东城区 2022-2023 学年度第二学期期末统一检测
初二物理
一、单项选择题（下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共24分，每小题
2分）
1. 下列物理量中，以焦耳为单位的是（ ）
A. 力 B. 压强 C. 功 D. 功率
【答案】C
【解析】
【详解】A．力的国际单位是牛顿，故A不符合题意；
B．压强的国际单位是帕斯卡，故B不符合题意；
C．功的国际单位是焦耳，故C符合题意；
D．功率的国际单位是瓦特，故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示的实例中，为了减小压强的是（ ）
A. 逃生锤的锤头很尖B. 载重车装有很多
车轮
C. 篆刻刀很锋利 D. 吸管的
一端剪成斜口
【答案】B
【解析】【详解】A．逃生锤的锤头很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A不符合题意；
B．载重车装有很多车轮，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B符合题意；
C．篆刻刀很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C不符合题意；
D．吸管的一端剪成斜口，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示的四种用具在正常使用过程中，属于费力杠杆的是（ ）
A. 红枣去核器 B. 修枝剪刀
C. 裁纸刀 D. 压蒜器
【答案】A
【解析】
【详解】A．红枣去核器在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A符合题意；
BCD．修枝剪刀、裁纸刀、压蒜器在使用时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故BCD不符合题意。
故选A。
4. 如图所示的四个实例中，属于减小摩擦的是（ ）
A. 给自行车轴加润滑油
B. 防滑垫表面做得凹凸不平
C. 用开瓶器夹紧瓶盖D. 轮胎上制有花纹
【答案】A
【解析】
【详解】A．给自行车车轴承中加润滑油，是通过使接触面分离来减小摩擦，故A符合题意；
B．防滑垫表面做得凹凸不平，是在压力一定时，增大接触面粗糙程度来增大摩擦，故B不符合题意；
C．用开瓶器夹紧瓶盖，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦，故B不符合题意；
D．轮胎上制有花纹，是在压力一定时，增大接触面粗糙程度来增大摩擦，故C不符合题意。
故选A。
5. 如图所示的情境中，关于力对物体做功的叙述正确的是（ ）
A. 甲图：举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃的支持力做了功
的
B. 乙图：人推汽车但没有推动，人 推力对汽车做了功
C. 丙图：叉车将货物竖直向上托起一段距离，叉车对货物的支持力做了功
D. 丁图：冰壶在水平冰面运动的过程中，冰壶所受的重力做了功
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲图：举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃有支持力，但杠铃没有在支持力的方向上移
动距离，所以支持力不做功，故A错误；
B．乙图：人推汽车但没有推动，人对车有推力，但车没有在推力方向上移动距离，所以人的推力对汽车
不做功，故B错误；
C. 丙图：叉车将货物竖直向上托起一段距离，叉车对货物有支持力，并且货物在支持力方向上通过一段
距离，所以支持力做了功，故C正确；
D. 丁图：冰壶在水平冰面运动的过程中，冰壶所受的重力是竖直向下的，冰壶的运动方向是水平方向上
的，没有在重力方向上移动距离，所以重力不做功，故D错误。
故选C。的
6. 如图所示 生活和生产实例中，利用连通器原理工作的是（ ）
A. 用吸管吸饮料 B. 活塞式抽水机
C. 喷水壶喷水 D. 排水管的U型“反
水弯”
【答案】D
【解析】
【详解】A．在吸饮料时，吸管内的气压变小，外界大气压大于管内大气压，故饮料在外界大气压的作用
下压入吸管中，故是利用大气压强的原理工作的，故A不符合题意；
B．抽水机抽水，通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用
的是大气压，没有利用连通器原理，故B不符合题意；
C．喷水壶喷水是根据增大壶内的压强，使壶内外形成压强差，让水喷出，这是利用大气压的原理工作，
故C不符合题意；
D．排水管的U型“反水弯”，是上端开口，底部连通，是利用连通器的原理制成的，故D符合题意。
