安徽省淮南市2021-2022学年九年级上学期开学考试物理试卷（word解析版）

2021-2022学年安徽省淮南市九年级（上）开学物理试卷
一、填空题（第4题4分，其余每空2分，共28分）
1．（2分）《尚书考灵曜》指出：“地恒动不止，而人不知，譬如人在大舟中，闭牖而坐，舟行不自觉也”。此文中，人相对于大舟是 　 　的。
2．（2分）滑雪是很多人喜欢的冬季运动，当自然界降雪不足时，滑雪场需要“人工造雪”；在0℃以下的天气里，造雪机喷射出水雾，这些雾滴遇到冷空气发生　 　，形成“人工雪”（填物态变化名称）
3．（4分）如图所示，桥在水中形成的“倒影”是 　 　（选填“虚”或“实”）像，这个像是光的 　 　（选填“反射”或“折射”）形成的。
4．（4分）如图所示的位置，是单摆小球摆到的最高点，请画出此时小球所受力的示意图。
5．（2分）如图是我国短道速滑运动员备战2022北京冬奥会的情景，接力队员用力推前面的队员，使前面队员加速，自己减速，这可以说明物体间力的作用是 　 　；训练前需要将比赛场地打磨的很光滑，目的是为了减小 　 　。
6．（2分）一个重为90N的物体静止在水平地面上，当刘学红同学用80N的力竖直向上提它时，没提起来，此时该物体受到的合力是 　 　N。
7．（2分）两块表面磨平、干净的铅块，压紧后在它下面能挂较重的物体而不被拉开，说明分子之间存在 　 　。
8．（2分）如图所示，两容器中分别装有相同高度的水和盐水（ρ水＜ρ盐水），A、B、C三点液体的压强分别为pA、pB、pC，它们的大小关系是 　 　。
9．（4分）我们做俯卧撑时，可以把身体简化成一个杠杆模型，如图所示，若一名中学生的体重为500N，那么为了保持平衡，地面对手的支持力的力臂为　 　m，地面对手的支持力F应为　 　N。
10．（4分）如图所示，机器人的质量为2.4kg，每只脚与地面的接触面积为150cm2，该机器人静止在水平地面上，所受重力与　 　是平衡力，双脚站立时对水平地面的压强为　 　Pa。（g＝10N/kg）
二、选择题（每小题3分，共30分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11．（3分）关于声现象，以下说法中正确的是（　　）
A．声音强弱是由发声体振动的频率决定
B．医生用B超来检测人体的内部器官是否正常是利用声音传递信息
C．声音在真空中和空气中都以340m/s的速度传播
D．在机器旁，工人戴防噪声耳罩是为了防止噪声产生
12．（3分）下列关于运动和力的说法，正确的是（　　）
A．相互接触的两个物体之间一定有力的作用
B．当发生力的作用时，一个物体是施力物体时，就不能是受力物体
C．被抛向空中的物体最终会落回地面是因为受到重力的作用
D．物体只有受力才能运动，不受力总保持静止状态
13．（3分）甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动，它们运动的图象如图所示，则下列说法不正确的是（　　）
A．运动过程中，甲车一直走在乙车前面
B．只有丙车是做匀速直线运动
C．乙车的速度最小
D．经过5s，丙车前进了20m
14．（3分）如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口，当风吹过隆起洞口A表面时，风速较大，吹过平坦洞口B时，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。则下列有关洞内风向分析正确的是（　　）
A．风总是B口吹入A口吹出
B．风总是A口吹入B口吹出
C．风总是AB口同时吹入
D．风有时从A口吹入，有时从B口吹入
15．（3分）如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是（　　）
A．从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm
B．如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像
C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到等大的实像
D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，移动光屏可以得到缩小的实像
