2023-2024学年陕西省西安市部分学校八年级（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年陕西省西安市部分学校八年级（下）期末物理试卷，共23页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。探究发现，50mL的水与50mL的酒精混合后，总体积小于100mL 。
2．（2分）“一盔一带，安全常在”。汽车在高速运行时如果突然减速，驾乘人员由于 将保持原来的运动状态，此时安全带就为驾乘人员的安全提供了保障。
3．（2分）如图所示，升旗杆顶部有一个定滑轮，它的优点是可以 。
4．（2分）拔罐疗法在中国有着悠久的历史。如图拔罐时，将小罐内的空气加热后，迅速倒扣在皮肤上，说明了 的存在。
5．（2分）由我国研发的“奋斗者”号载人潜水器已成功抵达深海10909米。如图是“奋斗者”号正在水中匀速下潜，在此过程中，潜水艇表面受到海水的压强 （填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”）。
6．（4分）如图甲所示，用一个水平推力F 将物块从图甲中的位置推动到图乙中的位置，此过程中物块对桌面的压力 ，压强 。（两空均填“变大”、“变小”或“不变”）
7．（2分）如图所示，对着两张自然下坠的纸片中间用力向下吹气，两张纸片会相互 （选填“分离”或“靠拢”）。
8．（4分）把一个实心小球分别放入甲、乙两种液体中，其静止状态时如图所示，则小球在 （填“甲”或“乙”）液体中受到浮力较大；甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙，则ρ甲 ρ乙。（填“大于”、“小于”或“等于”）
9．（4分）某薄壁密闭容器（自重忽略不计）中装有500cm3的水。将容器放入某液体中静止时如图甲所示，则该容器受到的浮力大小为 N，若将容器倒置并使其在液体中竖直漂浮静止时如图乙所示，容器排开液体的体积 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
10．（2分）在八年级期末体育跳绳测试中，小鹏同学1min跳了180次获得满分，已知小鹏同学的质量为50kg，则小鹏同学在跳绳测试中的功率是 W。
11．（4分）轻质杠杆OAB能够绕O点转动，已知OA＝40cm，AB＝30cm，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，在杠杆上B端所施加最小的动力为 N。请作出该最小力的示意图并标出动力臂l。
二、选择题（每小题3分，共30分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
12．（3分）关于功、功率、机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．功率越大的物体做功越快
B．机械效率越高的物体做功越多
C．功率越小的物体机械效率越低
D．做功越多的物体功率越大
13．（3分）如图所示的四个实例中，是为了减小压强的是（ ）
A．书包带做得较宽
B．刀刃磨得很薄
C．压路机碾轮的质量很大
D．注射器的针头很尖
14．（3分）如图所示的杠杆中，在使用时能够省距离的是（ ）
A．托盘天平B．镊子
C．钢丝钳D．起子
15．（3分）如图是托里拆利实验，实验中测得玻璃管内水银面与槽内水银面高度差为h，下列可以使这个高度差改变的做法是（ ）
A．往槽内加入少许水银
B．把实验移到高山上去做
C．换用更细一些的玻璃管
D．使玻璃管倾斜一点
16．（3分）在“探究杠杆平衡条件”的实验中（每个钩码0.5N），对于以下四种实验过程中出现的场景，说法正确的是（ ）
A．如图甲为实验前杠杆静止时的状态，此时杠杆处于非平衡状态
B．如图乙在左右两侧钩码下方各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡
C．图丙中当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计a、b示数相同
D．图丁中使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数大于3N
17．（3分）如图，放在水平桌面上的木块受到F1＝8N、F2＝3N的水平推力作用而静止，若撤去F1物体仍然保持静止状态，对于物体此时在水平方向上受到的摩擦力及其方向，说法正确的是（ ）
A．5N，方向水平向左B．3N，方向水平向左
C．5N，方向水平向右D．3N，方向水平向右
18．（3分）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N．若物体和地面之间的摩擦力大小为45N（ ）
A．45 N，50%B．45 N，75%C．60 N，50%D．60 N，75%
