湖北省武汉市武昌区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题（原卷版+解析版）

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一、选择题（请你只选择一项符合题意的答案的字母序号，在答题卡对应字母序号上用2B铅笔涂黑，每小题3分，共计54分）：
1. 如图所示，小华用矿泉水瓶做实验：他用水平力轻推底部时，瓶子沿桌面平稳地移动，瓶子翻了。他验证的是力的作用效果与（ ）

A. 力的方向有关B. 力的大小有关
C. 力的作用点有关D. 力的大小、方向、作用点都有关
【答案】C
【解析】
【详解】用水平力推动底部时，瓶子沿桌面平稳地移动；用大小、方向都相同的水平力轻推瓶盖时，瓶子翻了；两种情况下，推力的作用点不同，力的作用效果不同，这表明力的作用效果与力的作用点有关，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2. 关于重力和质量的关系，以下说法中正确的是（ ）
A. 1kg等于10N，重力方向总是竖直向下
B. 将10kg物体从地球带到月球上，其质量和重力都要变小
C. 天平和弹簧测力计在月球上将无法正常使用
D. 地面某位置处，物体受到的重力跟它的质量成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A．kg是质量的单位，N是力的单位，故不能说1kg 等于10N，故A错误；
B．质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变，如果只是改变了位置，则质量不会发生改变；将10kg物体从地球带到月球上，物体仅是位置发生变化，所以质量不变；由于月球上物体的重力是地球上重力的，所以物体到达月球后，其受到的重力减小，故B错误；
C．天平是利用压力等于重力来测量物体质量的，弹簧测力计可以通过弹簧形变的大小反映拉力的大小；月球引力虽然小于地球，但物体和砝码受到的引力减小程度相同，所以在月球上可以正常使用天平和弹簧测力计，故C错误；
D．物体受到的重力与物体质量的关系为G=mg，即地面某位置处，物体受到的重力跟它的质量成正比，故D正确。
故选D。
3. 关于如图所示的弹簧测力计，以下说法正确的是（ ）
A. 弹簧测力计的量程及分度值分别是0~5N和0.1N
B. 在弹性限度内，弹簧测力计的弹簧伸长越长，它所受的拉力就越大
C. 弹簧测力计只能测竖直方向上的拉力而无法测出水平方向的拉力
D. 量程大的测力计弹簧长度一定比量程小的测力计弹簧长度长
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图示弹簧测力计可以看出，其量程为0~5N，分度值为0.2N。故A错误；
B．弹簧所受的拉力与弹簧的伸长量成正比，在弹性限度内，弹簧测力计的弹簧伸长越长，它所受的拉力就越大，故B正确；
C．使用弹簧测力计既能测出重力又能测出水平方向上的拉力，只要拉力沿弹簧的轴线方向即可，故C错误；
D．量程是弹簧测力计所能测的最大力，与弹簧的长度无关，量程大的弹簧长度不一定比量程小的弹簧长度大，故D错误。
故选B。
4. 一只手握住甲、乙两个核桃，逐渐增大握力，发现甲核桃碎裂时乙核桃完好，下列有关两核桃相互挤压时的说法正确的是（ ）
A. 甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力
B. 甲对乙的作用力没有使乙核桃发生形变
C. 甲乙接触处甲受到的压强等于乙受到的压强
D. 甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】AD．在挤压两核桃的过程中，甲对乙有力的作用，因力的作用是相互的，则乙对甲也有力的作用，所以甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力，不是平衡力，且相互作用力大小相等，故AD错误；
B．甲对乙的力与乙对甲的力，都属于弹力，两核桃都会发生形变，只不过乙核桃发生的形变没有甲明显，故B错误；
C．甲对乙的力与乙对甲的力，二力的大小相等，受力面积相等，根据可知，两核桃相接触部位受到的压强相等，故C正确。
故选C。
5. 如图所示的四个实例中，为了增大摩擦的是（ ）
A. 行李包下安装轮子
B. 气垫船底部跟水面之间有一层空气垫
C. 磁悬浮列车悬浮行驶
D. 瓶盖上刻有竖条纹
【答案】D
【解析】
【详解】A．行李包下安装轮子，用滚动代替滑动减小摩擦力，故A不符合题意；
B．气垫船底部跟水面之间有一层空气垫，是通过将接触面隔开来减小摩擦力的，故B不符合题意；
C．磁悬浮列车悬浮行驶，是通过将接触面隔开来减小摩擦力的，故C不符合题意；
D．瓶盖上刻有竖条纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，故D符合题意。
故选D。
6. 下列四幅图是小明在探究“影响滑动摩擦力大小因素”时设计的实验方案。以下说法正确的是（ ）
