精品解析：上海市延安初级中学2022-2023学年八年级下学期期中物理试题（解析版）_0122026上海中考一模二模真题试卷_2026年上海一模_上海1500初中高中试卷_初中_八年级_下学期_2：期中

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上海市延安初级中学 2022 学年第二学期初二年级
物理阶段性测试试卷
（考试时间：60分钟 满分：100分）
班级___________ 姓名___________ 学号___________ 成绩___________
一、选择题（共 24分）
1. 人体的正常体温是（ ）
A. 33℃ B. 35℃ C. 37℃ D. 39℃
【答案】C
【解析】
【分析】此题考查我们对常见温度的认识，结合对生活的了解和对温度单位摄氏度的认识，选出符合实际
的选项．
【详解】正常情况下，人的体温在37℃左右，变化幅度很小．C符合题意．
【点睛】物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，
对我们的生活同样具有很大的现实意义．
2. 在图所示的各杠杆实例中，属于费力杠杆的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B． 羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D． 起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意．
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3. 关于升国旗时，旗杆顶部的滑轮，以下说法正确的是（ ）
A. 使用了动滑轮，为了改变用力方向 B. 使用了定滑轮，为了改变用力方向
C. 使用了动滑轮，为了省力 D. 使用了定滑轮，为了省距离
【答案】B
【解析】
【详解】升国旗时，旗杆顶部的滑轮轴的位置固定不动，是定滑轮，不能省力，但是可以改变力的方向。
故ACD错误，B正确。
故选B。
4. 如图所示，悬挂在天花板下方的小球保持静止状态，与小球重力是一对平衡力的是（ ）
A. 绳子对小球的拉力 B. 绳子受到的重力
C. 小球对绳子的拉力 D. 天花板对绳子的拉力
【答案】A
【解析】
【详解】A．小球受到的重力与绳子对小球的拉力符合二力平衡的条件，是一对平衡力，故A符合题意；
B．绳子受到的重力与小球受到的重力，没有作用在同一个物体上，且方向相同，所以不是平衡力，故B不
符合题意；
C．小球对绳子的拉力与小球受到的重力，没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故C不符合题意；
D．小球受到的重力与天花板对绳子的拉力，没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故D不符合题意。
故选A。
5. 两个力作用在杠杆上，若要使杠杆平衡，则（ ）
A. 两力使杠杆转动的方向可能相同 B. 两个力的方向一定相同
C. 两个力的方向可能相反 D. 两个力的力臂一定在杠杆上
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．使杠杆转动的力称为动力，阻碍杠杆转动的力称为阻力；因此两个力使杠杆转动方向必须
相反，但这两个力的方向可能相同，也可能相反，故AB不符合题意，C符合题意；
D．杠杆平衡满足杠杆的平衡条件即可，两个力的力臂不一定在杠杆上，故D不符合题意。
故选C。
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6. 在下列事例中，力对物体做功的是（ ）
A. 人提着水桶在水平面上匀速行走 B. 小球在光滑的水平面上作匀速滚动
C. 人推汽车，汽车不动 D. 雨滴从高空中落下
【答案】D
【解析】
【详解】A. 提着水桶水平移动，人给水桶一个向上的力，水桶向上没有移动距离，人对水桶没有做功．不
符合题意．B. 小球在光滑的水平面上作匀速滚动，在小球的运动方向上，没有施加力，所以没有力对小球
做功；不符合题意．C. 人推汽车，汽车不动，人给汽车一个向前的力，汽车向前没有移动距离，人对汽车
没有做功．不符合题意．D. 雨滴从高空中落下，在重力的作用下，雨滴移动了距离，所以重力对雨滴做
功．符合题意．故选D.
