宁夏固原市弘文中学2021-2022学年八年级下学期期末考试物理试题

宁夏固原市弘文中学2021-2022学年八年级下学期期末考试物理试题一、选择题（选出各题唯一正确答案，每小题3分，共30分）1．（3分）下列现象中物体的运动状态没有发生改变的是（）A．正在进站的火车 B．做匀速圆周运动的地球同步卫星 C．木块在空中自由下落 D．降落伞在空中匀速下降2．（3分）如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在B点分别作用的四个力中，最小的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F43．（3分）如图所示，在密闭性很好的玻璃瓶里装一些水，取一段两端开口的细玻璃管，让玻璃管穿过橡皮塞插入水中，把此装置从山脚带到山顶的过程中，玻璃管中液面将（）A．上升 B．下降 C．先上升后下降 D．先下降后上升4．（3分）用50N的力将重30N的物体压在竖直端壁上，物体匀速下滑时受到的摩擦力大小为（）A．40N B．30N C．50N D．20N5．（3分）下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是（）A．动滑轮 B．独轮车 C．镊子 D．天平6．（3分）2022年6月5日，我国搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。在发射过程中，“神舟十四号”载人飞船随火箭加速上升，在加速上升阶段，“神舟十四号”运载火箭的（）A．重力势能增大 B．机械能减小 C．动能不变 D．机械能不变7．（3分）如图为2022年2月8日北京冬奥会自由式滑雪大跳台赛场情景。图中的运动员从低处向高处跃起后下落的过程中，下列说法正确的是（）A．运动员为跃向高处要提前助跑，从而增大自己的惯性 B．运动员从高处下落到低处的过程中，重力势能转化为动能 C．运动员运动到最高点时速度为0，此时她受到的是平衡力 D．下落过程中，运动员的重力不做功8．（3分）实际生活中，人们的许多活动、做法都跟我们学过的物理知识有关，下列对涉及压强的事例叙述不正确的是（）A．用吸管能把饮料吸入嘴里，其实是嘴对饮料有吸力 B．汽车上的破窗锤，前部做得较尖锐主要是通过减小受力面积来增大压强 C．载重汽车装有很多车轮是通过增大受力面积来减小压强 D．拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体压强随深度增大而增大9．（3分）2021年4月，海南舰在三亚某军港交接入列，如图所示海南舰的排水量可以达到4万吨，和航空母舰隶属一个级别，这标志着我国科技和国防力量又上了一个新的台阶。下列说法中正确的是（）A．舰满载时受到的浮力为4×107N B．海南舰和它的护卫舰可以在海上近距离的并列航行 C．在加速靠近海岛的过程中，海南舰的动能不变 D．海南舰静止时，甲板上的飞机起飞后，海南舰受到的浮力变小10．（3分）用如图滑轮组将一质量为30kg的物体在10s内匀速提升1m，已知拉力F＝200N。在此过程中，下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的距离为3m B．拉力F的功率为40W C．人所做的额外功为300J D．该滑轮组的机械效率约为83.3%二、选择说理题（选出唯一的答案，并在横线上说明选择理由。每题5分，共10分）11．（5分）如图，将同一密度计分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中，它竖直立在液体中，如果密度计受到的浮力分别为F甲、F乙，液体的密度分别为ρ甲、ρ乙，则。A.F甲＝F乙，ρ甲＞ρ乙B.F甲＝F乙，ρ甲＜ρ乙C.F甲＜F乙，ρ甲＜ρ乙D.F甲＜F乙，ρ甲＞ρ乙说明理由：。12．（5分）在如图所示的四种情形中，人对物体做功的是。A.搬而未起B.举着杠铃静止不动C.用力拉着小车水平前进D.提着水桶水平行走说明理由：。三、填空题（每空1分，共15分）13．（2分）作为一个紫砂壶的工艺考究，做工精细。由于壶身和壶嘴构成，为方便装水和倒水因而要求它们的高度相平。在壶盖上开有一个小孔，其作用是利用倒出水来。14．（3分）某次军事演习中，执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中（如图所示）要使潜水艇下潜，应对水舱（选填“注水”或“排水”），在下潜过程中，潜水艇受到的浮力，潜水艇受到的液体压强（后两空选填“变大”“变小”或“不变”）。