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15. 泡茶时我们可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。冲泡茶叶时，部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大，由于浮力大于重力而
上浮
；茶叶充分吸水后由于其平均密度大于
（选填“大于”、“等于”或“小于”）水的密度而下沉。答案
15.上浮 大于
解析
【分析】
本题考查物体浮沉条件的应用，解题思路：回忆物体浮沉的相关条件，当物体所受浮力大于重力时，物体会上浮；当物体的平均密度大于液体密度时，物体会下沉。结合题目中泡茶的场景，先判断浮力与重力的关系对应茶叶的运动状态，再根据下沉条件判断茶叶吸水后平均密度与水密度的关系。
【解析】
根据物体浮沉条件：①当物体受到的浮力大于自身重力时，物体会上浮；②当物体的平均密度大于液体的密度时，物体会下沉。冲泡茶叶时，茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大，浮力大于重力，因此茶叶上浮；茶叶充分吸水后，其平均密度变大，大于水的密度，所以下沉。
【答案】
上浮；大于
【知识点】
物体的浮沉条件
【点评】
本题结合生活中泡茶的实际场景，考查对物体浮沉条件的理解与应用，难度较低，贴近生活，便于学生结合现象理解知识点。
【难度系数】
0.8
本题考查物体浮沉条件的应用，解题思路：回忆物体浮沉的相关条件，当物体所受浮力大于重力时，物体会上浮；当物体的平均密度大于液体密度时，物体会下沉。结合题目中泡茶的场景，先判断浮力与重力的关系对应茶叶的运动状态，再根据下沉条件判断茶叶吸水后平均密度与水密度的关系。
【解析】
根据物体浮沉条件：①当物体受到的浮力大于自身重力时，物体会上浮；②当物体的平均密度大于液体的密度时，物体会下沉。冲泡茶叶时，茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大，浮力大于重力，因此茶叶上浮；茶叶充分吸水后，其平均密度变大，大于水的密度，所以下沉。
【答案】
上浮；大于
【知识点】
物体的浮沉条件
【点评】
本题结合生活中泡茶的实际场景，考查对物体浮沉条件的理解与应用，难度较低，贴近生活，便于学生结合现象理解知识点。
【难度系数】
0.8
16. 用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,将重450 N的货物匀速吊起2 m高。每只滑轮重为50 N,绳子自由端的拉力大小分别为$ F_1 $和$ F_2 $,若不计绳重和摩擦,则$ F_1 $
大于
(选填“大于”、“等于”或“小于”)$ F_2 $,图甲中绳子自由端移动的距离为4
m,甲滑轮组的机械效率为90%
。答案
16.大于 4 90%
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握滑轮组的核心公式：不计绳重和摩擦时，拉力$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n} $（$ n $为承担物重的绳子段数）；绳子自由端移动距离$ s=nh $（$ h $为物体上升高度）；机械效率$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}} $。首先确定甲、乙滑轮组的$ n $值，再代入公式计算拉力、距离和机械效率，比较拉力大小。
【解析】
1. 确定承担物重的绳子段数：甲滑轮组中，动滑轮上有$ n_1=2 $段绳子；乙滑轮组中，动滑轮上有$ n_2=3 $段绳子。
2. 比较拉力大小：不计绳重和摩擦，拉力公式为$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n} $，代入数据得：
$ F_1=\frac{450N+50N}{2}=250N $，$ F_2=\frac{450N+50N}{3}\approx166.7N $，因此$ F_1 $大于$ F_2 $。
3. 计算甲滑轮组绳子自由端移动距离：根据$ s=nh $，物体上升高度$ h=2m $，则$ s_1=n_1h=2×2m=4m $。
4. 计算甲滑轮组的机械效率：$ \eta=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}×100\%=\frac{450N}{450N+50N}×100\%=90\% $。
【答案】
大于；4；90%
【知识点】
滑轮组拉力计算；滑轮组距离计算；机械效率计算
