八年级物理下学期期中测试卷03（重庆专用）

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八年级物理下学期期中测试卷03
一．选择题（共12小题，满分36分，每小题3分）
1．（3分）如图所示的四种情形中，为了减小压强的是（　　）
A． 啄木鸟尖锐的喙
B． 压路机上质量很大的碾子
C． 菜刀锋利的刀刃
D． 坦克宽大的履带
【答案】D
【解析】A、啄木鸟尖锐的喙，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A不合题意。
B、压路机上质量很大的碾子，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故B不合题意。
C、菜刀锋利的刀刃，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C不合题意。
D、坦克宽大的履带，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D符合题意。
故选：D。
2．（3分）下列对生活中物理量的估测正确的是（　　）
A．一位中学生爬楼梯的功率约为15W
B．一位中学生浸没在水中所受浮力约60N
C．一位中学生单脚站立时对地面的压强是2×106Pa
D．一位中学生手掌受到的大气压力约为700N
【答案】D
【解析】
A、中学生的质量约为50kg，每层楼的高度为3m，
从一楼登上三楼，其所做功为：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×6m＝3000J，
所用时间约为30s，功率：P＝＝＝100W，故A不符合实际；
B、一个中学生的质量约为50kg，根据可得，中学生的体积约为V＝＝＝0.05m3，
浸没在水中时，其排开水的体积V排＝V＝0.05m3，
则受到的浮力约为F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.05m3＝500N，故B不符合实际；
C、中学生单脚站立时对地面的压力约为：F＝G＝500N，
单脚站立时的受力面积约为：S＝200cm2＝0.02m2，
单脚站立时对地面的压强：p＝＝＝2.5×104Pa，故C不符合实际；
D、中学生手掌的面积约70cm2，即0.007m2，
根据p＝可得，手掌受到的大气压力约为：F′＝p′S′＝1.0×105Pa×0.007m2＝700N，故D符合实际。
故选：D。
3．（3分）如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（　　）
A． 起子 B． 镊子
C． 钢丝钳 D． 托盘天平
【答案】B
【解析】A、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆。
故选：B。
4．（3分）下列说法中正确的是（　　）
A．省力的机械，也可以省距离
B．做功时间越长，功率一定会越小
C．机械做功越快，机械效率一定越高
D．省力的机械，机械效率不一定越高
【答案】D
【解析】A、使用机械可以省力、省距离，但不能既省力又省距离，也就是省功。故A错误；
B、功率等于物体做的功与所用时间之比，时间较长，做功多少不确定，所以功率大小不能确定。故B错误；
C、机械效率是有用功在总功中所占比例，与做功快慢没有关系。故C错误；
D、机械效率是有用功与总功的比值，与机械是否省力没有关系。故D正确。
故选：D。
5．（3分）将一个密度为0.9×103kg/m3的实心小球，先后浸没在水和酒精中，松开手后，小球静止时，排开水和酒精的体积分别为V1和V2，小球在水和酒精中所受的浮力分别为F1和F2．以下判断正确的是（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）（　　）
A．V1：V2＝1：1 F1：F2＝5：4
B．V1：V2＝4：5 F1：F2＝1：1
C．V1：V2＝9：10 F1：F2＝9：8
D．V1：V2＝8：9 F1：F2＝10：9
【答案】C
【解析】（1）设小球的质量为m，
因为ρ球＜ρ水，所以将小球浸没在水中，松开手后，小球静止时漂浮在水面上，则浮力F1＝G＝mg，又因为F浮＝ρ液gV排，所以排开水的体积V1＝＝＝＝，
因为ρ球＞ρ酒精，所以将小球浸没在酒精中，松开手后，小球静止时沉底，则根据ρ＝可得，排开酒精的体积V2＝V球＝，
所以，排开水和酒精的体积之比为：＝＝×＝＝＝9：10；
（2）小球在水和酒精中所受的浮力之比：
＝＝＝＝9：8。
故选：C。
6．（3分）下列现象与所应用物理知识的对应关系中，错误的是（　　）
A．用吸管吸饮料﹣﹣大气压
B．飞机的升力一流体压强和流速的关系
C．抽水机抽水﹣﹣气压和高度的关系
D．高压锅煮饭﹣﹣沸点和气体压强的关系
【答案】C
【解析】A、用吸管吸饮料时，吸管内气压减小小于外界大气压，在大气压的作用下饮料被压入吸管。不符合题意；
B、飞机的机翼通常都做成上面凸起，下面平直的形状。这样，当飞机起飞时，流过机翼上方的空气流速大，压强小，流过机翼下方的空气流速小，压强大。机翼上下方所受到的压力差便形成向上的升力。不符合题意；
C、抽水机抽水与用吸管吸饮料类似，也是利用了大气压的知识，符合题意；
D、高压锅内气压高，水的沸点高，容易把食物煮烂，不符合题意；
故选：C。
7．（3分）2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆，也标志着中国第一次地外天体采样返回任务取得圆满成功。返回舱在落向地面时，为安全着陆，在距地面一定高度时，将向下喷出高压气体，做减速运动，则此过程（　　）

