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【情境化·新趨勢】初中物理滬科2024版八全冊單元期中期末素養提升卷
【情境化·新趨勢】初中物理滬科2024版八全冊下學期期末素養提升卷（01）
（滿分100分，答題時間90分鐘）
一、單項選擇題（本大題有12小題，每小題2分，共24分.每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的）
1. 關于粒子和宇宙，下列說法正確的是（　　）
A. 固體、液體很難被壓縮，說明分子間存在吸引力
B. 物質是由分子組成的，分子是不可再分的最小粒子
C. 湯姆生發現電子，從而揭示了原子是可以再分的
D. 宇宙是一個有層次的天體系統，太陽是宇宙的中心
2. 地球、太陽系、電子、原子按空間尺度從大到小的排列順序是（　?。?br/>A. 太陽系—地球—電子—原子 B. 電子—原子—地球—太陽系
C. 太陽系—電子—原子—地球 D. 太陽系—地球—原子—電子
3．車上乘客的情境如圖所示，此刻該公交車在（　　）
A．啟動 B．勻速行駛 C．緊急剎車 D．轉彎
4. 有些電動車安裝了如圖所示的特制傘來遮陽擋雨，它給我們帶來方便的同時也帶來了安全隱患，這樣的電動車以較快速度行駛時有“向上飄”的感覺，下列關于這一現象的解釋正確的是（　　）
A. 傘上方的氣流速度大于下方，壓強小于下方
B. 傘上方的氣流速度大于下方，壓強大于下方
C. 傘上方的氣流速度小于下方，壓強大于下方
D. 傘上方的氣流速度小于下方，壓強小于下方
5. 小李同學先后用同樣大小的力F使同一木箱分別在如圖所示甲、乙、丙三個表面上沿力的方向移動相同的距離，力F在這三個過程中所做的功分別為W甲、W乙、W丙，關于做功大小的下列說法正確的是（　?。?br/>A. W甲＜W乙＜W丙 B. W甲＞W乙＞W丙
C. W甲=W乙=W丙 D. W甲=W乙＜W丙
6. 2024年6月4日7時38分，嫦娥六號上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛，隨后成功進入預定環月軌道，完成世界首次月球背面采樣和起飛。上升器采樣完成后加速上升，此過程中（ ）
A. 上升器的動能增大 B. 上升器的重力勢能減小
C. 上升器的機械能不變 D. 月球引力對上升器不做功
7. 物體在同一水平面上做勻速直線運動，當物體運動路程與時間的關系圖象如圖甲時，受到的水平推力為；當物體運動的速度與時間的關系圖象如圖乙時，受到的水平推力為。兩次推力的功率分別為、。則和分別為（　?。?br/>A. ， B. ， C. ， D. ，
8. 人造衛星沿橢圓軌道繞地球運行，如圖所示為衛星從遠地點向近地點運動的過程．針對該過程，以下說法正確的是（ ）
A. 動能逐漸增大，機械能增大
B. 勢能逐漸減小，機械能減小
C. 動能逐漸增大，勢能逐漸減小，機械能不變
D. 動能逐漸增大，勢能逐漸減小，機械能減小
9. 如圖是我國空間站的機械臂，它類似于人的手臂，可以省距離，下列工具使用時與機械臂屬同類型杠桿的是（　?。?br/>A. 用鑷子夾砝碼 B. 用羊角錘起釘子
C. 用老虎鉗剪斷導線 D. 用瓶蓋起子起瓶蓋
10. 墨子所著《墨經》中有大量的物理知識，其中包括杠桿原理，比阿基米德還早兩百多年。墨子將阻力臂叫“本”，動力臂叫“標”。下列杠桿屬于“本短標長”的是（　?。?br/>A. 鋼絲鉗 B. 人的上臂 C. 釣魚竿D. 筷子
11. 如圖所示的等刻度均勻杠桿保持水平平衡，若測力計示數為4牛，則一個重為2牛的鉤碼一定掛在杠桿的（　　）
A. b點 B. d點
C. j點 D. k點
12. 用圖所示滑輪組勻速提升重為270N的物體時，繩子自由端的拉力100N，物體在5s內上升1m，忽略繩重和摩擦，下列說法不正確的是（ ）
A. 繩子自由端移動的速度為0.6m/s B. 滑輪組做的有用功為1000J
C. 拉力F的功率為60W D. 滑輪組的機械效率為90%
二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分.每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項是符合題意的，選對但不全得2分，有選錯的得0分，全選對的得3分）
13. 如圖所示為運動員墊排球時的情境，下列說法中正確的是（　?。?br/>A. 墊球時排球對手臂的作用力和手臂對排球的作用力是一對平衡力
B. 排球脫離手臂后能繼續上升，是由于排球受到向上的力
C. 排球脫離手臂后繼續上升的過程，排球的動能減小
D. 排球在下落過程中，重力對排球做了功
14. 如圖甲所示，水平向右的推力將重為的物體壓在豎直的粗糙程度相同的墻面上，墻面足夠大。的大小與時間的關系如圖乙所示，且已知前物體靜止，在時間內物體向下滑動速度逐漸增大到，之后保持速度不變，則（　?。?br/>A. 當時，物體受到的摩擦力為
B. 當時，物體受到的摩擦力一定小于
C. 在時間內，物體受到的滑動摩擦力大小相等
D. 在內，滑動摩擦力對物體做功的功率為8W
15. 如圖甲所示裝置，小歡用力F向下拉繩子，使物體M在水平地面勻速移動，地面ab、bc粗糙程度不同。物體M重為400N，動滑輪重為5N，ab=2m，bc=3m。物體M從a點到c點過程中，拉力F與M移動距離的關系如圖乙，不考慮物體大小對運動的影響，忽略繩子重力及滑輪轉軸摩擦，對此過程的分析，下列結論正確的是（ ）
A. 繩子自由端移動的距離為15m
B. 拉力F做的功為840J
C. 拉力F在ab段做的額外功等于在bc段做的額外功
D. 物體從ab段到bc段，滑輪組的機械效率變大
三、填空題（本大題有8小題，每空1分，共15 分）
16. 如圖甲所示，完全相同的A、B兩物塊疊放在水平桌面上，用F1＝80N的水平力作用在B物塊上，A、B一起做勻速直線運動，此時B物塊所受的摩擦力為　　 N；若將F2＝80N的水平力按如圖乙所示作用在A物塊上，它們一起做直線運動，則桌面對A物塊的摩擦力為　　 N.
