2022-2023 学年上海市闵行区莘松中学八年级（下）期中物理试
卷
一、单选题（共 20 分）
1．（2 分）一本物理课本从课桌桌面掉落到地面上，重力对课本所做的功约为（ ）
A．0.015 焦 B．0.15 焦 C．1.5 焦 D．15 焦
2．（2 分）如图所示的工具中，使用时的杠杆类型与其它三者不同的是（ ）
A． 道钉撬 B． 火钳
C． 钢丝钳 D． 瓶盖启
3．（2 分）在北京冬奥会上苏翊鸣获得单板滑雪冠军，如图所示是他从高处加速下落时的情
景，下列关于苏翊鸣说法正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能减小
B．动能增加，重力势能增加
C．动能减小，重力势能增加
D．动能减小，重力势能减小
4．（2 分）一根粗细均匀的铅丝，将其右侧对折，用线悬挂，恰好可在水平位置平衡，如图
所示，此时悬点左侧与右侧铅丝重力大小相比（ ）
A．左侧更大 B．右侧更大
C．一样大 D．条件不足，无法判断
第1页（共28页）
5．（2 分）如图所示，在 A 点先后施加了作用力 F1、F2、F3，杠杆都平衡，则（ ）
A．力 F1 最小 B．力 F2 最小
C．力 F3 最小 D．三个力一样大
6．（2 分）如图所示，分别用相同的力 F 匀速提升不同重物，若不计滑轮自身的重力及摩擦，
则下列关系正确的是（ ）
A．G1＜G2＝G3 B．G1＜G2＜G4 C．G1＝G2＜G4 D．G1＝G3＜G4
7．（2 分）我国研制的“全碳气凝胶”是目前世界上密度最小的固体材料，其密度仅为 0.16
千克/米 3，下列说法正确的是（ ）
A．该材料体积越大，密度越大
B．该材料适合做打桩用的重锤
C．该材料制成的物品带到太空，质量减小
D．体积 1 米 3 的该材料质量为 0.16 千克
8．（2 分）三个体积和质量都相等的空心铜球、铁球、铝球（ρ 铜＞ρ 铁＞ρ 铝），将它们空心
部分注满水后（ ）
A．铝球最重 B．铜球最重 C．铁球最重 D．三球一样重
9．（2 分）小李两次用力拉同一木块，使木块在同一水平桌面上匀速滑动，木块两次运动的
s﹣t 图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．木块第一次受到的拉力较大
B．相同时间内，第一次拉力做功小
C．第二次拉力对木块做功的功率大
第2页（共28页）
D．第一次木块的动能较大
10．（2 分）如图所示，小王同学利用定滑轮提升重为 200 牛的物体，若不计绳重和摩擦，
当小王拉着绳子一端，从 A 点走到 B 点，他做功至少为（ ）
A．400 焦 B．600 焦 C．800 焦 D．1000 焦
二、填空题（共 27 分）
11．（3 分）铁的密度是 7.8×103 千克/米 3，单位读作 ，其物理意义
是 ，若铁块磨掉一半，则剩余部分铁块的密度 （选
填“变大”“变小”或“不变”）。
12．（3 分）从 的距离叫力臂，力臂 （选填“一定”或“不一
定”）在杠杆上，杠杆处于 都叫做杠杆平衡。
13．（3 分）一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上，在洒水过程中，洒水车的动能 ，
重力势能 ，机械能 。（选填“减小”、“增大”或“不变”）
14．（5 分）如图所示，用力 F1 和 F2 分别匀速提起物体时，滑轮 可以看作等臂杠杆
（选填“A”或“B”）。若物体 C、D 重力均为 50 牛，不计滑轮重和摩擦，则 F1 为
牛，物体 D 在 F2 的作用下 5 秒内匀速提起 2 米时，F2 为 牛。拉力 F2 所做的
功为 焦，物体 D 的动能将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
15．（3 分）如图所示，拉力 F1 和 F2 分别经过滑轮 A 和 B 使重为 10 牛的同一物体沿水平方
向做匀速直线运动，若物体与水平面间的滑动摩擦力大小为 5 牛，则 F1 的大小为
牛。F2 的大小为 牛，如果 F2 的作用点的运动速度为 2 米/秒，则物体的运动
速度为 米/秒。（不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦）
第3页（共28页）
16．（3 分）如图所示，用固定在墙上的三角支架 ABC 放置空调室外机。如果 A 处螺钉松脱，
则支架会绕 点倾翻。已知 AB 长 40cm，AC 长 30cm。室外机的重力为 300N，
正好处在 AB 中点处，则 A 处螺钉的水平拉力为 N（支架重力不计）。为了
安全，室外机的位置应尽量 （选填“靠近”或“远离”）墙壁。
17．（2 分）如图所示，小明在木杆右端施加一个垂直于木杆向上的力 F，使杆从 OA 位置匀
速转到水平位置，在此过程中力 F （选填“变大”“不变”或“变小”）。若将
力 F 的方向改为水平向右拉动，则能否将杠杆缓缓抬至水平的位置。请说明理
由 。
18．（5 分）在没有起重机的情况下，工人要将木箱搬运上汽车，常用斜面。为什么不直接
将木箱抬上车呢？难道这样做可以省力吗？如果能省力那么力的大小与斜面长度有关
吗？为了探究拉力大小与斜面长度的关系，小明选用弹簧测力计、重 4N 的物体和长分别
为 0.4m、0.8m、1m 的木板进行了三次实验，每次斜面的高度均为 0.2m。测得沿斜面方
向向上的拉力大小分别如图甲、乙和丙所示。（假设斜面光滑，不计摩擦）
①初步比较图中甲、乙与丙及相关条件可知： ；
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②进一步综合分析比较图中甲、乙与丙及相关条件，可知拉力 F 与斜面长度 L 的关系
是 。
三、作图题（共 7 分）
19．（3 分）在图中，杠杆在力 F1 和 F2 的作用下保持静止，请画出力 F2 对应的力臂 l2，及
力臂 l1 对应的力 F1。
20．（2 分）滑轮可以看作变形杠杆，请在图中画出滑轮的支点 O、阻力 F2、以及动力 F 的
力臂 l1。
21．（2 分）图中弹簧秤的示数为 2 牛，现把一只重 1 牛的钩码挂上，使杠杆在水平位置平
衡，请把钩码画在图中适当位置。
四、综合题（共 46 分）
22．（6 分）质量为 9 千克的冰块密度为 0.9×103 千克/米 3。
①求冰块的体积 V 冰。
②若冰块吸热后，有 3 分米 3 的冰融化成水，求水的质量 m 水。
23．（8 分）纯电动汽车具有节能减排、绿色环保的特点。
①若发动机的牵引力用 F 表示，小汽车在做匀速直线运动，速度用 v 表示，请推导出牵
引力的功率。
②若某款纯电动汽车的功率是 5×103 千瓦，在一次测试过程中以 20 米/秒的速度沿直线
匀速行驶了 1 分钟。求该电动汽车在测试过程中牵引力所做的功 W，以及行驶时所受的
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阻力 f。
24．（8 分）如图 1 是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图 2
所示。轻质杠杆的支点 O 到左端距离 l1＝0.5 米，到右端距离 l2＝0.2 米，当在杠杆左端
悬挂质量为 2 千克的物体 A，右端挂边长为 0.1 米的正方体 B。杠杆水平位置平衡时，正
方体 B 对地面的压力为 19.6 牛。求：
①此时杠杆左端所受拉力大小 F 左；
②正方体 B 的密度 ρB；
③该轻质杠杆最多能够提升重物 A 的质量 mA。
25．（8 分）小明同学在“探究液体的质量与体积的关系”时，为了得到可靠的普遍结论，
他应选择 （选填“一种”或“多种”）液体进行实验。在实验中，他应用
测出液体的质量，并用 测出液体的体积，根据如图所示的 m﹣V 图像可知，
甲、乙、丙三种物质中 物质的密度最大。
26．（8 分）根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求，完成下列问题：
①某同学在调节杠杆水平位置平衡时，杠杆静止时的位置如图所示。此时杠杆
（选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
实验序号 动力 F1（牛） 动力臂 l1（厘米） 阻力 F1（牛） 阻力臂 l2（厘米）
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1 2 15 3 10
2 4 10 8 5
3 3 5 1 15
②在调节时，使杠杆在水平位置平衡的目的主要是： 。
③实验中使用弹簧测力计是为了研究 时，杠杆的平衡条件。
④某小组的同学采用两边挂钩码的方法做实验，当杠杆平衡时，测得的数据如上表所示。
通过对表格中数据的分析归纳，可得到的结论是： 。
27．（8 分）某物理兴趣小组研究物块从斜面由静止下滑至底端过程中势能变化量ΔEp 与动
能变化量ΔEk 的大小关系。他们选取了倾角、长度相同但材料不同的斜面进行实验，已
知玻璃表面最光滑，木板表面其次，石板表面较为粗糙。他们将物块放在斜面 A 位置由
静止下滑，如图所示，用传感器测出物块在 A、B、C、D、E 五个位置时的势能 Ep、动
能 Ek 大小，并将数据记录在表格中。
物块 势能 动能 Ek/焦 动能 Ek/焦 动能 Ek/焦
位置 Ep/焦 （玻璃表面） （木板表面） （石板表面）
A 1.00 0.00 0.00
B 0.75 0.17 0.15 0.12
C 0.50 0.34 0.30 0.24
D 0.25 0.51 0.45 0.36
E 0.00 0.68 0.60 0.48
（1）请填写表格中空缺的数据；
（2）请分析物块的势能、动能的大小变化情况 。
（3）分析表中数据及相关条件，物块从同一斜面由静止下滑至底端过程中ΔEp 与ΔEk
的大小关系是 ；请在相关结论的基础上对ΔEp 与ΔEk 的大小关系进行
合理推理： 。
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第8页（共28页）
2022-2023 学年上海市闵行区莘松中学八年级（下）期中物理试
卷
参考答案与试题解析
一、单选题（共 20 分）
1．（2 分）一本物理课本从课桌桌面掉落到地面上，重力对课本所做的功约为（ ）
A．0.015 焦 B．0.15 焦 C．1.5 焦 D．15 焦
【分析】估测一本物理课本的重力和桌面的高度，根据 W＝Gh 得到重力对课本所做的功。
【解答】解：一本物理书的重力约 G＝2N，课桌高度在 h＝0.8m 左右。将一本物理课本
从课桌面掉到地面，重力所做的功约为 W＝Gh＝2N×0.8m＝1.6J，故 C 正确，ABD 错
误。
故选：C。
【点评】本题考查功的计算，需要知道功的计算公式。