A. 通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B. 通过甲、丁对比，可探究接触面积的大小对滑动摩擦力大小的影响
C. 通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
D. 通过乙、丁对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
【答案】A
【解析】
【详解】探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，应采用控制变量法。
A．甲、乙两图中，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，变量唯一，所以可以探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故A正确；
B. 甲、丁两图中，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，接触面积大小不同，存在两个变量，所以无法探究接触面积的大小对滑动摩擦力大小的影响，故B错误；
C. 乙、丙两图中，压力大小不同，接触面的粗糙程度不同，存在两个变量，所以不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故C错误；
D. 乙、丁两图中，压力大小不同，接触面粗糙程度不同，接触面积大小不同，存在三个变量，所以不能可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响，故D错误。
故选A。
7. 2022年北京冬季奥运会举办时，北京作为史无前例的双奥之城成为了全世界瞩目的焦点。下列关于冰雪运动的说法中正确的是（ ）
①甲图中短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时，他的运动状态没有改变
②乙图中冰球沿水平地面匀速直线滑行时，一定受到平衡力的作用
③丙图中的冰壶做的非常光滑，是为了减小与冰面的摩擦力
④丁图中花样滑冰运动员做有些动作时会弯膝蹲下，是为了降低重心，避免摔倒
A. ①②③B. ②③④C. ②③D. ①②③④
【答案】B
【解析】
【详解】①图甲中短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时，运动方向不断变化，所以他的运动状态改变，故①错误；
②图乙中冰球沿水平地面匀速直线滑行时，处于平衡状态，所以一定受到平衡力的作用，故②正确；
③图丙中的冰壶做得非常光滑，在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小与冰面的摩擦力，故③正确；
④其它条件相同时，重心越低，稳定性越好。图丁中花样滑冰运动员做有些动作时会弯膝蹲下，是为了降低重心，避免摔倒，故④正确。
故B正确，ACD错误。
故选B。
8. 惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，如果没有惯性，下列运动仍能正常进行的是（ ）
A. 押加B. 蹦床
C. 射箭D. 网球
【答案】A
【解析】
【详解】A．押加运动靠的是摩擦，与惯性无关，如果没有惯性，仍能正常进行，故A符合题意；
B．蹦床运动中，运动员离开蹦床后，仍需保持原来向上的运动状态，故B不符合题意；
C．射箭运动中，箭离开弓后，仍需保持原来向前的运动状态，故C不符合题意；
D．网球运动中，网球离开球拍后，仍需保持原来向前的运动状态，故D不符合题意。
故选A。
9. 如图所示，所示的实例中，不是利用连通器原理工作的是（ ）
A. 活塞式抽水机B. 锅炉水位计
C. 洗手间下水管D. 船闸
【答案】A
【解析】
【详解】A．活塞式抽水机抽水是通过活塞上移使抽水机内水面上方的气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，与连通器无关，故A符合题意；
B．锅炉水位计，水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的，底部是连通的，是连通器，故B不符合题意；
C．洗手间下水管，管的两端都是开口，管的底部相连通，是连通器，故C不符合题意；
D．船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，故D不符合题意。
故选A。
10. 水平桌面上有一个薄壁硬塑料瓶瓶中装有水和空气，瓶口敞开，盖上并拧紧瓶盖后，在瓶壁开一个很小的孔，水从孔中流出，水面高度下降了h1时水停止流出，此时水面到出水孔的距离为h2，如图所示，已知水的密度为ρ，与流水前比较，下列说法正确的是( )
A. 瓶底上表面受到的压强不变
B. 瓶底上表面受到的压强减小了ρgh1
C. 瓶内气压减小了ρgh2
D. 瓶对桌面的压强减小了ρg( h1+h2 )
【答案】C
【解析】
