广东省深圳龙岗区2024-2025学年八年级物理下册期末试卷
一、主题一 校园悟理 校园是承载文化、科技、体育、劳动的教育王国，在这里，我们领悟到物理学科的魅力！
1．（2025八下·龙岗期末）小明要在班级文化墙上贴一张科技节海报。请完成1～2题。
（1）如图所示，要将海报贴正，他应进行的调整是
A．将海报向右平移 B．将海报绕O点逆时针转
C．将铅垂线向左平移 D．将铅垂线绕O点顺时针转
（2）若铅锤重1N、线重0.1N，当铅锤静止悬挂时，它所受力的合力为
A．ON B．1N C．1.1N D．0.9N
2．（2025八下·龙岗期末）科技节期间，年级开展“水火箭”比赛。如下图所示，将水火箭放置于发射架上，利用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭向上升空。请完成3~4题。
（1）水火箭启动时，动力的主要来源是
A．水火箭自身的惯性 B．高压气体对水的推力
C．水对水火箭的推力 D．空气对水火箭的升力
（2）①裁判组应将水火箭运动的 作为评判标准更合理。
②为提高比赛成绩，请提出一条可行的建议： .
3．（2025八下·龙岗期末）课间，小明用一个空塑料瓶、一根筷子、一块塑料片、一个玻璃球、一块橡皮膏和一根塑料管自制了一台简易活塞式抽水机，如图所示，请完成5～6题。
（1）小明对自制抽水机各部件功能的描述错误的是____。
A．塑料瓶：剪开后分别作为抽水机的圆筒和活塞
B．塑料管：作为进水管将水引入圆筒
C．玻璃球：作为进水阀门，活塞向上提起时打开进水通道
D．塑料片：活塞上提时会关闭，盖住活塞上的孔N，防止空气进入
（2）有经验的人在使用抽水机时，先往圆筒里倒一点水，目的是增强活塞与筒壁间的 ，确保向上提活塞时筒内 降低。
4．（2025八下·龙岗期末）体育课上，同学们在操场开展“脚印会说话”的实践活动。小明站立在水平沙地上留下两个鞋印，测出鞋印深度均为1.5cm，于是他取下一只鞋放在方格纸上描出轮廓，如图所示。已知方格纸中每一小方格的边长为2cm，计算面积时，凡大于或接近半格的都算一格，小于半格的都不算。随后，小华在鞋印旁边相同的沙地上放一底面积为20cm2的平底容器，在容器中缓慢加入适当重物，当容器下陷深度达到1.5cm时，测出容器及内部重物的总质量为4kg·求：(g取10N/kg)
（1）小明一只鞋鞋底的面积约为多少cm2.
（2）站立时，小明对沙地产生的压强大小；
（3）小明的质量约是多少？
二、主题二 天工传承 《天工开物》一书凝聚了中国古代科技与工艺的智慧，而如今的科学家们也在用自己的智慧编撰着“新”的天工开物。
5．（2025八下·龙岗期末）《天工开物》记载了水確春米（指碾米脱壳）的场景：水流冲击水轮转动，同时带动多个春锤上下运动。水確取代了人力或畜力，使得农民在一天内能春出更多米，大大提高了生产效率。此机械无法解决的问题是
A．一天内做的总功增加 B．增大了功率
C．完成相同的任务所用时间更少 D．减少了额外功
6．（2025八下·龙岗期末）题图为在建跨度拱桥的简图，钢绳1通过滑轮拉着重为800N的桥面材料，若某段时间内将桥面材料竖直上升了10cm，其中滑轮A重为200N，则下列说法正确的是
A．滑轮A可以改变力的方向
B．滑轮B可以省力
C．钢绳1的拉力为400N
D．钢绳1拉动的滑轮组机械效率最大为80%
7．（2025八下·龙岗期末）建桥时，使用钢绳通过滑轮B拉着在建的桥拱，题图为简化图，其中0为支点，O为桥拱的重心，请画出动力臂L及阻力凡.（保留作图痕迹）
8．（2025八下·龙岗期末）雪龙二号是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船，它能采用不同的破冰方案攻破不同厚度的冰层。
冰层厚度 破冰方案
小于1.5m 连续破冰：利用船艏特殊的凸起（叫破冰艏柱），它就像一把锋利的“刀刃”，可以增大 ，以4~5km/h的速度轻易劈开厚度小于1.5m的冰层。
1.5m~3m 冲撞式破冰：船头水下有一个约20°的锐角，它能帮助船体冲上冰层，依靠船体自身 的将冰层压碎。
>10m的冰脊 舰向破冰：船尾下方的吊舱推进器上有螺旋桨可高速旋转，将海面下的冰脊削碎。高速旋转的螺旋桨具有较大的 能。
9．（2025八下·龙岗期末）在全球首个人形机器人半程马拉松比赛中，“天工Ultra”机器人夺得本届冠军，整个比赛过程可近似看成匀速直线运动。“天工Ultra”在比赛中的相关数据见表格，g取10N/kg.求：
奔跑驱动力 200N 平均速度 2.1m/s
奔跑功率 420W 一块电池的总能量 1.5x106J
比赛里程 21km 电机的工作效率（电池总能量转化为机械能的效率） 80%
（1）完成整个比赛总耗时多久？
（2）整个比赛过程，奔跑驱动力做的有用功是多少？
（3）一块电池能供机器人跑多远？
三、主题三 科学探究 动手发现奥秘，探究获得真知，“问题-证据-解释-交流”，我能！
10．（2025八下·龙岗期末）为迎战体育节拔河比赛，同学们走进实验室进行科学探究，商讨比赛策略。
⑴【理论分析】
双方受力分析：每队都受到绳子的拉力、地面对人的摩擦力、自身重力及地面的支持力。比赛僵持时两队之间的拉力大小 （选填“相等”或“不相等”）。
⑵决定输赢的关键：比赛双方受到地面的摩擦力方向指向 （选填“自己一方”或“对手方”），因此，为赢得比赛，应穿着防滑性强的鞋子。
【提出问题与猜想假设】
为探究鞋子的防滑性能与哪些因素有关，小明进行猜想：可能与鞋底材质、
鞋底花纹、接触面上的压力大小和接触面材质有关。
【进行实验与收集证据】
用弹簧测力计拉着鞋子在水平面上做匀速直线运动。小明经过多次实验，得到如下表所示的数据。已知：A鞋重3N，B鞋重4N，两只鞋鞋底的材质相同但花纹不同。
实验序号 实验用鞋 接触面材质 图示 鞋子受到的摩擦力
① 一只A鞋 木质桌面 2.2N
② 一只A鞋 橡胶垫 1.8N
③ 一只A鞋 玻璃板 1.0N
④ 一只B鞋压在A鞋上 玻璃板 2.5N
⑤ 两只B鞋压在A鞋上 玻璃板 4.0N
⑥ 一只B鞋 玻璃板 1.2N
【实验结论】
⑶由实验①②③可知，鞋子的防滑性能与 有关：
⑷由实验③④⑤可知，其他条件一定时， 越大，鞋子受到的摩擦力越大：
⑸由实验③和⑥可知，鞋子的防滑性能与鞋底花纹有关。
【交流评估】
⑹依据实验结论（4），请提出一条赢得拔河比赛的策略： 。
⑺小美同学认为实验结论（5）不科学，原因是 。
11．（2025八下·龙岗期末）杆秤的本质是杠杆，其制作技艺是我国的非遗之一。小明对杠杆的平衡条件展开探究，器材如下（每个钩码重0.5N）：
【实验思路】先保持杠杆一侧的两个量不变，如左侧的阻力和阻力臂，改变另一侧的两个量，即右侧的动力和动力臂。然后再保持右侧的动力和动力臂不变，改变左侧的阻力和阻力臂。综合分析后找出动力、动力臂、阻力、阻力臂这四个量之间的关系。
【实验过程】
