2025-2026学年江西省上饶九年级上学期开学摸底考试物理考试练习卷【含解析】

这是一份2025-2026学年江西省上饶九年级上学期开学摸底考试物理考试练习卷【含解析】，共24页。试卷主要包含了填空题，计算题，实验与探究题等内容，欢迎下载使用。
1．如图所示，在铁桶内放少量的水，用火加热，水沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水，由于桶内气压 （填“大于”“小于”或“等于”）外界气压，使铁桶快速的被压扁；如果桶内气压不变，把变形的铁桶移到高空，铁桶的形变的程度会 （填“变大”“变小”或“不变”）。
2．如图所示，用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出而上面的棋子落下，棋子飞出说明力改变物体的 ，上面的棋子具有 且受重力的作用而落下。
3．物理知识与日常生活密切相关。图a中洗手池下的回水管应用了 的原理；图b装有水的塑料袋向外鼓出的原因是 。
4．如图所示，用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止，此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，则木块受到浮力大小是 N，细杆对木块的力大小是 N。
5．如图是小明同学做托里拆利实验时情景，当时的大气压值等于 mm高水银所产生的压强，当小明慢慢把玻璃管向上提升5mm，则管内真空的长度 （选填“变长”、“变短”或“不变”）。
6．如图为底面积为20cm2的茶壶，盛有0.6kg的水。将茶壶放置在水平桌面上，茶壶内水的深度为15cm，则水对茶壶底部的压强是 Pa；此时水对茶壶底部的压力 水的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）
7．为了记录运动会中精彩的瞬间，学校邀请摄影师携带无人机来进行航拍。当无人机悬停在空中时，升力 （填“大于”“等于”或“小于”）无人机的重力；重为30N的无人机沿水平飞行100m，无人机所受重力做的功为 J。
8．如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为6m，均匀正方体甲的边长为10cm，物体乙的质量为5.6kg。当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为2000Pa，支点O距A点3.2m。物体甲受到地面的支持力 ，物体甲的重力 。
二、选择题（本大题共6小题，共14分）第9～12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题2分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9．下列关于自行车的事例中，目的是减小摩擦的是（ ）
A．自行车脚踏板刻有花纹
B．给自行车的车轴加润滑油
C．增加自行车所载的重物
D．骑自行车时用力捏闸刹车
10．小强同学在体育课上练习立定跳远，他在训练中蓄力、起跳、落地的几个阶段如图所示（不考虑空气阻力）。下列说法正确的是（ ）
A．小强在最高点的速度为0
B．小强在最高点不受力的作用
C．蹬地起跳时小强对地面有水平向左的摩擦力
D．小强从最高点到落地的过程中，动能转化为重力势能
11．用如图所示的滑轮组提升重810N的物体，在20s钟内使物体匀速上升10m，所用拉力为300N，绳重和摩擦不计。下列有关计算中错误的是（ ）
A．动滑轮的重力90N
B．滑轮组机械效率90%
C．拉力F的功率为450W
D．用这个滑轮组匀速提升重1200N的物体匀速上升时，拉力为450N
12．如图是用羊角锤拔铁钉的情景，根据图中已知，下列说法不正确的是（ ）
A．该锤是一个省力杠杆
B．阻力臂长为3厘米
C．为了更省力，可以将手上移
D．锤子匀速转动时杠杆也平衡
（多选）13．下列说法正确的是（ ）
A．用力才能将弓拉开，说明力可以改变物体的形状
B．物体受到力的作用，物体的运动状态一定会发生改变
C．人沿水平方向推停在水平面上的车，车未动，车受到的推力与摩擦力是一对平衡力
D．火车进站时需提前减速，是因为火车受到惯性作用
（多选）14．如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两个平底容器，分别装有深度和质量都相同的A、B两种液体。下列说法正确的是（ ）
A．容器对桌面的压力F甲＝F乙
B．液体的密度ρA＝ρB
C．液体对容器底部的压强pA＞pB
D．容器对桌面的压强p甲＜p乙
三、计算题（本大题共3小题，第15、16小题各7分，第17小题8分，共22分）
15．（7分）2025年2月27日，如图所示，小米汽车SU7Ultra正式上市，汽车的总重力为2.36×104N，最长续航超过800km，这两个数值均是如今的顶尖水准。行驶时轮胎与地面总接触面积为1000cm2，某次运行中匀速通过一座1.2km的大桥（车长忽略不计）用时1min，小米汽车行驶时所受摩擦力为车重的0.2倍。求：
