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物理八年级下册2 滑轮当堂检测题
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这是一份物理八年级下册2 滑轮当堂检测题，共66页。试卷主要包含了关于浮力，下列说法正确的是，测量液体密度的仪器叫密度计，关于流体的力现象表述正确的是，下列关于浮力的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
八下杠杠滑轮初中物理组卷
一．液体压强的比较大小（共1小题）
1．如图所示，同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1，底部受到水的压强为p1；潜入水中时受到的浮力为F2，底部受到水的压强为p2．下列选项中正确的是（ ）
A．F1＝F2 p1＜p2 B．F1＝F2 p1＞p2
C．F1＞F2 p1＞p2 D．F1＜F2 p1＜p2
二．物体的浮沉条件及其应用（共13小题）
2．关于浮力，下列说法正确的是（ ）
A．潜水艇下潜得越深，受到的浮力越大
B．潜水艇是靠改变自身重力来改变浮沉状态的
C．漂浮在液面上的物体所受到的浮力大于它所受到的重力
D．悬浮在空中的热气球所受到的浮力大于它所受到的重力
3．测量液体密度的仪器叫密度计．现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中，如图所示，则（ ）
A．密度计在甲液体中所受的浮力较大
B．密度计在乙液体中所受的浮力较大
C．甲液体的密度较大
D．乙液体的密度较大
4．小明将两个完全相同的物体A、B，分别放在甲、乙两种液体中，A、B处于如图所示的漂浮状态，且此时液面处于同一水平高度。由此可判断（ ）
A．甲液体密度小于乙液体密度
B．物体A、B下表面所受液体压强相等
C．甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强
D．A物体受到的浮力小于B物体受到的浮力
5．关于流体的力现象表述正确的是（ ）
A．鸟翼获得向上的升力，是因为流体在流速大的地方压强大
B．在水中上浮的物体受浮力，下沉的物体不受浮力
C．重力一定的轮船从长江驶入海洋，浮力不变
D．石块没入水中越深，浮力越大
6．在综合实践活动中，小明制作了一只长12cm、宽5cm的小纸船，如图甲。图乙是按图甲所示箭头方向观察到的船的主视图。现让纸船漂浮在水面上，向船内轻轻放入目前我们常用的一元硬币，估测纸船最多能承载的硬币数目最接近于（ ）
A．15枚 B．35枚 C．55枚 D．75枚
7．游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法．质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示．游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（ ）
A．5000N B．500N C．50N D．5N
8．如图所示，同一个球在A液体中处于漂浮状态，在B液体中处于悬浮状态。下列判断正确的是（ ）
A．A液体的密度小于B液体的密度
B．A液体的密度大于B液体的密度
C．球在A液体中受到的浮力小于在B液体中受到的浮力
D．球在A液体中受到的浮力大于在B液体中受到的浮力
9．下列关于浮力的说法正确的是（ ）
A．质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B．码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小
C．物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态
D．潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，所受浮力不变
10．如图所示，将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中，待小球静止后，两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中小球受到的浮力大
B．乙烧杯中小球排开液体的质量大
C．甲烧杯中液体的密度大
D．乙烧杯底部受到液体压强大
11．如图所示，盛满水的容器放在水平面上，一个体积为50cm3，密度为0.6×103kg/m3的不吸水的木块漂浮在水面，木块所受浮力大小为 N，木块漂浮时有 cm3体积露出水面。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
12．某体积为200cm3、重为1.6N的物体，把它浸没在水中后放手，它将 （“上浮”、“悬浮”或“下沉”），当该物体静止时排开水的体积 cm3（g＝10N/kg）。
13．一圆柱形塑料筒，质量和厚度不计，现将75%医用酒精（酒精和水的混合物）倒入该圆筒内，酒精的深度为h1（如图甲），然后将该装有酒精的圆筒放入水中（如图乙），当它竖直漂浮、静止时，圆筒浸入水中的深度为h2，则h1 h2（选填“＞”、“＜”或“＝”）；已知水的密度为ρ水，该酒精的密度ρ＝ （用题中的已知量表示）。
14．如图所示，质量为100g的木块，静止在盛水的烧杯中，木块所受到的浮力为 N，排开水的体积为 cm3。
三．杠杆及其五要素（共2小题）
15．如图所示，用开瓶器在A处用力开启瓶盖，下列说法正确的是（ ）
A．B点为开瓶器的支点
B．开瓶器受到的阻力方向为竖直向上
C．使用开瓶器能省力
D．使用开瓶器能省功
16．如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把 点看作支点，此时夹子可近似看作 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。
四．力臂的画法（共2小题）
17．如图是用撬棒撬石头的情景，下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
18．如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（ ）
A． B．
C． D．
五．杠杆的平衡条件（共2小题）
19．《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（ ）
A．“重”增大时，N端上扬 B．“权”增大时，M端上扬
C．“权”向右移时，N端下沉 D．提钮向右移时，M端上扬
20．小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（ ）（g＝10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）
A．1g B．3g C．7g D．10g
六．杠杆的动态平衡分析（共2小题）
21．一根粗细均匀的木棒，斜靠在竖直墙壁上。墙壁光滑，地面粗糙，木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示，现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上，则与原来相比，G和F变化情况为（ ）
A．G不变，F变小 B．G不变，F变大
C．G变化，F变小 D．G变化，F变大
22．一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铝＝2.7×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3，则下列判断正确的是（ ）
A．A端下降 B．B端下降 C．仍然平衡 D．无法判断
七．杠杆的分类（共4小题）
23．如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．起瓶器 D．钢丝钳
24．下列工具属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．起瓶器 D．钢丝钳
25．如图，小儿垂钓时的鱼竿是 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆，“怕得鱼惊不应人”是因为 可以传声。
26．自行车是一种常见的交通工具，既轻便又环保，自行车在设计上用到许多物理知识，请你找出2个设计，并说出所包含的物理知识。
设计
包含的物理知识
示例
自行车手闸
省力杠杆
1
2
八．定滑轮及其工作特点（共4小题）
27．如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（ ）
A． B． C． D．
28．关于简单机械的使用，说法不正确的是（ ）
A．使用撬棒可以省力
B．使用定滑轮不能省距离
C．利用斜面可以省功
D．使用滑轮组可以改变动力方向
29．图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N，乙重8N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为 N。
30．使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率。
（1）如图甲，工人在铺设电缆时，要在转弯处安装一组导向轮，这组导向轮属于 （选填“动滑轮”或“定滑轮”）
（2）如图乙，尖嘴钳是常用的电工工具，刀刃部分靠近转动轴，这是为了 ，从而在使用时更加省力。
九．动滑轮及其工作特点（共2小题）
31．如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则（ ）
A．F＝20N B．F＝10N C．F＝5N D．F＝30N
32．小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为 N。
一十．研究定滑轮和动滑轮的特点（共1小题）
33．如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为（ ）
A．1牛顿 B．1.5牛顿 C．2牛顿 D．0.5牛顿
一十一．滑轮组及其工作特点（共3小题）
34．下面四句话摘自一位同学的“物理学习笔记”，其中错误的是（ ）
A．滑轮组既可以省力又可以改变力的方向
B．力是不能离开物体而独立存在的
C．三要素相同的两个力可能是一对平衡力
D．力学性能是选择材料的重要指标
35．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
36．如图所示，利用滑轮组匀速提升重物，经过10s，重物被提升了3m，则绳子自由端移动的速度是 m/s。
一十二．轮轴及其他常见简单机械（共2小题）
37．下列各种机械中，不省力的机械是（ ）
A．钢丝钳
B．动滑轮
C．旗杆顶定滑轮
D．斜面
38．对生活中的有关物理现象，其说法正确的是（ ）
A．利用斜面搬运物体，既可省力也可省功
B．建筑工地上尘土飞扬，不能说明分子在不停地做无规则运动
C．开车要系安全带，是为了在紧急刹车时减少驾驶员的惯性
D．刮大风时窗户有时会被向外推开，这是由于室外的大气压强大于室内的大气压强
一十三．滑轮组的设计与组装（共1小题）
39．如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有 个，此装置 （填“能”或“不能”）改变动力的方向。
一十四．滑轮组中的相关计算（共4小题）
40．用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（ ）
A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2
41．利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（ ）
A．70N B．100N C．105N D．110N
42．如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为 N，图乙中人对绳子的拉力为 N。
43．组合机械在工业生产中有广泛的应用，如图为某组合机械示意图，杠杆AB可绕O点转动，AO：OB＝4：1，一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子自由端，使动滑轮O1的上拉钩对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力F拉，使杠杆在水平位置保持静止，杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计。
（1）A端所挂重物的重力为300N，则人对绳子自由端的拉力是多少？
（2）作出此时人的受力示意图。
（3）若人与地面的接触面积为400cm2，则人对地面的压强是多少？
一十五．力做功的必要因素（共1小题）
44．体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是（ ）
A．爬杆的速度 B．爬杆的时间
C．两人的体重 D．杆的具体高度
一十六．力是否做功的判断（共2小题）
45．下图几种情景中，人做了功的是（ ）
A．人推车没有推动
B．搬而未起
C．物体在绳子拉力的作用下升高
D．提着滑板在水平路面上前行
46．6月5日是 世界环境日，同学们进行大扫除，大威端着一盆水在水平地面上匀速行走，他不小心将水盆撞到站在门口的小平身上（如图所示），水洒了出来，请回答：
（1）大威在水平地面行走过程中对这盆水是否做功？
（2）水会洒向大威还是小平？为什么？
一十七．比较功的大小（共3小题）
47．用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则（ ）
A．W1＝W2 B．W1＝W2 C．W1＝2W2 D．W1＝4W2
48．如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为 J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 J，此时箱子受到地面的摩擦力为 N。
49．有一个箱子需要从地面搬到汽车上。小冰想用如图甲所示的方法搬运，小雪想用如图乙所示的方法搬运。两种方法克服箱子的重力做的功是 ，但小雪的方法会 。
一十八．功的计算和公式的应用（共5小题）
50．一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，拉力F对物体做的功为（ ）
A．0J B．1J C．10J D．50J
51．甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
52．如图所示，斜面长5m，高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150N，绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为 N（g取10N/kg，下同）。
53．2020年5月27日，中国珠峰高程测量登山队从北坡成功登顶，圆满完成峰顶测量任务，亿万民众共同见证这一极限挑战，激起国人满腔豪情。
（1）登顶的一大难关是“第二台阶”，这段垂直高度4米的岩壁上架着“中国梯”（图甲），登山队员的质量为75千克，爬完岩壁至少需要克服重力做功多少焦耳？
（2）科学家在珠峰底部设立了多个观测点（图乙）来测量珠峰高度的目的是 。
（3）受到测量珠峰高度的启发，小敏用激光笔来测量校内的旗杆高度（图丙）；打开激光笔开关，让激光对准旗杆的顶端，要测算出旗杆高度H，需测出的数据有 。
54．如图所示，将一块重为5N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水面的高度由14cm上升到16cm．将物体在水中匀速缓慢提升2cm，物体仍然处于浸没状态，拉力做功0.02J（物体与水的摩擦阻力忽略不计）．g取10N/kg，求：
（1）拉力的大小；
（2）容器中水的质量。
一十九．功率的概念与单位（共1小题）
55．仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（ ）
A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功
二十．比较功率的大小（共1小题）
56．小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（ ）
A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大
C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大
二十一．功率的计算及公式的应用（共2小题）
57．如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20N，以下正确的是（ ）
①M受到地面的摩擦力为20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W
④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
A．①④ B．①② C．①③ D．②④
58．汽车在平直公路上以速度V0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间变化的图像如图所示，则（ ）
A．t1至t2时间内，汽车做加速运动
B．F0＝2f
C．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶
D．v＝v0
二十二．功的原理（共2小题）
59．在图中，s＝60cm，与之对应的h＝30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：
（1）沿竖直方向匀速提升小车；
（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表
操作
数值
测力计示数（N）
移动距离（cm）
竖直提升
10
30
沿斜面拉动
5.2
60
分析数据有如下一些发现。其中，具有较高水平的发现是（ ）
A．沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小
B．测力计示数与移动距离近似成反比
C．利用斜面可以省力，但不能少做功
D．可以计算力所做的功，且两次做功近似相等
60．一座高达40米的大桥，总长为8350米，其中正桥只有850米，而两侧引桥却长达7500米，如图。一座大桥为什么要有这么长的引桥呢？小明很奇怪，请教老师后。他明白了引桥相当于一个斜面。
（1）小明用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到 （“省力”或“省功”）的作用。
