2023-2024学年初中下学期八年级下学期物理期末模拟卷01（全解全析）（人教版）

这是一份2023-2024学年初中下学期八年级下学期物理期末模拟卷01（全解全析）（人教版），共20页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答第Ⅰ卷（选择题）时，选出每小题答案后，用铅笔把“答题卡”上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答在“试卷”上无效。
3．答第Ⅱ卷（非选择题）时，答案用0.5毫米黑色笔迹签字笔书写在“答案卡”上。答在“试卷”上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题 共54分）
一、选择题（本题包括18小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题3分，共54分）
1．（2024春•武昌区期中）生活处处有物理，对下列生活中的物理量进行了估测，最符合实际的是（ ）
A．一名中学生游泳时受到的浮力约为500N B．一名中学生走路时对地面压强约为5000Pa
C．一个鸡蛋的重力约为10N D．家用高压锅出气时内部的气压大约2×104Pa
【答案】A
【解析】A、中学生的质量约50kg，受到的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，人游泳时处于漂浮状态，则受到的浮力等于人的重力，即约为600N，故A正确；
B、中学生的体重约为G＝500N，压力F＝G＝500N；双脚站立时与水平地面的接触面积约为0.05m2，走路只有一个脚着地，受力面积为0.025m2；普通中学生走路时对水平地面的压强p＝＝2×104Pa，故B错误；
C、一个鸡蛋的质量约为50g＝0.05kg，重力约G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，故C错误；
D、高压锅出气时锅内压强大于外界大气压，故大于1×105Pa，故D错误。
故选：A。
2．（2024•江汉区一模）下列关于力的作用效果，不同于其它三个的是（ ）
A．小铁球的运动轨迹发生改变 B．被运动员用力拉开弓
C．被钢尺击打的棋子飞出 D．橡皮绕手做圆周运动
【答案】B
【解析】A、小铁球的运动轨迹发生改变，小球改变了运动状态；
B、被运动员用力拉开的弓，力改变了物体的形状；
C、被钢尺击打的棋子飞出，静止的物体运动了，力改变了物体的运动状态；
D、橡皮绕手做圆周运动，速度的方向发生变化，力改变了物体的运动状态；
综上可知，B中力的作用效果与其它三个力所产生的作用效果不同。
故选：B。
3．2024年2月20日，第十四届全国冬季运动会冰壶（公开组）混双比赛中，黑龙江队夺得冠军，如图所示是冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是（ ）
A．如果运动中的冰壶所受外力全部消失，它将立即停下来
B．掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性
C．冰壶离开运动员惯性就不存在了
D．因冰壶受到阻力大于惯性，运动员放手后冰壶滑动速度会变小
【答案】B
【解析】A．如果运动中的冰壶所受外力全部消失，由牛顿第一定律可知，它将做匀速直线运动，故A不符合题意；
B．开始冰壶和手一起运动，冰壶脱离手后，冰壶不会受到手的推力，冰壶由于惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动，故B符合题意；
C．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都具有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，与运动状态无关，所以冰壶离开运动员惯性不会消失，故C不符合题意；
D．阻力是一种力，惯性是一种性质，两者是不同的物理量，不能进行比较大小，故D不符合题意。
故选：B。
4．（2023春•黄冈期末）2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后，载人飞船成功进入预定轨道。关于火箭发射升空时的情景，以下说法不正确的是（ ）
A．加速升空时，火箭尾部向下喷出高温高压的气流对火箭的推力大于火箭对气流的作用力
B．加速上升时，火箭惯性不变
