中考物理考前冲刺复习题-力学

第1页（共1页）中考物理考前冲刺复习题——力学一．简答题（共4小题）1．在2026年米兰冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，中国选手谷爱凌完成了一次惊艳的空中动作。她从斜面雪道（如图乙所示）顶端由静止开始加速滑下，通过起跳台后腾空跃起，在空中完成转体动作后稳稳落地，最后在雪面上滑行一段距离后停止。请你从上述情景中提出一个物理问题，并进行解释。不得与示例重复。【示例】问题：运动员从斜面顶端由静止滑下的过程中，能量如何转化？解释：重力势能转化为动能。问题：？解释：。2．在马拉松比赛中运动员穿的跑步鞋，底部有许多的纹路，鞋面为多孔的网面；与普通球鞋对比，跑步鞋采用的材料密度更小。（1）为什么人跑步时要向后蹬地？（2）根据所学的物理知识，分析运动员穿的跑步鞋这样设计的好处。（写出其中一点）3．图甲是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的场景，图乙为其简化图。一根细长杆AB架在支架上，在杆的B端悬挂一个重石，A端悬挂水桶，提水时，人向下拉动绳子使水桶下降至井中打水，同时捆绑重石的B端上升；水桶装满水后，人向上拉绳子让绑重石的B端位置下降，将水桶提起。（1）桔槔的工作原理是什么？（2）如何使人在提水时更省力，请你提出一条合理的建议。4．飞向寰宇，再叩苍穹。2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功发射，如图所示。火箭点火后，向下快速喷出气体，推动火箭加速上升。请写出此过程中包含的两个现象和力学知识。（1）现象：；物理知识：。（2）现象：；物理知识：。二．实验探究题（共8小题）5．探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，实验过程如图所示。（1）实验前要先把弹簧测力计在方向上调零。实验过程中，要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做运动。如图乙所示，此时弹簧测力计的示数为N。（2）通过比较（填实验序号）两次实验得出的结论，可以解释“桌面越粗糙，滑起来越费力”这一现象。（3）实验中弹簧测力计的示数忽大忽小，可能的原因是。（写出一个理由即可）6．如图所示，为了探究二力平衡的条件同学们进行了如下实验。（1）小刚向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码，此时木块两边受到的拉力（选填“相等”或“不等”），木块处于静止状态。当他把左盘中砝码换成一个质量较大的砝码时，木块仍处于静止状态，出现这种现象的原因是。（2）小亮对小刚的实验进行了改进，利用图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码，将小车在水平桌面上扭转个角度后释放，小车将（选填“转动”或“静止”）。这个操作是为了探究这一条件。（3）李老师看完他们的实验后，对他们表示了赞扬，并让他们尝试用轻质硬纸片代替小车，用如图3中的装置进行实验。请你写出使用图3装置的优点：（写出一条即可）。7．小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”，实验器材如下：长木板（上下表面粗糙程度不同）、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长宽高不等）、弹簧测力计。长木板不同表面弹簧测力计示数/N一个木块两个木块重叠光滑表面粗糙表面（1）实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块（如图），使木块做运动，目的是根据原理，弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小相等。（2）小成在实验探究时利用上表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力大小与、的关系。（3）小成发现匀速拉动木块时，不好控制且不方便读数，于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点，设计了改进方案（如下表所示），你认为应该采用方案。方案一：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动下面的长木板方案二：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板方案三：通过弹簧测力计将木块连接到墙上后，直接拉动下面的长木板（4）小成观察到老师数卷子时，手边总放一块湿海绵蘸水，特别容易翻页，猜想这是通过改变接触面的潮湿程度来（选填“增大”或“减小”）摩擦的。但是他又想到，老师说楼道拖地时不能拖的太湿，容易让同学滑倒。根据这两个生活现象，你能提出什么有探究价值的科学问题。8．一个物体在另一个物体表面上滑行时受到的摩擦力称为滑动摩擦力，要探究物体受到的滑动摩擦力大小与什么因素有关。（1）写出你的两个猜想；（2）现要求验证其中一个猜想，你要验证其中的哪一个猜想？现有器材：a.一块一端带有小钩的长方体木块b.弹簧测力计c.砝码d.长木板A（表面较光滑）e.长木板B（表面较粗糙）你应从这些器材中选择哪些必要的器材做实验？（写器材的英文字母代号）（3）写出验证第（2）问中猜想的主要实验步骤及分析。9．测量是物理实验的基础，物理实验的结果要通过测量才能得到。同学们在复习测量工具使用时进行了操作和分析，请完成以下问题。（1）复习刻度尺测量时，在探究凸透镜成像的实验中，需要利用光具座上的刻度尺测量距离，如图1所示，该透镜的焦距是cm。（2）在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，弹簧测力计斜向上匀速拉动水平木板上的物体如图2所示，这样会导致测量不准确，原因是。（3）在使用天平进行测量时，分度盘指针在如图3所示位置时就开始测量，这样会导致最后质量测量结果偏。（4）用秒表测量心率时，误差主要来源于启动和停止秒表需要一定的反应时间，请你提出减小误差的方法：。（写出一条即可）10．“小小农艺师”社团的小明为测量早餐牛奶的密度，进行实验。（1）实验步骤：①如图甲，在烧杯中倒入适量牛奶，测出烧杯和牛奶的总质量为g；②将烧杯中的牛奶部分倒入量筒中，测出体积为40mL；③用天平测出烧杯和剩余牛奶的质量为20g；④计算出牛奶的密度为kg/m3。（2）同社团的小光发现，测量牛奶体积时的现象如图乙，由于牛奶不透明，无法对准牛奶凹液面的最低处读数，这会导致所测体积偏。（3）为减小误差，改进实验的方法是。11．小明发现“推动装满书的箱子比空箱子费力，在水泥地推箱子比在瓷砖地费力”的生活现象，由此猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力大小、接触面的粗糙程度有关。为此，他设计了如图所示的实验。