期末综合测试
(时间：80分钟 满分：100分)
一、选择题(本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的)
1．人骑着自行车在水平路面上行驶时，不计空气阻力，以下说法正确的是( )
A．人和自行车都受到路面的摩擦力作用
B．自行车对地面的压力等于自行车的重力
C．前轮受到的摩擦力与后轮受到的摩擦力方向相同
D．人受到的重力与自行车对人的支持力是一对平衡力
2．如图所示，
在某节目中，人形机器人与舞者一同精彩表演，背后蕴涵了许多物理知识。为了增大机器人鞋底与地面之间的摩擦力，下列措施可行的是( )
A．给机器人换上更粗糙的鞋底
B．减小机器人对地面的压力
C．在机器人的鞋底安装滚轮
D．通过编程让机器人运动更快
3．如图所示，分别用定滑轮和动滑轮将重为G的物体提升相同的高度。不计滑轮重、绳重及摩擦，下列说法正确的是
( )
A．F1大于F2
B．F1小于F2
C．F1等于F2
D．F1大小随方向改变
4．如图所示的现象与大气压无关的是( )
A.覆杯实验 B.用吸管喝饮料
C.吸盘挂钩
5．我国自主研制的“海斗一号”潜水器在马里亚纳海沟创下最大下潜深度10 907米，刷新我国该类型潜水器最大下潜深度纪录，被人赞叹为“这是一个有‘深度’的潜水器”，“海斗一号”在水下下潜时，所受的浮力和压强变化正确的是( )
A．浮力增大，压强增大
B．浮力不变，压强不变
C．浮力不变，压强增大
D．浮力增大，压强不变
6．在同一水平地面上，重600 N的物体受到水平向左300 N的推力F，从A点匀速直线运动到B点用时5 s，在B点撤去F，物体继续运动2 s停在C点，如图所示，以A点为计时起点，前6 s物体所受摩擦力的大小随时间变化的图像中，正确的是( )
7．a、b两辆小车从同一地点同时沿相同方向出发，图甲是a车运动的s－t图像，图乙是b车运动的v－t图像。下列说法正确的是( )
A．2～4 s内，a小车做匀速直线运动
B．2～4 s内，a、b两小车做匀速直线
运动
C．0～6 s内，a小车的平均速度是10 m/s
D．0～6 s内，a、b两小车都做变速直线运动
二、填空题(本大题共7小题，每空1分，共21分)
8．在玉兰花盛开的季节，走在东莞的街道上，花香扑鼻而来，这是________现象，说明分子在__________________，中午时温度升高，香味更加浓郁，说明了分子热运动与________有关。
9．搬运砖块的独轮车，车厢和砖块总重1 000 N，独轮车有关尺寸如图所示。该独轮车是一个________杠杆，动力F＝________N，为了更省力，工人师傅可以采取的措施是________________________(写出一条即可)。
10．如图甲所示，此时大气压强等于________ mm水银柱产生的压强；受此实验的启发，小明自制了一个气压计如图乙所示，把此装置从山脚带到山顶的过程中，玻璃管中液面的高度将________(选填“上升”或“下降”)，这表明瓶外的大气压在________(选填“变大”或“变小”)。
11．在楼房供水系统中，为确保高层用户水压充足，需建造高于楼顶的水塔，通过水泵将水厂供给的原水输送至水塔储存，再利用水位差实现二次供水。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)如图所示，水塔与楼内供水管道________ (选填“构成”或“不构成”)连通器。
(2)当所有水龙头关闭时，A处水龙头承受的静水压强为________ Pa。
(3)若水龙头型号相同，且出水速度与水压成正比，则下列能正确反映水龙头出水速度v随所处楼层高度h变化关系的图像是________(填字母)。
12．如果我们仔细比较会发现原子都有相似的结构，而且与太阳系的结构几乎一样，如图所示是卢瑟福的原子结构模型，原子中心的原子核由________和中子组成，原子核周围有带________(选填“正”或“负”)电荷的________绕核运动。
13．
如图所示的滑轮组，其中B是________(选填“定”或“动”)滑轮，A滑轮可以改变拉力的________(选填“大小”或“方向”)，若使重为30 N的物体在水平地面做匀速直线运动，此时物体与水平地面间的摩擦力为6 N，则拉力F的大小为________N(不计动滑轮重、绳重、滑轮与绳的摩擦)。
14．某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将一个质量为100 g的物体浸没在装满水的桶中，溢出200 g水。则物体受到的浮力是________N，松手后，这个物体在水中将会________(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。当物体静止时，水对桶底的压强与放入物体之前比，会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
三、作图题(共7分)
15．(1)(2分)如图所示，一小球漂浮在水面，画出小球受到的重力和浮力示意图。
(2)(2分)如图甲，小明和小丽一起用推车搬运新学期的用书，小丽水平向右的拉力F1＝20 N，小明水平向右的推力F2＝30 N，推车在水平面上运动。请在图乙中画出这两个力的合力。
(3)(3分)如图所示，轻质杠杆AOBC可绕O点转动，OA之间挂一重物，请在C点作出使杠杆平衡的最省力的示意图。
