2026年湖北十大名校真卷精选八年级物理下册人教版第89页答案
18. 如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物体从水平面上装有水的杯子中匀速拉出,物体的底面积为20 $\mathrm{cm}^2$,杯子的底面积为100 $\mathrm{cm}^2$,拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法的是(
B
)。

A.物体的密度为2.5 $\mathrm{g/cm}^3$
B.$t=1\ \mathrm{s}$时,水对杯底的压力为24 N
C.物体上升的速度为8 $\mathrm{cm/s}$
D.当物体有一半露出水面时,受到的浮力为1 N

答案

18.B 【点拨】本题考查阿基米德原理、力的平衡条件、密度公式等综合应用。
【解析】A.由图像可知,露出水面后绳子的拉力大小等于物体的重力G=5 N,物体的质量:$m=\frac{G}{g}=\frac{5\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.5\ \mathrm{kg}$;浸没时,物体受到的拉力F=3 N,所以浸没时物体受到的浮力F浮=G-F=5 N-3 N=2 N,由F浮=ρ液gV排得,物体的体积V物=V排=$\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{2\ \mathrm{N}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}}=2 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,物体的密度 $\rho_{\mathrm{物}}=\frac{m}{V_{\mathrm{物}}}=\frac{0.5\ \mathrm{kg}}{2 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3}=2.5 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3=2.5\ \mathrm{g/cm}^3$,故A正确;
C.t=0 s时物体沉在杯底,t=2 s时物体上表面刚到达水面,t=3 s时物体下表面刚离开水面;由图像可知,物体露出水面的整个过程用时t₁=3 s-2 s=1 s;物体的体积为V物=2 ×10⁻⁴ m³=200 cm³,则其高度 $h=\frac{V_{\mathrm{物}}}{S_{\mathrm{物}}}=\frac{200\ \mathrm{cm}^3}{20\ \mathrm{cm}^2}=10\ \mathrm{cm}$;长方体离开水面,水面下降的高度 $\Delta h=\frac{V_{\mathrm{排}}}{S_{\mathrm{杯}}}=\frac{200\ \mathrm{cm}^3}{100\ \mathrm{cm}^2}=2\ \mathrm{cm}$,物体露出水面的整个过程向上移动的距离s₁=h-Δh=10 cm-2 cm=8 cm,则物体运动的速度 $v=\frac{s_1}{t_1}=\frac{8\ \mathrm{cm}}{1\ \mathrm{s}}=8\ \mathrm{cm/s}$,故C正确;
B.物体从杯底到上表面刚到达水面时运动的距离s₂=vt₂=8 cm/s ×2 s=16 cm,则最初水的深度h'=s₂+h=16 cm+10 cm=26 cm=0.26 m,由图像可知,当t=1 s时,长方体物体处于浸没状态,水的深度不变,所以水对杯底的压强p=ρ水gh'=1.0 ×10³ kg/m³ ×10 N/kg ×0.26 m=2.6 ×10³ Pa;由 $p=\frac{F}{S}$ 可得,水对杯底的压力F=pS杯=2.6 ×10³ Pa ×100 ×10⁻⁴ m²=26 N,故B错误;
D.当物体有一半露出水面时,物体受到的浮力F'浮=ρ水gV'排=1.0 ×10³ kg/m³ ×10 N/kg ×$\frac{1}{2}$ ×2 ×10⁻⁴ m³=1 N,故D正确。