故选D。
7. 太极拳是我国非物质文化遗产，集颐养性情、强身健体等多种功能为一体。如图所示是一位太极拳表演
者展示的两个太极拳动作，表演者展示两个动作并保持静止时对水平地面的压力以及压强分别为 、 、
、 ，则下列关系正确的是（ ）A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
【答案】D
【解析】
【详解】一位表演者保持静止时对水平地面的压力大小等于人的重力大小，故有
甲图中人双脚站立，乙图中人单脚站立，故甲图中受力面积大，根据 可知
故ABC错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示的是一架无人机携带农药飞行的情境。这架无人机一天可完成600亩农田农药喷洒任务，若换
作人工，则需要60位工人满负荷工作一整天，科技带来的优势非常明显。若无人机携带农药（未喷洒农
药）竖直向上匀速升空过程中，下列关于无人机说法正确的是（ ）
A. 重力势能不变 B. 动能增加
C. 此过程中动能转化为重力势能 D. 机械能增加
【答案】D
【解析】
【详解】ABD．无人机携带农药（未喷洒农药）竖直向上匀速升空过程中，其质量不变，速度不变，故动
能不变；因高度变大，故重力势能变大，故机械能增加，故AB错误，D正确；C．因动能保持不变，此过程中不是动能转化为重力势能，故C错误。
故选D。
9. 如图所示的是商场的电梯匀速向上运动的情境，站在电梯上的顾客相对电梯静止。下列说法正确的是（
）
A. 人对电梯的压力就是人受到的重力
B. 人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用力
C. 人对电梯的压力与人受到的重力是一对平衡力
D. 电梯对人的支持力大于人受到的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A．垂直作用在物体表面上的力叫压力，由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，重力和压力
是两个不同的概念，故A错误；
B．人对电梯的压力与电梯对人的支持力作用在不同的物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线，
是一对相互作用力，故B正确；
C．二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线。人对电梯的
压力方向竖直向下，人受到的重力方向竖直向下，两个力的方向相同，不是一对平衡力，故C错误；
D．电梯匀速向上运动，人处于静止状态，电梯对人的支持力和人受到的重力为一对平衡力，大小相等，
故D错误。
故选B。
10. 下列关于功和功率、机械效率的说法正确的是（ ）
A. 作用在物体上的力越大，力对物体做功越多
B. 做功快的机械，功率一定大
C. 力对物体做功越多，功率越大
D. 机械做的额外功越少，机械效率越高
【答案】B
【解析】
【详解】A．作用在物体上的力越大，对物体所做的功不一定越多，因为在力方向上的距离不明确，故A
错误；B．功率表示物体做功快慢的物理量，物体做功越快，功率越大，故B正确；
C．力对物体做功越多，功率不一定越大，因为所用的时间不明确，故C错误；
D．机械做的额外功越少，，机械效率不一定越高，因为额外功在总功中占的比例不明确，故D错误。
故选B。
11. 2022年2月6日中国女足时隔十六年再夺亚洲杯冠军，如图所示是决赛场上中国女足运动员与对方球
员进行拼抢的场景。下列关于足球比赛中涉及到的物理知识分析正确的是（ ）
A. 足球能在空中继续向前运动是由于受到惯性的作用
B. 足球在空中运动时，受到重力和人对足球的踢力
C. 足球在空中运动过程中，运动状态保持不变
D. 足球在空中运动到最高点时，合力不为零
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性是物体固态的性质。足球能在空中继续向前
运动是由于足球具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故A错误；
B．足球在空中运动时，由于人和足球分离，足球不再受人对足球的踢力，故B错误；
C．足球在空中飞行时，运动方向和速度大小都是变化的，因此它的运动状态是变化的，故C错误；
D．足球在空中运动到最高点时，足球有水平向前的速度，受到的空气阻力方向与速度方向相反，足球还
受竖直向下的重力的作用，这个两个力的合力不为零，故D正确。
故选D。
12. 水平桌面上放置两个相同的溢水杯，分别装满水、酒精。将一个小球放入水中，小球静止时如图甲所
示，溢出水的质量为 ；若将这个小球放入酒精中，小球沉底如图乙所示，溢出酒精的质量为 ，已
知水和酒精的密度分别为 、 。则下列说法正确的是（ ）A. B.
