2023-2025广州市三年中考物理模拟题-力学精选汇编（三）（Word版附解析）

这是一份2023-2025广州市三年中考物理模拟题-力学精选汇编（三）（Word版附解析），共40页。

A．4gB．4mgC．39gD．39mg
【解答】解：由图可知，一张A4纸面积与课本中一张纸的面积接近，所以一张A4纸质量与课本中一张纸的质量接近，
即383.2g96≈4g。
故选：A。
2．（2024•越秀区一模）四个力的大小如表所示，以下选项分别是铁块同时受到两个或三个力的作用，其作用效果与图中的力F的作用效果相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：A、铁块受到F3和F4的力，方向相反，合力为0N，故A错误；
B、铁块受到F1和F4的力，方向相反，合力5N﹣1N＝4N，方向向左，故B错误；
C、铁块受到F1、F2和F3的力，合力为5N﹣1N﹣3N＝1N，故C错误；
D、铁块受到F1和F2F的力，合力为1N+3N＝4N，方向向右，故D正确。
故选：D。
3．（2024•越秀区一模）当水温从0℃升到15℃时，水的密度ρ和水温t关系如图甲所示，水在4℃时密度最大。现有三个容器装有不同温度的水，水的深度关系是h1＝h2＜h3，容器1和3所装的水的质量m1＝m3，三个容器的底面积关系是S1＝S2＞S3。如图乙所示，此过程，三个容器中水的质量不变，不考虑容器的热胀冷缩，容器底受到水的压强关系正确的是（ ）
A．p3＞p2B．p1＝p2C．p3＜p1D．p1＝p3
【解答】解：由于水在4℃时密度最大，所以水的密度ρ1＞ρ2，由题意知h1＝h2，根据p＝ρgh知水对容器底的压强p1＞p2；
由题意知水的质量m1＝m3，三个容器的底面积关系是S1＞S3，根据p=FS得p1＜p3；
总之p3＞p1＞p2，故A正确，BCD错误。
故选：A。
4．（2024•番禺区一模）下列是初中生熟悉的事物，你认为哪项数据估测是合理的（ ）
A．鞋长约0.7m
B．体重约500N
C．跳远约10m
D．九年级物理课本质量约2kg
【解答】解：A、中学生的鞋长约为25cm＝0.25m，故A错误；
B、中学生的体重约500N，故B正确；
C、中学生跳远约3m，故C错误；
D、九年级物理课本质量约200g＝0.2kg，故D错误。
故选：B。
5．（2024•番禺区一模）向前直线行驶的车内，小芳给小明连拍两张照片，窗外同一棵树如图所示，拍照过程中车可能（ ）
A．向西减速B．向西加速C．向东加速D．向东减速
【解答】解：由图可知，以树为参照物，小明是向西运动的，所以车是向西行驶的
杯子中的水原来随车一起向西运动，当车突然减速时，杯内的水由于惯性要保持原来较快的速度向西运动，所以水被杯壁挡住，使得水面左高、右低，故小车是向西减速的。
故选：A。
6．（2024•番禺区一模）如图所示为运动员推铅球的过程。a为铅球的初始位置，b为铅球离手的位置，c为铅球上升的最高点，d为铅球落地前的位置。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．整个过程，运动员对铅球不做功
B．铅球从b到c的过程中，机械能减少
C．铅球从c到d的过程中，动能增大
D．铅球在c处的动能为零
【解答】解：A、a到b手对铅球做功，故A错误；
B、铅球从b到c的过程中，不计空气阻力，动能转化为重力势能，机械能守恒，故B错误；
C、铅球从c到d的过程中，重力势能转化为动能，速度变大，动能增大，故C正确；
D、铅球在c处的速度不为0，故动能不为0，故D错误。
故选：C。
7．（2024•番禺区一模）如图所示是“天气预报瓶”的创意新品，A为玻璃管，与大气相通，B为密闭的玻璃球，A与B下部相通，内装红墨水。下列说法正确的是（ ）
A．这个产品利用了连通器的原理
B．A管与B球中液面相平时，B球内气压等于外界大气压
C．晴天的气压比阴雨天的高，晴天时A管液面高于阴雨天
D．将天气预报瓶由地面拿到高山，A管液面逐渐下降
【解答】解：A．上端开口不连通，下部连通的容器叫做连通器，A与B下部连通，但B为密闭的玻璃球，不符合连通器原理，故A错误；
B．A管和B球液面相平时，两液面受到气体的压强相等，说明瓶内气压等于外界大气压，故B正确；
C．晴天大气压比阴雨天高，即阴雨天时瓶外的大气压小于晴天时瓶外的大气压，根据p内＝p外+ρgh可知，阴雨天A管液面高于晴天，故C错误；
D．将天气预报瓶由地面拿到高山，大气压减小，A 管液面逐渐上升，故D错误；
故选：B。
8．（2024•番禺区一模）用两个完全相同的滑轮构成如图甲、乙所示的两个滑轮组，分别将同一重物G提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳端拉力：F甲＞F乙
B．绳端拉力做的功：W甲＞W乙
C．两个滑轮组的机械效率：η甲＝η乙
D．绳端拉力移动的距离：s甲＝s乙
【解答】解：A、左图中n1＝3，不计绳重和摩擦，则F甲=13（G+G动）；
右图中n2＝2，不计绳重和摩擦，则F乙=12（G+G动）；
所以可得F甲＜F乙；故A错误；
BD、同一重物G以相同的速度匀速提升相同的高度，则甲中拉力移动的距离s甲＝3h，乙中拉力移动的距离s乙＝2h，F甲＜F乙，W甲＝F甲s甲，W乙＝F乙s乙，所以W甲＝W乙，故BD错误；
C、将重物匀速提升相同高度h，动滑轮的重力相同，则额外功相同，
因为G相同，所以由W有用＝Gh可知W有用甲＝W有用乙，
W总＝W额+W有用，由η=W有W总×100%可知η甲＝η乙，故C正确。
故选：C。
9．（2024•增城区一模）图中男子拉行李箱通过一段长20m的平直路段。下列估测合理的是（ ）
A．行李箱质量约2t
B．行李箱高L约60cm
C．行李箱的体积约1m3
D．该男子通过这20m路段所用时间约1s
【解答】解：A、行李箱质量约5kg，故A错误；
B、人的身高约1.6m，由图可知，行李箱约人身高的13，约为60cm，故B正确；
C、行李箱的体积约80dm3，故C错误；
D、人步行的速度约1m/s，通过这20m路段所用时间约t=sv=20m1m/s=20s，故D错误。
故选：B。
10．（2024•增城区一模）如图，用甲、乙两机械分别将重为GM、GN的两物体M、N匀速提升，物体上升高度分别为h甲、h乙。对绳子的拉力分别为F甲、F乙，机械效率分别为η甲、η乙。下列说法正确的是（ ）
A．若h甲＝h乙、GM＝GN，则F甲＝F乙
B．若GM＝GN、F甲＞F乙，则η甲＞η乙
C．若GM＜GN、F甲＜F乙，则η甲＜η乙
D．若GM＞GN、F甲＝F乙，则η甲＞η乙
【解答】解：A.若h甲＝h乙、GM＝GN，对甲乙两种情况中的动滑轮受力分析：F甲=12×（GM+G动），F乙=12×（GN+G动），由于不知道动滑轮的重力大小，所以无法比较F甲和F乙的大小，故A错误；
B.若GM＝GN、F甲＞F乙，对甲乙两种情况中的动滑轮受力分析：F甲=12×（GM+G动），F乙=12×（GN+G动），则甲图中动滑轮的重力大。η=W有W总=GhF×2h=G2F=GG+G动，甲和乙的G相同，G动越大，η就越小，则η甲＜η乙，故B错误；
C.若GM＜GN、F甲＜F乙，对甲乙两种情况中的动滑轮受力分析：F甲=12×（GM+G动），F乙=12×（GN+G动），无法比较动滑轮重力的大小，所以无法比较η甲和η乙的大小，故C错误；
