2024-2025学年山东省烟台市莱阳市九年级（下）期中物理试卷

这是一份2024-2025学年山东省烟台市莱阳市九年级（下）期中物理试卷，共45页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，作图简答题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）小红的塑料玩具船漂浮在水盆中，说明（ ）
A．浮力大于重力
B．浮力等于重力
C．浮力小于重力
D．塑料密度大于水的密度
2．（2分）物体在水平拉力F作用下沿水平地面运动，若突然撤去F，物体将（ ）
A．逐渐减速直至停止B．立即停止
C．保持匀速直线运动D．无法判断
3．（2分）如图所示的生产生活实例，利用大气压强的是（ ）
A．吸盘B．连通器
C．重垂线D．书包带
4．（2分）如图所示，玩滑板车是青少年喜爱的体育运动，在少年玩滑板车的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．滑板车受到的重力和人对滑板车的压力是一对平衡力
B．滑板车“把手”处有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
C．滑板车运动时，若人不蹬地，就会停下来，说明力是维持运动的原因
D．人不蹬地时滑板车还向前运动，是因为滑板车受到了惯性
5．（2分）小超有一个困惑：人可以搬起比自己重的物体，却不能把自己抱起来。学过物理知识后，她知道这是因为（ ）
A．用的力太小
B．力的作用点选择不当
C．单独一个物体无法产生力的作用
D．力只能改变物体的形状
6．（2分）如图所示，一密闭容器放在桌面上，如图（a）所示，此时液体对容器底的压力为F1，容器对桌面的压强为p1；将容器倒立放置，此时液体对容器底的压力为F2，容器对桌面的压强为p2，如图（b）所示。则下列说法正确的是（ ）
A．F1＝F2 p1＝p2B．F1＞F2 p1＜p2
C．F1＞F2 p1＞p2D．F1＜F2 p1＜p2
7．（2分）小明帮妈妈洗水果时，发现不同的水果在水中静止时所处的位置不同，如图所示。下列关于三种水果的说法正确的是（ ）
A．苹果和青枣受到的浮力一样大
B．葡萄下沉过程中，受到水的压强不变
C．葡萄的密度大于青枣的密度
D．青枣受到的重力小于它排开水受到的重力
8．（2分）一个足球放在一块长木板上，如图所示，木板和足球均发生了弹性形变，以下说法中正确的是（ ）
A．木板被压弯是由于木板产生弹力造成的
B．足球发生形变的施力物体是足球
C．足球受到支持力是因为木板发生了弹性形变
D．木板产生的弹力就是足球对木板的压力
9．（2分）如图所示是我国舷号为18，排水量为8万余吨的航空母舰“福建舰”进行日常训练的情景。结合图示，下列说法中正确的是（ ）
A．排水量指的是舰船满载时排开水的重力
B．舰载机逐渐起飞，“福建舰”所受浮力逐渐增大
C．“福建舰”匀速航行时，其受到浮力的方向是竖直向上的
D．“福建舰”匀速航行时，其受到的浮力小于重力
10．（2分）如图所示，A为两端开口的玻璃管竖直插入盛酒精的容器中，下端用一重不计的轻塑料片B盖住，塑料片因受酒精向上的压力不会掉下，现向玻璃管内缓缓注入水，当塑料片恰好掉落时，管内水的深度是（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）（ ）
A．10cmB．8cmC．12cmD．15cm
三、多项选择题（本题共4个小题，每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分，共12分。）
（多选）11．（3分）在学习和生活中，我们要善于发现，善于思考。下列对身边物理量估测的数据，你认为符合实际的是（ ）
A．八年级物理教科书重约6N
B．泰山顶上的大气压强约为1.2×105Pa
C．大拇指的指甲表面大约需要承受10N的大气压力
D．一个成年人站立时对地面的压强大约12000Pa
（多选）12．（3分）如图为红军英雄谢宝金的铜像。谢宝金背着一台68kg的发电机完成长征。若重520N的谢宝金背着发电机时，双肩受力面积为170cm2，每只脚与地面的接触面积为150cm2，取g＝10N/kg。则背上发电机之后（ ）
A．谢宝金所受的重力与地面的支持力是一对平衡力
B．谢宝金肩部受到的压强为4×104Pa
C．谢宝金对地面的压强增大为4×104Pa
D．若把发电机放在地上，对地面压强一定大于4×104Pa
（多选）13．（3分）两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底，如图a所示；再将A、B两个实心小球放入乙液体中，两球静止时的情况如图b所示。下列说法正确的是（ ）
A．小球A的质量小于小球B的质量
B．甲液体的密度大于乙液体的密度
C．小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力
D．若两个容器液面相平，则甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
（多选）14．（3分）为精确测量滑动摩擦力，小明引入拉力传感器代替弹簧测力计进行实验，如图甲所示。拉动木板时传感器记录的数据随时间的图像如图乙所示，5s之后传感器示数仍不稳定的原因不可能是（ ）
A．没有匀速直线拉动长木板
B．长木板表面粗糙程度不均匀
C．拉力传感器与木块连接不稳定
D．木板与地面接触面的粗糙程度不均匀
四、填空题（本题共5个小题，每小题3分，共15分）
15．（3分）成语是中国文化的瑰宝，其中有些蕴含了物理知识。如：“冰山一角”表明冰山藏在水面下的 很大；“轻如鸿毛”表明可以浮在水上的鸿毛 比水小；“如坐针毡”表明针尖产生的 很大。（以上均填写物理量名称）
16．（3分）“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示，航天员在空间站演示摆球实验；拨动摆球后，摆球绕固定点持续转动，其运动状态 （选填“不变”或“改变”）。在此过程中，摆球 （选填“具有”或“不具有”）惯性。如果将摆球带回地球，那么摆球的惯性将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
17．（3分）月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一，地球上质量为60kg的宇航员乘宇宙飞船到达月球后，他在月球上的重力为 N；若他在地球上最多能举起质量为50kg的物体，则他在月球上最多能举起 N的物体；如图，若他在地球上用200N的拉力把拉力器拉长L（在弹性限度内），则他在月球上把该拉力器仍拉长L，所需的拉力大小F 200N（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
18．（3分）在“探究怎样使物体上浮或下沉”的实验中，小明用手将重3N、体积为2×10﹣4m3的苹果浸没在水中，此时苹果受到的浮力大小为 N，松手后苹果将 （选填“上浮”或“悬浮”或“下沉”），最后静止时，苹果所受到的合力是 N。（g＝10N/kg）
19．（3分）在楼房供水系统中，为确保高层用户水压充足，需建造高于楼顶的水塔，通过水泵将水厂供给的原水输送至水塔储存，再利用水位差实现二次供水。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）如图所示，水塔与楼内供水管道 （选填“构成”或“不构成”）连通器。
（2）当所有水龙头关闭时，A处水龙头承受的静水压强为 Pa。
（3）若水龙头型号相同，且出水速度与水压成正比，则下列能正确反映水龙头出水速度v随所处楼层高度h变化关系的图像是 。
五、作图简答题（本题共3个小题，20、21题各2分，22题5分，共9分）
20．（2分）重5N的木块静止在斜面上，受到斜面的支持力是4N，请在图中画出木块对斜面压力的示意图。