A．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小
B．返回舱动能增加，重力势能减小，机械能不变
C．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小
D．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变
【答案】C
【解析】
返回舱在距地面一定高度时，将向下喷出高压气体，从开始喷气到安全着陆这一阶段，返回舱的质量不变，速度变小，动能减小；同时高度变小，重力势能减小；因动能与势能统称为机械能，所以返回舱的机械能减小，故C正确。
故选：C。
8．（3分）如图，用滑轮组提升重物时，将重600N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（　　）

A．滑轮组的机械效率为60%
B．绳子自由端拉力F的大小为300N
C．绳子自由端拉力F的功率为70W
D．提升物体的过程中所做额外功为200J
【答案】D
【解析】由图可知，n＝2，则绳端移动的距离：
s＝nh＝2×2m＝4m，
不计绳重和摩擦，绳子自由端拉力：
F＝（G+G动）＝（600N+100N）＝350N，故B错误；
拉力做的总功：
W＝Fs＝350N×4m＝1400J，
绳子自由端拉力F的功率：
P＝＝＝140W，故C错误；
有用功：
W有＝Gh＝600N×2m＝1200J，
提升物体的过程中所做额外功：
W额＝W总﹣W有＝1400J﹣1200J＝200J，故D正确；
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%≈85.7%，故A错误。
故选：D。
9．（3分）将重为4N，体积为6×10﹣4m3的物体投入一装有适量水的溢水杯中，溢出水300g．若不计水的阻力，当物体静止时，下列判断正确的是（　　）
A．物体上浮，F浮＝6N B．物体悬浮，F浮＝4N
C．物体漂浮，F浮＝4N D．物体沉在水底，F浮＝3N
【答案】C
【解析】∵G＝mg＝ρvg，
∴物体的密度：

∵ρ＜ρ水，
∴物体在水中将漂浮；
物体在水中受到的浮力：
F浮＝G＝4N。
故选：C。
10．（3分）如图所示，在斜面上将一个重为40N的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端，所用拉力为10N，用时4s，斜面长1m、高0.2m。则（　　）

A．在斜面上受到的摩擦力是10N
B．拉力做的有用功是10J
C．拉力的功率是2.5W
D．斜面的机械效率是40%
【答案】C
【解析】
（1）使用斜面拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝40N×0.2m＝8J，故B错误；
（2）拉力做的总功：W总＝Fs＝10N×1m＝10J，
拉力做功的功率：
P＝＝＝2.5W，故C正确；
（3）因为W总＝W有用+W额，
所以额外功W额＝W总﹣W有用＝10J﹣8J＝2J，
由W额＝fs得摩擦力：
f＝＝＝2N，故A错误；
（4）斜面的机械效率：
η＝＝×100%＝80%，故D错误。
故选：C。
11．（3分）如图所示，在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中。放入小球后两个容器中的液体深度相同，且A、C两球排开液体体积相同，B球在甲液体中悬浮，在乙液体中下沉。下列选项中（　　）
①甲液体对容器底的压强与乙液体对容器底的压强相等
②三个小球中密度最小的是A球
③A球所受浮力大于C球所受浮力
④如果把A、C两球对调，A球在乙液体中可能下沉

