湖北省襄阳市樊城区2023-2024学年八年级下学期期末学业水平能力测试物理试题（解析版）

这是一份湖北省襄阳市樊城区2023-2024学年八年级下学期期末学业水平能力测试物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。

（时间：100分钟 满分：100分）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题（共12题，每题3分，共36分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请将正确选项的序号在答题卡上涂黑作答。）
1. 乒乓球是我国的国球，也是被许多同学喜欢的运动项目之一。当我们在打乒乓球时，乒乓球撞击球拍时，若以乒乓球拍为研究对象施力物体是（ ）
A. 乒乓球拍B. 乒乓球C. 人D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】力是物体对物体的作用，用乒乓球拍击球时球和球拍之间有力的作用，以乒乓球拍为研究对象，乒乓球拍受到的力是球施加的，故施力物体是球，受力物体是乒乓球拍。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2. 让小球从斜面上滚下，在它运动路径的侧旁放一个磁体，它的运动轨迹如图所示。本实验现象表明（ ）
A. 力是使物体运动的原因
B. 力可以改变物体的运动状态
C. 物体间力的作用是相互的
D. 力可以改变物体的形状
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意知道，铁球受到磁铁吸引力的作用，运动方向发生改变，说明力可以改变小铁球的运动方向，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3. 自行车是人们绿色出行的重要交通工具之一。关于自行车，下列说法错误的是（ ）
A. 轮胎上的花纹是为了增大摩擦力
B. 加速骑行时，使车前进的力的施力物体是地面
C. 车座宽大是为了减小对臀部的压力
D. 刹车时，紧握把手是增大压力从而增大摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】A．轮胎上的花纹可在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故A正确，不符合题意；
B．加速骑行时，自行车的后轮相对地面有向后的运动趋势，受到地面向前的摩擦力，这个摩擦力让车前行，所以使车前进的力的施力物体是地面，故B正确，不符合题意；
C．车座宽大是为了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C错误，符合题意；
D．刹车时，紧握把手，可在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦，故D正确，不符合题意。
故选C。
4. “交通安全，人人有责”，下列交通规则与惯性无关的是（ ）
A. 靠右行驶B. 保持车距C. 限速行驶D. 系安全带
【答案】A
【解析】
【详解】A．靠右行驶只是一个交通规定，与惯性无关，故A符合题意；
B．保持车距，是为了防止车距过小时，由于惯性造成车辆追尾事故，故B不符合题意；
C．限速行驶，是为了防止因车速过快而增大了刹车距离造成交通事故，与惯性有关，故C不符合题意；
D．系安全带，是为了防止车辆急停时人由于惯性向前冲造成的伤害，故D不符合题意。
故选A。
5. 重为100牛的物体，在水平向右大小为30牛的拉力作用下，沿水平地面做匀速直线运动。若物体受到水平向右的拉力减小为10牛，此时物体在水平方向受到合力的大小（ ）
A. 一定为0牛B. 一定为20牛C. 可能为0牛D. 可能为60牛
【答案】B
【解析】
【详解】物体在水平向右大小为30牛的拉力作用下，沿水平地面做匀速直线运动，物体处于平衡状态，在水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反。即地面对物体的滑动摩擦力的大小为30牛，方向水平向左，当物体受到水平向右的拉力减小为10牛时，物体会向右做减速运动，由于物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，仍为30N，方向水平向左，则水平方向受到的合力大小为摩擦力与拉力之差
故ACD不符合题意，故B符合题意。
故选B。
6. 二氧化碳的排放，使温室效应加剧，北极冰层变薄。下图是北极熊为了安全通过危险薄冰层，分开双腿，趴伏在冰面上，用肚腩滑行，也就是借腹滑行。北极熊借腹滑行的目的是（ ）
A. 卖萌B. 减小对冰面的压力
C. 减小对冰面的压强D. 为了快速滑行
【答案】C
【解析】