C．火箭自主改变运行轨道，说明了力可以改变物体的运动状态
D．加速上升时，受到非平衡力的作用
【答案】A
【解析】A、因为物体间力的是相互的，所以火箭尾部向下喷出高温高压的气流对火箭的推力等于火箭对气流的作用力，故A错误；
B、加速上升时，火箭质量不变，惯性不变，故B正确；
C、火箭自主改变运行轨道，方向改变，因此
D、物体处于平衡状态时，受到的是平衡力，加速上升时，受到非平衡力的作用，故D正确。
故选：A。
5．如甲图所示，在粗糙的水平台面上，一轻质弹簧的左端固定在墙壁上，右端连接一个金属块，金属块保持静止且弹簧处于压缩状态，乙图中分别画出了该状态下金属块和弹簧在水平方向上的受力示意图，下列判断正确的是（ ）
A．f与F3是一对平衡力 B．F1与F3是一对相互作用力
C．f与F2是一对平衡力 D．F2与F3是一对相互作用力
【答案】B
【解析】A、f与F3没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力。故A错误；
B、F1是弹簧对金属块的推力；F3是金属块对弹簧的推力，两者大小相等、方向相反，在一条直线上，分别作用在金属块和弹簧上，所以是一对相互作用力。故B正确；
C、f与F2没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力。故C错误；
D、F2与F3都作用在弹簧上，这两个力不是两个物体之间的相互作用，不是相互作用力。故D错误。
故选：B。
6．如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。实验时，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车滑行的距离；去掉棉布，再次让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车滑行的距离。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．小车在水平木板上停下来，是因为小车没有受到推力的作用
B．小车从斜面滑下后，还能运动一段距离，是因为小车具有惯性
C．小车在斜面和木板上受到的摩擦力大小相等
D．本实验可以直接验证牛顿第一定律
【答案】 B
【解析】 小车最后停下来是因小车在水平方向受到阻力作用；小车滑下后，还能运动一段距离，是因小车具有惯性；小车在斜面和木板上受到的的压力大小不同，摩擦力大小不相等；因为没有绝对不受力的物体，牛顿第一定律不是由实验直接得出来，而是通过实验加科学推理归纳总结得出牛顿第一定律。故选B。
7．（2023春•武昌区期中）下面改变摩擦力大小的方法与其余三项不同的是（ ）
A．滚动轴承 B．气垫船
C．合页中加润滑油 D．磁悬浮列车​
【答案】 A
【解析】 A、滚动轴承，是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力；BCD、气垫船、合页中加润滑油、磁悬浮列车都是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力。综上分析可知，改变摩擦力大小的方法与其余三项不同的是A。故选A。
8．如图所示是某学校体育运动会上同学在运动的一些场景，请你运用学过的物理知识进行分析，下列说法正确的是（ ）
A．甲图踢出去的足球滚着滚着最终停下来，是因为力是维持物体运动的原因
B．乙图百米冲线后运动员没有立即停下来，是因为受到惯性的作用
C．丙图运动员手抓单杠静止时，若所受的一切力突然同时消失，那么它仍然静止
D．丁图运动员正在跳高，当他腾跃到最高点时，惯性最大
【答案】C
【解析】A、甲图中踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来，是因为足球受到摩擦力的作用，物体的运动不需要力来维持，故A错误；
B、乙图中百米冲刺后没有立即停下来，是由于她具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不能说受到惯性的作用，故B错误；
C、丙图运动员手抓单杠静止时，若所受的一切力突然同时消失，根据牛顿第一定律可知，它仍然静止，故C正确；
D、运动员在跳高，当他腾跃到最高点时，运动员的质量不变，其惯性大小不变，故D错误。
故选：C。
9．（2024春•大冶市期中）小明站在滑板车上不断蹬地让车沿水平方向运动，下列说法正确的是（ ）
A．不断蹬地说明物体受到力的作用才能运动
