四川省绵阳市梓潼县2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试卷

这是一份四川省绵阳市梓潼县2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试卷，共17页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1． “足球进校园”活动的开展，使同学们越来越喜欢足球运动，下列四个情境与其它三个力所产生的作用效果不同的是（ ）
A．足球在空中沿弧线飞行B．足球在草地上减速运动
C．足球与门框撞击变扁D．守门员抱住飞来的足球
2．如图所示，一个铁块放在一块薄木板上，关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是（ ）
A．铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
B．木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变
C．铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变
D．木板受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
3．如图所示，小明用平行于斜面的力推箱子，没有推动。下列说法正确的是（ ）
A．人推箱子的力和箱子对地面的摩擦力一对平衡力
B．人推箱子的力和箱子推人的力是一对平衡力
C．箱子对斜面的压力和斜面对箱子的支持力是一对相互作用力
D．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力
4． 在体育课上，小明用胳膊将排球竖直向上垫起后，排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法正确的是（ ）
A．排球能继续上升，是由于排球具有惯性
B．排球在上升过程中，排球的运动状态不变
C．排球在上升过程中，排球所受合力的方向竖直向上
D．排球在上升到最高点时，排球受到平衡力的作用
5．下列与压强有关的生产生活实例的说法正确的是（ ）
A．甲图中用真空采血管抽血，血液流入管中时，管内气压高于人体血压
B．青藏高原边防战士用高压锅煮面条，是因为海拔越高，大气压越大
C．丙图中用吸管吸饮料时需要用力吸，说明人的吸力改变了大气压强
D．丁图中锅炉和外面的水位计组成了连通器
6．取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别按照如图所示的方式放置在水平地面上，已知砖块的长度约为砖块厚度的4倍，它们对地面的压强分别为pa、pb和pc，则（ ）
A．pa=pc＞pbB．pa=pb＜pcC．pa＞pb＞pcD．pa＜pb＜pc
7．如图所示是一款自带吸管的无盖水杯，杯中装入适量的水（ ）
A．从吸管吸一口水，放下杯子，静置后，杯中水面更高
B．从吸管吸一口水，放下杯子，静置后，吸管中水面更高
C．往杯中加入水，静置后，杯中水面更高
D．往杯中加入水，静置后，杯和吸管中水面一样高
8．下列能直观说明浸在液体或气体中的物体受到浮力的是（ ）
A．石块落在水中会下沉
B．风将树叶从树枝上吹落
C．桥墩在水中“稳如泰山”
D．在水中加盐后，原本沉底的鸡蛋上浮
9．下列情景中，人对物体做了功的是（ ）
A．用力搬石头但没有搬动B．提着水桶在水平地面上走
C．推着小车在水平路面上前进D．投掷出去的实心球在空中飞行
10．送水员的日常工作中处处涉及着物理知识，送水员驾驶机动三轮车送水，行驶至上坡路段时，送水员会将车由高速挡调至低速挡，其原因是在发动机的输出功率一定时，可以（ ）
A．增大车的牵引力B．减少上坡时间
C．增加车的重力做功D．提高车的机械效率
11．在“神舟”飞船返回舱减速降落的过程中，返回舱（ ）
A．动能减小，重力势能减小B．动能增大，重力势能增大
C．动能不变，重力势能减小D．动能减小，重力势能不变
12．杆秤是我国古代对杠杆平衡条件的应用。小华用硬杆自制了一个杆秤，杆的粗细不均匀，将提纽固定在O点，提起提纽，托盘中不放重物，将秤砣移至O点左侧的B点，秤杆可以在水平位置平衡，如图所示。已知提纽与托盘间距离OA=10cm，OB=2cm，秤砣质量m=0.5kg。关于该杆秤，以下说法正确的是（ ）
A．秤的零刻线在O点
B．因杆粗细不均匀，所以秤的刻线分布也不均匀
C．秤的2kg刻度线在O点右侧C处，OC=38cm
D．称量物体质量时，若杆秤右端上扬，可将秤砣向左侧适当移动
13．如图斜面长为1m、高为0.5m，现将重为20N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为15N，则以下说法不正确的是（ ）
A．物体受到的摩擦力为15NB．有用功为10J
C．拉力所做的功为15JD．斜面的机械效率为66.7%
二、填空题（每空2分，共20分）
14．工人砌房子时，常用铅垂线检查墙壁是否竖直（如图甲），是利用重力的方向总是 的；也会用水平仪检查墙面是否水平，液体中气泡居中表示墙面水平（如图乙）。若某次测量时气泡在A端，则表示左侧墙面 （选填“偏高”或“偏低”）。
15．小虎用如图所示的装置测量滑动摩擦力的大小，水平传送带的速度可以通过电动转轴调节，定滑轮的摩擦和绳重可以忽略不计。传送带以速度v运动时，物块和传送带之间的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数F，物块所受摩擦力的方向是 ；当传送带以2v的速度运动时，物块受到的摩擦力 2F（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
