期中综合测试 (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．如图所示的事例中，主要说明力能改变物体运动状态的是( )
2．如图所示，足球运动员大力射门后，足球在空中划出一道美丽的弧线。下列对足球运动过程中的说法正确的是( )
A．足球在空中飞行的过程中，只受到了空气阻力的作用
B．脚对球施加力时，球也对脚施力，因为物体间力的作用是相互的
C．脚踢足球使足球飞出去，说明力是维持物体运动的原因
D．足球在草地上滚动后慢慢停下来，是因为足球不再受到脚对球施加的力的作用
3．如图所示的用具在使用时一般属于费力杠杆的是( )
4．当猴子倒挂在树枝上静止时，下列说法正确的是( )
A．树枝对猴子的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
B．猴子对树枝的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
C．猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力是一对平衡力
D．猴子所受的重力和树枝所受的重力是一对平衡力
5．同学们对运动场上出现的现象进行了讨论，下列说法正确的是( )
A．百米运动员冲过终点时，由于受到惯性的作用不会立即停下来
B．足球能够被踢出去，是因为受到重力的作用
C．抛出去的篮球会在空中继续运动，是因为篮球具有惯性
D．跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性
6．使用简单机械匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦)，下列方式中动力最小的是( )
7．如图甲所示，水平地面上的物体，在水平向右拉力的作用下，从t＝0开始，物体的运动情况如图乙所示。对于这个过程，力和运动描述正确的是( )
甲 乙
A．该物体一直做匀速直线运动
B．t＝1 s时，若F＝3 N，则地面受到的摩擦力大于3 N
C．从t＝2 s到t＝6 s的过程中，力F在逐渐增大
D．物体做匀速直线运动阶段的速度为2 m/s
二、填空题(本大题共7小题，每空1分，共21分)
8．在水平公路上做加速运动的汽车，此时汽车的牵引力________(选填“大于”“小于”或“等于”)汽车所受的阻力；行李架上的物体以 ________为参照物，它是静止的，以________为参照物，它是运动的。
9．如图，用扳手拧螺母时，沿顺时针方向可将螺母拧紧，沿逆时针方向会让螺母变松。这说明力的作用效果与________有关；若在A点或B点用力拧开螺丝，在________点拧更容易些，这表明力的作用效果与________有关。
10．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12 N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为________N；木块A所受的摩擦力为________N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，用水平向右的力F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示)，此时A所受摩擦力大小是________ N。
11．如图所示，如果绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，物重G＝300 N，则图中的拉力F＝________N；如果不计绳重及摩擦，拉力F为110 N，物重G＝300 N，动滑轮的重力G′＝________N。若绳子自由端向上移动了6 m，则物体被提高了________m。
12．跳伞运动员连同装置的总质量为70 kg，他在飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为50 N，g取10 N/kg，则跳伞运动员连同装置受到的重力为________N，这两个力的合力的大小为________ N，合力的方向是________(选填“竖直向下”或“竖直向上”)。
13．甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动，它们运动的图像如图所示，由图像可知：运动速度相同的小车是________和________；经过5 s，跑在最前面的小车是________。
14．如图甲所示是古时劳动人民用工具撬起木柴的情景，由此可见此工具是________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆；如图乙所示，已知BO∶BC＝1∶6，B端的木柴对绳子的力F2为1 000 N，当人在C端施加的力至少为________N时，木柴刚好被抬起，且此力的方向是________。
三、作图题(本题7分)
15．(1)(2分)踢出的足球在水平草地上继续滚动一段距离才能停止下来，请作出向右滚动的足球所受各力的示意图。
(2)(2分)如图所示是活塞式抽水机，请根据图中阻力F2的示意图，在A点画出最小动力F1的示意图及阻力臂L2。
(3)(3分)如图所示，小明想用一根绳子和两个滑轮提起物体，请画出最省力的绕线方式。
