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吉林省四平市铁东区2021-2022学年八年级下学期期末物理试题（解析版）
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这是一份吉林省四平市铁东区2021-2022学年八年级下学期期末物理试题（解析版），共13页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，简答题，计算题，作图等内容，欢迎下载使用。
1. 小明对身边一些物体所受重力的估测，其中正确的是（ ）
A. 一本物理书所受的重力大约是100N
B. 一个鸡蛋所受的重力大约是0.5N
C. 餐桌所受的重力大约是1N
D. 一个中学生的体重大约是45N
【答案】B
【解析】
【详解】A．一本物理书的质量约400g，即约为0.4kg，其所受的重力大约是
G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N
故A错误；
B．一个鸡蛋质量约为50g（0.05kg），其重力为
G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N
故B正确；
C．餐桌所受的重力远远大于1N，约100N，故C错误；
D．一个中学生的质量大约为50kg，其重力为
G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N
故D错误。
故选B。
2. 如图，小华做家务劳动时，用平行于水平地面的力推桌子，但桌子没有被排动。下列叙述中的两个力属于一对平衡力的是（ ）
A. 人对桌子的推力与桌子对人的推力
B. 桌子受到的重力与桌子对地面的压力
C. 桌子受到的重力与地面对桌子的支持力
D. 桌子对人的推力与地面对桌子的摩擦力
【答案】C更多优质滋元可 家 威杏 MXSJ663 【解析】
【详解】A．人对桌子的推力作用在桌子上，施力物是人，桌子对人的推力作用在人身上，施力物是桌子，所以这两个力是一对相互作用力，而不是一对平衡力，故A不符合题意；
B．桌子受到的重力作用在桌子上，桌子对地面的压力作用在地面上，两个力不是作用在同一物体上，不是一对平衡力，故B不符合题意；
C．桌子受到的重力作用在桌子上，方向竖直向下，地面对桌子的支持力作用在桌子上，方向竖直向上，桌子处于静止状态，所以竖直方向上的两个力是一对平衡力，故C符合题意；
D．桌子对人的推力作用在人身上，地面对桌子的摩擦力作用在桌子上，两个力不是作用在同一物体上，不是一对平衡力，故D不符合题意。
故选C。
3. 下列属于费力杠杆的是 （ ）
A. 托盘天平B. 撬棒撬起石头
C. 钓鱼竿钓鱼D. 钳子剪断钢丝
【答案】C
【解析】
【详解】A．托盘天平是等臂杠杆，故A不符合题意；
B．撬棒撬起石头，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．钓鱼竿钓鱼，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．钳子剪断钢丝，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示，跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（ ）
A. 动能增大，重力势能减少，机械能不变
B. 动能减少，重力势能减少，机械能不变
C. 动能不变，重力势能减少，机械能不变
D. 动能不变，重力势能减少，机械能减少
【答案】D
【解析】
【详解】匀速下落的跳伞运动员，质量和速度不变，动能不变；下落过程中，相对地面的高度减小，重力势能减少；机械能包括动能和势能，动能不变、势能减少，故机械能减少，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5. 以下事例为了减小摩擦的是（ ）
A. 给自行车的车轴加润滑油
B. 自行车脚踏板上做得凸凹不平
C. 汽车轮胎上刻有花纹
D. 鞋底上刻有花纹
【答案】A
【解析】
【详解】A．给自行车车轴加润滑油，是通过让接触面彼此分离的方法来减小摩擦，故A符合题意。
BCD．自行车脚踏板上做得凸凹不平、汽车轮胎上刻有花纹、鞋底上刻有花纹，都是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故BCD不符合题意。
故选A。
6. 某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t，在10s内从楼的2层上升到5层，每层楼高3m，则升降电动机的功率是（ ）
A. 1.1WB. 1.2×104WC. 1.2WD. 1.08×104W
【答案】D
【解析】
【详解】升降机的厢体连同货物的重力为
G＝mg＝1.2×1000kg×10N/kg＝1.2×104N
升降机上升的高度
h＝3m×（5﹣2）＝9m
升降电动机做的功
W＝Gh＝1.2×104N×9m＝1.08×105J
