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阶段性测试二
运动和力 压强 浮力 机械能和简单机械
满分：100分 时间：80分钟
一、选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分。每小题只有一个选项正确）
1．如图所示为某中学生篮球比赛现场图，下列有关估测结果与实际相符的是（ ）
A．篮球的直径大约是10cm B．篮球的质量大约是550g
C．中学生的身高大约是160m D．中学生的体重大约是45N
【答案】B
【详解】A．根据常见物体的长度可知，篮球的直径大约是25cm，故A不符合题意；
B．根据常见物体的质量可知，篮球的质量大约是550g，故B符合题意；
C．成年人的平均身高约为170cm，中学生的身高比其略小，约为160cm，故C不符合题意；
D．中学生的质量在50kg左右，受到的重力（体重）约为G=mg=50kg×10N/kg=500N
故D不符合题意。 故选B。
2. 2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭在我国文昌航天发射场点
火发射，约10分钟后，船箭成功分离并进入预定轨道绕地球飞行，发射取得圆满成功。下列说法正确
的是（ ）
A．天舟六号飞船进入预定轨道后将不受地球吸引
B．天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中处于平衡状态
C．发射过程中火箭的机械能不守恒
D．火箭加速升空时，火箭的动能转化为重力势能
【答案】C
【详解】A．天舟六号飞船进入预定轨道后将绕地球飞行，会受到地球吸引，故A错误；
B．天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中，运动方向不断变化，处于非平衡状态，故B错误；
CD．火箭发射时，将内能转化为火箭的机械能，火箭的机械能增大，动能和重力势能都增加，并
不是动能转化为重力势能，火箭的机械能不守恒，故C正确，D错误。
故选C。
3．如图所示，交通规则中要求驾乘人员都必须系好汽车安全带，理由是（ ）A．系安全带是为了减小汽车的惯性
B．系安全带是为了增大汽车的惯性
C．系安全带是为了减小汽车内人员的惯性
D．系安全带可减小因汽车突然减速造成的人员伤害
【答案】D
【详解】紧急刹车时，由于惯性人会向前冲，从而可能对人员造成伤害，系安全带的目的是为了
防止造成这种人员伤害，故D正确．
4．利用浮力知识判断生活中下列问题，对应结论正确的是（ ）
A．甲图中充有氢气和空气的气球体积相同，只有氢气球能向上升，则氢气球受到的浮力更大
B．乙图中将同一个鸡蛋先后放入盛有不同浓度盐水的杯子中，当鸡蛋静止时（鸡蛋均没有碰到杯
底），鸡蛋在右边图中受到的浮力要大
C．丙图中热气球的上升与火箭升空原因一样，都是因为受到空气的浮力
D．丁图中打捞沉船时采用“浮筒打捞法”，其打捞原理与潜水艇原理相似
【答案】D
【详解】A．气球是“浸没”在空气中的，因为体积相同，所以排开空气的体积相同，根据公式
F =ρ gV 可知，两球所受浮力相同，故A错误；
浮 液 排
B．因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力
相等，都等于鸡蛋的重力，故B错误；
C．空气受热后，体积会膨胀，与同体积的空气相比，重量会变轻，热空气会上升，所以热气球能
够升空，是利用浮力大于重力的原理升空的；火箭升空时喷气式发动机向下喷出高温气体，同时空气
对火箭产生一个向上的推力，利用了物体间力的作用是相互的原理，故热气球的上升原理与火箭升空
原理不同，故C错误；
D．将筒内的水用高压气体压出的过程中，根据F =ρ gV 可知，浮筒的体积不变，浸没在水
浮 液 排
中的浮筒的浮力不变，浮筒的重力减小，浮力大于重力，使物体上浮；潜水艇是在浮力不变时，靠改
变自身的重力来实现浮沉，所以采用“浮筒打捞法”与潜水艇原理相似，故D正确。
故选D。
5．如图所示，盛有水的杯子静止在水平桌面上．杯子重1N，高9cm，底面积30cm2；杯内水重2N，水深6cm，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg．下列选项中正确的是（ ）
A．水对杯底的压强为900Pa B．水对杯底的压力为2N
C．水杯对桌面的压强为1000Pa D．水杯对桌面的压力为2.8N
【答案】C
【详解】A. 水对杯底的压强为：
，故A错误；
B. 水对杯底的压力为：
，故B错误；
C. D. 杯子静止在水平桌面上时，对桌面的压力等于总重，即压力为：
，故D错误；
水杯对桌面的压强为：
故C正确；故选C．
6．如图甲所示，物体在恒为10N的水平拉力作用下经过A、B、C三个粗糙程度不同的区域，且
