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八年级下册物理学霸赛考卷04（解析版）
初中物理
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级下册第7-12 章。
2．g=10N/kg。
3．本卷平均难度系数0.2。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12 小题，每小题3 分，共36 分。在每小题给出的四个选项中，只有
一项是符合题目要求的）
1．张明同学用
的力将重
的物体压在竖直墙面上，然后用
的力竖直向上拉物
体，物体静止不动，下列说法正确的是
A．物体受到竖直向下
的摩擦力 B．物体竖直方向上只受到重力和拉力的作用
C．物体受到竖直向上
的摩擦力 D．物体受到竖直向上
的摩擦力
【答案】D。
【解答】解：
物体静止，说明物体受到平衡力的作用；在水平方向上物体受到的压力和墙壁对物体的支
持力平衡，均为
；在竖直方向上，物体受到竖直向下的重力，
，还受竖直向
上的拉力，
；由于重力大于拉力，且物体处于静止状态，物体有向下的运动趋势
因此它还受到向上的静摩擦力作用，如图所示；
50N
30N
20N
(
)
20N
30N
10N
50N
30
G
N
20
F
N
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根据力的平衡条件有：
，则摩擦力
，方向竖直向上。
所以，
错误，
正确。
故选：
。
2．在一个足够深的容器内有一定量的水，将一个长
、横截面积
的圆柱形实心
塑料块挂于弹簧秤上，当塑料块底面刚好接触水面时（塑料块没有离开水面），弹簧秤示
数为
，如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比，弹簧受到
的拉力时伸长
，
取
。若往容器内缓慢加水，当弹簧秤的示数为
时，水面升高
。此
过程中水面升高的高度△
与所加水的体积
的关系如图乙所示。根据以上信息，能得出
的正确结论是
A．所加水的体积至
时，弹簧秤示数恰为零
B．塑料块的密度为
C．容器的横截面积为
D．加水
时，塑料块受到的浮力为
【答案】A。
【解答】解：
、根据题意可知，当塑料块底面刚好接触水面时，弹簧秤示数为：
，往容器内缓慢加水，当弹簧秤的示数为：
时，水面升高：△
，
所加水的体积：
，塑料块受到的浮力：
，由阿基
F
f
G
30
20
10
f
G
F
N
N
N
ABC
D
D
10cm
2
50cm
4N
1N
1cm
g
10
/
N
kg
2N
6cm
H
V
(
)
3
1400cm
3
3
0.6 10
/
kg m
2
125cm
3
1000cm
1N
A
0
4
F
N
1
2
F
N
1
6
H
cm
3
1
700
V
cm
0
1
1
4
2
2
F
F
F
N
N
N
浮
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米
德
原
理
得
，
塑
料
块
排
开
水
的
体
积
：
；
容器的底面积：
；
由图乙可知，当加水：
时，水面升高：△
，
塑料块排开水的体积：
△
；
此时塑料块受到的浮力：
；
所以，弹簧测力计的示数：
，故
正确；
、当塑料块底面刚好接触水面时，弹簧秤示数为4 牛，可以知道塑料块的重力
，
体积
，
则塑料块的密度
，故
错误；
、由解答
可知，容器的横截面积：
，故
错误；
、由图乙可知，当加水：
时，水面升高：△
，
塑
料
块
排
开
水
的
体
积
：
△
；
此时塑料块受到的浮力：
，
故
错误。
故选：
。
3．如图装置中，物体
重
，物体
重
，在物体
的作用下，物体
在水平面做
匀速直线运动，则如果在物体
上加一个水平向左的拉力
，拉力的功率为
，使物体
4
3
3
1
1
3
3
2
2 10
200
1 10
/
10
/
F
N
V
m
cm
g
kg m
N
kg
浮
排
水
3
3
1
2
1
1
700
200
150
6
V
V
cm
cm
S
cm
H
cm
排
3
2
1400
V
cm
2
12
H
cm
2
V
S
排
2
3
3
4
3
2
2
150
12
1400
400
4 10
H
V
cm
cm
cm
cm
m
3
3
4
3
0
2
2
1 10
/
10
/
4 10
4
F
gV
kg m
N
kg
m
N
F
G
浮
水
排
2
4
4
0
F
G
F
N
N
示
浮
A
B
4
G
N
2
3
4
3
10
50
500
5 10
V
cm
cm
cm
m
3
3
4
3
4
0.8 10
/
10
/
5 10
m
G
N
kg m
V
gV
N
kg
m
B
C
A
2
150
S
cm
C
D
3
3
1000
V
cm
3
3
3
1000
60
6
700
7
cm
H
cm
cm
cm
3
V
S
排
2
3
3
3
3
3
3
60
2000
2
150
1000
10
7
7
7
H
V
cm
cm
cm
cm
m
3
3
3
3
3
3
2
20
1 10
/
10
/
10
1
7
7
F
gV
kg m
N
kg
m
N
N
浮
水
排
D
A
A
100N
B
10N
B
A
A
F
10W
B
4m
(
)
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匀速上升
所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）
A．
