山西省阳泉市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷（含答案）

这是一份山西省阳泉市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷（含答案），共30页。试卷主要包含了选择题，实验探究，综合应用等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年山西省阳泉市八年级（下）期末物理试卷
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）
1．（3分）如图所示是某校中学生正在进行体测中的立定跳远项目。关于此情景，下列估测合理的是（　　）

A．该学生的体重约为50N
B．该跳远垫的宽度约为1m
C．该学生落地后，水平跳远垫对她的支持力约为50N
D．操场上的大气压强约为1×106Pa
2．（3分）小明15岁生日这天，爸爸送给他一辆山地自行车，如图所示。关于这辆自行车及其制动装置，下列分析正确的是（　　）

A．自行车轮胎上的花纹是为了增大摩擦
B．自行车脚蹬上的花纹是为了减小摩擦
C．刹车碟片与刹车钳的摩擦力应尽量小
D．若体重较大的爸爸骑此车，车轮与地面的摩擦力会较小​
3．（3分）热爱思考的小聪在沙滩上游玩时看到这样一幕：一个较浅的小手掌印旁边有一个较深的猫爪印，如图所示。假设沙滩各处的松软程度相同，则下列推断合理的是（　　）

A．手掌印面积较大，所以手掌对沙滩的压力更大
B．猫爪印面积较小，所以猫爪对沙滩的压强更小
C．猫爪印陷得较深，所以猫爪对沙滩的压强更大
D．二者对沙滩的压力、压强大小均无法判断
4．（3分）生活中随处可见杠杆的身影。如图所示的四种场景中，属于省力杠杆的是（　　）
A．核桃夹 B．跷跷板
C．食物夹 D．划船桨
5．（3分）周末小慧和爸爸妈妈一起做饭，在厨房里看到了许多与物理学相关的情景。下列有关描述中正确的是​（　　）

A．妈妈将面团擀成面饼，说明力可以改变物体的运动状态
B．锋利的菜刀切菜更容易，是通过增大压力的方式增大压强
C．电压力锅炖汤熟得更快，是因为气压越高，汤的沸点越低
D．厨房墙上的吸盘挂钩，是通过大气压作用而被固定于墙面的
6．（3分）如今，中学生的课余生活越来越丰富。如图所示是某同学课余时间在水平路面上练习滑板时的画面，下列关于此场景的说法中正确的是（　　）

A．该同学对滑板的压力与滑板对该同学的支持力是一对平衡力
B．该同学对滑板的压力与滑板对该同学的支持力是一对相互作用力
C．滑板是通过滚动摩擦代替滑动摩擦的方式增大了摩擦力
D．此时该同学的脚对滑板的压力大于滑板轮子对地面的压力
7．（3分）被亲切地称为“太空快递小哥”的“天舟六号”货运飞船于北京时间2023年5月10日21时22分搭乘“长征七号遥七”运载火箭发射升空，并于次日清早成功对接于空间站“天和”核心舱后向端口。关于运裁火箭升空过程，下列说法中正确的是（　　）

A．火箭点火后，速度无法瞬间变大，是受到惯性的作用
B．加速升空的过程中，火箭的动能全部转化成了势能
C．加速升空的过程中，火箭的机械能不断增大
D．加速升空的过程中，火箭的机械能不断减小
8．（3分）水平桌面上放着甲、乙两个完全相同的容器。两容器内分别盛有相同质量的水和酒精，将两个完全相同的小球分别投入甲、乙两容器中，静止后如图所示。则下列说法中正确的是（　　）

A．甲容器中的小球受到的浮力更大
B．乙容器中的小球受到的浮力更大
C．乙容器中液体对容器底的压强更大
D．甲、乙两容器对水平桌面的压强相等
9．（3分）如今，网购商品包罗万象，也考验着物流运输的能力。图中某工人师傅正在用滑轮组提升质量为54kg的大型包裹，已知动滑轮的质量为6kg，绳子自由端移动的速度为0.5m/s，包裹被匀速提升了5m。忽略绳重和摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　）

A．包裹上升5m共用时10s
B．工人师傅手拉绳子的力为270N
C．工人师傅做的有用功为3000J
D．滑轮组的机械效率为90%
10．（3分）世界各地的科学家们正在研发各种仿生机器人，来代替人类完成一些危险工作。如图甲所示是一款爬树机器人。如图乙所示是该机器人某次沿竖直树干爬行的v﹣t 图像，下列判断正确的是（　　）
​
A．0～10s内，该机器人沿树干匀速向上运动
B．10～25s内，该机器人沿树干向上爬行了7.5m
C．25～30s内，该机器人沿树干向下运动
D．25～30s内，该机器人受到的摩擦力方向向下
​二、实验探究（本大题共5个小题，每空2分，设计表格4分，共42分）
11．（12分）小明从家中搜集了毛巾、棉布和一块平整的木板，并借来实验室的一辆小车和一个斜面，开始探究“阻力对物体运动的影响”。

（1）小明在做如图所示的三次实验时，将小车在斜面的同一高度释放，目的是 　 　，要达到这一目的，还应该 　 　。
（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变 　 　来实现的；通过观察 　 　来探究阻力对小车运动的影响。
（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最短，在棉布表面滑行的距离较长，在木板表面滑行的距离最长，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 　 　（选填“快”或“慢”）。
（4）由上述实验现象推断：如果小车在水平面上受到的阻力变为零，那么它将做 　 　。
12．（8分）小明利用微小压强计、刻度尺和装有适量水的烧杯做“探究液体内部压强影响因素”的实验。
​
（1）实验前，小明先用手指轻轻按压探头的橡皮膜，发现U形管中原本相平的液面出现了高度差，说明该装置 　 　（选填“漏气”或“不漏气”）。
（2）小明将探头放入烧杯内水中的不同深度处，如图甲、乙所示。由实验现象可以判断出，两处的压强 　 　（选填“相等”或“不相等”）。由此可得液体内部的压强与 　 　有关。
（3）接着，小明又将烧杯中的水换成了等体积的盐水，做了如图丙所示的实验，对比 　 　两次实验可知，液体内部压强还与液体的密度有关。
13．（8分）小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件：

