综合训练二 力（北京专用）2026年中考物理二轮复习讲练测+答案

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模块一 运动和力
一、单选题
1．2023年11月3日，亚洲翼装飞行运动员在中国著名的阿尔山国家森林公园进行低空翼装飞越。他通过独特的翼装视角，带大家俯瞰阿尔山天池，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．图中运动员背的降落伞包相对于他是运动的
B．降落前打开降落伞，是为了减小运动员的惯性
C．加速下降的过程中，运动员的运动状态保持不变
D．从高空下降到地面的过程中，运动员受到的大气压强变大
【答案】D
【详解】A．图中运动员背的降落伞包相对于他位置不变，是静止的，故A错误；
B．降落前打开降落伞，是为了增大阻力，运动员的惯性大小不变，故B错误；
C．加速下降的过程中，运动员的速度变大，运动员的运动状态发生了变化，故C错误；
D．大气压随高度增大而减小，从高空下降到地面的过程中，运动员受到的大气压强变大，故D正确。
故选D。
2．如图所示，水平台面由同种材料制成，粗糙程度均匀，在它上面放着质量为的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与m2的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A．木块匀速运动的过程中，机械能不变，没有机械能转化为内能
B．木块匀速运动的过程中，木块和钩码所受的重力都不做功
C．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小
D．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小为m1g
【答案】C
【详解】A．木块匀速运动的过程中，木块的速度不变，高度不变，质量不变，故机械能不变，但需要克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，故A错误；
B．木块匀速运动的过程中，木块在竖直方向上没有距离，故木块所受的重力不做功，砝码在竖直方向上有距离，故钩码所受的重力做了功，故B错误；
C．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的速度越来越小，所以木块的动能越来越小，故C正确；
D．在钩码的拉力作用下，木块沿台面做匀速运动，此时木块受平衡力，水平方向的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则f=m2g；钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块对水平台面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以木块所受摩擦力大小仍为m2g，故D错误。
故选C。
3．探究“阻力对物体运动的影响”实验中，下列说法正确的是（ ）
A．小车在毛巾表面最快停下，是因为此过程中小车受到的惯性最小
B．小车在粗糙水平面上减速运动时，其惯性会随着速度减小而减小
C．小车在粗糙水平面上最终会停下，说明力是维持物体运动的原因
D．小车在木板上运动时，木板对小车的支持力与小车对木板的压力大小相等
【答案】D
【详解】A．小车在毛巾表面最快停下，是因为毛巾表面最粗糙，小车受到的阻力最大，速度减小的最快，运动的距离最短，惯性是物体的属性，其大小只与质量有关，运动过程中小车的质量不变，惯性不变，故A错误；
B．惯性的唯一衡量标准是质量，小车在粗糙水平面上减速运动中小车的质量不变，惯性不变，故B错误；
C．小车在粗糙水平面上最终会停下，是因为受阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误；
D．小车在木板上运动时，木板对小车的支持力与小车对木板的压力是一对相互作用力，因此大小相等，故D正确。
故选D。
4．冰壶比赛时，运动员需要不断调整自己的运动情况。如图所示，一名运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同：蹬冰脚的鞋底为橡胶制成的，而滑行脚的鞋底为塑料制成的。运动员需要滑行时，全身由滑行鞋支撑，蹬冰鞋不与冰面接触；运动员需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面进行控制。有关冰壶运动中，下列说法正确的是（ ）
A．需要滑行时，全身由滑行鞋支撑是为了减小接触面积来减小摩擦力
B．需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面，是为了增大惯性
C．滑行时，人不再受到力的作用
D．用蹬冰鞋接触冰面后，人运动得越来越慢的过程中，其运动状态发生改变
【答案】D
【详解】A．需要滑行时，全身由滑行鞋支撑是为了减小接触面粗糙程度来减小摩擦力，故A错误；
B．需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面，是为了通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力，故B错误；
C．滑行时，人受到重力、支持力和摩擦力，故C错误；
D．用蹬冰鞋接触冰面后，人运动得越来越慢的过程中，人的速度发生了变化，其运动状态发生改变，故D正确。
故选D。
5．如图所示，水平桌面上有甲、乙两辆小车，车上分别固定着条形磁体。将两车相互靠近后由静止释放，二者向相反方向运动，一段时间后两车静止在水平桌面上。下列说法正确的是（ ）
A．在两车运动过程中，以甲车为参照物，乙车是静止的
B．在两车运动过程中，甲、乙两车的运动状态均不发生改变
C．静止时，甲、乙两车均不具有惯性
D．静止时，甲、乙两车所受力的合力均为零
【答案】D
【详解】A．在两车运动过程中，以甲车为参照物，乙车相对于甲车的位置不断发生变化，所以乙车是运动的，故A错误；
B．在两车运动过程中，由于磁力大小发生变化作用，两车的运动速度大小会发生改变，即运动状态发生改变，故B错误；
C．惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，静止时甲、乙两车也具有惯性，故C错误；
D．静止时，甲、乙两车处于平衡状态，受平衡力作用，所受合力均为零，故D正确。
故选D。
6．图示的四个实例中，为了减小摩擦的是（ ）
A．轮滑鞋装有滚轮B．运动鞋底有花纹
C．防滑垫表面凹凸不平D．汽车轮胎上有花纹
【答案】A
【详解】A．轮滑鞋装有滚轮，是用滚动代替滑动来减小摩擦，故A符合题意；
B．运动鞋底有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B不符合题意；
C．防滑垫表面凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故C不符合题意；
D．汽车轮胎上有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故D不符合题意 。
故选A。
7．图1中物体M静置在水平桌面上，力传感器（相当于测力计）通过细线与M相连。从时起，缓慢增大细线对M的拉力F，6s后某时刻M开始相对桌面运动，此后调整F的大小使M沿桌面做匀速直线运动。图2描绘了0～9s内F随时间t变化的图像。实验中，细线始终保持水平。下列说法正确的是（ ）
A．在2～5s内，M所受摩擦力为0
B．在0～3s内，F对M所做的功为6J
C．若9s后F增大为6N，则M所受摩擦力也增大为6N
D．若9s时撤去F，则M继续运动过程中所受摩擦力仍为4N
【答案】D
【详解】A．物块在6s后某时刻M开始相对桌面运动，此前处于静止且受到与拉力等大的静摩擦力，故在2~5s内摩擦力并非 0，故A错误；
B．0~3s内物块尚未移动，水平方向移动距离为 0，拉力对物块做功也为 0，不可能是 6 J，故B 错误；
C．6s后某时刻M开始相对桌面运动，此后调整F的大小使M沿桌面做匀速直线运动。由图像可知，M匀速直线运动时的滑动摩擦力等于此时的拉力，为4N，一旦物块运动起来，受到的是恒定的滑动摩擦力，并不会随外力增大而增大到 6 N，故C错误；
D．在9s时撤去拉力后，物块还在滑动时，接触面粗糙程度、受到的压力不变，所受的是滑动摩擦力不变，仍为4N，故D正确。
故选D。
二、多选题
8．体操运动员进行蹦床比赛，下列说法不正确的是（ ）
A．运动员落到蹦床上以后的过程中，重力做功越来越慢
B．运动员在下落直到最低点的过程中，运动员的机械能守恒
C．运动员上升到最高点时，速度为零，合力也为零
D．运动员落到蹦床上时，运动员对蹦床的压力等于蹦床对他的支持力
【答案】ABC
【详解】A．功率表示做功的快慢，重力的功率 （G是重力，v是竖直方向的速度）。运动员落到蹦床上后，向下运动时速度先增大后减小，向上运动时速度先增大后减小，整个过程中竖直方向速度并非一直减小，因此重力做功并不是越来越慢，故A错误，符合题意；
B．运动员下落直到最低点的过程中，运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能，因此运动员的机械能不守恒，故B错误，符合题意；
C．运动员上升到最高点时，速度为零，但此时只受重力（忽略空气阻力），合力等于重力，不为零，故C错误，符合题意；
D．运动员落到蹦床上时，运动员对蹦床的压力和蹦床对运动员的支持力是一对相互作用力，因此大小相等、方向相反、作用在同一直线，故D正确，不符合题意。
故选ABC。
9．觚（gū）是一种“口大底小”的器皿，原是商和西周初期的酒器，元代以后成为工艺品，其上部可盛放液体，如图所示．盛满水的觚静置于水平桌面上，觚中水所受重力为，觚所受重力为，觚中水对可盛放液体部分底部的压力为，觚对桌面的压力为，桌面对觚的支持力为．下列说法正确的是（ ）
A．、之和与大小相等B．和是一对平衡力
C．D．和是一对相互作用力
【答案】AC
【详解】A．觚对桌面的压力为水和觚的总重，即F2＝G1＋G2
水和觚的总重力与桌面对觚的支持力是一对平衡力，即G1、G2之和与F3大小相等，故A正确；
B．F2和F3是作用在不同物体上，大小相等，方向相反，是一对相互作用力，故B错误；
C．觚是上粗下细的，一部分水压的是觚壁，所以杯底受到的压力小于杯中水的重力，即F1＜G1，故C正确；
D．桌面对觚的支持力为F3与觚对桌面的压力F2大小相等，即F3＝F2＝G1＋G2，故D错误。
故选AC。
10．关于力学现象的描述，以下说法正确的是（ ）
A．竖直上抛的篮球，运动到最高点处合力为零
B．静止在水平地面上的足球，地面对足球的支持力和足球受到的重力是一对平衡力