2．（2 分）如图所示的工具中，使用时的杠杆类型与其它三者不同的是（ ）
A． 道钉撬 B． 火钳
C． 钢丝钳 D． 瓶盖启
【分析】结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，
是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠
杆。
【解答】解：火钳在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；撬棒、钢丝钳、瓶
盖启在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；故 B 与其它三个不同。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆的分类，杠杆主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻
力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
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3．（2 分）在北京冬奥会上苏翊鸣获得单板滑雪冠军，如图所示是他从高处加速下落时的情
景，下列关于苏翊鸣说法正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能减小
B．动能增加，重力势能增加
C．动能减小，重力势能增加
D．动能减小，重力势能减小
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：苏翊鸣从高处加速下落时，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变
大，动能增加，故 A 正确。
故选：A。
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素。利用控制变量法能判断动能、重力势能的变
化。
4．（2 分）一根粗细均匀的铅丝，将其右侧对折，用线悬挂，恰好可在水平位置平衡，如图
所示，此时悬点左侧与右侧铅丝重力大小相比（ ）
A．左侧更大 B．右侧更大
C．一样大 D．条件不足，无法判断
【分析】由图可知，铅丝用线悬挂起来，处于平衡状态，只要能确定两边力臂的大小关
系即可求得两边的重力的大小关系。
【解答】解：如下图所示：
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以 O 为支点，左端的重心在 P 处，右端的重心在 Q 处，LP＞LQ，即左端重力的力臂大于
右端重力的力臂。
根据杠杆的平衡条件可得：GP LP＝GQ LQ，
因为 LP＞LQ，
所以，GP＜GQ。
故悬点左侧小于右侧铅丝重力。
故选：B。
【点评】此题考查了杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对
应的力臂。
5．（2 分）如图所示，在 A 点先后施加了作用力 F1、F2、F3，杠杆都平衡，则（ ）
A．力 F1 最小 B．力 F2 最小
C．力 F3 最小 D．三个力一样大
【分析】支点为 O，找出阻力和阻力臂，动力 F1、F2、F3 的力臂，根据杠杆的平衡条件
分析三种情况下动力的大小关系。
【解答】解：分别作出三个力的力臂如下图：
如图所示，O 是支点，阻力和阻力臂一定；由图可知，L2＞L1＞L3，根据杠杆的平衡条
件可知，F2＜F1＜F3。
故选：B。
【点评】会根据力臂的画法，作出动力的动力臂，根据力臂越长越省力，分析出最小的
力。知道力臂是从支点到力的作用线的垂直距离是关键。
第11页（共28页）
6．（2 分）如图所示，分别用相同的力 F 匀速提升不同重物，若不计滑轮自身的重力及摩擦，
则下列关系正确的是（ ）
A．G1＜G2＝G3 B．G1＜G2＜G4 C．G1＝G2＜G4 D．G1＝G3＜G4
【分析】根据定滑轮相等于一个等臂杠杆，不省力，但能改变力的方向；动滑轮相等于
一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆，能省一半力，但不能改变力的方向，据此分析判断。
【解答】解：不计滑轮自身的重力及摩擦，且绳端力 F 相同，
（a）（b）图中是定滑轮，所以 F＝G1＝G2；
（c）图中是动滑轮，能省力一半，所以 F＝ G3，所以 G3＝2F；
（d）图中是动滑轮，提升重物时，绳端拉力方向斜向上，动力臂大于阻力臂，但小于阻
力臂的两倍，所以： G4＜F，则 G4＜2F，所以 G4＜G3，
所以：G1＝G2＜G4＜G3，故 C 正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查了定滑轮和动滑轮的特点；定滑轮只能改变力的方向，不省力；
而动滑轮省一半的力，但是，会费距离。
7．（2 分）我国研制的“全碳气凝胶”是目前世界上密度最小的固体材料，其密度仅为 0.16
千克/米 3，下列说法正确的是（ ）
A．该材料体积越大，密度越大
B．该材料适合做打桩用的重锤
C．该材料制成的物品带到太空，质量减小
D．体积 1 米 3 的该材料质量为 0.16 千克
【分析】（1）密度是物质本身具有的特性，决定于物质的种类、状态和温度，与体积、
质量无关；
（2）在体积一定时，质量与密度成正比；
（3）物体所含物质的多少叫质量，质量决定于物体所含物质的多少；
（4）单位体积的某种物质的质量，叫这种物质的密度。
【解答】解：A、“全碳气凝胶”状态和温度不变，密度是不变的，与体积大小无关，故
第12页（共28页）
A 错误；
B、该材料的密度特别小，相同体积的质量非常小，所以不适合做打桩用的重锤，故 B
错误；
C、该材料制的物品带到太空，位置发生变化，物质多少没有变化，所以质量不变，故 C
错误；
D、0.16kg/m3 表示的意思是：体积是 1m3 的该材料质量为 0.16kg，故 D 正确。
故选：D。
【点评】本题考查的是我们对密度物理意义及新材料的特点与应用的掌握，是一道联系
实际的应用题，体现了物理规律与实际生活的密切联系。
8．（2 分）三个体积和质量都相等的空心铜球、铁球、铝球（ρ 铜＞ρ 铁＞ρ 铝），将它们空心
部分注满水后（ ）
A．铝球最重 B．铜球最重 C．铁球最重 D．三球一样重
【分析】根据铜、铝、铁制成的三个质量、体积都相等的空心球和 ρ 铜＞ρ 铁＞ρ 铝这两个
条件，由密度公式变形可分别算出三个球的实心体积，从而比较出三球的空心体积大小，
然后即可知若在空心部分注满水后，总质量的大小。
【解答】解：三个球的质量相等，即：m 铁＝m 铝＝m 铜，三个球的密度关系是 ρ 铜＞ρ 铁
＞ρ 铝，
由 V＝ 可知，如果三个球是实心的，则体积关系是：V 铝＞V 铁＞V 铜，
因三个球的实际体积是：V 实铝＝V 实铁＝V 实铜，
所以三个球的空心部分体积的关系是：V 铝空＜V 铁空＜V 铜空，
所以若在空心部分注满水后，总质量最大的是铜球。
故选：B。
【点评】本题除了考查学生对密度公式的理解及其灵活运用外，还同时锻炼学生解题的
速度，即从公式可直接看出三个实心球的体积大小，从而判断出空心部分的体积，然后
即可知在空心部分注满水后，总质量的大小。
9．（2 分）小李两次用力拉同一木块，使木块在同一水平桌面上匀速滑动，木块两次运动的
s﹣t 图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
第13页（共28页）
A．木块第一次受到的拉力较大
B．相同时间内，第一次拉力做功小
C．第二次拉力对木块做功的功率大
D．第一次木块的动能较大
【分析】（1）物体处于静止或者匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力；摩擦力大小
与压力大小和接触面粗糙程度有关；
（2）根据 W＝Fs 比较做功多少；
（3）在相同时间内，根据通过的距离，结合速度公式比较两次木块速度的大小，根据 P
＝Fv 判断功率的大小。
（4）动能大于与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】解：A、从图像上可以看出，木块两次都是做匀速直线运动，受平衡力作用，所
以两次木块受到的拉力和摩擦力相等；又因为木块在同一水平桌面上匀速滑动，摩擦力
相等，所以拉力相等，故 A 错误；
B、不知道两次拉动木块运动的距离大小，根据 W＝Fs 无法判断做功大小，故 B 错误；
C、由图像可知，在相同时间内，第一次通过的距离比第二次大，由 v＝ 可知，第一次
的速度大于第二次速度，两次拉力相等，由 P＝Fv 可知，第一次拉力对木块做功的功率
大，故 C 错误；
D、木块的质量一定，第一次的速度大于第二次速度，所以该木块第一次动能较大，故 D
正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对力学图像的分析能力、功和功率公式的灵活应用，以及影响
动能大小的因素的掌握，要根据平衡力的知识和对图像的理解来解决，有一定的难度。
10．（2 分）如图所示，小王同学利用定滑轮提升重为 200 牛的物体，若不计绳重和摩擦，
当小王拉着绳子一端，从 A 点走到 B 点，他做功至少为（ ）
第14页（共28页）
A．400 焦 B．600 焦 C．800 焦 D．1000 焦
【分析】定滑轮不省力，不计绳重和摩擦，拉力大小等于物体的重力，通过勾股定理算
出拉力移动的距离，若不计绳重和摩擦，根据 W＝Fs 得到他做的功。
【解答】解：定滑轮不省力，不计绳重和摩擦，拉力大小等于物体的重力，滑轮右端的
绳子原长为 3m，从定滑轮正下方沿水平方向移动 4m，则移动后绳长为 L＝
＝5m，所以绳子自由端移动的距离 s＝5m﹣3m＝2m，
他做功 W＝Fs＝200N×2m＝400J。
故选：A。
【点评】熟练运用功的公式，会正确判断绳端移动的距离是解答此题的关键。
二、填空题（共 27 分）
11．（3 分）铁的密度是 7.8×103 千克/米 3，单位读作 千克每立方米 ，其物理意义是 每
立方米的铁块的质量为 7.8×103 千克 ，若铁块磨掉一半，则剩余部分铁块的密度 不
变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度，密度是物质的一种特性，它不
随物质的质量或体积的变化而变化。
【解答】解：密度的单位读作千克每立方米；7.8×103 千克/米 3 的含义是每立方米的铁
块的质量为 7.8×103 千克；若把铁块切去一半体积，其质量变小，密度不变。
故答案为：千克每立方米；每立方米的铁块的质量为 7.8×103 千克；不变。