19．（3分）如图所示，轻质杠杆OAB可绕支点O自由转动，动力F作用在杠杆B端且始终与杠杆垂直，下列说法正确的是（ ）
A．阻力臂逐渐变小
B．动力臂逐渐变大
C．阻力就是物体的重力，所以阻力大小不变
D．动力F逐渐变大
20．（3分）如图所示的简单机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力，当提起相同重物时（ ）
A．B．
C．D．
21．（3分）将皮球从O点水平抛出，球落地后又弹起，部分运动轨迹如图所示
A．皮球经过相同高度的A、B两点时动能相等
B．皮球从A点下落到M点的过程中动能减小
C．皮球第一次反弹后到达最高点P时速度为零
D．皮球在C点时的机械能大于在D点时的机械能
三、实验探究题（本大题共3小题，每空2分，共20分）
22．（6分）如图为小明利用简易压强计“探究液体内部压强的特点”的实验过程图：
（1）实验中是通过U形管液面的 比较液体压强大小的。
（2）比较 两图，可以发现：同种液体，在同一深度液体内部向各个方向的压强相等。
（3）小明根据图乙与图丁得出结论：液体压强与液体的密度大小有关，且液体的密度越大，液体的压强越大 。
23．（8分）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，他们提出了如下猜想：
①滑轮组的机械效率与被提升物体的物重有关；
②滑轮组的机械效率与动滑轮重有关；
③滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关。
根据猜想，同学们设计并进行了实验。实验测得的数据如表所示：
（1）实验中应尽量竖直向上 （填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计。
（2）第2组实验的机械效率是 （结果精确到0.1%）。
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重 （填“越高”或“越低”或“不变”）。
（4）分析比较第3、4次实验数据可知猜想 （填序号）是错误的。
24．（5分）如图装置是探究“动能大小与质量的关系”。
（1）实验时，把质量不同的钢球从相同的高度滚下，使钢球到达水平面时获得相同的 。
（2）实验中发现选用质量较大的钢球时，木块B在水平面上滑行的距离更远些，该实验得出的结论是： 。
（3）如果水平面绝对光滑，该实验装置 （填“能”或“不能”）达到探究目的。
四、计算题（第25小题6分，第26小题6分，第27题8分，共20分）
25．（6分）如图，一固定斜面顶端装有定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械效率，跨过定滑轮将重为10N的物体沿斜面向上匀速拉动5m，物体上升的高度为2m
（1）拉力所做的有用功；
（2）该装置的机械效率。（结果精确到0.1%）
26．（7分）一辆质量为1200kg的汽车，车轮与地面接触的总面积为0.03m2，在平直公路上以24kW的恒定功率从静止开始运动，经15s 恰好达到最大速度，接着匀速运动25s后，滑行100m停下，其v﹣t图象如图所示。已知汽车在最大速度运动过程中受到的阻力为800N
（1）汽车静止在水平路面上对路面的压强；
（2）汽车在前15s 发动机所做的功；
（3）汽车运动的最大速度vm。
27．（8分）用量程足够大的弹簧测力计拉着一个正方体物块，从空中某一高度慢慢放入盛水的容器中，如图甲所示，弹簧测力计的示数F随物块下降的高度h变化的图象如图乙所示。求：
（1）正方体物块浸入水中的过程中受到水的最大浮力；
（2）正方体物块的密度；
（3）正方体物块刚好浸没在水中时，其下表面受到水的压强。
2023-2024学年陕西省西安市部分学校八年级（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空2分，共30分）
1．（2分）物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。探究发现，50mL的水与50mL的酒精混合后，总体积小于100mL 间隙 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：50mL的水与50mL的酒精混合后，总体积小于100mL。
故答案为：间隙。
2．（2分）“一盔一带，安全常在”。汽车在高速运行时如果突然减速，驾乘人员由于 惯性 将保持原来的运动状态，此时安全带就为驾乘人员的安全提供了保障。
【答案】惯性
【解答】解：当汽车在高速运行时如果突然减速时，而人由于具有惯性，容易撞到挡风玻璃发生伤害。
故答案为：惯性。
3．（2分）如图所示，升旗杆顶部有一个定滑轮，它的优点是可以 改变力的方向 。
【答案】改变力的方向。