四、实验题(本大题共3小题，第16题6分，第17题6分，第18题7分，共19分)
16．(1)弹簧测力计是测量力的大小的仪器，其测量原理是：在测量范围内，所受的拉力越大，弹簧的伸长量越________(选填“长”或“短”)，在使用前应先进行________，如图甲中弹簧测力计的读数为________N。
(2)频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”，如图乙所示，他们用相机每隔0.5 s曝光一次。拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片，小车在AC段的平均速度为________ m/s。
(3)牛顿第一定律告诉我们物体做匀速直线运动________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。力是改变物体________的原因。
甲
乙
17．某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码(图甲)，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量Δx，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)由图乙可知，在______________，橡皮筋的伸长量与橡皮筋受到的拉力大小成正比；当分别在两根橡皮筋上悬挂重力为10 N的物体时，橡皮筋A的伸长量为________cm，橡皮筋B的伸长量为________cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋________制成的测力计量程大，用橡皮筋________制成的测力计测量的精确程度高。(均选填“A”或“B”)
(3)将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来改装成弹簧秤，则这弹簧秤的最大量程为________N。
18．小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1 N的弹簧测力计，底面积为5 cm2、高度为6 cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等。(g取10 N/kg，水的密度为1.0×103 kg/m3)
(1)小冉进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为________N；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在表中：
实验步骤 B C D E F
弹簧测力 计示数/N 2.60 2.50 2.40 2.40 2.34
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮＝________N。
(3)分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟______________有关；分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力大小跟______________有关。
(4)步骤D中铜块的上表面刚好与水面相平，则铜块下表面受到水的压强是________ Pa，步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)小冉结合实验操作步骤，并利用表格中的数据算出了某种液体的密度约是________ kg/m3。
五、计算题(本大题共2小题，第21小题6分，第22小题7分，共13分)
19．如图所示的是两轮电动平衡车。质量为60 kg的小明驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶，5 min通过的路程为900 m。已知平衡车的质量为10 kg，平衡车匀速行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，轮胎与地面的总接触面积为25 cm2。求：
(1)平衡车的速度大小；
(2)平衡车受到的牵引力大小；
(3)小明驾驶平衡车时，车对水平地面的压强。
20．如图甲所示，用弹簧测力计竖直拉着一长方体实心物块，将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中，物块下降过程中，所受弹簧测力计的示数F随物块下降高度h的变化关系如图乙所示，(g取10 N/kg，水的密度为1.0×103 kg/m3)求：
(1)物块的重力；
(2)物块受到的最大浮力；
(3)物块的密度。
六、综合能力题(本大题共3小题，第21小题、22小题各6分，第23小题7分，共19分)
21．明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。
(1)如图甲所示，辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照________(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的________点。
