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湖北省黄冈市红安县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
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这是一份湖北省黄冈市红安县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷，共18页。试卷主要包含了 下列物品使用时能省距离的是， 书法是中华民族文化的瑰宝等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年湖北省黄冈市红安县八年级（下）期末物理试卷
1. 如图所示，力的作用效果与其他三个力不同的是( )
A. 球拍对乒乓球的力 B. 斧头对木柴的力
C. 手对弹簧的拉力 D. 瓶对海绵的力
2. 锤柄松了，如图做法能将锤头套紧在锤柄上的是( )
A. B. C. D.
3. 2023年5月30日，我国“神舟十六号”载人飞船成功发射，飞船入轨后，于30日16时29分与空间站“天和”核心舱的径向端口成功对接，如图甲，对接后，它们一起绕地球转动。如图乙是天宫空间站绕地球轨道运行的示意图，下列说法不正确的是( )
A. 火箭加速升空时，机械能增大
B. 从近地点运动至远地点，空间站的动能转化为重力势能
C. 天宫空间站在地球引力的作用下，运动状态发生改变
D. 宇航员在空间站无法模拟牛顿第一定律所描述的现象
4. 如图为一种可感知天气变化的工艺玻璃瓶，内装适量有色液体。A为密闭球体，B为上端开口的玻璃管，底部与A相连。水平静止放置后可观察B管液面从而了解天气变化。关于此工艺玻璃瓶，下列说法正确的是( )
A. 该瓶是连通器
B. 若将此瓶从一楼拿到十楼，B管液面会下降
C. 若在B管上端开口处向水平方向吹气，B管液面会下降
D. 已知晴天大气压比阴雨天高，则晴天时B管液面比阴雨天低
5. 图的各情景中所受浮力最大的物体是( )
A. 航行在南海的“山东号”航母
B. 遨游太空的中国“天宫空间站”
C. 正在飞行的国产C919型客机
D. 高速行驶中的“复兴号”列车
6. 过山车项目深受孩子的喜欢，图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。过山车在各点的动能和重力势能大小如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 过山车在B点处于二力平衡状态
B. 经过C点继续上滑是因为受到惯性
C. 在B点重力势能的大小等于E点动能的大小
D. 在这个过程中，过山车的机械能是不变的
7. 下列物品使用时能省距离的是( )
A. 羊角锤
B. 筷子
C. 核桃夹
D. 瓶盖起子
8. 如图所示，有一个斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将一个重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则( )
A. 拉力做的总功为4.8J B. 斜面的机械效率为90%
C. 斜面上物体受到的摩擦力为5N D. 物体由斜面底端运动到顶端用时2s
9. 书法是中华民族文化的瑰宝。如图1，手执毛笔竖直悬空静止，毛笔受到的摩擦力的方向______ ；若手握笔杆的力增大，笔受到的摩擦力将______ (选填“增大”，“减小”，“不变”)；小明在纸上用毛笔向右匀速写出“一”字(如图2)，笔运行中笔毫向左弯曲，此时笔毫摩擦力方向______ 。
10. 如甲图所示，将两个吸盘向竖直墙面上按压，发现扎孔的吸盘无法吸在墙面上，而不扎孔的吸盘很容易吸在墙面上。二者对比可以证明______ 的存在；1644年意大利科学家______ 首先用实验精确地测出了大气压的值。小红用如乙图所示的方法测量大气压强：将一个面积为1×10-4m2的轻质吸盘按压在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，当弹簧测力计示数为9.8N时，轻质吸盘刚好被拉开，则大气压强值约为______ Pa。
11. 将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中，A静止后，有95g的水溢出；再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，A静止后，有80g的酒精溢出。则A在酒精中静止时受到的浮力为______ N，A的密度是______ kg/m3。(酒精的密度是0.8×103kg/m3)
12. 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体，拉力F的大小为20N。若物体和地面之间的摩擦力大小为30N，则A处的拉力大小为______，滑轮组的机械效率为______。
13. 物体A与弹簧(不考虑弹簧的自重)连接，静止在粗糙的斜面上，弹簧被拉长，画出A的受力示意图。
14. 如图甲所示是一种新式的下开式窗户，乙图为该窗户的示意图，B为转动轴，O为窗扇的重心。画出窗扇向外推开时其重力G的力臂L和作用在A点所用最小力F的示意图。
15. 如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，图乙是探究“物体的动能与质量的关系”的实验装置。
(1)两个实验的共同点是：都需控制物体从斜面上______ 自由滑下，使物体到水平面的速度相同。
(2)甲实验中，是通过______ 来显示阻力对物体运动影响的。阻力越小，小车速度变化越慢，若不受阻力，小车将做匀速直线运动。
(3)乙实验中，若mA
16. 某实验小组的同学利用如图所示的装置验证阿基米德原理。
(1)方案一：小佳用石块按照图甲所示的实验步骤依次进行实验，由图甲中几个步骤的测量数据可知，石块浸没在水中时，发现F浮______ G排(等于或不等于)，造成这种结果的原因不可能是______ (填序号)。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
C.第三步操作中，石块浸没后，触碰到溢水杯的底部
小佳改正错误后，得到石块浸没在水中的浮力为1N，石块的体积______ m3。则石块密度为______ kg/m3。
(2)方案二：如图乙所示，小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，当小明缓慢调高升降台，且容器不与重物接触时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数逐渐减小，弹簧测力计B的示数逐渐增大，若观察到弹簧测力计A示数的变化量______ 弹簧测力计B的示数变化量(填“大于”、“小于”或“等于”)则可以证明阿基米德原理的正确性。
17. 同学们做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)调节杠杆水平平衡后，按图甲图乙进行实验，你认为______ (填“甲”或“乙”)图实验更方便，理由是______ 。
(2)如表是小明同学记录的部分实验数据：
次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
1.0
10
0.5
20
2
1.0
15
0.5
3
2.0
15
2.0
15
①请将表格中空白处的数据补充完整：______ 。
②在这三次实验中，第______ 次实验反映的是天平的原理。
③小明爸爸想利用图丙的工具抬起大花盆。为了抬起花盆时更省力，他爸爸将支架适当向______ (填“左”或“右”)移动一些距离。
18. 如图所示，由江南造船厂与大连造船厂共同承建的055型驱逐舰是目前我国最新型的防空导弹驱逐舰。该导弹驱逐舰满载排水量为1.23×104t，在海面上以恒定功率做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，其运动速度v随时间t的关系如图乙所示。已知ρ海水=1.05×103kg/m3，g=10N/kg。求该驱逐舰：