16．（3分）如图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时用力F1、F2分别作用于A、B两个物体上，A、B始终处于静止状态，其中力F1＝5N，方向水平向左，力F2＝8N，方向水平向右，下列分析正确的是（　　）
A．A和B之间摩擦力为0
B．地面对B的摩擦力为3N，方向水平向左
C．地面对B的摩擦力为8N，方向水平向左
D．B对A的摩擦力为8N，方向水平向右
17．（3分）甲、乙两个完全相同的烧杯，盛有同种液体，放在水平桌面上。如图所示，将体积相同的A、B两个实心小球分别放入甲、乙烧杯中，当小球静止时液面刚好相平。则下列判断正确的是（　　）
A．A、B两小球排开液体的质量相等
B．小球B的密度可能大于小球A的密度
C．甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
D．甲杯底受到的液体压强大于乙杯底所受液体压强
18．（3分）如图所示，是某同学自制的气压计，下列说法错误的是（　　）
A．自制气压计时需注意用橡皮塞塞紧瓶口
B．自制气压计在使用时瓶内的气压大于外界的大气压
C．把自制气压计从1楼带上6楼，看到玻璃管内水柱的高度将降低
D．若将瓶内装满水，该装置可以验证“力可以使固体发生微小形变”
19．（3分）如图甲所示，长方形木块静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。木块与桌面间的粗糙程度不变，现用水平力向右推动木块使其底部露出桌面，在推木块的过程中木块对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是（　　）
A．p、F、f均不变 B．p增大，F不变、f变大
C．F减小，p不变、f变小 D．p增大，F、f不变
20．（3分）如图，用滑轮拉同一物体沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1、F2、F3下列关系中正确的是（　　）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
三、实验题（第21题6分，其余每空1分，共20分）
21．（6分）小明想测量妈妈自酿的葡萄酒的密度。他先将天平放在水平台上，移动游码至零刻度线，发现指针停在图1位置，这时他应将平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调，直到天平平衡；接着他先测出空烧杯的质量为43.2g，然后向空烧杯中倒入20mL的自酿葡萄酒，并用天平测出葡萄酒和烧杯的总质量，天平平衡时，右盘中砝码及游码的位置如图2所示，则葡萄酒的质量是 　 　g，密度是 　 　g/cm3。
22．（7分）如图甲所示，A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤：
（1）由图可知该圆柱体所受的重力G＝　 　N，浸没在液体中时受到的浮力F浮＝　 　N。
（2）由步骤B、C、D可得出结论：物体受到的浮力与 　 　有关。
（3）由步骤A和 　 　可得出该圆柱体排开液体所受的重力G排，比较F浮与G排，就可以得到浮力的大小跟物块排开液体所受重力的关系。
（4）如图乙所示，小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，测力计A的示数 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮＝G排。
（5）若在图乙实验中重物接触水面前测力计A的示数为6N，完全浸没后测力计B的示数变化量为2N，则该重物的密度为 　 　kg/m3。
23．（7分）某小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同的钧码、弹簧测力计、等器材探究杠杆的平衡条件。
（1）实验前，发现杠杆静止时所处的位置如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 　 　调节，选择让杠杆水平位置静止的好处是 　 　。
（2）本实验要进行多次实验，这样做的好处是 　 　。而且实验过程中，只允许选择 　 　次力臂相等的实验。
（3）如果这个小组的实验完全正确，他们得到的结论应该是：杠杆平衡时，　 　。按照这个结论，如图乙所示，为使杠杆在水平位置平衡，在a点处应挂 　 　个钩码。