（2）一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一侧引桥（长3750米），需要的时间为 秒，所做的有用功为 焦。（g取10牛/千克）
八下杠杠滑轮初中物理组卷
参考答案与试题解析
一．液体压强的比较大小（共1小题）
1．如图所示，同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1，底部受到水的压强为p1；潜入水中时受到的浮力为F2，底部受到水的压强为p2．下列选项中正确的是（ ）
A．F1＝F2 p1＜p2 B．F1＝F2 p1＞p2
C．F1＞F2 p1＞p2 D．F1＜F2 p1＜p2
【分析】（1）根据F浮＝ρ液gV排可知，物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关；
（2）根据液体压强公式p＝ρ液gh可知，液体密度一定时，液体压强随深度的增加而增大。
【解答】解：潜入水中后，排开水的重力增大，底部所处的深度增大，所以所受的浮力和压强都会变大。
故选：D。
【点评】此题考查液体压强公式和浮力公式的应用，关键是知道物体浸没在液体中，受到液体的浮力，其大小与液体的密度和排开液体的体积有关，而与深度无关。
二．物体的浮沉条件及其应用（共13小题）
2．关于浮力，下列说法正确的是（ ）
A．潜水艇下潜得越深，受到的浮力越大
B．潜水艇是靠改变自身重力来改变浮沉状态的
C．漂浮在液面上的物体所受到的浮力大于它所受到的重力
D．悬浮在空中的热气球所受到的浮力大于它所受到的重力
【分析】（1）潜水艇在水中下潜得越深，排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知受到浮力的变化；
（2）潜水艇靠通过改变自身的重力来实现上浮和下沉；
（3）物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等。
【解答】解：
A．潜水艇在水中下潜得越深，但排开水的体积不变（等于潜水艇自身的体积），根据F浮＝ρ水gV排可知，潜水艇受到的浮力不变，故A错误；
B．潜水艇浸没在海水中受到的浮力不变，是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的，故B正确；
C．漂浮在液面上的物体处于平衡状态，其所受到的浮力均等于自身的重力，故C错误；
D．悬浮在空中的热气球处于平衡状态，其所受到的浮力等于它所受到的重力，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的综合应用，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
3．测量液体密度的仪器叫密度计．现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中，如图所示，则（ ）
A．密度计在甲液体中所受的浮力较大
B．密度计在乙液体中所受的浮力较大
C．甲液体的密度较大
D．乙液体的密度较大
【分析】AB、同一支密度计在甲、乙两种液体都处于漂浮状态，根据漂浮的特点回答；
CD、由图知，甲中密度计排开液体的体积较大，结合阿基米德原理分析．
【解答】解：
AB、现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中，都处于漂浮状态，根据漂浮的特点，F浮＝G，
故密度计在甲、乙液体中所受的浮力相等，A、B错误；
CD、由图知，甲中密度计排开液体的体积较大，V排甲＞V排乙，根据阿基米德原理：
F浮＝ρ液gV排，ρ液＝，
故ρ液甲＜ρ液乙，
即乙液体的密度较大，C错误，D正确．
故选：D．
【点评】本题考查漂浮特点及阿基米德原理的运用．明确密度计在两液体中受到的浮力相同是关键．
4．小明将两个完全相同的物体A、B，分别放在甲、乙两种液体中，A、B处于如图所示的漂浮状态，且此时液面处于同一水平高度。由此可判断（ ）
A．甲液体密度小于乙液体密度
B．物体A、B下表面所受液体压强相等
C．甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强
D．A物体受到的浮力小于B物体受到的浮力
【分析】（1）由已知条件，两个完全相同的物体A、B，则两物体的重力相同，根据漂浮的特点和阿基米德原理比较ρ甲与ρ乙大小关系；
（2）两物体漂浮，受到的浮力F＝G，上表面所受液体压力都为0，从而得出下表面所受液体压强；
（3）静止时甲、乙液面刚好相平，即容器底部的深度相同，根据p＝ρgh分析两烧杯底部所受液体的压强大小。
【解答】解：
AD、两个完全相同的物体A、B，则两物体的重力相同，A、B分别放入两杯中，两物体漂浮，受到的浮力F＝G，故两物体受到的浮力相同，F浮A＝F浮B，根据阿基米德原理：F浮＝ρ液gV排，因B排开液体的体积大，故为ρ甲＞ρ乙，故AD错误；
B、因为两个完全相同的物体A、B，则两物体的重力相同，所受的浮力相等，所以上下表面所受的压力差相等，上表面所受液体压力都为0，因此物体A、B下表面所受液体压强相等，故B正确；
C、静止时甲、乙液面刚好相平（如图所示），即容器底部的深度相同，图中甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲＞ρ乙，根据p＝ρgh可知，两烧杯底部所受液体的压强分别为p甲＞p乙．故C错误。
故选：B。
【点评】本题考查液体压强公式及漂浮的特点及阿基米德原理的运用，为中考的热点问题。
5．关于流体的力现象表述正确的是（ ）
A．鸟翼获得向上的升力，是因为流体在流速大的地方压强大
B．在水中上浮的物体受浮力，下沉的物体不受浮力
C．重力一定的轮船从长江驶入海洋，浮力不变
D．石块没入水中越深，浮力越大
【分析】（1）液体和气体都称为流体，流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。
（2）浮力产生的原因是物体上下表面受到液体的压力差，浸在液体中的物体会受到液体对它施加的竖直向上的浮力，据此解答。
（3）据“物体漂浮时，浮力等于重力”进行解答。
（4）根据阿基米德原理的推导公式F浮＝ρgV排可知，影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。
【解答】解：
A、鸟翼获得向上的升力，是因为流体在流速大的地方压强小，故A错误。
B、浸在液体中的物体会受到液体对它施加的竖直向上的浮力，与物体的浮沉情况无关，所以不管在液体中上浮的物体，还是下沉的物体都受浮力的作用，故B错误。
C、轮船从长江驶入海洋，始终处于漂浮状态，浮力等于轮船的重力，轮船的重力一定，所以轮船所受的浮力不变，故C正确。
D、由阿基米德原理的推导公式F浮＝ρgV排可知，石块所受水的浮力只与排开水的体积有关，与石块浸没的深度无关，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了流体压强和流速的关系、物体的浮沉条件和阿基米德原理应用，属于基础知识考查，难度不大。
6．在综合实践活动中，小明制作了一只长12cm、宽5cm的小纸船，如图甲。图乙是按图甲所示箭头方向观察到的船的主视图。现让纸船漂浮在水面上，向船内轻轻放入目前我们常用的一元硬币，估测纸船最多能承载的硬币数目最接近于（ ）
A．15枚 B．35枚 C．55枚 D．75枚
【分析】根据小纸船的长度和宽度估测成小纸船的高度，从而求出其体积；根据阿基米德原理求出最大的浮力；物体漂浮时，浮力等于重力，从而求出硬币的总重力，得出硬币的个数。
【解答】解：
由题意及图乙可知，纸船的高（船深）约6cm左右，则纸船最大的V排＝12cm×5cm×6cm＝360cm3；
由阿基米德原理得，纸船受到的最大浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.6×10﹣4m3＝3.6N；
目前常用的一元硬币重力约为0.06174N，则纸船最多能承载硬币数目约为n＝≈58枚。故55枚是最接近答案的选项。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，属于基础题目。
7．游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法．质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示．游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（ ）
A．5000N B．500N C．50N D．5N
【分析】根据重力公式算出重力，人体的密度与水的密度差不多，根据密度公式ρ＝算出人体的体积，小蓉漂浮在水面时，约有的体积露出水面，根据F浮＝ρ水gV排算出浮力；
当小蓉漂浮在水面上时，受重力、浮力和游泳圈对她的作用力，据此算出游泳圈对她的作用力大小．
【解答】解：小蓉的重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
人体的密度与水的密度差不多，约为1.0×103kg/m3，
根据密度公式ρ＝知，人体的体积为：
V＝＝＝0.05m3，
小蓉漂浮在水面时，约有的体积露出水面，即：V排＝（1﹣）V＝V＝×0.05m3＝0.045m3，
小蓉漂浮时受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.045m3＝450N，
当小蓉漂浮在水面上时，受重力、浮力和游泳圈对她的作用力，
所以游泳圈对她的作用力大小为：F＝G﹣F浮＝500N﹣450N＝50N，故C符合实际．
故选：C。
【点评】本题考查了重力的计算、密度计算、浮力计算和受力分析，是一道有难度的题．
8．如图所示，同一个球在A液体中处于漂浮状态，在B液体中处于悬浮状态。下列判断正确的是（ ）
A．A液体的密度小于B液体的密度
B．A液体的密度大于B液体的密度
C．球在A液体中受到的浮力小于在B液体中受到的浮力
D．球在A液体中受到的浮力大于在B液体中受到的浮力
【分析】根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系。
【解答】解：AB、由图可知，同一小球在A、B两种不同液体中分别处于漂浮和悬浮状态，因为小球在A液体中漂浮，所以ρA＞ρ球，因为小球在B液体中悬浮，所以ρB＝ρ球，物体悬浮，所以A液体的密度大于B液体的密度，故A错误，B正确；
CD、因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，因此A液体中物体受的浮力等于B液体中物体受的浮力，故CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了物体浮沉条件，一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系，同时要搞清不同状态下（漂浮、悬浮）物体所受重力与浮力的大小关系。
9．下列关于浮力的说法正确的是（ ）
A．质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B．码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小
C．物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态
D．潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，所受浮力不变
【分析】（1）（4）根据F浮＝G排＝ρ液gV排液分析即可；
（2）物体漂浮时，浮力等于重力；
（3）根据物体的浮沉条件分析。
【解答】解：
A、浸在液体的物体受到的浮力等于其排开的液体受到的重力，与物体的质量无关，故A错误；
B、轮船漂浮在水中，受到的浮力等于重力，码头上正在卸货的轮船，其重力减小，所以受到的浮力逐渐减小，故B正确；
C、物体密度小于液体密度时，物体在液体中处于漂浮状态，故C错误；
D、潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，其排开的水的体积不变，液体的密度减小，根据F浮＝G排＝ρ液gV排液可知，其受到的浮力减小，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的浮沉条件（漂浮条件、悬浮条件）的了解与掌握，把物体的浮沉条件与密度关系（ρ液＞ρ物，物体上浮；ρ液＜ρ物，物体下沉；ρ液＝ρ物，物体悬浮）一起理解记忆。
10．如图所示，将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中，待小球静止后，两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中小球受到的浮力大
B．乙烧杯中小球排开液体的质量大
C．甲烧杯中液体的密度大
D．乙烧杯底部受到液体压强大
【分析】（1）根据物体的浮沉条件分析小球受到浮力的大小关系；
（2）物体受到的浮力等于其排开的液体的重力，从而分析排开液体质量的关系；
（3）根据小球在液体中的状态分析液体密度的大小关系；
（4）根据公式p＝ρgh分析容器底部压强的大小。
【解答】解：
A、因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，两个完全相同的小球，重力相等，则两小球受到的浮力相等，故A错误；
B、因为小球在两杯中受到的浮力相等，都等于小球的重力，根据F浮＝G排＝m排g可知，两小球在两杯中排开液体的质量相等，故B错误；
C、由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知，ρ甲液＞ρ球，ρ乙液＝ρ球，所以ρ甲液＞ρ乙液，故C正确；
D、两杯中液面相平，ρ甲液＞ρ乙液，根据p＝ρ液gh可知，烧杯底受到液体的压强p甲液＞p乙液，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了物体浮沉条件和压强公式的应用，一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系，同时要搞清不同状态下（漂浮、悬浮）物体所受重力与浮力的大小关系。
11．如图所示，盛满水的容器放在水平面上，一个体积为50cm3，密度为0.6×103kg/m3的不吸水的木块漂浮在水面，木块所受浮力大小为 0.3 N，木块漂浮时有 20 cm3体积露出水面。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
【分析】（1）木块漂浮时，浮力等于木块重力，即F浮＝G木，而G木＝m木g＝ρ木V木g，据此求出木块所受浮力的大小；
（2）木块漂浮时，F浮＝G木，则ρ水gV排＝ρ木gV木，据此求得V排，再根据V露＝V木﹣V排求出露出水面的体积
【解答】解：
（1）木块漂浮时，浮力等于木块重力，
则木块受到的浮力：F浮＝G木＝m木g＝ρ木V木g＝0.6×103kg/m3×50×10﹣6m3×10N/kg＝0.3N；
（2）因为木块漂浮，所以F浮＝G木，则有ρ水gV排＝ρ木gV木，
则V排＝×V木＝×50cm3＝30cm3，
露出水面的体积V露＝V木﹣V排＝50cm3﹣30cm3＝20cm3。
故答案为：0.3；20。
【点评】此题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件的应用；物体在液体中漂浮时，由F浮＝G我们可以推出物体密度、液体密度、物体体积、排开液体体积的关系。
12．某体积为200cm3、重为1.6N的物体，把它浸没在水中后放手，它将 上浮 （“上浮”、“悬浮”或“下沉”），当该物体静止时排开水的体积 160 cm3（g＝10N/kg）。
【分析】（1）计算出物体完全浸没时的浮力大小，与重力比较，重力大于浮力则下沉；重力等于浮力则悬浮；重力小于浮力则上浮；
（2）根据物体的浮沉情况，漂浮或悬浮：浮力等于重力；
（3）根据F浮＝ρ液gV排计算排开水的体积。
【解答】解：当物体完全浸没时V排＝V物，
浸没在水中时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV物＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3＝2N，
因为F浮＞G，
所以，把它浸没在水中后放手，物体上浮，最终处于漂浮状态；
当物体静止后，漂浮在水面上，则F浮′＝G＝1.6N；
由F浮＝ρ液gV排得：
V排＝＝＝1.6×10﹣4m3＝160cm3。
故答案为：上浮；160。
【点评】此题考查阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用，判断把物块浸没在水中放手后的状态是关键。
13．一圆柱形塑料筒，质量和厚度不计，现将75%医用酒精（酒精和水的混合物）倒入该圆筒内，酒精的深度为h1（如图甲），然后将该装有酒精的圆筒放入水中（如图乙），当它竖直漂浮、静止时，圆筒浸入水中的深度为h2，则h1 ＞ h2（选填“＞”、“＜”或“＝”）；已知水的密度为ρ水，该酒精的密度ρ＝ （用题中的已知量表示）。
【分析】塑料筒在水中漂浮处于平衡状态，根据浮力等于重力列出等式，根据水与酒精的密度判断出酒精的深度与圆筒浸入水中的深度的关系并表示出酒精的密度。
【解答】解：设塑料筒的底面积为S，
塑料筒在水中漂浮处于平衡状态，所以塑料筒受到的浮力等于重力，
即F浮＝G酒，
所以ρ水gh2S＝ρ酒gh1S，
所以ρ水h2＝ρ酒h1，
因为酒精的密度小于水的密度，
所以h1＞h2；
所以ρ酒＝。
故答案为：＞；。
【点评】本题考查特殊方法测量液体密度的实验，关键是利用浮沉条件列等式表示出酒精的密度。
14．如图所示，质量为100g的木块，静止在盛水的烧杯中，木块所受到的浮力为 1 N，排开水的体积为 100 cm3。
【分析】（1）由于木块静止时漂浮在水面上，根据物体的漂浮条件即可求出浮力大小；
（2）根据阿基米德原理F浮＝ρ液V排g求出物体所排开盐水的体积。
【解答】解：由于木块静止时漂浮在水面上，根据漂浮条件可知：F浮水＝G木＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N；
将木块放入盛盐水的烧杯中，待木块静止后，木块漂浮，F浮水＝G木＝1N；
ρ水＝1×103kg/m3；
由阿基米德原理F浮＝ρ液V排g可得：V排＝＝＝1×10﹣4m3＝100cm3。
故答案为：1；100。
【点评】本题综合考查了学生对阿基米德原理、重力公式、物体的漂浮条件的掌握和运用，涉及的知识点较多，有一定难度。
三．杠杆及其五要素（共2小题）
15．如图所示，用开瓶器在A处用力开启瓶盖，下列说法正确的是（ ）
A．B点为开瓶器的支点
B．开瓶器受到的阻力方向为竖直向上
C．使用开瓶器能省力
D．使用开瓶器能省功
【分析】A、杠杆绕着转动的点叫支点。
B、阻碍杠杆运动的力为阻力。
C、动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
D、使用任何机械都不省功。
【解答】解：A、杠杆绕着转动的点叫支点，起瓶器绕C点转动，所以C点是支点；故A错误；
