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| 2021-2022学年海南省海口市八年级（下）期末物理试卷（含解析） |
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2021-2022学年海南省海口市八年级（下）期末物理试卷
（时间90分钟，满分100分）
题号 一 二 三 四 五 总分 得分
一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）
下面以其名字作为功率的单位的物理学家是（ ）
A. 焦耳 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 瓦特
小彬同学把一瓶饮料的从1楼提到2楼，他对饮料所做的功最接近（ ）
A. 1.5?J B. 15?J C. 150?J D. 300J
如图1所示，水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块（体积忽略不计）在F=2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始向右运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块运动的v-t图像，下列说法正确的是（ ）
A. 区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大 B. 物块在区域①路面上所受的摩擦力大于2N C. 物块在区域②所受的摩擦力等于2N，方向水平向左 D. 该物在区域③受到的支持力大于重力
居家学习期间小明研究了四种工具，如图所示，正常使用时费力的是（ ）
A. 食品夹 B. 瓶起子 C. 钢丝钳 D. 核桃夹
如果用手堵住注射器的前面的口，注射器就会很难被拉开，可以用来解释的原理为（ ）
A. 流体与流速的关系 B. 相互作用力 C. 分子间作用力 D. 大气压强
下列说法正确的是（ ）
A. 当人向平面镜走进时，人在镜中的像逐渐变大 B. 大气压强随高度的升高而减小 C. 举重运动员举着杠铃在空中静止时，运动员对杠铃做了功 D. 电流一定是由正电荷定向移动形成的
一辆汽车匀速上坡时，它的（ ）
A. 动能增加，势能增加 B. 动能不变，势能增加 C. 势能增加，机械能不变 D. 势能增加，机械能减少
一只粉笔放在水平的讲台上，以下关于这只粉笔盒所涉及到的物理知识的叙述中，说法正确的是（ ）
A. 它对讲台的压力和讲台对它的支持力是平衡力 B. 它所受到的合力为零 C. 因为它处于静止，所以它没有惯性 D. 它不能自动地沿桌面滑动，是因为它受到摩擦力
下列现象中，能说明分子热运动的是（ ）
A. 深秋时节凤凰湖的银杏叶随风飘落 B. 初冬西岭雪山大雪纷飞 C. 用酒精擦拭消毒时闻到浓烈酒味 D. 货车开过泥路尘土飞扬
如图所示，将重为5N的小球挂在弹簧测力计下，当小球的一半体积浸在水中时（水足够深），测力计示数为2N．下列说法（ ） ①小球受到的浮力为3N ②小球的体积为3×10-4m3 ③小球的密度为1.25g/cm3 ④剪断悬吊小球的细线，小球在水中静止时受到的浮力为5N
A. 只有①④正确 B. 只有②③正确 C. 只有①②④正确 D. ①②③④都正确
二、填空题（本大题共7小题，共28.0分）
一艘排水量为3 000 t的轮船在河水中航行，满载时船及所装的货物共重______N；当这艘轮船从河里驶入海里时，排开水的体积______（选填“变大”“变小”或“不变”）．轮船从上海驶往重庆要经过葛洲坝和三峡大坝船闸，船闸是根据______原理制成的；拦河大坝要修建成上窄下宽的形状的原因是______。（g取10N/kg）
如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，绳重和摩擦不计，物重大于动滑轮重，F甲______F乙（＞/=/＜），机械效率η甲______η乙（＞/=/＜），若图乙中再加挂一物体，机械效率将______（变大/变小/不变）。
运动员射箭时，用力将弓拉弯，在放开弓的瞬间，弓的______能转化为箭的______能。
今年来，我国高铁发展迅速，令世人瞩目． （1）列车行驶试验中发现，当两辆列车以较高的速度并排行驶时，封闭的列车车窗玻璃有时会出现破裂现象．这是由于气体流速越大，压强越______ ，从而产生了气压差所引起的． （2）2015年12月，温州到金华的高铁建成通车．某列车以60m/s的速度匀速行驶100s，行驶中受到的阻力为1×105N，这一过程中列车克服阻力做功______ J．
排水量为1.5×103t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物总重为______N；此时所受河水的浮力是______N．如果河水密度为1.0×103kg/m3，船排开河水的体积是______m3．当这艘轮船从河水驶入海里时，它排开水的体积将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3）
