河南省周口市商水县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷（含答案）

这是一份河南省周口市商水县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷（含答案），共26页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年河南省周口市商水县八年级（下）期末物理试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）为了纪念在科学历程中做出杰出贡献的科学家，人们往往会用他们的名字命名所从事研究的量的单位。如以物理学家牛顿的名字作为 　 　的单位，以物理学家 　 　的名字作为能量的单位。
2．（3分）用物理知识解释生活现象是我们应具备的能力。如图甲所示，制作茶壶利用了 　 　原理，壶内水静止时，壶身和壶嘴的水面是相平的，厨房悬挂厨具的塑料吸盘是利用 　 　的作用牢牢地“吸”在光滑墙壁上的；如图丙所示，乘客必须站在安全线外候车，周围空气流速大压强 　 　，容易将乘客“吸”向列车。

3．（2分）逍遥胡辣汤是中华风味名吃之一，也河南周口的特色美食，辣味醇郁、汤香扑鼻　 　着；浓郁的汤汁“粘”在勺子上，说明分子间存在 　 　。

4．（2分）如图所示，一个容器被隔板分成甲、乙两个部分，隔板下部有一圆孔用橡皮膜密封，橡皮膜向乙液体中凸出。则甲、乙液体的密度ρ甲　 　ρ乙，甲、乙两液体对容器底的压强p甲　 　ρ乙。（均选填“＞”、“＜”或“＝”）

5．（3分）在整理家务时，小明用20N的水平推力，用时5s将重150N的木箱沿水平地面向前推动3m。则推力对木箱做的功为 　 　J，木箱受到的重力对木箱做的功为 　 　J，推力做功的功率为 　 　W。
6．（2分）提倡“低碳环保，绿色出行”，骑自行车出行是其中方式之一。将静止在水平地面的自行车的支脚打开，自行车向前运动；人在骑行过程中紧急刹车时，身体会向前倾。请你从上述情景中提出一个物理问题，要求运用运动和力的相关知识进行解释
（示例）问题：自行车为什么会静止在水平地面上？
解释：自行车受到重力与支持力，二力平衡，自行车保持静止状态。
问题：　 　？
解释：　 　。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）按照人们探索微观世界形成的认识，下列微观粒子尺度最大的是（　　）
A．分子 B．原子 C．原子核 D．电子
8．（2分）下列是小聪在学校学习生活的部分情景，其中小聪对物体做功的是（　　）
A．提着水桶沿水平路面行走
B．背着书包静站在公交站台等候
C．抱着作业本上楼梯
D．抱着足球躺在草地上休息
9．（2分）高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，在一段时间内，运动员加速下滑的过程可构建为如图所示的模型。运动员在下滑过程中（　　）

A．重力势能增大 B．动能增大
C．机械能增大 D．动能转化为重力势能
10．（2分）社会实践活动中，小明用如图所示的剪刀与园艺工人一起修剪树枝。下列说法正确的是（　　）

A．剪刀的刀口磨得锋利是为了增大压力
B．剪树枝时剪刀相当于一个费力杠杆
C．剪硬树枝时将手握住靠近支点O处时更省力
D．剪硬树枝时将树枝靠近支点O时更容易剪断
11．（2分）仔细观察、认真思考是学习物理知识的重要方法。下列说法正确的是（　　）
A．汽车驾驶员和乘客系安全带是为了减小惯性
B．高压锅通过增大锅内的气压来使锅内水的沸点增大
C．人们使用简单机械既可以省力也可以省功
D．固体很难压缩是由于固体分子间只存在斥力
12．（2分）如图所示，这是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象。现用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B，把它们平放在水平地面上（　　）

A．8：1 B．3：4 C．4：1 D．1：2
（多选）13．（2分）豫南水乡，满池翠绿采菱忙。如图所示，这是一种木制的“菱桶”（　　）

A．静止在水面上的“菱桶”其所受合力为零
B．采摘人员踏入“菱桶”后，“菱桶”受到的浮力变大
C．将采摘的菱角放入“菱桶”后，“菱桶”排开水的体积不变
D．将采摘的菱角放入“菱桶”后，其下表面受到水的压强不变
（多选）14．（2分）如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重为G的货箱。当工人用拉力F拉绳时，货箱以速度v匀速上升，下列判断正确的是（　　）

A．右侧滑轮可以省力
B．工人做的有用功为Fvt
C．拉力F的功率为3Fv
D．若增大提升货箱的重，该滑轮组的机械效率增大
三、作图题（本大题共2小题，每题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，我国某核潜艇正在海面下进行匀速竖直方向上的上浮训练，请作出此时核潜艇所受浮力和重力的示意图。

