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八年级下册物理期末复习(易错题 60 题 34 个考点)-2024年八年级物理下册讲义（人教版）
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1．（2023春•姜堰区期末）下列关于力的说法中正确的是（ ）
A．一个物体有时也可以产生力的作用
B．两个物体只要相互接触就可以产生力的作用
C．自然界中有些力可以脱离物体而产生
D．用力拉弹簧使弹簧伸长，这说明力可以改变物体的形状
【答案】D
【解答】解：A、力是物体对物体的作用，发生力的作用时，至少要有两个物体，故A错误；
B、两个物体相互接触，不一定产生力的作用，故B错误；
C、发生力的作用时，至少要有两个物体，故C错误；
D、用力拉弹簧使弹簧伸长，这说明力可以改变物体的形状，故D正确。
故选：D。
二．力的作用效果（共1小题）
2．（2022秋•琼山区校级期末）用手拉橡皮筋弹“纸弹”，手拉橡皮筋的过程中橡皮筋也在拉手，说明力的作用是 相互的 ，“纸弹”被弹出说明力可以改变物体的 运动状态 。
【答案】相互的；运动状态。
【解答】解：手拉橡皮筋时，橡皮筋受力伸长，说明力的作用是相互的；
“纸弹”被弹出，“纸弹”由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为：相互的；运动状态。
三．力作用的相互性（共1小题）
3．（2023春•淮安期末）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图所示，返回舱启动反推火箭向下喷火减速着陆，利用了物体间力的作用是 相互的 ，此过程中喷气对返回舱产生的作用力方向 向上 （选填“向上”或“向下”）。
【答案】相互的；向上。
【解答】解：如图所示，返回舱启动反推火箭向下喷火减速着陆，利用了物体间力的作用是相互的，此过程中喷气对返回舱产生的作用力方向向上。
故答案为：相互的；向上。
四．弹力的概念（共2小题）
4．（2022秋•卧龙区校级期末）如图所示，一根弹簧一端固定在竖直墙上，在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧另一端，下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是（ ）
A．手对弹簧的拉力B．弹簧对手的拉力
C．墙对弹簧的拉力D．以上说法都正确
【答案】B
【解答】解：弹簧形变产生的力，即弹簧的弹力，施力物体为弹簧，因为是手拉弹簧，所以弹簧发生形变，产生的是对手的拉力。故ACD错误、B正确。
故选：B。
5．（2023春•梁溪区期末）如图，弹簧左端固定于竖直墙壁，右端与物块M连接，置于粗糙水平面上，当M位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将物块M拉至Y处由静止释放，M向左最远可运动至X点。则物块从Y点运动至X点的过程中，弹簧对物块M的弹力变化是 先逐渐变小后逐渐变大 ，速度v随位置s变化的图像为 B 。
A．B．C．D．
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）物块M由Y点到O点的过程中，弹簧弹性形变越来越小，物块M受到的弹力越来越小；由O点运动到X点的过程中，弹簧的弹性形变程度越来越大，则物块M受到的弹力越来越大，所以，物块M受到的弹力变化是先逐渐变小后逐渐变大；
（2）物块M在Y点受到向左的拉力和向右的摩擦力。开始拉力大于摩擦力，物块向左加速运动。在此过程中弹簧的弹性形变程度越来越小，物块M受到的向左拉力越来越小，当拉力小于摩擦力时，弹簧开始做减速运动，速度降低。因此，物块M速度降低，并不是在弹簧原长位置的O点，当拉力小于摩擦力的时候就开始减速，所以物块M的最大速度是在其运动到O点之前的位置。随后物块运动到X点，瞬时速度为零，故选B。
故答案为：先逐渐变小后逐渐变大；B
五．弹簧测力计在力的相互性方面的应用（共1小题）
6．（2023春•清江浦区校级期末）如图甲所示，用水平拉力F1＝10N拉一根弹簧，使弹簧伸长了2cm；如果在该弹簧两端同时用两个力F2和F2′沿水平方向拉弹簧，如图乙所示，要使此弹簧同样伸长2cm，则力F2和F2′的大小分别为（ ）
A．5N、5NB．10N、10NC．10N、20ND．20N、20N
【答案】B
【解答】解：已知在甲图中，弹簧左端固定在墙上，用大小为F1＝10N的水平拉力拉甲的右端，弹簧伸长了2cm；
在乙图中，在弹簧左右两端均施加水平拉力，弹簧仍伸长2cm，由于两种方法是等效的，所以加在弹簧左右两端的力也是10N。
故选：B。
六．重力的概念（共1小题）
7．（2023春•江北区期末）2023年5月30日，搭载三名宇航员的神舟十六号载人飞船成功发射升空，看着宇航员在失重状态下的太空中工作，是一件很酷的事情。假如你是在太空中工作的宇航员，在你面前有一大块与你相对静止的太空巨石，你用力向前将它推开……请展开想象，你将会怎样运动？ 向后运动 ，其原因是 力的作用是相互的 。
【答案】向后运动；力的作用是相互的。
【解答】解：在失重状态下推大石头，人将向后运动，因为力的作用是相互的。
故答案为：向后运动；力的作用是相互的。
七．重力的大小估测（共1小题）
8．（2023春•苍溪县期末）日常生活中，重60N的物体可能是（ ）
A．一个装满书本的书包B．一只排球
C．一本八年级物理书D．一辆电动自行车
【答案】A
【解答】解：A、一个装满书本的书包质量约为6kg，重力约为60N，故A正确；
B、一只排球约为0.5kg，故它的重力约为5N，故B错误；
C、一本八年级物理书250g，故它的重力约为2.5N，故C错误；
D、一辆电动自行车的质量为60kg，重力约为600N，故D错误；
故选：A。
八．摩擦力大小的影响因素（共1小题）
9．（2023春•无锡期末）如图所示，在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时，将木块A放置在水平木板B上，并在木块A上加上一个砝码，弹簧测力计一端固定，另一端拉住木块A。当向左拉动木板B时，弹簧测力计指针稳定在图示位置。下列说法正确的是（ ）
A．木板B受到的拉力F与木块A对木板B的摩擦力是一对平衡力
B．木板B对木块A的摩擦力与弹簧测力计对木块A的拉力是一对平衡力
C．木块A对木板B的摩擦力的大小为2.4N，方向向左
D．若增大拉动木板B的速度，则弹簧测力计的示数会变大
【答案】B
【解答】解：A、木板B在水平方向上受到三个力的作用：拉力F、木块A对木板B的摩擦力、水平面对木板B的摩擦力，在水平方向上，木板B在三个力的作用下保持平衡，因此，木板B受到的拉力F与木块A对木板B的摩擦力不是一对平衡力，故A错误；
B、A受到B的摩擦力与测力计对A的拉力是作用在同一物体上的两个力，弹簧测力计指针稳定，说明木块A处于平衡状态，所以A受到B的摩擦力与弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力，故B正确；
C、A受到B的摩擦力的方向水平向左，由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N，A受到的滑动摩擦力f＝F示＝2.4N，因为木板B受到木块A的摩擦力和木块A受到木板的B的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，所以木块A对木板B的摩擦力大小为2.4N，方向水平向右，故C错误；
D、A、B间的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，与物体的运动速度无关；如果增大拉动B的速度，接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变，物体间的滑动摩擦力不变，由力的平衡条件可知，测力计的示数不变，故D错误。
故选：B。
九．探究影响摩擦力大小的因素（共2小题）
10．（2023春•自贡期末）如图所示，在做“研究滑动摩擦力大小”的实验时，将木块A放置在水平木板B上，并在木块A上加上一个砝码，把一个弹簧测力计系在木块A上。当向左拉动木板B时，弹簧测力计指针稳定在图示位置。下列说法错误的是（ ）
A．此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
B．木块A受到木板B的摩擦力与弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力
C．木块A受到木板B的摩擦力的大小为2.4N，方向向左
D．若增大拉动木板B的速度，则弹簧测力计的示数会变大
【答案】D
【解答】解：A、两物体间接触面的粗糙程度不变，在A上加减砝码可以改变物体间压力的大小，该实验装置可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系，故A的说法正确；
B、A受B的摩擦力与测力计对A的拉力是作用在同一物体上的两个力，弹簧测力计指针稳定，说明木块A处于平衡状态，所以A受到B的摩擦力与弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力，故B的说法正确；
C、由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N，A处于平衡状态，由二力平衡条件可知，A受到的滑动摩擦力f＝F示＝2.4N；
A相对于B向右滑动，则A受到向左的滑动摩擦力，故C的说法正确；
D、A、B间的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，与物体的运动速度无关；如果增大拉动B的速度，接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变，物体间的滑动摩擦力不变，由力的平衡条件可知，测力计的示数不变，故D的说法错误。
故选：D。
11．（2023春•固原期末）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小平完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。测量滑动摩擦力时，小平用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平方向做匀速直线运动。
（1）甲实验中木块受到的摩擦力为 1.2 N，如果水平拉动木块向右做加速运动，木块受到的摩擦力将 不变 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）比较甲、乙两次实验数据，是为了探究滑动摩擦力的大小与 压力 的关系。
（3）比较甲、丙两次实验数据， 不能 （填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论，判断依据是 没有控制压力大小一定 。
（4）小平得出滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系后，还想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，他选择了一个长、宽、高不等且各表面粗糙程度相同的木块，设计了两种方案，你认为合理的是 B （填“A”或“B”）。
A．木块平放在木板上，在木块上加不同质量的砝码，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
B．把木块分别平放、侧放在木板上，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）弹簧测力计匀速拉着木块沿长木板匀速滑动，木块所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，弹簧测力计分度值为0.2N，此时示数为1.2N，故滑动摩擦力为1.2N；
水平拉动木块向右做加速运动时，木块对水平面压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变；
（2）甲、乙两实验压力大小不同，接触面的粗糙程度相同，所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与压力大小的关系；
（3）比较如图甲和丙两次实验可知，两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同，不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论；
（4）要想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，需要控制压力和接触面的粗糙程度相同，改变受力面积，来改变压强，故B方案合理。
故答案为：（1）1.2；不变；（2）压力；（3）不能；没有控制压力大小一定；（4）B。
一十．物体运动状态变化的判断（共1小题）
12．（2023春•抚宁区期末）下列现象中，物体运动状态没有改变的是（ ）
A．关闭发动机后向前运动的汽车
B．加速上升的飞机
C．发动汽车使它从静止变成运动
D．降落伞从空中匀速下落
【答案】D
【解答】解：A、关闭发动机后向前运动的汽车，速度发生变化，物体的运动状态发生改变，不符合题意；
B、加速上升的飞机，速度发生变化，物体的运动状态发生改变，不符合题意；
C、发动汽车使它从静止变成运动，速度发生变化，物体的运动状态发生改变，不符合题意；
D、降落伞从空中匀速下落，降落伞的运动速度大小和方向都不变，物体的运动状态不变，符合题意。
故选：D。
一十一．惯性与惯性现象（共1小题）
13．（2023春•巴中期末）足球是大家喜爱的运动，它包含有许多物理知识：踢球时脚感到疼，说明力的作用是 相互 的，踢出球后，球继续运动，这是由于 惯性 的原因，假如足球在空中下落过程中所受外力突然消失，它运动状态将是 匀速直线运动 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：踢球时，脚会对球一个力的作用，同时脚感到疼，表明脚也受到了球对它的一个力的作用，说明力的作用是相互的；
踢出球后，球不再受到脚的作用力，由于惯性，球还能继续运动；
足球在空中下落过程中所受外力突然消失，足球的运动状态将不变，一直做匀速直线运动。
故答案为：相互；惯性；匀速直线运动。
一十二．惯性在实际生活中的应用（共1小题）
14．（2023春•云浮期末）下列现象中，属于利用惯性的是（ ）
A．人踩到西瓜皮上易滑倒
B．汽车驾乘人员系安全带
C．斧头松动时，握住木柄迅速向下撞击地面，斧头会紧套在木柄上
D．高速路上汽车限速行驶
【答案】C
【解答】解：
A、人踩到西瓜皮上会滑倒，是因为人的脚迅速向前运动，而身体由于惯性仍保持原来的状态，所以会滑倒，这是惯性带来的危险，不符合题意；
B、汽车紧急刹车时，由于惯性乘客身体会向前倾，司机和前排乘客的头部会撞上操作台或者玻璃酿成事故，因此交通法要求司机和前排乘客必须系带安全带，这个惯性也是有害的，不符合题意；
C、撞击前，斧头和木柄一起向下运动，撞击时，木柄在阻力作用下停止运动，斧头由于惯性还要保持原来向下的运动状态，所以斧头紧套在木柄上，这是利用了惯性，符合题意；
D、汽车行驶刹车时，由于惯性还会继续向前滑行一段距离才能停下，这种惯性是有害的，会导致追尾事故的发生，因此汽车要限速行驶，不符合题意。
故选：C。
一十三．平衡力与相互作用力的辨别（共1小题）
15．（2023春•莆田期末）一本书静止在水平桌面上，与书所受的重力相互平衡的力是（ ）
A．桌子的重力B．书对桌面的压力
C．桌面对书的支持力D．地面对桌子的支持力
【答案】C
【解答】解：
A．桌子的重力与书所受的重力，方向都是竖直向下且大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；
B．书对桌面的压力与书所受的重力，方向都是竖直向下且作用点不在同一个物体上，不是一对平衡力，故B错误；
C．桌面对书的支持力与书所受的重力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一个物体上，是一对平衡力，故C正确；
D．地面对桌子的支持力与书所受的重力，两个力大小不相等且作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
一十四．二力平衡条件的应用（共1小题）
16．（2023春•西岗区期末）在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，说明一对平衡力的 大小相等 ；但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态，则产生这一现象的原因是 木块与桌面间存在摩擦力 ；
（2）现保持F1与F2相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将 转动回来 ，设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定 在同一直线上 ；
（3）如果将木块换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为 5N 。
【答案】（1）大小相等；木块与桌面间存在摩擦力；（2）转动回来；在同一直线上；（3）5N。
【解答】解：（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的作用，平衡力大小相等；若两边拉力不相等，则木块相对于桌面具有相对运动趋势，此时桌面对木块产生摩擦力的作用，木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止；
（2）将小车转动一个角度，两个力不在同一直线上，小车将转动回来，说明一对平衡力需在同一直线上，所以实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上；
（3）弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力，弹簧测力计左右两盘各放入重5N的砝码，即弹簧测力计挂钩上受到了5N的拉力，所以弹簧测力计的示数为5N。
故答案为：（1）大小相等；木块与桌面间存在摩擦力；（2）转动回来；在同一直线上；（3）5N。
一十五．压强的计算（共3小题）
17．（2023春•天府新区期末）如图所示，两个均匀的实心正方体甲、乙放在水平桌面上，其边长之比L甲：L乙＝1：2，密度之比ρ甲：ρ乙＝2：1。若甲、乙的质量分别为m甲、m乙；甲、乙对桌面的压力分别为F甲、F乙；甲、乙对桌面的压强分别为p甲、p乙；甲叠放在乙上时，乙对桌面的压强为p。下列说法正确的是（ ）
A．m甲：m乙＝1：2B．F甲：F乙＝2：1
C．p甲：p乙＝1：4D．p：p乙＝5：4
【答案】D
【解答】解：A、已知甲、乙的边长之比L甲：L乙＝1：2，则甲、乙的底面积之比S甲：S乙＝L甲2：L乙2＝12：22＝1：4，
体积之比V甲：V乙＝L甲3：L乙3＝13：23＝1：8，
根据密度公式ρ＝得：m＝ρV，
则甲、乙的质量之比：m甲：m乙＝（ρ甲V甲）：（ρ乙V乙）＝（2×1）：（1×8）＝1：4；故A错误；
B、G甲：G乙＝（m甲g）：（m乙g）＝m甲：m乙＝1：4，放在水平面上的物体，对水平面的压力等于其自身重力，所以F甲：F乙＝1：4，故B错误；
C、根据压强公式p＝，则＝＝＝＝1：1；故C错误；
D、甲叠放在乙上时，乙对桌面的压力F乙′＝G甲+G乙，则乙对桌面的压强为p＝＝，
所以＝＝＝＝5：4，故D正确。
故选：D。
18．（2023春•涿州市期末）一本书的长宽厚分别是30厘米、20厘米、10毫米，这本书共有100页，如果将这本书立放在书架上，对书架的压强大约是（ ）
A．50帕B．150帕C．300帕D．2000帕
【答案】D
【解答】解：100页书的质量约为m＝300g＝0.3kg，
对书架的压力：
F＝G＝mg＝0.3kg×10N/kg＝3N，
受力面积：
S＝20cm×1cm＝20cm2＝0.002m2，
对书架的压强：
p＝＝＝1500Pa，
结合选项可知，结果最接近2000Pa。
故选：D。
19．（2023春•官渡区期末）“绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。国内某型号的纯电动新能源汽车，满载时的总质量为1.6×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.1m2，当汽车在平直公路上匀速行驶时，阻力是总重的0.05倍。求满载时：
（1）汽车受到的总重力；
（2）汽车对水平地面的压强；
（3）汽车匀速行驶时牵引力的大小；