（1）实验时，需用弹簧测力计沿水平方向拉着物块在木板上做直线运动，通过比较弹簧测力计示数来比较滑动摩擦力的大小。如图甲所示，此时弹簧测力计的示数为N。（2）如图乙，将砝码放在木块上，并改变木块上所加砝码的质量，重复（1）的实验，得到如下表所示的实验数据。实验次数12345压力F/N34567摩擦力f/N0.60.81.01.21.4①以上实验，可探究滑动摩擦力与的关系。②请在图丁中画出滑动摩擦力大小随着压力大小变化关系图像。（3）为探究滑动摩擦力与另一个猜想因素有关，小明进行如图丙所示的实验：在长木板上铺上毛巾，保持木块不变，重复（1）的操作，测得弹簧测力计的示数F3。对比可知，在毛巾表面拉动时弹簧测力计示数F3大于图甲所示的实验中弹簧测力计示数F1，可得出初步结论：。（4）请列举一个生活中通过增大压力来增大摩擦力的应用实例：。12．我们在农贸市场、中药房还能看见杆秤，俗话说“秤砣虽小压千斤”，由此学习小组开展有关杆秤的项目式学习。【项目任务】制作简易杆秤。【产品制作】（1）如图甲，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，这样是为了把点当做支点；（2）如图甲，空盘时调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为g；【产品使用】（3）在称重过程中，若杆秤左低右高，如图乙，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往（选填“左”或“右”）侧移动；（4）要想增大杆秤的最大测量值，理论上可以采用哪些方法来进行改进？（选填一种方法）。三．解答题（共6小题）13．小王在外游玩时，经常看到如图甲所示的物流公司大卡车。（g＝10N/kg，c水=4.2×103J/(kg⋅°C)，c（1）运送快递的大卡车有很多宽大的车轮，这是通过方式减小大卡车对地面的压强；（2）小明发现在服务区里，有很多大卡车司机在给车轮胎喷水。经过和大卡车司机的交流他知道大卡车行驶时，轮胎和地面摩擦产生大量的热，使车胎升温，有爆胎的危险，喷水是为了降温。一个橡胶车胎的质量约为50kg，用水将它的温度从70℃降低到20℃，这辆大卡车一共18个轮胎，水要带走的热量是多少？（3）一辆大卡车将快递从成都运往西安，总路程为800km。这辆大卡车满载时发动机输出能量中有80%用来驱动卡车行驶，大卡车柴油机（发动机）的效率是50%。这辆卡车满载时总质量为50t，它行驶时牵引力恒定为车辆总重的0.008倍。①这辆大卡车全程要消耗多少kg的柴油？②这辆车的能量利用率是多少？③图乙是刹车装置示意图，其中液压油左侧连通刹车闸，刹车时脚踩刹车踏板，可以使汽车减速或停止。要让踩刹车更轻（用更小的力踩刹车，能达到相同的刹车效果）请你写出一条能达到目的措施。14．图甲是某科创小组设计的海鲜养殖网箱，该装置由空心薄壁圆柱体和养殖网两部分组成，其简化模型如图乙所示。该装置重5×104N，养殖网材料的体积为6m3，空心薄壁圆柱体高20m、横截面积为1m2。通过气阀改变圆柱体内的气压，控制进出圆柱体的海水，实现装置的浮沉。为了增加稳定性，还可以在网箱底部中央悬挂实心铸铁块（不触海底），每个铸铁块的体积为0.1m3，密度为7.0×103kg/m3。若圆柱体内的空气质量忽略不计，海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）当网箱的底部下沉到海面下5m处时，网箱底部受到海水的压强。（2）每个铸铁块的质量。（3）一个铸铁块悬挂于网箱底部，静止时网箱对铸铁块的拉力。（4）当遇到台风时，为了抵御风浪，要使圆柱体刚好浸没于海水中，请你通过计算说明需要悬挂铸铁块的数量和进入圆柱体内的水所受的重力。（写出一种方案，合理即可）15．小明同学学习了重力与质量的关系后，准备利用弹簧测力计和小桶制成一个简单实用的液体密度秤，如图所示，小桶的质量m＝0.05kg，容积V＝100mL，在小桶中加满待测液体就可以“称”出该液体的密度。请回答下列问题：（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）空的小桶所受的重力是多少？（2）水的密度应标在多少牛的刻度上？（3）此“密度秤”的测量范围是多少？（4）制成密度秤后，若小明在测量某种液体密度时，没有装满小桶就读数，则测量值实际值（选填“大于”、“小于”或“等于”）；若小明要增大该密度秤的测量范围，请你给出一个改进措施：。16．拔河队员在比赛中常采用后仰的姿势，此时可以将人体看作一个以脚底O点为支点的杠杆，人体重心在A点，受到绳子的拉力为F，如图所示，人往后仰，（选填“增大”或“减小”）了重力的力臂，减小了拉力的力臂，从而提高了获胜率。请从增大摩擦力的角度再写出一个提高获胜率的措施：。17．“曹冲称象”是家喻户晓的故事，科创小组仿效曹冲展开项目化实践活动——制作一台“浮力秤”，如图所示。浮力秤由浮体和外筒组成，浮体包括秤盘和秤盘下的小圆筒，总质量m0为80g，小圆筒高h0为20cm、底面积S0为20cm2。外筒足够高、其底面积S为60cm2，筒内装有640g水，筒壁厚度忽略不计，浮体始终竖直且未与外筒壁接触。将浮体放入外筒中，待浮体静止后，浮体与水面相平位置处标记为A；再在秤盘中放入一个100g的砝码，待浮体静止后，浮体与水面相平位置处标记为B；在AB之间均匀地画上9条刻度线（图中未画出）。ρ水=1.0×103kg/（1）当浮体的标记A与水面相平时，水对外筒底的压强；（2）加入砝码后，浮体底部所受的压力；（3）若要将浮力秤相邻两刻度线之间的距离增大为原来的2倍，且只改变设计方案中的一个物理量，请通过计算说明你的方法及需要改变的物理量的要求（写出一种即可）。18．小康同学为完成研究性学习“纯电动新能源房车中的物理知识”，查阅了大量的资料，下面是他的部分研究报告。【研究性学习——对象】纯电动新能源房车【研究性学习——查阅资料】如图甲所示，该车有87度电的储能，续航201公里，轮胎是采用天然橡胶和其他人工合成材料混合制成的真空轮胎，配备新型倒车雷达，采用麦弗逊式悬架减轻旅行过程中的震动，有独立的供水和净水系统，确保饮用健康。【研究性学习——部分研究成果展示】（1）下列有关该房车的说法正确的是。A.车轮胎上的花纹是为了增大压力B.车的倒车雷达利用超声波探测障碍物位置C.该车电动机运行过程中电能转化为化学能D.该车87度电的储能为87J（2）房车前悬架类型为麦弗逊式悬架，如图乙所示的是车身与车轮之间的传力部件，由螺旋弹簧和减震器有机组合，悬架工作时车身先压缩弹簧一段距离、之后将弹簧和减震器一起压缩，减缓行驶过程中车辆的震动。汽车的弹簧和减震器被压缩时弹性势能（填“增大”“不变”或“减小”）。（3）车轮选用真空轮胎、即无内胎的充气轮胎，空气直接充进轮胎内腔。车辆高速行驶时，由于轮胎和路面摩擦生热，由内部空气经钢圈直接传递出去，快速降低轮胎温度；这里的摩擦生热的“热”字指（填“内能”或“温度”）。（4）房车在水平路面上高速行驶时对地面的压力静止时对地面的压力。（选填“大于”、“等于”或“小于”）（5）小康进一步查阅资料发现，电动汽车一般采用电磁继电器控制电动机M的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，简易电路如图丙。A与B接触时M通电，请用笔画线完成图丙电路的连接。【研究性学习——解决实际问题】（6）房车在使用时，供水系统是很重要的，清水来自车内部装设的净水箱，为了保证饮用水的安全，有的车主会选择桶装水桶做净水箱，如图丁所示。小康发现在房车实际使用时，为了方便使用，将饮水桶放置在支架上，并安装水嘴，打开水嘴，水从水嘴处流出，如图戊所示，此时水面距离水嘴的竖直高度为12cm，水嘴水平截面积约为1cm2，打开水嘴，车主发现水流速度慢，若不改变水嘴，请帮他想出一个简单易行的使水流速度变快的解决方法：（写出一种即可）。