（1）静止停放时汽车对水平地面的压强；
（2）汽车在该次运行中牵引力做功的功率。
16．（7分）如图所示，某人用斜面向上的力F＝100N，把一个重为150N的木箱沿斜面推到2m高处，斜面长4m，求：
（1）这个人做的有用功是多少？
（2）此斜面的机械效率？
（3）木箱在斜面上移动时受到的摩擦力？
17．（8分）小明在实验室模拟研究浮箱种植的情境。他将重力为10N、底面积为200cm2的薄壁柱形容器置于水平桌面上，A是边长为10cm密度均匀的正方体浮箱模型，通过一根长为5cm的细线连接着底面积为25cm2的柱形物体B，先将A、B两物体叠放在容器中央，物体B未与容器底紧密接触，然后缓慢向容器中注水，注水过程中正方体A一直保持竖直状态。当水的深度为12cm时，绳子处于自由状态，如图甲所示，此时物体B对容器底的压力为1.7N；继续向容器中注水，整个注水过程中正方体A所受浮力F与水的深度h的关系图像如图乙所示，水未溢出。（细线不可伸长，且质量、体积不计）求：
（1）图甲所示水对容器底的压强；
（2）物体B的密度；
（3）当注水深度为16cm时，容器对水平桌面的压力。
四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分）
18．（7分）为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关，小夏设计了如图所示实验（实验所用棉布比木板表面粗糙）。
（1）实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做 运动，根据 知识，可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）在这四次实验中，滑动摩擦力最小的是 （选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）。
（3）比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关；比较乙、丙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关。
（4）比较甲、丁两次实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数，小夏由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 的（选填“正确”或“错误”），理由是 。
（5）小夏对实验装置进行改进后，如图戊所示，当他再进行实验时，发现效果更好。请你说出改进后的优点是 （写出一条即可）。
19．（7分）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中：第1次实验时，让钢球A从斜面上高h处由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将木块B撞出一段距离s1，如图甲所示；第2次实验时，让同一钢球A从同一斜面上高2h处由静止滚下，能将木块B撞出一段距离s2，如图乙所示。经比较发现s2＞s1。
（1）在同样的水平面上，木块B被撞得越远，说明钢球A对木块B做的功 （选填“越多”或“越少”），钢球A的动能就 （选填“越大”或“越小”）；
（2）实验表明，质量相同时，物体的 越大，动能越大；
（3）该实验用到的物理研究方法是控制变量法和 法；
（4）若水平面绝对光滑且不计空气阻力，该实验 （选填“能”或“不能”）得出结论；
（5）若要探究物体的动能大小与质量是否有关，需要控制质量不同的钢球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度处由静止滚下。
20．（7分）在物理兴趣实验课上，某兴趣小组用杠杆、支架、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个等实验器材来探究“杠杆的平衡条件”，如图所示。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持 。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上左侧20cm处挂2个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，他可以在右侧10cm处处挂 个钩码。若采用弹簧测力计的拉力代替动力F1，则弹簧测力计拉力的方向应竖直向 拉；
（3）在此探究“杠杆的平衡条件”的实验中，多次实验时始终使用同一套实验装置，这样做的目的是 。采用的实验方法是 。
21．（7分）鞍山南国梨远近闻名，小明将几个南国梨带到学校测量其密度。
