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(共62張PPT)
期末素養綜合測試卷(二)
1.【新課標】【學科素養·物理觀念】(2023安徽黃山期中,16,★☆☆)為了說
明騎電動車要戴安全頭盔的道理,某同學做了一個模擬實驗:將兩個相似的雞蛋
甲、乙分別放在紙筒上,雞蛋甲上方放一個輕質瓶蓋,拿一根筷子用大小相同的
力分別敲擊,如圖所示。結果雞蛋甲完好無損,雞蛋乙立即破碎。下列有關敘述
錯誤的是(　 )
A. 放上瓶蓋后可以增大受力面積
B. 敲擊時雞蛋上部受到的壓強甲比乙大
C. 雞蛋乙被敲碎說明力能改變物體的形狀
D. 要提高實驗結論的可靠性還需多次實驗
B
解析：
放上瓶蓋后,受力面積增大,壓力不變,壓強變小,敲擊時雞蛋上部受到的壓
強甲比乙小,故A正確,B錯誤;雞蛋乙被敲碎,雞蛋的形狀發生了改變,說明力能改
變物體的形狀,故C正確;要提高實驗結論的可靠性還需多次實驗,避免結論的偶
然性,故D正確。
2.【新課標】【學科素養·科學思維】(2023四川巴中期末,5,★☆☆)如圖,彈簧
測力計和細線的重力及摩擦力不計,三個完全相同的物塊的重力均為G=1.5 N,彈
簧測力計A、B的示數分別為(　 )
　
A. 1.5 N 3 N　　　 B. 1.5 N 0
C. 1.5 N 1.5 N　　　 D. 0 1.5 N
C
解析：
由圖甲知,物塊受力平衡,彈簧的拉力FA=G=1.5 N,彈簧測力計A的示數為1.
5 N;由圖乙知,右側物塊受力平衡,彈簧的拉力大小FB=G=1.5 N,彈簧測力計B的
示數為1.5 N。
易錯警示
彈簧測力計的示數表示的是作用在掛鉤上的拉力大小,測量的是作用在掛鉤一
端的力的大小。
3.【跨學科·社會發展】(2023北京東城期末,8,★☆☆)如圖所示是一架無人機攜
帶農藥飛行的情境。這架無人機一天可完成4×105 m2農田農藥噴灑任務,若換作
人工,則需要60位工人滿負荷工作一整天,科技帶來的優勢非常明顯。若無人機
攜帶農藥(未噴灑農藥)豎直向上勻速升空過程中,下列關于無人機說法正確的是
(　 )
A. 重力勢能不變
B. 動能增加
C. 此過程中動能轉化為重力勢能
D. 機械能增加
D
解析：
無人機攜帶農藥(未噴灑農藥)豎直向上勻速升空過程中,其質量不變,速度
不變,故動能不變;因高度變大,重力勢能變大,故機械能增加,此過程中不是動能
轉化為重力勢能。
4.【新課標】【學科素養·科學態度與責任】(2023河北廊坊安次期末,12,★☆
☆)如圖所示,“怒江72拐”是西藏自治區昌都地區八宿縣境內的一條盤山公路,
被認為是最美的盤山路之一,將山路修成S形是為 (　 )
A. 縮短汽車上山過程中所走的路程
B. 減小汽車上山過程中的牽引力
C. 減少汽車上山過程中所做的功
D. 縮短汽車上山過程中所用的時間
B
解析：
盤山公路相當于變形的斜面,使用斜面可以省力,減小了車輛上山時所需要
的牽引力;盤山公路不省功,汽車上山過程中所走的路更長,需要更久的時間。
5.【新課標】【中華優秀傳統文化】(2023山西大同期末,10,★☆☆)如圖所示是
古代人利用滑輪打水的場景。井架上安裝一個滑輪,繞過滑輪的繩索一端懸吊
水桶,當人拉或放繩索的另一端即可讓水桶升降。下列說法正確的是(　 )
A. 井架上的滑輪是動滑輪
B. 利用這個滑輪可以省距離
C. 手拉繩子所做的功是總功
D. 提等量的水,水桶越重機械效率越高
C
解析：
由題圖可知,井架上的滑輪是定滑輪,不省距離也不費距離,故A、B錯誤;手
拉繩子的力除了克服水重外,還要克服繩重、桶重和摩擦,所以手拉繩子所做的
功是總功,故C正確;提等量的水,水桶越重,額外功越多,機械效率越低,故D錯誤。
6.【新課標】【勞動教育】(2023湖北隨州中考,24,★☆☆)勞動教育越來越重
要,許多同學在勞動中獲得了愉悅的體驗也掌握了許多勞動技能。小芳周末回
到鄉下姥姥家接過姥姥肩膀上的擔子學習挑擔技巧。假如一個筐子重一個筐
子輕(一頭重一頭輕),在不考慮手臂幫扶的情況下挑起擔子讓扁擔處于水平平
衡。請你根據勞動體驗結合杠桿平衡知識,判斷下列說法中正確的是 (　 )