A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．①②③④都正确
【答案】C
【解析】
①由图可知，B球在甲中悬浮，A球在甲中漂浮，则ρB＝ρ甲，ρA＜ρ甲＝ρB；
由B球在乙中下沉可知，ρB＞ρ乙，则ρ甲＞ρ乙；
已知两容器中的液体深度相同，由p＝ρgh可知，两液体对容器底部的压强关系：p甲＞p乙；故①错误；
②由B球在乙中下沉，C球在乙中漂浮可知，ρB＞ρ乙，ρc＜ρ乙，则ρB＞ρc，
由A、C漂浮，且两球排开液体体积相同，三个球的体积V相同，
则可得ρAgV＝ρ甲gVA排，则ρA＝，
ρcgV＝ρ乙gVB排，则ρc＝，
因ρ甲＞ρ乙，则可知ρA＞ρc，所以三个小球的密度关系为：ρB＞ρA＞ρC，即三个小球中密度最小的是C球，故②错误；
③因VA排＝VC排，ρ甲＞ρ乙，根据F浮＝ρ液gV排可得，A、C两球所受浮力关系为：F浮A＞F浮C，故③正确；
④因ρc＜ρ乙，ρC＜ρA，所以不能比较ρA和ρ乙的关系，如果把A、C两球对调，则不能确定把A球放在乙液体中的浮沉情况，所以A球在乙液体中可能下沉，故④正确；
综上可知，只有③④正确。
故选：C。
12．（3分）如图甲所示，盛有液体的柱形容器置于水平桌面上，容器对桌面的压强为1000Pa。如图乙所示，用细线拴一铝块，将铝块的一半浸在液体中，容器对桌面的压强改变了80Pa；如图丙所示，将细线剪断，铝块沉到容器底部。容器对桌面的压强比乙图又改变了460Pa，容器的底面积为100cm2，ρ铝＝2.7g/cm3，g取10N/kg。下列判断正确的是（　　）
①乙图中铝块此时在液体中所受浮力是0.8N
②铝块沉底时对容器底部的压力是4.6N
③铝块的体积是200cm3
④液体的密度是0.8g/cm3

A．只有①②正确 B．只有③④正确
C．只有①③④正确 D．只有②③正确
【答案】C
【解析】
①由p＝可得，图乙比图甲中对桌面增加的压力△F1＝△p1S＝80Pa×100×10﹣4m2＝0.8N，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，且铝块受到的浮力和铝块对水的压力是一对相互作用力，
所以，对桌面增加的压力△F1＝G排，
由阿基米德原理可知，铝块受到的浮力F浮＝G排＝0.8N，故①正确；
②由F浮＝ρgV排可知，铝块浸没时受到的浮力F浮′＝2F浮＝2×0.8N＝1.6N，
将细线剪断，铝块沉到容器底部，图丙比图甲中对桌面增加的压强△p＝△p1+△p2＝80Pa+460Pa＝540Pa，
图丙比图甲中对桌面增加的压力△F2＝△pS＝540Pa×100×10﹣4m2＝5.4N，
则铝块的重力G铝＝△F2＝5.4N，
铝块沉底时对容器底部的压力F铝＝G铝﹣F浮′＝5.4N﹣1.6N＝3.8N＜4.6N，故②错误；
③由G＝mg可得，铝块的质量m铝＝＝＝0.54kg＝540g，
由ρ＝可得，铝块的体积V铝＝＝＝200cm3，故③正确；
④因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F浮＝ρgV排可得，液体的密度：
ρ液＝＝＝＝0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3，故④正确，
综上可知，只有①③④正确。
故选：C。
二．填空题（共11小题，满分23分）
13．（2分）历史上首次测定大气压值的实验是________实验。小亮同学在物理实验室利用这一实验测量大气压强的值，实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，则此时大气压强等于________mm水银柱产生的压强；