B、阻力作用在B点，开瓶器受到的阻力方向为竖直向下的，故B错误；
C、起瓶器开启瓶盖时，动力臂大于阻力臂，可看作是以C为支点的省力杠杆，故C正确。
D、使用任何机械都不省功，因此使用开瓶器不能省功，故D错误。
故选：C。
【点评】本题的解题关键是通过观察实物，体会支点的位置，会分析力臂的长度变化。
16．如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把 B 点看作支点，此时夹子可近似看作 等臂 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。
【分析】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。结合图中的结构，可确定杠杆及其类型。
【解答】解：当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB＝BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
故答案为：B；等臂。
【点评】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。能结合架子的特点进行具体的分析，找出其中的杠杆及其要素是解答的关键。
四．力臂的画法（共2小题）
17．如图是用撬棒撬石头的情景，下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】知道动力的方向，根据动力和阻力使杠杆转动的效果相反可确定阻力的方向；
力臂是从支点向力的作用线作垂线。
【解答】解：
用撬棒撬石头时，动力为人对撬棒施加的竖直向下的作用力F1，从支点O向动力F1的作用线作垂线段，即为动力臂l1；
阻力是石头对撬棒的作用力F2，方向竖直向下，反向延长F2，从支点O向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂l2；故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】考查学生对力臂的画法掌握情况，明确力臂的定义是作图的关键，难度不大。
18．如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】先确定支点，然后根据动力和阻力的定义以及力臂关系即可得出答案。
【解答】解：用开瓶器开启瓶盖时，支点是开瓶器与瓶盖上方的接触点，即图中杠杆的左端O，阻力为瓶盖对开瓶器竖直向下的作用力F2，
动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力F1，因为动力臂大于阻力臂，所以开瓶器为省力杠杆，即F1＜F2，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了有关杠杆的几个概念，支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂称为杠杆的五要素，学会建立模型来解决实际问题。
五．杠杆的平衡条件（共2小题）
19．《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（ ）
A．“重”增大时，N端上扬 B．“权”增大时，M端上扬
C．“权”向右移时，N端下沉 D．提钮向右移时，M端上扬
【分析】由题意可知，权、重分别为杠杆的动力和阻力，标、本分别为动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡原理条件可知，权×标＝重×本。
【解答】解：
A．“重”增大时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积N端下沉，故A错误；
B．“权”增大时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积M端下沉，故B错误；
C．“权”向右移时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积N端下沉，故C正确；
D．提钮向右移时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积M端下沉，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查杠杆平衡的条件及获取信息的能力，使学生感悟中国古代科技的成就。
20．小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（ ）（g＝10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）
A．1g B．3g C．7g D．10g
【分析】把刻度尺看作杠杆，因为规则物体的重心在物体的几何中心处，据此可知刻度尺的重心；刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，计算出刻度尺重力的力臂和虫子重力的力臂，由杠杆平衡条件计算出虫子的质量。
【解答】解：由题意可知，刻度尺的重心在25cm处，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，则刻度尺重力的力臂为：L1＝25cm﹣23cm＝2cm；
虫子重力的力臂为：L2＝23cm﹣3cm＝20cm；
由杠杆平衡条件F1×L1＝F2×L2，重力公式G＝mg得：
G尺×L1＝G虫×L2，
m尺g×L1＝m虫g×L2，
10g×2cm＝m虫×20cm，
m虫＝1g。
故选：A。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件和重力计算公式的灵活应用，准确的判断刻度尺的重心和力臂的大小是解题的关键。
六．杠杆的动态平衡分析（共2小题）
21．一根粗细均匀的木棒，斜靠在竖直墙壁上。墙壁光滑，地面粗糙，木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示，现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上，则与原来相比，G和F变化情况为（ ）
A．G不变，F变小 B．G不变，F变大
C．G变化，F变小 D．G变化，F变大
【分析】以与地面接触点为支点，运用杠杆平衡条件分析竖直墙壁对棒的作用力大小变化情况。
【解答】解：以与地面接触点为支点，设与墙壁接触点与地面的距离为h，与地面接触点与墙壁距离为L，根据杠杆平衡条件，有：
F×h＝G×，
解得：
F＝
现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，
由于重力G不变、L变大、h减小，故弹力F增加，故B正确。
故选：B。
【点评】本题关键是受力分析后根据杠杆的平衡条件列式分析，难度不是很大。
22．一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铝＝2.7×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3，则下列判断正确的是（ ）
A．A端下降 B．B端下降 C．仍然平衡 D．无法判断
【分析】根据G＝mg＝ρVg，结合杠杆平衡条件列出平衡方程，铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理得出此时作用在杠杆左、右两端的力FA和FB；
根据已知条件比较FA×OA﹣FB×OB与0的大小，若差值等于0，则杠杆平衡，若大于0，则左端下沉，若小于0，则右端下沉。
【解答】解：
如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得，
G铝×OA＝G铜×OB，
ρ铝gV铝×OA＝ρ铜gV铜×OB﹣﹣﹣﹣①，
ρ铝＜ρ铜，
V铝×OA＞V铜×OB﹣﹣﹣﹣②，
现将铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物，
故此时作用在杠杆左、右两端的力分别为：
FA＝ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝，
FB＝ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜，
FA×OA﹣FB×OB＝（ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝）×OA﹣（ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜）×OB＝ρ铝gV铝×OA﹣ρ水gV铝×OA﹣ρ铜gV铜×OB+ρ水gV铜×OB，
由①知，FA×OA﹣FB×OB＝ρ水gV铜×OB﹣ρ水gV铝×OA＝ρ水g（V铜×OB﹣V铝×OA）﹣﹣﹣﹣③。
由②③知，FA×OA﹣FB×OB＜0，
FA×OA＜FB×OB，
故B端下沉，只有B正确。
故选：B。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件的和重力公式及阿基米德原理的运用，要掌握。
七．杠杆的分类（共4小题）
23．如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．起瓶器 D．钢丝钳
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C、起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
24．下列工具属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．起瓶器 D．钢丝钳
【分析】结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、瓶盖起子在在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、钢丝钳在在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故选：B。
【点评】杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
25．如图，小儿垂钓时的鱼竿是 费力 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆，“怕得鱼惊不应人”是因为 空气和水 可以传声。
【分析】（1）根据鱼竿在使用过程中的动力臂与阻力臂的大小关系确定杠杆类型；
（2）声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传播声音。
【解答】解：
（1）鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，但可以省距离；
（2）人的说话声可以通过空气、水传给鱼，将鱼吓跑，说明空气和水可以传播声音。
故答案为：费力；空气和水。
【点评】本题考查了杠杆分类、声音的传播，属于基础题目。
26．自行车是一种常见的交通工具，既轻便又环保，自行车在设计上用到许多物理知识，请你找出2个设计，并说出所包含的物理知识。
设计
包含的物理知识
示例
自行车手闸
省力杠杆
1
2
【分析】自行车上应用了很多的物理知识，我们可以从力、热、电、声、光、磁等各个方面去考虑，可以打开思路，然后考虑每一个方面包含的知识点，设计出或找出对应的知识点。
【解答】解：①用力握刹车把手，车停得快﹣﹣﹣通过增大压力来增大摩擦力。
②轮胎是圆形的，轴承中的滚珠的圆形的﹣﹣﹣用滚动代替滑动减小摩擦力。
③转动部分和链条上加润滑油﹣﹣﹣减小接触面的粗糙程度减小摩擦。
④车把、后车架、轮和轴承﹣﹣﹣杠杆。
⑤尾灯﹣﹣﹣光的反射。
⑥铃铛﹣﹣﹣物体振动发声。
⑦停止蹬骑的自行车，能在路面上自由行驶一段距离﹣﹣﹣自行车具有惯性。
答案如下表：（答案不唯一）。
设计
包含的物理知识
举例
自行车手闸
省力杠杆
1
用力握刹车把手，车停得快
通过增大压力来增大摩擦力
2
轮胎是圆形的，轴承中的滚珠的圆形的
用滚动代替滑动减小摩擦力
【点评】针对这种开放题，没有固定的答案，我们应该从学过的力、声、光、电、磁、热各部分去寻找答案，并把每一部分再细化到每一个知识点，就能方便的找到答案。
八．定滑轮及其工作特点（共4小题）
27．如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】由于绳和滑轮之间摩擦不计，但弹簧测力计的重力对实验会产生影响，根据定滑轮不能省力的特点，结合“通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小”，逐个分析弹簧测力计的重力对测量结果的产生的影响，然后即可判断。
【解答】解：
（1）在AC两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用），因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故AC错误；
（2）在BD两图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小；
①B图中，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B错误；
②设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为F＝G1+G；
D图中，左边测力计的示数为：F左＝G1；
手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下的拉力）：F右＝F﹣G＝G1+G﹣G＝G1；
所以，F左＝F右＝G1，能得出正确结论，故D装置中能实现所有的要求；
故选：D。
【点评】本题主要考查了定滑轮的实质和工作特点，关键是明确测力计的示数是显示作用在测力计挂钩上的力。
28．关于简单机械的使用，说法不正确的是（ ）
A．使用撬棒可以省力
B．使用定滑轮不能省距离
C．利用斜面可以省功
D．使用滑轮组可以改变动力方向
【分析】（1）动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力、但费距离；
（2）定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，也不省距离；
（3）利用机械可以省力，但费距离，但不能省功；
（4）使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力；用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。
【解答】解：
A、撬棒在使用时，动力臂大于阻力臂，可以省力，故A正确；
B、定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，也不省距离，故B正确；
C、利用斜面可以省力，但费距离，但不能省功，故C错；
D、使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了杠杆、定滑轮、斜面、滑轮组的特点，要知道：使用机械时，可以省力、可以省距离，但不能省功。
29．图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N，乙重8N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为 4 N。
【分析】对甲物体进行受力分析，由平衡条件可求出甲受到的地面的支持力。
【解答】解：
物体甲受竖直向下的重力G甲＝12N、竖直向上的拉力F拉＝G乙＝8N、竖直向上的地面的支持力F支作用而静止，处于平衡状态，由力的平衡条件得：G甲＝F拉+F支，
则甲受到地面的支持力：F支＝G甲﹣F拉＝12N﹣8N＝4N。
故答案为：4。
【点评】对物体正确受力分析、熟练应用平衡条件是解这道题的前提与关键。解力学题时，要养成对物体正确受力分析的良好习惯。
30．使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率。
（1）如图甲，工人在铺设电缆时，要在转弯处安装一组导向轮，这组导向轮属于 定滑轮 （选填“动滑轮”或“定滑轮”）
（2）如图乙，尖嘴钳是常用的电工工具，刀刃部分靠近转动轴，这是为了 减小阻力臂 ，从而在使用时更加省力。
【分析】（1）定滑轮是轴固定不动的，不随货物升降的。
（2）对杠杆分类：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
【解答】解：（1）工人在铺设电缆时，在转弯处安装一组导向轮，这组滑轮的轴是固定不动，不随货物升降的，所以是定滑轮；
（2）尖嘴钳的刀刃部分靠近转动轴是为了通过减小阻力臂，达到省力的目的。
故答案为：（1）定滑轮；（2）减小阻力臂。
【点评】主要考查了定滑轮和动滑轮的区分，看滑轮是否随货物升降，判断是定滑轮还是动滑轮。同时考查的是杠杆的分类和特点都是比较基本的东西，只要细心分析是不难作答的。
九．动滑轮及其工作特点（共2小题）
31．如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则（ ）
A．F＝20N B．F＝10N C．F＝5N D．F＝30N
【分析】由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以F＝GB，根据二力平衡条件确定出摩擦力的大小；
当拉动A向左运动时，摩擦力的方向水平向右，根据力的平衡条件确定出拉力的大小。
【解答】解：
滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，由图知，此滑轮组由2段绳子承担B物体的重力，
所以绳子上的拉力FA＝GB＝×10N＝5N；
A向右做匀速直线运动时，在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，方向水平向左；
若使物体A向左做匀速直线运动，此时A受向左的拉力F、向右的摩擦力和向右的绳子拉力FA，且A对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则A受到的摩擦力大小不变（仍为5N），
因A处于平衡状态且绳子上的拉力大小不变，则由力的平衡条件可得向左的拉力F＝FA+f＝5N+5N＝10N。
故选：B。
【点评】此题考查了滑轮组的省力特点及二力平衡条件的应用，能够判断出摩擦力的大小和方向是解决此题的关键。
32．小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有 2 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为 150 N。
【分析】从动滑轮的省力情况进行分析。
【解答】解：如图用绳子拉甲树时，甲相当于一个动滑轮，此时有两段绳子拉甲树；