16．如图，将空塑料药瓶的瓶口扎上橡皮膜，瓶口朝下竖直地浸入水中，橡皮膜受到水向 的压强，大小为 Pa（ρ水=1.0×103kg/m3）。
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17．春节期间，小明和父母乘飞机去上海探亲。在飞机上升的过程中，外界大气压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；在飞机飞行过程中，机翼上方的空气流速快，压强 ，因此获得了向上的升力。
18． 如图，刻度均匀的杠杆在水平位置平衡，若在A点挂两个相同的钩码时，要使杠杆再次水平平衡，应在B点挂 个相同的钩码；若将A点向左移动一个小格的同时减少一个钩码，杠杆将 （选填“顺时针旋转”、“逆时针旋转”或“不变”）。
三、实验探究题（共22分）
19．如图所示，为探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。
（1）实验过程中，分别选用毛巾、棉布和木板进行实验，应将毛巾、棉布平整地铺在 （选填“AB”“BC”或“AC”）段。
（2）每次都要让小车从斜面上的同一点由静止开始下滑，是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的 。
（3）小车从斜面运动到水平木板上，到达D点时小车的速度为v1，若此时小车所受外力突然消失。当小车到达E点速度为v2，则两者的大小关系是v1 v2（选填“＞”、“=”或“＜”）。
20．小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验的最佳顺序是____；
A．甲、乙、丙、丁B．丁、甲、乙、丙C．乙、甲、丁、丙
（2）图乙中物体受到的浮力是 N；通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 ；
（3）设从左到右弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则可通过等式 (用F1、F2、F3、F4)表示来验证阿基米德原理。
21．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。
（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在表中。
①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码越重，机械效率越高。
②比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
③利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起，滑轮组的机械效率为 。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
（2）小明利用图丙装置实验发现了影响斜面的机械效率的因素，可以采用如下 ____方法（多选），从而提高斜面的机械效率。
A．增加拉动物体的速度
B．增加物体的质量
C．给物体安装轮子，变滑动为滚动
D．增加斜面的倾斜程度
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功，可见使用任何机械都不省功。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 ____ 。
A．焦耳定律B．牛顿第一定律
C．阿基米德原理D．欧姆定律
四、计算题（共19分）
22．如图甲所示的装置，A是重为15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为80N和40N，质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化的关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化的关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。求：
（1）第2s内，绳子自由端移动的距离。
（2）第2s内，拉力F所做的功。
（3）定滑轮的重和此装置提升重物的最大机械效率。（假设每个滑轮重相同）
23．如图所示，将体积为1000cm3的正方体木块放入盛有水的水槽内。待木块静止时，其下表面距水面6cm。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，
求：
（1）木块下表面受到水产生的压强为多大？
（2）木块受到的浮力为多大？
（3）木块的密度为多大？
（4）在木块上方施加竖直向下的力F，使木块恰好浸没于水中，则F为多大？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】：A、足球在空中沿弧线飞行，说明力可以改变物体的运动状态；
B、足球在草地上减速运动，说明力可以改变物体的运动状态；
C、足球与门框撞击变扁说明力可以改变物体的形状；
D、守门员抱住飞来的足球说明力可以改变物体的运动状态。
通过以上分析可知，四个力中与其它三个力所产生的作用效果不同的是C，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
【分析】力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状；②力可以改变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
