2023-2024学年初中下学期八年级物理期末模拟卷（福建）（全解全析）

这是一份2023-2024学年初中下学期八年级物理期末模拟卷（福建）（全解全析），共23页。

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题（本大题有14小题，每小题2分，共28分）
1. “功”单位的命名，是为了纪念科学家（ ）
A．牛顿B．焦耳
C．瓦特D．帕斯卡
【答案】B
【详解】功的单位是“焦耳”，是为了纪念焦耳；“牛顿”是力的单位，“瓦特”是功率的单位，“帕斯卡”是压强的单位，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2. ．将物理书从地上捡起到课桌，大约对课本做功（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】学校课桌高度约为0.7cm，初中物理课本重力大约为3N，将物理书从地上捡起到课桌，大约对课本做功
W=Fs=Gh=3N×0.7cm=2.1J
所以在此过程中做功大约2J，故BCD不符合题意，故选A。
3. 如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确的是（ ）
A．这是一个定滑轮，可省力B．这是一个动滑轮，可省力
C．这是一个定滑轮，可改变力的方向D．这是一个动滑轮，可改变力的方向
【答案】C
【详解】旗杆顶上滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是一个定滑轮，定滑轮不能省力，其优点是可以改变力的方向。
故选C。
4. 如图，舰载机在“山东号”航母上降落时，舰载机下面的挂钩必须勾住甲板上的阻拦索，舰载机才可以在很短的跑道上完成降落，舰载机落到甲板到最终停止的过程中，以下说法正确的是（ ）

A．舰载机受到的摩擦力和阻拦索的拉力是一对平衡力
B．舰载机停止时受到甲板的支持力等于重力
C．舰载机的运动状态保持不变
D．舰载机的惯性逐渐变小
【答案】B
【详解】A．舰载机受到的摩擦力和阻拦索的拉力大小不同，且都是向后的，方向相同，不是一对平衡力，故A错误；
B．舰载机停止时处于静止状态，受到甲板的支持力和重力是一对平衡力，二者大小相等，故B正确；
C．舰载机在甲板上减速，到最终停止的过程中，运动状态发生了改变，故C错误；
D．惯性的大小只与质量有关，舰载机的质量不变，惯性大小不变，故D错误。
故选B。
5. 关于压力压强下列说法正确的是（ ）
A．压力的大小总是等于物体的重力
B．压力的方向是竖直向下的
C．受力面积一定时压力越大、支持面受的压强越大
D．物体对支持面的压力越小、压强越小
【答案】C
【详解】A．物体自由放在水平面上时，压力等于物体的重力，但若在斜面上或向上的拉力时，压力便不等于重力，故A错误；
B．压力总是垂直于被压物体的表面，例如用手压墙时，压力垂直于墙面，故B错误；
C．根据，受力面积一定时，压力越大，支承面受到的压强越大，故C正确；
D．根据，受力面积不变，物体对支承面的压力越小，压强越小，而此选项没有说明受力面积不变，故D错误。
故选C。
6. 下列关于功率的说法中，正确的是（ ）
A．物体做功越多，功率越大
B．物体做功时间越短，功率越大
C．物体做功越快，功率越大
D．机械效率越高的机械，功率越大
【答案】C
【详解】A．功率等于功和做功时间的比值，做功多，时间不确定，功率的大小也是不能确定，故A错误；
B．功率等于功和做功时间的比值，时间短，做功多少不确定，功率的大小也是不能确定，故B错误；
C．功率是比较物体做功快慢的物理量，做功快说明功率大，故C正确；
D．功率和机械效率之间没有联系，故D错误。
故选C。
7. 小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】用瓶起子开瓶盖时，瓶起子在使用过程中，支点在一端，且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，根据杠杆平衡条件，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
8. “十次车祸九次快，还有喝酒和超载”这句话形象说明了发生车祸的原因。对于引发交通事故的原因，以下分析不正确的是（ ）
A．“快”——物体运动速度越大，惯性越大
B．“超载”——物体质量越大，惯性越大
C．“快”———物体运动速度越大，动能越大
D．“超载”——物体质量越大，动能越大
【答案】A
【详解】AB．惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，惯性大小与速度无关，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意；
CD．动能由质量和速度决定，汽车速度越大，质量越大，则动能越大，故CD正确，不符合题意。
故选A。
9. 如图的四个场景，属于费力杠杆的是（ ）
A． 推石磨转B．压硬棒提物
C． 踩踏板舂米D． 拉铁索升桥
【答案】C
【详解】A．推石磨转动过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．压硬棒提物过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．踩踏板舂米过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．拉铁索升桥过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
10. 如图是物理学科实践活动“造船比赛”的情景。用三块相同的橡皮泥做成小船，放入不同质量的物体后，在水槽中均能实现漂浮。下列分析正确的是（ ）