7. 一名八年级学生走上四楼，用时20秒，他登楼的功率最接近（ ）
A. 2瓦 B. 20瓦 C. 200瓦 D. 2000瓦
【答案】C
【解析】
【详解】一个中学生的平均体重约500N，每层楼的高度约为3m，从一楼到四楼约为9m，用20秒时间从
底楼登上三楼的功率
W Gh 500N9m
P   225W
t t 20s
所以他登楼的功率最接近200W。
故选C。
8. 水平地面上，功率相同的两汽车均正常匀速行驶，若通过相同路程所用的时间之比为3:2，下列说法正确
的是（ ）
A. 速度之比为3:2 B. 重力所做的功之比为2:3
C. 牵引力之比为3:2 D. 牵引力所做的功之比为1:1
【答案】C
【解析】
【详解】A．已知汽车的行驶路程相同，时间之比为3:2，则速度与时间成反比，即
s
1
v t t 2
1  1  2 
v s t 3
2 2 1
t
2
故A错误；
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B．汽车在水平面上行驶，在重力的方向上移动的距离均为零，故重力之比为1:1，故B错误；
C．汽车的功率相同，根据公式
W
P =Fv
t
功率一定时，牵引力与速度成反比，即牵引力之比为
F v 3
1  2 =
F v 2
2 1
故C正确；
D．汽车行驶的路程相同，由公式
W=Fs
可知，路程相同时，牵引力所做的功与牵引力成正比，即
W F 3
1  1 =
W F 2
2 2
故D错误。
故选C。
9. 体育课上，小安将足球向上垫起后，足球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中错误的是（不计空气
阻力）（ ）
A. 足球在脱离大腿后的上升过程中，重力势能逐渐减小
B. 足球在脱离大腿后的上升过程中，仅受到竖直向下的重力
C. 足球在脱离大腿后的上升过程中，惯性不变
D. 足球在脱离大腿后的上升过程中，动能逐渐减小
【答案】A
【解析】
【详解】A．足球在脱离大腿后的上升过程中，高度逐渐增加，质量不变，重力势能逐渐变大，故A错
误，符合题意；
B．地面上的一切物体都受到重力作用，不计空气阻力，足球在脱离大腿后的上升过程中，与人体没有相
互作用，仅受到竖直向下的重力，故B正确，不符合题意；
C．足球在脱离大腿后的上升过程中，质量不变，惯性不变；故C正确，不符合题意；
D．足球在脱离大腿后的上升过程中，速度减小，质量不变，动能逐渐减小，故D正确，不符合题意。
故选A。
10. 如图所示，从水平匀速向右飞行的飞机上按相等的时间间隔，依次放出a、b、c三个球，不考虑空气阻
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力，站在地面上的人看到它在空中的排列情况是图中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小球落下前和飞机具有相同的速度，落下来时不计空气阻力，由于惯性保持原来的水平速度不
变，相同时间内，在水平方向上和飞机前进的距离相等，所以小球始终在飞机的正下方。第二和第三个小
球同理也始终在飞机的正下方，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11. 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动。在杠杆的B点挂上重物，在A端通过细绳施加竖直向上、大
小为3牛的拉力F使杠杆水平平衡。如果把重物悬挂点和拉力作用点互换，当杠杆水平平衡时，竖直向上
的拉力大小变为27牛。通过上述条件可以确定该物体的重力为（ ）
A. 6牛 B. 9牛 C. 12牛 D. 15牛
【答案】B
【解析】
【详解】重物悬挂点和拉力作用点互换前，由杠杆平衡条件可得
F×OA=G×OB
OA G G
  ①
OB F 3N
重物悬挂点和拉力作用点互换后，由杠杆平衡条件可得
F'×OB=G×OA
OA F 27N
  ②
OB G G
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由①②可得
G  27N3N 9N
故选B。
12. 如图所示，下列四幅图是小延在探究“影响滑动摩擦力大小因素”时设计的实验方案，以下说法正确的
是（ ）
A. 通过甲、丁对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
B. 通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C. 通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
D. 通过乙、丁对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲和丁对比，压力相同，接触面粗糙程度相同，但接触面积的大小不同，可以探究滑动摩擦
力大小与接触面积大小的关系，故A错误；
B．乙和丙对比，压力不同，接触面粗糙程度也不同，有两个变量，无法滑动探究影响摩擦力大小的因
素，故B错误；
C．甲和乙对比，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，可以探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，
故C正确；
D．乙和丁对比，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，接触面大小不同，有多个变量，无法探究滑动摩