C. 小球的体积 D. 小球密度
【答案】D
【解析】
【详解】AB．将一个小球放入水中，小球静止时如图甲所示，小球漂浮，浮力等于重力；若将这个小球放
入酒精中，小球沉底，则浮力小于小球的重力，故小球在水中受到的浮力大，根据阿基米德原理，在水中
排开液体的重力大，根据G=mg，故有
故AB错误；
C．因小球在水中漂浮，故小球排开水的体积小于球的体积，根据密度公式可知小球排开水的体积为
小球的体积大于 ，故C错误；
D．若将这个小球放入酒精中，小球沉底如图乙所示，溢出酒精的质量为 ，根据密度公式可知溢出酒
精的体积（即小球的体积）为
小球在水中受到的浮力等于重力，而浮力等于排开水的重力，故有
即故
小球密度
故D正确。
二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每题2
分。每题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
13. 某款擦窗机器人的重力为20N，它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压使其牢牢地吸附
在竖直玻璃上，如图所示。当擦窗机器人在竖直玻璃上处于静止状态时，下列说法正确的是（ ）
A. 擦窗机器人所受摩擦力的方向竖直向上
的
B. 擦窗机器人所受摩擦力 大小为20N
C. 擦窗机器人是由于大气压的作用使其牢牢地压在竖直玻璃上
D. 擦窗机器人对玻璃的摩擦力大于玻璃对擦窗机器人的摩擦力
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB．擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，处于平衡状态，竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平
衡力，重力的方向竖直向下，摩擦力的方向竖直向上，机器人所受摩擦力的大小
f=G=20N
故AB正确；
C．擦窗机器人底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压，利用了大气压强使其牢牢地吸附在竖直玻璃
上，故C正确；
D．擦窗机器人对玻璃的摩擦力和玻璃对擦窗机器人的摩擦力是相互作用力，大小相等，故D错误。故选ABC。
14. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，某同学让小车从同一斜面的同一位置由静止开始自由滑下，
观察小车从斜面上同一位置滑下后在粗糙程度不同的水平面上运动的距离。最终小车静止时所处的位置如
图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 小车从同一斜面的同一位置由静止开始下滑，是为了让小车进入水平面的初速度相同
B. 实验中通过小车在水平面滑行的距离长短反映阻力对物体运动的影响大小
C. 实验中运动的小车会停下来，说明小车的运动需要力来维持
D. 小车在水平面上运动时，如果所受外力全部消失，小车将做匀速直线运动
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．三次实验中，均保持小车从同一斜面同一高度由静止下滑，目的是保证小车到达水平面时的
速度相同，故A正确；
B．在本实验中，通过小车在水平面移动的距离来反映阻力对小车运动的影响，小车运动的距离越长，说
明阻力越小，故B正确；
C．实验中运动的小车会停下来，因为小车受到阻力的作用，力是改变物体运动状态的原因，小车的运动
不需要力来维持，故C错误；
的
D．由实验现象可知，小车在水平面上受到 阻力越小，运动的距离越长，说明小车的速度减小得越
慢，由实验现象推理可知，小车到达水平面上运动时，如果所受外力全部消失，小车将做匀速直线运动，
故D正确。
故选ABD。
15. 用悬挂在水平支架上的滑轮组提升物体A，如图甲所示。匀速提升物体A时，卷扬机拉力F所做的功
W随时间t的变化关系图线如图乙所示。已知两个滑轮的重力相等，物体A匀速上升的速度为0.4m/s，物
体A的重力为800N，不计绳重和轮与轴的摩擦。下列说法正确的是（ ）A. 拉力F的大小为1000N B. 动滑轮的重力为200N
