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2020-2021学年江苏省南通市启东市八年级（下）期末物理试卷 (1)
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这是一份2020-2021学年江苏省南通市启东市八年级（下）期末物理试卷 (1)，共42页。试卷主要包含了选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年江苏省南通市启东市八年级（下）期末物理试卷
一、选择题
1．（3分）如图展示了几种我国古代劳动人民的智慧成果，下列说法错误的是（ ）
A．孔明灯加速上升是因为灯内热气的密度小于灯外界的冷空气密度
B．杆秤是利用二力平衡条件进行测量的
C．碾谷物的石磨选用厚重的石材，是为了增大石磨对谷物的压强
D．古代捣谷工具利用了杠杆原理
2．（3分）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．尘土满天说明分子在永不停息地运动
B．卢瑟福发现了电子，说明原子可以再分
C．“破镜难重圆”是因为固体分子间存在着斥力
D．光年和纳米都是长度单位
3．（3分）下列说法错误的是（ ）
A．骆驼具有宽大的脚掌，可以减小对地面的压力
B．疫情之下，口罩面料具有较强的过滤性
C．最早测出大气压强值的科学家是托里拆利
D．塑料吸盘能吸在光滑的墙面上，是因为大气压的作用下把吸盘压在了墙面上
4．（3分）如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，原长时位于O点。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（ ）
A．释放瞬间，小球所受弹力等于小球的重力
B．从A点向上运动至O点的过程中，速度一直增大
C．从A点向上运动至O点的过程中，有一处小球受力平衡
D．运动至最高点时，速度为零，受平衡力作用
5．（3分）共享单车经过几年的发展，已经成为很多人出行的首选，共享单车上涉及很多物理知识，通过你的观察下列分析错误的是（ ）
A．自行车车刹是一个费力杠杆
B．骑车时，自行车的脚踏板在水平位置时最省力
C．自行车车轴装有滚珠轴承是为了减小摩擦
D．车座宽大且柔软是为了通过增大受力面积来减小压强
6．（3分）用毛皮分别摩擦丝状塑料袋和PVC管，然后将塑料带放在PVC管上方，丝状塑料带就会像章鱼一样悬在空中，下列说法正确的是（ ）
A．塑料带、PVC管因带了异种电荷而互相排斥
B．用摩擦的方法使PVC管、塑料带得失电子而使其带了电
C．用摩擦的方法创造了电荷，使塑料带、PVC管带了电
D．这种现象与验电器的工作原理不相同
7．（3分）为了将放在水平地面，重100N的重物提升到高处，小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化，方向始终竖直向下的拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系分别如图丙、丁所示。若重物与地面的接触面积为0.05m2，不计绳重和一切摩擦，则下列选项正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为50N
B．在0～1s内，重物对地面的压强为200Pa
C．在1～2s内，拉力F做的功为187.5J
D．在2～3内，绳对重物做的功为300J
8．（3分）如图重为G的木棒在水平力F的作用下，绕固定点沿逆时针方向缓慢转动接近水平位置，在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中，下列说法中错误的是（ ）
A．动力F变大，但不能拉到水平位置
B．阻力臂逐渐变大
C．动力F变大，动力臂逐渐变小
D．动力F与动力臂乘积大小不变
9．（3分）在南美洲有一种“迷你”小西瓜，它和壹元硬币对比如图，对这种小西瓜进行估测，1kg“迷你”小西瓜的个数最符合实际情况的是（V体＝）（ ）
A．250 B．150 C．80 D．30
10．（3分）小明用如图装置将下沉的小重物逐渐缓慢下沉，烧杯中水能没过重物但不溢出，他作出了重物受F浮、F拉、烧杯对桌面的压力F压随物体下表面到水面距离变化的图像，下列四图可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
二.填空题（共5小题，每空1分，共19分）
11．（2分）如图所示的实验中
（1）图a：两种不同的液体开始时分界面清晰，几天之后，两种液体混合均匀了，图a表明： 。
（2）图b：玻璃板的下表面接触水面，用弹簧测力计拉住玻璃板时发现拉力大于玻璃板的重力：图b表明： 。
12．（3分）如图甲所示，粗糙程度相同的水平地面上放一重为30N的物体，用水平拉力F作用于物体上，拉力F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示，由图像可知，6～9s物体受到 对平衡力；9s后撤去拉力，物体继续滑行了9m，它能继续运动的原因是由于 ；6～12s，物体克服摩擦力做功 J。
13．（3分）如图甲所示，质地均匀的长方体重8N，放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为0.02m2。
（1）它对桌面的压强为 Pa；
（2）若将图中阴影部分切除，则剩余部分对桌面的压强将 （选填“变小”、“变大”或“不变”）；
（3）图乙是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积关系时得到的图象。若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体，把它们平放在水平地面上，则两物体对水平地面的压强之比pA：pB为 。
14．（4分）（1）潜水艇是通过改变 实现浮沉的；某潜水艇从长江潜行到东海执行任务，所受的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）取一只空牙膏袋，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，如图所示。两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲 V乙；两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲 F乙。
15．（7分）小明利用1mL的轻质注射器等器材组成图示实验装置测量大气压的值。
（1）小明将活塞推到底端，然后封上橡皮帽，这样做的目的是为了 ；
（2）为正确得到活塞的横截面积，需要量取的局部长度为 cm；
（3）考虑到摩擦因素，小明取下橡皮帽，再次水平向右加速拉动注射器筒，记下弹簧测力计稳定时的示数为0.6N。此过程中活塞受到的摩擦力方向为 ；
（4）利用以上数据可计算出大气压强是 Pa；考虑到实验室大气压为1标准大气压，则造成该偏差的原因最有可能是 ；（至少写出一种原因）
（5）小明发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力，由此小明猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大。为了验证自己的猜想，小明用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：
V/mL
3
5
8
10
12
p/kPa
200
120
75
60
50
根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为：p＝ ，当小明不推拉活塞时，注射器内的空气体积为 。
三、解答题（共8小题，共51分）
16．（2分）如图，观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动，画出车中重物A所受力的示意图。
17．（2分）如图，利用所示的滑轮组拉着物体A以最省力的绕线方式沿水平方向做匀速直线运动；
18．（2分）如图甲所示，高枝剪是园艺工人、果农修剪较高树枝的常用工具。图乙为高枝剪的简化图，O为支点，通过细绳拉动A点，可以闭合剪刀完成修剪工作。请在图乙中画出A点所受拉力F的示意图，并作出相应的力臂l。
19．（9分）一薄壁圆柱形容器自重2N，底面积50cm2，内盛300mL水，弹簧测力计下端吊一重为6N的实心小球，将其一半浸在水中时，测力计示数如图所示，（g取10N/kg）求：
（1）此时小球受到的浮力；
（2）此时容器对桌面的压强；
（3）剪断细线小球在水中稳定时与未浸入球时比较，水对杯底的压强差△p。
20．（9分）一人用如图所示的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体以0.05m/s的速度匀速上升，此时人对绳的拉力为120牛，不计绳重和摩擦。（g取10N/kg）求：
（1）动滑轮的重；
（2）1min内，拉力F所做的功；
（3）如果人的质量为50kg，他双脚着地拉升此物，设人一只脚和地面的接触面积是250cm2，那么他此时对地面的压强。
21．（9分）小明同学为了探究“力对物体运动的影响”，设计了如图所示的斜面实验
（1）在实验中，让小车从同一斜面的 由静止开始滑下，目的是使小车 ，小明采用的研究问题的方法是 ；
（2）对于斜面的要求是 。
A.斜面越光滑越好
B.斜面越粗糙越好
C.三个均相同的斜面
（3）实验表明：表面越光滑，小车运动的距离越 ，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）；
（4）伽利略通过理想斜面实验，正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示，伽利略的斜面实验有如下步骤：
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。
上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科学推论。将这些事实和推论进行分类排序，以下正确的是 。
A.事实②→事实①→推论③→推论④
B.事实②→推论①→推论③→推论④
C.事实②→推论①→推论④→推论③
D.事实②→推论③→推论①→推论④
（5）伽利略得出：运动物体如果不受其它物体的作用，将会做 运动，伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法。
22．（8分）如图所示，是小明在做“探究液体内部压强大小”的实验：
（1）小明同学在安装好液体压强计后，发现不管用力重压还是轻压，U形管内水面高度差几乎不变，出现这种情况的原因是： ，调整的方法是 ；
A.取下软管重新安装
B.往右边支管吹一口气
C.将右管中液体倒出一些
（2）重新调节器材后，小明将金属盒深入水面以下进行了如图C、D、E、F所示的实验。由D、E、F发现U形管液面高度差相等，这说明在同一液体同一深度，液体向 的压强相等；
（3）小明保持C图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，他发现U形管两侧的液面的高度差变大了，于是得出了“液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论。你认为他得出结论的过程是 （选填“可靠”或“不可靠”）的，原因是 ；
（4）完成实验后，小明发现根据压强计测出的压强P1和用烧杯中金属盒的深度计算出的压强P2不相等，多次实验仍存在这种现象，经过讨论，发现是由于金属盒的橡皮膜发生形变，从而导致P1 （选填“＞”“＜”或“＝”）P2；
（5）换用其他液体继续探究液体压强与液体密度的关系，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧水面的高度差对比不明显，下列操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是 。
A.烧杯中换密度更大的液体
B.U形管中换用密度更小的酒精；
C.换成更细的U形管
（6）小明想知道浓盐水密度是多少，于是找来刻度尺、水和上端开口下端用橡皮膜密封的玻璃管等器材测浓盐水的密度，操作步骤如下：
A.用刻度尺测出玻璃管内水柱的高度为h3＝12cm（如图甲所示）；
B.将玻璃管缓慢插入装有浓盐水的烧杯中，直到橡皮膜的表面相平（如图乙所示），测得此时管底到浓盐水液面的高度为h4＝10cm，玻璃管内水柱的高度为h5＝11.5cm，用小明测得的物理量推导出盐水密度的表达式为
ρ盐＝ kg/m3（用上述步骤中所测得的物理量及ρ水＝1.0×103kg/m3表示）。
23．（10分）阅读短文，回答问题
第一艘国产航母——山东舰
2019年12月17日，中国首艘国产航母山东舰正式服役，标志我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母，不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母，更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料，如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等，都是我国独立自主研发的，完全没有依赖进口，并且拥有完全自主产权，百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备，其中舰载机是航母战斗力的核心，歼15（J15）是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机，如表是歼15战斗机的部分技术参数推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的及为比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。（g＝10N/kg）
空机质量
最大起飞质量
17.5t
32.5t
推重比
发动机最大巡航推力
0.4﹣﹣0.9
2.5×105N
（1）海上刮南风，为便于舰载机起飞，航母应调整为 （选填“向南”或“向北”）航行。舰载机机身表面采用的复合材料受力不易形变，说明该材料的 较大。
（2）下列说法正确的是 。
A.舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰钩的拉力
B.舰载机在航母上着落时，随着速度的减小，舰载机的惯性逐渐减小
C.舰载机着落在航母甲板上受支持力是因为航母甲板发生了形变
D.航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机运动状态发生了改变
（3）航母的舰体呈流线型，目的是为了 。如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×105N，则当航母以36km/h的速度匀速航行时受到的阻力为 N。
（4）若歼15飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为 m2；强度比是材料所能承受的最大撞击力与最大拉力的比值.在航母上的飞机拦阻索建造时，已知该材料的强度比是0.8，要让拦阻索材料能够承受的飞机着舰时最大撞击压强为4×108Pa，那么使用的材料1cm2面积能承受的最大拉力为 N。
（5）为庆祝“山东舰”列装服役，各种焰火缤纷绽放.有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重6倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图所示，则焰火受到的最大阻力为 N，焰火能够达到的最大速度为 m/s。（火药的质量不计，g取10N/kg）