【答案】托里拆利； 750。
【解析】意大利科学家托里拆利首先用实验测定了大气压的值，
图中水银柱的竖直高度为750mm，则此时大气压强等于750mm水银柱产生的压强。
14．（2分）如图所示，运动员在进行蹦床比赛，运动员离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上（不计空气阻力）．在运动员离开蹦床上升过程中，蹦床对运动员________（选“做功”或“不做功”），在最高点运动员的速度为________。在下落过程中，运动员的重力势能________（选“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】不做功；零；减小。
【解析】（1）运动员离开蹦床后，由于惯性继续向上运动，蹦床对运动员没有力的作用，对运动员不做功；
（2）运动员在最高点速度为零；
（3）运动员下落过程中，运动员的质量不变，高度变小，重力势能变小。
15．（2分）图所示，斜面长度为0.3m，高度为0.2m，重为10N的小球A从斜面滚下到水平面的过程中，重力做功为________，斜面对小球的支持力为6N，支持力对小球做功为________。小球在水平面上撞击木块后，与木块一起运动了0.5m，重力对小球做功为________。
【答案】2J；0J；0J。
【解析】
（1）小球A从斜面滚下，小球下降的高度h＝0.2m，
该过程中重力做功为：W＝Gh＝10N×0.2m＝2J；
（2）斜面对小球的支持力的方向与斜面垂直，小球在支持力的方向上没有移动距离，因此支持力对小球做功为0J；
（3）小球在水平面运动时，重力的方向与水平面垂直，小球在重力的方向上没有移动距离，因此重力对小球做功为0J。
16．（2分）容器内有水，插入两端开口的管子如图：A、B、C三点中，受到水的压强最大的点有________，最小的点有________。

【答案】B；A。
【解析】容器内有水，插入两端开口的管子，管子内部也是水，
因图中A、B、C三点的深度深度关系为hB＞hC＞hA，
所以，由p＝ρgh可知，A、B、C三点中，受到水的压强大小关系为pB＞pC＞pA。
17．（2分）如图甲所示的装置，打开铁夹，软木塞未拔下时观察到a、b两管液面相平，是因为水槽及a、b两管构成了连通器，连通器里的同种液体不流动时，各容器中的液面高度总________；而图乙中拔下软木塞后观察到b管液面较低，是因为________。

【答案】相同；流体流速大的位置压强小。
【解析】
（1）根据连通器原理可知：连通器里的同种液体不流动时，各容器中的液面高度总相同（即液面相平）；
（2）由乙图可知，a管下面横管的横截面积较大，b管下面横管的横截面积较小，在相同时间内流过的水量相同，所以，a管下面水的流速小于b管下面水的流速，使得a管下面的压强大于b管下面压强，所以，拔下软木塞后会观察到b管液面较低。
18．（2分）如图所示，均匀杆AB长为L，可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动，在A点正上方距离L处固定一个小定滑轮，细绳通过定滑轮与杆的另一端B相连，并将杆从水平位置缓慢向上拉起。已知杆水平时，细绳的拉力为T1，杆与水平面夹角为30°时，细绳的拉力为T2，则T2：T1＝________。

【答案】：2。
【解析】（1）杆在水平位置时，如图，△AOB和△ABE都为等腰直角三角形，则AE＝BE
由于BE2+AE2＝AB2
故AE＝L，
由杠杆平衡可得：
T1×AE＝G×AC，
T1＝＝＝G。
（2）把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如图：
△ABO为等边三角形，AB＝L，BE′＝L，
由于BE′2+AE′2＝AB2
故AE′＝L，
在△ACC′中，∠CAC′＝30°，CC′＝AC＝L，
由于AC′2+CC′2＝AC2，
故AC′＝L，
根据杠杆平衡的条件可得：
T2×AE′＝G×AC′，
T2＝G×＝G×＝G；
故T2：T1＝G：G＝：2。
故答案为：：2。


19．（2分）冰壶运动是冬奥会的比赛项目，如图甲所示。冰道的左端有一个发球区，运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度推出，使冰壶沿着冰道的中心线PO滑行，冰道的右边有一个圆形的营垒，如图乙所示，以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负，投掷线MN与营垒圆心O的距离是30m。