(1)在水下6m处有一面积为200cm2的观察窗口，窗口受到水的压力大小；
(2)满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小；
(3)匀速直线航行时牵引力做功的功率。
19. 为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA：OB=1：2，每个沙袋重300N，每个滑轮重24N。(木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计)
(1)若A点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？
(2)若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376N的花架匀速提升5m。求：
①滑轮组的机械效率。
②滑轮组对绳AC的拉力。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动方向，即力改变了物体的运动状态；
B、斧头对木柴的力，使木柴的形状发生了变化；
C、手对弹簧的拉力，使弹簧变长，弹簧的形状发生变化；
D、瓶子对海绵的力使海绵凹陷，海绵的形状发生变化。
可见A项中的力与其它三个力所产生的作用效果不同，故A符合题意。
故选：A。
力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状即使物体发生形变；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。
本题考查了力的作用效果，这两种效果有明显的不同之处，所以做这类题学生会感觉难度不大。
2.【答案】B
【解析】解：为了让锤头套紧在锤柄上，应该让锤头和锤柄一起从高处下落，锤柄撞击地面而先停止运动，而锤头由于惯性还要保持原来的运动状态，就紧套在锤柄上了，所以B选项的做法正确、ACD做法不正确。
故选：B。
物体保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，任何物体都有惯性；据此做出解释。
此题主要考查学生对于惯性的理解与应用，知道任何物体在任何情况下都具有惯性，会利用惯性。
3.【答案】D
【解析】解：A、天舟六号加速升空过程中，质量不变，速度增大，高度增大，动能和重力势能增大，总的机械能增大，故A正确；
B、从近地点运动至远地点，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加，故空间站的动能转化为重力势能，故B正确；
C、天宫空间站绕地球做曲线运动，是因为在地球引力的作用下，运动状态发生改变，故C正确；
D、空间站中几乎不受重力，离开手的苹果不再受力，故宇航员的抛物实验模拟了牛顿第一定律所描述的现象，故D错误。
故选：D。
(1)(2)物体由于运动所具有的能量叫动能，动能与物体的质量和速度有关；物体由于受到重力且处于一定的高度所具有的能量叫重力势能，重力势能与物体的质量和高度有关；动能和势能统称为机械能；
(3)力可以改变物体的运动状态；物体运动状态的改变包括速度大小和方向的改变；
(4)根据牛顿第一定律分析。
本题考查机械能的转化、运动状态的改变、空间站中牛顿第一定律验证等，属于简单的综合题。
4.【答案】D
【解析】解：
A、由图可知，该瓶底部连通，但A上端没有开口，所以不是连通器，故A错误；
B、大气压随着高度的增加而减小，若将此瓶从一楼拿到十楼，外界大气压变小，而A内部气压不变，所以B管液面会上升，故B错误；
C、若在B管上端开口处向水平方向吹气，B管上面的空气流速变大，压强变小，而A内部气压不变，所以B管液面会上升，故C错误；
D、晴天大气压比阴雨天高，而瓶内的气压不变，且p内=p外+ρ液gh，所以晴天时B管液面比阴雨天低，故D正确。
故选：D。
(1)根据连通器的概念分析解答；
(2)根据大气压与高度的关系分析解答；
(3)根据流体压强和流速的关系分析解答；
(4)知道晴天和阴雨天时外界大气压的变化，比较瓶内外的气压，判断阴雨天静置室内B管液面变化情况。
本题以“天气预报瓶”为载体，考查连通器原理、大气压与高度的关系、流体压强和流速的关系、天气与气压的关系。涉及到的知识点多，综合性强，理解其原理是判断的关键。
5.【答案】A
【解析】解：A、根据漂浮条件可知，航行在南海的“山东号”航母受到的浮力等于航母自身的重力；
B、太空是真空，中国“天宫空间站”不会受到浮力作用；
C、根据阿基米德原理，正在飞行的国产C919型客机受到的浮力等于排开空气的重力；
D、根据阿基米德原理，高速行驶中的“复兴号”列车受到的浮力等于排开空气的重力；
综上分析可知，受到浮力最大的是“山东号”航母。
故选：A。
(1)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知，物体所受浮力大小取决于液体密度和物体排开液体的体积。
(2)漂浮条件：物体所受浮力等于自身的重力。
本题考查了浮力知识的应用，要注意不同环境下浮力大小的判断，难度不大。
6.【答案】C
【解析】解：A、过山车在B点时运动状态发生了变化，不是处于二力平衡状态，故A错误；
B、经过C点继续上滑是因为过山车具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性，故B错误；
C、根据图乙可知，B点重力势能的条形图高度与E点动能的条形图高度相等，即二者大小相等，故C正确；
D、整个过程中，小车克服阻力做功，机械能逐渐变小，故D错误。
故选：C。
(1)做机械运动的物体具有动能，动能的大小与质量和速度有关；被举高的物体具有重力势能，重力势能的大小与质量和高度有关；动能和势能之和称为机械能。
(2)物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
本题考查动能和势能的大小变化，解题的关键是能从图中获取相关信息进行解答。
7.【答案】B
【解析】解：A、羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故A不符合题意；
B、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故B符合题意；
C、核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故C不符合题意；
D、瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故D不符合题意。
故选：B。
结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
8.【答案】D
【解析】解：A、拉力做的总功为：W总=Fs=5N×1.2m=6J，故A错误。
B、有用功为：W有=Gh=16N×0.3m=4.8J，机械效率为：η=W有W总=4.8J6J=80%，故B错误。
C、额外功为：W额=W总-W有=6J-4.8J=1.2J，由公式W额=fs变形得：f=W额s=1.2J1.2m=1N，故C错误。
D、由公式P=W总t得，时间为：t=W总P=6J3W=2s，故D正确。
故选：D。
(1)根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
(2)根据功率的公式P=Wt变形后求出时间t。
(3)根据总功与有用功的差得出额外功，再根据W额=fs，变形后可求摩擦力f。
熟练运用计算功、功率、机械效率的公式，明确额外功是用来克服斜面上的摩擦；是解答此题的关键。
9.【答案】竖直向上 不变 向左
【解析】解：(1)手执毛笔竖直悬空静止，对毛笔进行受力分析，毛笔受自身竖直向下的重力和手对它竖直向上的摩擦力；
(2)摩擦力与重力是平衡力，若手握笔杆的力增大，重力不变，故摩擦力的大小不变；