D.若GM＞GN、F甲＝F乙，对甲乙两种情况中的动滑轮受力分析：F甲=12×（GM+G动），F乙=12×（GN+G动），则甲图中动滑轮的重力小。η=W有W总=GhF×2h=G2F，甲和乙的2F相同，G越大，η就越大，则η甲＞η乙，故D正确。
故选：D。
11．（2024•增城区一模）装有弹簧发射器的小车如图1，小球被弹簧弹起，其位置从M到N的过程中，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能保持不变
B．弹簧的弹性势能一直变大
C．小球的重力势能一直变大
D．小球的重力势能保持不变
【解答】解：小球被弹簧弹起，其位置从M到N的过程中，忽略空气阻力，弹簧的弹性形变程度逐渐变小，所以弹性势能变小；小球的质量不变，高度变大，重力势能变大，故C正确、ABD错误。
故选：C。
12．（2024•增城区一模）如图，平直轨道上有一辆平板车，车上放两个小球，忽略小球与车接触面的摩擦及空气的影响，下列判断正确的是（ ）
A．小球相对平板车静止，则平板车一定在匀速直线行驶
B．若平板车由静止向西启动，两小球相对平板车向东运动
C．若平板车由静止向东启动，两小球相对地面向西运动
D．若平板车向东匀速直线行驶突然刹车，m1会撞上m2
【解答】解：A、小球相对小车静止，由于忽略小车对小球的摩擦及空气的影响，小球在水平方向上不会受到摩擦力作用，所以小球与桌子之间没有发生相对运动的趋势，则小车处于匀速直线行驶或处于静止状态，故A错误；
B、若平板车由静止向西启动，两小球由于惯性保持静止，则相对平板车向东，故B正确；
C、若平板车由静止向东启动，两小球由于惯性保持静止，两小球相对地面静止，故C错误；
D．若平板车向东匀速直线行驶突然刹车，两小球由于惯性保持原来的速度做匀速直线运动，两者速度相同，m1不会撞上m2，故D错误。
故选：B。
13．（2023•白云区一模）如图所示，工作人员手托的是“越王勾践剑”。根据图片信息，对这把剑的长度估测合理的是（ ）
A．0.5mB．1.5mC．2mD．2.5m
【解答】解：根据图片信息，这把剑的长度接近人身体的宽度，大约是0.5m，故A正确。
故选：A。
14．（2023•白云区一模）如图甲、乙两图为小明由北向南行驶时，从车内后视镜先后观察到的情景，a、b、c为在平直公路上匀速直线运动的车辆。（ ）
A．以a车为参照物，c车是向南运动的
B．以b车为参照物，a车是向南运动的
C．小明所乘车的速度等于b汽车的速度
D．一段时间后，后面三车之间a、b车的距离最远
【解答】解：A、小明由北向南行驶，a、b车与小明同向，c车与小明反向，为参照物，以a车为参照物，c车是向北运动的，故A错误；
B、比较图甲、乙两图知，a车比b车慢，以b车为参照物，a车是向北运动的，故B错误；
C、比较图甲、乙两图中b车的大小位置没有变化，小明所乘车的速度等于b汽车的速度，故C正确；
D、一段时间后，后面三车之间b、c车的距离最远，故D错误。
故选：C。
15．（2024•深圳二模）将甲、乙两重物以细线相连并跨过定滑轮，使两重物距离地面相同高度，如图所示。当由静止自由释放后，甲加速下降，乙加速上升，如图。假设细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，在重物运动的过程中，下列说法正确是（ ）
A．甲的机械能增加，乙的机械能减少
B．甲的重力势能减少，乙的机械能不变
C．甲的动能增加，乙的机械能增加
D．甲和乙的机械能都增加
【解答】解：当由静止自由释放后，甲砝码质量不变，速度增大，动能增加；甲的质量不变，所处的位置下降，因此甲的重力势能减小；
乙的质量不变，位置升高，速度变大，重力势能变大，动能变大，所以乙的机械能变大；
在此过程中，细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，甲对乙做功，甲的机械能减小；
综上分析可知，C正确，ABD错误。
故选：C。
16．（2025•深圳三模）如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图3时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（ ）
A．F1＜F2B．P1＜P2C．F1＞F2D．P1＞P2
【解答】解：由图像甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为v甲=s甲t甲=4m2s=2m/s；
由图像乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙＝4m/s；
因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，物体对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则物体受到的摩擦力不变，故受到的水平推力为：F1＝F2；
已知v甲＜v乙，由P=Wt=Fst=Fv可得，两次推力的功率P1＜P2。
故选：B。
17．（2012•广州）为了检验人躺着和站立时身体长度是否有差异，选用下列哪种尺最合适（ ）
A．量程3 m，分度值1 mm
B．量程10 m，分度值1 dm
C．量程30 cm，分度值1 mm
D．量程15 cm，分度值0.5 mm
【解答】解：
A、量程是3m，满足测量要求，分度值是1mm，准确程度较大，测量结果误差较小，故A合适；
B、量程是10m，满足测量要求，但分度值是1dm，准确程度不高，测量结果误差太大，故B不合适；
CD、尺子的量程太小，不能满足测量要求，故CD都不合适。
故选：A。
18．（2023•南沙区一模）如图1所示，连通器中的水静止，此时水面上方a、b处的气压为pa0、pb0。在b上方持续水平吹气，水面稳定后如图2所示，此时a、b处的气压为pa、pb，水面下c、d处水的压强为pc、pd。若大气压保持不变，则（ ）
A．pc＞pdB．pa＜pbC．pa0＜paD．pb0＞pb
【解答】解：吹气前，该装置为连通器，连通器的水静止不流动时，水面是相平的，水面上方的压强是相同的，所以pa0＝pb0；
在b上方持续水平吹气，b中液面的上方的空气的流速变大，压强变小，所以pa＞pb；
由于b处的流速变大，压强变小，所以pb0＞pb；
水面稳定后，图2与图1相比，因a处空气都没有流动，所以a处的气压不变，则pa0＝pa；
此时左侧两管相当于是一个连通器，液体密度相同，c、d处深度相同，所以pc＝pd；
综上所述，D正确。
故选：D。
19．（2023•南沙区一模）沿水平面向北做匀速直线运动的密闭装置内部如图所示，装置内部固定着一根竖直的杆，杆顶有一小球，忽略杆和球间的摩擦。某时刻装置突然减速，小球从杆上落下，请判断小球将落到杆的（ ）
A．东面B．南面C．西面D．北面
【解答】解：装置正沿水平方向向北做匀速直线运动，某时刻装置突然减速，小球由于惯性仍要保持原来的运动状态，所以小球会向装置运动的相同方向运动，即落到杆的北面。
故选：D。
20．（2023•南沙区一模）用鸡蛋击打碗的边缘，鸡蛋碎开，碗完好，则（ ）
A．鸡蛋对碗的作用力与碗对鸡蛋的作用力大小相等
B．鸡蛋受到的压强大于碗受到的压强
C．鸡蛋对碗的作用力没有使碗发生形变
D．鸡蛋对碗的作用力与碗对鸡蛋的作用力是一对平衡力
