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广东省茂名市高州市十二校联考2023-2024学年八年级下学期4月期中物理试题（原卷版+解析版）
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1.时间：80分钟；满分100分；
2.所有答案必须填写在答题卷相应位置上.
一、单选题每小题3分，共21分
1. 下列器具属于省力杠杆的是（ ）
A. 镊子B. 核桃夹
C. 托盘天平D. 筷子
【答案】B
【解析】
【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；
C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故C不符合题意；
D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
2. 下列实例中，属于减小摩擦的是（ ）
A. 汽车轮胎上刻有花纹
B. 轴承中装有滚珠
C. 运动鞋底有凹凸不平的花纹
D. 打球时用力握紧球拍
【答案】B
【解析】
【详解】A．汽车轮胎上刻有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A不符合题意；
B．轴承中装有滚珠，是用滚动代替滑动方法来减小摩擦力，故B符合题意；
C．运动鞋底有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C不符合题意；
D．打球时用力握紧球拍，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故D不符合题题意。
故选B。
3. “一切物体在没有受到外力作用时，总要保持静止或匀速直线运动状态”，提出这个观点的科学家是（ ）
A. 爱因斯坦B. 亚里士多德
C. 伽利略D. 牛顿
【答案】D
【解析】
【详解】“一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。”这一规律叫牛顿第一定律，是英国科学家牛顿在伽利略等人研究成果的基础上，通过推理概括最终得出的。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4. 用频闪灯拍摄小球的运动轨迹，每隔相等时间曝光一次所得到的照片如下图所示，其中小球受平衡力作用的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．小球做曲线运动，运动状态改变，受到的不是平衡力，故A不符合题意；
B．小于做匀速直线运动，运动状态不变，受到平衡力作用，故B符合题意；
C．小球做圆周运动，运动状态不断改变，受到的不是平衡力，故C不符合题意；
D．小球做加速直线运动，运动状态改变，受到的不是平衡力，故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示，用同一定滑轮沿三个不同方向，以不同速度匀速提升同一重物G，所用的拉力分别为、、，重物G上升速度分别是0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s，则这三个力的大小关系是（ ）
A. B. C. D. 以上都有可能
【答案】C
【解析】
【详解】因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，所以，定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力，即F1=F2=F3，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6. 轮滑是同学们非常喜欢的一项运动，如图是小兵同学在水平路面上进行轮滑训练的情景，则该同学（ ）
A. 穿上轮滑鞋后，通过减小接触面粗糙程度减小摩擦
B. 下蹲弯腰滑行时提高了稳度，但是其重心位置不变
C. 匀速滑行时他的重力和对地面的压力是相互作用力
D. 匀速滑行时他的重力和地面对他的支持力是平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A．穿上滑轮鞋后，变滑动摩擦为滚动摩擦，因此他所受的摩擦力减小，故A不符合题意；
B．下蹲弯腰滑行时，与没有弯腰时相比，重心的位置变低，所以稳度得到提高，故B不符合题意；
C．匀速滑行时他的重力和对地面的压力，这两个力方向没有相反，所以他的重力和对地面的压力不是相互作用力，故C不符合题意；
D．匀速滑行时，他处于平衡状态，受到的是平衡力作用。他的重力和地面对他的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，因此是一对平衡力，故D符合题意。
故选D。
7. 图甲小强在水平地面上用力向右推木箱，推力及速度的图像如图乙、丙所示，以下对于这一过程的分析中正确的是（ ）
A. 0-1s没有推动木箱，此时受到的摩擦力大于3N
B. 1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为5N
C. 如果3s所有力全部消失，木箱将做匀速直线运动
D. 如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子，物体将立刻向左运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．0-1s内木箱静止，处于平衡状态，由图像可知，人对木箱推力为3N，故木箱受到摩擦力也为3N，故A错误；
B．摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，在2~3s内，木箱处于匀速直线运动，此时推力等于摩擦力，即摩擦力大小为4N，所以1s~2s内木箱受到的摩擦力大小为4N，故B错误；
C．力是改变物体运动状态的原因，如果3s后所有力全部消失，木箱将保持原来的运动状态，即木箱将做匀速直线运动，故C正确；
D．由于物体具有惯性，如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子，物体先做向右的减速运动，速度为零后做向左加速运动，故D错误。
故选C。
二、填空题每空1分，共21分
8. 如图所示是我国空军战机实施空中加油的情景，若以大地作为参照物，则加油机是__________的（选填“运动”或“静止”）；若以受油机为参照物，则加油机是__________的（选填“运动”或“静止”）；这表明运动和静止是具有__________性。
【答案】 ①. 运动 ②. 静止 ③. 相对
【解析】
【详解】[1]若以大地作为参照物，加油机与大地之间的位置发生变化，则加油机是运动的。
[2]若以受油机为参照物，加油机与受油机之间的位置没有发生变化，则加油机是静止的。
[3] 同一物体在同种情况下，选择的参照物不同，运动状态也不同，这表明运动和静止是具有相对性。
9. 竖直向上抛出的小球，由于__________仍继续向上运动，小球上升到最高点后，又竖直下落，这是因为小球受到__________作用的缘故，小球竖直下落的过程中，小球的运动状态__________（选填“改变”或“不变”）。
【答案】 ①. 惯性 ②. 重力 ③. 改变
【解析】
【详解】[1]竖直向上抛出一个小球，由于小球原来处于运动状态，抛出后小球由于惯性会继续向上运动一段距离
[2]小球上升过程中速度越来越小，上升到最高点时，速度为零，由于受到重力的作用，重力的方向是竖直向下的，故又要向下运动。
[3]小球在竖直下落的过程中，小球的速度不断变化，故运动状态发生改变。
10. 如图所示，手握着重5N瓶子处于竖直静止状态，手对瓶子的握力为10N，手对瓶子的摩擦力为__________N，摩擦力的方向__________；当手对瓶子的握力减小，瓶子依然保持静止状态，瓶子受到的摩擦力__________（变大/不变/变小）。
【答案】 ①. 5 ②. 竖直向上 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]瓶子处于竖直静止时处于平衡状态，瓶子受到的摩擦力和重力是一对平衡力，大小相等，二力方向相反，由重力的方向竖直向下可知，瓶子受到的摩擦力方向是竖直向上，大小等于重力，为5N。
[3]当手的握力越大时，瓶子仍然处于平衡状态，受到的摩擦力仍然等于重力，即摩擦力不变。
11. 如图a所示，运动员用力拉弓，弓弦发生弯曲，说明力可以使物体发生__________；如图b所示，足球运动员用力将飞来的球顶出，力改变了足球的__________；足球的惯性__________（选填“改变”或“不变”）。
【答案】 ①. 形变 ②. 运动状态 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]运动员用力拉弓，弓弦在力的作用下发生弯曲，产生形变，说明力可以使物体发生形变。
[2]球被顶出后，运动速度和方向都发生了变化，说明力可以改变足球运动状态。