（1）将天平放在水平桌面上，把游码放到标尺左端零刻度线处，指针静止时指在分度盘中线的右侧，应向 （填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡。
（2）如图甲所示是小明测得一个南国梨的质量为 g。
（3）他将南国梨放入装有40mL水的量杯中，水面上升到如图乙所示的位置，则南国梨的体积为 cm3，密度为 kg/m3。
（4）同组的小丽同学测得一个塑料球A的密度为ρ0，想利用它测量一杯牛奶的密度，发现塑料球A在牛奶中漂浮，于是选取了弹簧测力计、细线和一个金属块B，设计了如下实验过程：
①用测力计测出塑料球A的重力为G；
②将塑料球A和金属块B用细线拴好挂在测力计下，并将金属块B浸没在牛奶中静止，如图丙，读出测力计的示数为F1；
③将塑料球A和金属块B都浸没在牛奶中静止，如图丁，读出测力计的示数为F2。
则塑料球A在牛奶中受到的浮力是 。牛奶的密度ρ＝ （用已知量和测量量字母表示）。
2025-2026学年江西上饶九年级上开学摸底考试物理考试练习卷
一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分）
1．如图所示，在铁桶内放少量的水，用火加热，水沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水，由于桶内气压 小于 （填“大于”“小于”或“等于”）外界气压，使铁桶快速的被压扁；如果桶内气压不变，把变形的铁桶移到高空，铁桶的形变的程度会 变小 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】小于；变小
【解答】解：（1）在铁桶内放少量的水，烧开后把开口堵住，再浇上冷水，铁桶内的水蒸气遇冷液化成小水珠，气压减小，导致桶内的压强小于外界大气压，在大气压的作用下，铁桶被压扁了；
（2）因为大气压随高度的增大而减小，因此把变形的铁桶移到高空，外部气压减小，而桶内气压不变，则内外气压差逐渐减小，则铁桶的形变的程度会变小。
故答案为：小于；变小。
2．如图所示，用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出而上面的棋子落下，棋子飞出说明力改变物体的 运动状态 ，上面的棋子具有 惯性 且受重力的作用而落下。
【答案】运动状态；惯性。
【解答】解：用力击打一摞棋子中间的一个，对棋子施加了力，该棋子飞出，说明力改变物体的运动状态，上面的棋子由于惯性保持原来静止状态，不会随该棋子飞出，在重力的作用下竖直下落。
故答案为：运动状态；惯性。
3．物理知识与日常生活密切相关。图a中洗手池下的回水管应用了 连通器 的原理；图b装有水的塑料袋向外鼓出的原因是 液体对容器侧壁有压强 。
【答案】连通器；液体对容器侧壁有压强。
【解答】解：（1）洗手池下的反水弯是连通器，连通器中装同种液体时，液体静止时，液面相平，可以防止异味，是利用了连通器的原理；
（2）装有水的塑料袋向外鼓出的原因是因为液体对容器侧壁有压强。
故答案为：连通器；液体对容器侧壁有压强。
4．如图所示，用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止，此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，则木块受到浮力大小是 8 N，细杆对木块的力大小是 5 N。
【答案】8；5
【解答】解：木块受到浮力的方向是竖直向上的；浸没水中木块受到的浮力等于上、下两个表面的压力差，即F浮＝F下﹣F上＝15N﹣7N＝8N；
木块处于静止状态，木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的细杆的压力的作用，木块受力平衡，则细杆对木块的压力大小为：F＝F浮﹣G＝8N﹣3N＝5N。
故答案为：8；5。
5．如图是小明同学做托里拆利实验时情景，当时的大气压值等于 750 mm高水银所产生的压强，当小明慢慢把玻璃管向上提升5mm，则管内真空的长度 变长 （选填“变长”、“变短”或“不变”）。
【答案】750；变长。
【解答】解：（1）由图示知，实验时，当地大气压值等于750mm高水银所产生的压强；
（2）小明慢慢把玻璃管向上提升5mm，管内真空的长度变长，因为大气压强不变，托起的水银柱高度不变。
故答案为：750；变长。
6．如图为底面积为20cm2的茶壶，盛有0.6kg的水。将茶壶放置在水平桌面上，茶壶内水的深度为15cm，则水对茶壶底部的压强是 1.5×103 Pa；此时水对茶壶底部的压力 小于 水的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）
【答案】1.5×103；小于。
【解答】解：（1）水对茶壶底部的压强：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×15×0.01m＝1.5×103Pa；
