上海市松江区2022-2023学年八年级下学期物理期中考试试题
一、单选题
1．一个中学生从教学楼一楼爬到三楼，克服重力所做的功最接近于（ ）
A．300焦 B．3000焦 C．450焦 D．4500焦
【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】中学生的体重大约50kg，则重力大约G=mg=50kg×10N/kg=500N；
一层楼高3m，从一楼到三楼上升高度h=3m×（3-1）=6m；
则克服重力做功：W=Gh=500N×6m=3000J。
故选B。
【分析】根据W=Gh计算即可。
2．如图所示的科学家中，其名字被命名为“功率”单位的是( )
A．焦耳
B． 牛顿
C． 伽利略
D． 瓦特
【答案】D
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】功率的单位为瓦特，简称瓦，用字母W表示，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据对功率的认识判断。
3．（2018八下·聊城期末）如图所示的四个实例中，目的是为了减小摩擦的是（ ）
A．浴室脚垫做得凹凸不平
B．轮滑鞋装有滚轮
C．防滑地砖表面做得较粗糙
D．旅游鞋底有凹凸的花纹
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】解：
A、浴室脚垫做得凹凸不平，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力．不符合题意．
B、轮滑鞋装有滚轮，是用滚动代替滑动减小鞋和地面之间的摩擦力，便于滑行．符合题意．
C、防滑地砖表面做得较粗糙是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力．不符合题意．
D、旅游鞋底有凹凸的花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力，防止滑倒．不符合题意．
故选B．
【分析】增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面粗糙程度．
减小摩擦力的方法：减小压力，减小接触面粗糙程度，用滚动代替滑动，使接触面脱离．
4．如图所示为运动员踢足球时的情景，当足球在空中飞行时，关于足球所受重力的说法正确的是（ ）
A．大小、方向都不变 B．大小、方向都在改变
C．大小改变、方向不变 D．大小不变、方向改变
【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算；重力的方向
【解析】【解答】当足球在空中飞行时，它的质量不变，根据G=mg可知，足球的重力大小不变。
而重力的方向始终是竖直向下的，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据对重力的认识判断。
5．下列过程中，由重力势能转化为动能的是（ ）
A．苹果从树上下落
B．拉满弦的弓把箭射出
C．垫起的排球向上运动
D．平直轨道上出站的列车加速前进
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A.苹果从树上下落，质量不变，速度增大，则动能增大；质量不变，高度减小，则重力势能减小，此时重力势能转化为动能，故A符合题意；
B.拉满弦的弓把箭射出，将弓的弹性势能转化为箭的动能，故B不合题意；
C.垫起的排球向上运动，高度增大，则重力势能增大；速度减小，则动能减小，那么动能转化为重力势能，故C不合题意；
D.平直轨道上出站的列车加速前进，重力势能不变，而动能增大，二者之间没有转化关系，故D不合题意。
故选A。
【分析】根据能量转换的知识判断。
6．下列情景中，关于力对杯子做功的描述正确的是（ ）
A．用手托着杯子上楼梯，手对杯子没有做功
B．用手托着杯子长时间站立，手对杯子做了功
C．用手托着杯子乘电梯上楼，手对杯子做了功
D．用手将杯子扔出后在杯子飞行的过程中，手对杯子做了功
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.用手托着杯子上楼梯，手对杯子施加向上的作用力，杯子向上运动，此时手对杯子做功，故A错误；
B.用手托着杯子长时间站立，手对杯子施加向上的作用力，但是没有在向上的方向上通过距离，因此对杯子不做功，故B错误；
C.用手托着杯子乘电梯上楼，手对杯子施加向上的作用力，杯子向上运动，此时手对杯子做功，故C正确；
D.用手将杯子扔出后在杯子飞行的过程中，手对杯子不施加力的作用，对杯子不做功，故D错误。
故选C。
【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
7．关于运动和力，下列说法中正确的是（ ）
A．力是维持物体运动的原因
B．物体受平衡力作用，一定保持匀速直线运动状态
C．物体不受外力作用，运动状态一定不变
D．物体处于静止状态，一定不受外力作用
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律；平衡状态的判断；力与运动的关系
【解析】【解答】A.力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故A错误；
B.物体受平衡力作用，可能保持匀速直线运动状态，也可能处于静止状态，故B错误；
C.根据牛顿第一定律可知，物体不受外力作用，将保持静止或匀速直线运动状态，即运动状态一定不变，故C正确；
D.物体处于静止状态，可能受到平衡力的作用，故D错误。
故选C。
【分析】（1）根据力与运动的关系判断；
（2）平衡状态包括：静止状态或匀速直线运动状态；
（3）根据牛顿第一定律判断；
（4）根据二力平衡的条件判断。
8．（2019·黄浦模拟）静止在水平桌面上的铅笔受到的一对平衡力是（ ）
A．铅笔受到的重力与桌子受到的重力
B．铅笔受到的重力与铅笔对桌子的压力
C．桌子对铅笔的支持力与铅笔对桌子的压力
D．桌子对铅笔的支持力与铅笔受到的重力
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A. 铅笔受到的重力与桌子受到的重力，二力的方向相同，大小不相等，作用在两个物体上，不是一对平衡力，A不符合题意。
B. 铅笔受到的重力与铅笔对桌面的压力，二力的方向相同、作用在两个物体上，不是一对平衡力，B不符合题意；
C. 铅笔对桌面的压力与桌面对铅笔的支持力，二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，但作用在两个物体上，是一对相互作用力，C不符合题意；
D. 铅笔受到的重力与桌面对铅笔的支持力，二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，D符合题意；
故答案为：D
【分析】二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上，则这两个力二力平衡时合力为零.