C. 支架受到定滑轮的拉力为1200N D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图甲知，承担重物绳子的段数n=2，拉力做的功是总功，由图像乙可知，当t=100s时，总
功W =4×104J，由s=nh和 可得，绳端移动距离为
总
s= nv t=2×0.4m/s×100s= 80m
物
由W=Fs可得，拉力的大小为
故A错误；
B．不计绳重和摩擦，由 可得，
G =nF-G=2F-G=2×500N-800N=200N
动
故B正确；
C．对定滑轮受力分析：受到3股绳子的拉力，受到定滑轮的重力，还受到支架的拉力，根据力平衡知识
可知，支架的拉力为
F =3F+G =1500N+200N=1700N
拉 动
支架受到定滑轮的拉力和支架对定滑轮的拉力是相互作用力，大小相等，所以支架受到定滑轮的拉力为
F ′=F =1700N
拉 拉
故C错误；D．100s内做的有用功额
W=Gh=800N×0.4m/s×100s=3.2×104J
滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选BD。
三、实验解答题（共28分，16题6分，17题、18题、19题、20题、21题、22题各3分，23
题4分）
16. 图所示的是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛中运动员在空中运动时的情境，此时他所受重力的方向是
沿图中___________向下的方向。（选填“OA”“OB”或“OC”。其中，OA垂直于滑雪板，OB沿竖直
方向，OC平行于滑雪板。）
【答案】OB
【解析】
【详解】物体受到重力始终竖直向下，故运动员所受重力的方向是沿图中的OB的方向。
17. 如图所示，弹簧测力计的示数为______N。【答案】3.2
【解析】
【分析】
【详解】如图弹簧测力计的量程为5N，分度值为0.2N，读数为3.2N。
18. 如图所示，画出作用在开瓶器上动力F的力臂L。
【答案】
【解析】
【详解】使用开瓶器时，O为支点，过O点向动力作用线做垂线，该垂线段即为动力臂L，作图如下：19. 生活中利用身边的物品可以完成一些物理小实验，这些实验中蕴含着一些物理知识。
（1）如图甲所示，用水平向右的力推动矿泉水瓶底部，瓶子沿桌面平稳地移动；用等大的水平向右的力
推瓶盖处，瓶子翻倒，这说明力的作用效果与力的______有关；
（2）如图乙所示，将纸杯装满水后，用薄塑料片盖严杯口并倒置，发现塑料片不掉，水不流出，发生这
种现象的原因是有______存在；
（3）如图丙所示，手握两张大小相同、彼此正对且自然下垂的纸张，在两张纸的中间向下吹气，两张纸
将会互相靠拢，这是由于在气体中，流速越大的位置，压强______。
【答案】 ①. 作用点 ②. 大气压 ③. 越小
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲所示，用水平向右的力推动矿泉水瓶底部，瓶子沿桌面平稳地移动；用等大的水
平向右的力推瓶盖处，瓶子翻倒，力的作用效果不同，这说明力的作用效果与力的作用点有关。
（2）[2]如图乙所示，将纸杯装满水后，用薄塑料片盖严杯口并倒置，纸杯内的空气被排出，发现塑料片
不掉，水不流出，发生这种现象的原因是有大气压的存在。
（3）[3]如图丙所示，手握两张大小相同、彼此正对且自然下垂的纸张，在两张纸的中间向下吹气，中间
气体流速大，压强小，小于纸外的大气压，故两张纸将会互相靠拢，这是由于在气体中，流速越大的位置，
压强越小。
20. 为了探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”，小东设计了如图所示的实验。（1）实验过程中竖直向上拉动弹簧测力计使物体A在水平拉力作用下沿水平方向做______运动，利用
______（选填“平衡力”或“相互作用力”）知识可知弹簧测力计的示数大小等于物体A受到的滑动摩擦
力的大小；
（2）通过如图所示甲、乙两次实验，可以探究“滑动摩擦力的大小与______是否有关”。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 平衡力 ③. 压力