[3]惯性只和物体质量有关，所以运动员用力将球顶出，球的惯性不变。
12. 如图所示是甲、乙两物体向东做匀速直线运动的过程中，乙的速度为__________m/s；若以甲为参照物，乙以__________m/s的速度向__________（选填“东”或“西”）运动。
【答案】 ①. 1 ②. 2 ③. 西
【解析】
【详解】[1]由图可知，乙物体4s运动了4m，则乙的速度为
[2][3]甲物体4s运动了12m，则甲的速度为
甲乙均向东运动，若以甲为参照物，甲的速度大于乙的速度，则乙向西运动。4s内，甲乙的路程差为
则以甲为参照物，乙的速度为
故以甲为参照物，乙以2m/s的速度向西运动。
13. 划龙舟是端午节传统习俗。如图，随着龙舟船头鼓的响起，划手们挥桨划船，劈波斩浪。划手们用桨向后划水，龙舟向前进，此现象说明力的作用是____________________的；划桨是____________________杠杆，此杠杆特点是____________________。
【答案】 ①. 相互 ②. 费力 ③. 见解析
【解析】
【详解】[1]龙舟竞赛，划桨手用船桨向后划水，对水施加向后的力，由于物体间力的作用是相互的，因此水也对船桨施加向前的力，所以船就会快速前进。
[2]船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
[3]费力杠杆虽然费力，但是动力移动距离比阻力移动距离小，省了距离。
14. 将物体A、B置于如图所示的装置中，当物体B以0.4m/s的速度匀速下降，则物体A的速度为__________m/s，已知A重80N，B重10N，则A所受地面的摩擦力为__________N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力__________N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）
【答案】 ①. 0.2 ②. 20 ③. 40
【解析】
【详解】[1]如图所示装置，左侧为动滑轮，右侧为定滑轮，绳子段数为2，B挂在绳子自由端，当物体B以0.4m/s的速度匀速下降，物体A的速度为
[2]因为B匀速下降，受力平衡，B的重力等于绳子自由端的拉力，即绳子自由端的拉力为F拉=10N，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦，A所受地面的摩擦力为
[3]若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，因压力和接触面粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，此时A受到水平向左的拉力，水平向右的摩擦力和滑轮组的拉力，匀速向左运动，受力平衡，则
三、作图题每小题2分，共8分
15. 如图所示，桃子重2N，放在水平桌面上静止，请作出桃子所受的一对平衡力的示意图，点O为桃子的重心。
【答案】
【解析】
【详解】桃子静止在桌面上，受重力和支持力作用，支持力F与重力G是一对平衡力，大小相等，都为2N，重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，作用点都在重心上，如图：
16. 为了防滑手，塞式抽水机的手柄设计成如图所示，请在图中画出：提起杠杆AOB最小的动力和B点所受阻力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】提起杠杆时，阻力作用点在点B，方向竖直向上，作出阻力，动力臂为支点到动力作用线的垂直距离，当动力臂为OA时，动力臂最大，此时动力最小，所以连接OA并过A点做向上的垂线，画出最小动力。如图：
17. 某物体做匀速直线运动，其通过的路程与时间记录如下，在如图直角坐标系中画出图及图。
【答案】
【解析】
【详解】由求出物体的速度是
恒定为2m/s，在v-t图像中画一条平行与横轴的直线；利用描点法画出物体运动的图像，是一条过原点的倾斜直线，如图所示：
18. 如图所示，小明拉车帮家里运输建材，请在图中画出前脚A点受到地面摩擦力的示意图，在B点画出小车受到地面摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】摩擦力阻碍相对运动或相对运动趋势，前脚相对于地面有向后运动的趋势，故摩擦力方向向前；小车相对于地面向前运动，故小车受到地面的摩擦力向后。如下图所示：
四、实验探究题每空1分，共19分
19. （1）如图1甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
①小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角上的线分别跨过左右支架上的定滑轮，这两个定滑轮的作用：____________________；
②当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片将转动，说明两个力不在__________上小卡片不能平衡。
③在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图1乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是__________；
A.小卡片是比较容易获取的材料
B.减少摩擦力对实验结果的影响
C.小卡片容易扭转
（2）用如图2所示的实验装置推断“物体不受力时的运动情况”。
①本实验小车在同一高度滑下，是为了控制小车__________相同；
②在水平面上运动的小车，受到__________个力的作用，不计空气阻力；
③在实验的基础上进行合理的推理：如果运动的物体不受外力时它将____________________，这一步所用方法和下列__________选项的研究方法相同。
A.探究“物体的重力和质量的关系”实验
B.探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验
C.探究“真空不能传声”的实验
【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 同一条直线 ③. B ④. 速度 ⑤. 3 ⑥. 匀速直线运动 ⑦. C
【解析】
【详解】（1）①[1]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力，给绳子提供竖直向下的拉力，再通过定滑轮改变力的方向，使两个竖直向上的拉力变为水平方向上两个相反的力。
②[2]小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
③[3]小明将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面上就会产生摩擦力，就会影响实验效果，当木块两端的拉力相差较小时，因为受到摩擦力的作用，木块保持平衡；相比较，小华的实验可以减少摩擦力对实验结果的影响。故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
（2）①[4]该实验要比较的时小车在阻力不同的路面上滑行的距离，需要控制变量。由静止从同一高度释放，可以保证每次到达水平面的速度相同。
②[5]在水平面上运动的小车，受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和阻碍相对运动的摩擦力，方向水平向左，共受到3个力的作用。
③[6]实验依此让小车通过毛巾、棉布和木板，三种水平面的阻力依此减小，小车运动的距离依此增大，速度减小的越来越慢，据此可以推理：如果运动的物体不受外力时，它的将保持原来的运动状态不变，即将做匀速直线运动。
[7]由于实验中无法达到不受外力的情况，故根据实验结果进行合理的推测，采用了理想实验法。
A．探究物体的重力和质量的关系实验中，重力不能直接测量，根据二力平衡法通过弹簧测力计的示数得知了重力的大小，采用了转换法，故A不符合题意；
B．探究滑动摩擦力大小与什么因素有关的实验中，为了探究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系，通过控制其他变量相同，改变单一变量来探究实验结果，采用了控制变量法，故B不符合题意；
C．探究真空不能传声的实验中，由于实验中无法达到真空状态，故根据空气抽得越多，声音越小的实验现象来进行合理的推理，采用了理想实验法，故C符合题意。
故选C。
20. 在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N。
（1）杠杆如图甲所示，需向__________调节平衡螺母使杠杆处于水平位置平衡；
（2）杠杆平衡后如图乙所示，在杠杆A点挂4个相同的钩码，则在杠杆的B点挂__________个相同的钩码，就可杠杆重新在水平位置平衡；
（3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数变化情况是__________.