（1）若冰壶的质量为质量为20kg，冰壶与冰面间的摩擦力为冰壶重力的0.015倍，经15s刚好运动到营垒圆心O处静止，则这段时间冰壶克服摩擦力做功的功率________W。
（2）冰壶由花岗岩凿磨而成，质量为20kg，体积为8×10﹣3m3，则这种花岗岩的密度为________g/cm3；停在冰面上时冰壶与冰道接触的底面积约为200cm2，冰壶对冰面的压强是________Pa。
【答案】6；2.5；104。
【解析】（1）冰壶受到摩擦力：f＝0.015G＝0.015mg＝0.015×20kg×10N/kg＝3N，
根据图示可知，15s冰壶移动的距离为30m，则这段时间冰壶克服摩擦力做的功：W＝fs＝3N×30m＝90J，
则这段时间冰壶克服摩擦力做功的功率：P＝＝＝6W；
（2）组成冰壶的花岗岩的密度：
ρ＝＝＝2.5×103kg/m3＝2.5g/cm3；
冰壶停在冰面上时对冰面的压强：
p＝＝＝＝1×104Pa。
20．（2分）雪在外力挤压下可形成冰，表明雪的密度________冰的密度（填“大于”、“等于”或“小于”）．小丽利用冰的密度，使用如下方法来估测积雪的密度：利用平整地面上的积雪，脚向下用力踩在雪上，形成一个下凹的脚印，然后测量脚印的深度和________，就可以估测出积雪的密度。
【答案】小于；积雪的厚度或冰层的厚度
【解析】雪在外力挤压下里面的空气被排出，剩下的就是冰，
同样质量的雪和冰，由于雪里还有一定体积的空气，所以，体积一定比冰大一些，
所以由ρ＝可知ρ雪＜ρ冰。
根据公式ρ＝，由于脚用力踩在雪上，所以脚踩住的雪部分被压实（我们把这部分压实层近视看成冰层）
设脚印的面积为s，深度t1，积雪厚度t2．冰层厚度＝积雪厚度与脚印深度之差＝t2﹣t1，冰的密度0.9g/cm3
脚印面积部分的积雪在脚踩压前后的质量相同，设雪的密度ρ
故有ρst2＝0.9g/cm3×s×（t2﹣t1），可得雪的密度ρ＝0.9g/cm3×
即只要测出脚印深度和积雪厚度就可以算出雪的密度。
21．（2分）如图所示，小川的质量为50kg，A、B、C处能承受的最大拉力分别为1000N、1300N、600N，每个滑轮重力均为100N，设每段绳子均处于竖直状态，不考虑绳子的质量和摩擦，则用此滑轮组提升重物的最大的机械效率为________，若小川的双脚与地面的接触面积为500cm2，此时小川对地面的压强为________Pa。

【答案】87.5%；2000。
【解析】由图可知，n＝2，
①当C处绳子的拉力为600N时，由F＝（G+G动）可得，A处绳子的拉力：
FA＝2FC﹣G动＝2×600N﹣100N＝1100N＞1000N，
所以，此种情况不可能；
②当A处绳子的拉力为1000N时，
C处绳子的拉力FC＝（GA+G动）＝×（1000N+100N）＝550N，
以定滑轮为研究对象可知，受到竖直向上B绳子的拉力、竖直向下定滑轮自身的重力和三股绳子的拉力，
由力的平衡条件可得，B处绳子的拉力FB＝G定+3FC＝100N+3×550N＝1750N＞1300N，
所以，此种情况不可能；
③当B处绳子的拉力为1300N时，
以定滑轮为研究对象可知，受到竖直向上B绳子的拉力、竖直向下定滑轮自身的重力和三股绳子的拉力，
由力的平衡条件可得，FB＝G定+3FC，
则FC＝（FB﹣G定）＝（1300N﹣100N）＝400N，
由F＝（G+G动）可得，A处绳子的拉力：
FA＝2FC﹣G动＝2×400N﹣100N＝700N，
此种情况可能，滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝87.5%，
小川对地面的压力：
F＝G﹣FC＝mg﹣FC＝50kg×10N/kg﹣400N＝100N，
小川对地面的压强：
p＝＝＝2000Pa。
22．（2分）如图所示，小明用细线系着橡皮擦在水平方向做圆周运动，请在图中画出橡皮擦受力的示意图（不计空气阻力）。

【答案】见解析
【解析】空中运动的橡皮擦一定受到重力的作用，由于橡皮擦在绳子的拉力作用下做圆周运动，所以还受到绳子的拉力作用；如下图所示：

23．（3分）在图中，画出杠杆AB在图示位置静止时作用在A端点的最小力F的方向及其力臂L。

【答案】见解析
【解析】使杠杆AB静止时所用最小力的作用点和方向如图所示。在A点用力，用力方向与0A垂直斜向下，这样动力臂最长（等于OA），最省力，如图所示：

三．解答题（共3小题，满分24分，每小题8分）
24．（8分）某班同学利用杠杆做了以下的实验：
Ⅰ：“探究杠杆的平衡条件”