（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆的平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节。
（2）调节好后，通过加挂不同数量的钩码和移动钩码的位置，使杠杆多次在水平位置平衡，如图乙所示。请你帮小明设计一个记录实验数据的表格。
（3）在图丙中，将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，如果要继续保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数要 　 　（选填“变小”“不变”或“变大”）。
14．（8分）投掷实心球是中学生十分熟悉的一项体育项目，投球时不仅要掌握好如何发力，还要调整到一个合适的投球角度。小明对实心球的投球角度与投掷距离之间的关系产生了疑问，想通过实验进行探究，于是他找来了一个自动发球机（如图所示），以及与发球机相匹配的直径相同的若干实心小球，请你帮助他完善探究过程：
（1）要探究投球角度与投掷距离之间的关系，应选择质量 　 　（选填“相同”或“不同”）的小球，转换不同角度进行测试。
（2）实验中还必须用到的一种器材是 　 　。
（3）小明实验后整理数据如表：
实验序号
1
2
3
4
5
投球角度/°
20
30
40
50
60
投掷距离/cm
129
169
205
156
123
参照小明的实验数据，请提出一条投掷实心球的建议：　 　。
（4）小军同学认为小明整理的数据不够精准，若想进一步找到更精准的最佳投掷角度，小明应该 　 　。

15．（6分）历史课上，小明听老师讲解：古代没有先进的工具，仅凭几根圆木桩就可以搬运巨石，那是因为用圆木桩运送巨石将滑动摩擦变成了滚动摩擦。于是小明想通过实验验证滚动摩擦是否比滑动摩擦省力，请你帮他设计实验：
（1）实验器材：带挂钩的重物、水平桌面、四支相同的圆柱形铅笔、　 　。
（2）实验步骤：　 　。
（3）实验结论：　 　。
​三、综合应用（本大题共8个小题，16、17小题各2分，18小题6分，19、20小题各2分，21、22小题各4分，23小题6分，共28分。温馨提示：22、23小题解题过程中要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分.）
16．（2分）位于湖北省宜昌市的三峡工程，有着目前世界上最大的双线五级船闸，闸门打开不久，左右闸室的水位高度就会相同，此时三峡船闸相当于一个 　 　。若某次闸门打开，闸室内水位升高了20m，则闸室底部所受水的压强增加了 　 　Pa。（ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg）

17．（2分）小明在一次课外阅读中发现，希腊古城雅典与自己的家乡太原大致在地球同一纬度，于是他设想：乘坐热气球升空后悬停在空中，等待地球自转将雅典转到自己脚下之后，再将热气球降落就能到雅典了。小明的设想能实现吗？　 　（选填“能”或“不能”），说明理由：　 　。
18．（6分）阅读材料，回答问题。
水上蛟龙——AG600
水陆两栖飞机是指既能够在陆地起降，也能够在水面起降的飞机。目前，中国的AG600是世界上最大的水陆两栖飞机。
AG600飞机的机身长37m、翼展达38.8m、最大高度12.1m、最大起飞重量53.5t、航程最远达4500km。AG600飞机的机翼面积和翼展都比较大，加之平直机翼的采用，使其起降性能非常棒，在任何江海湖泊，只要给它一片长1500m、宽200m、深2.5m的水域，它都能“说走就走”。其尾翼面积也比其他飞机大得多，一旦飞机出现失效，这个大尾翼可以保证飞机姿态的可操纵性。
AG600飞机可以进行森林灭火和水上救援等，在森林灭火作业中，水上飞机相比于直升机，不仅单次投水量大、飞行速度快，还能就近降落快速汲水，从而提高灭火效率。AG600飞机可以在20s内一次汲水12t，单次投水救火面积可达4000余平方米；还可以在2m高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动，一次可救护50名遇险人员。
（1）AG600飞机的起降性能非常棒，是由于 　 　。
（2）飞机机翼的横截面形状一般都是 　 　（选填“上凸下平”或“上平下凸”），利用流体流速快的地方 　 　的原理来获得升力。
（3）如果AG600飞机以最大起飞重量漂浮在水面上，则它排开水的体积为 　 　m3。（ρ水＝1×103kg/m3）
（4）当AG600飞机装满水后从水面起飞的过程中，它的机械能 　 　；当AG600飞机在森林上空水平匀速飞行，同时向下喷水时，它的机械能 　 　。（两空均选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不变”）
19．（2分）如图所示是踢出的足球在空中飞行时的情景。不考虑空气阻力，请你画出空中的足球受力的示意图。