（4）实验完成后，小组同学又使用弹簧测力计进行了一些拓展实验。如图丙所示，保持杠杆在水平位置平衡，不改变拉力的作用点，只改变拉力的方向，竖直向上的拉力 　 　（选填“最大”、“适中”或“最小”）；而在图丁的实验中，他们发现所得到的结论与杠杆的平衡条件不相符，其原因是：　 　。
四、计算题（第24小题6分，第25小题8分，第26小题8分，共22分；解答要有必要的公式和过程）
24．（6分）在某次活动中，一辆校车与所载学生的总质量为9000kg，在一段平直路面上以10m/s的速度匀速直线行驶了500m，此时校车受到的阻力是车重的0.05倍。求此时：
（1）校车的重力；
（2）校车行驶的时间；
（3）校车发动机提供的水平牵引力。
25．（8分）如图为我国自主研发的大型水陆两栖飞机AG600，它最大航程为4500km，最大巡航速度为500km/h。某次起飞前，飞机静止在水平跑道上总质量为50t，轮胎与跑道的总接触面积为0.4m2，（g＝10N/kg）则：
（1）飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少？
（2）起飞后，飞机在空中直线飞行1200km，所需要的最短时间是多少？
（3）飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，排开水的质量为48t，此时飞机受到浮力是多少？舱底某处距水面2m，水对该处产生的压强是多少？
26．（8分）如图甲所示是一边长为10cm的实心正方体木块。将一段轻质的细线与木块下底面相连，细线另一端固定在容器底部（容器高比细线与木块边长之和大得多），现向容器中慢慢加水，如图乙所示，若细线中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示，图丙是正确描述细线的拉力F随水的深度h变化的图像（ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）该木块浸没在水中时，所受到的浮力大小；
（2）该木块的重力大小；
（3）当细线的拉力F为2N时，木块所排开水的体积大小。
参考答案含解析
一、填空题（第4题4分，其余每空2分，共28分）
1．（2分）《尚书考灵曜》指出：“地恒动不止，而人不知，譬如人在大舟中，闭牖而坐，舟行不自觉也”。此文中，人相对于大舟是 　静止　的。
【解答】解：由文中表述可知，“人在大舟中，闭牖而坐，舟行不自觉也”，说明以大舟为参照物，舟里的人和舟之间没有发生位置的改变，所以人相对于大舟是静止的。
故答案为：静止。
2．（2分）滑雪是很多人喜欢的冬季运动，当自然界降雪不足时，滑雪场需要“人工造雪”；在0℃以下的天气里，造雪机喷射出水雾，这些雾滴遇到冷空气发生　凝固　，形成“人工雪”（填物态变化名称）
【解答】解：自然界的雪空气中的水蒸气直接变为固态的小冰晶，是凝华现象；造雪机喷射出水雾，微小的水滴遇到冷空气凝固形成小冰晶。
故答案为：凝固。
3．（4分）如图所示，桥在水中形成的“倒影”是 　虚　（选填“虚”或“实”）像，这个像是光的 　反射　（选填“反射”或“折射”）形成的。
【解答】解：桥在水中形成的“倒影”属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像。
故答案为：虚；反射。
4．（4分）如图所示的位置，是单摆小球摆到的最高点，请画出此时小球所受力的示意图。
【解答】解：当小球摆到最高点时受到重力和摆绳的拉力，重力的方向是竖直向下的；拉力的方向沿绳子向上，作用点都画在小球的球心上，力的示意图如下：
5．（2分）如图是我国短道速滑运动员备战2022北京冬奥会的情景，接力队员用力推前面的队员，使前面队员加速，自己减速，这可以说明物体间力的作用是 　相互的　；训练前需要将比赛场地打磨的很光滑，目的是为了减小 　摩擦　。
【解答】解：力的作用是相互的，接力队员用力推前面的队员，对前面的队员有力的作用，使前面队员加速；同时受到前面队员的反作用力，所以自己减速；
在压力一定时，接触面越光滑摩擦力越小，所以将比赛场地打磨光滑，目的是为了减小摩擦。
故答案为：相互的；摩擦。
6．（2分）一个重为90N的物体静止在水平地面上，当刘学红同学用80N的力竖直向上提它时，没提起来，此时该物体受到的合力是 　0　N。
【解答】解：物体重力为90N，拉力为80N，拉力小于重力，只有当拉力大于等于重力时物体才可能离开地面，因此物体仍然静止在地面上，物体处于平衡状态，物体所受合外力为0。
故答案为：0.