三个区域的距离均为3m，物体的速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．拉力在B区不做功 B．拉力在C区所做的功为20J
C．拉力在A区做功的功率为30W D．拉力在A、C区做功的功率相同
【答案】D
【详解】A．根据做功的必要条件可知，拉力在B区受到恒为10N的水平拉力且沿着力的方向移
动了3m，所以做功，故A错误；
B．拉力在C区所做的功为W=Fs=10N×3m=30J，故B错误；
C．由图可知，0到2秒，物体做加速运动，运动时间是2s，拉力在A区做功的功率为
故C错误；
D．根据题意可知，物体在恒为10N的水平拉力作用下经过A、B、C三个粗糙程度不同的区域，
且三个区域的距离均为3m，所以拉力在A、C区做功相同，由图乙可知，在A、C区的运动时间相同，
所以功率相同，故D正确。
故选D。7．如图所示，将重为10N的小球挂在弹簧测力计下，当小球的一半体积浸在水中时，测力计示数
为4N。下列说法正确的是（ ）
A．小球的体积为800cm3
B．小球的密度为1.25g/cm3
C．缓缓向下移动弹簧测力计，小球对测力计的拉力最小可达到2N
D．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为10N
【答案】D
【详解】A．由题知，当小球的一半体积浸在水中时受到的浮力为
由阿基米德原理可知，小球的体积为
故A错误；
B．小球的密度为
故B错误；
C．缓缓向下移动弹簧测力计，当小球全部浸没时受到的浮力为
小球浸没时F '>G
浮
小球会上浮，弹簧测力计对小球没有拉力，测力计的示数为0，故C错误；
D．当小球全部浸没时受到的浮力大于小球的重力，剪断悬吊小球的细线，小球在水中漂浮，受到
的浮力为F =G=10N
浮
故D正确。故选D。
二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共21分）
8．图中的弹簧测力计的最小分度值是 N，用它拉着重为10N的物体在水平面上向右
做匀速直线运动，此时物体所受的滑动摩擦力大小是 N。
【答案】 0.2 3.4【详解】由图示弹簧测力计可知，其量程为0~5N，分度值是0.2N，示数为3.4N。
物体做匀速直线运动，处于平衡状态；在水平面上受的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力， 拉力为
3.4N，此时物体所受的滑动摩擦力大小是3.4N。
9. 滑板车是中学生喜爱的玩具之一，有脚蹬地，滑板车会沿地面向前运动，这说明力的作用是
的，如果不再蹬地，滑板车的速度会越来越慢，最后停下来，这是因为它在运动中受到 ，
该力改变它的 。
【答案】 相互 阻力 运动状态
【详解】脚蹬地，脚对地面有向后的力，滑板车会沿地面向前运动，说明脚受到地面向前的力，
这说明力的作用是相互的。
如果不再蹬地，滑板车的速度会越来越慢，最后停下来，运动状态发生了改变，这是因为它在运
动中受到阻力，该力改变它的运动状态。
10. 如图为自制发球机示意图，当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体压强变 。已
知球的质量为2.5g，竖直方向受大气压作用的等效面积为12.5cm2，若不计管壁摩擦，当球下方和上方
气压差为 Pa时，球恰能上升；若考虑管壁摩擦，则需要 乒乓球上方的风速（g取
10N/kg）。
【答案】 小 20 增大
【详解】当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体流速大，压强小，小于下端管口气体压强，
原本静止的乒乓球沿管上升。
球的重力G=mg=2.5×10﹣3kg×10N/kg=2.5×10﹣2N
当球下方和上方受到的压力差ΔF=G时，乒乓球开始上升，即
ΔF=G=2.5×10-2N
竖直方向受大气压作用的等效面积S=12.5cm2=12.5×10﹣4m2
则球下方和上方气压差
若考虑管壁摩擦，则需要增大乒乓球上方的风速，则球下方和上方气压差增大，从而使球沿竖直
管上升。
11．密度计可以用来测量液体的密度，使用时应让密度计在被测液体中 （选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”）；现将其先后放入装有不同液体的甲、乙两个烧杯中（密度分别为ρ 和ρ），
a b
可以判断，密度计在两烧杯中所受浮力F F，两液体密度ρ ρ（选填“大于”、“等于”
a b a b
或“小于”）。
【答案】 漂浮 等于 大于
【详解】密度计是利用漂浮原理工作的，因此应该让密度计在被测液体中漂浮。
密度计在两种液体中均漂浮，根据浮沉条件知，密度计受到的浮力等于自身重力，故F=F。
a b
由图可知V ”、“<”
甲 乙
或“=”）
（4）小建设计如图乙所示的装置探究液体内部压强与深度的关系，用细绳连接硬盒底部和弹簧测
