广东省江门市蓬江区福泉奥林匹克学校2022-2023学年八年级下学期五月月考物理试卷

这是一份广东省江门市蓬江区福泉奥林匹克学校2022-2023学年八年级下学期五月月考物理试卷，共27页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．托盘天平B．镊子
C．钢丝钳D．起子
2．（3分）如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的（ ）
A．动能增加，重力势能增加
B．动能不变，机械能减少
C．动能减少，重力势能增加
D．动能不变，机械能增加
3．（3分）如图，小明沿水平地面推箱子，但箱子没有移动（ ）
A．小明对箱子没有做功
B．重力对箱子做了功
C．小明对箱子的推力小于地面对箱子的阻力
D．箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力
4．（3分）如图所示在水平拉力F的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以0.1m/s的速度匀速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（不计绳重，动滑轮重及摩擦）（ ）
A．20N 2WB．20N 6WC．60N 2WD．30N 6W
5．（3分）如图所示，某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时，A漂浮，且两液面相平，容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙，物体A、B所受浮力分别为FA、FB。则（ ）
A．p甲＜p乙，FA＝FBB．p甲＜p乙，FA＞FB
C．p甲＞p乙，FA＝FBD．p甲＞p乙，FA＜FB
6．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．功率大的机器做的功一定多
B．有用功越多，机械效率越高
C．有用功在总功中占比例越大，机械效率越高
D．功率大的机器机械效率一定高
7．（3分）如图，用手匀速托着两个鸡蛋升高1m，手对鸡蛋做的功大约为（ ）
A．0.12JB．1.2JC．12JD．120J
二、填空题：（每空1分，共21分）
8．（3分）在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中 个力的作用，球的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”），在最高点时，球的动能 （选填“大于”或“等于”）0。
9．（3分）如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中，恰好处于悬浮状态，下表面受到的压力为3N，则该物体受到的浮力大小为 N；如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小为 N；如果将该长方体投入酒精中，物体静止时是 （选填“悬浮”“漂浮”或“沉底”）状态。（ρ水＞ρ酒精）
10．（3分）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA＝0.3m，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡 N，力F的大小为 N．此杠杆为 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。
11．（3分）潜水艇是靠改变自身的 来实现上浮和下沉的；潜水艇在水中匀速上浮时，所受浮力 ，逐渐浮出水面的过程，所受浮力 。（后两空选填“变大”、“变小”或“不变”）
12．（3分）小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为30kg的展品从地面通过一段斜面运到高1.5m的展台上，如图。已知斜面长度为3m，则（g取10N/kg）
（1）小明沿斜面将展品推上展台的过程中，共用时30s，小明的推力对展品做的功为 J，功率为 W。
（2）将展品推上展台后，小明又用50N的力沿水平方向推着展品前进0.3m，之后撤去推力，该过程中展品所受的重力做功为 J。
13．（3分）如图，滚摆下降过程中，滚摆的 能转化为 能。滚摆上下往复运动过程中，其每次上升所能达到的高度越来越低，滚摆在运动过程中的机械能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
14．（3分）当你用桶从井中提水时，你对桶做的功是 ；如果桶掉进井里，从井捞桶时，桶里带着一些水 ，对水做的功是 （均选填“总功”、“额外功”或“有用功”）。
三、作图题：（3+2+2，共7分）
15．（3分）一个小球在水中上浮，如图所示，画出小球受力的示意图。
16．（2分）如图，O是轻质杠杆的支点，杠杆在图中所示位置静止2和所要施加的最小动力F1的示意图。