（4）一段时间后轮胎漏气了（忽略汽车质量变化），汽车对水平路面的压强变为1.5×105Pa，求此时轮胎与地面接触的总面积。
【答案】（1）汽车受到的总重力是1.6×104N；
（2）汽车对水平地面的压强是1.6×105Pa；
（3）汽车匀速行驶时牵引力为800N；
（4）此时轮胎与地面接触的总面积约为0.107m2。
【解答】解：
（1）汽车受到的总重力：G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N；
（2）汽车对水平地面的压强：p＝＝＝＝1.6×105Pa；
（3）汽车在平直公路上匀速行驶时，其受到的阻力：F阻＝0.05G＝0.05×1.6×104N＝800N，
此时汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力，所以汽车受到的牵引力：F牵＝F阻＝800N；
（4）一段时间后轮胎漏气了（忽略汽车质量变化），则汽车对水平路面的压力不变，
由p＝可得，此时轮胎与地面接触的总面积：S′＝＝≈0.107m2。
答：（1）汽车受到的总重力是1.6×104N；
（2）汽车对水平地面的压强是1.6×105Pa；
（3）汽车匀速行驶时牵引力为800N；
（4）此时轮胎与地面接触的总面积约为0.107m2。
一十六．液体压强的计算以及公式的应用（共3小题）
20．（2023春•漳平市期末）如图甲所示，密闭的容器中装有一定量的水，静止在水平桌面上，容器内水面到容器底的距离为6cm，则水对容器底的压强为 600 Pa；若把该容器倒放在该桌面上，如图乙所示，那么水对容器底的压强将 变大 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】600；变大。
【解答】解：水面到容器底的距离h＝6cm＝0.06m，则水对容器底的压强：
p＝ρ液gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa；
由图可知，容器倒置后，水的体积不变，底面积减小，因此液体深度h'变大，即h'＞h，
根据p＝ρgh可知水对容器底面的压强变大。
故答案为：600；变大。
21．（2023春•思明区校级期末）如图所示，圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，它们的底面积分别为2×10﹣2m2和1×10﹣2m2。容器甲中盛有0.2m高的水，容器乙中盛有0.4m高的酒精，此时水对容器甲底部的压强和酒精对容器乙底部的压强之比为 5：8 。若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后，剩余水对容器甲底部的压强为p水，剩余酒精对容器乙底部的压强为p酒精。当质量m的范围为 2.4 kg到3.2kg时，才能满足p水＞p酒精。（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）
【答案】5：8；2.4。
【解答】解：
（1）由题意得，水对容器甲底部的压强p1＝ρ水gh1＝1×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa，
酒精对容器乙底部的压强p2＝ρ酒精gh2＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝3200Pa，
所以＝＝；
（2）由ρ＝和V＝Sh可得m＝ρV＝ρSh，则：
甲容器内水的质量为：m水＝ρ水S水h水＝1×103kg/m3×2×10﹣2m2×0.2m＝4kg，
乙容器内酒精的质量为：m酒精＝ρ酒精S酒精h酒精＝0.8×103kg/m3×1×10﹣2m2×0.4m＝3.2kg；
因为容器形状规则，液体对容器底部的压力等于液体的重力，
则p水＝＝＝，
p酒精＝＝＝，
要使p水＞p酒精，则有：＞，
代入数据得：＞；
整理可得：Δm＞2.4kg；
因为酒精的质量为3.2kg小于水的质量4kg，所以，抽出液体的质量范围：2.4kg＜Δm＜3.2kg。
故答案为：5：8；2.4。
22．（2023春•市南区校级期末）一个厚度不计的平底烧瓶重1N，平底面积为1dm2，圆柱形瓶颈处横截面积0.4dm2。盛上重1.6N的水后，烧瓶的平底受到的水的压强为2000Pa，如图。求：
（1）瓶中水的深度是多少？
（2）烧瓶对地面的压强是多少？
（3）再向瓶中放入漂浮在水面重0.4N的木球后，水未溢出。求：烧瓶的平底受到的水的压力是多少？
【答案】（1）瓶中水的深度是0.2m；
（2）烧瓶对地面的压强是260Pa；
（3）烧瓶的平底受到的水的压力是21N。
【解答】解：（1）已知烧瓶的平底受到的水的压强p＝2000Pa，根据压强公式p＝ρgh可得，
瓶中水的深度h＝＝＝0.2m；
（2）放在水平面上的物体对水平面的压力和自身的重力相等，
所以烧瓶对地面的压力F＝G瓶+G水＝1N+1.6N＝2.6N，平底面积S＝1dm2＝10﹣2m2，
则烧瓶对地面的压强p瓶＝＝＝260Pa；
（3）漂浮时，物体受到的浮力等于其重力，根据浮力公式F浮＝ρ液gV排，
则V排＝＝＝＝4×10﹣5m3，
因为圆柱形瓶颈处横截面积S颈＝0.4dm2＝4×10﹣3m2，
则水面上升的高度Δh＝＝＝0.01m，
则平底受到的水的压强p′＝ρg（h+Δh）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.2m+0.01m）＝2100Pa，
所以烧瓶的平底受到的水的压力F′＝p′S＝2100Pa×10﹣2m2＝21N。
答：（1）瓶中水的深度是0.2m；
（2）烧瓶对地面的压强是260Pa；
（3）烧瓶的平底受到的水的压力是21N。
一十七．大气压强的测量方法（共1小题）
23．（2023春•闽侯县期末）小健同学在物理老师指导下，在实验室中进行托里拆利实验。
（1）如图甲所示，先在一端封闭、长约1m的细玻璃管内灌满汞，然后将玻璃管倒插在汞液槽中，玻璃管内汞柱先下降一段就不再下降了，管内外汞柱而的高度差约76cm，是 大气压 支撑着汞柱不再下降。若将玻璃管倾斜到图甲中的虚线位置，管内外液面高度差将 不变 ；若仅将汞液槽中的汞抽走一部分，使槽中汞液面下降2cm，则管内外汞柱面的高度差将 不变 。
（2）如图乙，将这套装置放入足够大的密闭玻璃钟罩内，用抽气机逐渐抽出罩内的空气，将会看到管内外汞柱面的高度差 变小 。
【答案】（1）大气压，不变，不变。（2）变小。
【解答】（1）在托里拆利实验中，大气压所能支持的汞柱的高度，由此可得填大气压；玻璃管倾斜时，管中汞长度将增大，高度不变，管内外液面高度差将不变；管内汞柱的高度只与当时的大气压有关，而与玻璃管的粗细、是否倾斜、以及汞槽中的汞的多少无关，所以填不变；
（2）当用抽气机逐渐抽出玻璃钟罩内的空气时，汞槽外的气压逐渐减小，而汞柱产生的液体压强大于汞槽外的大气压强，为了达到平衡状态，玻璃管中的汞柱将下降，看到管内外汞柱面的高度差变小。
一十八．大气压的综合应用（共1小题）
24．（2023春•石景山区期末）下列与大气压强相关的说法中正确的是（ ）
A．大气压强随海拔高度的增加而增大
B．历史上是用马德堡半球实验首先测出了大气压强的值
C．吸附在墙壁上的吸盘式挂钩能挂衣服，这是利用了大气压强的作用
D．茶壶利用了连通器原理，茶壶盖上的小孔的巧妙设计与大气压无关
【答案】C
【解答】A、大气压强随海拔高度的增加而降低，故A错误；
B、历史上首先测出大气压的数值的实验是托里拆利实验，故B错误；
C、吸盘式挂钩能挂衣服利用了大气压强的作用，故C正确；
D、壶身和壶嘴下部是相通的，是连通器；壶盖上的小孔是为了让壶内气体和外界大气相通，在大气压的作用下水可以更容易的倒出，故D错误。
故答案为：C。
一十九．流体压强与流速的关系（共2小题）
25．（2023春•武汉期末）北京时间5月28日上午10时32分，国产大飞机C919首航飞机从上海虹桥机场起飞，如图是该飞机在空中飞行的雄姿，下列说法正确的是（ ）
A．飞机升空主要是由于受到空气的浮力
B．飞机在加速升空时，浮力大于重力
C．飞机飞行时机翼下方的空气流速慢，压强大
D．飞机所在高空的大气压强比海平面附近的大气压强更大
【答案】C
【解答】解：A、因为飞机机翼截面形状是：上方凸起、下方较平；所以，飞机前进时，机翼与周围空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼；气流被机翼分成上下两部分，由于机翼截面的形状上下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大．因此在机翼上下表面产生了压强差，这就产生了向上的升力，故A错误，C正确；
B、因为空气的密度小于飞机的密度，因此浮力小于重力，故B错误；
D、因为海拔越高，气压越低，因此飞机所在高空的大气压强比海平面附近的大气压强更小，故D错误。
故选：C。
26．（2023春•永吉县期末）如图所示，请观察国产民航大客机C919的喷气发动机和机翼的结构特点，运用所学物理知识分别解释C919获得向前“推力”和向上“升力”的力学原理。
【答案】（1）飞机的喷气发动机工作时，会给空气向后的推力，根据物体间力的作用是相互的物理原理知，空气对飞机就会产生向前的”推力”；
（2）飞机的机翼呈现流线型，且上凸下平，该种构造可以减小空气对飞机的阻力，同时机翼上面空气流速大于机翼下方空气的流速，导致机翼上面的空气压强小于机翼下方空气的压强，故使机翼产生向上的升力。
【解答】解：（1）飞机的喷气发动机工作时，会给空气向后的推力，根据物体间力的作用是相互的物理原理知，空气对飞机就会产生向前的”推力”；
（2）飞机的机翼呈现流线型，且上凸下平，该种构造可以减小空气对飞机的阻力，同时机翼上面空气流速大于机翼下方空气的流速，导致机翼上面的空气压强小于机翼下方空气的压强，故使机翼产生向上的升力。
答：（1）飞机的喷气发动机工作时，会给空气向后的推力，根据物体间力的作用是相互的物理原理知，空气对飞机就会产生向前的”推力”；
（2）飞机的机翼呈现流线型，且上凸下平，该种构造可以减小空气对飞机的阻力，同时机翼上面空气流速大于机翼下方空气的流速，导致机翼上面的空气压强小于机翼下方空气的压强，故使机翼产生向上的升力。
二十．探究浮力大小与哪些因素有关（共2小题）
27．（2023春•青秀区校级期末）小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验时，操作如图所示：（ρ水＝1×103kg/m3）
（1）图B中的物体受到的浮力为 1 N；
（2）根据图A、C、D可知物体受到的浮力跟深度 无关 （填“有关”或“无关”）；
（3）根据图A、D、E可知物体受到的浮力与 液体密度 有关，根据图A、B、C的数据可以提出一个可探究的科学问题是 物体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关 ；
（4）根据实验数据可计算盐水的密度是 1.2×103 kg/m3；
（5）小明制作了简易密度计来测量饮料密度：取一根粗细均匀的饮料吸管，将铅粒放入饮料管并用石蜡封口。将吸管放到水中静止时如图（a）所示，浸入水的长度为H；放到饮料中静止时如图（b）所示，浸入的长度为h，用ρ饮料、ρ水分别表示饮料和水的密度，则ρ饮料 ＞ ρ水（填“＞”“＝”或“＜”），ρ饮料＝ ρ水 （用所测物理量符号表示）。
【答案】（1）1；（2）无关；（3）液体密度；物体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关；（4）1.2×103；（5）＞；ρ水。
【解答】解：（1）图B中的物体受到的浮力为F浮＝G﹣FB＝10N﹣9N＝1N；
（2）由图A、C、D可知，液体的密度不变，物体排开液体的不变，测力计的示数不变，即浮力不变，物体浸没的深度不同，说明物体受到的浮力跟深度无关；
（3）根据图A、D、E可知，物体排开液体的不变，液体密度不同，测力计示数不同，浮力不同，说明物体受到的浮力与液体密度有关；
由图A、B、C可知，液体密度不变，物体排开液体的体积不同，测力计示数不同，即浮力不同，故可以提出一个可探究的科学问题是：物体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关；
（4）据图A和图D可得，物体浸没在水中受到的浮力F浮1＝10N﹣7N＝3N；据图A和图E可得物体浸没在盐水中受到的浮力F浮2＝10N﹣6.4N＝3.6N；根据公式F浮＝ρ液gV排可得，物体在盐水中受到的浮力是物体在水中受到浮力的1.2倍，则盐水的密度是水的密度的1.2倍，所以盐水的密度ρ盐水＝1.2×103kg/m3；
（5）密度计在水中和在饮料中都漂浮，根据漂浮条件，受到的浮力都等于重力，所以密度计在水中和在饮料中受到的浮力相等，即F水浮＝F饮浮，
根据阿基米德原理的ρ水gSH＝ρ饮料gSh，
所以饮料的密度为：
ρ饮料＝ρ水，
由图可知，H＞h，故ρ饮料＞ρ水。
故答案为：（1）1；（2）无关；（3）液体密度；物体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关；（4）1.2×103；（5）＞；ρ水。
28．（2023春•合川区期末）学习了浮力的知识后，小敏找来一些物品（蜡烛、铁钉、石块、软木寨、橡皮泥），想利用这些物品进行浮力的相关探究：
（1）她猜想其中铁钉、石块放入水中可能会沉入水底，她的猜想主要是依据物体的 密度 （选填“体积”，“质量”和“密度”）。
（2）小敏用天平测出橡皮泥的质为24g，并将其捏成长方体，用刻度尺测出长5cm宽4cm、高1cm，由此可知橡皮泥的密度为 1.2 g/cm3，据此判断橡皮泥放入水中可能会 下沉 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。
（3）小敏将这块橡皮泥分成相同的两块，并做成实心球形和碗形，分别放入相同的两杯水中，静止时出现如图甲、乙所示的现象，甲杯中橡皮泥所受的浮力 小于 乙杯中橡皮泥所受的浮力（选填“大于”“小于”或“等于”）。而 乙 杯中水面升高得较多，由此可知，轮船能够漂浮在水面上，是因为轮船做成 空心 的，增大了排开水的体积。
（4）小敏又将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端（能使铅笔竖直浮在液体中），这就制成了一个很有用的仪器，将它分别放到盛有不同种类液体的杯中，静止时的情景如图丙所示，由此可以判断出密度计在A、B两种液体的浮力大小关系为：FA ＝ FB（选填“＞”、“＝”或“＜”），A、B两种液体的密度关系为：ρA ＜ ρB（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
【答案】（1）密度；（2）1.2；下沉；（3）小于；乙；空心；（4）＝；＜。
【解答】解：（1）物体的沉与浮与密度有关，故她猜想其中铁钉、石块放入水中可能会沉入水底，主要是依据物体的密度；
（2）长方体的体积为：
V＝abc＝5cm×4cm×1cm＝20cm3
则橡皮泥的密度为：ρ＝＝＝1.2g/cm3；
因为橡皮泥的密度大于水的密度，故放入水中会下沉。
（3）甲中橡皮泥沉底，所受浮力小于自身重力，乙中漂浮，所受浮力等于自身重力，故甲杯中橡皮泥所受的浮力小于乙杯中橡皮泥所受的浮力。
根据阿基米德浮力公式F浮＝ρ液gV排，由于乙杯中橡皮泥所受的浮力较大，故橡皮泥在乙杯中排开的水体积较大，水面升高得较多，由此可知，轮船能够漂浮在水面上，是因为轮船做成空心的，增大了排开水的体积。
（4）图丙中，密度计在A、B两种液体中漂浮，所受浮力等于自身重力，即浮力大小相等，又根据F浮＝ρ液gV排，密度计在A中排开的液体体积大，故A、B两种液体的密度关系为ρA＜ρB。
故答案为：（1）密度；（2）1.2；下沉；（3）小于；乙；空心；（4）＝；＜。
二十一．阿基米德原理的应用（共4小题）
29．（2023春•石嘴山校级期末）如图所示：A为木块，B为铝片，C为铁球，而且VA＝VB＝VC，把它们都浸没在水中，则它们受到的浮力FA、FB、FC之间的关系是（ ）
A．FA＞FB＞FCB．FA＜FB＜FCC．FA＝FB＝FCD．FA＞FB＝FC
【答案】C
【解答】解：由于物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等，且VA＝VB＝VC，
则把它们都浸没在水中时，排开水的体积相等，
由F浮＝ρgV排可知：三者受到水的浮力相等，即FA＝FB＝FC。
故选：C。
30．（2023春•普宁市期末）小明拓展了一个实验，将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧测力计挂着铜块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，在铜块浸入水的过程中，溢水杯底部所受水的压强将____，电子秤的读数将____。（ ）
A．变大 变大B．变大 变小C．不变 变大D．不变 不变
【答案】D
【解答】解：如图所示，当铜块逐渐浸入水中时，被排开的水溢出了溢水杯，水面高度不变，根据液体压强公式p＝ρgh可知溢水杯的底部受到的压强不变；
溢水杯对电子秤的压力等于杯子的重力、剩余水的重力、金属块对水的压力之和，金属块对水的压力大小等于水对金属块的浮力，水对金属块的浮力等于金属块排开水受到的重力，则溢水杯对电子秤的压力不变，即电子秤的读数不变。
故选：D。
31．（2023春•沙坪坝区校级期末）如图甲所示，竖直轻杆（不计体积和质量）的上端通过力传感器固定在天花板上，轻杆的下端与由A、B两部分组成的工件AB相连，并悬挂在底面积为300cm2的薄壁轻质空容器中，容器放置于水平面上且足够高。已知A、B均为实心圆柱体，B的高度为10cm，B的底面积是A的底面积的2倍，现向容器中注水，力传感器示数F大小随容器中水的高度h变化的图象如图乙所示，则圆柱体A的高度为 20 cm；当力传感器示数F＝0.5F1时，剪断轻杆，待工件稳定后，则容器对水平面的最大压强为 3×103 Pa。
【答案】20；3×103。
【解答】解：（1）由图乙可知，B到容器底的高度为10cm，当h＝40cm时，AB刚好全浸入，则A的高度hA＝40cm﹣10cm﹣10cm＝20cm；
（2）由图乙可知，在水深h＜10cm时，力传感器示数F的大小等于A、B的总重力，则GAB＝25N，
当水深h＝25cm时，A浸没的深度为hA'＝25cm﹣10cm﹣10cm＝5cm；当F＝0，说明此时A、B受到的浮力等于其自身的重力；
设A的底面积为S，则B的底面积为2S，根据阿基米德原理可知，F浮1＝GAB，
即F浮1＝ρ水V排g＝ρ水（VA'+VB）g＝ρ水g（ShA'+2ShB）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（S×0.05m+2S×0.1m）＝25N，
解得：S＝0.01m2；
根据密度公式可知，A、B的平均密度为：
ρAB＝＝＝＝0.625×103kg/m3；
当h＝40cm时，AB浸没在水中，受到的浮力：F浮2＝ρ水V排g＝ρ水（VA+VB）g＝ρ水（ShA+2ShB）g，
力传感器示数F1＝F浮2﹣G＝ρ水g（ShA+2ShB）﹣25N＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.01m2×0.2m+2×0.01m2×0.1m）﹣25N＝15N，
当力传感器示数F＝0.5F1时，即F＝0.5F1＝0.5×15N＝7.5N；
要使容器对水平面的压强最大，由乙图可知，应该取25cm右侧的值，
根据力的平衡关系可知，此时A、B受到的浮力F浮3＝GAB+F＝25N+7.5N＝32.5N，
此时A、B浸没的体积为：VAB＝＝＝3.25×10﹣3m3，
ShA'+2ShB＝3.25×10﹣3m3，即0.01m2×hA'+2×0.01m2×0.1m＝3.25×10﹣3m3，
解得：hA'＝12.5cm，
此时容器内水的深度为H＝hA'+10cm+10cm＝12.5cm+10cm+10cm＝32.5cm，
注入水的体积为：V水＝S容H﹣VAB＝300cm2×32.5cm﹣3.25×103cm3＝6500cm3，
水的重力为G水＝ρ水gV水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6500×10﹣6m3＝65N；
当剪断轻杆时，由于ρAB＝0.625×103kg/m3＜ρ水，故A、B漂浮在水面上，
此时容器对水平面的最大压力为F压＝G水+GAB＝65N+25N＝90N，
则容器对水平面的最大压强为：
p＝＝＝3×103Pa。
故答案为：20；3×103。
32．（2023春•莱山区期末）如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）物体在露出水面前受到水的浮力。
（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力。
（3）物体的密度。
【答案】（1）物体在露出水面前受到水的浮力是104N；
