是花香分子永不停息地做无规则运动。
故答案为：电子；花香分子在永不停息地做无规则运动。
【点评】本题考查了原子的组成和分子运动，属于基础题。
2．（2分）汽车已经成为日常生活中必不可少的交通工具，而汽车最基本的安全装置有头枕和安全带。如图所示，两辆同向行驶的汽车发生了“追尾”，汽车B刹车后由于 惯性 仍撞到到汽车A，此时头枕对司机起保护作用的是 A （选填“A”或“B”）车。
【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，据此分析。
【解答】解：由图可知，两辆同向行驶的汽车发生了“追尾”，汽车B刹车后由于惯性仍继续向前运动，所以撞到汽车A，此时A车突然向前运动，人的头部由于惯性会向后仰，所以汽车头枕对司机起保护作用。
故答案为：惯性；A。
【点评】本题主要考查了对惯性现象的分析，属基础题，难度不大。
3．（3分）如图甲所示，用吸管将杯中的饮料吸入口中，利用了 大气压 的作用。如图乙所示，对着吸管B吹气，吸管A中的水面会上升，这是因为流速大的地方压强 小 ，（选填“大”“小”）水在大气压的作用下上升，形成喷雾；如果停止吹气，细管A中的液体将 与烧杯中的液面相平 。
【分析】饮料在大气压力作用下被压入嘴中；流体在流速大的地方，压强小；流体在流速小的地方，压强大；上端开口、下端连通的是连通器，连通器的液面相平。
【解答】解：用力一吸气，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下，被压入口腔内，利用了大气压；
对吸管B吹气，管A上方空气流速大，压强小，则管A中的水在大气压的作用下上升，形成喷雾；
如果停止吹气，细管A与烧杯构成一个连通器，A中的液体将与烧杯中的液面相平。
故答案为：大气压；小；与烧杯中的液面相平。
【点评】本题考查了流体压强跟流速的关系、大气压的应用、连通器，比较简单。
4．（2分）如图所示，将一长方体物体浸没在水中恰好处于悬浮状态，上表面受到的压力为1.6N，下表面受到的压力为3N，则该物体受到的浮力大小为 1.4 N；如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小将 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【分析】知道长方体上、下表面受到的压力，根据浮力产生的原因F浮＝F下﹣F上求出受到的浮力，长方体浸没时排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知受到的浮力变化，从而得出答案。
【解答】解：由浮力产生的原因可知，该物体受到的浮力：
F浮＝F下﹣F上＝3N﹣1.6N＝1.4N；
因长方体浸没时排开水的体积不变，
所以由F浮＝ρ水gV排可知，物体再下沉5cm后，受到的浮力仍为1.4N不变。
故答案为：1.4；不变。
【点评】本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理的应用，是一道基础题目。
5．（3分）盘山公路属于简单机械中的斜面。开凿盘山路是为了在高度不变的情况下，增加 斜面的长度 ，实现 省力 目的。若汽车沿盘山公路上山时发动机功率一定，则为了增大 牵引力 要缓慢上行。
【分析】盘山公路是变形的斜面，斜面越长越省力；
汽车发动机功率P一定时，速度越小，牵引力越大。
【解答】解：（1）盘山公路的模型是斜面，使用任何机械都不省功，开凿盘山路的好处是通过增大距离来省力，使上山更容易；
（2）根据P＝Fv可知，汽车发动机功率P一定时，速度越小，牵引力越大，故上山时，减慢速度是为了增大牵引力。
故答案为：斜面的长度；省力；牵引力。
【点评】斜面模型是物理中考的最多的一种运动学模型，学生必须掌握。
6．（2分）在高速公路的长距离下坡路段，为防止制动失灵，在路边会设计多个避险车道。它是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道，供速度失控车辆安全减速，如图所示这种车道一般长度在50～100米，有一定的坡度，路面铺着疏松的石子、沙土层，顶部用废旧轮胎围起来。避险车道很大程度上解决了汽车刹车失灵时的安全隐患。请你仿照示例，针对避险车道提出一个物理问题并进行解释。
[示例]问题：避险车道为什么有一定坡度？
解释：避险车道有一定坡度是为了汽车上坡时，动能转化为重力势能，使汽车的速度减在小，便于汽车停下来。
问题： 避险车道上为什么铺上疏松的石子、沙土层 ；
解释： 铺上疏松的碎石、沙土可增大摩擦力，使汽车的机械能转化为内能，让汽车的速度减小，便于汽车停下 。
【分析】根据材料，提出问题，用所学物理知识进行解答。
【解答】解：问题：避险车道上为什么铺上疏松的石子、沙土层？
解释：铺上疏松的碎石、沙土可增大摩擦力，使汽车的机械能转化为内能，让汽车的速度减小，便于汽车停下。
【点评】本题围绕避险车道这一设计，考查了机械能的转化，摩擦力的相关知识等，体现了物理在生活中的应用。
二、选择题（每小题2分，共16分）7～12题中只有一个选项符合题目要求，13～14题各有两个选项符合题目要求，请将其序号填涂在答题卡上。
7．（2分）下列估测与实际相符的是（ ）
A．一名初中生在游泳，他漂浮在水面上时所受到的浮力大约是50N
B．三峡大坝蓄满水时坝底部所受压强约为1×107Pa
C．一标准大气压约能托起760mm高的水柱
D．正常情况下，一名中学生1分钟跳绳做功约为5000J
【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、中学生的体重在G＝500N左右，在游泳时处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，约500N，故A错误；
B、蓄满水时水深h＝175m，大坝底部受到水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×175m≈1.72×106Pa，故B错误；
C、一标准大气压约能托起760mm高的水银柱，能支撑起10.336m的水柱，故C错误；
D、中学生跳绳的高度大约是h＝10cm＝0.1m，跳一次做的功W＝Gh＝500N×0.1m＝50J，1分钟跳绳约100个，一名中学生1分钟跳绳做功约为：W总＝100×50J＝5000J，故D正确。
故选：D。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
8．（2分）从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天问”探火到“羲和”追日，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或天体系统中空间尺度最大的是（ ）
A．月球 B．地球 C．太阳系 D．银河系
【分析】月球是地球的卫星，地球是太阳系八大行星之一，太阳系是银河系万千星系中的一员。
【解答】解：月球是地球的卫星，共同构成了地月系；地球属于太阳系八大行星之一；银河系是众多小星系构成的一个庞大星系，太阳系属于众多小星系之一。由此可见，银河系是四个选项所列的天体或天体系统中空间尺度最大的一个，故D正确，A、B、C错误。
故选：D。
【点评】本题考查我们对天文基础知识的了解程度，比较简单。
9．（2分）下列生活中的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A． 筷子 B． 瓶起子
C． 羊角锤 D． 独轮车
【分析】当杠杆的动力臂大于阻力臂时，杠杆是省力杠杆；当杠杆的动力臂小于阻力臂时，杠杆是费力杠杆，结合生活经验，联系生活经验，在使用时是省力还是费力，由此也可进行判断。
【解答】解：A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。选项符合题意；
B、瓶盖起子在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。选项不符合题意；
C、羊角锤在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。选项不符合题意；
D、独轮车在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。选项不符合题意。
故选：A。
【点评】这类题目可通过比较动力臂和阻力臂的大小关系来判断是什么类型的杠杆。
10．（2分）如图所示，小明沿着滑梯匀速下滑的过程，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ）
A．小明所受重力和滑梯对小明的支持力是一对平衡力
B．小明所受重力和滑梯对小明的支持力是一对相互作用力
C．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力是一对平衡力
D．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力是一对相互作用力
【分析】（1）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；