17．（2分）如图人拉重物上升，请在图中画出最省力的绕线方法。
四、实验题：（每空1分，共22分）
18．（9分）小明在做“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验，步骤和现象如图所示。（g取10N/kg）
（1）请按要求填写下表。
（2）物体A浸没在水中时受到的浮力是 N。
（3）根据实验数据可知，物块A的密度是 kg/m3，盐水的密度是 kg/m3。
19．（9分）用如图所示器材探究“杠杆的平衡条件”。
（1）将铁架台放在水平桌面上，将杠杆的中心作为支点，目的是 。如图甲，若要使杠杆水平平衡，则应将平衡螺母向 调节。使杠杆水平平衡的目的是 。
（2）进行多次实验，将数据记录在下表中，第1次实验如图乙所示 。
（3）如图乙所示，杠杆已经平衡，若在两边各加挂一个钩码 转动；若将两边钩码各向外移一格，则杠杆会 转动。（均选填“顺时针”或“逆时针”）
20．（4分）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，说明金属球到达水平面时的动能就越 。
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： 。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
四、计算题（共13分）
21．（6分）如图是我国研制的新能源5G无人电动拖拉机，它以氢燃料供电为主、锂电池供电为辅，可以搭载深耕机、播种机等多种设备进行农田耕作。某次该电动拖拉机在平直公路上匀速直线行驶了15km，受到的阻力为其重力的0.05，g取10N/kg。求：
（1）电动拖拉机在平直公路上行驶时牵引力所做的功；
（2）某次该电动拖拉机搭载深耕机耕地，深耕机做的总功为3.6×108J，耕地的时间为2h，则深耕机耕地时的功率是多少？（不计能量损耗）
22．（7分）如图，工人利用滑轮组把重为720N物体匀速提升了1m，所用时间为10s，忽略绳重和摩擦。求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力。
五、综合题：（共16分）
23．（4分）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想：
猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关
猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关
为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示：
请你解答如下问题：
（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为 ；根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式；
（2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率 （选填“越高”“越低”或“不变”）；
（3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是 。
24．（6分）阅读短文，回答问题。
绝境重生的372潜艇
海水跃层也称“跃变层”，它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层。如果海水跃层式上册密度大，下层密度小的状态，被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行中，如突遭“海中断崖”，称为“掉深”。中国海军372潜艇一次远航战备巡逻中，碰见“掉深”的情况。这次潜艇掉的又快又深，艇长立即发出命令：“拉响损管警报！向所有水柜供气！”不到10秒钟，应急供气阀门打开，上百个阀门关闭，数十种电气设备关停，全艇各舱室封舱完毕，但“掉深”依然继续，“掉深”终于停止，深度计开始缓慢回升。372潜艇闯过鬼门关，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。（海水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）潜艇遇到“海中断崖”时，潜艇所处的海水密度突然 （选填“变大”或“变小”），所受的浮力突然 （选填“大于”“小于”或“等于”）重力，潜艇会失去平衡而急剧下沉。
（2）“向所有水柜供气”的目的是 。
（3）某潜艇总质量为2.6×103t，体积为3×103m3，要使它从海面潜入海水中，至少要向水柜充入 m3的海水。
25．（6分）阅读短文，回答下列问题。
汽车安全带
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置，如图甲。安全带结构一般由软带、卷收器等部分组成。
汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助弹簧，如图乙，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全。
（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害。这时人和车具有的 能也急剧变化。
（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性势能将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图象是丙图中的 。
（4）如图丁，已知轴半径r为3cm，轮半径R为9cm，此时轮轴恰好平衡，则卷收器中弹簧作用在轮上B点的作用力大小应为 N。
2022-2023学年广东省江门市蓬江区福泉奥林匹克学校八年级（下）月考物理试卷（5月份）
参考答案与试题解析
一、选择题：（每题3分，共21分）
1．（3分）下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．托盘天平B．镊子
C．钢丝钳D．起子
【答案】B
【解答】解：A、天平在使用过程中，是等臂杠杆；
B、镊子在使用过程中，是费力杠杆；
C、钢丝钳在使用过程中，是省力杠杆；
D、起子在使用过程中，是省力杠杆。
故选：B。
2．（3分）如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的（ ）
A．动能增加，重力势能增加
B．动能不变，机械能减少
C．动能减少，重力势能增加
D．动能不变，机械能增加
【答案】D
【解答】解：缆车是匀速上山，速度不变；缆车在上山过程中高度不断增加；动能不变，故其总和机械能也在增大。
故选：D。
3．（3分）如图，小明沿水平地面推箱子，但箱子没有移动（ ）
A．小明对箱子没有做功
B．重力对箱子做了功
C．小明对箱子的推力小于地面对箱子的阻力
D．箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力
【答案】A
【解答】解：A、小明沿水平地面推箱子，只有力没有移动距离，故A正确；
B、箱子受到重力作用，故重力对箱子没有做功；
C、由于箱子处于静止状态，故小明对箱子的推力等于地面对箱子的阻力；
D、箱子所受的重力与地面对箱子的支持力是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
4．（3分）如图所示在水平拉力F的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以0.1m/s的速度匀速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（不计绳重，动滑轮重及摩擦）（ ）
A．20N 2WB．20N 6WC．60N 2WD．30N 6W
【答案】B
【解答】解：
（1）物体匀速运动，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，即F拉＝f＝60N，
从图可知，此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力，所以绳子自由端的水平拉力为：
F＝F拉＝×60N＝20N；
（2）拉力端移动速度：
v＝3v物＝5×0.1m/s＝3.3m/s，
水平拉力的功率：
P＝＝＝Fv＝20N×0.2m/s＝6W、B正确。
故选：B。
5．（3分）如图所示，某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时，A漂浮，且两液面相平，容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙，物体A、B所受浮力分别为FA、FB。则（ ）
A．p甲＜p乙，FA＝FBB．p甲＜p乙，FA＞FB
C．p甲＞p乙，FA＝FBD．p甲＞p乙，FA＜FB
【答案】C
【解答】解：（1）由于A、B完全相同，由图可知：A在甲液体中漂浮，
由物体的漂浮、悬浮条件可知：FA＝G，FB＝G，所以FA＝FB。
（2）甲液体中的A漂浮，
ρ甲液＞ρA，
乙液体中的B悬浮，
ρ乙液＝ρB，
两种液体的密度：
ρ甲液＞ρ乙液；
又因为两容器液面等高，
所以由p＝ρgh可知，两种液体对容器底压强：
p甲＞p乙．故C正确。
故选：C。
6．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．功率大的机器做的功一定多
B．有用功越多，机械效率越高
C．有用功在总功中占比例越大，机械效率越高
D．功率大的机器机械效率一定高
【答案】C
【解答】解：A、根据W＝Pt可知；因做功时间未知，做的功不一定多；
B、机械效率是有用功与总功的比值，总功也可能越多，所以机械效率不一定越高；
C、机械效率是有用功与总功的比值，机械效率越高；
D、功率是表示物体做功快慢的物理量，表明物体做功快，机械效率高，机械性能好，故D错误。
故选：C。
7．（3分）如图，用手匀速托着两个鸡蛋升高1m，手对鸡蛋做的功大约为（ ）