2020-2021学年江苏省南通市启东市八年级（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．（3分）如图展示了几种我国古代劳动人民的智慧成果，下列说法错误的是（ ）
A．孔明灯加速上升是因为灯内热气的密度小于灯外界的冷空气密度
B．杆秤是利用二力平衡条件进行测量的
C．碾谷物的石磨选用厚重的石材，是为了增大石磨对谷物的压强
D．古代捣谷工具利用了杠杆原理
【分析】（1）灯罩内的气体被加热，体积膨胀，密度减小，小于灯罩外空气的密度，使孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯自重，孔明灯就会上升；
（2）杆秤是利用杠杆平衡条件进行测量的；
（3）增大压强的方法：在受力面积一定时，增大压力，在压力一定时，减小受力面积；
（4）可绕固定点转动的硬棒叫杠杆。
【解答】解：
A、孔明灯加速上升是因为灯罩内的气体被加热，体积膨胀，密度减小，灯内热气的密度小于灯外界的冷空气密度，故A正确；
B、杆秤是利用杠杆平衡条件（动力×动力臂＝阻力×阻力臂）进行测量的，不是利用二力平衡条件，故B错误；
C、碾谷物的石磨选用厚重的石材，是用增大压力的方法来增大石磨对谷物的压强，故C正确；
D、由图知古代捣谷工具利用了杠杆原理，故D正确。
故选：B。
【点评】本题以古代劳动人民发明的几种装置为内容，考查了物理知识在生活中的应用，体现了古代劳动人民的智慧。
2．（3分）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．尘土满天说明分子在永不停息地运动
B．卢瑟福发现了电子，说明原子可以再分
C．“破镜难重圆”是因为固体分子间存在着斥力
D．光年和纳米都是长度单位
【分析】（1）分子在永不停息地做无规则运动，分子非常微小，是肉眼观察不到的；
（2）电子是汤姆生首先发现的；
（3）分子间作用力是短程力，即分子间大到一定程度分子力就不存在了；
（4）“纳米”、“光年”都是长度的单位，“纳米”是长度单位中最小的单位，往往用在微观世界中，而“光年”是指光在一年内通过的路程，是常用在宇宙中的长度单位。
【解答】解：A、尘土飞扬，尘土是固体小颗粒的运动，是机械运动，不是分子在运动，分子运动是肉眼看不见的，故A错误。
B、汤姆生发现了电子，说明原子可以再分，故B错误；
C、“破镜难重圆”是因为固体分子间没达到分子力作用范围，故C错误；
D、“纳米”即nm，是长度单位中一个较小的单位，“光年”指光在真空中传播一年的距离，是常用来衡量天体间时空距离的长度单位，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了光的传播速度与光年、分子动理论的相关知识，是一道综合性题目
3．（3分）下列说法错误的是（ ）
A．骆驼具有宽大的脚掌，可以减小对地面的压力
B．疫情之下，口罩面料具有较强的过滤性
C．最早测出大气压强值的科学家是托里拆利
D．塑料吸盘能吸在光滑的墙面上，是因为大气压的作用下把吸盘压在了墙面上
【分析】（1）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
（2）根据医用口罩的功能和实用性、舒适性进行判断；
（3）托里拆利第一次通过实验测出来大气压值，这就是著名的托里拆利实验；
（4）大气压的存在能够解释很多现象，这些现象有一个共性：通过某种方法，使设备的内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下把吸盘压在了墙面上。
【解答】解：A、骆驼具有宽大的脚掌，增大了受力面积，在压力一定时可以减小对地面的压强，故A错误；
B、医用口罩能够有效隔离吸入呼吸道的固态颗粒物，同时不能影响正常的呼吸，所以面料要具有较强的过滤性，故B正确；
C、托里拆利第一个测出了大气压的值，故C正确；
D、使用塑料吸盘时，先挤走里边的空气，使其内部近似真空，气体压强非常小，外界大气压的作用就把它压在了光滑的墙面上，故D正确。
故选：A。
【点评】该类题目综合了多个知识点，解决此类问题要结合题目中的选项逐个分析，这就要求同学们仔细认真。
4．（3分）如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，原长时位于O点。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（ ）
A．释放瞬间，小球所受弹力等于小球的重力
B．从A点向上运动至O点的过程中，速度一直增大
C．从A点向上运动至O点的过程中，有一处小球受力平衡
D．运动至最高点时，速度为零，受平衡力作用
【分析】（1）根据小球被释放后的运动状态判断重力和弹力的大小；
（2）根据小球向上运动过程中的受力及弹力的变化情况分析判断；
（3）从A点向上运动过程中，分小球到达O点前和离开O点后两个阶段进行分析讨论。
【解答】解：A、释放小球前，小球受竖直向上的弹力和竖直向下的重力、压力三个力的作用，处于静止，弹力的大小等于重力与压力的大小之和，所以释放瞬间，小球所受的弹力大于小球的重力。故B错误；
BCD、不计空气阻力，小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大；A点向上运动O点的过程中，有一处重力等于弹力，过此处后弹力小于重力时，其所受合力方向向下，速度不断变小。当离开O点后，小球只受重力作用，力的方向与小球运动方向相反，速度继续减小。故其速度先增大后减小，运动至最高点时，速度为零，只受重力作用，受力不平衡。故C正确；BD错误。
故选：C。
【点评】此题通过一个场景，考查学生对平衡状态的判断、力与运动的关系等，综合性强，属于中考常考题型，有一定难度。
5．（3分）共享单车经过几年的发展，已经成为很多人出行的首选，共享单车上涉及很多物理知识，通过你的观察下列分析错误的是（ ）
A．自行车车刹是一个费力杠杆
B．骑车时，自行车的脚踏板在水平位置时最省力
C．自行车车轴装有滚珠轴承是为了减小摩擦
D．车座宽大且柔软是为了通过增大受力面积来减小压强
【分析】（1）根据车闸在使用时，动力臂与阻力臂的关系，可判断杠杆的类型；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，在用力向下蹬脚踏板的时候，动力臂越长越省力，动力臂越短越费力；
（3）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；使接触面脱离；用滚动代替滑动；
（4）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积来减小压强。在受力面积一定时，减小压力来减小压强。
【解答】解：A、车闸在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B、脚踏板在水平位置时，力和力臂垂直，此时动力臂最长，所以蹬下时最省力，故B正确；
C、车轴上装有滚珠轴承，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了摩擦，使自行车骑起来更省力，故C正确；
D、车座宽大柔软，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对人体的压强，故D正确。
故选：A。
【点评】自行车是日常生活中最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，应用了非常多的物理知识，包括力学、声现象、光现象、杠杆等方面，平时多注意观察，将其知识活学活用。
6．（3分）用毛皮分别摩擦丝状塑料袋和PVC管，然后将塑料带放在PVC管上方，丝状塑料带就会像章鱼一样悬在空中，下列说法正确的是（ ）
A．塑料带、PVC管因带了异种电荷而互相排斥
B．用摩擦的方法使PVC管、塑料带得失电子而使其带了电
C．用摩擦的方法创造了电荷，使塑料带、PVC管带了电
D．这种现象与验电器的工作原理不相同
【分析】（1）摩擦起电的实质是电荷的转移；
（2）异种电荷相互吸引，同种电荷相互排斥。
【解答】解：用毛皮分别摩擦丝状塑料袋和 PVC 管，由于摩擦发生电荷的转移，使丝状塑料袋和 PVC 管带电，不是创造电荷；将塑料袋放在PVC管上方，丝状塑料袋就会像章鱼一样悬在空中；由此可知，丝状塑料袋和 PVC 管带同种电荷，同种电荷相互排斥，所以这种现象与验电器的工作原理相同，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、电荷间的相互作用规律，难度不大，要掌握。
7．（3分）为了将放在水平地面，重100N的重物提升到高处，小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化，方向始终竖直向下的拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系分别如图丙、丁所示。若重物与地面的接触面积为0.05m2，不计绳重和一切摩擦，则下列选项正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为50N
B．在0～1s内，重物对地面的压强为200Pa
C．在1～2s内，拉力F做的功为187.5J
D．在2～3内，绳对重物做的功为300J
【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n＝3，则拉力F移动的距离s＝3h。
A、从图甲可知n＝3，从丙图可知，物体在2～3s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F3＝40N，根据F＝（G物+G动）可得动滑轮的重力；
B、利用F＝（G物+G动）求出动滑轮重，此时物体静止在地面上，受力平衡，动滑轮和物体受到的重力等于地面的支持力加上3股绳子的拉力即：F支+3F1＝G+G动，由图知拉力大小，据此求出地面的支持力，根据力的作用是相互的，求出对地面的压力，再利用压强公式求对地面的压强；
C、由F﹣t图像得出在1～2s内的拉力F，由h﹣t图像得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W＝Fs求此时拉力做功；
D、由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，v3＝2.5m/s，据速度公式得出重物上升的高度h，根据W物＝Gh得出绳对重物做的功。
【解答】解：A、从图甲可知n＝3，从丙图可知，物体在2～3s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F3＝40N，根据F＝（G物+G动）可得：G动＝3F﹣G物＝3×40N﹣100N＝20N，故动滑轮的重力为20N，故A错误；
B、在0～1s内，拉力F1＝30N，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态，
根据F支+3F1＝G+G动知地面对物体的支持力：
F支＝G+G动﹣3F1＝100N+20N﹣3×30N＝30N，
根据力的作用是相互的，重物对地面的压力：
F压＝F支＝30N，
对地面的压强：
p＝＝＝600Pa，故B错；
C、在1～2s内，拉力F2＝50N，重物上升高度h2＝1.25m
拉力F的作用点下降的距离s2＝3h2＝3×1.25m＝3.75m，
拉力做的功：
W＝F2s2＝50N×3.75m＝187.5J，故C正确；
D、由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，v3＝2.5m/s，
重物上升的高度h＝v3t3＝2.5m/s×（3s﹣2s）＝2.5m，
绳对重物做的功W物＝Gh＝40N×2.5m＝100J，故D错误。
故选：C。
【点评】本题是一道力学综合题，涉及到功、速度、功率、压强的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键。
8．（3分）如图重为G的木棒在水平力F的作用下，绕固定点沿逆时针方向缓慢转动接近水平位置，在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中，下列说法中错误的是（ ）
A．动力F变大，但不能拉到水平位置
B．阻力臂逐渐变大
C．动力F变大，动力臂逐渐变小
D．动力F与动力臂乘积大小不变
【分析】根据力臂的定义先确定拉力F力臂的变化和重力G力臂的变化，由图可知，在木棒转动过程中，拉力F的力臂L1在减小，重力G的力臂L2在增大，重力G不会变。然后根据杠杆的平衡条件即可判断说法正确与否。
【解答】解：力臂是过支点到力的作用线的垂直距离；在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中，木棒的重力不变，其力臂变大，即阻力臂是变大的；
动力F的力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力F逐渐变大；
重力不变，阻力臂变大，其乘积变大，根据杠杆的平衡条件可知，动力F与动力臂乘积变大；
当木棒在水平位置时，F的力臂为0，不符合杠杆的平衡条件，所以不可能把木棒拉动到水平位置；
综上所述，ABC正确，D错误。
故选：D。
【点评】根据力臂的定义确定力臂的变化是解答本题的关键所在，并会熟练应用杠杆平衡的条件分析问题解决问题。
9．（3分）在南美洲有一种“迷你”小西瓜，它和壹元硬币对比如图，对这种小西瓜进行估测，1kg“迷你”小西瓜的个数最符合实际情况的是（V体＝）（ ）
A．250 B．150 C．80 D．30
【分析】西瓜的密度与水差不多，在1g/cm3左右。首先估计一元硬币的直径得到小西瓜的直径，再得到小西瓜的体积，利用m＝ρV得到一个小西瓜的质量，最后得到1kg“迷你”小西瓜的个数。
【解答】解：一元硬币的直径约2cm，由图知，“迷你”小西瓜的直径与此差不多，在d＝2cm左右。
一个小西瓜的体积为V＝＝≈4cm3，
西瓜的密度与水差不多，在1g/cm3左右，
由ρ＝得，一个小西瓜的质量为m0＝ρV＝1.0g/cm3×4cm3＝4g，
所以，1kg＝1000g“迷你”小西瓜的个数为＝250。
故选：A。
【点评】质量的估测，需要我们熟悉常见物体的质量大小，以它们为标准对研究对象的质量作出判断．如：一个鸡蛋的质量在60g左右，一个苹果的质量在200g左右，一杯水的质量在0.5kg左右，中学生的质量在50kg左右，大象的质量在5t左右，等等。
10．（3分）小明用如图装置将下沉的小重物逐渐缓慢下沉，烧杯中水能没过重物但不溢出，他作出了重物受F浮、F拉、烧杯对桌面的压力F压随物体下表面到水面距离变化的图像，下列四图可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】（1）小明用如图装置将下沉的小重物逐渐缓慢下沉，烧杯中水能没过重物但不溢出，随着浸入水的体积（排开水的体积）变大，所受的浮力也逐渐变大，当重物全部浸没水中后，排开水的体积不变，所受的浮力也就保持不变，根据F拉＝G﹣F浮可知拉力的变化；
（2）烧杯对桌面的压力F压等于烧杯与水的总重力G总与物体受到的浮力F浮之和。
【解答】解：小明用如图装置将下沉的小重物逐渐缓慢下沉，重物排开水得体积先变大，后不变，根据F浮＝ρ水gV排可知物体受到的浮力先变大，后不变；
根据F拉＝G﹣F浮可知重物受到的拉力先减小后不变，根据G＝F拉+F浮可知重物所受拉力和浮力之和保持不变，故AB错误；
重物对水的压力等于水对重物的浮力，根据F压＝G水+G杯+F浮可知烧杯对桌面的压力先变大，后不变，故C错误、D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查了阿基米德原理的应用，一定要记住烧杯对桌面的压力F压等于烧杯与水的总重力G总与物体受到的浮力F浮之和，难度较大。