擦力的影响的因素，故D错误。
故选C。
二、填空题（共 30分）
13. 我国常用的测量温度的统一标准是___________温标，它规定在标准大气压下，___________的温度为
0℃，___________的温度为 100℃。测量还需要有合适的测量工具，常用来测温度的工具是根据液体的
___________原理制成的。
【答案】 ①. 摄氏 ②. 冰水混合物 ③. 沸水 ④. 热胀冷缩
【解析】
【详解】[1]我国常用的温标是摄氏温标。
[2][3]摄氏温标规定：一个标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为100℃。
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[4]温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
14. 如图所示，列举了一些人、动物和机械的功率，其中做功最慢的是___________（选填序号），其功率所
表示的物理意义是___________。
【答案】 ①. ① ②. 见解析
【解析】
【详解】[1][2]功率表示物体做功的快慢，由图可知，骑自行车的功率约为70W，功率最小，做功最慢；
表示的物理意义是人骑自行车每秒做的功约为70J。
15. 乘坐轨道交通已成为市民主要出行方式．地铁列车在减速进站的过程中，其质量_____，动能_____，
惯性_____．（均选填“变大”、“不变”或“变小”）
【答案】 ①. 不变 ②. 变小 ③. 不变
【解析】
【详解】地铁列车在减速进站的过程中，其质量不变，速度变小，所以动能变小；由于列车的质量不变，
而惯性大小只与物体的质量有关，所以其惯性不变。
【点睛】物体动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，物体的动能越大；物体保持原
来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性大小只跟物体的质量大小有关。
16. 粗糙水平面上一木箱重200牛，当用50牛的水平推力推木箱时，木箱静止不动，此时木箱受到水平方
向的摩擦力为___________牛；当用100牛的水平推力推木箱时，木箱恰能做匀速直线运动，则木箱受到滑
动摩擦力的大小为___________牛；若在该木箱下面装上小轮后，同样做匀速直线运动，水平拉力变小，这
是因为相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦___________；若用轻质定滑轮匀速提升该木箱，则所用力的大小
为___________牛。（不计摩擦和绳重）
【答案】 ①. 50 ②. 100 ③. 小 ④. 200
【解析】
【详解】[1]木箱受到50N的推力，木箱处于静止状态，木箱水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的
静摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，推力是50N，静摩擦力是50N。
[2]木箱受到100N水平推力时，木箱恰好做匀速直线运动，木箱水平方向上受到水平向前的推力和水平向
后的滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，推力是100N，滑动摩擦力是100N。
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[3]在该木箱下面装上小轮后，此时滚动摩擦代替滑动摩擦，摩擦力减小，同样做匀速直线运动，水平拉力
变小。
[4]使用定滑轮不能省力，不计摩擦和绳重，拉力
F=G=200N
17. 如图所示，小安同学从C点下楼至A点，C点到B点用时2秒，B点到A点用时8秒。若小安的重力
为500牛，CB水平段距离为1.5米，BA段长度为5米，B点到水平地面的竖直距离为3米。则小安经过CB
段时，重力做功为___________焦，经过BA段时，重力做功为___________焦，从C点至A点全程重力做
功的功率为___________瓦。
【答案】 ①. 0 ②. 1500 ③. 150
【解析】
【详解】[1]重力方向竖直向下，小安同学沿水平方向经过BC段时，运动方向与重力方向垂直，所以重力
不做功，即重力做功为0。
[2]经BA段时，克服重力做功
W=Gh=500N×3m=1500J
[3]从C点至A点全程重力做功1500J，用时
t=2s+8s=10s
全程重力做功的功率
W 1500J
P  150W
t 10s
18. 如图甲所示，轻质杠杆OA保持在水平位置平衡（B为OA的中点），重物G=20牛，则F =___牛。若
甲
将重物的悬挂点和拉力的作用点互换位置，如图乙所示，当杠杆仍保持水平平衡时，F =_________牛。
乙
在图中，属于省力杠杆的是_______（以下均选填“甲”或“乙”）。如果保持其它条件均不变，只改变拉
力F 或F 的方向，则__________图中的杠杆有可能转变为等臂杠杆。
甲 乙
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【答案】 ①. 10 ②. 40 ③. 甲 ④. 甲
【解析】
【分析】
【详解】[1][2][3][4]图甲所示的杠杆动力为F ，阻力为重物G，F 的力臂为OA，G的力臂为OB，因为
甲 甲
B是OA的中点所以动力臂等于阻力臂的2倍，由杠杆的平衡条件可知动力等于阻力的一半，即