四、实验题(本大题共3小题，第16小题6分，第17小题6分，第18小题8分，共20分)
16．小明为探究“运动与力的关系”，设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面同一高度由静止开始滑下，这种研究问题的方法是________(选填“转换法”“建模法”或“控制变量法”)。
(2)比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越________(选填“远”或“近”)，说明小车运动的速度改变得越________(选填“快”或“慢”)。
(3)伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上______________。说明物体的运动________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(4)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律______________(填字母)。
A.能用实验直接验证
B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确
C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的
17．下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”的实验(每个钩码重0.5 N)。
甲 乙
(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节，直到杠杆所在位置平衡。
(2)如图甲所示，在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂________个同样的钩码，使杠杆仍然在水平位置平衡，这样做的目的是______________。如果小王又进行了如图乙所示的探究，在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置，平衡时拉力F＝________N，当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)，原因是________________________。
18．(1)小海同学选取质量已知的钩码作为被测物体，探究“重力大小与质量的关系”，记录的数据如下表所示：
实验序号 质量/kg 重力/N 重力与质量的比值/(N·kg-1)
1 0.10 1.0 10
2 0.15 1.5 10
3 0.25 2.5 10
①实验需要的测量工具是________________________________。
②分析数据，得到的结论是：物体所受的重力与它的质量成________。
③小海又选取了苹果、水杯、课本三件物品替代钩码，增加了所需的测量工具继续完成探究实验，你认为他这样做的目的是________________________________________。
(2)小珠进行“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验，如图1所示，其中A为木块。
①实验中用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块，可以得到滑动摩擦力的大小，其原理是________ ，比较甲、乙两次实验，可得到的结论是：当压力相同时，________________，滑动摩擦力越大。
②小珠用如图2所示的装置做进一步探究，两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与________的关系；通过 ________(选填“拉力”或“压力”)传感器的示数可知木块所受摩擦力的大小；实验过程中，________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
五、计算题(本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分)
19．质量为60 kg的小明利用如图所示滑轮组来提升重物。试思考并解答下列问题(g取10 N/kg)。已知物重是800 N，不考虑摩擦及绳重。
(1)若实际拉力是500 N，动滑轮的重力有多大？
(2)小明利用此滑轮组最多能提起多重的重物？
20．某汽车的车身大量运用碳纤维材料，质量仅为2.4 t，若该汽车在水平面匀速行驶过程中受到的阻力是车重的0.05。求：(g取10 N/kg)
(1)该汽车所受地面对它的支持力的大小；
(2)该汽车所受阻力f的大小；
(3)该汽车发动机的牵引力 F的大小。
六、综合能力题(本大题共3小题，每小题6分，共18分)
21．如图是我国自主研发的战略重型运输机“运 20”，可在复杂气象条件下，执行长距离航空运输任务。该飞机最大起飞质量为210 t，有14个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为0.2 m2。(g取10 N/kg)