C．用3N的水平拉力拉木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块受到的摩擦力等于3N
D．踢出去的足球能够继续向前运动，是由于足球受到了惯性作用
【答案】BC
【详解】A．竖直向上抛出的物体，当物体运动到最高点时，物体只受重力作用，其受到的合力不为0，故A错误；
B．静止在地面上的足球，地面对足球的支持力和足球受到的重力，同一个受力物体，两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故B正确；
C．用3N的水平拉力拉木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块受到的摩擦力与拉力时一对平衡力，两个力的大小相等即木块受到的摩擦力等于3N，故C正确；
D．踢出去的足球能够继续向前运动，是由于足球具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故D错误。
故选BC。
11．如图所示的是运动员从高空跳伞的情境。当运动员沿竖直方向匀速下落时，下列说法正确的是（ ）
A．以降落伞为参照物，运动员是运动的B．以运动员为参照物，地面是运动的
C．运动员所受力的合力方向竖直向下D．运动员所受重力大于其所受空气阻力
【答案】BD
【详解】A．以降落伞为参照物，运动员的相对位置不变，是静止的，故A错误；
B．以运动员为参照物，地面的相对位置改变，是运动的，故B正确；
CD．匀速下落时，运动员受到降落伞的向上拉力，向上的空气阻力，向下的重力，合力为零，所以，运动员受到的重力大于其受到的空气阻力，故C错误，D正确。
故选BD。
三、实验探究题
12．按要求完成下列实验题；
(1)如图1所示，该实验探究的是压力的作用效果与______是否有关；
(2)如图2所示，探究同一直线上二力合成的规律。先用大小分别为和的拉力一同将橡皮筋的右端A拉至O点。撤去和，再只用一个拉力______，读出此时拉力的大小F，经多次实验发现。由此可得结论：沿同一直线作用在一个物体上的两个方向相同的力，其合力大小是这两个力的大小之和。
【答案】(1)受力面积 (2)仍将橡皮筋的右端A拉至O点
【详解】（1）如图1所示，压力相同，而受力面积不同，该实验探究的是压力的作用效果与受力面积是否有关。
（2）如图2所示，探究同一直线上二力合成的规律。先用大小分别为和的拉力一同将橡皮筋的右端A拉至O点。撤去和，再只用一个拉力 将橡皮筋的右端A拉至O点，这个力的作用效果与和共同作用的效果相同，读出此时拉力的大小F，经多次实验发现
13．为了验证“物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小是否有关”。小华选用两个质量不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B，弹簧测力计和细线进行实验。请你帮他补充完实验步骤和实验现象。
（1）用弹簧测力计分别测出木块A和B的重力GA、GB并记录；
（2）将木块A放在水平桌面上，细线的一端系在木块A的挂钩上，另一端系在弹簧测力计的挂钩上，水平拉动测力计，使木块A沿水平桌面做________运动，读出测力计的示数为F1并记录；
（3）________，仿照步骤（1）的操作，读出测力计的示数为F2并记录；
（4）比较F2与F1，发现F2________F1（选填“=”或“≠”），说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小有关。
【答案】匀速直线 把木块B叠放在木块A上（或“用木块B替换木块A”） ≠
【详解】[1]将木块A放在水平桌面上，细线的一端系在木块A的挂钩上，另一端系在弹簧测力计的挂钩上，水平拉动测力计，使木块A沿水平桌面做匀速直线运动，根据二力平衡的知识，此时弹簧测力计对木块A的拉力与受到的滑动摩擦力大小相等，读出测力计的示数为F1，便知道此时摩擦力的大小。
[2]要探究滑动摩擦力与压力的关系，需控制接触面的粗糙程度不变，改变压力大小，把木块B叠放在木块A上 （或“用木块B替换木块A”），仿照步骤（1）的操作，读出测力计的示数为F2，知道此时摩擦力的大小。
[3]比较F2与F1，发现F2≠F1，说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小有关，如果F2=F1，说明物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压力大小无关。
14．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”。小军利用弹簧测力计、木块、钩码、长木板、毛巾等物品进行探究。
(1)如图甲、乙、丙所示，小军在探究过程中，用弹簧测力计沿水平方向，向右拉动同一木块做匀速直线运动，甲图中木块受到的拉力大小为 ________ N。
(2)由甲、乙、丙三图中数据可知，滑动摩擦力大小与 _______ 、________ 有关。
(3)关于实验中的摩擦力问题，下列说法正确的是 （多选）。
A．甲图中，木块受到的滑动摩擦力方向水平向左
B．乙图中，钩码受到的摩擦力方向水平向右
C．甲、乙、丙三图中，木块受到的摩擦力最大的是丙图
D．丁图中木块加速运动时受到的摩擦力大小，可能等于甲图中受到的摩擦力大小
【答案】(1)2.8 (2)压力 接触面的粗糙度 (3)AC
【详解】（1）由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.8N。
（2）[1][2]甲、乙两图中，接触面粗糙程度相同，乙图中木块对水平面的压力较大，乙图中弹簧测力计示数较大，则木块受到的滑动摩擦力也较大，比较图中甲、乙两次实验可知，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。甲、丙两图中，压力相同，接触面粗糙程度不同，丙图中接触面粗糙程度较大，丙图中弹簧测力计示数较大，则木块受到的滑动摩擦力也较大，比较图中甲、丙两次实验可知，当压力相同时，接触面粗糙程度越大，压力越大，滑动摩擦力越大。故滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度有关。
（3）A．甲图中，木块所受拉力水平向右，故木块受到的滑动摩擦力方向水平向左，故A正确；
B．乙图中，钩码相对木块没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力，故B错误；
C．实验时，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，此时木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计拉力是一对平衡力，通过弹簧测力计示数可测得滑动摩擦力大小。由弹簧测力计的示数可知，甲、乙、丙三图中，木块受到的摩擦力最大的是丙图，故C正确；
D．滑动摩擦力与速度无关，与压力、接触面的粗糙程度有关，丁图中木块加速运动时受到的摩擦力大小不变，小于甲图中受到的摩擦力大小，故D错误。
故选AC。
15．某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出了如下猜想：
猜想a：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想b：滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想c：滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想，该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块，第1次弹簧测力计的示数为，第2次弹簧测力计的示数为，第3次和第4次弹簧测力计的示数均为。
(1)比较第2次和第3次操作，可验证猜想_____是否正确；（均填“a”“b”或“c”）；
(2)该同学查阅资料发现，物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度，称为动摩擦因数，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为_____；
(3)小明对实验装置进行了改进，如图乙所示，木板放在水平桌面上，木块叠放在木板上，细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板，水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。
①实验过程中，_____（填“需要”或“不需要”）匀速拉动木板；
②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小，你认为是否正确，并说明理由：_____。
【答案】(1)b (2)1∶2 (3)不需要 不正确，见解析
【详解】（1）比较第2次和第3次操作，接触面的粗糙程度相同，接触面积相同，压力不同，第3次操作中压力更大，弹簧测力计的示数也更大，滑动摩擦力也更大，说明滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关，可验证猜想b是否正确。
（2）由第1次和第2次操作可知，木块与玻璃板间的动摩擦因数为，木块与木板间的动摩擦因数为，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为
（3）①[1]向右拉动木板时，木块对木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，故不需要匀速拉动木板。
②[2]同一根细线上的力大小相等，故细线对木块的拉力等于细线对拉力传感器的拉力，由于木块处于静止状态，细线对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力，故拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小，故小明的想法不正确。
16．在水平的实验桌上有如图所示的实验装置，一个长方体木块（长、宽、高均不等，各表面的粗糙程度相同且面积已知）平放在水平长木板上。忽略定滑轮的摩擦，请利用该装置设计实验证明滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
（1）将以下的实验步骤补充完整：
①将木块平放在水平长木板上，调节滑轮的高度，使通过滑轮的细线一端竖直拉紧弹簧测力计的挂钩，另一端沿水平方向拉紧长木板上的木块。再沿水平方向拉动长木板，弹簧测力计指针的位置稳定后，记录接触面积S和弹簧测力计的示数F；
②___________，弹簧测力计指针的位置稳定后，记录接触面积S和弹簧测力计的示数F；