15．（3分）小明发现妈妈用了新买的刀后，切土豆片很容易且不粘刀。他仔细观察了这把刀，发现刀刃很薄，且上面有一些小孔（如图所示）。他找到了原因：刀刃做的很薄可以受力面积从而压强，使切片容易；刀上的小孔可使被切开的土豆片两面都与空气接触，两侧气压，所以不会粘在刀上。16．（2分）“神舟七号”载人飞船的返回舱下落到地面附近时，由于受到阻力而做减速运动，在减速下降的过程中，返回舱的动能，重力势能。（选填“增大”、“减小”或“不变”）17．（2分）如图所示是学校里面常用的一种移动指示牌，结构示意图如图所示，其中AB为指示牌牌面，CD和BE为支架（支架重力不计）。指示牌被风吹倒时可看作杠杆，根据图示风向，则支点是点（填图中字母），若增大BE的长度，则指示牌更（填“容易”或“不容易”）被风吹倒。18．（3分）如图所示，用细绳将一重为6N的物体沿光滑斜面匀速拉到斜面顶端，斜面长s＝1m，高h＝0.25m。在此过程中，物体所受摩擦力为N；若斜面粗糙匀速拉动同一物体，细绳的拉力大小为2N，则此过程中所做的有用功为J，斜面的机械效率为。四、应用题（共20分）19．（3分）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，A点是手抓钓鱼竿的位置，F2表示鱼线对钓鱼竿的拉力，请在图中画出作用在A点的最小力F1与力F2的力臂l2。（用尺规作图，保留作图痕迹）20．（4分）汽车超载行驶，是人为引发交通事故的罪魁祸首之一！请你运用所学物理知识，从两方面对超载行为引发交通事故的现象进行简要说明。21．（13分）如图1是我国自主研发的战略重型运输机“运20”，可在复杂气象条件下执行长距离航空运输任务。该飞机最大起飞重量为210吨，有14个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为0.2m2。（g取10N/kg）。（1）飞机降落到地面关闭发动机后，在水平地面减速滑行的过程中，重力势能，机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）该飞机满载时受到的重力为多少N？并在图中画出飞机受到的重力的示意图。（3）计算满载的飞机静止在水平跑道上对地面的压强；（4）当飞机以720km/h的速度沿水平方向匀速直线飞行时，空气阻力为7.3×105N，飞机发动机牵引力的功率是多少？（5）如图2是机翼剖面图，用学过的物理知识解释：飞机为什么能获得升力而飞上蓝天？五、探究实验题（共25分）22．（11分）“勇于探索”兴趣小组的同学们设计如图1甲、乙的实验，用于探究物体动能的大小与哪些因素有关。（1）在实验中，让不同质量的两个小球从同一高度由静止滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的，小球具有的动能大小是通过来反映的，这种实验方法是。（2）小球到达水平面上不能立即停下，是因为小球具有。选用甲图探究的是动能大小与之间的关系，选用乙图探究可以得出的结论是：物体运动速度相同时，物体的越大，具有的动能越大。（3）为探究重力势能的大小与什么因素有关，小渔利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图2所示实验。①实验中通过观察来判断物体重力势能的大小；②要探究重力势能大小与高度的关系应选择图乙和图进行分析比较；③图乙和图丙探究的是重力势能的大小与的关系，得出的结论是：在相同时，质量越（选填“大”或“小”）的物体，重力势能越大。23．（6分）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，笑笑准备了如下器材：每格长度相等的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线，重力均为0.5N的钩码若干个.（1）杠杆安装好后处于图甲所示的静止状态，此时的杠杆（选填“是”或“否”）处于平衡状态；（2）为使杠杆在水平位置平衡，应将甲图杠杆左端螺母向边移动（选填“左”或“右”），在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量.（3）调节平衡后进行实验，如图乙所示，杠杆处于水平平衡状态。