二.填空题（共5小题，每空1分，共19分）
11．（2分）如图所示的实验中
（1）图a：两种不同的液体开始时分界面清晰，几天之后，两种液体混合均匀了，图a表明： 分子在不停地做无规则运动 。
（2）图b：玻璃板的下表面接触水面，用弹簧测力计拉住玻璃板时发现拉力大于玻璃板的重力：图b表明： 分子间有引力 。
【分析】根据分子运动论的知识，物质是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动，分子之间有空隙，分子间有相互作用的引力和斥力，引力和斥力是同时存在的，分析解题。
【解答】解：两种不同的液体开始时分界面清晰，几天之后，两种液体混合均匀了，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动；玻璃板的下表面接触水面，用弹簧测力计拉住玻璃板时发现拉力大于玻璃板的重力，表明分子间有引力。
故答案为：分子在不停地做无规则运动；分子间有引力。
【点评】本题考查了分子动理论的基本观点，属于基础题型。
12．（3分）如图甲所示，粗糙程度相同的水平地面上放一重为30N的物体，用水平拉力F作用于物体上，拉力F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示，由图像可知，6～9s物体受到 2 对平衡力；9s后撤去拉力，物体继续滑行了9m，它能继续运动的原因是由于 惯性 ；6～12s，物体克服摩擦力做功 162 J。
【分析】（1）物体静止或做匀速直线运动时，受到平衡力的作用；
（2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性；
（3）由F﹣t图像可知摩擦力大小，由v﹣t图像可求出6～12s内运动的路程，根据W＝fs可求出物体克服摩擦力做的功。
【解答】解：（1）6～9s物体做匀速直线运动，在竖直方向上受到重力与支持力作用，水平方向上受到拉力与摩擦力作用；
（2）它能继续运动的原因是由于物体具有惯性，仍要保持原来的运动状态；
（2）由F﹣t图像和v﹣t图像可知，6～9s物体做匀速直线运动，则摩擦力f＝F＝6N，因滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，物体对地面的压力和接触面粗糙程度不变，所以在6～12s物体受到的摩擦力不变，为f＝6N，
物体在6～9s做匀速直线运动，通过的路程为：s1＝vt1＝6m/s×3s＝18m，
物体在9～12s做匀减速直线运动，通过的路程为：s2＝vt2＝×6m/s×3s＝9m，
所以物体在6～12s内通过的路程为：s＝s1+s2＝18m+9m＝27m，
所以物体在6～12s克服摩擦力做功为：W＝fs＝6N×27m＝162J。
故答案为：2；惯性；162J。
【点评】本题主要考查惯性与功的计算，关键是要读懂图，有一定难度。
13．（3分）如图甲所示，质地均匀的长方体重8N，放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为0.02m2。
（1）它对桌面的压强为 400 Pa；
（2）若将图中阴影部分切除，则剩余部分对桌面的压强将 变小 （选填“变小”、“变大”或“不变”）；
（3）图乙是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积关系时得到的图象。若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体，把它们平放在水平地面上，则两物体对水平地面的压强之比pA：pB为 4：1 。
【分析】（1）该物体对桌面的压力和自身的重力相等，根据p＝＝求出该物体对桌面的压强。
（2）将阴影部分切除，根据p＝可知剩余部分对桌面的压强变化。
（3）先根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度，然后求出两者的密度之比即可比较两者的密度关系。
根据V＝求出质量相等时两者的体积之比，进一步根据体积公式求出边长之比、底面积之比，根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和压强公式求出两物体对水平地面的压强之比。
【解答】解：（1）它对桌面的压强p＝＝＝＝400Pa；
（2）在水平面上压力等于重力，若将图中阴影部分切除，长方体的重力减小，对桌面的压力减小；
设长方体的底面积为S，与桌面的接触面积为S′，没切除时，长方体对桌面的压强：p＝，因为S′＜S，所以＞﹣﹣﹣﹣﹣①
当切除该物体右边的阴影部分，设剩余部分的重力为kG，则受力面积为kS，物体对桌面的压力F′＝kG，则剩余部分对桌面的压强为：p′＝＝﹣﹣﹣﹣﹣②；
由①②可知，剩余部分对桌面的压强会变小；
（3）由图可知，当m甲＝8g时V甲＝1cm3，当m乙＝2g时V乙＝2cm3，
则甲乙两种物质的密度分别为：
ρ甲＝＝＝8g/cm3，ρ乙＝＝＝1g/cm3，
则＝＝；
质量相等的A、B两个实心正方体的体积之比：
＝＝＝，
由V＝L3可得，两正方体的边长之比：＝＝＝＝，
A、B两正方体的底面积之比：＝＝（）2＝（）2＝，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，两物体对水平地面的压强之比：＝＝＝＝。
故答案为：（1）400；（2）变小；（3）4：1。
【点评】本题主要考查压强和密度的有关知识，解决此题的关键是公式的灵活应用。
14．（4分）（1）潜水艇是通过改变 自身重力 实现浮沉的；某潜水艇从长江潜行到东海执行任务，所受的浮力 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）取一只空牙膏袋，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，如图所示。两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲 小于 V乙；两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲 小于 F乙。
【分析】（1）潜水艇靠自身水舱的吸水和排水，来改变自身的重力，从而改变重力与浮力的大小关系，实现上浮和下沉的；潜水艇浸没在水中，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），根据F浮＝ρ水gV排分析受到的浮力的变化情况；
（2）根据浮力与重力的关系判断出浮力的大小，然后根据浮力公式判断出V排的大小。
【解答】解：
（1）潜水艇靠自身水舱的吸水和排水来改变自身的重力，从而改变重力与浮力的大小关系，实现上浮和下沉的；
某潜水艇从长江潜行到东海，因始终浸没在水中，则排开液体的体积V排不变（等于潜艇的体积），但液体的密度变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，其受到的浮力变大；
（2）甲中牙膏袋沉底，则F甲＜G；
乙中牙膏袋漂浮，则F乙＝G，所以F甲＜F乙；
由F浮＝ρ水gV排可得，两种情况下排开水的体积关系为V甲＜V乙。
故答案为：（1）自身重力；变大；（2）小于；小于。
【点评】本题考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理的应用，难度适中。
15．（7分）小明利用1mL的轻质注射器等器材组成图示实验装置测量大气压的值。
（1）小明将活塞推到底端，然后封上橡皮帽，这样做的目的是为了 排尽筒内的空气 ；
（2）为正确得到活塞的横截面积，需要量取的局部长度为 2.50 cm；
（3）考虑到摩擦因素，小明取下橡皮帽，再次水平向右加速拉动注射器筒，记下弹簧测力计稳定时的示数为0.6N。此过程中活塞受到的摩擦力方向为 水平向右 ；
（4）利用以上数据可计算出大气压强是 9×104 Pa；考虑到实验室大气压为1标准大气压，则造成该偏差的原因最有可能是 筒内残留空气 ；（至少写出一种原因）
（5）小明发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力，由此小明猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大。为了验证自己的猜想，小明用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：
V/mL
3
5
8
10
12
p/kPa
200
120
75
60
50
根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为：p＝ ，当小明不推拉活塞时，注射器内的空气体积为 6mL 。
【分析】（1）将活塞推至注射器底端的目的是为了排尽注射器内的空气；
（2）因活塞为圆柱体，所以活塞的横截面积可以通过公式S＝来求出，需要用刻度尺量出其刻度部分的长度；
（3）摩擦力的方向与物体运动或运动趋势方向相反；
（4）根据公式p＝求出压强，筒内残留空气、筒壁与活塞间有摩擦、弹簧测力计和刻度尺的读数有误差都会造成测得的大气压值误差较大；
（5）根据表中体积和压强的数值可得出结论；根据测量实际的大气压为1×105Pa；将其代入压强p与体积V的数学关系式，求得注射器内的空气体积。
【解答】解：（1）将注射器的活塞推至注射器筒的底端，目的是排尽筒内的空气；
（2）因活塞为圆柱体，知道注射器的容积，而活塞的横截面积可以通过公式S＝来求出，所以需要用刻度尺量出针筒全部刻度部分的长度L＝13.50cm﹣11.00cm＝2.50cm；
（3）水平向右加速拉动注射器筒，此过程中活塞受到的摩擦力方向为水平向右；
（4）弹簧测力计的示数为4.2N，摩擦力为0.6N，则大气压力F＝4.2N﹣0.6N＝3.6N，
大气压强p＝＝＝＝＝9×104Pa，筒内残留空气、弹簧测力计和刻度尺的读数有误差都会造成测得的大气压值误差较大；
（5）由表中数据可知，压强和体积的乘积是一个定值，即pV＝600kPa•mL，
由此可得p与体积V的数学关系式为：p＝；
当小明不推拉活塞时，此时压强为100kPa，
所以注射器内的空气体积为：V＝＝＝6mL。
故答案为：（1）排尽筒内的空气；（2）2.50；（3）水平向右；（4）9×104；筒内残留空气；（5）；6mL。
【点评】解决本题的关键是在弄清测量大气压强的实验原理，然后才能分析出实验需要注意的事项，才能计算出大气压强的值。
三、解答题（共8小题，共51分）
16．（2分）如图，观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动，画出车中重物A所受力的示意图。
【分析】首先分析物体A受到的作用力，物体A做匀速直线运动说明物体受到了平衡力﹣﹣﹣重力和支持力的作用；然后根据力的示意图的画法来作图。
【解答】解：
物体A随观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动，水平方向上是不受力的；
竖直方向上受重力和支持力，物体A竖直方向上是静止的，重力和支持力就是一对平衡力，大小相等、方向相反。
过物体重心，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F 表示，注意两条线段长度要相等，如图所示：
【点评】能否正确分析物体在水平和竖直方向上的受力情况，是本题的解题关键所在。
17．（2分）如图，利用所示的滑轮组拉着物体A以最省力的绕线方式沿水平方向做匀速直线运动；
【分析】要使滑轮组最省力，就是使最多的绳子段数通过动滑轮，由此绕线。
【解答】解：水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时动滑轮上绳子的段数最多，为三段，绳子由动滑轮的左挂钩为连接起点反向绕成，如图所示：
【点评】滑轮组的组装有两种方法，从定滑轮绕起或从动滑轮绕起，从动滑轮开始绕，承担物重的绳子段数多。
18．（2分）如图甲所示，高枝剪是园艺工人、果农修剪较高树枝的常用工具。图乙为高枝剪的简化图，O为支点，通过细绳拉动A点，可以闭合剪刀完成修剪工作。请在图乙中画出A点所受拉力F的示意图，并作出相应的力臂l。
【分析】已知O为支点，通过细绳拉动A点，拉力F的方向沿绳子向下，力臂是支点到力的作用线的距离。
【解答】解：通过细绳拉动A点，拉力F的方向沿绳子向下，过支点O作拉力F作用线的垂线，即为力臂L，如图所示：
【点评】本题考查了力臂的作法，注意力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。
19．（9分）一薄壁圆柱形容器自重2N，底面积50cm2，内盛300mL水，弹簧测力计下端吊一重为6N的实心小球，将其一半浸在水中时，测力计示数如图所示，（g取10N/kg）求：
（1）此时小球受到的浮力；
（2）此时容器对桌面的压强；
（3）剪断细线小球在水中稳定时与未浸入球时比较，水对杯底的压强差△p。
【分析】（1）从图中可知测力计的示数为2N，根据称重法可知此时小球受到的浮力；
（2）已知水的体积，根据密度公式得出水的质量，根据G＝mg得出水的重力，
因物块受到水的浮力和物块对水的压力是一对相互作用力，二力大小相等，
所以，可根据F压＝G容+G水+F浮得出容器对桌面的压力，得出根据p＝容器对桌面的压强；
（3）已知小球一半浸在水中时所受的浮力，根据阿基米德原理得出此时排开水的体积，进而得出小球的体积V，
若小球全部浸在水中时，排开水得体积V排′＝V，根据阿基米德原理得出所受浮力，并分析物体的浮沉情况，得出剪断细线小球在水中稳定时处于漂浮状态时所受的浮力，
根据阿基米德原理得出此时小球排开水得体积V排″，根据△h＝得出水面上升的高度△h，根据△p＝ρ水g△h得出水对杯底的压强差。
【解答】解：（1）从图中可知测力计的示数为2N，根据称重法可知此时小球受到的浮力F浮＝G﹣F示＝6N﹣2N＝4N；
（2）水的体积V＝300mL＝300cm3，水的质量m水＝ρ水g＝1g/cm3×300cm3＝300g＝0.3kg，
水的重力G水＝m水g＝0.3kg×10N/kg＝3N，
因物块受到水的浮力和物块对水的压力是一对相互作用力，二力大小相等，
所以，容器对桌面的压力F压＝G容+G水+F浮＝2N+3N+4N＝9N，
容器对桌面的压强p＝＝＝1800Pa；
（3）小球一半浸在水中时，所受浮力为4N，
此时排开水的体积V排＝V＝＝＝4×10﹣4m3，
故小球的体积V＝8×10﹣4m3，
若小球全部浸在水中时，排开水得体积V排′＝V＝8×10﹣4m3，
所受浮力F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3＝8N＞G，
故剪断细线小球在水中稳定时处于漂浮状态，所受浮力F浮″＝G＝6N，
小球排开水得体积V排″＝＝＝6×10﹣4m3，
水面上升的高度△h＝＝＝0.12m，
水对杯底的压强差△p＝ρ水g△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa。
答：（1）此时小球受到的浮力为4N；
（2）此时容器对桌面的压强为1800Pa；
（3）水对杯底的压强差△p为1200Pa。
【点评】本题考查浮力、压强的有关计算，并考查了浮沉条件和阿基米德原理的应用，有一定难度。
20．（9分）一人用如图所示的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体以0.05m/s的速度匀速上升，此时人对绳的拉力为120牛，不计绳重和摩擦。（g取10N/kg）求：
（1）动滑轮的重；
（2）1min内，拉力F所做的功；
（3）如果人的质量为50kg，他双脚着地拉升此物，设人一只脚和地面的接触面积是250cm2，那么他此时对地面的压强。