B．
C．
D．
【答案】D。
【解答】解：由图知，通过动滑轮绳子段数
，不计轮与轴之间的摩擦，不计轮重、绳
重，
物体
在物体
的作用下向右做匀速直线运动时，
。
拉动
向左运动时，
受力如图，
；
，则
，
因此拉力
做功为
，
所用时间为
。
故选：
。
4．如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起重力为
的物体，且物体上升速度
相同。若不计绳重及摩擦，每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是
B
4m
(
)
5s
6s
7s
8s
3
n
A
B
3
3 10
30
B
f
F
G
N
N
拉
A
A
30
30
60
F
f
F
N
N
N
拉
4
Bs
m
1
1
4
4
3
3
3
A
B
s
s
m
m
F
4
60
80
3
A
W
Fs
N
m
J
80
8
10
W
J
t
s
P
W
D
G
(
)
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A．甲的拉力小于乙的拉力
B．甲、乙绳子自由端移动的速度相等
C．甲、乙的机械效率相等
D．拉力甲的功率大于拉力乙的功率
【答案】C。
【解答】解：由题知，利用两个滑轮组提升相同的重物
，并且每个滑轮的质量、重力
相同，物体上升的速度
相同。
、由图知，
，
，不计绳重及摩擦，则拉力分别为
，
，所以甲的拉力大于乙的拉力，故
错误；
、由图知，
，
，甲滑轮组绳子自由端移动的速度
，乙滑轮组绳子
自由端移动的速度
，所以甲、乙绳子自由端移动的速度不相等，故
错误；
、不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率
，因提升的重物
相同，且每个滑轮的重力
相同，所以两个滑轮组的机械效率相等，故
正确；
、拉力做功的功率
，
则拉力甲的功率：
；
拉力乙的功率：
；
可见，拉力甲的功率等于拉力乙的功率，故
错误。
故选：
。
G
G轮
v物
A
2
n
甲
3
n
乙
1
2
F
G
G
甲
轮
1
3
F
G
G
乙
轮
A
B
2
n
甲
3
n
乙
2
v
v
甲
物
3
v
v
乙
物
B
C
W
Gh
G
W
G
G
G
G
h
有用
总
轮
轮
G
G轮
C
D
W
Fs
P
Fv
t
t
1
2
2
P
F v
G
G
v
G
G
v
甲
甲甲
物
物
轮
轮
1
3
3
P
F v
G
G
v
G
G
v
乙
乙乙
物
物
轮
轮
D
C
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5．在“富国强军”的时代要求下，大连造船厂建造了首艘国产航空母舰。在建造过程中需
要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，其示意
图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力
与重物
移动距离的关系图像是
A．
B．
C．
D．
【答案】B。
【解答】解：在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，以左侧的支柱为支点，右支架对
主梁的支持力
为动力，重物对杠杆的拉力为重力，大小等于物体的重力
，动力臂为整
个主梁的长度，设为
，阻力臂为
，
根据杠杆平衡条件：
得，
拉力
为：
，
由关系式知：右支架对主梁的支持力
与重物移动距离
成一次函数关系，且拉力随
的
增大而减小，故
符合题意。
故选：
。
6．如图所示，
、
两个实心正方体的密度之比
，质量之比
，
若按甲、乙两种不同的方式，分别将它们叠放在水平地面上，则地面受到的压力之比和压
强之比分别是
F
s
(
)
F
G
L
L
s
(
)
FL
G L
s
F
Gs
F
G
L
F
s
s
B
B
A
B
:
9: 4
A
B
:
2:3
A
B
m
m
(
)
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A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
【答案】B。
【解答】解：（1）若按（甲的方式，将它们叠放在水平地面上，此时对地面的压力：
，
若按（乙的方式，将它们叠放在水平地面上，此时对地面的压力：
，
故
①；
（2）根据密度公式
，因
，
，
，
故
，
由正文体的体积公式知，故
、
边长之比为
，根据正方形的面积公式，则
、
面积
之比
，
按甲、乙两种不同的方式，甲中受力面积与乙中受力面积之比为
，
分别将它们叠放在水平地面上，根据
，在压力不变时，压强与受力面积成反比，则
:
1:1
F
F
乙
甲
:
2:3
p
p
乙
甲
:
1:1
F
F
乙
甲
:
4:9
p
p
乙
甲
:
1:1
F
F
乙
甲
:
9: 4
p
p
乙
甲
:
1:3
F
F
乙
甲
:
2:3
p
p
乙
甲
)
A
B
F
G
G
甲
)
A
B
F
G
G
乙
1:1
F
F
甲
乙
m
V
:
9: 4
A
B
:
4:9
B
A
:
2:3
A
B
m
m
2
4
8
3
9
27
A
A
A
A
B
B
B
B
A
B
m
V
m
m
V
m
A
B
2
3
A
B
4
9
9
4
F
p
S
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地面受到的压强之比是：
②。
故选：
。
7．三块不同的正方体叠放在一起，如图所示。正方体的质量分别是