(2)设大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为60 N。若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为________N。(不计井绳的粗细和自重)
(3)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用________(选填“①”或“②”)。
(4)图丁螺丝钉是一种简单机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于________(选填“斜面”或“轮轴”)，螺纹密一些的螺丝钉拧起来更________(选填“省力”或“费力”)。
22．汽车追尾常引发重大交通事故，其重要原因是遇到意外情况时汽车不能立即停止。如图1所示，司机从发现情况到他操作制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间，这段时间内，汽车会保持原来的速度前进一段距离，这段距离叫反应距离；从开始刹车到车辆停止的这段距离叫制动距离；反应距离与制动距离之和叫停车距离。下表是同一位司机驾驶一辆保养得很好的甲汽车，在相同水平公路上以不同的速度v行驶时(反应时间相同)，测得的反应距离s1、制动距离s2和停车距离s3。
v/(km·h-1) s1/m s2/m s3/m
45 9 14 23
75 15 38 53
90 18 56 74
105 21 76 97
(1)该司机的反应时间是________s。
(2)反应距离取决于反应时间和行驶速度。由于酒后驾车的反应时间比不饮酒时的反应时间要长一些，因此，在行驶速度相同的情况下，酒后驾车的反应距离会变________(选填“长”或“短”)，发生交通事故的可能性增大。
(3)一起发生在限速60 km/h路段的交通事故中，交警测得肇事车留下的刹车痕迹(制动距离)长为40 m。则肇事司机在驾驶时________(选填“有”或“没有”)超速。(已知该车的制动性能与甲汽车一致)
(4)为了行车安全，在雨天开车时，司机都要“减速慢行”。原因是下雨后，路面的________降低，使行驶车辆受到的摩擦力变小，导致________(选填“反应距离”或“制动距离”)变大。
(5)图2是甲、乙两汽车在同一路面上紧急刹车过程中制动距离s2与车速v的关系图像，则________(选填“甲”或“乙”)汽车的制动性能较好。
23．阅读短文，回答问题。
失 重
在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降状态，同学们发现，重物在静止和匀速下降时，测力计示数就等于物体所受的重力；而加速下降时，好像物体的重力突然间减小了。
老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯的压力就小于人受到的重力”。为了验证此说法，小勇进行了如图甲所示的实验，他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像，如图乙所示，已知小勇的实际质量为60 kg，g取10 N/kg。
甲 乙
(1)电梯静止时，小勇对秤台的压力为________N。
(2)若电梯在10 s内下降的距离为18 m，则电梯在这段运动时间内的平均速度为________ m/s。
(3)根据图乙分析，小勇在________(选填“0～t1”“t1～t2”或“t2～10 s”)段时间内处于失重状态；小勇处于失重状态时，秤台对小勇的支持力与小勇的重力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(4)在t2～10 s时间段内小勇对秤台的压力________(选填“大于”“小于”或“等于”)他的重力，整个实验过程中小勇的实际重力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)物体处于完全失重状态，是指物体________(填字母)。
A．质量为零 B．重力为零
C．受到的支持力或拉力为零期末综合测试
(时间：80分钟 满分：100分)
一、选择题(本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的)
1．人骑着自行车在水平路面上行驶时，不计空气阻力，以下说法正确的是( D )
A．人和自行车都受到路面的摩擦力作用
B．自行车对地面的压力等于自行车的重力
C．前轮受到的摩擦力与后轮受到的摩擦力方向相同
D．人受到的重力与自行车对人的支持力是一对平衡力
2．如图所示，
在某节目中，人形机器人与舞者一同精彩表演，背后蕴涵了许多物理知识。为了增大机器人鞋底与地面之间的摩擦力，下列措施可行的是( A )
A．给机器人换上更粗糙的鞋底
B．减小机器人对地面的压力
C．在机器人的鞋底安装滚轮
D．通过编程让机器人运动更快
3．如图所示，分别用定滑轮和动滑轮将重为G的物体提升相同的高度。不计滑轮重、绳重及摩擦，下列说法正确的是
( A )
A．F1大于F2
B．F1小于F2
C．F1等于F2
D．F1大小随方向改变
4．如图所示的现象与大气压无关的是( D )
A.覆杯实验 B.用吸管喝饮料
C.吸盘挂钩
5．我国自主研制的“海斗一号”潜水器在马里亚纳海沟创下最大下潜深度10 907米，刷新我国该类型潜水器最大下潜深度纪录，被人赞叹为“这是一个有‘深度’的潜水器”，“海斗一号”在水下下潜时，所受的浮力和压强变化正确的是( C )