中考物理考前冲刺复习题——力学·解答一．简答题（共4小题）1．在2026年米兰冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，中国选手谷爱凌完成了一次惊艳的空中动作。她从斜面雪道（如图乙所示）顶端由静止开始加速滑下，通过起跳台后腾空跃起，在空中完成转体动作后稳稳落地，最后在雪面上滑行一段距离后停止。请你从上述情景中提出一个物理问题，并进行解释。不得与示例重复。【示例】问题：运动员从斜面顶端由静止滑下的过程中，能量如何转化？解释：重力势能转化为动能。问题：运动员离开雪道后为什么还能继续向上运动？解释：运动员具有惯性，仍会保持原来的运动状态。【答案】运动员离开雪道后为什么还能继续向上运动？运动员具有惯性，仍会保持原来的运动状态。（合理即可）【分析】可以分别从力与运动的关系、惯性等角度，选择运动情景中的片段，结合物理知识提出问题并解释。【解答】解：问题：运动员离开雪道后为什么还能继续向上运动？解释：运动员具有惯性，仍会保持原来的运动状态；问题：为什么运动员滑行一段距离后，最终会停下来？解释：运动员受到摩擦阻力的作用，是力改变了运动员的运动状态。故答案为：运动员离开雪道后为什么还能继续向上运动？运动员具有惯性，仍会保持原来的运动状态。（合理即可）【点评】本题考查了通过分析运动场景来提出问题并做出解释，具有一定的开放性。2．在马拉松比赛中运动员穿的跑步鞋，底部有许多的纹路，鞋面为多孔的网面；与普通球鞋对比，跑步鞋采用的材料密度更小。（1）为什么人跑步时要向后蹬地？（2）根据所学的物理知识，分析运动员穿的跑步鞋这样设计的好处。（写出其中一点）【答案】（1）人跑步时要向后蹬地，给地面一个向后的力，因为物体间力的作用是相互的，所以脚会受到一个向前的反作用力，使人前进；（2）根据所学的物理知识可知：跑步鞋底部有许多的纹路，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，提高跑步的稳定性；鞋面为多孔的网面，可以减弱噪声；与普通球鞋对比，跑步鞋采用的材料密度更小，体积一定时，质量更小，更轻便。【分析】（1）物体间力的作用是相互的；（2）根据增大摩擦力的方法、减弱噪声的途径、密度公式分析解答。【解答】答：（1）人跑步时要向后蹬地，给地面一个向后的力，因为物体间力的作用是相互的，所以脚会受到一个向前的反作用力，使人前进；（2）根据所学的物理知识可知：跑步鞋底部有许多的纹路，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，提高跑步的稳定性；鞋面为多孔的网面，可以减弱噪声；与普通球鞋对比，跑步鞋采用的材料密度更小，体积一定时，质量更小，更轻便。【点评】本题通过生活中的现象考查蕴含的物理知识，重点考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力，注重了物理和生活的联系，难度中等。3．图甲是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的场景，图乙为其简化图。一根细长杆AB架在支架上，在杆的B端悬挂一个重石，A端悬挂水桶，提水时，人向下拉动绳子使水桶下降至井中打水，同时捆绑重石的B端上升；水桶装满水后，人向上拉绳子让绑重石的B端位置下降，将水桶提起。（1）桔槔的工作原理是什么？（2）如何使人在提水时更省力，请你提出一条合理的建议。【答案】（1）桔槔的工作原理是杠杆原理；（2）适当增加重石的质量，或将连接点O向左移，使OB长度变长。【分析】（1）桔槔是利用杠杆原理来工作的取水工具；（2）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2分析解答。【解答】解：利用桔槔取水时，细长杆AB绕着O点转动，故桔槔是利用杠杆原理来工作的；提水时，需要向上拉桶时（人对绳子需施加向上的拉力），此时右端绳子对水桶的拉力为动力，重石对杠杆的拉力为阻力；根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，要想使人在提水时更省力，可以适当增加重石的质量，或将连接点O向左移，使OB长度变长。【点评】本题考查了杠杆的应用，熟练掌握杠杆平衡条件是关键。4．飞向寰宇，再叩苍穹。2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功发射，如图所示。火箭点火后，向下快速喷出气体，推动火箭加速上升。请写出此过程中包含的两个现象和力学知识。（1）现象：火箭对喷出气体有向下的作用力，同时气体对火箭产生向上的推力；物理知识：力的作用是相互的。（2）现象：火箭加速上升时，运动状态改变；物理知识：燃气对火箭的推力改变了火箭的运动状态。【答案】火箭对喷出气体有向下的作用力，同时气体对火箭产生向上的推力；力的作用是相互的；火箭加速上升时，运动状态改变；燃气对火箭的推力改变了火箭的运动状态。【分析】力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。力的作用效果：力可以改变物体的形状；力可以改变物体的运动状态。【解答】解：火箭对喷出气体有向下的作用力，同时气体对火箭产生向上的推力，这说明力的作用是相互的；火箭加速上升时，运动状态改变，说明燃气对火箭的推力改变了火箭的运动状态。故答案为：火箭对喷出气体有向下的作用力，同时气体对火箭产生向上的推力；力的作用是相互的；火箭加速上升时，运动状态改变；燃气对火箭的推力改变了火箭的运动状态。【点评】此题考查了力作用的相互性、力的作用效果。二．实验探究题（共8小题）5．探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，实验过程如图所示。（1）实验前要先把弹簧测力计在水平方向上调零。实验过程中，要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动。如图乙所示，此时弹簧测力计的示数为3.4N。（2）通过比较甲、丙（填实验序号）两次实验得出的结论，可以解释“桌面越粗糙，滑起来越费力”这一现象。（3）实验中弹簧测力计的示数忽大忽小，可能的原因是接触面粗糙程度不均匀。（写出一个理由即可）【答案】（1）水平；匀速直线；3.4；（2）甲、丙；（3）接触面粗糙程度不均匀。