③根据f =__________，分别得出两次实验中滑动摩擦力f的大小并记录。
（2）画出实验数据记录表格_______。
【答案】见解析 F 见解析
【详解】（1）②[1]实验目的是探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，所以需要控制其它因素不变，只改变接触面积，所以，应将木块竖直放在长木板上，调节滑轮的高度，使连接木块的细线水平，沿水平方向匀速拉动长木板。
③[2]木块做匀速直线运动时受平衡力作用，根据二力平衡原理可知，木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数，即。
（2）[3]实验中，控制压力大小相同，改变接触面积的大小，记录不同接触面积下的弹簧测力计示数F和滑动摩擦力示数f，表格如下：
四、科普阅读题
17．请阅读《神舟“问天”》并回答问题
神舟“问天”
北京时间2025年4月24日搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星中心点火发射，再次开启我国的载人航天科研之旅。
运载火箭点火发射时，动力燃料在发动机的燃烧室里燃烧，产生大量高温、高压的燃气，巨大的压力使其从发动机的喷管处高速喷出，在这一过程中，产生了一个对燃烧室的反作用力，这个巨大的反作用力使火箭逐渐加速，从而克服地球引力飞入太空。
随着运载火箭的逐级推进，神舟飞船与火箭分离进入太空，它要追上在预定轨道上以7.7km/s飞行的天宫空间站，完成会合对接，当飞船与空间站之间的距离缩短到200m（如图所示）时，飞船进入“悬停—推进—再悬停”的精密靠拢阶段，以较小的相对速度缓缓靠近，最终，对接环上的捕获锁弹出，伴随着一阵轻微的震动，神舟二十号与天宫空间站对接成功，宇航员们顺利完成太空会师。
天宫空间站能够提供独特的“微重力”环境，在这里可以完成很多地球上无法完成的科学实验，宇航员王亚平曾经在“天宫”授课，她向前抛出了一个冬奥会的吉祥物“冰墩墩”，发现“冰墩墩”既不会下落，也几乎不会减速．由此可见，天宫空间站的特殊物理环境将会为科学研究打开全新的维度。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)运载火箭向上加速飞行的过程中，受到向上的推力，这个推力的施力物体是________；（选填“燃烧室”或“高温燃气”）
(2)神舟飞船与天宫空间站在最后对接的200m时段内，飞船进入_________的精密靠拢阶段；
(3)空间站的微重力环境，使宇航员的骨骼和肌肉对身体的支撑度大幅减弱，那么为了保持宇航员的骨骼强度和肌肉力量，他们在空间站可以使用的健身器材有_________（多选）。
A．跳绳B．握力器C．哑铃D．弹力带
【答案】(1)高温燃气 (2)悬停—推进—再悬停 (3)BD
【详解】（1）运载火箭向上加速飞行的过程中，向下喷高温燃气，由于力的作用是相互的，高温燃气会给运载火箭向上的推力使运载火箭上升。
（2）根据文意可知，当飞船与空间站之间的距离缩短到200m（如图所示）时，飞船进入“悬停—推进—再悬停”的精密靠拢阶段。
（3）由于空间站处于失重状态，利用重力的健身器材均不能使用，跳绳、哑铃利用重力；握力器、弹力带利用弹力。
故选BD。
18．请阅读《龙骨翻车》并回答问题。
龙骨翻车
陆游在《春晚即景》中写道：“龙骨车鸣水入塘，雨来犹可望丰穰。”诗中的龙骨车即为龙骨翻车，因其结构形如长龙骨架而得此名，是一种用于排水和灌溉的机械。龙骨翻车约始于我国东汉时期，三国时期的机械大师马钧予以改进，之后一直在农业上发挥着巨大的作用。
如图甲所示，龙骨翻车的主体由两部分组成，一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨翻车通体由木质板材构成，并大部分采用榫接和链接结构，简单的材料、成熟的技艺，使龙骨翻车很容易制作。
龙骨翻车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现灌溉。
如图甲、乙所示的龙骨翻车是用脚踩驱动的，称为脚力翻车。根据龙骨翻车驱动力的不同，还有手摇驱动的手摇翻车、流水驱动的水转翻车、风力驱动的风力翻车等。相比之下，脚力翻车较为轻便、易于搬运、对环境要求低、取水效率高，在农业灌溉中使用最广。
龙骨翻车在我国已使用了近两千年，目前仍然有地区在用其灌溉，劳动人民的智慧历经千年洗练，仍然闪耀着光芒！
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）龙骨翻车在工作时主要是利用了_______原理。除文中提到的龙骨翻车外，请再列举一个生活中利用这一原理的实例：_______；
（2）某次使用龙骨翻车灌溉面积为2000m2的稻田，使稻田的平均水深达到0.2m，灌溉过程中水被龙骨翻车提升的高度为2m，则龙骨翻车对水做的功至少为_______J。（不计水渗透和蒸发等损耗，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【答案】链轮传动 自行车 8×106
【详解】（1）[1]由短文内容可知：“龙骨翻车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。”因此龙骨翻车在工作时主要是利用了链轮传动原理。
[2]龙骨翻车是用脚踩驱动的，称为脚力翻车。生活中的自行车也是利用该原理工作的。
（2）[3]水受到的重力为
龙骨翻车对水做的功至少为
模块二 压强和浮力
一、单选题
1．如图是常见的小汽车，下列有关说法中正确的是（ ）
A．轮胎上有凹凸不平的花纹是为了减小汽车对支持面的压强
B．小汽车高速行驶时对路面的压力等于汽车的重力
C．汽车匀速直线行驶时，若所有外力突然消失，汽车将继续做匀速直线运动
D．汽车静止在水平路面上受到的支持力和它对地面的压力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A．凹凸花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，而不是减小压强，故A错误；
B．高速行驶时，车身上方空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，会产生向上的升力，使汽车对路面的压力小于重力，故B错误；
C．根据牛顿第一定律，物体在不受外力时，会保持原来的运动状态。汽车原本匀速直线运动，外力消失后会继续保持匀速直线运动，故C正确；
D．这两个力是相互作用力（支持力的受力物体是汽车，压力的受力物体是地面），不满足“作用在同一物体上”的平衡力条件，故D错误。
故选C。
2．2021年12月9日，在“天宫课堂”第一课中，航天员王亚平展示了一个“浮力消失实验”。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图甲所示。在中国科技馆的同学们做同样的实验，用吸管把乒乓球压入水中，取出吸管后，乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图乙所示。判断下列说法中正确的是（ ）
A．图甲实验中，水对乒乓球的压力的合力几乎为零
B．图甲实验中，乒乓球所受重力可以忽略，因此它不具有惯性
C．图乙实验中，水中上浮的乒乓球所受水的浮力大于它的惯性
D．图乙实验中，杯底所受到的压力就是漂浮的乒乓球和水所受的重力
【答案】A
【详解】A．在中国空间站微重力环境中，图甲中乒乓球所受重力几乎为零，乒乓球悬停处于平衡状态，因此水对乒乓球的浮力几乎为零，即乒乓球所受压力及压力差都为零，所以水对乒乓球的压力的合力几乎为零，故A正确；
B．惯性的大小与质量有关，在空间站乒乓球质量不变，因此惯性不变，故B错误；
C．力和惯性不是同一物理概念，没有可比性，故C错误；
D．图乙实验中，杯底所受到的压力等于水的重力加上乒乓球对水的压力，即杯底所受到的压力等于水和乒乓球的总重力，但压力和重力是不同性质的力，只能说大小相等，故D错误。
故选A。
3．图中所示的实例中，目的为了减小压强的是（ ）
A．冰刀磨得很锋利
B．书包背带做得较宽
C．安全锤头部做成锥形
D．图钉的钉尖做得很尖
【答案】B
【详解】A．冰刀磨得很锋利，是为了在压力一定时，减小受力面积，可增大压强，故A不符合题意；
B．书包背带做得较宽，为了在压力一定时，增大受力面积，可减小压强，故B符合题意；
C．全锤头部做成锥形，是为了在压力一定时，减小受力面积，可增大压强，故C不符合题意；
D．图钉的钉尖做得很尖，是为了在压力一定时，减小受力面积，可增大压强，故D不符合题意。
故选B。
4．用刻度尺和记号笔在一根长度为20cm的吸管上标出长度刻度，用石蜡将标0cm的一端封闭，添加铁屑至管内，使其总质量为10g，能竖直漂浮在液体中，制成一个简易密度计。当将它放入密度为1.0g/cm3的水中时，浸入的深度为H，如图所示，（g取10N/kg），下列说法是正确的是（ ）
A．密度计在水中受到的浮力是10N
B．若放入ρ=0.8g/cm3酒精中，密度计浸入深度为0.8H
C．将它放入密度为0.8~1.2g/cm3的不同液体中，浸入的深度h与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中a
D．为使该简易密度计测量水和酒精的密度时，两条刻度线间的距离大一些，应减少铁屑的质量
【答案】C
【详解】A．密度计漂浮在水中，根据漂浮条件，浮力等于重力，密度计的重力
所以密度计在水中受到的浮力是0.1N，而不是10N，故A错误；
B．当密度计漂浮在不同液体中时，浮力都等于重力，即浮力不变。设密度计的横截面积为S，则
解得
故B错误；
C．由（S为密度计横截面积），可得
因为F浮、g、S均为定值，所以h与成反比，图像应该是双曲线的一支，且随着的增大，h减小，所以浸入的深度h与液体密度之间的关系应符合图乙中a，故C正确；
D．由可知，要使两条刻度线间的距离大一些，在不改变吸管的情况下，可以增加配重，即增加铁屑的质量使密度计在液体中的浸入深度变化更明显；而不是减少铁屑的质量，故D错误。
故选C。
5．利用电子秤、溢水杯和适量的水测量金属球的密度。如图甲所示，把金属球放在已调零的电子秤上，球静止时电子秤示数为。如图乙所示，把金属球放入溢水杯中，将溢水杯中注满水，球静止时电子秤示数为。如图丙所示，把金属球缓慢取出后，再次将溢水杯中注满水，电子秤示数为。已知水的密度为，则金属球密度的表达式正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】排开水的质量为m排=m1+m3-m2
排开水的体积为
金属球的体积等于排开水的体积，即
金属球的密度为
故A正确，BCD错误。
故选A。