7．（2分）两块表面磨平、干净的铅块，压紧后在它下面能挂较重的物体而不被拉开，说明分子之间存在 　引力　。
【解答】解：两块表面磨平、干净的铅块，压紧后在它下面能挂较重的物体而不被拉开，说明分子间存在引力。
故答案为：引力。
8．（2分）如图所示，两容器中分别装有相同高度的水和盐水（ρ水＜ρ盐水），A、B、C三点液体的压强分别为pA、pB、pC，它们的大小关系是 　pA＜pB＜pC　。
【解答】解：由图可知，A、B在同一杯水中，且B的深度大于A的深度，即hB＞hA，根据p＝ρ水gh可知，当ρ、g相同时，h越大，液体压强越大，所以A点液体的压强小于B点液体的压强，即pA＜pB；
由图可知，B、C在不同液体的同一深度，由于ρ水＜ρ盐水，根据p＝ρgh可知，当g、h相同时，ρ越大，液体压强越大，所以B点液体的压强小于C点液体的压强，即pB＜pC；所以A、B、C三点液体的压强的大小关系是 pA＜pB＜pC；
故答案为：pA＜pB＜pC。
9．（4分）我们做俯卧撑时，可以把身体简化成一个杠杆模型，如图所示，若一名中学生的体重为500N，那么为了保持平衡，地面对手的支持力的力臂为　1.5　m，地面对手的支持力F应为　300　N。
【解答】解：由图示可知，O为支点，地面对手的支持力的力臂L＝0.9m+0.6m＝1.5m；
由杠杆平衡条件得：FL＝GLG，即F×1.5m＝500N×0.9m，解得：F＝300N。
故答案为：1.5；300。
10．（4分）如图所示，机器人的质量为2.4kg，每只脚与地面的接触面积为150cm2，该机器人静止在水平地面上，所受重力与　支持力　是平衡力，双脚站立时对水平地面的压强为　800　Pa。（g＝10N/kg）
【解答】解：机器人所受的重力与支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力；
机器人静止在水平地面上时，对地面的压力：F＝G＝mg＝2.4kg×10N/kg＝24N，
正常站立时，受力面积（与地面的接触面积）：
S＝2×150cm2＝300cm2＝3×10﹣2m2，
双脚站立时对水平地面压强：
p＝＝＝800Pa。
故答案为：支持力；800。
二、选择题（每小题3分，共30分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11．（3分）关于声现象，以下说法中正确的是（　　）
A．声音强弱是由发声体振动的频率决定
B．医生用B超来检测人体的内部器官是否正常是利用声音传递信息
C．声音在真空中和空气中都以340m/s的速度传播
D．在机器旁，工人戴防噪声耳罩是为了防止噪声产生
【解答】解：A、声音的强弱叫响度，是由发声体的振幅和距离发声体的远近决定的，故A错误；
B、因声音可以传递信息，所以医生用B超来检测人体的内部器官是否正常，故B正确；
C、声音的传播需要介质，声音在真空中不能传播，声音在15℃的空气中的传播速度为340m/s，其在真空中的传播速度为0m/s，故C错误；
D、在机器旁，工人戴防噪声耳罩是为了防止噪声进入耳朵，故D错误。
故选：B。
12．（3分）下列关于运动和力的说法，正确的是（　　）
A．相互接触的两个物体之间一定有力的作用
B．当发生力的作用时，一个物体是施力物体时，就不能是受力物体
C．被抛向空中的物体最终会落回地面是因为受到重力的作用
D．物体只有受力才能运动，不受力总保持静止状态
【解答】解：A、相互接触的两个物体之间不一定有力的作用。如靠墙自然站立（不是倚在墙上）的人与墙壁之间不挤压，没有力的作用，故A错误；
B、物体间力的作用是相互的，物体施加力的同时，也受到力的作用，所以当发生力的作用时，一个物体是施力物体时，也是受力物体，故B错误；
C、被抛向空中的物体最终会落回地面是因为受到重力的作用，是重力改变了物体的运动状态，故C正确；
D、物体在平衡力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态；物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，故D错误。
故选：C。
13．（3分）甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动，它们运动的图象如图所示，则下列说法不正确的是（　　）
A．运动过程中，甲车一直走在乙车前面
B．只有丙车是做匀速直线运动
C．乙车的速度最小
D．经过5s，丙车前进了20m
【解答】解：（1）左图是物体的s﹣t图象，由图可知甲车做匀速直线运动，速度v甲＝＝＝5m/s；
乙车做匀速直线运动，速度v乙＝＝＝2.5m/s；