17. 055型驅逐艦是我國正在研發的新一代萬噸級大型驅逐艦（如圖所示），該艦具有防空、反潛、反艦、對陸攻擊等綜合作戰能力。該艦滿載排水量為1.2萬噸，則在海面上滿載時所受浮力為______N；當它以40km/h的速度勻速航行時受到的阻力為，則航行1km的過程中動力做的功是_____J。（）
18. 如圖甲，用豎直向上的拉力F，將靜止在水平地面上的物體向上提升。乙圖表示拉力F的大小隨時間t的變化關系，丙圖表示物體運動速度v的大小隨時間t的變化關系。在0～10s內物體對地面的壓力為______N；20～30s內拉力F做功的功率為_______W。
19. 1標準大氣壓的值為__________；如圖所示，在某輕質杠桿B點，用彈簧測力計沿豎直方向提升一重物，當杠桿水平靜止時，彈簧測力計示數為10N，若OA=10cm，AB=40cm，則物體的重力大小為__________N。
20. 如圖所示，OB是以O點為支點的杠桿，F是作用在杠桿B端的力。圖中線段AB與力F的作用線在一條直線上，且OA⊥AB。則線段_____（選填“OA”“AB”或“OB”）表示力F的力臂。
21. 如圖是某風景區的一段盤山公路，之所以要把上山的公路修成這般模樣，是因為盤山公路相當于簡單機械中的______，使用它______（選填“省”或“不省”）功。
22. 如圖所示，固定在天花板上的定滑輪所受的重力為1N。重物A放在水平地面上，重物B通過細繩與重物A相連。已知重物A所受的重力為6N，A的底面積為10cm2.當裝置處于靜止狀態時，A對地面的壓強為3500Pa，若不計繩重及摩擦，B所受繩子豎直向上的拉力為___________N，天花板對滑輪豎直向上的拉力為___________N。
23. 如圖所示，高鐵車頭采用流線型設計是為了減小___________；高鐵站臺設置有安全線，乘客候車時，不能越過安全線，這是因為在氣體中，流速越大的位置，壓強越_________。
四、作圖與簡答題（本大題有4小題，每小題2分，共8分）
24. 如圖所示，當用杠桿拉起靜止在地面上的重物時，請畫出在杠桿A點施加的最小力F的示意圖。
25. 動滑輪實質是杠桿，請在圖中標出支點并作出動力臂；
26.如圖所示為盧瑟福提出的原子核式結構的模型示意圖，請用語言描述原子核式結構的大概內容．
27. 如圖是古代戰爭中攻擊城門的戰車，戰車上有一根質量很大的圓木，前端尖銳，更容易攻破城門。請用物理知識解釋：
（1）前端尖銳更易破門的原因？
（2）為什么選用質量大的圓木？
五、實驗探究題（本大題有4小題，每空1分，共23分）
28. （6分）某學習小組在“探究液體壓強與哪些因素有關”的實驗中，進行了以下操作和分析：
（1）實驗中，液體內部壓強的大小可以用壓強計U形管兩側液面的______來表示。在使用壓強計前，發現U形管中兩側液面位置如圖甲所示，接下來的操作是______（選填字母）；
A.直接從U形管右側中倒出適量液體 B.拆除膠管重新安裝
（2）完成了儀器的組裝后，為檢驗裝置的氣密性，他們按壓住探頭的橡皮膜，發現U形管內液面有明顯的高度差并保持穩定，說明該裝置的氣密性______（好/差）；
（3）為了探究液體密度對液體內部壓強大小的影響，應分別將壓強計金屬盒的橡皮膜放在圖乙燒杯中的______（填字母）兩個位置處進行實驗；在a、b、c、d、e五點中壓強最大的是______點；
（4）當把一個六面蒙有繃緊程度相同的橡皮膜的正方體（如下圖所示）置于水中時，能大致反映橡皮膜受到水的壓強情況的是圖中的______（選填字母）。
A. B. C. D.
29. （5分）小李同學在探究“影響浮力大小的因素”時，依次做了如圖甲所示實驗。觀察并分別比較圖中有關數據可知：（，g取）
（1）當物體浸沒在水中時，受到的浮力為______N；
（2）此物體浸沒時排開水的體積是______，此物體的密度是______；
（3）分析圖A、C、D可得，物體在液體中所受浮力大小與______有關；
（4）當物體從接觸水面開始，到浸沒于水中，直至浸沒到更深位置（未觸底），在圖乙中能表示出此過程物體所受浮力F與浸入水中深度h關系的圖像是______（選填“①”或“②”）。
30. （4分）如圖所示是探究物體動能大小與哪些因素有關的實驗裝置，圖中斜面軌道底端跟水平軌道平滑連接，鋼球從軌道上某高度h處由靜止釋放后，能把靜止在水平軌道上某處的木塊推動一段距離s。
（1）實驗中，通過比較______的大小來判斷鋼球的動能大??；
（2）為了探究鋼球的動能的大小與速度大小是否有關，應______，使鋼球碰到同一位置的相同木塊；
（3）表1為某實驗小組記錄的實驗數據：
表1
實驗次數 鋼球的質量m/g 鋼球釋放的高度h/cm 木塊滑行的距離s/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 50 20 70
①根據表中記錄數據，可知該實驗小組探究的問題是______；
②僅根據表中數據，請你提出一種措施，使木塊滑行的距離減小。答：______。
31.（8分） 小明做“探究杠桿的平衡條件”實驗。
（1）輕質杠桿靜止時如圖甲所示，此時杠桿________（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態。為便于測量力臂，應調節杠桿使其在________位置平衡，小明下一步的操作應該將圖甲杠桿右邊的平衡螺母向________（選填“左”或“右”）調節。
（2）小明多次實驗并記錄數據如下表所示，分析數據得出杠桿的平衡條件：________（寫公式）。
實驗次數 動力 動力臂 阻力 阻力臂
1 1 8 2 4
2 2 3 1 6
3 4 3 3 4
（3）第3次實驗所掛鉤碼的個數和位置如圖乙所示，將兩側所掛的鉤碼同時向支點靠近一格，杠桿會________（選填“左側下降”、“右側下降”或“仍水平平衡”）。
（4）如圖丙所示，用彈簧測力計在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測力計逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，保持杠桿在水平位置平衡，則測力計的示數將________（選填“變大”“變小”或“不變”）。
