图8
A.
mgB.
m
C.
D.
二、填空题（本大题共26分）
11．（4分）空中加油机在高空给战斗机加油时，以加油机为参照物，战斗机是__静止__的；若加油机以500km/h的速度飞行12min，通过的路程是__100__km。
12．（4分）如图所示，三只相同的弹簧秤连接起来，在第3只弹簧秤下挂一重物，第1只弹簧秤的示数为3N，第2只弹簧秤的示数为2.5N，则物体的重力为__2__N，第3只弹簧秤的示数为__2__N。
图9
13．（6分）一小组同学使用了如图所示装置测滑动摩擦力；将A、B叠放，分别用弹簧测力计去拉，当A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的滑动摩擦力为__60__N；弹簧测力计a、b示数不相等的原因为__A与水平面还有摩擦力__或__b弹簧没有做匀速运动__。
图10
14．（6分）如图是高压锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，跑出一部分，使锅内气体减少。
现有一个直径为24cm，空心柱小孔的横截面积为10mm2，限压阀的质量为100g的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa，g取10N/kg。
则：
图11
（1）此高压锅内气体达到的最大压强为__2×105__Pa。
（2）经商品质量检验部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能用吗？
__不能__；若不能，应再配一个质量为__0.08__kg的限压阀。
15．（6分）我国北方常遭遇严重的沙尘暴天气。
所谓沙尘暴可简化为如下情景：
快速向上刮起的大风将大量沙尘颗粒扬起后悬浮（不动），这时风对沙尘的作用力与沙尘的重力平衡，其作用力的大小可近似表达为f＝
，其中ρ为空气密度，S为沙尘颗粒的横截面积，v为风速。
如果沙粒的密度ρ沙＝3×103kg/m3，沙粒半径r＝2.5×10－4m，地面空气密度ρ0＝1.25kg/m3，那么要形成沙尘暴现象，地面的风速至少为__4__m/s。
假设空气密度随地面高度h的变化关系如图所示，那么当地面风速为8m/s时，当地沙尘暴的最大高度为__6250__m（g＝10N/kg，沙粒可近似看成球体，体积V＝
πr3）。
图12
三、实验探究题（本大题共18分）
16．（6分）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：
（1）将物体A置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做_匀速直线_运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小。
（2）小明设计了如图所示的实验方案，通过实验得到了正确的结论。
图13
①下列各种现象中，利用了该实验结论的是__B__（填字母）。
A．汽车在结冰的路面行驶时，在车轮上缠绕铁链
B．用力压住橡皮，擦去写错的字
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木
②甲图中物体运动的速度大小为v1，乙图中物体运动的速度大小为v2，实验过程中，关于v1和v2的大小，下列说法正确的是__D__。
（填字母）
A．v1一定大于v2
B．v1一定小于v2
C．v1一定等于v2
D．v1可以大于、等于或小于v2
17．（12分）在“测量物质的密度”实验中：
图14
（1）调节好的天平测金属块质量，天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，金属块质量m为__27.0__g。
（2）用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内，如图乙所示，则金属块体积V为__10__cm3。
（3）计算出金属块密度ρ＝__2.7__g/cm3。
（4）实验中所用细线会对测量结果造成一定误差，导致所测密度值__偏小__（选填“偏大”或“偏小”）。
（5）在上面实验基础上，利用弹簧测力计和该金属块，只需增加一个操作步骤就能测出图丙烧杯中盐水的密度，增加的步骤是__将金属块悬挂在弹簧测力计上浸没于盐水中，读出测力计的示数F__。
盐水密度表达式：
ρ盐水＝__
__（选用所测物理量表示）。
四、解答题（本大题共26分）