右图是物体的v﹣t图象，丙做匀速直线运动，丙车的速度为v丙＝4m/s；
所以甲车的速度最大，乙车的速度最小，故B错误，C正确；
（2）由于甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动，所以运动过程中，甲车一直走在乙车前面
经过5s丙车前进的路程s丙＝v丙t丙＝4m/s×5s＝20m，故AD正确。
故选：B。
14．（3分）如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口，当风吹过隆起洞口A表面时，风速较大，吹过平坦洞口B时，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。则下列有关洞内风向分析正确的是（　　）
A．风总是B口吹入A口吹出
B．风总是A口吹入B口吹出
C．风总是AB口同时吹入
D．风有时从A口吹入，有时从B口吹入
【解答】解：等质量的空气在相同的时间内通过出口的上表面，由于B出口平直，A出口向上突起，所以空气通过B出口上表面的流速小，压强大；通过后A出口上表面的流速大，压强小，在两个出口间形成一个向右的压强差，因此，地面上的风总是B口吹入A口吹出。
故选：A。
15．（3分）如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是（　　）
A．从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm
B．如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像
C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到等大的实像
D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，移动光屏可以得到缩小的实像
【解答】解：A、由甲图可知该透镜焦距为40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm，故A正确；
B、由图乙可知，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以向左适当移动光屏可以得到倒立、缩小的实像，故B正确；
C、如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，此时的物距等于二倍焦距，所以光屏上可得到倒立、等大的实像，故C正确；
D、如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故D错误。
故选：D。
16．（3分）如图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时用力F1、F2分别作用于A、B两个物体上，A、B始终处于静止状态，其中力F1＝5N，方向水平向左，力F2＝8N，方向水平向右，下列分析正确的是（　　）
A．A和B之间摩擦力为0
B．地面对B的摩擦力为3N，方向水平向左
C．地面对B的摩擦力为8N，方向水平向左
D．B对A的摩擦力为8N，方向水平向右
【解答】解：
AD、以A为研究对象，A在水平方向上受水平向左的拉力F1和B对A向右的静摩擦力，A才可能处于静止状态，受到的这两个力是平衡力，大小相等，B对A的摩擦力为5N，A和B之间摩擦力为5N，故A、D错误；
BC、把AB看成一个整体，处于静止状态，受到平衡力的作用，在水平方向上受向左的拉力F1和向右的拉力F2，AB处于静止状态，故水平方向受到平衡力的作用，F1＝5N和力F2＝8N合力为3N，方向水平向右，故地面对B的摩擦力水平向左，大小为3N，故B正确；C错误；
故选：B。
17．（3分）甲、乙两个完全相同的烧杯，盛有同种液体，放在水平桌面上。如图所示，将体积相同的A、B两个实心小球分别放入甲、乙烧杯中，当小球静止时液面刚好相平。则下列判断正确的是（　　）
A．A、B两小球排开液体的质量相等
B．小球B的密度可能大于小球A的密度
C．甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
D．甲杯底受到的液体压强大于乙杯底所受液体压强
【解答】解：
A、由题意和图示可知，A、B的体积相同，A排开液体的体积大，且是同种液体，根据m排＝ρ液V排可知，A排开液体的质量较大，故A错误；
B、两个物体分别放入同种液体中，A悬浮，则A的密度等于液体的密度；B漂浮，则B的密度小于液体的密度；所以小球A的密度大于小球B的密度，故B错误；