力计，牵拉弹簧测力计时，带刻度的硬盒便会逐渐浸入液体中。他的思路如图丙。
相比用压强计进行实验，此装置的优点在于：可以直观判断，定量反映液体压强与 的关
系，缺点是当硬盒 后，无法继续探究液体压强与深度的关系；
（5）小龙用如图乙所示的装置研究浮力大小的影响因素，牵拉弹簧测力计时随着带刻度的硬盒浸
入液体的深度逐渐变大，弹簧测力计的示数变化是 。
【答案 不是 两侧液面的高度差 液体深度 > 液体深度 完全浸没 先变大后不变
【详解】（1）压强计使用之前，要调节U形管两边的液面位置要相平，这个组装好的压强计一端
是封闭的，不符合上端开口，底部连通的特点，所以不是连通器。
在实验中液体压强的大小变化不易直接测量，液体压强的变化会引起压强计的探头受到的压力发
生变化，从而导致压强计探头上的橡皮膜的形状发生变化，进而引起压强计U形管两侧液面的高度差
发生变化，因此可以利用压强计U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小变化，这种方法叫转
换法。
（2）比较b、c实验可知，在液体的密度相同时，图c中压强计的金属盒所处的深度较深，U形管
内水面出现高度差比较大，说明液体内部压强与液体的深度有关系。
（3）比较c、d实验，U形管两侧液面高度差相同，产生的压强相同，c图中深度较小，由
p=ρgh可知甲液体密度大于乙液体密度，则ρ >ρ 。
甲 乙
（4）实验中小建利用此装置探究液体内部压强与深度的关系，在完全浸没之前，随着浸入深度的
增加，弹簧测力计的示数变大，可以定量反映液体压强与深度的关系。
但当硬盒完全浸没后，弹簧测力计的示数将保持不变，无法通过定量反映出这两个量之间的关系，故无法继续探究液体压强与深度的关系。
（5）在硬盒浸没之前，排开液体的体积变大，根据F =ρ gV 知硬盒受到的浮力变大，弹簧测
浮 液 排
力计的示数变大；在硬盒完全浸没后，排开水的体积不变，根据F =ρ gV 知硬盒受到的浮力不变，
浮 液 排
弹簧测力计的示数不变，故弹簧测力计的示数先变大后不变。
五、计算题（本大题共2小题，第19题6分，第20题7分，共13分）
19．为了将放置在水平地面上重100N的物体提升一定高度，小海设计了如图甲所示的滑轮组装置。
当小海用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体上升的高度随时间变化的关系如图丙
所示，动滑轮重为20N，不计绳重和摩擦。求：
（1）物体在2～3s内上升的速度；
（2）2～3s内拉力的功率；
（3）若物体与地面的接触面积为300cm2，0～1s内物体对地面产生的压强。
【答案】（1）0.25m/s；（2）30W；（3）1000Pa
【详解】（1）由图丙知道，2 3s内物体上升的高度h=0.375m-0.125m=0.25m
物体在2 3s内上升的速度
∼
∼
（2）由图甲、乙知道，承担物重的绳子股数n=3，2 3s内拉力F=40N，2 3s内拉力的功率
2
∼ ∼
（3）由图乙知道，0 1s内拉力F=30N，此时动滑轮与物体受到的总的拉力
1
∼
此时物体与动滑轮处于静止状态，则地面对物体的支持力
因为力的作用是相互的，所以物体对地面的压力F =30N，0 1s内物体对地面产生的压强
压
∼
答：（1）物体在2～3s内上升的速度是25m/s；
（2）2～3s内拉力的功率是30W；
（3）若物体与地面的接触面积为300cm2，0～1s内物体对地面产生的压强是1000Pa。
20．早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古
代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取
水的过程中：
（1）所取水的重力为多少？
（2）人做的有用功为多少？
（3）人所做的额外功为多少？
（4）辘轳的机械效率多大？
【答案】（1）100N；（2）400J；（3）100J；（4）80%
【详解】（1）所取水的重力为
（2）人做的有用功为
（3）人所做的额外功为
（4）辘轳的机械效率为
答：（1）所取水的重力为100N；
（2）人做的有用功为400J；
（3）人所做的额外功为100J；
（4）辘轳的机械效率为80%。
六、综合能力题（本大题共3小题，第21、22题各6分，第23题7分，共19分）
21．引体向上是我市体育考试的男生的选考项目之一。如图所示为某次引体向上模拟测试中，身
高 168cm、质量为45 kg的小智同学重心高度随时间变化的情况。求：（g取10 N/kg，不考虑做引体
向上过程中小智的体力下降）
（1）根据图像信息可知，理论上小智 30s内可以完成 次引体向上；
（2）小智每完成一次引体向上克服重力所做的功；( )
（3）小智在30s内克服重力做功的功率。( )【答案】 10 225 75