⑴调平：如图甲所示，若要使水平台面上的杠杆保持水平并静止，应将两端的螺母向 （选填“左”或“右”）调节，此操作的目的除了避免杠杆自重对实验的影响，还便于 。
⑵收集证据：如图乙所示，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡，第一组数据见下表。按照实验思路，将两组预设数据填入表格中（每次实验只填三个数据，第四个数据为实测值，无需填写）。
次序 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 10.0 0.5 20.0
2
3
【实验结论】F1L1=F2L2
【交流评估】⑶图丙中ABO是一根轻质杠杆，它与图乙中研究的杠杆有何不同： 。若保持动力F与杠杆垂直，要使杠杆绕O点逆时针匀速转动，则动力F会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
⑷实验结束后，小明利用杠杆的平衡条件制作了一个简易杆秤，如图丁所示，它由秤盘（A）、提纽（O）、秤砣（B）组成。针对不同场景需要对该杆秤进行改进，请选择其中一个维度，写出相应的改进办法 。
改进维度 （二选一，打“√”） 增大称量范围（ ） 提高称量精度（ ）
改进办法
四、主题四 工程实践 巧手实践创物，智慧破解难题，匠心筑梦未来，你我皆是工程达人！
12．（2025八下·龙岗期末）在跨学科实践课上，同学们制作了简易密度计，请完成下列任务：
（1）【原理分析】在图甲中画出自制密度计在液体中静止时的受力示意图 。
（2）【标度】在不同种类的液体中进行多次实验，标出相应的刻度线即可。图乙已标出1.0（单位：g/cm2）的刻度，请再大致标出0.8和1.2两条刻度线 。
（3）【生活中的灵感】图丙是钓鱼常用的一种钓具，由鱼钩、铅坠、浮漂（7颗相同浮子）组成，可通过观察漂浮在水面的浮子个数判断鱼是否上钩。理想状态下，浸没在水中的浮子处于同一竖直线上，漂浮在水面的浮子处于同一水平线上（忽略鱼线弯曲造成的影响，即不计漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作用》。
如图丁所示，要使4颗浮子浸没在水中、3颗浮子漂浮在水面上，此时鱼钩上应挂 g鱼饵， 该钓具各部分参数如下表所示(ρ鱼饵为 1.5g/cm3)。
名称 1颗浮子 铅坠 鱼钩 鱼线
质量m/g 0.4 0.9 0.4 不计
体积V/cm3 0.8 0.1 不计 不计
（4）当鱼饵被全部吃掉，而鱼未上钩，稳定后，浮子仍处于理想状态，此时有 颗浮子漂浮在水面上。
（5）【产品迭代】小明发现将密度计稍作改良便可用做钓具，在右上图所示的设计中，较实用的一款是 （填字母），简述理由 。
13．（2025八下·龙岗期末）风车是利用风力做功的装置，某科技小组对风车的工作过程等进行了相关研究：
（1）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图甲所示，从正面看，叶片A会 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动：
（2）质量为m、速度为v的物体，其动能的表达式为E=mrv2. 如图乙所示，每秒流经风车叶片的空气可近似看作一个“圆柱形风柱”。某风车的叶片长度为l，已知空气密度为ρ，当风速为v时，该“风柱”模型具有的风能表达式为E= （表达式中的物理量均用符号表示）：
（3）某风力发电站风车的风能利用率可达45%.风能利用率指可用的风能与经过叶片的风能的比值。若实际每秒经过叶片的风能E与风速的三次方v3的关系如图丙所示，当v≤3m/s时，风车几乎无法获得风能；当5m/s≤v<10m/s时，E与v3成正比。则当风速v=10m/s时，1h内可用的风能为 J（为方便计算，π取近似值为3）。
14．（2025八下·龙岗期末）【科普阅读】你阅读了本学期的物理科普必读书目《天工开物》吗？
（1）请帮《天工开物》中记载的工艺找到正确的归属吧，请连线： 。
（2）读了《天工开物·舟车》篇后，你特别想抒发的一句感叹是 （20字左右皆可）。
答案解析部分
1．【答案】（1）B
（2）A
【知识点】重力的方向；平衡力的辨别；力的合成与应用
【解析】【解答】（1）因为重力的方向总是竖直向下的，由图可知，要将海报贴正，他应将海报绕O点逆时针转，海报的右边与重锤线重合即可，故ACD错误，B正确。
故选B。
（2）当铅锤静止悬挂时，受力平衡，此时所受合力为0，故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】（1） 根据重力的方向总是竖直向下的可作出选择。
（2） 物体受力平衡时，将保持静止状态或匀速直线运动状态，此时所受合力为0。
（1）因为重力的方向总是竖直向下的，由图可知，要将海报贴正，他应将海报绕O点逆时针转，海报的右边与重锤线重合即可，故ACD错误，B正确。
故选B。
（2）当铅锤静止悬挂时，受力平衡，此时所受合力为0，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．【答案】（1）C
（2）水平距离；当发射角度接近45度时，火箭的飞行轨迹通常最为理想，既能保证较长的飞行距离，又能保持较好的稳定性。
【知识点】力作用的相互性；制作水火箭模型
【解析】【解答】（1）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。当物体对另一物体施加力时，会受到反方向的作用力。水火箭启动时，瓶内高压气体将水向下高速喷出，水对水火箭会产生一个向上的反作用力，推动水火箭上升，所以动力主要来源是水对水火箭的推力，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（2）①飞行距离或滞空时间较为合理。在常见的水火箭比赛中，通常以水火箭的飞行距离作为评判标准，飞行距离越远成绩越好。也有部分比赛会以滞空时间作为评判标准，滞空时间越长，说明水火箭性能越好。
②为提高比赛成绩，合理调整发射角度，当发射角度接近45度时，火箭的飞行轨迹通常最为理想，既能保证较长的飞行距离，又能保持较好的稳定性。
【分析】（1）根据相互作用力的知识，对水火箭进行受力分析即可；
（2）①火箭的飞行距离越大，则火箭的性能更好；
②可从水火箭发射角度大小对飞行距离远近的影响解答。
（1）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。当物体对另一物体施加力时，会受到反方向的作用力。水火箭启动时，瓶内高压气体将水向下高速喷出，水对水火箭会产生一个向上的反作用力，推动水火箭上升，所以动力主要来源是水对水火箭的推力，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（2）①飞行距离或滞空时间较为合理。在常见的水火箭比赛中，通常以水火箭的飞行距离作为评判标准，飞行距离越远成绩越好。也有部分比赛会以滞空时间作为评判标准，滞空时间越长，说明水火箭性能越好。