（5）如圖丁所示，在實驗中將彈簧測力計的拉環掛在杠桿右端，用力向下拉掛鉤，讀出彈簧測力計的示數。進行多次實驗發現都不能滿足杠桿平衡條件，原因是彈簧測力計自重的影響會導致所測的拉力________（選填“偏大”或“偏小”）。
（6）在實驗中，多次改變力和力臂的大小主要是為了________。
A.減小摩擦 B.使每組數據更準確
C.多次測量取平均值減小誤差 D.獲取多組實驗數據歸納出物理規律
六、計算及綜合能力題（本大題有4小題，共21分）
32. （6分）某汽車總重為，靜止時輪胎與水平地面的接觸總面積為0.05m2，不考慮外界因素影響，汽車行駛時受到的阻力為汽車總重的0.06倍且不變。如圖所示，是汽車以恒定功率行駛時的速度（v）與時間（t）圖像，g取10N/kg。求：
（1）汽車靜止在水平地面時對地面的壓強；
（2）汽車勻速行駛時的功率；
（3）汽車加速行駛行駛過程中牽引力做的功。
33（4分）《天工開物》中記載了中國古人利用桔槔從井中汲水的情景，現如今在浙江省諸暨市趙家鎮農民在灌溉農田時仍然傳承著這種汲水方式。如圖所示，桔槔的主要結構是一根由直立木樁支撐的長木桿，可繞O點轉動，木桿A點綁有配重石塊，B點連接一根細桿，細桿下方連有木桶，使用時人可對細桿施加向上或向下的力。已知OA長為1m，OB長為3m。木桿的自重、細桿的質量和支點處的摩擦均忽略不計，汲水過程中細桿始終豎直。當人用桔槔從井中汲水時，裝滿水的木桶總重80N，要使木桿提著裝滿水的木桶在水平位置靜止（木桶完全離開井內水面），人需要對細桿施加40N向上的力。
（1）求木桿B點受到的拉力F1的大?。?br/>（2）求配重石塊的重力。
34. （5分）某工人利用如圖所示的滑輪組提升重2700N的物體，物體上升了2m，繩子末端的拉力為750N，不計繩重和摩擦力，求：
（1）工人做的有用功是多少？
（2）該滑輪組的機械效率是多少？
35. （6分）在跨學科實踐活動中，同學們以“我國古代的‘龍骨水車’”為主題開展研究。
【項目提出】
作為我國非物質文化遺產的“龍骨水車”，具有豐富的人文教育意義?！褒埞撬嚒痹诮Y構設計、工作原理和實際應用中涉及了物理學、工程技術、能源材料、歷史人文等多領域的知識。
【項目分解】
（1）查閱資料，了解我國古代“龍骨水車”的工作原理。
（2）制造簡易“龍骨水車”。
【項目實施】
（1）查閱資料，了解我國古代“龍骨水車”的工作原理。
“龍骨水車”是我國古代江南地區主要的灌溉農具之一，是一種歷史悠久的提水設施，相當于現代的抽水機，其構造如圖（a）所示：
《天工開物》中有“數尺之車，一人兩手疾轉，竟日之功可灌二畝而已”的記載。如圖（b）所示，將水車一端浸入水中，另一端固定于岸上。使用時搖動長柄搖桿，使輪軸轉動，帶動嵌滿刮水板的鏈條運動，槽內板葉刮水上行，傾灌于地勢較高的田中；
①使用時，人對搖桿施加力的作用使輪軸轉動，相當于在使用一個______（選填“省力”或“費力”）杠桿。木鏈條運動起來，一定質量的水被水車提升到高處重力勢能______（選填“增大”或“減小”）；
②寫出一條提高“龍骨水車”提水效率的方法：______；
（2）制造簡易“龍骨水車”。
“龍骨水車”的制作首要是選材。優先考慮的是提高材料的端面硬度和強度（材料的彈性模量越大，強度越大），以保證水車穩固、聯動和耐久；其次再考慮材料的密度，僅為了搬運的方便。為此，同學們查閱到幾種木材的特性如下表：
木材種類 端面硬度/N 彈性模量/GPa 密度/（）
濕地松木 2570～4000 10.4～13.2 0.55～0.75
水曲柳木 4010～6500 10.4～16.2 0.55～0.75
槐木 4010～10000 7.5～13.2 0.55～0.95
柞木 6510～10000 10.4～16.2 055～0.95
制作“龍骨水車”應選______材料最好。老師為學習小組提供“龍骨水車”模型組件，按照說明書組裝水車，如圖（c）所示：
【項目拓展】
現代很多機械與“龍骨水車”的原理相似，例如圖（d）所示的鏈斗式輸送機。鏈斗式輸送機是一種用沿軌道運行的料斗來輸送物料的設備，應用于電站、礦山、煤炭等行業，進行松散物料的輸送。下面是某型號鏈斗式輸送機在某次工作中的相關數據。
××型號鏈斗式輸送機的功率 每分鐘提升物料的質量 每分鐘提升物料的高度
10kW 4t 11.4m
該鏈斗式輸送機在本次工作過程中，每分鐘輸出的總功為______，效率為______。（g取10N/kg）
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【情境化·新趨勢】初中物理滬科2024版八全冊單元期中期末素養提升卷
【情境化·新趨勢】初中物理滬科2024版八全冊下學期期末素養提升卷（01）
（滿分100分，答題時間90分鐘）
一、單項選擇題（本大題有12小題，每小題2分，共24分.每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的）
1. 關于粒子和宇宙，下列說法正確的是（　?。?br/>A. 固體、液體很難被壓縮，說明分子間存在吸引力
B. 物質是由分子組成的，分子是不可再分的最小粒子
C. 湯姆生發現電子，從而揭示了原子是可以再分的
D. 宇宙是一個有層次的天體系統，太陽是宇宙的中心
【答案】C
【解析】A．固體、液體很難被壓縮，說明分子間存在斥力，故A錯誤；
B．物質是由分子組成，分子是由原子組成的，故B錯誤；
C．物理學家湯姆生發現了電子從而揭示了原子是有結構的，從而揭示了原子是可以再分的，故C正確；
D．宇宙是一個有層次的天體系統，是由無數天體組成，太陽是宇宙中的一顆恒星，不是宇宙的中心，故D錯誤。故選C。
2. 地球、太陽系、電子、原子按空間尺度從大到小的排列順序是（　　）
A. 太陽系—地球—電子—原子 B. 電子—原子—地球—太陽系
C. 太陽系—電子—原子—地球 D. 太陽系—地球—原子—電子
【答案】D
【解析】距今，科學家們只發現地球上存在生物體，地球是圍繞在太陽周圍的一顆行星，而太陽系只是銀河系中的一個星系，而電子和原子核構成原子，原子核幾乎集中了整個原子的質量，原子構成分子，分子構成了物體。故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。