（2）相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：A、小明受到的重力和滑梯对小明的支持力没有作用在同一直线上，不是一对平衡力，故A错误；
B、小明所受重力和滑梯对小明的支持力方向不相反，不是一对相互作用力，故B错误；
C、小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力没有作用在同一物体上，不是一对平衡力，故C错误；
D、小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别，区别主要在于：平衡力是作用在同一物体上的两个力；相互作用力是作用在两个物体上的力。
11．（2分）如图的实例中，通过增大压力来增大压强的是（ ）
A．甲图中针头做的很尖
B．乙图中的滑雪板长且宽
C．丙图中火车轨道铺在枕木上
D．丁图中压路机安装较重的碾子
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积有关，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。
【解答】解：A、针头做的很尖，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故A错误。
B、滑雪板长且宽，是在压力一定时，增大受力面积来减小滑雪者对雪地的压强，故B错误；
C、将铁路的钢轨铺在枕木上，是在压力一定时，增大受力面积来减小列车对路基的压强，故C错误；
D、丁图中压路机安装较重的碾子，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故D正确。
故选：D。
【点评】压强的大小跟压力大小和受力面积大小有关，一般采用控制变量法，改变一个量来增大压强或减小压强。
12．（2分）小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中A位置时漂浮；当水舱中再充入一部分水时，“潜水艇”逐渐下沉，稳定后停留在水中B位置。关于此过程下列说法正确的是（ ）
A．“潜水艇”下潜过程中浮力变小
B．“潜水艇”下潜过程中浮力大于重力
C．“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力
D．“潜水艇”在A位置受到的重力等于在B位置受到的重力
【分析】A、“潜水艇”下潜过程中体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知排开水浮力的变化情况；
B、“潜水艇”下潜过程中浮力小于重力；
CD、“潜水艇”在A位置排开水的体积小于在B位置受到的浮力，根据F浮＝ρ水gV排可知“潜水艇”在A位置受到的浮力与在B位置受到的浮力的大小关系；
“潜水艇”在水中A位置时漂浮，所受的浮力等于自身的重力；当水舱中再充入一部分水时，“潜水艇”逐渐下沉，稳定后停留在水中B位置，所受的浮力等于自身的重力；已知“潜水艇”在A位置受到的浮力与在B位置受到的浮力的大小关系，可得出“潜水艇”在A位置受到的重力与在B位置受到的重力的大小关系。
【解答】解：A、“潜水艇”下潜过程中体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知排开水浮力不变，故A正确；
B、“潜水艇”下潜过程中浮力小于重力，故B错误；
CD、“潜水艇”在A位置排开水的体积小于在B位置受到的浮力，根据F浮＝ρ水gV排可知“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力，故C正确；
“潜水艇”在水中A位置时漂浮，所受的浮力等于自身的重力；当水舱中再充入一部分水时，“潜水艇”逐渐下沉，稳定后停留在水中B位置，所受的浮力等于自身的重力；已知“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力，故“潜水艇”在A位置受到的重力小于在B位置受到的重力，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查 浮沉条件和阿基米德原理的应用，是一道综合题。
（多选）13．（2分）如图所示，装有适量水的水杯放置在水平桌面上，水中漂浮着一个正方体木块。现向杯中注入质量为m的水（水未溢出），待木块静止后，与注水前相比，下列说法中正确的是（ ）
A．木块下表面所受水的压强增大
B．木块排开水的体积保持不变
C．杯底所受水的压力增加量为mg
D．水杯对桌面的压力增加量为mg
【分析】（1）根据阿基米德原理结合p＝ρ液gh分析回答；
（2）根据杯子的形状，分析注入质量为m的水后，杯底所受压力增加量的变化；
（3）容器、木块和液体这个整体对水平桌面的作用，可以把这个整体看成一个固体，对水平桌面的压力等于整体的重力。
【解答】解：AB、因为正方体木块漂浮，所以F浮＝G；注入质量为m的水后，木块的重力不变，所以木块所受的浮力不变；根据阿基米德原理可知，正方体木块排开水的体积不变，根据数学关系可知，木块下表面的深度不变，由p＝ρ液gh可知，木块下表面所受水的压强不变，故A错误，B正确；
C、注入质量为m的水后，由于杯子是圆台形的，上大下小，所以其侧壁也会承担一部分压力，所以杯底所受压力的增加量小于注入水的重力，故C错误；
D、注入质量为m的水后，容器、木块和液体这个整体增加的重力为mg，所以瓶底对水平桌面的压力增加量为mg，故D正确。
故选：BD。
【点评】此题考查液体压强公式和物体浮沉条件的应用，会根据容器形状的特点对放入容器中物体的受力情况进行分析，是解答本题的关键。
14．（2分）爷爷和小丽进行爬楼梯比赛，爷爷的体重和小丽的体重之比是8：5，爷爷上楼和小丽上楼所用时间之比是6：5。爷爷上到4楼做功为W1、功率P1，小丽上到4楼做功为W2、功率为P2，则下列判断正确的是（ ）
A．W1：W2＝24：25 B．W1：W2＝16：15
C．P1：P2＝4：3 D．P1：P2＝8：9
【分析】（1）爬楼比赛过程中，两人爬楼的高度相同，根据W＝Gh求出做功之比；
（2）根据P＝求出功率之比。
【解答】解：爷爷和小丽所做功的比值为：，故AB错误；
功率之比为：，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】此题主要考查的是学生对功和功率计算公式的理解和掌握，要注意代入数值时不要弄混了。
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，一辆叉车载着货物A在路面上匀速直线前进，请画出此时货物的受力示意图。
【分析】货物A做匀速直线运动，处于平衡状态，A受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F，G与F是一对平衡力，它们大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，作用点在物体的重心，然后做出A所受力的示意图。
【解答】解：
叉车载着货物A在路面上匀速直线前进，则货物与卡车之间没有相对运动的趋势，货物不受摩擦力的作用；
货物A随卡车一起做匀速直线运动，处于平衡状态，受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F，G与F是一对平衡力，它们大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，作用点在物体的重心；重力从重心竖直向下画，符号为G；支持力从重心竖直向上画，符号为F，注意表示两个力的线段长度相等，如图所示。
【点评】作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等。
16．（2分）如图甲所示是自行车的刹车手柄，当人用力捏手柄时拉紧钢丝绳，从而使刹车皮和车轮钢圈上的压力增大。刹车手柄的部分（如图乙）可看作杠杆，其中O为支点，B为阻力作用点，F1为人施加的力。请在乙图中做出阻力F2及动力F1的力臂l1。
【分析】阻力的作用点在B点，从B点沿手柄钢丝绳的方向为阻力的方向；手柄与车把的连接处是支点，从支点向动力作用线作垂线支点到垂足的距离为其力臂。
【解答】解：阻力F2的作用点在B点，方向沿钢丝绳向上，据此作出阻力F2；从O点向动力F1的作用线作垂线段，支点到垂足的距离为动力F1的力臂l1，如下图所示：
【点评】本题考查了力和力臂的画法，画力臂时关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。
四、探究实验题（第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）研究“阻力对物体运动的影响”
（1）实验时要让同一辆小车从斜面的同一高度滑下，目的是为了使小车在三种不同表面上运动的 速度 相同。
（2）在相同的实验条件下，小车在 木板 表面上前进的距离最远，但最后会停下来，这是因为 阻 力改变了它的运动状态。
（3）由实验现象我们可以推断：假如小车在平面上运动的过程中，在水平方向上不受力，它 将做匀速直线运动 。