若将杠杆两侧的钩码都去掉一个，会使杠杆的（选填“左”或“右”）端下沉；（4）笑笑用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，弹簧测力计的示数将（选填“变大”“变小”或“不变”）；（5）他们完成一次操作后，实验现象如图乙所示，记录的数据为动力F₁＝1.5N，动力臂l1＝0.1m，阻力F2＝1N，阻力臂l2＝0.15m.于是甲同学就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的结论不一定科学，理由是。24．（8分）小红设计了如图实验来探究“物体所受浮力大小与排开液体所受重力间的关系”。（1）实验中所用物块的重力为N，在情景图B中存在的错误是；（2）纠正错误后，继续实验，在情景C时圆柱体受到的浮力F浮＝N；物块排开的液体所受的重力G排＝N。（3）实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力（选填“大于”“小于”或“等于”）物体排开水所受到的重力。（4）实验中，物块从刚接触液面到全部浸没在液体中，液体对溢水杯底的压强（选填“变大”“变小”或“保持不变”）（5）以下情况会影响结论的是；（选填“A”或“B”）A.图C中物体未全部浸没在水中B.图B中小桶内有水（6）将图B中的水换成煤油（ρ煤油＝0.8×103kg/m3），物体受到的浮力将（选填“变大”“变小”或“不变”）。参考答案一、选择题（选出各题唯一正确答案，每小题3分，共30分）1．（3分）下列现象中物体的运动状态没有发生改变的是（）A．正在进站的火车 B．做匀速圆周运动的地球同步卫星 C．木块在空中自由下落 D．降落伞在空中匀速下降【解答】解：A、正在进站的火车，速度越来越慢，则运动状态发生改变，故A不合题意；B、做匀速圆周运动的地球同步卫星，运动方向在不断改变，则运动状态发生改变，故B不合题意；C、木块在空中自由下落，运动速度越来越大，则运动状态发生改变，故C不合题意；D、降落伞在空中匀速下降，速度大小和运动方向都不变，则其运动状态不变，故D符合题意.故选：D。2．（3分）如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在B点分别作用的四个力中，最小的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【解答】解：如图，F4不能使杠杆处于平衡状态，不符合题意；F1、F2、F3的力臂分别为L1、L2、L3，其中L2最长，又∵阻力和阻力臂一定，FL＝GL′，∴F2最小。故选：B。3．（3分）如图所示，在密闭性很好的玻璃瓶里装一些水，取一段两端开口的细玻璃管，让玻璃管穿过橡皮塞插入水中，把此装置从山脚带到山顶的过程中，玻璃管中液面将（）A．上升 B．下降 C．先上升后下降 D．先下降后上升【解答】解：把气压计从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不变，由于大气压随海拔的升高而减小，山顶的大气压比山脚的大气压低，导致玻璃管内液面在瓶内气压的作用下而上升。故选：A。4．（3分）用50N的力将重30N的物体压在竖直端壁上，物体匀速下滑时受到的摩擦力大小为（）A．40N B．30N C．50N D．20N【解答】解：物体匀速下滑时，都受平衡力的作用，水平方向受到压力F和墙壁的支持力是一对平衡力，竖直方向受到的重力和墙壁对它的摩擦力是一对平衡力，物体匀速下滑时都受到四个力的作用，所以物体沿墙壁匀速下滑时摩擦力都与重力相等，等于30N，与压力无关。故选：B。5．（3分）下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是（）A．动滑轮 B．独轮车 C．镊子 D．天平【解答】解：A、动滑轮的实质是动力臂等于阻力臂2倍的杠杆，在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，故A不合题意；B、独轮车在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，故B不合题意；C、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，但省距离，故C符合题意；D、天平在使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，不省力也不费力，不省距离也不费距离，故D不合题意。故选：C。6．（3分）2022年6月5日，我国搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。