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1、【科普阅读】你阅读了本学期的物理科普必读书目《天工开物》吗？(1)、请帮《天工开物》中记载的工艺找到正确的归属吧，请连线：。
(2)、读了《天工开物·舟车》篇后，你特别想抒发的一句感叹是（20字左右皆可）。 -
2、风车是利用风力做功的装置，某科技小组对风车的工作过程等进行了相关研究：
(1)、当风正面垂直吹向静止叶片时，如图甲所示，从正面看，叶片A会（选填“顺时针”或“逆时针”）转动：(2)、质量为m、速度为v的物体，其动能的表达式为E=mrv2. 如图乙所示，每秒流经风车叶片的空气可近似看作一个“圆柱形风柱”。某风车的叶片长度为l，已知空气密度为ρ，当风速为v时，该“风柱”模型具有的风能表达式为E=（表达式中的物理量均用符号表示）：(3)、某风力发电站风车的风能利用率可达45%.风能利用率指可用的风能与经过叶片的风能的比值。若实际每秒经过叶片的风能E与风速的三次方v3的关系如图丙所示，当v≤3m/s时，风车几乎无法获得风能；当5m/s≤v<10m/s时，E与v3成正比。则当风速v=10m/s时，1h内可用的风能为J（为方便计算，π取近似值为3）。 -
3、在跨学科实践课上，同学们制作了简易密度计，请完成下列任务：
(1)、【原理分析】在图甲中画出自制密度计在液体中静止时的受力示意图。(2)、【标度】在不同种类的液体中进行多次实验，标出相应的刻度线即可。图乙已标出1.0（单位：g/cm2）的刻度，请再大致标出0.8和1.2两条刻度线。(3)、【生活中的灵感】图丙是钓鱼常用的一种钓具，由鱼钩、铅坠、浮漂（7颗相同浮子）组成，可通过观察漂浮在水面的浮子个数判断鱼是否上钩。理想状态下，浸没在水中的浮子处于同一竖直线上，漂浮在水面的浮子处于同一水平线上（忽略鱼线弯曲造成的影响，即不计漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作用》。如图丁所示，要使4颗浮子浸没在水中、3颗浮子漂浮在水面上，此时鱼钩上应挂g鱼饵， 该钓具各部分参数如下表所示(ρ鱼饵为 1.5g/cm3)。
名称
1颗浮子
铅坠
鱼钩
鱼线
质量m/g
0.4
0.9
0.4
不计
体积V/cm3
0.8
0.1
不计
不计
(4)、当鱼饵被全部吃掉，而鱼未上钩，稳定后，浮子仍处于理想状态，此时有颗浮子漂浮在水面上。(5)、【产品迭代】小明发现将密度计稍作改良便可用做钓具，在右上图所示的设计中，较实用的一款是（填字母），简述理由。 -
4、杆秤的本质是杠杆，其制作技艺是我国的非遗之一。小明对杠杆的平衡条件展开探究，器材如下（每个钩码重0.5N）：
【实验思路】先保持杠杆一侧的两个量不变，如左侧的阻力和阻力臂，改变另一侧的两个量，即右侧的动力和动力臂。然后再保持右侧的动力和动力臂不变，改变左侧的阻力和阻力臂。综合分析后找出动力、动力臂、阻力、阻力臂这四个量之间的关系。
【实验过程】
⑴调平：如图甲所示，若要使水平台面上的杠杆保持水平并静止，应将两端的螺母向（选填“左”或“右”）调节，此操作的目的除了避免杠杆自重对实验的影响，还便于。
⑵收集证据：如图乙所示，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡，第一组数据见下表。按照实验思路，将两组预设数据填入表格中（每次实验只填三个数据，第四个数据为实测值，无需填写）。
次序
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10.0
0.5
20.0
2
3
【实验结论】F1L1=F2L2
【交流评估】⑶图丙中ABO是一根轻质杠杆，它与图乙中研究的杠杆有何不同：。若保持动力F与杠杆垂直，要使杠杆绕O点逆时针匀速转动，则动力F会（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
⑷实验结束后，小明利用杠杆的平衡条件制作了一个简易杆秤，如图丁所示，它由秤盘（A）、提纽（O）、秤砣（B）组成。针对不同场景需要对该杆秤进行改进，请选择其中一个维度，写出相应的改进办法。
改进维度