②为提高比赛成绩，合理调整发射角度，当发射角度接近45度时，火箭的飞行轨迹通常最为理想，既能保证较长的飞行距离，又能保持较好的稳定性。
3．【答案】（1）B
（2）气密性；气压
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】（1） A.塑料瓶：剪开后分别作为抽水机的圆筒和活塞，故A正确不合题意；
B.塑料管：作为排水管将水排出井筒，故B错误符合题意；
C.玻璃球：作为进水阀门，活塞向上提起时打开进水通道，故C正确不合题意；
D.塑料片：活塞上提时会关闭，盖住活塞上的孔N，防止空气进入，故D正确不合题意。
故选B。
（2）有经验的人在使用抽水机时，先往圆筒里倒一点水，目的是增强活塞与筒壁间的气密性，确保向上提活塞时筒内气压降低。
【分析】（1）根据图片结合活塞式抽水机的工作过程分析各个部分的功能；
（2）活塞式抽水机利用井筒内外气压差将水压入井筒，且内外气压差越大，井水进入井筒越多。
（1） A.塑料瓶：剪开后分别作为抽水机的圆筒和活塞，故A正确不合题意；
B.塑料管：作为排水管将水排出井筒，故B错误符合题意；
C.玻璃球：作为进水阀门，活塞向上提起时打开进水通道，故C正确不合题意；
D.塑料片：活塞上提时会关闭，盖住活塞上的孔N，防止空气进入，故D正确不合题意。
故选B。
（2）有经验的人在使用抽水机时，先往圆筒里倒一点水，目的是增强活塞与筒壁间的气密性，确保向上提活塞时筒内气压降低。
4．【答案】（1）解：根据题意可知，一个小格的面积；
取41~44格，均给分，如。
（2）解：在水平沙地，，
，
则 小明对沙地产生的压强。
（3）解：
小明对地面的压力；
小明的质量约为。
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算
【解析】【分析】 （1）根据图中每一小格表示4cm2，印轮廓所围小方格大于半格算一个，小于半格舍弃，可数出共有多少个格，然后求出图中脚印面积；
（2）当容器下陷的深度与脚印的深度相同时，说明平底容器对地面的压强与小明对地面的压强相等，根据求出平底容器对地面的压强，据此确定小明对地产生的压强；
（3）根据求出小明对地面的压力，重力等于压力，利用G=mg求出小明的质量。
5．【答案】D
【知识点】功率的概念；功；有用功和额外功
【解析】【解答】 A.水流冲击水轮转动，同时带动多个舂锤上下运动，一天内做的总功增加，故A正确；
B.一天内做的总功增加，增大了功率，故B正确；
C.一天内做的总功增加，完成相同的任务所用时间更少，故C正确；
D.克服滑轮重和齿轮重以及摩擦做的功（对我们无用但又不得不做的功）为额外功，不能减少，故D错误。
故选D。
【分析】 对我们有用的功为有用功，对机械做的功为总功，总功等于有用功加上额外功；额外功：并非我们需要但又不得不做的功；
6．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】 AB.由图可知，B滑轮固定不动，是定滑轮，使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向；
A滑轮随桥面材料一起移动，是动滑轮，使用动滑轮可以省力但不能改变力的方向，故AB错误；
C.由图可知，n=2，若不计钢绳自重、摩擦，钢绳1的拉力为：，故C错误；
D.不计钢绳自重和摩擦，钢绳1拉动的滑轮组机械效率最大，最大为：
，故D正确。
故选D。
【分析】 AB.使用过程中，固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的是动滑轮，使用动滑轮可以省力但不能改变力的方向，使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向；
C.根据滑轮组装置确定绳子股数，根据算出钢绳1的拉力；
D.不计钢绳自重和摩擦，根据算出钢绳1拉动的滑轮组的最大机械效率。
7．【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；力臂的画法
【解析】【解答】 过桥拱的重心O'作竖直向下的拉力即为阻力F2；
钢绳拉桥拱向上的拉力为动力，过支点O作F1作用线的垂线段即为动力臂L1，如图所示：
【分析】 桥拱对钢绳的拉力即为阻力，拉力F2的作用点为桥拱的重心O'，拉力的方向竖直向下；
已知支点O和动力的方向，根据力臂的定义过支点O作力的作用线的垂线段。
8．【答案】压强；重力；动
【知识点】动能大小的比较；重力的方向；增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】 1）船头底部设计得犹如一把利刃，在压力一定时，减小受力面积，能增大对冰层的压强，从而实现破冰；
（2）当船冲到冰面上，浮力变小，它对冰的压力是船的自身重力，依靠重力将冰压碎；
（3）高速旋转的螺旋桨因为速度大所以具有较大的动能。
【分析】 （1）根据压力一定时，减小受力面积可以增大压强；
（2）在受力面积一定时，增大压力；
（3）运动的物体具有的能量叫动能，动能的大小与速度和质量有关。
9．【答案】（1）解：。
（2）解：。
（3）解： 由 得，；
。
【知识点】速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】 （1）根据表中数据可知比赛的路程和机器人的平均速度，根据求完成整个比赛的时间；
（2）根据求奔跑驱动力做的有用功；
（3）根据可得一块电池所能提供的有用功，根据W=Fs求一块电池能供机器人跑的路程。
10．【答案】相等；自己一方；接触面材质；压力；选用体重大的同学参赛；没有控制接触面上的压力相同
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的方向；探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 （1）在比赛进入相持阶段，比赛双方的同学们对绳子的拉力等大、反向、作用在一条直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力；
（2）在比赛过程中，在双方手中绳子都不脱动的情况下，比赛双方受到地面的摩擦力方向与绳子的拉力方向相反，故比赛双方受到地面的摩擦力方向指向自己一方；
（3）由表中序号为①②③的数据可知，压力相同，而接触面材质不同，测力计示数不同，鞋子的防滑性能与接触面材质有关；
（4）由表中序号为③④⑤的数据可知，在接触面的材质相同时，接触面上压力越大，鞋子外底所受摩擦力越大；
（6）拔河比赛中需要增大有益摩擦，增大压力，增大接触面粗糙程度；所以应选择体重大的同学，鞋子应穿鞋底较粗糙的鞋子；