6．某同学将粗细均匀的吸管一端密封，在吸管内装上适量的铁砂，制成了简易密度计。将密度计放入密度为1.0g/cm3的水中时，浸入的深度为H，如图甲所示。密度计放入密度不同的液体中，浸入的深度h与液体密度ρ之间的关系图像如图乙所示。密度计在不同液体中处于竖直漂浮状态，下列说法中正确的是（ ）
A．密度计在不同液体中漂浮时，浸入的深度越大，受到的浮力越大
B．密度计上越靠近铁砂的位置，其刻度线对应的密度值越小
C．密度计放入密度为0.8g/cm3的酒精中，浸入的深度为1.25H
D．正确描述密度计浸入液体深度h与液体密度ρ之间的关系是图乙中的图线c
【答案】C
【详解】A．密度计在不同液体中均处于竖直漂浮状态，根据漂浮条件，浮力等于重力。 密度计的重力不变，因此所受浮力不变。故A错误；
B．密度计在液体中所受浮力等于密度计的重力，设密度计的横截面积为S，浸入液体中的深度为h，由阿基米德原理可知，密度计所受浮力F浮=ρgV排=ρgSh=G密度计
由上式可得
则密度计浸入液体深度h 与液体密度ρ成反比。密度计的刻度线对应液体密度，铁砂在吸管的最底端，则越靠近铁砂的位置，浸入深度h越小，对应的密度ρ越大。故B错误；
C．由题意知，密度计在水中时浸入深度为H。根据F浮=ρ水gSH=ρ酒gSh酒
解得
故C正确；
D．由可知，h与ρ成反比， 图乙中，图线a为反比例函数图像，符合h与ρ的关系。故D错误。
故选C。
7．夏季到来，很多地区会迎来降雨，小力设计了如图所示的水库自动泄洪控制装置模型。模型顶部开有小孔，A为压力传感器，B为不吸水的圆柱体且能沿固定的光滑细杆在竖直方向移动。当模型内水深为15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零。随着水上涨，B沿光滑细杆上升，当水面上涨到设计的警戒水位时，B对A的压力为3N，开始报警并开启泄洪阀门（图中未画出）。已知圆柱体B的底面积S=100cm²，高h=25cm，ρ水=1.0g/cm³，g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A．圆柱体B的密度为1g/cm³
B．开始报警时，B浸入水中的深度为18cm
C．若将报警时B对A的压力值调整为2N，可使警戒水位比原设计低2cm
D．若用与B材料和底面积相同、高35cm的圆柱体C替换B，可使警戒水位比原设计低10cm
【答案】B
【详解】A．模型内水深h1=15cm时，B排开水的体积
B受到的浮力
由B与模型底面刚好接触且压力为零可知，此时B处于漂浮状态，B的重力
B的体积
B的密度
故A错误；
B．刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为3N，因力的作用是相互的，则传感器对圆柱体有向下的压力，且该压力大小也为3N，由力的平衡条件可知，此时B受到的浮力
B排开水的体积
B浸入水中的深度
故B正确；
C．若将报警时B对A的压力值调整为2N，此时B受到的浮力
B排开水的体积
B浸入水中的深度
则可使警戒水位比原设计低1cm，故C错误；
D．若用与B材料和底面积相同、高35cm的圆柱体C替换B，C的重力
报警时C受到的浮力
C排开水的体积
C浸入水中的深度
警戒水位比原设计低(35cm-24cm)-(25cm-18cm)=4cm，故D错误。
故选B。
8．如图所示，底面积为S的圆柱形薄壁容器静止在水平桌面上，容器内水重G1；正方体物块M重G2，悬浮在水中，其上表面与水面平行，上、下表面受到水的压力为F1、F2，则下列说法中正确的是（ ）
A．F1和F2 是一对平衡力
B．F1、F2的合力大于G2
C．水对容器底的压力大小等于G1
D．水对容器底的压强大小等于
【答案】D
【详解】AB．根据浮力的产生原理可知，物体上下表面受到液体的压力差为物体受到的浮力，所以 F1与 F2合力大小等于物体受到的浮力；由于物体悬浮在水中，处于平衡状态，受到的重力和浮力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以F1与 F2的合力大小等于物体受到的重力大小G2；由于F1与 F2的大小不相等，所以F1和F2不是一对平衡力，故AB错误；
C．由于容器内水重G1，正方体物块M重G2，由阿基米德原理可知，正方体物块M受到的浮力等于排开水的重力；由于正方体物块M受到的浮力等于正方体物块M的重力，所以正方体物块M的重力等于排开水的重力，故水对容器底的压力大小等于，故C错误；
D．由于水对容器底的压力大小等于，圆柱形薄壁容器的底面积为S，所以水对容器底的压强大小等于，故D正确。
故选D。
二、多选题
9．小明自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体。如图所示，当该液体温度为19℃时，质量为4×10⁻3kg的小球b悬浮，b标记“19℃”；另外两个小球分别标记“15℃”“23℃”，当小球悬浮时，它标记的温度与液体温度相等。三幅图中的小球体积大小相同且均处于静止状态，忽略小球体积变化，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中b受到的浮力为0.04N
B．小球c对应的标记为15℃
C．图丙中液体温度可能超过24℃
D．当液体温度在15℃~19℃范围内变化时b在液体中静止时所受浮力随温度升高而增大
【答案】ABC
【详解】A．小球b的重力G=mg=4×10⁻3kg×10N/kg=0.04N
图甲中，b处于悬浮状态，根据物体的悬浮条件可知，受到的浮力为F浮=G=0.04N
故A正确；
B．图乙中小球c沉底，由浮沉条件可知ρc球>ρ乙液，则当c球悬浮时，对应的液体密度等于c球的密度大于图乙中液体的密度，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℃，a标记应为“23℃”，故B正确；
C．由图丙知，三个小球都下沉，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23℃还高，因此图丙中液体温度可以超过24℃，故C正确；
D．由于气温降低时，小球所受浮力会变大，悬浮的小球会上浮，且漂浮和悬浮时浮力都等于重力，所以当液体温度在15℃~19℃范围内变化时b在液体中静止时所受浮力随温度升高保持不变，故D错误。
故选ABC。
10．量筒内装有一定量的水，把一支空试管轻轻地放入量筒内的水中，试管漂浮在水面上时，量筒中水面对应的示数为V1，如图甲所示。再向试管内轻轻放入一个小石块，试管仍然漂浮在水面上，此时量筒中水面对应的示数为V2，如图乙所示。已知石块的密度大于水的密度，水的密度为ρ水，则下列说法正确的是（ ）
A．石块的体积是V2－V1
B．石块的质量是
C．乙图中水对量筒底部的压力比甲图中的增加了
D．将乙图中的石块从试管中取出后放入量筒里的水中，跟乙图相比，量筒中的水面将上升
【答案】BC
【详解】A．V2－V1是加入石块后，增加的排开液体的体积，不是石块的体积，故A错误；
B．比较甲乙两图可知，浮力大小的增加量等于石块的重力，即，化简得到，故B正确；
C．乙图中水到底部的深度比甲图中的增加了
乙图中水对底部的压强比甲图中的增加了
乙图中水对底部的压力比甲图中的增加了
故C正确；
D．石块的密度大于水的密度，石块取出放入水中后，将会沉底，石块受到的浮力小于重力，即，即，即，即，此时排开液体体积比乙中的少，故液面要比乙中的低，故D错误。
故选BC。
11．物理兴趣小组同学对如图所示的实验现象进行了讨论，下列说法正确的是（ ）
A．甲图，压强计的U形管左右液面高度差可以准确测出液体压强大小
B．乙图，杯口的纸片和杯中的水不会掉下的原因是纸片受到了大气压的作用
C．丙图，通过比较手指上的凹痕可以得出压力的作用效果与受力面积有关
D．丁图，往纸片中间吹气，纸片靠拢，说明流体中流速越大的地方压强越小
【答案】BCD
【详解】A．甲图，压强计的U形管左右液面高度差不可以准确测出液体压强大小，只能粗略比较液体压强大小，故A错误；
B．乙图，杯口的纸片和杯中的水不会掉下，原因是纸片受到了大气压给其向上的力，是大气压的作用，故B正确；
C．丙图，可以将铅笔正放和倒放，保证了压力一定，改变了受力面积，通过比较手指上的凹痕可以知道压力的作用效果，故该实验可以得出压力的作用效果与受力面积有关，故C正确；
D．丁图，往纸片中间吹气，中间流速大，压强变小，纸片外侧流速不变，压强不变，在压强差的作用下，纸片向中间靠拢，说明流体中流速越大的地方压强越小，故D正确。
故选BCD。
12．关于如图所示的各种情景，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中：水坝筑成下宽、上窄的形状，因为水对坝体侧面压强随深度的增加而增大
B．乙图中：蓄水槽中装水，当阀门打开水流动时，B竖管中水面高度最低
C．丙图中：换用粗玻璃管做实验，管内水银柱高度将减小
D．丁图中：热气球升空，原因是气球内气体加热膨胀后，密度小于外界空气密度
【答案】ABD
【详解】A．水坝筑成下宽、上窄的形状，因为水对坝体侧面压强随深度增加而增大，故A正确；
B．蓄水槽中装水，当阀门打开水流动时，B下方水管中的水流速最快压强最小，B竖管中水柱的高度最低，故B正确；
C．换用粗玻璃管做实验，外界大气压不变，管内水银柱高度不变，故C错误；
D．当热气球喷火装置“喷火”时，气囊内空气受热膨胀，球内气体密度会变小，气囊的体积几乎不变，由m＝ρV可知，气球总质量变小；浮力大于重力气球上浮，故D正确。
故选ABD。
13．如图所示，小明把一块立方体木块放入一个柱形容器中，向容器中逐渐加水，观察木块的漂浮情况。已知木块的质量为75g，边长为5cm，容器底面积为，当木块漂浮时，小明将液面处用笔在木块上作出标记a点。然后小明取出木块，倒出水，擦干木块和容器，再次把木块放入容器中，向容器中逐渐加入密度为的盐水，当木块再次漂浮后，用笔在木块上作出液面处标记b点，不计木块吸水。下列说法正确的是（ ）
A．向容器中倒入至少75g的水，木块才能漂浮
B．向容器中倒入40g水时，容器底受到水的压强为200Pa
C．当容器中水足够多且不溢出，用力F刚好把木块全部浸没水中，木块重为G，则F：：3
D．若再将木块放入密度为的液体中，木块静止时，液面所在的位置为图中的c点，且
【答案】BC
【详解】A．木块漂浮时，根据浮沉条件得，木块受到的浮力为
而浮力，则有
解得，水的最小深度为
水的最小质量为
故A错误；
B．向容器中倒入40g水时，木块没有漂浮，注入到物体与容器的间隔中，水的体积
水的深度为
容器底受到水的压强为
故B正确；
C．当容器中水足够多且不溢出，用力F刚好把木块全部浸没水中，此时木块受到的浮力
则压力
则
故C正确；
D．根据，木块在密度为的液体中时，浸入液体的深度为
由上面解析可知，在水中时，浸入水中的深度为
木块在密度为的盐水中时，浸入盐水中的深度为
则·，，故，故D错误。
故选BC。
三、实验探究题
14．某实验小组的同学用水、盐水、两种不同形状的容器和U形管压强计来验证液体内部压强的规律，他们的研究情况如图1所示。图甲、乙、丁中的容器内均装满液体，图中的三条虚线分别代表同一水平线。