不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则每段绳子承担的力是300N的，
所以人对绳子的拉力至少为：F＝F甲＝×300N＝150N。
故答案为：2；150。
【点评】学习过程中要学会变通，如图装置能变通成动滑轮，解题就非常容易了。
一十．研究定滑轮和动滑轮的特点（共1小题）
33．如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为（ ）
A．1牛顿 B．1.5牛顿 C．2牛顿 D．0.5牛顿
【分析】如图所示利用动滑轮提起物体时，动滑轮相当于一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆，不计动滑轮重、绳重及摩擦，可以省一半力。
【解答】解：使用动滑轮时，承担物重的绳子有2股，已知不计动滑轮重、绳重及摩擦，
所以提起物体的力，即弹簧测力计的示数为F＝G＝×1N＝0.5N。
故选：D。
【点评】此题考查了动滑轮的特点和应用，计算过程简单，是一道基础题。
一十一．滑轮组及其工作特点（共3小题）
34．下面四句话摘自一位同学的“物理学习笔记”，其中错误的是（ ）
A．滑轮组既可以省力又可以改变力的方向
B．力是不能离开物体而独立存在的
C．三要素相同的两个力可能是一对平衡力
D．力学性能是选择材料的重要指标
【分析】（1）使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，通过改变绕线的方式，既可以省力、又可以改变力的方向；
（2）力是物体对物体的作用，力不能离开物体而存在；
（3）一对平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上；
（4）力学性能是选择材料的重要指标，通常包括弹性（物体受力时发生形变，不受力时又恢复到原来的形状）和塑性、硬度和韧性等。
【解答】解：
A、由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，通过改变绕线的方式，既可以省力、又可以改变力的方向，故A正确；
B、力是物体对物体的作用，力不能离开物体而独立存在，故B正确；
C、力的三要素相同，即大小、方向、作用点都相同，因为力的方向相同，所以一定不是一对平衡力，故C错误；
D、力学性能是选择材料的重要指标，通常包括弹性和塑性、硬度和韧性等，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了滑轮组的特点、力的依赖性、平衡力的特点以及对力学性能的了解，属于基础题目。
35．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】①使用动滑轮能省一半的力。
②根据滑轮组的省力特点进行判断。
【解答】解：不计机械重和摩擦，
A、由图知，是动滑轮滑轮组，各能省一半的力，所以F1＝G；
B、由图知，是动滑轮，不能省力，可以省距离，所以F2＝2G；
C、由图知，是动滑轮，由二段绳子承担，所以F3＝G；
D、由图知，是动轮组，由三段绳子承担，所以F4＝G。
由以上分析得，其中最省力的是A。
故选：A。
【点评】此题考查了动滑轮的特点、滑轮组的省力特点的应用，涉及的比较全面，是一道基础性很好的题目。
36．如图所示，利用滑轮组匀速提升重物，经过10s，重物被提升了3m，则绳子自由端移动的速度是 0.6 m/s。
【分析】根据s＝2h求出绳子自由端移动的距离，根据v＝求出速度。
【解答】解：滑轮组有2段绳子承担总重，
绳子自由端移动距离s＝2h＝2×3m＝6m，
移动的速度v＝＝＝0.6m/s。
故答案为：0.6。
【点评】本题主要考查的是学生对滑轮组特点的认识、速度大小计算的理解和掌握，基础性题目。
一十二．轮轴及其他常见简单机械（共2小题）
37．下列各种机械中，不省力的机械是（ ）
A．钢丝钳
B．动滑轮
C．旗杆顶定滑轮
D．斜面
【分析】（1）根据钢丝钳在使用时动力臂与阻力臂的大小关系确定是省力杠杆还是费力杠杆；
（2）动滑轮实质是个动力臂为阻力臂2倍的杠杆，特点是可以省一半的力；
（3）定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，但能改变力的方向；
（4）使用斜面，可以省力，但要多移动距离。
【解答】解：
A、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、动滑轮实质是个动力臂为阻力臂2倍的杠杆，动滑轮在使用时可以省一半的力，故B不符合题意；
C、定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，但能改变力的方向，故C符合题意；
D、利用斜面提升物体，可以省力，但要多移动距离，是省力机械，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了杠杆、斜面、定滑轮、动滑轮的特点，属于基础题目。
38．对生活中的有关物理现象，其说法正确的是（ ）
A．利用斜面搬运物体，既可省力也可省功
B．建筑工地上尘土飞扬，不能说明分子在不停地做无规则运动
C．开车要系安全带，是为了在紧急刹车时减少驾驶员的惯性
D．刮大风时窗户有时会被向外推开，这是由于室外的大气压强大于室内的大气压强
【分析】（1）使用机械可以省力，可以省距离，就是不能省功。
（2）扩散是分子的运动，不是物体的运动；
（3）一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性，物体在任何情况下都有惯性；
（4）流体的压强跟流速有关，流速越快的地方压强反而越小。
【解答】解：A、使用任何机械都不省功，故A错误；
B、建筑工地上尘土飞扬，是固体颗粒在空气中运动，不属于分子运动，不能说明分子不停地做无规则运动，故B正确；
C、开车要系安全带，是为了减小因为惯性带来的伤害，故C错误；
D、当刮风时，室外的空气流速大压强小，室内的空气流速小压强大，窗户受到向外的压强大于向内的压强，把窗户压向室外，故室内的大气压强大于室外的大气压强，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查功原理，分子运动，惯性，流速与压强的关系，是一道综合题。
一十三．滑轮组的设计与组装（共1小题）
39．如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有 2 个，此装置 能 （填“能”或“不能”）改变动力的方向。
【分析】动滑轮是指轴与物体一起运动的滑轮，判断是否改变动力的方向要看拉力方向是否与直接提物体的力的方向的关系。
【解答】解：当晾衣架上升时，下面的两个滑轮与晾衣架一起上升，所以下面的两个滑轮是动滑轮；
当拉着晾衣架上升时，自由端的拉力可以向下，因此此装置能改变动力的方向。
故答案为：2；能。
【点评】判断滑轮是动滑轮还是定滑轮，主要看它的轴是否随物体运动；
滑轮组能达到既能省力，又有可能改变力的方向。
一十四．滑轮组中的相关计算（共4小题）
40．用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（ ）
A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2
【分析】在平衡力的作用下，物体保持静止或匀速直线运动状态。对动滑轮、物块B和木板A进行受力分析，明确各自受哪些力，方向如何，确定大小关系。
【解答】解：由图知，
（1）动滑轮在水平方向上受到三个力的作用：水平向右的拉力F1，墙壁对它水平向左的拉力F墙，木板A对它水平向左的拉力F木板，
由于木板向右匀速运动，所以F1＝F墙+F木板，
由于同一根绳子各处的拉力相等，所以F木板＝F1，
由于力的作用是相互的，所以动滑轮对木板A的拉力为F动＝F木板＝F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
（2）物块B在水平方向上受到两个力的作用：绳子对它向左的拉力F2，木板A对它向右的摩擦力fA对B；由于物块B保持静止，所以F2＝fA对B；
木板A在水平方向上受到三个力的作用：动滑轮对木板向右的拉力F动，物体B对木板向左的摩擦力fB对A，地面对木板向左的摩擦力f地面，
由于木板向右匀速运动，所以F动＝fB对A+f地面﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于力的作用是相互的，所以fB对A＝fA对B＝F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由②③可得F动＝F2+f地面，
即F1＝F2+f地面，
也就是F1＝2F2+2f地面，
所以F1＞2F2。
故选：D。
【点评】此题考查了运动和力的关系及力的作用相互性的应用，正确对物体进行受力分析，明确物体受力情况，是解答此题的关键。
41．利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（ ）
A．70N B．100N C．105N D．110N
【分析】不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）求出绳子自由端拉力F的大小。
【解答】解：
由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力：
F＝（G+G动）＝（200N+10N）＝105N，故C正确；
故选：C。
【点评】本题考查了力的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系是本题的关键。
42．如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为 400 N，图乙中人对绳子的拉力为 210 N。
【分析】先分析甲乙图中滑轮的种类，确定使用滑轮组的特点。忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦：
（1）图甲中使用的是两个定滑轮，车对绳子的拉力F＝G；
（2）图乙中使用的是一动一定的滑轮组，n＝2，人对绳子的拉力F乙＝（G+G动）。
【解答】解：
图甲中使用的是两个定滑轮，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，车对绳子的拉力F甲＝G＝400N；
图乙中使用的是一动一定的滑轮组，n＝2，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力F乙＝（G+G动）＝（400N+20N）＝210N。
故答案为：400；210。
【点评】本题考查了使用滑轮组时拉力的计算，分析题图，确定滑轮组的特点是关键。
43．组合机械在工业生产中有广泛的应用，如图为某组合机械示意图，杠杆AB可绕O点转动，AO：OB＝4：1，一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子自由端，使动滑轮O1的上拉钩对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力F拉，使杠杆在水平位置保持静止，杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计。
（1）A端所挂重物的重力为300N，则人对绳子自由端的拉力是多少？
（2）作出此时人的受力示意图。
（3）若人与地面的接触面积为400cm2，则人对地面的压强是多少？
【分析】（1）先根据杠杆的平衡条件求出B端力的大小，再由F＝F拉计算人对绳子自由端的拉力；
（2）对人进行受力分析，再画出人的受力示意图；
（3）根据p＝计算人对地面的压强。
【解答】解：
（1）由题知，AO：OB＝4：1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
设滑轮O1对B端的拉力为FB，
由杠杆的平衡条件有：G物•AO＝FB•OB，
即：300N×AO＝FB×OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②解得：FB＝1200N，
因为力的作用是相互的，所以B端对滑轮O1向上的拉力为：F拉＝FB＝1200N，
杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计，对滑轮O1进行受力分析，B端对滑轮O1向上的拉力和下面3段绳子的拉力平衡，
所以人对绳子自由端的拉力：
F＝F拉＝×1200N＝400N；
（2）人受到的重力G人＝600N，还受向上的拉力F和向上的支持力；
由力的平衡条件可知，地面对人的支持力：F支＝G人﹣F＝600N﹣400N＝200N，
人的受力示意图，如图所示：
；
（3）人对地面的压力大小等于地面对人的支持力，即：F压＝F支＝200N，
所以人对地面的压强：
p＝＝＝5000Pa。
答：（1）人对绳子自由端的拉力是400N；
（2）人的受力示意图见上图；
（3）人对地面的压强是5000Pa。
【点评】本题考查了了杠杆平衡条件的应用、滑轮组绳子拉力计算以及压强计算公式的应用，关键是正确对人受力情况的分析。
一十五．力做功的必要因素（共1小题）
44．体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是（ ）
A．爬杆的速度 B．爬杆的时间
C．两人的体重 D．杆的具体高度
【分析】做功的两个必要条件为：力和在力的方向上通过的距离，题中两人爬杆的高度相等，比较重力的大小就可解答此题。
【解答】解：由W＝Gh可知做功的多少与他们的体重和爬杆的高度有关，
题中所给的条件是他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端，即他们爬杆的高度相等，
那么需要知道的物理量就是两人的体重，
故选：C。
【点评】本题考查了功的计算，弄清做功的两个条件是解题的关键，属于基础题。
一十六．力是否做功的判断（共2小题）
45．下图几种情景中，人做了功的是（ ）
A．人推车没有推动
B．搬而未起
C．物体在绳子拉力的作用下升高
D．提着滑板在水平路面上前行
【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
【解答】解：
A、人推车没有推动，有力，没有通过距离，所以不做功，故A错误；
B、搬而未起，有力，没有通过距离，所以不做功，故B错误；
C、物体在绳子拉力的作用下升高，有力，物体在力的方向上通过了距离，所以做了功，故C正确；
D、提着滑板在水平路面上前行，力的方向是向上的，运动方向是水平的，没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故D错误。
故选：C。
【点评】有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力的作用下通过了距离，力对物体才做功。
46．6月5日是 世界环境日，同学们进行大扫除，大威端着一盆水在水平地面上匀速行走，他不小心将水盆撞到站在门口的小平身上（如图所示），水洒了出来，请回答：
（1）大威在水平地面行走过程中对这盆水是否做功？
（2）水会洒向大威还是小平？为什么？
【分析】（1）要知道物体做功的两个必要因素，同时满足：①有作用在物体上的力；②物体移动了一段距离；③物体必须是在力的方向上移动一段距离；三者缺一不可；
（2）物体总有保持原有运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性；一切物体都有惯性。
【解答】答：（1）不做功；大威对水盆的力是竖直向上，而大威端着水盆水平走，故不是在力的方向上移动，所以力没有做功；
（2）洒向小平；因为水和盆原来是运动的，当水盆撞到小平后盆停止运动，而水由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动，就洒向了小平。
【点评】本题考查了做功和惯性的有关知识，属于典型题型，难度不大。
一十七．比较功的大小（共3小题）
47．用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则（ ）
A．W1＝W2 B．W1＝W2 C．W1＝2W2 D．W1＝4W2
【分析】根据W＝Fs判断做功多少，只要力相等，通过的距离相等，做功就相等。
【解答】解：两个物体受到的力都是F，通过的距离都是s，根据W＝Fs可以判断两个力做功相等，即W1＝W2。
故选：B。
【点评】物体质量多大，进行什么运动，接触面是否粗糙，这些都不影响做功多少，影响力对物体做功多少的是力和距离。
48．如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为 60 J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 0 J，此时箱子受到地面的摩擦力为 80 N。
【分析】（1）利用W＝Fs计算小聪的拉力做功；
（2）做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过了距离；
（3）箱子在水平推力的作用下静止，摩擦力和推力平衡，二力大小相等，据此可知摩擦力的大小。
【解答】解：
（1）小聪拉力做的功为：W＝Fs＝150N×0.4m＝60J；
（2）小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明对箱子施加了力的作用，但箱子没有在该力的方向上通过距离，所以小明的推力对箱子不做功，即推力做功为0J；
（3）小明用80N的水平推力推箱子，但没有推动，即此时箱子处于平衡状态，此时所受的推力和摩擦力是一对平衡力，故这两个力大小相等，所以此时箱子受到地面的摩擦力f＝F推＝80N。
故答案为：60；0；80。
【点评】此题考查了功的计算、做功的两个必要条件、二力平衡条件的应用，比较简单。
49．有一个箱子需要从地面搬到汽车上。小冰想用如图甲所示的方法搬运，小雪想用如图乙所示的方法搬运。两种方法克服箱子的重力做的功是 相同的 ，但小雪的方法会 省力 。
【分析】搬运工人采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，他们克服重力所做的有用功相同，利用斜面可以省力，但不能省功。
【解答】解：
由题意可知，箱子重不变，箱子上升的高度相同，由W＝Gh可知，甲、乙两种方法将同一箱子搬上车，克服箱子重力所做的功是相同的；
小雪用斜面向上推箱子要比甲直接搬运省力。
故答案为：相同的；省力。
【点评】本题考查对功的原理的理解。甲图是不用机械，乙图是使用机械，然后在做功、省力等方面对两图进行比较，核心还是在于使用机械不省功。
一十八．功的计算和公式的应用（共5小题）
50．一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，拉力F对物体做的功为（ ）
A．0J B．1J C．10J D．50J
【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。