3．車上乘客的情境如圖所示，此刻該公交車在（　?。?br/>A．啟動 B．勻速行駛 C．緊急剎車 D．轉彎
【答案】C
【解析】A．汽車啟動過程中，乘客會保持靜止狀態向左傾斜，A錯誤；
B．汽車勻速行駛過程中，乘客會保持運動狀態不變，不會傾斜，B錯誤；
C．由圖可讀出，司機在最右側，車輛向右行駛，車上乘客向右傾斜，如果汽車正在剎車制動，人的下身隨汽車減速，而上身由于慣性要保持原來的運動狀態繼續向前沖。因此汽車應該在緊急剎車，C正確；
D．汽車轉彎過程中，乘客會保持運動狀態向車的一側傾斜，而不是左右傾斜，D錯誤。
故選C。
4. 有些電動車安裝了如圖所示的特制傘來遮陽擋雨，它給我們帶來方便的同時也帶來了安全隱患，這樣的電動車以較快速度行駛時有“向上飄”的感覺，下列關于這一現象的解釋正確的是（　?。?br/>A. 傘上方的氣流速度大于下方，壓強小于下方
B. 傘上方的氣流速度大于下方，壓強大于下方
C. 傘上方的氣流速度小于下方，壓強大于下方
D. 傘上方的氣流速度小于下方，壓強小于下方
【答案】A
【解析】空氣經過如圖所示的傘時，在時間相同時，空氣經過上方的路程大于下方，那么傘上方的空氣流速大于下方的空氣流速，由于流體流速大的地方壓強小，所以，上方壓強小于下方壓強，故A正確，BCD錯誤。故選A。
5. 小李同學先后用同樣大小的力F使同一木箱分別在如圖所示甲、乙、丙三個表面上沿力的方向移動相同的距離，力F在這三個過程中所做的功分別為W甲、W乙、W丙，關于做功大小的下列說法正確的是（　　）
A. W甲＜W乙＜W丙 B. W甲＞W乙＞W丙
C. W甲=W乙=W丙 D. W甲=W乙＜W丙
【答案】C
【解析】作用在物體上的力與物體在力的方向上移動的距離的乘積叫做功。由題意知作用力同樣大小為F，物體在力的方向上移動的距離相同為s，根據W=Fs得W甲=W乙=W丙=Fs。故C選項正確。
故選C。
6. 2024年6月4日7時38分，嫦娥六號上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛，隨后成功進入預定環月軌道，完成世界首次月球背面采樣和起飛。上升器采樣完成后加速上升，此過程中（ ）
A. 上升器的動能增大 B. 上升器的重力勢能減小
C. 上升器的機械能不變 D. 月球引力對上升器不做功
【答案】A
【解析】ABC．上升器采樣完成后加速上升過程中，質量不變，速度增大，動能增大，高度增大，重力勢能增大，由于機械能是動能與重力勢能之和，所以機械能增大。故A符合題意，BC不符合題意；
D．月球引力對上升器有向下的力，且上升器在力的方向上通過了距離，所以月球引力對上升器做功，故D不符合題意。故選A。
7. 物體在同一水平面上做勻速直線運動，當物體運動路程與時間的關系圖象如圖甲時，受到的水平推力為；當物體運動的速度與時間的關系圖象如圖乙時，受到的水平推力為。兩次推力的功率分別為、。則和分別為（　?。?br/>A. ， B. ， C. ， D. ，
【答案】D
【解析】物體在同一水平面上做勻速直線運動，物體受到平衡力作用，推力等于摩擦力。由于摩擦力的大小與壓力大小和接觸面粗糙程度有關，兩次壓力相同，接觸面粗糙程度相同，故兩次水平推力大小相等，即F1∶F2=1∶1，由甲乙兩圖可得v1=3m/s，v2=5m/s；根據
可得
故選D。
8. 人造衛星沿橢圓軌道繞地球運行，如圖所示為衛星從遠地點向近地點運動的過程．針對該過程，以下說法正確的是（ ）
A. 動能逐漸增大，機械能增大
B. 勢能逐漸減小，機械能減小
C. 動能逐漸增大，勢能逐漸減小，機械能不變
D. 動能逐漸增大，勢能逐漸減小，機械能減小
【答案】C
【解析】由于衛星在遠地點時具有較大的勢能，近地點時具有較大的動能，故當衛星由遠地點向近地點運動的過程中，故動能逐漸增大，勢能逐漸減小，但其動能和勢側 的總和即機械能是不變的，故C是正確的．
9. 如圖是我國空間站的機械臂，它類似于人的手臂，可以省距離，下列工具使用時與機械臂屬同類型杠桿的是（　　）
A. 用鑷子夾砝碼 B. 用羊角錘起釘子
C. 用老虎鉗剪斷導線 D. 用瓶蓋起子起瓶蓋
【答案】A
【解析】機械臂可以省距離，所以需要費力，屬于費力杠桿。
A．用鑷子夾砝碼，動力臂小于阻力臂，鑷子是費力杠桿，故A符合題意；
B．用羊角錘起釘子，動力臂大于阻力臂，羊角錘是省力杠桿，故B不符合題意；
C．用老虎鉗剪斷導線，動力臂大于阻力臂，老虎鉗是省力杠桿，故C不符合題意；
D．用瓶蓋起子起瓶蓋，動力臂大于阻力臂，瓶蓋起子是省力杠桿，故D不符合題意。
故選A。
10. 墨子所著《墨經》中有大量的物理知識，其中包括杠桿原理，比阿基米德還早兩百多年。墨子將阻力臂叫“本”，動力臂叫“標”。下列杠桿屬于“本短標長”的是（　?。?br/>A. 鋼絲鉗 B. 人的上臂 C. 釣魚竿D. 筷子
【答案】A
【解析】A．根據題意可知，“本短標長”是指動力臂長，阻力臂短，屬于省力杠桿；鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A符合題意；
B．人的上臂，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故B不符合題意；
C．釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C不符合題意；
D．筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D不符合題意。
故選A。
11. 如圖所示的等刻度均勻杠桿保持水平平衡，若測力計示數為4牛，則一個重為2牛的鉤碼一定掛在杠桿的（　　）
A. b點 B. d點
C. j點 D. k點
【答案】D
【解析】彈簧測力計豎直向上用力，使杠桿逆時針轉動，如果鉤碼掛在杠桿的左端，會使杠桿逆時針轉動，所以鉤碼要掛在杠桿的右端。根據杠桿平衡原理，因為
F1l1=F2l2
假設杠桿的每一個小格代表1cm，則
4N×2cm=2N×l2
故l2=4cm，故鉤碼要掛在k點。
故選D。