(3)摩擦力是阻碍物体相对运动而产生的力，笔运行中笔毫向左弯曲，可判断此时是向右写字，则笔毫受到的摩擦力的方向是向左的；
故答案为：竖直向上；不变；向左。
(1)(3)摩擦力的方向是：沿着接触面，与相对运动方向和相对运动趋势方向相反；
(2)由二力平衡即可判断摩擦力大小是否变化。
本题考查了摩擦力大小的判断、摩擦力方向的判断，是一道基础题。
10.【答案】大气压 托里拆利 9.8×104
【解析】解：(1)不扎孔的吸盘很容易吸在墙面上，是大气压把吸盘压在墙面上，扎孔的吸盘无法吸在墙面上；二者对比可以证明大气压的存在；
(2)1644年意大利科学家托里拆利首先用实验精确地测出了大气压的值；
(3)由题意可知，轻质吸盘可忽略吸盘的质量，所以刚好将吸盘拉开时，大气压作用在吸盘上的压力大小与拉力大小相等，即F大气压=F拉=9.8N；
此时大气压强值约为p大气压=F大气压S=9.81×10-4m2=9.8×104Pa。
故答案为：大气压；托里拆利；9.8×104。
(1)吸盘能吸在墙面上，是大气压强的作用；
(2)托里拆利实验第一次测出了大气压值；
(3)知道吸盘面积，利用p=FS求大气压强的值。
本题考查了证明大气压的存在的实验、托里拆利实验、压强的计算，弄清本实验的原理(大气压对吸盘的压力等于拉力)是本题的关键。
11.【答案】0.80.95×103
【解析】解：该物块放静止在水中时，受到的浮力：F浮=G排=m排水g=95×10-3kg×10N/kg=0.95N；
该物块静止在酒精中时，受到的浮力：F浮'=G排'=m排酒g=80×10-3kg×10N/kg=0.8N；
通过上面的计算可知，物体在酒精中受到的浮力小于物块在水中所受的浮力，而物块的重力不变，因此物块在两种液体中不可能同时漂浮或悬浮，也不能是在水中下沉、在酒精中漂浮；
根据F浮=ρ液gV排可得，
物块排开酒精的体积V排酒精=F浮'ρ酒精g=0.8N0.8×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3=100cm3，
排开水的体积V排水=F浮ρ水g=0.95N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.95×10-5m3=95cm3，
因为排开水的体积小于排开酒精的体积，所以物块在水中漂浮，在酒精中下沉，
物块的体积VA=V排酒精=100cm3，
物块漂浮时，物体的重力等于浮力，即：F浮=GA，则mA=m排水=95g=0.095kg。
物块的密度ρA=mAVA=0.095kg1×10-4m3=0.95×103kg/m3。
故答案为：0.8；0.95×103。
根据阿基米德原理求出物块分别在水中和酒精中受到的浮力，然后比较浮力的关系即可确定物块的浮沉情况。
根据F浮=ρ液gV排得出物块的体积，根据密度公式得出物块的密度。
本题考查密度公式的掌握、阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和应用，判断出物体在液体中浮沉情况是解决此题的关键。
12.【答案】30N75%
【解析】解：(1)物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子对物体的拉力和物体受到的摩擦力是一对平衡力，已知物体和地面之间摩擦力为f=30N，所以A处的拉力大小为FA=f=30N。
(2)从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则绳子自由端移动的距离s=2s物，
而F=20N，f=30N，
该滑轮组的机械效率为：
η=W有W总×100%=fs物Fs×100%=fs物F×2×s物×100%=f2F×100%=30N2×20N×100%=75%。
故答案为：30N；75%。
(1)物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子对物体的拉力和物体受到的摩擦力是一对平衡力，知道物体和地面之间摩擦力的大小，从而可以计算出A处的拉力大小。
(2)本题中使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则s=2s物，可利用公式η=W有W总=fs物Fs=fs物F×2×s物=f2F计算出滑轮组的机械效率。
此题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算以及滑轮组的机械效率，在计算过程中，要注意弄清哪些力是平衡力，不要被多余的条件所迷惑。
13.【答案】解：物体A与弹簧连接，静止在粗糙的斜面上，弹簧被拉长，则物体A受到平行于斜面向下的弹簧拉力和平行于斜面向上的摩擦力，受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力，作用点都在物体A的重心上，如图所示：
【解析】物体A与弹簧连接，静止在粗糙的斜面上，弹簧被拉长，则物体A受到平行于斜面向下的弹簧拉力和平行于斜面向上的摩擦力，受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力。
本题考查了力的示意图的画法，要注意本题要求画出物体A沿所受力的示意图，不能少画力，也不能多画力。
14.【答案】解：(1)已知AB的重心为O，从重心作出竖直向下的重力，反向延长重力作用线，从支点B作重力作用线的垂线，可得重力的力臂L；
(2)支点为B，由杠杆的平衡条件可知，OA为最长动力臂时，动力最小，连接OA，从A点作垂直于OA向上的有向线段，即为最小力F的示意图。如图所示：
【解析】(1)从重心作出竖直向下的重力并画出重力作用线，从支点作重力作用线的垂线，可得重力的力臂；
(2)杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
本题考查了力臂的画法、杠杆最小的力的画法，明确力臂的概念，在作图中要注意力的方向。
15.【答案】同一高度 小车在水平面运动的距离 小球的质量越大，木块被撞的越远 斜面的粗糙程度 盘山公路
【解析】解：(1)两实验中，都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同；
(2)甲实验探究阻力对物体运动的影响，小车从斜面上同一高度由静止滑下，接触面的粗糙程度不同，小车滑动的距离不同，因此，是通过小车在不同表面上运动距离的远近来显示阻力对物体运动的影响的；
(3)让质量不同小球从同一高度滚下(速度相同)，发现小球的质量越大、木块被撞的越远，说明物体的速度一定时，质量越大，动能越大；
(4)斜面是一种简单机械，实验中要提高斜面的机械效率可以减小斜面的粗糙程度；
斜面在生活、生产中也有很多应用，如盘山公路。
故答案为：(1)同一高度；(2)小车在水平面运动的距离；(3)小球的质量越大，木块被撞的越远；(4)斜面的粗糙程度；盘山公路。
(1)两实验中，都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同；
(2)探究阻力对物体运动的影响，是通过小车在不同表面上运动距离的远近来显示阻力对物体运动的影响的；
(3)物体速度一定时，质量越大，动能越大，据此分析解答；
(4)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和接触面的粗糙程度有关，盘山公路就是利用的斜面的原理。
本题中涉及到两个实验，实验器材与实验方法有相似的地方：都用到了斜面和控制变量法与转换法，学习中注意总结归纳。
16.【答案】不等于 B1×10-4 2.5×103 等于
【解析】解：
(1)由图甲可知石块的重力G=2.5N，石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F拉=1.4N，则石块浸没在水中时受到水的浮力F浮=G-F拉=2.5N-1.4N=1.1N，
由图甲可知空桶重G空桶=1.2N，桶和石块排开水的总重力G总=2.2N，则石块排开水的重力G排=G总-G空桶=2.2N-1.2N=1N，