(1)飞机降落到地面，关闭发动机后，在水平地面将做________(选填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动，直至完全停下来，此时飞机受到__________力和________力的作用处于平衡状态。
(2)在某次训练中，飞机在5 h内飞行了3 600 km，则平均飞行速度是________km/h。
(3)该飞机满载时，受到最大的重力是________N，静止在水平跑道上地面对它的支持力为________N。
22．阅读短文，回答问题。
智慧交通
智慧交通正引领高效出行新时代，其中无人驾驶汽车在珠海横琴等区域已实现广泛应用。这得益于先进的“智慧交通系统”，该系统在路口布局，能实时捕捉路网情况并传递给装有传感器的无人驾驶汽车，实现“灯看车”模式：信号灯根据车辆情况动态调整绿灯时长，降低汽车等待时间。
更先进的是，系统通过多个信号灯协调控制，使车辆保持“绿波速度”，行驶在仿佛无红灯的绿色通道上，出行效率大幅提升。此外，系统还能发布“拥堵延时指数”(“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值)，可以直观反映道路拥堵程度，帮助人们规划出行路线和时间，避免拥堵。
(1)请写出一条“智慧交通”带来的好处：
______________________________________________________。
(2)“拥堵延时指数”越大，说明该路段越________(选填“拥堵”或“畅通”)。
(3)小明从家坐车去图书馆，借助“智慧交通”得到两套出行方案。(假设畅通状态下的平均速度为最高限速的80%，拥堵延时指数在较长一段时间内不变)，如图甲所示。
方案①：用时较短，为20 min；
方案②：路程较短，为8 km。
则方案①的路程为________km；方案①比方案②用时少________min。
(4)已知相邻的A、B两处交通信号灯之间的路程为1.5 km，且A处信号灯绿灯时间为30 s，若经过A处的汽车均按照图乙所示的绿波时速行驶，则所有汽车到达B处时均为绿灯，那么B处的信号灯绿灯时间至少为________s。
23．如图甲，是我国古代的一种度量衡工具——杆秤，它承载着中华民族悠久的文化内涵。其木杆上的星星代表着衡量事物的标准和尺度，秤杆上从左向右起第一颗秤星，被称为“定盘星”，它是衡量事物的起始点。秤砣叫“权”，而秤杆则叫“衡”。在学习了杠杆平衡条件后，小明以“制作杆秤”为主题开展了一次跨学科实践活动。
(1)如图乙，是小明用筷子、小纸杯、棉线和钩码制作的杆秤。把棉线系在O处，作为秤纽，把小纸杯悬挂在A处，作为秤盘，用5 g钩码作为秤砣。手提秤纽，移动秤砣使秤杆________平衡，此时秤砣所挂处的秤杆上标上B为定盘星，即为用杆秤读取质量示数大小的________ 线，同时避免了杆秤重力对称量的干扰。在秤盘放置20 g砝码作为重物，移动秤砣位置使秤杆恰好水平平衡，此时连接秤砣的棉线在杆秤的位置上标出20，然后在定盘星和20之间依次标上20等份的刻度。
(2)如图丙，是小明做的杆秤杠杆模型示意图。秤纽O点视为支点，秤杆和秤钩的重力为G0，其重心在B点，秤砣在定盘星C点，秤砣的重力为G1。当杆秤不挂重物时，G1·OC________(选填“>”“<”或“＝”)G0·OB。
(3)为了验证杆秤的刻度是否均匀，当秤钩上挂上重物G，把秤砣移至距定盘星x处时，使杆秤在水平位置平衡，如图丁。根据杠杆平衡条件，此时的表达式为G·OA＋G0·OB＝G1________(表达式使用图丁中的相关条件)，据此推理：由于秤砣质量m1大小和秤纽位置是固定的，所以被称量物体的质量m与x成________比关系，杆秤上的刻度是均匀的。
(4)小明想增大自制杆秤的测量范围，你的建议是___________________________________________________________。期中综合测试 (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．如图所示的事例中，主要说明力能改变物体运动状态的是( D )
2．如图所示，足球运动员大力射门后，足球在空中划出一道美丽的弧线。下列对足球运动过程中的说法正确的是( B )
A．足球在空中飞行的过程中，只受到了空气阻力的作用
B．脚对球施加力时，球也对脚施力，因为物体间力的作用是相互的
C．脚踢足球使足球飞出去，说明力是维持物体运动的原因
D．足球在草地上滚动后慢慢停下来，是因为足球不再受到脚对球施加的力的作用
3．如图所示的用具在使用时一般属于费力杠杆的是( A )
4．当猴子倒挂在树枝上静止时，下列说法正确的是( A )
A．树枝对猴子的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
B．猴子对树枝的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
C．猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力是一对平衡力
D．猴子所受的重力和树枝所受的重力是一对平衡力
5．同学们对运动场上出现的现象进行了讨论，下列说法正确的是( C )
A．百米运动员冲过终点时，由于受到惯性的作用不会立即停下来
B．足球能够被踢出去，是因为受到重力的作用
C．抛出去的篮球会在空中继续运动，是因为篮球具有惯性
D．跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性
