2020-2021学年河南省南阳市宛城区八年级（下）期末物
理试卷
一、单选题（本大题共6小题，共12.0分） 1. 下列现象中，不能用惯性知识来解释的是( )
A. 用手拍去衣服上的灰尘
B. 锤头松了，将锤柄下端在地上撞击几下，锤头就被套紧了 C. 跳远运动员采用助跑提高跳远成绩 D. 篮球撞到篮板后被反弹
2. 如图所示是生活中几种常见的杠杆，属于费力杠杆的是( )
A.
筷子
B.
开瓶器
C.
钢丝钳
D.
道钉撬
3. 关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是( )
A. 宇宙是一个有层次的天体结构，太阳是宇宙的中心 B. 卢瑟福提出的原子核式结构模型是关于原子结构的理论
C. 银河系、地球、质子、原子核、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的 D. 根据银河系的直径大约为8万光年，可知光年是时间单位
4. 如图所示是我国自主研发的C919大型商用客机，关于客机
相关的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 客机宽大的轮子是为了增大着陆时对地面的压强 B. 客机在高空受到的大气压强比在地面时受到的大气压强大 C. 机翼做成上凸下平的形状主要是为了减小空气对飞机的阻力 D. 客机升空是利用了“空气流速大的地方压强小”的原理
5. 如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是( )
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A. 铡刀实质上是一种费力杠杆
B. 刀刃很薄是为减少受力面积从而增大压力 C. 甘蔗放在a点比b点更易被切断 D. 手沿𝐹1方向用力比沿𝐹2方向更省力
6. 关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A. 做功多的机械，功率一定大 B. 功率大的机械，做功一定快 C. 做功快的机械，机械效率一定高
D. 通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
二、多选题（本大题共2小题，共4.0分）
7. 如图所示，是小朋友们喜欢的荡秋千游戏，下列说法中正确的是( )
A. 秋千运动到最高处时动能最大
B. 秋千从高处向低处运动过程中，重力在做功 C. 秋千从低处向高处运动过程中，重力势能转化为动能 D. 秋千最终会停下来，说明机械能转化成其它形式的能
8. 如图所示，在水平桌面上，有两个完全相同的圆柱
形容器甲和乙，内盛相等质量的同种液体。将体积相同、材料不同的两个均匀实心小球A和B分别放入容器中，A球漂浮，B球悬浮。则下列说法正确的是( )
A. 两容器底部受到液体的压力相等 B. A球所受到的浮力等于B球受到的浮力 C. A球的密度小于B球的密度
D. 甲容器底部对桌面的压强小于乙容器底部对桌面的压强
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三、填空题（本大题共6小题，共14.0分）
9. 如图所示，小丽同学站在匀速上行的自动扶梯上，小丽对自动扶梯的压力与自动扶
梯对小丽的支持力是一对______(选填“平衡力”或“相互作用力”)；假如自动扶梯突然停止则小丽由于惯性，会向______(选填“前”或“后”)倒。
10. 往盛有一半水的试管中加满酒精，用胶塞封闭管口，反复翻转试管直至水和酒精充
分混合后，发现水和酒精的总体积变小了，说明分子间存在______，将两块表面光滑的铅块相互挤压后粘在一起，说明分子间存在______；长时间挤压在一起的铅块和金块会相互渗透，说明分子______。
11. 如图所示，是河水中的漩涡。漩涡边沿水的流速相对中心处的流
速较______，压强较______，从而形成压力差，导致周边物体易被“吸入”漩涡。(温馨提示：严禁学生私自下河游泳) 12. 如图所示，是我国自行研制的舰载多用途歼−15战斗
机飞离“辽宁号”航母甲板时的情境，当歼−15飞离甲板后，航母受到的浮力______，航母底部受到水的压
强______，在起飞上升过程中，歼−15的重力势能______(均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
13. 在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，