20．（2分）如图甲所示是一款积木拼装玩具，附带的拆卸器（如图乙所示）可以帮助玩家撬起一些拼装过紧的积木。请你在图乙中画出拆卸器撬起拼装板上这块小积木所用的最小动力的示意图及其力臂。
21．（4分）五一小长假期间小明随爸爸妈妈出去游玩，发现某城市火车站的进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。爸爸告诉小明：“这样设计可以减少能量损耗。”请你分析站台这种设计为什么能减少能量损耗。
22．（4分）小明是一个汽车爱好者，一次他在网上看到一辆纯电动汽车，该汽车的部分参数如表所示，其每个轮胎与地面的接触面积为200cm2，已知该车在水平路面匀速运动时受到的阻力为车总重的0.02倍，g取10N/kg。求：
最大输出功率
22.4kW
续航里程
600km
满载质量
2240kg
（1）该车满载的情况下静止在水平路面上时，对水平路面的压强。
（2）该车满载的情况下，在水平路面上匀速行驶的最快速度。

23．（6分）丰收的季节，小慧帮家里人运送粮食。要将一袋60kg的小麦提升到5m高的粮仓架上时，她想到了所学的物理知识，并在粮仓仓库里找到了一个3kg的动滑轮和一个已固定在粮仓屋顶的双滑轮，如图所示。小慧想用现有的滑轮做一个最省力且能改变用力方向的滑轮组，不考虑绳重和摩擦，g取10N/kg，则：
（1）请你帮小慧设计滑轮组的绕线方式。
（2）用（1）中的滑轮组将60kg的小麦匀速抬升5m高，小慧需要做多少功？
（3）求上述过程中，滑轮组的机械效率。（结果保留百分号前一位小数）


2022-2023学年山西省阳泉市八年级（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）
1．（3分）如图所示是某校中学生正在进行体测中的立定跳远项目。关于此情景，下列估测合理的是（　　）

A．该学生的体重约为50N
B．该跳远垫的宽度约为1m
C．该学生落地后，水平跳远垫对她的支持力约为50N
D．操场上的大气压强约为1×106Pa
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：A、一名学生的质量约为50kg，体重约为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，故A不符合实际；
B、该跳远垫的宽度约为1m，故B符合实际；
C、该学生落地后，水平跳远垫对她的支持力约为500N，故C不符合实际；
D、操场上的大气压强约为1×105Pa，故D不符合实际。
故选：B。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
2．（3分）小明15岁生日这天，爸爸送给他一辆山地自行车，如图所示。关于这辆自行车及其制动装置，下列分析正确的是（　　）

A．自行车轮胎上的花纹是为了增大摩擦
B．自行车脚蹬上的花纹是为了减小摩擦
C．刹车碟片与刹车钳的摩擦力应尽量小
D．若体重较大的爸爸骑此车，车轮与地面的摩擦力会较小​
【分析】增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；
减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度。
【解答】解：A、自行车轮胎上的花纹和自行车脚蹬上的花纹，都是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A正确，B错误；
C、当刹车碟片与刹车钳的摩擦力较小时，运动需要紧急刹车时，不能在短时间使车停止运动，容易造成危险，因此刹车碟片与刹车钳的摩擦力应尽量大，故C错误；
D、体重较大的爸爸骑此车，则车轮对地面的压力更大，车轮与地面的摩擦力会更大​，故D错误。
故选：A。
【点评】此题以自行车为载体考查了增大摩擦力的方法，难度一般。
3．（3分）热爱思考的小聪在沙滩上游玩时看到这样一幕：一个较浅的小手掌印旁边有一个较深的猫爪印，如图所示。假设沙滩各处的松软程度相同，则下列推断合理的是（　　）

A．手掌印面积较大，所以手掌对沙滩的压力更大
B．猫爪印面积较小，所以猫爪对沙滩的压强更小
C．猫爪印陷得较深，所以猫爪对沙滩的压强更大
D．二者对沙滩的压力、压强大小均无法判断
【分析】物体在单位面积上受到的压力叫压强，压强的大小从压力产生的作用效果分析。
【解答】解：手掌印与猫爪印的深浅不相同，说明压力产生的效果不相同，猫爪印较深，所以猫爪对沙滩的压强更大；
根据压强的定义式p＝可知相同面积上，猫爪印受到的压力更大，又因为猫爪印的面积较小，对沙滩的压力表示为F＝pS＝G，所以不能比较压力大小，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查压强的计算公式是p＝，因为压力和受力面积都不能确定，所以从压力的作用效果考虑。
4．（3分）生活中随处可见杠杆的身影。如图所示的四种场景中，属于省力杠杆的是（　　）
A．核桃夹 B．跷跷板
C．食物夹 D．划船桨
【分析】结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆。
【解答】解：A、核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意；
B、跷跷板在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故B不合题意；
C、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不合题意；
D、划船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不合题意。
故选：A。
【点评】本题考查的是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。
5．（3分）周末小慧和爸爸妈妈一起做饭，在厨房里看到了许多与物理学相关的情景。下列有关描述中正确的是​（　　）

A．妈妈将面团擀成面饼，说明力可以改变物体的运动状态
B．锋利的菜刀切菜更容易，是通过增大压力的方式增大压强
C．电压力锅炖汤熟得更快，是因为气压越高，汤的沸点越低
D．厨房墙上的吸盘挂钩，是通过大气压作用而被固定于墙面的
【分析】（1）力的作用效果：一是改变物体的形状，二是改变改变物体的运动状态；
（2）增大压强的方法：是在压力一定时，减小受力面积；是在受力面积一定时，增大压力；
（3）液体的沸点与气压有关，气压越高，沸点就越高；
（4）塑料挂钩的吸盘贴在光滑的墙面上，能够承受一定的拉力而不脱落，说明大气压的存在。
【解答】解：A、将面团擀成面饼，面在力的作用下，形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故A错误；
B、将菜刀磨锋利后切菜更容易，是因为刀刃与菜的接触面积减小，在压力不变的情况下，压强增大了，故B错误；
C、电压力锅炖汤熟得更快，是因为液体的沸点随气压增大而升高，故C错误；
D、塑料吸盘是大气压在生活中应用的实例。吸盘里面的压强小于外界的大气压强，是大气压强把挂衣钩压在墙上的，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查力的作用效果、增大压强的方法、沸点和气压的关系以及大气压的有关知识，是一道综合题。
6．（3分）如今，中学生的课余生活越来越丰富。如图所示是某同学课余时间在水平路面上练习滑板时的画面，下列关于此场景的说法中正确的是（　　）