【点评】本题考查了密度的概念及其特性，属于基础题。
12．（3 分）从 支点到力的作用线 的距离叫力臂，力臂 不一定 （选填“一定”或
“不一定”）在杠杆上，杠杆处于 静止或匀速转动状态 都叫做杠杆平衡。
【分析】能够绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆，力臂是从支点到力的作用线的距离，简
单地说，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离；当力的作用线通过支
点时，力臂为零。力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上；
第15页（共28页）
杠杆的平衡条件是指杠杆处于静止或匀速转动状态。
【解答】解：从支点到力的作用线的距离叫作力臂；
力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上；
杠杆的平衡条件是指杠杆处于静止或匀速转动状态。
故答案为：支点到力的作用线；不一定；静止或匀速转动状态。
【点评】本题的解题关键是熟记杠杆平衡和力臂的概念，注意虽然力的作用点相同，但
力的方向不同，画出的力臂也不同。
13．（3 分）一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上，在洒水过程中，洒水车的动能 减小 ，
重力势能 减小 ，机械能 减小 。（选填“减小”、“增大”或“不变”）
【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一
定时，质量越大，动能越大。
（2）重力势能大跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定
时，质量越大，重力势能越大。
（3）机械能＝动能+势能。
【解答】解：一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上，在洒水过程中，洒水车的质量不断
减小，速度不变，动能减小，重力势能减小，机械能＝动能+势能，所以洒水车的机械能
减小。
故答案为：减小；减小；减小。
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素，理解重力势能和动能的转化可从高度和速度
来理解，可以帮助我们更好的理解能量的转化。
14．（5 分）如图所示，用力 F1 和 F2 分别匀速提起物体时，滑轮 B 可以看作等臂杠杆
（选填“A”或“B”）。若物体 C、D 重力均为 50 牛，不计滑轮重和摩擦，则 F1 为 25
牛，物体 D 在 F2 的作用下 5 秒内匀速提起 2 米时，F2 为 50 牛。拉力 F2 所做的功为
100 焦，物体 D 的动能将 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）轴固定不动的滑轮叫定滑轮，随物体一起运动的滑轮叫动滑轮；不考虑动
第16页（共28页）
滑轮重、绳重和摩擦，使用定滑轮不省力，F＝G；使用动滑轮省力一半。
（2）物体升高 h，使用定滑轮时绳端移动距离 s＝h，根据 W＝Fs 计算拉力做的功。
（3）影响动能大小的因素是质量和速度。
【解答】解：
由图可知，B 滑轮的轴固定不动，是定滑轮，其实质是等臂杠杆，不能省力；
A 滑轮随物体一起运动，是动滑轮，可以省一半的力；
不计滑轮重、绳重和摩擦，则 F1＝ GC＝ ×50N＝25N；
物体 C 匀速提升 2m，绳端移动的距离 s＝h＝2m＝2m，
拉力 F2＝GD＝50N，拉力 F2 做的功为：
W＝F2s＝50N×2m＝100J；
物体 D 匀速上升，质量不变，速度不变，动能不变。
故答案为：B；25；50；100；不变。
【点评】本题考查了定滑轮和动滑轮的特点，功的计算，以及影响动能大小的因素等知
识，不考虑动滑轮重、绳重和摩擦，使用动滑轮省力一半。
15．（3 分）如图所示，拉力 F1 和 F2 分别经过滑轮 A 和 B 使重为 10 牛的同一物体沿水平方
向做匀速直线运动，若物体与水平面间的滑动摩擦力大小为 5 牛，则 F1 的大小为 5
牛。F2 的大小为 2.5 牛，如果 F2 的作用点的运动速度为 2 米/秒，则物体的运动速度
为 1 米/秒。（不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦）
【分析】解决此题要知道：
定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向，s＝h；
动滑轮的特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但
费距离，s＝2h。
【解答】解：不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦，
由图知，A 为定滑轮，所以 F1＝f＝5N；
B 为动滑轮，所以 F2＝ f＝ ×5N＝2.5N；
绳端移动距离应为物体移动距离的 2 倍，所以 s 物＝ ×2m＝1m。
第17页（共28页）
故答案为：5；2.5；1。
【点评】本题考查了动滑轮和定滑轮的特点，要掌握定滑轮和动滑轮的省力特点及绳端
移动距离和物体移动距离的关系，属于基础题目。
16．（3 分）如图所示，用固定在墙上的三角支架 ABC 放置空调室外机。如果 A 处螺钉松脱，
则支架会绕 C 点倾翻。已知 AB 长 40cm，AC 长 30cm。室外机的重力为 300N，正
好处在 AB 中点处，则 A 处螺钉的水平拉力为 200 N（支架重力不计）。为了安全，
室外机的位置应尽量 靠近 （选填“靠近”或“远离”）墙壁。
【分析】（1）三角支架 ABC 可看作杠杆，如果 A 处螺钉松脱，则支架会绕 C 点倾翻；
（2）分析杠杆五要素，根据杠杆的平衡条件求出 A 处螺钉的水平拉力；
根据杠杆的平衡条件，分析不变的量和可变的量，得出要减小水平拉力 F 的措施。
【解答】解：
（1）用固定在墙上的三角支架 ABC 放置空调室外机。如果 A 处螺钉松脱，则支架会绕
C 点倾翻；
（2）C 点是支点，空调受到重力而作用在支架上的力是阻力，由杠杆平衡条件可知：F
×AC＝G× AB；
A 处螺钉的水平拉力为：
F＝ ×G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①。
代入已知量得：
F＝ ×300N＝200N；
为了安全，即减小水平拉力 F；由①知，在 AC、G 不变的前提下，要减小 AB，故室外
机的位置应尽量靠近墙壁。
故答案为：C；200；靠近。
【点评】此题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是将实际问题转化为杠杆问题，体现了
物理知识与生活的紧密联系。
第18页（共28页）
17．（2 分）如图所示，小明在木杆右端施加一个垂直于木杆向上的力 F，使杆从 OA 位置匀
速转到水平位置，在此过程中力 F 变大 （选填“变大”“不变”或“变小”）。若将
力 F 的方向改为水平向右拉动，则能否将杠杆缓缓抬至水平的位置。请说明理由 不能，
水平位置时动力臂为零，杠杆无法平衡 。
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离，分析使木杆从 OA 位置匀速转到水平位置的
过程中阻力、阻力臂和动力臂的变化，根据杠杆平衡条件 F1L1＝F2L2 分析动力 F 的大小
变化。
【解答】解：将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，因作用力 F 始终与 OA 垂直，
则动力臂不变，阻力为杠杆的重力，则阻力大小也不变，但阻力臂变大，根据杠杆的平
衡条件 F1L1＝F2L2 可知，动力 F 变大；
若将力 F 的方向改为水平向右拉动，当杠在水平位置时，F 的力臂通过支点，此时的动
力臂为 0，而阻力臂不为 0，所以不能使杠杆平衡。
故答案为：变大；不能，水平位置时动力臂为零，杠杆无法平衡。
【点评】本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用。
18．（5 分）在没有起重机的情况下，工人要将木箱搬运上汽车，常用斜面。为什么不直接
将木箱抬上车呢？难道这样做可以省力吗？如果能省力那么力的大小与斜面长度有关
吗？为了探究拉力大小与斜面长度的关系，小明选用弹簧测力计、重 4N 的物体和长分别
为 0.4m、0.8m、1m 的木板进行了三次实验，每次斜面的高度均为 0.2m。测得沿斜面方
向向上的拉力大小分别如图甲、乙和丙所示。（假设斜面光滑，不计摩擦）
①初步比较图中甲、乙与丙及相关条件可知： 拉力随斜面长度的增大而减小 ；
②进一步综合分析比较图中甲、乙与丙及相关条件，可知拉力 F 与斜面长度 L 的关系是
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高度不变，拉力 F 与斜面长 L 成反比 。
【分析】实验过程保持斜面的高度不变，不断增长斜面的长度，来探究拉力与斜面长度
的关系。
【解答】解：（1）从实验数据可以看出，弹簧测力计的示数随斜面长度的增大而减小。
（2）从数据中可以看出，高度不变，斜面的长度增大为原来的 2 倍，拉力变为原来的 ．所
以高度不变，拉力 F 与斜面的长度成反比。
故答案为：（1）拉力随斜面长度的增大而减小；（2）高度不变，拉力 F 与斜面长 L 成反
比。
【点评】此题主要考查了斜面的省力情况与哪些因素有关，并且考查了对控制变量法的
应用以及根据实验数据得出结论的能力。
三、作图题（共 7 分）
19．（3 分）在图中，杠杆在力 F1 和 F2 的作用下保持静止，请画出力 F2 对应的力臂 l2，及
力臂 l1 对应的力 F1。
【分析】（1）画力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力
和阻力的作用线，作支点到动力作用线和阻力作用线的垂线即可；
（2）根据力臂的定义，力臂为支点到力的作用线的距离，已知力臂可画出力。
【解答】解：反向延长力 F2 的作用线，由支点向 F2 的作用线作垂线，支点到垂足的距
离就是其力臂 L2；
过力臂 l1 的下端，作 l1 的垂线，与杠杆的交点为力 F1 的作用点，方向斜向上，如图所示：
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【点评】本题考查了力和力臂的作法，当杠杆平衡时，动力和阻力对杠杆的影响是：使
杠杆的运动趋势是相反的。
20．（2 分）滑轮可以看作变形杠杆，请在图中画出滑轮的支点 O、阻力 F2、以及动力 F 的