（2）由p=FS可知，水对茶壶底部的压力：F＝pS＝1.5×103Pa×20×10﹣4m2＝3N，
水的重力：G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N＞3N，
即：水对茶壶底部的压力小于水的重力。
故答案为：1.5×103；小于。
7．为了记录运动会中精彩的瞬间，学校邀请摄影师携带无人机来进行航拍。当无人机悬停在空中时，升力 等于 （填“大于”“等于”或“小于”）无人机的重力；重为30N的无人机沿水平飞行100m，无人机所受重力做的功为 0 J。
【答案】等于；0。
【解答】解：当无人机悬停在空中时，处于平衡状态，根据二力平衡原理知，受到的升力等于重力；
对物体做的功等于作用在物体上的力与在力的方向上移动的距离的乘积，无人机沿水平飞行，重力方向上没有移动距离，所以无人机所受重力做的功为0J。
故答案为：等于；0。
8．如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为6m，均匀正方体甲的边长为10cm，物体乙的质量为5.6kg。当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为2000Pa，支点O距A点3.2m。物体甲受到地面的支持力 20N ，物体甲的重力 69N 。
【答案】20N；69N。
【解答】解：力的作用是相互的，则由p=FS可得，物体甲受到的支持力F支＝F压＝pS＝2000Pa×（0.1m）2＝20N；
杠杆A端受到的拉力FA＝G甲﹣F支，
根据杠杆平衡条件可得（G甲﹣F支）×OA＝G乙×OB代入数值
（G甲﹣20N）×3.2m＝5.6kg×10N/kg×（6m﹣3.2m），
解得G甲＝69N。
故答案为：20N；69N。
二、选择题（本大题共6小题，共14分）第9～12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题2分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9．下列关于自行车的事例中，目的是减小摩擦的是（ ）
A．自行车脚踏板刻有花纹
B．给自行车的车轴加润滑油
C．增加自行车所载的重物
D．骑自行车时用力捏闸刹车
【答案】B
【解答】解：A、自行车脚踏板刻有花纹，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A不合题意；
B、给自行车的车轴加润滑油，可在接触面形成一层油膜，使接触面分离，可减小摩擦，故B符合题意；
C、增加自行车所载的重物，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦，故C不合题意；
D、骑自行车时用力捏闸刹车，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦，故D不合题意。
故选：B。
10．小强同学在体育课上练习立定跳远，他在训练中蓄力、起跳、落地的几个阶段如图所示（不考虑空气阻力）。下列说法正确的是（ ）
A．小强在最高点的速度为0
B．小强在最高点不受力的作用
C．蹬地起跳时小强对地面有水平向左的摩擦力
D．小强从最高点到落地的过程中，动能转化为重力势能
【答案】C
【解答】解：A、小强在最高点时，水平方向上仍有速度，因为他在起跳后在水平方向上由于惯性会继续运动，所以速度不为0，故A错误。
B、小强在最高点时，仍然受到重力的作用，重力方向竖直向下，故B错误。
C、蹬地起跳时，小强的脚有向后运动的趋势，根据摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，所以地面给小强一个向前的摩擦力，同时根据力的作用是相互的，小强对地面有水平向左的摩擦力，故C正确。
D、小强从最高点到落地的过程中，高度降低，速度增大，重力势能减小，动能增大，是重力势能转化为动能，故D错误。
故选：C。
11．用如图所示的滑轮组提升重810N的物体，在20s钟内使物体匀速上升10m，所用拉力为300N，绳重和摩擦不计。下列有关计算中错误的是（ ）
A．动滑轮的重力90N
B．滑轮组机械效率90%
C．拉力F的功率为450W
D．用这个滑轮组匀速提升重1200N的物体匀速上升时，拉力为450N
【答案】D
【解答】解：A、由图可知n＝3，因为不计绳重和摩擦时F=1n（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝3×300N﹣810N＝90N，故A正确；
B、绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×10m＝30m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝300N×30m＝9000J，
有用功：W有＝Gh＝810N×10m＝8100J，