【解答】解：升旗杆顶部有一个定滑轮，它的优点是可以改变力的方向。
故答案为：改变力的方向。
4．（2分）拔罐疗法在中国有着悠久的历史。如图拔罐时，将小罐内的空气加热后，迅速倒扣在皮肤上，说明了 大气压 的存在。
【答案】大气压。
【解答】解：将小罐内的空气加热后，小罐内空气由于热膨胀排出一部分，小罐内火熄灭，罐内气压减小。
故答案为：大气压。
5．（2分）由我国研发的“奋斗者”号载人潜水器已成功抵达深海10909米。如图是“奋斗者”号正在水中匀速下潜，在此过程中，潜水艇表面受到海水的压强 逐渐增大 （填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”）。
【答案】逐渐增大。
【解答】解：潜水器在水面下匀速下潜，此时水的密度不变。根据公式p＝ρgh可知；
故答案为：逐渐增大。
6．（4分）如图甲所示，用一个水平推力F 将物块从图甲中的位置推动到图乙中的位置，此过程中物块对桌面的压力 不变 ，压强 变大 。（两空均填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】不变，变大。
【解答】解：放在水平桌面上的物体，对水平桌面的压力等于物体的重力，还是图乙的情况，所以，
用一个水平推力F 将物块从图甲中的位置推动到图乙中的位置，此过程中物块对桌面的压力不变；
根据压强公式，将物块从图甲中的位置推动到图乙中的位置，受力面积变小。
故答案为：不变，变大。
7．（2分）如图所示，对着两张自然下坠的纸片中间用力向下吹气，两张纸片会相互 靠拢 （选填“分离”或“靠拢”）。
【答案】靠拢
【解答】解：对着两张纸的中间吹气，两张纸中间的空气流速变大，小于纸外侧的大气压，将纸压向中间。
故答案为：靠拢。
8．（4分）把一个实心小球分别放入甲、乙两种液体中，其静止状态时如图所示，则小球在 乙 （填“甲”或“乙”）液体中受到浮力较大；甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙，则ρ甲 小于 ρ乙。（填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】乙；小于。
【解答】解：小球在甲液体中下沉，所受的浮力小于自身的重力，所受的浮力等于自身的重力；甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙，从图中可知小球在甲液体中排开液体的体积较大，根据ρ液＝可知ρ甲小于ρ乙。
故答案为：乙；小于。
9．（4分）某薄壁密闭容器（自重忽略不计）中装有500cm3的水。将容器放入某液体中静止时如图甲所示，则该容器受到的浮力大小为 5 N，若将容器倒置并使其在液体中竖直漂浮静止时如图乙所示，容器排开液体的体积 不变 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】5；不变。
【解答】解：容器中水的重力为：G水＝m水g＝ρ水V水g＝1.0×105 kg/m3×500×10﹣6m7×10 N/kg＝5N；
容器自重忽略不计，将容器放入某液体中静止时如图甲所示，则该容器受到的浮力大小为F浮＝G水＝5N；
若将容器倒置并使其在液体中竖直漂浮静止时如图乙所示，仍处于漂浮状态浮＝G可知容器所受的浮力不变，根据V排＝可知排开液体的体积不变。
故答案为：7；不变。
10．（2分）在八年级期末体育跳绳测试中，小鹏同学1min跳了180次获得满分，已知小鹏同学的质量为50kg，则小鹏同学在跳绳测试中的功率是 75 W。
【答案】75
【解答】解：小鹏同学跳起一次做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×5×10﹣2m＝25J，
小鹏同学3min跳了180次，则小鹏同学在跳绳测试中的功率：P＝＝。
故答案为：75。
11．（4分）轻质杠杆OAB能够绕O点转动，已知OA＝40cm，AB＝30cm，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，在杠杆上B端所施加最小的动力为 48 N。请作出该最小力的示意图并标出动力臂l。
【答案】48；最小力的示意图和动力臂l见解答图。
【解答】解：根据杠杆的平衡条件，要使力最小，即连接OB为最长的动力臂l，
根据勾股定理可得，动力臂OC＝＝，
故根据杠杆平衡条件可得：F1×OB＝G×OA，
代入数值可得：F7×50cm＝60N×40cm，
解得F1＝48N。
过B点垂直于OB向上作出最小动力示意图。如图所示：
故答案为：48；最小力的示意图和动力臂l见解答图。
二、选择题（每小题3分，共30分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
12．（3分）关于功、功率、机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．功率越大的物体做功越快