B．小明脚离地面向前滑行时，运动状态保持不变
C．小明不蹬地后慢慢停下来，是因为没有受到力的作用
D．运动中的车如果所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】A、不断蹬地，说明力可以改变物体的运动状态，不能说明物体受到力的作用才能运动，故A错误；
B、小明向前滑行过程中会受到阻力作用，小明脚离地面向前滑行时，运动状态会发生改变，故B错误；
C、小明不蹬地后慢慢停下来，是因为受到阻力的作用，故C错误；
D、运动中的车如果所受的力全部消失，由牛顿第一定律可知，其运动状态不变，将做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
10．汽车最基本的安全装置是头枕和安全带，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．有了头枕，能减小因突然减速对驾乘人员造成的伤害
B．有了头枕，能减小因撞上前车对驾乘人员造成的伤害
C．系上安全带，能减小因突然加速对驾乘人员造成的伤害
D．系上安全带，能减小因紧急刹车对驾乘人员造成的伤害
【答案】D
【解析】AB、有了头枕，能减小因汽车突然加速或被后车撞上对驾乘人员造成的伤害；故AB错误；
CD、系安全带的目的是为了防止在紧急刹车时由于惯性人会向冲可能对驾乘人员造成伤害，故C错误、D正确。
故选：D。
11．如图所示，可以减小压强的是（ ）
A．书包带做得很宽 B．刀刃磨得很薄
C．逃生锤头造得很尖 D．压路机碾子质量很大
【答案】A
【解析】A．书包带做得较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A正确。
BC．刀刃磨得很薄、逃生锤头造得很尖，都是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故BC不正确；
D．压路机碾轮的质量很大，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故D不正确。
故选：A。
12．同学们梳理了教材中与压强知识相关的现象及应用，如图所示，其中分析正确的是（ ）
A．如图甲，对着B管吹气，A管内液柱升高，说明空气流速越大的地方压强越大
B．如图乙，做托里拆利实验时，玻璃管内顶端混入少量空气会使大气压的测量值变大
C．如图丙，轮船通过船闸从下游驶到上游，船闸是利用连通器原理工作的
D．如图丁，将自制的压强计从山脚移到山顶，管内液柱会降低
【答案】C
【解析】A．如图甲，对着B管吹气，A管内液柱升高，说明空气流速越大的地方压强越小，烧杯中液体在大气压作用下被压入A管中，故A错误；
B．做实验时，若玻璃管内顶端混入少量空气，内部空气会对水银柱产生向下的压强，水银柱的高度会变小，则会使大气压的测量值变小，故B错误；
C．船闸上端开口，底部连通，属于连通器，故C正确；
D．如图丁，将自制的压强计从山脚移到山顶，山顶高度高，大气压强小，瓶中液体被瓶内气体压进管内，管内液柱会上升，故D错误。
故选：C。
13．如图所示，质量和底面积相同且厚度忽略不计的三个容器，分别装有质量和深度均相等的甲、乙、丙三种不同液体，放在水平桌面上。下列说法正确的是（ ）
A．甲容器对桌面的压强最大 B．乙容器对桌面的压力最大
C．三容器底部所受液体的压力相等 D．三容器底部受到液体的压强p丙＞p甲＞p乙
【答案】D
【解析】AB、由题意知，三个容器质量相等，则重力相等，容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和，而甲、乙、丙液体质量相等，重力相等，则三个容器放在水平桌面上时，对桌面的压力相等，三个容器底面积相同，根据p＝可知，三容器对桌面的压强大小相等。故AB错误；
CD、由图可知，甲容器为直壁容器，液体对容器底的压力等于液体的重力；乙容器上粗下细，液体对容器底的压力小于液体的重力；丙容器上细下粗，液体对容器底的压力大于液体的重力。所以，甲、乙、丙液体对容器底部的压力关系为F甲＜F乙＜F丙，三个容器底面积相同，根据p＝可知，三容器底部所受液体的压强的大小关系为p丙＞p乙＞p甲，故C错误，D正确。
故选：D。
14．（2024•武昌区二模）如图所示，蹦床运动员从最高处落下，与蹦床面接触后，直至到达最低点。忽略空气阻力和运动员与蹦床接触时的能量损耗，下列说法正确的是（ ）
A．运动员在与蹦床面刚接触时，运动员的动能达到最大值
B．蹦床面发生弹性形变过程中，运动员的动能持续减小