C、由于A悬浮，则A所受的浮力F浮A＝GA＝GA排，即A的重力等于排开液体的重力；
B漂浮，则B所受的浮力F浮B＝GB＝GB排，即B的重力等于排开液体的重力；
因为两液面相平，且是同种液体，所以结合上面分析可知两容器中液体与物体的总重力相同，即装置的总重力相同，由p＝得，甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强，故C正确；
D、由于两杯中液体的深度相同，液体的密度也相同，根据p＝ρgh可知，两杯底所受液体压强相同，故D错误。
故选：C。
18．（3分）如图所示，是某同学自制的气压计，下列说法错误的是（　　）
A．自制气压计时需注意用橡皮塞塞紧瓶口
B．自制气压计在使用时瓶内的气压大于外界的大气压
C．把自制气压计从1楼带上6楼，看到玻璃管内水柱的高度将降低
D．若将瓶内装满水，该装置可以验证“力可以使固体发生微小形变”
【解答】解：A、自制气压计时需注意瓶口密闭，使里外气体不通，故A正确；
B、因为瓶内气压等于外界大气压加上水柱产生的向下的压强，所以瓶内气压大于外界大气压，故B正确；
C、自制气压计内部空气压强等于外界大气压和水柱向下的压强之和，把自制气压计从1楼带上6楼，外界大气压变小，在容器内部气压的作用下，水柱高度变大，故C错误。
D、用力挤压瓶子，瓶子可以发生形变，细玻璃管内的液面会发生变化，利用该装置可以验证：力可以使固体发生微小形变，故D正确。
故选：C。
19．（3分）如图甲所示，长方形木块静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。木块与桌面间的粗糙程度不变，现用水平力向右推动木块使其底部露出桌面，在推木块的过程中木块对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是（　　）
A．p、F、f均不变 B．p增大，F不变、f变大
C．F减小，p不变、f变小 D．p增大，F、f不变
【解答】解：因为水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以向右缓慢地推木板的过程中，木板对桌面的压力F不变，
且向右缓慢地推木板的过程中，木板与桌面的接触面积变小，p＝，
故木板对桌面的压强p变大；
因为向右缓慢地推木板的过程中，压力和接触面的粗糙程度不变，
所以摩擦力f不变。
故选：D。
20．（3分）如图，用滑轮拉同一物体沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1、F2、F3下列关系中正确的是（　　）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
【解答】解：不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦：
假设物块与地面的摩擦力为f，
左滑轮为定滑轮，F1处于绳端，所以F1＝f；
中滑轮为动滑轮，F2处于绳端，则F2＝f；
右滑轮为动滑轮，滑轮、物体匀速运动，滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3，即F3＝2f；
故F2＜F1＜F3；
故选：D。
三、实验题（第21题6分，其余每空1分，共20分）
21．（6分）小明想测量妈妈自酿的葡萄酒的密度。他先将天平放在水平台上，移动游码至零刻度线，发现指针停在图1位置，这时他应将平衡螺母向 　右　（选填“左”或“右”）调，直到天平平衡；接着他先测出空烧杯的质量为43.2g，然后向空烧杯中倒入20mL的自酿葡萄酒，并用天平测出葡萄酒和烧杯的总质量，天平平衡时，右盘中砝码及游码的位置如图2所示，则葡萄酒的质量是 　19.2　g，密度是 　0.96　g/cm3。
【解答】解：（1）在测量前的调平时，先将游码移到标尺左端的零刻度；若天平的指针静止在图1所示位置，即指针左偏，则可将平衡螺母向右调节，使天平横梁在水平位置平衡；
（2）用天平称量葡萄酒和的总质量时，砝码总质量是50g+10g＝60g，游码对应的刻度值是2.4g，所以读数为60g+2.4g＝62.4g，因为烧杯的质量为43.2g，所以葡萄酒的质量为62.4g﹣43.2g＝19.2g；
（3）葡萄酒的体积为：V＝20mL＝20cm3，葡萄酒的密度为：ρ＝＝＝0.96g/cm3。
故答案为：右；19.2；0.96。
22．（7分）如图甲所示，A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤：
（1）由图可知该圆柱体所受的重力G＝　4.2　N，浸没在液体中时受到的浮力F浮＝　1.2　N。