（7）两类鞋子的质量可能不同，重力大小可能不同，造成没有控制压力大小相同。
【分析】 （1）平衡力作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；相互作用力作用在两个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
（2）（3）（4）（6）（7）摩擦力大小的影响因素：压力大小、接触面的粗糙程度，增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度。
11．【答案】右；测量力臂；丙图中杠杆需要考虑自重影响、支点不在杠杆重心处；变小；增加杆秤长度
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】 （1）应该向较高的一端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，本题杠杆左端下沉，说明右侧较高，应该将平衡螺母向右侧调节；
使杠杆在水平位置平衡，其目的是便于测量力臂，消除杠杆自重对实验的影响；
（2）根据要求，保持一侧两个量不变，改变另一侧力的大小，如下表：
次序 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 10.0 0.5 20.0
2 1.0 20.0 2.0
3 2.0 1.0 30.0
（3）比较图乙、丙可发现：图乙杠杆的支点在杠杆的重心处，而图丙需要考虑杠杆自重的影响，支点不在杠杆的重心处；
由题知，在杠杆的最右端施加一个始终垂直杠杆向上的力F，将杠杆沿逆时针方向向上缓慢转动，如图丙所示，因动力始终垂直杠杆向上，则动力臂始终等于杠杆的长，即动力臂L1不变，但从A位置到B位置时，阻力G的力臂L2变小，且阻力为G保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，F是变小的；
（4）想要增大杆秤的量程，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，要想称的物体更重，即F1增大时，杠杆要继续平衡，可减小L1，即将提纽O向左移，或者增大F2或L2，即增大秤砣的质量，延长秤杆，或者减小提纽到秤盘之间的距离；
为了制作出精确度更高的杆秤，即在测量的质量一定时，应增大各刻度间的距离，从而标出更多的刻度值，达到增大精确度的目的，改进方法可根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，一是减小秤砣质量，二是增大提纽到秤盘中间的距离，如下表：
【分析】 （1）在调节杠杆平衡时，应该向较高的一端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的目的是便于直接在杠杆上读取力臂；
（2）根据要求，可保持一侧两个量不变，改变另一侧力的大小；
（3）比较图乙、丙即可得到答案；
分析杠杆转动前后动力臂与阻力臂的大小关系，由杠杆的平衡条件分析力F的变化；
（4）想要增大杆秤的量程，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可分析解答。
在测量的质量一定时，应增大各刻度间的距离。
12．【答案】（1）
（2）
（3）1.2
（4）4
（5）b；b更容易竖直漂浮在水中
【知识点】力的三要素及力的示意图；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）密度计在液面漂浮，则它受到的竖直向上的浮力和竖直向下的重力相互平衡，即二者大小相等，都作用在重心上，如下图所示：
（2）密度计始终漂浮在液面上，则它受到的浮力始终等于重力，即浮力保持不变。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，液体的密度越大，则排开液体的体积越小，即密度计上的刻度值上小下大。根据排开液体的体积与液体密度成反比可知，液体的密度越大，则密度变化量相同时，越靠下则间距越小。
由此可知，0.8在1上面，1.2在1下面，且下面的间距小于上面的间距，如下图所示：
（3）根据题意可知，将4颗浮子、铅坠和鱼钩和鱼线、鱼饵看做一个整体，它们在水中悬浮，
则F浮力=G总；
103kg/m3×10N/kg×（0.8×4+0.1+）×10-6m3=10N/kg×（0.4×4+0.9+0.4+m鱼饵）×10-3kg；
解得：m鱼饵=1.2g。
【分析】（1）对密度计进行受力分析，确定力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可；
（2）根据浮沉条件和阿基米德原理F浮力=ρ液gV排确定液体密度和排开液体体积的变化规律，从而确定刻度的变化规律即可；
（3）根据题意可知，浮子，铅坠和鱼钩和鱼饵的总重力应该等于它们受到的总浮力，据此结合阿基米德原理列式计算即可。
13．【答案】（1）顺时针
（2）
（3）2.916X1010
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】（1） 由图甲可知，风叶上表面一面较平，下面一面较弯曲，风正面垂直吹向静止叶片时，上面流速慢，压强大，下面流速快，压强小，故叶片受到向下的压强差，则叶片会顺时针转动；
（2）根据题意可知， “风柱”的横截面S=πr2=πl2，
“风柱”的长度L=vt=v×1m/s，
“风柱”的体积V=SL=πl2v，
“风柱”的质量为m=ρV=ρπl2v；
那么“风柱”模型具有的风能表达式为E=。
（3）当5m/s≤v≤10m/s时，E与v3成正比，由图i可知，图像的斜率相同，
则；
解得：E10=60π×105J=1.8×107J；
则1h内可用的风能为：1.8×107J×3600×45%=2.916×1010J。
【分析】（1） 流速大的地方压强小；流速小的地方压强大；
（2） 先求出风柱的横截面积和长度，再求出体积，利用公式m=ρV求出质量，最后根据动能表达式计算即可；
（3）首先根据“ 当5m/s≤v<10m/s时，E与v3成正比”计算1h内经过叶片的风能，再与风能利用率相乘即可。
14．【答案】（1）
（2）古船扬帆破浪志，木轮载满民生情！
【知识点】科学探索
【解析】【解答】（1）《天工开物》中的“粹精”指的是谷物加工，取得谷物中纯粹、精华的部分，因此与“攻稻”对应；
“杀青” 是指在造纸过程中，将嫩竹截成段后，放置在山塘中浸泡一百天以上，然后取出用木棒敲打，洗掉粗壳与青皮的过程，因此与“造竹纸”对应；
“作咸”指的是食盐的生产与制作，因此与“井盐”对应；
“酒母”指的是酒曲，因此与“曲蘖”对应。如下图所示：
（2） 读了《天工开物·舟车》篇后，我特别想抒发的一句感叹是：古船扬帆破浪志，木轮载满民生情！。
【分析】（1） 根据对《天工开物》中 记载的加工工艺的认识分析解答；