【分析】（1）由图可知，承担总重的绳子股数为n＝2，由F＝（G+G动）可求得动滑轮受到的重力；
（2）1min内，先计算物体上升的高度h，根据s＝2h得出绳子自由端移动的距离，根据W＝Fs得出拉力F所做的功；
（3）如果人的质量为50kg，根据G人＝m人g得出人的重力，
他双脚着地拉升此物，根据F压＝F支＝G人﹣F得出他对地面的压力，根据p＝得出他此时对地面的压强。
【解答】解：（1）由图可知，承担总重的绳子股数为n＝2，
不计绳重和摩擦，由F＝（G+G动）可得，动滑轮受到的重力：
G动＝2F﹣G＝2×120N﹣200N＝40N；
（2）1min内，物体上升的高度h＝vt＝0.05m/s×1×60s＝3m，
绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×3m＝6m，
拉力F所做的功W＝Fs＝120N×6m＝720J；
（3）如果人的质量为50kg，则人的重力G人＝m人g＝50kg×10N/kg＝500N，
他双脚着地拉升此物，则他对地面的压力F压＝F支＝G人﹣F＝500N﹣120N＝380N，
那么他此时对地面的压强p＝＝＝7600Pa。
答：（1）动滑轮的重为40N；
（2）1min内，拉力F所做的功为720J；
（3）他此时对地面的压强为7600Pa。
【点评】本题考查重力、压强的有关知识，并考查受力分析和滑轮组的知识，综合性强，有一定难度。
21．（9分）小明同学为了探究“力对物体运动的影响”，设计了如图所示的斜面实验
（1）在实验中，让小车从同一斜面的 同一高度 由静止开始滑下，目的是使小车 到达水平面时的速度相同 ，小明采用的研究问题的方法是 控制变量法 ；
（2）对于斜面的要求是 C 。
A.斜面越光滑越好
B.斜面越粗糙越好
C.三个均相同的斜面
（3）实验表明：表面越光滑，小车运动的距离越 远 ，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 （选填“快”或“慢”）；
（4）伽利略通过理想斜面实验，正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示，伽利略的斜面实验有如下步骤：
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。
上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科学推论。将这些事实和推论进行分类排序，以下正确的是 D 。
A.事实②→事实①→推论③→推论④
B.事实②→推论①→推论③→推论④
C.事实②→推论①→推论④→推论③
D.事实②→推论③→推论①→推论④
（5）伽利略得出：运动物体如果不受其它物体的作用，将会做 匀速直线 运动，伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法。
【分析】（1）根据控制变量法，为使小车达到水平面时的速度相同，实验时，每次必须使小车从斜面的同一高度滑下；
（2）力可以改变物体的运动状态。实验时，斜面的粗糙程度对实验的影响不大，只要斜面相同且能完成实验就行。
（3）由表中实验数据可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车前进的距离就越远；
（4）明确了伽利略“理想斜面实验”的实验过程即可正确解答．
（5）伽利略通过理想实验研究了力与运动的关系时，应用了推理法。
【解答】解：（1）实验时，每次必须使小车从斜面的同一高度滑下，这样做的目的是使小车到达水平面时的速度相同，这用到了控制变量法；
（2）实验时，斜面的粗糙程度对实验的影响不大，只要斜面相同且能完成实验就行，故选C；
（3）由表中实验数据可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车前进的距离就越远，速度减小的越慢；
（4）这是依据思维程序排序的问题，伽利略的观点是在实验事实的基础上，经过推理概括得出结论，第一步是实验事实，即②；小球滚到右侧斜面的高度与小球自由放手的位置接近，摩擦越小越接近，得出推理，如果无摩擦，小球上升的高度与自由放手位置相同，即第二步是③；继续推理，在无摩擦的情况下如果改变右侧斜面的倾斜程度，减小倾解，仍能使小球上升的高度与自由放手的位置相同，即第三步是①；继续大胆推理，在无摩擦的情况下，右侧斜面继续减小倾角为0，即水平，则小球永远运动，即第四步是④，按照这样的思维程序排列顺序，故D正确；
（5）这是实验基础上，再推理得出的结论，实验无法直接验证，运动物体不受力将永远匀速运动下去。
故答案为：（1）同一高度；到达水平面时的速度相同；控制变量法；（2）C；（3）远；慢；（4）D；（5）匀速直线。
【点评】在探究阻力对物体运动的影响实验中，所用到的实验方法除控制变量法外，还有科学推理法，也被称为理想实验法。表面的绝对光滑只是一种理想状态，无法在现实中达到，只能是在实验现象的基础上，再加上科学推理来得出结论。
22．（8分）如图所示，是小明在做“探究液体内部压强大小”的实验：
（1）小明同学在安装好液体压强计后，发现不管用力重压还是轻压，U形管内水面高度差几乎不变，出现这种情况的原因是： 液体压强计气密性不好 ，调整的方法是 A ；
A.取下软管重新安装
B.往右边支管吹一口气
C.将右管中液体倒出一些
（2）重新调节器材后，小明将金属盒深入水面以下进行了如图C、D、E、F所示的实验。由D、E、F发现U形管液面高度差相等，这说明在同一液体同一深度，液体向 各个方向 的压强相等；
（3）小明保持C图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，他发现U形管两侧的液面的高度差变大了，于是得出了“液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论。你认为他得出结论的过程是 不可靠 （选填“可靠”或“不可靠”）的，原因是 没有控制深度不变 ；
（4）完成实验后，小明发现根据压强计测出的压强P1和用烧杯中金属盒的深度计算出的压强P2不相等，多次实验仍存在这种现象，经过讨论，发现是由于金属盒的橡皮膜发生形变，从而导致P1 ＜ （选填“＞”“＜”或“＝”）P2；
（5）换用其他液体继续探究液体压强与液体密度的关系，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧水面的高度差对比不明显，下列操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是 C 。
A.烧杯中换密度更大的液体
B.U形管中换用密度更小的酒精；
C.换成更细的U形管
（6）小明想知道浓盐水密度是多少，于是找来刻度尺、水和上端开口下端用橡皮膜密封的玻璃管等器材测浓盐水的密度，操作步骤如下：
A.用刻度尺测出玻璃管内水柱的高度为h3＝12cm（如图甲所示）；
B.将玻璃管缓慢插入装有浓盐水的烧杯中，直到橡皮膜的表面相平（如图乙所示），测得此时管底到浓盐水液面的高度为h4＝10cm，玻璃管内水柱的高度为h5＝11.5cm，用小明测得的物理量推导出盐水密度的表达式为
ρ盐＝ kg/m3（用上述步骤中所测得的物理量及ρ水＝1.0×103kg/m3表示）。
【分析】（1）用压强计之前，应调整U形管压强计，使左右两边玻璃管中的液面相平，轻压橡皮膜检查装置的气密性是否良好；
（2）根据影响液体压强的因素判断；
（3）运用控制变量法的思想解答；
（4）橡皮膜由于发生形变，自身产生一个向外的压强，据此可以比较两种方法计算出压强的大小；
（5）根据p＝ρgh来分析压强和液体密度的关系；
（6）玻璃管内液体在橡皮膜出产生向下的压强，烧杯内液体在橡皮膜处产生一个向上的压强，当两者压强大小相等时，橡皮膜表面相平，据此列出表达式即可。
【解答】解：
（1）安装好液体压强计后，发现不管用力重压还是轻压，U形管内水面高度差几乎不变，说明压强计各部分之间连接不够严密，有漏气现象，接下来的操作应该是取下软管重新安装，故选A；
（2）由图D、E、F可知，橡皮膜所处的液体深度不变，只改变橡皮膜的方向，U形管液面高度差相等，说明在同一液体同一深度，液体向各个方向的压强相等；
（3）小明保持C图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体是深度和密度同时增大，U形管左右液面差增大，没有控制深度不变，不能探究液体压强跟密度的关系；
（4）橡皮膜由于发生形变，自身产生一个向外的压强，所以根据压强计液面高度差计算出的压强小于用烧杯液体深度计算出的压强；
（5）探头在下列液体中的深度相同，根据可知，深度相同，液体的密度越大压强越大，所以在烧杯中换密度差更大的液体，U形管左右两侧液面的高度差最大；U形管中换用密度更小的酒精，U形管左右两侧液面的高度差较大；将U形管换成更细的不能使两侧液面高度差对比更加明显，故选C；
（6）橡皮膜与水平面相平时，橡皮膜两侧压强大小相等，根据液体压强公式p＝ρgh得
p水＝ρ水gh5，p盐水＝ρ盐水gh4
即：ρ水gh5＝ρ盐水gh4
盐水密度的表达式为：。
故答案为：（1）液体压强计气密性不好；A；（2）各个方向；（3）不可靠；没有控制深度不变；（4）＜；（5）C；（6）。
【点评】掌握液体压强大小的影响因素，会使用压强计，会利用控制变量法探究液体压强大小的影响因素，是顺利解答本题的关键。
23．（10分）阅读短文，回答问题
第一艘国产航母——山东舰
2019年12月17日，中国首艘国产航母山东舰正式服役，标志我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母，不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母，更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料，如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等，都是我国独立自主研发的，完全没有依赖进口，并且拥有完全自主产权，百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备，其中舰载机是航母战斗力的核心，歼15（J15）是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机，如表是歼15战斗机的部分技术参数推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的及为比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。（g＝10N/kg）
空机质量
最大起飞质量
17.5t
32.5t
推重比
发动机最大巡航推力
0.4﹣﹣0.9
2.5×105N
（1）海上刮南风，为便于舰载机起飞，航母应调整为 向南 （选填“向南”或“向北”）航行。舰载机机身表面采用的复合材料受力不易形变，说明该材料的 硬度 较大。
（2）下列说法正确的是 C 。
A.舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰钩的拉力
B.舰载机在航母上着落时，随着速度的减小，舰载机的惯性逐渐减小
C.舰载机着落在航母甲板上受支持力是因为航母甲板发生了形变
D.航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机运动状态发生了改变
（3）航母的舰体呈流线型，目的是为了 减小水的阻力 。如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×105N，则当航母以36km/h的速度匀速航行时受到的阻力为 4×105 N。
（4）若歼15飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为 65 m2；强度比是材料所能承受的最大撞击力与最大拉力的比值.在航母上的飞机拦阻索建造时，已知该材料的强度比是0.8，要让拦阻索材料能够承受的飞机着舰时最大撞击压强为4×108Pa，那么使用的材料1cm2面积能承受的最大拉力为 5×104 N。
（5）为庆祝“山东舰”列装服役，各种焰火缤纷绽放.有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重6倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图所示，则焰火受到的最大阻力为 5 N，焰火能够达到的最大速度为 11 m/s。（火药的质量不计，g取10N/kg）
【分析】（1）气体和液体都属于流体，在流体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；
根据复合材料的特点分析解答；
（2）A、物体间力的作用是相互的，相互作用力的大小相同；
B、惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性只与物体的质量有关；
C、力的作用效果有两个：改变物体的形状和改变物体的运动状态；
D、物体静止或匀速直线运动时，运动状态不变；
（3）流线型的设计可以减少阻力；根据f＝kv2求出k的值，然后代入f＝kv2求出航母以36km/h的速度匀速航行时受到的阻力；
（4）根据翼载的定义可得：翼载＝，
则机翼面积（S）＝；
根据F＝pS算出1cm2面积上能够承受的飞机着舰时最大撞击压力，根据强度比是0.8算出使用的材料1cm2面积能承受的最大拉力；
（5）根据题意先求出最大推力，根据力的平衡条件求出焰火受到的最大阻力；根据图象读出此时的速度即为焰火能够达到的最大速度。
【解答】解：（1）海上刮南风，为便于舰载机起飞，航母应调整为向南行驶，飞机迎风起飞，机翼上面空气流速会更大，压强更小，更有利于飞机起飞；
机身表面采用的复合材料受力不易形变，说明该材料的硬度较大；
（2）A．舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力，大小相同，故A错误；
B．舰载机的质量不变，惯性不变，故B错误；
C．舰载机着落在航母甲板上，舰载机对甲板产生了压力，航母甲板会发生形变，对舰载机产生支持力，故C正确；
D．航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机也匀速直线航行，舰载机的运动状态没有发生改变，故D错误。
故选C；
（3）航母的舰体呈流线型，目的是为了减小水的阻力；
航母的最高航速：54km/h＝15m/s，
根据题意可得，航母受到的阻力f＝kv2，则9×105N＝k（15m/s）2，解得k＝4×103Ns2/m2；
所以，当航母以36km/h＝10m/s的速度匀速航行时，受到的阻力：f′＝kv12＝4×103Ns2/m2×（10m/s）2＝4×105N；
（4）根据翼载的定义可得：翼载＝，
则机翼面积（S）＝＝＝65m2；
1cm2面积上能够承受的飞机着舰时最大撞击压力为：
F最大撞击力＝pS＝4×108Pa×1×10﹣4m2＝4×104N，
因为强度比是0.8，即＝0.8，
所以使用的材料1cm2面积能承受的最大拉力为：F最大拉力＝＝＝5×104N；
（5）焰火的重力：G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N，
恒定的推力：F′＝6G＝6×1N＝6N，
当焰火上升时，焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力，
所以最大阻力f＝F′﹣G＝6N﹣1N＝5N；
由图可知，当阻力最大为5N时，焰火能够达到的最大速度v＝11m/s。
故答案为：（1）向南；硬度；（2）D；（3）减小水的阻力；4×105；（4）65；5×104；（5）5；11。