（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×104N；
（3）物体的密度是3×103kg/m3。
【解答】解：（1）物体在露出水面前受到水的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（1m）3＝104N；
（2）由图象可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力G＝3×104N，
当重物未露出水面时，受到竖直向上的浮力、拉力和竖直向下的重力作用，处于平衡状态，
所以此时绳子的拉力为：
F1＝G﹣F浮＝3×104N﹣104N＝2×104N；
（3）由G＝mg得物体的质量为：
m＝＝＝3×103kg，
物体的密度为：
ρ＝＝＝3×103kg/m3。
答：（1）物体在露出水面前受到水的浮力是104N；
（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×104N；
（3）物体的密度是3×103kg/m3。
二十二．物体的浮沉条件及其应用（共4小题）
33．（2023春•巴东县期末）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同容器，分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体，将两个相同的小球分别放在两容器中，小球静止时，两容器液面相平，两个小球受到的浮力分别为F1、F2，则下列判断中（ ）
①F1＞F2
②ρ1＞ρ2
③甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
④甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
A．只有②③④正确B．只有①②正确
C．只有③④正确D．只有②③正确
【答案】A
【解答】解：①因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力都等于小球的重力，则：F1＝F2，故①错误；
②由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态，根据浮沉条件可知，ρ1＞ρ球，ρ2＝ρ球．所以ρ1＞ρ2，故②正确；
③两杯中液面相平，ρ1＞ρ2，所以根据p＝ρ液gh可知，烧杯底受到液体的压强：p1＞p2，故③正确。
④由于两球漂浮或悬浮，排开液体的重力等于球的重力，则两种情况下容器内的总重力等于等高的液体产生的压力，所以可以认为甲杯内液体的体积等于乙杯内液体的体积，且ρ1＞ρ2，由G＝mg＝ρVg可知，甲杯内总重力较大，甲、乙两烧杯相同，所以甲杯对桌面的压力较大，故④正确；
由此分析可知：只有②③④正确。
故选：A。
34．（2023春•碑林区校级期末）小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”，玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示（玻璃瓶口开着并倒置），玻璃瓶的横截面积为S＝1.5cm2，此时玻璃瓶内外水面高度差h1＝2cm，玻璃瓶口与饮料瓶内水面高度差h2＝8cm，下列说法中正确的是（ ）（不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力）
①“浮沉子”上浮时，玻璃瓶内的压缩空气会将内部的水压出
②用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1不变、h2增大
③空玻璃瓶的质量为3g
④“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
A．①④B．①③④C．①②④D．①②③④
【答案】D
【解答】解：（1）用力挤压饮料瓶，瓶内气体的体积减小，气压变大，将水压入小玻璃瓶，将瓶中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，浮沉子所受重力大于它受到浮力，于是向下沉，h2增大，最终还是漂浮，
开始时：ρ水gV排＝ρ水gV水+m瓶g，即ρ水gSh2＝ρ水gS（h2﹣h1）+m瓶g，ρ水Sh2＝ρ水（h2﹣h1）S+m瓶
解得ρ水h1S＝m瓶﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
后来：ρ水gV排′＝ρ水gV水′+m瓶g，即ρ水gS（h2+Δh）＝ρ水gS（h2+Δh﹣h1′）+m瓶g，
ρ水gSh2+ρ水gSΔh＝ρ水gSh2+ρ水gSΔh﹣ρ水gSh1′+m瓶g，
解得：ρ水h1′S＝m瓶﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②知h1＝h1′，所以由于水进入玻璃瓶，h1不变；
（2）瓶和水都漂浮，浮力等于重力，F浮＝G水+G瓶
即ρ水gV排＝ρ水gV水+m瓶g
即ρ水gSh2＝ρ水gS（h2﹣h1）+m瓶g
ρ水Sh2＝ρ水（h2﹣h1）S+m瓶
1.0×103kg/m3×1.5×10﹣4m2×0.08m＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣4m2×（0.08m﹣0.02m）+m瓶
解得m瓶＝3×10﹣3kg＝3g；
综上所述，①②③④都是正确的。
故选：D。
35．（2023春•抚顺期末）如图所示是从高处掉入水里的柠檬，最终漂浮在水面上，若密度均匀的柠檬质量为150g，密度为0.6×103kg/m3。（水的密度1.0×1.03kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）柠檬漂浮时露出水面的体积是多少cm3？
（2）柠檬浸没在水中时受到的浮力是多少N？
【答案】（1）柠檬漂浮时露出水面的体积是1.0×10﹣4m3；
（2）柠檬浸没在水中时受到的浮力是2.5N。
【解答】解：
（1）柠檬的重力
G＝mg＝150×10﹣3kg×10N/kg＝1.5N；
柠檬漂浮在水面，柠檬受到的浮力F浮＝G＝1.5N；
柠檬排开水的体积
V排＝＝＝1.5×10﹣4m3；
柠檬的密度ρ柠檬＝0.6×103kg/m3＝0.6g/cm3；
由ρ＝可知，柠檬的体积
V柠檬＝＝＝250cm3＝2.5×10﹣4m3；
漂浮时柠檬露出的体积
V露＝V柠檬﹣V排＝2.5×10﹣4m3﹣1.5×10﹣4m3＝1.0×10﹣4m3；
（2）柠檬浸没在水中时，排开水的体积V排＝V柠檬＝2.5×10﹣4m3；
柠檬浸没在水中时受到的浮力的大小
F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣4m3＝2.5N。
答：（1）柠檬漂浮时露出水面的体积是1.0×10﹣4m3；
（2）柠檬浸没在水中时受到的浮力是2.5N。
36．（2023春•江阴市期末）阅读短文，回答问题：
核潜艇
在青岛某海域举行了庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动，图甲为093改进型攻击核潜艇，该潜艇最大潜深350m，完全下潜到海面下后悬浮时的排水量为8.24×103t。潜艇内部有水舱，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮，不考虑潜艇的体积变化。
（1）下列关于核潜艇的说法中，正确的是 C 。
A.核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的
B.核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的
C.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小
D.核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
（2）核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，核潜艇将会 下沉 （选填“上浮”或“下沉”），将给核潜艇带来安全隐患。为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是 从水舱中向外排水 （选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”）。
（3）该核潜艇悬浮在海面下时，螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力，说明 力的作用是相互的 ；核潜艇水平匀速向前推进时所受的海水阻力与航速的关系如图乙，当核潜艇所受的海水阻力为1.92×106N时，核潜艇航速为 8 m/s。
（4）该核潜艇在深海某区域内以某一速度竖直匀速下降，当到达一定深度后从水舱中向外排出海水，经过一段时间，核潜艇以相同的速度竖直匀速上升，若该区域内海水的密度保持不变，核潜艇所受阻力恒为30000N，则核潜艇需排出海水的质量为多少？取g＝10N/kg。（本小题请写出必要的解题过程）
【答案】（1）C；（2）下沉；从水舱中向外排水；（3）力的作用是相互的；8；（4）6×103。
【解答】解：（1）A、核潜艇在水下需要承担较大的压强，所以潜水艇的外壳用硬度大的特种钢材制成的，故A错误；
B、核潜艇是通过改变自身重力达到浮沉的，故B错误；
C、核潜艇由东海海面下潜行进入长江后，液体的密度减小，根据F浮＝ρgV排知所受的浮力变小，故C正确；
D、核潜艇悬浮和漂浮时排开水的体积不相同，根据F浮＝ρgV排知所受的浮力不相等，故D错误；
故选：C；
（2）核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，由F浮＝ρgV排可知，会造成潜艇受到的浮力减小，浮力小于重力，所以潜水艇会下沉；
因为潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，所以此时将潜艇水舱向外排水，使潜艇受到的重力小于浮力，实现上浮；
（3）该核潜艇悬浮在海面下时，螺旋桨将海水推向后方，由于物体间力的作用是相互的，海水对螺旋桨施加一个向前的力，核潜艇就前进了；由图乙可知，当风速为100m2/s2时，核潜艇受到的阻力f＝3×106N；当核潜艇所受的海水阻力为1.92×106N时，核潜艇航速v′＝＝8m/s；
（4）潜水器在同一区域所受浮力F浮相同，速度相同，所受阻力大小相同，
潜水器匀速下潜时：G＝f+F浮①，匀速上浮时：G′+f＝F浮②，由①﹣②得：
G﹣G′＝2f＝6×104N，即排出海水的重力ΔG＝G﹣G′＝6×104N，
故核潜艇需排出海水的质量m＝＝＝6×103kg。
故答案为：（1）C；（2）下沉；从水舱中向外排水；（3）力的作用是相互的；8；（4）6×103。
二十三．杠杆的平衡条件（共2小题）
37．（2023春•唐山期末）如图所示，小明爸爸用石头砌墙，小明用独轮车给爸爸运送石块。已知石块与独轮车的总重为1000N，重力作用线为过A的直线，支点为轮子轴心O。则小明两手对车施加的竖直向上的力F的力臂为 1 m，F的大小为 40 N，要想使F更小一些，手应该适当 后移 （选填“前移”或“后移”）一些。
【答案】1；400，后移。
【解答】解：
根据力臂的定义可知，小明两手对车施加的竖直向上的力F的力臂大小为1m；
根据杠杆的平衡条件得FL1＝GL2，即：F×1m＝1000N×0.4m，解得：F＝400N；
要想使F更小一些，建议：当阻力和阻力臂不变时，增大动力臂，即：手应该适当后移一些。
故答案为：1；400，后移。
38．（2023春•江北区期末）如图甲《天工开物》记载的三千多年前在井上汲水的桔槔。汲满水后，人竖直向上拉挂木桶的绳子，通过横杆的作用，后端的配重物下降，可以使装有水的木桶匀速上升。小江制作了如图乙的模拟装置，不计质量的轻杆AB可绕O点无摩擦转动，不计绳重。已知小江的质量为52kg，AO：OB＝1：4，当B端挂着一个容积为18L质量为2kg的空木桶时，杆AB刚好能保持水平静止。试求：
（1）A端配重重力；
（2）如图丙，桶装满水，杆AB保持水平静止，双脚站立的小江对绳的拉力大小；
（3）若小江每只脚与水平地面的接触面积为250cm2，（2）问中小江对地面的压强。
【答案】（1）A端配重重力是80N；
（2）双脚站立的小江对绳的拉力是180N；
（3）小江对地面的压强是1.4×104Pa。
【解答】解：
（1）当B端挂着空木桶时，杆AB刚好能保持水平静止，
根据杠杆平衡条件可得：G配重•AO＝m空桶g•OB，
则G配重＝＝＝80N；
（2）桶中水的重力：G水＝ρ水Vg＝1×103kg/m3×18×10﹣3m3×10N/kg＝180N，
空桶的重力：G空桶＝m空桶g＝2kg×10N/kg＝20N；
当桶装满水，杆AB保持水平静止时，根据杠杆平衡条件得，杠杆B端受到的拉力：
FB＝＝＝20N；
根据相互作用力特点可知，B端对绳子向上的拉力FB′＝FB＝20N，
即桶受到绳子向上的拉力：F拉＝FB′＝FB＝20N；
桶受到总重力、小江的拉力、绳子向上的拉力而平衡，则有G总＝F拉+F小江，即180N+20N＝20N+F小江；
所以小江对绳的拉力：F小江＝180N；
（3）由（2）可知，小江对绳子的拉力是竖直向上的，且小江的拉力大小为180N，
因力的作用是相互的，所以绳子对小江的拉力是竖直向下的，且该拉力大小也为180N，
由受力平衡可得，小江对地面的压力：F＝F支＝G小江+F小江′＝m小江g+F小江′＝52kg×10N/kg+180N＝700N，
小江对地面的压强：p＝＝＝1.4×104Pa。
答：（1）A端配重重力是80N；
（2）双脚站立的小江对绳的拉力是180N；
（3）小江对地面的压强是1.4×104Pa。
二十四．探究杠杆的平衡条件（共1小题）
39．（2023春•鄄城县期末）“探究杠杆的平衡条件”的实验：
（1）实验前，杠杆处于静止如图1所示，此时杠杆 是 （选填“是”或“不是”）平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调：在后面的实验过程中 不能 （选填“能”或“不能”）再进行上述操作。
（2）如图2所示，在A点挂2个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 0.75 N；
（3）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化），如图3所示，此过程中，弹簧测力计的示数 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）保持钩码数量和位置不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂l1和动力F1的数据，绘制了l1﹣F1的关系图像，如图4所示，请根据图像推算，当l1为25cm时，F1为 0.6 N。
【答案】（1）是；不能；（2）0.75；（3）不变；（4）0.6。
【解答】解：（1）杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，如图杠杆是静止状态，此时杠杆是平衡状态；
调节杠杆平衡后，在接下来的实验过程中不能再通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡；
（2）作用在A点的力F2＝G＝2G钩码＝2×0.5N＝1N；
设杠杆上每一小格长为l，则杠杆在水平位置平衡时，力F2的力臂为3l，作用在B点的力F1的力臂为4l，
根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，F1×4l＝1N×3l，解得测力计的示数F1＝0.75N；
（3）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化的过程中，根据几何知识可知，l1与l2之比不变，则F1与F2之比不变。因为F2不变，所以F1不变，即弹簧测力计的示数保持不变；
（4）由于保持A点钩码数量和力臂不变，即阻力和阻力臂大小不变，则F2L2为一定值，根据F1L1＝F2L2，可知F1L1为一定值，
由图4可知：当F1＝1N时，L1＝15cm＝0.15m，则F1L1＝1N×0.15m＝3N×0.05m＝0.15N•m，
则当L1为25cm时，
拉力F1＝＝0.6N。
故答案为：（1）是；不能；（2）0.75；（3）不变；（4）0.6。
二十五．杠杆的分类（共1小题）
40．（2023春•晋江市期末）图中的情景节选自我国古代科技著作《天工开物》，下列说法正确的是（ ）
A．甲图“六桨客船”中，划水的船桨属于省力杠杆
B．乙图“河池山锡”中，水由高处流下是因为受到惯性作用
C．丙图“竹笆沉底”中，船上装载的竹笆越多时，船受到的水的浮力越大
D．丁图“没水采珠”中，水面下的采珠人下潜的越深时受到水的压力越小
【答案】C
【解答】解：A、划水的船桨属于费力杠杆，故A错误。
B、水由高处流下是因为受到重力作用，故B错误。
C、船漂浮在水面上，它的重力等于浮力，船上装载的竹笆越多时，它的重力越大，故船受到的水的浮力越大，故C正确。
D、水面下的采珠人下潜的越深时，他受到的压强越大，根据F＝Ps可知，他受到水的压力越大，故D错误。
故选：C。
二十六．动滑轮拉力的计算（共1小题）
41．（2023春•廊坊期末）图中，在拉力F的作用下物体上升了2m，拉力F端移动距离为s，物体重为5N，（不计滑轮重、绳重、滑轮与绳子间摩擦力），则（ ）
A．F＝5N，s＝2mB．F＝10N，s＝4m
C．F＝10N，s＝1mD．F＝5N，s＝1m
【答案】C
【解答】解：竖直身上匀速拉起滑轮，不计滑轮重、绳重、滑轮与绳子间摩擦力，
所以F＝2G＝2×5N＝10N；
根据动滑轮的特点可知，s＝h＝×2m＝1m。
故ABD错误，C正确。
故选：C。
二十七．研究定滑轮和动滑轮的特点（共1小题）
42．（2023春•喀什地区期末）如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为（ ）
A．1牛顿B．0.5牛顿C．2牛顿D．1.5牛顿
【答案】B
【解答】解：
使用动滑轮时，承担物重的绳子有2股，已知不计动滑轮重、绳重及摩擦，
所以提起物体的力，即弹簧测力计的示数为F＝G＝×1N＝0.5N。
故选：B。
二十八．滑轮组中的相关计算（共2小题）
43．（2023春•潮安区期末）如图所示，用甲、乙、丙三种装置分别拉一重为10N的物体，每个滑轮重均为2N，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，使用甲装置的好处是 可以改变力的方向 ，使用乙装置水平匀速拉物体移动1m，则绳子自由端移动 2 m，使用丙装置沿竖直方向匀速拉动该物体，此时拉力F3＝ 6 N。
【答案】可以改变力的方向；2；6。
【解答】解：由图可知，图甲中滑轮是定滑轮，定滑轮可以改变力的方向；
乙滑轮随物体一起运动，是动滑轮，省力费距离，若物体移动1m，则绳子自由端移动的距离s乙＝2s物＝2×1m＝2m；
由图丙可知，绳子的有效股数为n′＝2，人对绳拉力：F′＝（G+G动）＝×（10N+2N）＝6N。
故答案为：可以改变力的方向；2；6。
44．（2023春•凤山县期末）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力F把重为480N的物体A以0.1m/s匀速提升20s，不计绳重和摩擦。求：
（1）动滑轮重；
（2）绳子自由端移动的距离；
（3）若用此滑轮组将重为630N的物体竖直向上匀速提升，作用在绳子自由端的拉力F应为多大？
【答案】（1）动滑轮重为120N；
（2）绳子自由端移动的距离为6m；
（3）若用此滑轮组将重为630N的物体竖直向上匀速提升，作用在绳子自由端的拉力F应为250N。
【解答】解：（1）由图可知，n＝3，根据F＝（G+G动）可知，动滑轮的重力为：
G动＝nF﹣G＝3×200N﹣480N＝120N；
（2）自由端的速度为：
v绳＝nv物＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
绳子自由端移动的距离为：
s＝v绳t＝0.3m/s×20s＝6m；
（3）若用此滑轮组将重为630N的物体竖直向上匀速提升，则作用在绳子自由端的拉力F为：
F'＝（G'+G动）＝（630N+120N）＝250N。
答：（1）动滑轮重为120N；
（2）绳子自由端移动的距离为6m；
（3）若用此滑轮组将重为630N的物体竖直向上匀速提升，作用在绳子自由端的拉力F应为250N。
二十九．功的计算和公式的应用（共3小题）
45．（2023春•新华区期末）如图所示，在花样滑冰双人自由滑比赛中，韩聪托着隋文静在水平冰面上滑行了2m，该过程中，隋文静距离地面的高度h1＝185cm保持不变。已知隋文静的质量为38kg，韩聪的质量为62kg，身高h＝170cm。则在此过程中韩聪对隋文静的托力做功为（g取10N/kg）（ ）