16．（2分）在学校大扫除中，办公室有一个一侧带有书柜的办公桌，如图所示。现要将其一端抬离地面，并作出抬离地面时最小力的示意图。

四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）小明利用小车、斜面、木板、钩码等器材探究“动能的大小跟哪些因素有关”的实验如图所示，让小车在斜面某一高度由静止自由滑下，撞击放在水平面同一位置上的同一木块移动一段距离后停止。

（1）实验中，通过比较木块移动距离的大小来判断小车动能的大小，下列实验没有运用此研究方法的是 　 　（选填序号）。
A.探究压力的作用效果与哪些因素有关
B.测量滑轮组的机械效率
C.探究液体压强的大小与什么因素有关
（2）比较图甲、乙两次实验，可得到结论：质量一定时，速度越大　 　。
（3）比较图 　 　两次实验，可得到结论：速度一定时，质量越大
（4）根据本次实验结论，请你给汽车驾驶员提出一条警示语：　 　（合理即可）。
18．（6分）实验小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示。

（1）物块浸没在水中时受到的浮力是 　 　N。
（2）由图①②③可得：当液体密度一定时，物体 　 　越大，所受浮力越大。
（3）由图①④⑤可得结论：当 　 　相同时，　 　越大，物体所受浮力越大；三次实验测得的数据可以计算出盐水的密度为 　 　kg/m3。
（4）如图⑥所示，溢水杯中装满水，用电子秤测出空烧杯质量m1，将物块缓慢浸入水中，并测得烧杯和水的总质量m2，物块浸入水中前后弹簧测力计的示数变化为ΔF，若ΔF＝　 　（用已知量和测得量表示），则验证阿基米德原理成立。
19．（9分）在探究“杠杆的平衡条件”实验中，实验器材：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和若干重均为0.5N的钩码。

（1）把杠杆的中点置于支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 　 　（选填“平衡”或“不平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，此时应将平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节，其目的是消除杠杆自重对实验的影响及便于测量 　 　。
（2）杠杆水平平衡后，在两侧悬挂钩码并移动钩码悬挂位置使杠杆仍在水平位置平衡，如图乙所示，其数据记录如表。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.5
10.0
1.0
15.0
2
2.0
15.0
2.0
15.0
3
3.0
10.0
1.5
20.0
①分析实验数据可得出杠杆的平衡条件：　 　（用字母表示）；
②本次实验多次测量的目的是 　 　（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
（3）在如图乙所示的实验中，若将两边的钩码同时远离支点一格，则杠杆的 　 　（选填“左”或“右”）端会下沉。
（4）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当弹簧测力计从a位置转到b位置时，弹簧测力计示数的大小将 　 　，原因是弹簧测力计的拉力力臂 　 　。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（5）实验后，爱思考的小聪利用一只质量为1kg的秤砣，一根总长度为1m，一只金属框，制成了一个杆秤，杠杆恰好在水平位置平衡（此时未挂秤砣），如图丁所示，称重时（根据物重大小可让秤砣在OA之间移动至重新平衡）为了从杆秤上准确读出重物的质量，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为 　 　kg。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）为了提高身体素质，应积极进行体育锻炼。质量为50kg的小明在某次跳绳运动中，每次跳起时离开地面的平均高度为4cm
（1）小明站立在水平地面时，脚与地面的总接触面积为400cm2，则小明站立在水平地面时对地面的压强是多少？
（2）小明跳绳一次时克服自身重力所做的功是多少？
（3）小明在1min跳绳中克服自身重力做功的功率是多少？
（4）结合所学的物理知识，为了提高1min跳绳的成绩，小明每次跳起时离开地面的平均高度应略 　 　（选填“大”或“小”）一些。
21．（9分）如图所示，兴趣小组的同学设计模拟打捞队打捞黄河水中物体的示意图，如图所示，边长为10cm。用7.5N的拉力F将物体M匀速提升2m后上表面恰好接触水面。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）物体M浸没在水中受到的浮力是多少？
（2）物体M上表面在水面下0.2m时，下表面受到水的压力是多少？
（3）物体M未露出水面前上升过程中滑轮组的机械效率是多少？