9．如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重力为10牛的重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力F，已知OA=OB，关于F的大小说法正确的是（ ）
A．一定等于5牛 B．一定等于10牛
C．可能等于4牛 D．可能等于8牛
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】当在B点施加竖直向上的力时，动力臂为OB，阻力臂为OA，
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G×OA=F×OB；
G×OA=F×（OA+AB）；
10N×1=F×（1+1）；
解得：F=5N；
当拉力的方向不与OB垂直时，动力臂会不断减小，那么动力会逐渐增大。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算。
10．甲、乙两车同时同地沿同一方向做匀速直线运动，它们的s-t图像如图所示。则（ ）
A．甲车的速度小于乙车的速度
B．甲车受到的合力大于乙车受到的合力
C．经过12秒，甲、乙两车相距 15米
D．通过15米的路程，乙车比甲车少用6秒
【答案】C
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】A.甲的速度为：；
乙的速度为：；
比较可知，甲的速度大，故A错误；
B.两个图像都是通过坐标原点的斜线，因此二者都作匀速直线运动，都处于平衡状态，受到合力为零，故B错误；
C.经过12s，两车的距离为：△s=△vt=（2.5m/s-1.25m/s）×12s=15m，故C正确；
D.通过15m的路程，甲需要：；
而乙需要12s，则乙车比甲车多用6s，
故D错误。
故选C。
【分析】（1）根据公式计算二者的速度，然后进行比较；
（2）根据运动状态确定合力的大小；
（3）根据s=vt分别计算二者的路程，然后相减即可；
（4）根据分别计算出二者的时间，然后相减即可。
二、填空题
11．北京时间2023年3月31日14时27分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将遥感三十四号04星发射升空。火箭加速升空过程中，以地面为参照物，卫星是 的（选填“静止”或“运动”），卫星的动能 （选填“增大”“不变”或“减小”），卫星的运动状态 变化（选填“发生”或“不发生”）。
【答案】运动；增大；发生
【知识点】动能和势能的大小变化；参照物及其选择
【解析】【解答】（1）以地面为参照物，卫星的位置不断改变，因此它是运动的；
（2）火箭加速升空时，卫星的质量不变，速度增大，则动能增大；
（3）卫星的速度逐渐增大，则它的运动状态发生变化。
【分析】（1）根据参照物的知识解答；
（2）动能用质量和速度有关；
（3）运动状态改变包括：静止变运动，运动变静止，速度大小改变或运动方向改变。
12．足球运动员用头顶球，球反向飞出，这说明力可以改变物体的 ，同时运动员的头部有疼痛感，这说明力的作用是 的。被顶出的足球由于 将继续在空中飞行一段距离。
【答案】运动状态；相互；惯性
【知识点】力的作用效果；力作用的相互性；惯性及其现象
【解析】【解答】（1）足球运动员用头顶球，球反向飞出，这说明力可以改变物体的运动状态；
（2）同时运动员的头部有疼痛感，这说明力的作用是相互的。
（3）被顶出的足球由于惯性将继续在空中飞行一段距离。
【分析】（1）力的作用效果包括：①改变物体的形状；②改变物体的运动状态；
（2）根据力的作用的相互性分析解答；
（3）物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
13．一个杠杆的动力臂与阻力臂之比为2∶5，若此杠杆受到的阻力是10牛，则当动力为 牛时，杠杆处于平衡状态，此杠杆是 杠杆（选填“省力”或“费力”）。如图所示的常见工具：（a）独轮车（b）起子（c）钢丝钳（d）筷子（e）镊子，请判断以上杠杆属于费力杠杆的是 （选填字母序号）。
【答案】费力；25；d、e
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：10N×5=F×2，解得：F=25N。
（2）此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
a.推独轮车时，车轮相当于支点，重力为阻力，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
b.使用起子时，起子与瓶盖接触的上表面为支点，阻力作用在瓶盖的边缘，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆；
c.使用老虎钳时，转轴相当于支点，阻力作用在刀口上，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
d.使用筷子时，大拇指所在的位置为支点，阻力作用在尖端，食指施加动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；
e.使用镊子时，两个镍片相连的位置为支点，阻力作用在尖端，动力作用在中间，此时动力臂小于阻力臂，相当于费力杠杆。
故选de。
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算；
（2）（3）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
14．如图所示，是某工人用三种方式分别拉起同一物体。图（b）装置是 滑轮，使用该滑轮的优点是可以 。用图（c）滑轮的优点是可以 。
【答案】动；省力；改变力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】根据图片可知，b滑轮跟随物体一起向上移动，为动滑轮，特点是可以省力。
c滑轮固定不动，为定滑轮，优点是改变力的方向。
【分析】跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮，不随物体一起移动的滑轮为定滑轮，根据二者的特点分析解答。
15．如图所示，一个小球从A点沿粗糙的轨道由静止下滑，经最低点B后最终到达对面最高点C点。则从A点到达B点的过程中，小球的动能 。重力势能 ，机械能总量 （均选填“增大”“不变”或“减小”）
【答案】增大；减小；减小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】从A点到达B点的过程中，小球的质量不变，速度增大，则动能增大；质量不变，高度减小，则重力势能减小。由于斜面是粗糙的，因此小球下滑时克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，即机械能总量减小。
【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，根据机械能和内能的转化分析机械能的变化。
16．功率是表示物体 的物理量。某机器上标有“1000W”字样，其物理意义是 。若这台机器正常工作2分钟，做功 焦。
【答案】做功快慢；1s内机器做功1000J；1.2×105
【知识点】功率的概念；功率的计算
【解析】【解答】（1）功率是表示物体做功快慢的物理量。
（2）某机器上标有“1000W”字样，根据可知，其物理意义是：1s内机器做功1000J。
（3）若这台机器正常工作2分钟，做功：W=Pt=1000W×120s=1.2×105J。
【分析】（1）根据功率的意义解答；
（2）根据分析1000W的意义；
（3）根据W=Pt计算机器做的功。