A．0B．703JC．760JD．646J
【答案】A
【解答】解：功等于力和力的方向上移动距离的乘积，该过程中，中韩聪对隋文静的托力方向向上，移动的距离为水平方向，没有在托力的方向上移动距离，所以托力没有做功，故BCD错误，A正确。
故选：A。
46．（2023春•滦州市期末）放在水平桌面上的物理课本重为10N，现用2N的水平拉力拉课本，课本静止不动，这个课本所受到的摩擦力为 2 N；当把拉力增大为4N时，在水平面内沿直线匀速拉动课本1m。则课本的重力做功 0 J，拉力做功 4 J，课本受到的摩擦力是 4 N。
【答案】2；0；4；4。
【解答】解：现用2N的水平拉力拉课本，课本静止不动，处于平衡状态，所受到的摩擦力f＝F＝2N；
重为10N的物理课本，在水平面上匀速拉动1m，虽然有力，也有距离，距离不是在重力的方向上通过的距离，所以课本的重力做功为0J；
课本水平拉力为4N，并在水平面上匀速前进1m，具备做功的两个条件，所以拉力做了功，为：W＝F′s＝4N×1m＝4J；
课本处于平衡状态，拉力与摩擦力平衡，大小相等，所受摩擦力f′＝F′＝4N。
故答案为：2；0；4；4。
47．（2023春•遵义期末）遵义市市政环卫部门引进了一种新型洒水车，该车具有洒水、雾炮降尘、护栏冲洗、高低位喷洒和树木及绿化带浇灌等多种功能，其主要技术参数如表所示。在司机和乘员的质量忽略不计的情况下请求解下列问题：（取g＝10N/kg）
（1）该洒水车空载时所受的重力是多大？
（2）若洒水车空载时在某平直路段做匀速运动，其所受的摩擦力是车重的0.2倍，则洒水车在该路段行驶500m，牵引力做功多少？
（3）该洒水车装载13t水静止在水平路面上时对路面的压强是多大？
【答案】（1）该洒水车空载时所受的重力为1.1×105N；
（2）若洒水车空载时在某平直路段做匀速运动，其所受的摩擦力是车重的0.2倍，则洒水车在该路段行驶500m，牵引力做功为2.75×106J；
（3）该洒水车装载13t水静止在水平路面上时对路面的压强为8×105Pa。
【解答】解：（1）由表中数据可知，洒水车空载的质量为11000kg，则洒水车空载时所受的重力为：
G＝mg＝11000kg×10N/kg＝1.1×105N；
（2）因洒水车空载在某平直路段做匀速运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以洒水车在行驶过程中车所受牵引力为：
F牵＝f＝0.05G＝0.05×1.1×105N＝5.5×103N，
牵引力做的功为：
W＝F牵s＝5.5×103N×500m＝2.75×106J；
（3）该洒水车装载13t水受到的重力为：
G'＝（m+m水）g＝（11000kg+13000kg）×10N/kg＝2.4×105N；
洒水车静止在水平路面上时，对路面的压力F压＝G'＝2.4×105N，
对路面的压强p＝＝＝8×105Pa。
答：（1）该洒水车空载时所受的重力为1.1×105N；
（2）若洒水车空载时在某平直路段做匀速运动，其所受的摩擦力是车重的0.2倍，则洒水车在该路段行驶500m，牵引力做功为2.75×106J；
（3）该洒水车装载13t水静止在水平路面上时对路面的压强为8×105Pa。
三十．功率的计算及公式的应用（共3小题）
48．（2023春•蒸湘区校级期末）爸爸开着小轿车带小明去旅行，若汽车做直线运动，牵引力的功率恒为9×104W，运动过程中受到的阻力保持不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，在0～10s内，牵引力做功 9×105 J，阻力为 3000 N，牵引力 大于 阻力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】9×105；3000；大于。
【解答】解：在0～10s内，牵引力做功W＝Pt＝9×104W×10s＝9×105J；
由图知，小轿车匀速直线行驶时，速度v＝30m/s，则牵引力F＝＝＝3000N，
小轿车匀速直线行驶时，处于平衡状态，阻力f＝F＝3000N；
根据图像可知，在0～10s内，小轿车在做加速运动，则牵引力大于阻力。
故答案为：9×105；3000；大于。
49．（2023春•安溪县期末）为了提高工作效率，机场工作人员经常以电动平衡车（如图）代步。质量为50kg的工作人员骑着平衡车，在水平地面上以4m/s的速度匀速直线行驶了5min，行驶时平衡车受到的阻力为120N。已知平衡车的质量为10.3kg，轮胎与地面的总接触面积为3×10﹣3m2。
（1）电动平衡车所受的重力。
（2）电动平衡车行驶时对地面的压强。
（3）电动平衡车行驶时牵引力做功的功率。
【答案】（1）电动平衡所受的重力为103N：
（2）行驶时对地面的压强为 2.01×105Pa
（3）行驶时牵引力做功的功率为480W。
【解答】解：（1）电动平衡车所受的重力：G1＝m1g＝10.3kg×10N/kg＝103N；
（2）人的重力：G人＝m人g＝50kg×10N/kg＝500N
对地面的压力：F′＝G总＝103N+500N＝603N
对地面的压强：p＝＝＝2.01×105Pa；
（3）匀速运动时，牵引力：F＝f＝120N，
牵引力所做功的功率：P＝Fv＝120N×4m/s＝480W
答：（1）电动平衡所受的重力为103N：
（2）行驶时对地面的压强为 2.01×105Pa
（3）行驶时牵引力做功的功率为480W。
50．（2023春•鲁山县期末）如图所示，是远古时期人类移动巨大石料的示意图，先使边长为2米的立方体石料的一边离开地面，垫上圆柱形木棒，然后用1000N的水平推力使其沿水平地面匀速运动10s，到达B点。已知使石料一边刚刚离开地面，在C点所用最小力的大小为7.5×104N，AB长15m。试问：
（1）移动巨大石料时在下面垫上圆柱形木棒是为了什么？
（2）水平推力做功的功率是多少？
（3）立方体石料的密度是多少？（参考数据 ）
【答案】（1）移动巨大石料时在下面垫上圆柱形木棒是为了减小摩擦力；
（2）水平推力做功的功率是1500W；
（3）立方体石料的密度是2.625×103kg/m3。
【解答】解：（1）移动巨大的石料时，在下面垫上圆柱形木棒是用滚动代替滑动，减小摩擦力；
（2）石料在水平面上运动的速度：
v＝＝＝1.5m/s，
水平推力做功的功率为：
P＝＝＝Fv＝1000N×1.5m/s＝1500W；
（3）在C点所用力最小时，其力臂最大，力臂的最大值为边长为2m的正方形的对角线长，所以LC＝＝2m，
由杠杆平衡条件可得立方体石料的重力：
G＝＝＝2.1×105N，
则立方体石料的密度为：
ρ＝＝＝＝2.625×103kg/m3。
答：（1）移动巨大石料时在下面垫上圆柱形木棒是为了减小摩擦力；
（2）水平推力做功的功率是1500W；
（3）立方体石料的密度是2.625×103kg/m3。
三十一．探究影响物体动能大小的因素（共2小题）
51．（2023春•南陵县期末）在探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的小车从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．小车在光滑斜面上往下滑，重力势能减小，动能增大
B．小车在斜面上自由释放时位置越高，到达水平面时初速度越快
C．该实验的目的是探究小车的动能大小与高度的关系
D．木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力相同
【答案】C
【解答】解：A、小车在光滑斜面上往下滑，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能变大，故A正确；
B、小车从斜面上下滑时，重力势能转化为动能，位置越高，重力势能越大，到达水平面时转化为动能越大，初速度越快，故B正确；
C、让质量相同的小车从斜面的不同高度由静止释放，小车质量相同，下滑的高度不同，到达水平面时的速度不同，推动木块移动距离不同，说明小车的动能大小与速度有关，故C错误；
D、木块被撞击后滑行距离不同，但是木块对水平面的压力和接触面粗糙程度相同，所以滑行时所受摩擦力相同，故D正确。
故选：C。
52．（2023春•纳溪区期末）小军在研学旅行途中看到安全宣传标语——“十次事故九次快，安全驾驶莫超载”。于是他猜想“物体的动能可能与质量和速度有关”。他设计了如图所示的实验装置，通过被撞后木块滑行的距离来比较碰撞前小球动能的大小。他首先让质量不同的小球从斜面的相同位置上由静止自由滚下，推动木块一起运动，目的是为了探究动能的大小与 质量 （填“质量”或“速度”）的关系；其次让同一小球从不同高度由静止自由滚下，推动木块一起运动，目的是为了探究动能的大小与 速度 （填“质量”或“速度”）的关系。在小球推动木块一起运动的过程中，以小球为参照物，木块是 运动 （填“运动”或“静止”）的。
【答案】质量；速度；运动。
【解答】解：让质量不同的小球从斜面的相同位置上由静止自由滚下，小球质量不同，下滑的高度相同，到达水平面时的速度相同，推动木块一起运动，目的是为了探究动能的大小与质量的关系；
让同一小球从不同高度由静止自由滚下，小球质量相同，下滑的高度不同，到达水平面时的速度不同，推动木块一起运动，目的是为了探究动能的大小与速度的关系；
在小球推动木块一起运动的过程中，木块相对小球位置发生变化，故木块是运动的。
故答案为：质量；速度；运动。
三十二．机械能的概念（共1小题）
53．（2023春•莱山区期末）唐诗中“黄河远上白云间”，“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动形象地反映出这两条大河分别蕴藏着大量的 重力势 能和 动 能，三峡大坝关闸蓄水的首要目的是为了提高水的 重力势 能。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
黄河远上白云间，说明了水相对于地面，位置很高，根据重力势能的定义及决定因素，可以确定，水又具有重力势能；
不尽长江滚滚来，体现了水在运动，根据动能的定义，即可知道水具有动能；
动能和势能统称为机械能，所以反映这两条大河蕴藏了大量的机械能；
三峡水电站发电时，要将水的机械能转化为电能。通过关闸蓄水，增加水的高度与质量来提高水的重力势能，以便有更多的机械能转化为电能。
故答案为：重力势；动；重力势。
三十三．机械能的转化（共2小题）
54．（2023春•应县期末）2015年5月19日中午，梁先生开车行驶到一在建高架桥下时，一根钢管突然从天而降，穿过小轿车驾驶座与副驾之间，直直戳在变速箱上，如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．钢管从高空坠落，动能转化为重力势能
B．钢管下落的过程中具有的机械能大小不变
C．钢管从高空坠落，重力势能转化为动能
D．钢管砸在挡风玻璃的瞬间，具有很大的重力势能
【答案】C
【解答】解：AC、钢管从高空坠落，质量不变，速度变大，高度减小，故动能变大，重力势能变小，所以是将重力势能转化动能的过程，故A错误，C正确；
B、钢管下落的过程中由于与空气摩擦，所以会损失掉一部分机械能，故机械能变小，故B错误；
D、钢管砸在挡风玻璃的瞬间，速度很大，所以具有很大的动能，故D错误；
故选：C。
55．（2023春•安达市校级期末）一根细长绳的下端系一金属小球，上端固定，制成一个摆，把小球拉高竖直位置松手，让他摆动起来，如图所示，可以观察到小球摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小最终停下来，对于小球在摆动过程中的能量转化情况，下列说法正确的是（ ）
A．小球摆动过程中机械能守恒
B．小球依次经过最低点时，动能会逐渐减少
C．小球从高处向低处摆动过程中，势能全部转化为动能
D．小球从低处向高处摆动过程中，动能全部转化为势能
【答案】B
【解答】解：A、小球在摆动过程中，除重力做功外，还有空气阻力做功，所以机械能不守恒，故A错误；
B、由于小球在摆动过程中，机械能越来越小，所以到达最低点的动能会逐渐减小，故B正确；
C、小球从高处向低处摆动过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能，但有阻力作用，不是全部势能转化为动能，故C错误；
D、小球从低处向高处摆动过程中，质量不变，高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小，所以是动能转化为重力势能，但是有阻力作用，所以只有一部分的动能转化为内能，故D错误；
故选：B。
三十四．滑轮（组）的机械效率（共5小题）
56．（2023春•淮北期末）如图所示，当水平拉力F＝40N时，恰好可以使物体沿水平地面向左做匀速直线运动。已知物体重为300N，所受地面的摩擦力为60N，假如在5s时间内，物体水平移动了0.8m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中（ ）
A．拉力F做功为32J
B．物体重力做功为240J
C．额外功为48J
D．该装置的机械效率为75%
【答案】D
【解答】解：A、由图可知，n＝2，则拉力做的总功为：
W总＝Fs绳＝Fns物＝40N×2×0.8m＝64J，故A错误；
B、由于物体水平移动，物体在重力的方向上（竖直向下）没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J，故B错误；C、拉力做的有用功为W有＝fs物＝60N×0.8m＝48J，
W额＝W总﹣W有＝64J﹣48J＝16J，故C错误；
D、该装置的机械效率为：
η＝＝×100%＝75%，故D正确。
故选：D。
57．（2023春•运城期末）建筑工地上常用的吊装工具如图所示，M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB＝1：2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重为60N，工人重为600N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。下列说法正确的是（ ）
A．建筑材料P的上升速度为绳自由移动速度的
B．当工人拉绳的力为300N时，建筑材料P重为840N
C．当工人拉绳的力为300N时，M对地面的压力为4100N
D．当建筑材料的重为1140N时，滑轮组的机械效率最大为95%
【答案】D
【解答】解：A、由图可知，n＝2，根据v绳＝nv物可知，v物＝v绳＝v绳，故A错误；
B、若建筑材料P重为840N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，根据F＝（G+G动）可知，
F＝（G+G动）＝（840N+60N）＝450N≠300N，故B错误；
C、由于定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得：FA＝3F+G定＝3×300N+60N＝960N；
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即FA′＝FA＝960N；
根据杠杆的平衡条件：FA′×OA＝FB×OB，且OA：OB＝1：2，
所以，FB＝FA′×＝960N×＝480N；
因为物体间力的作用是相互的，
所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB′＝FB＝480N；
物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，
则物体M受到的支持力为：FM支持＝GM﹣FB′＝5000N﹣480N＝4520N，
因为物体间力的作用是相互的，
所以物体M对地面的压力：FM压＝FM支持＝4520N，故C错误；
D、滑轮组的机械效率最大为：
η＝＝＝＝＝×100%＝95%，故D正确。
故选：D。
58．（2023春•郏县期末）滑轮、杠杆在生活很常见。如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组提升物体，忽略绳重和摩擦，在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度（两拉力沿竖直方向拉动），已知物体的重力GA＞GB，则甲滑轮组的机械效率 ＞ （选填“＞”、“＜”或“＝”）乙的机械效率。如果将甲滑轮中的拉力顺时针偏转一个角度倾斜拉起物体A，以相同的速度提升，会导致拉力的功率 不变 （选填“变大”、“减小”、“不变”）；拉箱可以视为杠杆，装满物品的拉杆式旅行箱总质量为12kg，其重心在箱体的几何中心，现将平放在水平地面上的该旅行箱的C端抬离地面，图中AB与BC等长，至少用力 30 N。
【答案】＞；不变；30。
【解答】解：忽略绳重和摩擦，根据η＝＝＝＝＝可知，提升物体重力越大，滑轮组的机械效率越大，所以甲滑轮组的机械效率比乙的大；
如果将甲滑轮中的拉力顺时针偏转一个角度倾斜拉起物体A，忽略绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可知，滑轮组绳子股数不变，物重不变，动滑轮重不变，故拉力F大小不变；以相同的速度提升，绳子自由端的速度不变，根据P＝＝＝Fv可知，拉力的功率不变；
由图可知，支点为A点，阻力为箱体的重力，阻力臂为AB，动力臂为AC，因为AB＝BC，所以L阻＝L动，
由F动L动＝F阻L阻得：F动＝＝＝12kg×10N/kg×＝30N。
故答案为：＞；不变；30。
59．（2023春•呈贡区期末）小杨用如图乙所示的滑轮组将210N的重物匀速提起，拉力F＝150N。重物上升的高度h与所用时间t关系的图像如甲图所示，不计绳重和摩擦。已知小明的质量为50kg、每只脚与地面的接触面积为200cm2。
求：（1）小明未提重物时，双脚站在地面上对地面的压强；
（2）动滑轮的重G动和拉力F做功的功率。
（3）该滑轮组的机械效率。
【答案】（1）小明未提重物时，双脚站在地面上对地面的压强为1.25×104Pa；
（2）动滑轮的重为90N，拉力F做功的功率为30W；
（3）该滑轮组的机械效率为70%。
【解答】解：（1）小明未提重物时，小明对地面的压力：
F压＝G人＝m人g＝50kg×10N/kg＝500N，
双脚站在地面上时，受力面积S＝200cm2×2＝400cm2＝0.04m2，
对地面的压强：
p＝＝＝1.25×104Pa；
（2）由图可知，n＝2，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可知，动滑轮的重力为：
G动＝nF﹣G＝2×150N﹣210N＝90N；
由图甲可知，v物＝＝＝0.1m/s，则自由端移动的速度为：
v自＝nv物＝2×0.1m/s＝0.2m/s，
故拉力F做功的功率为：
P＝＝＝Fv自＝150N×0.2m/s＝30W；
（3）滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝＝×100%＝70%。
答：（1）小明未提重物时，双脚站在地面上对地面的压强为1.25×104Pa；
（2）动滑轮的重为90N，拉力F做功的功率为30W；
（3）该滑轮组的机械效率为70%。
60．（2023春•赣县区期末）当越野车在野外陷入泥潭被困时，常常需要自救。如图是一辆整体可看成在水平地面上的总质量为M、轮胎与地面总接触面积为S的越野车，现通过拉力F进行自救牵引出泥潭的示意图。已知在拉着车匀速前进的过程中，牵引绳末端在t时间内移动了s0，机械效率为η，不计滑轮重和绳重，g用符号表示。求：
（1）越野车与地面间的摩擦力；
（2）越野车被牵引出泥潭的速度；
（3）拖动越野车的功率；
（4）请通过计算推断出两个使越野车不容易深陷泥潭的办法。（要求：计算结果中所含字母或数字均为题目中的已知量或图中的信息）
【答案】（1）越野车与地面间的摩擦力为f＝2Fη；
（2）越野车被牵引出泥潭的速度为v车＝；
（3）拖动越野车的功率为P＝；
（4）见解答内容。
【解答】解：（1）由图可知，n＝2，已知车匀速前进，则克服越野车与地面间的摩擦力做功为有用功，拉力做功为总功，
根据η＝＝＝＝可知，越野车与地面间的摩擦力为：f＝nηF＝2Fη；
（2）绳末端速度v绳＝，根据v绳＝nv车可知，越野车被牵引出泥潭的速度v车＝＝；
（3）拉力做的总功为W总＝Fs＝Fs0，
拖动越野车的功率P＝＝；
（4）越野车对地面的压力大小等于重力大小，则F＝Mg，根据p＝，有p＝＝，知减小越野车的质量，或是增大越野车与地面的接触面积，可以减小越野车对地面的压强，使越野车不容易深陷泥。
答：（1）越野车与地面间的摩擦力为f＝2Fη；
（2）越野车被牵引出泥潭的速度为v车＝；
（3）拖动越野车的功率为P＝；
（4）见解答内容。
洒水车型号
CSC250GPSD6型
外形尺寸
10540×2550×3370（mm）
整备（空载）质量
11000（kg）
水罐容积