【详解】北极熊借腹滑行的目的是压力不变时，通过最大受力面积，减小对冰面的压强，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7. 拔火罐祛除湿气，是我国中医的一种传统治疗方法。它是以罐为工具，利用燃烧排除罐内空气后扣于相关穴位上，罐体就会吸附在皮肤表面，使相应部位产生刺激，以达到防治疾病的目的。下列现象与拔火罐的原理相同的是（ ）
A. 坦克装有宽大的履带B. 铁路站台设置安全线
C. 医生推动活塞给病人注射药液D. 用吸管吸起汽水瓶中的饮料
【答案】D
【解析】
【详解】拔火罐时，利用燃烧排除罐内空气后扣于相关穴位上，此时罐内气压小于罐外气压，由于气压差，罐体会吸附在皮肤表面，因此拔火罐利用的是大气压原理。
A．坦克装有宽大的履带，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A不符合题意；
B．由于列车进入站台时，会使车厢周围空气流速加快，压强变小，而远处空气气压不变，因此会产一个向内的压强差，将人推向火车，因此为了安全，铁路站台设置了安全线，与大气压无关，故B不符合题意；
C．医生推动活塞给病人注射药液，利用的是推力，与大气压无关，故C不符合题意；
D．用吸管吸起汽水瓶中的饮料，是先把管内空气吸走，在外界大气压作用下，饮料被压进吸管里，利用的是大气压原理，故D符合题意。
故选D。
8. 新型潜艇的建造是中国海军扩建的一部分，新一代核动力潜艇也是中国海军成为真正蓝水海军的关键组成部分。在一次训练中，某潜艇从长江基地潜行进入东海，该潜艇在江水中悬浮时受到的浮力是F1，在东海中悬浮时受到的浮力是F2，已知江水密度小于海水密度。则（ ）
A. F1>F2B. F1=F2
C. F1【答案】C
【解析】
【详解】某潜艇从长江基地潜行进入东海，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变，海水的密度大于江水的密度，即液体密度增大，根据F浮=ρ水V排g知潜水艇受到水的浮力变大，即F1故选C。
9. 筷子，古称箸、挟，发明于中国，是中国饮食文化的标志之一、如图所示，使用筷子夹起物体时，筷子可以视作杠杆，此杠杆（ ）
A. 费力，但省距离B. 省力，但费距离C. 不省力也不费距离D. 既省力也省距离
【答案】A
【解析】
【详解】使用筷子夹起物体时，筷子可以视作杠杆，此时动力臂小于阻力臂，此杠杆是费力杠杆，但是可以省距离，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10. 如图所示，小桂沿着斜面推动木箱向上移动的过程中，木箱受到的哪个力没有做功（ ）
A. 推力B. 重力GC. 支持力D. 摩擦力f
【答案】C
【解析】
【详解】A．推力沿斜面方向，物体沿斜面方向移动了一段距离，推力做了功，故A不符合题意；
B．重力方向竖直向下，物体沿斜面方向移动时在竖直方向上移动了一段距离，克服重力做了功，故B不符合题意；
C．支持力垂直于斜面，物体沿斜面方向移动了一段距离，物体运动的方向和支持力的方向垂直，支持力没有做功，故C符合题意；
D．摩擦力沿斜面向下，物体沿斜面方向移动了一段距离，克服摩擦力做了功，故D不符合题意。
故选C
11. 在“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图甲、乙、丙所示的三个实验，质量为m和2m的小球分别沿同一斜面按照实验要求下滑，与水平面上静止的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。下列说法中错误的是（ ）
A. 实验中所探究的“物体动能”是指小球的动能
B. 此实验中物体动能的大小是通过纸盒移动的距离来表示的
C. 由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的速度有关
D. 探究“超载”的安全隐患，应选择乙丙两图实验来比较
【答案】D
【解析】
【详解】A．实验过程中，小球从斜面滚下撞击纸盒，故实验中所探究的物体的动能就是指小球的动能，故A正确，不符合题意；
B．本实验中通过比较纸盒运动距离来比较物体动能的大小，用到了转换法，故B正确，不符合题意；
C．甲、乙两次实验，小球的质量相同，乙滚下的高度大于甲滚下的高度，到达水平面的速度不相同，乙将纸盒推动得更远，说明动能更大，所以是探究物体动能的大小与物体的速度有关，故C正确，不符合题意；
D．超载是指速度相同，质量变大，应选甲丙两图实验来比较，故D错误，符合题意。
故选D。
12. 用同一滑轮按如图所示甲、乙两种方式匀速提升重均为5N的A、B两物体，在相同时间内提升相同的高度。已知滑轮重1N，绳重和滑轮摩擦力不计，则下列说法中正确的是（ ）
A. 乙图中手的拉力F乙=5N
B. 乙图中做的有用功比较多
C. 甲图中的机械效率大于乙图
D. 甲图中F甲做功功率比F乙做功的功率大
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体重5N，滑轮重1N，则图乙中是动滑轮，省一半的力，则拉力为F乙=3N，故A错误；
B．A、B两物体的重力相等，又提升相同高度，则做的有用功相等，故B错误；
