12.4人教版八年級(jí)下冊(cè)物理第12章《簡(jiǎn)單機(jī)械》單元測(cè)試（B卷）

人教版八年級(jí)物理下冊(cè)第12章《簡(jiǎn)單機(jī)械》單元測(cè)試（B卷）（時(shí)間：90min滿(mǎn)分：100分）姓名：學(xué)校：分?jǐn)?shù)：題型選擇題填空作圖題實(shí)驗(yàn)題計(jì)算題總計(jì)題數(shù)12103328小題分?jǐn)?shù)36202222100分得分一、選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意，每小題3分，共12小題，共計(jì)36分）：1.我們?cè)谕蟿?dòng)行李箱時(shí)，一般先拉出行李箱上方的拉桿，從杠桿的角度分析，這樣做的目的是（）A.減小阻力B.增大動(dòng)力C.減小阻力臂D.增大動(dòng)力臂【答案】D【解析】根據(jù)杠桿平衡的條件F1×L1＝F2×L2，可知當(dāng)阻力與阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小，越省力。解：拖動(dòng)行李箱時(shí)拉出行李箱上方的拉桿，行李箱的重力以及重力的力臂不變，拉力的力臂變大，根據(jù)F1×L1＝F2×L2，可知拉力減小，所以從杠桿的角度分析，這樣做的目的是增大動(dòng)力臂。故選：D。2.如圖所示，均勻木棒AB長(zhǎng)1m，水平放置在OO'兩個(gè)支撐點(diǎn)上。已知AO、O'B長(zhǎng)度均為0.25m，若在B端豎直向上施力稍微抬起一點(diǎn)距離，需要用力10N；若在B端豎直向下施力稍微壓下一點(diǎn)距離，需要用力（）A.10NB.20NC.30ND.40N【答案】C【解析】當(dāng)向上抬時(shí)支點(diǎn)是O，而當(dāng)向下壓時(shí)支點(diǎn)是O′，再根據(jù)杠桿的平衡條件動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂可求解問(wèn)題。解：由圖可知，若把B端豎直向上稍微抬起一點(diǎn)距離時(shí)，O為杠桿的支點(diǎn)；杠桿的中心是阻力的作用點(diǎn)，動(dòng)力臂LOB＝1m﹣0.25m＝0.75m，阻力臂L＝0.5m﹣0.25m＝0.25m，由杠桿平衡條件可知：FBLOB＝GL，即：10N×0.75m＝G×0.25m，解得：G＝30N；由圖可知，若把B端豎直向下稍微壓下一點(diǎn)距離時(shí)，O′為杠桿的支點(diǎn)，動(dòng)力臂LO′B＝0.25m，阻力臂L'＝0.5m﹣0.25m＝0.25m，由杠桿平衡條件可知：FB′LO′B＝GL'，即：FB′×0.25m＝30N×0.25m解得：FB′＝30N。故選：C。3.如圖所示是某起重機(jī)示意圖。若主梁始終保持水平，當(dāng)重物由主梁左端靠近支點(diǎn)O的位置出發(fā)，緩慢向右移動(dòng)的過(guò)程中，拉力F與重物到支點(diǎn)O的距離s的關(guān)系圖像是（）【答案】A【解析】在重物由主梁左端緩慢移到右端的過(guò)程中，以左側(cè)的支柱為支點(diǎn)O，主梁右端受到的拉力F1為動(dòng)力，動(dòng)力臂為整個(gè)主梁的長(zhǎng)度，設(shè)為L(zhǎng)；重物對(duì)杠桿的拉力為阻力，大小等于物體的重力G，阻力臂為s，根據(jù)杠桿的平衡條件分析出F1和s的關(guān)系式，考慮主梁不掛重物由于自身重力作用，需在右端受到不變的拉力F2的作用保持水平平衡，據(jù)此列出F與s的關(guān)系式，找出圖像。解：假設(shè)主梁需要拉力F作用，減去平衡主梁重力的力F2后，剩下的力設(shè)為F1，當(dāng)重物由主梁支點(diǎn)O向右端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，拉力F1為動(dòng)力，重物對(duì)杠桿的拉力大小等于物體的重力G，動(dòng)力臂為整個(gè)主梁的長(zhǎng)度，設(shè)為L(zhǎng)，阻力臂為s，根據(jù)杠桿的平衡條件得：F1L＝Gs，故F1=GsL，因F＝F1+F2，故F=Gs由關(guān)系式知：拉力F與重物到支點(diǎn)O的距離s成一次函數(shù)關(guān)系，且拉力隨s的增大而增大，故A符合題意。故選：A。4.小明用如圖所示的裝置探究杠桿的平衡，杠桿重力忽略不計(jì)，AB＝BC＝CO。圖中所用鉤碼相同，彈簧測(cè)力計(jì)均保持豎直方向拉杠桿，使杠桿平衡在圖示位置，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4，以下判斷正確的是（）A.F1＜F2＜F3＜F4 B.F1＝F4＜F3＜F2C.F1＝F4＜F2＜F3 D.F1＜F3＜F2＜F4【答案】B【解析】由力的方向結(jié)合力臂的定義確定四個(gè)圖中動(dòng)力臂與阻力臂之間的關(guān)系，根據(jù)杠桿的平衡條件求出動(dòng)力與G的關(guān)系，據(jù)此分析。解：設(shè)鉤碼重力為G，因AB＝BC＝CO，彈簧測(cè)力計(jì)均保持豎直方向拉杠桿，使杠桿平衡在圖示位置，重力的方向豎直向下，彈簧測(cè)力計(jì)均保持豎直方向拉杠桿，由力臂的定義知，力的作用點(diǎn)與支點(diǎn)的距離即為力臂的大小，從左到右四個(gè)圖中力力臂的關(guān)系為：L11＝3L12；L21=23L22；L31=12L32；L41根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1＝F2G2，可得：F1=G3，F(xiàn)2=23G，F(xiàn)3=G2，F(xiàn)4=G3，故可得F故選：B。5.高速鐵路的輸電線、無(wú)論冬、夏都需要繃直，以保障列車(chē)電極與輸電線的良好接觸。圖乙為輸電線的牽引裝置工作原理圖。鋼繩通過(guò)滑輪組懸掛30個(gè)相同的墜砣，每個(gè)墜砣配重為150N，若某段時(shí)間內(nèi)墜砣串下降了20cm，不計(jì)滑輪和鋼繩自重及摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）A.滑輪A為動(dòng)滑輪，滑輪B為定滑輪B.鋼繩上的拉力為150NC.輸電線P端受到的拉力大小為9×103ND.輸電線P端向左移動(dòng)了40cm【答案】C【解析】（1）定滑輪是指固定不定的滑輪，它的作用是改變力的方向，不能夠省力；動(dòng)滑輪是指和物體一塊運(yùn)動(dòng)的滑輪，它能夠省一半力，但費(fèi)距離。（2）鋼繩上的拉力即為30個(gè)墜砣的總重力，由F＝G可求得鋼繩上的拉力。（3）如圖使用的滑輪組承擔(dān)P端拉力的繩子股數(shù)n＝2，不計(jì)滑輪和鋼繩自重及摩擦，由G=12F（4）墜砣串下降高度h＝2sP，可求輸電線P端向左移動(dòng)的距離。解：A、圖中A為定滑輪，滑輪B為動(dòng)滑輪，故A錯(cuò)誤；B、30個(gè)墜砣的總重力：G＝30×150N＝4500N，鋼繩上的拉力F＝G＝4500N，故B錯(cuò)誤；C、由圖知，使用的滑輪組承擔(dān)A端拉力的繩子股數(shù)n＝2，圖中墜砣掛在鋼繩的自由端，不計(jì)滑輪和鋼繩自重及摩擦，可得G=12F則輸電線P端受到的拉力大?。