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验时，用弹簧测力计沿水平方向拉动物体沿水平方向做匀速直线运动，此时摩擦力
和拉力是平衡力，根据二力平衡知识可知，摩擦力和拉力大小相等，弹簧测力计的示数等于物体所受的滑
动摩擦力。
（2）[3]由图甲和乙可知，接触面的粗糙程度相同，乙图中压力较大，可以探究滑动摩擦力的大小与压力
是否有关。
21. 小东在验证杠杆平衡条件时，使用的每个钩码的重力均为2N，杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲
所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节。杠杆水
平平衡后，在杠杆上的A点悬挂了2个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，在B点施加的最小拉
力为______N，拉力的方向为______（选填“竖直向上”或“竖直向下”）。
【答案】 ①. 右 ②. 2.4 ③. 竖直向上
【解析】
【详解】[1]如图，杠杆右端偏高，要调节杠杆在水平位置平衡，则平衡螺母应向上翘的右端移动。
[2][3]为使杠杆保持水平平衡，在B点施加的最小拉力，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力臂越
长，越省力，所以在B点施加竖直向上的拉力，此时拉力最小，设杠杆一格的长度为L，根据杠杆的平衡
条件可得
F×5L=2×2N×3L解得，最小拉力为
F=2.4N
22. 在探究“液体内部压强的特点”实验时，小东用微小压强计进行实验，如图所示。
（1）实验前小东用手指无论是重压还是轻压探头的橡皮膜时，发现U形管两侧液面的高度差不变，造成
这一现象的原因可能是_________；
（2）装置调整好后，他将探头先后放在水和盐水的相同深度h处，U形管两侧液面高度差情况分别如图甲、
乙所示，探头所在位置的压强分别为p 和p ，可以判断出p ________p （选填“大于”“等于”或
甲 乙 甲 乙
“小于”）。由此可知液体内部的压强与________有关。
【答案】 ①. 装置漏气 ②. 小于
③. 液体密度
【解析】
【详解】（1）[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的，用手按压几下橡皮膜，发
现U形管两边的液面的高度差几乎不变，则说明该装置漏气，可能是U形管的左侧和橡胶管连接处漏气、
探头处的橡皮膜漏气。
（2）[2][3]压强计放在水中，U形管两侧液面高度差较小；压强计放在盐水中，U形管两侧液面高度差大，
所以p
V
甲排 乙排
由于密度计在甲、乙两种不同液体中都漂浮，则受到的浮力等于重力，故有
F =G
浮
所以，密度计在两种液体中受到的浮力相等，根据F =ρ gV 可知液体的密度大小关系为
浮 液 排
ρ <ρ
甲 乙
24. 实验桌上有质量不同的小球A、B（质量分别为m和2m）、斜面一个、粗糙程度相同的平面、刻度尺、
木块。小东想利用以上器材探究“小球的动能大小与速度大小是否有关”，设计的主要实验步骤如下：
①将小球A从斜面上高为2h处由静止释放，与水平面上的木块相碰，测量木块移动的距离s并记录，如图
甲所示；
②将小球B从同一斜面上高为h处由静止释放，与水平面上同一位置的木块相碰，测量木块移动的距离s
并记录，如图乙所示。
请根据以上描述，回答以下问题：
（1）实验中小球的动能大小可以通过_______间接反映出来；
（2）小东在探究过程中存在的问题：__________；
的
（3）请你针对小东探究过程中存在 问题，写出改正措施________。
【答案】 ①. 比较木块在同一水平面上被撞击的距离 ②. 没有控制小球的质量相同 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]根据转换法，实验中小球的动能大小可以通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来
比较小球到达水平面时动能的大小。