C．因绳重和滑轮摩擦力不计，所以甲图中定滑轮的机械效率为100%，而图乙在提升重物的同时提升动滑轮做功，有额外功存在，所以乙图中的机械效率小于甲图，故C正确；
D．A、B两物体在相同时间内提升相同的高度，即有用功相等，又乙图中动滑轮机械效率小，则乙图中所做的总功大，即乙图中F乙做功的功率大，故D错误。
故选C。
二、填空题（共5题，每空1分，共14分）
13. 我国的“复兴号”动车组具有高速、平稳等运行特点。小明将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上，由于硬币具有______，它能与动车一起继续向前运动；“纹丝不动”的硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对______（平衡力/相互作用力）。如图小明对着硬币上方用力吹起，发现硬币跳起来，这是因为______。
【答案】 ①. 惯性 ②. 平衡力 ③. 流体流速大的位置压强小
【解析】
【详解】[1]将一枚硬币立在匀速直线行驶动车窗台上，由于硬币具有惯性，保持运动状态不变，能与动车一起继续向前运动。
[2]“纹丝不动”的硬币处于匀速直线运动状态，受到的重力与窗台对它的支持力作用在同一个物体上，且大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力。
[3]对着硬币上方吹气时，使硬币上方的空气流速变大，压强变小，而硬币下面没有气流通过，因此产生一个向上的压力差，硬币获得一个向上的升力，当向上的升力大于硬币的重力时硬币会起飞。
14. 在初中社会实践活动中，美术爱好者小明为家乡的茶叶绘制的宣传图片如图所示，请你写出其中一处科学性错误：___________。请简要说明理由：___________。
【答案】 ①. 壶身和壶嘴中的液面不齐平 ②. 违背了连通器的原理
【解析】
【详解】[1][2]茶壶属于连通器，静止在连通器中的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上；由图可知茶壶中的水面低，却能倒出水来，这违背了连通器的原理。
15. 卷卷利用如图所示的装置进行“二力平衡条件”的探究：
（1）她将相同质量的砝码放在左右两盘后，把小车转过一个角度，然后松手；观察到小车转动一定角度后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在__________才能平衡；
（2）实验中，当左盘砝码质量大于右盘时，但小车仍处于静止状态。此时小车受到的__________（选填“是”或“不是”）平衡力。基于此实验目的和该现象发生的原因，可以将小车更换为__________。
【答案】 ①. 同一条直线 ②. 是 ③. 轻质卡片
【解析】
【详解】（1）[1]观察到小车转动一定角度后，小车受到的两个力不在同一条直线上，恢复到静止状态，说明两个力必须作用在同一条直线上。
（2）[2][3]小车仍处于静止状态，处于平衡态，受平衡力；基于此实验目的和该现象发生的原因，可以将小车更换为轻质卡片。
16. 同学们在利用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验时，小芸同学找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
实验中小芸同学先将两瓶完全相同的矿泉水分别放在海绵上，如图所示。实验中控制了_____相同，改变受力面积的大小，通过观察_____来反映压力的作用效果。
接下来小芸要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，她的操作步骤是：_____。
【答案】 ①. 压力 ②. 海绵的凹陷程度 ③. 把左侧瓶中的水倒掉一部分后，倒立放在海绵上，并与右侧瓶子的作用效果进行比较
【解析】
【详解】[1][2]如图所示，将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上，其目的是控制压力大小相同，改变受力面积的大小，从图中可知，右图海绵的凹陷程度大，压力作用效果明显，所以，是通过海绵的凹陷程度来观察来反映压力的作用效果。
[3]接下来小芸要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，应控制受力面积相同，改变压力大小，故她的操作步骤是：把左侧瓶子中倒出一些水后，倒立在海绵上，并与右侧瓶子的作用效果比较。
17. 如图甲所示，简车是古时一种以水流作动力，把低处的水提升到高处的机械，图乙为筒车的简化图。水流具有_____能，水流冲击水轮转动，取水筒把取水处的水提升到接水槽处倒出，此过程增大水的_____能。接水槽比取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，旋转一周用时2分钟，该筒车旋转一周对水做功的功率为_____W。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g以10N/kg）