A. 肩膀應該靠近“輕的一頭”
B. 肩膀應該靠近“重的一頭”
C. 肩膀應該居于扁擔正中間
D. 挑著擔子走路,扁擔一般會上下“閃動”,
“閃動”時一定是一個筐子向上運動同時
另一個筐子向下運動
B
解析：
扁擔可視為杠桿,在不考慮手臂幫扶的情況下挑起擔子讓扁擔處于水平平
衡,由杠桿平衡條件可知,重的一頭力大,則對應力臂較小,則支點靠近較重的一
頭,即肩膀靠近較重的一頭,故B正確,A、C錯誤;挑著擔子走路,扁擔一般會上下
“閃動”,由于杠桿仍然平衡,則兩個力臂應同時增大或同時減小,即兩個筐子同
時向下或同時向上運動,故D錯誤。
7.【新課標】【學科素養·科學探究】(2023河北保定清苑期末,11,★☆☆)小明
在探究影響滑動摩擦力大小的因素時,用彈簧測力計水平拉動木塊沿水平木板
做勻速直線運動,如圖甲所示;將鐵塊放在木塊上,再次用彈簧測力計水平拉動木
塊,使木塊和鐵塊沿同一水平木板做勻速直線運動,如圖乙所示。下列說法正確
的是 (　 )

A. 圖甲所示實驗中,木板受到的壓力與木塊受到的重力是一對相互作用力
B. 圖乙所示實驗中,鐵塊受到向左的靜摩擦力作用
C. 甲、乙兩次實驗,可以探究滑動摩擦力的大小與壓力是否有關
D. 甲、乙兩次實驗,可以探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度是否有關
C
解析：
題圖甲所示實驗中,木板受到的壓力與木塊受到的重力,方向相同,不是一
對相互作用力,故A錯誤;題圖乙所示實驗中,將鐵塊放在木塊上,再次用彈簧測力
計水平拉動木塊,使木塊和鐵塊沿同一水平木板做勻速直線運動,鐵塊與木塊相
對靜止,沒有相對運動趨勢,鐵塊不受摩擦力,故B錯誤;分析甲、乙兩次實驗可知
彈簧測力計水平拉動木塊沿水平木板做勻速直線運動時,接觸面的粗糙程度沒
有改變,木板受到的壓力發生改變,所以甲、乙兩次實驗,探究的是滑動摩擦力的
大小與壓力是否有關,故C正確,D錯誤。
8.【新課標】【教材P60T2變式】如圖所示,在木棒的一端纏繞一些銅絲制成兩
個完全相同的簡易密度計,現將它們分別放入盛有不同液體的兩個相同的容器
中,當它們豎直靜止在液體中時,液面高度相同。下面判斷中 (　 )

①兩個簡易密度計所受浮力F甲>F乙
②兩種液體的密度ρ甲< ρ乙
③兩個容器底部所受液體的壓強p甲>p乙
④兩個容器對水平桌面的壓強p甲< p乙
A. 只有②③正確　　　 B. 只有①②正確
C. 只有③④正確　　　 D. 只有②④正確
D
解析：
簡易密度計在兩液體中均處于漂浮狀態,即F浮=G密,兩個簡易密度計完全相
同,則重力相同,所以簡易密度計在兩種液體中所受的浮力相等,F甲=F乙,故①錯
誤;甲中簡易密度計排開液體的體積大于乙中簡易密度計排開液體的體積,甲容
器中液體的密度小于乙容器中液體的密度,即ρ甲<ρ乙,故②正確;因ρ甲<ρ乙,液面高
度相同,兩個容器底部所受液體的壓強p甲并且V排甲>V排乙,則液體的體積V甲G乙,又因為靜止在水平桌面上的物體對桌面的壓力和自身重力大小相等,所以F甲
正確。
9.【新課標】【學科素養·科學思維】如圖,在一盛水的柱狀容器中,浸沒著一塊
用細繩拴住的實心冰塊,細繩固定在容器底部。下列能正確表示冰塊逐漸熔化
時,容器底部受到水的壓強p隨冰熔化的體積V變化而變化的圖像是(不考慮水蒸
發和溫度影響,ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ冰=0.9×103 kg/m3) (　 )

A B C D
D
解析：
冰化成水后質量不變,由于水的密度大于冰的密度,冰熔化為水的體積小于
冰的體積,所以冰化成水之后水面下降,由p=ρgh可知,容器底部受到水的壓強將
減小,故A、B、C不符合題意;冰化成水后減小的體積ΔV=V冰-V冰化水= - =
- m,水面下降的高度Δh= = - ,水對容器底部的壓強減小量
Δp=ρ水gΔh=ρ水g - = g(ρ水-ρ冰),由于水的密度、冰的密度、容器底面積
和g都是定值,所以水的壓強是均勻減小的,圖像為一條斜向下的直線,故D符合
題意。
10.【跨學科·數學】(2023黑龍江雙鴨山期末,6,★☆☆)物體在水平地面上做直