C．在全过程中，运动员重力势能最大时其动能最小
D．在全过程中，运动员的机械能是守恒的
【答案】C
【解析】AB.运动员刚接触蹦床时，重力大于弹力，受到的合力向下，会继续向下做加速运动，所以刚接触蹦床时，动能未达到最大值；随着蹦床面形变程度加大，弹力也变大，当弹力大于重力时，运动员受到的合力向上，开始做减速运动，所以蹦床面发生弹性形变过程中，运动员的动能先增大，后减小，故AB错误；
C.在全过程中，运动员在最高点时重力势能最大，此时速度为0，动能最小，故C正确；
D.在全过程中，运动员的机械能和蹦床的弹性势能相互转化，所以运动员的机械能不是守恒，故D错误。
故选：C。
15．2024年4月21日，海军055型万吨大驱咸阳舰领衔的海上编队，圆满完成南海、东印度洋、西太平洋等海域战备巡逻、远海训练任务，返回三亚某军港。如图所示，咸阳舰标准排水量9000吨，满载排水量12300吨，最大航速为32节（约59km/h），g取10N/kg。下列有关咸阳舰的说法正确的是（ ）
A．咸阳舰满载时，所受浮力为1.23×105N
B．咸阳舰以最大航速航行20min，航行路程约19.7km
C．舰载机飞离咸阳舰的过程中，浮力对咸阳舰不做功
D．咸阳舰从密度较大的海域驶入密度较小的海域时，其受到的浮力不变，排开海水质量增大
【答案】B
【解析】A、由阿基米德原理可得，驱逐舰满载时受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝12300×103kg×10N/kg＝1.23×108N，故A错误；
B、已知最大航速为59km/h，咸阳舰以最大航速航行20min，航行路程约为：s＝vt＝59km/h×h≈19.7km/h，故B正确；
C、舰载机飞离咸阳舰的过程中，咸阳舰会上浮一些，也就是在浮力方向上会移动一定距离，所以浮力对咸阳舰做功，故C错误；
D、咸阳舰从密度较大的海域驶入密度较小的海域时，其始终漂浮，受到的浮力不变，由于浮力等于排水海水的重力，所以排开海水质量不会变，故D错误。
故选：B。
16．家用的手摇晾衣架如图所示，它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。假设衣服和晾衣架的总重为100N，（不计动滑轮重、绳重及摩擦），以下说法正确的是（ ）
A．静止时，绳子自由端的拉力是50N B．绕在动滑轮上的绳子段数是5段
C．如果晾衣架上升1m，则绳子自由端移动4m D．此滑轮组能省力，但不能改变力的方向
【答案】C
【解析】AB．如图，所用滑轮组由4个定滑轮和2个动滑轮组成，且有4根绳子与动滑轮相连，所以拉力是物重的，则可得绳子自由端的拉力为25N，故AB错误；
C．晾衣架上升1m，则绳子自由端移动距离为4m，故C正确；
D．手摇晾衣架的滑轮组是由4个定滑轮和2个动滑轮组成，能省力，也能改变力的方向，故D错误。
故选：C。
17．某型号挖掘机在6s内将装满铲斗的质量为0.75t的泥土送到10m外的岸边，挖掘深度H＝2m（如图乙所示）发动机的总功率是20kW，（取g＝10N/kg）则（ ）
A．挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，挖掘机对泥土做功为7.5×104J
B．挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，挖掘机对泥土做功为9×104J
C．挖泥过程中挖掘机的机械效率为12.5%
D．挖泥过程中挖掘机的额外功为0.3×104J
【答案】C
【解析】AB、泥石的重力为：G＝mg＝750kg×10N/kg＝7.5×103N，
对泥石做的功为：W有＝GH＝7.5×103N×2m＝1.5×104J，故AB错误；
C、挖掘机做的总功为：W总＝Pt＝2×104W×6s＝1.2×105J，
挖掘机的机械效率为：η＝×100%＝×100%＝12.5%，故C正确；
D、挖泥过程中挖掘机的额外功为：W额＝W总﹣W有＝1.2×105J﹣1.5×104J＝1.05×105J，故D错误。
故选：C。
18．（2024•江汉区模拟）水平桌面上有一质量为100g，底面积为50cm2的圆柱形容器（不计厚度），容器高20cm，内盛750g的水。将一质量为180g的不吸水的长方体挂在弹簧测力计下，如图甲所示。使长方体缓慢浸入水中，弹簧测力计示数F随长方体下降高度h的关系如图乙所示。长方体刚浸没时，下列说法不正确的是（ ）
A．长方体受到的浮力为0.5N B．长方体下表面受到水的压强为500Pa