2022-2023学年河南省周口市商水县八年级（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）为了纪念在科学历程中做出杰出贡献的科学家，人们往往会用他们的名字命名所从事研究的量的单位。如以物理学家牛顿的名字作为 　力　的单位，以物理学家 　焦耳　的名字作为能量的单位。
【答案】力；焦耳。
【分析】力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。功和能量的单位是焦耳简称焦，符号是J。
【解答】解：以物理学家牛顿的名字作为力的单位，以物理学家焦耳的名字作为能量的单位。
故答案为：力；焦耳。
【点评】物理学中各个物理量都有自己的符号和国际单位，不要将各符号和各单位相互混淆。
2．（3分）用物理知识解释生活现象是我们应具备的能力。如图甲所示，制作茶壶利用了 　连通器　原理，壶内水静止时，壶身和壶嘴的水面是相平的，厨房悬挂厨具的塑料吸盘是利用 　大气压　的作用牢牢地“吸”在光滑墙壁上的；如图丙所示，乘客必须站在安全线外候车，周围空气流速大压强 　小　，容易将乘客“吸”向列车。

【答案】连通器；大气压；小
【分析】（1）上端开口不连通，下部连通的容器叫做连通器；
（2）挂勺子用的塑料挂钩吸盘能“吸”在光滑的墙上，是因为大气压强的作用；
（3）流体的压强跟流体的速度有关，流速越大，压强越小。
【解答】解：茶壶的壶嘴、壶身上端开口，构成了连通器；
挤出塑料吸盘的空气，吸盘外部受大气对它向内的压力；
人离列车太近，列车开动时，压强变小，压强较大，被强大的气流压向列车。随着我国列车的提速。
故答案为：连通器；大气压；小。
【点评】本题考查连通器原理、大气压的应用、流体压强与流速的关系，属于基础题。
3．（2分）逍遥胡辣汤是中华风味名吃之一，也河南周口的特色美食，辣味醇郁、汤香扑鼻　无规则运动　着；浓郁的汤汁“粘”在勺子上，说明分子间存在 　引力　。

【答案】无规则运动；引力。
【分析】物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动，分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：汤香扑鼻是扩散现象，说明分子在永不停息地无规则运动着，说明分子间存在引力。
故答案为：无规则运动；引力。
【点评】本题考查分子动理论的内容，属于基础题。
4．（2分）如图所示，一个容器被隔板分成甲、乙两个部分，隔板下部有一圆孔用橡皮膜密封，橡皮膜向乙液体中凸出。则甲、乙液体的密度ρ甲　＞　ρ乙，甲、乙两液体对容器底的压强p甲　＞　ρ乙。（均选填“＞”、“＜”或“＝”）

【答案】＞；＞。
【分析】根据橡皮膜的凸出方向，确定橡皮膜受到两侧的液体压强的大小，根据液体压强公式分析液体密度的大小关系以及甲、乙两液体对容器底的压强大小关系。
【解答】解：由图可知，橡皮膜向右凸出，又因为甲，根据液体压强公式p＝ρgh可知；
因为液体到容器底的深度相等，根据液体压强公式p＝ρgh可知。
故答案为：＞；＞。
【点评】本题考查了液体压强公式的灵活应用，难度不大。
5．（3分）在整理家务时，小明用20N的水平推力，用时5s将重150N的木箱沿水平地面向前推动3m。则推力对木箱做的功为 　60　J，木箱受到的重力对木箱做的功为 　0　J，推力做功的功率为 　12　W。
【答案】60；0；12。
【分析】根据W＝Fs得到推力对木箱做的功；
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。据此分析重力是否做功，若做功，利用W＝Gh计算；
根据P＝得到推力做功的功率。
【解答】解：推力对木箱做功：W＝Fs＝20N×3m＝60J，
木箱沿水平地面向前运动，重力的方向竖直向下，所以重力不做功；
推力做功的功率：P＝＝＝12W。
故答案为：60；5；12。
【点评】本题考查了功、功率的计算、做功的两个必要因素，明确力是否做功是关键，易错点！
6．（2分）提倡“低碳环保，绿色出行”，骑自行车出行是其中方式之一。将静止在水平地面的自行车的支脚打开，自行车向前运动；人在骑行过程中紧急刹车时，身体会向前倾。请你从上述情景中提出一个物理问题，要求运用运动和力的相关知识进行解释
（示例）问题：自行车为什么会静止在水平地面上？
解释：自行车受到重力与支持力，二力平衡，自行车保持静止状态。
问题：　人在骑行过程中紧急刹车时，身体为什么会向前倾　？
解释：　紧急刹车时，人的下半身随车停止运动，而上半身由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动，所以身体会向前倾　。
【答案】人在骑行过程中紧急刹车时，身体为什么会向前倾；
紧急刹车时，人的下半身随车停止运动，而上半身由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动，所以身体会向前倾。
【分析】物体具有保持运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都具有惯性。
【解答】解：提出问题：人在骑行过程中紧急刹车时，身体为什么会向前倾？
解释：紧急刹车时，人的下半身随车停止运动，所以身体会向前倾。
故答案为：人在骑行过程中紧急刹车时，身体为什么会向前倾；
紧急刹车时，人的下半身随车停止运动，所以身体会向前倾。
【点评】此题主要考查了力与运动的关系、惯性，属于基础知识，要熟练掌握。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）按照人们探索微观世界形成的认识，下列微观粒子尺度最大的是（　　）
A．分子 B．原子 C．原子核 D．电子
【答案】A
【分析】根据对物质微观结构的认识解答。
【解答】解：由于分子是原子组成的，原子由原子核和核外电子组成，电子比原子核小。
故选：A。
【点评】本题考查了微观结构及其尺度，属于基础知识的考查。
8．（2分）下列是小聪在学校学习生活的部分情景，其中小聪对物体做功的是（　　）
A．提着水桶沿水平路面行走
B．背着书包静站在公交站台等候
C．抱着作业本上楼梯
D．抱着足球躺在草地上休息
【答案】C
【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。
【解答】解：A、提着水桶沿水平路面行走，在力的方向上没有移动距离，故A错误；
B、背着书包静站在公交站台等候，在力的方向上没有移动距离，故B错误；
C、抱着作业本上楼梯，在力的方向上移动距离，故C正确；
D、抱着足球躺在草地上休息，足球没有在力的方向上移动距离，故D错误。
故选：C。
【点评】有力作用在物体上，力对物体不一定做功；物体运动了一段距离，可能没有力对物体做功。
9．（2分）高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，在一段时间内，运动员加速下滑的过程可构建为如图所示的模型。运动员在下滑过程中（　　）