（二选一，打“√”）
增大称量范围（ ）
提高称量精度（ ）
改进办法
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5、为迎战体育节拔河比赛，同学们走进实验室进行科学探究，商讨比赛策略。
⑴【理论分析】
双方受力分析：每队都受到绳子的拉力、地面对人的摩擦力、自身重力及地面的支持力。比赛僵持时两队之间的拉力大小（选填“相等”或“不相等”）。
⑵决定输赢的关键：比赛双方受到地面的摩擦力方向指向（选填“自己一方”或“对手方”），因此，为赢得比赛，应穿着防滑性强的鞋子。
【提出问题与猜想假设】
为探究鞋子的防滑性能与哪些因素有关，小明进行猜想：可能与鞋底材质、
鞋底花纹、接触面上的压力大小和接触面材质有关。
【进行实验与收集证据】
用弹簧测力计拉着鞋子在水平面上做匀速直线运动。小明经过多次实验，得到如下表所示的数据。已知：A鞋重3N，B鞋重4N，两只鞋鞋底的材质相同但花纹不同。
实验序号
实验用鞋
接触面材质
图示
鞋子受到的摩擦力
①
一只A鞋
木质桌面
2.2N
②
一只A鞋
橡胶垫
1.8N
③
一只A鞋
玻璃板
1.0N
④
一只B鞋压在A鞋上
玻璃板
2.5N
⑤
两只B鞋压在A鞋上
玻璃板
4.0N
⑥
一只B鞋
玻璃板
1.2N
【实验结论】
⑶由实验①②③可知，鞋子的防滑性能与有关：
⑷由实验③④⑤可知，其他条件一定时，越大，鞋子受到的摩擦力越大：
⑸由实验③和⑥可知，鞋子的防滑性能与鞋底花纹有关。
【交流评估】
⑹依据实验结论（4），请提出一条赢得拔河比赛的策略：。
⑺小美同学认为实验结论（5）不科学，原因是。
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6、在全球首个人形机器人半程马拉松比赛中，“天工Ultra”机器人夺得本届冠军，整个比赛过程可近似看成匀速直线运动。“天工Ultra”在比赛中的相关数据见表格，g取10N/kg.求：
奔跑驱动力
200N
平均速度
2.1m/s
奔跑功率
420W
一块电池的总能量
1.5x106J
比赛里程
21km
电机的工作效率（电池总能量转化为机械能的效率）
80%
(1)、完成整个比赛总耗时多久？(2)、整个比赛过程，奔跑驱动力做的有用功是多少？(3)、一块电池能供机器人跑多远？ -
7、雪龙二号是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船，它能采用不同的破冰方案攻破不同厚度的冰层。
冰层厚度
破冰方案
小于1.5m
连续破冰：利用船艏特殊的凸起（叫破冰艏柱），它就像一把锋利的“刀刃”，可以增大 ， 以4~5km/h的速度轻易劈开厚度小于1.5m的冰层。
1.5m~3m
冲撞式破冰：船头水下有一个约20°的锐角，它能帮助船体冲上冰层，依靠船体自身的将冰层压碎。
>10m的冰脊
舰向破冰：船尾下方的吊舱推进器上有螺旋桨可高速旋转，将海面下的冰脊削碎。高速旋转的螺旋桨具有较大的能。
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8、建桥时，使用钢绳通过滑轮B拉着在建的桥拱，题图为简化图，其中0为支点，O为桥拱的重心，请画出动力臂L及阻力凡.（保留作图痕迹）
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9、题图为在建跨度拱桥的简图，钢绳1通过滑轮拉着重为800N的桥面材料，若某段时间内将桥面材料竖直上升了10cm，其中滑轮A重为200N，则下列说法正确的是
A、滑轮A可以改变力的方向 B、滑轮B可以省力 C、钢绳1的拉力为400N D、钢绳1拉动的滑轮组机械效率最大为80% -
10、《天工开物》记载了水確春米（指碾米脱壳）的场景：水流冲击水轮转动，同时带动多个春锤上下运动。水確取代了人力或畜力，使得农民在一天内能春出更多米，大大提高了生产效率。此机械无法解决的问题是
A、一天内做的总功增加 B、增大了功率 C、完成相同的任务所用时间更少 D、减少了额外功 -