17．重为15牛的物块，在大小为2牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，10秒内前进了6米。此过程中，拉力做功为 焦，拉力的功率为 瓦，重力做功为 焦。
【答案】12；1.2；0
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）拉力做的功W=Fs=2N×6m=12J；
拉力的功率：；
（2）重力做功：W=Gh=15N×0m=0J。
【分析】（1）根据W=Fs计算拉力做的功，根据计算拉力的功率；
（2）根据W=Gh计算重力做的功。
三、实验题
18．如图所示，在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，小红把小桌放在透明的沙箱中，让同一重物从不同高度落下，打击小桌。
（1）实验中，通过 反映物体重力势能的大小；
（2）分析图中信息及相关条件，可归纳得出的结论是： ；
（3）小红想要探究重力势能与质量的关系，她应该保持 相同，改变 。
【答案】（1）小桌陷入沙子中的深度
（2）当物体质量一定时，高度越高，重力势能越大
（3）高度；物体的质量
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】（1）实验中，通过小桌陷入沙子中的深度反映物体重力势能的大小；
（2）根据图片可知，两个物体的质量相同，右图中物体的高度更大，桌子陷入沙子深度更大，那么得到结论：当物体质量一定时，高度越高，重力势能越大。
（3）重力势能与质量和高度有关，当探究重力势能与质量的关系时，应该保持高度相同，改变物体的质量。
【分析】（1）小桌受到撞击后会陷入沙子中，且物体的重力势能越大，小桌陷入沙子中深度越大；
（2）根据图片分析哪个因素相同，哪个因素不同，根据小桌陷入的深度确定重力势能大小，根据控制变量法的要求描述实验结论。
（3）根据控制变量法的要求分析解答。
四、作图题
19．（2017·嘉定模拟）重为10牛的物体静止在水平地面上，用力的图示法在图中画出它所受的重力G．
【答案】解：物体受到的重力方向竖直向下，作用点在重心，大小为10N，可确定标度为5N，故画重力的图示如图：
【知识点】重力示意图
【解析】【分析】根据力的图示的定义，将小球所受重力的大小、方向和作用点表示出来即可．
20．如图所示，杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是力F2的力臂。请在图中画出力F1的力臂l1和力F2的示意图。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】①将F1的作用线向左延长，通过支点O作F1的作用线的垂线，从支点到垂足之间的距离就是动力臂L1；
②通过阻力臂L2的端点作它的垂线，在向下的方向上表上箭头，这就是阻力L2，如下图所示：
【分析】力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂线段的长度。
21．在图中作出滑轮的动力臂l1和阻力臂l2，并标出支点O。
【答案】
【知识点】力臂的画法；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】定滑轮相当于一个连续旋转的杠杆，支点为转轴O，通过支点O分别作两个拉力的作用线的垂线，从支点到垂足之间的长度为力臂，如下图所示：
【分析】力臂是从杠杆的支点到力的作用线之间的垂线段的长度，结合定滑轮的本质分析解答。
五、计算题
22．如图所示，一平直轻质杠杆支点在O点。已知厘米，厘米。在杠杆的最左端A点挂一重为300牛的物体G，为使杠杆在水平位置平衡，需在B端施加一个力。求：在B端施加的力的最小值，并说明其方向。
【答案】在B端施加力的力臂最大时为最小力，OB为力臂时力臂最大，故竖直向下用力时力最小。根据杠杆的平衡条件可知在B端施加的最小力
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】①当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长，此时动力最小；
②根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算作用在B端的最小力。
23．如图所示，工人用动滑轮匀速竖直向上提升质量为10千克的货物，不计滑轮重力和摩擦，他在4秒内提升货物2米。求：
（1）货物的重力G；
（2）工人所用的拉力大小F；
（3）工人所做的功W和功率P。
【答案】（1）货物的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N
（2）图中滑轮是动滑轮，不计滑轮重力和摩擦，工人所用的拉力大小
（3）拉力移动的距离s=2h=2×2m=4m
工人所做的功W=Fs=50N×4m=200J
工人所做功的功率
【知识点】功率计算公式的应用；动滑轮拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据G=mg计算货物的重力；
（2）根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据 计算工人所用的拉力；
（3）根据s=nh计算拉力移动的距离，再根据w=Fs计算工人做的功，最后根据 计算工人做功的功率。
24．某人驾驶汽车以20米/秒的速度在平直的高速公路上匀速行驶10分钟，汽车所受牵引力做功的功率为60千瓦。求：
（1）汽车这段时间内通过的路程s；
（2）此过程中牵引力所做的功W；
（3）汽车受到的牵引力F。
【答案】（1）汽车这段时间内通过的路程s=vt=20m/s×10×60s=12000m
（2）此过程中牵引力所做的功W=Pt=60×103W×10×60s=3.6×107J
（3）汽车受到的牵引力
【知识点】功的计算及应用；时间速度路程的图像分析
【解析】【分析】（1）根据s=vt计算汽车通过的路程；
（2）根据W=Pt计算牵引力做的功；
（3）根据公式 计算牵引力。
六、综合题
25．重50牛的物体在10牛的水平拉力F1作用下，沿水平地面向右做匀速直线运动。撤去水平拉力F1，并用大小为3牛的水平向左的拉力F2作用在物体上，使它减速。求：
（1）物体在匀速直线运动过程中所受滑动摩擦力f的大小和方向；
（2）物体在减速过程中所受合力F合的大小和方向。
【答案】（1）物体沿水平桌面向右做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，物体受到的滑动摩擦力f=F1=10N
滑动摩擦力的方向和物体运动方向相反，即水平向左
（2）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，改用大小为3N的水平拉力F2使物体减速，物体受到的摩擦力仍为10N不变；此时摩擦力和拉力的方向相同，且在同一条直线_上，则合力的大小为F合= F2+ f =10N+3N=13N
方向与拉力的方向相同，即水平向左
【知识点】二力平衡的条件及其应用；力的合成与应用
【解析】【分析】（1）根据二力平衡的条件计算滑动摩擦力大小，确定摩擦力的方向；
（2）首先根据影响滑动摩擦力的因素判断减速过程中摩擦力的数值，同一直线上二力的合成，方向相同时用加法，合力的方向与这两个力的方向相同；方向相反时用减法，方向用较大的力的方向相同。
七、填空题
26．如图所示，小华用弹簧测力计测石块的重力，图中测力计的量程为 牛，最小分度值为 牛，该石块的重力为 牛。
【答案】0~5；0.2；3.6
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】根据图片可知，测力计上的最大示数为5N，则测力计的量程为0~5N。一个大格表示1N，中间有5个小格，则分度值为：1N÷5=0.2N，那么石块的重力为：3N+0.2N×3=3.6N。