力臂 l1。
【分析】动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，动力臂为滑轮的直径，阻力臂
为滑轮的半径。
力臂是支点到力的作用线的距离。
【解答】解：动滑轮的支点 O 在绳与轮最左边的接触点；F 为动力，支点到动力作用线
的距离为动力臂 l1；
细线对滑轮的拉力为阻力 F2，支点到阻力作用线的距离为阻力臂 l2；
如图所示：
【点评】本题考查了力臂的画法，力臂是支点到力的作用线的距离，是一条垂线段。
21．（2 分）图中弹簧秤的示数为 2 牛，现把一只重 1 牛的钩码挂上，使杠杆在水平位置平
衡，请把钩码画在图中适当位置。
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【分析】因杠杆左端的拉力和所在位置不改变，为阻碍杠杆的逆时针转动，应在杠杆的
左端挂钩码，又因所挂钩码只有一个，利用杠杆的平衡条件计算钩码所挂的位置即可。
【解答】解：设杠杆的一个小格为 L，
根据杠杆的平衡条件 F1L1＝F2L2，可得：L2＝ ＝ ＝4L。
因此应在杠杆的左边 4 格的位置挂一个钩码。如下图所示：
【点评】此题考查了杠杆平衡条件的应用，掌握杠杆的平衡条件，并确定各个力对应的
力臂，代入求出所求的未知量。
四、综合题（共 46 分）
22．（6 分）质量为 9 千克的冰块密度为 0.9×103 千克/米 3。
①求冰块的体积 V 冰。
②若冰块吸热后，有 3 分米 3 的冰融化成水，求水的质量 m 水。
【分析】（1）已知冰的质量和密度，根据公式 V＝ 求出冰的体积。
（2）冰化成水后质量不变，根据公式 m＝ρV 可求熔化冰的质量，也就是水的质量。
【解答】解：
（1）由 ρ＝ 得冰块的体积：
V 冰＝ ＝ ＝0.01m
3。
（2）3 分米 3 冰的质量：
﹣
m 3 3冰＝ρ 冰 V 冰′＝0.9×10 kg/m ×3×10
3m3＝2.7kg，
因为冰化水质量不变，
所以冰块熔化成水后的质量：
m 水＝m 冰＝2.7kg。
答：（1）冰块的体积为 0.01m3。
（2）水的质量为 2.7kg。
【点评】本题考查体积、质量等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道质量
第22页（共28页）
是物质的一种属性，它不随物质形状、状态、温度和位置等的改变而改变。
23．（8 分）纯电动汽车具有节能减排、绿色环保的特点。
①若发动机的牵引力用 F 表示，小汽车在做匀速直线运动，速度用 v 表示，请推导出牵
引力的功率。
②若某款纯电动汽车的功率是 5×103 千瓦，在一次测试过程中以 20 米/秒的速度沿直线
匀速行驶了 1 分钟。求该电动汽车在测试过程中牵引力所做的功 W，以及行驶时所受的
阻力 f。
【分析】①运用功率和功的定义式以及速度公式推导出牵引力的功率表达式。
②根据 W＝Pt 得到电动汽车在测试过程中牵引力所做的功，根据 P＝Fv 得到牵引力，牵
引力和阻力是平衡力，大小相等，据此求出电动汽车受到的水平阻力 f。
【解答】解：①由 P＝ 、W＝Fs 和 v＝ 可得，牵引力的功率：P＝ ＝Fv；
②该电动汽车在测试过程中牵引力所做的功：W＝Pt＝5×103W×60s＝3×105J，
电动汽车受到的牵引力：F＝ ＝2.5×105N，
因为该车匀速直线行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，
所以电动汽车受到的水平阻力：f＝F＝2.5×105N。
答：①见解析；
②该电动汽车在测试过程中牵引力所做的功是 3×105J；行驶时所受的阻力是 2.5×105N。
【点评】深入理解功、功率概念，熟练运用速度公式、功的公式、功率公式，是解答此
题的关键。
24．（8 分）如图 1 是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图 2
所示。轻质杠杆的支点 O 到左端距离 l1＝0.5 米，到右端距离 l2＝0.2 米，当在杠杆左端
悬挂质量为 2 千克的物体 A，右端挂边长为 0.1 米的正方体 B。杠杆水平位置平衡时，正
方体 B 对地面的压力为 19.6 牛。求：
①此时杠杆左端所受拉力大小 F 左；
②正方体 B 的密度 ρB；
③该轻质杠杆最多能够提升重物 A 的质量 mA。
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【分析】①此时杠杆左端所受拉力等于物体 A 的重力，根据 F＝G＝mg 求出其大小；
②利用杠杆平衡条件求出杠杆右端受到的拉力；
正方体 B 对地面的压力等于 B 的重力减去绳子对 B 的拉力，据此求出 B 的重力，根据重
力公式计算 B 的质量，利用密度计算公式求得正方体 B 的密度；
③B 对杠杆的最大拉力等于自身重力，根据杠杆平衡条件计算物体 A 的最大重力，根据
重力公式计算轻质杠杆最多能够提升重物 A 的质量 mA。
【解答】解：①杠杆左端受到的拉力：F 左＝G＝mg＝2kg×9.8N/kg＝19.6N，
②由 F 左 L1＝F 右 L2 可得杠杆右端受到的拉力：F 右＝ ＝ ＝49N；
根据力的相互作用可知绳子对 B 的拉力等于杠杆右端受到的拉力，
因正方体 B 对地面的压力等于 B 的重力减去绳子对 B 的拉力，所以，B 的重力：GB＝F
右+F 压＝49N+19.6N＝68.6N；
B 的密度为：ρB＝ ＝ ＝ ＝7×10
3kg/m3，
（3）B 对杠杆的最大拉力等于自身重力，根据杠杆平衡条件可得物体 A 的最大重力：
GA＝F 左′＝ F 右′＝ ×68.6N＝27.44N，
则该轻质杠杆多能够提升重物 A 的最大质量 mA＝ ＝ ＝2.8kg。
答：①此时杠杆左端所受拉力大小为 19.6N；
②正方体 B 的密度为 7×103kg/m3；
③该轻质杠杆最多能够提升重物 A 的质量为 2.8kg。
【点评】本题考查重力公式、杠杆平衡条件、密度公式的灵活运用，正确分析物体的受
力是解题的关键。
第24页（共28页）
25．（8 分）小明同学在“探究液体的质量与体积的关系”时，为了得到可靠的普遍结论，
他应选择 多种 （选填“一种”或“多种”）液体进行实验。在实验中，他应用 托
盘天平 测出液体的质量，并用 量筒 测出液体的体积，根据如图所示的 m﹣V 图像
可知，甲、乙、丙三种物质中 甲 物质的密度最大。
【分析】（1）为了得到可靠的普遍结论，本实验应选择多种液体进行实验。
（2）量筒是测量液体体积的仪器，托盘天平是测量物体质量的仪器。
（3）利用体积相同比较质量，或质量相同比较体积的方法比较甲、乙、丙三种物质的密
度大小。
【解答】解：（1）在“探究液体的质量与体积的关系”时，为了得到可靠的普遍结论，
他应选择多种液体进行实验。
（2）在测定液体密度时，可用量筒测量液体的体积，用托盘天平测液体的质量。
（3）由图可知，甲、乙、丙三种物质体积相同时，甲的质量最大，所以甲物质的密度最
大。
故答案为：多种；托盘天平；量筒；甲。
【点评】此题考查液体质量和密度的测量，利用图像比较物质的密度大小，解答过程中
应注意控制变量法的运用。
26．（8 分）根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求，完成下列问题：
①某同学在调节杠杆水平位置平衡时，杠杆静止时的位置如图所示。此时杠杆 是 （选
填“是”或“不是”）处于平衡状态。
实验序号 动力 F1（牛） 动力臂 l1（厘米） 阻力 F1（牛） 阻力臂 l2（厘米）
1 2 15 3 10
2 4 10 8 5
第25页（共28页）
3 3 5 1 15
②在调节时，使杠杆在水平位置平衡的目的主要是： 便于直接在杠杆上读出力臂的
值； 。
③实验中使用弹簧测力计是为了研究 当动力和阻力在支点同侧 时，杠杆的平衡条
件。
④某小组的同学采用两边挂钩码的方法做实验，当杠杆平衡时，测得的数据如上表所示。
通过对表格中数据的分析归纳，可得到的结论是： 当杠杆平衡时，动力×动力臂＝阻
力×阻力臂 。
【分析】（1）杠杆的平衡状态包括两种：静止状态或匀速转动状态；
（2）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，因此当力臂在水平方向时，与重力才刚好
垂直；
（3）验中使用弹簧测力计是为了研究动力和阻力在支点同侧时，杠杆的平衡条件；
（4）从实验数据，我们可以得出结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
【解答】解：①杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，图中杠杆处于静止
状态，因而杠杆处于平衡状态；
②杠杆在水平位置平衡时，力臂的长度可以直接通过读刻度得出；
③实验中使用弹簧测力计是为了研究动力和阻力在支点同侧时，杠杆的平衡条件；
④从实验数据中，我们可以得出结论：当杠杆平衡时，动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
故答案为：①是； ②便于直接在杠杆上读出力臂的值； ③当动力和阻力在支点同侧；
④当杠杆平衡时，动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
【点评】本题目考查了探究杠杆平衡条件的实验，需要学生注意实验中的注意事项和实
验结论。
27．（8 分）某物理兴趣小组研究物块从斜面由静止下滑至底端过程中势能变化量ΔEp 与动
能变化量ΔEk 的大小关系。他们选取了倾角、长度相同但材料不同的斜面进行实验，已
知玻璃表面最光滑，木板表面其次，石板表面较为粗糙。他们将物块放在斜面 A 位置由
第26页（共28页）
静止下滑，如图所示，用传感器测出物块在 A、B、C、D、E 五个位置时的势能 Ep、动
能 Ek 大小，并将数据记录在表格中。
物块 势能 动能 Ek/焦 动能 Ek/焦 动能 Ek/焦
位置 Ep/焦 （玻璃表面） （木板表面） （石板表面）
A 1.00 0.00 0.00 0.00
B 0.75 0.17 0.15 0.12
C 0.50 0.34 0.30 0.24
D 0.25 0.51 0.45 0.36
E 0.00 0.68 0.60 0.48
（1）请填写表格中空缺的数据；
（2）请分析物块的势能、动能的大小变化情况 势能减少，动能增加 。
（3）分析表中数据及相关条件，物块从同一斜面由静止下滑至底端过程中ΔEp 与ΔEk
的大小关系是 ΔEp＞ΔEk ；请在相关结论的基础上对ΔEp 与ΔEk 的大小关系进行
合理推理： 在物块下滑过程中，重力势能转化为动能，同时由于斜面粗糙而存在摩擦