【解答】解：
AD、物体间力的作用是相互的，用鸡蛋击打碗的边缘时，鸡蛋对碗的作用力与碗对鸡蛋的作用力是一对相互作用力，其大小相等，故A正确，D错误；
B、碗和鸡蛋受到的压力大小相同，受力面积也相同，由压强公式可知，鸡蛋受到的压强等于碗受到的压强，故B错误；
C、鸡蛋对碗的作用力也使碗发生了形变，只是形变不明显，故C错误；
故选：A。
21．（2023•从化区一模）篮球是同学们喜爱的体育运动之一。如图所示，某同学站在篮球架旁，篮球框架距离地面的高度约为（ ）
A．3.05mB．4.05dmC．5.05cmD．6.05m
【解答】解：学生的高度约1.6m，篮球架上的篮圈距地面的高度约为学生高度的2倍，所以，篮球框架距离地面的高度接近于3.05m。
故选：A。
22．（2023•从化区一模）“层层叠”是把相同的木块（如图甲所示）叠放在一起（如图乙所示），此时“层层叠”对水平地面压力为F1，压强为p1。某次游戏时抽取“O”木块叠放在顶端的右边（如图丙所示），此时“层层叠”对水平地面压力为F2，压强为p2。则（ ）
A．F1＞F2B．F1＜F2C．p1＞p2D．p1＜p2
【解答】解：AB、静止在水平面上物体对水平面的压力和自身的重力相等，
所以，图乙和图丙中“层层叠”对地面的压力相等，即F1＝F2；故AB错误；
CD、由图乙和图丙可知，S乙：S丙＝3：2，
“层层叠”对水平地面压强之比p1p2=F1S乙F2S丙=S丙S乙=23，故p1＜p2，故C错误，D正确。
故选：D。
23．（2023•从化区一模）一辆小车在水平路面上运动，如图1所示，经过一分钟，小车位置如图2所示，以地面为参照物，小车（ ）
A．可能向西运动B．可能向东减速运动
C．是静止的D．一定向东加速运动
【解答】解：墙相对于地面是静止的，比较图1和图2可知，小车到墙的距离变大，所以小车相对于墙向东运动，可能向东减速运动，也可能向东加速运动。
故选项ACD错误、B正确。
故选：B。
24．（2023•绿园区模拟）把篮球抛向空中，忽略空气阻力，球离手后至落回地面前，下列选项中能正确表示机械能（E）与篮球离地面高度（h）的关系的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：把篮球抛向空中，球离手后，先是动能转化为重力势能，后来是重力势能转化为动能，因为忽略空气阻力，在动能和势能转化过程中，机械能保持不变。
故BCD错误，A正确。
故选：A。
25．（2023•荔湾区一模）下列关于估测初三学生的数据，符合实际的是（ ）
A．身高为165dm
B．游泳时受到的浮力约为600N
C．站立时对地面的压强约为500Pa
D．100m短跑成绩为5.1s
【解答】解：A、初三学生的身高约为165cm＝16.5dm，故A不符合实际；
B、初三学生的重力约为600N，游泳时学生近似处于漂浮状态，则受到水的浮力等于人的重力，约为600N，故B符合实际；
C、初三学生站立时对地面的压力等于自身的重力，约为600N，受力面积约为400cm2＝0.04m2，
对地面的压强约为p=FS=600N0.04m2=1.5×104Pa，故C不符合实际；
D、初三学生100m短跑的成绩约为15s，故D不符合实际。
故选：B。
26．（2023•荔湾区一模）如图，一个强磁铁在铜管内沿竖直方向匀速下落（与铜管无接触且忽略空气阻力）。在此过程中，能正确描述强磁铁物理量变化的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：一个强磁铁在铜管内沿竖直方向匀速下落，质量不变，速度不变，动能不变；高度下降，重力势能变小，且减小量与下落高度成正比，与下落时间成正比；
A、机械能等于动能和重力势能的总和，机械能随离地高度的减小而减小，而图中表示机械能不变，故A错误；
B、质量一定时，重力势能与离地高度成正比，而图中表示重力势能随高度的增加而减小，故B错误；
C、物体做匀速直线运动，运动路程与运动时间成正比，而图中表示物体静止，故C错误；
D、物体匀速下落，重力势能与运动时间成反比，故D正确。
故选：D。
27．（2023•荔湾区一模）小昕在测量机械效率的实验时，分别用甲、乙、丙三种机械将重为1N的物体匀速提升0.2m，记录它们所做的总功如图所示，则（ ）
A．甲的机械效率高于乙B．乙的额外功大于甲
C．丙的数据是错误的D．甲的有用功小于乙
【解答】解：
AD、分别用甲、乙、丙三种机械将重为1N的物体匀速提升0.2m，由W有＝Gh可知它们所做的有用功相同，
由图示可知，甲做的总功最多，而机械效率是有用功与总功之比，所以甲的机械效率低于乙，故AD错误；
B、从图示可知，甲的总功最多，有用功相同，故乙的额外功小于甲，故B错误；
C、丙的有用功为W有＝Gh＝1N×02m＝0.2J，有用功总是小于总功，故丙的数据错误，故C正确。
故选：C。
28．（2023•德庆县二模）小昕看到工作人员正在将船上的石块向人工湖中填，她想：船上的石块填入湖中前后，水面高度会变化吗？于是她进行了探究：首先，她将石块b放在不吸水的木块a上，如图所示；然后将石块b拿出，用体积忽略不计的细线系住，让石块b沉入水底，则水面高度（ ）
A．下降B．上升C．不变D．无法判断
【解答】解：如图，将石块b放在木块a上，它们处于漂浮状态，则F浮（a+b）＝Ga+Gb，
让石块b沉入水底，a漂浮，F浮a＝Ga，b沉底，F浮b＜Gb，可得F浮（a+b）＞F浮a+F浮b，由阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可知，将石块b用细线系住轻轻放水底后，a、b排开水的体积比原来变小了，则水面高度将下降，故A正确、BCD错误。
故选：A。
29．（2023•荔湾区一模）如图1所示，分别用水平拉力F1、F2拉物体甲、乙，使甲、乙在水平面上做直线运动，如图2是F1、F2所做的功﹣路程图象，如图3是物体甲、乙的路程﹣时间图象，甲、乙所受的摩擦力分别为f甲、f乙，F1、F2所做的功率是P甲、P乙，则下列说法正确的是（ ）
A．F1＝F2B．v甲＜v乙C．f甲＝f乙D．P甲＞P乙
【解答】解：A、由图2可知，当拉力移动的距离相同时，拉力F1做的功多，如下图所示：
；
由W＝Fs可知，水平拉力的大小关系为F1＞F2，故A错误；
B、由图3可知，两物体的s﹣t图象均为过原点的一条直线，即两物体运动路程与时间成正比，因此两物体均做匀速直线运动，
当两物体的时间相同，甲运动的路程大，如下图所示：
；
由v=st可知，两物体的速度关系为v甲＞v乙，故B错误；
C、因为两物体都做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，甲所受的摩擦力为f甲＝F1，乙所受的摩擦力为f乙＝F2，由A可知，F1＞F2，因此甲、乙所受摩擦力的大小关系为f甲＞f乙，故C错误；
D、因为F1＞F2，v甲＞v乙，所以，由P=Wt=Fst=Fv可知，F1、F2所做功率的大小关系为P甲＞P乙，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共9小题）
30．（2024•越秀区一模）如图所示为游乐场中旋转飞椅的示意图。飞椅和游客的运动速度越大，他们会被“甩”得越高。
（1）飞椅正在旋转，游客甲在位置P，此刻游客甲受到的力 A （选填以下对应的字母）；