【分析】根据图片确定测力计上的最大值，进而确定测力计的量程。两个大格之间的力÷中间的小格数=分度值，最后根据指针的位置读出石块的重力。
27．某小组同学在做“探究二力平衡的条件”实验。小杨按图（a）（b）所示进行实验操作时，保证测力计的示数 （选填“相同”或“不同”），此时图 运动状态会改变（选填“a”或“b”）。由此可知：物体处于平衡状态的两个力一定要在 上。
【答案】相同；a；同一直线
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】某小组同学在做“探究二力平衡的条件”实验。小杨按图（a）（b）所示进行实验操作时，保证测力计的示数相同，此时图b运动状态会改变。由此可知：物体处于平衡状态的两个力一定要在同一直线上。
【分析】二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
28．物理学研究中经常用到各种科学方法，下列事例中，运用“模型法”的是 运用“等效替代法”的是 ，运用“转换法”的是 。
①探究重力势能与哪些因素有关实验中，通过物体陷入沙中的深度反映重力势能的变化；
②研究几个力的共同作用效果时，引入“合力”；
③将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒，进行研究。
【答案】③；②；①
【知识点】物理学方法
【解析】【解答】①探究重力势能与哪些因素有关实验中，通过物体陷入沙中的深度反映重力势能的变化，使用了转换法；
②研究几个力的共同作用效果时，引入“合力”，使用了等效替代法；
③将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒，进行研究，使用了模型法。
【分析】（1）模型法指通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，一般用在物理实验上。
（2）等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。
（3）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
29．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有带刻度的杠杆、铁架台、钩码、线（弹簧夹）和 等。实验前，首先把杠杆的中点支在支架上，调节平衡螺母使杠杆 位置平衡，这样做的目的是为了 。
【答案】弹簧测力计；水平；便于测量力臂
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，还需要测量钩码的重力和使用的拉力，因此还需要弹簧测力计；
（2）实验前，首先把杠杆的中点支在支架上，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了便于测量力臂。
【分析】（1）根据实验过程确定要测量的物理量，进而确定需要的测量工具；
（2）当杠杆在水平位置平衡时，砝码产生的拉力竖直向下，正好和杠杆垂直，则支点到悬挂点之间杠杆的长度就是力臂，通过上面的刻度可以方便的读出力臂。
八、实验题
30．如图所示，某同学在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，分别将质量相同（mA=mB）的两次个小球先后从同一装置的不同高度处（hA>hB）滚下，分别推动同一木盒运动一段距离后静止。
（1）小球到达水平面时所具有的动能是由 能转化而来的。到达水平面时，两个小球速度vA和vB的大小关系是vA vB（选填“大于”“等于”或“小于”）；
（2）在上述情境中，我们认为 球所具有的动能最大（选填“A”或“B”）；
（3）分析比较图a与b可得初步结论： 。
【答案】（1）重力势；大于
（2）A
（3）质量一定时，速度越大，动能越大
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】（1）①小球到达水平面时，动能增大，而重力势能减小，则所具有的动能是由重力势能转化而来的；
②根据图片可知，A球在斜面上的高度大，则vA>vB；
（2）根据图片可知，a图中木块移动的距离更大，则A球具有的动能最大。
（3）A球和B球的质量相同，A球的高度大，即速度大小，推动木盒移动的距离更大，那么的结论：质量一定时，速度越大，动能越大。
【分析】（1）①当物体从斜坡上滚下时，质量不变，高度减小，则重力势能减小；质量不变，速度增大，则动能增大，据此分析能量转化过程。
②小球到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，则到达斜面底端时的速度越大；
（2）小球撞击木块，木块在水平面上移动时克服阻力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，则小球的动能越大。
（3）根据图片确定哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论。
31．在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”时，小明同学提出了以下几种猜想：（本题中长方体木块六个面的粗糙情况相同）
A．与接触面间的压力大小有关；
B．与接触面的粗糙程度有关；
C．与接触面积有关。
（1） 实验中弹簧测力计应沿水平方向拉动长方体木块，使木块在木板（或毛巾、棉布）表面上做 运动，根据 知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）为了验证以上猜想是否正确，小明同学利用如图所示装置及有关器材进行实验，实验数据如下表：
实验序号 木块的放置情况 接触面材料 压力/牛 弹簧测力计示数/牛
1 侧放 木块与木板 8 1.6
2 竖放 木块与木板 8 1.6
3 平放 木块与木板 8 1.6
4 平放 木块与木板 12 2.4
5 平放 木块与木板 16 3.2
6 平放 木块与棉布 8 2.4
7 平放 木块与毛巾 8 4.0
①通过1、2和3三次实验数据分析，可得出的结论是：接触面粗糙程度和压力大小相同，滑动摩擦力大小与 无关；
②分析 （填实验序号）三次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；
③通过3、4和5三次实验数据分析，可得出的结论是： 。
（3）实验中，另一实验小组的小红同学在探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时，将木块平放在木板上，沿竖直方向截去一半，通过实验测得木块所受的滑动摩擦力变为截去前的一半。小红的这种做法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 。
【答案】（1）匀速直线；二力平衡
（2）受力面积；3、6、7；接触面的粗糙程度相同，压力越大滑动摩擦力越大
（3）错误；没有控制压力不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】（1）实验中弹簧测力计应沿水平方向拉动长方体木块，使木块在木板（或毛巾、棉布）表面上做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）①根据表格可知，实验1、2、3中“侧放、竖放和平放”时受力面积大小不同，此时弹簧测力计的示数相同，即摩擦力相等，那么得到结论：接触面粗糙程度和压力大小相同，滑动摩擦力大小与受力面积无关；
②探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，需要控制压力相同，只改变接触粗糙程度，故选3、6、7；