【分析】（1）同一小车在同一高度，小车具有的重力势能相同，到达斜面底部小车的重力势能全部转化为小车的动能，到达斜面底部，小车的动能相同，小车的质量不变，小车的速度相同。所以每次释放小车都要求从斜面的同一高度释放是为了使小车到达斜面底部的速度相同。
（2）在水平面初始速度相同的前提下，小车运动的距离取决于水平面的光滑程度，越光滑运动的距离。
（3）推理可知，如果运动的物体不受力，将做匀速直线运动。
【解答】解：（1）根据控制变量法，为保证摩擦力对小车运动距离的影响，小车应从斜面同一高度上由静止滑下，使其到达斜面的初始速度相等。
（2）小车速度减小的原因是受到摩擦力的作用，木板的摩擦力最小，小车速度改变的最慢，滑行距离最远，木板最光滑。
（3）推理可知，假如小车在平面上运动的过程中，在水平方向上不受力，它将做匀速直线运动。
故答案为：（1）速度；（2）木板；阻；（3）将做匀速直线运动。
【点评】牛顿第一定律用科学的语言准确的总结出了力与运动的具体关系，揭示了物体不受力或受平衡力时应保持静止状态或匀速直线运动状态；力是改变物体运动状态的原因；物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质﹣惯性。
18．（6分）下列A、B、C、D四幅图是小明探究浮力的大小与排开水所受重力关系的情景。
（1）请根据图示完成下面的填空：
A.将圆柱体挂在簧测力计下，测出圆柱体的重力；
B.将水倒入溢水杯中；
C.将挂在弹簧测力计下的圆柱体浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时 读出弹簧测力计示数 ；
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，记下此时弹簧测力计的示数。
E.记录、分析实验数据，得出实验结论；
F.整理实验器材。
（2）请根据小明的实验过程回答下面问题：
①指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤 测出空桶的重力 ；
②指出上面实验操作中的一处错误 在B步骤中，水面没有达到溢水杯口 ；
③浸没在水中的圆柱体所受浮力为 1.2 N；
（3）小明发现问题后，及时纠正错误并补全步骤，最终得出实验结论：浸在水中的物体受到的浮力 等于 物体排开的水所受到的重力；
（4）根据实验结论，请你判断空小桶的重力为 0.6 N。
【分析】在“探究浮力的大小”实验中：
用称重法测出浮力大小，即：首先测出物体在空气中的重力，然后将其浸入水中，测出此时弹簧测力计的示数F示，那么物体所受的浮力为：F浮＝G﹣F示；
用溢水法收集物体排开的水，将溢水杯装满水，然后将物体浸入水中，用其他容器（需先测出其重力）接住溢出的水，然后再测出装有溢出的水的容器的总重力，两者之差就是物体排开水的重力；将以上的结果进行比较，就能得出该实验的结论。
【解答】解：（1）实验中补充的条件：C．将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时读出弹簧测力计示数；
（2）①在“探究浮力的大小”实验中，需要测量的量有四个：物体重力、物体浸没水中时弹簧测力计的示数、空桶的重力、小桶加溢出水的总重力；因此漏掉的一个步骤是测出空桶的重力；
②物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，故B步骤有错误，会造成小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，测量结果会变小，偏差大；
③F浮＝G﹣F示＝4.2N﹣3N＝1.2N；
（3）浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开的水所受到的重力；
（4）F浮＝G排＝1.2N，G桶＝G总﹣G排＝1.8N﹣1.2N＝0.6N。
故答案为：（1）读出弹簧测力计示数；（2）①测出空桶的重力；②在B步骤中，水面没有达到溢水杯口；③1.2；（3）等于；（4）0.6。
【点评】在“探究浮力的大小”实验中，用“称重法”测出物体受到的浮力，即F浮＝G﹣F拉；用两次称重测出物体在液体中排开液体的重力，进行比较得出：物体在液体中受到的浮力，大小等于它排开的液体的重力。
19．（8分）在探究杠杆的平衡条件实验中。
（1）实验前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 平衡 （选填平衡”或“非平衡”）状态；应该将平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）调节。
（2）实验中，在杠杆的两侧加挂钩码，并移动钩码的位置，使杠杆始终在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量 力臂 的大小；进行多次实验并把数据记录在表格中，多次实验的目的是 避免实验的偶然性，使结论具有普遍规律 ；小明根据下表所测数据得出杠杆平衡的条件是： F1L1＝F2L2 。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.5
10
1
15
2
1
20
2
10
3
0.5
20
1
10
（3）如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；当测力计转到b位位置，此时杠杆为 等臂 杠杆。
（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，杠杆平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡时，测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符。其原因是 杠杆自重的影响 。
【分析】（1）杠杆平衡状态：静止或者匀速转动；为使杠杆在水平位置平衡，应调节螺母向上翘的一端移动；
（2）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂；
为了得到普遍规律，避免偶然性，实验中应多次测量；
杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2；
（3）当拉力F向右倾斜时，保持作用点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；根据力臂大小进行判断；
（4）支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。
【解答】解：（1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，所以此时杠杆处于平衡状态；要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节；
（2）实验前先调节杠杆在水平位置平衡，是为了方便直接测出力臂的大小；
在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂．多次实验并把数据记录在表格中．通过分析表格中数据得到杠杆平衡的普遍规律，所以多次实验的目的是得到杠杆平衡的普遍规律，避免偶然性；
第一组：F1×L1＝1.5N×10cm＝15N•cm，F2L2＝1N×15cm＝15N•cm；
第二组：F1L1＝1N×20cm＝20N•cm，F2L2＝2N×10cm＝20N•cm；
第三组：F1L1＝0.5N×20cm＝10N•cm，F2L2＝1N×10cm＝10N•cm；
根据表格中数据，可以看出杠杆平衡条件是：F1L1＝F2L2；
（3）如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，此时拉力F的力臂变大，根据杠杆的平衡条件，拉力变小，即测力计示数变小；
当测力计转到b位位置，左右两边的力臂相等，此时杠杆为等臂杠杆；
（4）杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大
故答案为：（1）平衡；右；（2）力臂的大小；避免实验的偶然性，使结论具有普遍规律；F1L1＝F2L2；（3）变小；等臂；（4）杠杆自重的影响。
【点评】本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作，同时考查杠杆平衡条件的应用，本题不能直接运用杠杆平衡条件求解，首先根据数据推出当阻力和阻力臂的乘积不变时，动力跟动力臂的乘积也不变。然后根据动力跟动力臂的乘积表示出动力和动力臂的关系。
五、综合应用题（每小题9分，共18分）
20．（9分）某次跳伞训练中，质量为60kg的运动员从空中悬停的直升飞机上由静止开始竖直跳下，下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程其速度与时间的关系如图所示。（g取10N/kg）求：
（1）整个过程中重力做的功。
（2）匀速直线运动过程中重力做功的功率。
（3）运动员在做匀速直线运动的过程中机械能是否变化，说明理由。