A．三只小船受到的浮力相等
B．三只小船底面受到液体的压力相等
C．小船所装物体越重，排开水受到的重力越大
D．漂浮的小船受到的浮力大于船和物体的总重力
【答案】C
【详解】CD．往小船内放入的物体质量越大，小船的总重力越大；由于三只小船始终漂浮，浮力始终等于各自的重力，所以所受的浮力也就越大，根据阿基米德原理可知排开水的重力越大；小船始终处于漂浮状态，受到的浮力等于船和物体的总重力，故C正确，D错误；
A．往小船内放入不同质量的物体，则三只小船的重力不等，因为物体漂浮时浮力等于自身的重力，所受的浮力也不同，故A错误；
B．三只小船漂浮时没有受到水对它产生向下的压力，则根据浮力的大小等于物体受到的向上与向下的压力差可知：小船漂浮时小船底面受到的压力与浮力相等；由于小船受到的浮力不相等，所以底面受到的压力不相等，故B错误。
故选C。
11. 如图是测定大气压值的实验装置，此时管内外水银面高度差是760mm．下列描述正确的是
A．将玻璃管稍倾斜一点，管内水银柱长度将不变
B．如果管中进了些空气，管内外水银面的高度差将小于760mm
C．将它从山下移到山上，管内外水银面的高度差将变大
D．如果不小心管顶破了一个洞，管中的水银将从上面喷出
【答案】B
【详解】，解答：在托里拆利实验中，水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，在玻璃管顶端真空的情况下，管内外水银柱的高度差一般不会改变．A. 玻璃管倾斜，管中水银柱长度将增大，高度差不变，故A错误；B. 管中进了空气，此时管内气体压强和水银压强之和等于外界大气压，所以管外水银面的高度差将小于760 mm．故B正确； C. 将它从山下移到山上，管内外水银面的高度差将变大，由于大气压随高度的增加而减小，所以管内外水银面的高度差将变小故C错误．D.在玻璃管的顶部穿一小孔，则玻璃管内外都与大气压相通，构成了连通器，则管内的水银液面将下降，最终与管外液面相平，故D错误．
12. 如图所示，用一个动滑轮将重100N的货物从地面匀速提到3m高的平台上，所用拉力为60N（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（ ）

A．动滑轮重为40N
B．动滑轮的机械效率为83.3%
C．拉力做的功为180J
D．绳子自由端通过的距离为3m
【答案】B
【详解】A．由图可知，承担物重的绳子股数为，由可得，动滑轮重
故A错误；
B．动滑轮的机械效率为
故B正确；
C．拉力做的功为
故C错误；
D．绳子自由端通过的距离为
故D错误。
故选B。
13. 如图，用手握住一个核桃很难将其捏破，将A、B两个核桃放在一起捏，A破了、B没破。下列说法正确的是（ ）