【点评】本题以航母为题考查了复合材料的特点、力的作用效果、二力平衡条件的应用等相关的物理知识，综合性很强，有一定难度。
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2020-2021学年江苏省南通市启东市八年级（下）期末物理试卷
一、选择题
1．（3分）如图展示了几种我国古代劳动人民的智慧成果，下列说法错误的是（ ）
A．孔明灯加速上升是因为灯内热气的密度小于灯外界的冷空气密度
B．杆秤是利用二力平衡条件进行测量的
C．碾谷物的石磨选用厚重的石材，是为了增大石磨对谷物的压强
D．古代捣谷工具利用了杠杆原理
2．（3分）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．尘土满天说明分子在永不停息地运动
B．卢瑟福发现了电子，说明原子可以再分
C．“破镜难重圆”是因为固体分子间存在着斥力
D．光年和纳米都是长度单位
3．（3分）下列说法错误的是（ ）
A．骆驼具有宽大的脚掌，可以减小对地面的压力
B．疫情之下，口罩面料具有较强的过滤性
C．最早测出大气压强值的科学家是托里拆利
D．塑料吸盘能吸在光滑的墙面上，是因为大气压的作用下把吸盘压在了墙面上
4．（3分）如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，原长时位于O点。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（ ）
A．释放瞬间，小球所受弹力等于小球的重力
B．从A点向上运动至O点的过程中，速度一直增大
C．从A点向上运动至O点的过程中，有一处小球受力平衡
D．运动至最高点时，速度为零，受平衡力作用
5．（3分）共享单车经过几年的发展，已经成为很多人出行的首选，共享单车上涉及很多物理知识，通过你的观察下列分析错误的是（ ）
A．自行车车刹是一个费力杠杆
B．骑车时，自行车的脚踏板在水平位置时最省力
C．自行车车轴装有滚珠轴承是为了减小摩擦
D．车座宽大且柔软是为了通过增大受力面积来减小压强
6．（3分）用毛皮分别摩擦丝状塑料袋和PVC管，然后将塑料带放在PVC管上方，丝状塑料带就会像章鱼一样悬在空中，下列说法正确的是（ ）
A．塑料带、PVC管因带了异种电荷而互相排斥
B．用摩擦的方法使PVC管、塑料带得失电子而使其带了电
C．用摩擦的方法创造了电荷，使塑料带、PVC管带了电
D．这种现象与验电器的工作原理不相同
7．（3分）为了将放在水平地面，重100N的重物提升到高处，小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化，方向始终竖直向下的拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系分别如图丙、丁所示。若重物与地面的接触面积为0.05m2，不计绳重和一切摩擦，则下列选项正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为50N
B．在0～1s内，重物对地面的压强为200Pa
C．在1～2s内，拉力F做的功为187.5J
D．在2～3内，绳对重物做的功为300J
8．（3分）如图重为G的木棒在水平力F的作用下，绕固定点沿逆时针方向缓慢转动接近水平位置，在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中，下列说法中错误的是（ ）
A．动力F变大，但不能拉到水平位置
B．阻力臂逐渐变大
C．动力F变大，动力臂逐渐变小
D．动力F与动力臂乘积大小不变
9．（3分）在南美洲有一种“迷你”小西瓜，它和壹元硬币对比如图，对这种小西瓜进行估测，1kg“迷你”小西瓜的个数最符合实际情况的是（V体＝）（ ）
A．250 B．150 C．80 D．30
10．（3分）小明用如图装置将下沉的小重物逐渐缓慢下沉，烧杯中水能没过重物但不溢出，他作出了重物受F浮、F拉、烧杯对桌面的压力F压随物体下表面到水面距离变化的图像，下列四图可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
二.填空题（共5小题，每空1分，共19分）
11．（2分）如图所示的实验中
（1）图a：两种不同的液体开始时分界面清晰，几天之后，两种液体混合均匀了，图a表明： 。
（2）图b：玻璃板的下表面接触水面，用弹簧测力计拉住玻璃板时发现拉力大于玻璃板的重力：图b表明： 。
12．（3分）如图甲所示，粗糙程度相同的水平地面上放一重为30N的物体，用水平拉力F作用于物体上，拉力F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示，由图像可知，6～9s物体受到 对平衡力；9s后撤去拉力，物体继续滑行了9m，它能继续运动的原因是由于 ；6～12s，物体克服摩擦力做功 J。
13．（3分）如图甲所示，质地均匀的长方体重8N，放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为0.02m2。
（1）它对桌面的压强为 Pa；
（2）若将图中阴影部分切除，则剩余部分对桌面的压强将 （选填“变小”、“变大”或“不变”）；
（3）图乙是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积关系时得到的图象。若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体，把它们平放在水平地面上，则两物体对水平地面的压强之比pA：pB为 。
14．（4分）（1）潜水艇是通过改变 实现浮沉的；某潜水艇从长江潜行到东海执行任务，所受的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）取一只空牙膏袋，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，如图所示。两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲 V乙；两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲 F乙。
15．（7分）小明利用1mL的轻质注射器等器材组成图示实验装置测量大气压的值。
（1）小明将活塞推到底端，然后封上橡皮帽，这样做的目的是为了 ；
（2）为正确得到活塞的横截面积，需要量取的局部长度为 cm；
（3）考虑到摩擦因素，小明取下橡皮帽，再次水平向右加速拉动注射器筒，记下弹簧测力计稳定时的示数为0.6N。此过程中活塞受到的摩擦力方向为 ；
（4）利用以上数据可计算出大气压强是 Pa；考虑到实验室大气压为1标准大气压，则造成该偏差的原因最有可能是 ；（至少写出一种原因）
（5）小明发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力，由此小明猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大。为了验证自己的猜想，小明用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：
V/mL
3
5
8
10
12
p/kPa
200
120
75
60
50
根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为：p＝ ，当小明不推拉活塞时，注射器内的空气体积为 。
三、解答题（共8小题，共51分）
16．（2分）如图，观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动，画出车中重物A所受力的示意图。
17．（2分）如图，利用所示的滑轮组拉着物体A以最省力的绕线方式沿水平方向做匀速直线运动；
18．（2分）如图甲所示，高枝剪是园艺工人、果农修剪较高树枝的常用工具。图乙为高枝剪的简化图，O为支点，通过细绳拉动A点，可以闭合剪刀完成修剪工作。请在图乙中画出A点所受拉力F的示意图，并作出相应的力臂l。
19．（9分）一薄壁圆柱形容器自重2N，底面积50cm2，内盛300mL水，弹簧测力计下端吊一重为6N的实心小球，将其一半浸在水中时，测力计示数如图所示，（g取10N/kg）求：
（1）此时小球受到的浮力；
（2）此时容器对桌面的压强；
（3）剪断细线小球在水中稳定时与未浸入球时比较，水对杯底的压强差△p。
20．（9分）一人用如图所示的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体以0.05m/s的速度匀速上升，此时人对绳的拉力为120牛，不计绳重和摩擦。（g取10N/kg）求：
（1）动滑轮的重；
（2）1min内，拉力F所做的功；
（3）如果人的质量为50kg，他双脚着地拉升此物，设人一只脚和地面的接触面积是250cm2，那么他此时对地面的压强。
21．（9分）小明同学为了探究“力对物体运动的影响”，设计了如图所示的斜面实验
（1）在实验中，让小车从同一斜面的 由静止开始滑下，目的是使小车 ，小明采用的研究问题的方法是 ；
（2）对于斜面的要求是 。
A.斜面越光滑越好
B.斜面越粗糙越好
C.三个均相同的斜面
（3）实验表明：表面越光滑，小车运动的距离越 ，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）；
（4）伽利略通过理想斜面实验，正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示，伽利略的斜面实验有如下步骤：
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。
上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科学推论。将这些事实和推论进行分类排序，以下正确的是 。
A.事实②→事实①→推论③→推论④
B.事实②→推论①→推论③→推论④
C.事实②→推论①→推论④→推论③
D.事实②→推论③→推论①→推论④
（5）伽利略得出：运动物体如果不受其它物体的作用，将会做 运动，伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法。
22．（8分）如图所示，是小明在做“探究液体内部压强大小”的实验：
（1）小明同学在安装好液体压强计后，发现不管用力重压还是轻压，U形管内水面高度差几乎不变，出现这种情况的原因是： ，调整的方法是 ；
A.取下软管重新安装
B.往右边支管吹一口气
C.将右管中液体倒出一些
（2）重新调节器材后，小明将金属盒深入水面以下进行了如图C、D、E、F所示的实验。由D、E、F发现U形管液面高度差相等，这说明在同一液体同一深度，液体向 的压强相等；
（3）小明保持C图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，他发现U形管两侧的液面的高度差变大了，于是得出了“液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论。你认为他得出结论的过程是 （选填“可靠”或“不可靠”）的，原因是 ；
（4）完成实验后，小明发现根据压强计测出的压强P1和用烧杯中金属盒的深度计算出的压强P2不相等，多次实验仍存在这种现象，经过讨论，发现是由于金属盒的橡皮膜发生形变，从而导致P1 （选填“＞”“＜”或“＝”）P2；
（5）换用其他液体继续探究液体压强与液体密度的关系，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧水面的高度差对比不明显，下列操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是 。
A.烧杯中换密度更大的液体
B.U形管中换用密度更小的酒精；
C.换成更细的U形管
（6）小明想知道浓盐水密度是多少，于是找来刻度尺、水和上端开口下端用橡皮膜密封的玻璃管等器材测浓盐水的密度，操作步骤如下：
A.用刻度尺测出玻璃管内水柱的高度为h3＝12cm（如图甲所示）；
B.将玻璃管缓慢插入装有浓盐水的烧杯中，直到橡皮膜的表面相平（如图乙所示），测得此时管底到浓盐水液面的高度为h4＝10cm，玻璃管内水柱的高度为h5＝11.5cm，用小明测得的物理量推导出盐水密度的表达式为
ρ盐＝ kg/m3（用上述步骤中所测得的物理量及ρ水＝1.0×103kg/m3表示）。
23．（10分）阅读短文，回答问题
第一艘国产航母——山东舰
2019年12月17日，中国首艘国产航母山东舰正式服役，标志我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母，不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母，更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料，如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等，都是我国独立自主研发的，完全没有依赖进口，并且拥有完全自主产权，百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备，其中舰载机是航母战斗力的核心，歼15（J15）是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机，如表是歼15战斗机的部分技术参数推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的及为比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。（g＝10N/kg）
空机质量
最大起飞质量
17.5t
32.5t
推重比
发动机最大巡航推力
0.4﹣﹣0.9
2.5×105N
（1）海上刮南风，为便于舰载机起飞，航母应调整为 （选填“向南”或“向北”）航行。舰载机机身表面采用的复合材料受力不易形变，说明该材料的 较大。
（2）下列说法正确的是 。
A.舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰钩的拉力
B.舰载机在航母上着落时，随着速度的减小，舰载机的惯性逐渐减小
C.舰载机着落在航母甲板上受支持力是因为航母甲板发生了形变
D.航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机运动状态发生了改变
（3）航母的舰体呈流线型，目的是为了 。如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×105N，则当航母以36km/h的速度匀速航行时受到的阻力为 N。
（4）若歼15飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为 m2；强度比是材料所能承受的最大撞击力与最大拉力的比值.在航母上的飞机拦阻索建造时，已知该材料的强度比是0.8，要让拦阻索材料能够承受的飞机着舰时最大撞击压强为4×108Pa，那么使用的材料1cm2面积能承受的最大拉力为 N。
（5）为庆祝“山东舰”列装服役，各种焰火缤纷绽放.有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重6倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图所示，则焰火受到的最大阻力为 N，焰火能够达到的最大速度为 m/s。（火药的质量不计，g取10N/kg）