（2）根据自己对 《天工开物·舟车》篇的认识和理解分析解答。
1 / 1广东省深圳龙岗区2024-2025学年八年级物理下册期末试卷
一、主题一 校园悟理 校园是承载文化、科技、体育、劳动的教育王国，在这里，我们领悟到物理学科的魅力！
1．（2025八下·龙岗期末）小明要在班级文化墙上贴一张科技节海报。请完成1～2题。
（1）如图所示，要将海报贴正，他应进行的调整是
A．将海报向右平移 B．将海报绕O点逆时针转
C．将铅垂线向左平移 D．将铅垂线绕O点顺时针转
（2）若铅锤重1N、线重0.1N，当铅锤静止悬挂时，它所受力的合力为
A．ON B．1N C．1.1N D．0.9N
【答案】（1）B
（2）A
【知识点】重力的方向；平衡力的辨别；力的合成与应用
【解析】【解答】（1）因为重力的方向总是竖直向下的，由图可知，要将海报贴正，他应将海报绕O点逆时针转，海报的右边与重锤线重合即可，故ACD错误，B正确。
故选B。
（2）当铅锤静止悬挂时，受力平衡，此时所受合力为0，故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】（1） 根据重力的方向总是竖直向下的可作出选择。
（2） 物体受力平衡时，将保持静止状态或匀速直线运动状态，此时所受合力为0。
（1）因为重力的方向总是竖直向下的，由图可知，要将海报贴正，他应将海报绕O点逆时针转，海报的右边与重锤线重合即可，故ACD错误，B正确。
故选B。
（2）当铅锤静止悬挂时，受力平衡，此时所受合力为0，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．（2025八下·龙岗期末）科技节期间，年级开展“水火箭”比赛。如下图所示，将水火箭放置于发射架上，利用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭向上升空。请完成3~4题。
（1）水火箭启动时，动力的主要来源是
A．水火箭自身的惯性 B．高压气体对水的推力
C．水对水火箭的推力 D．空气对水火箭的升力
（2）①裁判组应将水火箭运动的 作为评判标准更合理。
②为提高比赛成绩，请提出一条可行的建议： .
【答案】（1）C
（2）水平距离；当发射角度接近45度时，火箭的飞行轨迹通常最为理想，既能保证较长的飞行距离，又能保持较好的稳定性。
【知识点】力作用的相互性；制作水火箭模型
【解析】【解答】（1）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。当物体对另一物体施加力时，会受到反方向的作用力。水火箭启动时，瓶内高压气体将水向下高速喷出，水对水火箭会产生一个向上的反作用力，推动水火箭上升，所以动力主要来源是水对水火箭的推力，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（2）①飞行距离或滞空时间较为合理。在常见的水火箭比赛中，通常以水火箭的飞行距离作为评判标准，飞行距离越远成绩越好。也有部分比赛会以滞空时间作为评判标准，滞空时间越长，说明水火箭性能越好。
②为提高比赛成绩，合理调整发射角度，当发射角度接近45度时，火箭的飞行轨迹通常最为理想，既能保证较长的飞行距离，又能保持较好的稳定性。
【分析】（1）根据相互作用力的知识，对水火箭进行受力分析即可；
（2）①火箭的飞行距离越大，则火箭的性能更好；
②可从水火箭发射角度大小对飞行距离远近的影响解答。
（1）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。当物体对另一物体施加力时，会受到反方向的作用力。水火箭启动时，瓶内高压气体将水向下高速喷出，水对水火箭会产生一个向上的反作用力，推动水火箭上升，所以动力主要来源是水对水火箭的推力，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（2）①飞行距离或滞空时间较为合理。在常见的水火箭比赛中，通常以水火箭的飞行距离作为评判标准，飞行距离越远成绩越好。也有部分比赛会以滞空时间作为评判标准，滞空时间越长，说明水火箭性能越好。
②为提高比赛成绩，合理调整发射角度，当发射角度接近45度时，火箭的飞行轨迹通常最为理想，既能保证较长的飞行距离，又能保持较好的稳定性。
3．（2025八下·龙岗期末）课间，小明用一个空塑料瓶、一根筷子、一块塑料片、一个玻璃球、一块橡皮膏和一根塑料管自制了一台简易活塞式抽水机，如图所示，请完成5～6题。
（1）小明对自制抽水机各部件功能的描述错误的是____。
A．塑料瓶：剪开后分别作为抽水机的圆筒和活塞
B．塑料管：作为进水管将水引入圆筒
C．玻璃球：作为进水阀门，活塞向上提起时打开进水通道
D．塑料片：活塞上提时会关闭，盖住活塞上的孔N，防止空气进入
（2）有经验的人在使用抽水机时，先往圆筒里倒一点水，目的是增强活塞与筒壁间的 ，确保向上提活塞时筒内 降低。
【答案】（1）B
（2）气密性；气压
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】（1） A.塑料瓶：剪开后分别作为抽水机的圆筒和活塞，故A正确不合题意；
B.塑料管：作为排水管将水排出井筒，故B错误符合题意；
C.玻璃球：作为进水阀门，活塞向上提起时打开进水通道，故C正确不合题意；
D.塑料片：活塞上提时会关闭，盖住活塞上的孔N，防止空气进入，故D正确不合题意。
故选B。
（2）有经验的人在使用抽水机时，先往圆筒里倒一点水，目的是增强活塞与筒壁间的气密性，确保向上提活塞时筒内气压降低。
【分析】（1）根据图片结合活塞式抽水机的工作过程分析各个部分的功能；
（2）活塞式抽水机利用井筒内外气压差将水压入井筒，且内外气压差越大，井水进入井筒越多。
（1） A.塑料瓶：剪开后分别作为抽水机的圆筒和活塞，故A正确不合题意；
B.塑料管：作为排水管将水排出井筒，故B错误符合题意；
C.玻璃球：作为进水阀门，活塞向上提起时打开进水通道，故C正确不合题意；
D.塑料片：活塞上提时会关闭，盖住活塞上的孔N，防止空气进入，故D正确不合题意。
故选B。
（2）有经验的人在使用抽水机时，先往圆筒里倒一点水，目的是增强活塞与筒壁间的气密性，确保向上提活塞时筒内气压降低。
4．（2025八下·龙岗期末）体育课上，同学们在操场开展“脚印会说话”的实践活动。小明站立在水平沙地上留下两个鞋印，测出鞋印深度均为1.5cm，于是他取下一只鞋放在方格纸上描出轮廓，如图所示。已知方格纸中每一小方格的边长为2cm，计算面积时，凡大于或接近半格的都算一格，小于半格的都不算。随后，小华在鞋印旁边相同的沙地上放一底面积为20cm2的平底容器，在容器中缓慢加入适当重物，当容器下陷深度达到1.5cm时，测出容器及内部重物的总质量为4kg·求：(g取10N/kg)
（1）小明一只鞋鞋底的面积约为多少cm2.