力，其中部分重力势能用来克服摩擦力做功转化为内能，斜面越粗糙，转化成内能的比
例就越大 。
【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关，当速度为 0 时，动能为 0；
（2）重力势能的大小与质量、高度有关；
（3）根据表格中的数据分析动能、势能的变化量的大小关系；物体克服摩擦做功，机械
能转化为内能。
【解答】解：
（1）将物块放在斜面 A 位置由静止下滑，在石板表面上 A 点时的速度为 0，则物体的动
能为 0.00J；
第27页（共28页）
（2）根据表格中的数据可知，在下滑的过程中，高度变小，质量不变，重力势能减小；
速度变大，质量不变，动能增加；
（3）分析表格中的数据可知，相邻的两个位置之间减小的重力势能为 0.25J，相邻的两
个位置之间增大的动能为 0.17J，即ΔEp＞ΔEk；
在物块下滑过程中，重力势能转化为动能，同时由于斜面粗糙而存在摩擦力，其中部分
重力势能用来克服摩擦力做功转化为内能，斜面越粗糙，转化成内能的比例就越大。
故答案为：（1）0.00；（2）势能减少，动能增加；（3）ΔEp＞ΔEk；在物块下滑过程中，
重力势能转化为动能，同时由于斜面粗糙而存在摩擦力，其中部分重力势能用来克服摩
擦力做功转化为内能，斜面越粗糙，转化成内能的比例就越大。
【点评】本题考查了动能、势能的变化，明确表格中数据的变化规律是解题的关键。
第28页（共28页）2022-2023学年上海市闵行区莘松中学八年级（下）期中物理试卷
一、单选题（共20分）
1．（2分）一本物理课本从课桌桌面掉落到地面上，重力对课本所做的功约为（ ）
A．0.015焦 B．0.15焦 C．1.5焦 D．15焦
2．（2分）如图所示的工具中，使用时的杠杆类型与其它三者不同的是（ ）
A．道钉撬 B．火钳
C．钢丝钳 D．瓶盖启
3．（2分）在北京冬奥会上苏翊鸣获得单板滑雪冠军，如图所示是他从高处加速下落时的情景，下列关于苏翊鸣说法正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能减小
B．动能增加，重力势能增加
C．动能减小，重力势能增加
D．动能减小，重力势能减小
4．（2分）一根粗细均匀的铅丝，将其右侧对折，用线悬挂，恰好可在水平位置平衡，如图所示，此时悬点左侧与右侧铅丝重力大小相比（ ）
A．左侧更大 B．右侧更大
C．一样大 D．条件不足，无法判断
5．（2分）如图所示，在A点先后施加了作用力F1、F2、F3，杠杆都平衡，则（ ）
A．力F1最小 B．力F2最小
C．力F3最小 D．三个力一样大
6．（2分）如图所示，分别用相同的力F匀速提升不同重物，若不计滑轮自身的重力及摩擦，则下列关系正确的是（ ）
A．G1＜G2＝G3 B．G1＜G2＜G4 C．G1＝G2＜G4 D．G1＝G3＜G4
7．（2分）我国研制的“全碳气凝胶”是目前世界上密度最小的固体材料，其密度仅为0.16千克/米3，下列说法正确的是（ ）
A．该材料体积越大，密度越大
B．该材料适合做打桩用的重锤
C．该材料制成的物品带到太空，质量减小
D．体积1米3的该材料质量为0.16千克
8．（2分）三个体积和质量都相等的空心铜球、铁球、铝球（ρ铜＞ρ铁＞ρ铝），将它们空心部分注满水后（ ）
A．铝球最重 B．铜球最重 C．铁球最重 D．三球一样重
9．（2分）小李两次用力拉同一木块，使木块在同一水平桌面上匀速滑动，木块两次运动的s﹣t图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．木块第一次受到的拉力较大
B．相同时间内，第一次拉力做功小
C．第二次拉力对木块做功的功率大
D．第一次木块的动能较大
10．（2分）如图所示，小王同学利用定滑轮提升重为200牛的物体，若不计绳重和摩擦，当小王拉着绳子一端，从A点走到B点，他做功至少为（ ）
A．400焦 B．600焦 C．800焦 D．1000焦
二、填空题（共27分）
11．（3分）铁的密度是7.8×103千克/米3，单位读作 ，其物理意义是 ，若铁块磨掉一半，则剩余部分铁块的密度 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
12．（3分）从 的距离叫力臂，力臂 （选填“一定”或“不一定”）在杠杆上，杠杆处于 都叫做杠杆平衡。
13．（3分）一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上，在洒水过程中，洒水车的动能 ，重力势能 ，机械能 。（选填“减小”、“增大”或“不变”）
14．（5分）如图所示，用力F1和F2分别匀速提起物体时，滑轮 可以看作等臂杠杆（选填“A”或“B”）。若物体C、D重力均为50牛，不计滑轮重和摩擦，则F1为 牛，物体D在F2的作用下5秒内匀速提起2米时，F2为 牛。拉力F2所做的功为 焦，物体D的动能将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
15．（3分）如图所示，拉力F1和F2分别经过滑轮A和B使重为10牛的同一物体沿水平方向做匀速直线运动，若物体与水平面间的滑动摩擦力大小为5牛，则F1的大小为 牛。F2的大小为 牛，如果F2的作用点的运动速度为2米/秒，则物体的运动速度为 米/秒。（不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦）
16．（3分）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱，则支架会绕 点倾翻。已知AB长40cm，AC长30cm。室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为 N（支架重力不计）。为了安全，室外机的位置应尽量 （选填“靠近”或“远离”）墙壁。
17．（2分）如图所示，小明在木杆右端施加一个垂直于木杆向上的力F，使杆从OA位置匀速转到水平位置，在此过程中力F （选填“变大”“不变”或“变小”）。若将力F的方向改为水平向右拉动，则能否将杠杆缓缓抬至水平的位置。请说明理由 。
18．（5分）在没有起重机的情况下，工人要将木箱搬运上汽车，常用斜面。为什么不直接将木箱抬上车呢？难道这样做可以省力吗？如果能省力那么力的大小与斜面长度有关吗？为了探究拉力大小与斜面长度的关系，小明选用弹簧测力计、重4N的物体和长分别为0.4m、0.8m、1m的木板进行了三次实验，每次斜面的高度均为0.2m。测得沿斜面方向向上的拉力大小分别如图甲、乙和丙所示。（假设斜面光滑，不计摩擦）
①初步比较图中甲、乙与丙及相关条件可知： ；
②进一步综合分析比较图中甲、乙与丙及相关条件，可知拉力F与斜面长度L的关系是 。
三、作图题（共7分）
19．（3分）在图中，杠杆在力F1和F2的作用下保持静止，请画出力F2对应的力臂l2，及力臂l1对应的力F1。
20．（2分）滑轮可以看作变形杠杆，请在图中画出滑轮的支点O、阻力F2、以及动力F的力臂l1。
21．（2分）图中弹簧秤的示数为2牛，现把一只重1牛的钩码挂上，使杠杆在水平位置平衡，请把钩码画在图中适当位置。
四、综合题（共46分）
22．（6分）质量为9千克的冰块密度为0.9×103千克/米3。
①求冰块的体积V冰。
②若冰块吸热后，有3分米3的冰融化成水，求水的质量m水。
23．（8分）纯电动汽车具有节能减排、绿色环保的特点。
①若发动机的牵引力用F表示，小汽车在做匀速直线运动，速度用v表示，请推导出牵引力的功率。
②若某款纯电动汽车的功率是5×103千瓦，在一次测试过程中以20米/秒的速度沿直线匀速行驶了1分钟。求该电动汽车在测试过程中牵引力所做的功W，以及行驶时所受的阻力f。
24．（8分）如图1是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图2所示。轻质杠杆的支点O到左端距离l1＝0.5米，到右端距离l2＝0.2米，当在杠杆左端悬挂质量为2千克的物体A，右端挂边长为0.1米的正方体B。杠杆水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为19.6牛。求：
①此时杠杆左端所受拉力大小F左；
②正方体B的密度ρB；
③该轻质杠杆最多能够提升重物A的质量mA。
25．（8分）小明同学在“探究液体的质量与体积的关系”时，为了得到可靠的普遍结论，他应选择 （选填“一种”或“多种”）液体进行实验。在实验中，他应用 测出液体的质量，并用 测出液体的体积，根据如图所示的m﹣V图像可知，甲、乙、丙三种物质中 物质的密度最大。
26．（8分）根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求，完成下列问题：
①某同学在调节杠杆水平位置平衡时，杠杆静止时的位置如图所示。此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
实验序号 动力F1（牛） 动力臂l1（厘米） 阻力F1（牛） 阻力臂l2（厘米）
1 2 15 3 10
2 4 10 8 5
3 3 5 1 15
②在调节时，使杠杆在水平位置平衡的目的主要是： 。
③实验中使用弹簧测力计是为了研究 时，杠杆的平衡条件。
④某小组的同学采用两边挂钩码的方法做实验，当杠杆平衡时，测得的数据如上表所示。通过对表格中数据的分析归纳，可得到的结论是： 。
27．（8分）某物理兴趣小组研究物块从斜面由静止下滑至底端过程中势能变化量ΔEp与动能变化量ΔEk的大小关系。他们选取了倾角、长度相同但材料不同的斜面进行实验，已知玻璃表面最光滑，木板表面其次，石板表面较为粗糙。他们将物块放在斜面A位置由静止下滑，如图所示，用传感器测出物块在A、B、C、D、E五个位置时的势能Ep、动能Ek大小，并将数据记录在表格中。
物块 位置 势能 Ep/焦 动能Ek/焦 （玻璃表面） 动能Ek/焦 （木板表面） 动能Ek/焦 （石板表面）
A 1.00 0.00 0.00
B 0.75 0.17 0.15 0.12
C 0.50 0.34 0.30 0.24
D 0.25 0.51 0.45 0.36
E 0.00 0.68 0.60 0.48
（1）请填写表格中空缺的数据；
（2）请分析物块的势能、动能的大小变化情况 。
（3）分析表中数据及相关条件，物块从同一斜面由静止下滑至底端过程中ΔEp与ΔEk的大小关系是 ；请在相关结论的基础上对ΔEp与ΔEk的大小关系进行合理推理： 。
2022-2023学年上海市闵行区莘松中学八年级（下）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题（共20分）
1．（2分）一本物理课本从课桌桌面掉落到地面上，重力对课本所做的功约为（ ）
