2022-2023学年湖南省长沙市立信中学八年级（下）期末物理试卷
一、选择题（每题3分，11题、12题为双选题，共36分）
1．（3分）估测是我们要掌握的能力之一，有一物体重490N，估计该物体可能是（ ）
A．一只兔子 B．一名中学生 C．一头大象 D．一艘轮船
2．（3分）如图所示的实例中，为了增大摩擦的是（ ）
A．汽车轮胎上刻有花纹
B．机械表保养时上油
C．冰壶底面打磨得很光滑
D．储物箱下装有滚轮
3．（3分）如图所示的四个实例中，为了增大压强的是（ ）
A．逃生锤的锤头很尖 B．在铁轨下面铺枕木
C．书包背带做得较宽 D．图钉帽的面积做得较大
4．（3分）如图所示，下列杠杆是费力杠杆的是（ ）
A．独轮车
B．赛艇的桨
C．钳子
D．羊角锤
5．（3分）物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论，其中正确的是（ ）
A．图甲中利用高压锅能快速把饭煮熟，说明气压越高，锅内水的沸点越低
B．图乙中对竖直吸管上方吹气，其液柱不断上升，是因为吸管上方压强变大了
C．图丙中用吸管喝饮料时，杯里的饮料是被嘴的“吸力”吸上来的
D．图丁中洗手池下方排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
6．（3分）下列有关力做功的说法中正确的是（ ）
A．挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功
B．足球被踢出后在空中飞行的过程中，运动员对足球的力做了功
C．用水平推力推着购物车水平前进，推车的力做了功
D．鼠标在水平桌面上运动时，重力对鼠标做了功
7．（3分）在研究滑动摩擦力时，小王进行了如图所示的三次实验，当用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数分别为F1、F2，则F1、F2大小关系正确的是（ ）
A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．F1＝F2 D．无法比较
8．（3分）郭老师平时很喜欢在田径场玩飞盘游戏，某次游戏过程中老师水平抛出飞盘，飞盘出手后短时间内能够上升一段高度，从而飞得更远，从侧面看，飞行过程中飞盘的形状应为图中的（ ）
A． B．
C． D．
9．（3分）物理组袁老师与何老师都是象棋爱好者，某次下棋之余，他们利用棋子给同学们演示了一个实验。如图所示，用力击打一摞棋子中的一个，该棋子飞出而上面的棋子落下。以下说法正确的是（ ）
A．棋子被击打出去是因为力可以改变物体的形状
B．击打出去的棋子能飞得很远是因为受到惯性作用
C．击打前，最下面的棋子所受的压力和支持力是一对相互作用力
D．击打前，最上面的棋子所受的重力和支持力是一对平衡力
10．（3分）测量液体密度的仪器叫做密度计，图甲和图乙是用自制的简易密度计测量液体密度。简易密度计是在粗细均匀木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，若铜丝的体积不计，木棒在甲、乙液体中受到的浮力大小分别为F甲和F乙，甲、乙两种液体的密度大小分别为ρ甲和ρ乙，则（ ）
A．F甲＞F乙 B．F甲＜F乙 C．ρ甲＜ρ乙 D．ρ甲＝ρ乙
（多选）11．（3分）避险车道是在长且陡的下坡路段，行车道外侧增设的供刹车失灵车辆驶离正线并安全减速的专用车道。如图所示是上坡型避险车道，避险车道上铺有很多小石子，车道尽头有废旧轮胎或防撤墙。下列分析正确的是（ ）
A．小石子可以增大失控车辆与避险车道之间的摩擦力
B．失控车辆在避险车道向上运动速度减小时，动能减小
C．失控车辆冲上坡道的过程中，车辆的动能全部转化为重力势能
D．在避险车道上停下来的失控车辆惯性会逐渐减小
（多选）12．（3分）如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端分别施加F1和F2的拉力，在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
B．甲绳子自由端移动速度小于乙绳的
C．甲、乙两滑轮组机械效率相同
D．拉力F2小于拉力F1，所以乙滑轮组更省功
二、填空题（每空2分，共20分）
13．（4分）如图甲和乙分别是托里拆利实验和自制的水气压计装置。如果将玻璃管直径减小，水银柱的高度将会 750mm。将乙装置从大厦1楼移到20楼，会发现细管中的水柱会 。
14．（4分）如图是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。卫星在近地点时 能最大，从远地点向近地点运动时，它的势能 。
15．（4分）湖南是我国重要的产茶大省，茶叶产量居全国第二，民间饮茶历史文化悠久。如图所示是一把装有水的茶壶，随着茶壶中水的深度越大，茶壶的底部受到水产生的压强越 。当茶壶中水的深度为15cm时，茶壶的底部受到水的压强为 Pa。（ρ水＝1×103kg/m3）