解析

【分析】
要解决本题,需结合图乙的拉力变化图像分析物体状态:露出水面后拉力等于物体重力,浸没时拉力与重力的差值为浮力。再逐一推导各选项:计算物体密度需先求质量和体积;计算物体速度要结合物体高度、水面下降高度与运动时间;计算水对杯底压力需先确定对应时刻的水的深度,再通过压强公式推导;计算半露出时的浮力用阿基米德原理。
【解析】
A. 由图乙知,物体露出水面后拉力等于重力,即$ G=5\ \mathrm{N} $,物体质量$ m=\frac{G}{g}=\frac{5\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.5\ \mathrm{kg} $;浸没时拉力$ F=3\ \mathrm{N} $,浮力$ F_{\mathrm{浮}}=G-F=5\ \mathrm{N}-3\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N} $。根据$ F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}} $,得物体体积$ V_{\mathrm{物}}=V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{2\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=2×10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $,物体密度$ \rho_{\mathrm{物}}=\frac{m}{V_{\mathrm{物}}}=\frac{0.5\ \mathrm{kg}}{2×10^{-4}\ \mathrm{m}^3}=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=2.5\ \mathrm{g/cm}^3 $,故A正确。
B. 物体体积$ V_{\mathrm{物}}=2×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=200\ \mathrm{cm}^3 $,物体高度$ h=\frac{V_{\mathrm{物}}}{S_{\mathrm{物}}}=\frac{200\ \mathrm{cm}^3}{20\ \mathrm{cm}^2}=10\ \mathrm{cm} $。物体露出水面过程中,水面下降高度$ \Delta h=\frac{V_{\mathrm{排}}}{S_{\mathrm{杯}}}=\frac{200\ \mathrm{cm}^3}{100\ \mathrm{cm}^2}=2\ \mathrm{cm} $,露出水面用时$ t_1=3\ \mathrm{s}-2\ \mathrm{s}=1\ \mathrm{s} $,物体上升速度$ v=\frac{s_1}{t_1}=\frac{h-\Delta h}{t_1}=\frac{10\ \mathrm{cm}-2\ \mathrm{cm}}{1\ \mathrm{s}}=8\ \mathrm{cm/s} $,故C正确。
物体从杯底到上表面刚达水面用时$ t_2=2\ \mathrm{s} $,运动距离$ s_2=vt_2=8\ \mathrm{cm/s}×2\ \mathrm{s}=16\ \mathrm{cm} $,最初水的深度$ h'=s_2+h=16\ \mathrm{cm}+10\ \mathrm{cm}=26\ \mathrm{cm}=0.26\ \mathrm{m} $。$ t=1\ \mathrm{s} $时物体仍浸没,水的深度不变,水对杯底压强$ p=\rho_{\mathrm{水}}gh'=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.26\ \mathrm{m}=2.6×10^3\ \mathrm{Pa} $,水对杯底压力$ F=pS_{\mathrm{杯}}=2.6×10^3\ \mathrm{Pa}×100×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=26\ \mathrm{N} $,故B错误。
D. 物体一半露出水面时,排开水的体积$ V'_{\mathrm{排}}=\frac{V_{\mathrm{物}}}{2}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $,浮力$ F'_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV'_{\mathrm{排}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×1×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=1\ \mathrm{N} $,故D正确。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理;密度公式;液体压力计算
【点评】
本题为力学综合题,需结合图像分析物体状态,灵活运用多个力学公式,易错点在于确定不同时刻水的深度及物体运动距离,对知识综合应用能力要求较高。
【难度系数】
0.5
二、非选择题(共8小题,共46分)
19.(5分)神舟十三号乘组创造了中国航天员连续在轨飞行时间的最长纪录。

(1)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。如图甲所示,神舟十三号载人飞船与空间站组合体沿椭圆轨道环绕地球运行,当它们从远地点向近地点运动时,势能
减小
(选填“增大”“不变”或“减小”)、机械能
不变
(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图乙所示,神舟十三号载人飞船返回舱在返回时会打开降落伞使返回舱
减速
(选填“匀速直线运动”“加速”或“减速”),这个过程中返回舱的动能
减小
(选填“增大”“不变”或“减小”),机械能
减小
(选填“增大”“不变”或“减小”)。

答案

19.(1)减小 不变 (2)减速 减小 减小
【点拨】本题考查机械能守恒的条件,动能和重力势能大小的影响因素。动能与物体的质量和速度有关;重力势能与物体的质量和高度有关。
【解析】(1)神舟十三号与空间站组合体在远地点时势能最大,当它们从远地点向近地点运动时,势能转化为动能,所以势能减小、动能增大;在大气层外运动,不受空气阻力作用,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒;
(2)神舟十三号载人飞船返回舱在返回时会打开降落伞使返回舱减速,这个过程中返回舱的速度减小,动能减小;高度降低,重力势能减小,故机械能减小。