14m3
轮胎个数
6
单个轮胎受力面积
0.05m2
最高车速
89（km/h）
核载人数
3
1．（2023春•姜堰区期末）下列关于力的说法中正确的是（ ）
A．一个物体有时也可以产生力的作用
B．两个物体只要相互接触就可以产生力的作用
C．自然界中有些力可以脱离物体而产生
D．用力拉弹簧使弹簧伸长，这说明力可以改变物体的形状
【答案】D
【解答】解：A、力是物体对物体的作用，发生力的作用时，至少要有两个物体，故A错误；
B、两个物体相互接触，不一定产生力的作用，故B错误；
C、发生力的作用时，至少要有两个物体，故C错误；
D、用力拉弹簧使弹簧伸长，这说明力可以改变物体的形状，故D正确。
故选：D。
二．力的作用效果（共1小题）
2．（2022秋•琼山区校级期末）用手拉橡皮筋弹“纸弹”，手拉橡皮筋的过程中橡皮筋也在拉手，说明力的作用是 相互的 ，“纸弹”被弹出说明力可以改变物体的 运动状态 。
【答案】相互的；运动状态。
【解答】解：手拉橡皮筋时，橡皮筋受力伸长，说明力的作用是相互的；
“纸弹”被弹出，“纸弹”由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为：相互的；运动状态。
三．力作用的相互性（共1小题）
3．（2023春•淮安期末）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图所示，返回舱启动反推火箭向下喷火减速着陆，利用了物体间力的作用是 相互的 ，此过程中喷气对返回舱产生的作用力方向 向上 （选填“向上”或“向下”）。
【答案】相互的；向上。
【解答】解：如图所示，返回舱启动反推火箭向下喷火减速着陆，利用了物体间力的作用是相互的，此过程中喷气对返回舱产生的作用力方向向上。
故答案为：相互的；向上。
四．弹力的概念（共2小题）
4．（2022秋•卧龙区校级期末）如图所示，一根弹簧一端固定在竖直墙上，在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧另一端，下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是（ ）
A．手对弹簧的拉力B．弹簧对手的拉力
C．墙对弹簧的拉力D．以上说法都正确
【答案】B
【解答】解：弹簧形变产生的力，即弹簧的弹力，施力物体为弹簧，因为是手拉弹簧，所以弹簧发生形变，产生的是对手的拉力。故ACD错误、B正确。
故选：B。
5．（2023春•梁溪区期末）如图，弹簧左端固定于竖直墙壁，右端与物块M连接，置于粗糙水平面上，当M位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将物块M拉至Y处由静止释放，M向左最远可运动至X点。则物块从Y点运动至X点的过程中，弹簧对物块M的弹力变化是 先逐渐变小后逐渐变大 ，速度v随位置s变化的图像为 B 。
A．B．C．D．
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）物块M由Y点到O点的过程中，弹簧弹性形变越来越小，物块M受到的弹力越来越小；由O点运动到X点的过程中，弹簧的弹性形变程度越来越大，则物块M受到的弹力越来越大，所以，物块M受到的弹力变化是先逐渐变小后逐渐变大；
（2）物块M在Y点受到向左的拉力和向右的摩擦力。开始拉力大于摩擦力，物块向左加速运动。在此过程中弹簧的弹性形变程度越来越小，物块M受到的向左拉力越来越小，当拉力小于摩擦力时，弹簧开始做减速运动，速度降低。因此，物块M速度降低，并不是在弹簧原长位置的O点，当拉力小于摩擦力的时候就开始减速，所以物块M的最大速度是在其运动到O点之前的位置。随后物块运动到X点，瞬时速度为零，故选B。
故答案为：先逐渐变小后逐渐变大；B
五．弹簧测力计在力的相互性方面的应用（共1小题）
6．（2023春•清江浦区校级期末）如图甲所示，用水平拉力F1＝10N拉一根弹簧，使弹簧伸长了2cm；如果在该弹簧两端同时用两个力F2和F2′沿水平方向拉弹簧，如图乙所示，要使此弹簧同样伸长2cm，则力F2和F2′的大小分别为（ ）
A．5N、5NB．10N、10NC．10N、20ND．20N、20N
【答案】B
【解答】解：已知在甲图中，弹簧左端固定在墙上，用大小为F1＝10N的水平拉力拉甲的右端，弹簧伸长了2cm；
在乙图中，在弹簧左右两端均施加水平拉力，弹簧仍伸长2cm，由于两种方法是等效的，所以加在弹簧左右两端的力也是10N。
故选：B。
六．重力的概念（共1小题）
7．（2023春•江北区期末）2023年5月30日，搭载三名宇航员的神舟十六号载人飞船成功发射升空，看着宇航员在失重状态下的太空中工作，是一件很酷的事情。假如你是在太空中工作的宇航员，在你面前有一大块与你相对静止的太空巨石，你用力向前将它推开……请展开想象，你将会怎样运动？ 向后运动 ，其原因是 力的作用是相互的 。
【答案】向后运动；力的作用是相互的。
【解答】解：在失重状态下推大石头，人将向后运动，因为力的作用是相互的。
故答案为：向后运动；力的作用是相互的。
七．重力的大小估测（共1小题）
8．（2023春•苍溪县期末）日常生活中，重60N的物体可能是（ ）
A．一个装满书本的书包B．一只排球
C．一本八年级物理书D．一辆电动自行车
【答案】A
【解答】解：A、一个装满书本的书包质量约为6kg，重力约为60N，故A正确；
B、一只排球约为0.5kg，故它的重力约为5N，故B错误；
C、一本八年级物理书250g，故它的重力约为2.5N，故C错误；
D、一辆电动自行车的质量为60kg，重力约为600N，故D错误；
故选：A。
八．摩擦力大小的影响因素（共1小题）
9．（2023春•无锡期末）如图所示，在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时，将木块A放置在水平木板B上，并在木块A上加上一个砝码，弹簧测力计一端固定，另一端拉住木块A。当向左拉动木板B时，弹簧测力计指针稳定在图示位置。下列说法正确的是（ ）
A．木板B受到的拉力F与木块A对木板B的摩擦力是一对平衡力
B．木板B对木块A的摩擦力与弹簧测力计对木块A的拉力是一对平衡力
C．木块A对木板B的摩擦力的大小为2.4N，方向向左
D．若增大拉动木板B的速度，则弹簧测力计的示数会变大
【答案】B
【解答】解：A、木板B在水平方向上受到三个力的作用：拉力F、木块A对木板B的摩擦力、水平面对木板B的摩擦力，在水平方向上，木板B在三个力的作用下保持平衡，因此，木板B受到的拉力F与木块A对木板B的摩擦力不是一对平衡力，故A错误；
B、A受到B的摩擦力与测力计对A的拉力是作用在同一物体上的两个力，弹簧测力计指针稳定，说明木块A处于平衡状态，所以A受到B的摩擦力与弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力，故B正确；
C、A受到B的摩擦力的方向水平向左，由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N，A受到的滑动摩擦力f＝F示＝2.4N，因为木板B受到木块A的摩擦力和木块A受到木板的B的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，所以木块A对木板B的摩擦力大小为2.4N，方向水平向右，故C错误；
D、A、B间的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，与物体的运动速度无关；如果增大拉动B的速度，接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变，物体间的滑动摩擦力不变，由力的平衡条件可知，测力计的示数不变，故D错误。
故选：B。
九．探究影响摩擦力大小的因素（共2小题）
10．（2023春•自贡期末）如图所示，在做“研究滑动摩擦力大小”的实验时，将木块A放置在水平木板B上，并在木块A上加上一个砝码，把一个弹簧测力计系在木块A上。当向左拉动木板B时，弹簧测力计指针稳定在图示位置。下列说法错误的是（ ）
A．此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
B．木块A受到木板B的摩擦力与弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力
C．木块A受到木板B的摩擦力的大小为2.4N，方向向左
D．若增大拉动木板B的速度，则弹簧测力计的示数会变大
【答案】D
【解答】解：A、两物体间接触面的粗糙程度不变，在A上加减砝码可以改变物体间压力的大小，该实验装置可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系，故A的说法正确；
B、A受B的摩擦力与测力计对A的拉力是作用在同一物体上的两个力，弹簧测力计指针稳定，说明木块A处于平衡状态，所以A受到B的摩擦力与弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力，故B的说法正确；
C、由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N，A处于平衡状态，由二力平衡条件可知，A受到的滑动摩擦力f＝F示＝2.4N；
A相对于B向右滑动，则A受到向左的滑动摩擦力，故C的说法正确；
D、A、B间的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，与物体的运动速度无关；如果增大拉动B的速度，接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变，物体间的滑动摩擦力不变，由力的平衡条件可知，测力计的示数不变，故D的说法错误。
故选：D。
11．（2023春•固原期末）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小平完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。测量滑动摩擦力时，小平用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平方向做匀速直线运动。
（1）甲实验中木块受到的摩擦力为 1.2 N，如果水平拉动木块向右做加速运动，木块受到的摩擦力将 不变 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）比较甲、乙两次实验数据，是为了探究滑动摩擦力的大小与 压力 的关系。
（3）比较甲、丙两次实验数据， 不能 （填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论，判断依据是 没有控制压力大小一定 。
（4）小平得出滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系后，还想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，他选择了一个长、宽、高不等且各表面粗糙程度相同的木块，设计了两种方案，你认为合理的是 B （填“A”或“B”）。
A．木块平放在木板上，在木块上加不同质量的砝码，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
B．把木块分别平放、侧放在木板上，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）弹簧测力计匀速拉着木块沿长木板匀速滑动，木块所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，弹簧测力计分度值为0.2N，此时示数为1.2N，故滑动摩擦力为1.2N；
水平拉动木块向右做加速运动时，木块对水平面压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变；
（2）甲、乙两实验压力大小不同，接触面的粗糙程度相同，所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与压力大小的关系；
（3）比较如图甲和丙两次实验可知，两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同，不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论；
（4）要想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，需要控制压力和接触面的粗糙程度相同，改变受力面积，来改变压强，故B方案合理。
故答案为：（1）1.2；不变；（2）压力；（3）不能；没有控制压力大小一定；（4）B。
一十．物体运动状态变化的判断（共1小题）
12．（2023春•抚宁区期末）下列现象中，物体运动状态没有改变的是（ ）
A．关闭发动机后向前运动的汽车
B．加速上升的飞机
C．发动汽车使它从静止变成运动
D．降落伞从空中匀速下落
【答案】D
【解答】解：A、关闭发动机后向前运动的汽车，速度发生变化，物体的运动状态发生改变，不符合题意；
B、加速上升的飞机，速度发生变化，物体的运动状态发生改变，不符合题意；
C、发动汽车使它从静止变成运动，速度发生变化，物体的运动状态发生改变，不符合题意；
D、降落伞从空中匀速下落，降落伞的运动速度大小和方向都不变，物体的运动状态不变，符合题意。
故选：D。
一十一．惯性与惯性现象（共1小题）
13．（2023春•巴中期末）足球是大家喜爱的运动，它包含有许多物理知识：踢球时脚感到疼，说明力的作用是 相互 的，踢出球后，球继续运动，这是由于 惯性 的原因，假如足球在空中下落过程中所受外力突然消失，它运动状态将是 匀速直线运动 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：踢球时，脚会对球一个力的作用，同时脚感到疼，表明脚也受到了球对它的一个力的作用，说明力的作用是相互的；
踢出球后，球不再受到脚的作用力，由于惯性，球还能继续运动；
足球在空中下落过程中所受外力突然消失，足球的运动状态将不变，一直做匀速直线运动。
故答案为：相互；惯性；匀速直线运动。
一十二．惯性在实际生活中的应用（共1小题）
14．（2023春•云浮期末）下列现象中，属于利用惯性的是（ ）
A．人踩到西瓜皮上易滑倒
B．汽车驾乘人员系安全带
C．斧头松动时，握住木柄迅速向下撞击地面，斧头会紧套在木柄上
D．高速路上汽车限速行驶
【答案】C
【解答】解：
A、人踩到西瓜皮上会滑倒，是因为人的脚迅速向前运动，而身体由于惯性仍保持原来的状态，所以会滑倒，这是惯性带来的危险，不符合题意；
B、汽车紧急刹车时，由于惯性乘客身体会向前倾，司机和前排乘客的头部会撞上操作台或者玻璃酿成事故，因此交通法要求司机和前排乘客必须系带安全带，这个惯性也是有害的，不符合题意；
C、撞击前，斧头和木柄一起向下运动，撞击时，木柄在阻力作用下停止运动，斧头由于惯性还要保持原来向下的运动状态，所以斧头紧套在木柄上，这是利用了惯性，符合题意；
D、汽车行驶刹车时，由于惯性还会继续向前滑行一段距离才能停下，这种惯性是有害的，会导致追尾事故的发生，因此汽车要限速行驶，不符合题意。
故选：C。
一十三．平衡力与相互作用力的辨别（共1小题）
15．（2023春•莆田期末）一本书静止在水平桌面上，与书所受的重力相互平衡的力是（ ）
A．桌子的重力B．书对桌面的压力
C．桌面对书的支持力D．地面对桌子的支持力
【答案】C
【解答】解：
A．桌子的重力与书所受的重力，方向都是竖直向下且大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；
B．书对桌面的压力与书所受的重力，方向都是竖直向下且作用点不在同一个物体上，不是一对平衡力，故B错误；
C．桌面对书的支持力与书所受的重力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一个物体上，是一对平衡力，故C正确；
D．地面对桌子的支持力与书所受的重力，两个力大小不相等且作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
一十四．二力平衡条件的应用（共1小题）
16．（2023春•西岗区期末）在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，说明一对平衡力的 大小相等 ；但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态，则产生这一现象的原因是 木块与桌面间存在摩擦力 ；
（2）现保持F1与F2相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将 转动回来 ，设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定 在同一直线上 ；
（3）如果将木块换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为 5N 。
【答案】（1）大小相等；木块与桌面间存在摩擦力；（2）转动回来；在同一直线上；（3）5N。
【解答】解：（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的作用，平衡力大小相等；若两边拉力不相等，则木块相对于桌面具有相对运动趋势，此时桌面对木块产生摩擦力的作用，木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止；
（2）将小车转动一个角度，两个力不在同一直线上，小车将转动回来，说明一对平衡力需在同一直线上，所以实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上；
（3）弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力，弹簧测力计左右两盘各放入重5N的砝码，即弹簧测力计挂钩上受到了5N的拉力，所以弹簧测力计的示数为5N。
故答案为：（1）大小相等；木块与桌面间存在摩擦力；（2）转动回来；在同一直线上；（3）5N。
一十五．压强的计算（共3小题）
17．（2023春•天府新区期末）如图所示，两个均匀的实心正方体甲、乙放在水平桌面上，其边长之比L甲：L乙＝1：2，密度之比ρ甲：ρ乙＝2：1。若甲、乙的质量分别为m甲、m乙；甲、乙对桌面的压力分别为F甲、F乙；甲、乙对桌面的压强分别为p甲、p乙；甲叠放在乙上时，乙对桌面的压强为p。下列说法正确的是（ ）
A．m甲：m乙＝1：2B．F甲：F乙＝2：1
C．p甲：p乙＝1：4D．p：p乙＝5：4
【答案】D
【解答】解：A、已知甲、乙的边长之比L甲：L乙＝1：2，则甲、乙的底面积之比S甲：S乙＝L甲2：L乙2＝12：22＝1：4，
体积之比V甲：V乙＝L甲3：L乙3＝13：23＝1：8，
根据密度公式ρ＝得：m＝ρV，
则甲、乙的质量之比：m甲：m乙＝（ρ甲V甲）：（ρ乙V乙）＝（2×1）：（1×8）＝1：4；故A错误；
B、G甲：G乙＝（m甲g）：（m乙g）＝m甲：m乙＝1：4，放在水平面上的物体，对水平面的压力等于其自身重力，所以F甲：F乙＝1：4，故B错误；
C、根据压强公式p＝，则＝＝＝＝1：1；故C错误；
D、甲叠放在乙上时，乙对桌面的压力F乙′＝G甲+G乙，则乙对桌面的压强为p＝＝，
所以＝＝＝＝5：4，故D正确。
故选：D。
18．（2023春•涿州市期末）一本书的长宽厚分别是30厘米、20厘米、10毫米，这本书共有100页，如果将这本书立放在书架上，对书架的压强大约是（ ）
A．50帕B．150帕C．300帕D．2000帕
【答案】D
【解答】解：100页书的质量约为m＝300g＝0.3kg，
对书架的压力：
F＝G＝mg＝0.3kg×10N/kg＝3N，
受力面积：
S＝20cm×1cm＝20cm2＝0.002m2，
对书架的压强：
p＝＝＝1500Pa，
结合选项可知，结果最接近2000Pa。
故选：D。
19．（2023春•官渡区期末）“绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。国内某型号的纯电动新能源汽车，满载时的总质量为1.6×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.1m2，当汽车在平直公路上匀速行驶时，阻力是总重的0.05倍。求满载时：
（1）汽车受到的总重力；
（2）汽车对水平地面的压强；
（3）汽车匀速行驶时牵引力的大小；
（4）一段时间后轮胎漏气了（忽略汽车质量变化），汽车对水平路面的压强变为1.5×105Pa，求此时轮胎与地面接触的总面积。
【答案】（1）汽车受到的总重力是1.6×104N；
（2）汽车对水平地面的压强是1.6×105Pa；