11、体育课上，同学们在操场开展“脚印会说话”的实践活动。小明站立在水平沙地上留下两个鞋印，测出鞋印深度均为1.5cm，于是他取下一只鞋放在方格纸上描出轮廓，如图所示。已知方格纸中每一小方格的边长为2cm，计算面积时，凡大于或接近半格的都算一格，小于半格的都不算。随后，小华在鞋印旁边相同的沙地上放一底面积为20cm2的平底容器，在容器中缓慢加入适当重物，当容器下陷深度达到1.5cm时，测出容器及内部重物的总质量为4kg·求：(g取10N/kg)
(1)、小明一只鞋鞋底的面积约为多少cm2.(2)、站立时，小明对沙地产生的压强大小；(3)、小明的质量约是多少？ -
12、课间，小明用一个空塑料瓶、一根筷子、一块塑料片、一个玻璃球、一块橡皮膏和一根塑料管自制了一台简易活塞式抽水机，如图所示，请完成5～6题。
(1)、小明对自制抽水机各部件功能的描述错误的是____。A、塑料瓶：剪开后分别作为抽水机的圆筒和活塞 B、塑料管：作为进水管将水引入圆筒 C、玻璃球：作为进水阀门，活塞向上提起时打开进水通道 D、塑料片：活塞上提时会关闭，盖住活塞上的孔N，防止空气进入(2)、有经验的人在使用抽水机时，先往圆筒里倒一点水，目的是增强活塞与筒壁间的 ， 确保向上提活塞时筒内降低。 -
13、科技节期间，年级开展“水火箭”比赛。如下图所示，将水火箭放置于发射架上，利用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭向上升空。请完成3~4题。
(1)、水火箭启动时，动力的主要来源是A、水火箭自身的惯性 B、高压气体对水的推力 C、水对水火箭的推力 D、空气对水火箭的升力(2)、①裁判组应将水火箭运动的 作为评判标准更合理。
②为提高比赛成绩，请提出一条可行的建议：. -
14、小明要在班级文化墙上贴一张科技节海报。请完成1～2题。(1)、如图所示，要将海报贴正，他应进行的调整是
A、将海报向右平移 B、将海报绕O点逆时针转 C、将铅垂线向左平移 D、将铅垂线绕O点顺时针转(2)、若铅锤重1N、线重0.1N，当铅锤静止悬挂时，它所受力的合力为A、ON B、1N C、1.1N D、0.9N -
15、小阳和实践小组同学根据物理课本上的潜艇基本结构图设计并利用硬质防水材料制作了一艘潜水艇模型（如图）。模型由1个生活区工作舱和2个薄壁水舱组成，各舱之间密封不连通。水舱底部进出水口有挡水阀（拉动活塞时挡水阀打开，水进人水舱），水舱上部与注射器（未画出）通过塑料软管（质量、体积忽略不计，且足够长）相连，推拉注射器活塞可以实现潜水艇模型的浮沉。模型的总质量为900g；每个水舱高10cm，底面积为40cm’；生活区工作舱高15cm，底面积与每个水舱的底面积相同，舱内放有固定质量的配重，可通过调整配重位置保持潜水艇不倾斜。忽略液体扰动等次要因素，已知水的密度ρ水=1.0X103kg/m3 ， g取10N/kg。
(1)、模型放在水平地面时，求模型对地面的压强。(2)、为了对模型进行密闭性测试，准备了一个薄壁长方体容器置于水平地面，其底面积为160cm2 ， 装有深度为80cm的水。将模型置于该容器中静止，求模型浸人水中的深度。(3)、密闭性测试之后，继续在此容器中进行沉浮测试，利用注射器缓慢抽出水舱中的空气，水进人水舱的过程中，模型保持竖直不倾斜。测试过程从水进人水舱开始到模型刚好全部浸没在水面下为止。求长方形容器里水对模型底产生的压强p与进人模型中水的质量m1克之间的关系式。 -
16、学习浮力的相关知识时，小理同学所在的科创小组对老师所提到的密度计很感兴趣。
(1)、如图甲所示是老师提供给同学们的密度计，根据已经学过的知识，同学们对密度计进行讨论，下列说法中不正确的是____。A、密度计在不同液体中浸人深度不同，则在不同液体中所受浮力也不同 B、密度计底部装着铁砂，这样可以保证密度计能竖直漂浮在待测液体中 C、密度计刻度上小下大，是因为浸人深度随待测液体密度的变大而减小(2)、分析了密度计的相关原理后，老师提议，同学们可以尝试利用身边的器材自己动手制作密度计。积极的小理同学和组员一起找来以下材料：一根长20cm的圆柱状饮料吸管，一根用完了的圆珠笔笔芯、橡皮泥、石蜡、刻度尺、细铁丝、天平、水（密度已知用。表示），酒精等。最终科创小组选择饮料吸管、石蜡、刻度尺、天平、细铁丝成功做出了“密度计”。