A．0.015焦 B．0.15焦 C．1.5焦 D．15焦
【分析】估测一本物理课本的重力和桌面的高度，根据W＝Gh得到重力对课本所做的功。
【解答】解：一本物理书的重力约G＝2N，课桌高度在h＝0.8m左右。将一本物理课本从课桌面掉到地面，重力所做的功约为W＝Gh＝2N×0.8m＝1.6J，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查功的计算，需要知道功的计算公式。
2．（2分）如图所示的工具中，使用时的杠杆类型与其它三者不同的是（ ）
A．道钉撬 B．火钳
C．钢丝钳 D．瓶盖启
【分析】结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆。
【解答】解：火钳在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；撬棒、钢丝钳、瓶盖启在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；故B与其它三个不同。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆的分类，杠杆主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
3．（2分）在北京冬奥会上苏翊鸣获得单板滑雪冠军，如图所示是他从高处加速下落时的情景，下列关于苏翊鸣说法正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能减小
B．动能增加，重力势能增加
C．动能减小，重力势能增加
D．动能减小，重力势能减小
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：苏翊鸣从高处加速下落时，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能增加，故A正确。
故选：A。
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素。利用控制变量法能判断动能、重力势能的变化。
4．（2分）一根粗细均匀的铅丝，将其右侧对折，用线悬挂，恰好可在水平位置平衡，如图所示，此时悬点左侧与右侧铅丝重力大小相比（ ）
A．左侧更大 B．右侧更大
C．一样大 D．条件不足，无法判断
【分析】由图可知，铅丝用线悬挂起来，处于平衡状态，只要能确定两边力臂的大小关系即可求得两边的重力的大小关系。
【解答】解：如下图所示：
以O为支点，左端的重心在P处，右端的重心在Q处，LP＞LQ，即左端重力的力臂大于右端重力的力臂。
根据杠杆的平衡条件可得：GP LP＝GQ LQ，
因为LP＞LQ，
所以，GP＜GQ。
故悬点左侧小于右侧铅丝重力。
故选：B。
【点评】此题考查了杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂。
5．（2分）如图所示，在A点先后施加了作用力F1、F2、F3，杠杆都平衡，则（ ）
A．力F1最小 B．力F2最小
C．力F3最小 D．三个力一样大
【分析】支点为O，找出阻力和阻力臂，动力F1、F2、F3的力臂，根据杠杆的平衡条件分析三种情况下动力的大小关系。
【解答】解：分别作出三个力的力臂如下图：
如图所示，O是支点，阻力和阻力臂一定；由图可知，L2＞L1＞L3，根据杠杆的平衡条件可知，F2＜F1＜F3。
故选：B。
【点评】会根据力臂的画法，作出动力的动力臂，根据力臂越长越省力，分析出最小的力。知道力臂是从支点到力的作用线的垂直距离是关键。
6．（2分）如图所示，分别用相同的力F匀速提升不同重物，若不计滑轮自身的重力及摩擦，则下列关系正确的是（ ）
A．G1＜G2＝G3 B．G1＜G2＜G4 C．G1＝G2＜G4 D．G1＝G3＜G4
【分析】根据定滑轮相等于一个等臂杠杆，不省力，但能改变力的方向；动滑轮相等于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆，能省一半力，但不能改变力的方向，据此分析判断。
【解答】解：不计滑轮自身的重力及摩擦，且绳端力F相同，
（a）（b）图中是定滑轮，所以F＝G1＝G2；
（c）图中是动滑轮，能省力一半，所以F＝G3，所以G3＝2F；
（d）图中是动滑轮，提升重物时，绳端拉力方向斜向上，动力臂大于阻力臂，但小于阻力臂的两倍，所以：G4＜F，则G4＜2F，所以G4＜G3，
所以：G1＝G2＜G4＜G3，故C正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查了定滑轮和动滑轮的特点；定滑轮只能改变力的方向，不省力；而动滑轮省一半的力，但是，会费距离。
7．（2分）我国研制的“全碳气凝胶”是目前世界上密度最小的固体材料，其密度仅为0.16千克/米3，下列说法正确的是（ ）
A．该材料体积越大，密度越大
B．该材料适合做打桩用的重锤
C．该材料制成的物品带到太空，质量减小
D．体积1米3的该材料质量为0.16千克
【分析】（1）密度是物质本身具有的特性，决定于物质的种类、状态和温度，与体积、质量无关；
（2）在体积一定时，质量与密度成正比；
（3）物体所含物质的多少叫质量，质量决定于物体所含物质的多少；
（4）单位体积的某种物质的质量，叫这种物质的密度。
【解答】解：A、“全碳气凝胶”状态和温度不变，密度是不变的，与体积大小无关，故A错误；
B、该材料的密度特别小，相同体积的质量非常小，所以不适合做打桩用的重锤，故B错误；
C、该材料制的物品带到太空，位置发生变化，物质多少没有变化，所以质量不变，故C错误；
D、0.16kg/m3表示的意思是：体积是1m3的该材料质量为0.16kg，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查的是我们对密度物理意义及新材料的特点与应用的掌握，是一道联系实际的应用题，体现了物理规律与实际生活的密切联系。
8．（2分）三个体积和质量都相等的空心铜球、铁球、铝球（ρ铜＞ρ铁＞ρ铝），将它们空心部分注满水后（ ）
A．铝球最重 B．铜球最重 C．铁球最重 D．三球一样重
【分析】根据铜、铝、铁制成的三个质量、体积都相等的空心球和ρ铜＞ρ铁＞ρ铝这两个条件，由密度公式变形可分别算出三个球的实心体积，从而比较出三球的空心体积大小，然后即可知若在空心部分注满水后，总质量的大小。
【解答】解：三个球的质量相等，即：m铁＝m铝＝m铜，三个球的密度关系是ρ铜＞ρ铁＞ρ铝，
由V＝可知，如果三个球是实心的，则体积关系是：V铝＞V铁＞V铜，
因三个球的实际体积是：V实铝＝V实铁＝V实铜，
所以三个球的空心部分体积的关系是：V铝空＜V铁空＜V铜空，
所以若在空心部分注满水后，总质量最大的是铜球。
故选：B。
【点评】本题除了考查学生对密度公式的理解及其灵活运用外，还同时锻炼学生解题的速度，即从公式可直接看出三个实心球的体积大小，从而判断出空心部分的体积，然后即可知在空心部分注满水后，总质量的大小。
9．（2分）小李两次用力拉同一木块，使木块在同一水平桌面上匀速滑动，木块两次运动的s﹣t图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．木块第一次受到的拉力较大
B．相同时间内，第一次拉力做功小
C．第二次拉力对木块做功的功率大
D．第一次木块的动能较大
【分析】（1）物体处于静止或者匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力；摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关；
（2）根据W＝Fs比较做功多少；
（3）在相同时间内，根据通过的距离，结合速度公式比较两次木块速度的大小，根据P＝Fv判断功率的大小。
（4）动能大于与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】解：A、从图像上可以看出，木块两次都是做匀速直线运动，受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等；又因为木块在同一水平桌面上匀速滑动，摩擦力相等，所以拉力相等，故A错误；
B、不知道两次拉动木块运动的距离大小，根据W＝Fs无法判断做功大小，故B错误；
C、由图像可知，在相同时间内，第一次通过的距离比第二次大，由v＝可知，第一次的速度大于第二次速度，两次拉力相等，由P＝Fv可知，第一次拉力对木块做功的功率大，故C错误；
D、木块的质量一定，第一次的速度大于第二次速度，所以该木块第一次动能较大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对力学图像的分析能力、功和功率公式的灵活应用，以及影响动能大小的因素的掌握，要根据平衡力的知识和对图像的理解来解决，有一定的难度。
10．（2分）如图所示，小王同学利用定滑轮提升重为200牛的物体，若不计绳重和摩擦，当小王拉着绳子一端，从A点走到B点，他做功至少为（ ）
A．400焦 B．600焦 C．800焦 D．1000焦
【分析】定滑轮不省力，不计绳重和摩擦，拉力大小等于物体的重力，通过勾股定理算出拉力移动的距离，若不计绳重和摩擦，根据W＝Fs得到他做的功。
【解答】解：定滑轮不省力，不计绳重和摩擦，拉力大小等于物体的重力，滑轮右端的绳子原长为3m，从定滑轮正下方沿水平方向移动4m，则移动后绳长为L＝＝5m，所以绳子自由端移动的距离s＝5m﹣3m＝2m，
他做功W＝Fs＝200N×2m＝400J。
故选：A。
【点评】熟练运用功的公式，会正确判断绳端移动的距离是解答此题的关键。
二、填空题（共27分）
11．（3分）铁的密度是7.8×103千克/米3，单位读作 千克每立方米 ，其物理意义是 每立方米的铁块的质量为7.8×103千克 ，若铁块磨掉一半，则剩余部分铁块的密度 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度，密度是物质的一种特性，它不随物质的质量或体积的变化而变化。
【解答】解：密度的单位读作千克每立方米；7.8×103千克/米3的含义是每立方米的铁块的质量为7.8×103千克；若把铁块切去一半体积，其质量变小，密度不变。
故答案为：千克每立方米；每立方米的铁块的质量为7.8×103千克；不变。
【点评】本题考查了密度的概念及其特性，属于基础题。
12．（3分）从 支点到力的作用线 的距离叫力臂，力臂 不一定 （选填“一定”或“不一定”）在杠杆上，杠杆处于 静止或匀速转动状态 都叫做杠杆平衡。