【解答】解：一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，力与物体的运动方向垂直，对物体没有做功，即做功为0J，故A正确、BCD错误；
故选：A。
【点评】本题考查了力是否做功的判断方法，基础题目。
51．甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【分析】功率是比较物体做功快慢的物理量，功率跟做功多少和做功时间都有关系。
【解答】解：在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。由图象知，当时间相同时，甲做功最多，所以由公式P＝知，甲功率最大，做功最快。
故选：A。
【点评】本题考查功率的物理意义，理解功率的含义是正确解答本题的关键。
52．如图所示，斜面长5m，高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150N，绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为 30 N（g取10N/kg，下同）。
【分析】斜面是用来提高物体位置的，有用功等于物体重力和斜面高度的乘积，总功等于物体沿斜面向上的拉力和斜面长的乘积，使用斜面时，所做的额外功就是克服物体与斜面摩擦力做的功。
【解答】解：小强做的有用功：
W有用＝Gh＝mgh＝20kg×10N/kg×3m＝600J
做的总功：
W总＝Fs＝150N×5m＝750J，
绳重不计，小强做的额外功：
W额外＝W总﹣W有用＝750J﹣600J＝150J，
木块与斜面间的摩擦力：
f＝＝＝30N
故答案为：30。
【点评】此题考查有关斜面的计算，容易出错的是摩擦力的计算，我们要知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功。
53．2020年5月27日，中国珠峰高程测量登山队从北坡成功登顶，圆满完成峰顶测量任务，亿万民众共同见证这一极限挑战，激起国人满腔豪情。
（1）登顶的一大难关是“第二台阶”，这段垂直高度4米的岩壁上架着“中国梯”（图甲），登山队员的质量为75千克，爬完岩壁至少需要克服重力做功多少焦耳？
（2）科学家在珠峰底部设立了多个观测点（图乙）来测量珠峰高度的目的是 多次测量求平均值减小误差 。
（3）受到测量珠峰高度的启发，小敏用激光笔来测量校内的旗杆高度（图丙）；打开激光笔开关，让激光对准旗杆的顶端，要测算出旗杆高度H，需测出的数据有 AB、AC、OB 。
【分析】（1）利用G＝mg可求得登山队员的重力，再利用W＝Gh可求得爬完岩壁至少需要克服重力做功多少焦耳；
（2）多次测量的目的：一是用来求平均值来减小误差，二是为了从不同情况中找到普遍规律，据此选择；
（3）利用相似三角形对应边的比等于相似比可得旗杆的高度。
【解答】解：（1）登山队员的重力：
G＝mg＝75kg×10N/kg＝750N，
爬完岩壁做功：
W＝Gh＝750N×4m＝3000J；
（2）科学家在珠峰底都设立了多个观测点来测量珠峰高度的目的是多次测量求平均值减小误差；
（3）要测算出旗杆高度H，利用相似三角形对应边的比等于相似比，则＝，因此需测出的数据有 AB、AC、OB。
答：（1）爬完岩壁至少需要克服重力做功3000J；（2）多次测量求平均值减小误差；（3）AB、AC、OB；
【点评】此题主要考查功的计算，同时涉及到相似三角形对应边成比例，因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力。
54．如图所示，将一块重为5N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水面的高度由14cm上升到16cm．将物体在水中匀速缓慢提升2cm，物体仍然处于浸没状态，拉力做功0.02J（物体与水的摩擦阻力忽略不计）．g取10N/kg，求：
（1）拉力的大小；
（2）容器中水的质量。
【分析】（1）知道拉力做的功，同时知道物体上升的距离，故据公式W＝Fs可以计算出拉力的大小；
（2）通过称重法求出浮力的大小，再计算物体的体积，而后计算出该容器的体积，进而计算出水的质量。
【解答】解：（1）据W＝Fs可知：
F＝＝＝1N；
（2）物体在水中受到的浮力是F浮＝G﹣F拉 即F浮＝5N﹣1N＝4N﹣﹣﹣﹣①
由阿基米德原理可知，F浮＝ρ液gV排﹣﹣﹣﹣②
可以计算出物体的V排＝＝＝0.0004m3
设圆柱体的底面积是S
则V柱＝V排＝S（h2﹣h1）
S＝＝0.02m2
m水＝ρ水V水＝ρ水Sh1＝1000kg/m3×0.02m2×0.14m＝2.8kg
故水的质量是m＝2.8kg
答：（1）拉力的大小是1N；
（2）容器中水的质量为2.8kg。
【点评】该题考查了功的计算、浮力的计算、密度的计算等，能熟练的利用公式分析是解决该题的关键。
一十九．功率的概念与单位（共1小题）
55．仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（ ）
A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功
【分析】建造一所医院所做的有用功是不变的，为了缩短时间，根据P＝可知，就需要增大挖掘机的功率。
【解答】解：建成一所医院所做的有用功是相同的，为了减小做功的时间（缩短工期），根据P＝可知，需要增大挖掘机的功率，所以，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的功率，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了对功率的理解，难度不大。
二十．比较功率的大小（共1小题）
56．小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（ ）
A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大
C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大
【分析】先根据W＝Gh比较两次爬楼做的功，又已知所用时间关系，然后根据P＝比较出两次爬楼功率的大小关系。
【解答】解：
由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变，因此由W＝Gh可知，两次所做的功相同，故AC错误；
两次所做的功相同，由P＝可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了功率计算公式的应用，关键是根据W＝Gh比较出两次做功的多少。
二十一．功率的计算及公式的应用（共2小题）
57．如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20N，以下正确的是（ ）
①M受到地面的摩擦力为20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W
④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
A．①④ B．①② C．①③ D．②④
【分析】①②弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N；
物体M向左匀速直线运动，水平方向上M受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，由二力平衡的条件分析摩擦力的大小和方向；
③由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，与右侧两段绳子的拉力平衡，据此求出拉力F的大小；拉力F作用在动滑轮轴上，费力但省一半的距离，则拉力端移动的速度是物体移动速度的，根据P＝Fv求出拉力F的功率；
④根据二力平衡的条件分析。
【解答】解：
①②弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N；
物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力f＝F拉＝20N，方向与物体运动方向相反，即水平向右；故①正确，②错误；
③不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，与右侧两段绳子的拉力平衡，
则拉力F的大小为：F＝2F示＝2×20N＝40N；
由图知，n＝2，且拉力F作用在动滑轮轴上，费力但省一半的距离，则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度：v拉力端＝v＝×0.2m/s＝0.1m/s；
拉力F的功率为：P＝Fv拉力端＝40N×0.1m/s＝4W，故③错误；
④M受到的重力与地面对M的支持力大小相同、方向相反、在同一直线上、作用在同一个物体上，所以二力是一对平衡力，故④正确；
综上可知，只有①④正确。
故选：A。
【点评】本题考查了动滑轮的特点、二力平衡条件的应用和功率的计算，注意不要机械地应用动滑轮省一半力。
58．汽车在平直公路上以速度V0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间变化的图像如图所示，则（ ）
A．t1至t2时间内，汽车做加速运动
B．F0＝2f
C．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶
D．v＝v0
【分析】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据功率和速度关系公式可得：P＝Fv，当功率不变，牵引力增加，物体减速运动；从图象上可以看出牵引力由变为F0，再根据P＝Fv，并结合选项即可判断出正确选项。
【解答】解：
由题知，在t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，则：P0＝F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
在t1时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变（仍为v0），由图象知牵引力由F0突然减小为F0，所以：P＝F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②可知P＝P0（即汽车的功率突然减小为原来的一半）。
A．由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P＝Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故A错误；
B．汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0＝f，故B错误；
C．由题可知，t1时刻后汽车的功率保持恒定；由前面分析知，汽车的功率将保持P＝P0不变，故C错误；
D．由题知，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v；
由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等，均为F0；
根据P＝Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：v＝＝＝＝v0，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了功率公式P＝Fv灵活应用，了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，会根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律是关键。
二十二．功的原理（共2小题）
59．在图中，s＝60cm，与之对应的h＝30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：
（1）沿竖直方向匀速提升小车；
（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表
操作
数值
测力计示数（N）
移动距离（cm）
竖直提升
10
30
沿斜面拉动
5.2
60
分析数据有如下一些发现。其中，具有较高水平的发现是（ ）
A．沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小
B．测力计示数与移动距离近似成反比
C．利用斜面可以省力，但不能少做功
D．可以计算力所做的功，且两次做功近似相等
【分析】利用图表中数据分析：使用机械可以省力、可以省距离、可以改变动力的方向，给人们带来方便；做到方便、快捷等；这是人们使用机械的目的，但使用任何机械都不能省功。
【解答】解：分析数据有如下一些发现。其中，具有较高水平的发现是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。C是D基础上的延伸，故C更是具有较高水平的发现。
故选：C。
【点评】此题主要考查学生对功的原理这一知识点的理解和掌握，解答此题的关键是学生明确使用机械都不能省功。
60．一座高达40米的大桥，总长为8350米，其中正桥只有850米，而两侧引桥却长达7500米，如图。一座大桥为什么要有这么长的引桥呢？小明很奇怪，请教老师后。他明白了引桥相当于一个斜面。
（1）小明用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到 省力 （“省力”或“省功”）的作用。
（2）一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一侧引桥（长3750米），需要的时间为 375 秒，所做的有用功为 8×105 焦。（g取10牛/千克）
【分析】（1）斜面也是种简单机械，根据功的原理可知，使用机械时不可能省功，省力的机械必然要费距离，省距离机械必然要费力。
（2）汽车通过引桥的时间可用公式t＝来计算；有用功可用公式W＝Gh来计算。
【解答】解：（1）汽车利用斜面上升时，增大了运动的距离，故可以省力，但却不能省功。
（2）汽车通过引桥的时间：t＝＝＝375s；
汽车通过引桥到达大桥时，上升的高度为大桥的高，即40m．故所做的有用功为W＝Gh＝mgh＝2000kg×10N/kg×40m＝8×105J。
故答案为 省力，375，8×105。
【点评】本题是个信息给予题，需要通过题目给出的看似繁杂的信息中，找出与机械、有用功、速度公式相关的物理量。此类信息给予题关键之处在于要把题目中的问题与物理场景相对应，然后一一找出已知的物理量和要求的物理量，并运用相关的物理知识求解。
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八下杠杠滑轮初中物理组卷
一．液体压强的比较大小（共1小题）
1．如图所示，同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1，底部受到水的压强为p1；潜入水中时受到的浮力为F2，底部受到水的压强为p2．下列选项中正确的是（ ）
A．F1＝F2 p1＜p2 B．F1＝F2 p1＞p2
C．F1＞F2 p1＞p2 D．F1＜F2 p1＜p2
二．物体的浮沉条件及其应用（共13小题）
2．关于浮力，下列说法正确的是（ ）
A．潜水艇下潜得越深，受到的浮力越大
B．潜水艇是靠改变自身重力来改变浮沉状态的
C．漂浮在液面上的物体所受到的浮力大于它所受到的重力
D．悬浮在空中的热气球所受到的浮力大于它所受到的重力
3．测量液体密度的仪器叫密度计．现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中，如图所示，则（ ）
A．密度计在甲液体中所受的浮力较大
B．密度计在乙液体中所受的浮力较大
C．甲液体的密度较大
D．乙液体的密度较大
4．小明将两个完全相同的物体A、B，分别放在甲、乙两种液体中，A、B处于如图所示的漂浮状态，且此时液面处于同一水平高度。由此可判断（ ）
A．甲液体密度小于乙液体密度
B．物体A、B下表面所受液体压强相等
C．甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强
D．A物体受到的浮力小于B物体受到的浮力
5．关于流体的力现象表述正确的是（ ）
A．鸟翼获得向上的升力，是因为流体在流速大的地方压强大
B．在水中上浮的物体受浮力，下沉的物体不受浮力
C．重力一定的轮船从长江驶入海洋，浮力不变
D．石块没入水中越深，浮力越大
6．在综合实践活动中，小明制作了一只长12cm、宽5cm的小纸船，如图甲。图乙是按图甲所示箭头方向观察到的船的主视图。现让纸船漂浮在水面上，向船内轻轻放入目前我们常用的一元硬币，估测纸船最多能承载的硬币数目最接近于（ ）
A．15枚 B．35枚 C．55枚 D．75枚
7．游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法．质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示．游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（ ）
A．5000N B．500N C．50N D．5N
8．如图所示，同一个球在A液体中处于漂浮状态，在B液体中处于悬浮状态。下列判断正确的是（ ）
A．A液体的密度小于B液体的密度
B．A液体的密度大于B液体的密度
C．球在A液体中受到的浮力小于在B液体中受到的浮力
D．球在A液体中受到的浮力大于在B液体中受到的浮力
9．下列关于浮力的说法正确的是（ ）
A．质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B．码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小
C．物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态
D．潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，所受浮力不变
10．如图所示，将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中，待小球静止后，两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中小球受到的浮力大
B．乙烧杯中小球排开液体的质量大
C．甲烧杯中液体的密度大
D．乙烧杯底部受到液体压强大
11．如图所示，盛满水的容器放在水平面上，一个体积为50cm3，密度为0.6×103kg/m3的不吸水的木块漂浮在水面，木块所受浮力大小为 N，木块漂浮时有 cm3体积露出水面。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