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算，核心是确定承担物重的绳子段数，熟练应用相关公式即可解题，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需掌握滑轮组的核心公式：不计绳重和摩擦时，拉力$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n} $（$ n $为承担物重的绳子段数）；绳子自由端移动距离$ s=nh $（$ h $为物体上升高度）；机械效率$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}} $。首先确定甲、乙滑轮组的$ n $值，再代入公式计算拉力、距离和机械效率，比较拉力大小。
【解析】
1. 确定承担物重的绳子段数：甲滑轮组中，动滑轮上有$ n_1=2 $段绳子；乙滑轮组中，动滑轮上有$ n_2=3 $段绳子。
2. 比较拉力大小：不计绳重和摩擦，拉力公式为$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n} $，代入数据得：
$ F_1=\frac{450N+50N}{2}=250N $，$ F_2=\frac{450N+50N}{3}\approx166.7N $，因此$ F_1 $大于$ F_2 $。
3. 计算甲滑轮组绳子自由端移动距离：根据$ s=nh $，物体上升高度$ h=2m $，则$ s_1=n_1h=2×2m=4m $。
4. 计算甲滑轮组的机械效率：$ \eta=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}×100\%=\frac{450N}{450N+50N}×100\%=90\% $。
【答案】
大于；4；90%
【知识点】
滑轮组拉力计算；滑轮组距离计算；机械效率计算
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算，核心是确定承担物重的绳子段数，熟练应用相关公式即可解题，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.6
17.(1)如图所示,请作出静止在水平桌面上的书所受的摩擦力和书对桌面的压力的示意图。
(2)如图所示,杠杆AOB保持静止,O为支点,请作出动力$F_1$的力臂$l_1$和阻力$F_2$。
(2)如图所示,杠杆AOB保持静止,O为支点,请作出动力$F_1$的力臂$l_1$和阻力$F_2$。
答案
17.(1)如图所示
(2)如图所示
解析
【分析】
本题为两道力学作图题，需掌握力的示意图、摩擦力、压力及杠杆力臂、阻力的作图规则。
(1) 书静止在水平桌面，水平方向受向右的拉力，摩擦力与拉力平衡，方向向左；书对桌面的压力是书施加给桌面的力，方向垂直桌面向下，作用点在书与桌面的接触面。
(2) 杠杆的力臂是支点到力的作用线的垂直距离，阻力是阻碍杠杆转动的力，需结合支点、力的方向确定作图方法。
【解析】
(1) 作摩擦力：作用点选书的重心，沿水平向左画线段，标注符号$f$；作压力：作用点选书与桌面的接触处，沿垂直桌面向下画线段，标注符号$F_{压}$。
(2) 作动力臂$l_1$：从支点$O$向动力$F_1$的作用线作垂线段，标注符号$l_1$；作阻力$F_2$：在$B$点沿竖直向下画线段，标注符号$F_2$，其大小等于物重$G$。
【答案】
17.(1)如图所示
(2)如图所示
【知识点】
力的示意图、摩擦力、杠杆力臂
【点评】
本题考查初中力学基础作图，需明确力的三要素、力臂的定义，作图时要注意作用点、方向的准确性，是力学常考基础题型。
【难度系数】
0.5
本题为两道力学作图题，需掌握力的示意图、摩擦力、压力及杠杆力臂、阻力的作图规则。
(1) 书静止在水平桌面，水平方向受向右的拉力，摩擦力与拉力平衡，方向向左；书对桌面的压力是书施加给桌面的力，方向垂直桌面向下，作用点在书与桌面的接触面。
(2) 杠杆的力臂是支点到力的作用线的垂直距离，阻力是阻碍杠杆转动的力，需结合支点、力的方向确定作图方法。
【解析】
(1) 作摩擦力：作用点选书的重心，沿水平向左画线段，标注符号$f$；作压力：作用点选书与桌面的接触处，沿垂直桌面向下画线段，标注符号$F_{压}$。
(2) 作动力臂$l_1$：从支点$O$向动力$F_1$的作用线作垂线段，标注符号$l_1$；作阻力$F_2$：在$B$点沿竖直向下画线段，标注符号$F_2$，其大小等于物重$G$。
【答案】
17.(1)如图所示
(2)如图所示
【知识点】
力的示意图、摩擦力、杠杆力臂
【点评】
本题考查初中力学基础作图，需明确力的三要素、力臂的定义，作图时要注意作用点、方向的准确性，是力学常考基础题型。
【难度系数】
0.5
18. 小明按如图甲、乙、丙所示的步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)该实验主要采用的探究方法是
(2)由
(3)由甲、乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是
(1)该实验主要采用的探究方法是
控制变量法
。(2)由
甲、丙