篎P＝2G＝2×4500N＝9×103N；故C正確；D、圖中墜砣掛在鋼繩的自由端，且n＝2，則墜砣串下降高度h＝2sP，則輸電線P端向左移動(dòng)的距離：sP=12h故選：C。6.如圖所示，在水平面上的物體重200N，與水平面的滑動(dòng)摩擦力的大小是48N，當(dāng)用圖示裝置水平勻速拉動(dòng)物體時(shí)，F(xiàn)＝20N．若繩子自由端移動(dòng)的速度為0.6m/s，則（）A.滑輪組的機(jī)械效率是80%B.繩子與滑輪間的摩擦力大小是4NC.物體的速度大小是0.3m/sD.動(dòng)滑輪重4N【答案】A【解析】（1）由圖知，n＝3，拉力端移動(dòng)距離等于物體移動(dòng)距離的3倍；用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí)，克服物體的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是總功；利用η=W（2）克服繩子與滑輪間摩擦做的功、克服滑輪與滑輪軸之間的摩擦做的功都是額外功，而題目所給條件無(wú)法計(jì)算有用功、總功大小，也無(wú)法直接計(jì)算額外功大小，所以無(wú)法計(jì)算出繩與滑輪間摩擦力以及動(dòng)滑輪重；（3）拉力端移動(dòng)速度等于物體移動(dòng)速度的3倍。解：A、由圖知，水平使用滑輪組，n＝3，拉力端移動(dòng)距離s＝3s物，滑輪組的機(jī)械效率：η=WBD、克服繩子與滑輪間摩擦做的功、克服滑輪與滑輪軸之間摩擦做的功等都是額外功，而題目所給條件無(wú)法計(jì)算有用功、總功大小，也無(wú)法直接計(jì)算額外功大小，所以無(wú)法計(jì)算出繩與滑輪間摩擦力以及動(dòng)滑輪重，故BD錯(cuò)誤；C、由題知，拉力端移動(dòng)速度v＝3v物，所以物體的速度：v物=13v故選：A。7.如圖所示，F(xiàn)1＝4N，F(xiàn)2＝3N，此時(shí)物體A相對(duì)于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)（不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.自由端F2的速度為0.2m/sB.彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為9NC.物體A和地面之間有摩擦力D.如果增大F2，物體A可能向左運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】（1）由圖知，水平使用滑輪組，n＝2，拉力端移動(dòng)速度等于物體B移動(dòng)速度的2倍；（2）不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即定滑輪受到向左的拉力等于拉力F2的3倍；（3）一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，則兩物體之間就產(chǎn)生摩擦力；對(duì)于物體A受力分析，根據(jù)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷物體A與地面之間是否有摩擦力；（4）滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，先分析A受到B的摩擦力的大小變化，再確定A的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化。解：A、由圖知，水平使用滑輪組，n＝2，拉力端移動(dòng)速度v＝2v物＝2×0.1m/s＝0.2m/s，故A正確；B、不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F＝3F2＝3×3N＝9N，故B正確；C、對(duì)于物體A，受到的力：B向左的摩擦力fB＝2F2＝2×3N＝6N、向右的拉力F1＝4N、因?yàn)锳靜止，所以地面向右的摩擦力f地＝fB﹣F1＝6N﹣4N＝2N，所以物體A與地面之間有摩擦力，故C正確；D、如果增大F2，B將做加速運(yùn)動(dòng)，B對(duì)A的壓力和接觸面的粗糙程度不變，B與A之間的摩擦力不變，A受力不變，還是處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D錯(cuò)誤。故選：D。8.如圖所示，有一個(gè)斜面長(zhǎng)s為1.2m、高h(yuǎn)為0.3m，現(xiàn)將一個(gè)重為16N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端，若拉力F為5N，拉力的功率為3W，g＝10N/kg，則（）A.拉力做的總功為4.8JB.斜面的機(jī)械效率為90%C.斜面上物體受到的摩擦力為5ND.物體由斜面底端運(yùn)動(dòng)到頂端用時(shí)2s【答案】D【解析】（1）根據(jù)功的計(jì)算公式W＝Fs可求出拉力做的功，即總功；再根據(jù)W＝Gh求出有用功；然后根據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式可求出斜面的效率η。（2）根據(jù)功率的公式P=W（3）根據(jù)總功與有用功的差得出額外功，再根據(jù)W額＝fs，變形后可求摩擦力f。解：A、拉力做的總功為：W總＝Fs＝5N×1.2m＝6J，故A錯(cuò)誤。B、有用功為：W有＝Gh＝16N×0.3m＝4.8J，機(jī)械效率為：η=WC、額外功為：W額＝W總﹣W有＝6J﹣4.8J＝1.2J，由公式W額＝fs變形得：f=WD、由公式P=W總t故選：D。9.用水平力F1拉動(dòng)如圖所示裝置，使木板A在粗糙水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，物塊B在木板A上表面相對(duì)地面靜止，連接B與豎直墻壁之間的水平繩的拉力大小為F2。不計(jì)滑輪重和繩重，滑輪軸光滑。則F1與F2的大小關(guān)系是（）A.F1＝F2B.F2＜F1＜2F2C.F1＝2F2D.F1＞2F2【答案】D【解析】在平衡力的作用下，物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。對(duì)動(dòng)滑輪、物塊B和木板A進(jìn)行受力分析，明確各自受哪些力，方向如何，確定大小關(guān)系。解：由圖知，（1）動(dòng)滑輪在水平方向上受到三個(gè)力的作用：水平向右的拉力F1，墻壁對(duì)它水平向左的拉力F墻，木板A對(duì)它水平向左的拉力F木板，由于木板向右勻速運(yùn)動(dòng)，所以F1＝F墻+F木板，由于同一根繩子各處的拉力相等，所以F木板=12F由于力的作用是相互的，所以動(dòng)滑輪對(duì)木板A的拉力為F動(dòng)＝F木板=12F（2）物塊B在水平方向上受到兩個(gè)力的作用：繩子對(duì)它向左的拉力F2，木板A對(duì)它向右的摩擦力fA對(duì)B；由于物塊B保持靜止，所以F2＝fA對(duì)B；木板A在水平方向上受到三個(gè)力的作用：動(dòng)滑輪對(duì)木板向右的拉力F動(dòng)，物體B對(duì)木板向左的摩擦力fB對(duì)A，地面對(duì)木板向左的摩擦力f地面，由于木板向右勻速運(yùn)動(dòng)，所以F動(dòng)＝fB對(duì)A+f地面﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由于力的作用是相互的，所以fB對(duì)A＝fA對(duì)B＝F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由②③可得F動(dòng)＝F2+f地面，即12F1＝F2+f地面也就是F1＝2F2+2f地面，所以F1＞2F2。