12．某体积为200cm3、重为1.6N的物体，把它浸没在水中后放手，它将 （“上浮”、“悬浮”或“下沉”），当该物体静止时排开水的体积 cm3（g＝10N/kg）。
13．一圆柱形塑料筒，质量和厚度不计，现将75%医用酒精（酒精和水的混合物）倒入该圆筒内，酒精的深度为h1（如图甲），然后将该装有酒精的圆筒放入水中（如图乙），当它竖直漂浮、静止时，圆筒浸入水中的深度为h2，则h1 h2（选填“＞”、“＜”或“＝”）；已知水的密度为ρ水，该酒精的密度ρ＝ （用题中的已知量表示）。
14．如图所示，质量为100g的木块，静止在盛水的烧杯中，木块所受到的浮力为 N，排开水的体积为 cm3。
三．杠杆及其五要素（共2小题）
15．如图所示，用开瓶器在A处用力开启瓶盖，下列说法正确的是（ ）
A．B点为开瓶器的支点
B．开瓶器受到的阻力方向为竖直向上
C．使用开瓶器能省力
D．使用开瓶器能省功
16．如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把 点看作支点，此时夹子可近似看作 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。
四．力臂的画法（共2小题）
17．如图是用撬棒撬石头的情景，下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
18．如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（ ）
A． B．
C． D．
五．杠杆的平衡条件（共2小题）
19．《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（ ）
A．“重”增大时，N端上扬 B．“权”增大时，M端上扬
C．“权”向右移时，N端下沉 D．提钮向右移时，M端上扬
20．小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（ ）（g＝10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）
A．1g B．3g C．7g D．10g
六．杠杆的动态平衡分析（共2小题）
21．一根粗细均匀的木棒，斜靠在竖直墙壁上。墙壁光滑，地面粗糙，木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示，现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上，则与原来相比，G和F变化情况为（ ）
A．G不变，F变小 B．G不变，F变大
C．G变化，F变小 D．G变化，F变大
22．一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铝＝2.7×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3，则下列判断正确的是（ ）
A．A端下降 B．B端下降 C．仍然平衡 D．无法判断
七．杠杆的分类（共4小题）
23．如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．起瓶器 D．钢丝钳
24．下列工具属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．起瓶器 D．钢丝钳
25．如图，小儿垂钓时的鱼竿是 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆，“怕得鱼惊不应人”是因为 可以传声。
26．自行车是一种常见的交通工具，既轻便又环保，自行车在设计上用到许多物理知识，请你找出2个设计，并说出所包含的物理知识。
设计
包含的物理知识
示例
自行车手闸
省力杠杆
1
2
八．定滑轮及其工作特点（共4小题）
27．如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（ ）
A． B． C． D．
28．关于简单机械的使用，说法不正确的是（ ）
A．使用撬棒可以省力
B．使用定滑轮不能省距离
C．利用斜面可以省功
D．使用滑轮组可以改变动力方向
29．图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N，乙重8N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为 N。
30．使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率。
（1）如图甲，工人在铺设电缆时，要在转弯处安装一组导向轮，这组导向轮属于 （选填“动滑轮”或“定滑轮”）
（2）如图乙，尖嘴钳是常用的电工工具，刀刃部分靠近转动轴，这是为了 ，从而在使用时更加省力。
九．动滑轮及其工作特点（共2小题）
31．如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则（ ）
A．F＝20N B．F＝10N C．F＝5N D．F＝30N
32．小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为 N。
一十．研究定滑轮和动滑轮的特点（共1小题）
33．如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为（ ）
A．1牛顿 B．1.5牛顿 C．2牛顿 D．0.5牛顿
一十一．滑轮组及其工作特点（共3小题）
34．下面四句话摘自一位同学的“物理学习笔记”，其中错误的是（ ）
A．滑轮组既可以省力又可以改变力的方向
B．力是不能离开物体而独立存在的
C．三要素相同的两个力可能是一对平衡力
D．力学性能是选择材料的重要指标
35．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
36．如图所示，利用滑轮组匀速提升重物，经过10s，重物被提升了3m，则绳子自由端移动的速度是 m/s。
一十二．轮轴及其他常见简单机械（共2小题）
37．下列各种机械中，不省力的机械是（ ）
A．钢丝钳
B．动滑轮
C．旗杆顶定滑轮
D．斜面
38．对生活中的有关物理现象，其说法正确的是（ ）
A．利用斜面搬运物体，既可省力也可省功
B．建筑工地上尘土飞扬，不能说明分子在不停地做无规则运动
C．开车要系安全带，是为了在紧急刹车时减少驾驶员的惯性
D．刮大风时窗户有时会被向外推开，这是由于室外的大气压强大于室内的大气压强
一十三．滑轮组的设计与组装（共1小题）
39．如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有 个，此装置 （填“能”或“不能”）改变动力的方向。
一十四．滑轮组中的相关计算（共4小题）
40．用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（ ）
A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2
41．利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（ ）
A．70N B．100N C．105N D．110N
42．如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为 N，图乙中人对绳子的拉力为 N。
43．组合机械在工业生产中有广泛的应用，如图为某组合机械示意图，杠杆AB可绕O点转动，AO：OB＝4：1，一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子自由端，使动滑轮O1的上拉钩对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力F拉，使杠杆在水平位置保持静止，杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计。
（1）A端所挂重物的重力为300N，则人对绳子自由端的拉力是多少？
（2）作出此时人的受力示意图。
（3）若人与地面的接触面积为400cm2，则人对地面的压强是多少？
一十五．力做功的必要因素（共1小题）
44．体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是（ ）
A．爬杆的速度 B．爬杆的时间
C．两人的体重 D．杆的具体高度
一十六．力是否做功的判断（共2小题）
45．下图几种情景中，人做了功的是（ ）
A．人推车没有推动
B．搬而未起
C．物体在绳子拉力的作用下升高
D．提着滑板在水平路面上前行
46．6月5日是 世界环境日，同学们进行大扫除，大威端着一盆水在水平地面上匀速行走，他不小心将水盆撞到站在门口的小平身上（如图所示），水洒了出来，请回答：
（1）大威在水平地面行走过程中对这盆水是否做功？
（2）水会洒向大威还是小平？为什么？
一十七．比较功的大小（共3小题）
47．用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则（ ）
A．W1＝W2 B．W1＝W2 C．W1＝2W2 D．W1＝4W2
48．如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为 J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 J，此时箱子受到地面的摩擦力为 N。
49．有一个箱子需要从地面搬到汽车上。小冰想用如图甲所示的方法搬运，小雪想用如图乙所示的方法搬运。两种方法克服箱子的重力做的功是 ，但小雪的方法会 。
一十八．功的计算和公式的应用（共5小题）
50．一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，拉力F对物体做的功为（ ）
A．0J B．1J C．10J D．50J
51．甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
52．如图所示，斜面长5m，高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150N，绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为 N（g取10N/kg，下同）。
53．2020年5月27日，中国珠峰高程测量登山队从北坡成功登顶，圆满完成峰顶测量任务，亿万民众共同见证这一极限挑战，激起国人满腔豪情。
（1）登顶的一大难关是“第二台阶”，这段垂直高度4米的岩壁上架着“中国梯”（图甲），登山队员的质量为75千克，爬完岩壁至少需要克服重力做功多少焦耳？
（2）科学家在珠峰底部设立了多个观测点（图乙）来测量珠峰高度的目的是 。
（3）受到测量珠峰高度的启发，小敏用激光笔来测量校内的旗杆高度（图丙）；打开激光笔开关，让激光对准旗杆的顶端，要测算出旗杆高度H，需测出的数据有 。
54．如图所示，将一块重为5N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水面的高度由14cm上升到16cm．将物体在水中匀速缓慢提升2cm，物体仍然处于浸没状态，拉力做功0.02J（物体与水的摩擦阻力忽略不计）．g取10N/kg，求：
（1）拉力的大小；
（2）容器中水的质量。
一十九．功率的概念与单位（共1小题）
55．仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（ ）
A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功
二十．比较功率的大小（共1小题）
56．小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（ ）
A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大
C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大
二十一．功率的计算及公式的应用（共2小题）
57．如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20N，以下正确的是（ ）
①M受到地面的摩擦力为20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W
④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
A．①④ B．①② C．①③ D．②④
58．汽车在平直公路上以速度V0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间变化的图像如图所示，则（ ）
A．t1至t2时间内，汽车做加速运动
B．F0＝2f
C．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶
D．v＝v0
二十二．功的原理（共2小题）
59．在图中，s＝60cm，与之对应的h＝30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：
（1）沿竖直方向匀速提升小车；
（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表
操作
数值
测力计示数（N）
移动距离（cm）
竖直提升
10
30
沿斜面拉动
5.2
60
分析数据有如下一些发现。其中，具有较高水平的发现是（ ）
A．沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小
B．测力计示数与移动距离近似成反比
C．利用斜面可以省力，但不能少做功
D．可以计算力所做的功，且两次做功近似相等
60．一座高达40米的大桥，总长为8350米，其中正桥只有850米，而两侧引桥却长达7500米，如图。一座大桥为什么要有这么长的引桥呢？小明很奇怪，请教老师后。他明白了引桥相当于一个斜面。
（1）小明用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到 （“省力”或“省功”）的作用。
（2）一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一侧引桥（长3750米），需要的时间为 秒，所做的有用功为 焦。（g取10牛/千克）
八下杠杠滑轮初中物理组卷
参考答案与试题解析
一．液体压强的比较大小（共1小题）
1．如图所示，同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1，底部受到水的压强为p1；潜入水中时受到的浮力为F2，底部受到水的压强为p2．下列选项中正确的是（ ）
A．F1＝F2 p1＜p2 B．F1＝F2 p1＞p2
C．F1＞F2 p1＞p2 D．F1＜F2 p1＜p2
【分析】（1）根据F浮＝ρ液gV排可知，物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关；
（2）根据液体压强公式p＝ρ液gh可知，液体密度一定时，液体压强随深度的增加而增大。
【解答】解：潜入水中后，排开水的重力增大，底部所处的深度增大，所以所受的浮力和压强都会变大。
故选：D。
【点评】此题考查液体压强公式和浮力公式的应用，关键是知道物体浸没在液体中，受到液体的浮力，其大小与液体的密度和排开液体的体积有关，而与深度无关。
二．物体的浮沉条件及其应用（共13小题）
2．关于浮力，下列说法正确的是（ ）
A．潜水艇下潜得越深，受到的浮力越大
B．潜水艇是靠改变自身重力来改变浮沉状态的
C．漂浮在液面上的物体所受到的浮力大于它所受到的重力
D．悬浮在空中的热气球所受到的浮力大于它所受到的重力
【分析】（1）潜水艇在水中下潜得越深，排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知受到浮力的变化；
（2）潜水艇靠通过改变自身的重力来实现上浮和下沉；
（3）物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等。
【解答】解：
A．潜水艇在水中下潜得越深，但排开水的体积不变（等于潜水艇自身的体积），根据F浮＝ρ水gV排可知，潜水艇受到的浮力不变，故A错误；
B．潜水艇浸没在海水中受到的浮力不变，是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的，故B正确；
C．漂浮在液面上的物体处于平衡状态，其所受到的浮力均等于自身的重力，故C错误；
D．悬浮在空中的热气球处于平衡状态，其所受到的浮力等于它所受到的重力，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的综合应用，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
3．测量液体密度的仪器叫密度计．现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中，如图所示，则（ ）
A．密度计在甲液体中所受的浮力较大
B．密度计在乙液体中所受的浮力较大
C．甲液体的密度较大
D．乙液体的密度较大
【分析】AB、同一支密度计在甲、乙两种液体都处于漂浮状态，根据漂浮的特点回答；
CD、由图知，甲中密度计排开液体的体积较大，结合阿基米德原理分析．
【解答】解：
AB、现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中，都处于漂浮状态，根据漂浮的特点，F浮＝G，
故密度计在甲、乙液体中所受的浮力相等，A、B错误；
CD、由图知，甲中密度计排开液体的体积较大，V排甲＞V排乙，根据阿基米德原理：
F浮＝ρ液gV排，ρ液＝，
故ρ液甲＜ρ液乙，
即乙液体的密度较大，C错误，D正确．
故选：D．
【点评】本题考查漂浮特点及阿基米德原理的运用．明确密度计在两液体中受到的浮力相同是关键．
4．小明将两个完全相同的物体A、B，分别放在甲、乙两种液体中，A、B处于如图所示的漂浮状态，且此时液面处于同一水平高度。由此可判断（ ）
A．甲液体密度小于乙液体密度
B．物体A、B下表面所受液体压强相等
C．甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强
D．A物体受到的浮力小于B物体受到的浮力
【分析】（1）由已知条件，两个完全相同的物体A、B，则两物体的重力相同，根据漂浮的特点和阿基米德原理比较ρ甲与ρ乙大小关系；
（2）两物体漂浮，受到的浮力F＝G，上表面所受液体压力都为0，从而得出下表面所受液体压强；
（3）静止时甲、乙液面刚好相平，即容器底部的深度相同，根据p＝ρgh分析两烧杯底部所受液体的压强大小。
【解答】解：
AD、两个完全相同的物体A、B，则两物体的重力相同，A、B分别放入两杯中，两物体漂浮，受到的浮力F＝G，故两物体受到的浮力相同，F浮A＝F浮B，根据阿基米德原理：F浮＝ρ液gV排，因B排开液体的体积大，故为ρ甲＞ρ乙，故AD错误；