在力的作用下能够绕着某个固定点______的硬棒叫杠杆。当杠杆保持静止状态或______状态时，我们称杠杆处于平衡状态。
学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个______滑轮，它虽然不能省力，但能够改变______。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
如图，浸没在水中的乒乓球松手后上浮，画出它上浮过程中受到的浮力。
请在图中画出拉力F的力臂L。
四、实验探究题（本大题共1小题，共8.0分）
如图所示，是某研究小组进行“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图。实验中采用的器材有：斜面、金属球、木块、刻度尺等。 （1）实验中是通过观察______来比较金属球对木块做功的多少，从而判断金属球动能的大小。 （2）某同学利用上述实验装置探究“物体的动能大小与质量”的关系，它将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下，实验记录数据如下：
钢球的质量m/g 0.1 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 木块滑行距离S/m 0.12 0.10 0.12 0.12 0.11 0.13 0.12 根据以上实验数据，该同学得出“物体的动能大小与质量无关”，你认为实验结论与物理事实是否相符？______（选填：“相符”或“不相符”）；你认为出现此实验现象的主要原因是______。
五、计算题（本大题共4小题，共30.0分）
图甲为一种应用于矿山工地的液压挖掘机，其质量为240t，履带与地面的总接触面积约为6m2，求：（g=10N/kg） （1）挖掘机安装宽大履带的目的是减小挖掘机对地面的______； （2）某次作业时，挖掘机从矿坑中挖出30t的矿土，其静止时对水平矿坑地面的压强约为多大？ （3）作业完成后，空载的挖掘机通过斜坡（如图乙）匀速返回地面，已知上坡时过程中挖掘机的牵引力恒为2×106N，则斜坡的机械效率为多大？
如图甲所示，一个底面积为75cm2的柱形物体A挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数F1=15N：底面积为120cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上，将物体A放入容器中且与容器底接触但对容器无压力，慢慢向容器注水，待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5cm，如图乙所示，此时弹簧测力计示数F2=7.5N；然后，将物体A竖直向上移动8cm（忽略绳重和附在物体表面上水的重力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求： （1）物体A浸没在水中受到的浮力； （2）物体A的密度； （3）物体A竖直向上移动8cm前后，水对容器底压强的变化量。
如图所示是某型号履带式推土机，其发动机的额定功率为150kW，质量为2.5×104kg，履带与地面的总接触面积为2.5m2（取g=10N/kg）．求： （1）推土机静止时对水平地面的压强； （2）若推土机在平直场地上以额定功率作业，当它以3.6km/h的速度匀速前进10m的过程中，它受到的牵引力是多大？ （3）推土机匀速前进过程牵引力所做的功是多大？
港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，它由桥梁和海底隧道组成。隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图所示，建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底进行安装（不考虑大气压的作用）。设某一节密封长方体沉管的长、宽、高分别是180m、40m、11m。 （1）该节密封沉管漂浮在海面时下表面距海面10m，求该节密封沉管下表面受到海水的压力？（ρ海水=1.0×103kg/m3g=10N/kg）。 （2）该节密封沉管上表面刚浸没在海水中时受到的浮力多大？ （3）当密封沉管灌水下沉到海底后，将其下半部分埋入海底泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出，此时的空心密封沉管不会再上浮，其上表面到海面的深度为40m，求此时该节密封沉管对海底泥沙的压强有多大？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：功率的国际单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 故ABC错误，D正确。 故选：D。 功率的国际单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 物理学中各个物理量都有自己的符号和国际单位，不要将各符号和各单位相互混淆。