A．该同学对滑板的压力与滑板对该同学的支持力是一对平衡力
B．该同学对滑板的压力与滑板对该同学的支持力是一对相互作用力
C．滑板是通过滚动摩擦代替滑动摩擦的方式增大了摩擦力
D．此时该同学的脚对滑板的压力大于滑板轮子对地面的压力
【分析】（1）平衡力必须大小相等，方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上；
（2）相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上；
（3）减小摩擦的方法：减小压力、减小接触面粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面彼此分离；
（4）此时该同学的脚对滑板的压力等于该同学自身重力的大小，而滑板轮子对地面的压力等于该同学和滑板的总重力，据此分析。
【解答】解：A、B、该同学对滑板的压力与滑板对该同学的支持力是一对相互作用力，不是平衡力，故A错误，B正确；
C、滑板是通过滚动摩擦代替滑动摩擦的方式减小摩擦力，故C错误；
D、此时该同学的脚对滑板的压力等于该同学自身重力的大小，而滑板轮子对地面的压力等于该同学和滑板的总重力，因此此时该同学的脚对滑板的压力小于滑板轮子对地面的压力，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了相互作用力与平衡力的区分、减小摩擦的方法，难度不大。
7．（3分）被亲切地称为“太空快递小哥”的“天舟六号”货运飞船于北京时间2023年5月10日21时22分搭乘“长征七号遥七”运载火箭发射升空，并于次日清早成功对接于空间站“天和”核心舱后向端口。关于运裁火箭升空过程，下列说法中正确的是（　　）

A．火箭点火后，速度无法瞬间变大，是受到惯性的作用
B．加速升空的过程中，火箭的动能全部转化成了势能
C．加速升空的过程中，火箭的机械能不断增大
D．加速升空的过程中，火箭的机械能不断减小
【分析】（1）惯性定义：我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，质量大的物体运动状态相对难于改变，也就是惯性大；质量小的物体运动状态相对容易改变，也就是惯性小； （2）动能的影响因素：物体的质量和运动速度；重力势能的影响因素：物体的质量和物体所处的高度，机械能包括动能和重力热能。
【解答】解：A、火箭质量大，惯性大，运动状态相对难于改变，所以，火箭点火后，速度无法瞬间变大，故A错误；BCD、火箭加速升空过程中，速度和高度都增加，质量不变，动能增加，重力势能增加，机械能增加，不是动能转化为重力势能，故BD错误，C正确。故选：C。
【点评】本题考查对惯性、动能、重力势能、机械能的认识和理解，考查知识点多，综合性强，但难度不大。
8．（3分）水平桌面上放着甲、乙两个完全相同的容器。两容器内分别盛有相同质量的水和酒精，将两个完全相同的小球分别投入甲、乙两容器中，静止后如图所示。则下列说法中正确的是（　　）

A．甲容器中的小球受到的浮力更大
B．乙容器中的小球受到的浮力更大
C．乙容器中液体对容器底的压强更大
D．甲、乙两容器对水平桌面的压强相等
【分析】（1）甲中小球处于漂浮状态，乙中小球处于悬浮状态，两容器中小球受到的浮力均等于小球的重力；
（2）两容器内分别盛有相同质量的水和酒精，则两容器中液体的重力相等，
两容器中小球受到的浮力均等于小球的重力，两容器为柱状容器，液体对容器底部的压力等于容器中液体和物体的重力之和，所以液体对容器底部的压力相等，根据p＝比较两容器中液体对容器底的压强的关系；
（3）容器对桌面的压力等于容器、容器中液体和小球的重力之和，则两容器对桌面的压力相等，根据p＝比较甲、乙两容器对水平桌面的压强的关系。
【解答】解：（1）甲中小球处于漂浮状态，乙中小球处于悬浮状态，两容器中小球受到的浮力均等于小球的重力，即两容器中小球受到的浮力相等，故AB错误；
（2）两容器内分别盛有相同质量的水和酒精，则两容器中液体的重力相等，
两容器中小球受到的浮力均等于小球的重力，两容器为柱状容器，液体对容器底部的压力等于容器中液体和物体的重力之和，所以液体对容器底部的压力相等，根据p＝可知两容器中液体对容器底的压强相等，故C错误；
（3）容器对桌面的压力等于容器、容器中液体和小球的重力之和，则两容器对桌面的压力相等，根据p＝可知甲、乙两容器对水平桌面的压强相等，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查压力、压强的比较和浮沉条件的应用，一定要搞清不同状态下（漂浮、悬浮）物体所受重力与浮力的大小关系。
9．（3分）如今，网购商品包罗万象，也考验着物流运输的能力。图中某工人师傅正在用滑轮组提升质量为54kg的大型包裹，已知动滑轮的质量为6kg，绳子自由端移动的速度为0.5m/s，包裹被匀速提升了5m。忽略绳重和摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　）