两图可知:当接触面的粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。(3)由甲、乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越
大
(选填“大”或“小”)。(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是
不需要让长木板做匀速直线运动,也能测出滑动摩擦力的大小
。答案
18.(1)控制变量法
(2)甲、丙
(3)大
(4)不需要让长木板做匀速直线运动,也能测出滑动摩擦力的大小
(2)甲、丙
(3)大
(4)不需要让长木板做匀速直线运动,也能测出滑动摩擦力的大小
解析
【分析】
本题围绕“影响滑动摩擦力大小的因素”实验展开，核心思路是利用二力平衡原理测量滑动摩擦力，结合控制变量法分析变量与摩擦力的关系，同时理解改进实验装置的优势。首先，实验中通过弹簧测力计的示数反映滑动摩擦力大小，依据是当物体处于平衡状态时，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；探究某一因素对摩擦力的影响时，需控制其他因素不变，即采用控制变量法；对于改进后的丁装置，木块A静止，无论长木板是否匀速运动，A都处于平衡状态，拉力始终等于滑动摩擦力，因此无需控制木板匀速运动。
【解析】
(1) 探究滑动摩擦力的影响因素时，需分别控制压力大小、接触面粗糙程度中的一个变量不变，研究另一个变量对摩擦力的影响，这种方法是控制变量法。
(2) 要得出“接触面粗糙程度一定时，接触面压力越大，滑动摩擦力越大”的结论，需保持接触面粗糙程度相同，改变压力大小，甲、丙两图中接触面都是木板（粗糙程度相同），丙图中A上方增加了砝码，压力更大，弹簧测力计示数更大（滑动摩擦力更大），因此选甲、丙两图。
(3) 甲、乙两图中，A对接触面的压力相同，甲是木板表面，乙是毛巾表面（更粗糙），乙图弹簧测力计示数更大（滑动摩擦力更大），说明压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
(4) 丁装置中，木块A固定，弹簧测力计一端固定，拉动长木板时，A始终处于静止状态，受力平衡，弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力，因此不需要让长木板做匀速直线运动，操作更简便。
【答案】
(1)控制变量法；(2)甲、丙；(3)大；(4)不需要让长木板做匀速直线运动，也能测出滑动摩擦力的大小
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、控制变量法、二力平衡
【点评】
本题是探究滑动摩擦力影响因素的基础实验题，重点考查控制变量法的应用和实验装置改进的理解，要求学生掌握实验原理和变量控制方法，难度适中，属于学生应掌握的基础实验内容。
【难度系数】
0.6
本题围绕“影响滑动摩擦力大小的因素”实验展开，核心思路是利用二力平衡原理测量滑动摩擦力，结合控制变量法分析变量与摩擦力的关系，同时理解改进实验装置的优势。首先，实验中通过弹簧测力计的示数反映滑动摩擦力大小，依据是当物体处于平衡状态时，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；探究某一因素对摩擦力的影响时，需控制其他因素不变，即采用控制变量法；对于改进后的丁装置，木块A静止，无论长木板是否匀速运动，A都处于平衡状态，拉力始终等于滑动摩擦力，因此无需控制木板匀速运动。
【解析】
(1) 探究滑动摩擦力的影响因素时，需分别控制压力大小、接触面粗糙程度中的一个变量不变，研究另一个变量对摩擦力的影响，这种方法是控制变量法。
(2) 要得出“接触面粗糙程度一定时，接触面压力越大，滑动摩擦力越大”的结论，需保持接触面粗糙程度相同，改变压力大小，甲、丙两图中接触面都是木板（粗糙程度相同），丙图中A上方增加了砝码，压力更大，弹簧测力计示数更大（滑动摩擦力更大），因此选甲、丙两图。
(3) 甲、乙两图中，A对接触面的压力相同，甲是木板表面，乙是毛巾表面（更粗糙），乙图弹簧测力计示数更大（滑动摩擦力更大），说明压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
(4) 丁装置中，木块A固定，弹簧测力计一端固定，拉动长木板时，A始终处于静止状态，受力平衡，弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力，因此不需要让长木板做匀速直线运动，操作更简便。
【答案】
(1)控制变量法；(2)甲、丙；(3)大；(4)不需要让长木板做匀速直线运动，也能测出滑动摩擦力的大小
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、控制变量法、二力平衡
【点评】
本题是探究滑动摩擦力影响因素的基础实验题，重点考查控制变量法的应用和实验装置改进的理解，要求学生掌握实验原理和变量控制方法，难度适中，属于学生应掌握的基础实验内容。
【难度系数】
0.6