（1）杠杆两端的平衡螺母的作用是：调节杠杆在________位置平衡。
（2）如图甲所示的杠杆已处于平衡状态，若左端所挂重物的重力是1N，则弹簧测力计的示数________2N（选填“＞”或“＜”或“＝”）。如果要便于测量力臂，那么弹簧测力计应沿________方向拉着杠杆。
（3）如乙图所示，在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G＝10N的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，保证杠杆处于平衡状态。根据多次测量的F、L数据，画出如图丙所示图线，由图丙可得出杠杆平衡的条件是F与L成________比，结合杠杆平衡条件，可求出重力G的力臂是________cm。
（4）有的同学通过两端悬挂钩码进行多次测量得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中________（填字母）。
A．没有改变力的大小 B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点 D．实验次数较少，结论具有偶然性
（5）杠杆在生活中有很多应用。现欲使如右图所示的静止跷跷板发生转动，小女孩乙可采取的做法是________。
Ⅱ：“探究杠杆的机械效率”
如图丁所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点。（支点处摩擦忽略不计）

（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η＝________。（用物理量的符号表示）
（2）他将2只钩码悬挂在B点，在C点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数为F2，使B点上升高度仍为h2，此时杠杆的机械效率为η'，则F2________F1，η′________η．（均选填“＞”或“＜”或“＝”）
（3）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2，弹簧测力计的示数为F3，此时拉力F3做的功将________（选填“＞”或“＜”或“＝”）第一次拉力 F1做的功。
【答案】
Ⅰ、（1）水平； （2）＞；竖直 （3）反； 5；（4）B；（5）蓝衣小孩不动，红衣小孩向靠近支点方向移动。
Ⅱ、（1）×100%；（2）＞；＝；（3）＜。
【解析】（1）杠杆两端的平衡螺母的作用是：调节杠杆在水平位置平衡；
（2）根据杠杆的平衡条件，G×4l＝F×2l，
解得，F＝2G＝2×1N＝2N，
由图甲可知F的力臂小于2l，故弹簧测力计的示数＞2N；
如果要便于测量力臂，那么弹簧测力计应沿竖直方向拉着杠杆；
（3）如乙图，F和成正比，可知推断F﹣L成反比。
因为＝4m﹣1，所以L＝0.25m，
根据杠杆平衡条件得：GL′＝FL，
所以，10N×L′＝2N×0.25m，
所以，L′＝0.05m＝5cm。
（4）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
只有力的方向与杠杆垂直时，力臂大小才等于支点到动力作用点的距离，当力的方向与杠杆不垂直时，则力臂大小来等于支点到动力作用点的距离，这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中没有改变力的方向，选B；
（5）要使翘翘板转动，乙可采取的做法是：蓝衣小孩不动，红衣小孩向靠近支点方向移动。
Ⅱ：“探究杠杆的机械效率”
（1）有用功为：
W有＝Gh2＝2mgh2，总功W总＝F1h1，则机械效率的表达式：
η＝＝×100%；
（2）他将2只钩码悬挂在B点，在C点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，因阻力和阻力臂大小不变，而动力臂变小，由杠杆的平衡条件，弹簧测力计的示数为F2＞F1；
使B点上升高度仍为h2，
有用功和不变额外功不变，总功等于额外功与有用功之和，因此此次弹簧测力计做的总功将等于第一次做的总功，根据η＝，故η′＝η；
（3）有用功不变，但杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功。
25．（8分）提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”实验装置如图（每个动滑轮重相同。忽略摩擦及绳重）。
（1）实验中应________拉动弹簧测力计。
（2）实验过程中收集到a、b、c三组实验数据如下。
装置
钩码重/N
钩码上升的高度/m
弹簧测力计示数/N
绳子自由端移动的距离/m
a
2
0.1
1.5
0.2
b
2
0.1
1.0
0.3
c
5
0.1
2.0
0.3
计算出a组实验的：有用功________J，机械效率________。
（3）比较a、b两组的机械效率，它们的关系是：ηa________ηb．若提升相同物重到相同高度，与a装置相比，b装置的优势是________。
比较b、c滑轮组，它们机械效率的关系是：ηb________ηc，影响它们机械效率高低的因素是________。