A．重力势能增大 B．动能增大
C．机械能增大 D．动能转化为重力势能
【答案】B
【分析】明确物体的运动情况，根据速度变化确定动能的变化，再根据重力做功情况确定重力势能变化，根据重力之外的力做功情况确定机械能的变化。
【解答】解：A．运动员加速下滑的过程中，高度降低，故A错误；
B、运动员始终以如图所示的姿态加速下滑，速度越来越大，故B正确；
C、运动员在下滑过程中受到阻力，一部分机械能转化为内能，故C错误；
D、运动员加速下滑的过程中，故D错误。
故选：B。
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素，理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解，可以帮助我们更好的理解能量的转化。
10．（2分）社会实践活动中，小明用如图所示的剪刀与园艺工人一起修剪树枝。下列说法正确的是（　　）

A．剪刀的刀口磨得锋利是为了增大压力
B．剪树枝时剪刀相当于一个费力杠杆
C．剪硬树枝时将手握住靠近支点O处时更省力
D．剪硬树枝时将树枝靠近支点O时更容易剪断
【答案】D
【分析】（1）增大压强的方法是：压力一定时，受力面积越小，压强越大。受力面积一定时，压力越大，压强越大；
（2）比较动力臂和阻力臂的大小关系，判断杠杆的类型；
（3）利用杠杆的平衡条件，分析实际杠使用的问题。
【解答】解：
A、剪刀的刀口磨得锋利，增大了压强；
B、剪刀使用时动力臂大于阻力臂，故B错误；
C、剪硬树枝时将手握住靠近支点O处，而阻力和阻力臂不变1L1＝F6L2可知，动力会变大，故C错误
D、用剪刀修剪树枝时，减小了阻力臂，由F1L7＝F2L2可知，动力会变小，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆种类的识别、杠杆平衡条件的应用等，难度适中。
11．（2分）仔细观察、认真思考是学习物理知识的重要方法。下列说法正确的是（　　）
A．汽车驾驶员和乘客系安全带是为了减小惯性
B．高压锅通过增大锅内的气压来使锅内水的沸点增大
C．人们使用简单机械既可以省力也可以省功
D．固体很难压缩是由于固体分子间只存在斥力
【答案】B
【分析】（1）惯性大小只与物体的质量有关；
（2）气压高，水的沸点高；
（3）任何机械都不省功；
（4）分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：A、汽车驾驶员和乘客系安全带，但不能减小惯性；
B、高压锅通过增大锅内的气压来使锅内水的沸点增大；
C、人们使用简单机械既可以省力，故C错误；
D、固体很难压缩是由于固体分子间存在斥力，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查惯性、沸点和气压的关系、功的原理和分子间作用力，属于综合题。
12．（2分）如图所示，这是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象。现用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B，把它们平放在水平地面上（　　）