2020-2021学年江苏省南通市启东市八年级（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．（3分）如图展示了几种我国古代劳动人民的智慧成果，下列说法错误的是（ ）
A．孔明灯加速上升是因为灯内热气的密度小于灯外界的冷空气密度
B．杆秤是利用二力平衡条件进行测量的
C．碾谷物的石磨选用厚重的石材，是为了增大石磨对谷物的压强
D．古代捣谷工具利用了杠杆原理
【分析】（1）灯罩内的气体被加热，体积膨胀，密度减小，小于灯罩外空气的密度，使孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯自重，孔明灯就会上升；
（2）杆秤是利用杠杆平衡条件进行测量的；
（3）增大压强的方法：在受力面积一定时，增大压力，在压力一定时，减小受力面积；
（4）可绕固定点转动的硬棒叫杠杆。
【解答】解：
A、孔明灯加速上升是因为灯罩内的气体被加热，体积膨胀，密度减小，灯内热气的密度小于灯外界的冷空气密度，故A正确；
B、杆秤是利用杠杆平衡条件（动力×动力臂＝阻力×阻力臂）进行测量的，不是利用二力平衡条件，故B错误；
C、碾谷物的石磨选用厚重的石材，是用增大压力的方法来增大石磨对谷物的压强，故C正确；
D、由图知古代捣谷工具利用了杠杆原理，故D正确。
故选：B。
【点评】本题以古代劳动人民发明的几种装置为内容，考查了物理知识在生活中的应用，体现了古代劳动人民的智慧。
2．（3分）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．尘土满天说明分子在永不停息地运动
B．卢瑟福发现了电子，说明原子可以再分
C．“破镜难重圆”是因为固体分子间存在着斥力
D．光年和纳米都是长度单位
【分析】（1）分子在永不停息地做无规则运动，分子非常微小，是肉眼观察不到的；
（2）电子是汤姆生首先发现的；
（3）分子间作用力是短程力，即分子间大到一定程度分子力就不存在了；
（4）“纳米”、“光年”都是长度的单位，“纳米”是长度单位中最小的单位，往往用在微观世界中，而“光年”是指光在一年内通过的路程，是常用在宇宙中的长度单位。
【解答】解：A、尘土飞扬，尘土是固体小颗粒的运动，是机械运动，不是分子在运动，分子运动是肉眼看不见的，故A错误。
B、汤姆生发现了电子，说明原子可以再分，故B错误；
C、“破镜难重圆”是因为固体分子间没达到分子力作用范围，故C错误；
D、“纳米”即nm，是长度单位中一个较小的单位，“光年”指光在真空中传播一年的距离，是常用来衡量天体间时空距离的长度单位，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了光的传播速度与光年、分子动理论的相关知识，是一道综合性题目
3．（3分）下列说法错误的是（ ）
A．骆驼具有宽大的脚掌，可以减小对地面的压力
B．疫情之下，口罩面料具有较强的过滤性
C．最早测出大气压强值的科学家是托里拆利
D．塑料吸盘能吸在光滑的墙面上，是因为大气压的作用下把吸盘压在了墙面上
【分析】（1）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
（2）根据医用口罩的功能和实用性、舒适性进行判断；
（3）托里拆利第一次通过实验测出来大气压值，这就是著名的托里拆利实验；
（4）大气压的存在能够解释很多现象，这些现象有一个共性：通过某种方法，使设备的内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下把吸盘压在了墙面上。
【解答】解：A、骆驼具有宽大的脚掌，增大了受力面积，在压力一定时可以减小对地面的压强，故A错误；
B、医用口罩能够有效隔离吸入呼吸道的固态颗粒物，同时不能影响正常的呼吸，所以面料要具有较强的过滤性，故B正确；
C、托里拆利第一个测出了大气压的值，故C正确；
D、使用塑料吸盘时，先挤走里边的空气，使其内部近似真空，气体压强非常小，外界大气压的作用就把它压在了光滑的墙面上，故D正确。
故选：A。
【点评】该类题目综合了多个知识点，解决此类问题要结合题目中的选项逐个分析，这就要求同学们仔细认真。
4．（3分）如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，原长时位于O点。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（ ）
A．释放瞬间，小球所受弹力等于小球的重力
B．从A点向上运动至O点的过程中，速度一直增大
C．从A点向上运动至O点的过程中，有一处小球受力平衡
D．运动至最高点时，速度为零，受平衡力作用
【分析】（1）根据小球被释放后的运动状态判断重力和弹力的大小；
（2）根据小球向上运动过程中的受力及弹力的变化情况分析判断；
（3）从A点向上运动过程中，分小球到达O点前和离开O点后两个阶段进行分析讨论。
【解答】解：A、释放小球前，小球受竖直向上的弹力和竖直向下的重力、压力三个力的作用，处于静止，弹力的大小等于重力与压力的大小之和，所以释放瞬间，小球所受的弹力大于小球的重力。故B错误；
BCD、不计空气阻力，小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大；A点向上运动O点的过程中，有一处重力等于弹力，过此处后弹力小于重力时，其所受合力方向向下，速度不断变小。当离开O点后，小球只受重力作用，力的方向与小球运动方向相反，速度继续减小。故其速度先增大后减小，运动至最高点时，速度为零，只受重力作用，受力不平衡。故C正确；BD错误。
故选：C。
【点评】此题通过一个场景，考查学生对平衡状态的判断、力与运动的关系等，综合性强，属于中考常考题型，有一定难度。
5．（3分）共享单车经过几年的发展，已经成为很多人出行的首选，共享单车上涉及很多物理知识，通过你的观察下列分析错误的是（ ）
A．自行车车刹是一个费力杠杆
B．骑车时，自行车的脚踏板在水平位置时最省力
C．自行车车轴装有滚珠轴承是为了减小摩擦
D．车座宽大且柔软是为了通过增大受力面积来减小压强
【分析】（1）根据车闸在使用时，动力臂与阻力臂的关系，可判断杠杆的类型；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，在用力向下蹬脚踏板的时候，动力臂越长越省力，动力臂越短越费力；
（3）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；使接触面脱离；用滚动代替滑动；
（4）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积来减小压强。在受力面积一定时，减小压力来减小压强。
【解答】解：A、车闸在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B、脚踏板在水平位置时，力和力臂垂直，此时动力臂最长，所以蹬下时最省力，故B正确；
C、车轴上装有滚珠轴承，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了摩擦，使自行车骑起来更省力，故C正确；
D、车座宽大柔软，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对人体的压强，故D正确。
故选：A。
【点评】自行车是日常生活中最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，应用了非常多的物理知识，包括力学、声现象、光现象、杠杆等方面，平时多注意观察，将其知识活学活用。
6．（3分）用毛皮分别摩擦丝状塑料袋和PVC管，然后将塑料带放在PVC管上方，丝状塑料带就会像章鱼一样悬在空中，下列说法正确的是（ ）
A．塑料带、PVC管因带了异种电荷而互相排斥
B．用摩擦的方法使PVC管、塑料带得失电子而使其带了电
C．用摩擦的方法创造了电荷，使塑料带、PVC管带了电
D．这种现象与验电器的工作原理不相同
【分析】（1）摩擦起电的实质是电荷的转移；
（2）异种电荷相互吸引，同种电荷相互排斥。
【解答】解：用毛皮分别摩擦丝状塑料袋和 PVC 管，由于摩擦发生电荷的转移，使丝状塑料袋和 PVC 管带电，不是创造电荷；将塑料袋放在PVC管上方，丝状塑料袋就会像章鱼一样悬在空中；由此可知，丝状塑料袋和 PVC 管带同种电荷，同种电荷相互排斥，所以这种现象与验电器的工作原理相同，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、电荷间的相互作用规律，难度不大，要掌握。
7．（3分）为了将放在水平地面，重100N的重物提升到高处，小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化，方向始终竖直向下的拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系分别如图丙、丁所示。若重物与地面的接触面积为0.05m2，不计绳重和一切摩擦，则下列选项正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为50N
B．在0～1s内，重物对地面的压强为200Pa
C．在1～2s内，拉力F做的功为187.5J
D．在2～3内，绳对重物做的功为300J
【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n＝3，则拉力F移动的距离s＝3h。
A、从图甲可知n＝3，从丙图可知，物体在2～3s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F3＝40N，根据F＝（G物+G动）可得动滑轮的重力；
B、利用F＝（G物+G动）求出动滑轮重，此时物体静止在地面上，受力平衡，动滑轮和物体受到的重力等于地面的支持力加上3股绳子的拉力即：F支+3F1＝G+G动，由图知拉力大小，据此求出地面的支持力，根据力的作用是相互的，求出对地面的压力，再利用压强公式求对地面的压强；
C、由F﹣t图像得出在1～2s内的拉力F，由h﹣t图像得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W＝Fs求此时拉力做功；
D、由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，v3＝2.5m/s，据速度公式得出重物上升的高度h，根据W物＝Gh得出绳对重物做的功。
【解答】解：A、从图甲可知n＝3，从丙图可知，物体在2～3s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F3＝40N，根据F＝（G物+G动）可得：G动＝3F﹣G物＝3×40N﹣100N＝20N，故动滑轮的重力为20N，故A错误；
B、在0～1s内，拉力F1＝30N，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态，
根据F支+3F1＝G+G动知地面对物体的支持力：
F支＝G+G动﹣3F1＝100N+20N﹣3×30N＝30N，
根据力的作用是相互的，重物对地面的压力：
F压＝F支＝30N，
对地面的压强：
p＝＝＝600Pa，故B错；
C、在1～2s内，拉力F2＝50N，重物上升高度h2＝1.25m
拉力F的作用点下降的距离s2＝3h2＝3×1.25m＝3.75m，
拉力做的功：
W＝F2s2＝50N×3.75m＝187.5J，故C正确；
D、由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，v3＝2.5m/s，
重物上升的高度h＝v3t3＝2.5m/s×（3s﹣2s）＝2.5m，
绳对重物做的功W物＝Gh＝40N×2.5m＝100J，故D错误。
故选：C。
【点评】本题是一道力学综合题，涉及到功、速度、功率、压强的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键。
8．（3分）如图重为G的木棒在水平力F的作用下，绕固定点沿逆时针方向缓慢转动接近水平位置，在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中，下列说法中错误的是（ ）
A．动力F变大，但不能拉到水平位置
B．阻力臂逐渐变大
C．动力F变大，动力臂逐渐变小
D．动力F与动力臂乘积大小不变
【分析】根据力臂的定义先确定拉力F力臂的变化和重力G力臂的变化，由图可知，在木棒转动过程中，拉力F的力臂L1在减小，重力G的力臂L2在增大，重力G不会变。然后根据杠杆的平衡条件即可判断说法正确与否。
【解答】解：力臂是过支点到力的作用线的垂直距离；在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中，木棒的重力不变，其力臂变大，即阻力臂是变大的；
动力F的力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力F逐渐变大；
重力不变，阻力臂变大，其乘积变大，根据杠杆的平衡条件可知，动力F与动力臂乘积变大；
当木棒在水平位置时，F的力臂为0，不符合杠杆的平衡条件，所以不可能把木棒拉动到水平位置；
综上所述，ABC正确，D错误。
故选：D。
【点评】根据力臂的定义确定力臂的变化是解答本题的关键所在，并会熟练应用杠杆平衡的条件分析问题解决问题。
9．（3分）在南美洲有一种“迷你”小西瓜，它和壹元硬币对比如图，对这种小西瓜进行估测，1kg“迷你”小西瓜的个数最符合实际情况的是（V体＝）（ ）
A．250 B．150 C．80 D．30
【分析】西瓜的密度与水差不多，在1g/cm3左右。首先估计一元硬币的直径得到小西瓜的直径，再得到小西瓜的体积，利用m＝ρV得到一个小西瓜的质量，最后得到1kg“迷你”小西瓜的个数。
【解答】解：一元硬币的直径约2cm，由图知，“迷你”小西瓜的直径与此差不多，在d＝2cm左右。
一个小西瓜的体积为V＝＝≈4cm3，
西瓜的密度与水差不多，在1g/cm3左右，
由ρ＝得，一个小西瓜的质量为m0＝ρV＝1.0g/cm3×4cm3＝4g，
所以，1kg＝1000g“迷你”小西瓜的个数为＝250。
故选：A。
【点评】质量的估测，需要我们熟悉常见物体的质量大小，以它们为标准对研究对象的质量作出判断．如：一个鸡蛋的质量在60g左右，一个苹果的质量在200g左右，一杯水的质量在0.5kg左右，中学生的质量在50kg左右，大象的质量在5t左右，等等。
10．（3分）小明用如图装置将下沉的小重物逐渐缓慢下沉，烧杯中水能没过重物但不溢出，他作出了重物受F浮、F拉、烧杯对桌面的压力F压随物体下表面到水面距离变化的图像，下列四图可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】（1）小明用如图装置将下沉的小重物逐渐缓慢下沉，烧杯中水能没过重物但不溢出，随着浸入水的体积（排开水的体积）变大，所受的浮力也逐渐变大，当重物全部浸没水中后，排开水的体积不变，所受的浮力也就保持不变，根据F拉＝G﹣F浮可知拉力的变化；
（2）烧杯对桌面的压力F压等于烧杯与水的总重力G总与物体受到的浮力F浮之和。
【解答】解：小明用如图装置将下沉的小重物逐渐缓慢下沉，重物排开水得体积先变大，后不变，根据F浮＝ρ水gV排可知物体受到的浮力先变大，后不变；
根据F拉＝G﹣F浮可知重物受到的拉力先减小后不变，根据G＝F拉+F浮可知重物所受拉力和浮力之和保持不变，故AB错误；
重物对水的压力等于水对重物的浮力，根据F压＝G水+G杯+F浮可知烧杯对桌面的压力先变大，后不变，故C错误、D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查了阿基米德原理的应用，一定要记住烧杯对桌面的压力F压等于烧杯与水的总重力G总与物体受到的浮力F浮之和，难度较大。
二.填空题（共5小题，每空1分，共19分）
11．（2分）如图所示的实验中