A．浮力增大，压强增大
B．浮力不变，压强不变
C．浮力不变，压强增大
D．浮力增大，压强不变
6．在同一水平地面上，重600 N的物体受到水平向左300 N的推力F，从A点匀速直线运动到B点用时5 s，在B点撤去F，物体继续运动2 s停在C点，如图所示，以A点为计时起点，前6 s物体所受摩擦力的大小随时间变化的图像中，正确的是( B )
7．a、b两辆小车从同一地点同时沿相同方向出发，图甲是a车运动的s－t图像，图乙是b车运动的v－t图像。下列说法正确的是( C )
A．2～4 s内，a小车做匀速直线运动
B．2～4 s内，a、b两小车做匀速直线
运动
C．0～6 s内，a小车的平均速度是10 m/s
D．0～6 s内，a、b两小车都做变速直线运动
二、填空题(本大题共7小题，每空1分，共21分)
8．在玉兰花盛开的季节，走在东莞的街道上，花香扑鼻而来，这是________现象，说明分子在__________________，中午时温度升高，香味更加浓郁，说明了分子热运动与________有关。
【答案】扩散 不停息地做无规则运动 温度
【解析】花香扑鼻，是扩散现象，说明分子在不停息地做无规则运动，温度升高，香味更加浓郁，说明了分子热运动与温度有关。
9．搬运砖块的独轮车，车厢和砖块总重1 000 N，独轮车有关尺寸如图所示。该独轮车是一个________杠杆，动力F＝________N，为了更省力，工人师傅可以采取的措施是________________________(写出一条即可)。
【答案】省力 200 手向后移动(或砖往前移动)
10．如图甲所示，此时大气压强等于________ mm水银柱产生的压强；受此实验的启发，小明自制了一个气压计如图乙所示，把此装置从山脚带到山顶的过程中，玻璃管中液面的高度将________(选填“上升”或“下降”)，这表明瓶外的大气压在________(选填“变大”或“变小”)。
【答案】750 上升 变小
【解析】由图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750 mm，因此，当时的大气压强等于750 mm高水银柱产生的压强；这个自制气压计从山脚拿到山顶，由于高度增加，外界大气压减小，又因瓶内空气的压强不变，且瓶内气压大于外界大气压，会进一步向外压液体，所以玻璃管内液面的高度会上升。
11．在楼房供水系统中，为确保高层用户水压充足，需建造高于楼顶的水塔，通过水泵将水厂供给的原水输送至水塔储存，再利用水位差实现二次供水。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)如图所示，水塔与楼内供水管道________ (选填“构成”或“不构成”)连通器。
(2)当所有水龙头关闭时，A处水龙头承受的静水压强为________ Pa。
(3)若水龙头型号相同，且出水速度与水压成正比，则下列能正确反映水龙头出水速度v随所处楼层高度h变化关系的图像是________(填字母)。
【答案】(1)构成 (2)1.5×105 (3)C
12．如果我们仔细比较会发现原子都有相似的结构，而且与太阳系的结构几乎一样，如图所示是卢瑟福的原子结构模型，原子中心的原子核由________和中子组成，原子核周围有带________(选填“正”或“负”)电荷的________绕核运动。
【答案】质子 负 电子
【解析】由物质的微观结构可知，原子中心的原子核由质子和中子组成，原子核周围带负电荷的电子绕核运动。
13．
如图所示的滑轮组，其中B是________(选填“定”或“动”)滑轮，A滑轮可以改变拉力的________(选填“大小”或“方向”)，若使重为30 N的物体在水平地面做匀速直线运动，此时物体与水平地面间的摩擦力为6 N，则拉力F的大小为________N(不计动滑轮重、绳重、滑轮与绳的摩擦)。
【答案】动 方向 2
【解析】用力F拉动绳端时，B滑轮的位置会随物体一起向左移动，则B是动滑轮；A滑轮的位置不动，则A是定滑轮，可以改变拉力的方向；由图可知，动滑轮上有3段绳子(即n＝3)，不计绳和滑轮的重力以及滑轮的摩擦，则绳端的拉力：F＝f＝×6 N＝2 N。
14．某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将一个质量为100 g的物体浸没在装满水的桶中，溢出200 g水。则物体受到的浮力是________N，松手后，这个物体在水中将会________(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。当物体静止时，水对桶底的压强与放入物体之前比，会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
【答案】2 上浮 变小
三、作图题(共7分)
15．(1)(2分)如图所示，一小球漂浮在水面，画出小球受到的重力和浮力示意图。
(2)(2分)如图甲，小明和小丽一起用推车搬运新学期的用书，小丽水平向右的拉力F1＝20 N，小明水平向右的推力F2＝30 N，推车在水平面上运动。请在图乙中画出这两个力的合力。
(3)(3分)如图所示，轻质杠杆AOBC可绕O点转动，OA之间挂一重物，请在C点作出使杠杆平衡的最省力的示意图。
【答案】(1)如图所示
(2)如图所示