滑轮组的机械效率：η=W有W总×100%=8100J9000J×100%＝90%，故B正确；
C、拉力做功的功率：P=W总t=9000J20s=450W，故C正确；
D、因为不计绳重和摩擦，所以用这个滑轮组匀速提升重1200N的物体匀速上升时，拉力：F=1n（G+G动）=13×（1200N+90N）＝430N，故D错误。
故选：D。
12．如图是用羊角锤拔铁钉的情景，根据图中已知，下列说法不正确的是（ ）
A．该锤是一个省力杠杆
B．阻力臂长为3厘米
C．为了更省力，可以将手上移
D．锤子匀速转动时杠杆也平衡
【答案】B
【解答】解：A、羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂为省力杠杆，故A正确；
B、由图可知，羊角锤的动力臂为20cm，而阻力臂无法确定，故B错误；
C、根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长，动力越小，故C正确；
D、根据杠杆平衡的定义：杠杆处于静止或匀速转动时称作杠杆平衡，故D正确。
故选：B。
（多选）13．下列说法正确的是（ ）
A．用力才能将弓拉开，说明力可以改变物体的形状
B．物体受到力的作用，物体的运动状态一定会发生改变
C．人沿水平方向推停在水平面上的车，车未动，车受到的推力与摩擦力是一对平衡力
D．火车进站时需提前减速，是因为火车受到惯性作用
【答案】AC
【解答】解：A．用力拉弓，弓的形状发生改变，因此该现象说明力可以改变物体的形状，故A正确；
B．物体受非平衡力的作用，物体运动状态一定会发生改变，物体受平衡力的作用，运动状态不变，故B错误；
C．人沿水平方向推停在水平面上的车，车未动，处于平衡状态，说明受到的是平衡力，即车受到的推力与摩擦力是一对平衡力，故C正确；
D．惯性是一种性质不是一种力，惯性前面的修饰词不能用受到，故D错误。
故选：AC。
（多选）14．如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两个平底容器，分别装有深度和质量都相同的A、B两种液体。下列说法正确的是（ ）
A．容器对桌面的压力F甲＝F乙
B．液体的密度ρA＝ρB
C．液体对容器底部的压强pA＞pB
D．容器对桌面的压强p甲＜p乙
【答案】AC
【解答】解：AD、水平桌面上，甲、乙两个容器中两种液体质量相等，容器的质量相等，根据G＝mg可知二者的总重力相等，故容器对桌面的压力F甲＝F乙，容器的底面积相同，由p=FS得，容器对桌面的压强：p甲＝p乙，故A正确、D错误；
BC、从图中可知乙中液体的体积大于甲中液体的体积，因为液体质量相同，根据ρ=mV可知ρ甲＞ρ乙，因两容器中液体的深度相同，根据p＝ρ液gh知，液体对容器底部的压强pA＞pB，故B错误，C正确。
故选：AC。
三、计算题（本大题共3小题，第15、16小题各7分，第17小题8分，共22分）
15．（7分）2025年2月27日，如图所示，小米汽车SU7Ultra正式上市，汽车的总重力为2.36×104N，最长续航超过800km，这两个数值均是如今的顶尖水准。行驶时轮胎与地面总接触面积为1000cm2，某次运行中匀速通过一座1.2km的大桥（车长忽略不计）用时1min，小米汽车行驶时所受摩擦力为车重的0.2倍。求：
（1）静止停放时汽车对水平地面的压强；
（2）汽车在该次运行中牵引力做功的功率。
【答案】（1）静止停放时汽车对水平地面的压强是2.36×105Pa；
（2）汽车在该次运行中牵引力做功的功率是9.44×104W。
【解答】解：（1）汽车静止停放时对水平地面的压力：F＝G＝2.36×104N，
所以汽车静止停放时对水平地面的压强：p=FS=2.36×104N1000×10−4m2=2.36×105Pa；
（2）由题意可知，汽车所受的阻力：f＝0.2G＝0.2×2.36×104N＝4720N，
因汽车匀速运动，所以汽车的牵引力等于阻力，即F牵＝f＝4720N，
则牵引力所做的功：W＝F牵s＝4720N×1.2×103m＝5.664×106J，
汽车在该次运行中牵引力做功的功率：P=Wt=5.664×106J60s=9.44×104W。
答：（1）静止停放时汽车对水平地面的压强是2.36×105Pa；
（2）汽车在该次运行中牵引力做功的功率是9.44×104W。
16．（7分）如图所示，某人用斜面向上的力F＝100N，把一个重为150N的木箱沿斜面推到2m高处，斜面长4m，求：
（1）这个人做的有用功是多少？
（2）此斜面的机械效率？
（3）木箱在斜面上移动时受到的摩擦力？
【答案】（1）这个人做的有用功是300J；
（2）此斜面的机械效率为75%；
（3）木箱在斜面上移动时受到的摩擦力为25N。
【解答】解：（1）人做的有用功：
W有用＝Gh＝150N×2m＝300J；
（2）人做的总功：
W总＝Fs＝100N×4m＝400J，
斜面的机械效率：
η=W有用W总×100%=300J400J×100%＝75%；
（3）克服木箱在斜面上受到摩擦力做的额外功：