（2）由步骤B、C、D可得出结论：物体受到的浮力与 　排开液体的体积　有关。
（3）由步骤A和 　E　可得出该圆柱体排开液体所受的重力G排，比较F浮与G排，就可以得到浮力的大小跟物块排开液体所受重力的关系。
（4）如图乙所示，小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，测力计A的示数 　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量 　等于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮＝G排。
（5）若在图乙实验中重物接触水面前测力计A的示数为6N，完全浸没后测力计B的示数变化量为2N，则该重物的密度为 　3×103　kg/m3。
【解答】解：（1）因测力计分度值为0.2N，G＝4.2N，F＝3N，
由称重法测浮力F浮＝G﹣F知圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力为：
F浮＝G﹣F＝4.2N﹣3N＝1.2N；
（2）由图C、D可知，物体浸在水中的体积变大，弹簧测力计的示数变小，根据F浮＝G﹣F可知，物体受到的浮力变大，则说明：物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；
（3）物块排开水所受的重力G排等于桶和排开水的总重减去空桶的重，AE两步骤可得出物块排开水所受的重力G排；
（4）如图乙，小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。
当小明逐渐调高升降台，重物浸入水中的体积变大，排开水的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，所以弹簧测力计A的示数F′＝G﹣F浮变小；
又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大；
根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等，从而证明了F浮＝G排；
（4）根据阿基米德原理知物体完全浸没在水中的物体所的浮力为：
F浮″＝ΔFB＝2N；
由于物体完全浸没，因此V排＝V物，
则V物＝＝＝2×10﹣4m3；
根据G＝mg知物体的质量为：
m物＝＝＝0.6kg；
则物体的密度为：
ρ物＝＝＝3×103kg/m3。
故答案为：（1）4.2；1.2；（2）排开液体的体积；（3）E；（4）减小；等于；（5）3×103。
23．（7分）某小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同的钧码、弹簧测力计、等器材探究杠杆的平衡条件。
（1）实验前，发现杠杆静止时所处的位置如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 　右　调节，选择让杠杆水平位置静止的好处是 　便于在杠杆上直接测量力臂　。
（2）本实验要进行多次实验，这样做的好处是 　得出普遍规律　。而且实验过程中，只允许选择 　1　次力臂相等的实验。
（3）如果这个小组的实验完全正确，他们得到的结论应该是：杠杆平衡时，　动力×动力臂＝阻力×阻力臂　。按照这个结论，如图乙所示，为使杠杆在水平位置平衡，在a点处应挂 　1　个钩码。
（4）实验完成后，小组同学又使用弹簧测力计进行了一些拓展实验。如图丙所示，保持杠杆在水平位置平衡，不改变拉力的作用点，只改变拉力的方向，竖直向上的拉力 　最小　（选填“最大”、“适中”或“最小”）；而在图丁的实验中，他们发现所得到的结论与杠杆的平衡条件不相符，其原因是：　未消除杠杆自重对实验结论的影响　。
【解答】解：（1）杠杆左端下沉，右端上翘，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量力臂；
（2）本实验要进行多次实验，这样做的好处：得出普遍规律；为使实验结论更具有普遍性，实验过程中，只允许选择1次力臂相等的实验；
（3）如果这个小组的实验完全正确，他们得到的结论应该是：杠杆平衡时，动力×动力臂＝阻力×阻力臂；
设一个钩码的重力为G，杠杆一格的长度为L，a处所挂钩码的个数为n，
则：2G×2L＝nG×4L，得出n＝1，即在a点处应挂1个钩码；
（4）根据“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”可知，只改变拉力的方向，竖直向上的拉力力臂最长，故竖直向上的拉力最小；