(1)实验时，通过U形管两侧液面的高度差来表示液体压强的大小，下列实例中用到了此研究方法的是_________；（选填“①”、“②”、“③”、“④”）
①用磁感线描述磁场；
②借助水压学习电压；
③在实验的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律；
④研究电磁铁的磁性强弱中用吸引大头针的个数来衡量磁性的强弱。
(2)分析如图1所示的实验现象，下列结论正确的有__________；（多选）
A．根据图甲、乙可验证：液体内部压强与容器形状无关；
B．根据图乙、丙可验证：同种液体内部压强与深度有关；
C．根据图丙、丁可验证：液体内部压强与液体密度有关；
D．若在图丁中的容器内轻轻放入一木块，压强计的U形管液面高度差会增大
(3)将微小压强计的探头取下，并将橡胶管和一个玻璃管的侧壁相连通，如图2所示，当向玻璃管中吹风时，U形管内液面较低的是_____（选填“a”或“b”）侧。
【答案】(1)④ (2)AB (3)b
【详解】（1）实验时通过 U 形管两侧液面的高度差来表示液体压强的大小，这种方法是转换法。
①用磁感线描述磁场，这是模型法，磁感线是为了方便研究磁场而构建的理想化模型，不是转换法。故①不符合题意；
②借助水压学习电压，这是类比法，将电压与水压进行类比来理解电压的概念，不是转换法。 故②不符合题意；
③在实验的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律，这是科学推理法，不是转换法。 故③不符合题意；
④研究电磁铁的磁性强弱中用吸引大头针的个数来衡量磁性的强弱，把电磁铁磁性强弱转换为吸引大头针的个数，是转换法。故④符合题意。
故选④。
（2）A．图甲、乙中液体的密度相同，探头所处深度相同，容器形状不同，U形管两侧液面的高度差相同，可验证液体内部压强与容器形状无关，故A正确；
B．图乙、丙中液体密度相同，探头所处深度不同，U形管两侧液面的高度差不同，可验证同种液体内部压强与深度有关，故B正确；
C．图丙、丁中液体探头所处深度不同，密度不同，U 形管两侧液面的高度差不同，不能可验证液体内部压强与液体密度有关，故C错误；
D．图丁中的容器内装满液体，轻轻放入一木块，液体溢出，液体深度不变，根据，液体压强不变，压强计的U形管液面高度差不变，故D错误。
故选AB。
（3）向玻璃管吹风时，玻璃管内空气流速增大，压强减小，使橡皮管内气压降低，U形管a侧液面上方气压减小，而b上方受到大气压的作用，在液面在压强差作用下下降，因此a侧液面将升高，U形管内液面较低的是b侧。
15．小明利用微小压强计等装置探究液体内部压强的影响因素，进行了如下的操
(1)在使用微小压强计前，发现U形管中两侧液面已有高度差，如图甲所示，要使U型管两侧液面相平，小明的操作是______；
(2)正确调整压强计后，进行乙､丙两图的实验，依据此原理，拦河大坝要做成______图的形状；
A．B．C．
(3)保持丙图中探头的位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，小明发现U形管两侧液面的高度差又变大了，于是得出了“液体内部压强与液体密度有关”的结论｡请分析小明基于他的实验操作得出的实验结论是否正确并说明理由：______；
(4)小明用丁图中的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜相平，测出左侧水到橡皮膜中心的深度h1，右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2，则待测液体密度的表达式为ρ＝______（用题中字母和ρ水表示）｡
【答案】(1)拆除胶管重新安装 (2)A
(3)不正确，加入盐水后液面位置改变了，没有控制液体深度相同 (4)
【详解】（1）使用压强计前，U形管两侧液面不相等，说明左侧管中的气体压强和大气压不相等，此时需要拆下软管，重新安装。
（2）从乙、丙两图知道，液体内部的压强随液体深度的增大而增大，由此可知，拦河大坝需要做成A图的形状。
（3）由于加入浓盐水后，密度变大了，但深度也增加了，存在两个变量；所以小明得出的实验结论是错误的。
（4）图丁中，左侧计入适量的水，左侧加入待测液体，当橡皮膜相平时，橡皮膜两侧的压强相等，即，故
16．小丽在帮妈妈利用厨房电子秤配特定浓度糖水做面包时，发现在使用瓷勺搅拌糖水过程中，电子秤的示数在不停地变化，这引起了她浓厚的兴趣．她首先了解到电子秤是利用压力传感器工作的，它将“压力”转换为“质量”显示．于是她便作了如下猜想：
猜想一：增加的质量就是金属块的质量大小；
猜想二：增加的质量是金属块排开水的质量；
为排除不规则形状带来的干扰，小丽找到一个长方体金属块来探寻“示数变化”的原因．如图甲，将装有适量水的烧杯放在水平电子秤上，读数为120g，再将细线系住的金属块缓慢浸入水中（不接触容器），电子秤读数随之逐渐增大然后稳定在130g，随后松手金属块沉入水底（细线质量、体积均不计）；
(1)对比几次测量数据，小丽很快否定了猜想一并算出金属块质量为______g；
(2)为验证猜想二，她将烧杯一侧垫高（如图⑥所示），放在电子秤上，装水至杯口，并在杯口处放置接水用小烧杯，若猜想正确，此时金属块缓慢入水到浸没（不触底）的过程中，电子秤示数将______，并可以测量小烧杯中水的质量加以验证；
(3)观察图①～③并结合所学“浮力大小与______有关、阿基米德原理及______这一力学知识，进一步推论得出电子秤增大的压力来自浮力；
(4)推理应用：两个相同烧杯装等量的水，分别把体积相同的乒乓球和实心铁球浸没在水中（乒乓球用细线系在容器底部，铁球用细线吊着），放在电子秤时示数分别为、，如图⑦和⑧．则______（填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】(1)27 (2)不变 (3)排开的液体的体积 相互作用力 (4)＜
【详解】（1）由①和⑤可知金属块质量为
（2）观察图①到④可得浮力大小与排开液体体积有关，根据阿基米德原理及力的作用是相互的，得出电子秤增大的压力来自于浮力，电子秤的示数等于剩余水、烧杯和金属块和排开水的质量之和，故电子秤的示数不变。
（3）观察图①～③并结合所学，浮力大小与排开液体体积有关、阿基米德原理及力的作用是相互的，得出电子秤增大的压力来自浮力。
（4）图⑦中由于乒乓球和容器底部连在一起，m1等于烧杯、水和乒乓球的质量之和，图⑧中m2为烧杯、水和铁球排开水的质量之和，乒乓球和实心铁球体积相同，且浸没在水中，根据阿基米德原理可知，二者所受浮力相等，但乒乓球的浮力大于重力，所以铁球排开水的质量大于乒乓球的质量，故m1＜m2。
17．小明进行了如下实验：
(1)用图1中的实验器材探究浮力大小与哪些因素有关．他将重为4N的物体悬挂在弹簧测力计下并浸没于密度为的水中（不触碰烧杯底和壁），如图1甲所示，通过弹簧测力计的示数，可知物体所受水的浮力为1N；将物体取出擦干，再将其悬挂在弹簧测力计下并浸没于密度为的煤油中（不触碰烧杯底和壁），如图1乙所示，弹簧测力计的示数为______N，可知物体所受煤油的浮力为______N；根据上述实验结果，可知浮力大小与______有关。
(2)他选用2个底面积相同、高度不同的柱体M和N，分别测量它们在密度不同的液体中所受的浮力．测量时，将柱体浸没于液体中（不触碰烧杯底和壁），使柱体上表面到液面的距离始终为h，如图2甲所示．柱体所受浮力F随液体密度变化的图像如图2乙所示。可知柱体______的体积较大．图2乙中A、B和C三个点所对应的柱体下表面所受液体压力大小、和，从小到大排序是______。
【答案】(1)3.2 0.8 液体密度 (2) M
【详解】（1）[1]由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N，此时指针在3N后第一条刻度线处，故为3.2N。
[2][3]在煤油中时，已知，弹簧测力计示数为3.2N，故；由于物体前后两次分别浸没在水中与煤油中，所受浮力不同，可知浮力大小与液体密度有关。
（2）[1]由图 2 乙可知，在相同液体密度下，M受到的浮力大于N受到的浮力。根据可知越大，越大，物体浸没时，所以柱体 M的体积较大。
[2]根据浮力产生的原因，物体浸没且上表面到液面的距离为h，则物体上表面所受液体压力，则A点所受浮力，同理，B、C点所受浮力分别为和，由图 2 乙可知且，故可得。
18．小兴想探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与其排开液体的重力有什么关系。
(1)小兴所探究的问题的自变量是_____________；
(2)他用调好的弹簧测力计、溢水杯、小桶、金属块、细线、水、酒精、煤油等器材进行了实验，实验步骤如下：
①按照图甲、乙所示，测出空桶所受的重力G桶后，将空桶置于装满水的溢水杯的溢水口下方；再用弹簧测力计测出金属块所受的重力G0，并将G桶、G0的值记入表格。
②按照图丙、丁所示，将金属块浸没在水中，静止时，读出弹簧测力计的示数F，再测出桶和溢出水的总重力G总，并将F、G总的值记入表格。
③_________________________，将对应的数据记入表格。
④仿照步骤③再多做几次，记录对应的数据。
⑤依据F浮= ___________，G排=G总-G桶，计算出F浮、G排的值记入表格。
⑥比较F浮与G排的大小，得出实验结论。
【答案】(1)排开液体的重力 (2)见解析 G0-F
【详解】（1）实验探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与其排开液体的重力的关系，自变量是排开液体的重力。
（2）③[1]将溢水杯中装满酒精，仿照步骤②，将金属块浸没在酒精中，金属块静止时， 读出弹簧测力计的示数F，再测出小桶和溢出酒精的总重力G总。
⑤[2]根据称重法测浮力，金属块浸没在水中时所受浮力F浮=G0-F
四、科普阅读题
19．阅读《科学重器—“科学”号海洋科考船》并回答第题。
科学重器—“科学”号海洋科考船
“科学”号海洋科学综合考察船（如图所示）是我国首艘具有自主知识产权、具有深远海探测与研究能力的4000吨级海洋科学综合考察船，是中国国内综合性能最先进的科考船，被称为海洋上的“移动实验室”。
“科学”号海洋科考船采用吊舱式电力推进系统，船尾两台可沿水平方向360°旋转的巨大的桨舵合一的推进器和船前部配置的2台艏侧推协同作用，使“科学”号海洋科考船的航行方向不受船头方向的限制，操纵起来非常轻便、灵活。
