广东省深圳市龙岗区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
1．（2024八下·龙岗期末）暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……小深向爷爷科普：“在地铁列车投入运营之前，需要进行乘客满载量测试。若列车设计成可以容纳3000个像我一样的中学生，需要多少个如图那样的沙袋进行测试呢？”（ ）
A．60个 B．600个 C．6000个 D．60000个
2．（2024八下·龙岗期末）暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……如图是地铁安检处的传送带。技术人员为了让小件行李顺利通过安检帘且尽快抵达取物处，可以把M、N两区分别设计为？（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
3．（2024八下·龙岗期末）暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……地铁站的清洁工正在辛勤劳作，她一手握住O点，则另一手握在哪个点更省力？（ ）
A．①点 B．②点
C．③点 D．①②③点都一样
4．（2024八下·龙岗期末）暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……爷爷为地铁站运营的有序高效而感慨。小深说，若这些物体所受力全部消失，则（ ）
A．运动的洗地机器人永远匀速直线运动下去
B．手中握着的水杯掉落
C．站在候车区的人向上飘起
D．行驶的列车缓缓停车靠站
5．（2024八下·龙岗期末）暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……进入站台后，小深发现深圳地铁处处流露着“文明礼仪”和“安全防护”的魅力。
（1）体重60kg的爷爷随着扶梯沿虚线方向匀速上升（如图甲），扶梯对他的支持力为 N（g取10N/kg）；
（2）“乘坐扶梯，左行右立”容易使扶梯右侧 。深圳地铁取消此倡导后，小深提议让踏板“灯光交替闪烁”（如图乙），当 （填序号）区灯光亮起时视为“站立区”，反之为“行走区”，这既让踏板负载合理，又让有需要的人快速通行；
（3）车厢里常传来“请站稳扶好”的提示音。小深对乘车安全进行了思考：
①轮椅人士在地铁上手握图丙中的 （填“A杆”或“B杆”）更安全舒适；
②为避免列车向前启动瞬间引发的危险，爷爷可乘坐如图丁中的座椅 （填“E”或“F”）；
③站立的乘客在启动瞬间会紧握栏杆处的握把。请在图戊中画出人受的重力G（重心O）和握把对人的拉力F的示意图 。
6．（2024八下·龙岗期末）暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……回家后，他想比较地铁口的PVC胶底地毯与家中软硅藻泥地毯的防滑性。
（1）小深从两款旧地毯中剪出等大且等质量的圆形块，分别用弹簧测力计测量重力（如图所示），地毯块的重力为 N；
（2）接着他按照以下步骤进行A、B实验：
①将弹簧测力计水平调零；
②将剪好的地毯块粘连在相同杯子底部；
③往杯中 ，增大杯子对接触面的压力；
④用弹簧测力计拉动杯子，使其在相同的水平桌面做 运动；
（3）分析实验数据， 款（填“PVC胶底”或“软硅藻泥”）防滑性能好；
（4）小深联想地铁口的“小心地面湿滑”提示语，想进一步探究水对PVC胶底地毯防滑性能的影响。他将B实验杯里的水往桌面倒，用此杯继续进行C实验，对比两次数据后得出水会降低PVC胶底地毯的防滑性。请你对此实验过程进行评价： 。
7．（2024八下·龙岗期末）中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期：
建造桥墩时，先在水下灌注宽厚的钢筋混凝土基坑，以增大受力面积减小压强。下面事例中，与此原理相同的是（ ）
A．宽厚的书包背带
B．公交车的安全锤
C．锋利的手工篆刻刀
D．蚊子的刺吸式口器
8．（2024八下·龙岗期末）中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期：
关于中国的桥梁，下列说法正确的是（ ）
A．钱塘江大桥深不见底的桥墩也受到浮力的作用
B．涨潮时，广济桥的浮桥露出水面的部分会变小
C．深中通道中的沉管漂浮时浮力大于重力
D．深中通道中的沉管下沉的原理与潜水艇相同
9．（2024八下·龙岗期末）中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期：
钱塘江大桥为我国最早使用“沉箱法”建造桥墩的大桥。沉箱是一种有顶无底的箱型结构（如图），顶盖有中央气闸，先将下端开口的沉箱沉入海底，随即将底部海水排出，再让工人进入作业室施工，直到沉箱沉降达到标准之后，灌注混凝土以填充沉箱。下列关于利用沉箱法建造桥墩的说法错误是（ ）
A．沉箱通过控制水箱压载水量增大沉箱重力实现下沉
B．下沉后为了将沉箱底部海水排出，需要不断往内输入气体
C．随着沉箱深度加深，需减小工作室内气压以便工人进入施工
D．沉箱沉降未到标准时，可通过工人挖掉底部一些土石，让它继续沉降
10．（2024八下·龙岗期末）中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期：
五一假期小明到广济桥旅游，发现景区对浮桥游客数量进行限流管理，他想到景区也可以通过浮桥排水量实时监控浮桥上的游客数量，于是决定动手制作“浮力秤”进行项目式学习。
【工作原理】浮力秤在水中静止时处于 状态；
【项目取材】主要由圆柱体小筒、秤盘两部分组成（见图）
【项目制作】
（1）小明发现将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止，他的改进方案是 ；
（2）经测量发现该浮力秤的总质量为100g，当秤盘上不放物体时，浮力秤受到的浮力是 N，已知小筒底面积为20cm2，应在距小筒底部 cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”；（g取10N/kg）
（3）测量可知小筒高度为30cm，将标准质量为 g的物体放入秤盘后发现，小筒恰好完全浸没，此时可在小筒上标记浮力秤的“最大测量值”；
（4）最后给浮力秤完善刻度线与数值，该秤的刻度会是 （选填“均匀”或“不均匀”）；
【项目迭代】
（5）制作完成后小明发现该浮力秤的量程小，精确度也不高，请你结合该浮力秤存在的问题提出改进方案，并说明理由（针对其中一个问题提出改进方案、说明理由即可）。
存在的问题 改进方案 理由
量程较小
精确度不高
11．（2024八下·龙岗期末）中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期：
深中通道的海底隧道部分由32节巨型长方体沉管组成，每节沉管尺寸如图所示。考虑到海底隧道的安全，设计师需要让沉管拥有超强的“防御能力”，足以抵御海水腐蚀、抗水压、抗地震等环境因素。请计算：（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）沉管上表面在海底40m处时要承受多大的海水压强？
（2）由钢壳混凝土结构组成的某节沉管制成后质量为6万吨，要使沉管沉入海底，内部压载水箱至少需要向沉管内注入多少万吨的海水？（结果保留整数位即可）
12．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。如图是做壶铃摇摆的三个动作，以下说法错误的是（ ）
A．未提起壶铃，没有对壶铃做功
B．以相同的节奏摇摆，壶铃越重，人对壶铃做功的功率越大
C．用同一个壶铃健身，节奏越快，人对壶铃做功的功率越大
D．用同一壶铃健身，举得越高，做功越快
13．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。如图，使用健腹轮时可将膝盖跪在地垫上，双手先紧握健腹轮手柄（状态1），再向前推动健腹轮至身体与地面相平，稍停数秒（状态2），然后收回归位，反复操作。则从状态1到状态2的过程中（ ）
A．人的重力势能减小，健腹轮的重力势能增加
B．健腹轮的动能先增大后减小
C．人和健腹轮的总机械能守恒
D．人受到的重力做的功，全部转化为健腹轮的动能
14．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。在社区健身器材中，我们可看到许多简单机械。下列说法错误的是（ ）
A．为了增强锻炼效果，坐蹬器应该设计成费力杠杆
B．为了方便用力，拉力器上应该安装动滑轮
C．为了使跷跷板水平平衡，小丽应该往左移动
D．为了均衡锻炼上肢力量，上肢牵引器应该设计成等臂杠杆