相继经过B、C两点，已知𝐴𝐵=𝐵𝐶.如图所示，物体在AB段重力做功𝑊1，做功功率𝑃1；在BC段重力做功𝑊2，做功功率𝑃2，则𝑊1______𝑊2，𝑃1______𝑃2(两空均选填“>”、“<”或“=”)。
14. 如图甲所示，某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块，使其缓慢
匀速下降，并将其浸入平静的游泳池水中，弹簧测力计的示数下与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示，忽略金属块浸人水中时池水液面高度的变化，则金属块所受重力为______N，金属块的密度为______𝑘𝑔/𝑚3.(𝑔取10𝑁/𝑘𝑔，𝜌水=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3)
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四、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
15. 如图所示，木块随着小车一起沿水平面向右做减速直线
运动，请在图中作出木块的受力示意图。(忽略空气阻力)
16. 如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图。O为支点，𝐹1表示作
用在鱼竿上的动力，请在图中作出𝐹1的力臂𝐿1和阻力𝐹2的示意图。
五、实验探究题（本大题共3小题，共18.0分）
17. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，如图所示，小明先用弹簧测力计
测出金属块的重，然后将金属块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、
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E、F所示(液体均未溢出)，并将弹簧测力计示数记录在表中。
实验步骤 弹簧测力计示数/𝑁 A 2.4 B 2.2 C 2.0 D 1.7 E 1.7 F 1.9 (1)分析比较实验步骤A、B、C、D可知，浮力的大小跟______有关； (2)分析比较实验步骤A、E、F可知，浮力的大小跟______有关；
(3)分析比较实验步骤A和______可知，浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
F中液体的密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)(4)根据实验数据可知，水的密度。
18. 如图所示，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从
同−斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，并使木块向前移动一段距离后静止。
(1)实验中，探究的动能是指小球在______(选填“斜面上”“撞击木块时”或“撞击木块后”)所具有的动能，其大小是通过______来反映的。
(2)实验现象表明：当质量一定时，物体速度越大，动能越______。为了探究物体动能的大小与质量的关系，应选择______两图进行实验分析。
(3)如果水平面绝对光滑，则本实验______(选填“能”或“不能”)达到探究的目的，理由是______。
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19. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中，小明做了如图所示实验：
(1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。此时应将杠杆两端的螺母向______(选填“左”或“右”)移动，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：①让杠杆在水平位置时所受重力的作用线通过支点，消除杠杆自重对实验的影响：②实验中便于测量______。
(2)如图乙所示，要使杠杆在水平位置平衡，应在a处挂______个钩码(每个钩码的质量是相同的)。小明在实验中多次改变力和力臂的大小，记录多组数据，其目的是______(只有一个选项正确，填写对应字母)。 A.使测量数据更准确