【分析】（1）弹簧测力计水平使用，因此需要在水平方向调零。根据二力平衡原理，只有拉着木块沿水平方向做匀速直线运动时，滑动摩擦力大小才等于弹簧测力计的拉力大小；观察弹簧测力计分度值，并读数。（2）滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关。接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大，利用控制变量法分析。关闭（3）本实验接触面粗糙程度不均匀，或拉动时木块没有保持匀速直线运动，都会导致弹簧测力计拉力大小变化，出现示数忽大忽小的情况，据此分析。【解答】解：（1）弹簧测力计水平使用，因此需要在水平方向调零，消除弹簧自身重力对测量的影响。拉着木块沿水平方向做匀速直线运动时，根据二力平衡原理，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力大小；图乙中弹簧测力计分度值为0.2N，读数为3.4N。（2）“桌面越粗糙，滑起来越费力”探究的是滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，实验时需要控制压力大小相同，改变接触面粗糙程度，甲、丙两次实验符合要求，因此比较甲、丙两次实验可以解释该现象。（3）滑动摩擦力大小和接触面粗糙程度有关，若接触面粗糙程度不均匀，或拉动时木块没有保持匀速直线运动，都会导致弹簧测力计拉力大小变化，出现示数忽大忽小的情况，写出任意一个合理原因即可。故答案为：（1）水平；匀速直线；3.4；（2）甲、丙；（3）接触面粗糙程度不均匀。【点评】本题探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验，利用控制变量法分析。6．如图所示，为了探究二力平衡的条件同学们进行了如下实验。（1）小刚向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码，此时木块两边受到的拉力相等（选填“相等”或“不等”），木块处于静止状态。当他把左盘中砝码换成一个质量较大的砝码时，木块仍处于静止状态，出现这种现象的原因是桌面与木块有摩擦力。（2）小亮对小刚的实验进行了改进，利用图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码，将小车在水平桌面上扭转个角度后释放，小车将运动（选填“转动”或“静止”）。这个操作是为了探究不在同一直线上的两个力是否平衡这一条件。（3）李老师看完他们的实验后，对他们表示了赞扬，并让他们尝试用轻质硬纸片代替小车，用如图3中的装置进行实验。请你写出使用图3装置的优点：忽略卡片重力对实验的影响（写出一条即可）。【答案】（1）相等；桌面与木块有摩擦力；（2）运动；不在同一直线上的两个力是否平衡；（3）忽略卡片重力对实验的影响。【分析】（1）物体静止或做匀速直线运动时，物体处于平衡状态，物体受到平衡力的作用；两个物体接触时，要发生或已经发生相对运动时，物体之间产生阻碍物体运动的摩擦力；减小摩擦力的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面脱离。（2）为了探究二力在同一直线上，可以把物体转动一个方向；（3）将木块放在水平桌面上，木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用，就会影响实验效果。【解答】解：（1）由于左盘和右盘中砝码的质量相等，故木块两边所受的拉力相等；小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，所以木块还受平衡力的作用；此时木块有向右运动的趋势，桌面对木块有向左的摩擦力，向左的拉力、向左的摩擦力与向右的拉力这三个力平衡；（2）用手将小车扭转一个角度，两个力不在同一直线上，松手后小车不能平衡，小车会发生转动，设计这个步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否平衡。（3）由于小卡片的质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响；将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面间就会产生较大的摩擦力，就会影响实验效果，而用轻质硬纸片代替小车，可以消除摩擦力对实验的影响。故答案为：（1）相等；桌面与木块有摩擦力；（2）运动；不在同一直线上的两个力是否平衡；（3）忽略卡片重力对实验的影响。【点评】本题探究二力平衡的条件，明确用控制变量法研究问题，要清楚实验过程中的每个细节的目的，可根据二力平衡条件分析解答本题。7．小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”，实验器材如下：长木板（上下表面粗糙程度不同）、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长宽高不等）、弹簧测力计。长木板不同表面弹簧测力计示数/N一个木块两个木块重叠光滑表面粗糙表面（1）实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块（如图），使木块做匀速直线运动，目的是根据二力平衡原理，弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小相等。（2）小成在实验探究时利用上表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度的关系。（3）小成发现匀速拉动木块时，不好控制且不方便读数，于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点，设计了改进方案（如下表所示），你认为应该采用方案三。方案一：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动下面的长木板方案二：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板方案三：通过弹簧测力计将木块连接到墙上后，直接拉动下面的长木板（4）小成观察到老师数卷子时，手边总放一块湿海绵蘸水，特别容易翻页，猜想这是通过改变接触面的潮湿程度来增大（选填“增大”或“减小”）摩擦的。但是他又想到，老师说楼道拖地时不能拖的太湿，容易让同学滑倒。根据这两个生活现象，你能提出什么有探究价值的科学问题滑动摩擦力与接触面潮湿程度有关。【答案】（1）匀速直线；二力平衡；（2）压力大小；接触面粗糙程度；（3）方案三；（4）增大；滑动摩擦力与接触面潮湿程度有关。【分析】（1）根据木块的运动状态，利用二力平衡的条件进行解答；（2）根据表中的信息，利用控制变量法分析所探究的因素；（3）根据二力平衡结合好控制且方便读数的要求进行解答；（4）在一定的范围内，接触面潮湿程度大摩擦力大；根据生活现象分析问题。