15．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。弹力带是一种易于携带、使用简单，且十分有效的小型体能训练工具。
（1）如图甲，小丽妈妈挑好了适合自己的弹力带健身，教练可以通过观察弹力带的 来评估训练时拉力的大小；
A．材料 B．粗细 C．伸长量 D．厚度
（2）小丽妈妈用手提起弹力带，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节运动（如图乙），请在图丙中画出此时作用在A点的阻力F2以及动力F1的力臂l1 ；
（3）小丽认为妈妈的手臂可以看成是一个费力杠杆，她判断的依据是 ；
（4）小丽看到哥哥正以图丁姿势绕肘关节缓慢提起壶铃，此时肱二头肌施加的力将变 。
16．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。龙门架综合训练器通常由两个竖立的柱子、一个位于顶部的横杆及左右各一组滑轮组成，小丽爸爸正用龙门架训练肌肉（如图）。
（1）在一次训练中，爸爸将20kg的配重匀速提升了0.8m，滑轮组的机械效率为80%，则该机械做的总功为 J。若增加5kg的配重，则机械效率为 （结果保留一位小数）；（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）
（2）若想提高龙门架滑轮组的机械效率，可以怎么做？ （任写一条）
17．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。小丽妈妈正使用一款可调节阻力的坐姿划船机进行锻炼，她每次划船运动的距离相同。划船机还可通过调节装置设定不同的阻力级别。
（1）当妈妈在某个阻力级别以稳定的节奏划船时，显示器上的参数如图所示。在这1min内妈妈划船做的总功是多少？阻力是多大？
（2）若教练将阻力大小调节为原来的2倍，并建议妈妈将功率保持在100W，则妈妈1min内划船的次数变成多少？
18．（2024八下·龙岗期末）“国际沸点项目”是一项以“研究影响水沸点的因素”为主题的国际合作项目，该项目为来自世界各地的师生搭建了数据共享的平台，全世界学生都可以在当地进行“水的沸腾”实验，并将数据和报告提交到项目网站，实现共享交流。请根据如下指引参与该项目式学习。
【驱动问题】水的沸点受哪些因素的影响？
【开展实验】进行水的沸腾实验并收集数据。
【提交数据】网站上要求提交的数据包括但不限于：水的沸点、水的体积、海拔、经纬度、加热设备等。
（1）你认为还可以补充提交的数据有 ；（任写一个）
【交流分析】下文摘自美国新泽西州Marlboro中学的八年级学生提交的报告，请分析报告回答问题：
①我们班用了不同体积的水来测量，发现所有的沸点都相同。实验中引起我们注意的一件事是：②靠近空调的几个小组测得的沸点略低于教室另一边的几个小组测得的沸点。在科学课上，我们学过空气流动会引起气压变化，因此，我们猜测这是导致数据不一致的原因。③而将我们所处的海拔与该项目中其他学校作比较后，发现海拔越高的地方沸点越低……能与世界其他地方的伙伴一起参与项目时，我们感觉自己像“真正的科学家”。
（2）画线①处所述现象说明：水的沸点与水的体积 ；（选填“有关”或“无关”）
（3）画线②、③处所述现象能论证影响水的沸点的本质因素是 。请结合所学知识说出论证依据： ；
【项目延伸】小华受国际沸点项目的启发，想到物理老师曾说过：地球上不同地方的“g值”也有差异。于是他上网查询到下表，并想要发起一个“国际g值项目”。
表1 一些地点的g值
地点 地理纬度 g值（N/kg）
赤道 0° 9.780
广州 23°06' 9.788
武汉 30°33' 9.794
上海 32°12' 9.794
北京 39°56' 9.801
纽约 40°40' 9.803
莫斯科 55°45' 9.816
北极 90° 9.832
（4）分析表1数据，你认为g值大小与地理纬度的关系可能是 ；
（5）如图是我国四大卫星发射中心分布图，请结合图像说明海南文昌卫星发射中心的优势条件： ；
（6）小华查阅资料得知：在运动学中，g值又被称作“重力加速度”，用来描述物体在只受重力作用且由静止释放后的速度变化情况，它在数值上等于单位时间内速度的变化量。如下图是同一物体（m=1kg）分别从广州、莫斯科两地同一高度静止释放后的v-t图像，该物体在广州静止释放后第5s的速度为 m/s；在这两地，5s内该物体重力做的功相差 J。（物体未落地且不计空气阻力）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】中学生的质量约为50kg，即重为G=mg=50kg×10N/kg=500N，则需要的沙袋为
，故ABD错误，C正确；
故选：C。
【分析】根据中学生的大约质量和重力公式，即可求出中学生的重力大小；再由题意即可求出沙袋的数量。
2．【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】地铁安检处的传送带的表面往往比较粗糙，其目的是在压力一定时，通过接触面的粗糙程度来增大摩擦力，使行李能随传送带做匀速直线运动，即M区需用接触面较粗糙的①；行李通过安检区后要尽快抵达取物处，方便游客尽早取物，则斜面的倾斜程度要较大，即N区需选择倾斜程度较大的④，故B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】影响滑动摩擦力的因素有：压力、接触面的粗糙程度；根据现实情境中的需求，分析判断M、N两区的设计特点。
3．【答案】C
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由题意知，清洁工一手握的O点为支点，阻力是扫帚与地面之间的摩擦力，因此阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知，L1越大，F1越小，因此另一手握在③点时，动力臂最长最省力，故ABD错误，C正确；
故选C。
【分析】根据扫帚的使用过程，明确该杠杆的五要素，分析变量及不变量，根据杠杆平衡判断哪个点更省力。
4．【答案】A
【知识点】物体运动状态的变化
【解析】【解答】根据牛顿第一定律可知，若物体所受力全部消失，物体将保持原有运动状态不变，所以运动的洗地机器人、行驶的列车都将一直按原有速度匀速直线运动下去，手中握着的水杯、站在候车区静止的人都将一直保持静止，故A正确，故BCD错误；
故选：A。
【分析】牛顿第一定律是指一切物体在没有受到力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；据此分析具体情境中各物体的运动情况。
5．【答案】600；过度使用和磨损；⑥；A杆；F；
【知识点】力的三要素及力的示意图；惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】（1）[1]由题意知，体重60kg的爷爷随着扶梯沿虚线方向匀速上升处于平衡状态，根据二力平衡可知，扶梯对他的支持力等于其重力，即
F支=G=mg=60kg×10N/kg=600N
（2）[2]由题可知，如果“乘坐扶梯，左行右立”，则扶梯右侧受到的压力较大，容易使扶梯右侧偏沉，导致右侧扶梯过度使用和磨损。
[3]由题意知，为了避免左行右立，让踏板“灯光交替闪烁”，因此右侧的⑥区灯光亮起时视为“站立区”，反之为“行走区”，这既让踏板负载合理，又让有需要的人快速通行。
（3）[4]轮椅人士在地铁上时，为了避免轮椅因车轮左右滚动而发生事故，手握图丙中的A杆更安全舒适。
[5]列车在突然启动时，人的上身由于惯性会后仰，因此为了避免引发危险，人面向列车前进方向，靠背在人的身后较为安全，所以应乘坐如图丁中的座椅F。
[6]由题可知，人受到的重力是竖直向下的，作用点在人的重心上；握把对人的拉力沿握把吊绳的方向向上，作用点在握把与手的接触点上，如图所示：
故答案为：（1）600；（2）过度使用和磨损；⑥；（3）①A杆；②F；。
6．【答案】0.4；倒入适量的水；匀速直线；软硅藻泥；实验结论不正确，因未控制压力相同
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】（1）由图中弹簧测力计可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为0.4N，因此地毯块的重力为0.4N。
（2）由实验原理可知，若要增大杯子对接触面的压力，应往杯中倒入适量的水；当用弹簧测力计拉动杯子，使其在相同的水平桌面做匀速直线运动时，杯子处于平衡状态，根据二力平衡可知，弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力。