B、因为两个完全相同的物体A、B，则两物体的重力相同，所受的浮力相等，所以上下表面所受的压力差相等，上表面所受液体压力都为0，因此物体A、B下表面所受液体压强相等，故B正确；
C、静止时甲、乙液面刚好相平（如图所示），即容器底部的深度相同，图中甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲＞ρ乙，根据p＝ρgh可知，两烧杯底部所受液体的压强分别为p甲＞p乙．故C错误。
故选：B。
【点评】本题考查液体压强公式及漂浮的特点及阿基米德原理的运用，为中考的热点问题。
5．关于流体的力现象表述正确的是（ ）
A．鸟翼获得向上的升力，是因为流体在流速大的地方压强大
B．在水中上浮的物体受浮力，下沉的物体不受浮力
C．重力一定的轮船从长江驶入海洋，浮力不变
D．石块没入水中越深，浮力越大
【分析】（1）液体和气体都称为流体，流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。
（2）浮力产生的原因是物体上下表面受到液体的压力差，浸在液体中的物体会受到液体对它施加的竖直向上的浮力，据此解答。
（3）据“物体漂浮时，浮力等于重力”进行解答。
（4）根据阿基米德原理的推导公式F浮＝ρgV排可知，影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。
【解答】解：
A、鸟翼获得向上的升力，是因为流体在流速大的地方压强小，故A错误。
B、浸在液体中的物体会受到液体对它施加的竖直向上的浮力，与物体的浮沉情况无关，所以不管在液体中上浮的物体，还是下沉的物体都受浮力的作用，故B错误。
C、轮船从长江驶入海洋，始终处于漂浮状态，浮力等于轮船的重力，轮船的重力一定，所以轮船所受的浮力不变，故C正确。
D、由阿基米德原理的推导公式F浮＝ρgV排可知，石块所受水的浮力只与排开水的体积有关，与石块浸没的深度无关，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了流体压强和流速的关系、物体的浮沉条件和阿基米德原理应用，属于基础知识考查，难度不大。
6．在综合实践活动中，小明制作了一只长12cm、宽5cm的小纸船，如图甲。图乙是按图甲所示箭头方向观察到的船的主视图。现让纸船漂浮在水面上，向船内轻轻放入目前我们常用的一元硬币，估测纸船最多能承载的硬币数目最接近于（ ）
A．15枚 B．35枚 C．55枚 D．75枚
【分析】根据小纸船的长度和宽度估测成小纸船的高度，从而求出其体积；根据阿基米德原理求出最大的浮力；物体漂浮时，浮力等于重力，从而求出硬币的总重力，得出硬币的个数。
【解答】解：
由题意及图乙可知，纸船的高（船深）约6cm左右，则纸船最大的V排＝12cm×5cm×6cm＝360cm3；
由阿基米德原理得，纸船受到的最大浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.6×10﹣4m3＝3.6N；
目前常用的一元硬币重力约为0.06174N，则纸船最多能承载硬币数目约为n＝≈58枚。故55枚是最接近答案的选项。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，属于基础题目。
7．游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法．质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示．游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（ ）
A．5000N B．500N C．50N D．5N
【分析】根据重力公式算出重力，人体的密度与水的密度差不多，根据密度公式ρ＝算出人体的体积，小蓉漂浮在水面时，约有的体积露出水面，根据F浮＝ρ水gV排算出浮力；
当小蓉漂浮在水面上时，受重力、浮力和游泳圈对她的作用力，据此算出游泳圈对她的作用力大小．
【解答】解：小蓉的重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
人体的密度与水的密度差不多，约为1.0×103kg/m3，
根据密度公式ρ＝知，人体的体积为：
V＝＝＝0.05m3，
小蓉漂浮在水面时，约有的体积露出水面，即：V排＝（1﹣）V＝V＝×0.05m3＝0.045m3，
小蓉漂浮时受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.045m3＝450N，
当小蓉漂浮在水面上时，受重力、浮力和游泳圈对她的作用力，
所以游泳圈对她的作用力大小为：F＝G﹣F浮＝500N﹣450N＝50N，故C符合实际．
故选：C。
【点评】本题考查了重力的计算、密度计算、浮力计算和受力分析，是一道有难度的题．
8．如图所示，同一个球在A液体中处于漂浮状态，在B液体中处于悬浮状态。下列判断正确的是（ ）
A．A液体的密度小于B液体的密度
B．A液体的密度大于B液体的密度
C．球在A液体中受到的浮力小于在B液体中受到的浮力
D．球在A液体中受到的浮力大于在B液体中受到的浮力
【分析】根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系。
【解答】解：AB、由图可知，同一小球在A、B两种不同液体中分别处于漂浮和悬浮状态，因为小球在A液体中漂浮，所以ρA＞ρ球，因为小球在B液体中悬浮，所以ρB＝ρ球，物体悬浮，所以A液体的密度大于B液体的密度，故A错误，B正确；
CD、因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，因此A液体中物体受的浮力等于B液体中物体受的浮力，故CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了物体浮沉条件，一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系，同时要搞清不同状态下（漂浮、悬浮）物体所受重力与浮力的大小关系。
9．下列关于浮力的说法正确的是（ ）
A．质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B．码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小
C．物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态
D．潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，所受浮力不变
【分析】（1）（4）根据F浮＝G排＝ρ液gV排液分析即可；
（2）物体漂浮时，浮力等于重力；
（3）根据物体的浮沉条件分析。
【解答】解：
A、浸在液体的物体受到的浮力等于其排开的液体受到的重力，与物体的质量无关，故A错误；
B、轮船漂浮在水中，受到的浮力等于重力，码头上正在卸货的轮船，其重力减小，所以受到的浮力逐渐减小，故B正确；
C、物体密度小于液体密度时，物体在液体中处于漂浮状态，故C错误；
D、潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，其排开的水的体积不变，液体的密度减小，根据F浮＝G排＝ρ液gV排液可知，其受到的浮力减小，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的浮沉条件（漂浮条件、悬浮条件）的了解与掌握，把物体的浮沉条件与密度关系（ρ液＞ρ物，物体上浮；ρ液＜ρ物，物体下沉；ρ液＝ρ物，物体悬浮）一起理解记忆。
10．如图所示，将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中，待小球静止后，两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中小球受到的浮力大
B．乙烧杯中小球排开液体的质量大
C．甲烧杯中液体的密度大
D．乙烧杯底部受到液体压强大
【分析】（1）根据物体的浮沉条件分析小球受到浮力的大小关系；
（2）物体受到的浮力等于其排开的液体的重力，从而分析排开液体质量的关系；
（3）根据小球在液体中的状态分析液体密度的大小关系；
（4）根据公式p＝ρgh分析容器底部压强的大小。
【解答】解：
A、因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，两个完全相同的小球，重力相等，则两小球受到的浮力相等，故A错误；
B、因为小球在两杯中受到的浮力相等，都等于小球的重力，根据F浮＝G排＝m排g可知，两小球在两杯中排开液体的质量相等，故B错误；
C、由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知，ρ甲液＞ρ球，ρ乙液＝ρ球，所以ρ甲液＞ρ乙液，故C正确；
D、两杯中液面相平，ρ甲液＞ρ乙液，根据p＝ρ液gh可知，烧杯底受到液体的压强p甲液＞p乙液，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了物体浮沉条件和压强公式的应用，一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系，同时要搞清不同状态下（漂浮、悬浮）物体所受重力与浮力的大小关系。
11．如图所示，盛满水的容器放在水平面上，一个体积为50cm3，密度为0.6×103kg/m3的不吸水的木块漂浮在水面，木块所受浮力大小为 0.3 N，木块漂浮时有 20 cm3体积露出水面。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
【分析】（1）木块漂浮时，浮力等于木块重力，即F浮＝G木，而G木＝m木g＝ρ木V木g，据此求出木块所受浮力的大小；
（2）木块漂浮时，F浮＝G木，则ρ水gV排＝ρ木gV木，据此求得V排，再根据V露＝V木﹣V排求出露出水面的体积
【解答】解：
（1）木块漂浮时，浮力等于木块重力，
则木块受到的浮力：F浮＝G木＝m木g＝ρ木V木g＝0.6×103kg/m3×50×10﹣6m3×10N/kg＝0.3N；
（2）因为木块漂浮，所以F浮＝G木，则有ρ水gV排＝ρ木gV木，
则V排＝×V木＝×50cm3＝30cm3，
露出水面的体积V露＝V木﹣V排＝50cm3﹣30cm3＝20cm3。
故答案为：0.3；20。
【点评】此题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件的应用；物体在液体中漂浮时，由F浮＝G我们可以推出物体密度、液体密度、物体体积、排开液体体积的关系。
12．某体积为200cm3、重为1.6N的物体，把它浸没在水中后放手，它将 上浮 （“上浮”、“悬浮”或“下沉”），当该物体静止时排开水的体积 160 cm3（g＝10N/kg）。
【分析】（1）计算出物体完全浸没时的浮力大小，与重力比较，重力大于浮力则下沉；重力等于浮力则悬浮；重力小于浮力则上浮；
（2）根据物体的浮沉情况，漂浮或悬浮：浮力等于重力；
（3）根据F浮＝ρ液gV排计算排开水的体积。
【解答】解：当物体完全浸没时V排＝V物，
浸没在水中时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV物＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3＝2N，
因为F浮＞G，
所以，把它浸没在水中后放手，物体上浮，最终处于漂浮状态；
当物体静止后，漂浮在水面上，则F浮′＝G＝1.6N；
由F浮＝ρ液gV排得：
V排＝＝＝1.6×10﹣4m3＝160cm3。
故答案为：上浮；160。
【点评】此题考查阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用，判断把物块浸没在水中放手后的状态是关键。
13．一圆柱形塑料筒，质量和厚度不计，现将75%医用酒精（酒精和水的混合物）倒入该圆筒内，酒精的深度为h1（如图甲），然后将该装有酒精的圆筒放入水中（如图乙），当它竖直漂浮、静止时，圆筒浸入水中的深度为h2，则h1 ＞ h2（选填“＞”、“＜”或“＝”）；已知水的密度为ρ水，该酒精的密度ρ＝ （用题中的已知量表示）。
【分析】塑料筒在水中漂浮处于平衡状态，根据浮力等于重力列出等式，根据水与酒精的密度判断出酒精的深度与圆筒浸入水中的深度的关系并表示出酒精的密度。
【解答】解：设塑料筒的底面积为S，
塑料筒在水中漂浮处于平衡状态，所以塑料筒受到的浮力等于重力，
即F浮＝G酒，
所以ρ水gh2S＝ρ酒gh1S，
所以ρ水h2＝ρ酒h1，
因为酒精的密度小于水的密度，
所以h1＞h2；
所以ρ酒＝。
故答案为：＞；。
【点评】本题考查特殊方法测量液体密度的实验，关键是利用浮沉条件列等式表示出酒精的密度。
14．如图所示，质量为100g的木块，静止在盛水的烧杯中，木块所受到的浮力为 1 N，排开水的体积为 100 cm3。
【分析】（1）由于木块静止时漂浮在水面上，根据物体的漂浮条件即可求出浮力大小；
（2）根据阿基米德原理F浮＝ρ液V排g求出物体所排开盐水的体积。
【解答】解：由于木块静止时漂浮在水面上，根据漂浮条件可知：F浮水＝G木＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N；
将木块放入盛盐水的烧杯中，待木块静止后，木块漂浮，F浮水＝G木＝1N；
ρ水＝1×103kg/m3；
由阿基米德原理F浮＝ρ液V排g可得：V排＝＝＝1×10﹣4m3＝100cm3。
故答案为：1；100。
【点评】本题综合考查了学生对阿基米德原理、重力公式、物体的漂浮条件的掌握和运用，涉及的知识点较多，有一定难度。
三．杠杆及其五要素（共2小题）
15．如图所示，用开瓶器在A处用力开启瓶盖，下列说法正确的是（ ）
A．B点为开瓶器的支点
B．开瓶器受到的阻力方向为竖直向上
C．使用开瓶器能省力
D．使用开瓶器能省功
【分析】A、杠杆绕着转动的点叫支点。
B、阻碍杠杆运动的力为阻力。
C、动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
D、使用任何机械都不省功。
【解答】解：A、杠杆绕着转动的点叫支点，起瓶器绕C点转动，所以C点是支点；故A错误；
B、阻力作用在B点，开瓶器受到的阻力方向为竖直向下的，故B错误；
C、起瓶器开启瓶盖时，动力臂大于阻力臂，可看作是以C为支点的省力杠杆，故C正确。
D、使用任何机械都不省功，因此使用开瓶器不能省功，故D错误。
故选：C。
【点评】本题的解题关键是通过观察实物，体会支点的位置，会分析力臂的长度变化。
16．如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把 B 点看作支点，此时夹子可近似看作 等臂 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。
【分析】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。结合图中的结构，可确定杠杆及其类型。
【解答】解：当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB＝BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
故答案为：B；等臂。
【点评】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。能结合架子的特点进行具体的分析，找出其中的杠杆及其要素是解答的关键。
四．力臂的画法（共2小题）
17．如图是用撬棒撬石头的情景，下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】知道动力的方向，根据动力和阻力使杠杆转动的效果相反可确定阻力的方向；
力臂是从支点向力的作用线作垂线。
【解答】解：
用撬棒撬石头时，动力为人对撬棒施加的竖直向下的作用力F1，从支点O向动力F1的作用线作垂线段，即为动力臂l1；
阻力是石头对撬棒的作用力F2，方向竖直向下，反向延长F2，从支点O向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂l2；故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】考查学生对力臂的画法掌握情况，明确力臂的定义是作图的关键，难度不大。
18．如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】先确定支点，然后根据动力和阻力的定义以及力臂关系即可得出答案。
【解答】解：用开瓶器开启瓶盖时，支点是开瓶器与瓶盖上方的接触点，即图中杠杆的左端O，阻力为瓶盖对开瓶器竖直向下的作用力F2，
动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力F1，因为动力臂大于阻力臂，所以开瓶器为省力杠杆，即F1＜F2，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了有关杠杆的几个概念，支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂称为杠杆的五要素，学会建立模型来解决实际问题。
五．杠杆的平衡条件（共2小题）
19．《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（ ）
A．“重”增大时，N端上扬 B．“权”增大时，M端上扬
C．“权”向右移时，N端下沉 D．提钮向右移时，M端上扬
【分析】由题意可知，权、重分别为杠杆的动力和阻力，标、本分别为动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡原理条件可知，权×标＝重×本。
【解答】解：
A．“重”增大时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积N端下沉，故A错误；
B．“权”增大时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积M端下沉，故B错误；
C．“权”向右移时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积N端下沉，故C正确；
D．提钮向右移时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积M端下沉，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查杠杆平衡的条件及获取信息的能力，使学生感悟中国古代科技的成就。
20．小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（ ）（g＝10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）