A．8：1 B．3：4 C．4：1 D．1：2
【答案】C
【分析】根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度之比，已知两正方体A、B的质量相同，根据V＝得出A、B的体积之比，进一步得出边长之比；知道A、B的密度关系、边长的大小关系，正方体对地面的压强p＝＝＝＝＝＝ρgh据此求压强之比。
【解答】解：由图可知，当甲的体积为1cm3时，质量为3g；
当乙的体积为7cm3时，质量为4g；
所以ρ甲：ρ乙＝8：4；
由ρ＝可得V＝，
ρ甲：ρ乙＝8：1，m甲′：m乙′＝5：1，
则V甲′：V乙′＝1：2，
故边长之比：a甲：a乙＝1：2；
正方体对地面的压强：
p＝＝＝＝＝＝ρga，
两正方体A、B对水平地面的压强之比：p甲：p乙＝ρ甲a甲g：ρ乙a乙g＝（6×1）：（1×7）＝4：1。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对重力公式、密度公式、压强公式的掌握和运用，本题关键：一是通过图象求出甲、乙两物质的密度之比，二是利用好方形或圆柱形均匀物体对水平地面压强的推导公式p＝ρgh。
（多选）13．（2分）豫南水乡，满池翠绿采菱忙。如图所示，这是一种木制的“菱桶”（　　）

A．静止在水面上的“菱桶”其所受合力为零
B．采摘人员踏入“菱桶”后，“菱桶”受到的浮力变大
C．将采摘的菱角放入“菱桶”后，“菱桶”排开水的体积不变
D．将采摘的菱角放入“菱桶”后，其下表面受到水的压强不变
【答案】AB
【分析】（1）平衡力的合力为零；
（2）漂浮时浮力等于重力，根据采摘人员踏入“菱桶”后重力的变化判断出浮力的变化；
（3）漂浮时浮力等于重力，根据将采摘的菱角放入“菱桶”后重力的变化判断出浮力的变化，由F浮＝ρ液gV排判断出“菱桶”排开水体积的变化，进而判断出其下表面深度的变化，由p＝ρgh判断出受到水压强的变化。
【解答】解：A、静止在水面上的“菱桶”处于平衡状态，故A正确；
B、采摘人员踏入“菱桶”后，由于漂浮时浮力等于重力，故B正确；
C、将采摘的菱角放入“菱桶”后，由于漂浮时浮力等于重力，由F浮＝ρ液gV排知“菱桶”排开水的体积变大，其下表面的深度增加，故CD错误。
故选：AB。
【点评】本题考查了平衡力的合力、浮沉条件、阿基米德原理以及液体压强公式的应用等知识，是一道压强和浮力的综合题。
（多选）14．（2分）如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重为G的货箱。当工人用拉力F拉绳时，货箱以速度v匀速上升，下列判断正确的是（　　）

A．右侧滑轮可以省力
B．工人做的有用功为Fvt
C．拉力F的功率为3Fv
D．若增大提升货箱的重，该滑轮组的机械效率增大
【答案】CD
【分析】（1）定滑轮可以改变力的方向，但不省力；
（2）根据W＝Gh，结合速度公式求出工人做的有用功；
（3）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用v绳＝nv求出自由端移动的速度，再根据P＝＝＝Fv绳求出拉力F的功率；
（4）不计绳重及摩擦，动滑轮重力不变，增大提升货物重，利用η＝＝＝＝分析滑轮组的机械效率变化。
【解答】解：A、由图可知，定滑轮可以改变力的方向，故A错误；
B、工人做的有用功为W有＝Gh＝Gvt，故B错误；
C、由图可知，自由端移动的速度为v绳＝nv＝3v，
则拉力F的功率为P＝＝＝Fv绳＝3Fv，故C正确；
D、不计绳重及摩擦，增大提升货箱重＝＝＝可知滑轮组的机械效率增大。
故选：CD。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算以及提高滑轮组机械效率的方法。利用好关系式：不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝。
三、作图题（本大题共2小题，每题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，我国某核潜艇正在海面下进行匀速竖直方向上的上浮训练，请作出此时核潜艇所受浮力和重力的示意图。

【答案】如图见解答
【分析】潜水艇在水中受重力与浮力的作用，根据潜水艇匀速上浮判断浮力与重力的大小关系，按力的示意图要求作图即可。
【解答】解：潜水艇受到的重力竖直向下和浮力竖直向上，潜水艇匀速上浮过程中，过潜水艇的重心O分别沿重力和浮力的方向画一条有向线段