A.不变 B.先变大后变小 C.先变小后变大
（4）杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂和动力数据绘制了的关系图象，如图丁所示。由图象推算，当时，__________N；
（5）如图戊所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的另一杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将__________；若将重物的悬挂点由A点向右移至B点，拉力F大小将__________。
【答案】 ①. 左 ②. 6 ③. C ④. 0.5 ⑤. 不变 ⑥. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆右端向下倾斜，左端上翘，说明右端沉，故应向左调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（2）[2]设一个钩码重为G，一格为l，根据杠杆平衡条件可得
所以，即需在B点挂6个钩码。
（3）[3]当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，拉力垂直于杠杆时动力臂最大，故动力臂的长度先变大后变小，根据杠杆平衡原理可知，拉力的大小先变小后变大，即测力计示数先变小后变大，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（4）[4]由于题中的阻力和阻力臂不变，利用图像中数据能得出
故若当l1为0.6m时，F1为0.5N。
（5）[5]当重物被提升的过程中，根据数学知识可知动力臂与阻力臂的比值不变，且重物的重力不变，由杠杆平衡条件可知拉力不变。
[6]若将重物的悬挂点由A点向右移至B点，则阻力臂变大，根据杠杆平衡原理可知，拉力F将变大。
21. 小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，实验过程如图所示：
（1）实验时用弹簧测力计往水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做__________运动，可得出滑动摩擦力的大小；
（2）图甲、乙两次实验说明：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越__________；
（3）图丙中测力计的示数为__________N。
（4）比较图丙、丁两次实验，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小__________（有关/无关）；
（5）小明用图a所示器材探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，通过改沙桶中沙的质量来改变铁块对硬纸板（质量忽略不计）的压力大小，在抽拉硬纸板的时候利用压力传感器和拉力传感器测出拉力和压力的大小。
①实验过程中__________（选填“需要”或“不需要”）匀速直线拉动硬纸板。
②多次实验后小明得到滑动摩擦力与压力的关系图线如图b，由图可知：__________。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 大 ③. 1.2 ④. 无关 ⑤. 不需要 ⑥. 0.25
【解析】
【详解】（1）[1]实验中木块沿物板在水平方向上前进，则拉力方向必须与物块前进的方向一致，因此需要沿水平方向匀速拉动物块，即物体做匀速直线运动。
（2）[2]两次实验中，物体对水平压力的相同，木板比玻璃粗糙，木板对物块的摩擦力大，这说明：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）[3]图中测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N。
（4）[4]这两次实验，物体对木板的压力相等，接触面间的粗糙程度不变，只是两次实验中物块与木板的接触面积不等，两次实验中测力计的示数相同，这说明：在其他情况相同时，摩擦力大小与接触面积无关。
（5）①[5]丙图装置中，拉动硬纸板时，铁块相对于地面处于静止状态，所受拉力与摩擦力平衡，大小相等，拉力传感器显示的示数与铁块受到的滑动摩擦力大小相等，因此只要让硬纸板和铁块发生相对滑动，不需要做匀速直线运动就可以测出滑动摩擦力的大小。
②[6]通过丁图可以得知图线是一条过原点的倾斜直线，则可知摩擦力的大小和压力的大小成正比例关系，当压力为8N时，滑动摩擦力大小为2N，即
五、计算题13分
22. 超速行驶非常危险，高速公路上除了设置标识距离的指示牌，还有限制行车速度的指示牌如图1，小明一家利用周末到湛江玩，汽车在高速公路上行驶了一段时间，他看到了如图1所示标志。
（1）在不违规的前提下，若汽车以最快的速度行驶，从图1的标志牌到湛江至少需要多长时间？
（2）若先以图2所示的速度行驶60min，再以90km/h的速度到达湛江，则全程平均速度为多大？
【答案】（1）1.1h；（2）
【解析】
【详解】解：（1）从图中可知，“湛江110km”表示标示牌距湛江110km；“100”是限速，即汽车此时的最大时速不能超过100km/h。汽车以最快的速度行驶，从标志牌到太原需要的时间为
（2）图2所示的速度80km/h，若先以图2所示的速度行驶60min，行驶的距离为
剩下路程所用的时间为
则全程平均速度为
答：（1）若汽车以最快的速度行驶，从图1的标志牌到湛江至少需要1.1h；
（2）全程平均速度为。
23. 小明家里建房子，周末小明用如图1的独轮车搬运砖头，再用图2的滑轮组把砖块提升到某一的高度。已知：车斗和砖头的总质量是130kg，独轮车的有关尺寸如图所示，每个滑轮重40N，小明的最大拉力为400N，g=10N/kg。求：
（1）车斗和砖头的总重多少N？
（2）人手竖直向上的力F的大小？
（3）若砖块被提升到3m，绳子自由端被拉下的距离？不计绳重及摩擦，小明一次最多能提升多重的砖块？
【答案】（1）1300N；（2）300N；（3）6m，760N
【解析】
【详解】解：（1）由题意可知，车斗和砖头的总质量为130kg，所以可得车斗和砖头所受的总重力为
G=mg=130kg×10N/kg=1300N
（2）由图1可知，独轮车可简化为一个杠杆，由杠杆原理可知，阻力为车斗和砖头所受的总重力，即
F2=G=1300N
由图1可知阻力臂的长度为
l2=0.3m
动力臂的长度为
l1=1m+0.3m=1.3m
由杠杆平衡的公式
F1l1=F2l2
可得人手竖直向上的力F的大小为
（3）由图2可知，滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担重物的绳子为2段，则可知当砖块提升3m时，绳子自由端被拉下的距离为
S=2h=2×3m=6m
根据滑轮组的省力公式
可得小明一次最多能提升的砖块的重力为
G物=2F-G动=2×400N-40N=760N
答：（1）车斗和砖头的总重力为1300N；
（2）人手竖直向上的力F的大小为300N；
（3）绳子自由端被拉下的距离为6m，小明一次最多能提升的砖块的重力为760N。
六、综合能力题每空1分，共18分
24. 亲爱的同学，请根据你所掌握的实验操作技能完成下列问题。
（1）小明选了一弹簧测力计测量物体重力，测量前发现弹簧测力计如图甲所示，此时小明应该将弹簧测力计的刻度板向__________（选填“上”或“下”）拉，使指针对准__________；