升降电动机的功率
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
二、填空题（每空1分，共18分）
7. 2022年2月8日，谷爱凌摘得冬奥会自由式滑雪大跳台金牌，比赛时运动员在最高处时 ________能最大，_____能最小。在下落的过程中，________能转化成了 _____能。
【答案】 ①. 重力势 ②. 动 ③. 重力势 ④. 动
【解析】
【详解】[1][2]运动员在最高处时，高度最高，速度最小，根据影响动能重力势能的因素可知，重力势能最大，动能最小。
[3][4]下落的过程中，质量不变，高度降低，速度增大，根据影响动能重力势能的因素可知，重力势能减小，动能增大，减小的重力势能转化为动能。
8. “天宫课堂”在中国空间站开讲，翟志刚、王亚平、叶光富三位宇航员为我们展示了“太空抛物”，抛出的冰墩墩做匀速直线运动。冰墩墩离开手后由于具有______而继续运动；叶光富用手接住冰墩墩，冰墩墩变为静止，这说明力能改变物体的______。
【答案】 ①. 惯性 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1]太空中物体处于失重状态，冰墩墩离开手后由于具有惯性，将保持原来的运动状态继续向前运动。
[2]叶光富用手接住冰墩墩，冰墩墩变为静止，冰墩墩的运动状态发生了改变，这说明力能改变物体的运动状态。
9. 如图所示，某人用12N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧，手受到的拉力的施力物体是______；此时，弹簧具有的能量是______。
【答案】 ①. 弹簧 ②. 弹性势能
【解析】
【详解】[1]由于力的作用是相互的，当人用12N的力去拉弹簧时，弹簧对手也有拉力的作用，故人受到的拉力的施力物体是弹簧。
[2]由于弹簧发生形变，弹簧具有弹性势能。
10. 如图所示，在拉力F=10N的作用下，物体沿水平地面向右做匀速直线运动，物体受到的摩擦力是_______N；物体受到的合力是_______N。
【答案】 ①. 10 ②. 0
【解析】
【详解】[1]物体向右做匀速直线运动，则物体所受的是平衡力，那么水平方向的两个力：拉力与摩擦力是一对平衡力，其大小相等，所以摩擦力
f=F=10N
[2]物体处于平衡状态，所受力是平衡力，所以合力为0。
11. 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”）。因此在高原上经常会感觉米饭夹生或不熟，是因为当地海拔较高，水的沸点______（选填“越高”或“越低”）的缘故。
【答案】 ①. 升高 ②. 变小 ③. 越低
【解析】
【详解】[1]小红拿着它从1楼乘坐电梯到20楼，瓶内气压不变，瓶外的大气压随着高度的升高而减小，瓶内气压大于外界大气压，将水压入玻璃管中，故水柱上升。
[2]说明大气压随高度的增加而减小，高度越高，空气越稀薄，密度越小，大气压越小。
[3]海拔较高，气压较低，而沸点随着气压的变低而降低。
12. 杠杆的平衡条件是_________。
【答案】动力×动力臂＝阻力×阻力臂
【解析】
【详解】通过多次实验，总结出杠杆平衡条件为
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
用字母表示为
F1L1=F2L2
13. 一盛有水的容器放在水平桌面上，容器和水的总质量为2.0kg，容器的底面积为1.0×10﹣2m2。将一体积为1.2×10﹣4m3的金属块用细线吊起后浸没在水中保持静止，如图所示。已知金属块的重力为7.5N，不计细线的质量和体积。g取10N/kg。金属块重力的方向是 _________；金属块受到的浮力大小是 _________；细线对金属块的拉力是 _________；容器对桌面的压强是 ___________。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 1.2N ③. 6.3N ④. 2120Pa
【解析】
【详解】[1]根据重力方向的知识可知，金属块重力的方向是竖直向下。
[2]金属块浸没时排开水的体积
V排＝V＝12×10﹣4m3
金属块受到的浮力
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣4m3＝1.2N
[3]因金属块受到竖直向上的拉力和浮力、竖直向下重力的作用处于平衡状态，所以，由金属块受到的合力为零可得
F拉+F浮＝G
则细线对金属块的拉力
F拉＝G﹣F浮＝7.5N﹣1.2N＝6.3N
[4]容器和水的总重力
G总＝m总g＝2.0kg×10N/kg＝20N
因金属块受到的浮力和金属块对水的压力是一对相互作用力，所以，金属块对水的压力
F压＝F浮＝1.2N
则容器对桌面的压力
F＝G总+F压＝20N+1.2N＝21.2N
容器对桌面的压强
三、简答题（每小题3分，共6分）