21．（2分）攀岩是年轻人非常喜欢的一种运动，图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景，图乙是这一时刻的简化图。请在乙图中以运动员的重心O为作用点，画出运动员受到的重力和支持力的示意图。
22．（5分）阅读短文，回答问题。
汽车安全带
现代汽车的速度很快，一旦发生碰撞，车身停止运动，而乘客身体由于具有惯性会继续向前运动，在车内与车身撞击，严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出车外。为防止撞车时造成类似伤害，公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须系好安全带。当发生交通事故时，安全带可对人体起到缓冲作用，防止造成二次伤害，在高档轿车上，前后排座位除了安装安全带外，还装有安全气囊系统，一旦发生严重撞击，气囊会自动充气弹出，使人不致撞到车身上。
（1）关于惯性，下列说法正确的是 。
A.速度越大惯性越大
B.速度越小惯性越小
C.质量越大惯性越大
D.质量越小惯性越大
（2）如图乙，人体模型与气囊撞击时，模型对气囊的力以及气囊对模型的力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。
（3）如图丙，我国北方地区下雪后，汽车轮胎的抓地力会减弱，为解决该问题，司机会在轮胎上绑上“防滑链”，其原理是通过增大 来增大轮胎与地面间的摩擦力，防止打滑；如图丁所示，破窗锤是车上应对突发状况的紧急安全装置，其工作原理是通过 的方式来增大压强，玻璃就会从击打点扩散破碎。
（4）为防止交通事故的发生，请你给司机们提一条合理化建议 。
六、实验探究题（本题共3个小题，23题6分，24题7分，25题8分，共21分）
23．（6分）某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。
【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。
【设计实验】如图1所示。
（1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架；
（2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾衣架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。
【进行实验】
（1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶。
（2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶；再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示。
（3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断。
（4）更换小卡片，重新组装。如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。
请将表格中①的内容补充到横线上：① 。
【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小 ，方向相反，并作用在 上。
【交流与评估】
（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的 的作用；
（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的 力和 力是一对平衡力。
24．（7分）如图所示，小陈做了下列有关压强的实验。
（1）在探究影响压力作用效果的因素实验中，通过观察海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果，这种科学研究方法叫做 。
（2）比较甲和 ，说明压力的作用效果与压力大小有关；
（3）比较乙、丙，说明压力的作用效果与 有关；
（4）如图丁是在某地测量大气压值的实验图，此时的大气压强等于 mm高的水银柱所产生的压强；若将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面的高度差将 ；若将玻璃管稍微向上提一点，管内外水银面的高度差将 （后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）把装满水的量筒口朝下浸入水槽中，按照图戊所示抓住筒底向上提，在筒口离开水面以前筒内是 A.充满水的
B.有水，但不满
25．（8分）小袁利用弹簧测力计、金属块、水、小桶等器材进行了验证阿基米德原理的实验，如图甲所示。
（1）为了减小实验误差且操作最方便，合理的操作步骤顺序为 ；
A.②①③④
B.②④①③
C.④②①③
（2）按最合理顺序操作，弹簧测力计在四个步骤中的读数分别为F1＝2NF2＝4N，F3＝ （如图乙所示），F4＝1N，出现上述数据的原因可能是 （只有一个选项正确）；
A.步骤④中小桶内有少量水
B.步骤①中金属块未浸没在水中
C.步骤①中金属块触碰了烧杯底部
（3）小袁排除错误后重新进行实验，发现只有步骤①中弹簧测力计示数变为2.4N，其他步骤中弹簧测力计示数没有变化，从而验证了阿基米德原理，并通过测得数据计算出了金属块的密度：ρ金＝ kg/m3。
（4）小王对此实验进行了改进：用两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯、小桶等器材，组装成图丙中的装置。实验时缓慢匀速逐渐上移升降台，重物浸入盛满水的溢水杯中直至刚好浸没，观察到弹簧测力计A的示数逐渐减小，弹簧测力计B的示数逐渐增大。弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，若它们的大小关系满足ΔFA ΔFB（选填“＞”、“＜”或“＝”），则说明阿基米德原理成立，在这个过程中，溢水杯对升降台的压力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）做完上述实验后，小王还想利用图丙中的装置测量一个苹果的密度，步骤如下：
①将苹果轻轻放入装满水的溢水杯中，如图丁所示（实验中的小桶容积足够大），弹簧测力计B的示数变化量为ΔF1；
②接着用“皇帝的牙签”将苹果全部压入水中，如图戊所示，弹簧测力计B的示数相较与丁图变化量为ΔF2。
则该苹果的密度表达式为ρ甲＝ （用ΔF1、ΔF2和ρ水等已知物理量的符号表示）；
若步骤①中，溢水杯中的水未装满，则所测得的苹果密度将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
七、计算题（本大题共2个小题，26题8分，27题12分，共20分）
26．（8分）2025年春节联欢晚会上表演节目的双足人形机器人舞步自然流畅，引起大家热议。若该机器人总质量约45kg，与地面接触的总面积为0.03m2，求：
（1）该机器人所受重力；
（2）该机器人走路过程中对水平地面的压强；
（3）若该机器人穿上由碳纤维复合材料制造的外壳，外壳质量为30kg。制造一个外壳需要15dm3的碳纤维复合材料，求该材料的密度。（g取10N/kg）
27．（12分）如图甲所示，一艘起重船自身质量m2＝1.5×107kg。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，如图乙所示。小明依据这个原理设计了一种能感知抽水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，如图丙所示。其中A是固定的力传感器，能够显示B（B是质量和体积均可忽略的细硬直杆）对它的压力或拉力的大小；B的上端固定在A上，下端固定在圆柱体C上。圆柱体C质量m2＝20kg、高度h2＝2m。水舱中装有4.2m3的水。抽水机将水抽出的过程中，力传感器A示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。求：