（3）由实验可知，当杯子对接触面的压力相同时，在软硅藻泥地毯上匀速运动时弹簧测力计的示数比在PVC胶底地毯上匀速运动时弹簧测力计的示数大，即在软硅藻泥地毯上滑动摩擦力较大，因此软硅藻泥款的地毯防滑鞋能好。
（4）根据控制变量法，要想探究水对PVC胶底地毯防滑性能的影响，应控制压力相同，而将B实验杯里的水往桌面倒，用此杯继续进行C实验，此时杯子中的水减小，压力不同，因此得出的结论不正确。
故答案为：（1）0.4；（2）倒入适量的水；匀速直线；（3）软硅藻泥；（4）实验结论不正确，因未控制压力相同。
【分析】（1）先明确弹簧测力的分度值，再进行读数；
（2）有实验原理补充完整实验步骤；用弹簧测力计测滑动摩擦力，利用的是二力平衡；
（3）比较两种情况的弹簧测力计大小，即可判断防滑性能的好坏；
（4）根据控制值变量法分析判断实验结论的正误。
7．【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】建造桥墩时，先在水下灌注宽厚的钢筋混凝土基坑，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。
A、宽厚的书包背带是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A符合题意；
BCD、公交车的安全锤、锋利的手工篆刻刀、蚊子的刺吸式口器，都是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故BCD不符合题意；
故选：A。
【分析】减小压强的方法：减小压力；增大受力面积；增大压强的方法：增大压力；减小受力面积。根据实际物理情景，分析判断增大或减小压强的方式。
8．【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因；阿基米德原理；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．浮力产生的原因是浸没在液体中的物体，上、下表面受到的液体对它的压力不同，而深入海底的桥墩，下表面没有受到海水向上的压力，故深入海底的桥墩没有受到浮力的作用，故A错误；
B．根据物体的浮沉条件可知，浮桥始终处于漂浮状态，则受到的浮力等于其重力，因此涨潮时，广济桥的浮桥受到的浮力不变，根据阿基米德原理可知，排开水的体积不变，因此露出水面的部分也不变，故B错误；
C．根据物体的浮沉条件可知，深中通道中的沉管漂浮时，受到的浮力等于其重力，故C错误；
D．由题意知，深中通道中的沉管是通过改变自身的重力实现下沉的，因此其原理与潜水艇相同，故D正确。
故选D。
【分析】浮力产生的原因：浸没在液体中的物体，上、下表面受到的液体对它的压力不同，上、下压力差即为浮力；物体在液体中受到的浮力等于其重力，则物体漂浮；物体漂浮，根据阿基米德原理为F浮=ρ液gV排可判断排出液体体积的情况；潜水艇是通过改变自身的重力实现下沉的。
9．【答案】C
【知识点】液体压强的特点；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．根据物体的浮沉条件可知，当重力大于浮力时，沉箱下沉，沉箱浸没后排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，受到的浮力不变，所以沉箱是通过控制水箱压载水量增大沉箱重力实现下沉，故A正确，不符合题意；
B．下沉后为了将沉箱底部海水排出，需要不断往内输入气体，增大工作室的压强，将水压出，故B正确，不符合题意；
C．根据p=ρgh可知，随着沉箱深度加深，沉箱外侧受到海水的压强越来越大，为了防止沉箱被压瘪，应使沉箱内外气压相同，因此应增大工作室内气压以便工人进入施工，故C错误，符合题意；
D．由图可知，沉箱沉降未到标准时，工人可在工作室挖掉底部一些土石，让它继续沉降，故D正确，不符合题意。
故选：C。
【分析】当物体的重力大于浮力时，物体下沉；根据阿基米德原理可判断物体排开液体体积对浮力的影响；根据p=ρgh可判断液体深度对液体压强的影响。
10．【答案】漂浮；在小筒内放入适当的重物；1；5；500；均匀；换用体积更大的小筒；见解析；减小小筒的横截面积；见解析
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由题意知，浮力秤在水中静止时始终处于漂浮状态。
（1）因为小筒的重心较高，所以将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止，因此可以在小筒内放入适当的重物，降低其重心。
（2）根据物体的浮沉条件可知，秤盘上不放物体时，浮力秤受到的浮力等于其重力，即F浮=G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N；
根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，小筒排开水的体积为，因此小筒浸没的深度为，所以应在距小筒底部5cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”。
（3）已知小筒高度为30cm，则排开水的最大体积为V排大=20cm2×30cm=600cm3=6×10-4m3，
所以小筒受到的最大浮力为F浮大=ρ水V排大g=1.0×103kg/m3×6×10-4m3×10N/kg=6N，根据物体的浮沉条件可知，物体与小筒的最大重力为G大=F浮大=6N，则物体与小筒的最大质量为，物体的质量为m物=m大-m筒=600g-100g=500g；
（4）根据物体的浮沉条件可知，浮力秤受到的浮力为F浮=G=mg=(m物+m筒)g，根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，浮力秤受到的浮力为F浮=ρ水V排g=ρ水gS筒h，则(m物+m筒)g=ρ水gS筒h，则，因此该秤的刻度会是均匀的。
（5）为了增大浮力秤的量程，应当增大其受到的最大浮力，因此可以换用体积更大的小筒。
为了增大浮力秤的精确度，应在浮力差不变时，增大其浸没的深度差，根据F浮=ρ水V排g=ρ水gS筒h可知，可减小小筒的横截面积。
故答案为：漂浮；（1）在小筒内放入适当的重物；（2）1；5；（3）500；（4）均匀；（5）换用体积更大的小筒；为了增大浮力秤的量程，应当增大其受到的最大浮力；减小小筒的横截面积；为了增大浮力秤的精确度，应在浮力差不变时，增大其浸没的深度差。
【分析】根据浮力称原理可知其使用时的状态；
（1）重心较高的物体不稳；
（2）根据物体浮沉条件可求浮力，根据阿基米德原理以及几何关系可求标记点的位置；
（3）根据题意分析最大排水体积，再根据阿基米德原理、物体的浮沉条件以及重力公式可求出浮力秤的“最大测量值”；
（4）根据物体的浮沉条件可求出浮力秤受到的浮力，再根据阿基米德原理可分析判断秤的刻度是否均匀；
（5）根据题意可分析判断出：增大最大浮力，可增大浮力秤的量程；为了增大浮力秤的精确度，应在浮力差不变时，增大其浸没的深度差。
11．【答案】解：（1）沉管上表面在海底40m处时，海水压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×40m=4×105Pa；
（2）由题可知，沉管沉入海底时排开水的体积为沉管体积，即V排=V=165m×46m×10.6m=80454m3；根据阿基米德原理知，沉管受到的浮力为F浮=ρ海水V排g=1.0×103kg/m3×80454m3×10N/kg=8.0454×108N；沉管的重为G=mg=60000×103kg×10N/kg=6×108N，则需要向沉管内注入海水的重为G海水=F浮-G=8.0454×108N-6×108N=2.0454×108N，所以注入海水的质量；
答：（1）沉管上表面在海底40m处时海水压强为4×105Pa；
（2）要使沉管沉入海底，内部压载水箱至少需要向沉管内注入2万吨的海水。
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】（1）已知沉管上表面在海底的深度，根据液体压强公式即可求出海水压强；
（2）由几何关系可知沉管沉入海底时排开水的体积，再根据阿基米德原理即可求出沉管受到的浮力；结合重力公式以及力至间的关系即可求出海水注入量。
12．【答案】D
【知识点】功率的概念；是否做功的判断
【解析】【解答】A．未提起壶铃时，力的方向上没有移动距离，所以没有对壶铃做功，故A正确，不符合题意；
B．以相同的节奏摇摆，时间相同，壶铃越重，人对壶铃做的功越多，根据功率等于功除以时间可知，人对壶铃做功的功率越大，故B正确，不符合题意；
C．用同一个壶铃健身，说明人对壶铃每做一次摇摆的功相同；节奏越快，说明单位时间内完成摇摆的次数越多，所以人对壶铃做功的功率越大，故C正确，不符合题意；
D．用同一壶铃健身，举得越高，做的功越多，但完成一次摇摆的时间不确定，则做功的功率无法确定，故D错误，符合题意。