、
、
，它
们的一个侧面积分别是
、
、
，那么甲对乙的压强、乙对丙的压强、
丙对地面的压强之比是
A．
B．
C．
D．
【答案】C。
【解答】解：
因为
，正立方体质量之比
，
重力之比
，
因为水平地面上物体对地面的压力等于物体自身的重力，
所以甲对乙的压力
，乙对丙的压力
，丙对水平地面的力
，
则：
，
受力面积
，
压强之比
。
故选：
。
:
4:9
p
p
乙
甲
B
1kg
2kg
3kg
2
100cm
2
200cm
2
300cm
(
)
1: 2 :3
1:3: 6
2 :3: 4
3: 4 :5
G
mg
:
:
1
: 2
:3
1: 2:3
m
m
m
kg
kg
kg
乙
甲
丙
:
:
1: 2:3
G
G
G
乙
甲
丙
1F
G
甲
2
F
G
G
乙
甲
3F
G
G
G
乙
甲
丙
1
2
3
:
:
:
:
1: 1
2 : 1
2
3
1:3: 6
F
F
F
G
G
G
G
G
G
乙
乙
甲
甲
甲
丙
2
2
2
1
2
3
:
:
100
: 200
:300
1: 2:3
S
S
S
cm
cm
cm
1
2
1
2
3
1
2
3
1 3 6
:
:
:
:
:
:
1:1.5: 2
2:3: 4
1 2 3
S
F
F
F
p
p
p
S
S
S
C
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8．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为
的小
球，另一端固定在
点，
点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，
点是小球
从
点自由下落所能到达的最低点，在小球从
点到
点的运动过程中，不考虑空气阻力，
以下说法正确的是
A．小球到达
点时，小球只受重力作用
B．小球的重力势能一直在减小
C．小球的动能一直在增加
D．在
点橡皮筋的弹性势能最小
【答案】B。
【解答】解：
、
点是小球从
点自由下落所能到达的最低点，此时橡皮筋形变程度最
大，橡皮筋的弹性势能最大，对小球的拉力最大，小球到达
点时，小球受到重力和拉力
的作用，且拉力大于重力。故
错误；
、小球从
到
的过程中，重力势能转化为动能，动能一直在增加，但从
到
的过程
中，小球开始时速度增大，当到橡皮筋对小球的拉力大于小球的重力后，由于此时合力向
上，则小球的速度才逐渐减小，在达到
点时，速度为零，动能为零，所以在小球从
点
到
点运动的过程中，小球的重力势能一直在减小，动能是先增加后减小，故
正确，
错误。
故选：
。
9．如图甲所示，水平放置的底面积为
的轻质薄壁柱形容器中浸没有正方体
、圆
柱体
．体积为
，重力为
的
通过不可伸长的细线与容器底部相连，
放在
上。打开阀门
放出液体，容器中液体深度
与细线上拉力
关系如图乙所示。若当液
体深度为
时，关闭阀门，剪断细线，将
从
上取下放入液体中，待
、
静止后，
容器底部受到的液体压强
，则下列说法不正确的是
m
a
b
c
a
a
c
(
)
c
c
AD
c
a
c
AD
BC
a
b
b
c
c
a
c
B
C
B
2
200cm
A
B
3
1000cm
6N
A
B
A
K
h
F
20cm
B
A
A
B
1p
(
)
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A．容器内液体密度为
B．未打开阀门前，
对
的压强为
C．待
、
静止后，液体压强
D．待
、
静止后，与剪断细线前，
竖直移动了
【答案】C。
【
解
答
】
解
：
已
知
，
则
，
则
；
、当液体深度为
时，绳子的拉力发生转折，说明圆柱体
全部露出液面，正方体
上表面与液面相平，则此时
，根据阿基米德原理可知：
，
根据受力平衡可知：
，
则：
，
即：
①
当液体深度为
时，绳子的拉力为0，则说明正方体
和圆柱体
处于漂浮状态，
此时，
△
，
根据阿基米德原理可知：
3
3
2 10
/
kg m
B
A
500Pa
A
B
1
3750
p
Pa
A
B
A
4.5cm
3
1000
A
V
cm
3
3
3
( 1000
10
A
A
h
V
cm
cm
2
2
2
(10
)
100
A
A
S
h
cm
cm
A
20cm
B
A
3
3
3
2
1000
1 10
A
V
V
cm
m
排
2
2
F
gV
浮
液
排
2
2
A
B
F
G
G
F
浮
2
2
A
B
gV
G
G
F
液
排
3
3
10
/
1 10
6
8
B
N
kg
m
N
G
N
液
16cm
A
B
3
A
A
V
V
S
排
3
2
3
4
3
3
1000
100
(20
16
)
600
6 10
h
cm
cm
cm
cm
cm
m
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，
根据受力平衡可知：
，
则：
，
即：
②
解①②可得：
，
；
、由图象知，当液体深度大于
时，正方体
和圆柱体
都处于浸没状态，则根据
受力平衡可知：
，
根据
可知：
，
所以，
，
则：
，
未打开阀门前，
上表面的深度为：△
，
则
对
的压力
，
对
的压强
；故
正确；
、
当
液
体
深
度
为
时
关
闭
阀
门
，
液
体
体
积
，
3
3
F
gV
浮
液
排
3
A
B
F
G
G
浮
3
A
B
gV
G
G
液
排
4
3
10
/
6 10
6
B
N
kg
m
N
G
液
3
3
2 10
/
kg m
液
6