（2）调好弹簧测力计，将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态，如图乙所示，则物体重力为__________N。图丙测量重力过程存在的问题________________________________________；
（3）小明在某商店看到如图丁所示的案秤，其工作原理是____________________。若使用前调零时，将游码归零后，发现砝码盘下跌，应将调零螺丝向__________（左/右）移动。
【答案】 ①. 下 ②. 零刻度线 ③. 3.6 ④. 弹簧测力计没有竖直向上提 ⑤. 杠杆平衡原理 ⑥. 左
【解析】
【详解】（1）[1][2]弹簧测力计使用前要观察指针是否指在零刻度线上，如果指针没有指在零刻度线上，要进行调零，图甲中指针指在零刻度线下方，应该将弹簧测力计的刻度板向下调，使指针对准零刻度线。
（2）[3]图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.6N。
[4]弹簧测力计使用时，应将拉力沿弹簧的中心轴线方向施加在弹簧测力计上，确保弹簧轴线方向与所测力的方向在一条直线上。图丙中弹簧测力计测物体重力时，弹簧测力计没有竖直向上提。
（3）[5]案秤是生活中常见的测量质量的工具，其工作原理是杠杆平衡条件。
[6]若使用前调零时，将游码归零后，发现砝码盘下跌，说明右边偏重，应将调零螺丝向左移动，直至杠杆平衡。
25. 在生活和生产中滑轮被广泛使用，在某建筑工地，有甲、乙、丙三种场景，回答下列问题：
（1）在甲、乙两场景中，不计摩擦及绳与滑轮的重，甲、乙两物体在、作用下匀速上升：
①若，则__________；
②若，则__________；
（2）在丙场景中，工人站在水平地面上，竖直向下匀速拉动绳子自由端：
①请用笔划代绳子，在丙图中画出滑轮组的绕线。（ ）
②已知物体A重400N，动滑轮重为100N，不计摩擦及绳重，则拉力为__________N；
（3）如图丁a所示是某种升降电梯工作原理图，对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，额定承载质量是1000kg。某次电梯满载上升时的图像如图丁b所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。
①在2～8s内，对重下降的高度为__________m。
②在2～8s内，电动机钢丝绳拉力是__________N。
【答案】 ①. 2∶1 ②. 1∶2 ③. ④. 250 ⑤. 12 ⑥.
【解析】
【详解】（1）①②[1][2]由题意可知，不计摩擦及绳与滑轮的重时，甲为定滑轮，不改变力的大小，拉力等于重力；乙为动滑轮，拉力为重力的。因此，若，则
若，则
（2）①[3]根据题意，拉力的方向向下，故从工人处开始，依次缠绕滑轮组，如下图所示：
②[4]由上图可知，滑轮组绳子段数n=2，则拉力的大小为
（3）①[5]由图示可知，该装置中的滑轮均为定滑轮，定滑轮绳子自由端运动的运动速度等于物体运动的速度，则在2～8s内，对重下降的高度为
②[6]对满载的轿厢进行受力分析，轿厢受到满载时的重力，方向竖直向下，受到对重向上的拉力和钢丝绳向上的拉力，在2～8s内轿厢运动运动，则向下的力与向上的力平衡。对重提供的拉力为
满载时轿厢的重力为
则钢丝绳的力为
26. 阅读短文，回答问题。
变速自行车的奥秘
变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。如图所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成（普通自行车的后齿轮只有一个）。选择不同的挡位时，自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上。在爬坡时自行车受到的摩擦阻力较大，而在下坡时自行车受到的摩擦阻力较小，为了达到更好的骑行效果，变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后车轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径。
骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。
（1）自行车轮胎上的花纹是通过增大____________________来增大摩擦；刹车时是通过增大__________来增大摩擦；
（2）后齿轮和后车轮组成一个杠杆__________（选填“省力”、“费力”、“等臂”）；
（3）爬坡时，应将链条调整至半径较__________（选填“大”或“小”）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的；
（4）自行车在水平道路上行驶时，后车轮所受的摩擦阻力约为30N，一辆自行车后车轮的半径约为40cm，若它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为5cm，由于前齿轮与后齿轮由链条连接，所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径为15cm，脚踏板到轴心的长度为25cm，则自行车匀速行驶时，人蹬车的力至少应为__________N；若人蹬脚踏板每秒转1周，则自行车的前进速度为__________km/h（）。
【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. 压力 ③. 费力 ④. 大 ⑤. 144 ⑥. 25.92
【解析】
【详解】（1）[1][2]增大摩擦的方式有增大压力和增大接触面的粗糙程度，自行车轮胎上的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；刹车时是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦。
（2）[3]由题意可知，自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后齿轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径，此时动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆。
（3）[4]对于后轮的费力杠杆，动力是人通过链条传递给后轴的齿轮的力，动力臂是后齿轮的半径，自行车上坡时所受阻力变大，而阻力臂不变，因此增大动力臂可以减小所施加的动力，所以应换用半径较大的后齿轮会相对省力一些。
（4）[5]对于后车轮的杠杆来说，设链条对后齿轮的拉力为F链，根据杠杆平衡条件可得
解得：F链=240N。而链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的力大小是一样的，所以对于前车轮的杠杆来说，设人蹬车的力为F，根据杠杆平衡条件可得
解得：F=144N。
[6]每秒脚踏一周则带动前齿轮转动一周，前齿轮周长为
链条移动的距离与后齿轮转动的路程均与前齿轮转动的路程相同，为0.9m，后齿轮的周长为
后轮转动的圈数与后齿轮转动的圈数相同，为
后轮的周长为
自行车的前进速度为
时间/秒
0
1
2
3
路程/米
0
2
4
6
1.时间：80分钟；满分100分；
2.所有答案必须填写在答题卷相应位置上.