(3)如图所示
四、实验题(本大题共3小题，第16题6分，第17题6分，第18题7分，共19分)
16．(1)弹簧测力计是测量力的大小的仪器，其测量原理是：在测量范围内，所受的拉力越大，弹簧的伸长量越________(选填“长”或“短”)，在使用前应先进行________，如图甲中弹簧测力计的读数为________N。
(2)频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”，如图乙所示，他们用相机每隔0.5 s曝光一次。拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片，小车在AC段的平均速度为________ m/s。
(3)牛顿第一定律告诉我们物体做匀速直线运动________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。力是改变物体________的原因。
甲
乙
【答案】(1)长 调零 2.6 (2)0.4 (3)不需要 运动状态
【解析】(1)弹簧测力计的原理是在测量范围内，所受的拉力越大，弹簧的伸长量越长；弹簧测力计在使用前首先要调零；图甲中的弹簧测力计分度值为0.2 N，指针在2以下三个小格，故弹簧测力计的读数为2.6 N。
(2)如图乙所示，小车在AC段的路程sAC＝80.0 cm－40.0 cm＝40.0 cm＝0.4 m，所用的时间tAC＝1 s，小车在AC段的平均速度vAC＝＝＝0.4 m/s。
(3)牛顿第一定律告诉我们物体做匀速直线运动不需要力来维持。力是改变物体运动状态的原因。
17．某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码(图甲)，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量Δx，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)由图乙可知，在______________，橡皮筋的伸长量与橡皮筋受到的拉力大小成正比；当分别在两根橡皮筋上悬挂重力为10 N的物体时，橡皮筋A的伸长量为________cm，橡皮筋B的伸长量为________cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋________制成的测力计量程大，用橡皮筋________制成的测力计测量的精确程度高。(均选填“A”或“B”)
(3)将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来改装成弹簧秤，则这弹簧秤的最大量程为________N。
【答案】(1)弹性限度内 20 10
(2)B A (3)22.5
18．小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1 N的弹簧测力计，底面积为5 cm2、高度为6 cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等。(g取10 N/kg，水的密度为1.0×103 kg/m3)
(1)小冉进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为________N；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在表中：
实验步骤 B C D E F
弹簧测力 计示数/N 2.60 2.50 2.40 2.40 2.34
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮＝________N。
(3)分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟______________有关；分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力大小跟______________有关。
(4)步骤D中铜块的上表面刚好与水面相平，则铜块下表面受到水的压强是________ Pa，步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)小冉结合实验操作步骤，并利用表格中的数据算出了某种液体的密度约是________ kg/m3。
【答案】(1)2.70 (2)0.10 (3)排开液体的体积 液体的密度 (4)600 增大
(5)1.2×103
【解析】(1)测力计的分度值为0.1 N，由指针位置可知，A步骤所示弹簧测力计的示数为2.70 N。
(2)由表格数据可知，在实验步骤B中拉力为2.6 N，则步骤B中铜块所受浮力F浮＝G－F拉＝2.70 N－2.60 N＝0.10 N。
(3)由A、B、C、D所示实验可知物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大，由此可知：浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关；
由A、E、F实验可知，物体排开液体体积相同而液体密度不同，物体受到的浮力不同，这说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小跟液体密度有关。