B.多次测量取平均值，减小误差 C.使归纳的实验结论具有普遍性
(3)如图丙所示，用弹簧测力计在b点竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时，若仍要使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)保持M点钩码数量和力臂不变，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的关系图象，如图丁所示。请根据图象推算，当𝑙1=0.6𝑚时，𝐹1为______N。
(5)完成实验后，小明利用杠杆的平衡条件测量细棉线的抗断拉力(即细线能承受的最大拉力，超过这个拉力，细线就会断裂)，他设计了如图戊所示的实验装置： 将细棉线两端分别固定在米尺A端和地面上，①取一根轻质米尺(忽略米尺的自重)，
在米尺B端挂上重为G的物块，将米尺置于可移动的支点P上，让米尺在水平位
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置平衡；
②将支点P沿水平方向逐渐向______(选填“A”或“B”)方向移动，直至细棉线被拉断，记下此时支点的位置，读出PA与PB的长度𝑙𝑃𝐴、𝑙𝑃𝐵；
③根据杠杆的平衡条件，可以计算出细棉线的抗断拉力𝐹𝑚𝑎𝑥=______(用题目中所给物理量表示)。
六、计算题（本大题共2小题，共18.0分）
20. 工人师傅用如图所示的装置在10s内将重为400N的货
物匀速提升3m，拉力F的大小为250N，不计绳重和一切摩擦。
(1)该滑轮组既可以______，又可以改变施力的______。 (2)拉力F做功的功率为多大？ (3)动滑轮的重为多少？ (4)该滑轮组的机械效率为多大？
21. 随着智能科技的发展，深圳、武汉、郑州等许多城市对
无人驾驶汽车都进行了试点运行。如图所示是一款纯电动无人驾驶小型公交车，空车质量为6×103𝑘𝑔，它依靠激光雷达、摄像头以及5G网络等设备来实现自动驾驶。
(1)当空车沿上坡路段匀速行驶时，(均选填“变汽车的动能______，机械能______。大”“变小”或“不变”)
(2)空车停在水平路面上时，轮胎与地面的总接触面积为0.4𝑚2，则车对地面的压强为多少？(𝑔=10𝑁/𝑘𝑔)
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(3)已知空车行驶时牵引力的功率为30kw，测试道路长1.5𝑘𝑚，空车匀速走完全程用时5min，则空车走完全程做的功是多少？所受阻力为多少？
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答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、灰尘原来静止，衣服运动后，灰尘由于惯性仍保持静止状态，由于重力的原因落向地面，故灰尘脱离出来，与惯性有关，故A不符合题意；
B、锤头松了，把锤柄的一端在坚硬的地面撞击几下，锤头就能紧套在锤柄上，这是利用了锤头的惯性，故B不符合题意；
C、助跑是在起跳前使人获得很大的速度，起跳后由于惯性，可以使运动员跳得更远，故C不符合题意；
D、篮球撞到篮板后被反弹是因为物体间力的作用是相互的，与惯性无关，故D符合题意。 故选：D。
物体具有保持原来运动状态不变的性质，称为惯性，惯性是物体本身固有的一种性质；据此分析。
此题考查了惯性及惯性的应用，注意任何物体都有惯性，惯性是物体本身的一种性质，要与外力改变物体的运动状态区别开来。
2.【答案】A
【解析】解：
A、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确； B、开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误； C、钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误； D、道钉撬在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误。 故选：A。
结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
3.【答案】B
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【解析】解：A、宇宙是一个有层次的天体结构系统，我们看到的太阳只是银河系中一颗普通的恒星。故A错误；