【点评】本题考查受力示意图的作图，正确分析物体受到的各力是关键，注意相等的力线段要画一样长。
16．（2分）在学校大扫除中，办公室有一个一侧带有书柜的办公桌，如图所示。现要将其一端抬离地面，并作出抬离地面时最小力的示意图。

【答案】。
【分析】根据力臂的正确画法进行作图，即另一端与地面的接触点为支点O，连接支点和另一端的A点，然后过A点作垂直于OA的力即可。
【解答】解：由题意知，带有书柜的办公桌的重心偏右，所以要使最小的力抬起办公桌一端，支点在右下角；
要使最小的力抬起办公桌一端，在阻力和阻力臂不变时1L1＝F5L2知需要使动力臂最长，动力作用点应在离支点最远的左上角，OA就是最长的动力臂，即最小力的示意图
。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，找出最长动力臂是正确解题的关键。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）小明利用小车、斜面、木板、钩码等器材探究“动能的大小跟哪些因素有关”的实验如图所示，让小车在斜面某一高度由静止自由滑下，撞击放在水平面同一位置上的同一木块移动一段距离后停止。

（1）实验中，通过比较木块移动距离的大小来判断小车动能的大小，下列实验没有运用此研究方法的是 　B　（选填序号）。
A.探究压力的作用效果与哪些因素有关
B.测量滑轮组的机械效率
C.探究液体压强的大小与什么因素有关
（2）比较图甲、乙两次实验，可得到结论：质量一定时，速度越大　越大　。
（3）比较图 　乙、丙　两次实验，可得到结论：速度一定时，质量越大
（4）根据本次实验结论，请你给汽车驾驶员提出一条警示语：　禁止汽车超载　（合理即可）。
【答案】（1）B；（2）越大；（3）乙、丙；（4）禁止汽车超载。
【分析】（1）实验中，根据木块移动的距离来判断小车动能的大小，采用的是转换法；
（2）动能的大小与质量、速度有关，根据控制变量法分析；
（3）影响物体动能大小的因素有质量和速度，找出相同的量和变化的量，分析得出动能大小与变化量的关系；
（4）根据影响动能大小的因素分析。
【解答】解：（1）实验中，根据木块移动的距离来判断小车动能的大小，
A.探究压力的作用效果与哪些因素有关，通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果；
B.测量滑轮组的机械效率，通过计算求比值的方式得到滑轮组的机械效率；
C.探究液体压强的大小与什么因素有关，通过观察U形管两侧液面的高度差来反映压强大小；
故没有运用此研究方法的是B选项；
（2）分析比较图甲、乙两次实验，图乙中小车的速度大，由此可得：质量一定时，物体的动能越大；
（3）小车下滑的高度相同，则到达水平面时的速度是相同，则推动木块移动的距离不同、丙图可知，质量越大；
（4）为了交通安全，减轻交通事故造成的伤害，可以禁止汽车超载或禁止汽车超速。
故答案为：（1）B；（2）越大、丙；（4）禁止汽车超载。
【点评】本题是探究物体动能的大小因素的实验，探究中使用了两种物理学方法：①由木块在水平面上移动的距离远近来体现球的动能多少，是一种转换法；②动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究。
18．（6分）实验小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示。

（1）物块浸没在水中时受到的浮力是 　2　N。
（2）由图①②③可得：当液体密度一定时，物体 　排开液体的体积　越大，所受浮力越大。
（3）由图①④⑤可得结论：当 　排开液体的体积　相同时，　液体密度　越大，物体所受浮力越大；三次实验测得的数据可以计算出盐水的密度为 　1.1×103　kg/m3。
（4）如图⑥所示，溢水杯中装满水，用电子秤测出空烧杯质量m1，将物块缓慢浸入水中，并测得烧杯和水的总质量m2，物块浸入水中前后弹簧测力计的示数变化为ΔF，若ΔF＝　（m2﹣m1）g　（用已知量和测得量表示），则验证阿基米德原理成立。
【答案】（1）2；（2）排开液体的体积；（3）排开液体的体积；液体密度；1.1×103；（4）（m2﹣m1）g。
【分析】（1）认清弹簧测力计的分度值，根据指针对应的刻度读数；根据称重法得出浸没在水中时受到的浮力；
（2）根据图①②③可知，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不相同，据此进行解答；
（3）根据图①④⑤可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度的密度不同，弹簧测力计的示数不相同，据此进行解答；
根据V＝V水排＝得出物体的体积；根据ρ盐水＝＝得出盐水的密度；
（4）根据阿基米德原理分析解答。
【解答】解：（1）由图①可知，测力计的分度值为0.2N；由③或④图可知，根据称重法可得浮＝G﹣F示＝7N﹣1N＝2N；
（2）由图①②③可知，物块浸入的液体密度相同，③图排开液体的体积大，根据称重法可知，所以由图①②③可得：当液体密度一定时，所受浮力越大；
（3）由图①④⑤可知，物体排开液体的体积相同，⑤图液体密度大，根据称重法可知，所以由图①④⑤可得结论：当物体排开液体的体积相同；
物体的体积为V＝V水排＝＝＝2×10﹣4m4；