故选：D。
【分析】如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功；对于做功，需要力和在力的方向上移动的距离；单位时间内所做的功叫做功率；功率等于功除以做功所用的时间。
13．【答案】B
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．从状态1到状态2的过程中，人的重心降低，质量不变，所以人的重力势能减小；健腹轮的位置不变，质量不变，健腹轮的重力势能不变，故A错误；
B．在向前推动健腹轮的过程中，速度先增后减，健腹轮的质量不变，所以健腹轮的动能先增后减，故B正确；
C．人和健腹轮在运动过程中，存在摩擦力做功，所以机械能不守恒，故C错误；
D．根据能量守恒，人受到的重力做的功，一部分转化为健腹轮的动能，一部分克服摩擦力做功，故D错误。
故选：B。
【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、位置越高，重力势能越大；动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大，机械能守恒是指在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变；
14．【答案】B
【知识点】杠杆的动态平衡分析；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A．由图知，坐蹬器设计成费力杠杆，是为了在使用时较费力，可以更好的达到锻炼的效果，故A正确，不符合题意；
B．由图知，为了方便用力，拉力器上应该安装定滑轮来改变用力的方向，故B错误，符合题意；
C．根据杠杆平衡的条件，小丽应增大力臂，因此为了使跷跷板水平平衡，小丽应该往左移动，故C正确，不符合题意；
D．上肢牵引器应该设计成等臂杠杆，根据杠杆平衡的条件可知，此时左右臂用力相等，可以做到均衡锻炼上肢力量，故D正确，不符合题意。
故选：B。
【分析】杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆；省力杠杆省力但费距离，费力杠杆费力但省距离，等臂杠杆不省力也不费力；定滑轮不能省力但可以改变力的方向；对于跷跷板，要达到水平平衡，需要满足杠杆平衡条件：动力x动力臂=阻力×阻力臂。
15．【答案】C；；动力臂小于阻力臂；大
【知识点】弹力；杠杆的分类；力臂的画法；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】（1）弹力越大，物体的形变程度越大，由此可知，教练可以通过观察弹力带的伸长量来评估训练时拉力的大小，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选：C。
（2）由题意知，弹力带产生的阻力方向为沿A点竖直向下，力臂是支点到力的作用线的距离，由此作出动力F1的力臂l1，如图：
（3）由图可知，动力臂小于阻力臂，所以妈妈的手臂可以看成是一个费力杠杆。
（4）以图丁姿势绕肘关节缓慢提起壶铃，此时阻力不变，阻力臂变大，而动力不变，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，肱二头肌施加的力将变大。
故答案为：（1）C；（2）（3）动力臂小于阻力臂；（4）大。
【分析】（1）力的作用效果：力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态；
（2）阻力是阻碍杠杆转动的力，根据阻力的作用点和方向画出阻力F2的示意图；根据力臂的概念画出动力F1的力臂l1；
（3）动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
（4）根据杠杆平衡条件分析回答。
16．【答案】200；83.3%；增大配重
【知识点】机械效率的计算；增大或减小机械效率的方法；有用功和额外功
【解析】【解答】（1）由题意知，做的有用功为W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.8m=160J，则该机械做的总功为；则该机械所做额外功为W额=W总-W有=200J-160J=40J，若增加5kg的配重，则此时所做有用功为W有1=G1h=m1gh=(20kg+5kg)×10N/kg×0.8m=200J，则此时的机械效率为；
（2）若想提高龙门架滑轮组的机械效率，根据可知，增大有用功或减小额外功，即可以增大配重或减小各机械部件之间的摩擦。
故答案为：（1）200；83.3%；（2）增大配重。
【分析】（1）根据W有=Gh=mgh求出爸爸做的有用功，利用求出该机械做的总功；若增加5kg的配重，而额外功几乎不变，据此求出有用功和总功，根据求出机械效率；
（2）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重。
17．【答案】解：（1）由图可知，妈妈划船的功率为150W，则这1min内划船做的总功W=Pt=150W×60s=9000J；由图可知，划船的距离为30m，则划船的动力为，因此阻力为f=F=300N；
（2）由图可知，每次划船的距离为，将阻力大小调节为原来的2倍，则此时的动力为F1=f1=2×300N=600N；功率保持在100W，则1min内划船做的总功W1=P1t=100W×60s=6000J，则划船的总距离为，则1min内划船的次数
答：（1）在这1min内妈妈划船做的总功是9000J，阻力是300N；
（2）若教练将阻力大小调节为原来的2倍，并建议妈妈将功率保持在100W，则妈妈1min内划船的次数变成10次。
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据求出妈妈划船做的功，利用W=fs求出阻力；
（2）根据求出妈妈划船做的总功，阻力大小调节为原来的2倍，利用W'= f's'求出距离，据此求出妈妈1min内划船的次数。
18．【答案】气压值；无关；气压；见解析；g值大小随地理纬度的增大而增大；克服重力做功小，节省燃料；48.94；6.8614
【知识点】沸点及沸点与气压的关系；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）气压影响水的沸点，因此还可以补充提交的数据有气压值。
（2）由题意知，用了不同体积的水来测量，发现所有的沸点都相同，因此水的沸点与水的体积无关。
（3）由题意知，靠近空调的几个小组测得的沸点略低于教室另一边的几个小组测得的沸点；而将我们所处的海拔与该项目中其他学校作比较后，发现海拔越高的地方沸点越低，以上所说的本质改变的气压，因此影响水的沸点的本质因素是气压。
因为气压越高，液体表面的压力越大，液体沸腾成水蒸气时越难从液体中分离出来，因此需要液体达到更高的温度，所以气压越高液体的沸点越高。
（4）分析表1数据可知，地理纬度越大g值越大，因此g值大小与地理纬度的关系可能是g值大小随地理纬度的增大而增大。
（5）由我国四大卫星发射中心分布图可知，海南文昌卫星发射中心的地理纬度较低，则其g值较小，与其他卫星发射中心相比，其优势条件是克服重力做功小，节省燃料。
（6）由题意知，在运动学中，g值又被称作“重力加速度”，用来描述物体在只受重力作用且由静止释放后的速度变化情况，它在数值上等于单位时间内速度的变化量。则物体在广州静止释放后第5s的速度为
该物体在广州的重力为
G1=mg1=1kg×9.788N/kg=9.788N
在广州5s内下落的高度
重力做功为
W1=G1h1=9.788N×122.35m=1197.5618J
该物体在莫斯科的重力为
G2=mg2=1kg×9.816N/kg=9.816N
在莫斯科静止释放后第5s的速度为
在莫斯科5s内下落的高度
重力做功为
W2=G2h2=9.816N×122.7m=1204.4232J
重力做功相差
ΔW=W2-W1=1204.4232J-1197.5618J=6.8614J
故答案为：（1）气压值；（2）无关；（3）气压；因为气压越高，液体表面的压力越大，液体沸腾成水蒸气时越难从液体中分离出来，因此需要液体达到更高的温度，所以气压越高液体的沸点越高；（4）g值大小随地理纬度的增大而增大；（5）克服重力做功小，节省燃料；（6）48.94；6.8614。
【分析】（1）气压的高低影响水的沸点，据此分析；
（2）由实验步骤及对应现象，判断水的体积对水的沸点的影响；
（3）通过对比实验，可判断出影响水的沸点的本质因素；
（4）根据表格中每组g值与地理纬度，可推断其关系；
（5）根据卫星发射中心分布图中的地理位置，推测海南文昌卫星发射中心的优势条件；