2．【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】 解：AC、铁块受到向上的弹力也就是木板对铁块的支持力，是因为木板发生了弹性形变产生的，故A错误，C正确；
BD、木板受到向下的弹力也就是铁块对木板的压力，是因为铁块发生了弹性形变产生的，故BD错误。
故选：C。
【分析】弹力是由于施力物体发生形变后想要恢复原状而对和它接触的物体产生的力。
3．【答案】C
【知识点】力作用的相互性；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A．人推箱子的力和箱子对地面的摩擦力，受力物体不同，不是一对平衡力，故A错误；
B．人推箱子的力和箱子推人的力，是力和反作用力，是一对相互作用力，故B错误；
C．箱子对斜面的压力和斜面对箱子的支持力是力和反作用力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，是一对相互作用力，故C正确；
D．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力受力物体相同，不是一对相互作用力，故D错误。
故选C。
【分析】二力平衡时，力的大小相等，方向相反，在同一物体上；物体间相互作用力，力的大小相等、方向相反，在两个物体上。
4．【答案】A
【知识点】物体运动状态的变化；惯性及其现象；平衡状态的判断
【解析】【解答】A.排球能继续上升，是由于排球具有惯性，故A正确；
B.排球在上升过程中，它速度大小和方向都发生改变，即排球的运动状态改变，故B错误；
C.排球在上升过程中，排球只受重力作用，即所受合力的方向竖直向下，故C错误；
D.排球在上升到最高点时，它还受到重力作用，那么此时排球受到非平衡力的作用，故D错误。
故选A。
【分析】A.物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
B.运动状态的改变包括：速度大小改变或运动方向改变；
C.根据同一直线上二力合成的知识判断；
D.对最高点时的排球进行受力分析即可。
5．【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用；大气压强与高度的关系；沸点及沸点与气压的关系；大气压的综合应用
【解析】【解答】A、真空采血管在组装后应保持一定的负压，即真空试管内气体的压强小于人体血压，使血液可以顺利采出，故A错误；
B、液体的沸点跟气压有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低。海拔越高，大气越稀薄，大气压越小，故B错误；
C、 丙图中 吸管吸饮料时，用力吸气时，管内压强减小，饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里，没有改变大气压，故C错误；
D、锅炉和外面的水位计上端开口、底部相连通，组成了连通器，故D正确。
故选：D。
【分析】（1）大气压的存在能够解释很多现象，这些现象有一个共性：通过某种方法，使设备的内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这种现象；
（2）沸点是指液体沸腾时的温度；液体的沸点跟气压有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低；
（3）连通器是指上端开口、底部相连通的容器；连通器特点是：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。
6．【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】ABCD、设长方体物体的长、宽、高分别为a、b、h，由题和图可知，砖块的长度约为砖块厚度的4倍，即a=4h，
则1块长方体竖放时对水平地面的压强：pa=FaSa=Gabℎ，
2块长方体平放时对水平地面的压强：pb=FbSb=Gbab=2Gaab=Ga12ab=Ga2bℎ，
3块长方体竖放时对水平地面的压强：pc=FcSc=Gcb×3ℎ=3Ga3bℎ=Gabℎ，
所以，它们对地面的压强关系为：pa=pc＞pb。
【分析】（1）物体放在水平地面上时，对地面的压力等于其自身的重力；
（2）根据压强公式p=FS，结合在不同情况下受力面积的大小，从而确定压强的大小。
7．【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】ABCD、由图可知，自带吸管的无盖水杯，上端开口、下端连通，可以看作是一个连通器。根据连通器的特点可知，从吸管吸一口水，放下杯子，静置后，杯中水面和吸管中水面一样高；往杯中加入水，静置后，杯和吸管中水面一样高。故选项ABC错误、D正确。
故选：D。
【分析】连通器：上端开口、下端连通的容器。连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面的高度总是相平的。
8．【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、石块落在水中会下沉，是因为石块受到重力的作用，且重力的方向是竖直向下的，所以该现象不能说明石块受到浮力的作用，故A错；
B、风将树叶从树枝上吹落，是因为风给树叶力的作用，该现象不能说明树叶受到浮力，故B错；
C、桥墩在水中“稳如泰山”，由于桥墩的下半部深埋入水底，没有“上下表面的液体压力差”，即桥墩不受浮力，故C错；
D、在水中加盐后，水的密度变大，原本沉底的鸡蛋上浮，说明鸡蛋受到浮力作用且浮力方向是竖直向上的，故D正确。
故选：D。
【分析】根据浮力的方向总是竖直向上的特点以及浮力产生的原因对各个选项逐个分析。