【分析】（1）根据速度公式v＝计算15～30s内下降的高度，最后计算出总高度；根据W＝Gh＝mgh计算重力做功多少；
（2）根据P＝＝＝Gv计算重力做功的功率；
（3）由图像分析运动员的速度和高度变化，结合影响动能和重力势能大小的因素判断运动员的动能、重力势能、机械能的变化。
【解答】解：（1）由题可知，运动员在0﹣15s下落的路程为s前＝210m，
由图象可知，15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动，
则运动员在15s～30s通过的路程为：s后＝vt后＝6m/s×15s＝90m；
运动员通过的总路程为：s＝s前+s后＝210m+90m＝300m，
运动员下落的高度为：h＝s＝300m；
重力做的功：W＝Gh＝mgh＝60kg×10N/kg×300m＝1.8×105J；
（2）匀速下降时，重力做功的功率：
P＝＝＝Gv＝mgv＝60kg×10N/kg×6m/s＝3.6×103W；
（3）机械能是变化的；
运动员在下降过程中，质量一定，由图像可知：
0～15s内，运动员的质量不变，速度先变大后变小，动能先变大后变小，高度一直变小，重力势能一直变小；由于克服空气的摩擦力做功，机械能减小；
15～30s：运动员的质量不变，速度不变，动能不变；高度下降，重力势能变小，因机械能等于动能与势能的总和，所以机械能变小。
综上分析可知，整个过程中，机械能变小。
答：（1）整个过程中重力做的功为1.8×105J；
（2）匀速下降时重力做功的功率为3.6×103W；
（3）机械能是变化的；
运动员在下降过程中，质量一定，由图像可知：
0～15s内，运动员的质量不变，速度先变大后变小，动能先变大后变小，高度一直变小，重力势能一直变小；由于克服空气的摩擦力做功，机械能减小；
15～30s：运动员的质量不变，速度不变，动能不变；高度下降，重力势能变小，因机械能等于动能与势能的总和，所以机械能变小。
综上分析可知，整个过程中，机械能变小。
【点评】本题考查了功和功率的计算、动能、势能的大小变化等，关键是公式及其变形的灵活运用和从图像中获得有用的信息。
21．（9分）工人利用如图所示的滑轮组，将重量为480N的物体匀速提升了2m。已知工人自身的重量为700N，对绳子施加的拉力F＝300N，两脚与地面接触的总面积S为400cm2。
（1）提升物体的过程中工人对地面的压强为多大？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？
（3）滑轮组的机械效率能否达到100%？请说出一种提高滑轮组机械效率的方法。
【分析】（1）根据力的平衡关系和相互作用力求出工人对地面的压力，利用p＝求出提升物体的过程中工人对地面的压强；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用η＝＝＝＝求出该滑轮组的机械效率；
（3）由于滑轮和绳的自重以及摩擦存在，导致滑轮组的机械效率不能达到100%。
【解答】解：（1）在提升物体的过程中工人受到重力、绳子的拉力和支持力作用，即G人＝F+F支，则F支＝G人﹣F＝700N﹣300N＝400N，
因支持力和压力是一对相互作用力，因此F压＝F支＝400N，
故在提升物体的过程中工人对地面的压强为：
p＝＝＝1×104Pa；
（2）由图可知，n＝2，该滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
（3）由于滑轮和绳的自重以及摩擦存在，导致滑轮组的机械效率不能达到100%；
提高滑轮组的机械效率可以减轻动滑轮和绳的自重；减小绳与轮以及轮和轴之间的摩擦；在绳子能承受的拉力范围内，增大物重等。
答：（1）提升物体的过程中工人对地面的压强为1×104Pa；
（2）该滑轮组的机械效率是80%；
（3）不能；减小绳与轮以及轮和轴之间的摩擦。
【点评】本题考查了机械效率公式和压强公式的应用，知道工人对地面的压力等于自身的重力和绳子的拉力之和是关键。
河南省南阳市内乡县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷（解析版）
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（2分）物质是由分子、原子构成的，原子由原子核和带负电的 构成。繁花盛开，在教室能闻到怡人的花香，原因是 。
2．（2分）汽车已经成为日常生活中必不可少的交通工具，而汽车最基本的安全装置有头枕和安全带。如图所示，两辆同向行驶的汽车发生了“追尾”，汽车B刹车后由于 仍撞到到汽车A，此时头枕对司机起保护作用的是 （选填“A”或“B”）车。
3．（3分）如图甲所示，用吸管将杯中的饮料吸入口中，利用了 的作用。如图乙所示，对着吸管B吹气，吸管A中的水面会上升，这是因为流速大的地方压强 ，（选填“大”“小”）水在大气压的作用下上升，形成喷雾；如果停止吹气，细管A中的液体将 。
4．（2分）如图所示，将一长方体物体浸没在水中恰好处于悬浮状态，上表面受到的压力为1.6N，下表面受到的压力为3N，则该物体受到的浮力大小为 N；如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
5．（3分）盘山公路属于简单机械中的斜面。开凿盘山路是为了在高度不变的情况下，增加 ，实现 目的。若汽车沿盘山公路上山时发动机功率一定，则为了增大 要缓慢上行。
6．（2分）在高速公路的长距离下坡路段，为防止制动失灵，在路边会设计多个避险车道。它是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道，供速度失控车辆安全减速，如图所示这种车道一般长度在50～100米，有一定的坡度，路面铺着疏松的石子、沙土层，顶部用废旧轮胎围起来。避险车道很大程度上解决了汽车刹车失灵时的安全隐患。请你仿照示例，针对避险车道提出一个物理问题并进行解释。
[示例]问题：避险车道为什么有一定坡度？
解释：避险车道有一定坡度是为了汽车上坡时，动能转化为重力势能，使汽车的速度减在小，便于汽车停下来。
问题： ；
解释： 。
二、选择题（每小题2分，共16分）7～12题中只有一个选项符合题目要求，13～14题各有两个选项符合题目要求，请将其序号填涂在答题卡上。
7．（2分）下列估测与实际相符的是（ ）
A．一名初中生在游泳，他漂浮在水面上时所受到的浮力大约是50N
B．三峡大坝蓄满水时坝底部所受压强约为1×107Pa
C．一标准大气压约能托起760mm高的水柱
D．正常情况下，一名中学生1分钟跳绳做功约为5000J
8．（2分）从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天问”探火到“羲和”追日，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或天体系统中空间尺度最大的是（ ）
A．月球 B．地球 C．太阳系 D．银河系
9．（2分）下列生活中的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A． 筷子 B． 瓶起子
C． 羊角锤 D． 独轮车
10．（2分）如图所示，小明沿着滑梯匀速下滑的过程，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ）
A．小明所受重力和滑梯对小明的支持力是一对平衡力
B．小明所受重力和滑梯对小明的支持力是一对相互作用力
C．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力是一对平衡力
D．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力是一对相互作用力
11．（2分）如图的实例中，通过增大压力来增大压强的是（ ）
A．甲图中针头做的很尖
B．乙图中的滑雪板长且宽
C．丙图中火车轨道铺在枕木上
D．丁图中压路机安装较重的碾子
12．（2分）小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中A位置时漂浮；当水舱中再充入一部分水时，“潜水艇”逐渐下沉，稳定后停留在水中B位置。关于此过程下列说法正确的是（ ）
A．“潜水艇”下潜过程中浮力变小
B．“潜水艇”下潜过程中浮力大于重力
C．“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力
D．“潜水艇”在A位置受到的重力等于在B位置受到的重力
（多选）13．（2分）如图所示，装有适量水的水杯放置在水平桌面上，水中漂浮着一个正方体木块。现向杯中注入质量为m的水（水未溢出），待木块静止后，与注水前相比，下列说法中正确的是（ ）
A．木块下表面所受水的压强增大
B．木块排开水的体积保持不变
C．杯底所受水的压力增加量为mg
D．水杯对桌面的压力增加量为mg
14．（2分）爷爷和小丽进行爬楼梯比赛，爷爷的体重和小丽的体重之比是8：5，爷爷上楼和小丽上楼所用时间之比是6：5。爷爷上到4楼做功为W1、功率P1，小丽上到4楼做功为W2、功率为P2，则下列判断正确的是（ ）
A．W1：W2＝24：25 B．W1：W2＝16：15