線運動,當物體運動的路程和時間圖像如圖乙時,受到的水平推力為F1;當物體運
動的速度和時間圖像如圖丙時,受到的水平推力為F2,兩次推力的功率分別為P1、
P2。則下列關系正確的是(　 )
　 　
A. F1=F2;P1>P2　　　 B. F1=F2;P1C. F1>F2;P1>P2　　　 D. F1B
解析：
由圖乙可知,物體做勻速直線運動,速度大小v1= = =2 m/s,由圖丙可知,
物體的速度保持不變,速度大小為4 m/s;兩次都是勻速直線運動,處于平衡狀態,
受到平衡力,故推力大小都等于摩擦力大小,f1=f2,即F1=F2,故C、D錯誤;已知v1由P= = =Fv可得,兩次推力做功的功率P111.【新課標】【學科素養·科學思維】(2023山西忻州期末,10,★★☆)如圖所示,
用滑輪組拉著重為600 N的物體A勻速直線水平向右運動,已知水平拉力F為50 N,物體的運動速度為0.1 m/s,物體A受到的摩擦力f為120 N。下列說法正確的是(　 )

A. 右側滑輪為定滑輪,可以省力
B. 水平拉力F的功率為10 W
C. 滑輪組的機械效率為80%
D. 在物體A上方放置一個重物,此時滑輪組的機械效率不變
C
解析：
右側的滑輪為定滑輪,只能改變力的方向不能改變力的大小,故A錯誤;繩子
自由端移動的速度v=nv'=3×0.1 m/s=0.3 m/s,拉力的功率P= = =Fv=50 N×0.3
m/s=15 W,故B錯誤;滑輪組的機械效率η= = = = = =80%,故C
正確;在物體A上方放置一個重物,物體對接觸面的壓力變大,摩擦力變大,有用功
變大,有用功在總功中的占比變大,機械效率變大,故D錯誤。
12.(2023湖南婁底中考,12,★★☆)如圖甲所示,將一圓柱體木塊用細線拴在沒有
水的容器底部,然后向容器中逐漸加水。圖乙是木塊所受浮力隨容器中水的深
度變化的圖像。下列說法正確的是(g取10 N/kg) (　 )
①木塊的重力為10 N
②木塊的底面積為100 cm2
③木塊剛好浸沒時,液體對容器底的壓強為1 600 Pa
④木塊的密度為0.8×103 kg/m3
　　
A. ①②　 B. ②③　 C. ②④　 D. ③④
B
解析：
當容器中水的深度在6~12 cm時,木塊處于漂浮狀態,受到的浮力和重力大
小相等,因此木塊的重力G=F浮=6 N,故①錯誤;木塊浸沒時,受到的浮力為10 N,木
塊的體積V=V排= = =1×10-3 m3=1 000 cm3。由圖像知木
塊在0~6 cm和12~16 cm時浮力改變,即浸入深度改變,因而木塊的高度為6 cm+(1
6-12) cm=10 cm;木塊的底面積S= = =100 cm2,故②正確;木塊剛好浸沒
時,h水=16 cm=0.16 m,液體對容器底的壓強p=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.16
m=1 600 Pa,故③正確;木塊的重力G=6 N,木塊的質量m= = =0.6 kg,木
塊的密度ρ= = =0.6×103 kg/m3,故④錯誤。
13.【跨學科·日常生活】(2023河南唐河期末,2,★☆☆)(3分)如圖甲所示,用手
指快速將硬紙片彈飛,雞蛋掉入水中,該現象說明　　　 (選填“硬紙片”或“雞
蛋”)具有慣性;如圖乙所示,杯子里裝滿了水,倒置后水沒有流出,這證明了
　 　　 的存在;如圖丙所示,沿圖示方向用力吹氣,乒乓球跳出玻璃杯,這說明氣
體在流速大的地方壓強　　　 。
　 　
雞蛋
大氣壓
小
解析：
用手指將硬紙片彈飛,雞蛋沒有隨硬紙片一起飛出去,說明雞蛋具有慣性;
水杯倒置水沒流出,是由于大氣壓支撐起杯中水,證明了大氣壓的存在;乒乓球上
方氣體流速大,壓強小,在壓力差的作用下乒乓球跳出玻璃杯。
14.【跨學科·體育與健康】(2023云南保山期末,16,★☆☆)(4分)如圖所示,當滑
雪者從雪山頂峰風馳電掣般下滑時,踏著滑雪板的人把重力都壓在滑雪板上,雪
內的空氣就會被逼出;因此,滑雪板不是與雪地直接接觸,而是在一層氣墊上滑
行。這層氣墊不但對滑雪板施加一個向上的托力,并且減小了雪地與滑雪板之