B．机械效率越高的物体做功越多
C．功率越小的物体机械效率越低
D．做功越多的物体功率越大
【答案】A
【解答】解：A、功率越大的物体做功越快；
B、从公式P＝，故B错误；
C、机械效率的定义就是有用功占总功的百分比，机械效率不一定低；
D、功率表示的是做功的快慢，故D错误。
故选：A。
13．（3分）如图所示的四个实例中，是为了减小压强的是（ ）
A．书包带做得较宽
B．刀刃磨得很薄
C．压路机碾轮的质量很大
D．注射器的针头很尖
【答案】A
【解答】解：A、书包带做得较宽，通过增大受力面积来减小压强。
BD、刀刃磨得很薄，都是在压力一定时，故BD不符合题意。
C、压路机碾轮的质量很大，通过增大压力来增大压强。
故选：A。
14．（3分）如图所示的杠杆中，在使用时能够省距离的是（ ）
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，故A不符合题意；
B、镊子在使用过程中，是费力杠杆，故B符合题意；
C、钢丝钳在使用过程中，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、起子在使用过程中，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
15．（3分）如图是托里拆利实验，实验中测得玻璃管内水银面与槽内水银面高度差为h，下列可以使这个高度差改变的做法是（ ）
A．往槽内加入少许水银
B．把实验移到高山上去做
C．换用更细一些的玻璃管
D．使玻璃管倾斜一点
【答案】B
【解答】解：ACD．在托里拆利实验中，往槽内加入少许水银、使玻璃管倾斜一点，则玻璃管内水银面与槽内水银面高度差不会发生改变；
B．大气压强随着高度增大而减小，高度增加，大气压支持的水银柱高度会降低；
故选：B。
16．（3分）在“探究杠杆平衡条件”的实验中（每个钩码0.5N），对于以下四种实验过程中出现的场景，说法正确的是（ ）
A．如图甲为实验前杠杆静止时的状态，此时杠杆处于非平衡状态
B．如图乙在左右两侧钩码下方各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡
C．图丙中当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计a、b示数相同
D．图丁中使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数大于3N
【答案】D
【解答】解：A、实验前，当杠杆静止时，此时杠杆处于静止状态，故A错误；
B、如图乙，原来杠杆处于平衡状态，
设在A、B处各增加一个相同的钩码，
左边＝（1.5N+7.5N）×2L＝8NL，
右边＝（1N+0.7N）×3L＝4.7NL，
此时左边＜右边，
即右边的力和力臂的乘积大，杠杆不再平衡，故B错误；
C、图丙中弹簧测力计从b位置转到a，根据杠杆的平衡条件可知，即测力计的示数变小；
D、如图丁，根据杠杆平衡条件可得：1.5N×3L＝F×2L，由于杆的重心在杆的中点，重力与钩码同时使杠杆向逆时针方向转动，故D正确。
故选：D。
17．（3分）如图，放在水平桌面上的木块受到F1＝8N、F2＝3N的水平推力作用而静止，若撤去F1物体仍然保持静止状态，对于物体此时在水平方向上受到的摩擦力及其方向，说法正确的是（ ）
A．5N，方向水平向左B．3N，方向水平向左
C．5N，方向水平向右D．3N，方向水平向右
【答案】A
【解答】解：放在水平桌面上的木块受到F1＝8N、F8＝3N的水平推力作用而静止，若撤去F1物体仍然保持静止状态，物体此时在水平方向上受三个力作用8﹣F2＝8N﹣5N＝5N，其方向与F1方向相反，水平向左。
故选：A。
18．（3分）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N．若物体和地面之间的摩擦力大小为45N（ ）
A．45 N，50%B．45 N，75%C．60 N，50%D．60 N，75%
【答案】B
【解答】解：
（1）物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，
所以物体和地面之间摩擦力为f＝45N，
A处的拉力大小为FA＝f＝45N。
（2）从图可知，由2段绳子与动滑轮相连物，
而F＝30N，f＝45N，
滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝＝×100%＝75%。
故选：B。
19．（3分）如图所示，轻质杠杆OAB可绕支点O自由转动，动力F作用在杠杆B端且始终与杠杆垂直，下列说法正确的是（ ）
A．阻力臂逐渐变小
B．动力臂逐渐变大
C．阻力就是物体的重力，所以阻力大小不变
D．动力F逐渐变大
【答案】D