2.【答案】B
【解析】解： 根据生活经验可知，一瓶饮料的质量约为：m=500g=0.5kg；一层楼高约3m； 把一瓶饮料的从1楼提到2楼，所做的功： W=Gh=mgh=0.5kg×10N/kg×3m=15J，故B正确、ACD错误。 故选：B。 一瓶饮料的质量约为500g；一层楼高约3m；根据公式W=Gh=mgh可求做的功。 本题考查了功的计算，关键是对一瓶饮料的质量、一层楼高度的估测。
3.【答案】C
【解析】解：AB、物块运动时，在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力的作用；由题目和图像可知：物块在0～2s内在区域①内做加速运动，此时的拉力要大于摩擦力；在2s～3s内在区域②内在做匀速运动，则拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相同；滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力大小不变，且前面分析已经得知物块在区域①路面受到的摩擦力比区域②小，所以区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度小，故AB选项错误； C、物块在区域②物体做匀速直线运动，在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力是一对平衡力，拉力F=2N，所受的摩擦力也等于2N，故C选项正确； D、该物在区域③受到的支持力等于重力，故D选项错误。 故选：C。 ①影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度； ②在平衡力的作用下物体保持静止或匀速直线运动状态，在非平衡力的作用下物体运动状态发生改变； 运用以上规律，结合题目和图像，可知物块在0∽2s内在区域①做加速运动，拉力F大于摩擦力f1，在2s～3s内在区域②上做匀速运动，拉力F等于摩擦力f2，在区域③做减速运动，拉力F等于0，物体只受摩擦力f3的作用；其中区域①路面的粗糙程度比区域②小；根据受力情况分析即可。 此题考查的是力和运动的关系的应用，结合运动图像和速度-时间图像得到有价值的信息，是解答此题的关键，难度较大。
4.【答案】A
【解析】解： A、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； B、瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； D、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 故选：A。 结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 本题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。
5.【答案】D
【解析】解：由于大气压强的存在，当用手堵住注射器的前面的口，注射器会很难被拉开，故D正确，ABC错误。 故选：D。 用手堵住注射器的前面的口，注射器就会很难被拉开是大气压力的原因。 本题考查大气压的存在，难度不大。
6.【答案】B
【解析】解：A、当人向平面镜走进时，人的大小不变，所以人在镜中的像不变．不符合题意． B、大气压强随高度的升高而减小．符合题意． C、举重运动员举着杠铃在空中静止时，运动员给杠铃一个向上的力，杠铃向上没有移动距离，人对杠铃没有做功．不符合题意． D、电流可能是由正电荷定向移动形成的．不符合题意． 故选B． （1）平面镜成像时，像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜距离没有关系． （2）大气压跟海拔有关，海拔越高，大气压越小． （3）从做功的两个必要因素分析：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离． （4）电流可能是正电荷定向移动形成的，可能是负电荷定向移动形成的，可能是正负电荷向相反的反向移动形成的． （1）人离平面镜越近感觉像越大，像的大小实际上是没有发生变化的，只是眼睛看像的视角变大． （2）有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力的作用下通过了距离，力对物体才做功．
7.【答案】B