通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3（已知该刻度距离密度计底部的距离为H）、1.1g/cm2、1.2g/cm2的位置并标上密度值。使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。使用该密度计测量某液体密度时，发现液面没有对齐任何一根刻度线，测得此时密度计浸在液体中的深度为h，如图27乙所示，则该液体的密度ρ液=（用ρ水、h、H表示）(3)、若将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化如图丙所示，若同学们用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，则测量结果将（选填“不变”“偏大”或“偏小”）；(4)、制作完毕后，小理用该密度计测量盐水的密度，发现盐水的密度在1.1g/cm3和1.2g/cm3之间，且两刻度线的距离较小，为使测量结果更精确，科创小组提出了以下方案，其中不可行的是____。A、小敏认为在其它条件一定时，可以适当增加配重 B、小冬认为在其它条件一定时，可以选择质量更小的饮料吸管 C、小伟认为在其它条件一定时，可以选择底面积更小的饮料吸管 -
17、实验小组在实验室组装如图所示的两组滑轮组进行实验探究，实验前先测得动滑轮的重力为0.3N，其他实验数据如表所示。g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
实验次数
物重G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
拉力作用点移动距离s/cm
滑轮组的机械效率η
1
1.0
20
0.5
60
66.67%
2
2.0
20
0.9
60
3
3.0
10
1.8
20
83.33%
A、第1次实验是使用乙图装置完成的 B、第1次实验滑轮组做的有用功为0.3J C、第2次实验滑轮组机械效率约为74.07% D、第3次实验滑轮组克服绳重和摩擦做的额外功为0.03J -
18、 如图所示，甲是实心圆柱体，密度为1.2g/cm2 ， 高为15cm。乙是装有适量某液体的圆柱形薄壁轻质容器。甲乙底面积之比为2：3，把它们平放在同一水平桌面上。在圆柱体甲上沿水平方向截取一段长为x的物体A，并平稳放人容器乙中，物体A都能浸没在液体乙中，液体都不溢出。截取后，甲对桌面的压强和液体对容器乙底部压强随截取长度的变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A、B点的值为7.5cm B、液体的密度为0.6X103kg/m3 C、b是液体对容器乙底部压强变化图线 D、容器乙中未放人物体时，液体深度为5cm -
19、“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动，近年来被越来越多的年轻人了解和喜欢。如图所示，将弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，体验者从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经过B点时轻绳的弹力等于人的重力，最高能到达C点。对此过程，若不计空气阻力，下列描述正确的是（ ）
A、人从A到B的过程中，动能先增加后减少 B、人从B到C的过程中，重力势能不断增加 C、人从A到C的过程中，合力方向一直不变 D、轻绳恢复原长的位置，应在AB两点之间 -
20、“中山舰”在1997年用双驳船抬浮法打捞出水，出水重要历史文物3000多件，是中国首次大规模水下整体打捞军舰，为后续沉船考古（如“南海1号”）提供经验。如图所示，物理兴趣小组的同学用实心长方体C表示中山舰，空心长方体A、B表示驳船（底部有能自动注水和排水的水舱），来模拟中山靓的打捞过程，下列说法正确的是（ ）
A、驳船浸没后继续下沉过程中，所受浮力不断增大 B、驳船注水下沉时，受到浮力小于它排开水的重力 C、驳船和中山舰连接后，水舱向外排水，实现上浮 D、中山舰被驳船拉离水底后，上浮过程中所受浮力在增大