C．水对容器底的压强为1.5×103Pa D．容器对水平桌面的压强为1.8×103Pa
【答案】C
【解析】A、由图乙可知，长方体的重力G＝1.68N，长方体浸没在水中时弹簧测力计是示数为1.3N，
根据称重法可知，长方体浸没时受到的浮力F浮＝G﹣F示＝1.8N﹣1.3N＝0.5N，故A正确；
B、根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，长方体排开水的体积V排＝＝＝5×10﹣5m3，
由V＝Sh可知，长方体浸没水中后，容器中的液面上升的高度：Δh＝＝＝0.01m，
由图乙可知，长方体下降的高度为4cm＝0.04m，所以长方体的高度h＝0.04m+0.01m＝0.05m，
则长方体刚浸没时，长方体下表面受到水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05＝500Pa，故B正确；
C、由ρ＝可知，容器中水的体积V＝＝＝750cm3，
由V＝Sh可知，长方体浸入水中之前，容器内水的深度h1＝＝＝15cm，
长方体浸没后，容器内水的深度h2＝15cm+1cm＝16cm＝0.16m，
水对容器底的压强：p′＝ρ水gh2＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16＝1600Pa，故C错误；
D、水的重力：G水＝m水g＝750×10﹣3kg×10N/kg＝7.5N，
容器的重力：G容＝m容g＝100×10﹣3kg×10N/kg＝1N，
容器对水平桌面的压力：F＝G水+G容+F浮＝7.5N+1N+0.5N＝9N，
容器对水平桌面的压强：p″＝＝＝1.8×103Pa，故D正确。
故选：C。
第Ⅱ卷（非选择题 共46分）
非选择题（本题包括10小题，共46分）
19．（3分）（2024春•硚口区期中）2023年11月25日，在武汉体育中心举行的2023年全国跳水锦标赛暨巴黎奥运会、多哈世锦赛选拔赛女子3米跳板决赛中，广东海印队选手陈艺文以367.05分的成绩获得冠军。如图所示，跳板被跳水运动员压弯，说明力可以改变物体的 。运动员站在跳板的不同位置时，跳板形变程度不同，这说明力的作用效果与力的 有关，跳板形变产生的力是 （填“运动员对跳板的力”“跳板对运动员的力”或“运动员的重力”）。
【答案】形状；作用点；运动员对跳板的力
【解析】跳板被跳水运动员压弯，说明力可以改变物体的形状。运动员站在跳板的不同位置时，跳板形变程度不同，这说明力的作用效果与力的作用点有关，跳板形变产生的力是运动员对跳板的力。
20．（3分）在学校冬季运动会上，小汉在男子5kg级铅球项目中以14m的成绩获得第一名，如题图所示为小汉投掷铅球的过程示意图，则从A到B过程中小汉对铅球 （选填：“有”或“没有”）做功，从B到C过程中铅球的重力势能 （选填：“增大”、“减小”或”不变”），C点是铅球上升的最高点，则在该点位置铅球的动能 （选填：“为”或“不为”）零。
【答案】有；增大；不为
【解析】由题意可知，从A到B过程中，小汉对铅球有力，且铅球沿力的方向移动了一定距离，因此对铅球做了功。从B到C过程中铅球的高度越来越高，因此重力势能增大。
由图可知，C点时铅球在水平方向仍有一定的速度，因此此时铅球的动能不为零。
21．（3分）如图所示，一装满水的密闭容器放置在水平桌面上，将其倒置后，水对容器底的压强 ，水对容器底的压力 ，水平桌面受到的压强 （均选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】不变；变大；变小
【解析】装满水的密闭容器放置在水平桌面上，其对水平桌面的压力等于容器和水的总重力，将其倒置后，水的质量不变，容器和水的总重不变，所以，水平桌面受到的压力将不变；
将其倒置后，受力面积变大，根据p＝可知，水平桌面受到的压强将变小；
将其倒置后，水的深度不变，根据p＝ρgh可知，水对容器底部的压强不变；将其倒置后，受力面积变大，根据F＝pS可知水对容器底的压力将变大。
22．（3分）嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 （选填“变大”“不变”或“变小”）；BC段返回器的机械能 （选填“变大”“不变”或“变小”），CD段返回器动能增加量 （选填“大于”“等于”或“小于”）重力势能的减小量。
【答案】变小；不变；小于