③在实验3、4、5中，接触面材料相同，即接触面粗糙程度相同，而压力不同，那么得到结论：接触面的粗糙程度相同，压力越大滑动摩擦力越大。
（3）小红的这种做法是错误的，理由是：没有控制压力不变。
【分析】（1）当物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的拉力与摩擦力相互平衡，即二者大小相等，方向相反；
（2）①根据表格分析实验1、2、3中滑动摩擦力是否相等，如果相等，则摩擦力与接触面积无关；否则，与接触面积有关；
②根据控制变量法的要求选择对照实验；
③根据表格确定实验3、4、5中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论。
（3）探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，需要控制压力和接触面的粗糙程度相同，而竖直切去部分后，压力和接触面积都会减半，据此分析解答。
上海市松江区2022-2023学年八年级下学期物理期中考试试题
一、单选题
1．一个中学生从教学楼一楼爬到三楼，克服重力所做的功最接近于（ ）
A．300焦 B．3000焦 C．450焦 D．4500焦
2．如图所示的科学家中，其名字被命名为“功率”单位的是( )
A．焦耳
B． 牛顿
C． 伽利略
D． 瓦特
3．（2018八下·聊城期末）如图所示的四个实例中，目的是为了减小摩擦的是（ ）
A．浴室脚垫做得凹凸不平
B．轮滑鞋装有滚轮
C．防滑地砖表面做得较粗糙
D．旅游鞋底有凹凸的花纹
4．如图所示为运动员踢足球时的情景，当足球在空中飞行时，关于足球所受重力的说法正确的是（ ）
A．大小、方向都不变 B．大小、方向都在改变
C．大小改变、方向不变 D．大小不变、方向改变
5．下列过程中，由重力势能转化为动能的是（ ）
A．苹果从树上下落
B．拉满弦的弓把箭射出
C．垫起的排球向上运动
D．平直轨道上出站的列车加速前进
6．下列情景中，关于力对杯子做功的描述正确的是（ ）
A．用手托着杯子上楼梯，手对杯子没有做功
B．用手托着杯子长时间站立，手对杯子做了功
C．用手托着杯子乘电梯上楼，手对杯子做了功
D．用手将杯子扔出后在杯子飞行的过程中，手对杯子做了功
7．关于运动和力，下列说法中正确的是（ ）
A．力是维持物体运动的原因
B．物体受平衡力作用，一定保持匀速直线运动状态
C．物体不受外力作用，运动状态一定不变
D．物体处于静止状态，一定不受外力作用
8．（2019·黄浦模拟）静止在水平桌面上的铅笔受到的一对平衡力是（ ）
A．铅笔受到的重力与桌子受到的重力
B．铅笔受到的重力与铅笔对桌子的压力
C．桌子对铅笔的支持力与铅笔对桌子的压力
D．桌子对铅笔的支持力与铅笔受到的重力
9．如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重力为10牛的重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力F，已知OA=OB，关于F的大小说法正确的是（ ）
A．一定等于5牛 B．一定等于10牛
C．可能等于4牛 D．可能等于8牛
10．甲、乙两车同时同地沿同一方向做匀速直线运动，它们的s-t图像如图所示。则（ ）
A．甲车的速度小于乙车的速度
B．甲车受到的合力大于乙车受到的合力
C．经过12秒，甲、乙两车相距 15米
D．通过15米的路程，乙车比甲车少用6秒
二、填空题
11．北京时间2023年3月31日14时27分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将遥感三十四号04星发射升空。火箭加速升空过程中，以地面为参照物，卫星是 的（选填“静止”或“运动”），卫星的动能 （选填“增大”“不变”或“减小”），卫星的运动状态 变化（选填“发生”或“不发生”）。
12．足球运动员用头顶球，球反向飞出，这说明力可以改变物体的 ，同时运动员的头部有疼痛感，这说明力的作用是 的。被顶出的足球由于 将继续在空中飞行一段距离。
13．一个杠杆的动力臂与阻力臂之比为2∶5，若此杠杆受到的阻力是10牛，则当动力为 牛时，杠杆处于平衡状态，此杠杆是 杠杆（选填“省力”或“费力”）。如图所示的常见工具：（a）独轮车（b）起子（c）钢丝钳（d）筷子（e）镊子，请判断以上杠杆属于费力杠杆的是 （选填字母序号）。
14．如图所示，是某工人用三种方式分别拉起同一物体。图（b）装置是 滑轮，使用该滑轮的优点是可以 。用图（c）滑轮的优点是可以 。
15．如图所示，一个小球从A点沿粗糙的轨道由静止下滑，经最低点B后最终到达对面最高点C点。则从A点到达B点的过程中，小球的动能 。重力势能 ，机械能总量 （均选填“增大”“不变”或“减小”）
16．功率是表示物体 的物理量。某机器上标有“1000W”字样，其物理意义是 。若这台机器正常工作2分钟，做功 焦。
17．重为15牛的物块，在大小为2牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，10秒内前进了6米。此过程中，拉力做功为 焦，拉力的功率为 瓦，重力做功为 焦。
三、实验题
18．如图所示，在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，小红把小桌放在透明的沙箱中，让同一重物从不同高度落下，打击小桌。
（1）实验中，通过 反映物体重力势能的大小；
（2）分析图中信息及相关条件，可归纳得出的结论是： ；
（3）小红想要探究重力势能与质量的关系，她应该保持 相同，改变 。
四、作图题
19．（2017·嘉定模拟）重为10牛的物体静止在水平地面上，用力的图示法在图中画出它所受的重力G．
20．如图所示，杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是力F2的力臂。请在图中画出力F1的力臂l1和力F2的示意图。
21．在图中作出滑轮的动力臂l1和阻力臂l2，并标出支点O。
五、计算题
22．如图所示，一平直轻质杠杆支点在O点。已知厘米，厘米。在杠杆的最左端A点挂一重为300牛的物体G，为使杠杆在水平位置平衡，需在B端施加一个力。求：在B端施加的力的最小值，并说明其方向。
23．如图所示，工人用动滑轮匀速竖直向上提升质量为10千克的货物，不计滑轮重力和摩擦，他在4秒内提升货物2米。求：
（1）货物的重力G；
（2）工人所用的拉力大小F；
（3）工人所做的功W和功率P。
24．某人驾驶汽车以20米/秒的速度在平直的高速公路上匀速行驶10分钟，汽车所受牵引力做功的功率为60千瓦。求：
（1）汽车这段时间内通过的路程s；
（2）此过程中牵引力所做的功W；
（3）汽车受到的牵引力F。
六、综合题
25．重50牛的物体在10牛的水平拉力F1作用下，沿水平地面向右做匀速直线运动。撤去水平拉力F1，并用大小为3牛的水平向左的拉力F2作用在物体上，使它减速。求：
（1）物体在匀速直线运动过程中所受滑动摩擦力f的大小和方向；
（2）物体在减速过程中所受合力F合的大小和方向。
七、填空题
26．如图所示，小华用弹簧测力计测石块的重力，图中测力计的量程为 牛，最小分度值为 牛，该石块的重力为 牛。
27．某小组同学在做“探究二力平衡的条件”实验。小杨按图（a）（b）所示进行实验操作时，保证测力计的示数 （选填“相同”或“不同”），此时图 运动状态会改变（选填“a”或“b”）。由此可知：物体处于平衡状态的两个力一定要在 上。
28．物理学研究中经常用到各种科学方法，下列事例中，运用“模型法”的是 运用“等效替代法”的是 ，运用“转换法”的是 。
①探究重力势能与哪些因素有关实验中，通过物体陷入沙中的深度反映重力势能的变化；
②研究几个力的共同作用效果时，引入“合力”；
③将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒，进行研究。