实验中，应将杠杆的中心位置挂在支架上，这样可以消除杠杆自重对实验的影响；
而在图丁的实验中，支点在杠杆的最右端，实验中还要考虑杠杆的自重，故所得到的结论与杠杆的平衡条件不相符。
故答案为：（1）右；便于在杠杆上直接测量力臂；（2）得出普遍规律；1；（3）动力×动力臂＝阻力×阻力臂；1；（4）最小；未消除杠杆自重对实验结论的影响。
四、计算题（第24小题6分，第25小题8分，第26小题8分，共22分；解答要有必要的公式和过程）
24．（6分）在某次活动中，一辆校车与所载学生的总质量为9000kg，在一段平直路面上以10m/s的速度匀速直线行驶了500m，此时校车受到的阻力是车重的0.05倍。求此时：
（1）校车的重力；
（2）校车行驶的时间；
（3）校车发动机提供的水平牵引力。
【解答】解：
（1）校车的重力：
G＝mg＝9000kg×10N/kg＝9×104N，
（2）由v＝得行驶时间：
t＝＝＝50s；
（3）校车受到的阻力f＝0.05G＝0.05×9×104N＝4500N；
校车匀速行驶时，阻力和牵引力是一对平衡力，则F牵＝f＝4500N。
答：（1）校车的重力为9×104N；
（2）校车行驶时间为50s；
（3）水平牵引力等于4500N。
25．（8分）如图为我国自主研发的大型水陆两栖飞机AG600，它最大航程为4500km，最大巡航速度为500km/h。某次起飞前，飞机静止在水平跑道上总质量为50t，轮胎与跑道的总接触面积为0.4m2，（g＝10N/kg）则：
（1）飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少？
（2）起飞后，飞机在空中直线飞行1200km，所需要的最短时间是多少？
（3）飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，排开水的质量为48t，此时飞机受到浮力是多少？舱底某处距水面2m，水对该处产生的压强是多少？
【解答】解：（1）飞机静止在跑道上，对跑道的压力为：
F＝G＝mg＝50×103kg×10N/kg＝5×105N；
则飞机对跑道的压强为：
p＝＝＝1.25×106Pa；
（2）飞机的最大飞行速度为500km/h，
由v＝得，飞机所需的最短时间为：
t＝＝＝2.4h；
（3）由阿基米德原理可得，飞机受到的浮力为：
F浮＝G排＝m排g＝48×103kg×10N/kg＝4.8×105N；
水对舱底的压强为：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2m＝2×104Pa。
答：（1）飞机静止在跑道上时对跑道的压强是1.25×106Pa；
（2）起飞后，飞机在空中直线飞行1200km，所需要的最短时间是2.4h；
（3）飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，排开水的质量为48t，此时飞机受到的浮力是4.8×105N；水对舱底产生的压强是2×104Pa
26．（8分）如图甲所示是一边长为10cm的实心正方体木块。将一段轻质的细线与木块下底面相连，细线另一端固定在容器底部（容器高比细线与木块边长之和大得多），现向容器中慢慢加水，如图乙所示，若细线中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示，图丙是正确描述细线的拉力F随水的深度h变化的图像（ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）该木块浸没在水中时，所受到的浮力大小；
（2）该木块的重力大小；
（3）当细线的拉力F为2N时，木块所排开水的体积大小。
【解答】解：（1）木块的体积：V＝10cm×10cm×10cm＝1000cm3＝1×10﹣3m3；
木块完全浸没在水中，则V排＝V＝1×10﹣3m3；
木块浸没在水中所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
（2）当木块浸没后，木块排开水的体积不变，浮力不变，下端线的拉力也不变，
由图象可知，木块浸没时所受拉力最大为4牛，由力的平衡条件可得F浮＝G+F，
所以，木块的重力：G＝F浮﹣F＝10N﹣4N＝6N；
（3）当细线的拉力F为2N时，此时的浮力为F′浮＝G+F′＝6N+2N＝8N，
木块所排开的水的体积大小：V′排＝＝＝8×10﹣4m3。
答：（1）该木块浸没在水中时，所受到的浮力大小为10N；
（2）该木块的重力大小为6N；
（3）当细线的拉力F为2N时，木块所排开水的体积大小8×10﹣4m3。