B
G
N
B
25cm
A
B
1
1
6
6
12
24
A
B
F
G
G
F
N
N
N
N
浮
F
gV
浮
液
排
3
3
1
3
3
24
1.2 10
2 10
/
10
/
F
N
V
m
g
kg m
N
kg
浮
排
液
3
3
3
3
4
3
3
1.2 10
1.2 10
2 10
200
B
A
V
V
V
m
m
m
cm
排
3
2
3
2
2
200
40
4 10
25
20
B
B
V
cm
S
cm
m
h
cm
cm
B
1
30
25
5
0.05
h
cm
cm
cm
m
B
A
3
3
4
3
6
2 10
/
10
/
2 10
2
B
B
B
B
F
G
F
G
gV
N
kg m
N
kg
m
N
浮
液
B
A
3
2
2
500
4 10
B
F
N
p
Pa
S
m
B
C
20cm
2
3
3
3
200
20
1000
3000
A
V
S h
V
cm
cm
cm
cm
液
容
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待
静止后处于漂浮状态，则
，
根据
可知：
，
则
待
、
静
止
后
液
体
深
度
，
容器底部受到的液体压强
；故
错误；
、当液体深度为
时关闭阀门时，正方体
的下表面与容器底的高度为
，
待
、
静止后正方体
浸没的深度
，
则此时
的下表面与容器底的高度为
，
所以，△
，故
正确。
故选：
。
10．如图所示，轻弹簧左端固定，原长时右端位于
点，现将木块置于弹簧的右端，用力
将弹簧压缩△的长度（弹簧始终在弹性限度内）后由静止释放，木块在水平地面上向右
滑行距离为
后停在
点右侧。下列描述该过程中木块克服地面摩擦力所做的功
、木块
的动能
随木块距
点的长度
变化的关系图线中，可能正确的是
A．
B．
C．
D．
A
6
A
A
F
G
N
浮
F
gV
浮
液
排
4
3
3
3
3
6
3 10
300
2 10
/
10
/
A
A
F
N
V
m
cm
g
kg m
N
kg
浮
排
液
A
B
3
3
3
2
3000
200
300
17.5
0.175
200
B
A
V
V
V
cm
cm
cm
h
cm
m
S
cm
液
排
容
3
3
1
2 10
/
10
/
0.175
3500
p
gh
kg m
N
kg
m
Pa
液
C
D
20cm
A
20
10
10
h
cm
cm
cm
A
B
A
3
2
300
3
100
A
A
A
V
cm
h
cm
S
cm
排
浸
A
17.5
3
14.5
h
cm
cm
cm
14.5
10
4.5
h
h
h
cm
cm
cm
D
C
O
l
s
O
W
k
E
O
x
(
)
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【答案】B。
【解答】解：
（1）木块在水平地面上向右滑行的过程中，因接触面的粗糙程度和对地面的压力均不变，
所以，木块受到的摩擦力
大小不变，其方向水平向左，
木块克服地面摩擦力所做的功
，
木块从△到
点的过程中，
减小，摩擦力做的功
越大，
木块从△到
△
的过程中，
增大，摩擦力做的功
也增大，
即从△到
点、从
到
△
的过程中，
一直增大，故
错误、
正确；
（2）从
△开始运动时，弹簧的弹力大于木块受到的摩擦力，木块做加速运动，
随着弹簧的伸长量减小，弹簧的弹力减小，而木块受到的摩擦力不变，所以木块受到的合
力减小，木块速度的增加量减小，
当弹簧的弹力和摩擦力相等时，木块的速度达到最大值，
木块继续向右运动时，弹簧的弹力小于摩擦力，木块做减速运动，
从
点继续向右运动时，弹簧的弹力向左且逐渐增大，此时弹簧的弹力和摩擦力方向均向
左，木块做减速运动，直至停止，
所以，从△到
点的过程中，木块的速度先增大后减小，其动能先增大后减小，
从
到
△
的过程中，木块的动能一直减小，故
错误。
故选：
。
11．如图甲所示，用弹簧测力计吊着一金属圆柱体将其缓慢放入水中（水足够深），在圆
柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面距水面的深度
和弹簧测力计对应的示数
，
图乙是根据记录数据作出的
和
关系的图象。由图象可知
A．该圆柱体的高度为
f
W
fs
l
O
x
W
l
(s
)l
x
W
l
O
O
(s
)l
W
A
B
x
l
O
l
O
O
(s
)l
CD
B
h
F
F
h
(
)
8cm
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B．该圆柱体的横截面积为
C．该圆柱体的密度为1.5
D．撤去弹簧测力计，将圆柱体置于容器底部时圆柱体对容器底部的压强为
【答案】B。
【解答】解：（1）由图知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度：
，即圆柱体的高度为
，故
错误；
（2）
当圆柱体全浸入时，弹簧测力计的示数
，
圆柱体受到的最大浮力（全浸入时）
，
，
圆柱体的体积：
，
由
可得，圆柱体的横截面积：
，故
正确；
（3）由图可知，圆柱体重
，则圆柱体的质量：
，
圆柱体的密度：
，故
错误；
（4）撤去弹簧测力计，将圆柱体沉入容器底部，
则圆柱体对容器底部的压力为：
，
圆柱体对容器底部的压强：
，故
错误。
2
60cm
3
/
g cm
3
3 10 Pa
10
0.1
h
cm
m
0.1m
A
2
F
N
:
8
2
6
F
G
F
N
N
N
浮
F
gV
浮
排
4
3
3
3
6
6 10