“科学”号配备了水体探测系统、大气探测系统、海底探测系统、深海极端环境探测系统、遥感信息现场印证系统、船载实验与网络等系统，搭载了全海深多波束测深系统、多道数字地震系统、“发现”号无人缆控水下机器人(ROV)、电视抓斗等多种国际先进的探测设备，自2013年1月投入试运行以来，“科学”号多次赴深海大洋，圆满完成了深海海底油气资源形成机理、深海极端环境调查、大洋环流系统与气候变化、深海生物基因资源及生物多样性、大洋生态系统与碳循环、洋中脊与大陆边缘热液系统及地球深部过程的科学考察，取得了丰硕成果。
(1)“科学”号海洋科考船的航行方向不受船头方向的限制，是因为船尾的推进器和船前部的____________协同作用；
(2)2020年，科学家们利用“科学”号海洋科考船在马里亚纳海沟发现了新型可燃冰，可燃冰是天然气与水在低温高压条件下形成的类冰状结晶物质，遇火即燃，是一种清洁高效的能源资源和化工原料。根据你学习过的知识判断，可燃冰属于__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；
(3)海水的密度跟压力、水温和海水的盐度都有关系。如图所示为“发现”号无人缆控水下机器人(ROV)某次进行深海作业时的情境，假定“发现”号所在海域的海水密度随深度的增加而增大，“发现”号在脐带缆拉力作用下竖直向下匀速下潜至海底附近，不计海水的阻力和海水流动的影响。则在“发现”号全部浸没在海水中下潜的过程中，下列说法正确的是（ ）（多选题，把你认为正确的选项前面的字母填写在答题卡上）
A．“发现”号的动能保持不变
B．“发现”号受到海水的浮力保持不变
C．脐带缆对“发现”号的拉力逐渐变大
D．海水对“发现”号底部的压力逐渐变大
【答案】(1)艏侧推 (2)不可再生 (3)AD
【详解】（1）由材料可知，船尾两台可沿水平方向360°旋转的巨大的桨舵合一的推进器和船前部配置的2台艏侧推协同作用，使“科学”号海洋科考船的航行方向不受船头方向的限制。
（2）可燃冰在短时间之内不可再生，所以属于不可再生能源。
（3）A．“发现”号在脐带缆拉力作用下竖直向下匀速下潜，质量不变，速度不变，动能不变，故A正确；
B．海水的密度跟压力、水温和海水的盐度都有关系，下潜的过程中，排开的海水的体积不变，海水受到的压力增大，海水的密度变大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力变大，故B错误；
C．“发现”号在脐带缆拉力作用下竖直向下匀速下潜，不计海水的阻力和海水流动的影响，脐带缆拉力和重力是平衡力，大小相等，重力不变，脐带缆对“发现”号的拉力不变，故C错误；
D．“发现”号在脐带缆拉力作用下竖直向下匀速下潜，深度增加，由p=ρgh可知受到海水的压强变大，底部的面积不变，由F=pS可知海水对“发现”号底部的压力逐渐变大，故D正确。
故选AD。
20．中国“鲲龙”AG600M两栖飞机
“鲲龙”AG600M是中国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机，如图所示。2022年5月31日，AG600M全状态新构型灭火飞机实现陆上首飞成功，标志着我国具有完全自主知识产权的大型水陆两栖飞机技术体系和自主研发水陆两栖飞机工业能力全面形成。
“鲲龙”AG600M机长37m、翼展38.8m，最大起飞质量为60t，最大巡航速度为500km/h，配备我国自主研发的涡轮螺旋桨发动机，其发动机巡航总推力为4.6×104N，具备优越的起降性能。与普通飞机相比，“鲲龙”AG600M最大的亮点在于上方是飞机造型，下方则像船舶底部，机翼下还悬挂着两个浮筒，使它在陆地和水面都能实现正常起降。
“鲲龙”AG60OM的优势之一在于水陆模式自由切换，具有水面滑行汲水和空中投水等功能。
某次试验中，质量为m0的“鲲龙”AG60OM飞机在水面上启动，由静止开始加速滑行并汲水，速度达到v0时停止汲水，加速离开水面，此时水的质量为m。离开水面后，飞机上升至高度为h时以大小为v的速度保持水平匀速飞行，待接近目标时开始空中投水。
请回答下列问题：
(1)“鲲龙”AG60OM以最大起飞质量静止漂浮在水面上时，排开水的体积为_______ m3。
(2)关于“鲲龙”AG600M两栖飞机，下列说法正确的是 （多选）
A．飞机加速飞离水面的过程中，机械能增大
B．飞机在水面滑行过程中完成汲水，它具有的惯性随之增大
C．飞机稳定在高度为h的高空飞行的过程中，飞机汲取的水所受重力做功为mgh
D．飞机在水面上方匀速盘旋搜寻救援目标时，受到的是平衡力
(3)飞机发动机的热效率和推进效率，是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比。若AG600M以500km/h的最大速度满载巡航2h，消耗燃油5000kg，燃油的热值q＝4.6×107J/kg，发动机的热效率为η＝40%，则此过程中发动机的推进效率为________ 。
(4)某次试验中，飞机在平直公路上由静止开始做直线运动，运动过程中飞机所受阻力不变、损耗功率恒为P0，发动机功率为实际输出功率与损耗功率之和。图甲表示飞机的速度和时间的关系，图乙表示飞机的发动机功率和时间的关系。已知t1后飞机发动机功率恒定，则飞机受到阻力为_________ （用图像中所给符号表示）。
【答案】(1)60 (2)AB (3)50% (4)
【详解】（1）“鲲龙”AG60OM最大起飞质量为60t，漂浮在水面上时，漂浮时浮力等于重力，故
排开水的体积
（2）A．飞机加速飞离水面的过程中，速度增大，动能增大，高度值更大，重力势能增大，故机械能增大，故A正确
B．飞机在水面滑行过程中完成汲水，质量变大，它具有的惯性随之增大，故B正确；
C．飞机稳定在高度为h的高空飞行的过程中，不是上升或下降，在重力方向没有移动距离，故飞机汲取的水所受重力不做功，故C错误；
D．飞机在水面上方匀速盘旋搜寻救援目标时，做曲线运动，运动状态改变，受到的不是平衡力，故D错误。
故选AB。
（3）燃油完全燃烧放出的热量为
发动机所做的机械功为
若“鲲龙”以最大速度满载巡航2h，飞行的距离为
推力所做的功
发动机的推进效率为
（4）由图甲可知，t2之后飞机匀速运动，牵引力等于阻力，此时速度为，总功率为，飞机损耗功率恒为P0，有用的功率
根据
可知飞机受到阻力
21．请阅读《三峡升船机》并回答下列小题。
三峡升船机
三峡大坝是世界上最大的水力发电工程，它横亘于西陵峡中段。船只若要实现过坝通航，除了可利用船闸外，还可以借助升船机。通俗地说，升船机就是一部“船舶电梯”，可使驶入其中的船只在三峡大坝这座“高大建筑物”中实现最大垂直升降113米，进而在约40分钟的时间内，完成上下游间的通航。
我们以一艘轮船从上游过坝通航到下游为例，来说明它的工作过程。需要过坝的轮船先驶入水面与上游航道水位齐平的承船箱中，如图甲所示。当轮船靠泊完毕，关闭轮船驶入一侧的闸门，承船箱就载着里面的轮船开始下降，如图乙所示。抵达下游，当承船箱内水面刚好与下游航道水面齐平时，如图丙所示，再将驶出承船箱一侧的闸门打开，轮船就可以平稳地从承船箱驶出，完成过坝，如图丁所示。
三峡升船机是世界上迄今规模最大的升船机。它的最大提升总质量为吨，可通过最大排水量为3000吨的船舶。它的下降或爬升是依靠两侧对应位置安装的齿轮、齿条来驱动的。更为巧妙的是在升船机两侧塔柱内布置了与提升总重相同的平衡重组。正是由于平衡重组的配重，使得承船箱爬升时只需要再受到400吨左右的力量，就可以克服系统机械摩擦阻力，进而实现轻松升降。
三峡升船机是在没有先例和参考标准的情况下，由我国技术人员大胆创新、攻坚克难，完成的一项世界奇迹。
根据上述材料，回答下列问题：
(1)三峡升船机将轮船提升的过程中，轮船的重力势能________。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
(2)在一次下降作业中，承船箱抵达下游后，在打开闸门前，承船箱内的水面与下游航道水位是________的。
(3)若升船机将一艘排水量为3000吨的轮船运送到上游后，紧接着又计划将一艘排水量为1000吨的轮船运送到下游，平衡重组的配重应如何调整，写出你的结论和分析过程_________。
【答案】(1)增大 (2)相平 (3)见解析
【详解】（1）在此过程中轮船的质量不变，高度增大，则重力势能增大。
（2）根据文中的信息可知，抵达下游，当承船箱内水面刚好与下游航道水面齐平时，再将驶出承船箱一侧的闸门打开，轮船就可以平稳地从承船箱驶出，完成过坝。
（3）升船机两侧塔柱内布置了与提升总重相同的平衡重组，由于两次提升时，船都在盛满水的承船箱中处于漂浮状态，被提升箱体、水、船的总重不变，故平衡重组的配重应保持不变。
22．请阅读《自由潜水》并回答24题。
自由潜水
自由潜水，亦称“闭气潜水”，是一项不携带任何呼吸设备的水下运动，潜水者仅凭一口气完成整个潜水活动。潜水者在下潜是“耳压问题”。耳压问题是由于耳膜会被外界的水向内挤压，潜水者会由于耳膜内外压强不平衡而感到疼痛，从而无法潜得更深。为解决这一问题，潜水者需要做耳压平衡，运用捏住鼻子鼓气或者封闭会厌并上顶舌根等动作，将空气通过咽鼓管送入耳膜内侧，使耳膜内外压强达到平衡，这样耳朵就不会痛了。
除了耳朵，潜水者身体受水压影响变化最大的就是肺部了。人体的肺部就像一个气球，里面储存了大量的空气。由于潜水者下潜过程中深度增大，肺部的体积会随着周围压强增大而减小，人体体积也会随之减小，在水下约10m深处，潜水者的肺部体积会被压缩到相较于在水面时体积的一半。经验丰富的自由潜水者会利用这一特点，在潜水之前选择一定质量的铅块作为携带的配重，从而使自己游到水下某深度时可以保持悬浮状态，超过这一深度潜水者便会“自由下落”从而更省力地潜到更深的地方；在返回水面的过程中，一旦潜水者游到比该深度浅的位置时，即便不再游动，也可以借助浮力升到水面。
自由潜水作为世界上最危险的极限运动之一，对潜水者的身体、心理、生理等要求非常高。潜水者需要在专业人士的指导下系统学习、规范练习，否则会造成身体损害，甚至危及生命安全。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）潜水者在下潜过程中，若没有做耳压平衡，耳膜________（选填“内”或“外”）侧压强较大。
（2）一名潜水者在某水域进行潜水训练，第一次携带质量为m1的配重，使自身可以在深度h1处悬浮；第二次携带质量为m2的配重，使自身可以在深度h2处悬浮。若h1GB+G动2
但
所以无法判断F1、F2的大小关系，若
且此过程中η1P2
故ABC错误；
D．甲滑轮组的机械效率
乙滑轮组的机械效率
若GA>GB
且此过程中η1GB+G动2
则G动1>G动2
故D正确。
故选D。
2．如图甲所示，工人沿着斜面用力将重为的箱子将推至水平车厢上，再将箱子推至车厢内部，推力始终沿着箱子的运动方向。箱子运动路程随时间变化的关系图像如图乙所示，推力随时间变化的关系图像如图丙所示。已知斜面长、高，下列分析正确的是（ ）
A．内，工人推箱子做加速运动
B．箱子在水平车厢内滑动时受到的摩擦力大小为
C．内，推力做功的功率为
D．0~10s内，物体克服重力做功为3000J
【答案】C
【详解】A．由图可知，0~10s内，图像为一条直线，表明路程与时间成正比，箱子沿斜面做匀速直线运动，故A错误；