【详解】A．一开始，瓶内气体压强p气等于大气压强p0，瓶底上表面受到的压等于大气压加上水的压强， 随着水的流出，水的速度减小，根据p水=ρgh知，水对容器底的压强减小，且瓶内气体体积变大，压强p气也减小，所以瓶底上表面受到的压强减小，故A错误；
B．由A知水对容器底的压强减小了ρgh1，瓶内气体的压强p气也减小，所以瓶底上表面减小的压强大于ρgh1，故B错误；
C．一开始，瓶内气体压强p气等于大气压强p0， 当水面高度下降了h1时水停止流出，此时水面到出水孔的距离为h2，此时瓶内气体的压强加上h2水产生的压强等于大气压， 所以瓶内气压减小了ρgh2，故C正确；
D．设塑料瓶的底面积为s，根据F=pS可知，塑料瓶对桌面压力减小量等于水的重力的减小量，即△F=△G=ρgSh1 塑料瓶对桌面压强的减小量，故D错误．
11. 当火车驶过时，人站在安全线以内，即使与火车保持一定距离，也非常危险。以下四个选项中与此现象所蕴含的规律不相同的是（ ）
A. 用吸管把饮料吸进嘴里
B. 护航编队各船只多采用前后行驶而非并排行驶
C. 龙卷风将地面上的物体卷入空中
D. 风沿着窗外的墙面吹过，窗口悬挂的窗帘会飘向窗外
【答案】A
【解析】
【详解】A．火车进站时会使火车附近的空气流速加快，气体的流速快压强小，所以火车附近的气压小，而远处的气压大，在安全线内的乘客，会被强大的气压差形成的推力推向火车，对安全构成威胁。用吸管把饮料吸进嘴里是利用大气压的作用吸进嘴里的，故A符合题意；
B．护航编队各船只多采用前后行驶而非并排行驶，因为两船靠得比较近且并排前进时，两船之间的水流通道变窄，流速变大，压强变小，小于两船外侧的压强，便形成向内的压强差，容易发生撞船事故，故B不符合题意；
C．龙卷风将地面上的物体卷入空中，是因为龙卷风经过时，地面上物体上方空气流速大，压强小，物体下表面压强大于上表面压强，从而被卷入空中，故C不符合题意；
D．风沿着窗外的墙面吹过时，外侧空气流速大，压强小，屋内空气流速小，压强大，所以窗帘会飘向窗外，故D不符合题意。
故选A。
12. 下列说法正确的是（ ）
A. 图甲橡皮泥船采用改变自重的办法来增加载货量
B. 图乙“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变浮力大小来实现的
C. 图丙说明物体浸没在液体中越深，所受的浮力越大
D. 图丁中密度计在两种液体中所受浮力，两种液体的密度
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲中橡皮泥船采用空心法（通过增大排开液体的体积的方式）来增加载货量的，故A错误；
B．潜水器是通过改变自身重力来实现上浮下沉，图乙中“蛟龙号”从海面潜入700m深的海底是通过减小水箱中水的重力，从而改变自身重力大小来实现的，故B错误；
C．浮力大小与排开液体受到的重力有关，与浸入的深度无关，图丙说明物体浸在液体中排开液体重力越大，所受的浮力越大，故C错误；
D．图丁中密度计在两种液体中均处于漂浮状态，浮力等于物体的重力，所以所受的浮力
由阿基米德原理
如图所示
所以两种液体的密度大小关系为
故D正确。
故选D。
13. 如图，A、B、C三个物体的质量关系是mA>mB>mC，它们在同样大的力F作用下，并沿力的方向移动相同的距离s，则力F对三个物体所做的功（）
A. 一样多
B. 对A做的功最多
C. 对B做的功最多
D. 对C做的功最多
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】因为对三个物体的作用力都是大小相等的力F，三个物体在力的方向上移动的距离都是s，根据
W=Fs
可知，F对三个物体所做的功一样多，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
14. 小枫在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上的同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 该实验中研究的动能是指木块的动能
B. 用小车代替木块更便于得到实验结论
C. 木块滑行时克服摩擦做的功不同，但所受摩擦力相同
D. 该实验的目的是探究物体动能的大小与高度的关系
【答案】C
【解析】
【详解】A．该实验研究的是铁球的动能，故A错误；
B．用小车代替木块会导致所受摩擦力太小，小车运动距离太远，不便于得到实验结论，故B错误；
C．木块滑行所受的滑动摩擦力仅与接触面粗糙程度和压力有关，这两个因素都不变，故其所受摩擦力不变，由于克服摩擦力移动的距离不同，则所做功不同，故C正确；
D．让铁球从斜面的不同高度静止释放是为了使其到达水平面时速度不同，故该实验的目的是探究物体动能和速度的关系，故D错误。
故选C。
15. 关于如图所示的滚摆从最高点运动到最低点的过程，下列分析不正确的是（ ）
A. 滚摆动能先变大后变小B. 滚摆的重力势能转化为动能
C. 滚摆的机械能总量逐渐减少D. 滚摆运动到最低点时速度不为0
【答案】A
【解析】