解析

【分析】
本题围绕神舟十三号的运动场景,考查动能、重力势能的影响因素及机械能的变化规律。解题时需分两部分分析:第一部分是飞船在大气层外的椭圆轨道运动,需结合重力势能与高度的关系、机械能守恒的条件判断;第二部分是返回舱在大气层内返回的过程,需结合减速运动的特点、动能与重力势能的影响因素,以及空气阻力对机械能的影响来分析。
【解析】
(1) 重力势能的大小与物体的质量和高度有关,飞船从远地点向近地点运动时,质量不变,高度降低,因此重力势能减小;飞船在大气层外运行时,不受空气阻力作用,只有动能和势能的相互转化,满足机械能守恒的条件,所以机械能不变。
(2) 返回舱返回时打开降落伞,会受到较大的空气阻力,使返回舱的速度减小,因此做减速运动;动能的大小与质量和速度有关,返回舱质量不变,速度减小,所以动能减小;同时返回舱高度降低,重力势能减小,且返回舱在大气层内运动时,需要克服空气阻力做功,机械能会转化为内能,因此机械能减小。
【答案】
(1)减小 不变 (2)减速 减小 减小
【知识点】
动能和势能、机械能守恒、机械能转化
【点评】
本题结合航天热点场景,将物理知识与实际应用结合,考查基础概念的理解与应用,需注意区分大气层内外机械能变化的不同原因,难度适中。
【难度系数】
0.5
20.(5分)如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中用到了弹簧测力计、木块、砝码、表面粗糙程度不同的长木板。
(1)实验中,应该用弹簧测力计
沿同一方向水平匀速直线
拉动木块,根据同学们学过的
二力平衡
知识,就可以知道滑动摩擦力的大小。

(2)分析甲、乙两次实验数据可以得出,滑动摩擦力与
压力大小
有关。
(3)小明同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示,在5 N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为1.2 N,则B所受滑动摩擦力方向水平向
(选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为
3.8
N。

答案

20.(1)沿同一方向水平匀速直线 二力平衡 (2)压力大小 (3)右 3.8
【点拨】本题考查探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验,关键在二力平衡的条件、力的相互性及控制变量法的运用等。
【解析】(1)实验中,应该用弹簧测力计沿同一方向水平匀速直线拉动木块,使它做匀速直线运动,根据同学们学过的二力平衡知识可知,弹簧测力计示数等于滑动摩擦力的大小;
(2)甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,图乙木块对木板的压力大,滑动摩擦力更大,可以得出:滑动摩擦力与压力大小有关;
(3)B相对于地面处于静止状态,受到弹簧测力计的拉力(水平向左)与A施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,则B所受滑动摩擦力方向水平向右,大小为1.2 N;以A为研究对象,根据力的相互性,B对A的摩擦力大小为1.2 N,方向水平向左,A受到地面的摩擦力方向水平向左,由力的平衡知,A受到地面的摩擦力大小为:f=5 N-1.2 N=3.8 N。

解析

【分析】
本题围绕“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验展开,解题思路如下:
1. 第(1)问:测量滑动摩擦力需让木块做匀速直线运动,此时拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,利用二力平衡知识,拉力大小等于滑动摩擦力,因此需匀速水平拉动木块。
2. 第(2)问:甲、乙实验中接触面粗糙程度相同,压力不同,滑动摩擦力不同,据此得出滑动摩擦力与压力大小有关,用到控制变量法。
3. 第(3)问:图丁中B静止,受力平衡,弹簧测力计拉力向左,故A对B的摩擦力向右;再分析A的受力,A匀速运动,结合力的平衡和相互性计算地面对A的摩擦力。
【解析】
(1) 实验时,需用弹簧测力计沿同一方向水平匀速直线拉动木块,使木块做匀速直线运动,此时木块水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡知识,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数,因此此处应填“水平匀速直线”和“二力平衡”。
(2) 甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,乙中木块压力更大,弹簧测力计示数更大(滑动摩擦力更大),因此得出滑动摩擦力与压力大小有关。
(3) 物体B相对于地面静止,水平方向受弹簧测力计向左的拉力和A对B向右的滑动摩擦力,二力平衡,故B所受滑动摩擦力方向水平向右,大小为1.2 N;根据力的相互性,B对A的滑动摩擦力大小为1.2 N,方向水平向左。木板A匀速向右运动,水平方向受向右的拉力F=5 N、向左的B对A的摩擦力和向左的地面对A的摩擦力,由力的平衡得:地面对A的摩擦力f地 = F - f_B对A = 5 N - 1.2 N = 3.8 N。
【答案】
(1) 水平匀速直线;二力平衡 (2) 压力大小 (3) 右;3.8
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡;力的相互性
【点评】
本题是探究滑动摩擦力影响因素的经典实验题,既考查实验基本原理和控制变量法的应用,又通过改进实验装置考查受力分析与力的平衡、相互性的综合运用,需学生掌握实验核心原理并灵活分析受力。
【难度系数】
0.6