【分析】能够绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆，力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离；当力的作用线通过支点时，力臂为零。力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上；
杠杆的平衡条件是指杠杆处于静止或匀速转动状态。
【解答】解：从支点到力的作用线的距离叫作力臂；
力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上；
杠杆的平衡条件是指杠杆处于静止或匀速转动状态。
故答案为：支点到力的作用线；不一定；静止或匀速转动状态。
【点评】本题的解题关键是熟记杠杆平衡和力臂的概念，注意虽然力的作用点相同，但力的方向不同，画出的力臂也不同。
13．（3分）一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上，在洒水过程中，洒水车的动能 减小 ，重力势能 减小 ，机械能 减小 。（选填“减小”、“增大”或“不变”）
【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。
（2）重力势能大跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大。
（3）机械能＝动能+势能。
【解答】解：一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上，在洒水过程中，洒水车的质量不断减小，速度不变，动能减小，重力势能减小，机械能＝动能+势能，所以洒水车的机械能减小。
故答案为：减小；减小；减小。
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素，理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解，可以帮助我们更好的理解能量的转化。
14．（5分）如图所示，用力F1和F2分别匀速提起物体时，滑轮 B 可以看作等臂杠杆（选填“A”或“B”）。若物体C、D重力均为50牛，不计滑轮重和摩擦，则F1为 25 牛，物体D在F2的作用下5秒内匀速提起2米时，F2为 50 牛。拉力F2所做的功为 100 焦，物体D的动能将 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）轴固定不动的滑轮叫定滑轮，随物体一起运动的滑轮叫动滑轮；不考虑动滑轮重、绳重和摩擦，使用定滑轮不省力，F＝G；使用动滑轮省力一半。
（2）物体升高h，使用定滑轮时绳端移动距离s＝h，根据W＝Fs计算拉力做的功。
（3）影响动能大小的因素是质量和速度。
【解答】解：
由图可知，B滑轮的轴固定不动，是定滑轮，其实质是等臂杠杆，不能省力；
A滑轮随物体一起运动，是动滑轮，可以省一半的力；
不计滑轮重、绳重和摩擦，则F1＝GC＝×50N＝25N；
物体C匀速提升2m，绳端移动的距离s＝h＝2m＝2m，
拉力F2＝GD＝50N，拉力F2做的功为：
W＝F2s＝50N×2m＝100J；
物体D匀速上升，质量不变，速度不变，动能不变。
故答案为：B；25；50；100；不变。
【点评】本题考查了定滑轮和动滑轮的特点，功的计算，以及影响动能大小的因素等知识，不考虑动滑轮重、绳重和摩擦，使用动滑轮省力一半。
15．（3分）如图所示，拉力F1和F2分别经过滑轮A和B使重为10牛的同一物体沿水平方向做匀速直线运动，若物体与水平面间的滑动摩擦力大小为5牛，则F1的大小为 5 牛。F2的大小为 2.5 牛，如果F2的作用点的运动速度为2米/秒，则物体的运动速度为 1 米/秒。（不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦）
【分析】解决此题要知道：
定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向，s＝h；
动滑轮的特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离，s＝2h。
【解答】解：不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦，
由图知，A为定滑轮，所以F1＝f＝5N；
B为动滑轮，所以F2＝f＝×5N＝2.5N；
绳端移动距离应为物体移动距离的2倍，所以s物＝×2m＝1m。
故答案为：5；2.5；1。
【点评】本题考查了动滑轮和定滑轮的特点，要掌握定滑轮和动滑轮的省力特点及绳端移动距离和物体移动距离的关系，属于基础题目。
16．（3分）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱，则支架会绕 C 点倾翻。已知AB长40cm，AC长30cm。室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为 200 N（支架重力不计）。为了安全，室外机的位置应尽量 靠近 （选填“靠近”或“远离”）墙壁。
【分析】（1）三角支架ABC可看作杠杆，如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻；
（2）分析杠杆五要素，根据杠杆的平衡条件求出A处螺钉的水平拉力；
根据杠杆的平衡条件，分析不变的量和可变的量，得出要减小水平拉力F的措施。
【解答】解：
（1）用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻；
（2）C点是支点，空调受到重力而作用在支架上的力是阻力，由杠杆平衡条件可知：F×AC＝G×AB；
A处螺钉的水平拉力为：
F＝×G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①。
代入已知量得：
F＝×300N＝200N；
为了安全，即减小水平拉力F；由①知，在AC、G不变的前提下，要减小AB，故室外机的位置应尽量靠近墙壁。
故答案为：C；200；靠近。
【点评】此题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是将实际问题转化为杠杆问题，体现了物理知识与生活的紧密联系。
17．（2分）如图所示，小明在木杆右端施加一个垂直于木杆向上的力F，使杆从OA位置匀速转到水平位置，在此过程中力F 变大 （选填“变大”“不变”或“变小”）。若将力F的方向改为水平向右拉动，则能否将杠杆缓缓抬至水平的位置。请说明理由 不能，水平位置时动力臂为零，杠杆无法平衡 。
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离，分析使木杆从OA位置匀速转到水平位置的过程中阻力、阻力臂和动力臂的变化，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析动力F的大小变化。
【解答】解：将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，因作用力F始终与OA垂直，则动力臂不变，阻力为杠杆的重力，则阻力大小也不变，但阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力F变大；
若将力F的方向改为水平向右拉动，当杠在水平位置时，F的力臂通过支点，此时的动力臂为0，而阻力臂不为0，所以不能使杠杆平衡。
故答案为：变大；不能，水平位置时动力臂为零，杠杆无法平衡。
【点评】本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用。
18．（5分）在没有起重机的情况下，工人要将木箱搬运上汽车，常用斜面。为什么不直接将木箱抬上车呢？难道这样做可以省力吗？如果能省力那么力的大小与斜面长度有关吗？为了探究拉力大小与斜面长度的关系，小明选用弹簧测力计、重4N的物体和长分别为0.4m、0.8m、1m的木板进行了三次实验，每次斜面的高度均为0.2m。测得沿斜面方向向上的拉力大小分别如图甲、乙和丙所示。（假设斜面光滑，不计摩擦）
①初步比较图中甲、乙与丙及相关条件可知： 拉力随斜面长度的增大而减小 ；
②进一步综合分析比较图中甲、乙与丙及相关条件，可知拉力F与斜面长度L的关系是 高度不变，拉力F与斜面长L成反比 。
【分析】实验过程保持斜面的高度不变，不断增长斜面的长度，来探究拉力与斜面长度的关系。
【解答】解：（1）从实验数据可以看出，弹簧测力计的示数随斜面长度的增大而减小。
（2）从数据中可以看出，高度不变，斜面的长度增大为原来的2倍，拉力变为原来的．所以高度不变，拉力F与斜面的长度成反比。
故答案为：（1）拉力随斜面长度的增大而减小；（2）高度不变，拉力F与斜面长L成反比。
【点评】此题主要考查了斜面的省力情况与哪些因素有关，并且考查了对控制变量法的应用以及根据实验数据得出结论的能力。
三、作图题（共7分）
19．（3分）在图中，杠杆在力F1和F2的作用下保持静止，请画出力F2对应的力臂l2，及力臂l1对应的力F1。
【分析】（1）画力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力和阻力的作用线，作支点到动力作用线和阻力作用线的垂线即可；
（2）根据力臂的定义，力臂为支点到力的作用线的距离，已知力臂可画出力。
【解答】解：反向延长力F2的作用线，由支点向F2的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是其力臂L2；
过力臂l1的下端，作l1的垂线，与杠杆的交点为力F1的作用点，方向斜向上，如图所示：
【点评】本题考查了力和力臂的作法，当杠杆平衡时，动力和阻力对杠杆的影响是：使杠杆的运动趋势是相反的。
20．（2分）滑轮可以看作变形杠杆，请在图中画出滑轮的支点O、阻力F2、以及动力F的力臂l1。
【分析】动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，动力臂为滑轮的直径，阻力臂为滑轮的半径。
力臂是支点到力的作用线的距离。
【解答】解：动滑轮的支点O在绳与轮最左边的接触点；F为动力，支点到动力作用线的距离为动力臂l1；
细线对滑轮的拉力为阻力F2，支点到阻力作用线的距离为阻力臂l2；
如图所示：
【点评】本题考查了力臂的画法，力臂是支点到力的作用线的距离，是一条垂线段。
21．（2分）图中弹簧秤的示数为2牛，现把一只重1牛的钩码挂上，使杠杆在水平位置平衡，请把钩码画在图中适当位置。
【分析】因杠杆左端的拉力和所在位置不改变，为阻碍杠杆的逆时针转动，应在杠杆的左端挂钩码，又因所挂钩码只有一个，利用杠杆的平衡条件计算钩码所挂的位置即可。