（6）根据已知条件和速度公式，可得出物体在广州静止释放后第5s的速度；根据重力公式、功的定义式可求出在广州、莫斯科两地，5s内物体重力做的功相差量。
广东省深圳市龙岗区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
1．（2024八下·龙岗期末）暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……小深向爷爷科普：“在地铁列车投入运营之前，需要进行乘客满载量测试。若列车设计成可以容纳3000个像我一样的中学生，需要多少个如图那样的沙袋进行测试呢？”（ ）
A．60个 B．600个 C．6000个 D．60000个
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】中学生的质量约为50kg，即重为G=mg=50kg×10N/kg=500N，则需要的沙袋为
，故ABD错误，C正确；
故选：C。
【分析】根据中学生的大约质量和重力公式，即可求出中学生的重力大小；再由题意即可求出沙袋的数量。
2．（2024八下·龙岗期末）暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……如图是地铁安检处的传送带。技术人员为了让小件行李顺利通过安检帘且尽快抵达取物处，可以把M、N两区分别设计为？（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】地铁安检处的传送带的表面往往比较粗糙，其目的是在压力一定时，通过接触面的粗糙程度来增大摩擦力，使行李能随传送带做匀速直线运动，即M区需用接触面较粗糙的①；行李通过安检区后要尽快抵达取物处，方便游客尽早取物，则斜面的倾斜程度要较大，即N区需选择倾斜程度较大的④，故B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】影响滑动摩擦力的因素有：压力、接触面的粗糙程度；根据现实情境中的需求，分析判断M、N两区的设计特点。
3．（2024八下·龙岗期末）暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……地铁站的清洁工正在辛勤劳作，她一手握住O点，则另一手握在哪个点更省力？（ ）
A．①点 B．②点
C．③点 D．①②③点都一样
【答案】C
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由题意知，清洁工一手握的O点为支点，阻力是扫帚与地面之间的摩擦力，因此阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知，L1越大，F1越小，因此另一手握在③点时，动力臂最长最省力，故ABD错误，C正确；
故选C。
【分析】根据扫帚的使用过程，明确该杠杆的五要素，分析变量及不变量，根据杠杆平衡判断哪个点更省力。
4．（2024八下·龙岗期末）暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……爷爷为地铁站运营的有序高效而感慨。小深说，若这些物体所受力全部消失，则（ ）
A．运动的洗地机器人永远匀速直线运动下去
B．手中握着的水杯掉落
C．站在候车区的人向上飘起
D．行驶的列车缓缓停车靠站
【答案】A
【知识点】物体运动状态的变化
【解析】【解答】根据牛顿第一定律可知，若物体所受力全部消失，物体将保持原有运动状态不变，所以运动的洗地机器人、行驶的列车都将一直按原有速度匀速直线运动下去，手中握着的水杯、站在候车区静止的人都将一直保持静止，故A正确，故BCD错误；
故选：A。
【分析】牛顿第一定律是指一切物体在没有受到力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；据此分析具体情境中各物体的运动情况。
5．（2024八下·龙岗期末）暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……进入站台后，小深发现深圳地铁处处流露着“文明礼仪”和“安全防护”的魅力。
（1）体重60kg的爷爷随着扶梯沿虚线方向匀速上升（如图甲），扶梯对他的支持力为 N（g取10N/kg）；
（2）“乘坐扶梯，左行右立”容易使扶梯右侧 。深圳地铁取消此倡导后，小深提议让踏板“灯光交替闪烁”（如图乙），当 （填序号）区灯光亮起时视为“站立区”，反之为“行走区”，这既让踏板负载合理，又让有需要的人快速通行；
（3）车厢里常传来“请站稳扶好”的提示音。小深对乘车安全进行了思考：
①轮椅人士在地铁上手握图丙中的 （填“A杆”或“B杆”）更安全舒适；
②为避免列车向前启动瞬间引发的危险，爷爷可乘坐如图丁中的座椅 （填“E”或“F”）；
③站立的乘客在启动瞬间会紧握栏杆处的握把。请在图戊中画出人受的重力G（重心O）和握把对人的拉力F的示意图 。
【答案】600；过度使用和磨损；⑥；A杆；F；
【知识点】力的三要素及力的示意图；惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】（1）[1]由题意知，体重60kg的爷爷随着扶梯沿虚线方向匀速上升处于平衡状态，根据二力平衡可知，扶梯对他的支持力等于其重力，即
F支=G=mg=60kg×10N/kg=600N
（2）[2]由题可知，如果“乘坐扶梯，左行右立”，则扶梯右侧受到的压力较大，容易使扶梯右侧偏沉，导致右侧扶梯过度使用和磨损。
[3]由题意知，为了避免左行右立，让踏板“灯光交替闪烁”，因此右侧的⑥区灯光亮起时视为“站立区”，反之为“行走区”，这既让踏板负载合理，又让有需要的人快速通行。
（3）[4]轮椅人士在地铁上时，为了避免轮椅因车轮左右滚动而发生事故，手握图丙中的A杆更安全舒适。
[5]列车在突然启动时，人的上身由于惯性会后仰，因此为了避免引发危险，人面向列车前进方向，靠背在人的身后较为安全，所以应乘坐如图丁中的座椅F。
[6]由题可知，人受到的重力是竖直向下的，作用点在人的重心上；握把对人的拉力沿握把吊绳的方向向上，作用点在握把与手的接触点上，如图所示：
故答案为：（1）600；（2）过度使用和磨损；⑥；（3）①A杆；②F；。
6．（2024八下·龙岗期末）暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……回家后，他想比较地铁口的PVC胶底地毯与家中软硅藻泥地毯的防滑性。
（1）小深从两款旧地毯中剪出等大且等质量的圆形块，分别用弹簧测力计测量重力（如图所示），地毯块的重力为 N；
（2）接着他按照以下步骤进行A、B实验：
①将弹簧测力计水平调零；
②将剪好的地毯块粘连在相同杯子底部；
③往杯中 ，增大杯子对接触面的压力；
④用弹簧测力计拉动杯子，使其在相同的水平桌面做 运动；
（3）分析实验数据， 款（填“PVC胶底”或“软硅藻泥”）防滑性能好；
（4）小深联想地铁口的“小心地面湿滑”提示语，想进一步探究水对PVC胶底地毯防滑性能的影响。他将B实验杯里的水往桌面倒，用此杯继续进行C实验，对比两次数据后得出水会降低PVC胶底地毯的防滑性。请你对此实验过程进行评价： 。
【答案】0.4；倒入适量的水；匀速直线；软硅藻泥；实验结论不正确，因未控制压力相同
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】（1）由图中弹簧测力计可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为0.4N，因此地毯块的重力为0.4N。
（2）由实验原理可知，若要增大杯子对接触面的压力，应往杯中倒入适量的水；当用弹簧测力计拉动杯子，使其在相同的水平桌面做匀速直线运动时，杯子处于平衡状态，根据二力平衡可知，弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力。
（3）由实验可知，当杯子对接触面的压力相同时，在软硅藻泥地毯上匀速运动时弹簧测力计的示数比在PVC胶底地毯上匀速运动时弹簧测力计的示数大，即在软硅藻泥地毯上滑动摩擦力较大，因此软硅藻泥款的地毯防滑鞋能好。
（4）根据控制变量法，要想探究水对PVC胶底地毯防滑性能的影响，应控制压力相同，而将B实验杯里的水往桌面倒，用此杯继续进行C实验，此时杯子中的水减小，压力不同，因此得出的结论不正确。
故答案为：（1）0.4；（2）倒入适量的水；匀速直线；（3）软硅藻泥；（4）实验结论不正确，因未控制压力相同。
【分析】（1）先明确弹簧测力的分度值，再进行读数；
（2）有实验原理补充完整实验步骤；用弹簧测力计测滑动摩擦力，利用的是二力平衡；
（3）比较两种情况的弹簧测力计大小，即可判断防滑性能的好坏；
（4）根据控制值变量法分析判断实验结论的正误。