12. 用圖所示滑輪組勻速提升重為270N的物體時，繩子自由端的拉力100N，物體在5s內上升1m，忽略繩重和摩擦，下列說法不正確的是（ ）
A. 繩子自由端移動的速度為0.6m/s B. 滑輪組做的有用功為1000J
C. 拉力F的功率為60W D. 滑輪組的機械效率為90%
【答案】B
【解析】A．由圖可知，承擔物重的繩子段數為3段，則繩端移動距離
s=nh=3×1m=3m
則繩子自由端移動的速度
故A正確，不符合題意；
B．重為270N的物體上升1m，滑輪組做的有用功
W有=Gh=270N×1m=270J
故B錯誤，符合題意；
C．拉力F的功率
P=Fv=100N ×0.6m/s=60W
，故C正確，不符合題意；
D．滑輪組的機械效率
故D正確，不符合題意。故選B。
二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分.每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項是符合題意的，選對但不全得2分，有選錯的得0分，全選對的得3分）
13. 如圖所示為運動員墊排球時的情境，下列說法中正確的是（　?。?br/>A. 墊球時排球對手臂的作用力和手臂對排球的作用力是一對平衡力
B. 排球脫離手臂后能繼續上升，是由于排球受到向上的力
C. 排球脫離手臂后繼續上升的過程，排球的動能減小
D. 排球在下落過程中，重力對排球做了功
【答案】CD
【解析】A．墊球時排球對手臂的作用力和手臂對排球的作用力大小相等，方向相反，作用在不同物體上，是一對相互作用力，故A錯誤；
B．排球脫離手臂后，不再受到手臂施加的向上的力，能繼續上升是由于排球具有慣性，保持原有的運動狀態，故B錯誤；
C．排球脫離手臂后繼續上升的過程，排球的速度減小，質量不變，動能減小，故C正確；
D．排球在下落過程中，排球在重力的作用下豎直向下運動了一段距離，故重力對排球做了功，故D正確。
故選CD。
14. 如圖甲所示，水平向右的推力將重為的物體壓在豎直的粗糙程度相同的墻面上，墻面足夠大。的大小與時間的關系如圖乙所示，且已知前物體靜止，在時間內物體向下滑動速度逐漸增大到，之后保持速度不變，則（　?。?br/>A. 當時，物體受到的摩擦力為
B. 當時，物體受到的摩擦力一定小于
C. 在時間內，物體受到的滑動摩擦力大小相等
D. 在內，滑動摩擦力對物體做功的功率為8W
【答案】BD
【解析】A．0~2s時物體運動的速度為0，則物體處于靜止狀態，所以當t=1s時，豎直方向的重力和摩擦力是一對平衡力，物體受到的摩擦力為4N，故A不符合題意；
B．由題意可知，物體在2~4s時間內物體做加速運動，此時受到的滑動摩擦力小于物體的重力；因此當t=3s時，物體受到的摩擦力一定小于4N，故B符合題意；
C．由題意可知，4~6s時間內，物體做勻速直線運動，物體受到的滑動摩擦力等于物體的重力，所以在2~6s時間內，物體受到的滑動摩擦力大小是改變的，故C不符合題意；
D．在4~6s內，物體做勻速直線運動，物體受到的滑動摩擦力大小為4N，滑動摩擦力對物體做功的功率
故D符合題意。故選BD。
15. 如圖甲所示裝置，小歡用力F向下拉繩子，使物體M在水平地面勻速移動，地面ab、bc粗糙程度不同。物體M重為400N，動滑輪重為5N，ab=2m，bc=3m。物體M從a點到c點過程中，拉力F與M移動距離的關系如圖乙，不考慮物體大小對運動的影響，忽略繩子重力及滑輪轉軸摩擦，對此過程的分析，下列結論正確的是（ ）
A. 繩子自由端移動的距離為15m
B. 拉力F做的功為840J
C. 拉力F在ab段做的額外功等于在bc段做的額外功
D. 物體從ab段到bc段，滑輪組的機械效率變大
【答案】BD
【解析】A．由圖可知，繩子段數有2段，物體移動的距離
s物=2m+3m=5m
則繩子自由端移動的距離為
s=5m×2=10m
故A錯誤；
B．由圖乙可知，物體M從a點到b點過程中，拉力F'=60N，繩子自由端移動距離
s'=2m×2=4m
拉力F做的功為
W'=F's'=60N×4m=240J
物體M從b點到c點過程中，拉力F"=100N，繩子自由端移動距離
s"=3m×2=6m
拉力F做的功為
W"=F"s"=100N×6m=600J
則拉力F做的總功為
W=240J+600J=840J
故B正確；
C．忽略繩子重力及滑輪轉軸摩擦，拉力F在ab段做的額外功
W額'=G動sab=5N×2m=10J
拉力F在bc段做的額外功
W額"=G動sbc=5N×3m=15J
所以拉力F在ab段做的額外功小于在bc段做的額外功，故C錯誤；
D．在ab段，滑輪組的機械效率
在bc段，滑輪組的機械效率
故D正確。故選BD。
三、填空題（本大題有8小題，每空1分，共15 分）
16. 如圖甲所示，完全相同的A、B兩物塊疊放在水平桌面上，用F1＝80N的水平力作用在B物塊上，A、B一起做勻速直線運動，此時B物塊所受的摩擦力為　　 N；若將F2＝80N的水平力按如圖乙所示作用在A物塊上，它們一起做直線運動，則桌面對A物塊的摩擦力為　　 N.
【答案】80；80
【解析】（1）甲圖中推力在B上，以AB為研究對象，AB做勻速直線運動，所以AB受到的推力F1與摩擦力平衡，因此此時A所受的摩擦力為80N；以B為研究對象，相對于A處于靜止狀態，所以其受到的推力F1與摩擦力平衡，B物塊所受的摩擦力為80N；
（2）若將F2＝80N的水平力按如圖乙所示作用在A物塊上，它們仍一起做直線運動，乙圖中推力作用在A上，此時接觸面的粗糙程度不變，壓力也不變，因此摩擦力也不變，所以A所受的摩擦力仍為80N。
17. 055型驅逐艦是我國正在研發的新一代萬噸級大型驅逐艦（如圖所示），該艦具有防空、反潛、反艦、對陸攻擊等綜合作戰能力。該艦滿載排水量為1.2萬噸，則在海面上滿載時所受浮力為______N；當它以40km/h的速度勻速航行時受到的阻力為，則航行1km的過程中動力做的功是_____J。（）
【答案】
【解析】該艦滿載排水量為1.2萬噸，則在海面上滿載時所受浮力為
由平衡條件得，動力
航行1km的過程中動力做的功是
18. 如圖甲，用豎直向上的拉力F，將靜止在水平地面上的物體向上提升。乙圖表示拉力F的大小隨時間t的變化關系，丙圖表示物體運動速度v的大小隨時間t的變化關系。在0～10s內物體對地面的壓力為______N；20～30s內拉力F做功的功率為_______W。