W额＝W总﹣W有用＝400J﹣300J＝100J，
由W额＝fs可得，木箱在斜面上受到的摩擦力：
f=W额s=100J4m=25N。
答：（1）这个人做的有用功是300J；
（2）此斜面的机械效率为75%；
（3）木箱在斜面上移动时受到的摩擦力为25N。
17．（8分）小明在实验室模拟研究浮箱种植的情境。他将重力为10N、底面积为200cm2的薄壁柱形容器置于水平桌面上，A是边长为10cm密度均匀的正方体浮箱模型，通过一根长为5cm的细线连接着底面积为25cm2的柱形物体B，先将A、B两物体叠放在容器中央，物体B未与容器底紧密接触，然后缓慢向容器中注水，注水过程中正方体A一直保持竖直状态。当水的深度为12cm时，绳子处于自由状态，如图甲所示，此时物体B对容器底的压力为1.7N；继续向容器中注水，整个注水过程中正方体A所受浮力F与水的深度h的关系图像如图乙所示，水未溢出。（细线不可伸长，且质量、体积不计）求：
（1）图甲所示水对容器底的压强；
（2）物体B的密度；
（3）当注水深度为16cm时，容器对水平桌面的压力。
【答案】（1）图甲所示水对容器底的压强为1200Pa；
（2）物体B的密度为2.7×103kg/m3；
（3）当注水深度为16cm时，容器对水平桌面的压力为42.7N。
【解答】解：（1）图甲所示水对容器底的压强为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa；
（2）由图乙可知，容器内水深度为4cm时，图象出现拐点，且此时A受到的浮力为0，说明此时水恰好接触A的下表面，即B的高度为：hB＝4cm，
所以B的体积为：VB＝SBhB＝25cm2×4cm＝100cm3，
水的深度为12cm时，绳子处于自由状态，此时B受重力、支持力和浮力作用，
此时B受到的浮力为：F浮B＝ρ水gV排B＝ρ水gVB＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3＝1N，
此时容器底对物体B的支持力为：F支B＝F压B＝1.7N，
所以GB＝F浮B+F支B＝1N+1.7N＝2.7N，
由G＝mg＝ρVg可得，物体B的密度为：
ρB=GBVBg=2.7N100×10−6m3×10N/kg=2.7×103kg/m3；
（3）由图乙可知，当容器内水深度为h1时，图象出现拐点，且随后注水一段时间内A受到的浮力保持不变，说明这段时间内A处于漂浮状态，
则GA＝F＝6N，
当容器内水深度大于h2时，正方体A所受浮力又保持F1不变，有2种可能，一是A、B整体浸没在水中，二是A、B整体处于漂浮，
正方体A的体积VA＝（10cm）3＝1000cm3，
若整体浸没在水中，则整体受到的总浮力：
F浮总＝ρ水gV排总＝ρ水g（VA+VB）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（1000+100）×10﹣6m3＝11N，
而整体受到的总重力G总＝GA+GB＝6N+2.7N＝8.7N，
比较可知F浮总＞G总，所以整体不可能浸没在水中，则整体最终会处于漂浮状态，
所以，当容器内水深度等于h2时，整体恰好处于漂浮状态（B即将离开容器底），此时A受重力、拉力和浮力作用，B受重力、拉力和浮力作用，
则绳对B的拉力为：T＝GB﹣F浮B＝2.7N﹣1N＝1.7N，
则绳对A的拉力为：T'＝F＝1.7N，
所以A受到的浮力为：F浮A＝GA+T'＝6N+1.7N＝7.7N，
由F浮＝ρ水gV排可知，A排开水的体积为：
V排A=F浮Aρ水g=7.7N1.0×103kg/m3×10N/kg=7.7×10﹣4m3，
此时A浸入水中的深度为：hA=V排ASA=7.7×10−4m3(0.1m)2=0.077m＝7.7cm，
则此时容器内水的深度为：h2＝4cm+5cm+7.7cm＝16.7cm，
所以当注水深度为16cm时，A、B整体仍处于沉底状态，
此时A浸入水中的深度为hA＝16cm﹣4cm﹣5cm＝7cm，
则此时容器内水的体积为：V水＝S容h水﹣VB﹣VA浸＝200cm2×16cm﹣100cm3﹣10cm×10cm×7cm＝2400cm3＝2.4×10﹣3m3，
则此时容器内水的重力为：G水＝m水g＝ρ水V水g＝1.0×103kg/m3×2.4×10﹣3m3×10N/kg＝24N，
所以容器对水平桌面的压力为：F压＝GA+GB+G水+G容＝6N+2.7N+24N+10N＝42.7N。
答：（1）图甲所示水对容器底的压强为1200Pa；
（2）物体B的密度为2.7×103kg/m3；
（3）当注水深度为16cm时，容器对水平桌面的压力为42.7N。
四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分）
18．（7分）为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关，小夏设计了如图所示实验（实验所用棉布比木板表面粗糙）。