一、单选题每小题3分，共21分
1. 下列器具属于省力杠杆的是（ ）
A. 镊子B. 核桃夹
C. 托盘天平D. 筷子
【答案】B
【解析】
【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；
C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故C不符合题意；
D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
2. 下列实例中，属于减小摩擦的是（ ）
A. 汽车轮胎上刻有花纹
B. 轴承中装有滚珠
C. 运动鞋底有凹凸不平的花纹
D. 打球时用力握紧球拍
【答案】B
【解析】
【详解】A．汽车轮胎上刻有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A不符合题意；
B．轴承中装有滚珠，是用滚动代替滑动方法来减小摩擦力，故B符合题意；
C．运动鞋底有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C不符合题意；
D．打球时用力握紧球拍，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故D不符合题题意。
故选B。
3. “一切物体在没有受到外力作用时，总要保持静止或匀速直线运动状态”，提出这个观点的科学家是（ ）
A. 爱因斯坦B. 亚里士多德
C. 伽利略D. 牛顿
【答案】D
【解析】
【详解】“一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。”这一规律叫牛顿第一定律，是英国科学家牛顿在伽利略等人研究成果的基础上，通过推理概括最终得出的。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4. 用频闪灯拍摄小球的运动轨迹，每隔相等时间曝光一次所得到的照片如下图所示，其中小球受平衡力作用的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．小球做曲线运动，运动状态改变，受到的不是平衡力，故A不符合题意；
B．小于做匀速直线运动，运动状态不变，受到平衡力作用，故B符合题意；
C．小球做圆周运动，运动状态不断改变，受到的不是平衡力，故C不符合题意；
D．小球做加速直线运动，运动状态改变，受到的不是平衡力，故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示，用同一定滑轮沿三个不同方向，以不同速度匀速提升同一重物G，所用的拉力分别为、、，重物G上升速度分别是0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s，则这三个力的大小关系是（ ）
A. B. C. D. 以上都有可能
【答案】C
【解析】
【详解】因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，所以，定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力，即F1=F2=F3，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6. 轮滑是同学们非常喜欢的一项运动，如图是小兵同学在水平路面上进行轮滑训练的情景，则该同学（ ）
A. 穿上轮滑鞋后，通过减小接触面粗糙程度减小摩擦
B. 下蹲弯腰滑行时提高了稳度，但是其重心位置不变
C. 匀速滑行时他的重力和对地面的压力是相互作用力
D. 匀速滑行时他的重力和地面对他的支持力是平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A．穿上滑轮鞋后，变滑动摩擦为滚动摩擦，因此他所受的摩擦力减小，故A不符合题意；
B．下蹲弯腰滑行时，与没有弯腰时相比，重心的位置变低，所以稳度得到提高，故B不符合题意；
C．匀速滑行时他的重力和对地面的压力，这两个力方向没有相反，所以他的重力和对地面的压力不是相互作用力，故C不符合题意；
D．匀速滑行时，他处于平衡状态，受到的是平衡力作用。他的重力和地面对他的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，因此是一对平衡力，故D符合题意。
故选D。
7. 图甲小强在水平地面上用力向右推木箱，推力及速度的图像如图乙、丙所示，以下对于这一过程的分析中正确的是（ ）
A. 0-1s没有推动木箱，此时受到的摩擦力大于3N
B. 1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为5N
C. 如果3s所有力全部消失，木箱将做匀速直线运动
D. 如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子，物体将立刻向左运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．0-1s内木箱静止，处于平衡状态，由图像可知，人对木箱推力为3N，故木箱受到摩擦力也为3N，故A错误；
B．摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，在2~3s内，木箱处于匀速直线运动，此时推力等于摩擦力，即摩擦力大小为4N，所以1s~2s内木箱受到的摩擦力大小为4N，故B错误；
C．力是改变物体运动状态的原因，如果3s后所有力全部消失，木箱将保持原来的运动状态，即木箱将做匀速直线运动，故C正确；
D．由于物体具有惯性，如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子，物体先做向右的减速运动，速度为零后做向左加速运动，故D错误。
故选C。
二、填空题每空1分，共21分
8. 如图所示是我国空军战机实施空中加油的情景，若以大地作为参照物，则加油机是__________的（选填“运动”或“静止”）；若以受油机为参照物，则加油机是__________的（选填“运动”或“静止”）；这表明运动和静止是具有__________性。
【答案】 ①. 运动 ②. 静止 ③. 相对
【解析】
【详解】[1]若以大地作为参照物，加油机与大地之间的位置发生变化，则加油机是运动的。
[2]若以受油机为参照物，加油机与受油机之间的位置没有发生变化，则加油机是静止的。
[3] 同一物体在同种情况下，选择的参照物不同，运动状态也不同，这表明运动和静止是具有相对性。
9. 竖直向上抛出的小球，由于__________仍继续向上运动，小球上升到最高点后，又竖直下落，这是因为小球受到__________作用的缘故，小球竖直下落的过程中，小球的运动状态__________（选填“改变”或“不变”）。
【答案】 ①. 惯性 ②. 重力 ③. 改变
【解析】
【详解】[1]竖直向上抛出一个小球，由于小球原来处于运动状态，抛出后小球由于惯性会继续向上运动一段距离
[2]小球上升过程中速度越来越小，上升到最高点时，速度为零，由于受到重力的作用，重力的方向是竖直向下的，故又要向下运动。
[3]小球在竖直下落的过程中，小球的速度不断变化，故运动状态发生改变。
10. 如图所示，手握着重5N瓶子处于竖直静止状态，手对瓶子的握力为10N，手对瓶子的摩擦力为__________N，摩擦力的方向__________；当手对瓶子的握力减小，瓶子依然保持静止状态，瓶子受到的摩擦力__________（变大/不变/变小）。
【答案】 ①. 5 ②. 竖直向上 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]瓶子处于竖直静止时处于平衡状态，瓶子受到的摩擦力和重力是一对平衡力，大小相等，二力方向相反，由重力的方向竖直向下可知，瓶子受到的摩擦力方向是竖直向上，大小等于重力，为5N。
[3]当手的握力越大时，瓶子仍然处于平衡状态，受到的摩擦力仍然等于重力，即摩擦力不变。
11. 如图a所示，运动员用力拉弓，弓弦发生弯曲，说明力可以使物体发生__________；如图b所示，足球运动员用力将飞来的球顶出，力改变了足球的__________；足球的惯性__________（选填“改变”或“不变”）。
【答案】 ①. 形变 ②. 运动状态 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]运动员用力拉弓，弓弦在力的作用下发生弯曲，产生形变，说明力可以使物体发生形变。
[2]球被顶出后，运动速度和方向都发生了变化，说明力可以改变足球运动状态。
[3]惯性只和物体质量有关，所以运动员用力将球顶出，球的惯性不变。
12. 如图所示是甲、乙两物体向东做匀速直线运动的过程中，乙的速度为__________m/s；若以甲为参照物，乙以__________m/s的速度向__________（选填“东”或“西”）运动。