14. 一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，这两次药瓶在水里的位置相同（如图）。为什么每次橡皮膜都向内凹？哪一次凹进得更多？为什么？
【答案】见解析
【解析】
【详解】液体内部朝各个方向都有压强，所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹，在同种液体中，液体的压强随深度的增加而增大，所以尽管两次药瓶在水里的位置相同，但橡皮膜朝下时，浸入液体的深度大，橡皮膜凹的更明显。
15. 如图，用纸巾卷住口罩绳垫在耳朵上，耳朵就不会被勒得那么疼了，为什么？
【答案】见解析
【解析】
【详解】答：用纸巾卷住口罩绳，垫在耳朵上，是在压力不变时，通过增大受力面积来减小压强，从而使耳朵不会被勒得那么疼。
四、计算题（共10分，每个小题5分，g取10N/kg）
16. 一个图钉帽的面积是0.8 cm2，图钉尖的面积是5×10-4cm2，手指对钉帽的压力是20N，手对图钉帽的压强和图钉尖对墙的压强各是多大？
【答案】2.5×105Pa，4×108Pa
【解析】
【详解】解：图钉尖对墙的压力等于手指对图钉帽的压力，即
F2=F1=20N
图钉帽面积
S1=0.8cm2=8×10-5m2
图钉尖的面积
S2=5×10-4cm2=5×10-8m3
手对图钉帽的压强
图钉尖对墙的压强
答：手对图钉帽的压强为2.5×105Pa，图钉尖对墙的压强为4×108Pa。
17. 小萍骑电动自行车在水平路面上以5 m/s的速度做匀速直线运动，小萍和车总重900 N，轮子与地面的总接触面积是9×10-3 m2，若行驶了1 min，前进的牵引力恒为40 N。求：
（1）电动自行车对地面的压强；
（2）牵引力做的功；
（3）牵引力的功率。
【答案】（1）1×105 Pa；（2）1.2×104 J；（3）200 W
【解析】
【详解】解：（1）电动自行车对地面的压强为
（2）牵引力做的功为
W=Fs=Fvt=40 N×5 m/s×60 s=1.2×104 J
（3）牵引力的功率
P=Fv=40 N×5 m/s=200 W
答：（1）电动自行车对地面的压强为1×105Pa；
（2）牵引力做的功为1.2×104J；
（3）牵引力的功率为200W。
五、作图、实验与探究题（每空2分、每个画图2分，共24分）
18. 下图是2022年北京冬残奥会吉祥物——“雪容融”，画出它在水平桌面上静止时所受力的示意图（O为重心）。
【答案】
【解析】
【详解】“雪容融”在水平桌面上静止时受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二者是平衡力大小相等，方向相反，作用点在重心，受力的示意图如下：
19. 请在图中画出杠杆平衡时受到的阻力F2和最小的动力F1。
【答案】
【解析】
【详解】杠杆受到重物的拉力的作用，重物的重力方向是竖直向下的，因此杠杆所受拉力F2的方向也是竖直向下的，作用点在杠杆上，拉力F2促使杠杆顺时针转动。要使杠杆平衡，应给杠杆施加一个使杠杆逆时针转动的力，因此该力的方向是向上的。由杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。由图可知，当动力F1的作用点在杠杆的A点时，方向垂直杠杆向上时，力臂最长即图中l，此时F1为最小的动力。如图所示：
20. 如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则甲、乙的拉力之比为______甲、乙的机械效率之比______。
【答案】 ①. 3:2 ②. 1:1
【解析】
【详解】[1]不计绳重及摩擦时，根据力的平衡可知
由图知，n甲＝2、n乙＝3，所以绳端的拉力分别为
则甲乙拉力之比为
[2]不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额＝G动h、W有＝G物h可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则拉力做的总功相同，由
可知，两滑轮组的机械效率相同，即甲、乙的机械效率之比为
η甲：η乙＝1：1
21. 小明同学利用小桌和海绵，在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时，做了如图甲、乙所示的实验。
（1）比较甲、乙所示的实验得到的结论是 _______；
（2）若想探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应该选择图甲与图 _____（填“丙”或“丁”）所示进行实验。比较图丙中的木板受到的压强p丙和图丁中海绵受到的压强p丁，则p丙_______p丁（填“大于”“等于”或“小于”）；
（3）本实验用到的科学探究方法有：__________。（写出一种）
【答案】 ①. 在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显 ②. 丁 ③. 等于 ④. 控制变量法
【解析】
【详解】（1）[1]甲、乙所示的实验中，受力面积相同，而压力大小不同，可得到的结论是：在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；