9．【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．搬石头时，有力，但没有移动距离，力没有对石头做功，故A不符合题意；
B．提水桶时力的方向竖直向上，移动的方向是水平的，力的方向上没有移动距离，力对水桶不做功，故B不符合题意；
C．推小车的力向前，且小车在向前移动距离，推力对小车做了功，故C符合题意。
D．实心球在空中飞行，实心球不再受推力作用，人对物体没有做功，故D不符合题意。
故选C。
【分析】物体受力且在力的方向移动距离，力对物体做了功。
10．【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】ABCD、由P=Wt=Fst=Fv的变形式F=Pv可知，汽车的最大功率一定时，减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【分析】对于汽车来说，其最大功率是一定的，由P=Fv可知，只有减小速度，才能得到更大的牵引力，更有利于上坡。
11．【答案】A
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】ABCD、返回舱减速降落的过程中，质量不变，速度变小，高度变小，所以动能变小，重力势能变小。所以BCD错误，A正确。
故选：A。
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
12．【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】A、将提纽固定在O点，提起提纽，托盘中不放重物，将秤砣移至O点左侧的B点，秤杆可以在水平位置平衡，因此B点应该为零刻度线，故A错误；
B、无论杆秤粗细是否均匀，秤的刻度线分布都是均匀的，因为无论杆秤粗细是否均匀，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，动力臂与阻力的大小成正比，故B错误；
C、由题意知B点为零刻度线，则OA=10cm，OB=2cm，
利用支点左端力与力臂乘积的变化量等于右端力与力臂乘积变化量：m1g×OA-m2×OB=m2g×OC，
即2kg×10N/kg×10cm-0.5kg×10N/kg×2cm=0.5kg×10N/kg×OC，
解得：OC=38cm，故C正确；
D、秤杆右端上扬，即为左端重，应将秤砣向右移，增加力臂使其平衡，故D错误。
故选：C。
【分析】杆秤利用的是杠杆的平衡条件，通过力臂的大小关系得出物体重和秤砣重之间的关系，进而得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系，测量的是物体的质量。
13．【答案】A
【知识点】斜面的机械效率；功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】ABCD、克服物体重力做的有用功：W有=Gh=20N×0.5m=10J，
拉力做的总功：
W总=Fs=15N×1m=15J，
克服摩擦做的额外功：
W额=W总-W有=15J-10J=5J，
由W额=fs可得物体受到的摩擦力：
f=W额s=5J1m=5N，
斜面的机械效率：
η=W有W总×100%=10J15J×100%=66.7%。
故A错误、BCD正确。
故选：A。
【分析】利用W=Gh计算克服物体重力做的有用功，利用W=Fs计算拉力做的总功，克服摩擦做的额外功W额=W总-W有，利用W额=fs计算物体受到的摩擦力，斜面的机械效率等于有用功与总功的比值。
14．【答案】竖直向下；偏高
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】图中，铅垂线静止时，由于受到重力作用，方向竖直向下，建筑工人用重垂线检查墙壁是否竖直，利用了重力的方向竖直向下的原理。
液体受到重力下落，气泡偏上，若空气泡在A端，则表示左侧的墙面偏高，若空气泡在B端右侧，则表示右侧的墙面偏高。 故第1空填：竖直向下；第2空填：偏高。
【分析】物体受到的重力竖直向下；物体受到平衡力时，力的大小相等。
15．【答案】水平向左；＜
【知识点】摩擦力的大小；摩擦力的方向
【解析】【解答】（1）传送带传送过程中，木块相对于传送带水平向右运动，物块所受滑动摩擦力的方向为水平向左；
（2）滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，与速度大小无关，因此改变传送带的速度大小，当弹簧测力计的示数稳定后，改变传送带的速度大小，压力和粗糙程度不变，则滑动摩擦力的大小不变，即物块受到的摩擦力＜2F。
故答案为：水平向左；＜。
【分析】摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反；滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，与速度大小无关。
16．【答案】上；800
【知识点】液体压强的特点；液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】（1）一个空塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，瓶口朝下竖直地浸入水中，橡皮膜向上凹陷，即橡皮膜受到了水向上的压强；
（2）由图可知，橡皮膜所处的深度为橡皮膜到液面的距离：h=8cm=0.08m，
橡皮膜受到的水的压强大小为p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa。
【分析】（1）橡皮膜受到压强后会向压强小的一侧凸起，而它受到压强的方向与凸起方向一致；
（2）根据液体压强公式p=ρ液gh求出压强。
17．【答案】变小；小
【知识点】大气压强与高度的关系；飞机的升力