1 10
/
10
/
F
N
V
V
m
g
kg m
N
kg
浮
排
水
V
Sh
4
3
3
2
2
6 10
6 10
60
0.1
V
m
S
m
cm
h
m
B
8
G
N
8
0.8
10
/
G
N
m
kg
g
N
kg
3
3
3
4
3
0.8
1.3 10
/
1.3
/
6 10
m
kg
kg m
g cm
V
m
C
8
6
2
F
G
F
N
N
N
浮
3
2
2
333
6 10
F
N
p
Pa
S
m
D
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故选：
。
12．如图所示，与传送带等高的光滑水平台上有一小物块以某一初速度
滑上粗糙的传送
带。若传送带静止时，物块离开传送带后落在地上
点，若传送带逆时针匀速转动时，则
物块以同样的初速度
滑上传送带，并最终落到地面上，物块落在
A．
点 B．
点或
点的左侧 C．
点的右侧 D．
点或
点的右侧
【答案】A。
【解答】解：
物块离开传送带时的速度越大，物体向前运动距离越大，当水平传送带静止时，物块受到
水平向左的滑动摩擦力做匀减速直线运动，若传送带逆时针转动，物块通过传送带时，受
到的滑动摩擦力仍水平向左，且大小不变，所以物块在掉落前，物体相当于传送带的速度
一直向右，所以物块会落在
点，故
正确。
故选：
。
第Ⅱ卷 非选择题
二．填空题（本题共6 小题，每题4 分，共24 分）
13．科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时，发现了大象行走时留在平整沙地上的一串
大小、深度基本相同的脚印，如何通过脚印来估测大象的质量呢？同学们找来平底圆柱形
容器，将它放在脚印边同样的沙面上，不断往容器中装小钢珠，使容器 陷入沙面的深度
和脚印深度相等 ，然后又做了脚印的石膏模型。回到学校后测得该容器的底面积为
，容器和小钢珠的总质量为
。把石膏模型放在一张纸片上画出脚印形状，剪下
“脚印”，测得质量为
。在同一张纸上剪下一块边长
的正方形，测出质量为
。
取
B
0v
P
0v
(
)
P
P
P
P
P
P
P
A
A
2
10cm
25kg
40g
10cm
5g
(g
10
/
)
N
kg
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（1）利用平底圆柱形容器可以算出行走（两脚着地）时大象对地面的压强为 帕。
（2）大象的质量约为
。
【答案】陷入沙面的深度和脚印深度相等；（1）
；（2）4000。
【解答】解：测量中，通过观察沙子发生形变程度来体现相同的压力作用效果，
所以，测量时将圆柱形容器放在脚印边同样的沙面上，不断往容器中装小钢珠，使容器陷
入沙面的深度和脚印深度相等；
（1）容器和小钢珠的总重力：
，
行走（两脚着地）时大象对地面的压强（等于容器对地面的压强）
；
（2）一块边长10 厘米的正方形的面积：
，
该正方形的质量为
，
质量为
的纸片的面积也就是大象一个脚印的面积
，
因同一张纸密度相同，厚度相同（设厚度为
，
所以由密度公式可得：
；
则大象一个脚印的面积为：
，
大象对地面的压力等于大象的重力，且大象行走时两只脚着地，
则大象的重力：
，
大象的质量为：
kg
5
2.5 10
25
10
/
250
G
mg
kg
N
kg
N
:
5
4
2
250
2.5 10
10 10
F
N
p
Pa
S
m
2
1
10
10
100
S
cm
cm
cm
1
5
m
g
2
40
m
g
S脚
)
h
1
2
1
m
m
S h
S h
脚
2
2
2
2
1
1
40
100
800
0.08
5
m S
g
cm
S
cm
m
m
g
脚
5
2
2
2
2.5 10
0.08
40000
G
F
pS
Pa
m
N
压
象
脚
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。
故答案为：陷入沙面的深度和脚印深度相等；（1）
；（2）4000。
14．一块质量为
的长方体橡皮，侧放于水平桌面上时，它与桌面的接触面积是
，如图所示，它的重力为
0.3
，它对桌面的压强为
．若沿
方向
竖直向下切去一小块，则剩余部分对桌面的压强
（选填“变大”、“变小”或“不
变”
取
。
【答案】0.3；300；不变。
【解答】解：
橡皮的重力
，
橡皮对桌面的压力
，
橡皮对桌面的压强：
；
橡皮对桌面的压强：
，
沿竖直方向切去一块橡皮后，橡皮的密度
不变，高度
不变，由
可知，它对桌
面的压强也不变。
故答案为：0.3；300；不变。
15．如图为一个两心壶，壶体为寿星造型，壶内为互不相通的两个容器。两心壶的把手下
部有一个孔
，将壶倒置，从
孔注入适量的酒，因其内部特殊结构，酒不会因壶倒置而
流出；两心壶的肩部有一个孔
，从
孔注入适量的水。若将
、
两孔都堵住，酒和水
40000
4000
10
/
G
N
m
kg
g
N
kg
象
5
2.5 10
30g
3
2
1 10 m
N
Pa
ab
)(g
10
/
)
N
kg
0.03
10
/
0.3
G
mg
kg
N
kg
N
0.3
F
G
N
3
2
0.3
300
1 10
F
N
p
Pa
S
m
F
G
mg
Vg
ghS
p
gh
S
S
S
S
S
h
p
gh
A
A
B
B
A
B
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都不会从壶嘴倒出；若将
、
两孔都放开，酒和水都会从壶嘴倒出。若要从壶嘴中只倒
出酒，需要放开
孔、堵住 孔。（选填“