故選：D。10.如圖所示，將重為100N的物體勻速?gòu)男泵娴牡锥死巾敹?。已知斜面的長(zhǎng)是5m，高是2m，拉力F＝50N，則該裝置的機(jī)械效率為（）A.40% B.50%C.80% D.100%【答案】A【解析】已知物體的重力和物體升高的高度，根據(jù)公式W有＝Gh計(jì)算出有用功；斜面上裝一個(gè)動(dòng)滑輪，知道斜面的長(zhǎng)從而可以計(jì)算出繩子末端移動(dòng)的距離，又知道拉力的大小，根據(jù)公式W總＝Fs計(jì)算出總功；最后再利用公式η=W解：拉力做的有用功為：W有＝Gh＝100N×2m＝200J；斜面上裝一個(gè)動(dòng)滑輪，斜面的長(zhǎng)是5m，所以繩子末端移動(dòng)的距離為：s＝nL＝2×5m＝10m，拉力做的總功為：W總＝Fs＝50N×10m＝500J；則機(jī)械效率為：η=W故選：A。11.如圖所示為建筑工地上常用的吊裝工具，物體M為重5000N的配重，杠桿AB的支點(diǎn)為O，已知OA：OB＝1：2，滑輪下面掛有建筑材料P，每個(gè)滑輪重100N，工人體重為700N，杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計(jì)，當(dāng)工人用300N的力豎直向下以1m/s的速度勻速拉動(dòng)繩子時(shí)（）A.工人對(duì)地面的壓力為400N B.建筑材料P重為600N C.建筑材料P上升的速度為3m/s D.物體M對(duì)地面的壓力為4400N【答案】A【解析】（1）首先對(duì)工人進(jìn)行受力分析，受豎直向下的重力、豎直向上的拉力、豎直向上的支持力，人對(duì)繩子的拉力，即繩子對(duì)人的拉力，又知道人的重力，從而可以計(jì)算出地面對(duì)人的支持力，即工人對(duì)地面的壓力。（2）由圖可知n＝2，且滑輪組摩擦均不計(jì)，由F=12（G+G（3）物重由2段繩子承擔(dān)，建筑材料P上升的速度v=12v（4）分析A點(diǎn)受到的力和杠桿的平衡條件分析出B點(diǎn)的拉力，對(duì)M受力分析得出地面對(duì)物體的支持力即物體M對(duì)地面的壓力。解：（1）當(dāng)工人用300N的力豎直向下拉繩子時(shí)，因力的作用是相互的，則繩子對(duì)工人會(huì)施加豎直向上的拉力，其大小也為300N，此時(shí)人受豎直向下的重力G、豎直向上的拉力F、豎直向上的支持力F支，由力的平衡條件可得：F+F支＝G，則F支＝G﹣F＝700N﹣300N＝400N，因?yàn)榈孛鎸?duì)人的支持力和人對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力，大小相等，所以工人對(duì)地面的壓力：F壓＝F支＝400N，故A正確；B、由圖可知n＝2，且滑輪組摩擦均不計(jì)，由F=12（G+GG＝2F﹣G動(dòng)＝2×300N﹣100N＝500N，故B錯(cuò)誤；C、物重由2段繩子承擔(dān)，建筑材料P上升的速度v=12v繩D、定滑輪受向下的重力、3段繩子向下的拉力、杠桿對(duì)定滑輪向上的拉力，由力的平衡條件可得：FA′＝3F+G定＝3×300N+100N＝1000N；杠桿對(duì)定滑輪的拉力和定滑輪對(duì)杠桿的拉力是一對(duì)相互作用力，大小相等，即FA＝F′A＝1000N；根據(jù)杠桿的平衡條件：FA×OA＝FB×OB，且OA：OB＝1：2，所以，F(xiàn)B=F因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，所以杠桿對(duì)物體M的拉力等于物體M對(duì)杠桿的拉力，即FB′＝FB＝500N；物體M受豎直向下的重力、豎直向上的支持力、豎直向上的拉力，則物體M受到的支持力為：FM支持＝GM﹣FB′＝5000N﹣500N＝4500N，因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，所以物體M對(duì)地面的壓力：FM壓＝FM支持＝4500N．故D錯(cuò)誤；故選：A。12.用如圖所示的滑輪組從水中打撈一塊重為1250N，體積為25dm3的重物。當(dāng)重物和動(dòng)滑輪都還在水中時(shí)，繩子自由端的拉力為500N，以下說(shuō)法正確的是（g取10N/kg）（）A.重物露出水面前后，滑輪組的機(jī)械效率不變 B.重物露出水面前，動(dòng)滑輪重力為500N C.重物露出水面前，滑輪組的機(jī)械效率為83.3% D.重物露出水面前，滑輪組的機(jī)械效率為66.7%【答案】D【解析】（1）正方體露出水面后，物體對(duì)動(dòng)滑輪的拉力變大；提升相同高度時(shí)，所做的有用功變大；由于使用是同一個(gè)滑輪組，提升相同高度時(shí)，產(chǎn)生的額外功相同，所以，根據(jù)η后=W（2）知道重物體積，即物體浸沒(méi)在水中時(shí)排開(kāi)水的體積，利用阿基米德原理求出受到水的浮力；由題知，正方體未露出水面前，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F1．由圖知，使用的滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝3，不計(jì)繩重和摩擦，拉力F1=13（G+G動(dòng)﹣F（3）正方體露出水面前，根據(jù)η前=W解：（1）正方體露出水面后，物體對(duì)動(dòng)滑輪的拉力變大；提升相同高度時(shí)，所做的有用功變大；由于使用是同一個(gè)滑輪組，提升相同高度時(shí)，所做的額外功相同，所以，根據(jù)η后=W（2）正方體的體積：V＝25dm3＝0.025m3，正方體浸沒(méi)在水中時(shí)，排開(kāi)水的體積V排＝V＝0.025m3，物體在露出水面前受到水的浮力：F?。溅阉甮V排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.025m3＝250N。由題知，正方體未露出水面前，繩子自由端的拉力F1＝500N，由圖知，使用的滑輪組繩子有效股數(shù)n＝3，若不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)F1=13（G﹣F浮+GG動(dòng)＝3F1﹣G+F?。?×500N﹣1250N+250N＝500N；因?qū)嶋H使用中存在著繩重和摩擦，動(dòng)滑輪也受浮力作用，所以動(dòng)滑輪的重力不等于500N；故B錯(cuò)誤；（3）正方體露出水面前，根據(jù)η前=W滑輪組的機(jī)械效率η=(G?F浮故選：D。二、填空作圖題（每空1分，每圖2分，共10小題，共計(jì)20分）：13.