【答案】（1）竖直向上匀速；（2）0.2；66.7%；（3）＝；省力；＜；提升物体的重力不同。
【解析】
（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计示数稳定，便于读数；
（2）由第三组数据知，有用功为：W有用＝Gh＝2N×0.1m＝0.2J；
总功为：W总＝Fs＝1.5N×0.2m＝0.3J；
则机械效率为：ηa＝×100%＝×100%≈66.7%；
（3）b的有用功为：W有用＝Gh＝2N×0.1m＝0.2J；总功为：W总＝Fs＝1.0N×0.3m＝0.3J；
ab的有用功和总功相同，机械效率相同，即ηa＝ηb；
根据数据可知，a的拉力大于b的拉力，所以b的优势是省力；
c的有用功为：W'有用＝G'h'＝5N×0.1m＝0.5J；总功为：W'总＝F's'＝2.0N×0.3m＝0.6J；
则机械效率为：ηc＝×100%＝×100%≈83.3%；
b、c滑轮组，它们机械效率的关系是：ηb＜ηc，其原因是提升物体的重力不同。
26．（8分）为研究物体在液体中受到向上的力与哪些因素有关，小明设计了方案进行实验。小明用弹簧测力计将一圆柱体悬挂在空容器中，如图所示，此时弹簧测力计的示数为F0，然后逐次向容器中注入液体A，并将圆柱体下表面到液面的距离h、相应的弹簧测力计示数F、F0与F的差值△F记录在表一中。为进一步探究，小明换用液体B重复实验，并将数据记录在表二中。（液体A、B密度分别为ρA、ρB，且ρA＞ρB）
表一（液体A）

表二（液体B）
实验
序号
h
（厘米）
F
（牛）
△F
（牛）

实验
序号
h
（厘米）
F
（牛）
△F
（牛）
1
3.0
8.5
1.5

5
3.0
8.8
1.2
2
6.0
7.0
3.0

6
6.0
7.6
2.4
3
9.0
5.5
4.5

7
9.0
6.4
3.6
4
12.0
5.0
5.0

8
12.0
6.0
4.0
①分析比较实验序号1、2与3（或5、6与7）数据中F和h的关系及相关条件，可得初步结论：
同一物体在同一种液体中，________。
②分析比较实验序号1、2与3（或5、6与7）数据中△F和h的关系及相关条件，可得初步结论：
同一物体在同一种液体中，________。
③分析比较实验序号1、5（或2、6，或3、7）数据中△F和h的关系及相关条件，可得初步结论是：
同一物体在________。
④实验中圆柱体重力为________牛，高度为________厘米。

【答案】①弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小；②△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；③同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度ρ越大，△F越大；④10.0；10。
【解析】①根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小；
②纵向比较表一序号1与2与3或表二序号5与6与7的数据，可知，圆柱体的下表面到液面的深度h为原来的几倍，△F也为原来的几倍，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；
③ρA＝1.0×103kg/m3＞ρB＝0.8×103kg/m3，
根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据，可得出的初步结论是：同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度ρ越大，△F越大；
④F0＝G，根据称重法测浮力，△F＝F0﹣F，
故本实验中，圆柱体的重力为：G＝△F+F＝1.5N+8.5N＝10.0N；
由②，比较表一序号1与2与3或表二序号5与6与7的数据，可知同一物体在同种液体中，△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；但序号4与8实验不符合这个规律；
根据阿基米德原理，F浮＝ρ液gV排，在物体没有浸没时，F浮＝ρ液gSh，故受到的浮力与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比，
浸没在液体中的物体受到的浮力与深度无关，说明4与8这两种情况下，圆柱体已浸没在液体中了，
由阿基米德原理：
1、4两次实验受到的浮力之比为：＝，则：h＝×3cm＝10cm。即圆柱体的高度为10.0厘米。
四．计算题（共3小题，满分17分）
27．（5分）某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为3×103N，图为他乘车到达目的地时的车费发票。求：
（1）出租车行驶的时间和速度；
（2）出租车在这段时间内所做的功。
（3）假如出租车从平直公路开入一段斜坡公路时，司机必须减档减速匀速行驶，才能把车开上斜坡。请用公式进行简单的分析。