【解答】解：（1）木块水平方向上受拉力和滑动摩擦力，并保持匀速直线运动状态（即二力平衡状态），因此所受拉力和滑动摩擦力的大小相等。（2）表格中既有不同的粗糙程度，也有不同的压力（一个木块和两个木块叠放），因此她探究的是滑动摩擦力与压力、滑动摩擦力和接触面粗糙程度，这两个因素的关系。（3）题中说到用的是二力平衡的特点，因此测力计应该测量木块受到的拉力，然后拉动木板，木块处于静止状态，从而得出木块所受摩擦力的大小。方案一和方案二，所测拉力均为木板的拉力，而木板受到的力除了拉力以外，还有上下表面两个摩擦力，所以拉力与摩擦力不符合二力平衡条件。综上所述，选择方案三。（4）超市收银员清点钞票时手边总放一块湿海绵蘸水，是通过改变接触面的潮湿程度来增大摩擦力的；楼道拖地时不能拖的太湿，容易让同学滑倒，接触面潮湿程度过大，滑动摩擦力较小，由此可猜想滑动摩擦力与接触面潮湿程度有关。故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；（2）压力大小；接触面粗糙程度；（3）方案三；（4）增大；滑动摩擦力与接触面潮湿程度有关。【点评】此题目每一步都是结合题中所给的条件和步骤来单独分析，出题比较灵活，对滑动摩擦力或者二力平衡知识理解要十分到位，否则容易出现错误。8．一个物体在另一个物体表面上滑行时受到的摩擦力称为滑动摩擦力，要探究物体受到的滑动摩擦力大小与什么因素有关。（1）写出你的两个猜想；（2）现要求验证其中一个猜想，你要验证其中的哪一个猜想？现有器材：a.一块一端带有小钩的长方体木块b.弹簧测力计c.砝码d.长木板A（表面较光滑）e.长木板B（表面较粗糙）你应从这些器材中选择哪些必要的器材做实验？（写器材的英文字母代号）（3）写出验证第（2）问中猜想的主要实验步骤及分析。【答案】（1）①摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；②摩擦力的大小与物体的接触面所受的压力有关；（2）滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系；a、b、d、e；（3）①把一端带有小钩的长方体木块水平分别放置在A、B两块木板上；②匀速拉动，分别读出弹簧测力计的示数F1和F2；分析：如果F1＝F2说明摩擦力大小与接触面的粗糙程度无关，如果F1≠F2说明摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。【分析】要解答本题需掌握：（1）压力的大小和接触面的粗糙程度都是影响摩擦力大小的因素。（2）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，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；根据实验要求选择器材。（3）根据实验数据分析得出结论的能力。【解答】解：（1）①摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；②摩擦力的大小与物体的接触面所受的压力有关。（2）验证物体所受摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关假如验证滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，设计思路是让压力不变，改变接触面的粗糙程度，故所需的器材是：a、b、d、e。（3）实验步骤及分析：①把一端带有小钩的长方体木块水平分别放置在A、B两块木板上；②匀速拉动，分别读出弹簧测力计的示数F1和F2；分析：如果F1＝F2说明摩擦力大小与接触面的粗糙程度无关，如果F1≠F2说明摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。故答案为：（1）①摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；②摩擦力的大小与物体的接触面所受的压力有关；（2）滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系；a、b、d、e；（3）①把一端带有小钩的长方体木块水平分别放置在A、B两块木板上；②匀速拉动，分别读出弹簧测力计的示数F1和F2；分析：如果F1＝F2说明摩擦力大小与接触面的粗糙程度无关，如果F1≠F2说明摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。【点评】本题主要是对学生科学探究能力的考查，是一道难题。也考查了学生对影响摩擦力大小的因素的认识和了解。9．测量是物理实验的基础，物理实验的结果要通过测量才能得到。同学们在复习测量工具使用时进行了操作和分析，请完成以下问题。（1）复习刻度尺测量时，在探究凸透镜成像的实验中，需要利用光具座上的刻度尺测量距离，如图1所示，该透镜的焦距是10.0cm。（2）在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，弹簧测力计斜向上匀速拉动水平木板上的物体如图2所示，这样会导致测量不准确，原因是斜向上拉动长方体木块，拉力与摩擦力不是一对平衡力，故大小不等。（3）在使用天平进行测量时，分度盘指针在如图3所示位置时就开始测量，这样会导致最后质量测量结果偏小。（4）用秒表测量心率时，误差主要来源于启动和停止秒表需要一定的反应时间，请你提出减小误差的方法：测量50次心跳的时间，计算一次的时间。（写出一条即可）【答案】（1）10.0；（2）斜向上拉动长方体木块，拉力与摩擦力不是一对平衡力，故大小不等；（3）小；（4）测量50次心跳的时间，计算一次的时间。【分析】（1）平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距；（2）一对平衡力必须符合四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上。（3）根据右侧较低，相当于测量时物体的一部分与托盘平衡分析；（4）根据累积法分析。【解答】解：（1）一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，最小、最亮的光斑就是焦点。由图可知，焦距为10.0cm。（2）当物体在水平面上进行匀速直线运动时，物体受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力；图中小虎同学用弹簧测力计斜向上拉动长方体木块，拉力和滑动摩擦力不在同一直线上，不满足二力平衡的条件，因此不是一对平衡力。拉力不等于摩擦力；（3）图中右侧较低，说明右侧偏重，因而测量时物体的一部分与托盘平衡，使得所加的砝码偏少，测量结果偏小；（4）用秒表测量心率时，误差主要来源于启动和停止秒表需要一定的反应时间，为了减小误差，可以测量50次心跳的时间，计算一次的时间，可以减小误差。