A.一定不平衡
B.可能平衡
C.一定平衡
D.无法判断是否平衡
（2）游客乙从图中的位置Q变化到位置Q′的过程，他的动能 变大 ，重力势能 变大 ，机械能 变大 （以上均选填“变大”或“不变”或“变小”）。
【解答】解：（1）飞椅正在旋转，游客甲在位置P，游客甲做曲线运动，速度方向不断改变，此刻游客甲处于非平衡状态，受到的力一定不平衡，故选：A；
（2）游客乙从图中的位置Q变化到位置Q′的过程，他的质量不变，速度变大，动能变大；高度升高，重力势能变大，机械能变大。
故答案为：（1）A；（2）变大；变大；变大。
31．（2024•越秀区一模）如图所示的密闭装置中，甲、乙瓶子内分别装有二氧化碳气体和空气，中间用玻璃管连通，玻璃管内有一段水柱。该装置被阳光均匀照射一段时间后，水柱向右移动。此过程中，甲瓶内的二氧化碳气体的密度 变小 （选填“变大”或“不变”或“变小”），请写出你的判断依据 二氧化碳的质量不变，体积变大，故其密度变小 。
【解答】解：甲瓶内的二氧化碳气体的密度变小，依据为：密闭装置中二氧化碳的质量不变，阳光均匀照射一段时间后，水柱向右移动，二氧化碳的体积变大，由密度公式可知其密度变小。
故答案为：变小；二氧化碳的质量不变，体积变大，故其密度变小。
32．（2024•增城区一模）将甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器分别放在已清零的电子秤后测得其质量示数如图1，再按“清零”键，接着取相同体积的不同液体倒入甲、乙容器中，两容器的液面如图2，此时两电子秤的示数如图3（g取10N/kg）。
（1）甲、乙容器中液体的密度分别为ρ1、ρ2，根据公式 ρ=mV ，则ρ1 ＞ ρ2（选填“＞”“＜”或“＝”）。
（2）A、B两点到容器底部的距离相同，A、B处液体压强分别为pA、pB，则pA ＞ pB（选填“＞”“＜”或“＝”）。
【解答】解：（1）由图1和图3知甲、乙容器中液体的质量为：m1＝200g﹣45g＝155g，m2＝160g﹣100g＝60g，由于液体的体积相同，m1＞m2，由ρ=mV得ρ1＞ρ2；
（2）由图知hA＞hB，且ρ1＞ρ2，由p＝ρgh得A、B处液体压强关系为pA＞pB。
故答案为：（1）ρ=mV；＞；（2）＞。
33．（2023•白云区一模）如图所示，用F1的力将物体B匀速提升h，F1做功90J；在相同时间，借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做功120J，则：
（1）滑轮组机械效率为 75% ；两个过程中的拉力，F1 ＜ 3F2；F1做功的功率 ＜ F2做功的功率（后两空选填“＞”“＝”或“＜”）
（2）利用上述条件，已知h＝1m，可求出F2＝ 40 N。
【解答】解：（1）F1做的功90J为使用滑轮组时做的有用功，F2做的功为120J是总功，滑轮组的机械效率：
η=W有用W总×100%=90J120J×100%＝75%；
由W＝Fh可知，直接提升物体时的拉力：F1=W1h，
由W＝Fs可知，借助滑轮组提升物体时的拉力：F2=W2s=W23h，
则F1F2=W1hW23h=3W1W2=3×90J120J=94，因此F1=94F2；则F1＜3F2；
F1做功90J，F2做功为120J，在相同时间内，根据P=Wt可知，F1做功的功率＜F2做功的功率；
（2）由图可知n＝2，已知h＝1m，F2=W2s=W23h=120J3×1m=40N。
故答案为：75%；＜；＜；（2）40。
34．（2023•南沙区一模）如图所示，物体甲、乙分别放在桌面M、N上，已知G甲＞G乙，且M比N更粗糙，分别用力F1＝5N、F2＝10N拉甲、乙，物体甲、乙处于静止状态。甲、乙所受的摩擦力分别为f甲、f乙。请判断f甲 ＜ f乙（选填“＞”“＝”“＜”），你的依据是 由于甲静止，f甲＝F1＝5N；乙静止，f乙＝F2＝10N，所以f甲＜f乙 。
【解答】解：分别用力F1＝5N、F2＝10N拉甲、乙，物体甲、乙处于静止状态，则在水平方向上受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以f甲＝F1＝5N，f乙＝F2＝10N，即：f甲＜f乙。
故答案为：＜；由于甲静止，f甲＝F1＝5N；乙静止，f乙＝F2＝10N，所以f甲＜f乙。
35．（2023•南沙区一模）如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。则：
（1）在0～2s时段的2s时间内，推力F对物体所做的功是 0 J。
（2）在4～6s时段的2s时间内，物体运动的路程是 8 m。
（3）在4～6s时段的2s时间内，推力F对物体做功的功率是 8 W。
（4）在2～4s时段的2s时间内，物体受到的摩擦力是 2 N。
【解答】解：（1）由图乙v﹣t图像可知，0～2s内物体的速度为零，因此物体处于静止状态，由做功的两个必要因素可知，此过程中推力F对物体没有做功，即所做的功为0J；
（2）由图乙v﹣t图像可知，4～6s内物体的速度v＝4m/s，
由v=st可知，物体运动的路程：s＝vt＝4m/s×（6s﹣4s）＝8m；
（3）由图乙F﹣t图像可知，4～6s内的推力F＝2N，
则推力F对物体做功的功率：P=Wt=Fst=Fv＝2N×4m/s＝8W；
（4）由图乙v﹣t图像可知，4～6s内物体做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，物体受到的滑动摩擦力：f＝F＝2N，
由图乙v﹣t图像可知，2～4s内物体做加速运动，受到的摩擦力仍然为滑动摩擦力，
由于运动的过程中，物体对地面的压力和接触面的粗糙程度均没有发生变化，因此物体受到的摩擦力也不变，仍然为2N。
故答案为：（1）0；（2）8；（3）8；（4）2。
36．（2023•南沙区一模）在真空管中，一个小球被竖直向上弹出，每隔0.02s用相机拍摄记录小球位置，制成图中的轨迹示意图。从A上升到B的过程小球只受到重力，则从A上升到B的过程中，小球的动能 减小 ，重力势能 增大 ，机械能 不变 （都选填“增大”“减小”“不变”）。
【解答】解：小球从A上升到B的过程中，质量不变，速度变小，动能减小；高度升高，重力势能增大；
因为是真空管，整个过程中要小球没有能量损失，小球的机械能守恒，大小不变。
故答案为：减小；增大；不变。
37．（2023•南沙区一模）工人用图甲所示的滑轮组提升货物上楼，货物提升的高度为3m，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙。当货物重力为270N时，工人向下拉绳子所做的有用功为 810 J，总功为 900 J（这一空要用到的公式是 W总=W有η ），绳子自由端移动的距离为 9 m，工人向下拉绳子的拉力为 100 N。
【解答】解：（1）当货物重力为270N时，工人向下拉绳子所做的有用功：W有＝Gh＝270N×3m＝810J；
由图乙可知此时的机械效率为90%，
由η=W有W总×100%可知，总功：W总=W有η=810J90%=900J；
（2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×3m＝9m；
由W总＝Fs可知，工人向下拉绳子的拉力：F=W总s=900J9m=100N。