16．（4分）如图所示，这是我国第一艘自主研制的载人潜水器支持母船“深海一号”，满载排水量为4.8×103t，则“深海一号”满载时受到海水的浮力为 N，当“深海一号”从东海驶入长江，船身将 （选填“上浮”或“下沉”）一些。（ρ海水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg，ρ海水＞ρ江水）
17．（4分）乐乐过生日时，妈妈送给她一个内有“生日快乐”的水晶球，学习了浮力知识的乐乐想用家里的器具测量水晶球的密度。首先将球放进小碗中，再将小碗轻轻放在装满水的盆中（如图甲）。接着将球取出，往小碗中缓慢注水，注水20mL时，盆中的水再次装满（如图乙），由此可知水晶球的质量为 g。然后将小碗取出，把其中的水倒尽并擦干，再次将碗和球分别轻放于盆中，并向水盆中注水，注水4mL时，盆中的水再次恰好装满（如图丙），由此可以计算得出，水晶球的密度为 kg/m3。（ρ水＝1×103kg/m3）
三、作图题（4分）
18．（2分）这是在初二年级“立信杯”篮球比赛中，篮球抛出后在空中飞行时的情景，请在图中画出篮球离开手后在空中飞行时受力的示意图（O为重心，不计一切阻力）。
19．（2分）人拉着拉杆旅行箱静止在水平地面上，以O为支点，画出拉力F的力臂L。
四、实验探究题（每空2分，共26分）
20．（6分）小同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止，如图所示。请你帮助小军同学完成以下问题：
（1）乙图中金属块所受浮力为 N；
（2）比较甲、丙、丁三幅图可得出结论：浮力的大小与 有关；
（3）根据所测数据，可以计算得出“某液体”的密度为 kg/m3。（ρ水＝1×103kg/m3）
21．（6分）为了探究杠杆的平衡条件，小亮将安装好的器材放到水平桌面上，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（1）某次实验时，小亮在已调好的杠杆两侧挂上钩码后，出现如图甲所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡，下列操作正确的是 。
A.将平衡螺母向左调节
B.将左侧钩码向右移动
C.将右侧钩码向左移动
（2）小亮多次实验并记录数据如表，总结数据得出杠杆的平衡条件 。
次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 1 0.1 2 0.05
2 2 0.15 1.5 0.2
3 3 0.05 1.5 0.1
（3）若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计，如图丙所示，保持杠杆水平平衡，弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后，弹簧测力计的示数将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
22．（8分）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如表所示。
实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
① 2 0.1 0.90 0.3 74.1%
② 4 0.1 1.50 0.3 88.9%
③ 4 0.1 1.25 0.4 80%
④ 4 0.2 1.50 0.6 88.9%
（1）实验时应沿竖直方向匀速缓慢向上拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第③次实验是利用了图 的装置完成的；
（3）比较②、④两次实验数据，可验证猜想Ⅰ是 的；
（4）通过比较 （填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（5）通过比较②、③两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 。
23．（6分）汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中h1＜h2。
（1）三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中，动能的大小是通过观察 来反映的；
（2）甲、乙两次实验探究的是小球动能大小与 的关系；
（3）小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度不同，从而验证了动能与速度的关系：接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做能不能验证动能与质量的关系呢？请说明理由。 。
五、计算题（第23题6分，第23题8分，共14分）
24．（6分）随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m，已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍。求：