在发射过程中，“神舟十四号”载人飞船随火箭加速上升，在加速上升阶段，“神舟十四号”运载火箭的（）A．重力势能增大 B．机械能减小 C．动能不变 D．机械能不变【解答】解：在发射过程中，“神舟十四号”载人飞船随火箭加速上升，在加速上升阶段，神舟十四号载人飞船的的质量不变、高度变大，重力势能增大；质量不变、速度变大，动能增大，故机械能增大，故A正确、BCD错误。故选：A。7．（3分）如图为2022年2月8日北京冬奥会自由式滑雪大跳台赛场情景。图中的运动员从低处向高处跃起后下落的过程中，下列说法正确的是（）A．运动员为跃向高处要提前助跑，从而增大自己的惯性 B．运动员从高处下落到低处的过程中，重力势能转化为动能 C．运动员运动到最高点时速度为0，此时她受到的是平衡力 D．下落过程中，运动员的重力不做功【解答】解：A、惯性的大小只与物体的质量有关，运动员为跃向高处提前助跑时，运动员的质量不变，所以惯性大小不变，故A错误；B、运动员从高处运动到低处时，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故B正确；C、她腾空到最高点时，只受到重力的作用，受力不平衡，故C错误；D、下落过程中，运动员在重力的方向上通过了距离了，所以重力做了功，故D错误。故选：B。8．（3分）实际生活中，人们的许多活动、做法都跟我们学过的物理知识有关，下列对涉及压强的事例叙述不正确的是（）A．用吸管能把饮料吸入嘴里，其实是嘴对饮料有吸力 B．汽车上的破窗锤，前部做得较尖锐主要是通过减小受力面积来增大压强 C．载重汽车装有很多车轮是通过增大受力面积来减小压强 D．拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体压强随深度增大而增大【解答】解：A、嘴将管中的空气吸走，吸管中的气压减小，饮料在外界大气压的作用下沿吸管上升而进入口中，利用的是大气压强，故A错误；B、汽车上的破窗锤，前部做得较尖锐主要是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B正确；C、载重汽车装有很多车轮是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C正确；D、因为液体（坝里的水）的压强随深度增大而增大，所以底部的坝受到的压强较大，所以拦河坝坝堤筑成上窄下宽，故D正确。故选：A。9．（3分）2021年4月，海南舰在三亚某军港交接入列，如图所示海南舰的排水量可以达到4万吨，和航空母舰隶属一个级别，这标志着我国科技和国防力量又上了一个新的台阶。下列说法中正确的是（）A．舰满载时受到的浮力为4×107N B．海南舰和它的护卫舰可以在海上近距离的并列航行 C．在加速靠近海岛的过程中，海南舰的动能不变 D．海南舰静止时，甲板上的飞机起飞后，海南舰受到的浮力变小【解答】解：A、满载时受到的浮力为F浮＝G排＝m排g＝4×107kg×10N/kg＝4×108N，故A错误；B、若两船靠得比较近且并排前进，两船之间的水流通道变窄，流速变大，压强变小，小于两船外侧的压强，便形成向内的压强差，容易发生撞船事故，故B错误；C、在加速靠近海岛的过程中，海南舰的质量不变，速度变大，动能变大，故C错误；D、海南舰静止时，甲板上的飞机起飞后，海南舰自身的重力减小，处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知，受到的浮力变小，故D正确。故选：D。10．（3分）用如图滑轮组将一质量为30kg的物体在10s内匀速提升1m，已知拉力F＝200N。在此过程中，下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的距离为3m B．拉力F的功率为40W C．人所做的额外功为300J D．该滑轮组的机械效率约为83.3%【解答】解：A、由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×1m＝2m，故A错误；B、拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×2m＝400J，拉力做功的功率：P＝＝＝40W，故B正确；C、物体的重力：G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N，拉力做的有用功：W有＝Gh＝300N×1m＝300J，因为W总＝W有+W额，所以拉力做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝400J﹣300J＝100J，故C错误；D、滑轮组的机械效率：η＝＝×100%＝75%，故D错误。