”或“
”
【答案】
；
。
【解答】解：由题意可知，将壶倒置，从
孔注入适量的酒，酒不会因壶倒置而流出。说
明壶内盛酒的部分是与
孔相连的；
又知道从
孔可以注入适量的水，说明壶内盛水的部分是与
孔相连的；
若要从壶嘴中只倒出酒，需要放开
孔，使其与外界大气相通，在大气压的作用下，酒才
会顺利倒出。同时为了不让水流出，应堵住
孔，使之不与大气连通，这样由于大气压的
作用，壶内的水才不会流出。
故答案为：
；
。
16．如图所示轻质杠杆
可绕
点转动，
，
端用细线悬挂一质量为
的空心铁球。当铁球二分之一体积浸入水中在
端施加
竖直向下的拉力
时，杠杆恰
好在水平位置平衡。则杠杆的
端受到的拉力为
39
，铁球空心部分的体积为
；若撤去
端拉力
，铁球将 （选填“上浮”“下沉”或“悬浮” ，此运动过
程中小球底部受到水的压强 （选填“变大”“变小”或“不变” 。
取
，
，
A
B
A
A
B
)
A
B
A
A
B
B
A
B
A
B
AB
O
:
1:3
OA OB
A
7.9kg
B
13N
F
A
N
3
m
B
F
)
)
(g
10
/
N
kg
3
3
1.0 10
/
kg m
水
3
3
7.9 10
/
)
kg m
铁
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【答案】39；0.007；下沉；变大。
【解答】解：由题意可知，根据杠杆的平衡原理可得到
；则杠杆的
端
受到的拉力为：
；
由
可知，铁球实心部分的体积：
，
对铁球受力分析，它受到重力、浮力、细线的拉力而平衡，可得到：
；
根据
可得：
球的总体积为：
；
铁球空心部分的体积为
；
若撤去
端拉力
，铁球将下沉，液体的压强随深度的增加而增大，所以运动过程中小球
底部受到水的压强的变大。
故答案为：39；0.007；下沉；变大。
17．学校新近买了50 套总质量为
的物理实验器材，每套一箱。现在，某实验员需要
把这批实验器材搬运到
高的物理实验室。
（1 ）该实验员需要做
功。（不考虑他克服自身重力所做的功，
（2）排除搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，他搬运这批实验器材的最短时间
分钟。
A
B
F
OA
F
OB
A
13
3
39
A
B
OB
F
F
N
N
OA
m
V
3
3
3
7.9
0.001
7.9 10
/
m
kg
V
m
kg m
实心
铁
:
7.9
10
/
39
40
A
A
F
G
F
mg
F
kg
N
kg
N
N
浮
F
gV
浮
水
排
3
3
3
40
2
2
2
0.008
1.0 10
/
10
/
F
N
V
V
m
g
kg m
N
kg
浮
排
水
3
3
3
0.008
0.001
0.007
V
V
V
m
m
m
实心
B
F
300kg
14m
4
4.2 10
J
10
/
)
g
N
kg
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【答案】（1）
；（2）10。
【解答】解：（1）该实验员需要做的功：
；
（2）要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，即
，
他搬运这批实验器材的最短时间为：
。
故答案为：（1）
；（2）10。
18．有一个半径为
、材质均匀厚度为
的大圆盘上再黏上一个半径为
，材质均匀厚
度为
的小圆盘，如图所示，此时整体重心离大圆盘圆心的距离是
。
【答案】
。
【解答】解：
两个圆盘分开独自考虑，因为都是规则，材质均匀的圆盘，所以两者各自的重心分别在自
己的圆心处，大小圆盘的质量之比为：
，
若两个圆心的相连的线段看做杠杆，左右两端受力之比为
，如果保持杠杆平衡，左右
力臂之比为
，则支点位置应在两个圆心的相连的线段上，且距
点距离为该线段长度
的
，支点的位置即为整体重心所在的位置，所以整体重心离大圆盘圆心
的距离是：
。
故答案为：
4
4.2 10 J
4
300
10
/
14
4.2 10
W
Gh
mgh
kg
N
kg
m
J
70
P
W
4
4.2 10
600
10
70
W
J
t
s
min
P
W
4
4.2 10 J
R
d
1
2 R
d
0.1R
0.1R
2
2
4
1
1
4
m
V
S d
R d
m
V
S d
R d
大
大
大
小
小
小
4:1
1: 4
O
1
5
O
1
1
1
(
)
0.1
5
2
10
R
R
R
R
0.1R
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三．计算题（本题共4 小题，每题10 分，共40 分）
19．如图甲所示，水平面上有一底面积为
的圆柱形薄壁容器（容器壁厚度忽略
不计），容器中装有质量为
的水。现将一个质量分布均匀、体积为
的物
块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为
．（水
的密度
求：
（1）物块受到的浮力大小。
（2）物块的密度。
（3）用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中（水未溢出），如图乙，此时水对容器
底的压强。
【解答】解：（1）已知
，
则
。
（2）由于物块漂浮在水面上，则物块的重力
，
则质量
；
物块的密度
；
（3）由
得，水的体积为
，
物
块
使
其
恰
好
完
全
浸
没
在
水
中
，
水
和
物
块
的
总
体
积
3
2
5.0 10 m
0.5kg
5
3