【详解】滚摆从最高点运动到最低点的过程中，滚摆的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，滚摆的重力势能转化为动能，由于存在空气阻力，部分重力势能会转化为内能，所以滚摆的机械能总量逐渐减小，故A错误，符合题意，BCD正确，不符合题意。
故选A。
16. 下列简单机械能够省力的是（ ）
A. 托盘天平B. 定滑轮
C. 镊子D. 盘山公路
【答案】D
【解析】
【详解】A．托盘天平使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故A不符合题意；
B．定滑轮本质是等臂杠杆，不能省力，只能改变力的方向，故B不符合题意；
C．镊子使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意；
D．盘山公路属于简单机械中的斜面，可以省力，故D符合题意。
故选D。
17. 如图所示A物体重力为20N，用滑轮组分别按甲、乙两种方法提升和水平移动物体A。物体在水平面滑动时受到的摩擦力为15N，，，A物体在10s内匀速移动的距离均为0.6m。则在该过程中，下列分析正确的是（ ）
A. 两种方法中所做的有用功一样大B. 做功的功率一样大
C. 甲的机械效率等于乙的机械效率D. 甲图中动滑轮的重力为4N
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲中有用功为
乙中物体A匀速运动时，受力平衡，受到的拉力为
则乙中有用功为
故A错误；
B．甲中有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为
则甲中绳子自由端拉力做功为
乙中有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为
则乙中绳子自由端拉力做功为
时间相同，做功不同，根据可知做功的功率不一样大，故B错误；
C．甲的机械效率为
乙的机械效率为
故C正确；
D．若不计绳重和摩擦，甲图中动滑轮的重力为
但题中未说不计绳重和摩擦，故D错误。
故选C。
18. 小红同学制作了一个“浮力秤”，如图甲所示，已知圆柱形玻璃小筒的质量为40g，内装有100g的细砂，上面叠放着20g的秤盘，透明大筒装有染色水（密度与水一样）。秤盘上放入物体后，根据大筒中染色水液面所对的刻度线就可以测出物体的质量，刻度线如图乙标注在小筒上（只显示了部分），“浮力秤”最大量程为0.6kg，零刻度与最大刻度间距离为30cm，液面到达最大刻度后，玻璃小筒无法再下降。下列关于“浮力秤”说法正确的是（ ）
A. 没有称物体时，小筒底部受到水的压强为600Pa
B. 零刻度线上10cm处对应的刻度值是0.4kg
C. 若增加细砂的质量，小筒上每0.1kg对应刻度线之间的距离不变
D. 若染色液体换成等体积密度为的盐水，则最大量程为0.5kg
【答案】C
【解析】
【详解】A．设圆柱形玻璃小筒的底面积为，零刻度距小筒底部的距离为，浮力秤示数为零时，浮力秤漂浮，浮力等于重力，则有
①
最大称量时，浮力秤漂浮，浮力等于重力，则有
②
联立①②，解得，，则没有称物体时，小筒底部受到水的压强为
故A错误；
BC．浮力称秤漂浮，浮力等于重力，根据
可知称量的物体的质量和浸入的深度成正比，“浮力秤”最大量程为0.6kg，零刻度与最大刻度间距离为30cm，所以零刻度线上10cm处对应的刻度值是0.2kg；若增加细砂的质量，液体的密度、小筒的底面积均不变，称量的物体的质量和浸入的深度仍成正比，所以小筒上每0.1kg对应刻度线之间的距离不变。故B错误，C正确；
D．染色液体换成等体积密度为的盐水，则可称量的物体最大重力为
则最大量程为
故D错误。
故选C。
二．非选择题（包括8道小题，共计46分）：
19. 如图是皮划艇比赛时的场面，当运动员用船桨向后划水时，皮划艇向前运动，这利用了力的作用是____________，运动员手中使用的船桨属于____________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，使用它____________（选填“能”或“不能”）省功，若运动员想要使所用的力小一点，则应____________（选填“增大”或“减小”）两只手之间的距离。
【答案】 ①. 相互 ②. 费力 ③. 不能 ④. 增大
【解析】
【19题详解】
[1]物体间力的作用是相互的，所以划船时，用桨向后划水，水也给桨一个向前的力，船就会前行。
[2]船桨在使用的过程中，相当于一个杠杆，以船桨的上端为支点，划动时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离。
[3]大量的实验表明，任何的机械都不能省功，所以使用船桨不能省功。
[4]在使用船桨时，阻力、阻力臂一定，由杠杆平衡条件，即：动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，要使所用的力小一点，应增大动力臂，即增大两只手之间的距离。