故选：B。二、选择说理题（选出唯一的答案，并在横线上说明选择理由。每题5分，共10分）11．（5分）如图，将同一密度计分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中，它竖直立在液体中，如果密度计受到的浮力分别为F甲、F乙，液体的密度分别为ρ甲、ρ乙，则B。A.F甲＝F乙，ρ甲＞ρ乙B.F甲＝F乙，ρ甲＜ρ乙C.F甲＜F乙，ρ甲＜ρ乙D.F甲＜F乙，ρ甲＞ρ乙说明理由：同一支密度计分别放在甲、乙两种液中均处于漂浮，则F浮＝G，即密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计受到的重力G，所以F甲＝F乙；密度计受到的浮力相等，由图可知，密度计排开液体的体积V甲排＞V乙排，由F浮＝ρ液gV排可知，液体的密度ρ甲＜ρ乙。【解答】解：同一支密度计分别放在甲、乙两种液中均处于漂浮，则F浮＝G，即密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计受到的重力G，所以F甲＝F乙；密度计受到的浮力相等，由图可知，密度计排开液体的体积V甲排＞V乙排，由F浮＝ρ液gV排可知，液体的密度ρ甲＜ρ乙，故B正确；故答案为：B；同一支密度计分别放在甲、乙两种液中均处于漂浮，则F浮＝G，即密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计受到的重力G，所以F甲＝F乙；密度计受到的浮力相等，由图可知，密度计排开液体的体积V甲排＞V乙排，由F浮＝ρ液gV排可知，液体的密度ρ甲＜ρ乙。12．（5分）在如图所示的四种情形中，人对物体做功的是C。A.搬而未起B.举着杠铃静止不动C.用力拉着小车水平前进D.提着水桶水平行走说明理由：物体在力的方向上移动了一段距离，力对物体做了功。【解答】解：A、搬而未起，施加了力，但是没有距离，所以没有做功；B、举着杠铃静止不动，对杠铃施加了力，但是没有距离，所以没有做；C、用力拉着小车水平前进，小车在拉力的方向上移动了一段距离，拉力对小车做了功；D、提着水桶水平行走，提水桶的力方向竖直向上，移动的距离是水平方向的，没有做功。故答案为：C；物体在力的方向上移动了一段距离，力对物体做了功。三、填空题（每空1分，共15分）13．（2分）作为一个紫砂壶的工艺考究，做工精细。由于壶身和壶嘴构成连通器，为方便装水和倒水因而要求它们的高度相平。在壶盖上开有一个小孔，其作用是利用大气压倒出水来。【解答】解：紫砂壶的壶身与壶嘴构成了一个连通器，因为水静止时水面相平，所以制作时高度应相同才行；壶盖上的小孔连通了内外的空气，使壶内外气压相等，从而使壶中的水能顺利倒出。故答案为：连通器；大气压。14．（3分）某次军事演习中，执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中（如图所示）要使潜水艇下潜，应对水舱注水（选填“注水”或“排水”），在下潜过程中，潜水艇受到的浮力不变，潜水艇受到的液体压强变大（后两空选填“变大”“变小”或“不变”）。【解答】解：潜水艇是通过改变自身的重力来达到沉浮目的，潜水艇悬浮时，受到的浮力等于重力，要使潜水艇下沉必须满足G＞F浮，由此应对水舱注水；潜水艇下潜过程中，排开水的体积不变，海水的密度不变，根据F浮＝ρ海水gV排可知，潜水艇受到的浮力不变；潜水艇下潜过程中，深度增大，海水的密度不变，根据p＝ρ海水gh可知，潜水艇受到的液体压强变大。故答案为：注水；不变；变大。15．（3分）小明发现妈妈用了新买的刀后，切土豆片很容易且不粘刀。他仔细观察了这把刀，发现刀刃很薄，且上面有一些小孔（如图所示）。他找到了原因：刀刃做的很薄可以减小受力面积从而增大压强，使切片容易；刀上的小孔可使被切开的土豆片两面都与空气接触，两侧气压相同，所以不会粘在刀上。【解答】解：（1）刀刃做的很薄是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；（2）由于刀把土豆切开后土豆片与刀接触那一面没有进入空气，这样外面的气压远大于与刀接触那一面的气压，所以就“粘到”刀面上；小苏同学家的新刀上有一些小孔这样被切开的土豆片两面都与空气接触两侧气压相同，就不会再粘在刀上了。