A．B对A的力大于A对B的力
B．两个核桃接触处，A受到的压强大于B受到的压强
C．两个核桃接触处，A受到的压强小于B受到的压强
D．两个核桃放在一起容易捏破，主要是通过减少受力面积来增大压强
【答案】D
【详解】A．如图，因为力的作用是相互的，相互作用力大小相等，所以B给A的力等于A给B的力，故A错误；
BC．当A、B两个核桃接触时，B给A的力等于A给B的力，而且两核桃接触面积相同，根据可知，A受到的压强等于B受到的压强，故BC错误；
D．两个核桃放在一起容易捏破，是因为将两个核桃放在一起，它们之间的受力面积远远小于一只核桃与手的受力面积，当压力一定时，受力面积越小压强越大，所以两只核桃放在一起猛烈挤压就能挤碎，故D正确。
故选D。
14. 将一木块用细线在空的容器底部，开始往容器中缓慢加水至图甲所示位，木块受到的浮力F随容器中水深h的变化关系如图乙，则木块（ ）
A．重为8NB．体积为4×10-4m3
C．密度为0.5×103kg/m3D．受到细线的最大拉力为12N
【答案】C
【详解】A．由图像可知，当容器中水的高度为4cm~10cm时，木块处于漂浮状态，受到的浮力和重力相等，因此木块的重力为4N，故A不符合题意；
B．由图像可知，木块全部淹没受到的浮力为8N，由
可得，木块的体积为
故B不符合题意；
C．由
可得，木块的质量为
根据密度的计算公式可得，木块的密度为
故C符合题意；
D．木块完全浸没水中时受到的浮力最大，此时细线对木块向下的拉力最大，受到细线的最大拉力为
故D不符合题意。
故选C。
二、填空题（本大题有6小题，每空1分，共12分）
15. 走进漳州水仙花海一股浓郁的花香扑鼻而来，说明分子不停的做 ；驻足拍照的旅客相对水仙花是 的。
【答案】 无规则运动 静止
【详解】[1]“花香扑鼻而来”是由于花香分子在不停地做无规则运动，扩散到空气之中，故从分子动理论的角度说明分子不停地做无规则运动。
[2]驻足拍照时的旅客相对水仙花的位置没有发生改变，所以旅客相对水仙花是静止的。
16. 城市道路建设中，人行道上都要求铺设供盲人行走的“盲道”，实现无障碍通行．“盲道”铺设的砖表面有一棱棱突起部分，而普通人行道，铺设的砖表面有花纹且比较平．盲人行走时，如果不小心从盲道走到了普通人行道上，由于脚底与地面的接触面积 ，使脚底受到的压强 ，他能根据脚底的感觉重新回到盲道上．
【答案】 变大 变小
【详解】盲道的地砖表面有一棱棱凸起的部分，盲人走在上面，脚底的受力面积小，压强大；如果不小心从盲道走到了普通人行道上，人对地面的压力不变，脚底的受力面积变大(因为普通马路上没有凸起的部分)，所以脚底受到的压强就会变小，他能根据脚底的感觉重新回到盲道上．
17. 快递公司都在尝试用无人机运送包裹，带着包裹的“无人机”内置导航系统，预先设置目的地和路线，“无人机”会自动到达目的地。如图所示，无人机在匀速上升的过程中，动能 ，机械能 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）

【答案】 不变 增大
【详解】[1][2]如图所示，无人机在匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；上升过程中高度增大，重力势能变大；动能不变，重力势能变大，则机械能增大。
18. 如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为600N，地面对手的支持力F的力臂是 m，大小为 N。
【答案】 1.5 360
【详解】[1]由图示可知，O为支点，地面对手的支持力的力臂
l1=0.6m+0.9m=1.5m
[2]由杠杆平衡条件得
Fl1=Gl2
F×1.5m=600N×0.9m
可得
F=360N
19. 如图所示，用25N的水平拉力拉着重200N的物体在水平面上向左匀速移动5m，物体所受摩擦力为20N，则轻绳对物体的拉力为 N，机械效率为 。

【答案】 20 80%
【详解】[1]物体在水平方向受到水平向左、大小为20N的拉力和水平向右的摩擦力，由于物体匀速运动，合力为零，所以摩擦力的大小为
f=F=20N
[2]拉力所做的功是总功，克服摩擦力所做的功是有用功，由于使用定滑轮不省距离，所以物体移动的距离等于绳端移动的距离，所以滑轮组的机械效率为
20. 如图“珠海云”号是我国自主研制的全球首艘智能型无人系统母船，设计排水量约2000 t，可搭载数十台空、海、潜无人系统装备。当母船满载并静止在海面上时，受到的浮力是 N。当滑翔翼无人机飞离母船甲板时，母船底部受到海水的压强将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】 减小
【详解】[1]母船满载并静止在海面上时，处于漂浮状态，根据阿基米德原理，浮力等于重力，所以浮力为
[2] 当滑翔翼无人机飞离母船甲板后，重力减小，则浮力变小，根据可知排开水的体积变小，母船底部深度变小，根据可知母船底部受到海水的压强将变小。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
21. 如图，重20N的木球漂浮在水面上，请画出木球静止时所受力的示意图。
【答案】
【详解】木球漂浮在水面上静止时所受力为重力G和浮力F浮，且二力平衡，所以分别以重心为作用点，沿竖直向下和竖直向上方向画出这两个力，并标注即可，如下图所示
22. 如图甲是自行车的刹车手柄，可看成杠杆（图乙），点O为支点，点A为动力作用点，F1为动力，请画出F1的动力臂l1。