【答案】 ①. 1 ②. 2 ③. 西
【解析】
【详解】[1]由图可知，乙物体4s运动了4m，则乙的速度为
[2][3]甲物体4s运动了12m，则甲的速度为
甲乙均向东运动，若以甲为参照物，甲的速度大于乙的速度，则乙向西运动。4s内，甲乙的路程差为
则以甲为参照物，乙的速度为
故以甲为参照物，乙以2m/s的速度向西运动。
13. 划龙舟是端午节传统习俗。如图，随着龙舟船头鼓的响起，划手们挥桨划船，劈波斩浪。划手们用桨向后划水，龙舟向前进，此现象说明力的作用是____________________的；划桨是____________________杠杆，此杠杆特点是____________________。
【答案】 ①. 相互 ②. 费力 ③. 见解析
【解析】
【详解】[1]龙舟竞赛，划桨手用船桨向后划水，对水施加向后的力，由于物体间力的作用是相互的，因此水也对船桨施加向前的力，所以船就会快速前进。
[2]船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
[3]费力杠杆虽然费力，但是动力移动距离比阻力移动距离小，省了距离。
14. 将物体A、B置于如图所示的装置中，当物体B以0.4m/s的速度匀速下降，则物体A的速度为__________m/s，已知A重80N，B重10N，则A所受地面的摩擦力为__________N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力__________N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）
【答案】 ①. 0.2 ②. 20 ③. 40
【解析】
【详解】[1]如图所示装置，左侧为动滑轮，右侧为定滑轮，绳子段数为2，B挂在绳子自由端，当物体B以0.4m/s的速度匀速下降，物体A的速度为
[2]因为B匀速下降，受力平衡，B的重力等于绳子自由端的拉力，即绳子自由端的拉力为F拉=10N，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦，A所受地面的摩擦力为
[3]若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，因压力和接触面粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，此时A受到水平向左的拉力，水平向右的摩擦力和滑轮组的拉力，匀速向左运动，受力平衡，则
三、作图题每小题2分，共8分
15. 如图所示，桃子重2N，放在水平桌面上静止，请作出桃子所受的一对平衡力的示意图，点O为桃子的重心。
【答案】
【解析】
【详解】桃子静止在桌面上，受重力和支持力作用，支持力F与重力G是一对平衡力，大小相等，都为2N，重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，作用点都在重心上，如图：
16. 为了防滑手，塞式抽水机的手柄设计成如图所示，请在图中画出：提起杠杆AOB最小的动力和B点所受阻力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】提起杠杆时，阻力作用点在点B，方向竖直向上，作出阻力，动力臂为支点到动力作用线的垂直距离，当动力臂为OA时，动力臂最大，此时动力最小，所以连接OA并过A点做向上的垂线，画出最小动力。如图：
17. 某物体做匀速直线运动，其通过的路程与时间记录如下，在如图直角坐标系中画出图及图。
【答案】
【解析】
【详解】由求出物体的速度是
恒定为2m/s，在v-t图像中画一条平行与横轴的直线；利用描点法画出物体运动的图像，是一条过原点的倾斜直线，如图所示：
18. 如图所示，小明拉车帮家里运输建材，请在图中画出前脚A点受到地面摩擦力的示意图，在B点画出小车受到地面摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】摩擦力阻碍相对运动或相对运动趋势，前脚相对于地面有向后运动的趋势，故摩擦力方向向前；小车相对于地面向前运动，故小车受到地面的摩擦力向后。如下图所示：
四、实验探究题每空1分，共19分
19. （1）如图1甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
①小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角上的线分别跨过左右支架上的定滑轮，这两个定滑轮的作用：____________________；
②当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片将转动，说明两个力不在__________上小卡片不能平衡。
③在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图1乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是__________；
A.小卡片是比较容易获取的材料
B.减少摩擦力对实验结果的影响
C.小卡片容易扭转
（2）用如图2所示的实验装置推断“物体不受力时的运动情况”。
①本实验小车在同一高度滑下，是为了控制小车__________相同；
②在水平面上运动的小车，受到__________个力的作用，不计空气阻力；
③在实验的基础上进行合理的推理：如果运动的物体不受外力时它将____________________，这一步所用方法和下列__________选项的研究方法相同。
A.探究“物体的重力和质量的关系”实验
B.探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验
C.探究“真空不能传声”的实验
【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 同一条直线 ③. B ④. 速度 ⑤. 3 ⑥. 匀速直线运动 ⑦. C
【解析】
【详解】（1）①[1]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力，给绳子提供竖直向下的拉力，再通过定滑轮改变力的方向，使两个竖直向上的拉力变为水平方向上两个相反的力。
②[2]小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
③[3]小明将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面上就会产生摩擦力，就会影响实验效果，当木块两端的拉力相差较小时，因为受到摩擦力的作用，木块保持平衡；相比较，小华的实验可以减少摩擦力对实验结果的影响。故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
（2）①[4]该实验要比较的时小车在阻力不同的路面上滑行的距离，需要控制变量。由静止从同一高度释放，可以保证每次到达水平面的速度相同。
②[5]在水平面上运动的小车，受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和阻碍相对运动的摩擦力，方向水平向左，共受到3个力的作用。
③[6]实验依此让小车通过毛巾、棉布和木板，三种水平面的阻力依此减小，小车运动的距离依此增大，速度减小的越来越慢，据此可以推理：如果运动的物体不受外力时，它的将保持原来的运动状态不变，即将做匀速直线运动。
[7]由于实验中无法达到不受外力的情况，故根据实验结果进行合理的推测，采用了理想实验法。
A．探究物体的重力和质量的关系实验中，重力不能直接测量，根据二力平衡法通过弹簧测力计的示数得知了重力的大小，采用了转换法，故A不符合题意；
B．探究滑动摩擦力大小与什么因素有关的实验中，为了探究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系，通过控制其他变量相同，改变单一变量来探究实验结果，采用了控制变量法，故B不符合题意；
C．探究真空不能传声的实验中，由于实验中无法达到真空状态，故根据空气抽得越多，声音越小的实验现象来进行合理的推理，采用了理想实验法，故C符合题意。
故选C。
20. 在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N。
（1）杠杆如图甲所示，需向__________调节平衡螺母使杠杆处于水平位置平衡；
（2）杠杆平衡后如图乙所示，在杠杆A点挂4个相同的钩码，则在杠杆的B点挂__________个相同的钩码，就可杠杆重新在水平位置平衡；
（3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数变化情况是__________.