【详解】（1）由图可知，小智每完成一次引体向上需要3s，因此理论上小智 30s内可以完成的引
体向上
（2）小智的体重为
G=mg=45kg×10N/kg=450N
由图可知，小智每完成一次引体向上会向上移动的距离为0.5m，因此克服重力所做的功
W=Gh=450N×0.5m=225J
（3）小智在30s内克服重力做功为
W =nW=10×225J=2250J
总
在30s内克服重力做功的功率
答：（1）根据图像信息可知，理论上小智 30s内可以完成10次引体向上；
（2）小智每完成一次引体向上克服重力所做的功为225J；
（3）小智在30s内克服重力做功的功率为75W。
22．2019年5月17日23时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一
颗北斗导航卫星。卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三
个阶段。卫星在工作轨道运行时，离地球最近的点叫近地点最远的一点叫远地点，卫星在大气层外运
行，不受空气阻力。
（1）如图甲，火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，该推力的施力物体
是 。此时卫星相对长征三号丙运载火箭是 （选填“运动”或“静止”）的。若此时火
箭所受的外力全部消失，火箭将处于 状态（选填“静止”或“匀速直线运动”）；
（2）图乙为监控系统先后间隔2s拍摄到的火箭点火后竖直向上做直线运动时所在位置的照片，已
知火箭的总长度为52m，在照片上已按一定比例标示出刻度，在这2s内火箭的平均速度为m/s。
（3）当发射到预定轨道后，卫星脱离火箭，由于具有 ，能够继续飞行。
（4）如图丙，卫星沿椭圆形轨道运行时，卫星受 （选填“平衡力”或“非平衡力”）。
【答案】 燃气 静止 匀速直线运动 52 惯性 非平衡
【详解】（1）高温高压燃气从尾部喷出，力的作用是相互的，燃气会施加给火箭一个推力，故该
推力的施力物体是燃气。
卫星和征三号丙运载火箭没有位置的改变，故卫星相对长征三号丙运载火箭是静止的。
若此时火箭所受的外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，火箭将保持原来的运动状态，即处于
匀速直线运动状态。
（2）在这2s内火箭的平均速度为
（3）当发射到预定轨道后，卫星脱离火箭，由于具有惯性，要保持原来的运动状态，继续飞行。
（4）卫星沿椭圆形轨道运行时，速度在发生改变，故卫星受非平衡力。
23．汽车刹车之后
发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。司机从看到情况到肌肉动作操
纵制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间；在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离，
叫反应距离。从操纵制动器刹车，到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离（如图
所示）
如表是一个机警司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时，测得
的反应距离和制动距离。
速度/（m/s） 反应距离/m 制动距离/m
7 4.9 7
14 10.2 28
21 15.2 63
28 20.1 112
（1）汽车在正常行驶时，车轮与地面间的摩擦是 摩擦。刹车后，汽车由于 还会继
续向前滑行一段距离；
（2）利用如表第一行数据，算出该司机的反应时间是 s；
（3）分析题中所给数据表可知，汽车的行驶速度越大，制动距离 ；当速度增加为原来的3
倍时，制动距离增加为原来的 倍；
（4）为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全，在高速公路旁设置了“雨雪路滑，减速慢
行”的警示牌，这句话的道理是：雨雪天由于路滑，汽车受到的摩擦力较 ，刹车时难以停下来，
减小速度，则 了制动距离，从而使行车更安全。
【答案】 滚动 惯性 0.7 越大 9 小 减小【详解】（1）汽车在正常行驶时，车轮由于滚动，车轮与地面间的摩擦是滚动摩擦。
汽车原来是运动的，刹车后，由于惯性还要保持原来运动状态，所以会继续向前滑行一段距离。
（2）利用上表第一行数据，可得反应时间
（3）由表中数据可知，速度由7m/s到28m/s，对应的制动距离由7m到112m，因此行驶速度越大
制动距离越长，当速度由7m/s增大到21m/s，速度增加为原来的3倍，制动距离由7m增大到63m，制
动距离增加为原来的9倍。
（4）雨雪路滑，接触面的粗糙程度减小，摩擦力减小。汽车制动后，由于惯性仍向前运动，摩擦
力越小越不易停下来，减小速度，则减小了制动距离，从而使行车更安全。