（1）起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力；
（2）物体C的体积；
（3）当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强。
2024-2025学年山东省烟台市莱阳市九年级（下）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
二．多选题（共4小题）
二、单项选择题（本题共10个小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。）
1．（2分）小红的塑料玩具船漂浮在水盆中，说明（ ）
A．浮力大于重力
B．浮力等于重力
C．浮力小于重力
D．塑料密度大于水的密度
【分析】物体漂浮时，受到的浮力等于重力，物体密度小于液体密度。
【解答】解：小红的塑料玩具船漂浮在水盆中，物体处于漂浮状态时，受到的浮力等于重力，塑料密度小于水的密度，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查物体的浮沉条件，知道物体漂浮时，受到的浮力等于重力。
2．（2分）物体在水平拉力F作用下沿水平地面运动，若突然撤去F，物体将（ ）
A．逐渐减速直至停止B．立即停止
C．保持匀速直线运动D．无法判断
【分析】物体如果受到力的作用，且受到的力不平衡，物体的运动状态就会发生改变。
惯性是物体本身具有的一种性质。
【解答】解：物体在水平拉力F作用下沿水平地面运动，若突然撤去F，物体的运动状态必然改变，物体由于惯性不会立即停止，但物体之前的运动状态未知，所以无法判断物体的状态，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查力和运动的关系及惯性的理解，属于基础题。
3．（2分）如图所示的生产生活实例，利用大气压强的是（ ）
A．吸盘B．连通器
C．重垂线D．书包带
【分析】（1）塑料吸盘被压在光滑的墙上，是将吸盘内空气挤出使得内部压强减小，在大气压的作用下压在墙壁上；
（2）上端开口、底部相连通的容器叫连通器，当内装同种液体且不流动时，各容器的液面相平；
（3）重力的方向总是竖直向下；
（4）压强大小跟压力大小和受力面积大小有关；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、塑料吸盘被压在光滑的墙上，是将吸盘内空气挤出使得内部压强减小，在大气压的作用下压在墙壁上，故A正确；
B、上端开口、底部相连通的容器叫连通器，当内装同种液体且不流动时，各容器的液面相平，不是利用大气压，故B不合题意；
C、重垂线利用了重力的方向是竖直向下的，不是利用大气压，故C不合题意；
D、书包带做的较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，也不是利用大气压；D不合题意；
故选：A。
【点评】我们生活在大气中，有关大气压的现象、应用很多，平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释，提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
4．（2分）如图所示，玩滑板车是青少年喜爱的体育运动，在少年玩滑板车的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．滑板车受到的重力和人对滑板车的压力是一对平衡力
B．滑板车“把手”处有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
C．滑板车运动时，若人不蹬地，就会停下来，说明力是维持运动的原因
D．人不蹬地时滑板车还向前运动，是因为滑板车受到了惯性
【分析】（1）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上；
（2）滑动摩擦力的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度；
（3）力是改变物体运动状态的原因；
（4）惯性是指一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
【解答】解：A、滑板车受到的重力和人对滑板车的压力方向相同，故二者不是一对平衡力，故A错误；
B、滑板车“把手”处有凹凸不平的花纹，增大了接触面的粗糙程度，是为了增大摩擦，故B正确；
C、滑板车运动时，若人不蹬地，就会停下来，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误；
D、不再蹬地，滑板车由于具有惯性，还会保持原来的运动状态继续往前运动，惯性不是力，不能说“受到惯性”，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了平衡力的辨别、增大摩擦力的方法、惯性现象、力和运动的关系，属于综合题。
5．（2分）小超有一个困惑：人可以搬起比自己重的物体，却不能把自己抱起来。学过物理知识后，她知道这是因为（ ）
A．用的力太小
B．力的作用点选择不当
C．单独一个物体无法产生力的作用
D．力只能改变物体的形状
【分析】力是物体对物体的作用，要产生力的作用，至少两个物体：施力物体和受力物体；单独一个物体不会产生力的作用，没有物体也不会产生力的作用。
【解答】解：人可以搬起比自己重的物体，却不能把自己抱起来。因为单独一个物体无法产生力的作用，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
【点评】此题考查的是发生力的作用的条件：有至少两个物体。
6．（2分）如图所示，一密闭容器放在桌面上，如图（a）所示，此时液体对容器底的压力为F1，容器对桌面的压强为p1；将容器倒立放置，此时液体对容器底的压力为F2，容器对桌面的压强为p2，如图（b）所示。则下列说法正确的是（ ）
A．F1＝F2 p1＝p2B．F1＞F2 p1＜p2
C．F1＞F2 p1＞p2D．F1＜F2 p1＜p2
【分析】（1）倒置后，液体深度增大，由液体压强公式得出容器底受到液体压强的变化情况；
倒置后容器底受到的压强变大，但受力面积变小。若利用F＝pS，则不好判断压力的变化情况；
对于这种上下口不一样大的容器，可以通过比较对容器底的压力与液体重的大小关系，得出倒置前后对容器底的产生的压力大小关系；
（2）在水平桌面上，物体对桌面的压力等于物体重，倒置后压力不变、受力面积变大，根据压强公式判断桌面受到的压强变化。
【解答】解：（1）正放时，液体对容器底的压力，
F1＝p1S1＝ρgh1S1＞G，
倒置时，液体对容器底的压力：
F2＝p2S2＝ρgh2S2＜G，
所以F1＞F2，故AD错误；
（2）容器质量相同，液体质量相同，则总重力相等，
因为在水平面上压力等于重力，所以压力相等，即F1压＝F2压，
根据p=FS知，倒置受力面积减小，压强变大，即p1＜p2，故B正确，C错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对压强定义式、液体压强公式的掌握和运用，在水平桌面上，物体对桌面的压力等于物体重力。
7．（2分）小明帮妈妈洗水果时，发现不同的水果在水中静止时所处的位置不同，如图所示。下列关于三种水果的说法正确的是（ ）
A．苹果和青枣受到的浮力一样大
B．葡萄下沉过程中，受到水的压强不变
C．葡萄的密度大于青枣的密度
D．青枣受到的重力小于它排开水受到的重力