【解析】【解答】大气压随海拔的升高而减小；飞机上升时，海拔升高，外界大气压变小。
流体流速大的地方压强小；机翼上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，产生向上的压强差，获得向上的压力差，产生升力。故第1空填：变小；第2空填：小。
【分析】海拔越高，大气压越低；流体在流速大的地方压强小。
18．【答案】3；顺时针旋转
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】（1）设一个钩码重为G，杠杆一个小格长为L，A点所受拉力等于2G，力臂为3L，B点所受拉力为F2，力臂为2L，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2知，2G×3L=F2×2L，解得，F2=3G，故B点需要挂3个相同的钩码；
（2）若将A点向左移动一个小格的同时减少一个钩码，则左侧G×4L=4GL，右侧3G×2L=6GL，因为6GL＞4GL，所以杠杆不能平衡，杠杆顺时针转动。
故答案为：3；顺时针旋转。
【分析】设一个钩码重为G，杠杆一个小格长为L，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2进行计算分析。
19．【答案】（1）BC
（2）速度
（3）等于
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】（1）要探究的是阻力对物体运动的影响，因此，应控制小车在到达水平面时的初速度相同，只改变小车运动时所受阻力的大小，这就是分别选用毛巾、棉布和木板进行实验的目的；实验中，应让小车在不同的水平面上滑动，所以应将毛巾、棉布平整地铺在图中的BC段；
（2）每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑，是为了使小车每次进入水平部分时的速度相等，这是控制变量法的要求；
（3）由实验可知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车速度变化越慢，小车滑行距离越大；由此可以合理推理：如果小车不受力，小车将保持原来的运动状态不变，做匀速直线运动，当小车运动到D点时速度为v1，若此时小车所受外力突然消失，小车将做匀速直线运动，小车到达E点速度为大小v2等于v1。
故答案为：（1）BC；（2）速度；（3）等于。
【分析】（1）实验中，我们要探究的是阻力对物体运动的影响，根据控制变量法，应控制小车在到达水平面时的初速度相同，只改变接触面的阻力大小，即选用表面粗糙程度不同的接触面；
（2）应用控制变量法，根据接触面的粗糙程度与小车滑行距离的关系得出实验结论；推理得出运动的物体在不受力时将保持匀速直线运动状态。
20．【答案】（1）B
（2）1；它排开液体所受到的重力
（3）F1−F2=F3−F4
【知识点】阿基米德原理；探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)最合理的实验顺序是：丁、测出空桶的重力；甲、测出物体所受到的重力；乙、把物体浸在装满水的溢水杯中，测出测力计的示数；丙、测出桶和排开的水受到的重力；故正确顺序为：丁、甲、乙、丙，故选B；
(2)空气中物体的重力为G=2N；水中弹簧测力计的示数为F'=1N，物体在水中受到的浮力为：F浮=G-F'=2N-1N=1N；由图丁可知，空桶的重力G桶=0.5N，由图丙可知，水和桶的重力G总=1.5N，所以溢出水的重力为：G排液=G总-G桶=1.5N-0.5N=1N；根据计算结果，可见F浮=G排，说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力，即F浮=G排液；
（3）阿基米德原理为F浮=G排液=ρ液gV排，而据图可知F浮=F1-F2，G排=F3-F4，所以可通过等式F1−F2=F3−F4 来证明阿基米德原理。
故答案为：（1）B；（2） 1 ； 它排开液体所受到的重力 ；（3）F1−F2=F3−F4 。
【分析】(1)分别读出空桶的重力、物体的重力、物体浸没水中时弹簧测力计的示数、桶和溢出水的重力，桶和溢出水的重力与空桶的重力之差即为排开水的重力；
(2)物体所受的浮力等于物体的重力减去浸入液体时弹簧测力计的示数；物体排开液体的重力等于桶和排开水所受的重力减去空桶的重力，然后比较浮力和排开水所受的浮力得出结论；
(3)根据阿基米德原理F浮=G排液=ρ液gV排分析解答。
21．【答案】（1）2、3；80%
（2）C；D
（3）B
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验；斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1） ② 研究机械效率与提升钩码的高度的关系，要控制其它因素相同，只改变提升高度，故比较2、3两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关；
利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，图甲中有三段绳子拉着动滑轮，滑轮组的机械效率为：
③η=W有W总=GℎFs=GℎF×3ℎ=G3F×100%=6N2.5N×3×100%=80%；
(2)小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重和物体的运动速度无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率；故选CD；