【答案】
【详解】如图，过点O作动力作用线的垂线段即为动力臂l1。

四、简答题（本题共1题，共4分）
23. 珍爱生命，严禁擅自下海游泳。海边的礁石比较潮湿，容易长有青苔而使礁石表面变得光滑，人在上面行走时很容易因脚“打滑”而向后倾倒。在水面下可能会有暗流或漩涡，人在其附近容易被卷入。请你解释人因脚“打滑”而向后倾倒以及被漩涡卷入水中的科学道理。
【答案】见解析
【详解】（1）海边的礁石上长有青苔，使接触面的粗糙程度减小，在压力一定时减小了摩擦，所以人在上面行走更容易摔倒，当脚下打滑加速前行时，人的上身由于惯性保持原来的运动状态不变，故向后倾倒。
（2）相对于漩涡边沿，漩涡中心水的流速大压强小，外侧流速小压强大，形成一个向漩涡中心的压力差，从而人被压入漩涡中。
五、实验题（本题共5题，每空1分，共30分）
24. （6分）小明探究“小车在水平面滑行的距离跟哪些因素有关”，他用如图甲、乙、丙所示装置探究他的猜想：

（1）在调试实验装置时，小明将小车从斜面上某高度静止滑下，结果小车在木板表面冲出了水平板面，请你在原装置不变的情况下提出改进建议。答： ；
（2）调试成功后，小明在实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近；在木板表面滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，滑行距离越 。深入分析发现，小车受到的阻力越小，速度减小得 （选填“越快”或“越慢”）由此进一步推理得出的结论是：当水平面光滑没有阻力，小车将做 运动；
（3）实验后小明评估实验过程：
①小车到达水平面后竖直方向受到重力和支持力这一对平衡力的作用，这对平衡力 （选填“影响”或“不影响”）小车的运动状态；
②如果要让小车在上述三种表面上运动的距离相等， 图中小车从斜面上由静止下滑的位置最高；
（4）在大量类似实验基础上，牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。
【答案】 降低小车下滑的高度 远 越慢 匀速直线 不影响 甲
【详解】（1）[1]在调试实验装置时，小车在木板表面冲出了水平板面，在原装置不变的情况下可以考虑适当降低小车下滑的高度，以减小小车到达水平面时的速度，从而满足实验条件。
（2）[2][3][4]实验中发现小车在粗糙的毛巾表面滑行的距离最近，在光滑的木板表面滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，滑行距离越远；这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，由此进一步推理得出的结论是：当水平面绝对光滑没有阻力时，小车将做匀速直线运动。
（3）①[5]小车到达水平面后在竖直方向受到重力和支持力这一对平衡力的作用，这对平衡力合力为零，作用效果相互抵消，所以不会影响小车的运动状态。
②[6]如果要让小车在上述三种表面上运动的距离相等，因为平面越粗糙，小车受到的阻力越大，小车到达水平面时需要的初始速度越大，小车从斜面上由静止下滑的位置就越高；三种表面中，甲图中毛巾表面是最粗糙的，所以甲图中小车从斜面上由静止下滑的位置最高。
25. （5分）在探究“压力作用效果与什么因素有关”的实验中，小组同学准备了沙子、小方桌、几个砝码，将小方桌放在水平沙子表面上进行实验，如图1所示。

（1）实验中，是通过观察 来判断压力的作用效果；
（2）实验中，应将小方桌 放置，使得此时小方桌对沙子的压力等于小方桌的重力；
（3）为探究“压力作用效果与压力大小的关系”，应保持 不变，同时可以通过在桌面上增加砝码改变 的大小；
（4）观察分析如图2所示的操作和现象，可以得出的初步结论是： 。
【答案】 沙子的凹陷程度 水平 受力面积 压力 在压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显
【详解】（1）[1]压力的作用效果用沙子的凹陷程度来反映，沙子凹陷程度越大，压力作用效果越明显。
（2）[2]水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以实验中，应将小方桌水平放置，使得此时小方桌对沙子的压力等于小方桌的重力。
（3）[3][4]探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，要控制受力面积大小不变，改变压力的大小，实验中可以通过在桌面上增加砝码改变压力的大小。
（4）[5]根据图2可以看出，压力相同，受力面积不同，左图实验中受力面积更小，沙子凹陷的更深，故可得出结论：在压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。
26. （7分）在探究杠杆平衡条件的实验中。