B．箱子在水平车厢内滑动时，时间为10~20s，由图可知，10~20s内，箱子做匀速直线运动，推力的大小和摩擦力的大小相等，则摩擦力为200N，故B错误；
C．由图可知，10~20s内，推力为200N，根据公式可知，箱子运动的速度为
根据公式可知，推力做的功率为
故C正确；
D．重力的方向为竖直向下，根据公式可知，0~10s内，重力做功为
故D错误。
故选C。
3．校园篮球赛上，离手后的篮球依次从A点运动到D点，图乙为该四个点的能量柱状图。对篮球的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．篮球在位置的机械能最大
B．Ⅱ为篮球在B点的能量柱状图
C．篮球在位置Ⅱ的速度为0
D．根据乙图可知B和D两点所处高度不等
【答案】A
【详解】A．篮球在从A点运动到D点的过程中，由于存在空气阻力，机械能不断减小，A 点位置最低，此时机械能最大，重力势能最小，即此时动能最大，由图乙可知篮球在位置Ⅳ的动能最大，则位置Ⅳ的就是A点位置，故A正确；
B．B点不是最高点，重力势能小于C点，而位置Ⅱ重力势能最大，对应C点，故B错误；
C．位置Ⅱ（C点）竖直方向速度为0，但水平方向有速度，速度不为0，故C错误；
D．由图可知，B点的机械能大于D点的机械能，由图乙得B点为位置Ⅲ，D点为位置Ⅰ，这两位置的重力势能相等，篮球质量不变，所以高度相等，故D错误。
故选A
4．如图是用滑轮组提升物体A的作业过程。物体A重力大小为600N，在F为250N的拉力作用下，匀速竖直向上提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA为0.1m/s，动滑轮重为200N。下列说法中正确的是（ ）
A．绳子自由端的速度大小v绳为0.3m/s
B．滑轮组的机械效率η为75%
C．拉力F做功的功率P为100W
D．滑轮组在静止时也可以测出该滑轮组的机械效率
【答案】C
【详解】A．由题意可得，动滑轮上有4股绳，则绳子自由端的速度大小是物体移动速度的4倍，即绳子自由端的速度大小为0.4m/s，故A错误；
B．滑轮组机械效率，故B错误；
C．拉力做功功率，故C正确；
D．静止时，额外功（克服摩擦、绳重等）无法体现，不能测出机械效率，故D错误。
故选C。
5．如图所示为《天工开物》中记载的一种捣谷工具——舂，人脚用力踩踏A端使B端升起，抬脚后B端重重落下击打稻谷。关于舂的使用，下列说法正确的是（ ）
A．该工具正常工作时，绕着A点转动
B．使用该工具时不能省力，但可以省功
C．若想更省力一些，可将脚踩点A适当靠近O
D．该工具与镊子都正常使用时，它们都属于同一类杠杆
【答案】D
【详解】A．由图可知，人脚用力踩踏A端使B端升起，舂围绕O点转动，故A错误；
B．使用任何机械都不省功。使用该工具时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力。故B错误；
C．捣谷时，阻力、阻力臂不变，人的脚越靠近O点，减小动力臂会更费力。故C错误；
D．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，舂在使用时，动力臂小于阻力臂与镊子属于同一类杠杆，故D正确。
故选D。
6．图甲是自动拾取牙签盒，图乙是其内部结构图，当按下顶上B处的圆柱体按钮时，杆AD绕O点转动。松手时，在D处弹簧的作用下，一根牙签就从盖中小孔冒出。下列说法正确的是（ ）
A．按下按钮时，D处弹簧处于压缩状态
B．按下按钮时，杆AOD是一个省力杠杆
C．松开按钮时，D处受到弹簧向上的弹力
D．牙签送出时，A处比D处移动距离大
【答案】D
【详解】A．在B点按下按钮时，O为杠杆的支点，B处受力向下，D处弹簧对杠杆的拉力也是向下的，由于物体间力的作用是相互的，D处弹簧处于拉伸状态，故A错误；
B．按下按钮时，根据题图可知：杆AOD的动力臂比阻力臂短，是一个费力杠杆，故B错误；
C．松开按钮时，弹簧恢复原状，D处受到弹簧向下的弹力，故C错误；
D．牙签送出时，A处的力臂大于D处的力臂，所以A处比D处移动距离大，故D正确。
故选D。
7．如图所示，用滑轮组提升所受重力为600N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了3m，用时10s，滑轮组的额外功是200J。对于这一过程，下列说法中正确的是（ ）
A．有用功为1800J
B．动滑轮重为200N
C．拉力F的功率是60W
D．滑轮组的机械效率是75%
【答案】D
【详解】A．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=3，绳子自由端竖直向上匀速移动了3m，则物体上升的距离
拉力做的有用功W有=Gh=600N×1m=600J
故A错误；
B．若不计绳重和摩擦时，克服动滑轮的重力做的功为额外功，由W额=G动h可知，动滑轮的重力
但题中未说明不计绳重和摩擦，因此动滑轮的重力小于200N，故B错误；
C．拉力做的总功W总=W有+W额=600J+200J=800J
拉力的功率
故C错误；
D．滑轮组的机械效率
故D正确。
故选D。
8．如图所示是一种吊运设备提升物体的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将物体A匀速竖直向上提升时，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F1为200N，吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体A时增大了640N。然后，将另一个物体B以0.2m/s的速度竖直向上提升时，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为280N，吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体B时增大了960N。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。下列判断正确的是（ ）
A．物体B受到的重力为320N
B．动滑轮受到的重力为260N
C．滑轮组提升物体A的机械效率为80%
D．拉力F2做功的功率为56W
【答案】C
【详解】提升物体时，横杆M点的拉力增加量等于物体重力（吊运系统自身重力不计），即物体A重力
物体B重力
由电动机拉力F与总重力关系可知，
联立两式解得n=4（n为整数）
机械效率为
物体B以0.2m/s的速度竖直向上提升，绳端移动速度为
故C正确，ABD错误。
故选C。
9．用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在5s内竖直匀速上升了1m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．物体A上升的速度为0.5m/sB．滑轮组的有用功为1000J
C．拉力F的功率为100WD．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【详解】A．物体A上升的速度为，故A错误；
B．有用功为，故B错误
C．不计绳重和摩擦，则拉力做的总功为
则拉力F的功率为，故C错误；
D．滑轮组的机械效率为，故D正确。
故选D。
二、多选题
10．如图所示为工人用叉车举起货物的情境，下列对力是否做功的说法正确的是（ ）
A．如果叉车托举着货物保持静止，则叉车对货物的支持力对货物做了功
B．如果叉车托举着货物使货物向上运动，则叉车对货物的支持力对货物做了功
C．如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动，则重力对货物没有做功
D．如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动，则叉车对货物的支持力对货物做了功
【答案】BC
【详解】A．如果叉车托举着货物保持静止，叉车对货物的支持力是竖直向上的力，货物在竖直方向没有移动距离，故叉车对货物的支持力对货物没有做功，故A错误；
B．如果叉车托举着货物使货物向上运动，叉车对货物的支持力是竖直向上的力，货物在竖直方向移动了距离，则叉车对货物的支持力对货物做了功，故B正确；
C．如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动，重力是竖直方向上的力，物体在竖直方向上没有移动距离，则重力对货物没有做功，故C正确；
D．如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动，叉车对货物的支持力是竖直向上的力，货物移动的距离是水平方向的，垂直无功，则叉车对货物的支持力对货物没有做功，故D错误。
故选BC。
11．小阳为了搬运重物，设计了如图所示的甲、乙两种不同的滑轮组，在相同时间内分别将两物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力，滑轮组的机械效率，忽略绳重和轮与轴之间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．两滑轮组绳端移动的速度相等B．甲滑轮组拉力的总功率比乙的大
C．两滑轮组绳子自由端的拉力D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重
【答案】BD
【详解】A．甲滑轮组有3段绳子承担物重，乙滑轮组有2段绳子承担物重，在相同时间内提升相同高度，绳子自由端移动的距离s甲=3h，s乙=2h，因此绳端移动的速度v甲=3v物，v乙=2v物，由于v物相同，故v甲＞v乙，两滑轮组绳端移动的速度不相等，故A错误；
B．甲滑轮组的机械效率较低，说明额外功占比更大，而总功包括有用功和额外功，在相同时间内提升相同高度时，甲的总功更大，根据可知，甲滑轮组拉力的总功率比乙的大，故B正确；
C．甲滑轮组有3段绳子承担物重，乙滑轮组有2段绳子承担物重，且。忽略绳重和摩擦时，拉力，。由于甲的机械效率较低，说明（额外功更大），但，因此无法直接比较和的大小关系，故C错误；
D．若忽略绳重和轮与轴之间的摩擦，则滑轮组的额外功来源于克服动滑轮的重力做功，即。甲的机械效率低于乙，说明甲滑轮组的额外功更大，在提升相同高度时，甲滑轮组的动滑轮更重，故D正确。
故选BD。
12．交通运输部公路研究院汽运中心开展了货运车辆总质量对行车安全性的影响研究，确定了货车的速度为30km/h时实施紧急制动，并以其制动距离的长短作为测试评价指标。测试车辆为一辆半挂货车，在总质量为49t时其制动距离为10.5m，总质量增加至55t时制动距离延长至11.1m，总质量继续增加至60t时制动距离延长至11.7m，其他货车试验结果规律类似。上述测试的路面条件相同，下列说法正确的是（ ）