【解析】AB段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能，所以返回器的动能变小；BC段没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，保持不变；
CD段，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，由于克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为内能，所以返CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量。
23．（3分）2023年9月，中国国产首艘大型邮轮“爱达•魔都号”在拖船的牵引下，缓缓驶离码头，进入海中，此时浮力 重力（选填“大于”“小于”“等于”），若魔都号以36km/h的速度匀速航行的牵引力为6×106N，则功率为 W，受到的阻力为 N。（g＝10N/kg）
【答案】等于；6×107；6×106。
【解析】邮轮漂浮在水面上时，浮力等于重力；魔都号的速度v＝36km/h＝10m/s，
功率大小P＝＝Fv＝6×106N×10m/s＝6×107W，
魔都号匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，受到的阻力为f＝F＝6×106N。
24．（5分）如图a是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。小明做出了如下猜想：猜想A：滑动摩擦力大小与压力有关；猜想B：滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；猜想C：滑动摩擦力大小与接触面积有关。
（1）实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做 运动，目的是使拉力等于摩擦力；
（2）为了验证猜想A，比较甲、乙图可得出： 一定，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）为了验证猜想B，需比较 两图；
（4）将图甲所示中的木块侧放进行实验，测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同，可验证猜想C
（选填“正确”或“错误”）；
（5）小丽同学对实验装置进行改动，如图b所示，重复实验，发现效果更好。实验中小丽同学 （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。
【答案】（1）匀速直线；（2）接触面粗糙程度；（3）乙、丙；（4）错误；（5）不一定
【解析】（1）实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，木块受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，使拉力等于摩擦力。
（2）比较甲、乙图，接触面的粗糙程度相同，压力越大，弹簧测力计示数越大，摩擦力越大，可得出：接触面的粗糙程度及接触面积一定，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）为了验证滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，需控制压力及接触面积相同，改变接触面的粗糙程度，应比较乙、丙两图。
（4）将图甲中的木块侧放，压力及接触面的粗糙程度不变，改变了接触面积，测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同，说明滑动摩擦力大小与接触面积无关，可验证猜想C错误。
（5）如图b，保持木块相对地面静止，木块受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力始终是一对平衡力，实验中不一定要匀速拉动长木板，便于操作。
25．（5分）（2024春•蔡甸区期中）如图所示，某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
（1）本实验中用到了控制变量法和转换法，其中 显示了压力的作用效果。
（2）为了探究压力作用效果与压力大小的关系，比较图甲和图乙的实验，可得出结论： 相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。