B、卢瑟福根据𝛼粒子散射实验提出了原子的核式结构模型。故B正确；
C、质子和中子构成原子核，电子和原子核构成原子，原子构成分子，分子构成物质，地球又是太阳系中的一颗行星，太阳系只是银河系中一个很小的部分，所以它们从大到小的顺序为：银河系、地球、分子、原子核、质子。故C错误； D、光年是光在真空中行走一年的距离，是长度单位。故D错误。 故选：B。
(1)银河系中有大约2000亿颗恒星，太阳只是银河系中的一颗普通恒星；
(2)1911年，卢瑟福建立了原子核式结构模型，该模型认为：原子是由原子核和核外电子组成，后来人们又发现原子核是由质子和中子组成；
(3)宇宙由物质组成的，宇宙中拥有数十亿个星系，银河系只是其中之一，银河系很大，太阳系只是其中之一，地球是太阳系中一员；物体是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的，原子核包括质子和中子两部分； (4)光年，长度单位，光年一般被用于计算恒星间的距离。光年指的是光在真空中行走一年的距离。
此题考查了我们对宏观世界和微观结构的认识，难度不大，属于基础知识的考查。
4.【答案】D
【解析】解：A、客机宽大的轮子，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小客机对地面的压强，故A错误；
B、大气压随着高度的增加而减小，所以客机在高空所受的大气压强，比地面附近的大气压强小，故B错误；
CD、客机机翼表面制作成“上凸下平”制造形状，利用了流体压强与流速的关系，即空气流速大的地方压强小，使上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，从而产生升力，故C错误，D正确。 故选：D。
(1)减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力； (2)大气压随着高度的增加而减小。 (3)流体流速越大的位置，压强越小；
(4)制造客机时，要尽可能地减轻其质量，如何减轻质量，可以利用公式𝑚=𝜌𝑉分析。
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本题考查流体流速与压强的关系、大气压与高度的关系、减小压强的方法，是一道综合题目，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题。
5.【答案】C
【解析】解：
A、铡刀在使用时，动力臂大于阻力臂，实质上是一种省力杠杆，故A错误； B、刀刃很薄，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B错误； C、由图知，甘蔗放在a点比b点时的阻力臂更小，在动力臂和阻力不变时，根据杠杆平衡条件可知，动力会更小，甘蔗更易被切断，故C正确；
D、图中𝐹1方向竖直向下，𝐹2方向垂直于杠杆向下，由动力臂的定义可知，手沿𝐹1方向用力比沿𝐹2方向用力时的动力臂要小，由杠杆平衡条件可知，动力更大，即𝐹1>𝐹2，所以手沿𝐹1方向用力比沿𝐹2方向更费力。 故选：C。
(1)对于杠杆类型的判断可从动力臂与阻力臂的大小关系入手；
(2)减小压强的方法：在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强；
(3)分析不同情况下阻力臂的大小关系或动力臂的大小关系，由杠杆平衡条件判断所用动力的大小关系。
本题通过“切甘蔗用的铡刀”考查了压强和杠杆知识的应用，揭示了物理知识来源于生活又应用于生活的理念，是中考的常见题型。
6.【答案】B
【解析】解：A、功率是做功多少与所用时间的比值。做功多，时间不确定，功率大小不能确定。故A错误；
B、功率反映做功的快慢，功率大则做功快，功率小，则做功慢。故B正确； C、机械效率与做功快慢没有关系。故C错误；
D、使用任何机械都要做额外功，所以总功一定大于有用功，即有用功与总功的比值一定小于1，也就是机械效率小于100%。故D错误。 故选：B。
(1)功率是描述物体做功快慢的物理量，它等于单位时间内所做的功，功率大则做功快；
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(2)机械效率反映了机械的性能优劣，是有用功与总功的比值，与做功快慢没有关系；使用任何机械不可避免地做额外功，所以机械效率一定小于100%。
正确理解功率和机械效率的概念是解决此题的关键；还要充分考虑选项中的条件，必要时可运用公式分析。
7.【答案】BD