A．0.12JB．1.2JC．12JD．120J
【答案】B
【解答】解：两个鸡蛋的重力大约是1N，
则用手匀速托起两个鸡蛋升高1米，手对鸡蛋做的功W＝Gh＝5N×1m＝1J；
故选：B。
二、填空题：（每空1分，共21分）
8．（3分）在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中 1 个力的作用，球的机械能 不变 （选填“增大”“减小”或“不变”），在最高点时，球的动能 大于 （选填“大于”或“等于”）0。
【答案】一；不变；大于
【解答】解：实心球从离开手后到达最高点的过程中，不考虑空气阻力；
只有动能转化为重力势能，实心球的机械能守恒；
实心球在最高点时，仍有向前的速度。
故答案为：一；不变。
9．（3分）如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中，恰好处于悬浮状态，下表面受到的压力为3N，则该物体受到的浮力大小为 1.2 N；如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小为 1，2 N；如果将该长方体投入酒精中，物体静止时是 沉底 （选填“悬浮”“漂浮”或“沉底”）状态。（ρ水＞ρ酒精）
【答案】1.2；1.2；沉底
【解答】解：由浮力产生的原因可知，该物体受到的浮力：
F浮＝F下﹣F上＝3N﹣1.2N＝1.2N；
因长方体浸没时排开水的体积不变，
所以，由F浮＝ρgV排可知，物体再下沉4cm后。
由题意可知，长方体物体浸没在装有足够深水的容器中，则ρ物＝ρ水，
因为ρ水＞ρ酒精，则ρ物＞ρ酒精，如果将该长方体投入酒精中，则物体将下沉。
故答案为：1.2；2.2。
10．（3分）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA＝0.3m，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡 19.6 N，力F的大小为 29.4 N．此杠杆为 费力 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：物体的重力G＝mg＝2kg×9.3N/kg＝19.6N；
由杠杆平衡的条件可得：
F×OB＝G×OA，
即F×0.2m＝19.6N×0.8m，
解得：F＝29.4N。
此杠杆动力大于阻力，是费力杠杆。
故答案为：19.6；29.5。
11．（3分）潜水艇是靠改变自身的 重力 来实现上浮和下沉的；潜水艇在水中匀速上浮时，所受浮力 不变 ，逐渐浮出水面的过程，所受浮力 变小 。（后两空选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】重力；不变；变小
【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，实现上浮和下沉的；
（2）潜水艇在水面下上浮过程中，潜水艇的体积不变，由F浮＝ρ水V排g可知，潜水艇受到水的浮力不变；
逐渐浮出水面的过程，潜水艇排开的水的体积变小浮＝ρ水V排g可知，潜水艇受到水的浮力变小。
故答案为：重力；不变。
12．（3分）小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为30kg的展品从地面通过一段斜面运到高1.5m的展台上，如图。已知斜面长度为3m，则（g取10N/kg）
（1）小明沿斜面将展品推上展台的过程中，共用时30s，小明的推力对展品做的功为 450 J，功率为 15 W。
（2）将展品推上展台后，小明又用50N的力沿水平方向推着展品前进0.3m，之后撤去推力，该过程中展品所受的重力做功为 0 J。
【答案】（1）450；15；（2）0。
【解答】解：（1）小明的推力对展品做的功：W＝Fs＝150N×3m＝450J；
推力做功的功率：P＝＝＝15W；
（2）重力方向竖直向下，而展品在水平方向上运动，重力对展品不做功。
故答案为：（1）450；15。
13．（3分）如图，滚摆下降过程中，滚摆的 重力势 能转化为 动 能。滚摆上下往复运动过程中，其每次上升所能达到的高度越来越低，滚摆在运动过程中的机械能 减少 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：滚摆在下降过程中，高度逐渐减小，速度越来越大，滚摆的重力势能转化为动能。
滚摆上下往复运动过程中，要克服阻力做功，故总的机械能减少。
故答案为：重力势；动；减少。
14．（3分）当你用桶从井中提水时，你对桶做的功是 额外功 ；如果桶掉进井里，从井捞桶时，桶里带着一些水 有用功 ，对水做的功是 额外功 （均选填“总功”、“额外功”或“有用功”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
用水桶从井中提水的时候，目的是提水，同时还要将水桶提起来；
从井捞桶时，目的是捞桶，同时，所以对水做的功是额外功。
故答案为：额外功；有用功。
三、作图题：（3+2+2，共7分）