【解析】解：汽车匀速上坡时，质量不变，速度不变，动能不变。高度增大，重力势能增大。 机械能等于动能和重力势能的总和，动能不变，重力势能增大，机械能增大。 故选：B。 汽车上坡时没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，考虑汽车的动能、重力势能，从动能、重力势能大小的影响因素考虑。 （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、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 （3）机械能=动能+势能。 掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
8.【答案】B
【解析】解：A、它对讲台的压力和讲台对它的支持力，符合相互作用力的条件，是一对相互作用力，故A错误。 B、粉笔放在水平的讲台上处于静止状态，因此所受的合力为零；故B正确。 C、一切物体都有惯性，故C错误。 D、根据摩擦力产生的条件可知，要发生或已经发生相对运动才会产生摩擦力，粉笔放水平的讲台面上，不具备产生摩擦力的条件，所以它不受到摩擦力。故D错误。 故选：B。 （1）二力平衡的条件是：①作用在同一个物体上的两个力；②大小相等；③方向相反。相互作用力的条件是：①作用在两个上的两个力；②大小相等；③方向相反。 （2）物体处于静止状态时，所受合力为零； （3）一切物体都有惯性。 （4）摩擦力产生的产生条件：两物相互接触并相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或趋势。 本题考查了二力平衡的条件、作用力与反作用力、合力、惯性和摩擦力产生的条件，涉及到的知识点较多，综合性很强。
9.【答案】C
【解析】解：A、银杏叶随风飘落，是树叶在运动，属于机械运动；故A错误； B、大雪纷飞，是雪花在运动，属于机械运动；故B错误； C、闻到浓烈酒味，是酒精分子无规则运动的结果，属于扩散现象；故C正确； D、尘土飞扬中的尘土是固体颗粒物的机械运动；故D错误。 故选：C。 要解答本题需掌握：扩散现象是分子运动的结果，以及分子运动和机械运动的区别。 本题考查了学生对宏观世界和微观世界的理解，都是比较基础的知识，属于容易出错的内容。
10.【答案】A
【解析】解： ①由称重法可得，小球受到的浮力：F浮=G-F示=5N-2N=3N，故①正确； ②小球的一半体积浸在水中，则F浮=ρ水gV，所以小球的体积： V===6×10-4m3，故②错误； ③小球的密度：ρ===≈0.83×103kg/m3=0.83g/cm3；故③错误； ④小球的密度：ρ＜ρ水，所以剪断悬吊小球的细线，小球在水中静止时漂浮在水面上，漂浮时浮力等于其重力，即F浮′=G=5N，故④正确。 故选：A。 ①先利用称重法求物体浸入时受到的浮力； ②再利用阿基米德原理求排开水的体积（总体积的），从而得出物体的体积，； ③由ρ=求小球的密度； ④物体的密度和水的密度比较，确定物体存在的状态，利用物体的浮沉条件求此时物体受到的浮力。 本题考查了密度的计算、重力的计算、浮力的计算（漂浮条件、阿基米德原理），涉及到用称重法测量物体受到的浮力，知识点多，属于难题。计算过程运用了多个计算公式，需要学生掌握这些知识并灵活的运用这些公式进行计算。通过对本题的计算，实际上告诉我们一种测量固体密度的一种方法。
11.【答案】3×107? 变小? 连通器? 液体压强随深度的增大而增大
【解析】解：（1）轮船在水中漂浮，浮力等于重力，满载时船及所装的货物总重G=F浮=G排=m排g=3000×103kg×10N/kg=3×107N； （2）根据F浮=G排=ρ液gV排可知，轮船在水中漂浮，浮力等于重力，浮力不变，且海水密度大于水的密度，所以当这艘轮船从河里驶入海里时，它排开水的体积变小。 （3）船闸是根据连通器原理制成的； （4）拦河大坝之所以修成“上窄下宽”的形状，是因为液体的压强随深度增加而增大。 故答案为：3×107；变小；连通器；液体压强随深度的增大而增大。 （1）轮船在水中漂浮，浮力等于重力，根据G=F浮=G排=m排g求出满载时船及所装的货物总重； （2）海水密度大于水的密度，根据F浮=G排=ρ液gV排分析出排开水的体积的变化。 （3）船闸是利用连通器的原理进行通行的。 （4）液体内部向各个方向都有压强；液体的压强随深度增加而增大。 此题主要考查的是学生对浮沉条件、浮力计算公式、液体压强的特点和了解船闸的通行原理的理解和掌握，难度不大。
12.【答案】＞? ＞? 变大