間的摩擦。然而,這層氣墊只能維持很短的一段時間。如果滑雪者在雪地上停
留超過一秒,就會沉下去。

(1)踏著滑雪板時,不容易陷入雪地里,這是因為滑雪板能夠　　 　　　 ,從而使雪地受到的壓強　　　 。
(2)滑雪板可以輕易在雪地上滑行,是由于　　 　　　　　　　　　　　　　
　　　　　 。
(3)若滑雪板的長1.5 m、寬12 cm,滑雪者的速度最小為　　　　 m/s,他才能不
會在雪地上下沉。
1.5
增大受力面積
減小
滑雪板與雪地之間形成氣墊,相當
于采用了使接觸面分離的方法,減小了滑雪板與雪地之間的摩擦
解析：
(1)滑雪板是通過增大受力面積來減小對雪地的壓強的;
(2)滑雪板可以輕易在雪地上滑行,是由于滑雪板與雪地之間形成氣墊,相當于采
用了使接觸面分離的方法,減小了滑雪板與雪地之間的摩擦;
(3)因為滑雪者在雪地上停留超過一秒,就會沉下去,所以滑雪者在1秒內至少滑
行1.5 m,故滑雪者的速度最小為v= = =1.5 m/s。
15.【新課標】【安全與健康】(2023寧夏中考,19改編,★☆☆)(6分)10月16日為
“世界脊柱日”。如圖,人的頸椎起著支撐頭部的作用,頸部肌肉群連接頸部和
頭部,并控制著頭部的運動,長時間低頭會對頸椎和頸部肌肉群造成損傷。人在
低頭時,頭部和頸椎可看作一個杠桿,分析以下問題:

(1)請在圖中畫出人體頭部所受重力的示意圖。
(2)人在低頭過程中,頭部重力的力臂　　　 (選填“增大”或“減小”);頸部
肌肉群對后顱向下的拉力　　　 (選填“增大”或“減小”),若將拉力看作動
力,這是一個　　　 杠桿;頭部向下彎曲角度增大,頸椎所受的　　　 增大。
(3)結合以上分析,給出一條保護頸椎健康的合理建議。
答案:如圖所示
不要長時間低頭,保持眼睛和書本之間的距離
增大
增大
費力
壓力
解析：
(1)重力的方向總是豎直向下的,作用點畫在重心上;(2)頭部模型相當于簡
單機械中的杠桿;當低頭角度變大時,重力的力臂l1變大,l2不變,故拉力F變大;若
將拉力看作動力,則動力臂小于阻力臂,屬于費力杠桿;頭部向下彎曲角度增大,
拉力變大,相當于頸椎所受的壓力增大;(3)為了保護頸椎健康,不要長時間低頭看
手機(或適當抬高手機屏幕,減小低頭角度或低頭看書久了應適當抬頭等),以減
小頸椎承受的壓力。
16.【新特色】【新獨家原創】(2分)目前國內應用最廣泛的是AX-7級熱氣球,其球
囊體積為2 176 m3,最大起飛質量620 kg。該熱氣球在起飛前需要對球囊內的空
氣進行加熱,使其內部的空氣密度　　　 (選填“大于”“小于”或“等于”)
外部的空氣密度。當該熱氣球以最大起飛質量懸浮在空中時,球囊內氣體的密
度為　　　 kg/m3(小數點后保留兩位數字)。(已知ρ空氣=1.3 kg/m3,g=10 N/kg)
小于
1.02
解析：
熱氣球在起飛前,通過加熱氣體,使熱氣球內的空氣膨脹、體積增大、密度
減小;熱氣球產生的浮力F浮=ρ空氣gV排=ρ空氣gV氣=1.3 kg/m3×10 N/kg×2 176 m3=28 28
8 N,球囊內氣體的重力G氣=F浮-mg=28 288 N-620 kg×10 N/kg=22 088 N,氣體質量
m氣= = =2 208.8 kg,氣體的密度ρ氣= = ≈1.02 kg/m3。
17.【新課標】【中華優秀傳統文化】(2023廣東深圳龍崗期末,19改編,★★☆)
(5分)《天工開物》是世界上第一部關于農業和手工業生產的綜合性著作。其
中關于一種叫“筒車”的古代農業機械這樣記載道:“凡河濱有制筒車者,堰陂
障流,繞于車下,激輪使轉,挽水入筒,一一傾于枧內,流入畝中,晝夜不息,百畝無
憂。”圖甲為文中記載的筒車,圖乙為筒車的簡化示意圖。
　
(1)筒車工作時是把　　　 能轉化為重力勢能;
(2)取水筒的容積越大,筒車旋轉一周提升的水就越多,那么對進入接水槽的水所
做的功越　　　 ,當水流變湍急后,筒車提升水的功率會變　　　 ;
動
多
大
(3)若接水槽離取水處高4 m,水輪上有12個取水筒,一個取水筒每次可取水4 kg,
筒車旋轉一周所用時間為60 s,水流沖擊筒車的總功率為40 W,水流做的總功為