故答案为：810；900；W总=W有η；9；100。
38．（2023•荔湾区一模）（1）小昕用力斜向右上方抛出一个小球。小球离手后运动轨迹如图1所示，它在落回地面过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点的能量如图2所示。则M、S两点位置关系可能是 甲、乙 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”），N点机械能大小可能是 1﹣1.2 J；小球到最高点时，若所受的力全部消失，则小球将 匀速直线运动 （选填“静止”“匀速直线运动”或“曲线运动”）。
（2）在南方大讲堂录制现场，林老师做了“帕斯卡裂桶”实验。该实验的现象令人十分震撼，激发了学生强烈的好奇心和探究欲。他首先准备了一个封闭的长方体玻璃缸，缸的上端留有一个小孔（缸的一个侧面为普通玻璃，其余五个面为厚壁亚克力板）。林老师将缸放在地上，装满水，把一根长细管从二楼垂下，将管的下端牢牢插在小孔中，再到二楼，用杯子向细管内注水约300mL，当水面升到离缸顶约3m高时，玻璃板爆裂，水喷射出来，如图3乙所示。这个实验说明了液体内部压强大小与液体的 深度 有关，若管中的水面距桶底的竖直距离为3.5m时，水对木桶底的压强为 3.5×104 Pa（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）。如果林老师想缩短长细管中的水面距地面的高度，又能使桶被压裂，可以采取什么方式？ 增大液体的密度 ；此外他还组织学生进行“吹水”比赛，如图3丙所示，学生向A管吹气，B管中的水面上升，原因是 B管上方的空气流速大，压强小 。
【解答】解：（1）由图2可知M点的动能EMk＝0.4J，重力势能EMp＝0.8J，则M点的机械能EM＝EMk+EMp＝0.4J+0.8J＝1.2J，S点的动能ESk＝0.6J，重力势能ESp＝0.4J，则S点的机械能ES＝ESk+ESp＝0.6J+0.4J＝1J，因为EMp＞ESp，所以M点的高度大于S点的高度，即M在上S在下，又因为EM＞ES，由于小球在运动过程中受到空气阻力作用，机械能越来越小，所以先经过M点再经过S点，故M、S两点位置关系可能是甲、乙；因为N点在M和S点之间，所以N点的机械能可能为1﹣1.2J之间；由牛顿第一定律可知，物体在不受力的时候，小球将做匀速直线运动；
（2）由题中实验并结合液体压强的特点可知，液体内部压强大小与液体的深度有关；此时水对桶底的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.5m＝3.5×104Pa；根据压强公式p＝ρgh可知，如果减小h，则要增大液体的密度，才能达到相同的效果；向A管吹气，B管中的水面上升，原因是B管上方的空气流速大，压强小，烧杯内的水在大气压作用下沿B管上升。
故答案为：（1）甲、乙；1﹣1.2；匀速直线运动；（2）深度；3.5×104；增大液体的密度；B管上方的空气流速大，压强小。
三．作图题（共3小题）
39．（2023•南沙区一模）如图1所示，在水平桌面上，一个重10N的木块由于惯性正在向左运动，同时木块右边系着一条橡皮筋，橡皮筋被拉长。用“•”表示木块，在图2所示的方框中画出木块在水平方向受到的拉力和摩擦力的示意图。（不计空气阻力）
【解答】解：不计空气阻力，木块由于惯性正在向左运动，则木块在水平方向上受向右的摩擦力和橡皮筋向右的拉力，作用点可以都画在重心，如图所示：

40．（2023•日照模拟）如图所示，不计质量的轻质杆OA的A端放一重物，在绳子拉力作用下保持静止，O点是支点。
（1）请画出图中绳子对杆的拉力F1及对应的力臂l1。
（2）请画出重物对杆的压力F2的示意图。
【解答】解：（1）先画出绳子对杆的拉力F1，方向是沿绳子方向斜向上的，作用点在B点；然后过支点作力F1作用线的垂线，标上垂足，用双箭头表示出这段距离，记为l1；
（2）压力的方向总是垂直于受力面向里的，所以重物对杆的压力F2作用在杆上，垂直于杆向下，如图所示：
41．（2025•深圳模拟）图甲是8人赛艇的情景，图乙中F2为水对船桨的作用力，O为支点，请在图乙中画出F2对应的力臂l2，以及运动员对桨A点施加的最小力F1和对应的力臂l1。
【解答】解：从支点O作力F2作用线的垂线段，即可做出力臂l2，
由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由杠杆使用情况可知动力的方向应该向下，过A点垂直于OA向下做出最小力的示意图。如下图所示：
四．实验探究题（共5小题）
42．（2024•越秀区一模）如图所示，小慧把同一物块、同一零件分别按甲、乙、丙三种方式放置在粗糙程度不同的水平长板上，棉布表面比木板表面更粗糙。图甲中用拉力F1沿水平方向拉物块，F1＝1.2N，使物块做匀速直线运动，图乙中用拉力F2沿水平方向拉物块，F2＝1.2N，物块未被拉动，物块在图甲、乙中受到的摩擦力分别为f1、f2，图丙中物块与零件保持静止，图乙、丙中的零件对物块的压力分别为F乙、F丙。
（1）f1 等于 f2（选填“大于”或“等于”或“小于”）；
（2）F乙 等于 F丙（选填“大于”或“等于”或“小于”）；
（3）请在图丁方框中画出图丙中物块的受力示意图（以圆点代表物块）；
（4）在图甲中，物块通过的距离为0.5m，用时10s。请计算出拉力F1所做的功及功率的大小。
【解答】解：（1）图甲中用拉力F1沿水平方向拉物块，F1＝1.2N，使物块做匀速直线运动，拉力和摩擦力是平衡力，摩擦力f1＝F1＝1.2N，图乙中用拉力F2沿水平方向拉物块，F2＝1.2N，物块未被拉动，拉力和摩擦力是平衡力，摩擦力f2＝F2＝1.2N，所以两次摩擦力的大小相等，即f1＝f2；
（2）图乙和图丙中零件对物块的压力等于重力，零件的重力不变，所以压力相等，即F乙＝F丙；
（3）图丙中物块受到重力、支持力和压力，从物块的重心沿竖直向下、竖直向上和竖直向下分别画出重力、支持力和压力的示意图，如图所示：
（4）拉力F1所做的功：W＝F1s＝1.2N×0.5m＝0.6J，
功率：P=Wt=0.6J10s=0.06W。
故答案为：（1）等于；
（2）等于；
（3）；
（4）拉力F1所做的功是0.6J，功率的大小是0.06W。
43．（2024•番禺区一模）如图甲所示，水平地面BC段的长度大于AB段的长度。重为5N的物体在大小不变的水平拉力F作用下向右做直线运动，拉力F的大小如弹簧测力计所示，此过程物体的动能随时间变化的图像如图乙所示。
（1）物体在AB段运动时，水平方向受力是否平衡？ 不平衡 ，判断依据是 物体在AB段运动时动能增大，说明物体在做加速运动 。
（2）结合图像分析，物体在BC段所受的摩擦力fBC＝ 2.6 N；物体在AB段所受的摩擦力fAB 不等于 （选填“等于”或“不等于”）fBC。
（3）水平拉力F在AB段所做的功 小于 其在BC段所做的功，水平拉力F在AB段所做功的功率 小于 其在BC段所做功的功率（均选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【解答】解：（1）由图乙可知：AB段物体动能增大，但物体的质量不变，所以是物体的速度变大，即在AB段物体在做加速匀速，即：运动状态在改变，所以物体在水平方向上受力不平衡；