【答案】见解析
【解析】（1）从发票可知，出租车行驶的时间t＝5min＝300s，出租车行驶的路程s＝6km＝6000m，
所以出租车行驶的速度为：v＝＝＝20m/s；
（2）出租车所做的功：W＝Fs＝3×103N×6000m＝1.8×107J；
（3）出租车发动机的最大功率是恒定的，出租车从平直公路开入一段斜坡公路时，需要的牵引力变大，
由P＝Fv可知，要获得较大的牵引力，司机必须减档减速匀速行驶，才能把车开上斜坡。
答：（1）出租车行驶的时间为300s；速度为20m/s；
（2）出租车在这段时间内所做的功为1.8×107J；
（3）出租车发动机的最大功率是恒定的，出租车从平直公路开入一段斜坡公路时，需要的牵引力变大，由P＝Fv可知，要获得较大的牵引力，司机必须减档减速匀速行驶，才能把车开上斜坡。
28．（6分）我国自主研制的第三代常规动力潜艇（如图所示），它具备先进的通讯设备、武器系统、导航系统、水声对抗、隐蔽性强，噪声低、安全可靠等优异性能，主要技术参数如下表，已知海水的密度近似为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
排水量
水上2250吨，水下3000吨
最大下潜深度
300m
最大航速
水上30km/h，水下36km/h
最大输出功率（水下）
3000kW
（1）某次实战训练中，为了避免被“敌军”发现，潜艇在海水中悬停，并全员保持静默，这是在________（选填“人耳”“传播过程”或“声源”）处减弱噪声；
（2）该潜艇在海水中悬停时受到的浮力为多大？潜艇下潜到200m深处时，潜艇上一个面积是400cm2的观察窗口受到海水的压力为多大？
（3）潜艇在水下执行巡航任务，以最大航速匀速行驶5h的路程为多少？若潜艇发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%，潜艇以最大航速行驶时受到水的平均阻力f为多大？

【答案】见解析
【解析】
（1）潜艇在海水中悬停，并全员保持静默，这是在声源处减弱噪声；
（2）该潜艇在海水中悬停时受到的浮力：
F浮＝G排＝m排水下g＝3000×103kg×10N/kg＝3×107N；
潜艇下潜到200m深处时，观察窗口所受海水的压强：
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200m＝2×106Pa。
观察窗口的面积：S＝400cm2＝0.04m2，
由压强公式p＝可得观察窗口所受压力：
F＝pS＝2×106Pa×0.04m2＝8×104N；
（3）由v＝可得以最大航速匀速行驶5h的路程：
s＝v水下t＝36km/h×5h＝180km；
发动机做的有用功的功率：
P有用＝80%×P＝80%×3×106W＝2.4×106W，
v水下＝36km/h＝10m/s，
由P＝＝＝Fv可得牵引力：
F＝＝＝2.4×105N，
因为潜艇匀速航行，
所以潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力：
f＝F＝2.4×105N。
故答案为：（1）声源；
（2）该潜艇在海水中悬停时受到的浮力为3×107N；潜艇下潜到200m深处时，潜艇上一个面积是400cm2的观察窗口受到海水的压力为8×104N；
（3）潜艇在水下执行巡航任务，以最大航速匀速行驶5h的路程为180km；若潜艇发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%，潜艇以最大航速行驶时受到水的平均阻力为2.4×105N。
29．（6分）一个底面积为100cm2、高为10cm的圆柱形容器，装满水后对桌面的压强为1200Pa，现用一弹簧测力计悬挂一金属块，轻轻浸入水中。当金属块浸没水中且静止不动时，弹簧测力计示数为4.8N，将金属块缓慢取出后，容器对桌面压强为1140Pa，水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）金属块浸没水中时，水对容器底的压强。
（2）金属块的重力。
（3）金属块的密度。
【答案】见解析
【解析】（1）金属块浸没水中前，容器中水的深度：
h＝10cm＝0.1m，
水对容器底的压强：
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1×103Pa；
（2）水平面上物体的压力和自身的重力大小相等，金属块浸没时排开水的重力：
G排＝F1﹣F2＝p1s﹣p2s＝（p1﹣p2）s＝（1200Pa﹣1140Pa）×100×10﹣4m2＝0.6N；
所以F浮＝G排＝0.6N；
金属块的重力：
G＝F浮+F′＝0.6N+4.8N＝5.4N；
（3）金属块的体积：
V＝V排＝＝＝6×10﹣5m3；
金属块的密度：
ρ金＝＝＝＝9×103kg/m3。
答：（1）金属块浸没水中前，水对容器底的压强为1×103Pa；
（2）金属块的重力为5.4N；
（3）金属块的密度为9×103kg/m3。