(4)步骤D中铜块受到的浮力F浮′＝G－F拉′＝2.70 N－2.40 N＝0.30 N，由浮力产生的原因可知，步骤D中铜块下表面受到水的压力F＝F浮′＝0.30 N，下表面受到水的压强
p＝＝＝600 Pa；
由B、C、D中数据可知，F拉逐渐减小，根据F浮＝G－F拉可知，浮力增大，即下表面受到水的压力增大，受力面积不变，由p＝可知，p逐渐增大，即铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐增大。
(5)V＝5 cm2×6 cm＝30 cm3＝3×10-5 m3，浸没时，V排＝V，在F图中，F浮″＝G－F拉″＝2.70 N－2.34 N＝0.36 N，由F浮＝ρ液gV排可得
ρ液＝＝＝1.2×103 kg/m3。
五、计算题(本大题共2小题，第21小题6分，第22小题7分，共13分)
19．如图所示的是两轮电动平衡车。质量为60 kg的小明驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶，5 min通过的路程为900 m。已知平衡车的质量为10 kg，平衡车匀速行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，轮胎与地面的总接触面积为25 cm2。求：
(1)平衡车的速度大小；
(2)平衡车受到的牵引力大小；
(3)小明驾驶平衡车时，车对水平地面的压强。
【解】(1)平衡车的速度
v＝＝＝3 m/s。
(2)平衡车和人的总重力G总＝(m人＋m车)g＝(60 kg＋10 kg)×10 N/kg＝700 N，
平衡车匀速行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，则阻力f＝0.1G总＝0.1×700 N＝70 N，
小明驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶，所受牵引力和阻力是一对平衡力，所以牵引力F牵＝f＝70 N。
(3)小明驾驶平衡车时，车对地面的压力
F＝G总＝700 N，
车对水平地面的压强
p＝＝＝2.8×105 Pa。
20．如图甲所示，用弹簧测力计竖直拉着一长方体实心物块，将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中，物块下降过程中，所受弹簧测力计的示数F随物块下降高度h的变化关系如图乙所示，(g取10 N/kg，水的密度为1.0×103 kg/m3)求：
(1)物块的重力；
(2)物块受到的最大浮力；
(3)物块的密度。
【解】(1)由图像可知，当h＝0时，弹簧测力计示数为10 N，此时物块处于空气中，根据二力平衡条件可知，G＝F拉＝10 N。
(2)图像中CD段表示的是物块完全浸入水中的情况，此时物块受到的拉力F＝4 N，则物块受到的浮力F浮＝G－F＝10 N－4 N＝6 N。
(3)由F浮＝ρ水gV排得
V物＝V排＝
＝
＝6×10-4 m3，
由公式G＝mg可求出物块的质量
m＝＝＝1 kg，
物块的密度
ρ物＝＝≈1.67×103 kg/m3。
六、综合能力题(本大题共3小题，第21小题、22小题各6分，第23小题7分，共19分)
21．明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。
(1)如图甲所示，辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照________(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的________点。
(2)设大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为60 N。若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为________N。(不计井绳的粗细和自重)
(3)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用________(选填“①”或“②”)。
(4)图丁螺丝钉是一种简单机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于________(选填“斜面”或“轮轴”)，螺纹密一些的螺丝钉拧起来更________(选填“省力”或“费力”)。
【答案】(1)省力 B
(2)20 (3)① (4)斜面 省力
【解析】(1)由图乙得，辘轳使用时动力臂大于阻力臂，是根据省力杠杆来设计的。由图得，用辘轳提水时相当于绕着B点转动，则B点为支点。
(2)大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为60 N，由杠杆平衡条件得F1R＝F2r且F2＝60 N，则作用在C点最小的力F1＝20 N。
(3)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，当水龙头开关的半径越大，相当于动力臂越大，越省力，则为了更省力，开关应选用①。
(4)螺丝钉是一种简单机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长。因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。