（2）[2]物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个
因素不变。研究小球的动能大小与速度大小是否有关，要控制小球的质量相同，只改变速度大小（小球从
斜面不同的高度自由下滑），而实验中球的质量不同，即没有控制小球的质量相同。
（3）[3]为控制球的质量相同，用同一小球分别从斜面2h和h高度处由静止自由下滑，测量木块在同一水
平面上被撞击的距离大小。
25. 实验室有弹簧测力计、量筒、细线和两块体积已知的金属块A、B，且金属块B的体积是金属块A的
体积的2倍。小东想利用以上实验器材探究“浸在水中的物体所受浮力的大小与物体的体积大小是否有关”，
主要实验步骤如下，请你帮他补充完整。（1）用细线分别将金属块系好，并将金属块A、B的体积V 记录在表格里；
物
（2）用调好的弹簧测力计测量出金属块A的重力G，量筒中倒入50mL的水，将金属块A浸没在量筒的
水中且不触及容器底和壁，静止时弹簧测力计的示数为F，量筒中水面所对的刻度值为60mL，并将G、F
记录在表格里；
（3）用调好的弹簧测力计测量出金属块B的重力G，量筒中仍倒入50mL的水，_______；
（4）根据_______分别计算出金属块A、B受到水的浮力F ，并记录在表格里；
浮
（5）请你画出实验记录表格。_______
【答案】 ①. 将金属块B浸没在量筒的水中且不触及容器底和壁，静止时弹簧测力计的示数为F′，量
筒中水面所对的刻度值为V，并将F′记录在表格里 ②. F =G-F ③. 见解析
浮
【解析】
【详解】（3）[1]要探究“浸在水中的物体所受浮力的大小与物体的体积大小是否有关”，需使金属块B
浸没在水中的体积与A不同，所以将金属块B浸没在量筒的水中且不触及容器底和壁，静止时弹簧测力计
的示数为F′。金属块A的体积为
V =60mL-50mL=10mL
A
由于金属块B的体积是金属块A的体积的2倍，所以金属块B的体积
V =2V =2×10mL=20mL
B A
放入量筒中，水和金属块的总体积为
V =V +V=20mL+50mL=70mL
总 B 0
量筒中水面所对的刻度值为70mL，并将F′记录在表格里。
（4）[2]测出了物体的重力，测出了物体浸在水中时测力计的示数，根据称重法可知，物体受到的浮力为
F =G-F，故可以根据F =G-F分别计算出金属块A、B受到水的浮力F 。
浮 浮 浮
（5）[3]根据题意可知，需要记录金属块A、B的重力、体积、测力计示数、浮力，故设计的表格如下：
物体 物体体积V /cm3 重力G/N 测力计示数F/N 浮力F /N
浮
A
B
四、科普阅读题（共4分）
26. 请阅读《“奋斗者”号潜水器——下潜和上浮的奥秘》并回答问题。
“奋斗者”号潜水器——下潜和上浮的奥秘
2020年我国全海深载人潜水器“奋斗者”号（如图甲所示）在世界最深的马里亚纳海沟（深度10909m）
成功坐底，刷新了中国载人深潜的纪录，达到了目前全海深载人潜水器的最高标准。普通潜艇是通过向水
舱中充水或从水舱中向外排水来改变自重，从而控制其下潜或上浮的。但万米深度，水压非常大，潜水器无法产生这么大的高压，不能将舱室内的海水排出。“奋斗者”号潜水器是如何实现下潜和上浮的呢？
第一，改变自重
为了实现下潜和上浮，“奋斗者”号底部外挂了压载铁如图乙所示，下潜开始时，压载水箱开始注水并调
整姿态，达到“最舒服的状态”后，开始下潜，在临近海底时，潜水器会抛掉第一组压载铁使自己悬浮在
水中，并按照作业计划进行海底作业。完成作业后，潜水器会抛掉第二组压载铁，使潜水器所受的浮力大
于自身的重力，加速上浮返航。
第二，穿件“救生衣”
为帮助上浮，奋斗者号还穿有一件“救生衣”——浮力块，浮力块的材料为微米级大小的空心玻璃微珠。
空心玻璃微珠具有密度小、耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘等优点，抗压能力超过110MPa。
除此之外潜水器还需要尽可能降低它的重心，以提高其稳定性，也要使自身重力分布均匀，如果重力分布
不均匀，在下潜或上浮过程中，平衡就会受影响，所以要合理放置压载铁、浮力块等物体。
请根据上述材料回答下列问题。
（1）“奋斗者”号在马里亚纳海沟坐底深度10909m时，海水对它的压强约为______Pa。（海水的密度近