（2）[2]探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应控制压力相同，改变受力面积，所以应该选择图甲与图丁所示进行实验。
[3]比较图丙中的木板受到的压强p丙和图丁中海绵受到的压强p丁，由公式得，压力和受力面积均相同，所以压强相同，即p丙等于p丁。
（3）[4]本实验探究压力作用效果跟其中一个因素的关系时，要控制其它因素不变，用到了控制变量法；压力作用效果通过海绵的凹陷程度来反映，用到了转换法。
22. 某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法，并进行了以下实验：
第一步：如图甲所示，用弹簧测力计测量合金块所受的重力，其示数为4N；
第二步：如图乙所示，将该合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为3N；
第三步：将该合金块从水中取出并擦干，再浸没到如图丙所示的待测液体中，静止时弹簧测力计示数如图丁所示。
根据以上实验，请回答下列问题：
（1）使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 ________，若没有，则进行调整；
（2）该合金块浸没在水中时受到的浮力为 _____N；合金块的体积 ________m3；该合金块的密度为 _______kg/m3；
（3）图丁中弹簧测力计读数是 ________N，该合金块浸没在液体中受到浮力 ________N，待测液体的密度是 _______kg/m3。
【答案】 ①. 指在零刻度上 ②. 1 ③. 1×10﹣4 ④. 4×103 ⑤. 3.4 ⑥. 0.6 ⑦. 0.6×103
【解析】
【详解】（1）[1]根据弹簧测力计的使用可知，使用弹簧测力计测量前，要注意弹簧测力计测的量程，然后应观察它的指针是否指在零刻度上。
（2）[2][3][4]根据题意合金块的重力
G＝4N
合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数
F1＝3N
据称重法测浮力
F浮＝G﹣F1＝4N﹣3N＝1N
根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，合金块浸没在水中时
则合金块密度
（3）[5][6][7]由图丁可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为
F2＝3.4N
则合金块浸没在液体中受到的浮力为
F浮′＝G﹣F2＝4N﹣3.4N＝0.6N
合金块浸没在待测液体中，故V排不变；则液体的密度为
1. 小明对身边一些物体所受重力的估测，其中正确的是（ ）
A. 一本物理书所受的重力大约是100N
B. 一个鸡蛋所受的重力大约是0.5N
C. 餐桌所受的重力大约是1N
D. 一个中学生的体重大约是45N
【答案】B
【解析】
【详解】A．一本物理书的质量约400g，即约为0.4kg，其所受的重力大约是
G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N
故A错误；
B．一个鸡蛋质量约为50g（0.05kg），其重力为
G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N
故B正确；
C．餐桌所受的重力远远大于1N，约100N，故C错误；
D．一个中学生的质量大约为50kg，其重力为
G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N
故D错误。
故选B。
2. 如图，小华做家务劳动时，用平行于水平地面的力推桌子，但桌子没有被排动。下列叙述中的两个力属于一对平衡力的是（ ）
A. 人对桌子的推力与桌子对人的推力
B. 桌子受到的重力与桌子对地面的压力
C. 桌子受到的重力与地面对桌子的支持力
D. 桌子对人的推力与地面对桌子的摩擦力
【答案】C更多优质滋元可 家 威杏 MXSJ663 【解析】
【详解】A．人对桌子的推力作用在桌子上，施力物是人，桌子对人的推力作用在人身上，施力物是桌子，所以这两个力是一对相互作用力，而不是一对平衡力，故A不符合题意；
B．桌子受到的重力作用在桌子上，桌子对地面的压力作用在地面上，两个力不是作用在同一物体上，不是一对平衡力，故B不符合题意；
C．桌子受到的重力作用在桌子上，方向竖直向下，地面对桌子的支持力作用在桌子上，方向竖直向上，桌子处于静止状态，所以竖直方向上的两个力是一对平衡力，故C符合题意；
D．桌子对人的推力作用在人身上，地面对桌子的摩擦力作用在桌子上，两个力不是作用在同一物体上，不是一对平衡力，故D不符合题意。
故选C。
3. 下列属于费力杠杆的是 （ ）
A. 托盘天平B. 撬棒撬起石头
C. 钓鱼竿钓鱼D. 钳子剪断钢丝
【答案】C
【解析】
【详解】A．托盘天平是等臂杠杆，故A不符合题意；