【答案】 ①. 动 ②. 重力势 ③. 20
【解析】
【详解】[1][2]水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流冲击水轮转动，取水筒把取水处的水提升到接水槽处倒出，此过程水的高度增高，增大水的重力势能。
[3]该筒车旋转一周提升的水的质量为
对水所做的功为
该筒车旋转一周对水做功的功率为
三、探究实践题（共6题，共30分）
18. 孝敬父母是中华民族的传统美德，如图是某同学推轮椅上的妈妈上坡的情景。请在图中作出轮椅对路面的压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】轮椅对路面的压力方向垂直于坡面向下，作用点在轮椅与坡面的接触面上，故作图如下：
19. 如图甲所示为用手写字时的示意图。笔可以看作杠杆，O为支点，为阻力，请在图乙中画出阻力的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】力臂指的是支点到力的作用线的垂直距离，反向延长力F2的作用线，从支点O作力F2的垂线，即为F2的力臂l2，如图：
20. 小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；
猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；
猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面积有关；
为了验证猜想，准备了如下器材：弹簧测力计、长木板、长方体木块和砝码。他利用上述器材进行了如下实验：
①将木块平放在长木板上组装成如图1所示的装置。匀速拉动木块，记下弹簧测力计的示数；
②在木块上加放砝码，如图2所示。匀速拉动木块，记下弹簧测力计的示数。
请你完成下列内容：
（1）图1中，根据_____的原理，可以得到长方体木块受到的摩擦力是_____N；
（2）通过实验步骤①、②可验证猜想_____（选填“一”、“二”或“三”）；以下选项中应用了该结论的是_____；
A. 刹车时用力捏自行车车闸
B. 鞋底的花纹
C. 压路机的碾子质量很大
（3）为了完成猜想三，请你简述实验过程_____。
【答案】（1） ①. 二力平衡 ②. 2.2 （2）A
（3）见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2]只有用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小，由图知道，弹簧秤分度值为0.2N，读数为2.2N。
【小问2详解】
[1][2]分析实验步骤①、②知道，接触面的粗糙程度相同，压力不同，滑动摩擦力不同，即可验证猜想一，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关。
A．自行车刹车时用力捏手闸，在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力增大摩擦，故符合题意；
B．鞋底有很多花纹，在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力，故不符合题意；
C．压路机的碾子质量很大，是为了增大压强，故不符合题意。
【小问3详解】
为了验证，滑动摩擦力的大小与接触面积有关，根据控制变量法知道，保持压力和接触面积的粗糙程度不变，在图1实验中，改变木块与木板的接触面积进行实验，比较测量结果。
21. 小明利用图甲所示的U形管压强计和大烧杯等“探究液体压强的特点”。
（1）实验时，小明根据U形管中两侧液面的_____来比较液体压强的大小；这种研究方法叫_____；
（2）U形管中可选择装入酒精、水或水银（均可染色）中的一种，为了使实验现象更明显，小明和同学们讨论后选择了三种液体中的_____装入U形管中；（）
（3）实验前小明注意到压强计的U形管两边的液面已处于同一高度，当他将金属盒浸没于水中后，发现U形管两边的液面仍处于同一高度，则该装置出现的问题是_____；
（4）排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，先后做了图乙、图丙两步实验，由此得出的初步结论是：液体密度相同时，_____；
（5）在图丙实验的基础上，他在烧杯中加入了一定量的酒精，如图丁所示。他这样做是为了探究液体压强与_____的关系。加入酒精后，为控制变量，小明应将金属盒_____。
【答案】（1） ①. 高度差 ②. 转换法
（2）酒精 （3）某处漏气
（4）深度越深，液体产生的压强越大
（5） ①. 液体密度 ②. 上移
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据转换法，压强计是通过U形管两侧液面的高度差来反映液体压强的，压强越大，液面高度差越大。