A.不变 B.先变大后变小 C.先变小后变大
（4）杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂和动力数据绘制了的关系图象，如图丁所示。由图象推算，当时，__________N；
（5）如图戊所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的另一杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将__________；若将重物的悬挂点由A点向右移至B点，拉力F大小将__________。
【答案】 ①. 左 ②. 6 ③. C ④. 0.5 ⑤. 不变 ⑥. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆右端向下倾斜，左端上翘，说明右端沉，故应向左调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（2）[2]设一个钩码重为G，一格为l，根据杠杆平衡条件可得
所以，即需在B点挂6个钩码。
（3）[3]当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，拉力垂直于杠杆时动力臂最大，故动力臂的长度先变大后变小，根据杠杆平衡原理可知，拉力的大小先变小后变大，即测力计示数先变小后变大，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（4）[4]由于题中的阻力和阻力臂不变，利用图像中数据能得出
故若当l1为0.6m时，F1为0.5N。
（5）[5]当重物被提升的过程中，根据数学知识可知动力臂与阻力臂的比值不变，且重物的重力不变，由杠杆平衡条件可知拉力不变。
[6]若将重物的悬挂点由A点向右移至B点，则阻力臂变大，根据杠杆平衡原理可知，拉力F将变大。
21. 小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，实验过程如图所示：
（1）实验时用弹簧测力计往水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做__________运动，可得出滑动摩擦力的大小；
（2）图甲、乙两次实验说明：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越__________；
（3）图丙中测力计的示数为__________N。
（4）比较图丙、丁两次实验，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小__________（有关/无关）；
（5）小明用图a所示器材探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，通过改沙桶中沙的质量来改变铁块对硬纸板（质量忽略不计）的压力大小，在抽拉硬纸板的时候利用压力传感器和拉力传感器测出拉力和压力的大小。
①实验过程中__________（选填“需要”或“不需要”）匀速直线拉动硬纸板。
②多次实验后小明得到滑动摩擦力与压力的关系图线如图b，由图可知：__________。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 大 ③. 1.2 ④. 无关 ⑤. 不需要 ⑥. 0.25
【解析】
【详解】（1）[1]实验中木块沿物板在水平方向上前进，则拉力方向必须与物块前进的方向一致，因此需要沿水平方向匀速拉动物块，即物体做匀速直线运动。
（2）[2]两次实验中，物体对水平压力的相同，木板比玻璃粗糙，木板对物块的摩擦力大，这说明：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）[3]图中测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N。
（4）[4]这两次实验，物体对木板的压力相等，接触面间的粗糙程度不变，只是两次实验中物块与木板的接触面积不等，两次实验中测力计的示数相同，这说明：在其他情况相同时，摩擦力大小与接触面积无关。
（5）①[5]丙图装置中，拉动硬纸板时，铁块相对于地面处于静止状态，所受拉力与摩擦力平衡，大小相等，拉力传感器显示的示数与铁块受到的滑动摩擦力大小相等，因此只要让硬纸板和铁块发生相对滑动，不需要做匀速直线运动就可以测出滑动摩擦力的大小。
②[6]通过丁图可以得知图线是一条过原点的倾斜直线，则可知摩擦力的大小和压力的大小成正比例关系，当压力为8N时，滑动摩擦力大小为2N，即
五、计算题13分
22. 超速行驶非常危险，高速公路上除了设置标识距离的指示牌，还有限制行车速度的指示牌如图1，小明一家利用周末到湛江玩，汽车在高速公路上行驶了一段时间，他看到了如图1所示标志。
（1）在不违规的前提下，若汽车以最快的速度行驶，从图1的标志牌到湛江至少需要多长时间？
（2）若先以图2所示的速度行驶60min，再以90km/h的速度到达湛江，则全程平均速度为多大？
【答案】（1）1.1h；（2）
【解析】
【详解】解：（1）从图中可知，“湛江110km”表示标示牌距湛江110km；“100”是限速，即汽车此时的最大时速不能超过100km/h。汽车以最快的速度行驶，从标志牌到太原需要的时间为
（2）图2所示的速度80km/h，若先以图2所示的速度行驶60min，行驶的距离为
剩下路程所用的时间为
则全程平均速度为
答：（1）若汽车以最快的速度行驶，从图1的标志牌到湛江至少需要1.1h；
（2）全程平均速度为。
23. 小明家里建房子，周末小明用如图1的独轮车搬运砖头，再用图2的滑轮组把砖块提升到某一的高度。已知：车斗和砖头的总质量是130kg，独轮车的有关尺寸如图所示，每个滑轮重40N，小明的最大拉力为400N，g=10N/kg。求：
（1）车斗和砖头的总重多少N？
（2）人手竖直向上的力F的大小？
（3）若砖块被提升到3m，绳子自由端被拉下的距离？不计绳重及摩擦，小明一次最多能提升多重的砖块？
【答案】（1）1300N；（2）300N；（3）6m，760N
【解析】
【详解】解：（1）由题意可知，车斗和砖头的总质量为130kg，所以可得车斗和砖头所受的总重力为
G=mg=130kg×10N/kg=1300N
（2）由图1可知，独轮车可简化为一个杠杆，由杠杆原理可知，阻力为车斗和砖头所受的总重力，即
F2=G=1300N
由图1可知阻力臂的长度为
l2=0.3m
动力臂的长度为
l1=1m+0.3m=1.3m
由杠杆平衡的公式
F1l1=F2l2
可得人手竖直向上的力F的大小为
（3）由图2可知，滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担重物的绳子为2段，则可知当砖块提升3m时，绳子自由端被拉下的距离为
S=2h=2×3m=6m
根据滑轮组的省力公式
可得小明一次最多能提升的砖块的重力为
G物=2F-G动=2×400N-40N=760N
答：（1）车斗和砖头的总重力为1300N；
（2）人手竖直向上的力F的大小为300N；
（3）绳子自由端被拉下的距离为6m，小明一次最多能提升的砖块的重力为760N。
六、综合能力题每空1分，共18分
24. 亲爱的同学，请根据你所掌握的实验操作技能完成下列问题。
（1）小明选了一弹簧测力计测量物体重力，测量前发现弹簧测力计如图甲所示，此时小明应该将弹簧测力计的刻度板向__________（选填“上”或“下”）拉，使指针对准__________；