在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)前杠桿靜止時(shí)的位置如圖（甲）所示，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。在A點(diǎn)懸掛3個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼，在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿，使其在水平位置重新平衡，如圖（乙）所示，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是N．（g取10N/kg）【答案】（1）右；（2）2?！窘馕觥繛榱吮阌跍y(cè)量力臂大小，需將杠桿在水平位置平衡，調(diào)節(jié)平衡時(shí)將螺母向上翹的一端移動(dòng)；根據(jù)杠桿平衡條件分析解答。解：掛鉤碼前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)左端下沉，右端上翹，可將杠桿兩端的平衡螺母向右端移動(dòng)，直到杠桿在水平位置平衡；由圖可知，根據(jù)杠桿平衡條件得FA×LA＝FB×LB，3×0.5N×4L＝FB×3L，所以FB＝2N；故答案為：（1）右；（2）2。14.如圖所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重為600N的物體從斜面底部勻速推到頂部（不考慮物體的大?。?。已知斜面長(zhǎng)L＝3m，高h(yuǎn)＝1.5m。若該過(guò)程中斜面的效率為60%，力F所做的功為J，力F的大小為N?！敬鸢浮?500；500。【解析】根據(jù)W＝Gh求出有用功，然后根據(jù)機(jī)械效率計(jì)算公式的變形可求出總功，再根據(jù)W＝Fs變形可求出力F。解：工人所做的有用功為：W有＝Gh＝600N×1.5m＝900J；由η=W有W總由W總＝Fs變形得：力F的大小為F=W故答案為：1500；500。15.小明在做“杠桿的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將總重為G的鉤碼掛在杠桿A處，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。鉤碼上升的高度為h，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，其移動(dòng)的距離為s，則杠桿的機(jī)械效率η＝（用題中字母表示）；若將鉤碼移動(dòng)到B點(diǎn)，仍將它勻速提升h的高度，則杠桿的機(jī)械效率（選填“變大”、“不變”或“變小”）。【答案】GhFs【解析】（1）根據(jù)η=W（2）通過(guò)分析有用功和額外功的變化得出機(jī)械效率的變化。解：（1）杠桿的機(jī)械效率：η=W（2）將鉤碼移至B點(diǎn)，提升相同高度，有用功相同，彈簧測(cè)力計(jì)豎直移動(dòng)的距離不同，B點(diǎn)時(shí)杠桿上上升的高度小些，做的額外功小些，總功變小，所以機(jī)械效率變大。故答案為：GhFs16.如圖所示，要將重為G＝500N，半徑為r＝0.5m的輪子滾上高為h＝20cm的臺(tái)階，（支點(diǎn)為輪子與臺(tái)階的接觸點(diǎn)O），試在圖中作出阻力G的力臂L，并在圖中作出所用的最小力F的示意圖。這個(gè)最小力F＝N，并且至少需要做W＝J的功，才能將輪子滾上臺(tái)階?！敬鸢浮?00、100?！窘馕觥浚?）杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，本題中阻力為輪子的重力，阻力臂為支點(diǎn)O到阻力作用線的距離；（2）阻力和阻力臂大小不變，根據(jù)杠桿的平衡條件，使用的動(dòng)力最小，就是動(dòng)力臂最長(zhǎng)，圓的直徑最長(zhǎng)；（3）功等于力和距離的乘積，使用機(jī)械做的功等于直接對(duì)物體做的功，本題中是克服輪子的重力做的功。解：（1）根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力最小，就是動(dòng)力臂最大，圓上的直徑作為動(dòng)力臂最長(zhǎng)，如下圖：（2）①動(dòng)力臂如圖L′表示，其長(zhǎng)度等于直徑，即L′＝0.5m×2＝1m；②在圖上做出阻力臂，用L表示，即為OB長(zhǎng)度，A為圓環(huán)圓心，線段AB長(zhǎng)度等于圓半徑和臺(tái)階高度之差，即AB＝0.5m﹣0.2m＝0.3m，△OAB為直角三角形，根據(jù)勾股定理得：L＝OB=OA由杠桿平衡條件：FL′＝GL∴F=GL（3）根據(jù)功的原理，將這個(gè)輪子滾上臺(tái)階做的功，等于克服輪子重力做的功，即W＝Gh＝500N×0.2m＝100J。故答案為：最小力如下圖、200、100。17.如圖所示，輕質(zhì)杠桿AB可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA：OB＝1：3，A端用細(xì)線懸掛一質(zhì)量為7.9kg的空心鐵球。當(dāng)鐵球二分之一體積漫入水中，在B端施加15N豎直向下的拉力F時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡。則杠桿的A端受到的拉力為N，鐵球空心部分的體積為m3（p球＝7.9×103kg/m3）?！敬鸢浮?5；0.0056?！窘馕觥扛鶕?jù)杠桿的平衡條件求出A端受到的拉力；已知鐵球的質(zhì)量和密度，根據(jù)密度公式可求出鐵球?qū)嵭牟糠值捏w積；對(duì)鐵球進(jìn)行受力分析可知，鐵球受到細(xì)線的拉力、重力和浮力作用，因此杠桿A端受到豎直向下的拉力等于G﹣F浮，據(jù)此可求出浮力；根據(jù)阿基米德原理求出排開(kāi)水的體積，從而得出球的體積，球的體積減去實(shí)心部分的體積即為空心部分的體積。解：由題意可知，根據(jù)杠桿的平衡原理可得到FA×OA＝FB×OB；則杠桿的A端受到的拉力為：FA＝FB×OB由ρ=mV可知，鐵球?qū)嵭牟糠值捏w積：V實(shí)心=m對(duì)鐵球受力分析，它受到重力、浮力、細(xì)線的拉力而平衡，可得到：F?。紾﹣FA＝mg﹣FA＝7.9kg×9.8N/kg﹣45N＝32.42N；根據(jù)F浮＝ρ水gV排可得：球的總體積為：V＝2V排＝2×F浮ρ水g鐵球空心部分的體積為V'＝V﹣V實(shí)心＝0.0066m3﹣0.001m3＝0.0056m3。故答案為：45；0.0056。18.如圖所示，體重為510N的人，用滑輪組拉重500N的物體A沿水平方向以0.02m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)中物體A受到地面的摩擦阻力為200N．動(dòng)滑輪重為20N（不計(jì)繩重和摩擦，地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向，地面上的定滑輪與動(dòng)滑輪相連的繩子沿豎直方向，人對(duì)繩子的拉力與對(duì)地面的壓力始終豎直向下且在同直線上），則人對(duì)地面的壓力為N，繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度是m/s?！