【解答】解：由图知，将杠杆缓慢地由位置①拉到位置②时，动力臂始终等于OB长，阻力是作用在杠杆上，不是一回事，故不变，物体右移了，根据杠杆平衡条件F1L1＝F8L2分析，所以动力变大。
故选：D。
20．（3分）如图所示的简单机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力，当提起相同重物时（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解答】解：由题知，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力：
A、由图知1＝L，拉力F1的力臂L6＝3L，
由杠杆平衡条件可得：G×L1＝F7×L2，
G×L＝F1×3L，
解得：F1＝G；
B、图中使用的是斜面，F2s＝Gh，动力：F2＝G＝G；
C、图中使用的是动滑轮，省一半的力，F3＝G；
C、图中使用的是滑轮组，则F4＝G。
可见，F1最小、最省力。
故选：A。
21．（3分）将皮球从O点水平抛出，球落地后又弹起，部分运动轨迹如图所示
A．皮球经过相同高度的A、B两点时动能相等
B．皮球从A点下落到M点的过程中动能减小
C．皮球第一次反弹后到达最高点P时速度为零
D．皮球在C点时的机械能大于在D点时的机械能
【答案】D
【解答】解：由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，并且受到空气阻力；
A、B点的皮球比A点的皮球多运动A﹣M﹣B路程，故A点的机械能大于B点的机械能，
又因为A、B两点高度相同，因为机械能是动能与势能之和，故A错误；
B、皮球从A点下落到M点的过程中，高度减小，动能增大；
C、当小球到达最高点P时，但其仍能向右运动，所以动能不为零；
D、D点的皮球比C点的皮球多运动C﹣N﹣D路程，故皮球在C点时的机械能大于在D点时的机械能。
故选：D。
三、实验探究题（本大题共3小题，每空2分，共20分）
22．（6分）如图为小明利用简易压强计“探究液体内部压强的特点”的实验过程图：
（1）实验中是通过U形管液面的 U形管中液面的高度差 比较液体压强大小的。
（2）比较 乙、丙 两图，可以发现：同种液体，在同一深度液体内部向各个方向的压强相等。
（3）小明根据图乙与图丁得出结论：液体压强与液体的密度大小有关，且液体的密度越大，液体的压强越大 不可靠，没有控制液体深度相同 。
【答案】（1）U形管中液面的高度差；（2）乙、丙；（3）不可靠，没有控制液体深度相同。
【解答】解：（1）根据转换法，实验中通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小。
（2）比较乙、丙两次实验可知、深度相同，可得压强相同，在同一深度液体内部向各个方向的压强相等；
（3）若要比较液体内部压强与液体密度的关系，要控制液体的深度相同，乙，液体密度和液体深度都不相同。
故答案为：（1）U形管中液面的高度差；（2）乙、丙，没有控制液体深度相同。
23．（8分）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，他们提出了如下猜想：
①滑轮组的机械效率与被提升物体的物重有关；
②滑轮组的机械效率与动滑轮重有关；
③滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关。
根据猜想，同学们设计并进行了实验。实验测得的数据如表所示：
（1）实验中应尽量竖直向上 匀速 （填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计。
（2）第2组实验的机械效率是 71.4% （结果精确到0.1%）。
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重 越高 （填“越高”或“越低”或“不变”）。
（4）分析比较第3、4次实验数据可知猜想 ③ （填序号）是错误的。
【答案】（1）匀速；（2）71.4%；（3）越高；（4）③。
【解答】解：
（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态；
（2）根据第2次实验数据可知，有用功为：W有＝Gh＝3N×4.1m＝0.2J；
总功为：W总＝Fs＝1.4N×4.3m＝0.42J；
第8次实验的机械效率：η＝×100%＝；
（3）比较第1、2、2次实验数据可知，绳子自由端移动的距离相同，但物重不同，滑轮组的机械效率越高；
（4）分析比较第3、4次实验数据可知，物体上升的高度不同，这说明机械效率与物体上升的高度无关。
故答案为：（1）匀速；（2）71.7%；（4）③。
24．（5分）如图装置是探究“动能大小与质量的关系”。
（1）实验时，把质量不同的钢球从相同的高度滚下，使钢球到达水平面时获得相同的 速度 。