（1）图a：两种不同的液体开始时分界面清晰，几天之后，两种液体混合均匀了，图a表明： 分子在不停地做无规则运动 。
（2）图b：玻璃板的下表面接触水面，用弹簧测力计拉住玻璃板时发现拉力大于玻璃板的重力：图b表明： 分子间有引力 。
【分析】根据分子运动论的知识，物质是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动，分子之间有空隙，分子间有相互作用的引力和斥力，引力和斥力是同时存在的，分析解题。
【解答】解：两种不同的液体开始时分界面清晰，几天之后，两种液体混合均匀了，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动；玻璃板的下表面接触水面，用弹簧测力计拉住玻璃板时发现拉力大于玻璃板的重力，表明分子间有引力。
故答案为：分子在不停地做无规则运动；分子间有引力。
【点评】本题考查了分子动理论的基本观点，属于基础题型。
12．（3分）如图甲所示，粗糙程度相同的水平地面上放一重为30N的物体，用水平拉力F作用于物体上，拉力F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示，由图像可知，6～9s物体受到 2 对平衡力；9s后撤去拉力，物体继续滑行了9m，它能继续运动的原因是由于 惯性 ；6～12s，物体克服摩擦力做功 162 J。
【分析】（1）物体静止或做匀速直线运动时，受到平衡力的作用；
（2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性；
（3）由F﹣t图像可知摩擦力大小，由v﹣t图像可求出6～12s内运动的路程，根据W＝fs可求出物体克服摩擦力做的功。
【解答】解：（1）6～9s物体做匀速直线运动，在竖直方向上受到重力与支持力作用，水平方向上受到拉力与摩擦力作用；
（2）它能继续运动的原因是由于物体具有惯性，仍要保持原来的运动状态；
（2）由F﹣t图像和v﹣t图像可知，6～9s物体做匀速直线运动，则摩擦力f＝F＝6N，因滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，物体对地面的压力和接触面粗糙程度不变，所以在6～12s物体受到的摩擦力不变，为f＝6N，
物体在6～9s做匀速直线运动，通过的路程为：s1＝vt1＝6m/s×3s＝18m，
物体在9～12s做匀减速直线运动，通过的路程为：s2＝vt2＝×6m/s×3s＝9m，
所以物体在6～12s内通过的路程为：s＝s1+s2＝18m+9m＝27m，
所以物体在6～12s克服摩擦力做功为：W＝fs＝6N×27m＝162J。
故答案为：2；惯性；162J。
【点评】本题主要考查惯性与功的计算，关键是要读懂图，有一定难度。
13．（3分）如图甲所示，质地均匀的长方体重8N，放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为0.02m2。
（1）它对桌面的压强为 400 Pa；
（2）若将图中阴影部分切除，则剩余部分对桌面的压强将 变小 （选填“变小”、“变大”或“不变”）；
（3）图乙是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积关系时得到的图象。若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体，把它们平放在水平地面上，则两物体对水平地面的压强之比pA：pB为 4：1 。
【分析】（1）该物体对桌面的压力和自身的重力相等，根据p＝＝求出该物体对桌面的压强。
（2）将阴影部分切除，根据p＝可知剩余部分对桌面的压强变化。
（3）先根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度，然后求出两者的密度之比即可比较两者的密度关系。
根据V＝求出质量相等时两者的体积之比，进一步根据体积公式求出边长之比、底面积之比，根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和压强公式求出两物体对水平地面的压强之比。
【解答】解：（1）它对桌面的压强p＝＝＝＝400Pa；
（2）在水平面上压力等于重力，若将图中阴影部分切除，长方体的重力减小，对桌面的压力减小；
设长方体的底面积为S，与桌面的接触面积为S′，没切除时，长方体对桌面的压强：p＝，因为S′＜S，所以＞﹣﹣﹣﹣﹣①
当切除该物体右边的阴影部分，设剩余部分的重力为kG，则受力面积为kS，物体对桌面的压力F′＝kG，则剩余部分对桌面的压强为：p′＝＝﹣﹣﹣﹣﹣②；
由①②可知，剩余部分对桌面的压强会变小；
（3）由图可知，当m甲＝8g时V甲＝1cm3，当m乙＝2g时V乙＝2cm3，
则甲乙两种物质的密度分别为：
ρ甲＝＝＝8g/cm3，ρ乙＝＝＝1g/cm3，
则＝＝；
质量相等的A、B两个实心正方体的体积之比：
＝＝＝，
由V＝L3可得，两正方体的边长之比：＝＝＝＝，
A、B两正方体的底面积之比：＝＝（）2＝（）2＝，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，两物体对水平地面的压强之比：＝＝＝＝。
故答案为：（1）400；（2）变小；（3）4：1。
【点评】本题主要考查压强和密度的有关知识，解决此题的关键是公式的灵活应用。
14．（4分）（1）潜水艇是通过改变 自身重力 实现浮沉的；某潜水艇从长江潜行到东海执行任务，所受的浮力 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）取一只空牙膏袋，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，如图所示。两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲 小于 V乙；两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲 小于 F乙。
【分析】（1）潜水艇靠自身水舱的吸水和排水，来改变自身的重力，从而改变重力与浮力的大小关系，实现上浮和下沉的；潜水艇浸没在水中，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），根据F浮＝ρ水gV排分析受到的浮力的变化情况；
（2）根据浮力与重力的关系判断出浮力的大小，然后根据浮力公式判断出V排的大小。
【解答】解：
（1）潜水艇靠自身水舱的吸水和排水来改变自身的重力，从而改变重力与浮力的大小关系，实现上浮和下沉的；
某潜水艇从长江潜行到东海，因始终浸没在水中，则排开液体的体积V排不变（等于潜艇的体积），但液体的密度变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，其受到的浮力变大；
（2）甲中牙膏袋沉底，则F甲＜G；
乙中牙膏袋漂浮，则F乙＝G，所以F甲＜F乙；
由F浮＝ρ水gV排可得，两种情况下排开水的体积关系为V甲＜V乙。
故答案为：（1）自身重力；变大；（2）小于；小于。
【点评】本题考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理的应用，难度适中。
15．（7分）小明利用1mL的轻质注射器等器材组成图示实验装置测量大气压的值。
（1）小明将活塞推到底端，然后封上橡皮帽，这样做的目的是为了 排尽筒内的空气 ；
（2）为正确得到活塞的横截面积，需要量取的局部长度为 2.50 cm；
（3）考虑到摩擦因素，小明取下橡皮帽，再次水平向右加速拉动注射器筒，记下弹簧测力计稳定时的示数为0.6N。此过程中活塞受到的摩擦力方向为 水平向右 ；
（4）利用以上数据可计算出大气压强是 9×104 Pa；考虑到实验室大气压为1标准大气压，则造成该偏差的原因最有可能是 筒内残留空气 ；（至少写出一种原因）
（5）小明发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力，由此小明猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大。为了验证自己的猜想，小明用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：
V/mL
3
5
8
10
12
p/kPa
200
120
75
60
50
根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为：p＝ ，当小明不推拉活塞时，注射器内的空气体积为 6mL 。
【分析】（1）将活塞推至注射器底端的目的是为了排尽注射器内的空气；
（2）因活塞为圆柱体，所以活塞的横截面积可以通过公式S＝来求出，需要用刻度尺量出其刻度部分的长度；
（3）摩擦力的方向与物体运动或运动趋势方向相反；
（4）根据公式p＝求出压强，筒内残留空气、筒壁与活塞间有摩擦、弹簧测力计和刻度尺的读数有误差都会造成测得的大气压值误差较大；
（5）根据表中体积和压强的数值可得出结论；根据测量实际的大气压为1×105Pa；将其代入压强p与体积V的数学关系式，求得注射器内的空气体积。
【解答】解：（1）将注射器的活塞推至注射器筒的底端，目的是排尽筒内的空气；
（2）因活塞为圆柱体，知道注射器的容积，而活塞的横截面积可以通过公式S＝来求出，所以需要用刻度尺量出针筒全部刻度部分的长度L＝13.50cm﹣11.00cm＝2.50cm；
（3）水平向右加速拉动注射器筒，此过程中活塞受到的摩擦力方向为水平向右；
（4）弹簧测力计的示数为4.2N，摩擦力为0.6N，则大气压力F＝4.2N﹣0.6N＝3.6N，
大气压强p＝＝＝＝＝9×104Pa，筒内残留空气、弹簧测力计和刻度尺的读数有误差都会造成测得的大气压值误差较大；
（5）由表中数据可知，压强和体积的乘积是一个定值，即pV＝600kPa•mL，
由此可得p与体积V的数学关系式为：p＝；
当小明不推拉活塞时，此时压强为100kPa，
所以注射器内的空气体积为：V＝＝＝6mL。
故答案为：（1）排尽筒内的空气；（2）2.50；（3）水平向右；（4）9×104；筒内残留空气；（5）；6mL。
【点评】解决本题的关键是在弄清测量大气压强的实验原理，然后才能分析出实验需要注意的事项，才能计算出大气压强的值。
三、解答题（共8小题，共51分）
16．（2分）如图，观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动，画出车中重物A所受力的示意图。
【分析】首先分析物体A受到的作用力，物体A做匀速直线运动说明物体受到了平衡力﹣﹣﹣重力和支持力的作用；然后根据力的示意图的画法来作图。
【解答】解：
物体A随观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动，水平方向上是不受力的；
竖直方向上受重力和支持力，物体A竖直方向上是静止的，重力和支持力就是一对平衡力，大小相等、方向相反。
过物体重心，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F 表示，注意两条线段长度要相等，如图所示：
【点评】能否正确分析物体在水平和竖直方向上的受力情况，是本题的解题关键所在。
17．（2分）如图，利用所示的滑轮组拉着物体A以最省力的绕线方式沿水平方向做匀速直线运动；
【分析】要使滑轮组最省力，就是使最多的绳子段数通过动滑轮，由此绕线。
【解答】解：水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时动滑轮上绳子的段数最多，为三段，绳子由动滑轮的左挂钩为连接起点反向绕成，如图所示：
【点评】滑轮组的组装有两种方法，从定滑轮绕起或从动滑轮绕起，从动滑轮开始绕，承担物重的绳子段数多。
18．（2分）如图甲所示，高枝剪是园艺工人、果农修剪较高树枝的常用工具。图乙为高枝剪的简化图，O为支点，通过细绳拉动A点，可以闭合剪刀完成修剪工作。请在图乙中画出A点所受拉力F的示意图，并作出相应的力臂l。
【分析】已知O为支点，通过细绳拉动A点，拉力F的方向沿绳子向下，力臂是支点到力的作用线的距离。
【解答】解：通过细绳拉动A点，拉力F的方向沿绳子向下，过支点O作拉力F作用线的垂线，即为力臂L，如图所示：
【点评】本题考查了力臂的作法，注意力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。
19．（9分）一薄壁圆柱形容器自重2N，底面积50cm2，内盛300mL水，弹簧测力计下端吊一重为6N的实心小球，将其一半浸在水中时，测力计示数如图所示，（g取10N/kg）求：
（1）此时小球受到的浮力；
（2）此时容器对桌面的压强；
（3）剪断细线小球在水中稳定时与未浸入球时比较，水对杯底的压强差△p。
【分析】（1）从图中可知测力计的示数为2N，根据称重法可知此时小球受到的浮力；
（2）已知水的体积，根据密度公式得出水的质量，根据G＝mg得出水的重力，
因物块受到水的浮力和物块对水的压力是一对相互作用力，二力大小相等，
所以，可根据F压＝G容+G水+F浮得出容器对桌面的压力，得出根据p＝容器对桌面的压强；
（3）已知小球一半浸在水中时所受的浮力，根据阿基米德原理得出此时排开水的体积，进而得出小球的体积V，
若小球全部浸在水中时，排开水得体积V排′＝V，根据阿基米德原理得出所受浮力，并分析物体的浮沉情况，得出剪断细线小球在水中稳定时处于漂浮状态时所受的浮力，
根据阿基米德原理得出此时小球排开水得体积V排″，根据△h＝得出水面上升的高度△h，根据△p＝ρ水g△h得出水对杯底的压强差。
【解答】解：（1）从图中可知测力计的示数为2N，根据称重法可知此时小球受到的浮力F浮＝G﹣F示＝6N﹣2N＝4N；
（2）水的体积V＝300mL＝300cm3，水的质量m水＝ρ水g＝1g/cm3×300cm3＝300g＝0.3kg，
水的重力G水＝m水g＝0.3kg×10N/kg＝3N，
因物块受到水的浮力和物块对水的压力是一对相互作用力，二力大小相等，
所以，容器对桌面的压力F压＝G容+G水+F浮＝2N+3N+4N＝9N，
容器对桌面的压强p＝＝＝1800Pa；
（3）小球一半浸在水中时，所受浮力为4N，
此时排开水的体积V排＝V＝＝＝4×10﹣4m3，
故小球的体积V＝8×10﹣4m3，
若小球全部浸在水中时，排开水得体积V排′＝V＝8×10﹣4m3，
所受浮力F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3＝8N＞G，
故剪断细线小球在水中稳定时处于漂浮状态，所受浮力F浮″＝G＝6N，
小球排开水得体积V排″＝＝＝6×10﹣4m3，
水面上升的高度△h＝＝＝0.12m，
水对杯底的压强差△p＝ρ水g△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa。
答：（1）此时小球受到的浮力为4N；
（2）此时容器对桌面的压强为1800Pa；
（3）水对杯底的压强差△p为1200Pa。
【点评】本题考查浮力、压强的有关计算，并考查了浮沉条件和阿基米德原理的应用，有一定难度。
20．（9分）一人用如图所示的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体以0.05m/s的速度匀速上升，此时人对绳的拉力为120牛，不计绳重和摩擦。（g取10N/kg）求：
（1）动滑轮的重；
（2）1min内，拉力F所做的功；
（3）如果人的质量为50kg，他双脚着地拉升此物，设人一只脚和地面的接触面积是250cm2，那么他此时对地面的压强。
【分析】（1）由图可知，承担总重的绳子股数为n＝2，由F＝（G+G动）可求得动滑轮受到的重力；
（2）1min内，先计算物体上升的高度h，根据s＝2h得出绳子自由端移动的距离，根据W＝Fs得出拉力F所做的功；