【答案】 30 500
【解析】由圖可知，第20s之后，物體豎直向上做勻速直線運動，物體處于平衡狀態，重力等于拉力為50N，則在0～10s內物體對地面的壓力為
F壓=G-F=50N-20N=30N
由圖可知，20～30s內物體的速度為10m/s，拉力F做功的功率為
p=Fv=50N×10m/s=500W
19. 1標準大氣壓的值為__________；如圖所示，在某輕質杠桿B點，用彈簧測力計沿豎直方向提升一重物，當杠桿水平靜止時，彈簧測力計示數為10N，若OA=10cm，AB=40cm，則物體的重力大小為__________N。
【答案】 50
【解析】1標準大氣壓的值為。
由圖可知，O點為支點，由于力臂等于力的作用線到支點的垂直距離，所以阻力臂為
動力臂為
杠桿處于平衡狀態，根據可知
則物體的重力大小為50N。
20. 如圖所示，OB是以O點為支點的杠桿，F是作用在杠桿B端的力。圖中線段AB與力F的作用線在一條直線上，且OA⊥AB。則線段_____（選填“OA”“AB”或“OB”）表示力F的力臂。
【答案】OA
【解析】力臂是從支點到力的作用線的距離，OA是從支點O到力F作用線的距離，所以線段OA表示力F的力臂。
21. 如圖是某風景區的一段盤山公路，之所以要把上山的公路修成這般模樣，是因為盤山公路相當于簡單機械中的______，使用它______（選填“省”或“不省”）功。
【答案】 斜面 不省
【解析】斜面加長了運動距離，但可以省力，故盤山公路修成了斜面形；由功的原理可知，使用任何機械都不省功。
22. 如圖所示，固定在天花板上的定滑輪所受的重力為1N。重物A放在水平地面上，重物B通過細繩與重物A相連。已知重物A所受的重力為6N，A的底面積為10cm2.當裝置處于靜止狀態時，A對地面的壓強為3500Pa，若不計繩重及摩擦，B所受繩子豎直向上的拉力為___________N，天花板對滑輪豎直向上的拉力為___________N。
【答案】 2.5 6
【解析】A處于靜止狀態時，A對地面的壓強為3500Pa；A的底面積為10cm2=1×10-3m2，由公式可得F=pS。可求出A對地面的壓力F壓，也等于地面對A向上的支持力F支
A物體受到了繩子對A向上的拉力F拉，地面對A向上的支持力F支和本身的重力GA，因A靜止處于平衡狀態，故F支+F拉=GA所以
F拉=GA-F支=6N-3.5N=2.5N
又因滑輪為定滑輪，B所受繩子豎直向上的拉力等于A物體對繩子的拉力，也等于繩子對A向上的拉力F拉=2.5N。
天花板對滑輪豎直向上的拉力等于A、B兩物體對繩子的拉力加上定滑輪的重力為1N，則是
2.5N+2.5N+1N=6N
23. 如圖所示，高鐵車頭采用流線型設計是為了減小___________；高鐵站臺設置有安全線，乘客候車時，不能越過安全線，這是因為在氣體中，流速越大的位置，壓強越_________。
【答案】 空氣阻力 小
【解析】高鐵車頭采用流線型，車身線條更加流暢優美，車頭頗像子彈頭是為了減小空氣阻力。
流體的壓強與流速有關，流體在流速大的地方壓強小，在流速小的地方壓強大；列車在高速行駛時，車體附近流速大，壓強小，外側的空氣流速小，壓強大，在內外壓強差的作用下易把人壓向列車，造成安全事故，故為避免候車乘客被“吸”向火車事故發生，站臺上設計了安全線。
四、作圖與簡答題（本大題有4小題，每小題2分，共8分）
24. 如圖所示，當用杠桿拉起靜止在地面上的重物時，請畫出在杠桿A點施加的最小力F的示意圖。
【答案】如圖所示
【解析】根據杠桿平衡條件，阻力和阻力臂不變時，動力臂越長，動力越小。以OA為動力臂時，動力臂最長，動力最小，過A點作垂直OA向下的力即為最小力F.
25. 動滑輪實質是杠桿，請在圖中標出支點并作出動力臂；
【答案】如圖所示
【解析】動滑輪最右側為支點O，支點到動力作用線的距離是動力臂l1，如圖
26.如圖所示為盧瑟福提出的原子核式結構的模型示意圖，請用語言描述原子核式結構的大概內容．
【答案】原子核式結構模型：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間里繞著核旋轉．
【解析】要求學生會用圖形、文字或語言描述原子的核式模型。在1909年，通過阿爾法粒子散射實驗，提出了原子核式結構模型的科學家就是盧瑟福。盧瑟福在成功地進行了d粒子的散射實驗后，提出了原子核式結構模型。原子的中心有一個原子核，占很小的體積，但其密度很大，幾乎集中了原子的全部質量。帶負電的電子在不同的軌道上繞原子核運動，就像地球繞太陽運動一樣。20世紀初，科學家們在探索物質結構的歷程中，相繼發現了原子核可以釋放出質子和中子，質子帶正電，中子不帶電。由此知道了原子核是由質子和中子組成的。而質子和中子是由夸克組成的。
27. 如圖是古代戰爭中攻擊城門的戰車，戰車上有一根質量很大的圓木，前端尖銳，更容易攻破城門。請用物理知識解釋：
（1）前端尖銳更易破門的原因？
（2）為什么選用質量大的圓木？
【答案】（1）見解析；（2）見解析
【解析】（1）士兵們快速推車讓圓木以較大的速度撞擊城門，更容易攻破城門，前端尖銳使得受力面積減小，壓強增大，容易撞壞城門。
（2）士兵奔跑的速度一定，質量大的圓木具有的動能大，戰車具有的能量就越大，更容易推開城門
五、實驗探究題（本大題有4小題，每空1分，共23分）
28. （6分）某學習小組在“探究液體壓強與哪些因素有關”的實驗中，進行了以下操作和分析：
（1）實驗中，液體內部壓強的大小可以用壓強計U形管兩側液面的______來表示。在使用壓強計前，發現U形管中兩側液面位置如圖甲所示，接下來的操作是______（選填字母）；
A.直接從U形管右側中倒出適量液體 B.拆除膠管重新安裝
（2）完成了儀器的組裝后，為檢驗裝置的氣密性，他們按壓住探頭的橡皮膜，發現U形管內液面有明顯的高度差并保持穩定，說明該裝置的氣密性______（好/差）；
（3）為了探究液體密度對液體內部壓強大小的影響，應分別將壓強計金屬盒的橡皮膜放在圖乙燒杯中的______（填字母）兩個位置處進行實驗；在a、b、c、d、e五點中壓強最大的是______點；