20. “神舟十八号”飞船搭载三名航天员成功发射，在遨游太空时与“天宫”空间站顺利完成对接，并开展了一系列空间实验。“神舟十八号”绕地球飞行时，飞船内的宇航员____________（选填“受平衡力”“受非平衡力”或“不受力”），航天员进入空间站后，他的惯性____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 受非平衡力 ②. 不变
【解析】
【20题详解】
[1]力是改变物体运动状态的原因。“神舟十八号”绕地球飞行时，其运动方向时刻在发生改变，则运动状态时刻发生改变，故神舟十八号内的宇航员受非平衡力作用。
[2]惯性是物体保持运动状态不变的性质，只与物体的质量有关，而质量是物体本身的一种属性，与物体的位置无关，所以航天员进入天宫一号后，他的质量不变，惯性不变。
21. 如图甲、丙分别是小红和小枫两位同学设计的“探究二力平衡条件”的实验装置，每个钩码质量为50g。
（1）如图甲所示，小红同学在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，说明相互平衡的两个力方向相反，大小______。细心的小红在实验时发现，若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然保持静止状态，此时木块所受合力大小为______N。她分析发现产生这一现象的原因是木板会对木块有摩擦力，请在图乙中画出此摩擦力的示意图；______
（2）如图丙所示，小枫同学在左边和右边各挂一个钩码后，将小卡片转动一小角度，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在______上。同学们对同一问题又进行了探究，他们在左右支架上配两个滑轮时没有安装在相同的高度，如图丁所示，该装置______（能、不能）探究二力平衡的条件；
（3）另一小组同学设计了如图a、b所示的两个实验装置，可以研究二力平衡条件的是图______所示装置，可以研究相互作用力之间的关系的是图______所示装置（均填字母）。
【答案】 ①. 相等 ②. 0 ③. ④. 同一条直线 ⑤. 能 ⑥. b ⑦. a
【解析】
【详解】（1）[1] 如图甲所示，小红同学在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，木块处于平衡状态，水平方向上分别受到左端和右端绳子对它的拉力，两个力是一对平衡力，相互平衡的两个力方向相反，大小相等。
[2] 木块保持静止状态，则受力平衡，此时木块所受合力大小为0N。
[3] 左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，则木块受到向右的拉力大于向左的拉力，会产生相对于木板向右的运动趋势，则受到水平向左的摩擦力，且摩擦力大小为
作图如下：
（2）[4] 如图丙所示，小枫同学在左边和右边各挂一个钩码后，将小卡片转动一小角度，两个力作用在不同的直线上，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在同一条直线上。
[5] 因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验。
（3）[6][7] 一对平衡力作用在同一个物体上，一对相互作用力作用在不同的物体上，所以可以研究二力平衡条件的是图b所示装置，可以研究相互作用力之间的关系的是图a所示装置。
22. 如图所示，在探究“影响压力作用效果的因素”的实验中，小枫将废弃的矿泉水瓶（瓶子质量可忽略）装上水后分别放在海绵和砖块上进行实验。
（1）实验时，是通过观察____________来比较瓶对海绵的压力作用效果；
（2）要探究压力的作用效果与受力面积的关系，可以选用____________两次实验（只填序号）；
（3）通过分析比较图中C、D、E三次实验得出：当受力面积相同时，压力的作用效果与____________有关的结论；
（4）你认为____________（选填“能”或“不能”）通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系；
（5）测得瓶底面积为，瓶盖面积为，并将瓶子装满600mL水，要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同（如图B和D），倒放前需要从瓶子中倒出____________mL水。
【答案】 ①. 海绵的凹陷程度 ②. BC ③. 压力的大小 ④. 不能 ⑤. 480
【解析】
【详解】（1）实验中，矿泉水瓶对海绵的作用效果不同，海绵凹陷程度也不同，所以通过观察海绵的凹陷程度来比较瓶对海绵的压力作用效果。
（2）[2]要探究压力的作用效果与受力面积的关系，应保持压力不变，改变受力面积，所以图B和C两次实验可达到探究目的。
（3）[3]图C、D、E中，受力面积相同，压力逐渐减小，海绵的凹陷程度也减小，所以可得：当受力面积相同时，压力的作用效果与压力的大小有关。