故答案为：（1）10.0；（2）斜向上拉动长方体木块，拉力与摩擦力不是一对平衡力，故大小不等；（3）小；（4）测量50次心跳的时间，计算一次的时间。【点评】本题考查焦距测量、摩擦力的测量和质量、时间的测量，属于中档题。10．“小小农艺师”社团的小明为测量早餐牛奶的密度，进行实验。（1）实验步骤：①如图甲，在烧杯中倒入适量牛奶，测出烧杯和牛奶的总质量为61g；②将烧杯中的牛奶部分倒入量筒中，测出体积为40mL；③用天平测出烧杯和剩余牛奶的质量为20g；④计算出牛奶的密度为1.025×103kg/m3。（2）同社团的小光发现，测量牛奶体积时的现象如图乙，由于牛奶不透明，无法对准牛奶凹液面的最低处读数，这会导致所测体积偏大。（3）为减小误差，改进实验的方法是多次测量取平均值。【答案】（1）61；1.025×103；（2）大；（3）多次测量取平均值。【分析】（1）确定标尺的分度值，得出游码的读数，从而得出烧杯和牛奶的质量，进而得出牛奶的质量；得出牛奶的体积；根据密度公式得出牛奶的密度；（2）由于牛奶不透明，无法对准牛奶凹液面的最低处读数，这会导致所测体积偏大；（3）为了减小实验误差，可以多次测量取平均值。【解答】解：（1）由图丙可知，标尺的一个大格为1g，一个大格分成五个小格，没小格为0.2g，故分度值为0.2g，所以游码的读数为1.0g，此时烧杯和牛奶的质量m＝50g+10g+1.0g＝61.0g，牛奶的质量m牛奶＝m﹣m杯＝61.0g﹣20g＝41.0g，牛奶的体积V牛奶＝40mL＝40cm3，牛奶的密度ρ牛奶=m牛奶V牛奶=41g40cm3=（2）由于牛奶不透明，无法对准牛奶凹液面的最低处读数，这会导致所测体积偏大；（3）为了减小实验误差，可以多次测量取平均值。故答案为：（1）61；1.025×103；（2）大；（3）多次测量取平均值。【点评】本题考查测量液体密度的常规方法及误差分析。11．小明发现“推动装满书的箱子比空箱子费力，在水泥地推箱子比在瓷砖地费力”的生活现象，由此猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力大小、接触面的粗糙程度有关。为此，他设计了如图所示的实验。（1）实验时，需用弹簧测力计沿水平方向拉着物块在木板上做匀速直线运动，通过比较弹簧测力计示数来比较滑动摩擦力的大小。如图甲所示，此时弹簧测力计的示数为0.6N。（2）如图乙，将砝码放在木块上，并改变木块上所加砝码的质量，重复（1）的实验，得到如下表所示的实验数据。实验次数12345压力F/N34567摩擦力f/N0.60.81.01.21.4①以上实验，可探究滑动摩擦力与压力大小的关系。②请在图丁中画出滑动摩擦力大小随着压力大小变化关系图像。（3）为探究滑动摩擦力与另一个猜想因素有关，小明进行如图丙所示的实验：在长木板上铺上毛巾，保持木块不变，重复（1）的操作，测得弹簧测力计的示数F3。对比可知，在毛巾表面拉动时弹簧测力计示数F3大于图甲所示的实验中弹簧测力计示数F1，可得出初步结论：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（4）请列举一个生活中通过增大压力来增大摩擦力的应用实例：用力捏紧自行车刹车把手（或手握紧瓶子；或用力压黑板擦擦黑板）。【答案】（1）匀速；0.6；（2）①压力大小；②；（3）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）用力捏紧自行车刹车把手（或手握紧瓶子；或用力压黑板擦擦黑板）。【分析】（1）根据二力平衡的条件分析；确定测力计分度值，得了此时弹簧测力计的示数；（2）（3）①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，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此分析回答；②根据描点法作图；（4）结合实际举例。【解答】解：（1）实验时，需用弹簧测力计沿水平方向拉着物块在木板上做匀速直线运动，物块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，通过比较弹簧测力计示数来比较滑动摩擦力的大小。如图甲所示，测力计分度值为0.2N，此时弹簧测力计的示数为0.6N。（2）①以上实验，接触面粗糙程度不变，压力变大，可探究滑动摩擦力与压力的关系。②根据表中数据，在坐标系中找出对应的点连线，滑动摩擦力大小随着压力大小变化关系图像。如下所示：（3）为探究滑动摩擦力与另一个猜想因素有关，小明进行如图丙所示的实验：在长木板上铺上毛巾，保持木块不变，重复（1）的操作，测得弹簧测力计的示数F3。对比可知，在毛巾表面拉动时弹簧测力计示数F3大于图甲所示的实验中弹簧测力计示数F1，可得出初步结论：其他条件一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（4）列举一个生活中通过增大压力来增大摩擦力的应用实例：用力捏紧自行车刹车把手（或手握紧瓶子；或用力压黑板擦擦黑板）。故答案为：（1）匀速；0.6；（2）①压力大小；②；（3）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）用力捏紧自行车刹车把手（或手握紧瓶子；或用力压黑板擦擦黑板）。【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。12．我们在农贸市场、中药房还能看见杆秤，俗话说“秤砣虽小压千斤”，由此学习小组开展有关杆秤的项目式学习。【项目任务】制作简易杆秤。【产品制作】（1）如图甲，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，这样是为了把B点当做支点；（2）如图甲，空盘时调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为0g；【产品使用】（3）在称重过程中，若杆秤左低右高，如图乙，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往右（选填“左”或“右”）侧移动；（4）要想增大杆秤的最大测量值，理论上可以采用哪些方法来进行改进？换用质量更大的秤砣（选填一种方法）。【答案】（1）B；（2）0；（3）右。（4）换用质量更大的秤砣。【分析】（1）根据支点是杠杆绕着转动的点分析；（2）没有放物体时，物体的质量为0，对应的刻度是0；（3）（4）根据杠杆的平衡条件分析解答。【解答】解：（1）根据支点是杠杆绕着转动的点，图中秤杆绕B点转动，即B点相当于支点。（2）此时秤盘中没有放物体，所以此时调节杆秤水平平衡，消除杆秤自重和秤盘质量的影响，则该位置对应的质量刻度值为0g。（3）图乙中，杆秤左低右高，要将杆秤调至水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，应增大秤砣的力臂，即秤砣应往右侧移动适当距离。（4）要想增大杆秤的最大测量值，当力臂不变时，物体的拉力变大，故需要增大秤砣的拉力，故换用质量更大的秤砣。故答案为：（1）B；（2）0；（3）右。