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械不省功。该结论是在实验的基础上进行科学推理得出的，故用的是理想实验法，选项中只有牛顿第一定律的得出是由理想实验法得出的，故选B。
故答案为：（1） ② 2、3；③80%；（2）CD；（3）B。
【分析】 （1） ② 研究机械效率与提升钩码的高度的关系，要控制其它因素相同，只改变提升高度；
③ 机械效率η=W有W总=GℎFs=GℎF×3ℎ=G3F×100%求出滑轮组的机械效率，由此可知，不测量重物提升高度，对机械效率无影响；
（2）因为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，在斜面的倾斜程度一定时，可通过减小接触面粗糙程度提高斜面的机械效率；
（3）在实验的基础上再进行的科学推理叫做理想实验法，初中阶段典型的用到这个方法的实验有：真空闹铃实验，阻力对物体运动的影响实验，据此分析判断。
22．【答案】（1）解： 由图丙可知，第2s内A被匀速提升，其速度为2m/s；
由图甲可知n=2，则第2s内绳子自由端移动的距离为：s=nh=nvt=2×2m/s×1s=4m
答：第2s内，绳子自由端移动的距离为4m；
（2）解：移动的距离为：s=nh=nvt=2×2m/s×1s=4m；
由图乙可知，第2s内A被匀速提升的拉力F为10N，
则第2s内拉力F所做的功为：W=Fs=10N×4m=40J
答：第2s内，拉力F所做的功为40J；
（3）解：第2s内A被匀速提升，忽略绳重及摩擦，拉力F=1n（GA+G动），
所以动滑轮的重力为：G动=nF-GA=2×10N-15N=5N，
因每个滑轮重相同，则定滑轮的重也为5N；
忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力FC=（FB+G动）=（FB+5N），
则当C处最大拉力为40N时，B处拉力为75N；
当B处最大拉力为80N时，C处拉力为42.5N，
所以要以C处最大拉力为准，则B处的拉力：FB=GA+G货物=75N，
此装置最多能匀速运载货物的重力：G货物=FB-GA=75N-15N=60N；
此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大η=W有W总=G货物ℎFc最大s=G货物ℎFc最大nℎ=G货物nFc最大=60N2×40N×100%=75%。
答：定滑轮的重为5N，此装置提升重物的最大机械效率为75%
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】 （1）根据图丙确定第2s内A物体运动速度，由图甲确定绳子股数，利用s=nh=nvt求出第2s内绳子自由端移动的距离；
（2）根据图乙确定拉力F大小，利用W=Fs求出第2s内拉力F所做的功；
（3）忽略绳重及摩擦，拉力F=1n（GA+G动），据此求动滑轮重力；
忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力Fc=1n（FB+G动）=12（FB+5N），据此判断要以C处最大拉力为准并求出B处绳子的拉力，此装置最多能匀速运载货物的重力等于B处拉力减去A的重力；
此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率η=W有W总=G货物ℎFc最大s=G货物ℎFc最大nℎ=G货物nFc最大。
23．【答案】（1）解：木块下表面所处的深度：ℎ=6cm=0.06m，
木块下表面受到水的压强：p=ρgℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
答：木块下表面受到水的压强为600Pa；
（2）解： 正方体木块的边长 L=3V=31000cm3=10cm；
正方体木块排开水的体积：V排=L2ℎ=(10cm)2×6cm=600cm3=6×10−4m3，
木块受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10−4m3=6N
答：木块受到的浮力为6N；
（3）解： 因木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，木块的重力：G=F浮=6N，
则木块的密度：ρ木=mV=GgV=6N10N/kg×10−3m3=0.6×103kg/m3；
答：木块的密度为0.6×103kg/m3；
（4）解： 木块恰好浸没于水中，所受的浮力F浮'=ρ水gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10-3m3=10N；
则F=F浮'-G=10N-6N=4N。
答：在木块上方施加竖直向下的力F，使木块恰好浸没于水中，则F为4N
【知识点】密度公式及其应用；液体压强的计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）知道木块静止时下表面距水面的距离，根据p=ρgh求出受到水的压强；
（2）根据V=Sh求出木块排开水的体积，根据阿基米德原理求出受到的浮力；
（3）根据V=L3求出木块的体积，木块漂浮时受到的浮力和自身的重力学的，根据ρ木=mV=GgV求出木块的密度；
（4）根据F浮'=ρ水gV排'得出木块恰好浸没于水中时所受的浮力，根据F=F浮'-G得出F大小。实验
次数
滑轮
材质
钩码重G/N
提升的高h/m
有用功W有用/J
拉力
F/N
绳端移动的距离s/m
总功
W总/J
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
67%
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
星科
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%