29．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有带刻度的杠杆、铁架台、钩码、线（弹簧夹）和 等。实验前，首先把杠杆的中点支在支架上，调节平衡螺母使杠杆 位置平衡，这样做的目的是为了 。
八、实验题
30．如图所示，某同学在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，分别将质量相同（mA=mB）的两次个小球先后从同一装置的不同高度处（hA>hB）滚下，分别推动同一木盒运动一段距离后静止。
（1）小球到达水平面时所具有的动能是由 能转化而来的。到达水平面时，两个小球速度vA和vB的大小关系是vA vB（选填“大于”“等于”或“小于”）；
（2）在上述情境中，我们认为 球所具有的动能最大（选填“A”或“B”）；
（3）分析比较图a与b可得初步结论： 。
31．在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”时，小明同学提出了以下几种猜想：（本题中长方体木块六个面的粗糙情况相同）
A．与接触面间的压力大小有关；
B．与接触面的粗糙程度有关；
C．与接触面积有关。
（1） 实验中弹簧测力计应沿水平方向拉动长方体木块，使木块在木板（或毛巾、棉布）表面上做 运动，根据 知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）为了验证以上猜想是否正确，小明同学利用如图所示装置及有关器材进行实验，实验数据如下表：
实验序号 木块的放置情况 接触面材料 压力/牛 弹簧测力计示数/牛
1 侧放 木块与木板 8 1.6
2 竖放 木块与木板 8 1.6
3 平放 木块与木板 8 1.6
4 平放 木块与木板 12 2.4
5 平放 木块与木板 16 3.2
6 平放 木块与棉布 8 2.4
7 平放 木块与毛巾 8 4.0
①通过1、2和3三次实验数据分析，可得出的结论是：接触面粗糙程度和压力大小相同，滑动摩擦力大小与 无关；
②分析 （填实验序号）三次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；
③通过3、4和5三次实验数据分析，可得出的结论是： 。
（3）实验中，另一实验小组的小红同学在探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时，将木块平放在木板上，沿竖直方向截去一半，通过实验测得木块所受的滑动摩擦力变为截去前的一半。小红的这种做法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】中学生的体重大约50kg，则重力大约G=mg=50kg×10N/kg=500N；
一层楼高3m，从一楼到三楼上升高度h=3m×（3-1）=6m；
则克服重力做功：W=Gh=500N×6m=3000J。
故选B。
【分析】根据W=Gh计算即可。
2．【答案】D
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】功率的单位为瓦特，简称瓦，用字母W表示，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据对功率的认识判断。
3．【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】解：
A、浴室脚垫做得凹凸不平，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力．不符合题意．
B、轮滑鞋装有滚轮，是用滚动代替滑动减小鞋和地面之间的摩擦力，便于滑行．符合题意．
C、防滑地砖表面做得较粗糙是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力．不符合题意．
D、旅游鞋底有凹凸的花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力，防止滑倒．不符合题意．
故选B．
【分析】增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面粗糙程度．
减小摩擦力的方法：减小压力，减小接触面粗糙程度，用滚动代替滑动，使接触面脱离．
4．【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算；重力的方向
【解析】【解答】当足球在空中飞行时，它的质量不变，根据G=mg可知，足球的重力大小不变。
而重力的方向始终是竖直向下的，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据对重力的认识判断。
5．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A.苹果从树上下落，质量不变，速度增大，则动能增大；质量不变，高度减小，则重力势能减小，此时重力势能转化为动能，故A符合题意；
B.拉满弦的弓把箭射出，将弓的弹性势能转化为箭的动能，故B不合题意；
C.垫起的排球向上运动，高度增大，则重力势能增大；速度减小，则动能减小，那么动能转化为重力势能，故C不合题意；
D.平直轨道上出站的列车加速前进，重力势能不变，而动能增大，二者之间没有转化关系，故D不合题意。
故选A。
【分析】根据能量转换的知识判断。
6．【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.用手托着杯子上楼梯，手对杯子施加向上的作用力，杯子向上运动，此时手对杯子做功，故A错误；
B.用手托着杯子长时间站立，手对杯子施加向上的作用力，但是没有在向上的方向上通过距离，因此对杯子不做功，故B错误；
C.用手托着杯子乘电梯上楼，手对杯子施加向上的作用力，杯子向上运动，此时手对杯子做功，故C正确；
D.用手将杯子扔出后在杯子飞行的过程中，手对杯子不施加力的作用，对杯子不做功，故D错误。
故选C。
【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
7．【答案】C
【知识点】牛顿第一定律；平衡状态的判断；力与运动的关系
【解析】【解答】A.力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故A错误；
B.物体受平衡力作用，可能保持匀速直线运动状态，也可能处于静止状态，故B错误；
C.根据牛顿第一定律可知，物体不受外力作用，将保持静止或匀速直线运动状态，即运动状态一定不变，故C正确；
D.物体处于静止状态，可能受到平衡力的作用，故D错误。
故选C。
【分析】（1）根据力与运动的关系判断；
（2）平衡状态包括：静止状态或匀速直线运动状态；
（3）根据牛顿第一定律判断；
（4）根据二力平衡的条件判断。
8．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A. 铅笔受到的重力与桌子受到的重力，二力的方向相同，大小不相等，作用在两个物体上，不是一对平衡力，A不符合题意。
B. 铅笔受到的重力与铅笔对桌面的压力，二力的方向相同、作用在两个物体上，不是一对平衡力，B不符合题意；
C. 铅笔对桌面的压力与桌面对铅笔的支持力，二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，但作用在两个物体上，是一对相互作用力，C不符合题意；
D. 铅笔受到的重力与桌面对铅笔的支持力，二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，D符合题意；
故答案为：D
【分析】二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上，则这两个力二力平衡时合力为零.