15．（3分）一个小球在水中上浮，如图所示，画出小球受力的示意图。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：小球在水中受竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用，由于小球正在水中上浮，二力的作用点画在小球的重心
16．（2分）如图，O是轻质杠杆的支点，杠杆在图中所示位置静止2和所要施加的最小动力F1的示意图。
【答案】
【解答】解：
物体G对杠杆的拉力即为阻力F2，方向竖直向下；
根据杠杆的平衡条件可知，动力臂越长越省力，则OA是最长的动力臂L1；
物体对杠杆的力使杠杆向逆时针方向转动，则动力应使其向顺时针方向转动（这样才能使杠杆在此位置平衡）6，如图所示：
17．（2分）如图人拉重物上升，请在图中画出最省力的绕线方法。
【答案】
【解答】解：因为人站在高处，人拉重物上升，最后有三段绳子承担物重。如图所示。
四、实验题：（每空1分，共22分）
18．（9分）小明在做“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验，步骤和现象如图所示。（g取10N/kg）
（1）请按要求填写下表。
（2）物体A浸没在水中时受到的浮力是 4 N。
（3）根据实验数据可知，物块A的密度是 1.25×103 kg/m3，盐水的密度是 1.1×103 kg/m3。
【答案】（1）甲、丙、丁；浮力的大小跟物体浸没在液体的深度无关；甲、乙、丙；排开液体的体积；（2）4；（3）1.25×103；1.1×103kg/m3。
【解答】解：（1）可能和浸没的深度有关，由图甲、丙，物体浸入水中的体积相同，由此可知：浮力的大小跟物体浸没在液体的深度无关；
由图甲、乙、丙可知，物体受到的浮力不同。
由图甲、丁、戊可知，物体浸入液体的体积相同，说明所受浮力不相同。
（2）分析图甲、丙可知，受到的浮力F浮＝G﹣F示＝5N﹣1N＝3N；
（3）根据阿基米德原理可知物体A的体积V＝V排＝＝＝4×10﹣4m5；
则物块A的密度：
ρA＝＝＝＝1.25×103kg/m4；
分析图甲、戊可知浮′＝G﹣F示′＝5N﹣0.2N＝4.4N，
物体全部浸没在盐水中排开盐水的体积V排′＝V＝5×10﹣4m3；
根据阿基米德原理可知盐水的密度ρ盐水＝＝＝1.1×102kg/m3。
故答案为：（1）甲、丙、丁；浮力的大小跟物体浸没在液体的深度无关；甲、乙、丙；（2）46；1.1×104kg/m3。
19．（9分）用如图所示器材探究“杠杆的平衡条件”。
（1）将铁架台放在水平桌面上，将杠杆的中心作为支点，目的是 消除杠杆自重对实验的影响 。如图甲，若要使杠杆水平平衡，则应将平衡螺母向 右 调节。使杠杆水平平衡的目的是 方便测量力臂 。
（2）进行多次实验，将数据记录在下表中，第1次实验如图乙所示 F1l1＝F2l2 。
（3）如图乙所示，杠杆已经平衡，若在两边各加挂一个钩码 逆时针 转动；若将两边钩码各向外移一格，则杠杆会 顺时针 转动。（均选填“顺时针”或“逆时针”）
【答案】（1）消除杠杆自重对实验的影响；右；方便测量力臂；（2）动力臂l1/cm；3；10；F1l1＝F2l2；（3）逆时针；顺时针。
【解答】解：（1）将杠杆的中点作为支点，杠杆的重心通过支点；由图甲中，说明重心偏左；当杠杆在水平位置平衡时，因此这样做的目的是方便测量力臂；
（2）表头空格位置应填动力臂l1/cm；已知左端挂了两个钩码，F1＝7N，则一个钩码的重力为1N，则重力为3N5＝3N，左端3格15cm，右端两格为10cm；
分析表格中的数据可得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F6l1＝F2l6）；
（3）根据图乙以及第1次实验数据可知，一个钩码的重力为1N。
在杠杆两边各加挂一个钩码，根据杠杆的平衡条件：F8l1＝F2l7，得：3N×15cm＞4N×10cm，所以杠杆左端下沉；
若将杠杆两边钩码向外移动一格，根据杠杆平衡条件得：7N×20cm＜3N×15cm，则杠杆会顺时针转动。
故答案为：（1）消除杠杆自重对实验的影响；右；方便测量力臂1/cm；4；10；F1l1＝F3l2；（3）逆时针；顺时针。
20．（4分）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 速度 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 质量 有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，说明金属球到达水平面时的动能就越 大 。
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： 质量一定时，物体的速度越大，动能越大 。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 超载 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；