【分析】（1）物体的浮沉条件：①当F浮＞G时，物体上浮； ②当F浮＝G时，物体漂浮或悬浮；③当F浮＜G时，物体下沉或沉底；
（2）根据液体压强公式p＝ρgh分析水的压强变化。
【解答】解：A、由图可知，苹果和青枣在水中静止处于漂浮状态，苹果排开的水的体积大于青枣排开的水的体积，根据阿基米德原理可知，苹果受到的浮力大于青枣受到的浮力，故A错误；
B、葡萄在下沉过程中，深度h不断增加，根据液体压强公式p＝ρgh可知：葡萄所受水的压强不断增大，故B错误；
C、葡萄沉底，根据物体浮沉条件可知，葡萄的密度大于水的密度；青枣漂浮，青枣的密度小于水的密度，所以葡萄的密度大于青枣的密度，故C正确；
D、青枣漂浮，根据阿基米德原理和物体浮沉条件可知，青枣受到的重力等于它排开水受到的重力，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查利用物体的浮沉条件比较浮力的大小、阿基米德原理的应用、液体内部压强计算公式的应用，难度不大。
8．（2分）一个足球放在一块长木板上，如图所示，木板和足球均发生了弹性形变，以下说法中正确的是（ ）
A．木板被压弯是由于木板产生弹力造成的
B．足球发生形变的施力物体是足球
C．足球受到支持力是因为木板发生了弹性形变
D．木板产生的弹力就是足球对木板的压力
【分析】弹力是由于物体发生弹性形变而产生的。足球对木板的压力和木板对足球的支持力都是弹力。
【解答】解：A、木板被压弯是由于足球产生的弹力造成的，故A错误；
B、足球发生形变是由于足球受到了木板对足球的弹力作用，故B错误；
C、足球受到的支持力是由木板发生弹性形变而产生的，故C正确；
D、木板产生的弹力与足球对木板的压力方向不同，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查对弹力的理解和弹力与压力、支持力的关系，解题关键是明白发生弹性形变的物体对与其接触的物体会产生力的作用。
9．（2分）如图所示是我国舷号为18，排水量为8万余吨的航空母舰“福建舰”进行日常训练的情景。结合图示，下列说法中正确的是（ ）
A．排水量指的是舰船满载时排开水的重力
B．舰载机逐渐起飞，“福建舰”所受浮力逐渐增大
C．“福建舰”匀速航行时，其受到浮力的方向是竖直向上的
D．“福建舰”匀速航行时，其受到的浮力小于重力
【分析】（1）根据排水量是舰船满载时排开水的质量分析；
（2）根据浮沉条件结合阿基米德原理分析；
（3）浮力的方向是竖直向上；
（4）根据平衡条件分析。
【解答】解：A．排水量指的是舰船满载时排开水的质量，不是重力，故A错误；
B．舰载机逐渐起飞，总重力减小，根据“福建舰”漂浮，浮力等于重力，故所受浮力逐渐减小，故B错误；
C．浮力的方向是始终是直向上，“福建舰”匀速航行时，其受到浮力的方向是竖直向上的，故C正确；
D．“福建舰”匀速航行时，受力平衡，受到的重力与浮力平衡，故其受到的浮力等于重力，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查浮力与浮沉条件，属于中档题。
10．（2分）如图所示，A为两端开口的玻璃管竖直插入盛酒精的容器中，下端用一重不计的轻塑料片B盖住，塑料片因受酒精向上的压力不会掉下，现向玻璃管内缓缓注入水，当塑料片恰好掉落时，管内水的深度是（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）（ ）
A．10cmB．8cmC．12cmD．15cm
【分析】当玻璃管内外压强相等时，塑料片B恰好脱落，根据液体压强公式得出等式即可求出玻璃管内的水的深度。
【解答】解：因玻璃管内外压强相等时，塑料片B恰好脱落，
所以，由p＝ρgh可得：ρ水gh水＝ρ酒精gh酒精，
则玻璃管内的水的深度：h水=ρ酒精ρ水×h酒精=0.8×103kg/m31.0×103kg/m3×10cm＝8cm。
故选：B。
【点评】本题考查了利用液体压强公式的应用，利用好“当玻璃管内外压强相等时，塑料片B恰好脱落”是关键。
三、多项选择题（本题共4个小题，每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分，共12分。）
（多选）11．（3分）在学习和生活中，我们要善于发现，善于思考。下列对身边物理量估测的数据，你认为符合实际的是（ ）
A．八年级物理教科书重约6N
B．泰山顶上的大气压强约为1.2×105Pa
C．大拇指的指甲表面大约需要承受10N的大气压力
D．一个成年人站立时对地面的压强大约12000Pa
【分析】（1）根据G＝mg计算重力；
（2）海拔越高，大气压越低；
（3）根据F＝pS计算大气压力；
（4）根据p=FS计算压强。
【解答】解：A、八年级的物理书大约250g，根据G＝mg＝0.25kg×10N/kg＝2.5N，故A错误；
B、泰山顶上的海拔较高，故它的大气压强低于1.0×105Pa，故B错误；
C、大拇指的指甲表面积约为1cm2，它受到的压力：F＝pS＝1.0×105Pa×1×10﹣4m2＝10N，大约需要承受10N的大气压力，故C正确；
D、一个成年人约为600N，一个脚和地面的接触面积约为250cm2，
则一个成年人站立时对地面的压强大约：p=FS=GS=600N250×2×10-4m2=12000Pa，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了大气压和重力，属于基础题。
（多选）12．（3分）如图为红军英雄谢宝金的铜像。谢宝金背着一台68kg的发电机完成长征。若重520N的谢宝金背着发电机时，双肩受力面积为170cm2，每只脚与地面的接触面积为150cm2，取g＝10N/kg。则背上发电机之后（ ）
A．谢宝金所受的重力与地面的支持力是一对平衡力
B．谢宝金肩部受到的压强为4×104Pa
C．谢宝金对地面的压强增大为4×104Pa
D．若把发电机放在地上，对地面压强一定大于4×104Pa
【分析】（1）谢宝金站立时，受到竖直向下的重力、发电机对他竖直向下的压力和地面对它竖直向上的支挂力作用，处于平衡状态，受到的三个力平衡；
（2）根据F＝G＝mg求发电机对肩部的压力，根据p=FS求谢宝金肩部受到的压强；
（3）谢宝金对地面的压力等于他和发电机的总重力，根据p=FS求谢宝金对地面的压强；
（4）把发电机放在地上，对地面压力等于发电机的重力，由于地面的受力面积未知，故它对地面的压强无法判断。
【解答】解：A、谢宝金站立时，受到竖直向下的重力、发电机对他竖直向下的压力和地面对它竖直向上的支持力作用，处于平衡状态，受到的三个力平衡，故A错误；
B、发电机对肩部的压力：F＝G＝mg＝68kg×10N/kg＝680N，
谢宝金肩部受到的压强：p=FS=680N170×10-4m2=4×104Pa，故B正确；
C、谢宝金对地面的压力等于他和发电机的总重力，即：
F′＝G总＝G人+G＝520N+680N＝1200N，
谢宝金对地面的压强：p′=F′S′=1200N2×150×10-4m2=4×104Pa，故C正确；
D、把发电机放在地上，对地面压力等于发电机的重力，由于地面的受力面积未知，故它对地面的压强无法判断，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查重力、压力和压强的计算，以及力的平衡，难度一般。
（多选）13．（3分）两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底，如图a所示；再将A、B两个实心小球放入乙液体中，两球静止时的情况如图b所示。下列说法正确的是（ ）
A．小球A的质量小于小球B的质量
B．甲液体的密度大于乙液体的密度
C．小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力
D．若两个容器液面相平，则甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