A．包裹上升5m共用时10s
B．工人师傅手拉绳子的力为270N
C．工人师傅做的有用功为3000J
D．滑轮组的机械效率为90%
【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用v绳＝＝求出包裹运动的时间；
（2）忽略绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）求出工人师傅手拉绳子的力；
（3）根据W有＝Gh＝mgh求出工人师傅做的有用功；
（4）根据W总＝Fs＝Fnh求出总功，利用η＝求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、由图可知，n＝2，根据v绳＝＝可知，包裹运动的时间为：
t＝＝＝20s，故A错误；
B、忽略绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可知，工人师傅手拉绳子的力为：
F＝（G+G动）＝（mg+m动g）＝×（54kg×10N/kg+6kg×10N/kg）＝300N，故B错误；
C、工人师傅做的有用功为：
W有＝Gh＝mgh＝54kg×10N/kg×5m＝2700J，故C错误；
D、工人师傅做的总功为：
W总＝Fs＝Fnh＝300N×2×5m＝3000J，
则滑轮组的机械效率为：
η＝×100%＝×100%＝90%，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了绳子自由端的拉力、有用功、总功和滑轮组机械效率的计算，综合性较强，有一定的难度。
10．（3分）世界各地的科学家们正在研发各种仿生机器人，来代替人类完成一些危险工作。如图甲所示是一款爬树机器人。如图乙所示是该机器人某次沿竖直树干爬行的v﹣t 图像，下列判断正确的是（　　）
​
A．0～10s内，该机器人沿树干匀速向上运动
B．10～25s内，该机器人沿树干向上爬行了7.5m
C．25～30s内，该机器人沿树干向下运动
D．25～30s内，该机器人受到的摩擦力方向向下
【分析】（1）由v﹣t图像判断各段的运动状态；
（2）根据s＝vt算出10s至25s时间内上爬的距离；
（3）根据速度图像分析运动方向；
（4）对机器人进行受力分析，判断摩擦力的方向。
【解答】解：A．0～10s内，根据乙图知，速度大小在增大，该机器人沿树干加速向上运动，故A错误；
B．10～25s内，该机器人速度不变，大小为0.5m/s，爬行时间为25s﹣10s＝15s；沿树干向上爬行s＝vt＝0.5m/s×15s＝7.5m，故B正确；
C．25～30s内，速度减小，但速度没有变为反方向，因此还是沿树干向上运动，故C错误；
D．25～30s内，做减速运动，说明向下的重力大于摩擦力，但该机器人受到的摩擦力方向向上。
故选：B。
【点评】本题考查摩擦力的方向、速度公式的灵活运用、读图分析能力，是一道中等题，难度不是很大。
​二、实验探究（本大题共5个小题，每空2分，设计表格4分，共42分）
11．（12分）小明从家中搜集了毛巾、棉布和一块平整的木板，并借来实验室的一辆小车和一个斜面，开始探究“阻力对物体运动的影响”。

（1）小明在做如图所示的三次实验时，将小车在斜面的同一高度释放，目的是 　控制小车下滑到水平面的速度相同　，要达到这一目的，还应该 　控制斜面的光滑程度相同　。
（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变 　水平面的粗糙程度　来实现的；通过观察 　小车在水平方向上通过的距离　来探究阻力对小车运动的影响。
（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最短，在棉布表面滑行的距离较长，在木板表面滑行的距离最长，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 　慢　（选填“快”或“慢”）。
（4）由上述实验现象推断：如果小车在水平面上受到的阻力变为零，那么它将做 　匀速直线运动　。
【分析】（1）根据控制变量法，要使小车到达斜面底端时的速度相同，据此分析；要达到这一目的，还应该控制斜面的光滑程度相同；
（2）（3）接触面越光滑，小车受到的阻力越小，通过的距离越长，据此分析回答；
（4）根据（3）推理得出结论。
【解答】解：（1）根据控制变量法，实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的速度相同；要达到这一目的，还应该控制斜面的光滑程度相同。
（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变水平面的粗糙程度来实现的；通过观察小车在水平方向上通过的距离来探究阻力对小车运动的影响。
（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最短，在棉布表面滑行的距离较长，在木板表面滑行的距离最长，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。
（4）由上述实验现象推断：如果小车在水平面上受到的阻力变为零，小车的速度不会变小，那么它将做匀速直线运动。
故答案为：（1）控制小车下滑到水平面的速度相同；控制斜面的光滑程度相同；（2）水平面的粗糙程度；小车在水平方向上通过的距离；（3）慢；（4）匀速直线运动。
【点评】本题探究阻力对物体运动的影响，主要考查控制变量法和推理法的运用。
12．（8分）小明利用微小压强计、刻度尺和装有适量水的烧杯做“探究液体内部压强影响因素”的实验。
​
（1）实验前，小明先用手指轻轻按压探头的橡皮膜，发现U形管中原本相平的液面出现了高度差，说明该装置 　不漏气　（选填“漏气”或“不漏气”）。
（2）小明将探头放入烧杯内水中的不同深度处，如图甲、乙所示。由实验现象可以判断出，两处的压强 　不相等　（选填“相等”或“不相等”）。由此可得液体内部的压强与 　液体深度　有关。
（3）接着，小明又将烧杯中的水换成了等体积的盐水，做了如图丙所示的实验，对比 　乙、丙　两次实验可知，液体内部压强还与液体的密度有关。
【分析】（1）检查装置是否漏气时，用手轻轻按压几下橡皮膜，看U形管两侧液面是否产生高度差；
（2）实验中用U形管中液面的高度差来反映液体压强的大小，据此分析；
（3）液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。
【解答】解：（1）用手轻轻按压几下橡皮膜，发现U形管两侧液面产生高度差，则说明装置不漏气；
（2）根据甲、乙可知，液体的密度相同，探头所在深度不同，甲中U形管液面的高度差要小于乙中U形管液面的高度差，这说明A处的压强小于B处的压强即A、B两处的压强不相等，由此可得液体内部的压强与液体深度有关；
（3）要探究液体的压强与液体密度的关系，根据控制变量法知，需要控制液体的深度相同，改变液体的密度，实验乙、丙符合题意。
故答案为：（1）不漏气；（2）不相等；液体深度；（3）乙、丙。
【点评】本题考查了探究液体压强的影响因素，运用了控制变量法，属于基础题。
13．（8分）小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件：