由此可知，石块受到水的浮力F浮不等于石块排开水的重力G排，且F浮>G排；
A、若最初溢水杯中的水未装至溢水口，放入石块后，石块排开的水只有一部分溢出到桶中，溢出水的重力小于石块排开水的重力，所以测得石块排开水的重力G排减小，即F浮>G排，故A有可能；
B、整个实验过程，弹簧测力计都没有校零(即四次测量结果都偏大或都偏小)，根据F浮=G-F拉可知测得石块受到浮力的大小不变，根据G排=G总-G空桶可知测得石块排开水的重力不变，所以B不可能；
C、第三步操作中，石块碰触到溢水杯的底部，溢水杯底部对石块有支持力，会使弹簧测力计示数变小，根据称重法测浮力F浮=G-F拉可知，会使测得石块受到的浮力变大，即F浮>G排，故C有可能；
故选：B；
石块浸没在水中时受到的浮力为1N，石块排开水的体积V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3，
则石块的体积V=V排=1×10-4m3，
石块的重力G=2.5N，则石块的质量m=Gg=2.5N10N/kg=0.25kg，
石块的密度：ρ=mV=0.25kg1×10-4m3=2.5×103kg/m3；
(2)重物浸入水中时，由F浮=G-F拉可知弹簧测力计A的示数变化量为浮力，而弹簧测力计B的示数变化量为重物排开水受到的重力，若弹簧测力计A的示数变化量等于弹簧测力计B的示数变化量，即F浮=G排，则可以证明阿基米德原理的正确性。
故答案为：(1)不等于；B；1×10-4；2.5×103；(2)等于。
(1)根据图甲的第2步和第3步，利用称重法测浮力可求出石块浸没在水中时受到水的浮力，由图甲的第1步和第4步可求出石块排开水的重力，由此可得出石块受到的浮力与石块排开水的重力的大小关系；
A、若最初溢水杯中的水未装至溢水口，放入石块后，水面先升高到溢水口才有水溢出，则溢出水的体积小于石块排开水的体积，由此可得出结论；
B、整个实验过程，弹簧测力计都没有校零(即四次测量结果都偏大或都偏小)，根据F浮=G-F拉可知测得石块受到浮力的大小不变，根据G排=G总-G空桶可知测得石块排开水的重力不变，由此可得出结论；
C、第三步操作中，石块碰触到溢水杯的底部，溢水杯底部对石块有支持力，会使弹簧测力计示数变小，根据称重法测浮力可知测得石块受到浮力的变化情况，由此可得出结论；
石块浸没在水中时受到的浮力为1N，利用F浮=ρ水gV排可求出石块排开水的体积，石块浸没在水中时其排开水的体积等于石块的体积，据此求出石块的体积；根据图甲可知石块的重力，根据G=mg可求出石块的质量，再根据ρ=mV可求出石块的密度；
(2)重物浸入水中时，由F浮=G-F拉可知弹簧测力计A的示数变化量为浮力，而弹簧测力计B的示数变化量为重物排开水受到的重力，根据阿基米德原理进行判断。
本题主要考查了探究浮力的大小与物体排开液体受到重力的关系，熟练掌握称重法测浮力和阿基米德原理是解题的关键。
17.【答案】甲 便于测量力臂 30 3 右
【解析】解：(1)力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此甲图实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，力臂直接从杠杆上直接读取；
(2)①杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，所以在实验2中有：1.0N×15cm=0.5N×L2，解得L2=30cm；
②由于天平为等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，所以第3次实验反映的是天平的原理；
③由杠杆的平衡条件可知，在阻力不变时，向右移动支架，使动力臂增大的同时阻力臂减小，这样动力就减小，抬起花盆时就更省力。
故答案为：(1)甲；便于测量力臂； (2)①30；②3；③右。
(1)探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。
(2)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2进行分析；
②天平为等臂杠杆；
③由杠杆的平衡条件可知，要使动力变小，在阻力不变时，可通过增大动力臂，减小阻力臂的方法实现。
本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程等，考查较为全面，是我们应该掌握的重点实验。
18.【答案】解：
(1)在水下6m处观察窗口受到水的压强为：
p=ρ海水gh=1.05×103kg/m3×10N/kg×6m=6.3×104Pa；
窗口受到水的压力大小为：
F压=pS=6.3×104Pa×200×10-4m2=1260N；
(2)由阿基米德原理可得，驱逐舰满载时受到的浮力：
F浮=G排=m排g=1.23×104×103kg×10N/kg=1.23×108N；
(3)由图乙知该驱逐舰匀速直线航行时速度为5m/s，由图甲知此时的牵引力为1×106N，
则牵引力做功的功率：
P=Wt=Fst=Fv=1×106N×5m/s=5×106W。
答：(1)窗口受到水的压力大小为1260N；
(2)满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小为1.23×108N；
(3)匀速直线航行时牵引力做功的功率为5×106W。
【解析】(1)根据p=ρgh算出在水下6m处观察窗口受到的压强，由F=pS算出窗口受到水的压力大小；
(2)已知驱逐舰满载排水量，利用阿基米德原理计算浮力大小；
(3)由图乙知驱逐舰匀速直线航行时的速度，根据图甲可知此时的牵引力大小，再根据P=Wt=Fst=Fv可求得牵引力做功的功率。
此题考查了液体压强公式、压强定义式、阿基米德原理、功率的计算，都是力学最重要的公式或规律的应用，综合性较强。
19.【答案】解：(1)由图可知，O为杠杆AB的支点，
由杠杆平衡条件可得：
FA×OA=FB×OB，
解得：
FB=OAOB×FA=12×1000N=500N，
因为杠杆始终保持水平，所以B点的压力大小等于沙袋的重力，
则沙袋的总重力：
G总=FB=500N，
因此所需沙袋的个数：
n=G总G=500N300N≈2；
(2)①因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率：
η=W有W总=W有W有+W额外=GhGh+G动h=GG+G动=376N376N+24N×100%=94%；
②由图可知n=2，因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力：
F=1n(G+G动)=12×(376N+24N)=200N，
滑轮组对绳AC的拉力：
FA=3F+G定=3×200N+24N=624N。
答：(1)为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置2个沙袋；
(2)①滑轮组的机械效率为94%；
②滑轮组对绳AC的拉力为624N。
【解析】(1)根据杠杆平衡条件求出B点所需的压力，进而求出沙袋的个数；
(2)①利用不计绳重和摩擦时η=W有W总=W有W有+W额外=GhGh+G动h=GG+G动求滑轮组的机械效率；
②由图可知n=2，利用不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)求绳子自由端的拉力，滑轮组对绳AC的拉力等于定滑轮的重力加上3股绳子的拉力。
本题考查杠杆平衡条件、绳子的拉力、机械效率的计算和力的平衡条件的应用，利用好不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)是解题的关键。
2022-2023学年湖北省黄冈市红安县八年级（下）期末物理试卷
1. 如图所示，力的作用效果与其他三个力不同的是( )
A. 球拍对乒乓球的力 B. 斧头对木柴的力
C. 手对弹簧的拉力 D. 瓶对海绵的力
2. 锤柄松了，如图做法能将锤头套紧在锤柄上的是( )