6．使用简单机械匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦)，下列方式中动力最小的是( D )
7．如图甲所示，水平地面上的物体，在水平向右拉力的作用下，从t＝0开始，物体的运动情况如图乙所示。对于这个过程，力和运动描述正确的是( D )
甲 乙
A．该物体一直做匀速直线运动
B．t＝1 s时，若F＝3 N，则地面受到的摩擦力大于3 N
C．从t＝2 s到t＝6 s的过程中，力F在逐渐增大
D．物体做匀速直线运动阶段的速度为2 m/s
二、填空题(本大题共7小题，每空1分，共21分)
8．在水平公路上做加速运动的汽车，此时汽车的牵引力________(选填“大于”“小于”或“等于”)汽车所受的阻力；行李架上的物体以 ________为参照物，它是静止的，以________为参照物，它是运动的。
【答案】大于 汽车上的座椅(或行李架) 地面
【解析】汽车在水平公路上加速行驶时，汽车处于非平衡状态，所以其受到的牵引力大于阻力；
汽车行李架上的物体与汽车、汽车上的座椅及汽车上固定不动的物体之间的位置没有发生变化，所以以汽车上的座椅、行李架或汽车上固定不动的物体为参照物，行李架上的物体是静止的；
汽车行李架上的物体与地面、地面上的树或地面上固定不动的物体之间的位置发生了变化，所以以地面、地面上固定不动的物体为参照物，行李架上的物体是运动的。
9．如图，用扳手拧螺母时，沿顺时针方向可将螺母拧紧，沿逆时针方向会让螺母变松。这说明力的作用效果与________有关；若在A点或B点用力拧开螺丝，在________点拧更容易些，这表明力的作用效果与________有关。
【答案】力的方向 B 力的作用点
10．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12 N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为________N；木块A所受的摩擦力为________N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，用水平向右的力F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示)，此时A所受摩擦力大小是________ N。
【答案】0 12 6
【解析】A、B一起做匀速直线运动，此时木块B相对于木块A无相对运动的趋势，也未发生相对运动，因此不会受到摩擦力的作用，此时木块B所受的摩擦力为0 N。甲图中两木块叠放在水平桌面上，整体处于平衡状态，受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，木块A所受的摩擦力f＝F1＝12 N。当将A、B紧靠着放在水平桌面上，用水平向右的力F2推A使它们一起匀速运动，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则整体受到的摩擦力与两木块叠放时相同，仍为12 N，由于A、B两木块完全相同，木块A对桌面的压力等于总压力的一半，则木块A受到的摩擦力为总摩擦力的一半，fA＝f＝×12 N＝6 N。
11．如图所示，如果绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，物重G＝300 N，则图中的拉力F＝________N；如果不计绳重及摩擦，拉力F为110 N，物重G＝300 N，动滑轮的重力G′＝________N。若绳子自由端向上移动了6 m，则物体被提高了________m。
【答案】100 30 2
【解析】由图可知，n＝3，绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，则拉力
F＝G＝×300 N＝100 N；
如果不计绳重及摩擦，物重为300 N，则动滑轮重
G′＝nF′－G＝3×110 N－300 N＝30 N；
物体被提高的高度
h＝s＝×6 m＝2 m。
12．跳伞运动员连同装置的总质量为70 kg，他在飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为50 N，g取10 N/kg，则跳伞运动员连同装置受到的重力为________N，这两个力的合力的大小为________ N，合力的方向是________(选填“竖直向下”或“竖直向上”)。
【答案】700 650 竖直向下
13．甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动，它们运动的图像如图所示，由图像可知：运动速度相同的小车是________和________；经过5 s，跑在最前面的小车是________。
【答案】甲 乙 甲、乙
14．如图甲所示是古时劳动人民用工具撬起木柴的情景，由此可见此工具是________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆；如图乙所示，已知BO∶BC＝1∶6，B端的木柴对绳子的力F2为1 000 N，当人在C端施加的力至少为________N时，木柴刚好被抬起，且此力的方向是________。
【答案】省力 200 竖直向下