【分析】（1）根据两小球在乙液体中的状态，利用物体浮沉条件得出其密度关系，再利用密度公式判断其质量大小；
（2）根据两个小球的浮沉情况及物体的浮沉条件，可判断出物体密度和液体密度的大小关系，物体漂浮，则物体密度小于液体密度；物体下沉，则物体密度大于液体密度；
（3）根据物体的浮沉条件，结合小球在甲、乙中的状态，可知A在甲、乙液体中受到的浮力关系；
（4）根据液体压强公式比较分析。
【解答】解：A、在乙液体中，A漂浮，则A的密度小于乙液体的密度；B下沉，B的密度大于乙液体的密度；比较可知，A的密度小于B的密度；两个小球的体积相同，根据m＝ρV可知，A的质量小于B的质量，故A正确；
B、A、B实心小球在甲液体中均下沉，则甲液体的密度均小于两个小球的密度，由A项解答可知，乙液体的密度大于A的密度，所以甲液体的密度小于乙液体的密度，故B错误；
C、由图可知，在甲液体中A球下沉，则GA＞F浮甲，在乙液体中A球漂浮，则GA＝F浮乙，所以F浮甲＜F浮乙，故C错误；
D、甲液体的密度小于乙液体的密度，两个容器液面相平，深度相同，则甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强，故D正确。
故选：AD。
【点评】此题通过分析小球在液体中的浮沉情况，考查了对阿基米德原理、浮沉条件的应用以及密度知识的应用，难度较大。
（多选）14．（3分）为精确测量滑动摩擦力，小明引入拉力传感器代替弹簧测力计进行实验，如图甲所示。拉动木板时传感器记录的数据随时间的图像如图乙所示，5s之后传感器示数仍不稳定的原因不可能是（ ）
A．没有匀速直线拉动长木板
B．长木板表面粗糙程度不均匀
C．拉力传感器与木块连接不稳定
D．木板与地面接触面的粗糙程度不均匀
【分析】影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，根据图中现象得出结论。
【解答】解：拉动木板时，木块对木板的压力大小不变，5s之后传感器示数不稳定，原因可能是长木板表面粗糙程度不均匀，导致木块受到的滑动摩擦力大小发生变化，从而导致传感器的示数发生变化；
若拉力传感器与木块连接不稳定，也会导致传感器的示数发生变化；
本实验中木块相对于地面是静止的，木块受到的摩擦力和传感器的拉力是一对平衡力，所以可以不匀速直线拉动长木板，即是否匀速拉动木板对传感器的示数没有影响；木板与地面接触面的粗糙程度不均匀，与木块所受的摩擦力大小无关，木板与地面接触面的粗糙程度不均匀对传感器的示数没有影响；
综上可知，AD符合题意，BC不符合题意。
故选：AD。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小变化情况，要熟知影响摩擦力大小的因素，排除无关因素的干扰。
四、填空题（本题共5个小题，每小题3分，共15分）
15．（3分）成语是中国文化的瑰宝，其中有些蕴含了物理知识。如：“冰山一角”表明冰山藏在水面下的 体积 很大；“轻如鸿毛”表明可以浮在水上的鸿毛 密度 比水小；“如坐针毡”表明针尖产生的 压强 很大。（以上均填写物理量名称）
【分析】根据物理常识解答，结合密度和压强分析。
【解答】解：“冰山一角”表明冰山藏在水面下的体积很大；“轻如鸿毛”表明鸿毛的密度比水小；“如坐针毡”表明针尖产生的压强很大。故答案为：体积；密度；压强。
【点评】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的，所以考试中也时有涉及，在学习中应注意。
16．（3分）“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示，航天员在空间站演示摆球实验；拨动摆球后，摆球绕固定点持续转动，其运动状态 改变 （选填“不变”或“改变”）。在此过程中，摆球 具有 （选填“具有”或“不具有”）惯性。如果将摆球带回地球，那么摆球的惯性将 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】（1）物体保持静止或做匀速直线运动时，速度和运动方向均不改变，即运动状态不变，由此可知摆球绕固定点转动时的运动状态是否改变；
（2）惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都具有惯性，据此得出结论。
【解答】解：摆球绕固定点持续转动，其运动方向不断改变，所以其运动状态改变。
一切物体都具有惯性，故转动的摆球具有惯性。
摆球回到地球后质量不变，故惯性大小不变。
故答案为：改变；具有；不变。
【点评】本题考查物体运动状态的判断和惯性的理解，难度不大。
17．（3分）月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一，地球上质量为60kg的宇航员乘宇宙飞船到达月球后，他在月球上的重力为 100 N；若他在地球上最多能举起质量为50kg的物体，则他在月球上最多能举起 3000 N的物体；如图，若他在地球上用200N的拉力把拉力器拉长L（在弹性限度内），则他在月球上把该拉力器仍拉长L，所需的拉力大小F ＝ 200N（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【分析】根据G＝mg计算重力；根据月球上物体和地球上重力之比计算他在月球上能举起的物体质量；在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比。
【解答】解：宇航员在地球上的重量为：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
在月球上他的重力为：G月=16G球=16×600N＝100N；
若他在地球上最多能举起质量为50kg的物体，那么他在地球上可举起500N的物体，因为月球上的重力为地球的16，故在月球上能举起3000N的物体；
若他在地球上用200N的拉力把拉力器拉长L（在弹性限度内），因为弹簧的伸长量与拉力成正比，则他在月球上把该拉力器仍拉长L，所需的拉力大小F也是200N。
故答案为：100；3000；＝。
【点评】本题考查了重力和弹力，属于基础题。
18．（3分）在“探究怎样使物体上浮或下沉”的实验中，小明用手将重3N、体积为2×10﹣4m3的苹果浸没在水中，此时苹果受到的浮力大小为 2 N，松手后苹果将 下沉 （选填“上浮”或“悬浮”或“下沉”），最后静止时，苹果所受到的合力是 0 N。（g＝10N/kg）
【分析】（1）根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排，可求苹果所受浮力；
（2）根据苹果重力与浮力的大小关系，可分析苹果的状态；
（3）处于静止状态的物体，所受合力为零。
【解答】解：（1）将苹果全部压入水中后，则V排＝V＝2×10﹣4m3；
苹果浸没时受到的浮力为：F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N；
（2）浸没在水中的苹果，受到的浮力F浮＝2N，而重力G＝3N，
比较可知：F浮＜G，故松手后苹果将下沉；
（3）苹果最后静止，所受合力为零。
故答案为：2；下沉；0。
【点评】熟练运用阿基米德原理的公式和物体的受力情况，是解答此题的关键。
19．（3分）在楼房供水系统中，为确保高层用户水压充足，需建造高于楼顶的水塔，通过水泵将水厂供给的原水输送至水塔储存，再利用水位差实现二次供水。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）如图所示，水塔与楼内供水管道 连通器 （选填“构成”或“不构成”）连通器。
（2）当所有水龙头关闭时，A处水龙头承受的静水压强为 1.5×105 Pa。
（3）若水龙头型号相同，且出水速度与水压成正比，则下列能正确反映水龙头出水速度v随所处楼层高度h变化关系的图像是 B 。