（4）换用质量更大的秤砣。【点评】本题考查杠杆的要素与平衡条件的应用，属于中档题。三．解答题（共6小题）13．小王在外游玩时，经常看到如图甲所示的物流公司大卡车。（g＝10N/kg，c水=4.2×103J/(kg⋅°C)，c（1）运送快递的大卡车有很多宽大的车轮，这是通过增大受力面积方式减小大卡车对地面的压强；（2）小明发现在服务区里，有很多大卡车司机在给车轮胎喷水。经过和大卡车司机的交流他知道大卡车行驶时，轮胎和地面摩擦产生大量的热，使车胎升温，有爆胎的危险，喷水是为了降温。一个橡胶车胎的质量约为50kg，用水将它的温度从70℃降低到20℃，这辆大卡车一共18个轮胎，水要带走的热量是多少？（3）一辆大卡车将快递从成都运往西安，总路程为800km。这辆大卡车满载时发动机输出能量中有80%用来驱动卡车行驶，大卡车柴油机（发动机）的效率是50%。这辆卡车满载时总质量为50t，它行驶时牵引力恒定为车辆总重的0.008倍。①这辆大卡车全程要消耗多少kg的柴油？②这辆车的能量利用率是多少？③图乙是刹车装置示意图，其中液压油左侧连通刹车闸，刹车时脚踩刹车踏板，可以使汽车减速或停止。要让踩刹车更轻（用更小的力踩刹车，能达到相同的刹车效果）请你写出一条能达到目的措施。【答案】（1）增大受力面积（2）水要带走的热量是9×107J；（3）①这辆大卡车全程要消耗200kg的柴油；②这辆车的能量利用率是40%；③减小OA间的距离或增大OB的长度。【分析】（1）在压力一定时，增大受力面积可减小压强；（2）知道橡胶车胎的总质量和初温、末温，利用公式Q＝cmΔt求橡胶车胎放出的热量，即水要带走的热量；（3）①大卡车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据F＝f＝0.008G求出其大小，根据W＝Fs求出牵引力做的功，根据W输出=Wη算出发动机输出能量，根据η=WQ放×100%求出消耗柴油完全燃烧释放的热量，根据Q放②根据效率的公式得到这辆车的能量利用率；③根据杠杆的平衡条件判断出用更小的力踩刹车达到相同刹车效果的方法。【解答】解：（1）大卡车有很多宽大的车轮，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强。（2）大卡车18个轮胎的总质量为m总轮＝18×50kg＝900kg轮胎降温放出的总热量为Q根据能量守恒定律，水要带走的热量等于轮胎降温放出的总热量。所以水要带走的热量为Q吸（3）①这辆卡车满载时总重力为G车它行驶时牵引力为F车行驶全程的有用功为W有需要消耗的总功为W总需要燃料燃烧放热为Q油全程要消耗的柴油体积为V油全程要消耗的柴油质量为m油②这辆车的能量利用率是η=③如下图所示，刹车装置相当于一个杠杆，O为支点，液压装置对A点水平向右的力F2为阻力，脚对刹车踏板向左的力F1为动力；若要想用更小的力踩刹车就能使车停止运动，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力大小不变时，需要减小阻力臂或增大动力臂，故可以减小OA间的距离或增大OB的长度。如图所示：故答案为：（1）增大受力面积（2）水要带走的热量是9×107J；（3）①这辆大卡车全程要消耗200kg的柴油；②这辆车的能量利用率是40%；③减小OA间的距离或增大OB的长度。【点评】本题考查了重力公式和密度公式、做功公式、效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式、杠杆的平衡条件以及二力平衡条件的应用，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。14．图甲是某科创小组设计的海鲜养殖网箱，该装置由空心薄壁圆柱体和养殖网两部分组成，其简化模型如图乙所示。该装置重5×104N，养殖网材料的体积为6m3，空心薄壁圆柱体高20m、横截面积为1m2。通过气阀改变圆柱体内的气压，控制进出圆柱体的海水，实现装置的浮沉。为了增加稳定性，还可以在网箱底部中央悬挂实心铸铁块（不触海底），每个铸铁块的体积为0.1m3，密度为7.0×103kg/m3。若圆柱体内的空气质量忽略不计，海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）当网箱的底部下沉到海面下5m处时，网箱底部受到海水的压强。（2）每个铸铁块的质量。（3）一个铸铁块悬挂于网箱底部，静止时网箱对铸铁块的拉力。（4）当遇到台风时，为了抵御风浪，要使圆柱体刚好浸没于海水中，请你通过计算说明需要悬挂铸铁块的数量和进入圆柱体内的水所受的重力。（写出一种方案，合理即可）【答案】（1）当网箱的底部下沉到海面下5m处时，网箱底部受到海水的压强为5×104Pa。（2）每个铸铁块的质量700kg。（3）一个铸铁块悬挂于网箱底部，静止时网箱对铸铁块的拉力为6000N。（4）需要悬挂铸铁块的数量2个和进入圆柱体内的水所受的重力为1.98×105N。【分析】（1）根据p＝ρ海水gh计算网箱底部受到海水的压强。（2）根据m＝ρ铁V铁计算每个铸铁块的质量。（3）G铁＝mg计算网箱对铸铁块的拉力铸铁块重力，根据阿基米德原理计算铸铁块所受浮力，三力平衡F拉＝G铁−F浮铁。（4）圆柱体刚好浸没时，总浮力等于总重力，设悬挂铸铁块数量为n，进入圆柱体水的重力为G水，求出总排开水的体积，根据阿基米德原理得到总浮力，总重力为原装置重力、铸铁总重力、进水重力之和，刚好浸没时，总浮力等于总重力，可以得到水的重力，根据G水大＝ρ海水gV柱得到圆柱体最大容纳水的重力，根据G水≥0得到需要悬挂铸铁块的数量，从而得到进入圆柱体内水的重力。【解答】解：（1）网箱底部受到海水的压强p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝5×104Pa。（2）每个铸铁块的质量m＝ρ铁V铁＝7.0×103kg/m3×0.1m3＝700kg。（3）网箱对铸铁块的拉力铸铁块重力G铁＝mg＝700kg×10N/kg＝7000N，铸铁块所受浮力F浮铁＝ρ海水gV铁＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1000N，网箱对铸铁块的拉力F拉＝G铁−F浮铁＝7000N−1000N＝6000N。（4）圆柱体刚好浸没时，总浮力等于总重力，设悬挂铸铁块数量为n，进入圆柱体水的重力为G水，总排开水的体积V总＝V柱+V网+V铁＝20m3+6m3+n×0.1m3＝26m3+n×0.1m3，总浮力为F浮总＝ρ海水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（26m3+n×0.1m3），总重力为原装置重力、铸铁总重力、进水重力之和，G总＝G装置+G铁+G水，刚好浸没时，总浮力等于总重力，即1.0×103kg/m3×10N/kg×（26m3+n×0.1m3）＝5×104N+7000N×n+G水，整理可得，G水＝2.1×105N﹣6000n，圆柱体最大容纳水的重力G水大＝ρ海水gV柱＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20m3＝2×105N，根据G水≥0得到，0≤2.1×105N﹣6000n≤2×105N，整理可得1.67≤n≤35，取正整数n＝2时，进入圆柱体内水的重力为G水＝2.1×105N﹣6000n＝2.1×105N﹣6000N×2＝1.98×105N。