【解析】解： （1）由图知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，即F甲=G； 乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，F乙=（G+G动）； 所以，F甲＞F乙； （2）两幅图中的有用功是克服物体重力做的功，在提升高度相同时，有用功是相同的， 但乙图中还要克服动滑轮的重力做额外功，则乙图比甲图中做的总功要多， 结合机械效率公式η=×100%可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小，所以η甲＞η乙； （3）当提升重物的重力增加，做的有用功就变大，而额外功几乎不变，有用功在总功中所占的比例变大，所以机械效率变大。 故答案为：＞；＞；变大。 （1）使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离； （2）机械效率可以利用公式η=×100%，其中W有是克服物体重力做的功，W总是拉力做的功； （3）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即提升更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重。 本题考查了定滑轮的特点、机械效率的比较和增大机械效率的方法，确定甲乙滑轮的种类是关键。
13.【答案】弹性势? 动
【解析】解：用力将弓拉弯，弓发生弹性形变，弓具有弹性势能，在放开弓的瞬间，弓的弹性势能转化为箭的动能。 故答案为：弹性势；动。 物体发生弹性形变时，具有弹性势能。发生弹性形变的物体恢复原状时，把弹性势能转化为其他形式的能。 （1）掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。 （2）能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
14.【答案】小；6×108
【解析】解：（1）当两辆列车以较高的速度并排行驶时，列车的外边的空气流动速度很大，压强小，列车内的压强不变，玻璃受到向外侧很大压强，故玻璃出现破裂现象； （2）此时列车运动的距离是：s=vt=60m/s×100s=6000m； 故此时克服阻力做的功是：W=Fs=1×105N×6000m=6×108J； 故答案为：（1）小；（2）6×108． （1）流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小； （2）先据速度公式计算出运动的距离，而后据W=FS计算即可； 此题考查了流体压强和流速关系的理解及功的计算，是一道综合题，但难度不大．
15.【答案】1.5×107? 1.5×107? 1.5×103? 变小
【解析】解：（1）根据阿基米德原理得，满载时船受到的浮力： F浮=G排=m排g=1.5×103×1000kg×10N/kg=1.5×107N； 因为轮船漂浮在水上，所以船及所装货物的重力： G船总=F浮=1.5×107N； （2）由F浮=ρ水gV排可得，船排开水的体积： V排===1.5×103m3。 （3）当轮船从河水里开到海里时，由于轮船始终漂浮，则船受到的浮力F浮=G， 因为船受到的重力G不变，所以船受到的浮力不变， 由于海水的密度大于河水的密度，根据F浮=ρ水gV排可知它排开水的体积变小。 故答案为：1.5×107；1.5×107；1.5×103；变小。 （1）利用阿基米德原理可知轮船满载时受到的浮力等于满载时排开水的重力，根据漂浮的条件可知船及所装货物的重力； （2）利用阿基米德原理求出船排开的河水的体积； （3）当轮船从河水里开到海里时，都是漂浮，因为轮船自重不变，根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况；由于海水的密度大于河水的密度，根据F浮=ρ水gV排可知它排开水的体积的变化情况。 本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用，知道轮船的排水量是指满载时排开水的质量是本题的关键。
16.【答案】转动? 匀速转动
【解析】解：在力的作用下能够绕着某个固定点转动的硬棒叫杠杆。当杠杆保持静止状态或匀速转动状态时，我们称杠杆处于平衡状态。 故答案为：转动；匀速转动。 此题为杠杆的认识，在力的作用下如果能绕着一固定点转动的硬棒就叫杠杆，当杠杆保持静止状态或匀速转动状态时，我们称杠杆处于平衡状态。 本题考查杠杆及其五要素及力做功的条件，属于基础题。
17.【答案】定? 施力方向
【解析】解：国旗杆上的滑轮不随国旗一起移动，为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施力的方向，不能省力。 故答案为：定；施力方向。 随货物一起移动的滑轮为动滑轮，不随货物一起移动的滑轮为定滑轮；定滑轮实质上是一等臂杠杆，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。 解决此类问题要结合定滑轮的特点，属于基础知识的考查。
18.【答案】解：浸没在水中的乒乓球松手后上浮，是因为浮力大于重力，浮力的作用点在乒乓球的重心上，方向竖直向上，如图所示：
【解析】力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段起点或终点表示力的作用点。 画力的示意图的一般步骤为：一画简图二定点，三画线，四画尖，五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图。