【分析】（1）根据连通器的定义作答，定义：上端开口、底部相连通的容器叫做连通器；
（2）根据液体压强公式p＝ρgh计算A处水龙头承受的静水压强；
（3）依据液体压强公式p＝ρgh分析出水压与楼层高度的关系，再根据出水速度与水压成正比得出出水速度与楼层高度的关系即可。
【解答】解：（1）水塔与楼内供水管道构成连通器；
（2）当所有水龙头关闭时，A处水龙头承受的静水压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×15m＝1.5×105Pa；
（3）设水塔中水深为H，楼层高度h处的水压为：p＝ρ水g（H﹣h）＝ρ水gH﹣ρ水gh，由此可知水压p与楼层高度h之间为一次函数关系，又因为水龙头出水速度与水压成正比，故水龙头出水速度与楼层高度h之间也为一次函数关系；因ρ水、H均不变，则由水压的表达式可知，楼层高度h越高，水压p越小，水龙头的出水速度也越小，故选B。
故答案为：（1）连通器；（2）1.5×105；（3）B。
【点评】本题考查液体压强公式的灵活运用和学生对连通器的理解。
五、作图简答题（本题共3个小题，20、21题各2分，22题5分，共9分）
20．（2分）重5N的木块静止在斜面上，受到斜面的支持力是4N，请在图中画出木块对斜面压力的示意图。
【分析】（1）压力是垂直压在物体表面的力，压力的方向垂直于接触面指向受力物体，作用点在接触面的中点；
（2）斜面对木块支持力与木块对斜面的压力是一对相互作用力，大小相等。
【解答】解：（1）静止在斜面上的木块对斜面的压力与斜面对木块的支持力是相互作用力，大小相等，为4N；
（2）压力的作用点在斜面上，从作用点起，垂直斜面画线段，在线段的末端画上箭头表示力的方向，最后标出力的大小：F＝4N。
如下图所示：
【点评】本题考查了力的示意图的画法。力的示意图要把力的方向和作用点画出来；注意压力的作用点在接触面上，方向垂直于接触面。
21．（2分）攀岩是年轻人非常喜欢的一种运动，图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景，图乙是这一时刻的简化图。请在乙图中以运动员的重心O为作用点，画出运动员受到的重力和支持力的示意图。
【分析】先明确重力、支持力的方向和作用点，再根据力的示意图的画法作图。
【解答】解：运动员处于静止状态，受到竖直向下的重力、垂直于峭壁的支持力的作用，这两个力作用在O点上，力的示意图如图：
【点评】正确分析重力、支持力的方向是本题的关键，画图时力的方向是易错点，值得我们注意。
22．（5分）阅读短文，回答问题。
汽车安全带
现代汽车的速度很快，一旦发生碰撞，车身停止运动，而乘客身体由于具有惯性会继续向前运动，在车内与车身撞击，严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出车外。为防止撞车时造成类似伤害，公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须系好安全带。当发生交通事故时，安全带可对人体起到缓冲作用，防止造成二次伤害，在高档轿车上，前后排座位除了安装安全带外，还装有安全气囊系统，一旦发生严重撞击，气囊会自动充气弹出，使人不致撞到车身上。
（1）关于惯性，下列说法正确的是 C 。
A.速度越大惯性越大
B.速度越小惯性越小
C.质量越大惯性越大
D.质量越小惯性越大
（2）如图乙，人体模型与气囊撞击时，模型对气囊的力以及气囊对模型的力是一对 相互作用力 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。
（3）如图丙，我国北方地区下雪后，汽车轮胎的抓地力会减弱，为解决该问题，司机会在轮胎上绑上“防滑链”，其原理是通过增大 接触面粗糙程度 来增大轮胎与地面间的摩擦力，防止打滑；如图丁所示，破窗锤是车上应对突发状况的紧急安全装置，其工作原理是通过 减小受力面积 的方式来增大压强，玻璃就会从击打点扩散破碎。
（4）为防止交通事故的发生，请你给司机们提一条合理化建议 保持车距，减速慢行 。
【分析】（1）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，其大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大；
（2）一对于相互作用力的大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上；
（3）增大摩擦力的方法：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；增大压强的方法：在受力面积一定时，增大压力；在压力一定时，减小受力面积；
（4）汽车运动速度越大，向前滑行的距离越长。
【解答】解：（1）影响惯性的因素是物体的质量，质量越大，惯性越大，与物体的运动速度无关，故选C；
（2）人体模型与气囊撞击时，模型对气囊有作用力，同时气囊对模型也有作用力，二力作用在不同的物体上，因此模型对气囊的力以及气囊对模型的力是一对相互作用力，二者大小相等；
（3）在轮胎上绑上“防滑链”，增大了接触面的粗糙程度，在压力一定时，可以增大轮胎与地面间的摩擦力，防止打滑；
破窗锤的工作原理最主要是通过减小受力面积的方式来增大压强；
（4）汽车运动速度越大，向前滑行的距离越长，所以车速不能过大；相邻的两个小车的车距过小，容易发生追尾事故，所以为了防止交通事故的发生，建议司机们保持车距，减速慢行。
故答案为：（1）C；（2）相互作用力；（3）接触面的粗糙程度；减小受力面积；保持车距，减速慢行。
【点评】本题为信息给予题，考查了惯性、增大摩擦和压强的方法、力的作用的相互性等多个力学知识点，难度不大。
六、实验探究题（本题共3个小题，23题6分，24题7分，25题8分，共21分）
23．（6分）某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。
【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。
【设计实验】如图1所示。
（1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架；
（2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾衣架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。
【进行实验】
（1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶。
（2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶；再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示。
（3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断。
（4）更换小卡片，重新组装。如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。
请将表格中①的内容补充到横线上：① 否 。
【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小 相等 ，方向相反，并作用在 同一直线 上。
【交流与评估】
（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的 方向 的作用；
（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的 重 力和 支持 力是一对平衡力。