（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆的平衡螺母向 　左　（选填“左”或“右”）调节。
（2）调节好后，通过加挂不同数量的钩码和移动钩码的位置，使杠杆多次在水平位置平衡，如图乙所示。请你帮小明设计一个记录实验数据的表格。
（3）在图丙中，将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，如果要继续保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数要 　变大　（选填“变小”“不变”或“变大”）。
【分析】（1）调节杠杆平衡的原则是螺母的调节方向是向上翘的那端调节；
（2）实验中需要测量支点两侧的力与力臂的大小，据此设计表格；
（3）由杠杆平衡条件可算出拉力大小；弹簧测力计斜拉时，拉力力臂变小，拉力变大。
【解答】解：（1）杠杆静止在如图甲所示的位置，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节；
（2）验中需要测量支点两侧的力与力臂的大小，表格如下：
次数
左侧
右侧
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1




2




3




（3）将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变小，由杠杆平衡条件可知弹簧测力计的拉力变大。
故答案为：（1）左；（2）见解答；（3）变大。
【点评】探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究。
14．（8分）投掷实心球是中学生十分熟悉的一项体育项目，投球时不仅要掌握好如何发力，还要调整到一个合适的投球角度。小明对实心球的投球角度与投掷距离之间的关系产生了疑问，想通过实验进行探究，于是他找来了一个自动发球机（如图所示），以及与发球机相匹配的直径相同的若干实心小球，请你帮助他完善探究过程：
（1）要探究投球角度与投掷距离之间的关系，应选择质量 　相同　（选填“相同”或“不同”）的小球，转换不同角度进行测试。
（2）实验中还必须用到的一种器材是 　刻度尺　。
（3）小明实验后整理数据如表：
实验序号
1
2
3
4
5
投球角度/°
20
30
40
50
60
投掷距离/cm
129
169
205
156
123
参照小明的实验数据，请提出一条投掷实心球的建议：　投掷角度为40°　。
（4）小军同学认为小明整理的数据不够精准，若想进一步找到更精准的最佳投掷角度，小明应该 　再增加35°和45°两组实验　。

【分析】控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。
【解答】（1）根据控制变量法，探究投球角度与投掷距离之间的关系，应控制质量相同；
（2）需要测量投掷距离，所以需要刻度尺；
（3）根据表格数据，当投掷角度为40°时，投掷距离最远；
（4）角度差别过大，应减小角度差别，需要在增加两组数据；
故答案为：（1）相同；（2）刻度尺；（3）投掷角度为40°；（4）再增加35°和45°两组实验。
【点评】控制变量法是科学探究中常用的研究方法，我们需要正确理解和应用。
15．（6分）历史课上，小明听老师讲解：古代没有先进的工具，仅凭几根圆木桩就可以搬运巨石，那是因为用圆木桩运送巨石将滑动摩擦变成了滚动摩擦。于是小明想通过实验验证滚动摩擦是否比滑动摩擦省力，请你帮他设计实验：
（1）实验器材：带挂钩的重物、水平桌面、四支相同的圆柱形铅笔、　弹簧测力计　。
（2）实验步骤：　将带挂钩的重物一次放在水平面上做匀速直线滑动，一次重物下垫上圆铅笔做匀速直线运动，测出滑动摩擦和滚动摩擦进行比较　。
（3）实验结论：　若重物在水平面上做匀速直线滑动时弹簧测力计的示数大于重物下垫上圆铅笔做匀速直线运动时的示数，说明在相同条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦，
若重物在水平面上做匀速直线滑动时弹簧测力计的示数小于重物下垫上圆铅笔做匀速直线运动时的示数，说明在相同条件下，滚动摩擦大于滑动摩擦　。
【分析】（1）实验中，需要使弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，大小相等；
（2）要研究验证滚动摩擦是否比滑动摩擦省力，保持压力大小，接触面的粗糙程度一定，接触面不脱离。这种方法是控制变量法；
（3）根据两次弹簧测力计的示数得出结论。
【解答】解：（1）在实验过程中，需要用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，大小相等，读出弹簧测力计的示数就等于摩擦力，故需要弹簧测力计；
（2）将带挂钩的重物放在水平桌面上，这样保证压力、接触面的粗糙程度、接触面不脱离，一次重物在水平面上做匀速直线滑动，一次重物下垫上圆铅笔做匀速直线运动，测出滑动摩擦和滚动摩擦进行比较；
（3）若重物在水平面上做匀速直线滑动时弹簧测力计的示数大于重物下垫上圆铅笔做匀速直线运动时的示数，说明在相同条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦，
若重物在水平面上做匀速直线滑动时弹簧测力计的示数小于重物下垫上圆铅笔做匀速直线运动时的示数，说明在相同条件下，滚动摩擦大于滑动摩擦。
故答案为：（1）弹簧测力计；（2）将带挂钩的重物一次放在水平面上做匀速直线滑动，一次重物下垫上圆铅笔做匀速直线运动，测出滑动摩擦和滚动摩擦进行比较；（3）若重物在水平面上做匀速直线滑动时弹簧测力计的示数大于重物下垫上圆铅笔做匀速直线运动时的示数，说明在相同条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦，
若重物在水平面上做匀速直线滑动时弹簧测力计的示数小于重物下垫上圆铅笔做匀速直线运动时的示数，说明在相同条件下，滚动摩擦大于滑动摩擦。
【点评】本题考查了摩擦力大小的影响因素，能够设计实验进行验证摩擦力大小的影响因素的实验。
​三、综合应用（本大题共8个小题，16、17小题各2分，18小题6分，19、20小题各2分，21、22小题各4分，23小题6分，共28分。温馨提示：22、23小题解题过程中要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分.）
16．（2分）位于湖北省宜昌市的三峡工程，有着目前世界上最大的双线五级船闸，闸门打开不久，左右闸室的水位高度就会相同，此时三峡船闸相当于一个 　连通器　。若某次闸门打开，闸室内水位升高了20m，则闸室底部所受水的压强增加了 　2×105　Pa。（ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg）