物块被撞击得越远，那么金属球到达水平面时的动能就越大。
分析甲，此时物体的质量相等，甲图小球到达水平面的速度越大，说明质量一定时，动能越大。
分析甲，此时物体的质量不相等，甲图小球的质量越大，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
故答案为：
【猜想假设】速度；质量；
【进行实验】大；
【分析论证】质量一定时，物体的速度越大；超载。
四、计算题（共13分）
21．（6分）如图是我国研制的新能源5G无人电动拖拉机，它以氢燃料供电为主、锂电池供电为辅，可以搭载深耕机、播种机等多种设备进行农田耕作。某次该电动拖拉机在平直公路上匀速直线行驶了15km，受到的阻力为其重力的0.05，g取10N/kg。求：
（1）电动拖拉机在平直公路上行驶时牵引力所做的功；
（2）某次该电动拖拉机搭载深耕机耕地，深耕机做的总功为3.6×108J，耕地的时间为2h，则深耕机耕地时的功率是多少？（不计能量损耗）
【答案】（1）电动拖拉机在平直公路上行驶时牵引力所做的功为7.5×106J；
（2）深耕机耕地时的功率为5×104W。
【解答】解：（1）电动拖拉机受到的重力：G＝mg＝1×103kg×10N/kg＝2×104N，
电动拖拉机提供的牵引力：F＝f＝0.05G＝4.05×1×104N＝500N，
牵引力所做的功：W＝Fs＝500N×15000m＝4.5×106J；
（2）深耕机耕地时的功率为：
P＝＝＝2×104W。
答：（1）电动拖拉机在平直公路上行驶时牵引力所做的功为7.5×106J；
（2）深耕机耕地时的功率为5×108W。
22．（7分）如图，工人利用滑轮组把重为720N物体匀速提升了1m，所用时间为10s，忽略绳重和摩擦。求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力。
【答案】（1）工人拉绳子的速度为0.3m/s；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）滑轮组中动滑轮的重力为180N。
【解答】解：（1）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×7m＝3m，
则绳子自由端移动的速度：v＝＝＝5.3m/s；
（2）有用功：W有＝Gh＝720N×1m＝720J，
总功：W总＝Pt＝90W×10s＝900J，
所以滑轮组的机械效率：η＝×100%；
（3）忽略绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功：W动＝W总﹣W有＝900J﹣720J＝180J，
所以动滑轮的重力：G动＝＝＝180N。
答：（1）工人拉绳子的速度为0.3m/s；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）滑轮组中动滑轮的重力为180N。
五、综合题：（共16分）
23．（4分）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想：
猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关
猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关
为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示：
请你解答如下问题：
（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为 80.0% ；根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式；
（2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率 越高 （选填“越高”“越低”或“不变”）；
（3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是 几个自重不同的滑轮 。
【答案】（1）80.0%；如上图所示；
（2）越高；
（3）几个自重不同的滑轮。
【解答】解：（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝80.0%；
由s＝nh可得绳子的有效段数：n＝＝＝4
（2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重；
（3）为了验证猜想二，滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，故还需增加的实验器材是几个自重不同的滑轮。
故答案为：（1）80.0%；如上图所示；
（2）越高；
（3）几个自重不同的滑轮。
24．（6分）阅读短文，回答问题。
绝境重生的372潜艇