敬鸢浮?00；0.04?！窘馕觥浚?）由圖知，動(dòng)滑輪上繩子的有效股數(shù)n＝2，不計(jì)繩重和摩擦，利用F=12（G動(dòng)+f（2）繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度等于物體移動(dòng)速度的2倍，據(jù)此求出繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度。解：（1）由圖知，n＝2，不計(jì)繩重和摩擦，且物體在水平方向運(yùn)動(dòng)，則繩子自由端的拉力F=12（G動(dòng)+f地）人向下拉繩子時(shí)，因力的作用是相互的，則繩子對(duì)人有豎直向上的拉力，所以此時(shí)人對(duì)地面的壓力等于自己的體重減去拉力，人對(duì)地面的壓力F壓＝G人﹣F＝510N﹣110N＝400N；（2）因?yàn)閚＝2，故繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度是物體速度的二倍，即v＝2×0.02m/s＝0.04m/s。故答案為：400；0.04。19.如圖所示，GA＝10N，GB＝20N，現(xiàn)用一水平向右的力F作用物體A上，使A向右勻速滑動(dòng)，則彈簧秤的示數(shù)為N，拉力F為N．（已知物體A、B和地面的表面粗糙程度都相同，摩擦力f與表面所受的壓力FN成正比，且fF【答案】8；18?！窘馕觥慨?dāng)A向右勻速滑動(dòng)，物體A和B均處于平衡狀態(tài)，分別對(duì)AB物體受力分析，利用力的平衡得出力的關(guān)系式，再根據(jù)滑輪組的使用特點(diǎn)和摩擦力與壓力的關(guān)系求出力的大小，最后聯(lián)立即可求出。解：根據(jù)題意知，當(dāng)A向右勻速滑動(dòng)，A、B兩物體均處于平衡狀態(tài)；對(duì)A受力分析有：根據(jù)物體受力平衡可知：FA+f1＝F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①FN＝GA＝10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②對(duì)B受力分析有：根據(jù)物體受力平衡可知：FB＝f+f1′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③FNB＝FN′+GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④其中FN與FN′、f1與f1′是一對(duì)相互作用力，則FN＝FN′、f1＝f1′；由于物體A、B和地面的表面粗糙程度都相同，摩擦力f與表面所受的壓力FN成正比，且fF所以，f1′＝f1＝0.2FN＝0.2×GA＝0.2×10N＝2N，f＝0.2FNB＝0.2×（FN′+GB）＝0.2×（10N+20N）＝6N，由③得：FB＝f+f1′＝6N+2N＝8N，對(duì)于滑輪組，則彈簧秤的示數(shù)為FB，由于滑輪組的繩子股數(shù)n＝2，則FA＝2FB＝2×8N＝16N，由①得：F＝FA+f1＝16N+2N＝18N。故答案為：8；18。20.如圖甲是某排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。系統(tǒng)由井蓋、左右兩個(gè)相同杠桿（AOB是其中之一。可繞A、O、B三點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)）、支桿、容器等組成，井蓋上表面有排水孔，水從排水孔流入下方容器中，再?gòu)娜萜鞯撞颗潘琢魅胂滤?。?dāng)下暴雨容器中積水過(guò)多時(shí)，容器會(huì)帶動(dòng)杠桿，將井蓋頂起，使水從井蓋與支持面間的空隙快速流下（如圖乙）。已知井蓋質(zhì)量30kg，容器質(zhì)量4kg。AB長(zhǎng)30cm，AO長(zhǎng)12cm，不計(jì)杠桿、支桿質(zhì)量及各處摩擦。當(dāng)容器中沒(méi)有積水時(shí)，轉(zhuǎn)軸O受到的力為N，當(dāng)容器中水量達(dá)到kg時(shí)，井蓋會(huì)自動(dòng)抬起（g取10N/kg）。【答案】50；16?！窘馕觥坑蒅＝mg計(jì)算井蓋的重力；井蓋對(duì)兩個(gè)相同杠桿的A端施加的壓力等于自身重力，每個(gè)杠桿的A端受到的壓力相當(dāng)于井蓋重力的一半，利用杠桿平衡條件可計(jì)算出B端對(duì)杠桿的拉力，進(jìn)而計(jì)算出頂起井蓋時(shí)，容器中水的重力，再計(jì)算水的質(zhì)量。解：①杠桿AOB的B端受到的壓力：FB=12G容=12m代入FA×AO＝FB×（AB﹣AO），F(xiàn)A×12cm＝20N×（30cm﹣12cm），解得杠桿AOB的A端受到的壓力：FA＝30N，故一個(gè)轉(zhuǎn)軸O受到的力FO＝FA+FB＝30N+20N＝50N。②井蓋剛好被頂起時(shí)，杠桿AOB的A端受到的壓力仍然為：FA=12G此時(shí)杠桿AOB的支點(diǎn)為O；由杠桿平衡條件有：FA×OA＝FB×OB＝FB×（AB﹣AO），容器對(duì)杠桿B端的拉力：FB=F由題意知，2FB＝G水+G容，所以容器中水的重力：G水＝2FB﹣G容＝2FB﹣m容g＝2×100N﹣4kg×10N/kg＝160N，所以向容器中注水的質(zhì)量：m水=G故答案為：50；16。21.如圖，作出阻力F2和使杠桿平衡的最小動(dòng)力F1及動(dòng)力臂?！敬鸢浮恳?jiàn)解析?！窘馕觥孔枇κ亲璧K杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，首先確定阻力的作用點(diǎn)和方向，然后根據(jù)力的示意圖的畫(huà)法畫(huà)出即可；先確定最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，即支點(diǎn)與最遠(yuǎn)動(dòng)力作用點(diǎn)的連線；然后過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)作垂直于杠桿的動(dòng)力，注意動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的效果相反。解：由圖可知，阻力就是重物對(duì)杠桿的拉力，作用點(diǎn)在杠桿A點(diǎn)處，方向豎直向下，過(guò)A點(diǎn)，沿豎直向下的方向畫(huà)一條帶箭頭的線段，用F2表示；由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越?。粓D中支點(diǎn)在O點(diǎn)，因此OD作為動(dòng)力臂L1最長(zhǎng)，過(guò)D點(diǎn)沿垂直于OD的方向畫(huà)出動(dòng)力F1，由于阻力能使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以動(dòng)力應(yīng)使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則動(dòng)力方向垂直于OD向下，如下圖所示：22.