7．（2024八下·龙岗期末）中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期：
建造桥墩时，先在水下灌注宽厚的钢筋混凝土基坑，以增大受力面积减小压强。下面事例中，与此原理相同的是（ ）
A．宽厚的书包背带
B．公交车的安全锤
C．锋利的手工篆刻刀
D．蚊子的刺吸式口器
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】建造桥墩时，先在水下灌注宽厚的钢筋混凝土基坑，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。
A、宽厚的书包背带是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A符合题意；
BCD、公交车的安全锤、锋利的手工篆刻刀、蚊子的刺吸式口器，都是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故BCD不符合题意；
故选：A。
【分析】减小压强的方法：减小压力；增大受力面积；增大压强的方法：增大压力；减小受力面积。根据实际物理情景，分析判断增大或减小压强的方式。
8．（2024八下·龙岗期末）中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期：
关于中国的桥梁，下列说法正确的是（ ）
A．钱塘江大桥深不见底的桥墩也受到浮力的作用
B．涨潮时，广济桥的浮桥露出水面的部分会变小
C．深中通道中的沉管漂浮时浮力大于重力
D．深中通道中的沉管下沉的原理与潜水艇相同
【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因；阿基米德原理；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．浮力产生的原因是浸没在液体中的物体，上、下表面受到的液体对它的压力不同，而深入海底的桥墩，下表面没有受到海水向上的压力，故深入海底的桥墩没有受到浮力的作用，故A错误；
B．根据物体的浮沉条件可知，浮桥始终处于漂浮状态，则受到的浮力等于其重力，因此涨潮时，广济桥的浮桥受到的浮力不变，根据阿基米德原理可知，排开水的体积不变，因此露出水面的部分也不变，故B错误；
C．根据物体的浮沉条件可知，深中通道中的沉管漂浮时，受到的浮力等于其重力，故C错误；
D．由题意知，深中通道中的沉管是通过改变自身的重力实现下沉的，因此其原理与潜水艇相同，故D正确。
故选D。
【分析】浮力产生的原因：浸没在液体中的物体，上、下表面受到的液体对它的压力不同，上、下压力差即为浮力；物体在液体中受到的浮力等于其重力，则物体漂浮；物体漂浮，根据阿基米德原理为F浮=ρ液gV排可判断排出液体体积的情况；潜水艇是通过改变自身的重力实现下沉的。
9．（2024八下·龙岗期末）中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期：
钱塘江大桥为我国最早使用“沉箱法”建造桥墩的大桥。沉箱是一种有顶无底的箱型结构（如图），顶盖有中央气闸，先将下端开口的沉箱沉入海底，随即将底部海水排出，再让工人进入作业室施工，直到沉箱沉降达到标准之后，灌注混凝土以填充沉箱。下列关于利用沉箱法建造桥墩的说法错误是（ ）
A．沉箱通过控制水箱压载水量增大沉箱重力实现下沉
B．下沉后为了将沉箱底部海水排出，需要不断往内输入气体
C．随着沉箱深度加深，需减小工作室内气压以便工人进入施工
D．沉箱沉降未到标准时，可通过工人挖掉底部一些土石，让它继续沉降
【答案】C
【知识点】液体压强的特点；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．根据物体的浮沉条件可知，当重力大于浮力时，沉箱下沉，沉箱浸没后排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，受到的浮力不变，所以沉箱是通过控制水箱压载水量增大沉箱重力实现下沉，故A正确，不符合题意；
B．下沉后为了将沉箱底部海水排出，需要不断往内输入气体，增大工作室的压强，将水压出，故B正确，不符合题意；
C．根据p=ρgh可知，随着沉箱深度加深，沉箱外侧受到海水的压强越来越大，为了防止沉箱被压瘪，应使沉箱内外气压相同，因此应增大工作室内气压以便工人进入施工，故C错误，符合题意；
D．由图可知，沉箱沉降未到标准时，工人可在工作室挖掉底部一些土石，让它继续沉降，故D正确，不符合题意。
故选：C。
【分析】当物体的重力大于浮力时，物体下沉；根据阿基米德原理可判断物体排开液体体积对浮力的影响；根据p=ρgh可判断液体深度对液体压强的影响。
10．（2024八下·龙岗期末）中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期：
五一假期小明到广济桥旅游，发现景区对浮桥游客数量进行限流管理，他想到景区也可以通过浮桥排水量实时监控浮桥上的游客数量，于是决定动手制作“浮力秤”进行项目式学习。
【工作原理】浮力秤在水中静止时处于 状态；
【项目取材】主要由圆柱体小筒、秤盘两部分组成（见图）
【项目制作】
（1）小明发现将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止，他的改进方案是 ；
（2）经测量发现该浮力秤的总质量为100g，当秤盘上不放物体时，浮力秤受到的浮力是 N，已知小筒底面积为20cm2，应在距小筒底部 cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”；（g取10N/kg）
（3）测量可知小筒高度为30cm，将标准质量为 g的物体放入秤盘后发现，小筒恰好完全浸没，此时可在小筒上标记浮力秤的“最大测量值”；
（4）最后给浮力秤完善刻度线与数值，该秤的刻度会是 （选填“均匀”或“不均匀”）；
【项目迭代】
（5）制作完成后小明发现该浮力秤的量程小，精确度也不高，请你结合该浮力秤存在的问题提出改进方案，并说明理由（针对其中一个问题提出改进方案、说明理由即可）。
存在的问题 改进方案 理由
量程较小
精确度不高
【答案】漂浮；在小筒内放入适当的重物；1；5；500；均匀；换用体积更大的小筒；见解析；减小小筒的横截面积；见解析
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由题意知，浮力秤在水中静止时始终处于漂浮状态。
（1）因为小筒的重心较高，所以将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止，因此可以在小筒内放入适当的重物，降低其重心。
（2）根据物体的浮沉条件可知，秤盘上不放物体时，浮力秤受到的浮力等于其重力，即F浮=G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N；
根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，小筒排开水的体积为，因此小筒浸没的深度为，所以应在距小筒底部5cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”。
（3）已知小筒高度为30cm，则排开水的最大体积为V排大=20cm2×30cm=600cm3=6×10-4m3，
所以小筒受到的最大浮力为F浮大=ρ水V排大g=1.0×103kg/m3×6×10-4m3×10N/kg=6N，根据物体的浮沉条件可知，物体与小筒的最大重力为G大=F浮大=6N，则物体与小筒的最大质量为，物体的质量为m物=m大-m筒=600g-100g=500g；
（4）根据物体的浮沉条件可知，浮力秤受到的浮力为F浮=G=mg=(m物+m筒)g，根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，浮力秤受到的浮力为F浮=ρ水V排g=ρ水gS筒h，则(m物+m筒)g=ρ水gS筒h，则，因此该秤的刻度会是均匀的。
（5）为了增大浮力秤的量程，应当增大其受到的最大浮力，因此可以换用体积更大的小筒。
为了增大浮力秤的精确度，应在浮力差不变时，增大其浸没的深度差，根据F浮=ρ水V排g=ρ水gS筒h可知，可减小小筒的横截面积。
故答案为：漂浮；（1）在小筒内放入适当的重物；（2）1；5；（3）500；（4）均匀；（5）换用体积更大的小筒；为了增大浮力秤的量程，应当增大其受到的最大浮力；减小小筒的横截面积；为了增大浮力秤的精确度，应在浮力差不变时，增大其浸没的深度差。
【分析】根据浮力称原理可知其使用时的状态；
（1）重心较高的物体不稳；
（2）根据物体浮沉条件可求浮力，根据阿基米德原理以及几何关系可求标记点的位置；