【解析】解：A、秋千运动到最高处时势能最大，故A错误； B、秋千从高处向低处运动过程中，重力在不断做功，故B正确； C、秋千从低处向高处运动过程中，动能转化为重力势能，故C错误；
D、秋千最终会停下来，是由于克服阻力不断做功，说明机械能转化成其它形式的能，故D正确； 故选：BD。
机械能守恒是一种理想的情况，只有在无摩擦、无空气阻力的情况下才能真正实现。荡秋千的过程中，会受到摩擦和空气阻力的作用。
理解机械能守恒的条件，同时要知道机械能不守恒，但能的总量是守恒的。
8.【答案】CD
【解析】解：A、两个完全相同的圆柱形容器甲和乙，内盛相等质量的同种液体，由图
𝐹
𝑝甲<𝑝乙，知ℎ甲>ℎ乙，由液体压强公式𝑝=𝜌𝑔ℎ可知，由𝑝=𝑆得𝐹=𝑝𝑆，所以𝐹甲>𝐹乙，
故A错误；
B、知道两个容器中的液体相同，据图能看出A小球排开液体的体积小于B小球排开液体的体积，故据𝐹浮=𝐺排=𝜌𝑔𝑉排可知，B球所受的浮力大，故F 𝐵>𝐹𝐴，故B错误； CD、A在甲中漂浮，即液体密度大于A的密度；B在乙中悬浮，即说明乙液体密度等于B的密度，液体密度相同，所以B的密度大于A的密度，由于AB体积相同，所以据𝑚=𝜌𝑉可知，B球的质量大，故B球的重力大，又因为甲容器对桌面的压力是甲杯和液体总重力与A重力之和，乙容器对桌面的压力等于乙杯和液体总重力与B重力之和；所以乙杯
𝐹
对桌面的压力大，故据𝑝=𝑆可知，乙杯对桌面的压强大，故𝑝甲<𝑝乙，故CD正确。
故选：CD。
(1)根据液体压强公式𝑝=𝜌𝑔ℎ，判断液体压强大小，再根据𝑝=𝑆，得到压力大小；
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𝐹
(2)知道两个容器中的液体相同，据图能看出两个小球排开液体的体积，而后结合阿基米德原理计算即可；
(2)据浮沉情况判断出两个小球的密度关系；
(2)两容器相同时受力面积相同且液体质量相等，根据𝐹=𝐺=𝑚𝑔可知对桌面的压力关系，利用𝑝=𝑆判断两容器对桌面的压强关系。
此题考查了阿基米德原理和液体内部压强公式的应用，是一道综合题。
𝐹
9.【答案】相互作用力 前
【解析】解：小丽对扶梯的压力和扶梯对小丽的支持力是作用在不同物体的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，是一对相互作用力；
自动扶梯突然停止时，小红由于惯性，仍要保持原来的运动状态，所以小红会向前倒。 故答案为：相互作用力；前。
(1)相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性。
此题考查了相互作用力和平衡力辨析及惯性现象，是一道联系实际的应用题，难度不大。
10.【答案】间隙 引力 在不停地做无规则运动
【解析】解：(1)因为分子间存在着间隙，所以，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的间隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了； (2)两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会黏在一起，说明了分子间有引力； (3)长时间挤压在一起的铅块和金块会相互渗透，说明分子在不停地做无规则运动。 故答案为：间隙；引力；在不停地做无规则运动。
(1)物质是由分子或原子组成的，分子或原子之间存在间隙； (2)分子间存在引力和斥力；
(3)不同的物质在相互接触时，分子彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动。
本题主要考查学生对分子动理论及分子间的作用力的了解和掌握，是一道基础题。
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11.【答案】慢 大
【解析】解：漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较慢，压强较大，而漩涡边沿水的流速流速较快，压强较小，形成一个向旋涡中心的压力差，从而导致周边物体易被“吸入”漩涡。
故答案为：慢；大。
流体压强与流速的关系：流体流速大的地方、压强小，流体流速小的地方、压强大，据此分析回答。
联系实际生活，明确不同位置水流的速度不同是突破此题的关键。此题考查学生的分析能力，要求学生对题目所涉及的内容要熟练掌握，并能学以致用。
12.【答案】变小 变小 变大
【解析】解：歼−15起飞后，航母的总重力减小，漂浮时其浮力等于重力，所以所受浮力减小。