C．P1：P2＝4：3 D．P1：P2＝8：9
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，一辆叉车载着货物A在路面上匀速直线前进，请画出此时货物的受力示意图。
16．（2分）如图甲所示是自行车的刹车手柄，当人用力捏手柄时拉紧钢丝绳，从而使刹车皮和车轮钢圈上的压力增大。刹车手柄的部分（如图乙）可看作杠杆，其中O为支点，B为阻力作用点，F1为人施加的力。请在乙图中做出阻力F2及动力F1的力臂l1。
四、探究实验题（第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）研究“阻力对物体运动的影响”
（1）实验时要让同一辆小车从斜面的同一高度滑下，目的是为了使小车在三种不同表面上运动的 相同。
（2）在相同的实验条件下，小车在 表面上前进的距离最远，但最后会停下来，这是因为 力改变了它的运动状态。
（3）由实验现象我们可以推断：假如小车在平面上运动的过程中，在水平方向上不受力，它 。
18．（6分）下列A、B、C、D四幅图是小明探究浮力的大小与排开水所受重力关系的情景。
（1）请根据图示完成下面的填空：
A.将圆柱体挂在簧测力计下，测出圆柱体的重力；
B.将水倒入溢水杯中；
C.将挂在弹簧测力计下的圆柱体浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时 ；
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，记下此时弹簧测力计的示数。
E.记录、分析实验数据，得出实验结论；
F.整理实验器材。
（2）请根据小明的实验过程回答下面问题：
①指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤 ；
②指出上面实验操作中的一处错误 ；
③浸没在水中的圆柱体所受浮力为 N；
（3）小明发现问题后，及时纠正错误并补全步骤，最终得出实验结论：浸在水中的物体受到的浮力 物体排开的水所受到的重力；
（4）根据实验结论，请你判断空小桶的重力为 N。
19．（8分）在探究杠杆的平衡条件实验中。
（1）实验前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填平衡”或“非平衡”）状态；应该将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。
（2）实验中，在杠杆的两侧加挂钩码，并移动钩码的位置，使杠杆始终在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量 的大小；进行多次实验并把数据记录在表格中，多次实验的目的是 ；小明根据下表所测数据得出杠杆平衡的条件是： 。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.5
10
1
15
2
1
20
2
10
3
0.5
20
1
10
（3）如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；当测力计转到b位位置，此时杠杆为 杠杆。
（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，杠杆平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡时，测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符。其原因是 。
五、综合应用题（每小题9分，共18分）
20．（9分）某次跳伞训练中，质量为60kg的运动员从空中悬停的直升飞机上由静止开始竖直跳下，下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程其速度与时间的关系如图所示。（g取10N/kg）求：
（1）整个过程中重力做的功。
（2）匀速直线运动过程中重力做功的功率。
（3）运动员在做匀速直线运动的过程中机械能是否变化，说明理由。
21．（9分）工人利用如图所示的滑轮组，将重量为480N的物体匀速提升了2m。已知工人自身的重量为700N，对绳子施加的拉力F＝300N，两脚与地面接触的总面积S为400cm2。
（1）提升物体的过程中工人对地面的压强为多大？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？
（3）滑轮组的机械效率能否达到100%？请说出一种提高滑轮组机械效率的方法。
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（2分）物质是由分子、原子构成的，原子由原子核和带负电的 电子 构成。繁花盛开，在教室能闻到怡人的花香，原因是 花香分子永不停息地做无规则运动 。
【分析】原子由原子核和核外电子组成；分子在永不停息地做无规则运动。
【解答】解：原子由原子核和带负电的电子组成；繁花盛开，在教室能闻到怡人的花香，原因是花香分子永不停息地做无规则运动。
故答案为：电子；花香分子在永不停息地做无规则运动。
【点评】本题考查了原子的组成和分子运动，属于基础题。
2．（2分）汽车已经成为日常生活中必不可少的交通工具，而汽车最基本的安全装置有头枕和安全带。如图所示，两辆同向行驶的汽车发生了“追尾”，汽车B刹车后由于 惯性 仍撞到到汽车A，此时头枕对司机起保护作用的是 A （选填“A”或“B”）车。
【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，据此分析。
【解答】解：由图可知，两辆同向行驶的汽车发生了“追尾”，汽车B刹车后由于惯性仍继续向前运动，所以撞到汽车A，此时A车突然向前运动，人的头部由于惯性会向后仰，所以汽车头枕对司机起保护作用。
故答案为：惯性；A。
【点评】本题主要考查了对惯性现象的分析，属基础题，难度不大。
3．（3分）如图甲所示，用吸管将杯中的饮料吸入口中，利用了 大气压 的作用。如图乙所示，对着吸管B吹气，吸管A中的水面会上升，这是因为流速大的地方压强 小 ，（选填“大”“小”）水在大气压的作用下上升，形成喷雾；如果停止吹气，细管A中的液体将 与烧杯中的液面相平 。
【分析】饮料在大气压力作用下被压入嘴中；流体在流速大的地方，压强小；流体在流速小的地方，压强大；上端开口、下端连通的是连通器，连通器的液面相平。
【解答】解：用力一吸气，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下，被压入口腔内，利用了大气压；
对吸管B吹气，管A上方空气流速大，压强小，则管A中的水在大气压的作用下上升，形成喷雾；
如果停止吹气，细管A与烧杯构成一个连通器，A中的液体将与烧杯中的液面相平。
故答案为：大气压；小；与烧杯中的液面相平。
【点评】本题考查了流体压强跟流速的关系、大气压的应用、连通器，比较简单。
4．（2分）如图所示，将一长方体物体浸没在水中恰好处于悬浮状态，上表面受到的压力为1.6N，下表面受到的压力为3N，则该物体受到的浮力大小为 1.4 N；如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小将 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【分析】知道长方体上、下表面受到的压力，根据浮力产生的原因F浮＝F下﹣F上求出受到的浮力，长方体浸没时排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知受到的浮力变化，从而得出答案。
【解答】解：由浮力产生的原因可知，该物体受到的浮力：
F浮＝F下﹣F上＝3N﹣1.6N＝1.4N；
因长方体浸没时排开水的体积不变，
所以由F浮＝ρ水gV排可知，物体再下沉5cm后，受到的浮力仍为1.4N不变。
故答案为：1.4；不变。
【点评】本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理的应用，是一道基础题目。
5．（3分）盘山公路属于简单机械中的斜面。开凿盘山路是为了在高度不变的情况下，增加 斜面的长度 ，实现 省力 目的。若汽车沿盘山公路上山时发动机功率一定，则为了增大 牵引力 要缓慢上行。
【分析】盘山公路是变形的斜面，斜面越长越省力；
汽车发动机功率P一定时，速度越小，牵引力越大。
【解答】解：（1）盘山公路的模型是斜面，使用任何机械都不省功，开凿盘山路的好处是通过增大距离来省力，使上山更容易；
（2）根据P＝Fv可知，汽车发动机功率P一定时，速度越小，牵引力越大，故上山时，减慢速度是为了增大牵引力。
故答案为：斜面的长度；省力；牵引力。
【点评】斜面模型是物理中考的最多的一种运动学模型，学生必须掌握。
6．（2分）在高速公路的长距离下坡路段，为防止制动失灵，在路边会设计多个避险车道。它是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道，供速度失控车辆安全减速，如图所示这种车道一般长度在50～100米，有一定的坡度，路面铺着疏松的石子、沙土层，顶部用废旧轮胎围起来。避险车道很大程度上解决了汽车刹车失灵时的安全隐患。请你仿照示例，针对避险车道提出一个物理问题并进行解释。