　　　 J,筒車旋轉一周取水的機械效率為　　　 (接水槽離倒水處的高度
忽略不計,g取10 N/kg)。
2 400
80%
解析：
(1)筒車工作時將動能轉化為重力勢能;(2)取水筒的容積越大,筒車旋轉一
周提升的水就越多,那么對進入接水槽的水所做的功越多,當水流變湍急后,筒車
旋轉一周的時間變短,筒車提升水的功率會變大;(3)水流做的總功W總=P總t=40 W
×60 s=2 400 J,將水舉到高處對水做的功為W有=Gh=mgh=4 kg×12×10 N/kg×4 m
=1 920 J,筒車旋轉一周取水的機械效率η= = =80%。
18.【新課標】【學科素養·物理觀念】(2023江蘇揚州中考,21節選,★☆☆)
(4分)(1)如圖,作出漂浮在水面上的物體所受的重力和浮力的示意圖。

作圖題
三
答案:如圖所示
解析：
物體漂浮時受到的浮力和重力的大小相等,重力的方向為豎直向下,浮力的
方向為豎直向上。
19.【跨學科·工程實踐】(2023遼寧大連金普新區期末,24,★☆☆)(4分)一輛汽車陷入一泥濘路段,請利用滑輪組和周圍條件組裝成一套拖車裝置,用最小的力將
車拖離泥濘路段,并在圖中畫出滑輪組的繞線方法。
答案:如圖所示
解析：
只有一個動滑輪,要求最省力,繩子先系在動滑輪的掛鉤上,然后繞過左邊
的定滑輪,再繞過動滑輪。
20.【新課標】【學科素養·科學探究】(2023山東鄒城期末,19,★☆☆)(5分)
小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子進行實驗探究。
　
圖1
　 　
圖2
實驗探究題
四
(1)如圖1所示,把小桌放在透明的沙箱中,讓重物從高處落下,撞擊小桌,觀察桌腿
陷入沙子的深度,探究重力勢能的大小與哪些因素有關。
①實驗探究的是　　 (選填“重物”或“小桌”)的重力勢能。通過實驗發現,
同一個重物從不同高度落下,高度越高,能夠對外做功越多,說明它的重力勢能越
　　 。
②要進一步探究重力勢能與質量的關系,應換用　　 不同的重物,讓它們從同
一高度落下,觀察桌腿陷入沙子的深度。
重物
大
質量
(2)把重物按圖2所示方式分別放在小桌上,觀察小桌陷入沙子的深度,探究壓力
作用效果與什么因素有關。
①在分析壓力作用效果與壓力大小的關系時,小雨選擇甲、乙兩次實驗進行比
較,得出結論:壓力越大,壓力作用效果越明顯;小明選擇甲、丙兩次實驗進行比
較,得出結論:壓力越大,壓力作用效果越不明顯,大家一致認為小明的實驗結論
是錯誤的,理由是　　　 　　　　　　 。
②分析　　　 兩次實驗可發現壓力作用效果與受力面積有關。
沒有控制受力面積不變
乙、丙
解析：
(1)①實驗探究的是重物的重力勢能;通過實驗發現,同一個重物從不同高
度落下,高度越高,能夠對外做功越多,說明它的重力勢能越大;②要進一步探究
重力勢能與質量的關系,應換用質量不同的重物,讓它們從同一高度落下,觀察桌
腿陷入沙子的深度;(2)①小明的實驗結論是錯誤的,理由是沒有控制受力面積不
變;②分析乙、丙兩次實驗可發現壓力作用效果與受力面積有關。
21.(2022貴州黔西南中考,18節選,★★☆)(7分)小明與同學一起利用彈簧測力
計、玻璃杯、金屬塊、水、濃鹽水等實驗器材,探究浮力的大小與哪些因素有
關。他們正確的進行了如圖所示的實驗操作:

(1)根據以上實驗,把表中數據填寫完整:
實驗 次數 液體 種類 金屬塊的 重力/N 金屬塊 浸入情況 金屬塊在液
體中時 測力計的示
數/N 金屬塊所
受浮力/N
1 — 2.7 — — —
2 水 2.7 部分 2.0 0.7
3 水 2.7 全部 1.7 1.0
4 濃鹽水 2.7 全部 1.5 　
1.2
(2)分析實驗②③可得:液體密度相同,金屬塊排開液體的體積越大,浮力越　　 ;
(3)分析實驗③④可得:金屬塊排開液體的體積相同,液體密度越大,浮力越　 ;
(4)結論:浮力的大小與　　　　　　 和　　　　 有關;
(6)小明完成上述實驗后,找來合適的玻璃杯,倒入足夠深的水,將掛在測力計上的
金屬塊逐漸下降,但不接觸容器底。繪制出了實驗中測力計的示數F隨物體下表
面至水面深度h變化的F-h圖像。分析圖像可知:當金屬塊浸沒水中后繼續下降