舰载机飞离航母后，整个航母会上浮一些，也就是航母底部所处水深减小，从公式𝑝=𝜌𝑔ℎ知，𝜌一定，h减小，所以p减小。
歼−15在上升过程中，质量不变，但高度增加，所以重力势能增加。 故答案为：变小；变小；变大。
根据物体漂浮在液面上时，浮力与重力相等判断浮力的大小变化； 判断液体的压强，利用公式𝑝=𝜌𝑔ℎ；
掌握重力势能的影响因素，通过判断歼−15的重力和高度的变化得出重力势能的变化。 本题考查了液体内部压强、物体浮沉条件、重力势能的变化，属于基础题。
13.【答案】= <
【解析】解： 由题𝐴𝐵=𝐵𝐶，
根据𝑊=𝐺ℎ可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即𝑊1=𝑊2； 由于小球在自由下落时做加速运动，
由𝑣=𝑡可得，𝑡=𝑣可知，小球在BC段运动的时间短，
𝑠
𝑠
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根据公式𝑃=𝑡可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即𝑃1<𝑃2。 故答案为：=；<。
已知𝐴𝐵=𝐵𝐶，根据𝑊=𝐺ℎ可知这两段物体做的功相等；因小球在自由下落时做加速下落运动，所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系，再根据功率公式得出它们的功率关系。
本题考查了做功公式、功率公式的灵活运用以及牛顿第一定律的理解，关键是知道自由下落物体的运动是加速下落，从而得到AB和BC段的时间关系。
𝑊
14.【答案】46 2.3×103
【解析】解：
(1)由图象可知，当h为0～30𝑐𝑚时，弹簧测力计示数为46N，此时金属块处于空气中，根据二力平衡条件可知，金属块的重力：𝐺=𝐹拉1=46𝑁；
(2)由图象可知，当ℎ=50𝑐𝑚之后，弹簧测力计示数不变，此时金属块浸没水中， 则金属块浸没时受到的浮力：𝐹浮=𝐺−𝐹拉2=46𝑁−26𝑁=20𝑁； 由𝐹浮=𝜌水𝑔𝑉排可得金属块的体积：𝑉=𝑉排=𝜌
𝐺
46𝑁
𝐹浮
水
𝑔
=
20𝑁
1×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔
=2×10−3𝑚3，
由𝐺=𝑚𝑔可得，金属块的质量：𝑚=𝑔=10𝑁/𝑘𝑔=4.6𝑘𝑔； 金属块的密度：𝜌=
𝑚𝑉
=
4.6𝑘𝑔2×10−3𝑚3=2.3×103𝑘𝑔/𝑚3。
故答案为：46；2.3×103。
(1)图象中，上方与横轴平行的线段表示金属块在水面以上时受到的拉力，金属块的重力等于该拉力；
(2)下方与横轴平行的线段表示金属块在水面以下时(浸没时)受到的拉力，金属块浸没时受到的浮力等于两个拉力之差(称重法测浮力)；利用阿基米德原理求排开水的体积，即金属块的体积；利用𝐺=𝑚𝑔求金属块的质量；再利用密度公式求金属块的密度。 本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理以及称重法测浮力的应用，分析图象、得出相关信息是关键。
15.【答案】解：忽略空气阻力，木块随着小车一起沿水平面向右做减速直线运动时，
木块由于惯性在小车上要保持原来的运动速度向右运动，所以木块受到小车对其水平向左的摩擦力f；在竖直方向上受重力G和支持力F的作用，且二力平衡、大小相等，三
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个力的作用点都画在木块的重心上，如图所示：
【解析】先分析木块所受的力：在竖直方向上受重力和小车对其向上的支持力；在水平方向上木块与小车接触，由于小车右做减速直线运动，木块由于惯性仍要保持原来的运动速度向前运动，所以还受到小车对其向后的摩擦力，据此画出木块的受力示意图。 本题考查了对物体的受力分析、力的示意图的画法，关键是确定有无摩擦力和摩擦力的方向。
16.【答案】解：
过拉力作用点作竖直向下的拉力𝐹2；过支点O作𝐹1的作用线的垂线段，即动力臂𝐿1.如下图所示：
【解析】拉力𝐹2的作用点为鱼线与杆的交点，阻力的方向沿绳子向下，过拉力𝐹2的作用点表示出拉力的方向；
已知支点和力的方向，根据力臂的定义过支点作力的作用线的垂线段。
本题考查力的示意图以及力臂画法的掌握情况；确定力的作用点和方向，是正确画出力的示意图的前提。
17.【答案】排开液体的体积 液体的密度 D、E 小于
【解析】解：(1)分析比较A、B、C、D可知，液体的密度相同时，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关；