[示例]问题：避险车道为什么有一定坡度？
解释：避险车道有一定坡度是为了汽车上坡时，动能转化为重力势能，使汽车的速度减在小，便于汽车停下来。
问题： 避险车道上为什么铺上疏松的石子、沙土层 ；
解释： 铺上疏松的碎石、沙土可增大摩擦力，使汽车的机械能转化为内能，让汽车的速度减小，便于汽车停下 。
【分析】根据材料，提出问题，用所学物理知识进行解答。
【解答】解：问题：避险车道上为什么铺上疏松的石子、沙土层？
解释：铺上疏松的碎石、沙土可增大摩擦力，使汽车的机械能转化为内能，让汽车的速度减小，便于汽车停下。
【点评】本题围绕避险车道这一设计，考查了机械能的转化，摩擦力的相关知识等，体现了物理在生活中的应用。
二、选择题（每小题2分，共16分）7～12题中只有一个选项符合题目要求，13～14题各有两个选项符合题目要求，请将其序号填涂在答题卡上。
7．（2分）下列估测与实际相符的是（ ）
A．一名初中生在游泳，他漂浮在水面上时所受到的浮力大约是50N
B．三峡大坝蓄满水时坝底部所受压强约为1×107Pa
C．一标准大气压约能托起760mm高的水柱
D．正常情况下，一名中学生1分钟跳绳做功约为5000J
【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、中学生的体重在G＝500N左右，在游泳时处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，约500N，故A错误；
B、蓄满水时水深h＝175m，大坝底部受到水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×175m≈1.72×106Pa，故B错误；
C、一标准大气压约能托起760mm高的水银柱，能支撑起10.336m的水柱，故C错误；
D、中学生跳绳的高度大约是h＝10cm＝0.1m，跳一次做的功W＝Gh＝500N×0.1m＝50J，1分钟跳绳约100个，一名中学生1分钟跳绳做功约为：W总＝100×50J＝5000J，故D正确。
故选：D。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
8．（2分）从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天问”探火到“羲和”追日，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或天体系统中空间尺度最大的是（ ）
A．月球 B．地球 C．太阳系 D．银河系
【分析】月球是地球的卫星，地球是太阳系八大行星之一，太阳系是银河系万千星系中的一员。
【解答】解：月球是地球的卫星，共同构成了地月系；地球属于太阳系八大行星之一；银河系是众多小星系构成的一个庞大星系，太阳系属于众多小星系之一。由此可见，银河系是四个选项所列的天体或天体系统中空间尺度最大的一个，故D正确，A、B、C错误。
故选：D。
【点评】本题考查我们对天文基础知识的了解程度，比较简单。
9．（2分）下列生活中的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A． 筷子 B． 瓶起子
C． 羊角锤 D． 独轮车
【分析】当杠杆的动力臂大于阻力臂时，杠杆是省力杠杆；当杠杆的动力臂小于阻力臂时，杠杆是费力杠杆，结合生活经验，联系生活经验，在使用时是省力还是费力，由此也可进行判断。
【解答】解：A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。选项符合题意；
B、瓶盖起子在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。选项不符合题意；
C、羊角锤在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。选项不符合题意；
D、独轮车在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。选项不符合题意。
故选：A。
【点评】这类题目可通过比较动力臂和阻力臂的大小关系来判断是什么类型的杠杆。
10．（2分）如图所示，小明沿着滑梯匀速下滑的过程，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ）
A．小明所受重力和滑梯对小明的支持力是一对平衡力
B．小明所受重力和滑梯对小明的支持力是一对相互作用力
C．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力是一对平衡力
D．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力是一对相互作用力
【分析】（1）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；
（2）相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：A、小明受到的重力和滑梯对小明的支持力没有作用在同一直线上，不是一对平衡力，故A错误；
B、小明所受重力和滑梯对小明的支持力方向不相反，不是一对相互作用力，故B错误；
C、小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力没有作用在同一物体上，不是一对平衡力，故C错误；
D、小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别，区别主要在于：平衡力是作用在同一物体上的两个力；相互作用力是作用在两个物体上的力。
11．（2分）如图的实例中，通过增大压力来增大压强的是（ ）
A．甲图中针头做的很尖
B．乙图中的滑雪板长且宽
C．丙图中火车轨道铺在枕木上
D．丁图中压路机安装较重的碾子
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积有关，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。
【解答】解：A、针头做的很尖，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故A错误。
B、滑雪板长且宽，是在压力一定时，增大受力面积来减小滑雪者对雪地的压强，故B错误；
C、将铁路的钢轨铺在枕木上，是在压力一定时，增大受力面积来减小列车对路基的压强，故C错误；
D、丁图中压路机安装较重的碾子，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故D正确。
故选：D。
【点评】压强的大小跟压力大小和受力面积大小有关，一般采用控制变量法，改变一个量来增大压强或减小压强。
12．（2分）小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中A位置时漂浮；当水舱中再充入一部分水时，“潜水艇”逐渐下沉，稳定后停留在水中B位置。关于此过程下列说法正确的是（ ）
A．“潜水艇”下潜过程中浮力变小
B．“潜水艇”下潜过程中浮力大于重力
C．“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力
D．“潜水艇”在A位置受到的重力等于在B位置受到的重力
【分析】A、“潜水艇”下潜过程中体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知排开水浮力的变化情况；
B、“潜水艇”下潜过程中浮力小于重力；
CD、“潜水艇”在A位置排开水的体积小于在B位置受到的浮力，根据F浮＝ρ水gV排可知“潜水艇”在A位置受到的浮力与在B位置受到的浮力的大小关系；
“潜水艇”在水中A位置时漂浮，所受的浮力等于自身的重力；当水舱中再充入一部分水时，“潜水艇”逐渐下沉，稳定后停留在水中B位置，所受的浮力等于自身的重力；已知“潜水艇”在A位置受到的浮力与在B位置受到的浮力的大小关系，可得出“潜水艇”在A位置受到的重力与在B位置受到的重力的大小关系。
【解答】解：A、“潜水艇”下潜过程中体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知排开水浮力不变，故A正确；
B、“潜水艇”下潜过程中浮力小于重力，故B错误；
CD、“潜水艇”在A位置排开水的体积小于在B位置受到的浮力，根据F浮＝ρ水gV排可知“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力，故C正确；
“潜水艇”在水中A位置时漂浮，所受的浮力等于自身的重力；当水舱中再充入一部分水时，“潜水艇”逐渐下沉，稳定后停留在水中B位置，所受的浮力等于自身的重力；已知“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力，故“潜水艇”在A位置受到的重力小于在B位置受到的重力，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查 浮沉条件和阿基米德原理的应用，是一道综合题。