9．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】当在B点施加竖直向上的力时，动力臂为OB，阻力臂为OA，
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G×OA=F×OB；
G×OA=F×（OA+AB）；
10N×1=F×（1+1）；
解得：F=5N；
当拉力的方向不与OB垂直时，动力臂会不断减小，那么动力会逐渐增大。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算。
10．【答案】C
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】A.甲的速度为：；
乙的速度为：；
比较可知，甲的速度大，故A错误；
B.两个图像都是通过坐标原点的斜线，因此二者都作匀速直线运动，都处于平衡状态，受到合力为零，故B错误；
C.经过12s，两车的距离为：△s=△vt=（2.5m/s-1.25m/s）×12s=15m，故C正确；
D.通过15m的路程，甲需要：；
而乙需要12s，则乙车比甲车多用6s，
故D错误。
故选C。
【分析】（1）根据公式计算二者的速度，然后进行比较；
（2）根据运动状态确定合力的大小；
（3）根据s=vt分别计算二者的路程，然后相减即可；
（4）根据分别计算出二者的时间，然后相减即可。
11．【答案】运动；增大；发生
【知识点】动能和势能的大小变化；参照物及其选择
【解析】【解答】（1）以地面为参照物，卫星的位置不断改变，因此它是运动的；
（2）火箭加速升空时，卫星的质量不变，速度增大，则动能增大；
（3）卫星的速度逐渐增大，则它的运动状态发生变化。
【分析】（1）根据参照物的知识解答；
（2）动能用质量和速度有关；
（3）运动状态改变包括：静止变运动，运动变静止，速度大小改变或运动方向改变。
12．【答案】运动状态；相互；惯性
【知识点】力的作用效果；力作用的相互性；惯性及其现象
【解析】【解答】（1）足球运动员用头顶球，球反向飞出，这说明力可以改变物体的运动状态；
（2）同时运动员的头部有疼痛感，这说明力的作用是相互的。
（3）被顶出的足球由于惯性将继续在空中飞行一段距离。
【分析】（1）力的作用效果包括：①改变物体的形状；②改变物体的运动状态；
（2）根据力的作用的相互性分析解答；
（3）物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
13．【答案】费力；25；d、e
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：10N×5=F×2，解得：F=25N。
（2）此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
a.推独轮车时，车轮相当于支点，重力为阻力，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
b.使用起子时，起子与瓶盖接触的上表面为支点，阻力作用在瓶盖的边缘，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆；
c.使用老虎钳时，转轴相当于支点，阻力作用在刀口上，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
d.使用筷子时，大拇指所在的位置为支点，阻力作用在尖端，食指施加动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；
e.使用镊子时，两个镍片相连的位置为支点，阻力作用在尖端，动力作用在中间，此时动力臂小于阻力臂，相当于费力杠杆。
故选de。
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算；
（2）（3）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
14．【答案】动；省力；改变力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】根据图片可知，b滑轮跟随物体一起向上移动，为动滑轮，特点是可以省力。
c滑轮固定不动，为定滑轮，优点是改变力的方向。
【分析】跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮，不随物体一起移动的滑轮为定滑轮，根据二者的特点分析解答。
15．【答案】增大；减小；减小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】从A点到达B点的过程中，小球的质量不变，速度增大，则动能增大；质量不变，高度减小，则重力势能减小。由于斜面是粗糙的，因此小球下滑时克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，即机械能总量减小。
【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，根据机械能和内能的转化分析机械能的变化。
16．【答案】做功快慢；1s内机器做功1000J；1.2×105
【知识点】功率的概念；功率的计算
【解析】【解答】（1）功率是表示物体做功快慢的物理量。
（2）某机器上标有“1000W”字样，根据可知，其物理意义是：1s内机器做功1000J。
（3）若这台机器正常工作2分钟，做功：W=Pt=1000W×120s=1.2×105J。
【分析】（1）根据功率的意义解答；
（2）根据分析1000W的意义；
（3）根据W=Pt计算机器做的功。
17．【答案】12；1.2；0
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）拉力做的功W=Fs=2N×6m=12J；
拉力的功率：；
（2）重力做功：W=Gh=15N×0m=0J。
【分析】（1）根据W=Fs计算拉力做的功，根据计算拉力的功率；
（2）根据W=Gh计算重力做的功。
18．【答案】（1）小桌陷入沙子中的深度
（2）当物体质量一定时，高度越高，重力势能越大
（3）高度；物体的质量
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】（1）实验中，通过小桌陷入沙子中的深度反映物体重力势能的大小；
（2）根据图片可知，两个物体的质量相同，右图中物体的高度更大，桌子陷入沙子深度更大，那么得到结论：当物体质量一定时，高度越高，重力势能越大。
（3）重力势能与质量和高度有关，当探究重力势能与质量的关系时，应该保持高度相同，改变物体的质量。
【分析】（1）小桌受到撞击后会陷入沙子中，且物体的重力势能越大，小桌陷入沙子中深度越大；
（2）根据图片分析哪个因素相同，哪个因素不同，根据小桌陷入的深度确定重力势能大小，根据控制变量法的要求描述实验结论。
（3）根据控制变量法的要求分析解答。
19．【答案】解：物体受到的重力方向竖直向下，作用点在重心，大小为10N，可确定标度为5N，故画重力的图示如图：
【知识点】重力示意图
【解析】【分析】根据力的图示的定义，将小球所受重力的大小、方向和作用点表示出来即可．
20．【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】①将F1的作用线向左延长，通过支点O作F1的作用线的垂线，从支点到垂足之间的距离就是动力臂L1；
②通过阻力臂L2的端点作它的垂线，在向下的方向上表上箭头，这就是阻力L2，如下图所示：
【分析】力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂线段的长度。
21．【答案】
【知识点】力臂的画法；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】定滑轮相当于一个连续旋转的杠杆，支点为转轴O，通过支点O分别作两个拉力的作用线的垂线，从支点到垂足之间的长度为力臂，如下图所示：
【分析】力臂是从杠杆的支点到力的作用线之间的垂线段的长度，结合定滑轮的本质分析解答。
22．【答案】在B端施加力的力臂最大时为最小力，OB为力臂时力臂最大，故竖直向下用力时力最小。根据杠杆的平衡条件可知在B端施加的最小力