B．撬棒撬起石头，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．钓鱼竿钓鱼，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．钳子剪断钢丝，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示，跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（ ）
A. 动能增大，重力势能减少，机械能不变
B. 动能减少，重力势能减少，机械能不变
C. 动能不变，重力势能减少，机械能不变
D. 动能不变，重力势能减少，机械能减少
【答案】D
【解析】
【详解】匀速下落的跳伞运动员，质量和速度不变，动能不变；下落过程中，相对地面的高度减小，重力势能减少；机械能包括动能和势能，动能不变、势能减少，故机械能减少，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5. 以下事例为了减小摩擦的是（ ）
A. 给自行车的车轴加润滑油
B. 自行车脚踏板上做得凸凹不平
C. 汽车轮胎上刻有花纹
D. 鞋底上刻有花纹
【答案】A
【解析】
【详解】A．给自行车车轴加润滑油，是通过让接触面彼此分离的方法来减小摩擦，故A符合题意。
BCD．自行车脚踏板上做得凸凹不平、汽车轮胎上刻有花纹、鞋底上刻有花纹，都是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故BCD不符合题意。
故选A。
6. 某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t，在10s内从楼的2层上升到5层，每层楼高3m，则升降电动机的功率是（ ）
A. 1.1WB. 1.2×104WC. 1.2WD. 1.08×104W
【答案】D
【解析】
【详解】升降机的厢体连同货物的重力为
G＝mg＝1.2×1000kg×10N/kg＝1.2×104N
升降机上升的高度
h＝3m×（5﹣2）＝9m
升降电动机做的功
W＝Gh＝1.2×104N×9m＝1.08×105J
升降电动机的功率
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
二、填空题（每空1分，共18分）
7. 2022年2月8日，谷爱凌摘得冬奥会自由式滑雪大跳台金牌，比赛时运动员在最高处时 ________能最大，_____能最小。在下落的过程中，________能转化成了 _____能。
【答案】 ①. 重力势 ②. 动 ③. 重力势 ④. 动
【解析】
【详解】[1][2]运动员在最高处时，高度最高，速度最小，根据影响动能重力势能的因素可知，重力势能最大，动能最小。
[3][4]下落的过程中，质量不变，高度降低，速度增大，根据影响动能重力势能的因素可知，重力势能减小，动能增大，减小的重力势能转化为动能。
8. “天宫课堂”在中国空间站开讲，翟志刚、王亚平、叶光富三位宇航员为我们展示了“太空抛物”，抛出的冰墩墩做匀速直线运动。冰墩墩离开手后由于具有______而继续运动；叶光富用手接住冰墩墩，冰墩墩变为静止，这说明力能改变物体的______。
【答案】 ①. 惯性 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1]太空中物体处于失重状态，冰墩墩离开手后由于具有惯性，将保持原来的运动状态继续向前运动。
[2]叶光富用手接住冰墩墩，冰墩墩变为静止，冰墩墩的运动状态发生了改变，这说明力能改变物体的运动状态。
9. 如图所示，某人用12N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧，手受到的拉力的施力物体是______；此时，弹簧具有的能量是______。
【答案】 ①. 弹簧 ②. 弹性势能
【解析】
【详解】[1]由于力的作用是相互的，当人用12N的力去拉弹簧时，弹簧对手也有拉力的作用，故人受到的拉力的施力物体是弹簧。
[2]由于弹簧发生形变，弹簧具有弹性势能。
10. 如图所示，在拉力F=10N的作用下，物体沿水平地面向右做匀速直线运动，物体受到的摩擦力是_______N；物体受到的合力是_______N。
【答案】 ①. 10 ②. 0
【解析】
【详解】[1]物体向右做匀速直线运动，则物体所受的是平衡力，那么水平方向的两个力：拉力与摩擦力是一对平衡力，其大小相等，所以摩擦力
f=F=10N
[2]物体处于平衡状态，所受力是平衡力，所以合力为0。
11. 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”）。因此在高原上经常会感觉米饭夹生或不熟，是因为当地海拔较高，水的沸点______（选填“越高”或“越低”）的缘故。
【答案】 ①. 升高 ②. 变小 ③. 越低
【解析】
【详解】[1]小红拿着它从1楼乘坐电梯到20楼，瓶内气压不变，瓶外的大气压随着高度的升高而减小，瓶内气压大于外界大气压，将水压入玻璃管中，故水柱上升。