（3）根据题意分析最大排水体积，再根据阿基米德原理、物体的浮沉条件以及重力公式可求出浮力秤的“最大测量值”；
（4）根据物体的浮沉条件可求出浮力秤受到的浮力，再根据阿基米德原理可分析判断秤的刻度是否均匀；
（5）根据题意可分析判断出：增大最大浮力，可增大浮力秤的量程；为了增大浮力秤的精确度，应在浮力差不变时，增大其浸没的深度差。
11．（2024八下·龙岗期末）中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期：
深中通道的海底隧道部分由32节巨型长方体沉管组成，每节沉管尺寸如图所示。考虑到海底隧道的安全，设计师需要让沉管拥有超强的“防御能力”，足以抵御海水腐蚀、抗水压、抗地震等环境因素。请计算：（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）沉管上表面在海底40m处时要承受多大的海水压强？
（2）由钢壳混凝土结构组成的某节沉管制成后质量为6万吨，要使沉管沉入海底，内部压载水箱至少需要向沉管内注入多少万吨的海水？（结果保留整数位即可）
【答案】解：（1）沉管上表面在海底40m处时，海水压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×40m=4×105Pa；
（2）由题可知，沉管沉入海底时排开水的体积为沉管体积，即V排=V=165m×46m×10.6m=80454m3；根据阿基米德原理知，沉管受到的浮力为F浮=ρ海水V排g=1.0×103kg/m3×80454m3×10N/kg=8.0454×108N；沉管的重为G=mg=60000×103kg×10N/kg=6×108N，则需要向沉管内注入海水的重为G海水=F浮-G=8.0454×108N-6×108N=2.0454×108N，所以注入海水的质量；
答：（1）沉管上表面在海底40m处时海水压强为4×105Pa；
（2）要使沉管沉入海底，内部压载水箱至少需要向沉管内注入2万吨的海水。
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】（1）已知沉管上表面在海底的深度，根据液体压强公式即可求出海水压强；
（2）由几何关系可知沉管沉入海底时排开水的体积，再根据阿基米德原理即可求出沉管受到的浮力；结合重力公式以及力至间的关系即可求出海水注入量。
12．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。如图是做壶铃摇摆的三个动作，以下说法错误的是（ ）
A．未提起壶铃，没有对壶铃做功
B．以相同的节奏摇摆，壶铃越重，人对壶铃做功的功率越大
C．用同一个壶铃健身，节奏越快，人对壶铃做功的功率越大
D．用同一壶铃健身，举得越高，做功越快
【答案】D
【知识点】功率的概念；是否做功的判断
【解析】【解答】A．未提起壶铃时，力的方向上没有移动距离，所以没有对壶铃做功，故A正确，不符合题意；
B．以相同的节奏摇摆，时间相同，壶铃越重，人对壶铃做的功越多，根据功率等于功除以时间可知，人对壶铃做功的功率越大，故B正确，不符合题意；
C．用同一个壶铃健身，说明人对壶铃每做一次摇摆的功相同；节奏越快，说明单位时间内完成摇摆的次数越多，所以人对壶铃做功的功率越大，故C正确，不符合题意；
D．用同一壶铃健身，举得越高，做的功越多，但完成一次摇摆的时间不确定，则做功的功率无法确定，故D错误，符合题意。
故选：D。
【分析】如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功；对于做功，需要力和在力的方向上移动的距离；单位时间内所做的功叫做功率；功率等于功除以做功所用的时间。
13．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。如图，使用健腹轮时可将膝盖跪在地垫上，双手先紧握健腹轮手柄（状态1），再向前推动健腹轮至身体与地面相平，稍停数秒（状态2），然后收回归位，反复操作。则从状态1到状态2的过程中（ ）
A．人的重力势能减小，健腹轮的重力势能增加
B．健腹轮的动能先增大后减小
C．人和健腹轮的总机械能守恒
D．人受到的重力做的功，全部转化为健腹轮的动能
【答案】B
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．从状态1到状态2的过程中，人的重心降低，质量不变，所以人的重力势能减小；健腹轮的位置不变，质量不变，健腹轮的重力势能不变，故A错误；
B．在向前推动健腹轮的过程中，速度先增后减，健腹轮的质量不变，所以健腹轮的动能先增后减，故B正确；
C．人和健腹轮在运动过程中，存在摩擦力做功，所以机械能不守恒，故C错误；
D．根据能量守恒，人受到的重力做的功，一部分转化为健腹轮的动能，一部分克服摩擦力做功，故D错误。
故选：B。
【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、位置越高，重力势能越大；动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大，机械能守恒是指在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变；
14．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。在社区健身器材中，我们可看到许多简单机械。下列说法错误的是（ ）
A．为了增强锻炼效果，坐蹬器应该设计成费力杠杆
B．为了方便用力，拉力器上应该安装动滑轮
C．为了使跷跷板水平平衡，小丽应该往左移动
D．为了均衡锻炼上肢力量，上肢牵引器应该设计成等臂杠杆
【答案】B
【知识点】杠杆的动态平衡分析；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A．由图知，坐蹬器设计成费力杠杆，是为了在使用时较费力，可以更好的达到锻炼的效果，故A正确，不符合题意；
B．由图知，为了方便用力，拉力器上应该安装定滑轮来改变用力的方向，故B错误，符合题意；
C．根据杠杆平衡的条件，小丽应增大力臂，因此为了使跷跷板水平平衡，小丽应该往左移动，故C正确，不符合题意；
D．上肢牵引器应该设计成等臂杠杆，根据杠杆平衡的条件可知，此时左右臂用力相等，可以做到均衡锻炼上肢力量，故D正确，不符合题意。
故选：B。
【分析】杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆；省力杠杆省力但费距离，费力杠杆费力但省距离，等臂杠杆不省力也不费力；定滑轮不能省力但可以改变力的方向；对于跷跷板，要达到水平平衡，需要满足杠杆平衡条件：动力x动力臂=阻力×阻力臂。
15．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。弹力带是一种易于携带、使用简单，且十分有效的小型体能训练工具。
（1）如图甲，小丽妈妈挑好了适合自己的弹力带健身，教练可以通过观察弹力带的 来评估训练时拉力的大小；
A．材料 B．粗细 C．伸长量 D．厚度
（2）小丽妈妈用手提起弹力带，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节运动（如图乙），请在图丙中画出此时作用在A点的阻力F2以及动力F1的力臂l1 ；
（3）小丽认为妈妈的手臂可以看成是一个费力杠杆，她判断的依据是 ；
（4）小丽看到哥哥正以图丁姿势绕肘关节缓慢提起壶铃，此时肱二头肌施加的力将变 。
【答案】C；；动力臂小于阻力臂；大
【知识点】弹力；杠杆的分类；力臂的画法；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】（1）弹力越大，物体的形变程度越大，由此可知，教练可以通过观察弹力带的伸长量来评估训练时拉力的大小，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选：C。
（2）由题意知，弹力带产生的阻力方向为沿A点竖直向下，力臂是支点到力的作用线的距离，由此作出动力F1的力臂l1，如图：
（3）由图可知，动力臂小于阻力臂，所以妈妈的手臂可以看成是一个费力杠杆。
（4）以图丁姿势绕肘关节缓慢提起壶铃，此时阻力不变，阻力臂变大，而动力不变，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，肱二头肌施加的力将变大。
故答案为：（1）C；（2）（3）动力臂小于阻力臂；（4）大。
【分析】（1）力的作用效果：力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态；
（2）阻力是阻碍杠杆转动的力，根据阻力的作用点和方向画出阻力F2的示意图；根据力臂的概念画出动力F1的力臂l1；