（2）由图乙可知，物体在AB段的动能变大，物体的质量不变，则物体的速度变大，所以物体在AB段做加速运动，水平方向上受到的拉力要大于摩擦力，即F＞fAB；
物体在BC段的动能不变，质量不变，速度不变，所以物体在BC段做匀速直线运动，此时受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，F＝fBC，所以物体在AB段所受的摩擦力fAB不等于它在BC段所受的摩擦力fBC；由图甲可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为F＝2.6N，所以fBC＝2.6N；
（3）拉力保持不变，BC段的长度大于AB段的长度，根据W＝Fs可知，水平拉力F在AB段所做的功小于其在BC段所做的功；
物体在AB段和BC段运动的时间相同，根据P=Wt可知，水平拉力F在AB段所做功的功率小于其在BC段所做功的功率。
故答案为：（1）不平衡；物体在AB段运动时动能增大，说明物体在做加速运动；（2）2.6；不等于；（3）小于；小于。
44．（2024•番禺区一模）小明看到工人将货物拉上斜坡时，斜坡越陡工人们拉起来就越辛苦，对此他猜想：“将物体沿斜面匀速拉到相同高度时，斜面坡度越大，拉力做功越多”。请你设计实验验证其猜想。
（1）实验所需的公式 W＝Fs 。
（2）实验器材：除了图中所示器材，还需要的测量工具有 刻度尺 。
（3）实验步骤（可用画图或文字表述）：
【解答】解：（1）实验所需的公式即功的计算公式：W＝Fs；
（2）根据W＝Fs，还用到刻度尺；
（3）实验步骤：
①用木块作支撑物将长木板搭成斜面；
②将物体沿斜面匀速拉到某一高度，记下电子测力计的示数F1，用刻度尺测量出物体通过的距离s1；
③改变斜面的坡度，将物体沿斜面匀速拉到相同高度，记下电子测力计的示数F2，用刻度尺测量出物体通过的距离s2；
④重复第③步实验；
⑤根据W＝Fs求出三次实验功的大小，比较得出结论。
故答案为：（1）W＝Fs；（2）刻度尺；
（3）①用木块作支撑物将长木板搭成斜面；
②将物体沿斜面匀速拉到某一高度，记下电子测力计的示数F1，用刻度尺测量出物体通过的距离s1；
③再改变斜面的坡度，将物体沿斜面匀速拉到相同高﹣﹣记下电子测力计的示数F2，用刻度尺测量出物体通过的距离s2；
④重复第③步实验；
⑤根据W＝Fs求出三次实验功的大小，比较得出结论。
45．（2023•白云区一模）如图所示，一实心圆柱体物体浮在液面上，露出液面的体积为V1，液面下的体积为V2，则物体的密度与液体的密度之比ρ物ρ液=V2V1+V2。
（1）请证明上面等式成立。
（2）小芳发现家中的一串珍珠项链能沉在水底，乐于探索的她想测量这串项链的质量。受到“曹冲称象”故事的启发，她利用如图2所示的器材和足量的水（含取水工具，水的密度为ρ0，塑料小桶的质量及外壳体积忽略不计）进行实验。请你帮小芳完成实验。要求：
①写出实验步骤和需要测量的物理量（可画图说明，测量量用合适符号表示）。
②写出珍珠项链质量的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【解答】解：（1）物体漂浮时，F浮＝G，根据阿基米德原理，F浮＝ρ液gV排，则G＝mg＝ρ物V物g，
即ρ液gV2＝ρ物（V1+V2）g，解得，ρ物ρ液=V2V2+V1；
（2）①往大水槽中加入适量的水，使装有项链的小桶漂浮在水槽的水面上，并记下水面在小桶上的位置；
②取出项链，往小桶中加水使桶外水面到达所计位置，用量筒测出桶中水的体积V3，
因为装有项链的小桶漂浮在水槽的水面上，量筒测出桶中水的体积V3，即为项链漂浮时排开水的体积，则漂浮时排开水的质量m排＝ρ水V3，
因为漂浮，项链的质量m＝m排＝ρ水V3。
46．（2023•从化区一模）为了测量家中酱油的密度，提供器材有一个电子秤、一个杯子（未知体积）和适量的水（已知水的密度为ρ0）。部分实验步骤如下：
①将电子秤放在水平桌面上，调好电子秤；
②用电子秤测出空杯的质量为m0；
请你完成实验，要求：
（1）写出步骤②之后的实验步骤和需要测量的物理量（或根据已有器材改进实验）。
（2）写出酱油密度的表达式ρ＝ m2-m0m1-m0⋅ρ0 （用已知和已测物理量表示）。
【解答】解：（1）②之后的实验步骤：③将空杯装满水，电子秤测出杯和水的总质量为m1；
④将杯内水倒尽擦干，然后装满酱油，用电子秤测出杯和酱油的总质量为m2；
（2）烧杯装满水后，可以通过水的体积推断出烧杯的容积，从而推算装满酱油的体积。
水的质量为：m水＝m1﹣m0，
根据ρ=mV，水的体积为：V水=m水ρ0=m1-m0ρ0，
酱油的质量为：m酱油＝m2﹣m0，
酱油的体积为：V酱油＝V水=m1-m0ρ0，
酱油的密度为：ρ酱油=m酱油V酱油=m2-m0m1-m0ρ0=m2-m0m1-m0⋅ρ0。
故答案为：（1）③将一个空水杯装满水，电子秤测出水杯和水的总质量为m1；④将空水杯内水倒尽擦干，然后装满酱油，用电子秤测出水杯和酱油的总质量为m2；（2）m2-m0m1-m0⋅ρ0。
五．解答题（共11小题）
47．（2024•越秀区一模）图甲中的跷跷板杂技十分精彩。图乙所示，演员双脚站在跷跷板上，支点O为跷跷板与圆柱形圆筒的接触点，当杂技演员保持平衡时，跷跷板静止，杂技演员双脚对跷跷板的作用力分别为F1和F2，F1与跷跷板的夹角为30°。F2与跷跷板垂直，双脚到支点O的距离分别为s1、s2，且s1＝2s2；此时的跷跷板简化成图丙的杠杆，忽略杆重。
（1）请在图丙中画出F1对应的力臂l1；
（2）F1 等于 F2（选填“大于”或“等于”或“小于”），判断依据是 动力臂等于阻力臂，故动力等于阻力 。
【解答】解：（1）由图丙可知，支点为O点，过点O作F1作用线的垂线，如图所示：
；
（2）由图可知，F1对应的力臂l1=12s1=s2，F2与跷跷板垂直，故F2对应力臂为s2，即动力臂等于阻力臂，由杠杆平衡：F1l1＝F2l2可知，因为动力臂等于阻力臂，故动力等于阻力，即F1＝F2。
故答案为：（1）见解析；（2）等于；动力臂等于阻力臂，故动力等于阻力。
48．（2024•番禺区一模）明代学者宋应星著有《天工开物》，如图甲所示是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景。
（1）请你在如图乙所示的简化图中，画出杠杆A点受到的力F1及其力臂l1。
（2）想换用大水桶取更多的水，若只通过移动支点O来实现，则支点O应向 A （选填“A”或“B”）端移动。
（3）水桶的容积是20L，每次最多能从井中提 20 kg水。（水的密度1.0×103kg/m3）
【解答】解：（1）杠杆A点受到绳子给的竖直向下的拉力F1，从O点向力F1做垂线得到力F1的力臂l1，力F1及其力臂l1如图所示：
；
（2）想换用大水桶取更多的水，即阻力增大，在动力不变的条件下，根据杠杆的平衡条件，若只通过移动支点O来实现，要增大动力臂，减小阻力臂，故支点O应向A端移动。
（3）当水桶中装满水时，能够提的水最多，
每次最多能从井中提水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×20×10﹣3m3＝20kg。
故答案为：（1）见解答部分；（2）A；（3）20。