[2]说明大气压随高度的增加而减小，高度越高，空气越稀薄，密度越小，大气压越小。
[3]海拔较高，气压较低，而沸点随着气压的变低而降低。
12. 杠杆的平衡条件是_________。
【答案】动力×动力臂＝阻力×阻力臂
【解析】
【详解】通过多次实验，总结出杠杆平衡条件为
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
用字母表示为
F1L1=F2L2
13. 一盛有水的容器放在水平桌面上，容器和水的总质量为2.0kg，容器的底面积为1.0×10﹣2m2。将一体积为1.2×10﹣4m3的金属块用细线吊起后浸没在水中保持静止，如图所示。已知金属块的重力为7.5N，不计细线的质量和体积。g取10N/kg。金属块重力的方向是 _________；金属块受到的浮力大小是 _________；细线对金属块的拉力是 _________；容器对桌面的压强是 ___________。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 1.2N ③. 6.3N ④. 2120Pa
【解析】
【详解】[1]根据重力方向的知识可知，金属块重力的方向是竖直向下。
[2]金属块浸没时排开水的体积
V排＝V＝12×10﹣4m3
金属块受到的浮力
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣4m3＝1.2N
[3]因金属块受到竖直向上的拉力和浮力、竖直向下重力的作用处于平衡状态，所以，由金属块受到的合力为零可得
F拉+F浮＝G
则细线对金属块的拉力
F拉＝G﹣F浮＝7.5N﹣1.2N＝6.3N
[4]容器和水的总重力
G总＝m总g＝2.0kg×10N/kg＝20N
因金属块受到的浮力和金属块对水的压力是一对相互作用力，所以，金属块对水的压力
F压＝F浮＝1.2N
则容器对桌面的压力
F＝G总+F压＝20N+1.2N＝21.2N
容器对桌面的压强
三、简答题（每小题3分，共6分）
14. 一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，这两次药瓶在水里的位置相同（如图）。为什么每次橡皮膜都向内凹？哪一次凹进得更多？为什么？
【答案】见解析
【解析】
【详解】液体内部朝各个方向都有压强，所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹，在同种液体中，液体的压强随深度的增加而增大，所以尽管两次药瓶在水里的位置相同，但橡皮膜朝下时，浸入液体的深度大，橡皮膜凹的更明显。
15. 如图，用纸巾卷住口罩绳垫在耳朵上，耳朵就不会被勒得那么疼了，为什么？
【答案】见解析
【解析】
【详解】答：用纸巾卷住口罩绳，垫在耳朵上，是在压力不变时，通过增大受力面积来减小压强，从而使耳朵不会被勒得那么疼。
四、计算题（共10分，每个小题5分，g取10N/kg）
16. 一个图钉帽的面积是0.8 cm2，图钉尖的面积是5×10-4cm2，手指对钉帽的压力是20N，手对图钉帽的压强和图钉尖对墙的压强各是多大？
【答案】2.5×105Pa，4×108Pa
【解析】
【详解】解：图钉尖对墙的压力等于手指对图钉帽的压力，即
F2=F1=20N
图钉帽面积
S1=0.8cm2=8×10-5m2
图钉尖的面积
S2=5×10-4cm2=5×10-8m3
手对图钉帽的压强
图钉尖对墙的压强
答：手对图钉帽的压强为2.5×105Pa，图钉尖对墙的压强为4×108Pa。
17. 小萍骑电动自行车在水平路面上以5 m/s的速度做匀速直线运动，小萍和车总重900 N，轮子与地面的总接触面积是9×10-3 m2，若行驶了1 min，前进的牵引力恒为40 N。求：
（1）电动自行车对地面的压强；
（2）牵引力做的功；
（3）牵引力的功率。
【答案】（1）1×105 Pa；（2）1.2×104 J；（3）200 W
【解析】
【详解】解：（1）电动自行车对地面的压强为
（2）牵引力做的功为
W=Fs=Fvt=40 N×5 m/s×60 s=1.2×104 J
（3）牵引力的功率
P=Fv=40 N×5 m/s=200 W
答：（1）电动自行车对地面的压强为1×105Pa；
（2）牵引力做的功为1.2×104J；
（3）牵引力的功率为200W。
五、作图、实验与探究题（每空2分、每个画图2分，共24分）
18. 下图是2022年北京冬残奥会吉祥物——“雪容融”，画出它在水平桌面上静止时所受力的示意图（O为重心）。
【答案】
【解析】
【详解】“雪容融”在水平桌面上静止时受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二者是平衡力大小相等，方向相反，作用点在重心，受力的示意图如下：
19. 请在图中画出杠杆平衡时受到的阻力F2和最小的动力F1。
【答案】
【解析】