過程中測力計的示數　　　　　　 ,這表明:浸沒在水中的物體受到的浮力跟
浸沒的深度　　　 。
大
大
物體排開液體的體積
液體密度
不變
無關
解析：
(1)由實驗①④可知,金屬塊在濃鹽水中受到的浮力為F浮=G-F示=2.7 N-1.5 N
=1.2 N;(2)分析實驗②③可知,物體浸入水中的體積越大,彈簧測力計的示數越
小,則物體受到的浮力越大,即液體密度相同,金屬塊排開液體的體積越大,浮力
越大;(3)分析實驗③④可知,物體排開液體的體積相同,液體的密度不同,彈簧測
力計示數不同,液體密度越大,彈簧測力計示數越小,浮力越大,即金屬塊排開液
體的體積相同,液體密度越大,浮力越大;(4)由(2)、(3)可知,浮力的大小與物體排
開液體的體積和液體密度有關;(6)由F-h圖像可知,當金屬塊浸沒水中后繼續下
降過程中測力計的示數不變,說明當金屬塊浸沒在水中后繼續下降過程中浮力
不變,即浸沒在水中的物體受到的浮力跟浸沒的深度無關。
22.【新課標】【學科素養·科學探究】(2023湖南張家界永定期末,27,★★☆)
(8分)某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中實驗裝置如圖所示,得到的數據如
表所示:
實驗 次數 鉤碼重 G/N 鉤碼上升 高度h/m 繩端拉 力F/N 繩端移動 距離s/m 機械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.6 0.4 62.5%
3 6 0.1 2.4 — —
(1)通過表中數據可分析出第2次實驗是用　　　 (選填“甲”或“乙”)圖所
示裝置做的實驗;
(2)通過第1次實驗和第2次實驗的數據分析可得出結論:使用不同的滑輪組提升
相同的重物時,動滑輪的個數越多(動滑輪的質量越大),滑輪組的機械效率
　 　 (選填“越高”“不變”或“越低”);
(3)小組同學再用第1次實驗中使用的裝置做第3次實驗,表中第3次實驗中空缺的
數據應為繩端移動距離s=　　　 m,機械效率η=　　　 (百分號前保留一位
小數);
(4)比較第1次實驗和第3次實驗可得出結論:使用同一滑輪組,
　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 。
乙
越低
0.3
83.3%
提升物體的重力越大,機械效率越高
(5)只要滑輪組結構一定,知道繞動滑輪的細繩有n段,測滑輪組機械效率的實驗
器材就可以不需要　　　 (填一種測量工具名稱),且機械效率的表達式的通式
為η=　　　 (用本題中有關字母表示);
(6)如采用圖丙裝置,改變動滑輪重G動,提升同一物體進行多次實驗,獲得數據并
繪制出如圖丁的圖像,分析圖像中的A點可知,被提升物體所受的重力G為　　 N。(忽略繩重和摩擦)
刻度尺
12
解析：
(1)第2次實驗中,承重繩的段數n'= = =4,因此第2次實驗是用乙圖所示
裝置進行實驗;
(2)通過第1次實驗和第2次實驗的數據分析可得出結論:使用不同的滑輪組提升
相同的重物時,動滑輪的個數越多,滑輪組的機械效率越低;
(3)表中第3次實驗中空缺的數據應為繩端移動距離s=3h=3×0.1 m=0.3 m,機械效
率η= = = ≈83.3%;
(4)比較第1次實驗和第3次實驗,動滑輪的重力相同,物體的重力不同,可得出結
論:使用同一滑輪組,提升物體的重力越大,機械效率越高;
(5)只要滑輪組結構一定,知道繞動滑輪的細繩有n段,根據s=nh就可以知道繩子
自由端移動的距離和鉤碼上升高度的關系,因而可以不用刻度尺測量;η= =
= = ;
(6)忽略繩重和摩擦,只需要克服動滑輪重力做額外功,η'= = =
= =75%,解得G=12 N。
23.【新特色】【實驗探究·設計實驗】(2023北京房山一模,23,★☆☆)(5分)
實驗桌上有滿足實驗要求的器材:調節好的彈簧測力計一個,重力為1 N的鉤碼兩個,
在水平位置調節平衡的杠桿一個。杠桿上相鄰刻線間距離相等,刻線上下靠近
杠桿邊緣處均有圓形小孔,可用來掛鉤碼或彈簧測力計,如圖所示。請利用上述
實驗器材,設計一個實驗證明:“杠桿在水平位置平衡時,如果動力臂、阻力臂保