（4）當把一個六面蒙有繃緊程度相同的橡皮膜的正方體（如下圖所示）置于水中時，能大致反映橡皮膜受到水的壓強情況的是圖中的______（選填字母）。
A. B. C. D.
【答案】 （1） 液面高度差 B （2） 好 （3） bc d （4）D
【解析】（1）液體壓強計是利用橡皮膜受到壓強發生形變時，這個壓強通過管中的空氣傳遞給U形管中的液體，使液體產生壓強差，故液體內部壓強的大小可以用壓強計U形管兩側液面的高度差來表示的；在使用壓強計前，發現U形管中兩側液面位置如圖甲所示，不相平時，應該拆除膠管重新安裝，使液面相平，故選B。
（2）在檢查U形管氣密性時，用手按住探頭的橡皮膜，若U形管內液面有明顯的高度差并保持穩定，說明該裝置的氣密性良好。
（3）為了探究液體密度對液體內部壓強大小的影響，應采用控制變量法，保證液體的深度相同，改變液體的密度，故應分別將壓強計金屬盒的橡皮膜放在圖乙燒杯中的bc兩個位置處進行實驗；根據液體壓強隨液體密度和液體深度的增大而增大可知，在乙圖中a、b、c、d、e五點中壓強最大的是d點。
（4）把一個六面蒙有繃緊程度相同的橡皮膜的正方體置于水中時，根據在同種液體中，液體壓強隨深度的增加而增大的特點可知，正方體下底面水的深度大于上表面的深度，則下底面受到的壓強大，形變程度明顯，左右兩邊深度相同，形變程度相同。
故選D。
29. （5分）小李同學在探究“影響浮力大小的因素”時，依次做了如圖甲所示實驗。觀察并分別比較圖中有關數據可知：（，g?。?br/>（1）當物體浸沒在水中時，受到的浮力為______N；
（2）此物體浸沒時排開水的體積是______，此物體的密度是______；
（3）分析圖A、C、D可得，物體在液體中所受浮力大小與______有關；
（4）當物體從接觸水面開始，到浸沒于水中，直至浸沒到更深位置（未觸底），在圖乙中能表示出此過程物體所受浮力F與浸入水中深度h關系的圖像是______（選填“①”或“②”）。
【答案】（1） 0.8 （2） （3） 液體密度（4） ②
【解析】（1）由圖A可知，測力計的分度值為0.2N，此時示數為4.0N，即為物體的重力大小；圖C中，物體浸沒在水中，此時的拉力為3.2N，根據稱重法可得，當物體浸沒在水中時，受到的浮力為
（2）根據阿基米德原理可得，此物體浸沒時排開水的體積是
物體浸沒在水中時，排開水的體積等于物體的體積，所以物體的體積為
所以此物體的密度是
（3）分析A、C、D三次實驗，物體排開液體的體積相同，液體的密度不同，根據稱重法，在鹽水中受到的浮力較大，說明物體在液體中所受浮力大小與液體密度有關；故可得：在 排開液體的體積一定時，液體密度越大，物體受到的浮力越大。
（4）當物體浸入水的過程中，排開水的體積先增大，后不變，根據阿基米德原理知，即F浮先增大，后不變，故②符合題意，①不符合題意。
故選②。
30. （4分）如圖所示是探究物體動能大小與哪些因素有關的實驗裝置，圖中斜面軌道底端跟水平軌道平滑連接，鋼球從軌道上某高度h處由靜止釋放后，能把靜止在水平軌道上某處的木塊推動一段距離s。
（1）實驗中，通過比較______的大小來判斷鋼球的動能大??；
（2）為了探究鋼球的動能的大小與速度大小是否有關，應______，使鋼球碰到同一位置的相同木塊；
（3）表1為某實驗小組記錄的實驗數據：
表1
實驗次數 鋼球的質量m/g 鋼球釋放的高度h/cm 木塊滑行的距離s/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 50 20 70
①根據表中記錄數據，可知該實驗小組探究的問題是______；
②僅根據表中數據，請你提出一種措施，使木塊滑行的距離減小。答：______。
【答案】 （1）木塊運動的距離s （2）使同一個鋼球從不同高度處由靜止釋放（3） 鋼球的動能大小跟鋼球的質量有什么關系 減小鋼球的質量
【解析】（1）在該實驗中我們用到了轉換的方法，即將鋼球動能的大小轉化為其對木塊做功的多少來比較，即鋼球推動木塊運動的越遠，其對木塊所做的功就越多，即具有的動能就越大；反之就越小，故通過觀察鋼球推動木塊移動的距離的大小來判斷研究對象的動能的大小。
（2）探究鋼球的動能的大小與速度大小是否有關，根據控制變量法的要求，應只改變速度大小，其他均保持不變，這里小球到達木塊處的速度大小是通過小球釋放高度來做到的，故應使同一個鋼球從不同高度處由靜止釋放。
（3） 從表格可以看出，鋼球的質量改變了，鋼球釋放的高度不變，即小球撞擊木塊的速度不變，故該實驗小組探究的問題是鋼球的動能大小跟鋼球的質量關系。
木塊滑行的距離取決于撞擊它的小球的動能大小，故減小鋼球撞擊小球前的動能即可，方法有減小鋼球的質量或這降低鋼球釋放的高度。
31.（8分） 小明做“探究杠桿的平衡條件”實驗。
（1）輕質杠桿靜止時如圖甲所示，此時杠桿________（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態。為便于測量力臂，應調節杠桿使其在________位置平衡，小明下一步的操作應該將圖甲杠桿右邊的平衡螺母向________（選填“左”或“右”）調節。
（2）小明多次實驗并記錄數據如下表所示，分析數據得出杠桿的平衡條件：________（寫公式）。
實驗次數 動力 動力臂 阻力 阻力臂
1 1 8 2 4
2 2 3 1 6
3 4 3 3 4
（3）第3次實驗所掛鉤碼的個數和位置如圖乙所示，將兩側所掛的鉤碼同時向支點靠近一格，杠桿會________（選填“左側下降”、“右側下降”或“仍水平平衡”）。
（4）如圖丙所示，用彈簧測力計在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測力計逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，保持杠桿在水平位置平衡，則測力計的示數將________（選填“變大”“變小”或“不變”）。
（5）如圖丁所示，在實驗中將彈簧測力計的拉環掛在杠桿右端，用力向下拉掛鉤，讀出彈簧測力計的示數。進行多次實驗發現都不能滿足杠桿平衡條件，原因是彈簧測力計自重的影響會導致所測的拉力________（選填“偏大”或“偏小”）。
（6）在實驗中，多次改變力和力臂的大小主要是為了________。
A.減小摩擦 B.使每組數據更準確
C.多次測量取平均值減小誤差 D.獲取多組實驗數據歸納出物理規律
【答案】（1）是 水平 右 （2） （3） 右側下降（4） 變大 （5）偏?。?） D
【解析】（1）如圖甲所示，輕質杠桿靜止，靜止是平衡狀態。
杠桿靜止在圖甲所示位置，杠桿右端偏高，應將平衡螺母向右端移動，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是為了直接從杠桿上測量力臂。