49．（2024•番禺区一模）半潜船也称半潜式母船（如图甲）。如图乙所示，半潜船通过调整水舱内的压载水质量，把装货甲板潜入水中，等待所要承运的特定货物（像驳船、游艇、舰船、钻井平台等）放在半潜船装货甲板上的指定位置后，再次调整水舱内的压载水，船体上浮，即完成货物装载。（g取10N/kg）
（1）当半潜船依次处于图乙中三种状态时，从左至右船底受到水的压强分别为p1、p2、p3，则压强由小到大的顺序是 p1＜p3＜p2 ；水舱内水的质量分别为m1、m2、m3，其中最大的是 m2 （选填“m1”、“m2”或“m3”）。
（2）乙图中半潜船从1状态到2状态，浮力的大小变 大 ，依据是 F浮＝ρ液gV排 。
（3）排水量10000t的半潜船，装满货物时受到水的浮力是多少？
【解答】解：（1）由图示可知，1状态时船底所处的深度最小，2状态时船底所处的深度最大，根据p＝ρgh可得，从左至右船底受到水的压强关系为p1＜p3＜p2；
半潜船是通过改变自身重量实现上浮和下沉的，根据图乙可知，1左图状态时船底所处的深度小于2图状态时船底所处的深度，故m2＞m1，当货物拖至甲板上方后，再次调整水舱内的压载水，船体上浮，故m2＞m3，则质量最大的是m2；
（2）由图乙可知，半潜船从1状态到2状态，船排开水水的体积变大，而水的密度不变，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，半潜船受到的浮力变大；
（3）船满载货物时受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝10000×103kg×10N/kg＝1×108N。
故答案为：（1）p1＜p3＜p2；m2；
（2）大；F浮＝ρ液gV排；
（3）装满货物时受到水的浮力是1×108N。
50．（2024•增城区一模）图1，硬棒可绕A点转动，B点为重心，在C点施加竖直向上的力F1，使硬棒保持水平静止。已知F1＝6N，AB：BC＝1：1。
（1）在图1中画出F1的力臂l；
（2）硬棒受到的重力为 12 N；
（3）硬棒转动后静止在图2位置，此时C点施加的力F2的方向沿OO'，则F1 ＞ F2（选填“＞”“＝”或“＜”）。
【解答】解：（1）支点到动力的作用线的距离为动力臂，如图所示：
；
（2）由杠杆平衡可得：F1×AC＝GB×AB，根据题意可知，AB＝BC，即6N×2AB＝GB×AB，解得：GB＝12N；
（3）硬棒转动后静止在图2位置，阻力和动力臂大小不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡可知，此时动力变小，故F1＞F2。
故答案为：（1）见解析；（2）12；（3）＞。
51．（2024•增城区一模）图1，物体A重10N，在同一水平面上从O点运动至Q点，OP段物体在水平拉力F1作用下做匀速直线运动，在P点时撤去F1，改用水平向左的拉力F2一直作用在物体上，物体仍向右运动，最后在Q点保持静止。
（1）OP段A的速度为 3 m/s，在图2画出A在P点受到的摩擦力f（以“•”代表物体）。
（2）在Q点物体受到的摩擦力f2＝ 1 N。
（3）A从O运动到P，F1做的功为 6 J、功率为 6 W，A的重力做的功为 0 J。
【解答】解：（1）OP段物体做匀速直线运动，OP段的速度：
v=st=3m1s=3m/s；
物体在OP段做匀速直线运动，水平向右推力和水平向左的摩擦力平衡，受到的摩擦力f＝F1＝2N，
在P点时撤去F1，改用水平向左的拉力F2一直作用在物体上，物体仍向右运动，由于物体对水平面压力和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，仍为2N，方向仍向水平向左，摩擦力的示意图如图所示：
（2）物体在Q点保持静止，受到水平向左的拉力F2与水平向右的摩擦力平衡，所以f2＝F2＝1N；
（3）A从O运动到P，F1做的功W＝F1s＝2N×3m＝6J；
功率P=Wt=6J1s=6W；
物体A受到的重力方向是竖直向下的，运动方向与受力方向垂直，所以重力对A不做功，即做功为0。
故答案为：（1）3；；（2）1；（3）6；6；0。
52．（2024•增城区一模）容器中装有密度随温度升高而变小的液体，将重为1.6N的小球轻放入该液体，当液体为20℃时，小球最后处于图1所示状态保持静止。
（1）该液体在20℃时的密度为0.8×103kg/m3，g取10N/kg，求：
①此时小球受到的浮力；
②小球的体积。
（2）当液体温度发生变化时，小球如图2所示漂浮。
①此时小球所受浮力 等于 图1中所受浮力（选填“大于”“小于”或“等于”）；
②此时液体温度 小于 20℃（选填“大于”“小于”或“等于”）。
（3）图3中液体温度的范围可能是 ③④ 。
①10℃～14℃
②15℃～19℃
③21℃～25℃
④高于26℃
【解答】解：（1）①图1中小球悬浮，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，且两个力大小相等，即小球受到的浮力为：
F浮＝G＝1.6N；
②由F浮＝ρ液gV排得小球的体积为：
V＝V排=F浮ρ液g=1.6N0.8×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3；
（2）①图2中小球漂浮，受到的浮力也等于其自身的重力，所以此时小球所受浮力等于图1中小球所受浮力；
②当外界气温降低时，液体的密度变大，由F浮＝ρ液gV可知，小球所受浮力会变大，悬浮小球会上浮，最终会漂浮在水面上，所以此时（图2中）液体温度小于20℃；
图2中小球c沉底，由浮沉条件可知ρc球＞ρ2液，则当c球悬浮时，对应的液体密度＝c球的密度＞图2中液体的密度，因液体的密度随温度降低而变大，所以小球c对应的温度更低，应标记为15℃；
（3）由图3知，小球下沉，由“环境温度越高时，液体的密度变小，浮力越小，悬浮的小球会下沉”可知液体的温度比20℃还高，故③④符合题意；
故选：③④。
故答案为：（1）①此时小球受到的浮力为1.6N；
②小球的体积为2×10﹣4m3；
（2）①等于；②小于；（3）③④。
53．（2023•白云区一模）如图是变速自行车链条、飞轮和链条轮部分的构造图（A为飞轮，B为链条轮，C为脚蹬）。
（1）在图中作出力F1与F2的力臂l1和l2；
（2）保持链条在飞轮上的位置不变，在同样的路况下自行车匀速前进时，链条轮的链条调至 3 （选填“1”、“2”或“3”）最省力，理由是 轮半径不变时，轴半径越小越省力 。
【解答】解：（1）根据杠杆的五要素，链条轮的轴心O为杠杆的支点，脚在脚踏板C上的力F1为动力，链条对链条轮的拉力F2为阻力，两个力臂作图如下：
。
（2）链条轮和脚蹬构成轮轴，由F1R＝F2r可知，轮半径R不变，轴半径r越小越省力，由图可知，调至 3 时轴半径最小，最省力。
故答案为：（1）；（2）3；轮半径不变时，轴半径越小越省力。
54．（2023•南沙区一模）如图所示，空气中有一个氢气球，氢气球完全浸没在空气中，氢气球的体积是0.2m3，已知空气密度ρ空气＝1.29kg/m3，氢气密度ρ氢气＝0.09kg/m3，g取10N/kg。
（1）此时氢气球受到的浮力为多少N？
（2）求氢气球排开的空气的质量m排是多少kg？
（3）若氢气球的重力为0.28N，当氢气球用细绳系着，静止在空中时，细绳对氢气球的拉力是多少N？
（4）若继续向氢气球内充氢气，让球内氢气的密度变大，但氢气球的体积不变，请判断氢气球受到的浮力如何变化？写出判断依据。