【解析】由图可知，该支架上的木棒两端的力的力臂大小不相同，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆；
已知BO∶BC＝1∶6，则BO∶OC＝1∶(6－1)＝1∶5，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，当动力臂最长时，动力最小，在图乙中，当力的方向垂直于OC时，动力臂最长，则F1×OC＝F2×BO，F1＝×F2＝×1 000 N＝200 N，人在C端施加的力的方向是竖直向下。
三、作图题(本题7分)
15．(1)(2分)踢出的足球在水平草地上继续滚动一段距离才能停止下来，请作出向右滚动的足球所受各力的示意图。
(2)(2分)如图所示是活塞式抽水机，请根据图中阻力F2的示意图，在A点画出最小动力F1的示意图及阻力臂L2。
(3)(3分)如图所示，小明想用一根绳子和两个滑轮提起物体，请画出最省力的绕线方式。
【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小题6分，第17小题6分，第18小题8分，共20分)
16．小明为探究“运动与力的关系”，设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面同一高度由静止开始滑下，这种研究问题的方法是________(选填“转换法”“建模法”或“控制变量法”)。
(2)比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越________(选填“远”或“近”)，说明小车运动的速度改变得越________(选填“快”或“慢”)。
(3)伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上______________。说明物体的运动________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(4)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律______________(填字母)。
A.能用实验直接验证
B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确
C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的
【答案】(1)控制变量法 (2)远 慢 (3)做匀速直线运动 不需要 (4)C
【解析】(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同，在实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，这里采取的研究方法是控制变量法。
(2)实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，行驶得越远。
(3)进一步推理可知，若水平面绝对光滑，即小车不受摩擦力，则小车将做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持。
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的，不能用实验来验证，但是个正确的定律，故C正确。
17．下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”的实验(每个钩码重0.5 N)。
甲 乙
(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节，直到杠杆所在位置平衡。
(2)如图甲所示，在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂________个同样的钩码，使杠杆仍然在水平位置平衡，这样做的目的是______________。如果小王又进行了如图乙所示的探究，在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置，平衡时拉力F＝________N，当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)，原因是________________________。
【答案】(1)右 (2)8 便于测出力臂 4 变大 拉力F的力臂减小
【解析】(1)杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节。
(2)设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件有FALA＝FBLB，即4G×4L＝FB×2L，解得FB＝8G，即需在B点处挂8个钩码；
使杠杆仍然在水平位置平衡，这样做的目的是便于测出力臂；
若不计杠杆的重力，每个钩码重0.5 N，若在C点处施加一个竖直向上的拉力，根据杠杆的平衡条件F上L上＝F下L下，即F上×4L＝4G×8L，解得F上＝8G＝8×0.5 N＝4 N；
若拉力F向右倾斜，此时F的力臂变短，阻力、阻力臂大小不变，根据杠杆的平衡条件，拉力F变大。
18．(1)小海同学选取质量已知的钩码作为被测物体，探究“重力大小与质量的关系”，记录的数据如下表所示：