18．（6分）初中科学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度，速度计算公式为：
速度＝路程/时间，即v＝s/t。
高中物理中把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度（注：
速度的变化量用Δv表示，它等于前后速度之差；加速度用字母a表示，国际单位是m/s2）。
由加速度的定义可知：
图15
（1）若一个物体开始运动的速度v0＝2m/s，经过5s后它的速度变为v1＝6m/s，若物体做匀加速直线运动（单位时间内速度的增加量相等），则物体的加速度大小a＝__0.8__m/s2。
（2）匀速直线运动的v－t图如图甲所示，图中阴影部分面积表示以速度v匀速直线运动的物体，运动时间为t时通过的路程s；匀加速直线运动的v－t图如图乙所示，其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动物体，速度由v0到v1，运动时间为t时通过的路程s；用v0、t、a写出s的表达式：
s＝__v0t＋
at2__。
19．（6分）某村在新农村建设中需在河道上修建一座石桥，图甲是使用吊车向河底投放圆柱形石块的示意图，在整个投放的过程中，石块始终以0.05m/s的速度匀速下降，图乙是吊车钢丝绳的拉力F随时间t的变化图像（水的阻力忽略不计，g取10N/kg）。
求：
图16
（1）石块的重力为__7000__N，石块全部浸没在河水中时所受的浮力为__3000__N。
（2）投放石块处河水的深度和水对河底的压强。
【答案】石块从接触水面到接触河底用的时间t＝140s－40s＝100s，由v＝
得，河底深度h＝vt＝0.05m/s×100s＝5m；此处水对河底的压强p＝
＝
＝
＝
＝
＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝5×104Pa。
20．（6分）如图所示，一气球与所挂物体的总质量为5m，气球所受浮力始终保持40N不变，气球受到的空气阻力与速度成正比，即f＝kv（k为常数），此时气球以2m/s竖直向下做匀速直线运动；若减少所挂物体，使气球与剩余物体的总质量变为3m，经过一段时间后，气球恰好以2m/s竖直向上做匀速直线运动。
（物体所受浮力和空气阻力忽略不计，g＝10N/kg）
图17
（1）计算出m的大小。
（2）若去掉所挂的所有物体，气球的质量为m，则气球能达到的最大速度？
【答案】
（1）由题知，两次运动中气球进度相同，根据f＝kv，两次所受空气阻力大小相等。
当气球匀速下降时，气球受力分析如图1所示，则由平衡条件得：
F浮＋f＝G总＝5mg……①
图1
当气球匀速上升时，气球受力分析如图2所示，
图2
则由平衡条件得：
F浮＝G总′＋f＝3mg＋f……②
把F浮＝40N代入①②式，
解得：
m＝1kg，f＝10N。
（2）由f＝kv得，
k＝
＝
＝5N·s/m；
当去掉所挂的所有物体时，气球上升，设最终匀速运动，速度最大为v，气球受力分析如图3所示，则由平衡条件得：
F浮＝f′＋G球；则f′＝F浮－G球＝40N－1kg×10N/kg＝30N；
图3
由f′＝kv得：
v＝
＝
＝6m/s。
21．（8分）下面是小明自制“浮力秤”的装置图（如图所示）和使用说明书。
“浮力秤”使用说明书
结构：
浮力秤由浮体和外筒构成，浮体包括秤盘和长度为L0、底面直径为D0的圆柱体，外筒是足够高的、内径为D的圆柱形透明大筒。
使用：
向外筒中加入适量水，将浮体竖直放入外筒的水中，将被称物体放在秤盘上，测出浮体的圆柱体浸入水中的深度，就可以“秤”出物体的质量。
已知水的密度为ρ水，秤盘中未放物体时浮体的圆柱体浸入水中的深度为h0。
请回答下列问题：
图18
（1）在图中画出未称物体时，浮体在水中沿竖直方向受力的示意图。
（2）推导出被称物体质量m与浮体的圆柱体浸入水中深度h之间的关系式。
（3）求要使此“浮力秤”能够达到最大称量值，使用前应在外筒中至少加入的水的质量。
【答案】
（1）如答图所示。
第21
（1）题答图
（2）秤盘中未放物体时，浮体在水中漂浮，则有F浮1＝G0，ρ水gV排1＝G0，G0＝
；
将被称物体放在秤盘上后，浮体仍漂浮，则有F浮2＝G0＋G物，
ρ水gV排2＝G0＋mg，
＝
＋mg，
化简后可得：
m＝
。
（3）当浮体的圆柱体恰好完全浸没在水中时，“浮力秤”达到最大称量值，至少应加入水的体积V水＝
，
其质量m水＝ρ水V水＝
。
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