【小问2详解】
如果被测压强大小相同，由p=ρgh知道，U形管中液体密度越小，液面高度差就越大，为了使实验现象更明显，小明应该选择酒精装入U形管中，压强计更灵敏。
【小问3详解】
当他将金属盒浸没于水中后，发现U形管两端液面相平，说明橡皮膜受到的压强没有传递到液面，一定出现漏气现象。
【小问4详解】
由图乙、丙可知，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，可得结论：在液体密度一定时，液体越深，液体压强越大，液体压强跟液体深度有关。
【小问5详解】
[1][2]图丁实验的基础上，他又在烧杯中加入了一定量的酒精，他这样做是为了探究液体压强与密度的关系；探究液体压强与液体密度的关系，需控制液体深度不变，必须把探头的位置上移。
22. 某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中，提出以下猜想：
①浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关；
②浮力大小与物体排开液体的体积有关；
③浮力大小与液体的密度有关。
实验器材有：弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水（）。
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图a、b、c、d、e所示（液体均未溢出），并将弹簧测力计的示数记录下来。
（1）分析图中数据可知，金属块浸没在水中时受到的浮力大小是_____N；
（2）分析三个实验步骤_____（填序号）可知，在同种液体中，物体排开液体的体积越大、物体受到的浮力越大；分析实验步骤a、d、e可知，在物体排开液体的体积一定时，_____越大，物体受到的浮力越大；分析实验步骤a、c、d可知，在同种液体中，物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度_____（选填“有关”或“无关”）；
（3）通过探究分析得出结论，影响浮力大小的因素有_____和_____；
（4）小明想探究浮力大小是否与物体密度有关，还需要添加的器材是_____。
【答案】（1）2 （2） ①. a、b、c ②. 液体密度 ③. 无关
（3） ①. 物体排开液体的体积 ②. 液体的密度
（4）体积相同，密度不同的金属块
【解析】
【小问1详解】
由a、c或a、d，根据称重法知金属块浸没在水中时受到的浮力大小是
【小问2详解】
[1]要验证浮力大小与排开液体体积的关系，需要控制液体的密度相同，排开液体的体积不同，步骤a、b、c符合题意。
[2]分析a、d、e三次实验知道，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，且液体的密度越大，弹簧测力计的示数越小，由称重法可知，浮力越大，所以可以得出结论：在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。
[3]分析a、c、d三次实验知道，液体的密度和排开液体的体积相同，金属块浸没在水中深度增加，弹簧测力计的示数不变，由称重法知道，金属块所受浮力不变，说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
【小问3详解】
[1][2]通过探究分析知道，浮力的大小与物体排开液体的体积有关；浮力的大小与液体的密度有关；故影响浮力大小的因素有：物体排开液体的体积、液体的密度。
【小问4详解】
小明想探究浮力的大小是否与物体的密度有关，需要控制其他条件不变，改变物体的密度，因此，他需要添加的器材是：体积、形状相同，密度不同的金属块。
23. 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，此时应将平衡螺母向_____调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）实验过程中，仍然使杠杆在水平位置平衡，这样做有什么好处？_____；
（3）记录的实验数据如表所示，根据表中的信息，得出“”的结论。这个结论不具有普遍性。原因是：_____；
（4）如图乙，用测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，为了保持杠杆在水平位置平衡，测力计的示数将_____（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（5）如图丙所示，用手提起重物时，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动；从物理学的视角来看，比较图丙中上、下两幅图，托着同一个铁球，作用力_____（选填“相等”或“不相等”）；请简述理由：_____。
【答案】（1）右 （2）便于测量力臂
（3）2、3两次实验动力臂和阻力臂都相等，结论具有偶然性