实验序号 质量/kg 重力/N 重力与质量的比值/(N·kg-1)
1 0.10 1.0 10
2 0.15 1.5 10
3 0.25 2.5 10
①实验需要的测量工具是________________________________。
②分析数据，得到的结论是：物体所受的重力与它的质量成________。
③小海又选取了苹果、水杯、课本三件物品替代钩码，增加了所需的测量工具继续完成探究实验，你认为他这样做的目的是________________________________________。
(2)小珠进行“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验，如图1所示，其中A为木块。
①实验中用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块，可以得到滑动摩擦力的大小，其原理是________ ，比较甲、乙两次实验，可得到的结论是：当压力相同时，________________，滑动摩擦力越大。
②小珠用如图2所示的装置做进一步探究，两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与________的关系；通过 ________(选填“拉力”或“压力”)传感器的示数可知木块所受摩擦力的大小；实验过程中，________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】(1)①弹簧测力计 ②正比 ③使结论更具有普遍性、广泛性
(2)①二力平衡 接触面越粗糙 ②压力 拉力 不需要
五、计算题(本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分)
19．质量为60 kg的小明利用如图所示滑轮组来提升重物。试思考并解答下列问题(g取10 N/kg)。已知物重是800 N，不考虑摩擦及绳重。
(1)若实际拉力是500 N，动滑轮的重力有多大？
(2)小明利用此滑轮组最多能提起多重的重物？
【解】(1)由图知，n＝2，
不考虑摩擦及绳重时，F＝(G＋G动)，
故G动＝2F－G＝2×500 N－800 N＝200 N。
(2)G人＝m人g＝60 kg×10 N/kg＝600 N，
小明向下拉动绳子时F≤G人，
即(G＋G动)≤G人，
(G＋200 N)≤600 N，
解得G≤1 000 N，
即小明利用此滑轮组最多能提起1 000 N的重物。
20．某汽车的车身大量运用碳纤维材料，质量仅为2.4 t，若该汽车在水平面匀速行驶过程中受到的阻力是车重的0.05。求：(g取10 N/kg)
(1)该汽车所受地面对它的支持力的大小；
(2)该汽车所受阻力f的大小；
(3)该汽车发动机的牵引力 F的大小。
【解】(1)汽车的重力G＝mg＝2.4×103 kg×10 N/kg＝2.4×104 N，
该汽车所受重力和地面对它的支持力是一对平衡力，则该汽车所受地面对它的支持力F支＝G＝2.4×104 N。
(2)该汽车所受阻力f＝0.05G＝0.05×2.4×104 N＝1 200 N。
(3)该汽车在水平面匀速行驶过程中，牵引力与阻力是一对平衡力，则该汽车发动机的牵引力F＝f＝1 200 N。
六、综合能力题(本大题共3小题，每小题6分，共18分)
21．如图是我国自主研发的战略重型运输机“运 20”，可在复杂气象条件下，执行长距离航空运输任务。该飞机最大起飞质量为210 t，有14个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为0.2 m2。(g取10 N/kg)
(1)飞机降落到地面，关闭发动机后，在水平地面将做________(选填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动，直至完全停下来，此时飞机受到__________力和________力的作用处于平衡状态。
(2)在某次训练中，飞机在5 h内飞行了3 600 km，则平均飞行速度是________km/h。
(3)该飞机满载时，受到最大的重力是________N，静止在水平跑道上地面对它的支持力为________N。
【答案】(1)减速 重 支持 (2)720 (3)2.1×106 2.1×106
【解析】(1)飞机降落到地面，关闭发动机后，靠惯性在水平地面继续向前运动，受到与其运动方向相反的摩擦力作用，所以在水平地面将做减速直线运动；
飞机停下来，处于平衡状态，此时飞机受到的重力和支持力是一对平衡力。
(2)飞机在5 h内飞行了3 600 km，则飞行速度v＝＝＝720 km/h。
(3)该飞机满载时，受到的最大重力G＝mg＝210×103 kg×10 N/kg＝2.1×106 N；
飞机静止在水平跑道上地面对它的支持力为2.1×106 N。
22．阅读短文，回答问题。
智慧交通
智慧交通正引领高效出行新时代，其中无人驾驶汽车在珠海横琴等区域已实现广泛应用。这得益于先进的“智慧交通系统”，该系统在路口布局，能实时捕捉路网情况并传递给装有传感器的无人驾驶汽车，实现“灯看车”模式：信号灯根据车辆情况动态调整绿灯时长，降低汽车等待时间。