一個(gè)工人站在地面上，使用如圖所示的滑輪組將重物從地面提升到樓頂，要求繩子的自由端要向下拉，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替繩子，畫(huà)出滑輪組最省力的繞繩方法?！敬鸢浮恳?jiàn)解析?！窘馕觥看嘶喗M的纏繞有兩種方法，一種是繩子固定在定滑輪上，可以改變最后拉力的方向，省一半的力；另一種在固定在動(dòng)滑輪上，可以更省力一些，但不能改變力的方向。解：物體向上提，題中要求拉力必須向下，所以繩子固定在定滑輪上，動(dòng)滑輪只能用一個(gè)，如圖：故答案為：如上圖。三、實(shí)驗(yàn)探究題（每空1分，共3小題，共計(jì)22分）：23.在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表：次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼提升h/m繩端拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η12.00.100.90.3074.1%22.00.150.90.4574.1%32.00.200.90.6074.1%44.00.201.60.60（1）該實(shí)驗(yàn)中要拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高。（2）第4次實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率為（保留一位小數(shù)）。（3）分析表格中第1、4（2、4或3、4）組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：同一滑輪組，所提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率（選填“越大”或“越小”）。（4）小明通過(guò)數(shù)據(jù)表處理發(fā)現(xiàn)：比較第1、2、3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組機(jī)械效率與重物被提升高度（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；（5）如果不考慮繩重及滑輪軸間的摩擦，根據(jù)表格中的第4組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以計(jì)算出實(shí)驗(yàn)中所使用的動(dòng)滑輪重力為。（6）如果將圖甲滑輪組換成圖乙所示的繞繩方法，不考慮繩重及滑輪軸間的摩擦，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將。（選填“變大”“變小”或“不變”）【答案】（1）沿豎直方向勻速；（2）83.3%；（3）越大；（4）無(wú)關(guān)；（5）0.8N；（6）不變?！窘馕觥浚?）該實(shí)驗(yàn)中只有沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高，此時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，拉力大小才等于測(cè)力計(jì)示數(shù)；（2）根據(jù)W有用＝Gh得出第4次實(shí)驗(yàn)中的有用功；根據(jù)W總＝Fs得出總功為，根據(jù)η=W計(jì)算出機(jī)械效率的大??；（3）（4）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，利用控制變量法分析；（5）不計(jì)摩擦及繩重，克服動(dòng)滑輪重做的功為額外功的唯一來(lái)源，求出額外功，根據(jù)W＝Gh求出動(dòng)滑輪的重力；（6）不計(jì)摩擦及繩重，克服動(dòng)滑輪重做的功為額外功的唯一來(lái)源，根據(jù)機(jī)械效率為η=W解：（1）該實(shí)驗(yàn)中要沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高，此時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，拉力大小才等于測(cè)力計(jì)示數(shù)；（2）第4次實(shí)驗(yàn)中的有用功為：W有用＝Gh＝4.0N×0.2m＝0.8J；總功為：W總＝Fs＝1.6N×0.6m＝0.96J；則機(jī)械效率為：η=W有W（3）分析表格中第1、4（2、4或3、4）組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，同一滑輪組，所提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越大；（4）小明通過(guò)數(shù)據(jù)表處理發(fā)現(xiàn)：比較第1、2、3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，提升物體的高度不同，而滑輪組機(jī)械效率相同，故滑輪組機(jī)械效率與重物被提升高度無(wú)關(guān)；（5）不計(jì)摩擦及繩重，克服動(dòng)滑輪重做的功為額外功的唯一來(lái)源，所做的額外功為：W額＝W總﹣W有用＝0.96J﹣0.8J＝0.16J；則動(dòng)滑輪的重力為：G動(dòng)=W（6）如圖乙所示，將滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，克服動(dòng)滑輪重做的功為額外功的唯一來(lái)源，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率：η=W故答案為：（1）沿豎直方向勻速；（2）83.3%；（3）越大；（4）無(wú)關(guān)；（5）0.8N；（6）不變。24.小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。（1）圖甲中，杠桿靜止時(shí)處于（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡，小明應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）移。在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量相同規(guī)格的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣做的目的是便于直接在杠桿上。（2）如圖乙所示，在杠桿左側(cè)A位置（左邊位置第四格）先掛了3個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼為0.5N，在右側(cè)B位置（右邊位置第三格）用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿，使其在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N。