【详解】杠杆受到重物的拉力的作用，重物的重力方向是竖直向下的，因此杠杆所受拉力F2的方向也是竖直向下的，作用点在杠杆上，拉力F2促使杠杆顺时针转动。要使杠杆平衡，应给杠杆施加一个使杠杆逆时针转动的力，因此该力的方向是向上的。由杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。由图可知，当动力F1的作用点在杠杆的A点时，方向垂直杠杆向上时，力臂最长即图中l，此时F1为最小的动力。如图所示：
20. 如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则甲、乙的拉力之比为______甲、乙的机械效率之比______。
【答案】 ①. 3:2 ②. 1:1
【解析】
【详解】[1]不计绳重及摩擦时，根据力的平衡可知
由图知，n甲＝2、n乙＝3，所以绳端的拉力分别为
则甲乙拉力之比为
[2]不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额＝G动h、W有＝G物h可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则拉力做的总功相同，由
可知，两滑轮组的机械效率相同，即甲、乙的机械效率之比为
η甲：η乙＝1：1
21. 小明同学利用小桌和海绵，在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时，做了如图甲、乙所示的实验。
（1）比较甲、乙所示的实验得到的结论是 _______；
（2）若想探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应该选择图甲与图 _____（填“丙”或“丁”）所示进行实验。比较图丙中的木板受到的压强p丙和图丁中海绵受到的压强p丁，则p丙_______p丁（填“大于”“等于”或“小于”）；
（3）本实验用到的科学探究方法有：__________。（写出一种）
【答案】 ①. 在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显 ②. 丁 ③. 等于 ④. 控制变量法
【解析】
【详解】（1）[1]甲、乙所示的实验中，受力面积相同，而压力大小不同，可得到的结论是：在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；
（2）[2]探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应控制压力相同，改变受力面积，所以应该选择图甲与图丁所示进行实验。
[3]比较图丙中的木板受到的压强p丙和图丁中海绵受到的压强p丁，由公式得，压力和受力面积均相同，所以压强相同，即p丙等于p丁。
（3）[4]本实验探究压力作用效果跟其中一个因素的关系时，要控制其它因素不变，用到了控制变量法；压力作用效果通过海绵的凹陷程度来反映，用到了转换法。
22. 某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法，并进行了以下实验：
第一步：如图甲所示，用弹簧测力计测量合金块所受的重力，其示数为4N；
第二步：如图乙所示，将该合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为3N；
第三步：将该合金块从水中取出并擦干，再浸没到如图丙所示的待测液体中，静止时弹簧测力计示数如图丁所示。
根据以上实验，请回答下列问题：
（1）使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 ________，若没有，则进行调整；
（2）该合金块浸没在水中时受到的浮力为 _____N；合金块的体积 ________m3；该合金块的密度为 _______kg/m3；
（3）图丁中弹簧测力计读数是 ________N，该合金块浸没在液体中受到浮力 ________N，待测液体的密度是 _______kg/m3。
【答案】 ①. 指在零刻度上 ②. 1 ③. 1×10﹣4 ④. 4×103 ⑤. 3.4 ⑥. 0.6 ⑦. 0.6×103
【解析】
【详解】（1）[1]根据弹簧测力计的使用可知，使用弹簧测力计测量前，要注意弹簧测力计测的量程，然后应观察它的指针是否指在零刻度上。
（2）[2][3][4]根据题意合金块的重力
G＝4N
合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数
F1＝3N
据称重法测浮力
F浮＝G﹣F1＝4N﹣3N＝1N
根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，合金块浸没在水中时
则合金块密度
（3）[5][6][7]由图丁可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为
F2＝3.4N
则合金块浸没在液体中受到的浮力为
F浮′＝G﹣F2＝4N﹣3.4N＝0.6N
合金块浸没在待测液体中，故V排不变；则液体的密度为
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