盐水的密度为ρ盐水＝＝＝＝1.1×107kg/m3；
（4）物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化实际上等于浮力大小，即F浮＝ΔF，空烧杯质量为m1，烧杯和水的总质量为m5，则物块排开水的质量为：
m排＝m2﹣m1；
排开水的重力为：
G排＝m排g＝（m7﹣m1）g；
如果F浮＝G排，即ΔF＝（m2﹣m7）g，则可验证阿基米德原理成立。
故答案为：（1）2；（2）排开液体的体积；液体密度3；（4）（m6﹣m1）g。
【点评】本题探究浮力大小的影响因素，考查了弹簧测力的读数、称重法测浮力、控制变量法和数据分析等知识。
19．（9分）在探究“杠杆的平衡条件”实验中，实验器材：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和若干重均为0.5N的钩码。

（1）把杠杆的中点置于支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 　平衡　（选填“平衡”或“不平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，此时应将平衡螺母向 　右　（选填“左”或“右”）调节，其目的是消除杠杆自重对实验的影响及便于测量 　力臂　。
（2）杠杆水平平衡后，在两侧悬挂钩码并移动钩码悬挂位置使杠杆仍在水平位置平衡，如图乙所示，其数据记录如表。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.5
10.0
1.0
15.0
2
2.0
15.0
2.0
15.0
3
3.0
10.0
1.5
20.0
①分析实验数据可得出杠杆的平衡条件：　F1l1＝F2l2　（用字母表示）；
②本次实验多次测量的目的是 　寻找普遍规律　（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
（3）在如图乙所示的实验中，若将两边的钩码同时远离支点一格，则杠杆的 　左　（选填“左”或“右”）端会下沉。
（4）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当弹簧测力计从a位置转到b位置时，弹簧测力计示数的大小将 　变大　，原因是弹簧测力计的拉力力臂 　变小　。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（5）实验后，爱思考的小聪利用一只质量为1kg的秤砣，一根总长度为1m，一只金属框，制成了一个杆秤，杠杆恰好在水平位置平衡（此时未挂秤砣），如图丁所示，称重时（根据物重大小可让秤砣在OA之间移动至重新平衡）为了从杆秤上准确读出重物的质量，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为 　0.25　kg。
【答案】（1）平衡；右；力臂；（2）①F1l1＝F2l2；②寻找普遍规律；（3）左（4）变大；变小；（5）0.25。
【分析】（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；调节杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂；
（2）①分别计算各组数据动力与动力臂的乘积，阻力与阻力臂的乘积，分析数据得出结论；
②探究杠杆平衡条件时，一般要进行多次测量，为了使实验结论具有普遍性，只有一次实验得出的结论是不科学的；
（3）根据杠杆的平衡条件可知，当杠杆两边钩码同时远离支点一格，杠杆将向力和力臂的乘积大的一端下沉；
（4）使杠杆由水平位置缓慢转动到图中位置，求出各自的力臂根据杠杆平衡条件即可求判断F的大小变化；
（5）根据杠杆的平衡条件求出物体的最大质量，然后得出分度值的大小。
【解答】解：（1）杠杆保持静止，此时杠杆是处于静止状态；实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，应将杠杆调到水平位置平衡；
由图可知，杠杆的左端下沉，使杠杆水平平衡；
（2）①分别计算各组数据动力与动力臂的乘积，阻力与阻力臂的乘积，与阻力与阻力臂的乘积进行比较1l1＝F5l2；
②只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，这种结论很具有偶然性，要进行多次实验；
（3）设一个钩码重为G，杠杆一个格的长度为L，将悬挂在左右两侧的钩码都远离支点一格，
右端力与力臂的乘积为2G×3L＝14GL，左端＞右端；
（4）改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，根据杠杆平衡条件，力臂减小；
（5）根据杠杆的平衡条件可知，当秤砣在A点时，即质量最大：m秤砣g×OA＝m'重g×OB，1kg×10N/kg×（100cm﹣4cm）＝m'重×10N/kg×3cm，解得：m'重＝24kg；
即秤砣在A处时对应的物体的质量是24kg，则该杆秤的分度值为 ；
故答案为：（1）平衡；右；力臂1l6＝F2l2；②寻找普遍规律；（3）左（4）变大；（5）3.25。
【点评】本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作，要求平时做实验时多加注意，锻炼自己的实验操作能力。还考查了利用杠杆的平衡条件解题能力。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）为了提高身体素质，应积极进行体育锻炼。质量为50kg的小明在某次跳绳运动中，每次跳起时离开地面的平均高度为4cm
（1）小明站立在水平地面时，脚与地面的总接触面积为400cm2，则小明站立在水平地面时对地面的压强是多少？
（2）小明跳绳一次时克服自身重力所做的功是多少？
（3）小明在1min跳绳中克服自身重力做功的功率是多少？
（4）结合所学的物理知识，为了提高1min跳绳的成绩，小明每次跳起时离开地面的平均高度应略 　小　（选填“大”或“小”）一些。
【答案】（1）小明站立在水平地面时对地面的压强是1.25×104Pa；
（2）小明跳绳一次时克服自身重力所做的功是20J；
（3）小明1min克服自身重力做功的功率是60W；
（4）小。
【分析】（1）根据F＝G可知小明的重力，对地面的压力等于小明的重力，根据p＝得到小明站立在水平地面时对地面的压强；
（2）根据W1＝Gh得出小明跳一次时克服自身重力所做的功；
（3）根据W＝180W1得出小明1min跳180次做的总功，根据P＝得到小明在1min跳绳中克服自身重力做功的功率；
（4）每次做的功越少，相同时间里跳的次数越多，成绩才越好。
【解答】解：（1）小明的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
小明站立时，他对地面的压力F＝G＝500N，
他对地面的压强p＝＝＝1.25×108Pa；
（2）小明跳一次时克服自身重力所做的功W1＝Gh＝500N×4×10﹣7m＝20J；
（3）小明1min跳180次做的总功为：W＝180W1＝180×20J＝3600J，
小明2min克服自身重力做功的功率：P＝＝60W；
（4）相同时间里，跳的次数越多成绩越好，功率一定的情况下；每次做的功越少，成绩才越好，可以降低跳起的高度。
故答案为：（1）小明站立在水平地面时对地面的压强是1.25×104Pa；
（2）小明跳绳一次时克服自身重力所做的功是20J；
（3）小明2min克服自身重力做功的功率是60W；
（4）小。
【点评】本题考查重力、压强、功、功率的计算，是一道综合题。
21．（9分）如图所示，兴趣小组的同学设计模拟打捞队打捞黄河水中物体的示意图，如图所示，边长为10cm。用7.5N的拉力F将物体M匀速提升2m后上表面恰好接触水面。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）物体M浸没在水中受到的浮力是多少？
（2）物体M上表面在水面下0.2m时，下表面受到水的压力是多少？
（3）物体M未露出水面前上升过程中滑轮组的机械效率是多少？