【分析】上端开口、下部相连通的容器叫连通器；
根据p＝ρgh计算增加的压强。
【解答】解：船闸当阀门打开时，就是一个上端开口下部相连通的连通器；
闸室内水位升高了20m，则闸室底部所受水的压强增加量：
Δp＝ρ水gΔh＝1×103kg/m3×10N/kg×20m＝2×105Pa。
故答案为：连通器；2×105。
【点评】本题考查了连通器的知识和压强的计算，属于基础题，要求掌握。
17．（2分）小明在一次课外阅读中发现，希腊古城雅典与自己的家乡太原大致在地球同一纬度，于是他设想：乘坐热气球升空后悬停在空中，等待地球自转将雅典转到自己脚下之后，再将热气球降落就能到雅典了。小明的设想能实现吗？　不能　（选填“能”或“不能”），说明理由：　人具有惯性，离开地面后仍然保持与在地面上相同的方向和速度运动　。
【分析】惯性是一切物体的固有属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都具有惯性。
【解答】答：地球上的物体与地球一起转动，乘坐热气球升空后悬停在空中时，由于惯性，人和热气球仍会与地球一起转动，与地面相对静止，地球自转不可能将雅典转到自己脚，因此小明的设想不能实现。
故答案为：不能；人具有惯性，离开地面后仍然保持与在地面上相同的方向和速度运动。
【点评】此题考查的是惯性的存在，需要结合惯性特点作出解释，不能凭空想象，得出错误的结论。
18．（6分）阅读材料，回答问题。
水上蛟龙——AG600
水陆两栖飞机是指既能够在陆地起降，也能够在水面起降的飞机。目前，中国的AG600是世界上最大的水陆两栖飞机。
AG600飞机的机身长37m、翼展达38.8m、最大高度12.1m、最大起飞重量53.5t、航程最远达4500km。AG600飞机的机翼面积和翼展都比较大，加之平直机翼的采用，使其起降性能非常棒，在任何江海湖泊，只要给它一片长1500m、宽200m、深2.5m的水域，它都能“说走就走”。其尾翼面积也比其他飞机大得多，一旦飞机出现失效，这个大尾翼可以保证飞机姿态的可操纵性。
AG600飞机可以进行森林灭火和水上救援等，在森林灭火作业中，水上飞机相比于直升机，不仅单次投水量大、飞行速度快，还能就近降落快速汲水，从而提高灭火效率。AG600飞机可以在20s内一次汲水12t，单次投水救火面积可达4000余平方米；还可以在2m高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动，一次可救护50名遇险人员。
（1）AG600飞机的起降性能非常棒，是由于 　平直机翼的采用　。
（2）飞机机翼的横截面形状一般都是 　上凸下平　（选填“上凸下平”或“上平下凸”），利用流体流速快的地方 　压强小　的原理来获得升力。
（3）如果AG600飞机以最大起飞重量漂浮在水面上，则它排开水的体积为 　53.5　m3。（ρ水＝1×103kg/m3）
（4）当AG600飞机装满水后从水面起飞的过程中，它的机械能 　逐渐增大　；当AG600飞机在森林上空水平匀速飞行，同时向下喷水时，它的机械能 　逐渐减小　。（两空均选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不变”）
【分析】（1）由题目说明是平直机翼的采用；
（2）流体流速越大的地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大；
（3）漂浮在水面上，浮力就等于重力，再利用阿基米德原理求解；
（4）势能与动能统称为机械能，影响动能的因素是质量和速度，影响重力势能的因素是质量和被举高的高度。
【解答】解：（1）由题目说明是采用的是平直机翼；
（2）上凸下平，而下侧成平面形状；空气通过机翼上表面的流速大，通过下表面的流速较小；因为机翼上方的空气流速大、压强较小，机翼下方的空气流速小、压强大，所以机翼受到一个向上的压强差，从而产生向上的升力；
（3）如果AG600飞机以最大起飞重量漂浮在水面上，浮力就等于重力：
F浮＝G＝ρ水gV排＝mg；
V排＝＝＝53.5m3；
（4）势能与动能统称为机械能，影响动能的因素是质量和速度，影响重力势能的因素是质量和被举高的高度；装满水后从水面起飞的过程中，高度增加，速度增大，它的机械能 逐渐增大；
水平匀速飞行，动能不变，同时向下喷水时，质量减小，它的机械能 逐渐减小。
答案为：（1）平直机翼的采用；
（2）上凸下平；压强小；
（3）53.5；
（4）逐渐增大；逐渐减小。
【点评】本题考查了重力、浮力、机械能的综合应用，是一道综合题。
19．（2分）如图所示是踢出的足球在空中飞行时的情景。不考虑空气阻力，请你画出空中的足球受力的示意图。