（2）從實驗表格中可知，三次實驗數據都滿足：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即
（3）設每個鉤碼的重力為G，杠桿上每一個格子的長度為L，將兩側所掛的鉤碼同時向支點靠近一格，有
杠桿會右側下降。
（4）測力計逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，保持杠桿在水平位置平衡，阻力和阻力臂不變，動力臂變小，根據杠桿的平衡條件，動力變大，即測力計的示數變大。
（5）在實驗中，多次改變力和力臂的大小是為了尋找普遍規律，避免偶然性，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。
六、計算及綜合能力題（本大題有4小題，共21分）
32. （6分）某汽車總重為，靜止時輪胎與水平地面的接觸總面積為0.05m2，不考慮外界因素影響，汽車行駛時受到的阻力為汽車總重的0.06倍且不變。如圖所示，是汽車以恒定功率行駛時的速度（v）與時間（t）圖像，g取10N/kg。求：
（1）汽車靜止在水平地面時對地面的壓強；
（2）汽車勻速行駛時的功率；
（3）汽車加速行駛行駛過程中牽引力做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）汽車靜止時對地面的壓強
（2）勻速行駛時牽引力等于阻力，汽車行駛時受到的牽引力
汽車勻速行駛時的功率
（3）汽車加速運動時牽引力不等于阻力，汽車是恒定功率行駛，故牽引力做功為
33（4分）《天工開物》中記載了中國古人利用桔槔從井中汲水的情景，現如今在浙江省諸暨市趙家鎮農民在灌溉農田時仍然傳承著這種汲水方式。如圖所示，桔槔的主要結構是一根由直立木樁支撐的長木桿，可繞O點轉動，木桿A點綁有配重石塊，B點連接一根細桿，細桿下方連有木桶，使用時人可對細桿施加向上或向下的力。已知OA長為1m，OB長為3m。木桿的自重、細桿的質量和支點處的摩擦均忽略不計，汲水過程中細桿始終豎直。當人用桔槔從井中汲水時，裝滿水的木桶總重80N，要使木桿提著裝滿水的木桶在水平位置靜止（木桶完全離開井內水面），人需要對細桿施加40N向上的力。
（1）求木桿B點受到的拉力F1的大?。?br/>（2）求配重石塊的重力。
【答案】（1）40N；（2）120N
【解析】（1）見圖3，對桶和水整體作受力分析，有F1′+F人=G總
則森木桿B點受到的拉力F1=F1′= G總-F人=80N-40N=40N
（2）見圖4，依據杠桿的平衡條件 F1l1= F2l2，有
配重石塊對木桿的作用力等于F2，則
G石= F2=120N
答：（1）木桿B點受到的拉力F1的大小為40N；
（2）配重石塊的重力為120N。
34. （5分）某工人利用如圖所示的滑輪組提升重2700N的物體，物體上升了2m，繩子末端的拉力為750N，不計繩重和摩擦力，求：
（1）工人做的有用功是多少？
（2）該滑輪組的機械效率是多少？
【答案】（1）5400J；（2）90%
【解析】（1）工人做的有用功是
（2）拉力做的總功
該滑輪組的機械效率
答：（1）工人做的有用功是5400J；
（2）該滑輪組的機械效率是90%。
35. （6分）在跨學科實踐活動中，同學們以“我國古代的‘龍骨水車’”為主題開展研究。
【項目提出】
作為我國非物質文化遺產的“龍骨水車”，具有豐富的人文教育意義。“龍骨水車”在結構設計、工作原理和實際應用中涉及了物理學、工程技術、能源材料、歷史人文等多領域的知識。
【項目分解】
（1）查閱資料，了解我國古代“龍骨水車”的工作原理。
（2）制造簡易“龍骨水車”。
【項目實施】
（1）查閱資料，了解我國古代“龍骨水車”的工作原理。
“龍骨水車”是我國古代江南地區主要的灌溉農具之一，是一種歷史悠久的提水設施，相當于現代的抽水機，其構造如圖（a）所示：
《天工開物》中有“數尺之車，一人兩手疾轉，竟日之功可灌二畝而已”的記載。如圖（b）所示，將水車一端浸入水中，另一端固定于岸上。使用時搖動長柄搖桿，使輪軸轉動，帶動嵌滿刮水板的鏈條運動，槽內板葉刮水上行，傾灌于地勢較高的田中；
①使用時，人對搖桿施加力的作用使輪軸轉動，相當于在使用一個______（選填“省力”或“費力”）杠桿。木鏈條運動起來，一定質量的水被水車提升到高處重力勢能______（選填“增大”或“減小”）；
②寫出一條提高“龍骨水車”提水效率的方法：______；
（2）制造簡易“龍骨水車”。
“龍骨水車”的制作首要是選材。優先考慮的是提高材料的端面硬度和強度（材料的彈性模量越大，強度越大），以保證水車穩固、聯動和耐久；其次再考慮材料的密度，僅為了搬運的方便。為此，同學們查閱到幾種木材的特性如下表：
木材種類 端面硬度/N 彈性模量/GPa 密度/（）
濕地松木 2570～4000 10.4～13.2 0.55～0.75
水曲柳木 4010～6500 10.4～16.2 0.55～0.75
槐木 4010～10000 7.5～13.2 0.55～0.95
柞木 6510～10000 10.4～16.2 055～0.95
制作“龍骨水車”應選______材料最好。老師為學習小組提供“龍骨水車”模型組件，按照說明書組裝水車，如圖（c）所示：
【項目拓展】
現代很多機械與“龍骨水車”的原理相似，例如圖（d）所示的鏈斗式輸送機。鏈斗式輸送機是一種用沿軌道運行的料斗來輸送物料的設備，應用于電站、礦山、煤炭等行業，進行松散物料的輸送。下面是某型號鏈斗式輸送機在某次工作中的相關數據。
××型號鏈斗式輸送機的功率 每分鐘提升物料的質量 每分鐘提升物料的高度
10kW 4t 11.4m
該鏈斗式輸送機在本次工作過程中，每分鐘輸出的總功為______，效率為______。（g取10N/kg）
【答案】（1） ①省力 ② 增大 ③ 在各部件之間加潤滑油來減小摩擦
（2） ④柞木 ⑤ ⑥76%
【解析】（1）使用時長柄搖桿相當于輪軸工作時的輪，輪半徑大于軸半徑，相當于省力杠桿。
一定質量的水被水車提升到高處，質量不變，高度增加，則重力勢能變大。
要提高提水效率，可以減小各部件之間的摩擦或減小木鏈條、刮水板的重力，這樣在做相同的總功時，額外功在總功中所占的比值變小，則有用功在總功中所占的比值增大，能提高提水效率。
（2）由表格數據可知，選材優選考慮端面硬度和強度，柞木的端面硬度和強度與其他幾種材料相比是最大的，所以制作“龍骨水車”應選柞木材料最好。
該鏈斗式輸送機在本次工作過程中，每分鐘輸出的總功為
有用功為
則效率為
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