G 20N
F =  =10N
甲
2 2
同理在图乙中，F 的力臂为G的一半，可得
乙
F =2G=20N×2=40N
乙
由结果可知图甲为省力杠杆，图乙为费力杠杆；只改变拉力F 或F 的方向，即相当于减小力臂，只有
甲 乙
原来动力臂大的杠杆才有可能变为等臂杠杆，即甲图的杠杆有可能转变为等臂杠杆。
19. 如图所示的滑轮为___________滑轮（选填“定”或“动”），若滑轮重和摩擦均不计，用大小为10牛的
水平拉力F拉着物体A在水平桌面上做匀速直线运动，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为___________
牛，若在4秒内拉力F做的功为80焦，则拉力做功的功率为___________瓦，物体A移动的速度为___________
米/秒。
【答案】 ①. 动 ②. 20 ③. 20 ④. 1
【解析】
【详解】[1]如图，该滑轮随物体一起水平运动，如图所示的滑轮为动滑轮。
[2]滑轮重和摩擦均不计，物体A进行匀速直线运动，物体A与水平桌面间的摩擦力大小
f=2F=2×10N=20N
[3]若在4秒内拉力F做的功为80焦，则拉力做功的功率
W 80J
P  =20W
t 4s
[4]由
W Fs
P   Fv
t t
得到绳子自由端移动的速度
P 20W
v  =2m/s
F 10N
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物体A移动的速度
1 1
v v 2m/s=1m/s
2 2
20. 晚饭后，妈妈带着小涛和他两岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板，如图所示，图中的转轴相当于杠杆
的___________，妹妹的总重力比小涛的重力大，跷跷板水平平衡时，小涛比妈妈离转轴___________（选
填“远”或“近”）；若妈妈放下怀抱中的妹妹（妈妈的位置不变），为了保持跷跷板水平平衡，小涛应适
当___________转轴（选填“远离”或“靠近”）。
【答案】 ①. 支点 ②. 远 ③. 靠近
【解析】
【详解】[1]支点是杠杆绕着转动的点，图中跷跷板绕转轴转动，转轴相当于杠杆的支点。
[2]跷跷板水平平衡时，设妹妹的总重力为G ，力臂为l ，小涛的重力为G ，力臂为l ，由杠杆平衡条件
1 1 2 2
得到
G l =G l
11 22
已知
G >G
1 2
所以
l <l
1 2
小涛比妈妈离转轴远一些。
[3]若妈妈放下怀抱中的妹妹（妈妈的位置不变），G 减小，l 不变，G 不变，为了保持跷跷板水平平衡，
1 1 2
由杠杆平衡条件可知，减小l ，小涛应适当靠近转轴。
2
21. 图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C，D、E点的动能和重力
势能大小的示意图，则过山车的动能在___________点最大，B点重力势能的大小___________E点动能的
大小。在这个过程中，过山车的机械能是___________（选填“变化”或“不变”）的。
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【答案】 ①. C ②. 等于 ③. 变化
【解析】
【详解】（1）[1]过山车在B点重力势能最大，在下降的过程中，重力势能转化为动能，再加上之前前进的
动能，所以在C点动能最大。
[2]由图乙可知，B点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。
[3]因为有摩擦以及空气阻力的原因，一部分机械能转化为内能，所以过山车的机械能是变化的。
三、作图题（共 10分）
22. 重为2牛的物体静止在水平面上，用力的图示法在图中画出它受到的支持力F 。
支
【答案】
【解析】
【详解】物体静止在水平面上，处于平衡状态，所以受到的重力和桌面的支持力是一对平衡力，两者大小
相等，所以支持力等于重力等于2N，支持力的方向与重力方向相反，竖直向上。如下图所示：
23. 如图所示，杠杆在力F 、F 的作用下处于平衡状态，力F 是使杠杆平衡所用最小的力，请在图中画
1 2 1
出力F 的示意图及F 的力臂。
1 2
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【答案】
【解析】
【分析】
【详解】要画使杠杆平衡的最小的力F ，需先找出杠杆上距离支点O最远的点作为力F 的作用点，然后
1 1
将F 的作用点与支点O连接，这就是力F 的最大力臂；杠杆受到向下的力F 的作用，所以要使杠杆平
1 1 2
衡，力F 的方向需向上，所以作与力臂垂直且方向向上的线段，即力F ，如下图所示：
1 1
延长力F ，作支点O到力F 的垂直距离，这段距离就是F 的力臂，如下图所示：
2 2 2
故该题答案为
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24. 如图所示，弹簧测力计示数为1牛，现把一只重为2牛的钩码挂上杠杆，使杠杆在水平位置平衡，请
把钩码画在图中适当的位置。
【答案】
【解析】
【详解】钩码重G=2N，弹簧测力计示数为1牛，即杠杆受到的拉力F=1N；由于测力计对杠杆的拉力方向
竖直向上，要使杠杆平衡，所挂钩码应在支点右侧；根据杠杆的平衡条件得：Fl =Gl ，设杠杆的一格的长
1 2
度为L，可得
1N×2L=2N×l
2
解得l =L；应将钩码挂在右边距离支点1格的地方，如图所示：
2
四、计算题（共 15分）