5.0 10 m
5
3
4.0 10 m
3
3
1.0 10
/
)
kg m
水
5
3
4.0 10
V
m
排
3
3
5
3
1.0 10
/
10
/
4 10
0.4
F
gV
kg m
N
kg
m
N
浮
水
排
0.4
G
F
N
浮
0.4
0.04
10
/
G
N
m
kg
g
N
kg
3
3
5
3
0.04
0.8 10
/
5.0 10
m
kg
kg m
V
m
m
V
4
3
3
3
0.5
5 10
1.0 10
/
m
kg
V
m
kg m
水
水
水
4
3
5
3
4
3
5 10
5 10
5.5 10
V
V
V
m
m
m
水
物
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则水的深度为
，
所以水对容器底的压强：
。
答：（1）物块受到的浮力大小为
；
（2）物块的密度为
；
（3）此时水对容器底的压强
。
20．如图所示，杠杆在竖直向下拉力
的作用下将一物体缓慢匀速提升。下表是提升物体
时采集到的信息：
物重
端上升的高度
端下降的竖直距离
40
0.8
0.4
0.2
0.1
（1）若不计杠杆自重和摩擦，求拉力
的大小；
（2）若实际拉力
为
，求拉力做的总功及杠杆的机械效率。
【解答】解：（1）如图，当杠杆从水平位置匀速转到图示位置时，
、
为阻力臂和
动力臂
，
，大小不变；
又
，阻力（物重
不变），
当杠杆匀速转动时，动力
的大小不变；
4
3
5
3
4
3
5 10
5 10
5.5 10
V
V
V
m
m
m
水
物
4
3
3
2
5.5 10
0.11
5.0 10
V
m
h
m
S
m
3
3
3
1.0 10
/
10
/
0.11
1.1 10
p
gh
kg m
N
kg
m
Pa
0.4N
3
3
0.8 10
/
kg m
3
1.1 10 Pa
F
(
)
G N
( )
OA m
( )
OB m
A
( )
h m
B
( )
s m
F
F
90N
OC
OD
OCA
ODB
∽
OC
OA
OD
OB
L
L
L
L
1
2
FL
GL
G
F
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，
；
（2）由表中数据可知，
，
，
，
，
杠杆的机械效率：
。
答：（1）若不计杠杆自重和摩擦，拉力
的大小为
；
（2）若实际拉力
为
，拉力做的总功为
，杠杆的机械效率
。
21．如图甲，静止在水平地面的容器内装有适量水，底面积为
，上端开口面积为
，用细线吊着底面积为
的长方体，使其缓慢浸没于水中，直至物体静止在容
器底部；松开细线，物体上表面距水面
，容器对地面的压力相比未放入物体时增大了
（容器外壁保持干燥）。图乙是水对容器底部的压强
与物体下表面浸入水中深度
的图像。求：
（1）未放物体时容器中的水深？
（2）
的大小？
（3）物体沉底后对容器底部的压强？
OB
OA
FL
GL
40
0.8
80
0.4
OA
OB
GL
N
m
F
N
L
m
0.1
s
m
0.2
h
m
90
0.1
9
W
F s
N
m
J
总
40
0.2
8
W
Gh
N
m
J
有用
8
100%
100%
88.9%
9
W
J
W
J
有用
总
F
80N
F
90N
9J
88.9%
2
100cm
2
60cm
2
50cm
4cm
41N
p
h
1h
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【解答】解：
（1）根据图乙可知，长方体未放入水中时，水对容器底部的压强为
，
由
可
知
，
未
放
入
物
体
时
，
容
器
中
水
的
深
度
：
；
（2）由
可知当水对容器底部的压强为
时，容器中水的高度也就是容器较
宽部分的高度为：
；
水面上升的高度△
，
物体排开水的体积（浸入水中的体积）
△
，
则此时物体下表面浸入水中深度：
；
（3）在
处，图像出现了拐点，说明此时水面在容器上端与下端交界处；
由图像可知，当长方体下表面浸入深度为
时，水对容器底部的压强增大为最大值
，
再将物体继续向下移动，水对容器底部的压强不变，说明
时水面刚好上升到容器
口，此后有水溢出；
1300Pa
p
gh
0
3
3
1300
0.13
13
1.0 10
/
10
/
g
p
Pa
h
m
cm
kg m
N
kg
水
水
p
gh
1500Pa
0
3
3
1500
15
0.15
1.0 10
/
10
/
p
Pa
h
cm
m
g
kg m
N
kg
水
水
15
13
2
h
cm
cm
cm
V
S
下
排
2
3
100
2
200
h
cm
cm
cm
3
1
2
200
4
50
V
cm
h
cm
S
cm
排
物
1h
10cm
2p
10
h
cm
浸
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当
时物体排开水的体积（浸入水中的体积）
；
物体下表面浸入深度从
增大到
过程中，物体排开水的体积增加量：
△
，
此过程中水面上升的高度（即容器较窄部分的高度）
△
；
整个容器的高度
，
由于最终物体上表面距水面
，则物体的高度为：
；
当物体下表面浸入深度大于
时，水已溢出，
因物体最终浸没在水中，则整个过程中溢出水的体积为：
；
溢出水的质量为：
；
因容器对地面的压力相比未放入物体时增大量△
，
所以物体的重力：
△
；
物体的体积
，
浸没时物体受到的浮力：
；
10
h
cm
浸
:
2
3
50
10
500
V
S h
cm
cm
cm
浸
排
物
4cm