【分析】先对足球受力分析，足球在空中只受竖直向下的重力，然后再作重力的示意图。
【解答】解：不考虑空气阻力，足球在空中只受竖直向下的重力作用，从足球的重心开始竖直向下作一条有向线段，用G表示，即为足球在空中所受力的示意图，如图所示：

【点评】重力的方向总是竖直向下的；规则物体的重心在物体的几何中心；会用力的示意图表示重力的作用点和方向。
20．（2分）如图甲所示是一款积木拼装玩具，附带的拆卸器（如图乙所示）可以帮助玩家撬起一些拼装过紧的积木。请你在图乙中画出拆卸器撬起拼装板上这块小积木所用的最小动力的示意图及其力臂。
【分析】由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力。连接支点和力的作用点就是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小。
【解答】解：由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力。由图可知，最长的力臂即支点与动力作用点的连线为最长动力臂，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可。如图所示：
。
答：。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件，难度不大。
21．（4分）五一小长假期间小明随爸爸妈妈出去游玩，发现某城市火车站的进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。爸爸告诉小明：“这样设计可以减少能量损耗。”请你分析站台这种设计为什么能减少能量损耗。
【分析】（1）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。
（2）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。
【解答】答：车进站时的部分动能转化为重力势能，减少因刹车损耗的机械能；车出站时储存的重力势能又转化为动能，起到节能作用。
【点评】在做能量的转化这种题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
22．（4分）小明是一个汽车爱好者，一次他在网上看到一辆纯电动汽车，该汽车的部分参数如表所示，其每个轮胎与地面的接触面积为200cm2，已知该车在水平路面匀速运动时受到的阻力为车总重的0.02倍，g取10N/kg。求：
最大输出功率
22.4kW
续航里程
600km
满载质量
2240kg
（1）该车满载的情况下静止在水平路面上时，对水平路面的压强。
（2）该车满载的情况下，在水平路面上匀速行驶的最快速度。

【分析】（1）根据G＝mg求车满载时受到的总重力，车对水平路面的压力等于车的总重力，根据p＝求车对水平路面的压强。
（2）根据阻力和重力的关系得到阻力大小，汽车匀速运动，受到牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到牵引力，根据P＝＝Fv得到在水平路面上匀速行驶的最快速度。
【解答】解：（1）该车满载时受到的总重力：G＝mg＝2240kg×10N/kg＝22400N，
车静止时对水平路面的压力：F压＝G＝22400N，
对水平路面的压强：p＝＝＝2.8×105Pa；
（2）该车在水平路面匀速运动时受到的阻力：f＝0.02G＝0.02×22400N＝448N，
汽车匀速运动，受到牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到牵引力：F＝f＝448N，
根据P＝＝Fv得到在水平路面上匀速行驶的最快速度：v＝＝50m/s。
答：（1）该车满载的情况下静止在水平路面上时，对水平路面的压强是2.8×105Pa；
（2）该车满载的情况下，在水平路面上匀速行驶的最快速度是50m/s。
【点评】本题考查二力平衡条件、重力公式、压强定义式、功率公式的应用，关键是根据表格读出相关的信息。
23．（6分）丰收的季节，小慧帮家里人运送粮食。要将一袋60kg的小麦提升到5m高的粮仓架上时，她想到了所学的物理知识，并在粮仓仓库里找到了一个3kg的动滑轮和一个已固定在粮仓屋顶的双滑轮，如图所示。小慧想用现有的滑轮做一个最省力且能改变用力方向的滑轮组，不考虑绳重和摩擦，g取10N/kg，则：
（1）请你帮小慧设计滑轮组的绕线方式。
（2）用（1）中的滑轮组将60kg的小麦匀速抬升5m高，小慧需要做多少功？
（3）求上述过程中，滑轮组的机械效率。（结果保留百分号前一位小数）

【分析】（1）三个滑轮组成滑轮组，最省力且能改变用力方向，可知绳子自由端应向下拉，由此画出滑轮组的绕线方式；
（2）根据（1）设计的滑轮组确定绳子股数，不考虑绳重和摩擦，利用F＝（G+G动）求出拉力，根据W总＝Fs＝Fnh求出小慧需要做的功；
（3）根据W有＝Gh求出有用功，利用η＝求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）三个滑轮组成滑轮组，最省力且能改变用力方向，可知绳子自由端应向下拉，因此应从动滑轮开始连接，滑轮组的绕线方式如下图所示：
；
（2）由（1）设计的滑轮组装置可知，n＝3，
不考虑绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可知，拉力为：
F＝（G+G动）＝（mg+m动g）＝×（60kg×10N/kg+3kg×10N/kg）＝210N，
则小慧需要做的功为：W总＝Fs＝Fnh＝210N×3×5m＝3150J；
（3）有用功为：W有＝Gh＝mgh＝60kg×10N/kg×5m＝3000J，
则滑轮组的机械效率为：η＝＝×100%≈95.2%。
答：（1）见解答图；
（2）用（1）中的滑轮组将60kg的小麦匀速抬升5m高，小慧需要做的功为3150J；
（3）滑轮组的机械效率为95.2%。
【点评】本题考查了滑轮组的设计、有用功、总功和机械效率的计算，解题的关键是根据题意画出符合要求的滑轮组。