A. B. C. D.
3. 2023年5月30日，我国“神舟十六号”载人飞船成功发射，飞船入轨后，于30日16时29分与空间站“天和”核心舱的径向端口成功对接，如图甲，对接后，它们一起绕地球转动。如图乙是天宫空间站绕地球轨道运行的示意图，下列说法不正确的是( )
A. 火箭加速升空时，机械能增大
B. 从近地点运动至远地点，空间站的动能转化为重力势能
C. 天宫空间站在地球引力的作用下，运动状态发生改变
D. 宇航员在空间站无法模拟牛顿第一定律所描述的现象
4. 如图为一种可感知天气变化的工艺玻璃瓶，内装适量有色液体。A为密闭球体，B为上端开口的玻璃管，底部与A相连。水平静止放置后可观察B管液面从而了解天气变化。关于此工艺玻璃瓶，下列说法正确的是( )
A. 该瓶是连通器
B. 若将此瓶从一楼拿到十楼，B管液面会下降
C. 若在B管上端开口处向水平方向吹气，B管液面会下降
D. 已知晴天大气压比阴雨天高，则晴天时B管液面比阴雨天低
5. 图的各情景中所受浮力最大的物体是( )
A. 航行在南海的“山东号”航母
B. 遨游太空的中国“天宫空间站”
C. 正在飞行的国产C919型客机
D. 高速行驶中的“复兴号”列车
6. 过山车项目深受孩子的喜欢，图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。过山车在各点的动能和重力势能大小如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 过山车在B点处于二力平衡状态
B. 经过C点继续上滑是因为受到惯性
C. 在B点重力势能的大小等于E点动能的大小
D. 在这个过程中，过山车的机械能是不变的
7. 下列物品使用时能省距离的是( )
A. 羊角锤
B. 筷子
C. 核桃夹
D. 瓶盖起子
8. 如图所示，有一个斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将一个重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则( )
A. 拉力做的总功为4.8J B. 斜面的机械效率为90%
C. 斜面上物体受到的摩擦力为5N D. 物体由斜面底端运动到顶端用时2s
9. 书法是中华民族文化的瑰宝。如图1，手执毛笔竖直悬空静止，毛笔受到的摩擦力的方向______ ；若手握笔杆的力增大，笔受到的摩擦力将______ (选填“增大”，“减小”，“不变”)；小明在纸上用毛笔向右匀速写出“一”字(如图2)，笔运行中笔毫向左弯曲，此时笔毫摩擦力方向______ 。
10. 如甲图所示，将两个吸盘向竖直墙面上按压，发现扎孔的吸盘无法吸在墙面上，而不扎孔的吸盘很容易吸在墙面上。二者对比可以证明______ 的存在；1644年意大利科学家______ 首先用实验精确地测出了大气压的值。小红用如乙图所示的方法测量大气压强：将一个面积为1×10-4m2的轻质吸盘按压在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，当弹簧测力计示数为9.8N时，轻质吸盘刚好被拉开，则大气压强值约为______ Pa。
11. 将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中，A静止后，有95g的水溢出；再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，A静止后，有80g的酒精溢出。则A在酒精中静止时受到的浮力为______ N，A的密度是______ kg/m3。(酒精的密度是0.8×103kg/m3)
12. 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体，拉力F的大小为20N。若物体和地面之间的摩擦力大小为30N，则A处的拉力大小为______，滑轮组的机械效率为______。
13. 物体A与弹簧(不考虑弹簧的自重)连接，静止在粗糙的斜面上，弹簧被拉长，画出A的受力示意图。
14. 如图甲所示是一种新式的下开式窗户，乙图为该窗户的示意图，B为转动轴，O为窗扇的重心。画出窗扇向外推开时其重力G的力臂L和作用在A点所用最小力F的示意图。
15. 如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，图乙是探究“物体的动能与质量的关系”的实验装置。
(1)两个实验的共同点是：都需控制物体从斜面上______ 自由滑下，使物体到水平面的速度相同。
(2)甲实验中，是通过______ 来显示阻力对物体运动影响的。阻力越小，小车速度变化越慢，若不受阻力，小车将做匀速直线运动。
(3)乙实验中，若mA
16. 某实验小组的同学利用如图所示的装置验证阿基米德原理。
(1)方案一：小佳用石块按照图甲所示的实验步骤依次进行实验，由图甲中几个步骤的测量数据可知，石块浸没在水中时，发现F浮______ G排(等于或不等于)，造成这种结果的原因不可能是______ (填序号)。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
C.第三步操作中，石块浸没后，触碰到溢水杯的底部
小佳改正错误后，得到石块浸没在水中的浮力为1N，石块的体积______ m3。则石块密度为______ kg/m3。
(2)方案二：如图乙所示，小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，当小明缓慢调高升降台，且容器不与重物接触时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数逐渐减小，弹簧测力计B的示数逐渐增大，若观察到弹簧测力计A示数的变化量______ 弹簧测力计B的示数变化量(填“大于”、“小于”或“等于”)则可以证明阿基米德原理的正确性。
17. 同学们做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)调节杠杆水平平衡后，按图甲图乙进行实验，你认为______ (填“甲”或“乙”)图实验更方便，理由是______ 。
(2)如表是小明同学记录的部分实验数据：
次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
1.0
10
0.5
20
2
1.0
15
0.5
3
2.0
15
2.0
15
①请将表格中空白处的数据补充完整：______ 。
②在这三次实验中，第______ 次实验反映的是天平的原理。
③小明爸爸想利用图丙的工具抬起大花盆。为了抬起花盆时更省力，他爸爸将支架适当向______ (填“左”或“右”)移动一些距离。
18. 如图所示，由江南造船厂与大连造船厂共同承建的055型驱逐舰是目前我国最新型的防空导弹驱逐舰。该导弹驱逐舰满载排水量为1.23×104t，在海面上以恒定功率做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，其运动速度v随时间t的关系如图乙所示。已知ρ海水=1.05×103kg/m3，g=10N/kg。求该驱逐舰：
(1)在水下6m处有一面积为200cm2的观察窗口，窗口受到水的压力大小；
(2)满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小；
(3)匀速直线航行时牵引力做功的功率。
19. 为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA：OB=1：2，每个沙袋重300N，每个滑轮重24N。(木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计)