答案不唯一，n取合理正整数。答：（1）当网箱的底部下沉到海面下5m处时，网箱底部受到海水的压强为5×104Pa。（2）每个铸铁块的质量700kg。（3）一个铸铁块悬挂于网箱底部，静止时网箱对铸铁块的拉力为6000N。（4）需要悬挂铸铁块的数量2个和进入圆柱体内的水所受的重力为1.98×105N。【点评】本题考查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。15．小明同学学习了重力与质量的关系后，准备利用弹簧测力计和小桶制成一个简单实用的液体密度秤，如图所示，小桶的质量m＝0.05kg，容积V＝100mL，在小桶中加满待测液体就可以“称”出该液体的密度。请回答下列问题：（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）空的小桶所受的重力是多少？（2）水的密度应标在多少牛的刻度上？（3）此“密度秤”的测量范围是多少？（4）制成密度秤后，若小明在测量某种液体密度时，没有装满小桶就读数，则测量值小于实际值（选填“大于”、“小于”或“等于”）；若小明要增大该密度秤的测量范围，请你给出一个改进措施：减小小桶的重力。【答案】（1）空的小桶所受的重力是0.5N？（2）水的密度应标在1.5N的刻度上；（3）此“密度秤”的测量范围是0﹣4.5×103kg/m3；（4）小于；减小小桶的重力。【分析】（1）根据G＝mg计算重力；（2）小桶的体积已知，小桶装满水后的重力G＝Vρ水g，可知此时弹簧测力计的示数；（3）小桶中没有液体时密度为0；测力计能测量的液体的最大重力值可知，小桶的体积已知，可求出测量的密度的最大值；（4）由测量的密度和弹簧测力计的示数的关系分析，当液体没由装满即弹簧测力计的示数变小时，可知对测量密度的影响；由测量的密度和弹簧测力计的示数的关系分析，要是测量的密度的值变大，所采取的措施。【解答】解：（1）空的小桶所受的重力G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N；（2）小桶的体积V＝100mL，小桶装满水后的重力：G＝Vρ水g＝100×10﹣6m3×1×103kg/m3×10N/kg＝1N，所以此时弹簧测力计的示数F1＝G水+G桶＝1N+0.5N＝1.5N；（3）小桶中没有液体时密度为0，所以密度为0应标记再0.5N刻度上；测力计能测量的液体重力的最大值G大＝F大﹣G桶＝5N﹣0.5N＝4.5N，可测量的密度的最大值：ρ大=G大Vg=4.5N100×10-6m3×10N/kg=4.5×（4）由测量的密度液体的密度ρ=F-G桶V=FV-G桶V答：（1）空的小桶所受的重力是0.5N？（2）水的密度应标在1.5N的刻度上；（3）此“密度秤”的测量范围是0﹣4.5×103kg/m3；（4）小于；减小小桶的重力。【点评】本题考查弹簧测力计测密度，属于较难题。16．拔河队员在比赛中常采用后仰的姿势，此时可以将人体看作一个以脚底O点为支点的杠杆，人体重心在A点，受到绳子的拉力为F，如图所示，人往后仰，增大（选填“增大”或“减小”）了重力的力臂，减小了拉力的力臂，从而提高了获胜率。请从增大摩擦力的角度再写出一个提高获胜率的措施：选择质量较大的队员参赛或穿上鞋底粗糙的运动鞋。【答案】增大；选择质量较大的队员参赛或穿上鞋底粗糙的运动鞋。【分析】（1）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离；（2）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；用滑动摩擦代替滚动摩擦，同时增大压力并增大接触面的粗糙程度。【解答】解：重力的方向是竖直向下的，力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，人往后仰，增大了重力的力臂；为提高比赛胜算，除降低重心外，还需要增大摩擦力，故选择体重大、穿上粗糙的运动鞋，通过增大压力和接触面的粗糙程度增大摩擦力。故答案为：增大；选择质量较大的队员参赛或穿上鞋底粗糙的运动鞋。【点评】本题考查力臂以及摩擦力的有关因素，属于中档题。17．“曹冲称象”是家喻户晓的故事，科创小组仿效曹冲展开项目化实践活动——制作一台“浮力秤”，如图所示。浮力秤由浮体和外筒组成，浮体包括秤盘和秤盘下的小圆筒，总质量m0为80g，小圆筒高h0为20cm、底面积S0为20cm2。外筒足够高、其底面积S为60cm2，筒内装有640g水，筒壁厚度忽略不计，浮体始终竖直且未与外筒壁接触。将浮体放入外筒中，待浮体静止后，浮体与水面相平位置处标记为A；再在秤盘中放入一个100g的砝码，待浮体静止后，浮体与水面相平位置处标记为B；在AB之间均匀地画上9条刻度线（图中未画出）。ρ水=1.0×103kg/（1）当浮体的标记A与水面相平时，水对外筒底的压强；（2）加入砝码后，浮体底部所受的压力；（3）若要将浮力秤相邻两刻度线之间的距离增大为原来的2倍，且只改变设计方案中的一个物理量，请通过计算说明你的方法及需要改变的物理量的要求（写出一种即可）。【答案】（1）当浮体的标记A与水面相平时，水对外筒底的压强为1200Pa；（2）加入砝码后，浮体底部所受的压力为1.8N；（3）若要将浮力秤相邻两刻度线之间的距离增大为原来的2倍，可以将浮体小圆筒的底面积减小为10cm2，也可以将水换成密度为0.5×103kg/m3的液体。【分析】（1）当浮体在水中漂浮时，可以将浮体和水看作一个整体，已知水的质量和浮体的质量，可以求出水和浮体的总重力，容器底部受到的总压力等于水和浮体的总重力，已知外筒的底面积，由p=FS可求得（2）加入砝码后，浮体处于漂浮状态，所受的浮力等于浮体和砝码的总重力，已知砝码的质量可求得浮体和砝码的总重力；根据阿基米德原理结合浮力产生的原因可知，浮力的大小等于其底面所受的向上的压力；（3）由已知附体受到的浮力和液体的密度，根据F浮＝ρ液gV排可求出物体排开液体的体积，从而求出加入砝码后，浮体浸入水中的高度；若要将浮力秤相邻两刻度线之间的距离增大为原来的2倍，则浮体浸入水中的高度也变为原来的2倍，求出此时小圆筒浸入水中的高度；可以通过减小小圆筒的底面积或减小外筒中液体的密度实现，据此进行计算。【解答】解：（1）当浮体在水中漂浮时，水和浮体的总质量为：m总＝m水+m0＝640g+80g＝720g＝0.72kg；水和浮体的总重力为：G总＝m总g＝0.72kg×10N/kg＝7.2N；水对外筒底的压力等于水和浮体的总重力，则水对外筒底的压力为：F＝G总＝7.2N；外筒的底面积S＝60cm2＝6×10﹣3m2，则水对外筒底的压强为：p=F（2）加入砝码后，浮体及砝码整体处于漂浮状态，所受的浮力等于浮体和砝码的总重力；浮体和砝码的总重力为：G总'＝（m0+m砝）g＝（