19.【答案】解： 图中支点为O，沿力F的方向画出力F的作用线，从支点O向力的作用线做垂线，支点到垂足的距离就是力F的力臂L，如图所示：
【解析】从支点到力的作用线的距离叫力臂。先确定支点O，然后画出力的作用线，从支点O向力F的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是该力的力臂。 本题考查了力臂的画法，关键是确定支点、画出力的作用线，属于基础题目。
20.【答案】木块滑行距离的长短? 不相符? 不同质量的球没有从斜面上同一高度释放，未控制球的速度相同
【解析】解：（1）实验中是通过观察木块被推动移动的距离长短，比较金属球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小。 （2）动能的大小同时跟质量和速度有关，本实验只是改变了质量的大小，没有控制速度不变，该同学得出“物体的动能大小与质量无关”与物理事实不相符。 故答案为：（1）木块滑行距离的长短；（2）不相符；不同质量的球没有从斜面上同一高度释放，未控制球的速度相同。 （1）动能的大小不能直接比较大小，通过小球推动木块移动的距离来反映，推的越远，动能越大。这种方法是转换法； （2）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。实验中应采用控制变量法。 掌握用控制变量法和转换法研究动能大小的影响因素。
21.【答案】压强
【解析】解： （1）挖掘机的两条履带，增大了履带与地面的接触面积，从而减小了挖掘机对地面的压强； （2）某次作业时，挖掘机对水平矿坑地面的压力： F压=G总=（m车+m土）g=（240×103kg+30×103kg）×10N/kg=2.7×106N， 对水平矿坑地面的压强： p===4.5×105Pa； （3）空载的挖掘机通过一斜坡返回地面时，有用功： W有=G车h=m车gh=240×103kg×10N/kg×20m=4.8×107J， 总功为：W总=Fs=2×106N×40m=8×107J， 斜坡的机械效率为：η=×100%=×100%=60%。 答：（1）压强； （2）挖掘机静止时对水平矿坑地面的压强约为4.5×105Pa； （3）斜坡的机械效率为60%。 （1）影响压强大小的因素是压力和受力面积，压力一定时，增大受力面积可以减小压强； （2）某次作业时，挖掘机对水平矿坑地面的压力等于矿土和自身的重力之和，根据F=G=mg求出其大小，根据p=求出对水平矿坑地面的压强； （3）空载的挖掘机通过一斜坡返回地面时，有用功为克服自身重力所做的功（W=Gh=mgh），总功为牵引力做的功W=Fs，由图可知sin30°=，根据η=×100%求出斜坡的机械效率。 本题考查了重力公式、压强公式、做功公式、效率公式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
22.【答案】解：（1）由题可知，物体的重力：G=F1=15N， 则物体A浸没在水中受到的浮力：F浮=G-F2=15N-7.5N=7.5N； （2）根据F浮=ρgV排可得，物体的体积：V=V排===7.5×10-4m3， 物体的质量：m===1.5kg， 则物体的密度：ρ===2×103kg/m3； （3）物体的高度h物===0.1m=10cm， 将物体A放入容器中，且与容器底接触但对容器无压力， 慢慢向容器注水，待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5cm， h物＞h， 所以，物体A竖直向上移动8cm后，物体露出水面，露出水面的高度h露=8cm-5cm=3cm=0.03m， 物体A在露出水面之前，水的深度不变，根据p=ρgh可知，水对容器底部的压强不变， 物体A从露出水面到露出3cm的过程中，排开水的体积不断变小，水的深度下降， 根据p=ρgh可知，水对容器底部的压强减小， 物体A露出水面3cm后，排开水的体积减小少量△V排=h露S=0.03m×75×10-4m2=2.25×10-4m3， 所以，水面下降的高度△h===0.05m， 水对容器底压强的变化量△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。 答：（1）物体A浸没在水中受到的浮力为7.5N； （2）物体A的密度为2×103kg/m3； （3）物体A竖直向上移动8cm前后，水对容器底压强的变化量为500Pa。
【解析】（1）利用二次称重法计算物体A浸没在水中受到的浮力； （2）物体浸没时排开液体的体积等于物体的体积，根据F浮=ρgV排可求，然后利用G=mg求出物体的质量，再利用ρ=计算物体A的密度； （3）利用V=Sh求出物体的高度，进而可求物体A竖直向上移动8cm后露出水面的高度，求出物体排开水的体积的减少量，进而可求水面下降的高度，再利用液体压强公式计算水对容器底压强的变化量。 此题考查浮力、密度和压强的计算，是一道综合性较强的题目，难点在（3）关键是物体A竖直向上移动8cm后水面下降的高度。