（4）[4]A、B两次实验中，受力面积相同，压力不同，但砖块和海绵在相同的压力作用效果时，形变程度不同，无法通过观察两者的形变程度来比较压力的作用效果，所以不能通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系。
（5）[5]正放或倒放时，瓶子对海绵的压力都等于水的重力（瓶子的质量可忽略），据
要使瓶子两次对海绵的压强相同，则有
解得，倒放时，瓶中水的体积
倒放前需要从瓶子中倒出水的体积
23. 物理课上，小红利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。
（1）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置____________（选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）正确实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为____________Pa；
（3）正确操作后，分析图B、图C的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而____________；
（4）分析图C、图D的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的____________越大，压强越大；
（5）小红用图2所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量：
A．右侧待测液体到容器底的深度 B．右侧待测液体到橡皮膜中心的深度
C．左侧水到容器底的深度 D．左侧水到橡皮膜中心的深度
请你推导出待测液体密度的表达式为___________（选择题中合适的字母和表示）。
【答案】 ①. 不漏气 ②. 800 ③. 增大 ④. 密度 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]U形管液面升降灵活，说明装置密封性良好，不漏气。
（2）[2]U形管内外的气压差
（3）[3]图B、C可以看出深度越深，U形管中液面的高度差越大，故可以得出结论：同种液体中，液体压强随深度增加而增大。
（4）[4]图C、D深度相同，液体密度不同，故可以看出在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。
（5）[5]橡皮膜刚好变平，左右两边液体对橡皮膜的压强相等，即
ρ=
24. 小枫和小红利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最合理的实验顺序是____________；
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为____________N，石块排开的水所受的重力可由____________两个步骤测出；
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于它____________；
（4）根据实验数据，还可得出石块的密度为____________
（5）小枫在步骤甲的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则____________（填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论；
（6）若小红在实验中发现物体排开水的重力明显小于其所受的浮力，造成这种结果的原因可能是：____________；
（7）小枫将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用细线挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯中的水中（如图戊），在铝块浸入水的过程中（始终不碰到杯底），通过电子秤读数____________（选填“变小”“不变”或“变大”）的现象，可以验证“阿基米德原理”。
【答案】 ①. 乙丁甲丙 ②. 2 ③. 丁丙 ④. 排开液体的重力 ⑤. 1.7×103 ⑥. 能 ⑦. 溢水杯中水没有装满 ⑧. 不变
【解析】
【详解】（1）[1]为了防止石块沾水和空桶中会残留水分的问题，所以最合理的步骤要先测出石块和空桶的重力，然后再把石块浸没到水中分别测出浮力和排开水的重力，故合理的顺序是乙丁甲丙。
（2）[2][3]由甲乙两图称重法可知石块所受浮力为2N，由丙丁两图可以测出排开水所受的重力
G排=3.2N-1.2N=2N
（3）[4]由（2）可知浸在水中的物体所受浮力大小等于它所排开液体所受的重力。
（4）[5]由乙图可知石块的质量
石块体积等于其浸没在水中排开水的体积
石块的密度
（5）[6]石块一部分浸在水中，石块就受到浮力的作用，此时用称重法仍然可以测出石块所受浮力大小与排开水所受的重力，故仍能得到与（3）相同的结论。