（4）变大 （5） ①. 不相等 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
由图知道，调节杠杆在水平位置平衡时，杠杆右端偏高，所以，平衡螺母应向上翘的右端移动。
【小问2详解】
由于重力的方向竖直向下，杠杆受到的力的方向也是竖直向下的，杠杆在水平位置平衡，力臂与杠杆重合，便于测量力臂大小。
【小问3详解】
实验只进行三次，其中2、3次实验动力和阻力相等，动力臂和阻力臂相等，得出的结论不具有普遍性。实验只进行三次，其中2、3次实验动力和阻力相等，动力臂和阻力臂相等，得出的结论具有偶然性。
【小问4详解】
图乙中杠杆在水平位置平衡，将弹簧测力计转到斜线位置时，拉力的力臂减小，根据杠杆的平衡条件，拉力F大小将变大。
【小问5详解】
[1][2]若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的位置，肱二头肌对前臂的拉力为动力，球对手的压力是阻力，当将球举起时，结合图丙知道，动力臂小于阻力臂，所以前臂属于费力杠杆；比较图丙中上、下两幅图，上方的动力臂不变，阻力不变、阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知动力将减小，所以上方的更省力。
四、综合应用题（共3题，共20分）
24. 某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示。物体重9N，施加在绳子自由端的拉力F为5N，则在0~2s的过程中，求：
（1）做的有用功；
（2）拉力做的总功；
（3）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）1.8J
（2）2J （3）90%
【解析】
【小问1详解】
由图线b可知，在0~2s过程中，物体上升的高度为
h=20cm=0.2m
物体的重力G物=9N，则有用功为
W有=G物h=9N×0.2m=1.8J
【小问2详解】
由图线a可知，在0~2s的过程中，绳子自由端移动的距离为
s 绳=40cm=0.4m
施加在绳子自由端拉力F=5N，则拉力做的总功为
W总=Fs绳=5N×0.4m=2J
【小问3详解】
滑轮组的机械效率为
25. 儿童乐园有一个孩子们热衷的“水上行走球”游乐项目。游戏者被关进了一个直径2.5m的大塑料球中，充气后封闭起来，然后连人带球被推进水中，游戏者在球中玩耍时，球始终浮在水面，如图所示。已知水的密度为，塑料球和球内气体的质量共计为15kg，若某次游戏中游戏者的质量为55kg，g取10N/kg，求：
（1）塑料球在水中所受的浮力大小；
（2）水面下10cm深处，水对塑料球面积为的某表面产生的压力大小。
【答案】（1）700N
（2）2N
【解析】
【小问1详解】
游戏者和塑料球的总重力为
因为游戏者和塑料球在水中漂浮，所以塑料球在水中所受的浮力为
【小问2详解】
水面下h=10cm=0.1m深处，水对塑料球某表面的压强为
水对塑料球某表面产生的压力为
26. 山东舰作为中国自行设计的航母，至少可以搭载．36架歼-15舰载机，如表是“山东舰”的部分参数。已知一架歼-15舰载机质量为17.5吨，舰载机与水平甲板的总接触面积为。求：（海水密度取，g取10N/kg）
（1）我国某钢铁厂实现“超级钢”的技术突破，50mm厚的“超级钢”就能承受的压强，该种型号的钢板______（选填“能”或“不能”）做山东舰的甲板；
（2）山东舰以最大航速匀速直线行驶1.5h，通过的距离为多少km？（ ）
（3）山东舰满载时受到海水的浮力是多少？（ ）
（4）在某次训练完成，一架歼-15舰载机着舰后，山东舰排开海水的体积增加了多少？（ ）
【答案】 ①. 能 ②. 81km ③. 6×108N ④. 17.5m3
【解析】
【详解】解：（1）停在航母上的舰载机对甲板的压力等于其受到的重力，即
其对甲板的压强
所以该种型号的钢板能做山东舰的甲板。
（2）由可得，山东舰以最大航速匀速直线行驶1.5h通过的距离为
（3）由表格可知，山东舰满载时排水量为
根据阿基米德原理知，山东舰满载时受到海水的浮力等于其排开海水受到的重力，即
（4）由于航母漂浮在海面，其受到的浮力等于其航母的总重力受到的重力，一架歼-15舰载机着舰后，航母仍然漂浮，则山东舰增加的浮力，即为飞机受到的重力为
根据阿基米德原理可知山东舰排开海水的体积增加量为
答：（1）能；
（2）山东舰以最大航速匀速直线行驶1.5h，通过的距离为81km；
（3）山东舰满载时受到海水的浮力是6×108N；
（4）在某次训练完成，一架歼-15舰载机着舰后，山东舰排开海水的体积增加了17.5m3。实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
3.0
10
2.0
15
2
2.5
20
2.5
20
3
1.0
30
1.0
30
长
305m
吃水深度
10m（满载）
宽
75m
排水量
60000t（满载）
最大功率
最大航速
54km/h