（2）站立时，小明对沙地产生的压强大小；
（3）小明的质量约是多少？
【答案】（1）解：根据题意可知，一个小格的面积；
取41~44格，均给分，如。
（2）解：在水平沙地，，
，
则 小明对沙地产生的压强。
（3）解：
小明对地面的压力；
小明的质量约为。
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算
【解析】【分析】 （1）根据图中每一小格表示4cm2，印轮廓所围小方格大于半格算一个，小于半格舍弃，可数出共有多少个格，然后求出图中脚印面积；
（2）当容器下陷的深度与脚印的深度相同时，说明平底容器对地面的压强与小明对地面的压强相等，根据求出平底容器对地面的压强，据此确定小明对地产生的压强；
（3）根据求出小明对地面的压力，重力等于压力，利用G=mg求出小明的质量。
二、主题二 天工传承 《天工开物》一书凝聚了中国古代科技与工艺的智慧，而如今的科学家们也在用自己的智慧编撰着“新”的天工开物。
5．（2025八下·龙岗期末）《天工开物》记载了水確春米（指碾米脱壳）的场景：水流冲击水轮转动，同时带动多个春锤上下运动。水確取代了人力或畜力，使得农民在一天内能春出更多米，大大提高了生产效率。此机械无法解决的问题是
A．一天内做的总功增加 B．增大了功率
C．完成相同的任务所用时间更少 D．减少了额外功
【答案】D
【知识点】功率的概念；功；有用功和额外功
【解析】【解答】 A.水流冲击水轮转动，同时带动多个舂锤上下运动，一天内做的总功增加，故A正确；
B.一天内做的总功增加，增大了功率，故B正确；
C.一天内做的总功增加，完成相同的任务所用时间更少，故C正确；
D.克服滑轮重和齿轮重以及摩擦做的功（对我们无用但又不得不做的功）为额外功，不能减少，故D错误。
故选D。
【分析】 对我们有用的功为有用功，对机械做的功为总功，总功等于有用功加上额外功；额外功：并非我们需要但又不得不做的功；
6．（2025八下·龙岗期末）题图为在建跨度拱桥的简图，钢绳1通过滑轮拉着重为800N的桥面材料，若某段时间内将桥面材料竖直上升了10cm，其中滑轮A重为200N，则下列说法正确的是
A．滑轮A可以改变力的方向
B．滑轮B可以省力
C．钢绳1的拉力为400N
D．钢绳1拉动的滑轮组机械效率最大为80%
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】 AB.由图可知，B滑轮固定不动，是定滑轮，使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向；
A滑轮随桥面材料一起移动，是动滑轮，使用动滑轮可以省力但不能改变力的方向，故AB错误；
C.由图可知，n=2，若不计钢绳自重、摩擦，钢绳1的拉力为：，故C错误；
D.不计钢绳自重和摩擦，钢绳1拉动的滑轮组机械效率最大，最大为：
，故D正确。
故选D。
【分析】 AB.使用过程中，固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的是动滑轮，使用动滑轮可以省力但不能改变力的方向，使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向；
C.根据滑轮组装置确定绳子股数，根据算出钢绳1的拉力；
D.不计钢绳自重和摩擦，根据算出钢绳1拉动的滑轮组的最大机械效率。
7．（2025八下·龙岗期末）建桥时，使用钢绳通过滑轮B拉着在建的桥拱，题图为简化图，其中0为支点，O为桥拱的重心，请画出动力臂L及阻力凡.（保留作图痕迹）
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；力臂的画法
【解析】【解答】 过桥拱的重心O'作竖直向下的拉力即为阻力F2；
钢绳拉桥拱向上的拉力为动力，过支点O作F1作用线的垂线段即为动力臂L1，如图所示：
【分析】 桥拱对钢绳的拉力即为阻力，拉力F2的作用点为桥拱的重心O'，拉力的方向竖直向下；
已知支点O和动力的方向，根据力臂的定义过支点O作力的作用线的垂线段。
8．（2025八下·龙岗期末）雪龙二号是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船，它能采用不同的破冰方案攻破不同厚度的冰层。
冰层厚度 破冰方案
小于1.5m 连续破冰：利用船艏特殊的凸起（叫破冰艏柱），它就像一把锋利的“刀刃”，可以增大 ，以4~5km/h的速度轻易劈开厚度小于1.5m的冰层。
1.5m~3m 冲撞式破冰：船头水下有一个约20°的锐角，它能帮助船体冲上冰层，依靠船体自身 的将冰层压碎。
>10m的冰脊 舰向破冰：船尾下方的吊舱推进器上有螺旋桨可高速旋转，将海面下的冰脊削碎。高速旋转的螺旋桨具有较大的 能。
【答案】压强；重力；动
【知识点】动能大小的比较；重力的方向；增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】 1）船头底部设计得犹如一把利刃，在压力一定时，减小受力面积，能增大对冰层的压强，从而实现破冰；
（2）当船冲到冰面上，浮力变小，它对冰的压力是船的自身重力，依靠重力将冰压碎；
（3）高速旋转的螺旋桨因为速度大所以具有较大的动能。
【分析】 （1）根据压力一定时，减小受力面积可以增大压强；
（2）在受力面积一定时，增大压力；
（3）运动的物体具有的能量叫动能，动能的大小与速度和质量有关。
9．（2025八下·龙岗期末）在全球首个人形机器人半程马拉松比赛中，“天工Ultra”机器人夺得本届冠军，整个比赛过程可近似看成匀速直线运动。“天工Ultra”在比赛中的相关数据见表格，g取10N/kg.求：
奔跑驱动力 200N 平均速度 2.1m/s
奔跑功率 420W 一块电池的总能量 1.5x106J
比赛里程 21km 电机的工作效率（电池总能量转化为机械能的效率） 80%
（1）完成整个比赛总耗时多久？
（2）整个比赛过程，奔跑驱动力做的有用功是多少？
（3）一块电池能供机器人跑多远？
【答案】（1）解：。
（2）解：。
（3）解： 由 得，；
。
【知识点】速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】 （1）根据表中数据可知比赛的路程和机器人的平均速度，根据求完成整个比赛的时间；
（2）根据求奔跑驱动力做的有用功；
（3）根据可得一块电池所能提供的有用功，根据W=Fs求一块电池能供机器人跑的路程。
三、主题三 科学探究 动手发现奥秘，探究获得真知，“问题-证据-解释-交流”，我能！
10．（2025八下·龙岗期末）为迎战体育节拔河比赛，同学们走进实验室进行科学探究，商讨比赛策略。
⑴【理论分析】
双方受力分析：每队都受到绳子的拉力、地面对人的摩擦力、自身重力及地面的支持力。比赛僵持时两队之间的拉力大小 （选填“相等”或“不相等”）。
⑵决定输赢的关键：比赛双方受到地面的摩擦力方向指向 （选填“自己一方”或“对手方”），因此，为赢得比赛，应穿着防滑性强的鞋子。