(1)若A点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？
(2)若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376N的花架匀速提升5m。求：
①滑轮组的机械效率。
②滑轮组对绳AC的拉力。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动方向，即力改变了物体的运动状态；
B、斧头对木柴的力，使木柴的形状发生了变化；
C、手对弹簧的拉力，使弹簧变长，弹簧的形状发生变化；
D、瓶子对海绵的力使海绵凹陷，海绵的形状发生变化。
可见A项中的力与其它三个力所产生的作用效果不同，故A符合题意。
故选：A。
力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状即使物体发生形变；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。
本题考查了力的作用效果，这两种效果有明显的不同之处，所以做这类题学生会感觉难度不大。
2.【答案】B
【解析】解：为了让锤头套紧在锤柄上，应该让锤头和锤柄一起从高处下落，锤柄撞击地面而先停止运动，而锤头由于惯性还要保持原来的运动状态，就紧套在锤柄上了，所以B选项的做法正确、ACD做法不正确。
故选：B。
物体保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，任何物体都有惯性；据此做出解释。
此题主要考查学生对于惯性的理解与应用，知道任何物体在任何情况下都具有惯性，会利用惯性。
3.【答案】D
【解析】解：A、天舟六号加速升空过程中，质量不变，速度增大，高度增大，动能和重力势能增大，总的机械能增大，故A正确；
B、从近地点运动至远地点，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加，故空间站的动能转化为重力势能，故B正确；
C、天宫空间站绕地球做曲线运动，是因为在地球引力的作用下，运动状态发生改变，故C正确；
D、空间站中几乎不受重力，离开手的苹果不再受力，故宇航员的抛物实验模拟了牛顿第一定律所描述的现象，故D错误。
故选：D。
(1)(2)物体由于运动所具有的能量叫动能，动能与物体的质量和速度有关；物体由于受到重力且处于一定的高度所具有的能量叫重力势能，重力势能与物体的质量和高度有关；动能和势能统称为机械能；
(3)力可以改变物体的运动状态；物体运动状态的改变包括速度大小和方向的改变；
(4)根据牛顿第一定律分析。
本题考查机械能的转化、运动状态的改变、空间站中牛顿第一定律验证等，属于简单的综合题。
4.【答案】D
【解析】解：
A、由图可知，该瓶底部连通，但A上端没有开口，所以不是连通器，故A错误；
B、大气压随着高度的增加而减小，若将此瓶从一楼拿到十楼，外界大气压变小，而A内部气压不变，所以B管液面会上升，故B错误；
C、若在B管上端开口处向水平方向吹气，B管上面的空气流速变大，压强变小，而A内部气压不变，所以B管液面会上升，故C错误；
D、晴天大气压比阴雨天高，而瓶内的气压不变，且p内=p外+ρ液gh，所以晴天时B管液面比阴雨天低，故D正确。
故选：D。
(1)根据连通器的概念分析解答；
(2)根据大气压与高度的关系分析解答；
(3)根据流体压强和流速的关系分析解答；
(4)知道晴天和阴雨天时外界大气压的变化，比较瓶内外的气压，判断阴雨天静置室内B管液面变化情况。
本题以“天气预报瓶”为载体，考查连通器原理、大气压与高度的关系、流体压强和流速的关系、天气与气压的关系。涉及到的知识点多，综合性强，理解其原理是判断的关键。
5.【答案】A
【解析】解：A、根据漂浮条件可知，航行在南海的“山东号”航母受到的浮力等于航母自身的重力；
B、太空是真空，中国“天宫空间站”不会受到浮力作用；
C、根据阿基米德原理，正在飞行的国产C919型客机受到的浮力等于排开空气的重力；
D、根据阿基米德原理，高速行驶中的“复兴号”列车受到的浮力等于排开空气的重力；
综上分析可知，受到浮力最大的是“山东号”航母。
故选：A。
(1)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知，物体所受浮力大小取决于液体密度和物体排开液体的体积。
(2)漂浮条件：物体所受浮力等于自身的重力。
本题考查了浮力知识的应用，要注意不同环境下浮力大小的判断，难度不大。
6.【答案】C
【解析】解：A、过山车在B点时运动状态发生了变化，不是处于二力平衡状态，故A错误；
B、经过C点继续上滑是因为过山车具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性，故B错误；
C、根据图乙可知，B点重力势能的条形图高度与E点动能的条形图高度相等，即二者大小相等，故C正确；
D、整个过程中，小车克服阻力做功，机械能逐渐变小，故D错误。
故选：C。
(1)做机械运动的物体具有动能，动能的大小与质量和速度有关；被举高的物体具有重力势能，重力势能的大小与质量和高度有关；动能和势能之和称为机械能。
(2)物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
本题考查动能和势能的大小变化，解题的关键是能从图中获取相关信息进行解答。
7.【答案】B
【解析】解：A、羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故A不符合题意；
B、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故B符合题意；
C、核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故C不符合题意；
D、瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故D不符合题意。
故选：B。
结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
8.【答案】D
【解析】解：A、拉力做的总功为：W总=Fs=5N×1.2m=6J，故A错误。
B、有用功为：W有=Gh=16N×0.3m=4.8J，机械效率为：η=W有W总=4.8J6J=80%，故B错误。
C、额外功为：W额=W总-W有=6J-4.8J=1.2J，由公式W额=fs变形得：f=W额s=1.2J1.2m=1N，故C错误。
D、由公式P=W总t得，时间为：t=W总P=6J3W=2s，故D正确。
故选：D。
(1)根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
(2)根据功率的公式P=Wt变形后求出时间t。
(3)根据总功与有用功的差得出额外功，再根据W额=fs，变形后可求摩擦力f。
熟练运用计算功、功率、机械效率的公式，明确额外功是用来克服斜面上的摩擦；是解答此题的关键。
9.【答案】竖直向上 不变 向左
【解析】解：(1)手执毛笔竖直悬空静止，对毛笔进行受力分析，毛笔受自身竖直向下的重力和手对它竖直向上的摩擦力；
(2)摩擦力与重力是平衡力，若手握笔杆的力增大，重力不变，故摩擦力的大小不变；
(3)摩擦力是阻碍物体相对运动而产生的力，笔运行中笔毫向左弯曲，可判断此时是向右写字，则笔毫受到的摩擦力的方向是向左的；
故答案为：竖直向上；不变；向左。
(1)(3)摩擦力的方向是：沿着接触面，与相对运动方向和相对运动趋势方向相反；
(2)由二力平衡即可判断摩擦力大小是否变化。
本题考查了摩擦力大小的判断、摩擦力方向的判断，是一道基础题。