（1）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？
25．（8分）定定设计了如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为3kg的空桶，AO：OB＝2：1。将质量分布均匀，重为240N的正方体工件M通过细线与B端相连，此时，杠杆在水平位置平衡，且M对地面的压强为4500Pa，不考虑机械的自重和摩擦，求：
（1）此时细线对M的拉力；
（2）工件M的密度；
（3）若将M沿竖直方向截去部分，并将截取的部分放入空桶中，使M对地面的压强变为原来的五分之二，求截去部分的质量。
2022-2023学年湖南省长沙市立信中学八年级（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题3分，11题、12题为双选题，共36分）
1．【答案】B
【分析】首先利用m＝求出物体质量，然后逐一对比即可。
【解答】解：物体重490N，物体的质量为m＝＝＝49kg；
A．一只兔子的质量约为5kg，故A不符合题意；
B．一名中学生的质量约为50kg，故B符合题意；
C．一头大象的质量约为5t，故C不符合题意；
D．一艘轮船的质量可达上万吨，故D不符合题意。
故选B。
2．【答案】A
【分析】（1）增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；用滑动代替滚动；
（2）减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；用滚动代替滑动。
【解答】解：A、汽车轮胎上刻有花纹，增加接触面的粗糙程度，增大摩擦，故A符合题意；
B、机械表保养时上油，是使接触面分离，减小摩擦，故B不合题意；
C、冰壶底面打磨得很光滑接，减小接触面的粗糙程度，减小摩擦，故C不合题意；
D、储物箱下装有滚轮，是用滚动代替滑动减小摩擦，故D不合题意。
故选：A。
3．【答案】A
【分析】增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；
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。
【解答】解：A、逃生锤的锤头很尖，是在压力一定时通过减小受力面积来增大压强，故A符合题意；
B、在铁轨下面铺枕木、书包背带做得较宽、图钉帽的面积做得较大，都是在压力一定时通过增大受力面积来减小压强，故BCD不符合题意。
故选：A。
4．【答案】B
【分析】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。
【解答】解：A、独轮车使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、赛艇的桨划水时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C、钳子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、羊角锤使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
5．【答案】D
【分析】（1）液体的沸点与气压有关，随气压的增大而升高，随气压的减小而降低；
（2）流体压强与流速的关系：流体流速大的位置压强小；
（3）吸管吸饮料时，利用了大气压；
（4）上端开口、底部相连通的容器，叫连通器。
【解答】解：A、用高压锅能更快地把食物煮熟，是因为气压越高沸点越高，故A错误；
B、对竖直吸管上方吹气，竖直吸管上方空气的流速增大、压强减小，液体受到向上的压强大于向下的压强，在这个压强差的作用下，液面上升，故B错误；
C、用吸管吸饮料时，管内的气压小于外界大气压，饮料在大气压力作用下上升，利用了大气压，故C错误；
D、洗手池下方排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理，故D正确。
故选：D。
6．【答案】C
【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。
【解答】解：A、挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力由于没有移动距离，所以拉力没有做功，故A错误；
B、足球被踢出后在空中飞行的过程中，运动员没有给足球力的作用，没有对足球做功，故B错误；
C、用水平力推着购物车前进，有力且沿力的方向有一段距离，所以推车的力做了功，故C正确；
D、鼠标在水平桌面上运动时，重力的方向竖直向下，鼠标没有在重力的方向上通过一定的距离，重力没有对鼠标做了功，故D错误。
故选：C。
7．【答案】B
【分析】滑动摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度。压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