10cm
3
3
3
500
200
300
V
V
V
cm
cm
cm
排
排
排
: h
上
3
2
300
5
60
V
cm
h
cm
S
cm
排
上
15
5
20
H
h
h
cm
cm
cm
水
上
4cm
4
20
4
16
h
H
cm
cm
cm
cm
物
10cm
2
3
16
10
50
300
V
h
h
S
cm
cm
cm
cm
浸
溢
物
物
3
3
1 /
300
300
0.3
m
V
g cm
cm
g
kg
溢
溢
水
F
G
m g
压
溢
物
G
物
41
0.3
10
/
44
F
m g
N
kg
N
kg
N
压
溢
2
3
50
16
800
V
S h
cm
cm
cm
物
物
物
3
3
6
3
1.0 10
/
10
/
800 10
8
F
gV
kg m
N
kg
m
N
浮
水
物
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物体沉底后对容器底部的压力：
，
则物体沉底后对容器底部的压强：
。
答：（1）未放入物体时，容器中水的深度为
；
（2）
的大小是
；
（3）物体沉底后对容器底部的压强为
。
22．如图甲所示，
、
为不同材料制成的体积相同的实心正方体，浸没在盛有水的薄壁
圆柱形容器中，容器底面积是正方体下表面积的4 倍，现在沿竖直方向缓慢匀速拉动绳子，
开始时刻，
的上表面刚好与水面相平，
、
之间的绳子绷直，
在容器底部（未与容
器底部紧密接触），
上端绳子的拉力是
，
随
上升的距离
变化的图像如图乙所示，
除了连接
、
间的绳子承受拉力有一定限度外，其它绳子不会被拉断，绳的质量和体积
忽略不计，求：
（1）正方体
的体积；
（2）正方体
的密度；
（3）整个过程中，水对容器底部压强的最小值。
【解答】解：（1）由图乙
段可知，此过程是物体
出水面的过程，
段中物体
处
于浸没状态，
段此过程是物体
出水面的过程，
根据称重法可知：
在
点时，
①
在
点时，
②
根据①②可得：
，
44
8
36
F
G
F
N
N
N
压
浮
物
4
2
36
7200
50 10
F
N
p
Pa
S
m
压
物
物
0.13m
1h
4cm
7200Pa
A
B
A
A
B
B
A
F
F
A
h
A
B
A
B
AB
A
BC
B
CD
B
A
25
A
B
A
A
B
G
G
F
F
F
N
浮
浮
B
35
A
B
B
B
G
G
F
F
N
浮
10
A
F
N
浮
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根据
可得：
物体
的体积
，
（2）因为物体上升时在
、
间的距离小于
、
间的距离，说明在
点时物体
、
间的绳子断了。
点是绳子断了之后，此时绳端的拉力
，
则：
③
因为
、
两物体的体积相同，所以物体
、
浸没时受到的浮力相等，
即：
④
由②③④可得：
⑤
因为
、
两物体的体积相同，所以物体
的体积
，
根据
可得：
正方体
的密度
；
（3）正方体的边长
，
由图乙可以看出从
到
的过程中拉力的大小不变，由此可知，
点是物体
的下表面刚
好离开水面的时候，
点是物体
的上表面刚好到达水面的时候。
所以，据此可知，物体
即将露出水面时，水的深度
F
gV
浮
液
排
A
3
3
3
3
10
1 10
1.0 10
/
10
/
A
A
A
F
N
V
V
m
g
kg m
N
kg
浮
排
水
C
D
A
B
D
A
B
E
E
A
F
G
25
A
E
G
F
N
A
B
A
B
10
B
A
F
F
N
浮
浮
20
B
G
N
A
B
B
3
3
1 10
B
A
V
V
m
G
mg
Vg
B
3
3
3
3
20
2 10
/
1 10
10
/
B
B
B
G
N
kg m
V g
m
N
kg
3
3
3
3
1 10
0.1
10
A
L
V
m
m
cm
B
C
B
A
C
B
B
13.5
10
23.5
0.235
h
h
L
cm
cm
cm
m
上升
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；
由于在
处时物体
受到的浮力为
，
在
点时，
⑥
由③⑤⑥可得：
，
则
，
根据已知可得：
容器内部底面枳
，
，
从
处到
处时液面下降的高度△
，
水的最小深度
△
，
水对容器底部最小压强
。
答：（1）正方体
的体积为
；
（2）正方体
的密度为
；
（3）整个过程中，水对容器底部压强的最小值为
。
13.5
10
23.5
0.235
h
h
L
cm
cm
cm
m
上升
D
B
B
F
浮
D
41
A
B
D
B
G
G
F
F
N
浮
4
B
F
N
浮
4
3
3
3
4
4 10
1.0 10
/
10
/
B
B
F
N
V
m
g
kg m
N
kg
浮
排
水
2
2
2
2
4
4
4
(0.1 )
4 10
S
S
L
m
m
正
容
3
3
4
3
4
3
1 10
4 10
6 10
B
B
B
V
V
V
m
m
m
露
排
C
D
4
3
2
2
6 10
0.015
4 10
B
V
m
h
m
S
m
露
容
h
h
最小
0.235
0.015
0.22
h
m
m
m
3
3
3
1.0 10
/
10
/
0.22
2.2 10
p
gh
kg m
N
kg
m
Pa
最小
水
最小
A
3
3
1 10 m
B
3
3
2 10
/
kg m
3
2.2 10 Pa
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