故答案为：减小；增大；相同。16．（2分）“神舟七号”载人飞船的返回舱下落到地面附近时，由于受到阻力而做减速运动，在减速下降的过程中，返回舱的动能减小，重力势能减小。（选填“增大”、“减小”或“不变”）【解答】解：在减速下降的过程中，高度变低，速度变小，故动能减小，重力势能减小。故本题答案为：减小；减小。17．（2分）如图所示是学校里面常用的一种移动指示牌，结构示意图如图所示，其中AB为指示牌牌面，CD和BE为支架（支架重力不计）。指示牌被风吹倒时可看作杠杆，根据图示风向，则支点是C点（填图中字母），若增大BE的长度，则指示牌更容易（填“容易”或“不容易”）被风吹倒。【解答】解：根据图示风向可知，当指示牌刚好把D端吹离地面时，支点为C点；根据题意可知，指示牌的模型可以看作杠杆模型，当指示牌的D端被吹离地面时，支点为C点，如下图：把风力看成动力，那阻力是指示牌重力；根据杠杆平衡条件可得：G•CE＝F•L，因此若增大BE的长度，则力臂L增大，则它更容易被风吹倒。故答案为：C；容易。18．（3分）如图所示，用细绳将一重为6N的物体沿光滑斜面匀速拉到斜面顶端，斜面长s＝1m，高h＝0.25m。在此过程中，物体所受摩擦力为0N；若斜面粗糙匀速拉动同一物体，细绳的拉力大小为2N，则此过程中所做的有用功为1.5J，斜面的机械效率为75%。【解答】解：（1）若斜面是光滑的，物体沿斜面向上运动，物体不受摩擦力，即物体受摩擦力为0N；（2）若斜面是粗糙的，拉力做的有用功：W有＝Gh＝6N×0.25m＝1.5J；拉力做的总功：W总＝Fs＝2N×1m＝2J，斜面的机械效率：η＝×100%＝×100%＝75%。故答案为：0；1.5；75%。四、应用题（共20分）19．（3分）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，A点是手抓钓鱼竿的位置，F2表示鱼线对钓鱼竿的拉力，请在图中画出作用在A点的最小力F1与力F2的力臂l2。（用尺规作图，保留作图痕迹）【解答】解：连接AO，此时动力臂最长、最省力，然后作AO的垂线即为A点应施加的最小力F1，从支点开始向力F₂的作用线作垂线，并标出力臂l2，如图所示：20．（4分）汽车超载行驶，是人为引发交通事故的罪魁祸首之一！请你运用所学物理知识，从两方面对超载行为引发交通事故的现象进行简要说明。【解答】答：（1）汽车超载时，质量大，惯性大，汽车的运动状态不容易改变，所以遇到紧急情况时车不容易停下来；（2）速度一定时，质量越大，汽车的动能会越大，因此超载行驶遇到紧急情况时，汽车不容易停下来。21．（13分）如图1是我国自主研发的战略重型运输机“运20”，可在复杂气象条件下执行长距离航空运输任务。该飞机最大起飞重量为210吨，有14个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为0.2m2。（g取10N/kg）。（1）飞机降落到地面关闭发动机后，在水平地面减速滑行的过程中，重力势能不变，机械能减小（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）该飞机满载时受到的重力为多少N？并在图中画出飞机受到的重力的示意图。（3）计算满载的飞机静止在水平跑道上对地面的压强；（4）当飞机以720km/h的速度沿水平方向匀速直线飞行时，空气阻力为7.3×105N，飞机发动机牵引力的功率是多少？（5）如图2是机翼剖面图，用学过的物理知识解释：飞机为什么能获得升力而飞上蓝天？【解答】解：（1）飞机降落到地面关闭发动机后，在水平地面减速滑行的过程中，质量不变，高度不变，重力势能不变，速度减小，动能减小，机械能减小；（2）该飞机满载时的重力为：G＝mg＝210×103kg×10N/kg＝2.1×106N；重力的作用点在重心O，方向竖直向下，如图所示：；（3）飞机对地面的压力等于飞机的重力，则飞机静止在水平跑道上对地面的压强是：p＝＝＝＝7.5×105Pa；（3）当飞机匀速直线飞行时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，飞机的牵引力F′＝f阻＝7.3×105N，飞机飞行的速度：v＝720km/h＝200m/s，飞机发动机的功率为：P＝＝＝F′v＝7.3×105N×200m/s＝1.46×108W；（4）飞机的机翼通常都做成上面凸起，下面平直的形状，这样当飞机起飞时，流过机翼上方的空气流速大，压强小，流过机翼下方的空气流速小，压强大。机翼上下方所受到的压力差便形成向上的升力。