【提出问题与猜想假设】
为探究鞋子的防滑性能与哪些因素有关，小明进行猜想：可能与鞋底材质、
鞋底花纹、接触面上的压力大小和接触面材质有关。
【进行实验与收集证据】
用弹簧测力计拉着鞋子在水平面上做匀速直线运动。小明经过多次实验，得到如下表所示的数据。已知：A鞋重3N，B鞋重4N，两只鞋鞋底的材质相同但花纹不同。
实验序号 实验用鞋 接触面材质 图示 鞋子受到的摩擦力
① 一只A鞋 木质桌面 2.2N
② 一只A鞋 橡胶垫 1.8N
③ 一只A鞋 玻璃板 1.0N
④ 一只B鞋压在A鞋上 玻璃板 2.5N
⑤ 两只B鞋压在A鞋上 玻璃板 4.0N
⑥ 一只B鞋 玻璃板 1.2N
【实验结论】
⑶由实验①②③可知，鞋子的防滑性能与 有关：
⑷由实验③④⑤可知，其他条件一定时， 越大，鞋子受到的摩擦力越大：
⑸由实验③和⑥可知，鞋子的防滑性能与鞋底花纹有关。
【交流评估】
⑹依据实验结论（4），请提出一条赢得拔河比赛的策略： 。
⑺小美同学认为实验结论（5）不科学，原因是 。
【答案】相等；自己一方；接触面材质；压力；选用体重大的同学参赛；没有控制接触面上的压力相同
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的方向；探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 （1）在比赛进入相持阶段，比赛双方的同学们对绳子的拉力等大、反向、作用在一条直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力；
（2）在比赛过程中，在双方手中绳子都不脱动的情况下，比赛双方受到地面的摩擦力方向与绳子的拉力方向相反，故比赛双方受到地面的摩擦力方向指向自己一方；
（3）由表中序号为①②③的数据可知，压力相同，而接触面材质不同，测力计示数不同，鞋子的防滑性能与接触面材质有关；
（4）由表中序号为③④⑤的数据可知，在接触面的材质相同时，接触面上压力越大，鞋子外底所受摩擦力越大；
（6）拔河比赛中需要增大有益摩擦，增大压力，增大接触面粗糙程度；所以应选择体重大的同学，鞋子应穿鞋底较粗糙的鞋子；
（7）两类鞋子的质量可能不同，重力大小可能不同，造成没有控制压力大小相同。
【分析】 （1）平衡力作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；相互作用力作用在两个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
（2）（3）（4）（6）（7）摩擦力大小的影响因素：压力大小、接触面的粗糙程度，增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度。
11．（2025八下·龙岗期末）杆秤的本质是杠杆，其制作技艺是我国的非遗之一。小明对杠杆的平衡条件展开探究，器材如下（每个钩码重0.5N）：
【实验思路】先保持杠杆一侧的两个量不变，如左侧的阻力和阻力臂，改变另一侧的两个量，即右侧的动力和动力臂。然后再保持右侧的动力和动力臂不变，改变左侧的阻力和阻力臂。综合分析后找出动力、动力臂、阻力、阻力臂这四个量之间的关系。
【实验过程】
⑴调平：如图甲所示，若要使水平台面上的杠杆保持水平并静止，应将两端的螺母向 （选填“左”或“右”）调节，此操作的目的除了避免杠杆自重对实验的影响，还便于 。
⑵收集证据：如图乙所示，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡，第一组数据见下表。按照实验思路，将两组预设数据填入表格中（每次实验只填三个数据，第四个数据为实测值，无需填写）。
次序 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 10.0 0.5 20.0
2
3
【实验结论】F1L1=F2L2
【交流评估】⑶图丙中ABO是一根轻质杠杆，它与图乙中研究的杠杆有何不同： 。若保持动力F与杠杆垂直，要使杠杆绕O点逆时针匀速转动，则动力F会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
⑷实验结束后，小明利用杠杆的平衡条件制作了一个简易杆秤，如图丁所示，它由秤盘（A）、提纽（O）、秤砣（B）组成。针对不同场景需要对该杆秤进行改进，请选择其中一个维度，写出相应的改进办法 。
改进维度 （二选一，打“√”） 增大称量范围（ ） 提高称量精度（ ）
改进办法
【答案】右；测量力臂；丙图中杠杆需要考虑自重影响、支点不在杠杆重心处；变小；增加杆秤长度
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】 （1）应该向较高的一端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，本题杠杆左端下沉，说明右侧较高，应该将平衡螺母向右侧调节；
使杠杆在水平位置平衡，其目的是便于测量力臂，消除杠杆自重对实验的影响；
（2）根据要求，保持一侧两个量不变，改变另一侧力的大小，如下表：
次序 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 10.0 0.5 20.0
2 1.0 20.0 2.0
3 2.0 1.0 30.0
（3）比较图乙、丙可发现：图乙杠杆的支点在杠杆的重心处，而图丙需要考虑杠杆自重的影响，支点不在杠杆的重心处；
由题知，在杠杆的最右端施加一个始终垂直杠杆向上的力F，将杠杆沿逆时针方向向上缓慢转动，如图丙所示，因动力始终垂直杠杆向上，则动力臂始终等于杠杆的长，即动力臂L1不变，但从A位置到B位置时，阻力G的力臂L2变小，且阻力为G保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，F是变小的；
（4）想要增大杆秤的量程，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，要想称的物体更重，即F1增大时，杠杆要继续平衡，可减小L1，即将提纽O向左移，或者增大F2或L2，即增大秤砣的质量，延长秤杆，或者减小提纽到秤盘之间的距离；
为了制作出精确度更高的杆秤，即在测量的质量一定时，应增大各刻度间的距离，从而标出更多的刻度值，达到增大精确度的目的，改进方法可根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，一是减小秤砣质量，二是增大提纽到秤盘中间的距离，如下表：
【分析】 （1）在调节杠杆平衡时，应该向较高的一端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的目的是便于直接在杠杆上读取力臂；
（2）根据要求，可保持一侧两个量不变，改变另一侧力的大小；