10.【答案】大气压 托里拆利 9.8×104
【解析】解：(1)不扎孔的吸盘很容易吸在墙面上，是大气压把吸盘压在墙面上，扎孔的吸盘无法吸在墙面上；二者对比可以证明大气压的存在；
(2)1644年意大利科学家托里拆利首先用实验精确地测出了大气压的值；
(3)由题意可知，轻质吸盘可忽略吸盘的质量，所以刚好将吸盘拉开时，大气压作用在吸盘上的压力大小与拉力大小相等，即F大气压=F拉=9.8N；
此时大气压强值约为p大气压=F大气压S=9.81×10-4m2=9.8×104Pa。
故答案为：大气压；托里拆利；9.8×104。
(1)吸盘能吸在墙面上，是大气压强的作用；
(2)托里拆利实验第一次测出了大气压值；
(3)知道吸盘面积，利用p=FS求大气压强的值。
本题考查了证明大气压的存在的实验、托里拆利实验、压强的计算，弄清本实验的原理(大气压对吸盘的压力等于拉力)是本题的关键。
11.【答案】0.80.95×103
【解析】解：该物块放静止在水中时，受到的浮力：F浮=G排=m排水g=95×10-3kg×10N/kg=0.95N；
该物块静止在酒精中时，受到的浮力：F浮'=G排'=m排酒g=80×10-3kg×10N/kg=0.8N；
通过上面的计算可知，物体在酒精中受到的浮力小于物块在水中所受的浮力，而物块的重力不变，因此物块在两种液体中不可能同时漂浮或悬浮，也不能是在水中下沉、在酒精中漂浮；
根据F浮=ρ液gV排可得，
物块排开酒精的体积V排酒精=F浮'ρ酒精g=0.8N0.8×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3=100cm3，
排开水的体积V排水=F浮ρ水g=0.95N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.95×10-5m3=95cm3，
因为排开水的体积小于排开酒精的体积，所以物块在水中漂浮，在酒精中下沉，
物块的体积VA=V排酒精=100cm3，
物块漂浮时，物体的重力等于浮力，即：F浮=GA，则mA=m排水=95g=0.095kg。
物块的密度ρA=mAVA=0.095kg1×10-4m3=0.95×103kg/m3。
故答案为：0.8；0.95×103。
根据阿基米德原理求出物块分别在水中和酒精中受到的浮力，然后比较浮力的关系即可确定物块的浮沉情况。
根据F浮=ρ液gV排得出物块的体积，根据密度公式得出物块的密度。
本题考查密度公式的掌握、阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和应用，判断出物体在液体中浮沉情况是解决此题的关键。
12.【答案】30N75%
【解析】解：(1)物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子对物体的拉力和物体受到的摩擦力是一对平衡力，已知物体和地面之间摩擦力为f=30N，所以A处的拉力大小为FA=f=30N。
(2)从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则绳子自由端移动的距离s=2s物，
而F=20N，f=30N，
该滑轮组的机械效率为：
η=W有W总×100%=fs物Fs×100%=fs物F×2×s物×100%=f2F×100%=30N2×20N×100%=75%。
故答案为：30N；75%。
(1)物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子对物体的拉力和物体受到的摩擦力是一对平衡力，知道物体和地面之间摩擦力的大小，从而可以计算出A处的拉力大小。
(2)本题中使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则s=2s物，可利用公式η=W有W总=fs物Fs=fs物F×2×s物=f2F计算出滑轮组的机械效率。
此题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算以及滑轮组的机械效率，在计算过程中，要注意弄清哪些力是平衡力，不要被多余的条件所迷惑。
13.【答案】解：物体A与弹簧连接，静止在粗糙的斜面上，弹簧被拉长，则物体A受到平行于斜面向下的弹簧拉力和平行于斜面向上的摩擦力，受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力，作用点都在物体A的重心上，如图所示：
【解析】物体A与弹簧连接，静止在粗糙的斜面上，弹簧被拉长，则物体A受到平行于斜面向下的弹簧拉力和平行于斜面向上的摩擦力，受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力。
本题考查了力的示意图的画法，要注意本题要求画出物体A沿所受力的示意图，不能少画力，也不能多画力。
14.【答案】解：(1)已知AB的重心为O，从重心作出竖直向下的重力，反向延长重力作用线，从支点B作重力作用线的垂线，可得重力的力臂L；
(2)支点为B，由杠杆的平衡条件可知，OA为最长动力臂时，动力最小，连接OA，从A点作垂直于OA向上的有向线段，即为最小力F的示意图。如图所示：
【解析】(1)从重心作出竖直向下的重力并画出重力作用线，从支点作重力作用线的垂线，可得重力的力臂；
(2)杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
本题考查了力臂的画法、杠杆最小的力的画法，明确力臂的概念，在作图中要注意力的方向。
15.【答案】同一高度 小车在水平面运动的距离 小球的质量越大，木块被撞的越远 斜面的粗糙程度 盘山公路
【解析】解：(1)两实验中，都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同；
(2)甲实验探究阻力对物体运动的影响，小车从斜面上同一高度由静止滑下，接触面的粗糙程度不同，小车滑动的距离不同，因此，是通过小车在不同表面上运动距离的远近来显示阻力对物体运动的影响的；
(3)让质量不同小球从同一高度滚下(速度相同)，发现小球的质量越大、木块被撞的越远，说明物体的速度一定时，质量越大，动能越大；
(4)斜面是一种简单机械，实验中要提高斜面的机械效率可以减小斜面的粗糙程度；
斜面在生活、生产中也有很多应用，如盘山公路。
故答案为：(1)同一高度；(2)小车在水平面运动的距离；(3)小球的质量越大，木块被撞的越远；(4)斜面的粗糙程度；盘山公路。
(1)两实验中，都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同；
(2)探究阻力对物体运动的影响，是通过小车在不同表面上运动距离的远近来显示阻力对物体运动的影响的；
(3)物体速度一定时，质量越大，动能越大，据此分析解答；
(4)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和接触面的粗糙程度有关，盘山公路就是利用的斜面的原理。
本题中涉及到两个实验，实验器材与实验方法有相似的地方：都用到了斜面和控制变量法与转换法，学习中注意总结归纳。
16.【答案】不等于 B1×10-4 2.5×103 等于
【解析】解：
(1)由图甲可知石块的重力G=2.5N，石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F拉=1.4N，则石块浸没在水中时受到水的浮力F浮=G-F拉=2.5N-1.4N=1.1N，
由图甲可知空桶重G空桶=1.2N，桶和石块排开水的总重力G总=2.2N，则石块排开水的重力G排=G总-G空桶=2.2N-1.2N=1N，
由此可知，石块受到水的浮力F浮不等于石块排开水的重力G排，且F浮>G排；