故答案为：（1）不变；减小；（2）该飞机满载时受到的重力为2.1×106N；见解答图；（3）满载的飞机静止在水平跑道上对地面的压强为7.5×105Pa；（4）当飞机以720km/h的速度沿水平方向匀速直线飞行时，空气阻力为7.3×105N，飞机发动机牵引力的功率是1.46×108W；（5）飞机的机翼通常都做成上面凸起，下面平直的形状，这样当飞机起飞时，流过机翼上方的空气流速大，压强小，流过机翼下方的空气流速小，压强大。机翼上下方所受到的压力差便形成向上的升力。五、探究实验题（共25分）22．（11分）“勇于探索”兴趣小组的同学们设计如图1甲、乙的实验，用于探究物体动能的大小与哪些因素有关。（1）在实验中，让不同质量的两个小球从同一高度由静止滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的速度，小球具有的动能大小是通过物块被推动的距离来反映的，这种实验方法是转换法。（2）小球到达水平面上不能立即停下，是因为小球具有惯性。选用甲图探究的是动能大小与速度之间的关系，选用乙图探究可以得出的结论是：物体运动速度相同时，物体的质量越大，具有的动能越大。（3）为探究重力势能的大小与什么因素有关，小渔利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图2所示实验。①实验中通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断物体重力势能的大小；②要探究重力势能大小与高度的关系应选择图乙和图甲进行分析比较；③图乙和图丙探究的是重力势能的大小与质量的关系，得出的结论是：在高度相同时，质量越大（选填“大”或“小”）的物体，重力势能越大。【解答】解：（1）①在实验中，让不同质量的两个小球从同一高度由静止滚下，使小球到达斜面底端的速度相同；②探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对物块做功的多少来体现小球动能的多少，即通过物块被推动的距离来判断小球动能的大小；这种实验方法是转换法；（2）①从斜面上滚下的小球由于惯性要保持原来的运动状态，所以小球到达水平面上不能立即停下；②由甲图可知，两球质量都是m，所以是控制两球的质量相等；而两球所处高度不同，两球到达斜面底端时的速度不同，故探究的是动能与速度的关系；③图乙中两球的质量不同，故选用图乙探究的是动能与质量的关系；根据乙图可知，两球的高度相同，即小球到达斜面底端时的速度相同，质量大的小球撞击纸盒后，纸盒运动的距离远，说明质量大的小球其动能大；由此得出结论：物体运动速度相同时，物体的质量越大，动能越大；（3）①重力势能的大小无法直接观察到，所以采用转换法，通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小；②如果探究重力势能与高度的关系，必须保证物体的质量相等，而图甲和图乙使用的是同一物体，从不同高度落下，所以可以实现探究目的；③由图可知，图乙和图丙中物体不同，即质量不同，但是从同一高度落下，所以探究的问题是高度相同时，重力势能的大小与质量的关系，得出的结论是在高度相同时，质量大的物体，重力势能越大。故答案为：（1）速度；物块被推动的距离；转换法；（2）惯性；速度；质量；（3）①方桌陷入沙中的深浅；②甲；③质量；高度；大。23．（6分）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，笑笑准备了如下器材：每格长度相等的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线，重力均为0.5N的钩码若干个.（1）杠杆安装好后处于图甲所示的静止状态，此时的杠杆是（选填“是”或“否”）处于平衡状态；（2）为使杠杆在水平位置平衡，应将甲图杠杆左端螺母向左边移动（选填“左”或“右”），在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂.（3）调节平衡后进行实验，如图乙所示，杠杆处于水平平衡状态。若将杠杆两侧的钩码都去掉一个，会使杠杆的左（选填“左”或“右”）端下沉；（4）笑笑用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，弹簧测力计的示数将变大（选填“变大”“变小”或“不变”）；（5）他们完成一次操作后，实验现象如图乙所示，记录的数据为动力F₁＝1.5N，动力臂l1＝0.1m，阻力F2＝