（1）在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节，这样做的目的是： ，并且便于测量力臂；
（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的一端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂位置和右侧钩码数量的前提下，只需将
即可；
（3）如图丙所示，已知每个钩码重0.5N，用弹簧测力计在图示位置施加一个竖直向上的力，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为 N；
（4）此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬佳位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是 （选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）；
（5）小李同学将甲图状况调节成水平平衡后，进行丁图实验（两弹簧测力计不同时使用，测力计挂钩钩在4格处）；
①将弹簧测力计向右下方向拉，示数为F3，力与水平方向成α角，杠杆水平平衡；
②将该弹簧测力计的方向改为向左下方拉，示数为F4，力与水平方向成β角，杠杆水平平衡。若α＞β，则F3 F4（选填“>”或“＝”或“<”）。
【答案】 平衡 右 消除杠杆自重的影响 左侧减去一个钩码 2 寻找普遍规律 <
【详解】（1）[1]杠杆平衡是指杠杆在力的作用下处于静止状态或匀速转动状态。甲图在，杠杆静止，处于平衡状态。
[2]甲图中，杠杆右端高，说明右端轻，为使杠杆平衡，应将平衡螺母应向上翘的右端移动。
[3]使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重的影响。
（2）[4]设一个钩码的重力为G，一个格长为L，乙图中
4G×2L>2G×3L
所以杠杆左端下沉；不改变钩码悬挂位置和右侧钩码位置时，即不改变动力臂和阻力大小的情况下，只需将左侧钩码减去一个，即
3G×2L=2G×3L
此时杠杆保持平衡；
（3）[5]一个钩码重为G=0.5N，一格的长度为L；根据杠杆的平衡条件可得
3×0.5N×4L=F×3L
解得F=2N，故此时弹簧测力计的示数为2N。
（4）[6]探究杠杆平衡的条件时进行多次实验，多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力，动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是通过实验数据总结实验结论，使实验结论具有普遍性，避免偶然性。
（5）[7]根如图丁所示，左侧阻力、阻力臂不变，动力与动力臂成反比，测力计悬挂点在杠杆上的长度相同，根据数学知识可知，力与水平方向的夹角度越大，力臂越大（ 90°以下） ，力越小，若α>β，则F327. （6分）在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。
（1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向 调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 ；
（2）小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，滑轮大小规格相同，塑料滑轮较轻，记录数据如下表。
①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数为 N；
②由第3次实验中滑轮组的机械效率为 %（结果保留一位小数）；
③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
④小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重G=4N、斜面长s=1m、高h=0.2m，若机械效率η=80%，则物体在斜面上受到的摩擦力为 N。
【答案】 右 力臂的大小 1.6 66.7 变大 减小接触面的粗糙程度 0.2
【详解】（1）[1][2]根据图1可知，杠杆的右端上翘，则右端轻，因此平衡螺母应该向右调节；实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡，其目的是使杠杆的重心落在支点上，从而消除杠杆的重力对平衡的影响，同时便于测量力臂的大小。
（2）①[3]根据图2可知，测力计的分度值为0.2N，则第2次实验时测力计的示数为1.6N。
②[4]第3次实验中，克服物体重力所做的有用功W有用=0.4J，拉力所做的总功W总=0.6J，则滑轮组的机械效率为
③[5]使用滑轮组提升重物时，克服动滑轮的重力所做的功是额外功。提升同一物体时，有用功相等，动滑轮的重力减小，额外功减小，滑轮组的机械效率变大。
④[6][7]影响滑动摩擦力的因素有压力和接触面的粗糙程度，保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率；利用斜面做的有用功
W有=Gh=4N×0.2m=0.8J
总功为
克服摩擦做的额外功
W额=W总-W有=1J-0.8J=0.2J
物体在斜面上受到的摩擦力
28. （6分）兴趣小组探究影响浮力大小的因素。
（1）提出如下猜想
猜想1：与物体浸在液体中的深度有关
猜想2：与物体浸在液体中的体积有关
猜想3：与液体的密度有关
小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验：
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；
②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是 ；
③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关：
⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与 有关。
（2）小华把4个磁力块组合成下图，她还能探究浮力大小与 的关系。
（3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为 N；这个实验说明，液体 （能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg）
【答案】 未控制物体浸在液体中的体积相同 液体的密度 物体形状 1 能
【详解】（1）②[1]由图A、B、C可知，液体的密度相同，排开液体的体积和深度都不同，没有控制物体浸在液体中的体积相同，不能得到浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。
③[2]为了研究浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，控制物体浸在液体中的体积相同，图B中物体被竖直吊起，排开液体的体积等于物体体积的一半，图D中可以将物体水平吊起，让物体的一半浸入液体中，这样可以保持物体排开液体的体积相同，浸入液体的深度不同，如图所示：
⑤[3]由图A、C、E可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，由称重法可知浮力大小不同，可以得到浮力大小与液体的密度有关。
（2）[4]把4个磁力块进行不同的组合，可以改变物体的形状，将它们全部浸没在同一液体中，排开液体的体积相同，改变物体的形状，可以探究浮力大小与物体形状的关系。
（3）[5]乙杯处于漂浮状态，所以甲杯中水产生的浮力
F浮=G乙=m乙g=0.1kg×10N/kg=1N
[6]甲杯中液体的重力
G甲=m甲g=0.05kg×10N/kg=0.5N
因为
G甲所以液体能产生比自身重力大的浮力。
六、计算题（本题共3题，共22分）
29. （6分）如图是目前世界上最大的“升船电梯”三峡升船机。游轮从上游江面驶入升船机的承船厢（游轮底部与承船厢底部不接触），升船机历时8 min将游轮竖直下降96 m到达下游江面。（ρ江水=1.0×103 kg/m3）求：
（1）游轮下降的平均速度。
（2）游轮排开江水的体积为3×103 m3，游轮受到的浮力。
（3）游轮随承船厢下降过程中，游轮重力做的功及其功率。