（1）实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做 匀速直线 运动，根据 二力平衡 知识，可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）在这四次实验中，滑动摩擦力最小的是 丁 （选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）。
（3）比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 压力大小 是否有关；比较乙、丙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度 是否有关。
（4）比较甲、丁两次实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数，小夏由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 错误 的（选填“正确”或“错误”），理由是 没有控制压力大小相等 。
（5）小夏对实验装置进行改进后，如图戊所示，当他再进行实验时，发现效果更好。请你说出改进后的优点是 不必控制木板做匀速直线运动，便于操作（或测力计的示数稳定，便于读数） （写出一条即可）。
【答案】（1）匀速直线；二力平衡；（2）丁；（3）压力大小；接触面粗糙程度；（4）错误；没有控制压力大小相等；（5）不必控制木板做匀速直线运动，便于操作（或测力计的示数稳定，便于读数）。
【解答】解：
（1）弹簧测力计显示拉力大小，弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于拉力大小。
（2）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。
由题意可知，甲乙丁的接触面较光滑，并且丁的压力最小，故丁实验中木块受到的滑动摩擦力最小。
（3）甲、乙两次实验，接触面粗糙程度相同，压力不同，故甲、乙实验是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关；
乙、丙两次实验，压力相同，接触面粗糙程度不同，故乙、丙为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关。
（4）甲、丁两次实验，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，接触面积不同，即没有控制压力大小相等，无法探究滑动摩擦力跟接触面积的关系，故得到的结论是错误的。
（5）实验改进后，物体A相对于地面是静止的，物体A受到测力计的拉力和木板对物体A的滑动摩擦力是一对平衡力，其大小始终相等，与木板运动的速度无关，所以实验时不必控制木板做匀速直线运动，便于操作，且实验时测力计的示数稳定，便于读数。
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；（2）丁；（3）压力大小；接触面粗糙程度；（4）错误；没有控制压力大小相等；（5）不必控制木板做匀速直线运动，便于操作（或测力计的示数稳定，便于读数）。
19．（7分）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中：第1次实验时，让钢球A从斜面上高h处由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将木块B撞出一段距离s1，如图甲所示；第2次实验时，让同一钢球A从同一斜面上高2h处由静止滚下，能将木块B撞出一段距离s2，如图乙所示。经比较发现s2＞s1。
（1）在同样的水平面上，木块B被撞得越远，说明钢球A对木块B做的功 越多 （选填“越多”或“越少”），钢球A的动能就 越大 （选填“越大”或“越小”）；
（2）实验表明，质量相同时，物体的 速度 越大，动能越大；
（3）该实验用到的物理研究方法是控制变量法和 转换 法；
（4）若水平面绝对光滑且不计空气阻力，该实验 不能 （选填“能”或“不能”）得出结论；
（5）若要探究物体的动能大小与质量是否有关，需要控制质量不同的钢球从斜面的 相同 （选填“相同”或“不同”）高度处由静止滚下。
【答案】（1）越多；越大；（2）速度；（3）转换；（4）不能；（5）相同。
【解答】解：（1）该实验中钢球A动能的大小是通过木块B移动的距离体现的，B被撞的越远，钢球A对木块B做的功就越多，说明钢球A的动能越大，被撞的越近，说明钢球A的动能越小，这里采用了转换法的思想；
（2）实验表明，质量相同时，钢球释放时的高度越高，滚到平面上时的速度越大，木块被钢球撞击的越远，说明物体的速度越大，动能越大；
（3）探究动能与速度的关系，要控制钢球质量相同，利用了控制变量法；通过木块被钢球撞击的距离判断钢球动能大小，利用了转换法；