(2)分析比较E、F可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，浮力不同，故分析实验步骤A、E、F可知浮力大小还与液体的密度有关；
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(3)要研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关，需要控制液体的密度和排开液体的体积相同，改变物体浸没在液体的深度，因此选择A、D、E三次实验；
(4)由图A可得金属块的重力为2.4𝑁，根据称重法可知：物块浸没在水中受到的浮力为：𝐹浮=2.4𝑁−1.7𝑁=0.7𝑁；𝐹浮′=2.4𝑁−1.9𝑁=物块浸没在另一液体中受到的浮力为：0.5𝑁；
根据阿基米德原理𝐹浮=𝜌液𝑔𝑉排知物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，受到的浮力越大，故F中液体密度小于水的密度。
故答案为：(1)排开液体的体积；(2)液体的密度；(3)𝐷、E；(4)小于。
(1)(2)(3)物体受到的浮力大小与排开液体的体积和密度有关，与物体浸没在液体中的深度无关关，探究浮力与它们的关系时需用控制变量法进行探究； (4)根据浮力大小和阿基米德原理，判断液体密度大小。
本题考查影响浮力大小的因素、控制变量法的使用、浮力的测量等知识，是一道综合题。
18.【答案】撞击木块时 木块移动的距离 大 甲、丙 不能 木块做匀速直线运动，无
法测量移动的距离
【解析】解：(1))据题意可知，实验中小球从斜面上滚下撞击木块，则小球具有动能，所以探究的是小球撞击木块时的动能的大小；
小球的动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，这属于转换法的应用； (2)根据甲、乙两图可知，两球的质量相同，滚下的高度不同，高度越高，速度越大，木块移动的距离越远，动能越大；
为了探究物体动能的大小与质量的关系，需要控制速度相同，即小球滚下的高度相同，质量不同，故应选择甲、丙两图进行实验分析；
(3)如果水平面绝对光滑，没有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小。
故答案为：(1)撞击木块时；木块移动的距离；(2)大；甲、丙；(3)不能；木块做匀速直线运动，无法测量移动的距离。
(1)小球从斜面上滚下时具有一定的动能；观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小，用到了转换法；
(2)动能的大小与物体的质量、速度有关，根据控制变量法得出结论；
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(3)如果水平面绝对光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动。
本题考查了学生对物理学方法和影响动能大小的因素的掌握情况，在探究过程中要用到控制变量法，实验中通过木块被推动的距离来反映小球动能的大小，用到了转换法。
𝑃𝐵
𝐺 19.【答案】右 力臂 1 C 变大 0.5 A 𝑙𝑃𝐴
𝑙
【解析】解：(1)如图甲所示，杠杆左端下沉，其右端偏高，应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
(2)设杠杆的每小格为𝑙0，一个钩码的重为𝐺0，根据杠杆平衡条件𝐹1𝑙1=𝐹2𝑙2得， 2𝐺0×2𝑙0=𝑛𝐺0×4𝑙0，𝑛=1(个)；
通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性，结论才正确，所以在探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律。故选C；
(3)图丙中当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计拉力F的力臂变小，由杠杆平衡条件：𝐹1𝑙1=𝐹2𝑙2，可知弹簧测力计的拉力变大。 (4)由于此题中的阻力和阻力臂不变，𝐹2𝑙2=𝐹1𝑙1=利用图象中任意一组数据都能得出，0.1𝑚×3𝑁=0.3𝑁⋅𝑚； 故若当𝑙1为0.6𝑚时，𝐹1=
𝐹2𝑙2𝑙1
=
0.3𝑁⋅𝑚0.6𝑚
=0.5𝑁；
(5)②要使棉线断裂，棉线受到的拉力将增大，而动力不变，因此根据𝐺𝑙1=𝐹𝑙2可知，需增大动力臂，减小阻力臂，即支点需向A移动； ③(2)由𝐹1𝑙1=𝐹2𝑙2可知，𝐺𝑙𝑃𝐵=𝐹𝑚𝑎𝑥𝑙𝑃𝐵，所以，𝐹𝑚𝑎𝑥=