持不變,則動力F1與阻力F2有關”。
要求:(1)用點A表示鉤碼作用在杠桿上的位置,
用點B表示彈簧測力計作用在杠桿上的位置,
請在圖中的杠桿上標出A點和B點;
(2)寫出主要實驗步驟;
(3)畫出實驗數據記錄表格。
解析：
為了便于向上拉動彈簧測力計,鉤碼作用在杠桿上的位置與彈簧測力計作
用在杠桿上的位置都設計在杠桿的右端,把鉤碼對杠桿的拉力看成阻力,把彈簧
測力計對杠桿的拉力看成動力,鉤碼的總重為2 N,彈簧測力計的量程為0~5 N,則
動力作用點B和阻力作用點A如圖所示;

在不改變動力臂和阻力臂的情況下,依次改變阻力即鉤碼個數,用彈簧測力計拉
杠桿使其在水平位置平衡,并記錄相關數據,最后對數據進行分析歸納。主要實
驗步驟如下:在A點處依次掛一個、兩個鉤碼,在B點處依次豎直向上拉彈簧測力
計,分別使杠桿在水平位置平衡。將每次實驗操作中掛在杠桿上的鉤碼的總重
力和相應的彈簧測力計示數記錄在表格中,實驗數據記錄表格如下:
實驗 次數 動力 F動/N 動力臂 l動/cm 阻力 F阻/N 阻力臂
l阻/cm
1
2
24.【新特色】【新獨家原創】(6分)秋收時節,小龍用自制的簡易滑輪組(如圖所
示)將54 kg的玉米提升至距地面6 m高的樓頂晾曬,用時40 s,此時滑輪組的機械
效率為75%。已知繩子能夠承受的最大拉力為500 N,每個滑輪的重力為40 N,g=
10 N/kg。求:
(1)他做的有用功;
(2)他對繩子的拉力和做功的功率;
(3)若提升過程中克服繩重和摩擦對應的額外功始終占總功的8%,小龍利用該滑
輪組提升玉米的最大機械效率(百分號前保留一位小數)。

計算題
五
解析：
(1)玉米的重力G玉米1=m玉米g=54 kg×10 N/kg=540 N,他做的有用功
W有用1=G玉米1h=540 N×6 m=3 240 J;
(2)由η= = = = 可知,拉力F1= = =240 N,拉力F做的總功
=F1s=F1·nh=240 N×3×6 m=4 320 J,
功率P= = =108 W;
(3)當以繩子能夠承受的最大拉力提升玉米時,滑輪組的機械效率最大,拉力做的
總功 =F2s=500 N×18 m=9 000 J,克服動滑輪重力做的額外功 =G動h=40 N×
6 m=240 J,
克服繩重和摩擦做的額外功 = ×8%=9 000 J×8%=720 J,有用功W有用=W總2-
W額1-W額2=9 000 J-240 J-720 J=8 040 J,
滑輪組的最大機械效率
η最大= = ≈89.3%。
25.【新課標】【學科素養·科學思維】(2023四川成都中考,B7,★★☆)(10分)
如圖所示,薄壁長方體容器A放在水平桌面上,底面積為36 cm2,高為12 cm,質量為
mA=72 g。容器A內裝有144 g水。均勻實心立方體B和C的棱長都為4 cm,質量分別
為mB=54 g,mC=72 g。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg。忽略實心立方體吸水、
容器壁厚度等次要因素。
(1)求容器A對水平桌面的壓強;
(2)若將B緩慢放入容器中,請分析B平衡時的狀態,并求出B放入前后水對容器底
部壓強的變化量;
(3)若將C放在B上,再將它們緩慢放入容器中,平衡時C與B的接觸面水平,求C對B
的壓力。
解析：
(1)容器A對水平桌面的壓力F=G總=m總g=(mA+m水)g=(72×10-3 kg+144×10-3 kg)×10 N/kg=2.16 N,容器A對水平桌面的壓強p= = =600 Pa;
(2)實心立方體B的體積VB=(4 cm)3=64 cm3,B的密度ρB= = ≈0.84 g/cm3<
ρ水,假設將B緩慢放入容器中后B漂浮,則 =GB=0.54 N,B在漂浮時排開水的體積
V排1= = =5.4×10-5 m3=54 cm3,此時需要的最少水量V需=
×(SA-SB)= ×(36 cm2-16 cm2)=67.5 cm3,容器A中原有水的體積V水= =
=144 cm3,故V需水面上升的高度為Δh= = =1.5 cm,水對容器底部的壓強變化量Δp=ρ水gΔ