（3）为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，应比较乙、丙两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。下列实例中，没有应用该结论的是 （填字母代号）。
A.图钉的一端做得很尖 B.交通管理部门规定，严禁货车超载 C.书包带做得较宽
（4）若小桌的质量为600g，砝码质量为100g，桌面面积为100cm2，砝码的底面积为5cm2，则丙图中海绵受到的压强为 Pa；砝码对小桌的压强为 Pa。
【答案】（1）海绵的凹陷程度； （2）受力面积；（3）B；（4）700；2000
【解析】（1）通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果，海绵凹陷程度大，压力作用效果越明显；
（2）由图可知，甲、乙两次实验受力面积相同而压力不同，乙的压力更大，海绵的凹陷程度更深，所以得出的结论是当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；
（3）由乙、丙可知压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；
A、图钉的一端做得很尖是在压力一定时减小受力面积，增大压强，应用了此原理，故A不符合题意；
B、交通管理部门规定，严禁货车超载是在受力面积一定时，减小压力，减小压强，没有用到此原理，故B不符合题意；
C、书包带做得较宽是在压力一定时增大受力面积，减小压强，应用了此原理，故C不符合题意；
D、刀口很锋利，是在压力一定时，减小受力面积来增加压力作用效果的，应用了此原理，故D不符合题意；故选：B；
（4）图丙中，砝码和小桌的质量分别为100g＝0.1kg和600g＝0.6kg，小桌桌面的面积为S＝100cm2＝10﹣2m2，小桌对海绵的压强：p＝＝＝＝＝700Pa；
砝码对小桌的压强：p1＝＝＝2000Pa。
26．（6分）小惠学习了阿基米德原理后，做了如下实验，如图所示。器材：弹簧测力计、细线、小烧杯、溢水杯、水、小石块和其它不同的物体（不吸液体，且物体的密度大于液体的密度）。
（1）请画出图甲中小石块所受重力G的示意图。
（2）小惠换用不同的物体或液体按图中甲、乙、丙、丁的顺序进行了多次实验，图丙中溢水杯装满液体，由实验数据得出F浮 G排。从而验证了阿基米德原理的正确性。若某次实验时，物体没有全部浸没在液体中，则此时F浮 G排。
（3）图丙步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），小石块下表面受到的液体压强将 ，溢水杯底部受到液体的压强 。（选填“变大”“不变”“变小”）
（4）图中甲、乙、丙、丁步骤中弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3、F4，液体密度为ρ液，则小石块的密度表达式为 （用测得的物理量和已知量表示）。
【答案】（1）如下图所示；（2）＝；＝；（3）变大；不变；（4）×ρ液或×ρ液

【解析】（1）重力方向竖直向下，故重力示意图如上图所示：
（2）弹簧测力计一个小格代表0.2N，由图可知，物体重力为3N；烧杯重力为1.6N；物体浸入液体中，此时弹簧测力计示数为2.6N，烧杯和水的总重力为2.0N；
由甲丙的示数差可得F浮＝0.4N；由乙丁的示数差可得G排＝0.4N；故F浮＝G排；阿基米德原理适用于任何情况，若某次实验时，物体没有全都浸没在液体中，F浮＝G排；
（3）小石块逐渐浸入液体过程中，小石块深度发生了变化，小石块下表面受到的液体压强将变大；溢水杯原来是装满液体的，小石块逐渐浸入液体过程中，液体的深度没有变，液体对杯底的压强将不变；
（4）根据称重法和阿基米德原理，F浮＝F1﹣F3＝F4﹣F2＝ρ液gV排；
弹簧测力计F1＝ρ石gV物；物体浸没在液体中，V排＝V物；
则石块密度为：ρ石＝×ρ液（或ρ石＝×ρ液）。
27．（5分）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示。
（1）第1次数据是图 （选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的；
（2）采用甲图装置实验时，应用手竖直向上 拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升；
（3）比较1、2、3次实验数据可判定，在装置相同情况下，物体越重，滑轮组的机械效率越 ；