25. 杠杆平衡时，动力F 的大小为10牛，动力臂l 为0.2米，阻力臂l 为0.1米，求阻力F 的大小．
1 1 2 2
【答案】20N
【解析】
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【详解】根据杠杆平衡条件Fl  Fl 得：
11 2 2
10N0.2m F 0.1m，
2
解得：F 20N
2
26. 如图所示，小延用20牛的水平向左的力F，推着总质量为20千克的购物车，购物车在10秒内沿水平
方向匀速前进了10米。求：
（1）购物车受到的重力G；
（2）购物车受到的摩擦力f的大小和方向；
（3）推力F在这过程中所做的功W；
（4）推力F在这过程中的功率P。
【答案】（1）200N；（2）20N，方向水平向右；（3）200J；（4）20W
【解析】
【详解】解：（1）购物车受到的重力
G=mg=20kg×10N/kg=200N
（2）因为购物车在水平方向只受推力和摩擦力作用，且保持匀速直线运动，所以这两个力是一对平衡力，
大小相等、方向相反，购物车受到的摩擦力
f=F=20N
方向水平向右。
（3）推力F在这过程中所做的功
W=Fs=20N×10m=200J
（4）推力F在这过程中的功率
W 200J
P  20W
t 10s
答：（1）购物车受到的重力G为200N；
（2）购物车受到的摩擦力f的大小为20N、方向水平向右；
（3）推力F在这过程中所做的功W为200J；
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（4）推力F在这过程中的功率P为20W。
五、实验题（共 21分）
27. 如图所示为常用体温计，量程为___________℃，最小分度值为___________℃，该体温计的示数为
___________℃。若用它测体温，在读数时，体温计___________离开被测人体（选填“能”或“不能”）。
【答案】 ①. 35~42 ②. 0.1 ③. 37.8 ④. 能
【解析】
【详解】[1][2][3][4]图中体温计的量程为35~42℃，1个大格是1℃，1个大格分为10个小格，1个小格是
0.1℃，其最小分度值为0.1℃，示数为37.8℃；体温计玻璃泡的上方有一段非常细的缩口，它可以使体温
计玻璃泡上方的水银不能很快的流回玻璃泡中，所以体温计可以离开人体读数。
28. 在“探究二力平衡的条件”实验中，应保持物体处于_________或_________状态进行研究．图中（a）、
（b）所示的实验过程说明所探究的两个力需作用在_________上，物体才能平衡．图（c）则可验证所探
究的两个力必须作用于_________．
【答案】 ①. 静止 ②. 匀速直线运动 ③. 同一直线上 ④. 同一物体上
【解析】
【分析】二力平衡的条件是作用在同一个物体上力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上．
【详解】在“探究二力平衡的条件”实验中，应保持物体处于静止或匀速直线运动状态进行研究．图中（a）、
（b）所示的实验过程说明所探究的两个力需作用在同一直线，物体才能平衡．图（c）则可验证所探究的
两个力必须作用于同一物体．
29. 用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件， 通过正确的实验操作， 得到下表中的数据。
实验次数 动力F /N 动力臂l /m 阻力F /N 阻力臂l /m
1 1 2 2
1 3.0 0.20 2.0 0.30
2 2.0 0.15 1.5
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3 1.5 0.20 1.0 0.30
…… …… …… …… ……
（1）第 2 次实验数据中的阻力臂 l 应为___________m；
2
（2）第 3 次实验后，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 （保持上端悬点不动）， 如图乙
所示，不计摩擦，杠杆___________（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡，原因是：
___________。
【答案】 ①. 0.20 ②. 不能 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]根据杠杆平衡可知，阻力臂 l 应为
2
Fl 2N0.15m
l  11  0.20m
2 F 1.5N
2
（2）[2][3]用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 （保持上端悬点不动），改变了拉力的方
向，但是没有改变拉力的大小，但是支点到力的作用线的距离，即力臂的长短发生了变化，由Fl  Fl
11 2 2
可知，Fl 不变，F 的大小不变，但是力臂发生了变化，故杠杆不能保持平衡。
2 2 1
30. 某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下
落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中
A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，
最后从管道下竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h
1
和h ，C、D两球陷入沙深度为h ，且h h h 。