（3）如圖丙所示，小明在A位置掛一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，在B位置掛了2個(gè)鉤碼，現(xiàn)將彈簧測(cè)力計(jì)從C位置移到D位置，在此過(guò)程中杠桿始終在水平位置保持平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，原因是測(cè)力計(jì)的拉力力臂（均選填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）小明用如圖丁裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)總是無(wú)法得到教材上所給出的杠桿平衡條件，其原因是。（5）小明多次實(shí)驗(yàn)收集多組數(shù)據(jù)，目的是（選填“a”或“b”）。a.多次實(shí)驗(yàn)取平均值減小實(shí)驗(yàn)誤差b.使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有科學(xué)性和普遍性【答案】（1）平衡；右；測(cè)量力臂；（2）2；（3）變?。蛔兇?；（4）杠桿的自重對(duì)杠桿平衡有影響；（5）b?！窘馕觥浚?）杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)是平衡狀態(tài)；調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí)，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)；使杠桿在水平位置平衡的目的是為了直接從杠桿上讀出力臂；（2）由杠桿的平衡條件可推出B處彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；（3）當(dāng)拉力由傾斜變成豎直時(shí)，會(huì)造成力臂變大，相應(yīng)的力會(huì)變小，這樣才能繼續(xù)平衡；（4）圖丁中，支點(diǎn)位于動(dòng)力和阻力的右側(cè)，彈簧測(cè)力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響；（5）只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找普遍規(guī)律從而得出杠桿平衡條件。解：（1）杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)是平衡狀態(tài)；為排除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，實(shí)驗(yàn)前把杠桿中心支在支架上，杠桿靜止在圖甲所示位置，杠桿右端偏高，應(yīng)將杠桿右端的螺母向右端移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡；在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量相同規(guī)格的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣做的目的是為了直接從杠桿上測(cè)量力臂；（2）一個(gè)鉤碼的重力為G，設(shè)杠桿的一個(gè)小格為L(zhǎng)，由杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2知，3G×4L＝F×3L解得：F＝4G＝4×0.5N＝2N；（3）圖丙中，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)繞A點(diǎn)從C位置轉(zhuǎn)動(dòng)到D位置的過(guò)程中，要保持杠桿仍在水平位置平衡，則拉力F將變小，這是因?yàn)?，?dāng)拉力由傾斜變成豎直時(shí)，阻力阻力臂不變，拉力F力臂變大，相應(yīng)的力會(huì)變小，這樣才能繼續(xù)平衡；（4）利用如圖丁所示裝置進(jìn)行探究，杠桿的重心沒(méi)有通過(guò)支點(diǎn)，杠桿的自重對(duì)杠桿平衡有影響；（5）探究杠桿平衡的條件時(shí)，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，使結(jié)論具有普遍性，故選b；故答案為：（1）平衡；右；測(cè)量力臂；（2）2；（3）變小；變大；（4）杠桿的自重對(duì)杠桿平衡有影響；（5）b。25.如圖1所示是某一科學(xué)小組探究“斜面機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，沿斜面拉動(dòng)木塊時(shí)，為使測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定，應(yīng)盡量使木塊做運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程中斜面對(duì)木塊的支持力（“做功”或“不做功”）。（2）上表的空格中應(yīng)填上的數(shù)據(jù)為①②。（3）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：當(dāng)斜面的粗糙程度一定時(shí)，斜面的傾斜角越大，斜面的機(jī)械效率。（4）當(dāng)斜面傾斜角為45°時(shí)，物塊受到斜面的摩擦力是N。（5）小明找來(lái)一張三角形的紙，可以模擬鉆頭的形狀，展開(kāi)這張紙看看，原來(lái)是個(gè)斜面如圖2﹣甲，2﹣乙、2﹣丙為工人師傅用的鉆頭，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為（“乙”或“丙”）鉆頭更加省力。（6）在上述實(shí)驗(yàn)中，物重，斜面長(zhǎng)度不變，若不考慮斜面摩擦，如圖所示.哪個(gè)圖能正確表示F與斜面高度h的關(guān)系?！敬鸢浮浚?）勻速；不做功；（2）1.0；81%；（3）越大；（4）0.8；（5）丙；（6）B。【解析】（1）沿斜面拉動(dòng)木塊時(shí)，應(yīng)盡量使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，目的是使測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定；做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力，二是沿力的方向移動(dòng)一段距離；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由W有＝Gh得出第1次實(shí)驗(yàn)的有用功；根據(jù)η=W（4）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出額外功，然后由功的計(jì)算公式求出摩擦力；（5）分析斜面傾角與力的關(guān)系可判斷哪個(gè)鉆頭省力；（6）若不考慮斜面摩擦，則利用斜面做的功等于直接用手對(duì)物體做的功，據(jù)此分析。