【解答】解：滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，图中实验在接触面的粗糙程度不变时，改变了压力大小，乙图压力大的滑动摩擦力大，用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时，根据二力平衡知识，木块二力平衡，拉力大小等于摩擦力，则F1＜F2。
故选：B。
8．【答案】A
【分析】从飞盘上下表面空气流动速度不同入手，结合流体压强与流速的关系对各个选项逐一分析即可解决此题。
【解答】解：只有飞盘的上表面凸起，下面平直，飞盘升空时，流过飞盘上方的空气流速大、压强小，流过飞盘下方的空气流速小、压强大，在这个压强差造成的压力差的作用下，快速前进的飞盘才会越升越高，四个选项中，只有A选项中飞盘的形状符合题意；
故选：A。
9．【答案】D
【分析】（1）力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态；
（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，惯性是物体的一种属性；地球表面的物体都受到重力的作用；
（3）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；
（4）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：A、棋子被击打出去是因为力可以改变物体的运动状态，故A错误；
B、击打出去的棋子能飞得很远是因为棋子具有惯性，惯性是物体的一种形状，不能说受到惯性作用，故B错误；
C、击打前，最下面的棋子所受的压力和支持力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故C错误；
D、击打前，最上面的棋子所受的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故D正确。
故选D。
10．【答案】C
【分析】密度计在不同液体中都处于漂浮状态，根据漂浮条件确定密度计在不同液体中所受浮力的大小关系；由图可知密度计在两液体中排开液体的体积关系，再根据阿基米德原理比较两液体的密度关系。
【解答】解：AB、密度计在甲、乙液体中都处于漂浮状态，则密度计受到的浮力都等于自身的重力，所以密度计在甲、乙液体中受到的浮力大小相等，即F甲＝F乙，故AB错误；
CD、由图可知，图甲中密度计排开液体的体积大于图乙中密度计排开液体的体积，且密度计在甲、乙液体中受到的浮力大小相等，由阿基米德原理F浮＝ρgV排可知ρ甲＜ρ乙，故C正确，D错误。
故选：C。
11．【答案】AB
【分析】（1）滑动摩擦力的影响因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度；
（2）动能的大小与质量和速度有关；
（3）物体发生弹性形变，具有弹性势能；
（4）任何物体在任何情况下都有惯性，惯性大小与质量有关。
【解答】解：
A、小石子表面较粗糙，在压力不变的情况下，可以增大失控车辆与避险车道之间的摩擦力，故A正确；
B、失控车辆在避险车道向上运动速度减小时，质量不变，所以动能减少，故B正确；
C、失控车辆在避险车道向上行驶时，其质量不变，速度减小，所以动能减小，同时高度变大，则重力势能变大；失控车辆撞击废旧轮胎时，轮胎会发生弹性形变而具有弹性势能，即将动能转化成弹性势能，同上克服摩擦做功，机械能转化为内能，故C错误；
D、任何物体在任何情况下都有惯性，惯性大小与质量有关，在避险车道上停下来的失控车辆质量不变，惯性不变，故D错误。
故选：AB。
12．【答案】BC
【分析】（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s＝nh；
（2）由图可知，两滑轮组的绳子的有效股数n，绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的倍，据此比较甲、乙绳子自由端移动的速度关系；
（3）把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组所做总功的关系，再根据机械效率公式判断两滑轮组机械效率的大小关系；
（4）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）比较F1和F2的拉力大小；
得出绳子自由端移动的距离s＝nh，根据W＝Fs比较拉力做功的关系。
【解答】解：A、因为绳子自由端移动的距离s＝nh，n1＝2，n2＝3，提升物体的高度h相同，所以s1＝2h，s2＝3h，则s1＜s2，故A错误；
B、由图知，n甲＝2，n乙＝3，甲滑轮组绳子自由端移动的速度v甲＝2v物，乙滑轮组绳子自由端移动的速度v乙＝3v物，所以甲绳子自由端移动速度小于乙绳的自由端移动的速度，故B正确；