（3）汽车匀速行驶时牵引力为800N；
（4）此时轮胎与地面接触的总面积约为0.107m2。
【解答】解：
（1）汽车受到的总重力：G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N；
（2）汽车对水平地面的压强：p＝＝＝＝1.6×105Pa；
（3）汽车在平直公路上匀速行驶时，其受到的阻力：F阻＝0.05G＝0.05×1.6×104N＝800N，
此时汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力，所以汽车受到的牵引力：F牵＝F阻＝800N；
（4）一段时间后轮胎漏气了（忽略汽车质量变化），则汽车对水平路面的压力不变，
由p＝可得，此时轮胎与地面接触的总面积：S′＝＝≈0.107m2。
答：（1）汽车受到的总重力是1.6×104N；
（2）汽车对水平地面的压强是1.6×105Pa；
（3）汽车匀速行驶时牵引力为800N；
（4）此时轮胎与地面接触的总面积约为0.107m2。
一十六．液体压强的计算以及公式的应用（共3小题）
20．（2023春•漳平市期末）如图甲所示，密闭的容器中装有一定量的水，静止在水平桌面上，容器内水面到容器底的距离为6cm，则水对容器底的压强为 600 Pa；若把该容器倒放在该桌面上，如图乙所示，那么水对容器底的压强将 变大 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】600；变大。
【解答】解：水面到容器底的距离h＝6cm＝0.06m，则水对容器底的压强：
p＝ρ液gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa；
由图可知，容器倒置后，水的体积不变，底面积减小，因此液体深度h'变大，即h'＞h，
根据p＝ρgh可知水对容器底面的压强变大。
故答案为：600；变大。
21．（2023春•思明区校级期末）如图所示，圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，它们的底面积分别为2×10﹣2m2和1×10﹣2m2。容器甲中盛有0.2m高的水，容器乙中盛有0.4m高的酒精，此时水对容器甲底部的压强和酒精对容器乙底部的压强之比为 5：8 。若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后，剩余水对容器甲底部的压强为p水，剩余酒精对容器乙底部的压强为p酒精。当质量m的范围为 2.4 kg到3.2kg时，才能满足p水＞p酒精。（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）
【答案】5：8；2.4。
【解答】解：
（1）由题意得，水对容器甲底部的压强p1＝ρ水gh1＝1×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa，
酒精对容器乙底部的压强p2＝ρ酒精gh2＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝3200Pa，
所以＝＝；
（2）由ρ＝和V＝Sh可得m＝ρV＝ρSh，则：
甲容器内水的质量为：m水＝ρ水S水h水＝1×103kg/m3×2×10﹣2m2×0.2m＝4kg，
乙容器内酒精的质量为：m酒精＝ρ酒精S酒精h酒精＝0.8×103kg/m3×1×10﹣2m2×0.4m＝3.2kg；
因为容器形状规则，液体对容器底部的压力等于液体的重力，
则p水＝＝＝，
p酒精＝＝＝，
要使p水＞p酒精，则有：＞，
代入数据得：＞；
整理可得：Δm＞2.4kg；
因为酒精的质量为3.2kg小于水的质量4kg，所以，抽出液体的质量范围：2.4kg＜Δm＜3.2kg。
故答案为：5：8；2.4。
22．（2023春•市南区校级期末）一个厚度不计的平底烧瓶重1N，平底面积为1dm2，圆柱形瓶颈处横截面积0.4dm2。盛上重1.6N的水后，烧瓶的平底受到的水的压强为2000Pa，如图。求：
（1）瓶中水的深度是多少？
（2）烧瓶对地面的压强是多少？
（3）再向瓶中放入漂浮在水面重0.4N的木球后，水未溢出。求：烧瓶的平底受到的水的压力是多少？
【答案】（1）瓶中水的深度是0.2m；
（2）烧瓶对地面的压强是260Pa；
（3）烧瓶的平底受到的水的压力是21N。
【解答】解：（1）已知烧瓶的平底受到的水的压强p＝2000Pa，根据压强公式p＝ρgh可得，
瓶中水的深度h＝＝＝0.2m；
（2）放在水平面上的物体对水平面的压力和自身的重力相等，
所以烧瓶对地面的压力F＝G瓶+G水＝1N+1.6N＝2.6N，平底面积S＝1dm2＝10﹣2m2，
则烧瓶对地面的压强p瓶＝＝＝260Pa；
（3）漂浮时，物体受到的浮力等于其重力，根据浮力公式F浮＝ρ液gV排，
则V排＝＝＝＝4×10﹣5m3，
因为圆柱形瓶颈处横截面积S颈＝0.4dm2＝4×10﹣3m2，
则水面上升的高度Δh＝＝＝0.01m，
则平底受到的水的压强p′＝ρg（h+Δh）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.2m+0.01m）＝2100Pa，
所以烧瓶的平底受到的水的压力F′＝p′S＝2100Pa×10﹣2m2＝21N。
答：（1）瓶中水的深度是0.2m；
（2）烧瓶对地面的压强是260Pa；
（3）烧瓶的平底受到的水的压力是21N。
一十七．大气压强的测量方法（共1小题）
23．（2023春•闽侯县期末）小健同学在物理老师指导下，在实验室中进行托里拆利实验。
（1）如图甲所示，先在一端封闭、长约1m的细玻璃管内灌满汞，然后将玻璃管倒插在汞液槽中，玻璃管内汞柱先下降一段就不再下降了，管内外汞柱而的高度差约76cm，是 大气压 支撑着汞柱不再下降。若将玻璃管倾斜到图甲中的虚线位置，管内外液面高度差将 不变 ；若仅将汞液槽中的汞抽走一部分，使槽中汞液面下降2cm，则管内外汞柱面的高度差将 不变 。
（2）如图乙，将这套装置放入足够大的密闭玻璃钟罩内，用抽气机逐渐抽出罩内的空气，将会看到管内外汞柱面的高度差 变小 。
【答案】（1）大气压，不变，不变。（2）变小。
【解答】（1）在托里拆利实验中，大气压所能支持的汞柱的高度，由此可得填大气压；玻璃管倾斜时，管中汞长度将增大，高度不变，管内外液面高度差将不变；管内汞柱的高度只与当时的大气压有关，而与玻璃管的粗细、是否倾斜、以及汞槽中的汞的多少无关，所以填不变；
（2）当用抽气机逐渐抽出玻璃钟罩内的空气时，汞槽外的气压逐渐减小，而汞柱产生的液体压强大于汞槽外的大气压强，为了达到平衡状态，玻璃管中的汞柱将下降，看到管内外汞柱面的高度差变小。
一十八．大气压的综合应用（共1小题）
24．（2023春•石景山区期末）下列与大气压强相关的说法中正确的是（ ）
A．大气压强随海拔高度的增加而增大
B．历史上是用马德堡半球实验首先测出了大气压强的值
C．吸附在墙壁上的吸盘式挂钩能挂衣服，这是利用了大气压强的作用
D．茶壶利用了连通器原理，茶壶盖上的小孔的巧妙设计与大气压无关
【答案】C
【解答】A、大气压强随海拔高度的增加而降低，故A错误；
B、历史上首先测出大气压的数值的实验是托里拆利实验，故B错误；
C、吸盘式挂钩能挂衣服利用了大气压强的作用，故C正确；
D、壶身和壶嘴下部是相通的，是连通器；壶盖上的小孔是为了让壶内气体和外界大气相通，在大气压的作用下水可以更容易的倒出，故D错误。
故答案为：C。
一十九．流体压强与流速的关系（共2小题）
25．（2023春•武汉期末）北京时间5月28日上午10时32分，国产大飞机C919首航飞机从上海虹桥机场起飞，如图是该飞机在空中飞行的雄姿，下列说法正确的是（ ）
A．飞机升空主要是由于受到空气的浮力
B．飞机在加速升空时，浮力大于重力
C．飞机飞行时机翼下方的空气流速慢，压强大
D．飞机所在高空的大气压强比海平面附近的大气压强更大
【答案】C
【解答】解：A、因为飞机机翼截面形状是：上方凸起、下方较平；所以，飞机前进时，机翼与周围空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼；气流被机翼分成上下两部分，由于机翼截面的形状上下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大．因此在机翼上下表面产生了压强差，这就产生了向上的升力，故A错误，C正确；
B、因为空气的密度小于飞机的密度，因此浮力小于重力，故B错误；
D、因为海拔越高，气压越低，因此飞机所在高空的大气压强比海平面附近的大气压强更小，故D错误。
故选：C。
26．（2023春•永吉县期末）如图所示，请观察国产民航大客机C919的喷气发动机和机翼的结构特点，运用所学物理知识分别解释C919获得向前“推力”和向上“升力”的力学原理。
【答案】（1）飞机的喷气发动机工作时，会给空气向后的推力，根据物体间力的作用是相互的物理原理知，空气对飞机就会产生向前的”推力”；
（2）飞机的机翼呈现流线型，且上凸下平，该种构造可以减小空气对飞机的阻力，同时机翼上面空气流速大于机翼下方空气的流速，导致机翼上面的空气压强小于机翼下方空气的压强，故使机翼产生向上的升力。
【解答】解：（1）飞机的喷气发动机工作时，会给空气向后的推力，根据物体间力的作用是相互的物理原理知，空气对飞机就会产生向前的”推力”；
（2）飞机的机翼呈现流线型，且上凸下平，该种构造可以减小空气对飞机的阻力，同时机翼上面空气流速大于机翼下方空气的流速，导致机翼上面的空气压强小于机翼下方空气的压强，故使机翼产生向上的升力。
答：（1）飞机的喷气发动机工作时，会给空气向后的推力，根据物体间力的作用是相互的物理原理知，空气对飞机就会产生向前的”推力”；
（2）飞机的机翼呈现流线型，且上凸下平，该种构造可以减小空气对飞机的阻力，同时机翼上面空气流速大于机翼下方空气的流速，导致机翼上面的空气压强小于机翼下方空气的压强，故使机翼产生向上的升力。
二十．探究浮力大小与哪些因素有关（共2小题）
27．（2023春•青秀区校级期末）小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验时，操作如图所示：（ρ水＝1×103kg/m3）
（1）图B中的物体受到的浮力为 1 N；
（2）根据图A、C、D可知物体受到的浮力跟深度 无关 （填“有关”或“无关”）；
（3）根据图A、D、E可知物体受到的浮力与 液体密度 有关，根据图A、B、C的数据可以提出一个可探究的科学问题是 物体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关 ；
（4）根据实验数据可计算盐水的密度是 1.2×103 kg/m3；
（5）小明制作了简易密度计来测量饮料密度：取一根粗细均匀的饮料吸管，将铅粒放入饮料管并用石蜡封口。将吸管放到水中静止时如图（a）所示，浸入水的长度为H；放到饮料中静止时如图（b）所示，浸入的长度为h，用ρ饮料、ρ水分别表示饮料和水的密度，则ρ饮料 ＞ ρ水（填“＞”“＝”或“＜”），ρ饮料＝ ρ水 （用所测物理量符号表示）。
【答案】（1）1；（2）无关；（3）液体密度；物体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关；（4）1.2×103；（5）＞；ρ水。
【解答】解：（1）图B中的物体受到的浮力为F浮＝G﹣FB＝10N﹣9N＝1N；
（2）由图A、C、D可知，液体的密度不变，物体排开液体的不变，测力计的示数不变，即浮力不变，物体浸没的深度不同，说明物体受到的浮力跟深度无关；
（3）根据图A、D、E可知，物体排开液体的不变，液体密度不同，测力计示数不同，浮力不同，说明物体受到的浮力与液体密度有关；
由图A、B、C可知，液体密度不变，物体排开液体的体积不同，测力计示数不同，即浮力不同，故可以提出一个可探究的科学问题是：物体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关；
（4）据图A和图D可得，物体浸没在水中受到的浮力F浮1＝10N﹣7N＝3N；据图A和图E可得物体浸没在盐水中受到的浮力F浮2＝10N﹣6.4N＝3.6N；根据公式F浮＝ρ液gV排可得，物体在盐水中受到的浮力是物体在水中受到浮力的1.2倍，则盐水的密度是水的密度的1.2倍，所以盐水的密度ρ盐水＝1.2×103kg/m3；
（5）密度计在水中和在饮料中都漂浮，根据漂浮条件，受到的浮力都等于重力，所以密度计在水中和在饮料中受到的浮力相等，即F水浮＝F饮浮，
根据阿基米德原理的ρ水gSH＝ρ饮料gSh，
所以饮料的密度为：
ρ饮料＝ρ水，
由图可知，H＞h，故ρ饮料＞ρ水。
故答案为：（1）1；（2）无关；（3）液体密度；物体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关；（4）1.2×103；（5）＞；ρ水。
28．（2023春•合川区期末）学习了浮力的知识后，小敏找来一些物品（蜡烛、铁钉、石块、软木寨、橡皮泥），想利用这些物品进行浮力的相关探究：
（1）她猜想其中铁钉、石块放入水中可能会沉入水底，她的猜想主要是依据物体的 密度 （选填“体积”，“质量”和“密度”）。
（2）小敏用天平测出橡皮泥的质为24g，并将其捏成长方体，用刻度尺测出长5cm宽4cm、高1cm，由此可知橡皮泥的密度为 1.2 g/cm3，据此判断橡皮泥放入水中可能会 下沉 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。
（3）小敏将这块橡皮泥分成相同的两块，并做成实心球形和碗形，分别放入相同的两杯水中，静止时出现如图甲、乙所示的现象，甲杯中橡皮泥所受的浮力 小于 乙杯中橡皮泥所受的浮力（选填“大于”“小于”或“等于”）。而 乙 杯中水面升高得较多，由此可知，轮船能够漂浮在水面上，是因为轮船做成 空心 的，增大了排开水的体积。
（4）小敏又将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端（能使铅笔竖直浮在液体中），这就制成了一个很有用的仪器，将它分别放到盛有不同种类液体的杯中，静止时的情景如图丙所示，由此可以判断出密度计在A、B两种液体的浮力大小关系为：FA ＝ FB（选填“＞”、“＝”或“＜”），A、B两种液体的密度关系为：ρA ＜ ρB（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
【答案】（1）密度；（2）1.2；下沉；（3）小于；乙；空心；（4）＝；＜。
【解答】解：（1）物体的沉与浮与密度有关，故她猜想其中铁钉、石块放入水中可能会沉入水底，主要是依据物体的密度；
（2）长方体的体积为：
V＝abc＝5cm×4cm×1cm＝20cm3
则橡皮泥的密度为：ρ＝＝＝1.2g/cm3；
因为橡皮泥的密度大于水的密度，故放入水中会下沉。
（3）甲中橡皮泥沉底，所受浮力小于自身重力，乙中漂浮，所受浮力等于自身重力，故甲杯中橡皮泥所受的浮力小于乙杯中橡皮泥所受的浮力。
根据阿基米德浮力公式F浮＝ρ液gV排，由于乙杯中橡皮泥所受的浮力较大，故橡皮泥在乙杯中排开的水体积较大，水面升高得较多，由此可知，轮船能够漂浮在水面上，是因为轮船做成空心的，增大了排开水的体积。
（4）图丙中，密度计在A、B两种液体中漂浮，所受浮力等于自身重力，即浮力大小相等，又根据F浮＝ρ液gV排，密度计在A中排开的液体体积大，故A、B两种液体的密度关系为ρA＜ρB。
故答案为：（1）密度；（2）1.2；下沉；（3）小于；乙；空心；（4）＝；＜。
二十一．阿基米德原理的应用（共4小题）
29．（2023春•石嘴山校级期末）如图所示：A为木块，B为铝片，C为铁球，而且VA＝VB＝VC，把它们都浸没在水中，则它们受到的浮力FA、FB、FC之间的关系是（ ）
A．FA＞FB＞FCB．FA＜FB＜FCC．FA＝FB＝FCD．FA＞FB＝FC
【答案】C
【解答】解：由于物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等，且VA＝VB＝VC，
则把它们都浸没在水中时，排开水的体积相等，
由F浮＝ρgV排可知：三者受到水的浮力相等，即FA＝FB＝FC。
故选：C。
30．（2023春•普宁市期末）小明拓展了一个实验，将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧测力计挂着铜块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，在铜块浸入水的过程中，溢水杯底部所受水的压强将____，电子秤的读数将____。（ ）
A．变大 变大B．变大 变小C．不变 变大D．不变 不变
【答案】D
【解答】解：如图所示，当铜块逐渐浸入水中时，被排开的水溢出了溢水杯，水面高度不变，根据液体压强公式p＝ρgh可知溢水杯的底部受到的压强不变；
溢水杯对电子秤的压力等于杯子的重力、剩余水的重力、金属块对水的压力之和，金属块对水的压力大小等于水对金属块的浮力，水对金属块的浮力等于金属块排开水受到的重力，则溢水杯对电子秤的压力不变，即电子秤的读数不变。
故选：D。
31．（2023春•沙坪坝区校级期末）如图甲所示，竖直轻杆（不计体积和质量）的上端通过力传感器固定在天花板上，轻杆的下端与由A、B两部分组成的工件AB相连，并悬挂在底面积为300cm2的薄壁轻质空容器中，容器放置于水平面上且足够高。已知A、B均为实心圆柱体，B的高度为10cm，B的底面积是A的底面积的2倍，现向容器中注水，力传感器示数F大小随容器中水的高度h变化的图象如图乙所示，则圆柱体A的高度为 20 cm；当力传感器示数F＝0.5F1时，剪断轻杆，待工件稳定后，则容器对水平面的最大压强为 3×103 Pa。
【答案】20；3×103。
【解答】解：（1）由图乙可知，B到容器底的高度为10cm，当h＝40cm时，AB刚好全浸入，则A的高度hA＝40cm﹣10cm﹣10cm＝20cm；
（2）由图乙可知，在水深h＜10cm时，力传感器示数F的大小等于A、B的总重力，则GAB＝25N，
当水深h＝25cm时，A浸没的深度为hA'＝25cm﹣10cm﹣10cm＝5cm；当F＝0，说明此时A、B受到的浮力等于其自身的重力；
设A的底面积为S，则B的底面积为2S，根据阿基米德原理可知，F浮1＝GAB，
即F浮1＝ρ水V排g＝ρ水（VA'+VB）g＝ρ水g（ShA'+2ShB）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（S×0.05m+2S×0.1m）＝25N，
解得：S＝0.01m2；
根据密度公式可知，A、B的平均密度为：
ρAB＝＝＝＝0.625×103kg/m3；
当h＝40cm时，AB浸没在水中，受到的浮力：F浮2＝ρ水V排g＝ρ水（VA+VB）g＝ρ水（ShA+2ShB）g，
力传感器示数F1＝F浮2﹣G＝ρ水g（ShA+2ShB）﹣25N＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.01m2×0.2m+2×0.01m2×0.1m）﹣25N＝15N，
当力传感器示数F＝0.5F1时，即F＝0.5F1＝0.5×15N＝7.5N；
要使容器对水平面的压强最大，由乙图可知，应该取25cm右侧的值，
根据力的平衡关系可知，此时A、B受到的浮力F浮3＝GAB+F＝25N+7.5N＝32.5N，
此时A、B浸没的体积为：VAB＝＝＝3.25×10﹣3m3，
ShA'+2ShB＝3.25×10﹣3m3，即0.01m2×hA'+2×0.01m2×0.1m＝3.25×10﹣3m3，
解得：hA'＝12.5cm，
此时容器内水的深度为H＝hA'+10cm+10cm＝12.5cm+10cm+10cm＝32.5cm，
注入水的体积为：V水＝S容H﹣VAB＝300cm2×32.5cm﹣3.25×103cm3＝6500cm3，
水的重力为G水＝ρ水gV水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6500×10﹣6m3＝65N；
当剪断轻杆时，由于ρAB＝0.625×103kg/m3＜ρ水，故A、B漂浮在水面上，
此时容器对水平面的最大压力为F压＝G水+GAB＝65N+25N＝90N，
则容器对水平面的最大压强为：
p＝＝＝3×103Pa。
故答案为：20；3×103。
32．（2023春•莱山区期末）如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）物体在露出水面前受到水的浮力。
（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力。
（3）物体的密度。
【答案】（1）物体在露出水面前受到水的浮力是104N；
（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×104N；
（3）物体的密度是3×103kg/m3。