解；（1）沿斜面拉動(dòng)木塊時(shí)，為使測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定，應(yīng)盡量使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；該過(guò)程中斜面對(duì)木塊的支持力方向垂直斜面向上，沿斜面拉動(dòng)木塊時(shí)，物體在力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，故斜面對(duì)木塊的支持力不做功；（2）第1次實(shí)驗(yàn)的有用功：W有＝Gh＝5N×0.2m＝1.0J；第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率：η=W（3）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：當(dāng)斜面的粗糙程度一定時(shí)，斜面的傾斜角越大，斜面的機(jī)械效率越大；（4）當(dāng)斜面傾斜角為45°時(shí)，由表數(shù)據(jù)知，W總3＝4.3J，W有用3＝3.5J，額外功：W額＝W總3﹣W有用3＝4.3J﹣3.5J＝0.8J，因?yàn)閃額＝fs，所以摩擦力：f=W（5）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，斜面傾角越小，越省力，而兩鉆頭丙的傾角小一些，故丙更省力；（6）若不考慮斜面摩擦，則利用斜面做的功等于直接用手對(duì)物體做的功，即Fl＝Gh，故F=h故答案為：（1）勻速；不做功；（2）1.0；81%；（3）越大；（4）0.8；（5）丙；（6）B。四、計(jì)算題（26小題6分，27小題8分，28小題8分，共3小題，共計(jì)22分）：26.用如圖所示的滑輪組從15m深的水池中（水池面積很大，達(dá)幾百平方米）提起底面積為300cm2，高2m的圓柱形實(shí)心物體，已知該物體的密度為2.5×103kg/m3，力F作用的繩子所能承受的最大拉力為550N。問(wèn)：（1）物體浸沒(méi)水中時(shí)勻速拉動(dòng)繩子，繩子自由端的拉力多少牛？（不計(jì)摩擦、繩子重以及動(dòng)滑輪的重）（2）物體以0.2m/s的速度勻速提起時(shí)，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間繩子被拉斷？（取g＝10N/kg）【答案】（1）450N。（2）物體以0.2m/s的速度勻速提起時(shí)，經(jīng)68.5s繩子被拉斷。【解析】（1）利用圓柱體的橫截面積和高度可以求出其體積，再結(jié)合圓柱體的密度可以算出其質(zhì)量，從而得到它受到的重力。圖示裝置是一個(gè)n＝2的滑輪組，由于不計(jì)摩擦及滑輪重，所以這是理想情況，根據(jù)滑輪組的省力公式，可以確定繩子自由端的拉力等于物體對(duì)動(dòng)滑輪拉力的一半。物體對(duì)動(dòng)滑輪的拉力等于物體的重力減去其受到的浮力。由此入手即可解決此題。（2）繩子被拉斷時(shí)，即繩子自由端的拉力等于350N時(shí)，由此入手，利用滑輪組的省力公式結(jié)合物體的重力，可以求出此時(shí)物體受到的浮力。進(jìn)而求出物體浸入水中的深度，通過(guò)物體底面移動(dòng)的距離和運(yùn)動(dòng)的速度，即可求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。解：（1）由題意知：圓柱體的底面積S＝300cm2＝3×10﹣2m2，高度h＝2m，密度ρ＝2.5×103kg/m3，g＝10N/kg。所以圓柱體的體積：V＝Sh＝3×10﹣2m2×2m＝6×10﹣2m3。圓柱體的質(zhì)量：m＝ρV＝2.5×103kg/m3×6×10﹣2m3＝150kgG＝mg＝150kg×10N/kg＝1500N。物體浸沒(méi)在水中時(shí)，V排＝V＝6×10﹣2m3。此時(shí)受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝1×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣2m3＝600N，由于是n＝2的滑輪組吊著圓柱體，所以繩子自由端的力F=1由圖可知，T＝G﹣F?。?500N﹣600N＝900N，所以繩子自由端的拉力F=12T（2）當(dāng)繩子被拉斷時(shí)，繩子受到的最大拉力F′＝550N，動(dòng)滑輪對(duì)圓柱體的拉力T′＝2F′＝1100N，此時(shí)的浮力為：F浮′＝G﹣T′＝1500N﹣1100N＝400NV排′=F浮′物體浸入水中的長(zhǎng)度h′為：h′=V物體上升的高度為：L＝H﹣h′＝15m﹣1.3m＝13.7m，圓柱體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t=L答：（1）物體浸沒(méi)水中時(shí)勻速拉動(dòng)繩子，繩子自由端的拉力450N。（2）物體以0.2m/s的速度勻速提起時(shí)，經(jīng)68.5s繩子被拉斷。27.如圖所示裝置，輕質(zhì)杠桿AB在水平位置保持平衡，O為杠桿的支點(diǎn)，OA：OB＝1：2，甲、乙兩容器中均裝有水，物體M浸沒(méi)在乙容器的水中，且沒(méi)有碰到容器底。已知：甲容器中活塞C（含桿AC）的質(zhì)量m0＝1kg，活塞C的橫截面積S＝800cm2，水深h1＝50cm，h2＝40cm。物體M的體積VM＝1×10﹣3m3，不計(jì)摩擦和繩重，g取10N/kg。求：（1）物體M所受浮力F浮；（2）活塞C受到水的壓力F壓；（3）物體M的重力。【答案】（1）10N；（2）F壓為80N；（3）45N?！窘馕觥浚?）根據(jù)阿基米德原理公式F浮＝ρ水gV排，可計(jì)算物體M所受的浮力；（2）活塞所處的深度為兩側(cè)水的高度之差，再根據(jù)公式p＝ρgh可計(jì)算活塞受到的水的壓強(qiáng)，根據(jù)p=F（3）對(duì)活塞和物體M進(jìn)行受力分析，結(jié)合杠桿的平衡條件和物體的受力情況列出等式方程，最后求解物體M的重力。解：（1）物體M浸沒(méi)在水中，則物體M所受浮力：F?。溅阉甮VM＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；（2）由圖可知，活塞C所處的深度為h1﹣h2＝50cm﹣40cm＝10cm＝0.1m，活塞受到水的壓強(qiáng)：p＝ρ水g（h1﹣h2）＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa；根據(jù)p=FF壓＝pS＝1000Pa×800×10﹣4m2＝80N；（3）甲容器中活塞C（含桿AC）的重力：G0＝m0g＝1kg×10N/kg＝10N，對(duì)活塞進(jìn)行受力分析可知，活塞受到向下的重力G0、杠桿A端向下的壓力FA和水向上的壓力F壓，由力的平衡條件可得：G0+FA＝F壓，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①物體M受到向上的浮力F浮、繩子向上的拉力FB和向下的重力GM，由力的平衡條件可得：GM＝FB+F浮，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②變