A、若最初溢水杯中的水未装至溢水口，放入石块后，石块排开的水只有一部分溢出到桶中，溢出水的重力小于石块排开水的重力，所以测得石块排开水的重力G排减小，即F浮>G排，故A有可能；
B、整个实验过程，弹簧测力计都没有校零(即四次测量结果都偏大或都偏小)，根据F浮=G-F拉可知测得石块受到浮力的大小不变，根据G排=G总-G空桶可知测得石块排开水的重力不变，所以B不可能；
C、第三步操作中，石块碰触到溢水杯的底部，溢水杯底部对石块有支持力，会使弹簧测力计示数变小，根据称重法测浮力F浮=G-F拉可知，会使测得石块受到的浮力变大，即F浮>G排，故C有可能；
故选：B；
石块浸没在水中时受到的浮力为1N，石块排开水的体积V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3，
则石块的体积V=V排=1×10-4m3，
石块的重力G=2.5N，则石块的质量m=Gg=2.5N10N/kg=0.25kg，
石块的密度：ρ=mV=0.25kg1×10-4m3=2.5×103kg/m3；
(2)重物浸入水中时，由F浮=G-F拉可知弹簧测力计A的示数变化量为浮力，而弹簧测力计B的示数变化量为重物排开水受到的重力，若弹簧测力计A的示数变化量等于弹簧测力计B的示数变化量，即F浮=G排，则可以证明阿基米德原理的正确性。
故答案为：(1)不等于；B；1×10-4；2.5×103；(2)等于。
(1)根据图甲的第2步和第3步，利用称重法测浮力可求出石块浸没在水中时受到水的浮力，由图甲的第1步和第4步可求出石块排开水的重力，由此可得出石块受到的浮力与石块排开水的重力的大小关系；
A、若最初溢水杯中的水未装至溢水口，放入石块后，水面先升高到溢水口才有水溢出，则溢出水的体积小于石块排开水的体积，由此可得出结论；
B、整个实验过程，弹簧测力计都没有校零(即四次测量结果都偏大或都偏小)，根据F浮=G-F拉可知测得石块受到浮力的大小不变，根据G排=G总-G空桶可知测得石块排开水的重力不变，由此可得出结论；
C、第三步操作中，石块碰触到溢水杯的底部，溢水杯底部对石块有支持力，会使弹簧测力计示数变小，根据称重法测浮力可知测得石块受到浮力的变化情况，由此可得出结论；
石块浸没在水中时受到的浮力为1N，利用F浮=ρ水gV排可求出石块排开水的体积，石块浸没在水中时其排开水的体积等于石块的体积，据此求出石块的体积；根据图甲可知石块的重力，根据G=mg可求出石块的质量，再根据ρ=mV可求出石块的密度；
(2)重物浸入水中时，由F浮=G-F拉可知弹簧测力计A的示数变化量为浮力，而弹簧测力计B的示数变化量为重物排开水受到的重力，根据阿基米德原理进行判断。
本题主要考查了探究浮力的大小与物体排开液体受到重力的关系，熟练掌握称重法测浮力和阿基米德原理是解题的关键。
17.【答案】甲 便于测量力臂 30 3 右
【解析】解：(1)力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此甲图实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，力臂直接从杠杆上直接读取；
(2)①杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，所以在实验2中有：1.0N×15cm=0.5N×L2，解得L2=30cm；
②由于天平为等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，所以第3次实验反映的是天平的原理；
③由杠杆的平衡条件可知，在阻力不变时，向右移动支架，使动力臂增大的同时阻力臂减小，这样动力就减小，抬起花盆时就更省力。
故答案为：(1)甲；便于测量力臂； (2)①30；②3；③右。
(1)探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。
(2)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2进行分析；
②天平为等臂杠杆；
③由杠杆的平衡条件可知，要使动力变小，在阻力不变时，可通过增大动力臂，减小阻力臂的方法实现。
本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程等，考查较为全面，是我们应该掌握的重点实验。
18.【答案】解：
(1)在水下6m处观察窗口受到水的压强为：
p=ρ海水gh=1.05×103kg/m3×10N/kg×6m=6.3×104Pa；
窗口受到水的压力大小为：
F压=pS=6.3×104Pa×200×10-4m2=1260N；
(2)由阿基米德原理可得，驱逐舰满载时受到的浮力：
F浮=G排=m排g=1.23×104×103kg×10N/kg=1.23×108N；
(3)由图乙知该驱逐舰匀速直线航行时速度为5m/s，由图甲知此时的牵引力为1×106N，
则牵引力做功的功率：
P=Wt=Fst=Fv=1×106N×5m/s=5×106W。
答：(1)窗口受到水的压力大小为1260N；
(2)满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小为1.23×108N；
(3)匀速直线航行时牵引力做功的功率为5×106W。
【解析】(1)根据p=ρgh算出在水下6m处观察窗口受到的压强，由F=pS算出窗口受到水的压力大小；
(2)已知驱逐舰满载排水量，利用阿基米德原理计算浮力大小；
(3)由图乙知驱逐舰匀速直线航行时的速度，根据图甲可知此时的牵引力大小，再根据P=Wt=Fst=Fv可求得牵引力做功的功率。
此题考查了液体压强公式、压强定义式、阿基米德原理、功率的计算，都是力学最重要的公式或规律的应用，综合性较强。
19.【答案】解：(1)由图可知，O为杠杆AB的支点，
由杠杆平衡条件可得：
FA×OA=FB×OB，
解得：
FB=OAOB×FA=12×1000N=500N，
因为杠杆始终保持水平，所以B点的压力大小等于沙袋的重力，
则沙袋的总重力：
G总=FB=500N，
因此所需沙袋的个数：
n=G总G=500N300N≈2；
(2)①因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率：
η=W有W总=W有W有+W额外=GhGh+G动h=GG+G动=376N376N+24N×100%=94%；
②由图可知n=2，因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力：
F=1n(G+G动)=12×(376N+24N)=200N，
滑轮组对绳AC的拉力：
FA=3F+G定=3×200N+24N=624N。
答：(1)为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置2个沙袋；
(2)①滑轮组的机械效率为94%；
②滑轮组对绳AC的拉力为624N。
【解析】(1)根据杠杆平衡条件求出B点所需的压力，进而求出沙袋的个数；
(2)①利用不计绳重和摩擦时η=W有W总=W有W有+W额外=GhGh+G动h=GG+G动求滑轮组的机械效率；
②由图可知n=2，利用不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)求绳子自由端的拉力，滑轮组对绳AC的拉力等于定滑轮的重力加上3股绳子的拉力。
本题考查杠杆平衡条件、绳子的拉力、机械效率的计算和力的平衡条件的应用，利用好不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)是解题的关键。
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