【解答】解：（1）物体在露出水面前受到水的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（1m）3＝104N；
（2）由图象可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力G＝3×104N，
当重物未露出水面时，受到竖直向上的浮力、拉力和竖直向下的重力作用，处于平衡状态，
所以此时绳子的拉力为：
F1＝G﹣F浮＝3×104N﹣104N＝2×104N；
（3）由G＝mg得物体的质量为：
m＝＝＝3×103kg，
物体的密度为：
ρ＝＝＝3×103kg/m3。
答：（1）物体在露出水面前受到水的浮力是104N；
（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×104N；
（3）物体的密度是3×103kg/m3。
二十二．物体的浮沉条件及其应用（共4小题）
33．（2023春•巴东县期末）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同容器，分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体，将两个相同的小球分别放在两容器中，小球静止时，两容器液面相平，两个小球受到的浮力分别为F1、F2，则下列判断中（ ）
①F1＞F2
②ρ1＞ρ2
③甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
④甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
A．只有②③④正确B．只有①②正确
C．只有③④正确D．只有②③正确
【答案】A
【解答】解：①因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力都等于小球的重力，则：F1＝F2，故①错误；
②由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态，根据浮沉条件可知，ρ1＞ρ球，ρ2＝ρ球．所以ρ1＞ρ2，故②正确；
③两杯中液面相平，ρ1＞ρ2，所以根据p＝ρ液gh可知，烧杯底受到液体的压强：p1＞p2，故③正确。
④由于两球漂浮或悬浮，排开液体的重力等于球的重力，则两种情况下容器内的总重力等于等高的液体产生的压力，所以可以认为甲杯内液体的体积等于乙杯内液体的体积，且ρ1＞ρ2，由G＝mg＝ρVg可知，甲杯内总重力较大，甲、乙两烧杯相同，所以甲杯对桌面的压力较大，故④正确；
由此分析可知：只有②③④正确。
故选：A。
34．（2023春•碑林区校级期末）小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”，玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示（玻璃瓶口开着并倒置），玻璃瓶的横截面积为S＝1.5cm2，此时玻璃瓶内外水面高度差h1＝2cm，玻璃瓶口与饮料瓶内水面高度差h2＝8cm，下列说法中正确的是（ ）（不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力）
①“浮沉子”上浮时，玻璃瓶内的压缩空气会将内部的水压出
②用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1不变、h2增大
③空玻璃瓶的质量为3g
④“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
A．①④B．①③④C．①②④D．①②③④
【答案】D
【解答】解：（1）用力挤压饮料瓶，瓶内气体的体积减小，气压变大，将水压入小玻璃瓶，将瓶中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，浮沉子所受重力大于它受到浮力，于是向下沉，h2增大，最终还是漂浮，
开始时：ρ水gV排＝ρ水gV水+m瓶g，即ρ水gSh2＝ρ水gS（h2﹣h1）+m瓶g，ρ水Sh2＝ρ水（h2﹣h1）S+m瓶
解得ρ水h1S＝m瓶﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
后来：ρ水gV排′＝ρ水gV水′+m瓶g，即ρ水gS（h2+Δh）＝ρ水gS（h2+Δh﹣h1′）+m瓶g，
ρ水gSh2+ρ水gSΔh＝ρ水gSh2+ρ水gSΔh﹣ρ水gSh1′+m瓶g，
解得：ρ水h1′S＝m瓶﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②知h1＝h1′，所以由于水进入玻璃瓶，h1不变；
（2）瓶和水都漂浮，浮力等于重力，F浮＝G水+G瓶
即ρ水gV排＝ρ水gV水+m瓶g
即ρ水gSh2＝ρ水gS（h2﹣h1）+m瓶g
ρ水Sh2＝ρ水（h2﹣h1）S+m瓶
1.0×103kg/m3×1.5×10﹣4m2×0.08m＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣4m2×（0.08m﹣0.02m）+m瓶
解得m瓶＝3×10﹣3kg＝3g；
综上所述，①②③④都是正确的。
故选：D。
35．（2023春•抚顺期末）如图所示是从高处掉入水里的柠檬，最终漂浮在水面上，若密度均匀的柠檬质量为150g，密度为0.6×103kg/m3。（水的密度1.0×1.03kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）柠檬漂浮时露出水面的体积是多少cm3？
（2）柠檬浸没在水中时受到的浮力是多少N？
【答案】（1）柠檬漂浮时露出水面的体积是1.0×10﹣4m3；
（2）柠檬浸没在水中时受到的浮力是2.5N。
【解答】解：
（1）柠檬的重力
G＝mg＝150×10﹣3kg×10N/kg＝1.5N；
柠檬漂浮在水面，柠檬受到的浮力F浮＝G＝1.5N；
柠檬排开水的体积
V排＝＝＝1.5×10﹣4m3；
柠檬的密度ρ柠檬＝0.6×103kg/m3＝0.6g/cm3；
由ρ＝可知，柠檬的体积
V柠檬＝＝＝250cm3＝2.5×10﹣4m3；
漂浮时柠檬露出的体积
V露＝V柠檬﹣V排＝2.5×10﹣4m3﹣1.5×10﹣4m3＝1.0×10﹣4m3；
（2）柠檬浸没在水中时，排开水的体积V排＝V柠檬＝2.5×10﹣4m3；
柠檬浸没在水中时受到的浮力的大小
F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣4m3＝2.5N。
答：（1）柠檬漂浮时露出水面的体积是1.0×10﹣4m3；
（2）柠檬浸没在水中时受到的浮力是2.5N。
36．（2023春•江阴市期末）阅读短文，回答问题：
核潜艇
在青岛某海域举行了庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动，图甲为093改进型攻击核潜艇，该潜艇最大潜深350m，完全下潜到海面下后悬浮时的排水量为8.24×103t。潜艇内部有水舱，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮，不考虑潜艇的体积变化。
（1）下列关于核潜艇的说法中，正确的是 C 。
A.核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的
B.核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的
C.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小
D.核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
（2）核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，核潜艇将会 下沉 （选填“上浮”或“下沉”），将给核潜艇带来安全隐患。为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是 从水舱中向外排水 （选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”）。
（3）该核潜艇悬浮在海面下时，螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力，说明 力的作用是相互的 ；核潜艇水平匀速向前推进时所受的海水阻力与航速的关系如图乙，当核潜艇所受的海水阻力为1.92×106N时，核潜艇航速为 8 m/s。
（4）该核潜艇在深海某区域内以某一速度竖直匀速下降，当到达一定深度后从水舱中向外排出海水，经过一段时间，核潜艇以相同的速度竖直匀速上升，若该区域内海水的密度保持不变，核潜艇所受阻力恒为30000N，则核潜艇需排出海水的质量为多少？取g＝10N/kg。（本小题请写出必要的解题过程）
【答案】（1）C；（2）下沉；从水舱中向外排水；（3）力的作用是相互的；8；（4）6×103。
【解答】解：（1）A、核潜艇在水下需要承担较大的压强，所以潜水艇的外壳用硬度大的特种钢材制成的，故A错误；
B、核潜艇是通过改变自身重力达到浮沉的，故B错误；
C、核潜艇由东海海面下潜行进入长江后，液体的密度减小，根据F浮＝ρgV排知所受的浮力变小，故C正确；
D、核潜艇悬浮和漂浮时排开水的体积不相同，根据F浮＝ρgV排知所受的浮力不相等，故D错误；
故选：C；
（2）核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，由F浮＝ρgV排可知，会造成潜艇受到的浮力减小，浮力小于重力，所以潜水艇会下沉；
因为潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，所以此时将潜艇水舱向外排水，使潜艇受到的重力小于浮力，实现上浮；
（3）该核潜艇悬浮在海面下时，螺旋桨将海水推向后方，由于物体间力的作用是相互的，海水对螺旋桨施加一个向前的力，核潜艇就前进了；由图乙可知，当风速为100m2/s2时，核潜艇受到的阻力f＝3×106N；当核潜艇所受的海水阻力为1.92×106N时，核潜艇航速v′＝＝8m/s；
（4）潜水器在同一区域所受浮力F浮相同，速度相同，所受阻力大小相同，
潜水器匀速下潜时：G＝f+F浮①，匀速上浮时：G′+f＝F浮②，由①﹣②得：
G﹣G′＝2f＝6×104N，即排出海水的重力ΔG＝G﹣G′＝6×104N，
故核潜艇需排出海水的质量m＝＝＝6×103kg。
故答案为：（1）C；（2）下沉；从水舱中向外排水；（3）力的作用是相互的；8；（4）6×103。
二十三．杠杆的平衡条件（共2小题）
37．（2023春•唐山期末）如图所示，小明爸爸用石头砌墙，小明用独轮车给爸爸运送石块。已知石块与独轮车的总重为1000N，重力作用线为过A的直线，支点为轮子轴心O。则小明两手对车施加的竖直向上的力F的力臂为 1 m，F的大小为 40 N，要想使F更小一些，手应该适当 后移 （选填“前移”或“后移”）一些。
【答案】1；400，后移。
【解答】解：
根据力臂的定义可知，小明两手对车施加的竖直向上的力F的力臂大小为1m；
根据杠杆的平衡条件得FL1＝GL2，即：F×1m＝1000N×0.4m，解得：F＝400N；
要想使F更小一些，建议：当阻力和阻力臂不变时，增大动力臂，即：手应该适当后移一些。
故答案为：1；400，后移。
38．（2023春•江北区期末）如图甲《天工开物》记载的三千多年前在井上汲水的桔槔。汲满水后，人竖直向上拉挂木桶的绳子，通过横杆的作用，后端的配重物下降，可以使装有水的木桶匀速上升。小江制作了如图乙的模拟装置，不计质量的轻杆AB可绕O点无摩擦转动，不计绳重。已知小江的质量为52kg，AO：OB＝1：4，当B端挂着一个容积为18L质量为2kg的空木桶时，杆AB刚好能保持水平静止。试求：
（1）A端配重重力；
（2）如图丙，桶装满水，杆AB保持水平静止，双脚站立的小江对绳的拉力大小；
（3）若小江每只脚与水平地面的接触面积为250cm2，（2）问中小江对地面的压强。
【答案】（1）A端配重重力是80N；
（2）双脚站立的小江对绳的拉力是180N；
（3）小江对地面的压强是1.4×104Pa。
【解答】解：
（1）当B端挂着空木桶时，杆AB刚好能保持水平静止，
根据杠杆平衡条件可得：G配重•AO＝m空桶g•OB，
则G配重＝＝＝80N；
（2）桶中水的重力：G水＝ρ水Vg＝1×103kg/m3×18×10﹣3m3×10N/kg＝180N，
空桶的重力：G空桶＝m空桶g＝2kg×10N/kg＝20N；
当桶装满水，杆AB保持水平静止时，根据杠杆平衡条件得，杠杆B端受到的拉力：
FB＝＝＝20N；
根据相互作用力特点可知，B端对绳子向上的拉力FB′＝FB＝20N，
即桶受到绳子向上的拉力：F拉＝FB′＝FB＝20N；
桶受到总重力、小江的拉力、绳子向上的拉力而平衡，则有G总＝F拉+F小江，即180N+20N＝20N+F小江；
所以小江对绳的拉力：F小江＝180N；
（3）由（2）可知，小江对绳子的拉力是竖直向上的，且小江的拉力大小为180N，
因力的作用是相互的，所以绳子对小江的拉力是竖直向下的，且该拉力大小也为180N，
由受力平衡可得，小江对地面的压力：F＝F支＝G小江+F小江′＝m小江g+F小江′＝52kg×10N/kg+180N＝700N，
小江对地面的压强：p＝＝＝1.4×104Pa。
答：（1）A端配重重力是80N；
（2）双脚站立的小江对绳的拉力是180N；
（3）小江对地面的压强是1.4×104Pa。
二十四．探究杠杆的平衡条件（共1小题）
39．（2023春•鄄城县期末）“探究杠杆的平衡条件”的实验：
（1）实验前，杠杆处于静止如图1所示，此时杠杆 是 （选填“是”或“不是”）平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调：在后面的实验过程中 不能 （选填“能”或“不能”）再进行上述操作。
（2）如图2所示，在A点挂2个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 0.75 N；
（3）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化），如图3所示，此过程中，弹簧测力计的示数 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）保持钩码数量和位置不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂l1和动力F1的数据，绘制了l1﹣F1的关系图像，如图4所示，请根据图像推算，当l1为25cm时，F1为 0.6 N。
【答案】（1）是；不能；（2）0.75；（3）不变；（4）0.6。
【解答】解：（1）杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，如图杠杆是静止状态，此时杠杆是平衡状态；
调节杠杆平衡后，在接下来的实验过程中不能再通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡；
（2）作用在A点的力F2＝G＝2G钩码＝2×0.5N＝1N；
设杠杆上每一小格长为l，则杠杆在水平位置平衡时，力F2的力臂为3l，作用在B点的力F1的力臂为4l，
根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，F1×4l＝1N×3l，解得测力计的示数F1＝0.75N；
（3）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化的过程中，根据几何知识可知，l1与l2之比不变，则F1与F2之比不变。因为F2不变，所以F1不变，即弹簧测力计的示数保持不变；
（4）由于保持A点钩码数量和力臂不变，即阻力和阻力臂大小不变，则F2L2为一定值，根据F1L1＝F2L2，可知F1L1为一定值，
由图4可知：当F1＝1N时，L1＝15cm＝0.15m，则F1L1＝1N×0.15m＝3N×0.05m＝0.15N•m，
则当L1为25cm时，
拉力F1＝＝0.6N。
故答案为：（1）是；不能；（2）0.75；（3）不变；（4）0.6。
二十五．杠杆的分类（共1小题）
40．（2023春•晋江市期末）图中的情景节选自我国古代科技著作《天工开物》，下列说法正确的是（ ）
A．甲图“六桨客船”中，划水的船桨属于省力杠杆
B．乙图“河池山锡”中，水由高处流下是因为受到惯性作用
C．丙图“竹笆沉底”中，船上装载的竹笆越多时，船受到的水的浮力越大
D．丁图“没水采珠”中，水面下的采珠人下潜的越深时受到水的压力越小
【答案】C
【解答】解：A、划水的船桨属于费力杠杆，故A错误。
B、水由高处流下是因为受到重力作用，故B错误。
C、船漂浮在水面上，它的重力等于浮力，船上装载的竹笆越多时，它的重力越大，故船受到的水的浮力越大，故C正确。
D、水面下的采珠人下潜的越深时，他受到的压强越大，根据F＝Ps可知，他受到水的压力越大，故D错误。
故选：C。
二十六．动滑轮拉力的计算（共1小题）
41．（2023春•廊坊期末）图中，在拉力F的作用下物体上升了2m，拉力F端移动距离为s，物体重为5N，（不计滑轮重、绳重、滑轮与绳子间摩擦力），则（ ）
A．F＝5N，s＝2mB．F＝10N，s＝4m
C．F＝10N，s＝1mD．F＝5N，s＝1m
【答案】C
【解答】解：竖直身上匀速拉起滑轮，不计滑轮重、绳重、滑轮与绳子间摩擦力，
所以F＝2G＝2×5N＝10N；
根据动滑轮的特点可知，s＝h＝×2m＝1m。
故ABD错误，C正确。
故选：C。
二十七．研究定滑轮和动滑轮的特点（共1小题）
42．（2023春•喀什地区期末）如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为（ ）
A．1牛顿B．0.5牛顿C．2牛顿D．1.5牛顿
【答案】B
【解答】解：
使用动滑轮时，承担物重的绳子有2股，已知不计动滑轮重、绳重及摩擦，
所以提起物体的力，即弹簧测力计的示数为F＝G＝×1N＝0.5N。
故选：B。
二十八．滑轮组中的相关计算（共2小题）
43．（2023春•潮安区期末）如图所示，用甲、乙、丙三种装置分别拉一重为10N的物体，每个滑轮重均为2N，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，使用甲装置的好处是 可以改变力的方向 ，使用乙装置水平匀速拉物体移动1m，则绳子自由端移动 2 m，使用丙装置沿竖直方向匀速拉动该物体，此时拉力F3＝ 6 N。
【答案】可以改变力的方向；2；6。
【解答】解：由图可知，图甲中滑轮是定滑轮，定滑轮可以改变力的方向；
乙滑轮随物体一起运动，是动滑轮，省力费距离，若物体移动1m，则绳子自由端移动的距离s乙＝2s物＝2×1m＝2m；
由图丙可知，绳子的有效股数为n′＝2，人对绳拉力：F′＝（G+G动）＝×（10N+2N）＝6N。
故答案为：可以改变力的方向；2；6。
44．（2023春•凤山县期末）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力F把重为480N的物体A以0.1m/s匀速提升20s，不计绳重和摩擦。求：
（1）动滑轮重；
（2）绳子自由端移动的距离；
（3）若用此滑轮组将重为630N的物体竖直向上匀速提升，作用在绳子自由端的拉力F应为多大？
【答案】（1）动滑轮重为120N；
（2）绳子自由端移动的距离为6m；
（3）若用此滑轮组将重为630N的物体竖直向上匀速提升，作用在绳子自由端的拉力F应为250N。
【解答】解：（1）由图可知，n＝3，根据F＝（G+G动）可知，动滑轮的重力为：
G动＝nF﹣G＝3×200N﹣480N＝120N；
（2）自由端的速度为：
v绳＝nv物＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
绳子自由端移动的距离为：
s＝v绳t＝0.3m/s×20s＝6m；
（3）若用此滑轮组将重为630N的物体竖直向上匀速提升，则作用在绳子自由端的拉力F为：
F'＝（G'+G动）＝（630N+120N）＝250N。
答：（1）动滑轮重为120N；
（2）绳子自由端移动的距离为6m；
（3）若用此滑轮组将重为630N的物体竖直向上匀速提升，作用在绳子自由端的拉力F应为250N。
二十九．功的计算和公式的应用（共3小题）
45．（2023春•新华区期末）如图所示，在花样滑冰双人自由滑比赛中，韩聪托着隋文静在水平冰面上滑行了2m，该过程中，隋文静距离地面的高度h1＝185cm保持不变。已知隋文静的质量为38kg，韩聪的质量为62kg，身高h＝170cm。则在此过程中韩聪对隋文静的托力做功为（g取10N/kg）（ ）
A．0B．703JC．760JD．646J
【答案】A