C、不计绳重及摩擦，因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额＝G动h，W有＝G物h，所以利用两滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；由η＝可知两滑轮组的机械效率相同，故C正确；
D、不计绳重及摩擦，拉力F＝（G+G动），由图知，通过动滑轮绳子的段数：n1＝2，n2＝3，
所以绳子的拉力：F1＝（G物+G轮），F2＝（G物+G轮），
物体和滑轮重相同，所以F1＞F2，
因为绳子自由端移动的距离s＝nh，n1＝2，n2＝3，提升物体的高度h相同，
所以s1＝2h，s2＝3h，
不计绳重及摩擦，拉力做的功：
W1＝F1s1＝（G物+G轮）×2h＝（G物+G轮）h，
W2＝F2s2＝（G物+G轮）×3h＝（G物+G轮）h，
所以W1＝W2，
故D错误。
故选：BC。
二、填空题（每空2分，共20分）
13．【答案】（ 1 ）等于； （2）上升。
【分析】（ 1 ）玻璃管内水银柱不会下落是由于大气压的作用；在托里拆利实验中，水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，在玻璃管顶端真空的情况下，管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关；
（2）大气压不是一成不变的，与高度、天气都有关，且随高度的增加而减小，分析甲、乙两图测量原理回答。
【解答】解：（1 ）因在托里拆利实验装置中，玻璃管上端为真空，由于大气压强的作用支持管内水银柱不下落；
实验过程玻璃管不离开水银面，将玻璃管直径减小，大气压不变，水银柱高度也不变，还是等于750mm。
（ 2）因大气压随高度的增大而减小，故将上述装置从大厦1楼移到20楼，大气压能支持的管内外水银柱液面的高度差将逐渐变小，因乙图瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强，细管中的水柱会 上升。
故答案为：（ 1 ）等于； （2）上升。
14．【答案】动；减小
【分析】（1）势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，势能越大。
（2）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】解：卫星在近地点时动能最大，在远地点时势能最大，当它从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，所以势能减小、动能增大，速度增大。
故答案为：动；减小。
15．【答案】大；1500
【分析】在液体密度相同时，液体内部的深度越深，产生的压强越大；利用p＝ρgh可计算水对壶底的压强。
【解答】解：随着茶壶中水的深度越大，茶壶的底部受到水产生的压强越大；
水对壶底的压强为：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1500Pa。
故答案为：大；1500。
16．【答案】4.8×107；下沉。
【分析】（1）知道排水量，根据G＝mg求出“深海一号”满载时排开海水的重力，由阿基米德定律知F浮＝G排；
（2）轮船漂浮时，受到的浮力与自身的重力相等，由此判断浮力的变化，根据F浮＝ρ液gV排可知排开液体的体积的变化，从而判断船身的沉浮变化。
【解答】解：（1）“深海一号”满载时受到的浮力为：
F浮＝G排＝mg＝4.8×106kg×10N/kg＝4.8×107N；
（2）因为轮船从东海驶入长江时始终处于漂浮状态，受到的浮力与自身的重力相等，
轮船的重力不变，所以轮船从东海驶入长江时受到的浮力不变，
海水的密度大于江水的密度，由F浮＝ρ液gV排可知，轮船排开液体的体积变大，船身将下沉一些。
故答案为：4.8×107；下沉。
17．【答案】20；5。
【分析】根据浮沉条件求得水晶球的质量，由浸没时物体的体积等于排开液体的体积的水晶球的体积，最后由求得密度。
【解答】解：
由图可知水晶球漂浮时排开水的体积为20mL＝20cm3，水晶球的质量等于排开水的质量为m球＝m排＝20cm3×1g/cm3＝20g；
由丙图可知水晶球浸没水中时体积等于排开水的体积：V球＝V排＝4mL＝4cm3；
水晶球密度 ρ球＝＝＝5g/cm3＝5×103kg/m3。
故答案为：20；5。
三、作图题（4分）
18．【答案】
【分析】不计空气阻力，空中飞行的物体只受重力作用；然后根据重力的方向总是竖直向下的，并过重心表示出重力的作用点和方向。
【解答】解：因不计空气阻力，所以空中的篮球只受重力作用，过球心做竖直向下的力，即重力G；如图所示：
19．【答案】
【分析】找准力的作用线，画出支点到力的作用线的距离，即为力臂，标出垂直符号，力臂符号。
【解答】解：反向延长拉力的作用线，从支点O向拉力的作用线引垂线，垂线段的长即为力臂L，如图所示：
四、实验探究题（每空2分，共26分）
20．【答案】（1）0.4；（2）液体的密度；（3）0.8×103。