（多选）13．（2分）如图所示，装有适量水的水杯放置在水平桌面上，水中漂浮着一个正方体木块。现向杯中注入质量为m的水（水未溢出），待木块静止后，与注水前相比，下列说法中正确的是（ ）
A．木块下表面所受水的压强增大
B．木块排开水的体积保持不变
C．杯底所受水的压力增加量为mg
D．水杯对桌面的压力增加量为mg
【分析】（1）根据阿基米德原理结合p＝ρ液gh分析回答；
（2）根据杯子的形状，分析注入质量为m的水后，杯底所受压力增加量的变化；
（3）容器、木块和液体这个整体对水平桌面的作用，可以把这个整体看成一个固体，对水平桌面的压力等于整体的重力。
【解答】解：AB、因为正方体木块漂浮，所以F浮＝G；注入质量为m的水后，木块的重力不变，所以木块所受的浮力不变；根据阿基米德原理可知，正方体木块排开水的体积不变，根据数学关系可知，木块下表面的深度不变，由p＝ρ液gh可知，木块下表面所受水的压强不变，故A错误，B正确；
C、注入质量为m的水后，由于杯子是圆台形的，上大下小，所以其侧壁也会承担一部分压力，所以杯底所受压力的增加量小于注入水的重力，故C错误；
D、注入质量为m的水后，容器、木块和液体这个整体增加的重力为mg，所以瓶底对水平桌面的压力增加量为mg，故D正确。
故选：BD。
【点评】此题考查液体压强公式和物体浮沉条件的应用，会根据容器形状的特点对放入容器中物体的受力情况进行分析，是解答本题的关键。
14．（2分）爷爷和小丽进行爬楼梯比赛，爷爷的体重和小丽的体重之比是8：5，爷爷上楼和小丽上楼所用时间之比是6：5。爷爷上到4楼做功为W1、功率P1，小丽上到4楼做功为W2、功率为P2，则下列判断正确的是（ ）
A．W1：W2＝24：25 B．W1：W2＝16：15
C．P1：P2＝4：3 D．P1：P2＝8：9
【分析】（1）爬楼比赛过程中，两人爬楼的高度相同，根据W＝Gh求出做功之比；
（2）根据P＝求出功率之比。
【解答】解：爷爷和小丽所做功的比值为：，故AB错误；
功率之比为：，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】此题主要考查的是学生对功和功率计算公式的理解和掌握，要注意代入数值时不要弄混了。
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，一辆叉车载着货物A在路面上匀速直线前进，请画出此时货物的受力示意图。
【分析】货物A做匀速直线运动，处于平衡状态，A受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F，G与F是一对平衡力，它们大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，作用点在物体的重心，然后做出A所受力的示意图。
【解答】解：
叉车载着货物A在路面上匀速直线前进，则货物与卡车之间没有相对运动的趋势，货物不受摩擦力的作用；
货物A随卡车一起做匀速直线运动，处于平衡状态，受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F，G与F是一对平衡力，它们大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，作用点在物体的重心；重力从重心竖直向下画，符号为G；支持力从重心竖直向上画，符号为F，注意表示两个力的线段长度相等，如图所示。
【点评】作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等。
16．（2分）如图甲所示是自行车的刹车手柄，当人用力捏手柄时拉紧钢丝绳，从而使刹车皮和车轮钢圈上的压力增大。刹车手柄的部分（如图乙）可看作杠杆，其中O为支点，B为阻力作用点，F1为人施加的力。请在乙图中做出阻力F2及动力F1的力臂l1。
【分析】阻力的作用点在B点，从B点沿手柄钢丝绳的方向为阻力的方向；手柄与车把的连接处是支点，从支点向动力作用线作垂线支点到垂足的距离为其力臂。
【解答】解：阻力F2的作用点在B点，方向沿钢丝绳向上，据此作出阻力F2；从O点向动力F1的作用线作垂线段，支点到垂足的距离为动力F1的力臂l1，如下图所示：
【点评】本题考查了力和力臂的画法，画力臂时关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。
四、探究实验题（第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）研究“阻力对物体运动的影响”
（1）实验时要让同一辆小车从斜面的同一高度滑下，目的是为了使小车在三种不同表面上运动的 速度 相同。
（2）在相同的实验条件下，小车在 木板 表面上前进的距离最远，但最后会停下来，这是因为 阻 力改变了它的运动状态。
（3）由实验现象我们可以推断：假如小车在平面上运动的过程中，在水平方向上不受力，它 将做匀速直线运动 。
【分析】（1）同一小车在同一高度，小车具有的重力势能相同，到达斜面底部小车的重力势能全部转化为小车的动能，到达斜面底部，小车的动能相同，小车的质量不变，小车的速度相同。所以每次释放小车都要求从斜面的同一高度释放是为了使小车到达斜面底部的速度相同。
（2）在水平面初始速度相同的前提下，小车运动的距离取决于水平面的光滑程度，越光滑运动的距离。
（3）推理可知，如果运动的物体不受力，将做匀速直线运动。
【解答】解：（1）根据控制变量法，为保证摩擦力对小车运动距离的影响，小车应从斜面同一高度上由静止滑下，使其到达斜面的初始速度相等。
（2）小车速度减小的原因是受到摩擦力的作用，木板的摩擦力最小，小车速度改变的最慢，滑行距离最远，木板最光滑。
（3）推理可知，假如小车在平面上运动的过程中，在水平方向上不受力，它将做匀速直线运动。
故答案为：（1）速度；（2）木板；阻；（3）将做匀速直线运动。
【点评】牛顿第一定律用科学的语言准确的总结出了力与运动的具体关系，揭示了物体不受力或受平衡力时应保持静止状态或匀速直线运动状态；力是改变物体运动状态的原因；物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质﹣惯性。
18．（6分）下列A、B、C、D四幅图是小明探究浮力的大小与排开水所受重力关系的情景。
（1）请根据图示完成下面的填空：
A.将圆柱体挂在簧测力计下，测出圆柱体的重力；
B.将水倒入溢水杯中；
C.将挂在弹簧测力计下的圆柱体浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时 读出弹簧测力计示数 ；
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，记下此时弹簧测力计的示数。
E.记录、分析实验数据，得出实验结论；
F.整理实验器材。
（2）请根据小明的实验过程回答下面问题：
①指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤 测出空桶的重力 ；
②指出上面实验操作中的一处错误 在B步骤中，水面没有达到溢水杯口 ；
③浸没在水中的圆柱体所受浮力为 1.2 N；
（3）小明发现问题后，及时纠正错误并补全步骤，最终得出实验结论：浸在水中的物体受到的浮力 等于 物体排开的水所受到的重力；
（4）根据实验结论，请你判断空小桶的重力为 0.6 N。
【分析】在“探究浮力的大小”实验中：
用称重法测出浮力大小，即：首先测出物体在空气中的重力，然后将其浸入水中，测出此时弹簧测力计的示数F示，那么物体所受的浮力为：F浮＝G﹣F示；
用溢水法收集物体排开的水，将溢水杯装满水，然后将物体浸入水中，用其他容器（需先测出其重力）接住溢出的水，然后再测出装有溢出的水的容器的总重力，两者之差就是物体排开水的重力；将以上的结果进行比较，就能得出该实验的结论。
【解答】解：（1）实验中补充的条件：C．将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时读出弹簧测力计示数；
（2）①在“探究浮力的大小”实验中，需要测量的量有四个：物体重力、物体浸没水中时弹簧测力计的示数、空桶的重力、小桶加溢出水的总重力；因此漏掉的一个步骤是测出空桶的重力；
②物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，故B步骤有错误，会造成小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，测量结果会变小，偏差大；
③F浮＝G﹣F示＝4.2N﹣3N＝1.2N；
（3）浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开的水所受到的重力；
（4）F浮＝G排＝1.2N，G桶＝G总﹣G排＝1.8N﹣1.2N＝0.6N。
故答案为：（1）读出弹簧测力计示数；（2）①测出空桶的重力；②在B步骤中，水面没有达到溢水杯口；③1.2；（3）等于；（4）0.6。