【解答】解：设杠杆的一个小格为L，
根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，可得：L2＝＝＝4L。
因此应在杠杆的左边4格的位置挂一个钩码。如下图所示：
【点评】此题考查了杠杆平衡条件的应用，掌握杠杆的平衡条件，并确定各个力对应的力臂，代入求出所求的未知量。
四、综合题（共46分）
22．（6分）质量为9千克的冰块密度为0.9×103千克/米3。
①求冰块的体积V冰。
②若冰块吸热后，有3分米3的冰融化成水，求水的质量m水。
【分析】（1）已知冰的质量和密度，根据公式V＝求出冰的体积。
（2）冰化成水后质量不变，根据公式m＝ρV可求熔化冰的质量，也就是水的质量。
【解答】解：
（1）由ρ＝得冰块的体积：
V冰＝＝＝0.01m3。
（2）3分米3冰的质量：
m冰＝ρ冰V冰′＝0.9×103kg/m3×3×10﹣3m3＝2.7kg，
因为冰化水质量不变，
所以冰块熔化成水后的质量：
m水＝m冰＝2.7kg。
答：（1）冰块的体积为0.01m3。
（2）水的质量为2.7kg。
【点评】本题考查体积、质量等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道质量是物质的一种属性，它不随物质形状、状态、温度和位置等的改变而改变。
23．（8分）纯电动汽车具有节能减排、绿色环保的特点。
①若发动机的牵引力用F表示，小汽车在做匀速直线运动，速度用v表示，请推导出牵引力的功率。
②若某款纯电动汽车的功率是5×103千瓦，在一次测试过程中以20米/秒的速度沿直线匀速行驶了1分钟。求该电动汽车在测试过程中牵引力所做的功W，以及行驶时所受的阻力f。
【分析】①运用功率和功的定义式以及速度公式推导出牵引力的功率表达式。
②根据W＝Pt得到电动汽车在测试过程中牵引力所做的功，根据P＝Fv得到牵引力，牵引力和阻力是平衡力，大小相等，据此求出电动汽车受到的水平阻力f。
【解答】解：①由P＝、W＝Fs和v＝可得，牵引力的功率：P＝＝Fv；
②该电动汽车在测试过程中牵引力所做的功：W＝Pt＝5×103W×60s＝3×105J，
电动汽车受到的牵引力：F＝＝2.5×105N，
因为该车匀速直线行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，
所以电动汽车受到的水平阻力：f＝F＝2.5×105N。
答：①见解析；
②该电动汽车在测试过程中牵引力所做的功是3×105J；行驶时所受的阻力是2.5×105N。
【点评】深入理解功、功率概念，熟练运用速度公式、功的公式、功率公式，是解答此题的关键。
24．（8分）如图1是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图2所示。轻质杠杆的支点O到左端距离l1＝0.5米，到右端距离l2＝0.2米，当在杠杆左端悬挂质量为2千克的物体A，右端挂边长为0.1米的正方体B。杠杆水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为19.6牛。求：
①此时杠杆左端所受拉力大小F左；
②正方体B的密度ρB；
③该轻质杠杆最多能够提升重物A的质量mA。
【分析】①此时杠杆左端所受拉力等于物体A的重力，根据F＝G＝mg求出其大小；
②利用杠杆平衡条件求出杠杆右端受到的拉力；
正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，据此求出B的重力，根据重力公式计算B的质量，利用密度计算公式求得正方体B的密度；
③B对杠杆的最大拉力等于自身重力，根据杠杆平衡条件计算物体A的最大重力，根据重力公式计算轻质杠杆最多能够提升重物A的质量mA。
【解答】解：①杠杆左端受到的拉力：F左＝G＝mg＝2kg×9.8N/kg＝19.6N，
②由F左L1＝F右L2可得杠杆右端受到的拉力：F右＝＝＝49N；
根据力的相互作用可知绳子对B的拉力等于杠杆右端受到的拉力，
因正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，所以，B的重力：GB＝F右+F压＝49N+19.6N＝68.6N；
B的密度为：ρB＝＝＝＝7×103kg/m3，
（3）B对杠杆的最大拉力等于自身重力，根据杠杆平衡条件可得物体A的最大重力：GA＝F左′＝F右′＝×68.6N＝27.44N，
则该轻质杠杆多能够提升重物A的最大质量mA＝＝＝2.8kg。
答：①此时杠杆左端所受拉力大小为19.6N；
②正方体B的密度为7×103kg/m3；
③该轻质杠杆最多能够提升重物A的质量为2.8kg。
【点评】本题考查重力公式、杠杆平衡条件、密度公式的灵活运用，正确分析物体的受力是解题的关键。
25．（8分）小明同学在“探究液体的质量与体积的关系”时，为了得到可靠的普遍结论，他应选择 多种 （选填“一种”或“多种”）液体进行实验。在实验中，他应用 托盘天平 测出液体的质量，并用 量筒 测出液体的体积，根据如图所示的m﹣V图像可知，甲、乙、丙三种物质中 甲 物质的密度最大。
【分析】（1）为了得到可靠的普遍结论，本实验应选择多种液体进行实验。
（2）量筒是测量液体体积的仪器，托盘天平是测量物体质量的仪器。
（3）利用体积相同比较质量，或质量相同比较体积的方法比较甲、乙、丙三种物质的密度大小。
【解答】解：（1）在“探究液体的质量与体积的关系”时，为了得到可靠的普遍结论，他应选择多种液体进行实验。
（2）在测定液体密度时，可用量筒测量液体的体积，用托盘天平测液体的质量。
（3）由图可知，甲、乙、丙三种物质体积相同时，甲的质量最大，所以甲物质的密度最大。
故答案为：多种；托盘天平；量筒；甲。
【点评】此题考查液体质量和密度的测量，利用图像比较物质的密度大小，解答过程中应注意控制变量法的运用。
26．（8分）根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求，完成下列问题：
①某同学在调节杠杆水平位置平衡时，杠杆静止时的位置如图所示。此时杠杆 是 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
实验序号 动力F1（牛） 动力臂l1（厘米） 阻力F1（牛） 阻力臂l2（厘米）
1 2 15 3 10
2 4 10 8 5
3 3 5 1 15
②在调节时，使杠杆在水平位置平衡的目的主要是： 便于直接在杠杆上读出力臂的值； 。
③实验中使用弹簧测力计是为了研究 当动力和阻力在支点同侧 时，杠杆的平衡条件。
④某小组的同学采用两边挂钩码的方法做实验，当杠杆平衡时，测得的数据如上表所示。通过对表格中数据的分析归纳，可得到的结论是： 当杠杆平衡时，动力×动力臂＝阻力×阻力臂 。
【分析】（1）杠杆的平衡状态包括两种：静止状态或匀速转动状态；
（2）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，因此当力臂在水平方向时，与重力才刚好垂直；
（3）验中使用弹簧测力计是为了研究动力和阻力在支点同侧时，杠杆的平衡条件；
（4）从实验数据，我们可以得出结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
【解答】解：①杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，图中杠杆处于静止状态，因而杠杆处于平衡状态；
②杠杆在水平位置平衡时，力臂的长度可以直接通过读刻度得出；
③实验中使用弹簧测力计是为了研究动力和阻力在支点同侧时，杠杆的平衡条件；
④从实验数据中，我们可以得出结论：当杠杆平衡时，动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
故答案为：①是； ②便于直接在杠杆上读出力臂的值； ③当动力和阻力在支点同侧；④当杠杆平衡时，动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
【点评】本题目考查了探究杠杆平衡条件的实验，需要学生注意实验中的注意事项和实验结论。
27．（8分）某物理兴趣小组研究物块从斜面由静止下滑至底端过程中势能变化量ΔEp与动能变化量ΔEk的大小关系。他们选取了倾角、长度相同但材料不同的斜面进行实验，已知玻璃表面最光滑，木板表面其次，石板表面较为粗糙。他们将物块放在斜面A位置由静止下滑，如图所示，用传感器测出物块在A、B、C、D、E五个位置时的势能Ep、动能Ek大小，并将数据记录在表格中。
物块 位置 势能 Ep/焦 动能Ek/焦 （玻璃表面） 动能Ek/焦 （木板表面） 动能Ek/焦 （石板表面）
A 1.00 0.00 0.00 0.00
B 0.75 0.17 0.15 0.12
C 0.50 0.34 0.30 0.24
D 0.25 0.51 0.45 0.36
E 0.00 0.68 0.60 0.48
（1）请填写表格中空缺的数据；
（2）请分析物块的势能、动能的大小变化情况 势能减少，动能增加 。
（3）分析表中数据及相关条件，物块从同一斜面由静止下滑至底端过程中ΔEp与ΔEk的大小关系是 ΔEp＞ΔEk ；请在相关结论的基础上对ΔEp与ΔEk的大小关系进行合理推理： 在物块下滑过程中，重力势能转化为动能，同时由于斜面粗糙而存在摩擦力，其中部分重力势能用来克服摩擦力做功转化为内能，斜面越粗糙，转化成内能的比例就越大 。
【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关，当速度为0时，动能为0；
（2）重力势能的大小与质量、高度有关；
（3）根据表格中的数据分析动能、势能的变化量的大小关系；物体克服摩擦做功，机械能转化为内能。
【解答】解：
（1）将物块放在斜面A位置由静止下滑，在石板表面上A点时的速度为0，则物体的动能为0.00J；
（2）根据表格中的数据可知，在下滑的过程中，高度变小，质量不变，重力势能减小；速度变大，质量不变，动能增加；
（3）分析表格中的数据可知，相邻的两个位置之间减小的重力势能为0.25J，相邻的两个位置之间增大的动能为0.17J，即ΔEp＞ΔEk；
在物块下滑过程中，重力势能转化为动能，同时由于斜面粗糙而存在摩擦力，其中部分重力势能用来克服摩擦力做功转化为内能，斜面越粗糙，转化成内能的比例就越大。
故答案为：（1）0.00；（2）势能减少，动能增加；（3）ΔEp＞ΔEk；在物块下滑过程中，重力势能转化为动能，同时由于斜面粗糙而存在摩擦力，其中部分重力势能用来克服摩擦力做功转化为内能，斜面越粗糙，转化成内能的比例就越大。
【点评】本题考查了动能、势能的变化，明确表格中数据的变化规律是解题的关键。