【分析】作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡，对于二力平衡条件，我们必须注意以下四个要点，且这四个要点缺一不可．
【解答】解：【进行实验】（4）图4中，使小卡片扭转一定的角度。左右两端对小卡片的力就不在同一直线上了；
【结论】根据实验的四个步骤，发现改变了力的大小，力的方向以及不作用在同一物体上，都会让小卡片的运动状态发生改变；故二力平衡的条件：作用在一个物体上的两个力大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上。
【交流与评估】（1）晾衣架类似于定滑轮，不改变拉力的大小，只改变拉力的方向。
（2）静止在水平桌面上的剪刀，受到重力和支持力。
故答案为：（4）①否；【结论】相等；同一直线；【交流与评估】（1）方向；（2）重；支持。
【点评】本题考查了二力平衡条件的实验分析，关键要理解二力平衡成立的四个要点。
24．（7分）如图所示，小陈做了下列有关压强的实验。
（1）在探究影响压力作用效果的因素实验中，通过观察海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果，这种科学研究方法叫做 转换法 。
（2）比较甲和 乙 ，说明压力的作用效果与压力大小有关；
（3）比较乙、丙，说明压力的作用效果与 受力面积的大小 有关；
（4）如图丁是在某地测量大气压值的实验图，此时的大气压强等于 750 mm高的水银柱所产生的压强；若将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面的高度差将 不变 ；若将玻璃管稍微向上提一点，管内外水银面的高度差将 不变 （后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）把装满水的量筒口朝下浸入水槽中，按照图戊所示抓住筒底向上提，在筒口离开水面以前筒内是 A A.充满水的
B.有水，但不满
【分析】（1）（2）（3）根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，海绵的凹陷程度越大，说明压力的作用效果越明显，用到的科学实验方法是转换法；压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关，研究与其中一个因素的关系时，应采用控制变量法，据此分析回答；
（4）在托里拆利实验中，玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小；玻璃管向上提起一点、倾斜、换成粗细不同的，如果大气压值不变，而且实验操作过程中没有出现错误的话，管内水银柱高度是不变的；
（5）从量筒中原来充满水，筒口朝下，说明在向上提起量筒的过程中，没有空气进入量筒中，然后根据大气压支持水柱高度分析解决问题。
【解答】解：（1）压力的作用效果不易于直接观察，在实验时可以通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果，这种实验方法叫转换法；
（2）比较压力的作用效果与压力大小的关系，需要控制受力面积一定，改变压力的大小，由图甲、乙可知，两次实验中受力面积相同，压力的大小不同，压力作用效果不同，可以说明压力的作用效果与压力大小有关；
（3）比较乙、丙可知，压力大小一定时，受力面积不同，压力的作用效果也不同，说明压力的作用效果与受力面积的大小有关；
（4）由图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm，因此，当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强；若将玻璃管稍稍倾斜或上提，不能改变大气压的大小，又不能改变水银柱的压强，故管内外水银面的高度差将不变；
（5）量筒中原来是充满水的，向上提起量筒的过程中，1标准大气压能够支撑大约10米高的水柱，所以水柱能够充满整个量筒，故选A。
故答案为：（1）转换法；（2）乙；（3）受力面积的大小；（4）750；不变；不变；（5）A。
【点评】本题考查了对探究影响压力作用效果的因素、托里拆利实验原理的理解，要求熟练掌握。
25．（8分）小袁利用弹簧测力计、金属块、水、小桶等器材进行了验证阿基米德原理的实验，如图甲所示。
（1）为了减小实验误差且操作最方便，合理的操作步骤顺序为 ④②①③ ；
A.②①③④
B.②④①③
C.④②①③
（2）按最合理顺序操作，弹簧测力计在四个步骤中的读数分别为F1＝2NF2＝4N，F3＝ 2.6N （如图乙所示），F4＝1N，出现上述数据的原因可能是 C （只有一个选项正确）；
A.步骤④中小桶内有少量水
B.步骤①中金属块未浸没在水中
C.步骤①中金属块触碰了烧杯底部
（3）小袁排除错误后重新进行实验，发现只有步骤①中弹簧测力计示数变为2.4N，其他步骤中弹簧测力计示数没有变化，从而验证了阿基米德原理，并通过测得数据计算出了金属块的密度：ρ金＝ 2.5×103 kg/m3。
（4）小王对此实验进行了改进：用两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯、小桶等器材，组装成图丙中的装置。实验时缓慢匀速逐渐上移升降台，重物浸入盛满水的溢水杯中直至刚好浸没，观察到弹簧测力计A的示数逐渐减小，弹簧测力计B的示数逐渐增大。弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，若它们的大小关系满足ΔFA ＝ ΔFB（选填“＞”、“＜”或“＝”），则说明阿基米德原理成立，在这个过程中，溢水杯对升降台的压力 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）做完上述实验后，小王还想利用图丙中的装置测量一个苹果的密度，步骤如下：
①将苹果轻轻放入装满水的溢水杯中，如图丁所示（实验中的小桶容积足够大），弹簧测力计B的示数变化量为ΔF1；
②接着用“皇帝的牙签”将苹果全部压入水中，如图戊所示，弹簧测力计B的示数相较与丁图变化量为ΔF2。
则该苹果的密度表达式为ρ甲＝ ΔF1ΔF1+ΔF2ρ水 （用ΔF1、ΔF2和ρ水等已知物理量的符号表示）；
若步骤①中，溢水杯中的水未装满，则所测得的苹果密度将 偏小 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【分析】（1）先秤下小桶的重力，然后秤重物的重力，把物体浸入液体中，水流到小桶，再秤下小桶和依次水的重力，小桶重力增加的即物体排开液体的重力，若排开水的重力等于图②和图①中弹出测力计减小的重力，就证明了阿基米德原理，这种操作顺序就误差小又最方便。
（2）A.步骤④有少量水，这样只要步骤③小桶内得水不溢流，对实验结果没有影响；
B.步骤①中金属块未浸没在水中，也不会F2﹣F1＞F3﹣F4，也不影响实验结果；
C.步骤①中金属块触碰了烧杯底部，会引起用侧重法测得浮力大于物体实际受到的浮力，F2﹣F1＞F3﹣F4；
（3）由称重法求出金属块受到浮力，金属块的体积等于排开水的体积，金属块的重力已知质量可知，密度等于质量除以体积；
（4）ΔFA为浮力的变化量，ΔFB为排开液体重力的变化量，若ΔFA＝ΔFB，就说明浮力的变化量等于排开水重力的变化量，就证明了阿基米德原理，当逐渐升高升降台直到物体刚好浸没的过程中，浮力等于排开液体的重力，溢水杯对升降台的压力大小等于数溢水杯的重力、溢水杯中水的重力、浮力之和，溢出去的水的重力和浮力相等，压力不变；
（5）图丙苹果漂浮在水面上，重力等于浮力，浮力等于排开液体的重力ΔF1，图丁中将苹果浸没时，排开水的重力ΔF2，可求出苹果排开液体的体积即苹果的体积，密度等于质量除以体积；
若步骤①中溢水杯中的水未装满，则测得排开水的重力ΔF1偏小，而图戊是在图丁的基础上完成的，对测力计B的示数变化量ΔF2没有影响，再根据苹果的密度表达式进行分析。
【解答】解：（1）为减少实验误差且最方便，合理的操作步骤顺序为④②①③；