【分析】（1）利用称重法计算乙图中金属块所受浮力。
（2）要探究浮力大小与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同，据此根据实验现象得出结论。
（3）求出物体在液体中的浮力的大小，由于物体全部浸没在两种液体中，排开的液体的体积是相同的，根据阿基米德原理列出关系式，求出液体的密度。
【解答】解：（1）由图甲得，金属块的重力G＝F1＝2.7N，
则乙图中金属块所受浮力为F浮＝G﹣F2＝2.7N﹣2.3N＝0.4N。
（2）比较甲、丙、丁三幅图，丙图和丁图中金属块排开液体的体积相同，液体密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，可得出结论：浮力的大小与液体的密度有关。
（3）实验步骤丙中，物体受到的浮力为：F浮丙＝G﹣F丙＝2.7N﹣1.7N＝1N；
实验步骤丁中，物体受到的浮力为：F浮丁＝G﹣F丁＝2.7N﹣1.9N＝0.8N；
因物体均浸没，所以V排水＝V排液；
根据阿基米德原理可知：＝；
所以该液体的密度为：ρ液＝×ρ水＝×1×103kg/m3＝0.8×103kg/m3。
故答案为：（1）0.4；（2）液体的密度；（3）0.8×103。
21．【答案】（1）C；（2）动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）；（3）增大。
【分析】（1）杠杆的平衡：杠杆在力的作用下静止或缓慢匀速转动的状态，称为杠杆的平衡；在调节杠杆平衡时，应该向较高的一端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的目的是便于直接在杠杆上读取力臂；
（2）利用表格数据归纳结论；
（3）根据杠杆平衡条件及力臂的定义来判断。
【解答】解：（1）如图可知，杠杆右端下沉，说明右边钩码的拉力乘以对应的力臂要大于左边钩码的拉力乘以对应的力臂，所以此时可以减小右边钩码的拉力对应的力臂或增大左边钩码的拉力对应的力臂，即将右边的钩码向左移动或将左边的钩码向左移动，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（2）分析表中数据可知：实验次数1：1N×0.1m＝2N×0.05cm，
实验次数2：2N×0.15m＝1.5N×0.2m，
实验次数3：3N×0.05cm＝1.5N×0.1m，
可得杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）。
（3）如图丙所示，保持杠杆水平平衡，弹簧测力计拉力方向由a变为方向b后，阻力F2与阻力臂l2不变，而动力臂l1变小，故由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，动力F1将变大，即弹簧测力计的示数将增大。
故答案为：（1）C；（2）动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）；（3）增大。
22．【答案】（1）丙；（2）错误；（3）①、②；（4）越低。
【分析】（1）分析表中数据可得出第3次实验绳子的有效股数，据此回答；
（2）根据表格中的数据，利用控制变量法分析猜想I是否正确；
（3）研究滑轮组机械效率与物体重力关系时，需要控制滑轮组相同，提升物体的重力不同；
（4）根据2、3两次实验数据，利用控制变量法得出结论。
【解答】解：（1）由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为：n＝＝4，即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。
（2）对比②、④的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想Ⅰ是错误的。
（3）要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1①、②号实验符合条件。
（4）对比②、③次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
故答案为：（1）丙；（2）错误；（3）①、②；（4）越低。
23．【答案】（1）木块移动的距离；（2）速度；（3）速度；（3）若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧弹性势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的。
【分析】小球把木块推出的距离长，说明球的动能大，这是一种转换的方法；动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究；研究与速度关系时要保证质量相同，速度不同；研究与质量关系时，要保证速度相同，质量不同。
【解答】解：（1）实验中，动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，用到了转换法；