22．汽车追尾常引发重大交通事故，其重要原因是遇到意外情况时汽车不能立即停止。如图1所示，司机从发现情况到他操作制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间，这段时间内，汽车会保持原来的速度前进一段距离，这段距离叫反应距离；从开始刹车到车辆停止的这段距离叫制动距离；反应距离与制动距离之和叫停车距离。下表是同一位司机驾驶一辆保养得很好的甲汽车，在相同水平公路上以不同的速度v行驶时(反应时间相同)，测得的反应距离s1、制动距离s2和停车距离s3。
v/(km·h-1) s1/m s2/m s3/m
45 9 14 23
75 15 38 53
90 18 56 74
105 21 76 97
(1)该司机的反应时间是________s。
(2)反应距离取决于反应时间和行驶速度。由于酒后驾车的反应时间比不饮酒时的反应时间要长一些，因此，在行驶速度相同的情况下，酒后驾车的反应距离会变________(选填“长”或“短”)，发生交通事故的可能性增大。
(3)一起发生在限速60 km/h路段的交通事故中，交警测得肇事车留下的刹车痕迹(制动距离)长为40 m。则肇事司机在驾驶时________(选填“有”或“没有”)超速。(已知该车的制动性能与甲汽车一致)
(4)为了行车安全，在雨天开车时，司机都要“减速慢行”。原因是下雨后，路面的________降低，使行驶车辆受到的摩擦力变小，导致________(选填“反应距离”或“制动距离”)变大。
(5)图2是甲、乙两汽车在同一路面上紧急刹车过程中制动距离s2与车速v的关系图像，则________(选填“甲”或“乙”)汽车的制动性能较好。
【答案】(1)0.72 (2)长 (3)有 (4)粗糙程度 制动距离 (5)乙
【解析】(1)由题意可知，反应时间相同，故以第一组数据为例，反应时间
t＝＝＝0.72 s。
(2)根据反应距离＝行驶速度×反应时间，酒后驾车反应时间比不饮酒的反应时间要长一些，因此，反应距离也要长一些，导致停车距离也更长一些，当然也就更容易出现交通事故。
(3)由表格数据可知，速度越大，制动距离越大；当速度是75 km/h时，制动距离为38 m，由于此时路段限速60 km/h，所以制动距离应小于38 m，而刹车痕迹(制动距离)长为40 m，说明肇事司机在驾驶时有超速。
(4)为了行车安全，在雨天开车时，司机都要“减速慢行”。原因是下雨后，路面上有积水，路面的粗糙程度变小，摩擦力变小，制动距离变大。
(5)同样的速度，刹车时的制动距离越短的，车的性能越好，从图像上看，刹车前速度相同时，乙的制动距离短。
23．阅读短文，回答问题。
失 重
在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降状态，同学们发现，重物在静止和匀速下降时，测力计示数就等于物体所受的重力；而加速下降时，好像物体的重力突然间减小了。
老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯的压力就小于人受到的重力”。为了验证此说法，小勇进行了如图甲所示的实验，他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像，如图乙所示，已知小勇的实际质量为60 kg，g取10 N/kg。
甲 乙
(1)电梯静止时，小勇对秤台的压力为________N。
(2)若电梯在10 s内下降的距离为18 m，则电梯在这段运动时间内的平均速度为________ m/s。
(3)根据图乙分析，小勇在________(选填“0～t1”“t1～t2”或“t2～10 s”)段时间内处于失重状态；小勇处于失重状态时，秤台对小勇的支持力与小勇的重力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(4)在t2～10 s时间段内小勇对秤台的压力________(选填“大于”“小于”或“等于”)他的重力，整个实验过程中小勇的实际重力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)物体处于完全失重状态，是指物体________(填字母)。
A．质量为零 B．重力为零
C．受到的支持力或拉力为零
【答案】(1)600 (2)1.8 (3)0～t1 不是 (4)大于 不变 (5)C
【解析】(1)电梯静止时，小勇对秤台的压力
F＝G＝mg＝60 kg×10 N/kg＝600 N。
(2)电梯在10 s内的平均速度
v＝＝＝1.8 m/s。
(3)已知小勇的实际质量为60 kg，由图像可知，在0～t1阶段，小勇的质量为45 kg，此时处于失重状态；失重并不是失去重量了，而是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象，所以秤台对小勇的支持力与小勇的重力不是一对平衡力。
(4)根据图乙可知，在t2～10 s时间段内，体重秤的示数大于他的实际质量60 kg，小勇处于超重状态，他对秤台的压力大于他的重力，整个过程中他的重力不变。
(5)失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象，物体处于完全失重状态，是指物体受到的支持力或拉力为零，故选C。