h=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.5×10-2 m=150 Pa;
(3)研究B、C這個整體,假設沉底,則容器內水的深度h水= = =
7.2 cm<8 cm,受到的浮力 =ρ水g =1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7.2×10-2 m×16×
10-4 m2=1.152 N,B、C的總重力GBC=(mB+mC)g=(54×10-3 kg+72×10-3 kg)×10 N/kg=
1.26 N,由F浮24 cm=3.2 cm,C受到的浮力 =ρ水g =1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3.2×10-2 m×
16×10-4 m2=0.512 N,C的重力GC=mCg=72×10-3 kg×10 N/kg=0.72 N,所以C對B的
壓力F壓=GC-F浮3=0.72 N-0.512 N=0.208 N。
26.(2023廣東開平期末,25,★☆☆)(7分)閱讀材料,回答問題:
天宮空間站
2021年10月16日,神舟十三號載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會對
接。為了激發青少年對科學的熱愛,航天員進行了“天宮課堂”授課活動,由于
太空中的空間站能夠提供獨特的“完全失重”環境(物體在空間站運動時等效
于不受重力),可以更有利于演示一些實驗現象。在直播中發現航天員在用腳蹬
天宮站的內壁時,其會向相反方向運動,用手拉住扶手可以讓航天員停下來,在上
課時,王亞平向前拋出一個北京冬奧會的吉祥物“冰墩墩”,發現“冰墩墩”向
前勻速直線運動,如圖甲所示,王亞平還做了下面有趣的實驗,將一個普通的乒乓
球按壓進入水中,松手后發現乒乓球靜止在按壓位置如圖乙所示。
在結束為期6個月的飛行任務后,航天員于2022年4月16日成功返回地面,此次返
綜合應用題
六
回是我國首次采用“快速返回技術”,其離地面10 km后降落過程簡化如下:返
回艙在距離地面高度10 km處,打開引導傘、減速傘、主傘,返回艙減速降落,在
離地面1 m左右時啟動反推發動機,減速到2 m/s左右的速度時抵達地面。

(1)航天員在空間站的慣性　　　 (選填“小于”“等于”或“大于”)其在地
球表面的慣性,材料中畫線部分的現象說明力不是　　　 (選填“改變”或
“維持”)物體運動狀態的原因。
(2)乒乓球沒有上浮的原因是　　　 (填寫正確選項前的字母)。
A. 乒乓球受到的浮力與重力二力平衡
B. 乒乓球上下表面受到液體壓力差為零
等于
維持
B
(3)為了健身,航天員進行下面哪種方式的運動最合理　　 (填寫正確選項前的
字母)。
A. 跳遠　　　 B. 跑步
C. 引體向上　　　 D. 拉彈簧拉力器
(4)返回艙返回地面需要考慮大氣氣流、溫度、壓力等因素的影響,中國科學家
因此制造了一個和返回艙相似的飛行器,模擬返回艙返回地面的情況,這是運用
了　 　　 (選填“控制變量法”或“等效替代法”)。
(5)從打開引導傘、減速傘、主傘到落到地面的過程中,航天員的動能　　　 ,
重力勢能　　　 (均選填“增加”“不變”或“減少”)。
D
等效替代法
減少
減少
解析：
(1)航天員在空間站的質量不變,慣性不變,所以航天員在空間站的慣性等于
其在地球表面的慣性;“冰墩墩”不受力也能做勻速直線運動,所以物體的運動
不需要力來維持;(2)在太空中,物體都處于失重狀態,乒乓球在水中靜止時,沒有
受到水的壓力,所以不會受到浮力,故B正確;(3)當人處于失重狀態時,不影響用力
拉彈簧,所以可以用彈簧拉力器進行鍛煉;(4)中國科學家制造了一個和返回艙相
似的飛行器來模擬返回艙返回地面的情況,這是等效替代法的應用;(5)從打開引
導傘、減速傘、主傘到落到地面的過程中,航天員的質量不變,速度變小,動能減
少;高度變小,重力勢能減少。

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