（4）第4次实验中的机械效率为 ；
（5）采用甲图装置实验时，若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）甲；（2）匀速；（3）大；（4）66.7%；（5）偏小
【解析】（1）第1次数据是采用，因此是图甲所示的滑轮组测得的。
（2）采用甲图装置实验时，应用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升，是拉力大小不变。
（3）由表格中数据得，1、2、3次都是使用甲滑轮组进行实验的，比较1、2、3次实验数据可判定，在装置相同情况下，物体越重，滑轮组的机械效率越大。
（4）第4次实验中的机械效率为。
（5）采用甲图装置实验时，若弹簧测力计没有竖直向上拉，动力臂小于动滑轮的直径，拉力会较大，拉动重物上升相同距离，有用功不变，拉力移动距离不变，总功变大，由得，测得的机械效率将偏小。
28．（10分）如图甲所示的起重船是利用船体提供的浮力和船上的起重系统来完成起吊作业的。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。小鹏设计了一种“力传感器”感知抽水量的长方体水舱模型，水舱的底面积为2m2，示意图如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上，物体C是高度为2m的圆柱体。水舱中装有4.2m3的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图像如图丁所示。求：（g取10N/kg，）
（1）水舱中水的质量；
（2）物体C浸没在水中时受到的浮力大小；
（3）抽水机将水抽出的过程中，当“力传感器”的示数为100N时，水舱中剩余的水对舱底的压强。
【解析】解：（1）水舱中水的质量为：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×4.2m3＝4.2×103kg；（2分）
（2）根据图丁当水舱中装有4.2m3的水时，C对传感器的向上压力为300N，由图丁可知，当抽出的水位4m3后，力传感器的示数等于C的重力GC＝200N，（1分）
则物体C浸没在水中时受到的浮力为：F浮1＝F压1+GC＝300N+200N＝500N；（1分）
（3）由图丁可知，当抽出的水位4m3后，力传感器的示数等于C的重力GC＝200N，且保持不变，则抽出4m3水时，C的下表面露出水面，则C的下表面距离舱底深度：
h0＝＝＝＝0.1m，
此时C浸没在水中，由阿基米德原理可得：
VC＝V排1＝＝＝0.05m3，（1分）
C的横截面积：SC＝＝＝0.025m2；（1分）
当“力传感器”表现为压力时，F压2＝100N，
此时物体C在水中时受到的浮力为：
F浮2＝F压2+GC＝100N+200N＝300N，
由F浮＝ρ液gV排可知，此时排开水的体积为：
V排2＝＝＝0.03m3，（1分）
此时C浸在水中的深度为：h2＝＝＝1.2m，
则此时水舱中水的深度：h＝h0+h2＝0.1m+1.2m＝1.3m，
剩余的水对舱底的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.3m＝1.3×104Pa；（1分）
当“力传感器”拉力时，F拉＝100N，
此时物体C在水中时受到的浮力为：
F浮3＝GC﹣F拉＝200N﹣100N＝100N，
由F浮＝ρ液gV排可知，此时排开水的体积为：
V排3＝＝＝0.01m3，
此时C浸在水中的深度为：h3＝＝＝0.4m，（1分）
则此时水舱中水的深度：h＝h0+h4＝0.1m+0.4m＝0.5m，
剩余的水对舱底的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5×103Pa。（1分）
答：（1）水舱中水的质量为4.2×103kg；
（2）物体C浸没在水中时受到的浮力大小为500N；
（3）当F为压力时，水舱中剩余的水对舱底的压强为1.3×104Pa，当F为拉力时，水舱中剩余的水对舱底的压强为5×103Pa。
次数
物体的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.2
1
0.6
66.7%
2
3
0.2
1.4
0.6
71.4%
3
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
4
2
0.2
1.5
0.4