（2）调好弹簧测力计，将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态，如图乙所示，则物体重力为__________N。图丙测量重力过程存在的问题________________________________________；
（3）小明在某商店看到如图丁所示的案秤，其工作原理是____________________。若使用前调零时，将游码归零后，发现砝码盘下跌，应将调零螺丝向__________（左/右）移动。
【答案】 ①. 下 ②. 零刻度线 ③. 3.6 ④. 弹簧测力计没有竖直向上提 ⑤. 杠杆平衡原理 ⑥. 左
【解析】
【详解】（1）[1][2]弹簧测力计使用前要观察指针是否指在零刻度线上，如果指针没有指在零刻度线上，要进行调零，图甲中指针指在零刻度线下方，应该将弹簧测力计的刻度板向下调，使指针对准零刻度线。
（2）[3]图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.6N。
[4]弹簧测力计使用时，应将拉力沿弹簧的中心轴线方向施加在弹簧测力计上，确保弹簧轴线方向与所测力的方向在一条直线上。图丙中弹簧测力计测物体重力时，弹簧测力计没有竖直向上提。
（3）[5]案秤是生活中常见的测量质量的工具，其工作原理是杠杆平衡条件。
[6]若使用前调零时，将游码归零后，发现砝码盘下跌，说明右边偏重，应将调零螺丝向左移动，直至杠杆平衡。
25. 在生活和生产中滑轮被广泛使用，在某建筑工地，有甲、乙、丙三种场景，回答下列问题：
（1）在甲、乙两场景中，不计摩擦及绳与滑轮的重，甲、乙两物体在、作用下匀速上升：
①若，则__________；
②若，则__________；
（2）在丙场景中，工人站在水平地面上，竖直向下匀速拉动绳子自由端：
①请用笔划代绳子，在丙图中画出滑轮组的绕线。（ ）
②已知物体A重400N，动滑轮重为100N，不计摩擦及绳重，则拉力为__________N；
（3）如图丁a所示是某种升降电梯工作原理图，对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，额定承载质量是1000kg。某次电梯满载上升时的图像如图丁b所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。
①在2～8s内，对重下降的高度为__________m。
②在2～8s内，电动机钢丝绳拉力是__________N。
【答案】 ①. 2∶1 ②. 1∶2 ③. ④. 250 ⑤. 12 ⑥.
【解析】
【详解】（1）①②[1][2]由题意可知，不计摩擦及绳与滑轮的重时，甲为定滑轮，不改变力的大小，拉力等于重力；乙为动滑轮，拉力为重力的。因此，若，则
若，则
（2）①[3]根据题意，拉力的方向向下，故从工人处开始，依次缠绕滑轮组，如下图所示：
②[4]由上图可知，滑轮组绳子段数n=2，则拉力的大小为
（3）①[5]由图示可知，该装置中的滑轮均为定滑轮，定滑轮绳子自由端运动的运动速度等于物体运动的速度，则在2～8s内，对重下降的高度为
②[6]对满载的轿厢进行受力分析，轿厢受到满载时的重力，方向竖直向下，受到对重向上的拉力和钢丝绳向上的拉力，在2～8s内轿厢运动运动，则向下的力与向上的力平衡。对重提供的拉力为
满载时轿厢的重力为
则钢丝绳的力为
26. 阅读短文，回答问题。
变速自行车的奥秘
变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。如图所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成（普通自行车的后齿轮只有一个）。选择不同的挡位时，自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上。在爬坡时自行车受到的摩擦阻力较大，而在下坡时自行车受到的摩擦阻力较小，为了达到更好的骑行效果，变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后车轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径。
骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。
（1）自行车轮胎上的花纹是通过增大____________________来增大摩擦；刹车时是通过增大__________来增大摩擦；
（2）后齿轮和后车轮组成一个杠杆__________（选填“省力”、“费力”、“等臂”）；
（3）爬坡时，应将链条调整至半径较__________（选填“大”或“小”）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的；
（4）自行车在水平道路上行驶时，后车轮所受的摩擦阻力约为30N，一辆自行车后车轮的半径约为40cm，若它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为5cm，由于前齿轮与后齿轮由链条连接，所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径为15cm，脚踏板到轴心的长度为25cm，则自行车匀速行驶时，人蹬车的力至少应为__________N；若人蹬脚踏板每秒转1周，则自行车的前进速度为__________km/h（）。
【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. 压力 ③. 费力 ④. 大 ⑤. 144 ⑥. 25.92
【解析】
【详解】（1）[1][2]增大摩擦的方式有增大压力和增大接触面的粗糙程度，自行车轮胎上的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；刹车时是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦。
（2）[3]由题意可知，自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后齿轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径，此时动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆。
（3）[4]对于后轮的费力杠杆，动力是人通过链条传递给后轴的齿轮的力，动力臂是后齿轮的半径，自行车上坡时所受阻力变大，而阻力臂不变，因此增大动力臂可以减小所施加的动力，所以应换用半径较大的后齿轮会相对省力一些。
（4）[5]对于后车轮的杠杆来说，设链条对后齿轮的拉力为F链，根据杠杆平衡条件可得
解得：F链=240N。而链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的力大小是一样的，所以对于前车轮的杠杆来说，设人蹬车的力为F，根据杠杆平衡条件可得
解得：F=144N。
[6]每秒脚踏一周则带动前齿轮转动一周，前齿轮周长为
链条移动的距离与后齿轮转动的路程均与前齿轮转动的路程相同，为0.9m，后齿轮的周长为
后轮转动的圈数与后齿轮转动的圈数相同，为
后轮的周长为
自行车的前进速度为
时间/秒
0
1
2
3
路程/米
0
2
4
6
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