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
（4）若水平面绝对光滑且不计空气阻力，由牛顿第一定律可知，木块被撞后将一直做匀速直线运动，无法通过木块被钢球撞击的距离判断钢球动能大小，该实验不能得出结论；
（5）若要探究物体的动能大小与质量是否有关，需要控制钢球滚动平面上时的速度相同，方法是让质量不同的钢球从斜面的相同高度处由静止滚下。
故答案为：（1）越多；越大；（2）速度；（3）转换；（4）不能；（5）相同。
20．（7分）在物理兴趣实验课上，某兴趣小组用杠杆、支架、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个等实验器材来探究“杠杆的平衡条件”，如图所示。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持 水平并静止，达到平衡状态 。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上左侧20cm处挂2个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，他可以在右侧10cm处处挂 4 个钩码。若采用弹簧测力计的拉力代替动力F1，则弹簧测力计拉力的方向应竖直向 下 拉；
（3）在此探究“杠杆的平衡条件”的实验中，多次实验时始终使用同一套实验装置，这样做的目的是 为了便于测量力臂 。采用的实验方法是 控制变量法 。
【答案】（1）左；水平并静止，达到平衡状态；（2）4；下；（3）为了便于测量力臂；控制变量法。
【解答】解：（1）杠杆右端下沉，则左端上翘，应将平衡螺母向左调节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态；
（2）设每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可得，2G×20cm＝nG×10cm，
解得n＝4，应在右侧10厘米处处挂4个钩码；
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，若采用弹簧测力计拉的方法，则弹簧测力计拉力的方向应为竖直向下；
（3）实验中多次测量是为了便于测量力臂；
多次改变力和力臂的大小，得到了多组实验数据，得出了杠杆平衡条件，则实验采用的是控制变量法。
故答案为：（1）左；水平并静止，达到平衡状态；（2）4；下；（3）为了便于测量力臂；控制变量法。
21．（7分）鞍山南国梨远近闻名，小明将几个南国梨带到学校测量其密度。
（1）将天平放在水平桌面上，把游码放到标尺左端零刻度线处，指针静止时指在分度盘中线的右侧，应向 左 （填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡。
（2）如图甲所示是小明测得一个南国梨的质量为 48 g。
（3）他将南国梨放入装有40mL水的量杯中，水面上升到如图乙所示的位置，则南国梨的体积为 40 cm3，密度为 1.2×103 kg/m3。
（4）同组的小丽同学测得一个塑料球A的密度为ρ0，想利用它测量一杯牛奶的密度，发现塑料球A在牛奶中漂浮，于是选取了弹簧测力计、细线和一个金属块B，设计了如下实验过程：
①用测力计测出塑料球A的重力为G；
②将塑料球A和金属块B用细线拴好挂在测力计下，并将金属块B浸没在牛奶中静止，如图丙，读出测力计的示数为F1；
③将塑料球A和金属块B都浸没在牛奶中静止，如图丁，读出测力计的示数为F2。
则塑料球A在牛奶中受到的浮力是 F1﹣F2 。牛奶的密度ρ＝ =(F1−F2)ρ0G （用已知量和测量量字母表示）。
【答案】（1）左；（2）48；（3）40；1.2×103；（4）F1﹣F2； (F1−F2)ρ0G。
【解答】解：（1）天平放在水平桌面上，游码调零后，发现指针偏于分度盘右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向左调节。
（2）由图甲可知，天平标尺的分度值为0.2g，一个南国梨的质量：m＝20g+20g+5g+3g＝48g，
（3）水的体积为：由图乙可知，量筒的分度值为1mL，水和南国梨的总体积为：V2＝80mL，
则一个南国梨的体积V＝V2﹣V1＝80mL﹣40mL＝40mL＝40cm3，
南国梨的密度ρ=mV=48g40cm3=1.2g/cm3＝1.2×103kg/m3；
（4）根据②、③两次测力计示数差可知装饰球A到的浮力：F浮＝F1﹣F2，
已经测得装饰球A的重力为G，密度为ρ0，则装饰球A的体积为VA=mAρ0=Ggρ0=Gρ0g，
装饰球A受到的浮力为F浮＝F1﹣F2，
装饰球A浸没，所以V排＝VA，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知牛奶的密度为ρ牛奶=F浮gV排=F1−F2gVA=F1−F2g×Gρ0g=(F1−F2)ρ0G。