（6）[7]如果溢水杯没装满水，会导致排开水的重力测出来明显小于所受浮力。
（7）[8]在铝块浸入水的过程中，电子秤的示数F
因为，故
因为杯子重力和水的总重力始终不变，若阿基米德原理成立，即电子秤的示数将始终保持不变。
25. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向____________（选填“左”或“右”）调节，直至在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，在A点挂3个质量均为50g的钩码，在C点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为____________N；
（3）如图丙，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F____________（选填“变大”“变小”或“不变”），F与其力臂的乘积变化情况是____________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）如图丁所示，某次实验中，保持阻力一端钩码个数及位置不变，改变动力的作用点，多次收集数据并在坐标系中绘制出动力臂与动力的关系图象，由图像可知：当__________cm。
【答案】 ①. 右 ②. 0.75 ③. 变大 ④. 不变 ⑤. 30
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆左端下沉，说明左端重，则应将左端的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）[2]如图乙所示，在A点挂3个质量均为50g的钩码，在C点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡， 则弹簧测力计对杠杆的拉力为
（3）[3][4]如图丙，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中阻力和阻力臂不变，动力臂减小，则拉力F变大，拉力F与其力臂的乘积不变。
（4）[5]由题意可知，阻力和阻力臂不变，则动力F1与动力臂L1的乘积不变，由图丁可知，动力为1N时，动力臂为15cm，则动力为0.5N时，动力臂为30cm。
26. 2024年3月26日，亚洲第一深水导管架“海基二号”在珠江口盆地海域成功滑移下水并精准就位，“海基二号”导管架总高338.5米，总重37000吨，导管架内部设置了22个腔室，可分区域进行注水作业。导管架刚刚放到水里的时候，它是横着漂浮在水面上的，如图甲所示。为精准落在海床上，导管架需要在起重船吊车的辅助下，通过向管道腔室注水的方式逐步实现竖直扶正，如图乙所示。
（1）“海基二号”导管架横着漂浮在水面上时，最大吃水深度达115m，求导管架受到水的最大压强为多大?
（2）吊车的最大起重质量为3000t，以最大拉力竖直作用在导管架上时，拉力作用点在50min内提升的高度为60m，求吊车对导管架拉力做功的平均功率为多大?
（3）如图乙所示，扶正作业时为了满足技术要求，先用吊车将导管架的一端吊离到水面上一定高度，吊钩保持不动，然后对导管架的部分腔室充水，导管架在重力作用下开始旋转扶正，注水到一定程度时，关闭充水阀门后再将吊钩提升一段距离，然后再继续充水，重复以上步骤直到竖直扶正。如图丙所示，在某时刻注入一定质量的水后，导管架处于静止状态，O到导管架重力作用线的距离为180m，O到导管架受到的浮力作用线的距离为190m，此时排开水的体积为刚入水时排开水体积的，求此时注入水的质量为多少?
【答案】（1）1.15×106Pa；（2）6×105W；（3）1030t
【解析】
【详解】解：（1）根据液体压强公式p=ρgh得，导管架受到水的最大压强
（2）已知吊车最大起重质量
m吊​=3000t=3×106kg
拉力作用点提升的高度
h′=60m
所需时间
t=50min=3000s
吊车对导管架的最大拉力为
吊车对导管架拉力做的功为
吊车对导管架拉力做功的平均功率为
（3）设导管架总重力为G，总质量为m，​G0为“海基二号”导管架的总重，注入水的质量为m水​，重力为G水​。由于导管架处于静止状态，根据杠杆平衡条件，有
G×LO=F浮​×LO′
其中，LO是O到导管架重力作用线的距离，LO′是O到导管架受到的浮力作用线的距离。又因为此时排开水的体积为刚入水时排开水体积的，即
可以得到
将F浮​=3.6×108N，LO=180m，LO′=190m，代入杠杆平衡条件G×LO=F浮​×LO′中，得到
解得
G=3.8×108N
由于导管架仍处于静止状态，根据力的平衡条件，有
G=F浮​+G水​
即
代入已知的G和G水​的表达式，得到
所以，此时注入水的质量为
答：（1）导管架受到水的最大压强为1.15×106Pa；
（2）吊车对导管架拉力做功的平均功率为6×105W；
（3）此时注入水的质量为1030t。