似取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（2）“奋斗者”号下潜时采用水箱注水，上浮时不用水箱排水而用抛掉压载铁的方式减重，原因是
_________。
（3）若每块压载铁的重力和体积均相同，每块压载铁的重力为5000N，在海水中所受浮力为625N，则当
潜水器完成作业后抛掉第二组（2块压载铁）时，潜水器所受的浮力比自身的重力大______N。
请你根据空心玻璃微珠的优点，想一想在日常生活中空心玻璃微珠可以应用在哪些方面，举一例。
_________
【答案】 ①. 1.0909×108 ②. 见解析 ③. 8750 ④. 用空心玻璃微珠制作隔音墙
【解析】
【详解】（1）[1]“奋斗者”号在马里亚纳海沟坐底深度10909m时，海水对它的压强约为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×108Pa
（2）[2]“奋斗者”号下潜到10909米深度时其受到的海水压强非常大，舱内的海水需要很大的压强才能
排出舱外，所以不能像潜艇那样采用排水的方法实现上浮，而是通过抛掉压载铁减小自身重力来实现上浮
的。（3）[3]2块压载铁的重力为
5000N×2=10000N
受到的浮力为
625N×2=1250N
所以重力减小的多，浮力减少的少，所以潜水器所受的浮力比自身的重力大的数值为
10000N-1250N=8750N
[4]由于空心玻璃微珠具有隔音隔热的特点，可以用来做隔音物体来减弱声音的响度，如用空心玻璃微珠制
作隔音墙。
五、计算题（共8分，25、26题各4分）
27. 2022年6月17日上午，中国举行第三艘航空母舰（如图所示）下水命名仪式，航母命名为“中国人民
解放军福建舰”，舷号为“18”，这是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母，满载排水量约
8×104t。海水的密度近似取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）航母满载时受到海水的浮力 ；
（2）航母满载时排开海水的体积 。
【答案】（1） ；（2）
【解析】
【详解】解：（1）航母满载排水量约8×104t，航母满载时受到海水的浮力等于满载时排开海水的重力
（2）根据阿基米德原理，航母满载时排开海水的体积
答：（1）航母满载时受到海水的浮力 ；（2）航母满载时排开海水的体积 。
28. 如图甲所示的是一辆两轴货车在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重的情境，让货车前轮单独开
上电子地磅秤，货车静止时电子地磅秤示数为m=7×103kg。此时可以把货车抽象成如图乙所示的杠杆模型，
1
地面对后轮的力作用在O点，电子地磅秤对前轮的力作用在A点，方向竖直向上，车的重心在B点。已知
OA长为6m，OB长为2.8m。求：
（1）货车的质量m；
（2）前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，货车静止时电子地磅秤示数m。
2
【答案】（1）1.5×104kg；（2）8×103kg
【解析】
【详解】解：（1）此时杠杆模型的支点为O，动力为
F=G=mg=7×103kg×10N/kg=7×104N
1 1 1
动力臂OA=6m，阻力为货车的重力G，阻力臂OB=2.8m，根据杠杆平衡条件可得
F×OA=G×OB
1
带入数值得
7×104N×6m=G×2.8m
解得
G=1.5×105N
货车静止时电子地磅秤示数为
（2）前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，此时前轮A为支点，动力臂AO=6m，阻力为
货车的重力G，阻力臂AB=2.8m，根据杠杆平衡条件可得
F×AO=G×AB
2
带入数值得
F×6m=1.5×105N×(6m-2.8m)
2
解得G=F=8×104N
2 2
货车的质量为
答：（1）货车的质量为1.5×104kg；
（2）前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，货车静止时电子地磅秤示数为8×103kg。