海水跃层也称“跃变层”，它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层。如果海水跃层式上册密度大，下层密度小的状态，被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行中，如突遭“海中断崖”，称为“掉深”。中国海军372潜艇一次远航战备巡逻中，碰见“掉深”的情况。这次潜艇掉的又快又深，艇长立即发出命令：“拉响损管警报！向所有水柜供气！”不到10秒钟，应急供气阀门打开，上百个阀门关闭，数十种电气设备关停，全艇各舱室封舱完毕，但“掉深”依然继续，“掉深”终于停止，深度计开始缓慢回升。372潜艇闯过鬼门关，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。（海水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）潜艇遇到“海中断崖”时，潜艇所处的海水密度突然 变小 （选填“变大”或“变小”），所受的浮力突然 小于 （选填“大于”“小于”或“等于”）重力，潜艇会失去平衡而急剧下沉。
（2）“向所有水柜供气”的目的是 减小自身重力 。
（3）某潜艇总质量为2.6×103t，体积为3×103m3，要使它从海面潜入海水中，至少要向水柜充入 400 m3的海水。
【答案】（1）变小；小于；（2）减小自身重力；（3）400。
【解答】解：（1）根据短文知道，潜艇遇到“海中断崖”时、下层密度小。
由F浮＝ρgV排知道，海中断崖的海水密度变化会造成潜艇受到的浮力减小，潜水艇会下沉；
（2）“向所有的水柜供气”的目的是排出水柜内的水，减小自身重力；
（3）潜水艇潜入水中时受到的浮力：
F浮′＝ρ海水gV排＝ρ海水gV艇＝1×103kg/m4×10N/kg×3×103m3＝3×107N；
要使潜水艇下潜，
G艇+G水≥F浮′，
所以至少要向水舱充入海水的重力：
G海水＝F浮′﹣G艇＝5×107N﹣2.4×107N＝4×107N，
根据G＝mg和ρ＝可得
V海水＝＝＝400m3。
故答案为：（1）变小；小于；（3）400。
25．（6分）阅读短文，回答下列问题。
汽车安全带
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置，如图甲。安全带结构一般由软带、卷收器等部分组成。
汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助弹簧，如图乙，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全。
（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害。这时人和车具有的 动 能也急剧变化。
（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性势能将 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图象是丙图中的 B 。
（4）如图丁，已知轴半径r为3cm，轮半径R为9cm，此时轮轴恰好平衡，则卷收器中弹簧作用在轮上B点的作用力大小应为 15 N。
【答案】（1）动；（2）变大；（3）B；（4）15。
【解答】解：（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时。这时人和车具有的动能也急剧变化；
（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性形变的程度变大；
（3）发生碰撞前安全带对人的拉力较小，发生碰撞时，由于惯性人会向前运动，当汽车停止运动后，所以符合要求的图象是B；
（4）由杠杆的平衡条件可知：FAr＝FBR，代入数据得：45N×3cm＝FB×9cm，解得FB＝15N，力的方向与A点力的方向相同。
故答案为：（1）动；（2）变大；（4）15。
实验猜想
验证实验的序号
实验结论
可能和浸没的深度有关


可能和浸入的体积有关


可能和液体的密度有关


实验次数
动力F1/N

阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
15


2
3
20
4
15
3
2
10
1
20
实验次数
钩码所受的重力G/Ν
提升高度h/m
拉力F/Ν
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
实验猜想
验证实验的序号
实验结论
可能和浸没的深度有关
甲、丙、丁
浮力的大小跟物体浸没在液体的深度无关
可能和浸入的体积有关
甲、乙、丙
浮力的大小跟物体排开液体的体积有关
可能和液体的密度有关
甲、丁、戊
浮力的大小跟物体排开液体的密度有关
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
15
3
10
2
3
20
4
15
3
2
10
1
20
实验次数
钩码所受的重力G/Ν
提升高度h/m
拉力F/Ν
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3