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】①当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长，此时动力最小；
②根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算作用在B端的最小力。
23．【答案】（1）货物的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N
（2）图中滑轮是动滑轮，不计滑轮重力和摩擦，工人所用的拉力大小
（3）拉力移动的距离s=2h=2×2m=4m
工人所做的功W=Fs=50N×4m=200J
工人所做功的功率
【知识点】功率计算公式的应用；动滑轮拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据G=mg计算货物的重力；
（2）根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据 计算工人所用的拉力；
（3）根据s=nh计算拉力移动的距离，再根据w=Fs计算工人做的功，最后根据 计算工人做功的功率。
24．【答案】（1）汽车这段时间内通过的路程s=vt=20m/s×10×60s=12000m
（2）此过程中牵引力所做的功W=Pt=60×103W×10×60s=3.6×107J
（3）汽车受到的牵引力
【知识点】功的计算及应用；时间速度路程的图像分析
【解析】【分析】（1）根据s=vt计算汽车通过的路程；
（2）根据W=Pt计算牵引力做的功；
（3）根据公式 计算牵引力。
25．【答案】（1）物体沿水平桌面向右做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，物体受到的滑动摩擦力f=F1=10N
滑动摩擦力的方向和物体运动方向相反，即水平向左
（2）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，改用大小为3N的水平拉力F2使物体减速，物体受到的摩擦力仍为10N不变；此时摩擦力和拉力的方向相同，且在同一条直线_上，则合力的大小为F合= F2+ f =10N+3N=13N
方向与拉力的方向相同，即水平向左
【知识点】二力平衡的条件及其应用；力的合成与应用
【解析】【分析】（1）根据二力平衡的条件计算滑动摩擦力大小，确定摩擦力的方向；
（2）首先根据影响滑动摩擦力的因素判断减速过程中摩擦力的数值，同一直线上二力的合成，方向相同时用加法，合力的方向与这两个力的方向相同；方向相反时用减法，方向用较大的力的方向相同。
26．【答案】0~5；0.2；3.6
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】根据图片可知，测力计上的最大示数为5N，则测力计的量程为0~5N。一个大格表示1N，中间有5个小格，则分度值为：1N÷5=0.2N，那么石块的重力为：3N+0.2N×3=3.6N。
【分析】根据图片确定测力计上的最大值，进而确定测力计的量程。两个大格之间的力÷中间的小格数=分度值，最后根据指针的位置读出石块的重力。
27．【答案】相同；a；同一直线
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】某小组同学在做“探究二力平衡的条件”实验。小杨按图（a）（b）所示进行实验操作时，保证测力计的示数相同，此时图b运动状态会改变。由此可知：物体处于平衡状态的两个力一定要在同一直线上。
【分析】二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
28．【答案】③；②；①
【知识点】物理学方法
【解析】【解答】①探究重力势能与哪些因素有关实验中，通过物体陷入沙中的深度反映重力势能的变化，使用了转换法；
②研究几个力的共同作用效果时，引入“合力”，使用了等效替代法；
③将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒，进行研究，使用了模型法。
【分析】（1）模型法指通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，一般用在物理实验上。
（2）等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。
（3）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
29．【答案】弹簧测力计；水平；便于测量力臂
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，还需要测量钩码的重力和使用的拉力，因此还需要弹簧测力计；
（2）实验前，首先把杠杆的中点支在支架上，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了便于测量力臂。
【分析】（1）根据实验过程确定要测量的物理量，进而确定需要的测量工具；
（2）当杠杆在水平位置平衡时，砝码产生的拉力竖直向下，正好和杠杆垂直，则支点到悬挂点之间杠杆的长度就是力臂，通过上面的刻度可以方便的读出力臂。
30．【答案】（1）重力势；大于
（2）A
（3）质量一定时，速度越大，动能越大
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】（1）①小球到达水平面时，动能增大，而重力势能减小，则所具有的动能是由重力势能转化而来的；
②根据图片可知，A球在斜面上的高度大，则vA>vB；
（2）根据图片可知，a图中木块移动的距离更大，则A球具有的动能最大。
（3）A球和B球的质量相同，A球的高度大，即速度大小，推动木盒移动的距离更大，那么的结论：质量一定时，速度越大，动能越大。
【分析】（1）①当物体从斜坡上滚下时，质量不变，高度减小，则重力势能减小；质量不变，速度增大，则动能增大，据此分析能量转化过程。
②小球到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，则到达斜面底端时的速度越大；
（2）小球撞击木块，木块在水平面上移动时克服阻力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，则小球的动能越大。
（3）根据图片确定哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论。
31．【答案】（1）匀速直线；二力平衡
（2）受力面积；3、6、7；接触面的粗糙程度相同，压力越大滑动摩擦力越大
（3）错误；没有控制压力不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】（1）实验中弹簧测力计应沿水平方向拉动长方体木块，使木块在木板（或毛巾、棉布）表面上做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）①根据表格可知，实验1、2、3中“侧放、竖放和平放”时受力面积大小不同，此时弹簧测力计的示数相同，即摩擦力相等，那么得到结论：接触面粗糙程度和压力大小相同，滑动摩擦力大小与受力面积无关；
②探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，需要控制压力相同，只改变接触粗糙程度，故选3、6、7；
③在实验3、4、5中，接触面材料相同，即接触面粗糙程度相同，而压力不同，那么得到结论：接触面的粗糙程度相同，压力越大滑动摩擦力越大。
（3）小红的这种做法是错误的，理由是：没有控制压力不变。
【分析】（1）当物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的拉力与摩擦力相互平衡，即二者大小相等，方向相反；
（2）①根据表格分析实验1、2、3中滑动摩擦力是否相等，如果相等，则摩擦力与接触面积无关；否则，与接触面积有关；
②根据控制变量法的要求选择对照实验；
③根据表格确定实验3、4、5中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论。
（3）探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，需要控制压力和接触面的粗糙程度相同，而竖直切去部分后，压力和接触面积都会减半，据此分析解答。