（3）比较图乙、丙即可得到答案；
分析杠杆转动前后动力臂与阻力臂的大小关系，由杠杆的平衡条件分析力F的变化；
（4）想要增大杆秤的量程，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可分析解答。
在测量的质量一定时，应增大各刻度间的距离。
四、主题四 工程实践 巧手实践创物，智慧破解难题，匠心筑梦未来，你我皆是工程达人！
12．（2025八下·龙岗期末）在跨学科实践课上，同学们制作了简易密度计，请完成下列任务：
（1）【原理分析】在图甲中画出自制密度计在液体中静止时的受力示意图 。
（2）【标度】在不同种类的液体中进行多次实验，标出相应的刻度线即可。图乙已标出1.0（单位：g/cm2）的刻度，请再大致标出0.8和1.2两条刻度线 。
（3）【生活中的灵感】图丙是钓鱼常用的一种钓具，由鱼钩、铅坠、浮漂（7颗相同浮子）组成，可通过观察漂浮在水面的浮子个数判断鱼是否上钩。理想状态下，浸没在水中的浮子处于同一竖直线上，漂浮在水面的浮子处于同一水平线上（忽略鱼线弯曲造成的影响，即不计漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作用》。
如图丁所示，要使4颗浮子浸没在水中、3颗浮子漂浮在水面上，此时鱼钩上应挂 g鱼饵， 该钓具各部分参数如下表所示(ρ鱼饵为 1.5g/cm3)。
名称 1颗浮子 铅坠 鱼钩 鱼线
质量m/g 0.4 0.9 0.4 不计
体积V/cm3 0.8 0.1 不计 不计
（4）当鱼饵被全部吃掉，而鱼未上钩，稳定后，浮子仍处于理想状态，此时有 颗浮子漂浮在水面上。
（5）【产品迭代】小明发现将密度计稍作改良便可用做钓具，在右上图所示的设计中，较实用的一款是 （填字母），简述理由 。
【答案】（1）
（2）
（3）1.2
（4）4
（5）b；b更容易竖直漂浮在水中
【知识点】力的三要素及力的示意图；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）密度计在液面漂浮，则它受到的竖直向上的浮力和竖直向下的重力相互平衡，即二者大小相等，都作用在重心上，如下图所示：
（2）密度计始终漂浮在液面上，则它受到的浮力始终等于重力，即浮力保持不变。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，液体的密度越大，则排开液体的体积越小，即密度计上的刻度值上小下大。根据排开液体的体积与液体密度成反比可知，液体的密度越大，则密度变化量相同时，越靠下则间距越小。
由此可知，0.8在1上面，1.2在1下面，且下面的间距小于上面的间距，如下图所示：
（3）根据题意可知，将4颗浮子、铅坠和鱼钩和鱼线、鱼饵看做一个整体，它们在水中悬浮，
则F浮力=G总；
103kg/m3×10N/kg×（0.8×4+0.1+）×10-6m3=10N/kg×（0.4×4+0.9+0.4+m鱼饵）×10-3kg；
解得：m鱼饵=1.2g。
【分析】（1）对密度计进行受力分析，确定力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可；
（2）根据浮沉条件和阿基米德原理F浮力=ρ液gV排确定液体密度和排开液体体积的变化规律，从而确定刻度的变化规律即可；
（3）根据题意可知，浮子，铅坠和鱼钩和鱼饵的总重力应该等于它们受到的总浮力，据此结合阿基米德原理列式计算即可。
13．（2025八下·龙岗期末）风车是利用风力做功的装置，某科技小组对风车的工作过程等进行了相关研究：
（1）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图甲所示，从正面看，叶片A会 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动：
（2）质量为m、速度为v的物体，其动能的表达式为E=mrv2. 如图乙所示，每秒流经风车叶片的空气可近似看作一个“圆柱形风柱”。某风车的叶片长度为l，已知空气密度为ρ，当风速为v时，该“风柱”模型具有的风能表达式为E= （表达式中的物理量均用符号表示）：
（3）某风力发电站风车的风能利用率可达45%.风能利用率指可用的风能与经过叶片的风能的比值。若实际每秒经过叶片的风能E与风速的三次方v3的关系如图丙所示，当v≤3m/s时，风车几乎无法获得风能；当5m/s≤v<10m/s时，E与v3成正比。则当风速v=10m/s时，1h内可用的风能为 J（为方便计算，π取近似值为3）。
【答案】（1）顺时针
（2）
（3）2.916X1010
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】（1） 由图甲可知，风叶上表面一面较平，下面一面较弯曲，风正面垂直吹向静止叶片时，上面流速慢，压强大，下面流速快，压强小，故叶片受到向下的压强差，则叶片会顺时针转动；
（2）根据题意可知， “风柱”的横截面S=πr2=πl2，
“风柱”的长度L=vt=v×1m/s，
“风柱”的体积V=SL=πl2v，
“风柱”的质量为m=ρV=ρπl2v；
那么“风柱”模型具有的风能表达式为E=。
（3）当5m/s≤v≤10m/s时，E与v3成正比，由图i可知，图像的斜率相同，
则；
解得：E10=60π×105J=1.8×107J；
则1h内可用的风能为：1.8×107J×3600×45%=2.916×1010J。
【分析】（1） 流速大的地方压强小；流速小的地方压强大；
（2） 先求出风柱的横截面积和长度，再求出体积，利用公式m=ρV求出质量，最后根据动能表达式计算即可；
（3）首先根据“ 当5m/s≤v<10m/s时，E与v3成正比”计算1h内经过叶片的风能，再与风能利用率相乘即可。
14．（2025八下·龙岗期末）【科普阅读】你阅读了本学期的物理科普必读书目《天工开物》吗？
（1）请帮《天工开物》中记载的工艺找到正确的归属吧，请连线： 。
（2）读了《天工开物·舟车》篇后，你特别想抒发的一句感叹是 （20字左右皆可）。
【答案】（1）
（2）古船扬帆破浪志，木轮载满民生情！
【知识点】科学探索
【解析】【解答】（1）《天工开物》中的“粹精”指的是谷物加工，取得谷物中纯粹、精华的部分，因此与“攻稻”对应；
“杀青” 是指在造纸过程中，将嫩竹截成段后，放置在山塘中浸泡一百天以上，然后取出用木棒敲打，洗掉粗壳与青皮的过程，因此与“造竹纸”对应；
“作咸”指的是食盐的生产与制作，因此与“井盐”对应；
“酒母”指的是酒曲，因此与“曲蘖”对应。如下图所示：
（2） 读了《天工开物·舟车》篇后，我特别想抒发的一句感叹是：古船扬帆破浪志，木轮载满民生情！。
【分析】（1） 根据对《天工开物》中 记载的加工工艺的认识分析解答；
（2）根据自己对 《天工开物·舟车》篇的认识和理解分析解答。
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