（2）弹簧测力计的分度值是0.1N，指针指在2.6N，F3＝ 2.6N，
F浮＝F2﹣F1＝4N﹣2N＝2N，
G水＝F3﹣F4＝1.6N﹣1N＝1.6N，排开水的质量不等于称重法测得浮力了，对于A.步骤④中小桶内有少量水，B.步骤①中金属块未浸没在水中，都不会引起F浮≠G水，只要C.步骤①中金属块触碰了烧杯底部时会引起称量法测得F浮偏大，故选C；
（3）金属块受到的浮力F浮＝F2﹣F2＝4N﹣2.4N＝1.6N
金属块的体积V金＝V排=F浮ρ水g=1.6N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.6×10﹣4m3
金属块的密度ρ金=m金V金=G金V金g=4N1.6×10-4m3×10N/kg=2.5×103kg/m3。
（4）弹出测力计A的变化量ΔFA＝F1A﹣F2A＝（GA﹣F1浮）﹣（GA﹣F2浮）＝F2浮﹣F1浮＝ΔF浮
ΔFB＝G水2﹣G水1＝ΔG水，
若ΔFA＝ΔFB，就说明浮力的变化量等于排开水的变化力，就证明了阿基米德原理；
当逐渐升高升降台直到物体刚好浸没的过程中，F浮＝G排水，溢水杯对升降台的总压力大小F压总＝G溢水杯+G水剩+F浮＝G溢水杯+G水，所以压力不变。
（5）图丙中苹果处于漂浮状态，则G＝F浮1＝ΔF1，
图丁中苹果浸没时所示的浮力F浮2＝ΔF1+ΔF2＝Vρ水g，
所以苹果的体积V苹果＝V=ΔF1+ΔF2ρ水g，
则苹果的密度ρ苹=m苹V苹果=ΔF1ΔF1+ΔF2ρ水，
若步骤①中溢水杯中的水未装满，则测得排开水的重力ΔF1偏小，而图戊是在图丁的基础上完成的，对测力计B的示数变化量ΔF2没有影响，根据ρ苹=ΔF1ΔF1+ΔF2ρ水=11+ΔF2ΔF1ρ水可知，ΔF1偏小时，所测得的苹果密度将偏小。
故答案为：（1）④②①③；（2）2.6N；C；（3）2.5×103；（4）＝；不变；（5）ΔF1ΔF1+ΔF2ρ水；偏小。
【点评】本题考查了实验中减小误差的步骤，验证阿基米德原理，密度的测量，阿基米德原理的应用。
七、计算题（本大题共2个小题，26题8分，27题12分，共20分）
26．（8分）2025年春节联欢晚会上表演节目的双足人形机器人舞步自然流畅，引起大家热议。若该机器人总质量约45kg，与地面接触的总面积为0.03m2，求：
（1）该机器人所受重力；
（2）该机器人走路过程中对水平地面的压强；
（3）若该机器人穿上由碳纤维复合材料制造的外壳，外壳质量为30kg。制造一个外壳需要15dm3的碳纤维复合材料，求该材料的密度。（g取10N/kg）
【分析】（1）根据G＝mg求机器人所受的重力；
（2）机器人走路过程中对水平地面的压力等于机器人的重力，地面的受力面积等于它与地面接触的总面积的一半，根据p=FS求该机器人走路过程中对水平地面的压强；
（3）根据ρ=mV求该材料的密度。
【解答】解：（1）机器人所受的重力：G＝mg＝45kg×10N/kg＝450N；
（2）机器人走路过程中对水平地面的压力等于机器人的重力，即：F＝G＝450N，
地面的受力面积等于它与地面接触的总面积的一半，
故该机器人走路过程中对水平地面的压强：p=FS=450N12×0.03m2=3×104Pa；
（3）该材料的密度：ρ=mV=30kg15×10-3m3=2×103kg/m3。
答：（1）该机器人所受重力为450N；
（2）该机器人走路过程中对水平地面的压强为3×104Pa；
（3）该材料的密度为2×103kg/m3。
【点评】本题考查重力、压强和密度的计算，难度一般。
27．（12分）如图甲所示，一艘起重船自身质量m2＝1.5×107kg。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，如图乙所示。小明依据这个原理设计了一种能感知抽水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，如图丙所示。其中A是固定的力传感器，能够显示B（B是质量和体积均可忽略的细硬直杆）对它的压力或拉力的大小；B的上端固定在A上，下端固定在圆柱体C上。圆柱体C质量m2＝20kg、高度h2＝2m。水舱中装有4.2m3的水。抽水机将水抽出的过程中，力传感器A示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。求：
（1）起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力；
（2）物体C的体积；
（3）当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强。
【分析】（1）根据F浮＝G＝mg得出起重船自身漂浮在水面上时所受浮力；
（2）根据G＝mg求出C的重力；由图丁可知，当抽出的水位4m3后，力传感器的示数等于C的重力GC＝200N，且保持不变，则抽出4m3水时，C的下表面露出水面，由此计算剩余的水的深度；
根据图丁当水舱中装有4.2m3的水时，C对传感器的向上压力为300N，分析C的受力情况，计算C受到的浮力，由阿基米德原理计算C的体积，求出C的截面积；
（3）当力传感器示数为0时，水对C的浮力等于C的重力，由此根据阿基米德原理计算C浸在水中的深度，根据p＝ρgh求出剩余的水对舱底的压强。
【解答】解：（1）船漂浮时浮力等于重力，起重船自身质量m1＝15000t，
则起重船自身漂浮在水面上时所受浮力为：F浮＝G1＝m1g＝15000×103kg×10N/kg＝1.5×108N；
（2）C的重力：GC＝mCg＝20kg×10N/kg＝200N；
由图丁可知，当抽出的水位4m3后，力传感器的示数等于C的重力GC＝200N，且保持不变，则抽出4m3水时，C的下表面露出水面，
C的下表面距离舱底的深度：h0=V0S=V-V1S=4.2m3-4m32m2=0.1m；
由丁图可知，当水舱中装有4.2m3的水时，C对传感器的压力为300N，
由F压＝F浮大﹣GC可知，C受到的最大浮力：F浮大＝F压+GC＝300N+200N＝500N，
此时C浸没在水中，由阿基米德原理可得：VC＝V排大=F浮大ρ水g=500N103kg/m3×10N/kg=0.05m3；
（3）C的横截面积：SC=VChC=0.05m22m=0.025m2；
当力传感器示数为0时，水对C的浮力等于C的重力，
根据阿基米德原理可得，V排=F浮ρ水g=GCρ水g=200N103kg/m3×10N/kg=0.02m3，
C浸在水中的深度：h1=V排SC=，
此时水舱中水的深度：h＝h0+h1＝0.1m+0.8m＝0.9m，
剩余的水对舱底的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m＝9000Pa。
答：（1）起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力为1.5×108N；
（2）物体C的体积为0.05m3；
（3）当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强为9000Pa。
【点评】本题考查浮力的有关知识，难度较大。实验步骤
小卡片所受二力情况
小卡片的运动状态是否改变
是否作用在同一物体上
大小
方向
是否作用在同一直线上
（1）
是
不等
相反
是
是
（2）
是
相等
相反
是
否
（3）
否
/
/
/
是
（4）
是
相等
相反
①
是
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
A
B
C
B
C
C
C
B
题号
11
12
13
14
答案
CD
BC
AD
AD
实验步骤
小卡片所受二力情况
小卡片的运动状态是否改变
是否作用在同一物体上
大小
方向
是否作用在同一直线上
（1）
是
不等
相反
是
是
（2）
是
相等
相反
是
否
（3）
否
/
/
/
是
（4）
是
相等
相反
①
是