【答案】（1）物体M浸没在水中受到的浮力为10N；
（2）物体M上表面在水面下0.2m时，下表面受到水的压力为30N；
（3）物体M未露出水面前上升过程中滑轮组的机械效率为80%。
【分析】（1）知道正方体的棱长可求其体积，即正方体浸没在水中时排开水的体积，利用阿基米德原理求出受到水的浮力；
（2）物体M上表面在水面下0.2m时，可得下表面深度，根据液体压强公式求出下表面受到水的压强，然后根据F＝pS可得下表面受到水的压力；
（3）由图可知动滑轮上3股绳，所以n＝3；正方体露出水面前，根据η＝＝＝求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）物体M上升后，还未露出水面时，V排＝V＝a3＝（0.2m）3＝1×10﹣2m3，
F浮＝ρ水gV排＝1.3×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣3m3＝10N；
（2）物体M上表面在水面下3.2m时，它的下表面深度h＝0.2m+0.2m＝3.3m；
下表面受到水的压强p＝ρ水gh＝1.8×103kg/m3×10N/kg×3.3m＝3×105Pa，
下表面受到水的压力F＝pS＝3×103Pa×（5.1m）2＝30N；
（3）由图可知动滑轮上7股绳，所以n＝3；
滑轮组的机械效率η＝＝＝＝×100%＝80%。
答：（1）物体M浸没在水中受到的浮力为10N；
（2）物体M上表面在水面下3.2m时，下表面受到水的压力为30N；
（3）物体M未露出水面前上升过程中滑轮组的机械效率为80%。
【点评】本题为力学综合题，考查了阿基米德原理、机械效率公式、液体压强公式的应用，有一定难度。