23.【答案】解：（1）推土机对地面的压力：F压=G=mg=2.5×104kg×10N/kg=2.5×105N； 推土机对地面的压强：p===1×105Pa； （2）已知：P=150kW=1.5×105W，v=3.6km/h=1m/s 由P===Fv可得，受到的牵引力：F===1.5×105N； （3）推土机匀速前进过程牵引力所做的功：W=Fs=1.5×105N×10m=1.5×106J。 答：（1）推土机静止时对水平地面的压强为1×105Pa； （2）它受到的牵引力是1.5×105N； （3）推土机匀速前进过程牵引力所做的功是1.5×106J。
【解析】（1）推土机静止时对水平地面的压力和自身的重力相等，根据p=求出对水平地面的压强； （2）知道发动机的额定功率和行驶的速度，根据P===Fv求出受到的牵引力； （3）推土机匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，根据W=Fs求出克服阻力所做的功。 本题考查了重力公式、压强公式、功率公式、做功公式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，计算过程要注意单位的换算。
24.【答案】解：（1）该节密封沉管漂浮在海面时，下表面距海面h=10m， 则密封沉管下表面受到海水的压强： p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa， 沉管下表面的面积： S=180m×40m=7200m2， 由p=可得下表面受到海水的压力： F=pS=1×105Pa×7200m2=7.2×108N； （2）该节密封沉管上表面刚浸没在海水中时，排开海水的体积： V排=V=180m×40m×11m=79200m3， 该节密封沉管上表面刚浸没在海水中时受到的浮力： F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×79200m3=7.92×108N； （3）该节密封沉管漂浮在海面时，沉管下表面受到海水的压力F=7.2×108N， 由浮力产生的原因F浮=F下-F上可得沉管受到的浮力： F浮=F下-F上=F下-0=F下=7.2×108N， 因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等， 所以，沉管的重力： G=F浮=7.2×108N； 当密封沉管下半部分埋入海底泥沙中时，上表面到海面的深度为40m， 则上表面受到海水的压强： p′=ρ海水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×40m=4×105Pa， 沉管上表面受到海水的压力： F′=p′S=4×105Pa×7200m2=2.88×109N， 沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因可知，沉管不再受海水的浮力， 所以，此时该节密封沉管对海底泥沙的压力： F压=G+F′=7.2×108N+2.88×109N=3.6×109N， 此时该节密封沉管对海底泥沙的压强： p″===5×105Pa。 答：（1）该节密封沉管下表面受到海水的压力为7.2×108N； （2）该节密封沉管上表面刚浸没在海水中时受到的浮力为7.92×108N； （3）此时该节密封沉管对海底泥沙的压强为5×105Pa。
【解析】（1）该节密封沉管漂浮在海面时下表面距海面10m，根据p=ρgh求出下表面受到海水的压强，根据F=pS求出下表面受到海水的压力； （2）沉管刚好浸没海水中时，排开海水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力； （3）该节密封沉管漂浮在海面时，根据浮力产生的原因F浮=F下-F上求出沉管受到的浮力，物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，据此求出沉管的重力；当密封沉管下半部分埋入海底泥沙中时，上表面到海面的深度为40m，根据p=ρgh求出上表面受到海水的压强，根据F=pS求出上表面受到海水的压力；沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因可知，沉管不再受海水的浮力，此时该节密封沉管对海底泥沙的压力等于沉管的重力加上上表面受到海水的压力，根据p=求出此时该节密封沉管对海底泥沙的压强。 本题考查了物体浮沉条件和液体压强公式、压强定义式、阿基米德原理的应用等，根据浮力产生的原因得出沉管的重力和将其下半部分埋入海底泥沙中时不受浮力是关键。
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