【解答】解：（1）此时氢气球受到的浮力：
F浮＝ρ空气gV排＝ρ空气gV＝1.29kg/m3×10N/kg×0.2m3＝2.58N；
（2）氢气球排开的空气的质量m排＝ρ空气V＝1.29kg/m3×0.2m3＝0.258kg；
（3）静止在空中时，氢气球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力的作用，且处于平衡状态，细绳对氢气球的拉力F拉＝F浮﹣G＝2.58N﹣0.28N＝2.3N；
（4）若继续向氢气球内充氢气，让球内氢气的密度变大，但氢气球的体积不变，则氢气球排开空气的体积不变，根据F浮＝ρ空气gV排可知，氢气球受到的浮力不变。
答：（1）此时氢气球受到的浮力为2.58N；
（2）求氢气球排开的空气的质量m排是0.258kg；
（3）若氢气球的重力为0.28N，当氢气球用细绳系着，静止在空中时，细绳对氢气球的拉力是2.3N；
（4）若继续向氢气球内充氢气，让球内氢气的密度变大，但氢气球的体积不变，氢气球受到的浮力不变；若继续向氢气球内充氢气，让球内氢气的密度变大，但氢气球的体积不变，则氢气球排开空气的体积不变，根据F浮＝ρ空气gV排可知，氢气球受到的浮力不变。
55．（2023•从化区一模）如图所示，在以O为支点，质量忽略不计的杠杆上挂12N重物A，同时杠杆还受另一个竖直向上、大小为10N的力FB作用，处于水平平衡。
（1）画出力FA的力臂lA；
（2）力FB的力臂为lB，则lA 小于 lB（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）画出力FB的示意图。
【解答】解：（1）连接支点O和与FA的作用点，即为FA的力臂lA；如下图所示：
（2）因为FA的方向是竖直向上，力FB的方向竖直向上，则力FB与FA在支点的同侧，
已知：FA＝12N，FB＝10N，lA＝5格，
根据FAlA＝FBlB可得：lB=FAlAFB=12N×5格10N=6格，
所以，lA＜lB；
（3）可在支点右侧第6格处画竖直向上的力，由于FA＝12N＞FB＝10N，过作用点沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，并标出力的大小；如下图所示：
故答案为：（1）如解答图；（2）小于；（3）如解答图。
56．（2023•从化区一模）在海上阅兵时，一艘航母（如图1所示）参加了阅兵。该航母标准排水量55000t，满载时排水量67500t，吃水深度10.5m，最大航速59km/h。求：（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）
（1）以最大航速匀速航行2h，通过的路程是多少？
（2）航母水下10m深处所受水的压强是多少？
（3）在虚线框内画出航母满载时的受力示意图（黑点A代表航母），求出航母满载时所受水的浮力及排开水的体积。
【解答】解：（1）根据速度公式v=st得，以最大航速匀速航行2h，通过的路程是：s＝vt＝59km/h×2h＝118km；
（2）航母水下10m深处受到的水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10m＝1×105Pa；
（3）航母满载时处于漂浮状态，航母受重力和浮力的作用，处于平衡状态，则航母满载时的受力示意图如下：
航母满载时所受水的浮力：F浮＝G排＝m排g＝67500×103kg×10N/kg＝6.75×108N；
根据阿基米德原理可知航母满载时排开水的体积为：V排=F浮ρg=6.75×108N1.0×103kg/m3×10N/kg=6.75×104m3。
答：（1）以最大航速匀速航行2h，通过的路程是118km；
（2）航母水下10m深处所受水的压强为1×105Pa；
（3）图见解答；航母满载时所受水的浮力为6.75×108N；航母满载时排开水的体积为6.75×104m3。
57．（2023•荔湾区一模）利用如图甲所示消防车的升降台可以运送消防员至高空作业，升降台在5s内将质量为60kg的消防员（含设备）从A点匀速提升到B点后，在B点静止。AB长为10m，与水平方向夹角为30°。（g＝10N/kg）
（1）画出消防员在AB段受力的示意图（用•代替消防员）；
（2）求出升降台对消防员的支持力；
（3）求出AB段升降台对消防员的支持力做功的功率；
（4）若消防员鞋底总面积400cm2，求他在B点静止时对升降台的压强。
【解答】解：（1）将消防员从A点匀速提升到B点的过程中，消防员处于平衡状态，且消防员受到竖直向下的重力和升降台对他竖直向上的支持力，由二力平衡条件可知这两个力的大小相等，如图所示：
；
（2）消防员的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
因为消防员从A点匀速提升到B点，处于平衡状态，
所以由二力平衡条件可知，升降台对消防员的支持力：F＝G＝600N；
（3）由数学知识可知，消防员上升的高度：h=12LAB=12×10m＝5m，
AB段升降台对消防员的支持力做的功：W＝Fh＝600N×5m＝3000J，
支持力做功的功率：P=Wt=3000J5s=600W；
（4）消防员对水平升降台的压力：F压＝G＝600N，
他在B点静止时对升降台的压强：p=F压S=600N400×10-4m2=1.5×104Pa。
答：（1）见解答图；
（2）升降台对消防员的支持力为600N；
（3）AB段升降台对消防员的支持力做功的功率为600W；
（4）消防员在B点静止时对升降台的压强为1.5×104Pa。
六．计算题（共1小题）
58．（2023•白云区一模）按照我国汽车工业的行业标准，载货车辆对地面的压强控制在7×105Pa以内。广州市交警大队集中开展道路交通安全百日整治专项行动，交警在某路段对一辆自重15t的六轴（如图）石料车进行稽查，载满石料使货车总质量达80t，该车轮胎与地面接触的总面积约为0.8m2（g取10N/kg，设轮胎与地面的接触面积不变）。求：
（1）该车总重力是多少？
（2）通过计算说明该车是否符合汽车工业的行业标准？
（3）按照我国汽车工业的行业标准，这辆车最多装载石料多少吨？
【解答】解：（1）货车总质量为：m＝80t＝8×104kg；
该车总重力为：G＝mg＝8×104kg×10N/kg＝8×105N；
（2）该车对水平地面的压力等于车的总重力，所以压力为：F＝G＝8×105N；
该车对水平地面的压强p=FS=8×105N0.8m2=1×106Pa＞7×105Pa；
由此可知，该车不符合汽车工业的行业标准。
（3）根据p=FS可知，该车对地面的最大压力为：F大=p大S=7×105Pa×0.8m2=5.6×105N；
车对地面的压力和车的总重力相等，则车和货物的最大总质量为：m大=G大g=F大g=5.6×105N10N/kg=5.6×104kg=56t；
所以这辆车最多载重为：m载＝m大﹣m自＝56t﹣15t＝41t。
答：（1）该车总重力是8×105N；
（2）该车不符合汽车工业的行业标准；
（3）按照我国汽车工业的行业标准，这辆车最多装载货物重41吨。九年级物理课本
封面的面积
18.50cm×26.00cm
书的纸张总数
96
课本质量
383.2g
力
F1
F2
F3
F4
力的大小
1N
3N
5N
5N