更先进的是，系统通过多个信号灯协调控制，使车辆保持“绿波速度”，行驶在仿佛无红灯的绿色通道上，出行效率大幅提升。此外，系统还能发布“拥堵延时指数”(“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值)，可以直观反映道路拥堵程度，帮助人们规划出行路线和时间，避免拥堵。
(1)请写出一条“智慧交通”带来的好处：
______________________________________________________。
(2)“拥堵延时指数”越大，说明该路段越________(选填“拥堵”或“畅通”)。
(3)小明从家坐车去图书馆，借助“智慧交通”得到两套出行方案。(假设畅通状态下的平均速度为最高限速的80%，拥堵延时指数在较长一段时间内不变)，如图甲所示。
方案①：用时较短，为20 min；
方案②：路程较短，为8 km。
则方案①的路程为________km；方案①比方案②用时少________min。
(4)已知相邻的A、B两处交通信号灯之间的路程为1.5 km，且A处信号灯绿灯时间为30 s，若经过A处的汽车均按照图乙所示的绿波时速行驶，则所有汽车到达B处时均为绿灯，那么B处的信号灯绿灯时间至少为________s。
【答案】(1)见解析 (2)拥堵 (3)16 2.5 (4)48
【解析】(1)由文中信息可知，“智慧交通”可以实现“灯看车”模式，即信号灯根据车辆情况动态调整绿灯时长，降低汽车等待时间。
(2)“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值。“拥堵延时指数”越大，拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值就越大。当畅通状态所用时间一定时，拥堵状态所用时间越多，说明该路段越拥堵。
(3)如图甲所示，方案①的最高限速为v1＝60 km/h，方案①用时20 min；该路段拥堵延时指数为1.0，说明拥堵状态与畅通状态所用时间相同，则该路段畅通，方案①的路程s1＝ηv1t1＝80%×60 km/h× h＝16 km，方案②的最高限速为v2＝40 km/h，畅通时所用的时间t2＝＝＝0.25 h＝15 min，该路段拥堵延时指数为1.5，则方案②的时间t′2＝1.5t2＝1.5×15 min＝22.5 min，
则方案①比方案②少用的时间Δt＝22.5 min－20 min＝2.5 min。
(4)从A处绿灯亮开始计时到最晚通过A灯并以50 km/h速度行驶的汽车通过B灯所用的时间t′＝＋30 s＝＋30 s＝0.03 h＋30 s＝138 s，从A处绿灯亮开始计时到最早通过A灯且以最大速度60 km/h通过B灯所用时间t″＝＝＝0.025 h＝90 s，则B处的信号灯绿灯时间至少为Δt＝t′－t″＝138 s－90 s＝48 s。
23．如图甲，是我国古代的一种度量衡工具——杆秤，它承载着中华民族悠久的文化内涵。其木杆上的星星代表着衡量事物的标准和尺度，秤杆上从左向右起第一颗秤星，被称为“定盘星”，它是衡量事物的起始点。秤砣叫“权”，而秤杆则叫“衡”。在学习了杠杆平衡条件后，小明以“制作杆秤”为主题开展了一次跨学科实践活动。
(1)如图乙，是小明用筷子、小纸杯、棉线和钩码制作的杆秤。把棉线系在O处，作为秤纽，把小纸杯悬挂在A处，作为秤盘，用5 g钩码作为秤砣。手提秤纽，移动秤砣使秤杆________平衡，此时秤砣所挂处的秤杆上标上B为定盘星，即为用杆秤读取质量示数大小的________ 线，同时避免了杆秤重力对称量的干扰。在秤盘放置20 g砝码作为重物，移动秤砣位置使秤杆恰好水平平衡，此时连接秤砣的棉线在杆秤的位置上标出20，然后在定盘星和20之间依次标上20等份的刻度。
(2)如图丙，是小明做的杆秤杠杆模型示意图。秤纽O点视为支点，秤杆和秤钩的重力为G0，其重心在B点，秤砣在定盘星C点，秤砣的重力为G1。当杆秤不挂重物时，G1·OC________(选填“>”“<”或“＝”)G0·OB。
(3)为了验证杆秤的刻度是否均匀，当秤钩上挂上重物G，把秤砣移至距定盘星x处时，使杆秤在水平位置平衡，如图丁。根据杠杆平衡条件，此时的表达式为G·OA＋G0·OB＝G1________(表达式使用图丁中的相关条件)，据此推理：由于秤砣质量m1大小和秤纽位置是固定的，所以被称量物体的质量m与x成________比关系，杆秤上的刻度是均匀的。
(4)小明想增大自制杆秤的测量范围，你的建议是___________________________________________________________。
【答案】(1)水平 零刻度 (2)＝ (3)(x＋OC) 正 (4)力臂不变，增加秤砣的质量
【解析】(1)手提秤纽，移动秤砣使秤杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂，此时秤砣所挂处的秤杆上标上B为定盘星，该位置是零刻度线处，称量的质量为零，可以避免杆秤重力对称量的影响。
(2)秤砣在定盘星C点，杆秤不挂重物时，杆秤处于平衡状态，根据杠杆平衡条件可得G1·OC＝G0·OB。
(3)由图丁可知杆秤处于平衡状态，根据杠杆平衡条件可得G·OA＋G0·OB＝G1(x＋OC)，秤砣的质量m1和力臂OA不变，所以重物的质量m与x成正比，则杆秤上的刻度是均匀的。
(4)由图乙可知，若要增大测量范围，即可称量的物重增大，在右边的力臂不变的情况下，右边力与力臂的乘积增大，由杠杆的平衡条件可知，左边力与力臂的乘积应相应的增大，则可以力臂不变，增加秤砣的质量。