（2）甲、乙两次实验，小球的质量相同，而滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，探究动能与速度的关系；
（3）用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的弹性形变不同，两次实验弹簧具有的弹性势能不同。若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧弹性势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的。
故答案为：（1）木块移动的距离；（2）速度；（3）速度；（3）若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧弹性势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的。
五、计算题（第23题6分，第23题8分，共14分）
24．【答案】（1）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是1×105Pa；
（2）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是6×104W。
【分析】（1）根据G＝mg计算该房车的总重力，该房车静止在水平地面上时，对地面的压力等于总重力，根据p＝计算压强；
（2）根据题意计算房车匀速行驶时受到的阻力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据P＝＝＝Fv计算牵引力做功的功率。
【解答】解：（1）该房车的总重力G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N，
该房车静止在水平地面上时，对地面的压力F＝G＝4×104N，
对地面的压强为p＝＝＝1×105Pa；
（2）房车匀速行驶时受到的阻力f＝0.1G＝0.1×4×104N＝4000N，
由题知汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，则牵引力F′＝f＝4000N，
该房车的速度v＝54km/h＝15m/s，
牵引力做功的功率P＝＝＝F′v＝4000N×15m/s＝6×104W。
答：（1）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是1×105Pa；
（2）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是6×104W。
25．【答案】（1）此时细线对M的拉力为60N；
（2）工件M的密度为3×103kg/m3；
（3）截去部分的质量为4kg。
【分析】（1）根据G＝mg求空桶的重力，根据杠杆平衡条件求出细线对M的拉力；
（2）根据力的作用是相互的和力的平衡条件求M对水平地面的压力，根据p＝求M的底面积，根据S＝l2求出M的棱长，根据体积公式求出M的体积，根据G＝mg求出M的质量，根据密度公式求出M的密度；
（3）根据M对地面的压强变为原来的，求出切割后M对地面的压强；根据密度公式和体积公式表示出剩余部分的底面积，根据p＝表示出M对地面的压力，根据力的平衡条件表示出M受到的拉力，根据杠杆平衡条件列出方程求出切下的质量。
【解答】解：（1）空桶重力为：FA＝GA＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，
由杠杆平衡原理可知：OA×FA＝OB×FB，
细线对M的拉力为：FB＝×GA＝×30N＝60N；
（2）地面对M的支持力为：F支＝GM﹣FB＝240N﹣60N＝180N，
M对地面的压力与地面对M的支持力是一对相互作用力，大小相等，所以M对地面的压力为：F压＝F支＝180N，
M对地面的压强为4500Pa，则M的底面积：S＝＝＝0.04m2，
则正方体M的棱长l为0.2m，整个正方体M的体积为：V＝（0.2m）3＝8×10﹣3m3，
由G＝mg可知M的质量：mM＝＝＝24kg，
M的密度为：ρ＝＝＝3×103kg/m3；
（3）切去部分的体积为V切＝，
则切去部分的底面积为S切＝＝＝，
则物体M切去一部分后与地面的接触面积为S'＝S﹣S切＝S﹣，
由题意可知，切割后M对地面的压强：p'＝p＝×4500Pa＝1800Pa，
此时地面对M的支持力：F＝p'S'＝p'（S﹣），
压力和支持力是一对相互作用力，大小相等，此时的支持力为：F支＝F＝p'S'＝p'（S﹣）……①
此时B端绳子的拉力为：FB'＝（GM﹣mg ）﹣F支……②
由杠杆平衡原理可知：OA×（GA+mg ）＝OB×FB'，
解得：FB'＝×（GA+mg ）＝2（GA+mg ）……③
由①②③解得：
m＝＝＝4kg。
答：（1）此时细线对M的拉力为60N；
（2）工件M的密度为3×103kg/m3；
（3）截去部分的质量为4kg。