𝑙𝑃𝐵𝑙𝑃𝐴
𝐺。
𝑙
𝑃𝐵
故答案为：(1)右；力臂；(2)1；C；(3)变大；(4)0.5；(5)②𝐴；③𝑙𝐺。
𝑃𝐴
(1)调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆的自重的影响；
(2)设杠杆每小格为𝑙0，一个钩码重是𝐺0，根据杠杆平衡条件求出；通过实验总结实验结论时，一般要进行多次实验，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出普遍的物理规律；
(3)根据操作中引起力臂的变化，根据杠杆平衡条件分析解题；
(4)由于此题中的阻力和阻力臂不变，由图中提供数据，根据杠杆的平衡条件分析即可
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求得；
(5)要使棉线断裂，棉线受到的拉力将增大，根据杠杆平衡条件可知支点移动的方向，进一步求出棉线的抗断拉力。
本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算，有一定难度。
20.【答案】省力 方向
【解析】解：(1)该滑轮组由两个定滑轮和一个动滑轮组成，既可以省力又可以改变施力的方向；
(2)由图可知𝑛=2，绳子自由端移动距离𝑠=𝑛ℎ=2×3𝑚=6𝑚， 拉力做的总功：
𝑊总=𝐹𝑠=250𝑁×6𝑚=1500𝐽， 拉力的功率： 𝑃=
𝑊总𝑡
=
1500𝐽10𝑠
=150𝑊；
1
(3)因为不计绳重摩擦时拉力𝐹=𝑛(𝐺+𝐺动)，所以动滑轮重力： 𝐺动=𝑛𝐹−𝐺=2×250𝑁−400𝑁=100𝑁； (4)工人通过滑轮组做的有用功： 𝑊有=𝐺ℎ=400𝑁×3𝑚=1200𝐽， 滑轮组的机械效率：
𝜂=𝑊×100%=1500𝐽×100%=80%。
总
𝑊有
1200𝐽
答：(1)省力；方向；
(2)拉力F做功的功率为150W； (3)动滑轮的重为100N； (4)该滑轮组的机械效率为80%。
(1)由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，其工作特点是：既可以省力又可以改变施力的方向；
(2)由图可知𝑛=2，绳子自由端移动距离𝑠=𝑛ℎ；利用𝑊总=𝐹𝑠求拉力做的总功，利用𝑃=
𝑊总𝑡
可求拉力的功率；
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(3)利用不计绳重摩擦时拉力𝐹=𝑛(𝐺+𝐺动)求动滑轮重力； (4)利用𝑊有=𝐺ℎ求有用功，利用𝜂=𝑊×100%求机械效率。
总
1
𝑊有
本题考查了滑轮组的工作特点，使用滑轮组时绳子拉力的计算，有用功、总功、功率和机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时拉力𝐹=𝑛(𝐺+𝐺动)是本题的关键。
1
21.【答案】不变 变大
【解析】解：(1)当空车沿上坡路段匀速行驶时，汽车的质量不变，速度不变，高度变高，所以汽车的动能不变，重力势能变大，机械能变大；
(2)空车对水平路面的压力等于其自身的重力，即𝐹=𝐺=𝑚𝑔=6×103𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=6×104𝑁，
空车对水平路面的压强：𝑝==
𝑆
𝐹
6×104𝑁0.4𝑚2=1.5×105𝑃𝑎；
(3)空车走完全程做的功：𝑊=𝑃𝑡=30×1000𝑊×5×60𝑠=9×106𝐽， 空车匀速走完全程，汽车受到的阻力等于牵引力：𝑓=𝐹′=答：(1)不变，变大；
(2)车对地面的压强为1.5×105𝑃𝑎； (3)汽车受到的阻力为6×103𝑁。
(1)动能的大小和质量、速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能和质量、高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大，动能和重力势能都属于机械能； (2)空车对水平路面的压力等于其自身的重力，根据重力公式计算其重力，根据压强公式计算空车对水平路面的压强；
(3)根据𝑊=𝑃𝑡计算空车走完全程做的功，根据做功公式𝑊=𝐹𝑠的变形计算汽车受到的牵引力，匀速行驶时，汽车受到的阻力等于牵引力。
本题考查重力公式、压强公式、功率公式、做功公式的灵活运用，综合性强。
𝑊𝑠
=
9×106𝐽1.5×1000𝑚
=6×103𝑁。
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