【答案】（1）0.2m/s；（2）3×107N；（3）6×106W
【详解】解：（1）时间
8min=480s
则游轮下降的平均速度为
（2）游轮受到的浮力为
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×103m3=3×107N
（3）游轮漂浮，游轮的重力为
G=F浮=3×107N
重力做的功为
W=Gh=3×107N×96m=2.88×109J
重力做功的功率为
答：（1）游轮下降的平均速度为0.2m/s；
（2）浮力为3×107N；
（3）重力做功为2.88×109J，重力做功的功率为6×106W。
30. （6分）体重为600N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A。当A以0.1m/s的速度匀速上升时，小聪对绳子的拉力F为400N，滑轮组的机械效率为80%。求：
（1）拉力F的功率；
（2）物体A受到的重力；
（3）若绳能承受的最大拉力为500N，小明用此滑轮组竖直向下匀速拉物体时所能达到的最大机械效率为多少？（不计摩擦及绳重）

【答案】（1）120W；（2）960N；（3）84%
【详解】解：（1）由图可知，与动滑轮相连的绳子股数n=3，所以绳端移动的速度为
v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s
拉力F的功率为
P=Fv=400N×0.3m/s=120W
（2）滑轮组的机械效率为
代入数据，得
解得G=960N。
（3）不计摩擦及绳重，绳端的拉力为
解得G动=240N。若绳能承受的最大拉力为500N，用此滑轮组提起最大的物体重力为
G′=nF大-G动=3×500N-240N=1260N
滑轮组的最大效率为
答：（1）拉力F的功率为120W；
（2）物体A受到的重力为960N；
（3）此滑轮组最大机械效率为84%。
31. （10分）如图是一座漂浮在水中的未来城市，由功率为8.0×108 W的太阳能电池板提供前进的能量。漂浮城市在运动过程中受到的阻力不变，它受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图甲，速度v与时间t的关系如图乙。求：
（1）第50 s到100 s内漂浮城市受到水平方向的牵引力；
（2）漂浮城市运动到第25 s时受到的阻力；
（3）从第50 s到100 s内牵引力做的功；
（4）漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率。

【答案】（1）8×108N；（2）8×108N；（3）2×1010J；（4）50%
【详解】解：（1）从漂浮城市受到牵引力F-t的关系图象可知，从50s到100s时，牵引力
（2）从v-t图象上看出，50s到100s时漂浮城市做匀速直线运动，处于平衡状态，此时漂浮城市受到的阻力与牵引力F大小相等，即
因为运动过程中，接触面的粗糙程度和压力大小不变，所以漂浮城市受到的阻力不变，则漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为
（3）由v-t图象可知，在第50～100s内漂浮城市运动的速度v=0.5m/s，所用的时间为
由可得，该过程中漂浮城市移动的距离为
由W=Fs可得，第50 s到100 s内牵引力做的功为
（4）由题意知，漂浮城市在匀速运动过程中，由W=Pt可得，太阳能电池板的总功为
由
可得，太阳能转化为机械能的效率为
答：（1）第50s到100s内漂浮城市受到水平方向的牵引力为8×108N；
（2）漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为8×108N；
（3）从第50s到100s内牵引力做的功为2×1010J；
（4）漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为50%。
实验次数
滑轮材质
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
有用功W有用
拉力F/N
绳端移动距离s/m
总功W总
机械效率η/%
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
4
塑料
2
0.1
0.2
0.8
0.3
0.24
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%