（3）动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
（4）根据杠杆平衡条件分析回答。
16．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。龙门架综合训练器通常由两个竖立的柱子、一个位于顶部的横杆及左右各一组滑轮组成，小丽爸爸正用龙门架训练肌肉（如图）。
（1）在一次训练中，爸爸将20kg的配重匀速提升了0.8m，滑轮组的机械效率为80%，则该机械做的总功为 J。若增加5kg的配重，则机械效率为 （结果保留一位小数）；（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）
（2）若想提高龙门架滑轮组的机械效率，可以怎么做？ （任写一条）
【答案】200；83.3%；增大配重
【知识点】机械效率的计算；增大或减小机械效率的方法；有用功和额外功
【解析】【解答】（1）由题意知，做的有用功为W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.8m=160J，则该机械做的总功为；则该机械所做额外功为W额=W总-W有=200J-160J=40J，若增加5kg的配重，则此时所做有用功为W有1=G1h=m1gh=(20kg+5kg)×10N/kg×0.8m=200J，则此时的机械效率为；
（2）若想提高龙门架滑轮组的机械效率，根据可知，增大有用功或减小额外功，即可以增大配重或减小各机械部件之间的摩擦。
故答案为：（1）200；83.3%；（2）增大配重。
【分析】（1）根据W有=Gh=mgh求出爸爸做的有用功，利用求出该机械做的总功；若增加5kg的配重，而额外功几乎不变，据此求出有用功和总功，根据求出机械效率；
（2）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重。
17．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。小丽妈妈正使用一款可调节阻力的坐姿划船机进行锻炼，她每次划船运动的距离相同。划船机还可通过调节装置设定不同的阻力级别。
（1）当妈妈在某个阻力级别以稳定的节奏划船时，显示器上的参数如图所示。在这1min内妈妈划船做的总功是多少？阻力是多大？
（2）若教练将阻力大小调节为原来的2倍，并建议妈妈将功率保持在100W，则妈妈1min内划船的次数变成多少？
【答案】解：（1）由图可知，妈妈划船的功率为150W，则这1min内划船做的总功W=Pt=150W×60s=9000J；由图可知，划船的距离为30m，则划船的动力为，因此阻力为f=F=300N；
（2）由图可知，每次划船的距离为，将阻力大小调节为原来的2倍，则此时的动力为F1=f1=2×300N=600N；功率保持在100W，则1min内划船做的总功W1=P1t=100W×60s=6000J，则划船的总距离为，则1min内划船的次数
答：（1）在这1min内妈妈划船做的总功是9000J，阻力是300N；
（2）若教练将阻力大小调节为原来的2倍，并建议妈妈将功率保持在100W，则妈妈1min内划船的次数变成10次。
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据求出妈妈划船做的功，利用W=fs求出阻力；
（2）根据求出妈妈划船做的总功，阻力大小调节为原来的2倍，利用W'= f's'求出距离，据此求出妈妈1min内划船的次数。
18．（2024八下·龙岗期末）“国际沸点项目”是一项以“研究影响水沸点的因素”为主题的国际合作项目，该项目为来自世界各地的师生搭建了数据共享的平台，全世界学生都可以在当地进行“水的沸腾”实验，并将数据和报告提交到项目网站，实现共享交流。请根据如下指引参与该项目式学习。
【驱动问题】水的沸点受哪些因素的影响？
【开展实验】进行水的沸腾实验并收集数据。
【提交数据】网站上要求提交的数据包括但不限于：水的沸点、水的体积、海拔、经纬度、加热设备等。
（1）你认为还可以补充提交的数据有 ；（任写一个）
【交流分析】下文摘自美国新泽西州Marlboro中学的八年级学生提交的报告，请分析报告回答问题：
①我们班用了不同体积的水来测量，发现所有的沸点都相同。实验中引起我们注意的一件事是：②靠近空调的几个小组测得的沸点略低于教室另一边的几个小组测得的沸点。在科学课上，我们学过空气流动会引起气压变化，因此，我们猜测这是导致数据不一致的原因。③而将我们所处的海拔与该项目中其他学校作比较后，发现海拔越高的地方沸点越低……能与世界其他地方的伙伴一起参与项目时，我们感觉自己像“真正的科学家”。
（2）画线①处所述现象说明：水的沸点与水的体积 ；（选填“有关”或“无关”）
（3）画线②、③处所述现象能论证影响水的沸点的本质因素是 。请结合所学知识说出论证依据： ；
【项目延伸】小华受国际沸点项目的启发，想到物理老师曾说过：地球上不同地方的“g值”也有差异。于是他上网查询到下表，并想要发起一个“国际g值项目”。
表1 一些地点的g值
地点 地理纬度 g值（N/kg）
赤道 0° 9.780
广州 23°06' 9.788
武汉 30°33' 9.794
上海 32°12' 9.794
北京 39°56' 9.801
纽约 40°40' 9.803
莫斯科 55°45' 9.816
北极 90° 9.832
（4）分析表1数据，你认为g值大小与地理纬度的关系可能是 ；
（5）如图是我国四大卫星发射中心分布图，请结合图像说明海南文昌卫星发射中心的优势条件： ；
（6）小华查阅资料得知：在运动学中，g值又被称作“重力加速度”，用来描述物体在只受重力作用且由静止释放后的速度变化情况，它在数值上等于单位时间内速度的变化量。如下图是同一物体（m=1kg）分别从广州、莫斯科两地同一高度静止释放后的v-t图像，该物体在广州静止释放后第5s的速度为 m/s；在这两地，5s内该物体重力做的功相差 J。（物体未落地且不计空气阻力）
【答案】气压值；无关；气压；见解析；g值大小随地理纬度的增大而增大；克服重力做功小，节省燃料；48.94；6.8614
【知识点】沸点及沸点与气压的关系；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）气压影响水的沸点，因此还可以补充提交的数据有气压值。
（2）由题意知，用了不同体积的水来测量，发现所有的沸点都相同，因此水的沸点与水的体积无关。
（3）由题意知，靠近空调的几个小组测得的沸点略低于教室另一边的几个小组测得的沸点；而将我们所处的海拔与该项目中其他学校作比较后，发现海拔越高的地方沸点越低，以上所说的本质改变的气压，因此影响水的沸点的本质因素是气压。
因为气压越高，液体表面的压力越大，液体沸腾成水蒸气时越难从液体中分离出来，因此需要液体达到更高的温度，所以气压越高液体的沸点越高。
（4）分析表1数据可知，地理纬度越大g值越大，因此g值大小与地理纬度的关系可能是g值大小随地理纬度的增大而增大。
（5）由我国四大卫星发射中心分布图可知，海南文昌卫星发射中心的地理纬度较低，则其g值较小，与其他卫星发射中心相比，其优势条件是克服重力做功小，节省燃料。
（6）由题意知，在运动学中，g值又被称作“重力加速度”，用来描述物体在只受重力作用且由静止释放后的速度变化情况，它在数值上等于单位时间内速度的变化量。则物体在广州静止释放后第5s的速度为
该物体在广州的重力为
G1=mg1=1kg×9.788N/kg=9.788N
在广州5s内下落的高度
重力做功为
W1=G1h1=9.788N×122.35m=1197.5618J
该物体在莫斯科的重力为
G2=mg2=1kg×9.816N/kg=9.816N
在莫斯科静止释放后第5s的速度为
在莫斯科5s内下落的高度
重力做功为
W2=G2h2=9.816N×122.7m=1204.4232J
重力做功相差
ΔW=W2-W1=1204.4232J-1197.5618J=6.8614J
故答案为：（1）气压值；（2）无关；（3）气压；因为气压越高，液体表面的压力越大，液体沸腾成水蒸气时越难从液体中分离出来，因此需要液体达到更高的温度，所以气压越高液体的沸点越高；（4）g值大小随地理纬度的增大而增大；（5）克服重力做功小，节省燃料；（6）48.94；6.8614。
【分析】（1）气压的高低影响水的沸点，据此分析；
（2）由实验步骤及对应现象，判断水的体积对水的沸点的影响；
（3）通过对比实验，可判断出影响水的沸点的本质因素；
（4）根据表格中每组g值与地理纬度，可推断其关系；
（5）根据卫星发射中心分布图中的地理位置，推测海南文昌卫星发射中心的优势条件；
（6）根据已知条件和速度公式，可得出物体在广州静止释放后第5s的速度；根据重力公式、功的定义式可求出在广州、莫斯科两地，5s内物体重力做的功相差量。