2 3 1 2 3
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________来反映的；
（2）比较___________两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度相同时，物体质量
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越大，物体的重力势能越大；
（3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：___________；
（4）比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与
物体运动的路径___________（选填“有关”或“无关”）。
【答案】 ①. 球陷入沙面的深度 ②. A、B ③. 见解析 ④. 无关
【解析】
【详解】（1）[1]铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映，是转换法的应用。
（2）[2]探究重力势能与质量的关系，保持下落高度相同，质量不同，比较AB两球，发现B球陷入沙深度
更大，由此可得出结论：当下落高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大。
（3）[3]比较A、C两球，两球的质量相同，下落路径也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，发现
C球陷入沙面的深度更大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大。
（4）[4]比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径
不同时，但陷入沙面的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。
31. 当小球静止在水平面上，小球所受水平面的支持力N和所受的重力G是一对平衡力，如图（a）所示。
用细绳（沿斜面方向）拉住的小球也能静止在斜面上，这时除重力G外小球还受到斜面的支持力N以及细
绳对小球沿斜面向上的拉力T，如图（b）所示。小延和小安决定研究：当小球静止在斜面上时，斜面对小
球的支持力N以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T的大小情况。他们用两个重力不同的光滑小球进行了两
组实验，实验中用台式测力计测量支持力N，用弹簧测力计测量拉力T。每一组实验时，他们先将支持面水
平放置，然后改变支持面与水平面的夹角θ，并保持拉力T的方向始终沿斜面向上，实验装置如图所示，实
验数据记录如表一、表二所示。
表一 小球甲
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夹角
实验序号 支持力N（牛） 拉力T（牛）
θ
1 0° 6.0 0
30
2 30° 5.2 .
3 45° 4.2 4.2
4 53° 3.6 4.8
5 60° 3.0 5.2
表二 小球乙
夹角
实验序号 支持力N（牛） 拉力T（牛）
θ
6 0° 10.0 0
7 37° 8.0 6.0
8 45° 7.1 7.1
9 53° 6.0 8.0
10 60° 5.0 8.7
①小球甲所受的重力为___________牛，小球乙所受的重力为___________牛：
②分析比较实验序号2与5（或7与9）中的数据，发现支持力N、拉力T的数据恰好是互换的，若这一现
象不是偶然，出现此现象的条件可能是：___________：
③在上述小球静止在斜面上的情况中，小球所受的支持力N和拉力T可以用一个合力F替代，请你利用平
衡力的知识，判断该合力F的大小为___________，方向___________。
【答案】 ①. 6 ②. 10 ③. .相应两次实验的支持面与水平面夹角θ之和为90° ④. 等于物重
G ⑤. 竖直向上
【解析】
【详解】①[1][2]当小球静止在水平面上，小球所受水平面的支持力和所受的重力大是一对平衡力，所以大
小相等，由表中数据可知，甲球的重力
G =N =6N
甲 甲
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乙球的重力
G =N =10N
乙 乙
②[3]分析表一中7、9组实验数据，支持力N、拉力T的数据恰好是互换的，比较两组实验数据发现，第
7组实验的支持面与水平面夹角θ为37°，第9组实验的支持面与水平面夹角θ为53°，两次实验的支持面
与水平面夹角θ之和为90°，而其他各组实验数据中不具备此特点，所以出现该现象（支持力N、拉力T
的数据恰好是互换的）的条件可能是相应两次实验的支持面与水平面夹角之和为90°。
③[4][5]小球在斜面上保持静止状态，其重力可分解为沿斜面向下的分力F 和垂直于斜面向下的分力F ；
1 2
根据平衡条件可以知道重力沿斜面向下的分力F 与拉力T是平衡力，大小相等；小球对斜面的压力F 等
1 压
于小球垂直于斜面向下的分力F ；小球对斜面的压力F 与斜面对小球的支持力N是一对相互作用的力，
2 压
大小相等；所以小球所受的支持力N和拉力T可以用一个合力F代替，合力F大小等于分力F 和F 的合
1 2
力，即合力F大小为物重G；合力的方向与重力方向相反，竖直向上。
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