【点评】在“探究浮力的大小”实验中，用“称重法”测出物体受到的浮力，即F浮＝G﹣F拉；用两次称重测出物体在液体中排开液体的重力，进行比较得出：物体在液体中受到的浮力，大小等于它排开的液体的重力。
19．（8分）在探究杠杆的平衡条件实验中。
（1）实验前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 平衡 （选填平衡”或“非平衡”）状态；应该将平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）调节。
（2）实验中，在杠杆的两侧加挂钩码，并移动钩码的位置，使杠杆始终在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量 力臂 的大小；进行多次实验并把数据记录在表格中，多次实验的目的是 避免实验的偶然性，使结论具有普遍规律 ；小明根据下表所测数据得出杠杆平衡的条件是： F1L1＝F2L2 。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.5
10
1
15
2
1
20
2
10
3
0.5
20
1
10
（3）如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；当测力计转到b位位置，此时杠杆为 等臂 杠杆。
（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，杠杆平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡时，测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符。其原因是 杠杆自重的影响 。
【分析】（1）杠杆平衡状态：静止或者匀速转动；为使杠杆在水平位置平衡，应调节螺母向上翘的一端移动；
（2）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂；
为了得到普遍规律，避免偶然性，实验中应多次测量；
杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2；
（3）当拉力F向右倾斜时，保持作用点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；根据力臂大小进行判断；
（4）支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。
【解答】解：（1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，所以此时杠杆处于平衡状态；要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节；
（2）实验前先调节杠杆在水平位置平衡，是为了方便直接测出力臂的大小；
在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂．多次实验并把数据记录在表格中．通过分析表格中数据得到杠杆平衡的普遍规律，所以多次实验的目的是得到杠杆平衡的普遍规律，避免偶然性；
第一组：F1×L1＝1.5N×10cm＝15N•cm，F2L2＝1N×15cm＝15N•cm；
第二组：F1L1＝1N×20cm＝20N•cm，F2L2＝2N×10cm＝20N•cm；
第三组：F1L1＝0.5N×20cm＝10N•cm，F2L2＝1N×10cm＝10N•cm；
根据表格中数据，可以看出杠杆平衡条件是：F1L1＝F2L2；
（3）如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，此时拉力F的力臂变大，根据杠杆的平衡条件，拉力变小，即测力计示数变小；
当测力计转到b位位置，左右两边的力臂相等，此时杠杆为等臂杠杆；
（4）杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大
故答案为：（1）平衡；右；（2）力臂的大小；避免实验的偶然性，使结论具有普遍规律；F1L1＝F2L2；（3）变小；等臂；（4）杠杆自重的影响。
【点评】本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作，同时考查杠杆平衡条件的应用，本题不能直接运用杠杆平衡条件求解，首先根据数据推出当阻力和阻力臂的乘积不变时，动力跟动力臂的乘积也不变。然后根据动力跟动力臂的乘积表示出动力和动力臂的关系。
五、综合应用题（每小题9分，共18分）
20．（9分）某次跳伞训练中，质量为60kg的运动员从空中悬停的直升飞机上由静止开始竖直跳下，下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程其速度与时间的关系如图所示。（g取10N/kg）求：
（1）整个过程中重力做的功。
（2）匀速直线运动过程中重力做功的功率。
（3）运动员在做匀速直线运动的过程中机械能是否变化，说明理由。
【分析】（1）根据速度公式v＝计算15～30s内下降的高度，最后计算出总高度；根据W＝Gh＝mgh计算重力做功多少；
（2）根据P＝＝＝Gv计算重力做功的功率；
（3）由图像分析运动员的速度和高度变化，结合影响动能和重力势能大小的因素判断运动员的动能、重力势能、机械能的变化。
【解答】解：（1）由题可知，运动员在0﹣15s下落的路程为s前＝210m，
由图象可知，15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动，
则运动员在15s～30s通过的路程为：s后＝vt后＝6m/s×15s＝90m；
运动员通过的总路程为：s＝s前+s后＝210m+90m＝300m，
运动员下落的高度为：h＝s＝300m；
重力做的功：W＝Gh＝mgh＝60kg×10N/kg×300m＝1.8×105J；
（2）匀速下降时，重力做功的功率：
P＝＝＝Gv＝mgv＝60kg×10N/kg×6m/s＝3.6×103W；
（3）机械能是变化的；
运动员在下降过程中，质量一定，由图像可知：
0～15s内，运动员的质量不变，速度先变大后变小，动能先变大后变小，高度一直变小，重力势能一直变小；由于克服空气的摩擦力做功，机械能减小；
15～30s：运动员的质量不变，速度不变，动能不变；高度下降，重力势能变小，因机械能等于动能与势能的总和，所以机械能变小。
综上分析可知，整个过程中，机械能变小。
答：（1）整个过程中重力做的功为1.8×105J；
（2）匀速下降时重力做功的功率为3.6×103W；
（3）机械能是变化的；
运动员在下降过程中，质量一定，由图像可知：
0～15s内，运动员的质量不变，速度先变大后变小，动能先变大后变小，高度一直变小，重力势能一直变小；由于克服空气的摩擦力做功，机械能减小；
15～30s：运动员的质量不变，速度不变，动能不变；高度下降，重力势能变小，因机械能等于动能与势能的总和，所以机械能变小。
综上分析可知，整个过程中，机械能变小。
【点评】本题考查了功和功率的计算、动能、势能的大小变化等，关键是公式及其变形的灵活运用和从图像中获得有用的信息。
21．（9分）工人利用如图所示的滑轮组，将重量为480N的物体匀速提升了2m。已知工人自身的重量为700N，对绳子施加的拉力F＝300N，两脚与地面接触的总面积S为400cm2。
（1）提升物体的过程中工人对地面的压强为多大？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？
（3）滑轮组的机械效率能否达到100%？请说出一种提高滑轮组机械效率的方法。
【分析】（1）根据力的平衡关系和相互作用力求出工人对地面的压力，利用p＝求出提升物体的过程中工人对地面的压强；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用η＝＝＝＝求出该滑轮组的机械效率；
（3）由于滑轮和绳的自重以及摩擦存在，导致滑轮组的机械效率不能达到100%。
【解答】解：（1）在提升物体的过程中工人受到重力、绳子的拉力和支持力作用，即G人＝F+F支，则F支＝G人﹣F＝700N﹣300N＝400N，
因支持力和压力是一对相互作用力，因此F压＝F支＝400N，
故在提升物体的过程中工人对地面的压强为：
p＝＝＝1×104Pa；
（2）由图可知，n＝2，该滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
（3）由于滑轮和绳的自重以及摩擦存在，导致滑轮组的机械效率不能达到100%；
提高滑轮组的机械效率可以减轻动滑轮和绳的自重；减小绳与轮以及轮和轴之间的摩擦；在绳子能承受的拉力范围内，增大物重等。
答：（1）提升物体的过程中工人对地面的压强为1×104Pa；
（2）该滑轮组的机械效率是80%；
（3）不能；减小绳与轮以及轮和轴之间的摩擦。
【点评】本题考查了机械效率公式和压强公式的应用，知道工人对地面的压力等于自身的重力和绳子的拉力之和是关键。
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