A．货车制动距离不同是因为实施紧急制动时的速度不同
B．货车制动距离越大，说明其在制动时的动能越大
C．货车制动距离越大，说明其在制动时能够对外做的功越多
D．根据以上测试，可推断货车超重时更易引发追尾事故
【答案】BCD
【详解】A．根据题意改变的是货车的质量，因此货车制动距离不同是因为实施紧急制动时的质量不同，故A错误；
BC．货车具有的动能用于克服阻力做功，货车制动距离越大，克服阻力做的做功越多，即对外做功越多，货车在制动时具有的动能越大，故BC正确；
D．根据以上测试，货车超重时制动距离越大，更易引发追尾事故，故D正确。
故选BCD。
13．小力用由A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组向上提升重为900N的物体C，如图所示。提升过程中，小力用大小为500N且竖直向下的力拉动绳子，使物体C以0.4m/s的速度竖直匀速上升。小力质量为60kg，g取10N/kg。若不计绳重及轮与轴的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．小力拉力的功率为200W
B．小力对地面的压力大小为100N
C．天花板受到滑轮A的拉力大小为1100N
D．提升物体C时滑轮组的机械效率为90%
【答案】BCD
【详解】A. 物体C以0.4m/s的速度竖直匀速上升时，绳子自由端移动的速度
根据可得小力拉力的功率，故A错误；
B.小力受到的重力
方向竖直向下，同时受到绳子对他的向上的拉力，所以小力对地面的压力，故B正确；
C.以滑轮B为研究对象，忽略绳重和摩擦时，小力提供的拉力F小力、动滑轮B的重力和物体C的重力之间的关系是，则
动滑轮B的受到的重力
则滑轮A受到的重力
天花板受到滑轮A的拉力
故C正确；
D.由机械效率的推导式可知滑轮组的机械效率，故D正确。
故选BCD。
14．某同学练习排球垫球，某次排球在空中运动时先后经过甲、乙、丙三个位置，乙为排球运动过程中的最高点，如图所示。在排球运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．排球在乙位置的动能为零
B．排球在甲位置的动能大于其在丙位置的动能
C．排球在甲位置的重力势能小于其在乙位置的重力势能
D．排球在甲位置的机械能小于其在丙位置的机械能
【答案】BC
【详解】A．排球在乙位置还有向前运动的速度，所以动能不为零，故A错误；
B．排球在甲位置时，速度最大，动能最大，到丙位置时，部分动能转化为重力势能，所以排球在甲位置的动能大于其在丙位置的动能，故B正确；
C．排球在甲位置的高度比乙位置的高度低，质量不变，所以排球在甲位置的重力势能小于其在乙位置的重力势能，故C正确；
D．排球在运动过程中克服阻力做功，所以先后经过甲、丙位置时机械能减小，故排球在甲位置的机械能大于其在丙位置的机械能，故D错误。
故选BC。
15．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以的速度匀速上升，提升过程中滑轮组的机械效率为。已知物体A重，该工人重，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，关于该过程下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端受到竖直向下的拉力为
B．绳子自由端拉力的功率为
C．该工人对地面的压力为
D．支架受到滑轮组的拉力为
【答案】ACD
【详解】A．由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，根据
得到拉力的大小为
故A正确；
B．绳子自由端的移动速度为v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s
拉力的功率为
故B错误；
C．工人对水平地面的压力为F′=G人-F=600N-200N=400N
故C正确；
D．不计滑轮组的绳重和摩擦，动滑轮的重力为G动=nF-G=2×200N-360N=40N
两个滑轮的质量相等，故定滑轮的重力为G定=G动=40N
以定滑轮为研究对象，定滑轮受到三段绳子向下的拉力和定滑轮的重力、支架对定滑轮向上的拉力作用，处于平衡状态，根据力的平衡条件可得：支架对定滑轮向上的拉力为F拉=3F+G定=3×200N+40N=640N
根据力的相互性可得支架受到滑轮组的拉力为640N，故D正确。
故选ACD。
16．如图所示，置于水平工作台面上的卷扬机，其质量为50kg，工作时做功的功率恒为1000W。现用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A，经过2s物体A被竖直匀速提升了40cm。取g=10N/kg，在提升物体A的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮对物体A做的有用功为1800J
B．动滑轮的质量为50kg
C．动滑轮的机械效率为90%
D．工作台面对卷扬机的支持力为3000N
【答案】ACD
【详解】A．经过2s物体A被竖直匀速提升h=40cm=0.4m
则滑轮对物体A做的有用功W有=Gh=4500N×0.4m=1800J，故A正确；
B．2s物体A被竖直匀速提升了40cm，绳子自由端移动的距离
此过程中卷扬机做功
由得
若不计绳重和摩擦，由得
动滑轮的质量
但题干中未说明不计绳重和摩擦，故B错误；
C．动滑轮的机械效率，故C正确；
D．卷扬机的重力
卷扬机绳子的拉力F=2500N，卷扬机受到竖直向下的重力、绳子向下的拉力和工作台面对卷扬机的支持力的共同作用，处于静止状态，由力的平衡条件可知，工作台面对卷扬机的支持力，故D正确。
故选ACD。
17．如图所示，质量为的工人站在地面上用滑轮组提起重为的物体，在物体以的速度匀速上升的过程中，额外功为。滑轮组中的绳均沿竖直方向，绳重和摩擦均可忽略不计，且绳足够结实，取，求：（ ）
A．滑轮组的机械效率约为66.7%
B．地面对工人的支持力大小
C．工人做功的功率为
D．工人站在地面上能用这个滑轮组匀速提升重力为的物体
【答案】BD
【详解】A．拉力做的有用功W有=Gh=600N×1m=600J
拉力做的总功W总=W有+W额=600J+200J=800J
滑轮组的机械效率
故A不符合题意；
B．由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，拉力端移动距离s=nh=2×1m=2m
由W总=Fs可得拉力大小
地面对工人的支持力大小F支=G人-F=650N-400N=250N
故B符合题意；
C．拉力端移动速度v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s
拉力做功功率
故C不符合题意；
D．绳重和摩擦均可忽略不计，动滑轮的重力G动=nF-G=2×400N-600N=200N
工人施加的最大拉力F最大=G人=650N
提升的最大物重G最大=nF最大-G动=2×650N-200N=1100N
所以工人站在地面上能用这个滑轮组匀速提升重力为1000N的物体，故D符合题意。
故选BD。
18．晓彤受《天工开物》中桔槔汲水启发，自制了“杠杆密度计”，将一轻质细硬杆固定在点，质量为的配重固定悬挂在点，把不计质量的塑料桶装满水，用细线悬挂在杆上，将悬挂点移至点，使杆在水平位置平衡，如图所示。在塑料水桶中分别装满不同液体，重复以上操作，在杆上可标出悬挂点对应液体密度的刻度值。，取，关于该杠杆密度计，以下说法正确的是（ ）
A．水桶悬挂点越靠近点，对应的液体密度值越大
B．在图中，则配重的密度约为
C．杠杆密度计上的刻度值是均匀分布的
D．要想增大该密度计测得的最大密度值，则可增大配重的质量
【答案】AD
【详解】A．水桶悬挂点越靠近点，左侧阻力与阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，动力变大，即桶的总重增加，桶内液体的质量变大，液体的体积不变，根据可知，液体的密度变大，故A正确；
B．在图中，即，根据杠杆平衡条件可得
解得
化简得
配重的密度，题目没有给出配重的体积和桶的体积，所以无法求出配重的密度，故B错误；
C．由杠杆平衡条件可得
解得，与L2成反比 ，因此刻度不是均匀分布的，故C错误；
D．根据可知，要增大密度计的最大密度值，可以增加配重的质量m，故D正确。
故选AD。
三、实验探究题
19．某小组同学利用实验室装置探究杠杆平衡条件。
(1)如图所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）端调节；
(2)经过一系列的探究实验，收集大量数据。整理数据后，选取其中部分记录如下表：
通过分析数据，寻找定量关系，归纳出杠杆的平衡条件是_________（用表格中的字母表示）；
(3)桔槔是我国古代汲水装置，如图甲所示。汲水时在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系细杆和水桶，简图如图乙所示。若换用更大的水桶汲水，为减小人向上提水的拉力，可以_________（选填“增大”或“减小”）石块的质量或向_________（选填“左”或“右”）移动支点；
【答案】(1)右 (2)F1L1=F2L2 (3)增大 左
【详解】（1）若图中杠杆左端下沉，说明重心应向右移动，故应将右端的平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）分析表格中的数据∶第一次实验
第二次实验
第三次实验
以此类推，可归纳出杠杆的平衡条件是
（3）[1][2]根据杠杆平衡条件
换用更大的水桶汲水，阻力增大，阻力臂不变，要减小人向上提水的拉力可以增大石块的重力，即增大石块的质量，从而增大阻力的平衡力；也可以向左移动支点，即增大动力臂、减小，根据，在变小时， 增大， 会减小。
20．在探究杠杆平衡条件时，所用每个钩码的质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)如图1所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节。杠杆水平平衡后，在A点悬挂2个钩码，如图2所示，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂______个钩码；
(2)如图3所示，若每个钩码质量为50g，则应在C点施加一个F=______N的竖直拉力作为动力，来维持杠杆水平平衡。此时该杠杆与下图中的______正常使用时的杠杆类型相同；（取g=10N/kg）
AB．C．
(3)在图3中杠杆水平平衡的基础上，在支架上固定1个滑轮，将悬挂钩码的细线绕过滑轮，如图4所示。若仍使杠杆保持水平平衡，则竖直拉力F′______F。（选填“>”“=”或“