（2）实验中发现选用质量较大的钢球时，木块B在水平面上滑行的距离更远些，该实验得出的结论是： 速度相同的物体，质量越大，它的动能越大 。
（3）如果水平面绝对光滑，该实验装置 不能 （填“能”或“不能”）达到探究目的。
【答案】（1）速度；（2）速度相同的物体，质量越大，它的动能越大；（3）不能。
【解答】解：（1）把不同质量的钢球从相同的高度滚下，使钢球到达水平面时获得相同的速度；
（2）质量较大的钢球将小木块推得较远，即小木块克服摩擦力做功较大；所以结论为：速度相同的物体，它的动能越大；
（3）如果水平面绝对光滑，物块做匀速直线运动，本实验不能达到探究目的。
故答案为：（1）速度；（2）速度相同的物体，它的动能越大。
四、计算题（第25小题6分，第26小题6分，第27题8分，共20分）
25．（6分）如图，一固定斜面顶端装有定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械效率，跨过定滑轮将重为10N的物体沿斜面向上匀速拉动5m，物体上升的高度为2m
（1）拉力所做的有用功；
（2）该装置的机械效率。（结果精确到0.1%）
【答案】（1）拉力所做的有用功为20J；
（2）该装置的机械效率为83.3%。
【解答】解：（1）拉力做的有用功：W有＝Gh＝10N×2m＝20J；
（2）拉力做的总功：W总＝Fs＝4.7N×5m＝24J，
该装置的机械效率：η＝×100%＝。
答：（1）拉力所做的有用功为20J；
（2）该装置的机械效率为83.3%。
26．（7分）一辆质量为1200kg的汽车，车轮与地面接触的总面积为0.03m2，在平直公路上以24kW的恒定功率从静止开始运动，经15s 恰好达到最大速度，接着匀速运动25s后，滑行100m停下，其v﹣t图象如图所示。已知汽车在最大速度运动过程中受到的阻力为800N
（1）汽车静止在水平路面上对路面的压强；
（2）汽车在前15s 发动机所做的功；
（3）汽车运动的最大速度vm。
【答案】（1）汽车静止在水平路面上对路面的压强为4×105Pa；
（2）汽车在前15s发动机所做的功为3.6×105J；
（3）汽车运动的最大速度v为30m/s。
【解答】解：（1）汽车静止在水平路面上对路面的压力F＝G＝mg＝1200kg×10N/kg＝1.2×102N，
汽车静止在水平路面上对路面的压强p＝＝＝4×103Pa；
（2）由题意可知，汽车在前15s的功率P＝24kW＝24000W，
由P＝可得
W＝Pt＝24000W×15s＝3.6×104J；
（3）因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，汽车的牵引力F＝f＝800N，
由P＝＝＝Fv可得
v＝＝＝30m/s。
答：（1）汽车静止在水平路面上对路面的压强为4×105Pa；
（2）汽车在前15s发动机所做的功为2.6×105J；
（3）汽车运动的最大速度v为30m/s。
27．（8分）用量程足够大的弹簧测力计拉着一个正方体物块，从空中某一高度慢慢放入盛水的容器中，如图甲所示，弹簧测力计的示数F随物块下降的高度h变化的图象如图乙所示。求：
（1）正方体物块浸入水中的过程中受到水的最大浮力；
（2）正方体物块的密度；
（3）正方体物块刚好浸没在水中时，其下表面受到水的压强。
【答案】（1）正方体物块浸入水中的过程中受到水的最大浮力为10N；
（2）正方体物块的密度为2.0×103kg/m3；
（3）正方体物块刚好浸没在水中时，其下表面受到水的压强为1000Pa。
【解答】解：（1）由图像可知，弹簧测力计的最大示数F最大＝20N，此时物块未浸入水中最大＝20N，
物块浸没在水中时弹簧测力计的示数F示＝10N，
则物块完全浸没在水中受到的浮力：F浮＝G﹣F示＝20N﹣10N＝10N；
（2）由F浮＝ρ水gV排得，物块的体积：
，
物块的质量：，
物块的密度：；
（3）由正方形体积V＝a3可得，正方体的棱长为a＝2.1m，
当正方体刚好全部浸没时，根据圆柱体高度可知底部所处的深度为0.6m，
则受到的液体压强：p＝ρ水gh＝1.0×106kg/m3×10N/kg×0.5m＝1000Pa。
答：（1）正方体物块浸入水中的过程中受到水的最大浮力为10N；
（2）正方体物块的密度为2.0×102kg/m3；
（3）正方体物块刚好浸没在水中时，其下表面受到水的压强为1000Pa。次数
物重G/N
提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
3
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
次数
物重G/N
提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
3
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%