【解答】解：功等于力和力的方向上移动距离的乘积，该过程中，中韩聪对隋文静的托力方向向上，移动的距离为水平方向，没有在托力的方向上移动距离，所以托力没有做功，故BCD错误，A正确。
故选：A。
46．（2023春•滦州市期末）放在水平桌面上的物理课本重为10N，现用2N的水平拉力拉课本，课本静止不动，这个课本所受到的摩擦力为 2 N；当把拉力增大为4N时，在水平面内沿直线匀速拉动课本1m。则课本的重力做功 0 J，拉力做功 4 J，课本受到的摩擦力是 4 N。
【答案】2；0；4；4。
【解答】解：现用2N的水平拉力拉课本，课本静止不动，处于平衡状态，所受到的摩擦力f＝F＝2N；
重为10N的物理课本，在水平面上匀速拉动1m，虽然有力，也有距离，距离不是在重力的方向上通过的距离，所以课本的重力做功为0J；
课本水平拉力为4N，并在水平面上匀速前进1m，具备做功的两个条件，所以拉力做了功，为：W＝F′s＝4N×1m＝4J；
课本处于平衡状态，拉力与摩擦力平衡，大小相等，所受摩擦力f′＝F′＝4N。
故答案为：2；0；4；4。
47．（2023春•遵义期末）遵义市市政环卫部门引进了一种新型洒水车，该车具有洒水、雾炮降尘、护栏冲洗、高低位喷洒和树木及绿化带浇灌等多种功能，其主要技术参数如表所示。在司机和乘员的质量忽略不计的情况下请求解下列问题：（取g＝10N/kg）
（1）该洒水车空载时所受的重力是多大？
（2）若洒水车空载时在某平直路段做匀速运动，其所受的摩擦力是车重的0.2倍，则洒水车在该路段行驶500m，牵引力做功多少？
（3）该洒水车装载13t水静止在水平路面上时对路面的压强是多大？
【答案】（1）该洒水车空载时所受的重力为1.1×105N；
（2）若洒水车空载时在某平直路段做匀速运动，其所受的摩擦力是车重的0.2倍，则洒水车在该路段行驶500m，牵引力做功为2.75×106J；
（3）该洒水车装载13t水静止在水平路面上时对路面的压强为8×105Pa。
【解答】解：（1）由表中数据可知，洒水车空载的质量为11000kg，则洒水车空载时所受的重力为：
G＝mg＝11000kg×10N/kg＝1.1×105N；
（2）因洒水车空载在某平直路段做匀速运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以洒水车在行驶过程中车所受牵引力为：
F牵＝f＝0.05G＝0.05×1.1×105N＝5.5×103N，
牵引力做的功为：
W＝F牵s＝5.5×103N×500m＝2.75×106J；
（3）该洒水车装载13t水受到的重力为：
G'＝（m+m水）g＝（11000kg+13000kg）×10N/kg＝2.4×105N；
洒水车静止在水平路面上时，对路面的压力F压＝G'＝2.4×105N，
对路面的压强p＝＝＝8×105Pa。
答：（1）该洒水车空载时所受的重力为1.1×105N；
（2）若洒水车空载时在某平直路段做匀速运动，其所受的摩擦力是车重的0.2倍，则洒水车在该路段行驶500m，牵引力做功为2.75×106J；
（3）该洒水车装载13t水静止在水平路面上时对路面的压强为8×105Pa。
三十．功率的计算及公式的应用（共3小题）
48．（2023春•蒸湘区校级期末）爸爸开着小轿车带小明去旅行，若汽车做直线运动，牵引力的功率恒为9×104W，运动过程中受到的阻力保持不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，在0～10s内，牵引力做功 9×105 J，阻力为 3000 N，牵引力 大于 阻力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】9×105；3000；大于。
【解答】解：在0～10s内，牵引力做功W＝Pt＝9×104W×10s＝9×105J；
由图知，小轿车匀速直线行驶时，速度v＝30m/s，则牵引力F＝＝＝3000N，
小轿车匀速直线行驶时，处于平衡状态，阻力f＝F＝3000N；
根据图像可知，在0～10s内，小轿车在做加速运动，则牵引力大于阻力。
故答案为：9×105；3000；大于。
49．（2023春•安溪县期末）为了提高工作效率，机场工作人员经常以电动平衡车（如图）代步。质量为50kg的工作人员骑着平衡车，在水平地面上以4m/s的速度匀速直线行驶了5min，行驶时平衡车受到的阻力为120N。已知平衡车的质量为10.3kg，轮胎与地面的总接触面积为3×10﹣3m2。
（1）电动平衡车所受的重力。
（2）电动平衡车行驶时对地面的压强。
（3）电动平衡车行驶时牵引力做功的功率。
【答案】（1）电动平衡所受的重力为103N：
（2）行驶时对地面的压强为 2.01×105Pa
（3）行驶时牵引力做功的功率为480W。
【解答】解：（1）电动平衡车所受的重力：G1＝m1g＝10.3kg×10N/kg＝103N；
（2）人的重力：G人＝m人g＝50kg×10N/kg＝500N
对地面的压力：F′＝G总＝103N+500N＝603N
对地面的压强：p＝＝＝2.01×105Pa；
（3）匀速运动时，牵引力：F＝f＝120N，
牵引力所做功的功率：P＝Fv＝120N×4m/s＝480W
答：（1）电动平衡所受的重力为103N：
（2）行驶时对地面的压强为 2.01×105Pa
（3）行驶时牵引力做功的功率为480W。
50．（2023春•鲁山县期末）如图所示，是远古时期人类移动巨大石料的示意图，先使边长为2米的立方体石料的一边离开地面，垫上圆柱形木棒，然后用1000N的水平推力使其沿水平地面匀速运动10s，到达B点。已知使石料一边刚刚离开地面，在C点所用最小力的大小为7.5×104N，AB长15m。试问：
（1）移动巨大石料时在下面垫上圆柱形木棒是为了什么？
（2）水平推力做功的功率是多少？
（3）立方体石料的密度是多少？（参考数据 ）
【答案】（1）移动巨大石料时在下面垫上圆柱形木棒是为了减小摩擦力；
（2）水平推力做功的功率是1500W；
（3）立方体石料的密度是2.625×103kg/m3。
【解答】解：（1）移动巨大的石料时，在下面垫上圆柱形木棒是用滚动代替滑动，减小摩擦力；
（2）石料在水平面上运动的速度：
v＝＝＝1.5m/s，
水平推力做功的功率为：
P＝＝＝Fv＝1000N×1.5m/s＝1500W；
（3）在C点所用力最小时，其力臂最大，力臂的最大值为边长为2m的正方形的对角线长，所以LC＝＝2m，
由杠杆平衡条件可得立方体石料的重力：
G＝＝＝2.1×105N，
则立方体石料的密度为：
ρ＝＝＝＝2.625×103kg/m3。
答：（1）移动巨大石料时在下面垫上圆柱形木棒是为了减小摩擦力；
（2）水平推力做功的功率是1500W；
（3）立方体石料的密度是2.625×103kg/m3。
三十一．探究影响物体动能大小的因素（共2小题）
51．（2023春•南陵县期末）在探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的小车从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．小车在光滑斜面上往下滑，重力势能减小，动能增大
B．小车在斜面上自由释放时位置越高，到达水平面时初速度越快
C．该实验的目的是探究小车的动能大小与高度的关系
D．木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力相同
【答案】C
【解答】解：A、小车在光滑斜面上往下滑，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能变大，故A正确；
B、小车从斜面上下滑时，重力势能转化为动能，位置越高，重力势能越大，到达水平面时转化为动能越大，初速度越快，故B正确；
C、让质量相同的小车从斜面的不同高度由静止释放，小车质量相同，下滑的高度不同，到达水平面时的速度不同，推动木块移动距离不同，说明小车的动能大小与速度有关，故C错误；
D、木块被撞击后滑行距离不同，但是木块对水平面的压力和接触面粗糙程度相同，所以滑行时所受摩擦力相同，故D正确。
故选：C。
52．（2023春•纳溪区期末）小军在研学旅行途中看到安全宣传标语——“十次事故九次快，安全驾驶莫超载”。于是他猜想“物体的动能可能与质量和速度有关”。他设计了如图所示的实验装置，通过被撞后木块滑行的距离来比较碰撞前小球动能的大小。他首先让质量不同的小球从斜面的相同位置上由静止自由滚下，推动木块一起运动，目的是为了探究动能的大小与 质量 （填“质量”或“速度”）的关系；其次让同一小球从不同高度由静止自由滚下，推动木块一起运动，目的是为了探究动能的大小与 速度 （填“质量”或“速度”）的关系。在小球推动木块一起运动的过程中，以小球为参照物，木块是 运动 （填“运动”或“静止”）的。
【答案】质量；速度；运动。
【解答】解：让质量不同的小球从斜面的相同位置上由静止自由滚下，小球质量不同，下滑的高度相同，到达水平面时的速度相同，推动木块一起运动，目的是为了探究动能的大小与质量的关系；
让同一小球从不同高度由静止自由滚下，小球质量相同，下滑的高度不同，到达水平面时的速度不同，推动木块一起运动，目的是为了探究动能的大小与速度的关系；
在小球推动木块一起运动的过程中，木块相对小球位置发生变化，故木块是运动的。
故答案为：质量；速度；运动。
三十二．机械能的概念（共1小题）
53．（2023春•莱山区期末）唐诗中“黄河远上白云间”，“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动形象地反映出这两条大河分别蕴藏着大量的 重力势 能和 动 能，三峡大坝关闸蓄水的首要目的是为了提高水的 重力势 能。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
黄河远上白云间，说明了水相对于地面，位置很高，根据重力势能的定义及决定因素，可以确定，水又具有重力势能；
不尽长江滚滚来，体现了水在运动，根据动能的定义，即可知道水具有动能；
动能和势能统称为机械能，所以反映这两条大河蕴藏了大量的机械能；
三峡水电站发电时，要将水的机械能转化为电能。通过关闸蓄水，增加水的高度与质量来提高水的重力势能，以便有更多的机械能转化为电能。
故答案为：重力势；动；重力势。
三十三．机械能的转化（共2小题）
54．（2023春•应县期末）2015年5月19日中午，梁先生开车行驶到一在建高架桥下时，一根钢管突然从天而降，穿过小轿车驾驶座与副驾之间，直直戳在变速箱上，如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．钢管从高空坠落，动能转化为重力势能
B．钢管下落的过程中具有的机械能大小不变
C．钢管从高空坠落，重力势能转化为动能
D．钢管砸在挡风玻璃的瞬间，具有很大的重力势能
【答案】C
【解答】解：AC、钢管从高空坠落，质量不变，速度变大，高度减小，故动能变大，重力势能变小，所以是将重力势能转化动能的过程，故A错误，C正确；
B、钢管下落的过程中由于与空气摩擦，所以会损失掉一部分机械能，故机械能变小，故B错误；
D、钢管砸在挡风玻璃的瞬间，速度很大，所以具有很大的动能，故D错误；
故选：C。
55．（2023春•安达市校级期末）一根细长绳的下端系一金属小球，上端固定，制成一个摆，把小球拉高竖直位置松手，让他摆动起来，如图所示，可以观察到小球摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小最终停下来，对于小球在摆动过程中的能量转化情况，下列说法正确的是（ ）
A．小球摆动过程中机械能守恒
B．小球依次经过最低点时，动能会逐渐减少
C．小球从高处向低处摆动过程中，势能全部转化为动能
D．小球从低处向高处摆动过程中，动能全部转化为势能
【答案】B
【解答】解：A、小球在摆动过程中，除重力做功外，还有空气阻力做功，所以机械能不守恒，故A错误；
B、由于小球在摆动过程中，机械能越来越小，所以到达最低点的动能会逐渐减小，故B正确；
C、小球从高处向低处摆动过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能，但有阻力作用，不是全部势能转化为动能，故C错误；
D、小球从低处向高处摆动过程中，质量不变，高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小，所以是动能转化为重力势能，但是有阻力作用，所以只有一部分的动能转化为内能，故D错误；
故选：B。
三十四．滑轮（组）的机械效率（共5小题）
56．（2023春•淮北期末）如图所示，当水平拉力F＝40N时，恰好可以使物体沿水平地面向左做匀速直线运动。已知物体重为300N，所受地面的摩擦力为60N，假如在5s时间内，物体水平移动了0.8m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中（ ）
A．拉力F做功为32J
B．物体重力做功为240J
C．额外功为48J
D．该装置的机械效率为75%
【答案】D
【解答】解：A、由图可知，n＝2，则拉力做的总功为：
W总＝Fs绳＝Fns物＝40N×2×0.8m＝64J，故A错误；
B、由于物体水平移动，物体在重力的方向上（竖直向下）没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J，故B错误；C、拉力做的有用功为W有＝fs物＝60N×0.8m＝48J，
W额＝W总﹣W有＝64J﹣48J＝16J，故C错误；
D、该装置的机械效率为：
η＝＝×100%＝75%，故D正确。
故选：D。
57．（2023春•运城期末）建筑工地上常用的吊装工具如图所示，M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB＝1：2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重为60N，工人重为600N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。下列说法正确的是（ ）
A．建筑材料P的上升速度为绳自由移动速度的
B．当工人拉绳的力为300N时，建筑材料P重为840N
C．当工人拉绳的力为300N时，M对地面的压力为4100N
D．当建筑材料的重为1140N时，滑轮组的机械效率最大为95%
【答案】D
【解答】解：A、由图可知，n＝2，根据v绳＝nv物可知，v物＝v绳＝v绳，故A错误；
B、若建筑材料P重为840N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，根据F＝（G+G动）可知，
F＝（G+G动）＝（840N+60N）＝450N≠300N，故B错误；
C、由于定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得：FA＝3F+G定＝3×300N+60N＝960N；
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即FA′＝FA＝960N；
根据杠杆的平衡条件：FA′×OA＝FB×OB，且OA：OB＝1：2，
所以，FB＝FA′×＝960N×＝480N；
因为物体间力的作用是相互的，
所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB′＝FB＝480N；
物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，
则物体M受到的支持力为：FM支持＝GM﹣FB′＝5000N﹣480N＝4520N，
因为物体间力的作用是相互的，
所以物体M对地面的压力：FM压＝FM支持＝4520N，故C错误；
D、滑轮组的机械效率最大为：
η＝＝＝＝＝×100%＝95%，故D正确。
故选：D。
58．（2023春•郏县期末）滑轮、杠杆在生活很常见。如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组提升物体，忽略绳重和摩擦，在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度（两拉力沿竖直方向拉动），已知物体的重力GA＞GB，则甲滑轮组的机械效率 ＞ （选填“＞”、“＜”或“＝”）乙的机械效率。如果将甲滑轮中的拉力顺时针偏转一个角度倾斜拉起物体A，以相同的速度提升，会导致拉力的功率 不变 （选填“变大”、“减小”、“不变”）；拉箱可以视为杠杆，装满物品的拉杆式旅行箱总质量为12kg，其重心在箱体的几何中心，现将平放在水平地面上的该旅行箱的C端抬离地面，图中AB与BC等长，至少用力 30 N。
【答案】＞；不变；30。
【解答】解：忽略绳重和摩擦，根据η＝＝＝＝＝可知，提升物体重力越大，滑轮组的机械效率越大，所以甲滑轮组的机械效率比乙的大；
如果将甲滑轮中的拉力顺时针偏转一个角度倾斜拉起物体A，忽略绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可知，滑轮组绳子股数不变，物重不变，动滑轮重不变，故拉力F大小不变；以相同的速度提升，绳子自由端的速度不变，根据P＝＝＝Fv可知，拉力的功率不变；
由图可知，支点为A点，阻力为箱体的重力，阻力臂为AB，动力臂为AC，因为AB＝BC，所以L阻＝L动，
由F动L动＝F阻L阻得：F动＝＝＝12kg×10N/kg×＝30N。
故答案为：＞；不变；30。
59．（2023春•呈贡区期末）小杨用如图乙所示的滑轮组将210N的重物匀速提起，拉力F＝150N。重物上升的高度h与所用时间t关系的图像如甲图所示，不计绳重和摩擦。已知小明的质量为50kg、每只脚与地面的接触面积为200cm2。
求：（1）小明未提重物时，双脚站在地面上对地面的压强；
（2）动滑轮的重G动和拉力F做功的功率。
（3）该滑轮组的机械效率。
【答案】（1）小明未提重物时，双脚站在地面上对地面的压强为1.25×104Pa；
（2）动滑轮的重为90N，拉力F做功的功率为30W；
（3）该滑轮组的机械效率为70%。
【解答】解：（1）小明未提重物时，小明对地面的压力：
F压＝G人＝m人g＝50kg×10N/kg＝500N，
双脚站在地面上时，受力面积S＝200cm2×2＝400cm2＝0.04m2，
对地面的压强：
p＝＝＝1.25×104Pa；
（2）由图可知，n＝2，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可知，动滑轮的重力为：
G动＝nF﹣G＝2×150N﹣210N＝90N；
由图甲可知，v物＝＝＝0.1m/s，则自由端移动的速度为：
v自＝nv物＝2×0.1m/s＝0.2m/s，
故拉力F做功的功率为：
P＝＝＝Fv自＝150N×0.2m/s＝30W；
（3）滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝＝×100%＝70%。
答：（1）小明未提重物时，双脚站在地面上对地面的压强为1.25×104Pa；
（2）动滑轮的重为90N，拉力F做功的功率为30W；
（3）该滑轮组的机械效率为70%。
60．（2023春•赣县区期末）当越野车在野外陷入泥潭被困时，常常需要自救。如图是一辆整体可看成在水平地面上的总质量为M、轮胎与地面总接触面积为S的越野车，现通过拉力F进行自救牵引出泥潭的示意图。已知在拉着车匀速前进的过程中，牵引绳末端在t时间内移动了s0，机械效率为η，不计滑轮重和绳重，g用符号表示。求：
（1）越野车与地面间的摩擦力；
（2）越野车被牵引出泥潭的速度；
（3）拖动越野车的功率；
（4）请通过计算推断出两个使越野车不容易深陷泥潭的办法。（要求：计算结果中所含字母或数字均为题目中的已知量或图中的信息）
【答案】（1）越野车与地面间的摩擦力为f＝2Fη；
（2）越野车被牵引出泥潭的速度为v车＝；
（3）拖动越野车的功率为P＝；
（4）见解答内容。
【解答】解：（1）由图可知，n＝2，已知车匀速前进，则克服越野车与地面间的摩擦力做功为有用功，拉力做功为总功，
根据η＝＝＝＝可知，越野车与地面间的摩擦力为：f＝nηF＝2Fη；
（2）绳末端速度v绳＝，根据v绳＝nv车可知，越野车被牵引出泥潭的速度v车＝＝；
（3）拉力做的总功为W总＝Fs＝Fs0，
拖动越野车的功率P＝＝；
（4）越野车对地面的压力大小等于重力大小，则F＝Mg，根据p＝，有p＝＝，知减小越野车的质量，或是增大越野车与地面的接触面积，可以减小越野车对地面的压强，使越野车不容易深陷泥。
答：（1）越野车与地面间的摩擦力为f＝2Fη；
（2）越野车被牵引出泥潭的速度为v车＝；
（3）拖动越野车的功率为P＝；
（4）见解答内容。
洒水车型号
CSC250GPSD6型
外形尺寸
10540×2550×3370（mm）
整备（空载）质量
11000（kg）
水罐容积
14m3
轮胎个数
6
单个轮胎受力面积
0.05m2
最高车速
89（km/h）
核载人数
3
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