（3）如果人的质量为50kg，根据G人＝m人g得出人的重力，
他双脚着地拉升此物，根据F压＝F支＝G人﹣F得出他对地面的压力，根据p＝得出他此时对地面的压强。
【解答】解：（1）由图可知，承担总重的绳子股数为n＝2，
不计绳重和摩擦，由F＝（G+G动）可得，动滑轮受到的重力：
G动＝2F﹣G＝2×120N﹣200N＝40N；
（2）1min内，物体上升的高度h＝vt＝0.05m/s×1×60s＝3m，
绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×3m＝6m，
拉力F所做的功W＝Fs＝120N×6m＝720J；
（3）如果人的质量为50kg，则人的重力G人＝m人g＝50kg×10N/kg＝500N，
他双脚着地拉升此物，则他对地面的压力F压＝F支＝G人﹣F＝500N﹣120N＝380N，
那么他此时对地面的压强p＝＝＝7600Pa。
答：（1）动滑轮的重为40N；
（2）1min内，拉力F所做的功为720J；
（3）他此时对地面的压强为7600Pa。
【点评】本题考查重力、压强的有关知识，并考查受力分析和滑轮组的知识，综合性强，有一定难度。
21．（9分）小明同学为了探究“力对物体运动的影响”，设计了如图所示的斜面实验
（1）在实验中，让小车从同一斜面的 同一高度 由静止开始滑下，目的是使小车 到达水平面时的速度相同 ，小明采用的研究问题的方法是 控制变量法 ；
（2）对于斜面的要求是 C 。
A.斜面越光滑越好
B.斜面越粗糙越好
C.三个均相同的斜面
（3）实验表明：表面越光滑，小车运动的距离越 远 ，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 （选填“快”或“慢”）；
（4）伽利略通过理想斜面实验，正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示，伽利略的斜面实验有如下步骤：
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。
上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科学推论。将这些事实和推论进行分类排序，以下正确的是 D 。
A.事实②→事实①→推论③→推论④
B.事实②→推论①→推论③→推论④
C.事实②→推论①→推论④→推论③
D.事实②→推论③→推论①→推论④
（5）伽利略得出：运动物体如果不受其它物体的作用，将会做 匀速直线 运动，伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法。
【分析】（1）根据控制变量法，为使小车达到水平面时的速度相同，实验时，每次必须使小车从斜面的同一高度滑下；
（2）力可以改变物体的运动状态。实验时，斜面的粗糙程度对实验的影响不大，只要斜面相同且能完成实验就行。
（3）由表中实验数据可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车前进的距离就越远；
（4）明确了伽利略“理想斜面实验”的实验过程即可正确解答．
（5）伽利略通过理想实验研究了力与运动的关系时，应用了推理法。
【解答】解：（1）实验时，每次必须使小车从斜面的同一高度滑下，这样做的目的是使小车到达水平面时的速度相同，这用到了控制变量法；
（2）实验时，斜面的粗糙程度对实验的影响不大，只要斜面相同且能完成实验就行，故选C；
（3）由表中实验数据可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车前进的距离就越远，速度减小的越慢；
（4）这是依据思维程序排序的问题，伽利略的观点是在实验事实的基础上，经过推理概括得出结论，第一步是实验事实，即②；小球滚到右侧斜面的高度与小球自由放手的位置接近，摩擦越小越接近，得出推理，如果无摩擦，小球上升的高度与自由放手位置相同，即第二步是③；继续推理，在无摩擦的情况下如果改变右侧斜面的倾斜程度，减小倾解，仍能使小球上升的高度与自由放手的位置相同，即第三步是①；继续大胆推理，在无摩擦的情况下，右侧斜面继续减小倾角为0，即水平，则小球永远运动，即第四步是④，按照这样的思维程序排列顺序，故D正确；
（5）这是实验基础上，再推理得出的结论，实验无法直接验证，运动物体不受力将永远匀速运动下去。
故答案为：（1）同一高度；到达水平面时的速度相同；控制变量法；（2）C；（3）远；慢；（4）D；（5）匀速直线。
【点评】在探究阻力对物体运动的影响实验中，所用到的实验方法除控制变量法外，还有科学推理法，也被称为理想实验法。表面的绝对光滑只是一种理想状态，无法在现实中达到，只能是在实验现象的基础上，再加上科学推理来得出结论。
22．（8分）如图所示，是小明在做“探究液体内部压强大小”的实验：
（1）小明同学在安装好液体压强计后，发现不管用力重压还是轻压，U形管内水面高度差几乎不变，出现这种情况的原因是： 液体压强计气密性不好 ，调整的方法是 A ；
A.取下软管重新安装
B.往右边支管吹一口气
C.将右管中液体倒出一些
（2）重新调节器材后，小明将金属盒深入水面以下进行了如图C、D、E、F所示的实验。由D、E、F发现U形管液面高度差相等，这说明在同一液体同一深度，液体向 各个方向 的压强相等；
（3）小明保持C图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，他发现U形管两侧的液面的高度差变大了，于是得出了“液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论。你认为他得出结论的过程是 不可靠 （选填“可靠”或“不可靠”）的，原因是 没有控制深度不变 ；
（4）完成实验后，小明发现根据压强计测出的压强P1和用烧杯中金属盒的深度计算出的压强P2不相等，多次实验仍存在这种现象，经过讨论，发现是由于金属盒的橡皮膜发生形变，从而导致P1 ＜ （选填“＞”“＜”或“＝”）P2；
（5）换用其他液体继续探究液体压强与液体密度的关系，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧水面的高度差对比不明显，下列操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是 C 。
A.烧杯中换密度更大的液体
B.U形管中换用密度更小的酒精；
C.换成更细的U形管
（6）小明想知道浓盐水密度是多少，于是找来刻度尺、水和上端开口下端用橡皮膜密封的玻璃管等器材测浓盐水的密度，操作步骤如下：
A.用刻度尺测出玻璃管内水柱的高度为h3＝12cm（如图甲所示）；
B.将玻璃管缓慢插入装有浓盐水的烧杯中，直到橡皮膜的表面相平（如图乙所示），测得此时管底到浓盐水液面的高度为h4＝10cm，玻璃管内水柱的高度为h5＝11.5cm，用小明测得的物理量推导出盐水密度的表达式为
ρ盐＝ kg/m3（用上述步骤中所测得的物理量及ρ水＝1.0×103kg/m3表示）。
【分析】（1）用压强计之前，应调整U形管压强计，使左右两边玻璃管中的液面相平，轻压橡皮膜检查装置的气密性是否良好；
（2）根据影响液体压强的因素判断；
（3）运用控制变量法的思想解答；
（4）橡皮膜由于发生形变，自身产生一个向外的压强，据此可以比较两种方法计算出压强的大小；
（5）根据p＝ρgh来分析压强和液体密度的关系；
（6）玻璃管内液体在橡皮膜出产生向下的压强，烧杯内液体在橡皮膜处产生一个向上的压强，当两者压强大小相等时，橡皮膜表面相平，据此列出表达式即可。
【解答】解：
（1）安装好液体压强计后，发现不管用力重压还是轻压，U形管内水面高度差几乎不变，说明压强计各部分之间连接不够严密，有漏气现象，接下来的操作应该是取下软管重新安装，故选A；
（2）由图D、E、F可知，橡皮膜所处的液体深度不变，只改变橡皮膜的方向，U形管液面高度差相等，说明在同一液体同一深度，液体向各个方向的压强相等；
（3）小明保持C图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体是深度和密度同时增大，U形管左右液面差增大，没有控制深度不变，不能探究液体压强跟密度的关系；
（4）橡皮膜由于发生形变，自身产生一个向外的压强，所以根据压强计液面高度差计算出的压强小于用烧杯液体深度计算出的压强；
（5）探头在下列液体中的深度相同，根据可知，深度相同，液体的密度越大压强越大，所以在烧杯中换密度差更大的液体，U形管左右两侧液面的高度差最大；U形管中换用密度更小的酒精，U形管左右两侧液面的高度差较大；将U形管换成更细的不能使两侧液面高度差对比更加明显，故选C；
（6）橡皮膜与水平面相平时，橡皮膜两侧压强大小相等，根据液体压强公式p＝ρgh得
p水＝ρ水gh5，p盐水＝ρ盐水gh4
即：ρ水gh5＝ρ盐水gh4
盐水密度的表达式为：。
故答案为：（1）液体压强计气密性不好；A；（2）各个方向；（3）不可靠；没有控制深度不变；（4）＜；（5）C；（6）。
【点评】掌握液体压强大小的影响因素，会使用压强计，会利用控制变量法探究液体压强大小的影响因素，是顺利解答本题的关键。
23．（10分）阅读短文，回答问题
第一艘国产航母——山东舰
2019年12月17日，中国首艘国产航母山东舰正式服役，标志我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母，不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母，更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料，如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等，都是我国独立自主研发的，完全没有依赖进口，并且拥有完全自主产权，百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备，其中舰载机是航母战斗力的核心，歼15（J15）是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机，如表是歼15战斗机的部分技术参数推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的及为比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。（g＝10N/kg）
空机质量
最大起飞质量
17.5t
32.5t
推重比
发动机最大巡航推力
0.4﹣﹣0.9
2.5×105N
（1）海上刮南风，为便于舰载机起飞，航母应调整为 向南 （选填“向南”或“向北”）航行。舰载机机身表面采用的复合材料受力不易形变，说明该材料的 硬度 较大。
（2）下列说法正确的是 C 。
A.舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰钩的拉力
B.舰载机在航母上着落时，随着速度的减小，舰载机的惯性逐渐减小
C.舰载机着落在航母甲板上受支持力是因为航母甲板发生了形变
D.航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机运动状态发生了改变
（3）航母的舰体呈流线型，目的是为了 减小水的阻力 。如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×105N，则当航母以36km/h的速度匀速航行时受到的阻力为 4×105 N。
（4）若歼15飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为 65 m2；强度比是材料所能承受的最大撞击力与最大拉力的比值.在航母上的飞机拦阻索建造时，已知该材料的强度比是0.8，要让拦阻索材料能够承受的飞机着舰时最大撞击压强为4×108Pa，那么使用的材料1cm2面积能承受的最大拉力为 5×104 N。
（5）为庆祝“山东舰”列装服役，各种焰火缤纷绽放.有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重6倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图所示，则焰火受到的最大阻力为 5 N，焰火能够达到的最大速度为 11 m/s。（火药的质量不计，g取10N/kg）
【分析】（1）气体和液体都属于流体，在流体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；
根据复合材料的特点分析解答；
（2）A、物体间力的作用是相互的，相互作用力的大小相同；
B、惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性只与物体的质量有关；
C、力的作用效果有两个：改变物体的形状和改变物体的运动状态；
D、物体静止或匀速直线运动时，运动状态不变；
（3）流线型的设计可以减少阻力；根据f＝kv2求出k的值，然后代入f＝kv2求出航母以36km/h的速度匀速航行时受到的阻力；
（4）根据翼载的定义可得：翼载＝，
则机翼面积（S）＝；
根据F＝pS算出1cm2面积上能够承受的飞机着舰时最大撞击压力，根据强度比是0.8算出使用的材料1cm2面积能承受的最大拉力；
（5）根据题意先求出最大推力，根据力的平衡条件求出焰火受到的最大阻力；根据图象读出此时的速度即为焰火能够达到的最大速度。
【解答】解：（1）海上刮南风，为便于舰载机起飞，航母应调整为向南行驶，飞机迎风起飞，机翼上面空气流速会更大，压强更小，更有利于飞机起飞；
机身表面采用的复合材料受力不易形变，说明该材料的硬度较大；
（2）A．舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力，大小相同，故A错误；
B．舰载机的质量不变，惯性不变，故B错误；
C．舰载机着落在航母甲板上，舰载机对甲板产生了压力，航母甲板会发生形变，对舰载机产生支持力，故C正确；
D．航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机也匀速直线航行，舰载机的运动状态没有发生改变，故D错误。
故选C；
（3）航母的舰体呈流线型，目的是为了减小水的阻力；
航母的最高航速：54km/h＝15m/s，
根据题意可得，航母受到的阻力f＝kv2，则9×105N＝k（15m/s）2，解得k＝4×103Ns2/m2；
所以，当航母以36km/h＝10m/s的速度匀速航行时，受到的阻力：f′＝kv12＝4×103Ns2/m2×（10m/s）2＝4×105N；
（4）根据翼载的定义可得：翼载＝，
则机翼面积（S）＝＝＝65m2；
1cm2面积上能够承受的飞机着舰时最大撞击压力为：
F最大撞击力＝pS＝4×108Pa×1×10﹣4m2＝4×104N，
因为强度比是0.8，即＝0.8，
所以使用的材料1cm2面积能承受的最大拉力为：F最大拉力＝＝＝5×104N；
（5）焰火的重力：G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N，
恒定的推力：F′＝6G＝6×1N＝6N，
当焰火上升时，焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力，
所以最大阻力f＝F′﹣G＝6N﹣1N＝5N；
由图可知，当阻力最大为5N时，焰火能够达到的最大速度v＝11m/s。
故答案为：（1）向南；硬度；（2）D；（3）减小水的阻力；4×105；（4）65；5×104；（5）5；11。
【点评】本题以航母为题考查了复合材料的特点、力的作用效果、二力平衡条件的应用等相关的物理知识，综合性很强，有一定难度。
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