A．1g B．3g C．7g D．10g
【分析】把刻度尺看作杠杆，因为规则物体的重心在物体的几何中心处，据此可知刻度尺的重心；刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，计算出刻度尺重力的力臂和虫子重力的力臂，由杠杆平衡条件计算出虫子的质量。
【解答】解：由题意可知，刻度尺的重心在25cm处，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，则刻度尺重力的力臂为：L1＝25cm﹣23cm＝2cm；
虫子重力的力臂为：L2＝23cm﹣3cm＝20cm；
由杠杆平衡条件F1×L1＝F2×L2，重力公式G＝mg得：
G尺×L1＝G虫×L2，
m尺g×L1＝m虫g×L2，
10g×2cm＝m虫×20cm，
m虫＝1g。
故选：A。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件和重力计算公式的灵活应用，准确的判断刻度尺的重心和力臂的大小是解题的关键。
六．杠杆的动态平衡分析（共2小题）
21．一根粗细均匀的木棒，斜靠在竖直墙壁上。墙壁光滑，地面粗糙，木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示，现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上，则与原来相比，G和F变化情况为（ ）
A．G不变，F变小 B．G不变，F变大
C．G变化，F变小 D．G变化，F变大
【分析】以与地面接触点为支点，运用杠杆平衡条件分析竖直墙壁对棒的作用力大小变化情况。
【解答】解：以与地面接触点为支点，设与墙壁接触点与地面的距离为h，与地面接触点与墙壁距离为L，根据杠杆平衡条件，有：
F×h＝G×，
解得：
F＝
现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，
由于重力G不变、L变大、h减小，故弹力F增加，故B正确。
故选：B。
【点评】本题关键是受力分析后根据杠杆的平衡条件列式分析，难度不是很大。
22．一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铝＝2.7×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3，则下列判断正确的是（ ）
A．A端下降 B．B端下降 C．仍然平衡 D．无法判断
【分析】根据G＝mg＝ρVg，结合杠杆平衡条件列出平衡方程，铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理得出此时作用在杠杆左、右两端的力FA和FB；
根据已知条件比较FA×OA﹣FB×OB与0的大小，若差值等于0，则杠杆平衡，若大于0，则左端下沉，若小于0，则右端下沉。
【解答】解：
如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得，
G铝×OA＝G铜×OB，
ρ铝gV铝×OA＝ρ铜gV铜×OB﹣﹣﹣﹣①，
ρ铝＜ρ铜，
V铝×OA＞V铜×OB﹣﹣﹣﹣②，
现将铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物，
故此时作用在杠杆左、右两端的力分别为：
FA＝ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝，
FB＝ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜，
FA×OA﹣FB×OB＝（ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝）×OA﹣（ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜）×OB＝ρ铝gV铝×OA﹣ρ水gV铝×OA﹣ρ铜gV铜×OB+ρ水gV铜×OB，
由①知，FA×OA﹣FB×OB＝ρ水gV铜×OB﹣ρ水gV铝×OA＝ρ水g（V铜×OB﹣V铝×OA）﹣﹣﹣﹣③。
由②③知，FA×OA﹣FB×OB＜0，
FA×OA＜FB×OB，
故B端下沉，只有B正确。
故选：B。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件的和重力公式及阿基米德原理的运用，要掌握。
七．杠杆的分类（共4小题）
23．如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．起瓶器 D．钢丝钳
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C、起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
24．下列工具属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．起瓶器 D．钢丝钳
【分析】结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、瓶盖起子在在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、钢丝钳在在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故选：B。
【点评】杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
25．如图，小儿垂钓时的鱼竿是 费力 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆，“怕得鱼惊不应人”是因为 空气和水 可以传声。
【分析】（1）根据鱼竿在使用过程中的动力臂与阻力臂的大小关系确定杠杆类型；
（2）声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传播声音。
【解答】解：
（1）鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，但可以省距离；
（2）人的说话声可以通过空气、水传给鱼，将鱼吓跑，说明空气和水可以传播声音。
故答案为：费力；空气和水。
【点评】本题考查了杠杆分类、声音的传播，属于基础题目。
26．自行车是一种常见的交通工具，既轻便又环保，自行车在设计上用到许多物理知识，请你找出2个设计，并说出所包含的物理知识。
设计
包含的物理知识
示例
自行车手闸
省力杠杆
1
2
【分析】自行车上应用了很多的物理知识，我们可以从力、热、电、声、光、磁等各个方面去考虑，可以打开思路，然后考虑每一个方面包含的知识点，设计出或找出对应的知识点。
【解答】解：①用力握刹车把手，车停得快﹣﹣﹣通过增大压力来增大摩擦力。
②轮胎是圆形的，轴承中的滚珠的圆形的﹣﹣﹣用滚动代替滑动减小摩擦力。
③转动部分和链条上加润滑油﹣﹣﹣减小接触面的粗糙程度减小摩擦。
④车把、后车架、轮和轴承﹣﹣﹣杠杆。
⑤尾灯﹣﹣﹣光的反射。
⑥铃铛﹣﹣﹣物体振动发声。
⑦停止蹬骑的自行车，能在路面上自由行驶一段距离﹣﹣﹣自行车具有惯性。
答案如下表：（答案不唯一）。
设计
包含的物理知识
举例
自行车手闸
省力杠杆
1
用力握刹车把手，车停得快
通过增大压力来增大摩擦力
2
轮胎是圆形的，轴承中的滚珠的圆形的
用滚动代替滑动减小摩擦力
【点评】针对这种开放题，没有固定的答案，我们应该从学过的力、声、光、电、磁、热各部分去寻找答案，并把每一部分再细化到每一个知识点，就能方便的找到答案。
八．定滑轮及其工作特点（共4小题）
27．如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】由于绳和滑轮之间摩擦不计，但弹簧测力计的重力对实验会产生影响，根据定滑轮不能省力的特点，结合“通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小”，逐个分析弹簧测力计的重力对测量结果的产生的影响，然后即可判断。
【解答】解：
（1）在AC两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用），因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故AC错误；
（2）在BD两图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小；
①B图中，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B错误；
②设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为F＝G1+G；
D图中，左边测力计的示数为：F左＝G1；
手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下的拉力）：F右＝F﹣G＝G1+G﹣G＝G1；
所以，F左＝F右＝G1，能得出正确结论，故D装置中能实现所有的要求；
故选：D。
【点评】本题主要考查了定滑轮的实质和工作特点，关键是明确测力计的示数是显示作用在测力计挂钩上的力。
28．关于简单机械的使用，说法不正确的是（ ）
A．使用撬棒可以省力
B．使用定滑轮不能省距离
C．利用斜面可以省功
D．使用滑轮组可以改变动力方向
【分析】（1）动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力、但费距离；
（2）定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，也不省距离；
（3）利用机械可以省力，但费距离，但不能省功；
（4）使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力；用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。
【解答】解：
A、撬棒在使用时，动力臂大于阻力臂，可以省力，故A正确；
B、定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，也不省距离，故B正确；
C、利用斜面可以省力，但费距离，但不能省功，故C错；
D、使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了杠杆、定滑轮、斜面、滑轮组的特点，要知道：使用机械时，可以省力、可以省距离，但不能省功。
29．图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N，乙重8N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为 4 N。
【分析】对甲物体进行受力分析，由平衡条件可求出甲受到的地面的支持力。
【解答】解：
物体甲受竖直向下的重力G甲＝12N、竖直向上的拉力F拉＝G乙＝8N、竖直向上的地面的支持力F支作用而静止，处于平衡状态，由力的平衡条件得：G甲＝F拉+F支，
则甲受到地面的支持力：F支＝G甲﹣F拉＝12N﹣8N＝4N。
故答案为：4。
【点评】对物体正确受力分析、熟练应用平衡条件是解这道题的前提与关键。解力学题时，要养成对物体正确受力分析的良好习惯。
30．使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率。
（1）如图甲，工人在铺设电缆时，要在转弯处安装一组导向轮，这组导向轮属于 定滑轮 （选填“动滑轮”或“定滑轮”）
（2）如图乙，尖嘴钳是常用的电工工具，刀刃部分靠近转动轴，这是为了 减小阻力臂 ，从而在使用时更加省力。
【分析】（1）定滑轮是轴固定不动的，不随货物升降的。
（2）对杠杆分类：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
【解答】解：（1）工人在铺设电缆时，在转弯处安装一组导向轮，这组滑轮的轴是固定不动，不随货物升降的，所以是定滑轮；
（2）尖嘴钳的刀刃部分靠近转动轴是为了通过减小阻力臂，达到省力的目的。
故答案为：（1）定滑轮；（2）减小阻力臂。
【点评】主要考查了定滑轮和动滑轮的区分，看滑轮是否随货物升降，判断是定滑轮还是动滑轮。同时考查的是杠杆的分类和特点都是比较基本的东西，只要细心分析是不难作答的。
九．动滑轮及其工作特点（共2小题）
31．如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则（ ）
A．F＝20N B．F＝10N C．F＝5N D．F＝30N
【分析】由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以F＝GB，根据二力平衡条件确定出摩擦力的大小；
当拉动A向左运动时，摩擦力的方向水平向右，根据力的平衡条件确定出拉力的大小。
【解答】解：
滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，由图知，此滑轮组由2段绳子承担B物体的重力，
所以绳子上的拉力FA＝GB＝×10N＝5N；
A向右做匀速直线运动时，在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，方向水平向左；
若使物体A向左做匀速直线运动，此时A受向左的拉力F、向右的摩擦力和向右的绳子拉力FA，且A对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则A受到的摩擦力大小不变（仍为5N），
因A处于平衡状态且绳子上的拉力大小不变，则由力的平衡条件可得向左的拉力F＝FA+f＝5N+5N＝10N。
故选：B。
【点评】此题考查了滑轮组的省力特点及二力平衡条件的应用，能够判断出摩擦力的大小和方向是解决此题的关键。
32．小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有 2 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为 150 N。
【分析】从动滑轮的省力情况进行分析。
【解答】解：如图用绳子拉甲树时，甲相当于一个动滑轮，此时有两段绳子拉甲树；
不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则每段绳子承担的力是300N的，
所以人对绳子的拉力至少为：F＝F甲＝×300N＝150N。
故答案为：2；150。
【点评】学习过程中要学会变通，如图装置能变通成动滑轮，解题就非常容易了。
一十．研究定滑轮和动滑轮的特点（共1小题）
33．如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为（ ）
A．1牛顿 B．1.5牛顿 C．2牛顿 D．0.5牛顿
【分析】如图所示利用动滑轮提起物体时，动滑轮相当于一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆，不计动滑轮重、绳重及摩擦，可以省一半力。
【解答】解：使用动滑轮时，承担物重的绳子有2股，已知不计动滑轮重、绳重及摩擦，
所以提起物体的力，即弹簧测力计的示数为F＝G＝×1N＝0.5N。
故选：D。
【点评】此题考查了动滑轮的特点和应用，计算过程简单，是一道基础题。
一十一．滑轮组及其工作特点（共3小题）
34．下面四句话摘自一位同学的“物理学习笔记”，其中错误的是（ ）
A．滑轮组既可以省力又可以改变力的方向
B．力是不能离开物体而独立存在的
C．三要素相同的两个力可能是一对平衡力
D．力学性能是选择材料的重要指标
【分析】（1）使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，通过改变绕线的方式，既可以省力、又可以改变力的方向；
（2）力是物体对物体的作用，力不能离开物体而存在；
（3）一对平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上；
（4）力学性能是选择材料的重要指标，通常包括弹性（物体受力时发生形变，不受力时又恢复到原来的形状）和塑性、硬度和韧性等。
【解答】解：
A、由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，通过改变绕线的方式，既可以省力、又可以改变力的方向，故A正确；
B、力是物体对物体的作用，力不能离开物体而独立存在，故B正确；
C、力的三要素相同，即大小、方向、作用点都相同，因为力的方向相同，所以一定不是一对平衡力，故C错误；
D、力学性能是选择材料的重要指标，通常包括弹性和塑性、硬度和韧性等，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了滑轮组的特点、力的依赖性、平衡力的特点以及对力学性能的了解，属于基础题目。
35．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】①使用动滑轮能省一半的力。
②根据滑轮组的省力特点进行判断。
【解答】解：不计机械重和摩擦，
A、由图知，是动滑轮滑轮组，各能省一半的力，所以F1＝G；
B、由图知，是动滑轮，不能省力，可以省距离，所以F2＝2G；
C、由图知，是动滑轮，由二段绳子承担，所以F3＝G；
D、由图知，是动轮组，由三段绳子承担，所以F4＝G。
由以上分析得，其中最省力的是A。
故选：A。
【点评】此题考查了动滑轮的特点、滑轮组的省力特点的应用，涉及的比较全面，是一道基础性很好的题目。
36．如图所示，利用滑轮组匀速提升重物，经过10s，重物被提升了3m，则绳子自由端移动的速度是 0.6 m/s。
【分析】根据s＝2h求出绳子自由端移动的距离，根据v＝求出速度。
【解答】解：滑轮组有2段绳子承担总重，
绳子自由端移动距离s＝2h＝2×3m＝6m，
移动的速度v＝＝＝0.6m/s。
故答案为：0.6。
【点评】本题主要考查的是学生对滑轮组特点的认识、速度大小计算的理解和掌握，基础性题目。
一十二．轮轴及其他常见简单机械（共2小题）
37．下列各种机械中，不省力的机械是（ ）
A．钢丝钳
B．动滑轮
C．旗杆顶定滑轮
D．斜面
【分析】（1）根据钢丝钳在使用时动力臂与阻力臂的大小关系确定是省力杠杆还是费力杠杆；
（2）动滑轮实质是个动力臂为阻力臂2倍的杠杆，特点是可以省一半的力；
（3）定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，但能改变力的方向；
（4）使用斜面，可以省力，但要多移动距离。
【解答】解：
A、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、动滑轮实质是个动力臂为阻力臂2倍的杠杆，动滑轮在使用时可以省一半的力，故B不符合题意；
C、定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，但能改变力的方向，故C符合题意；
D、利用斜面提升物体，可以省力，但要多移动距离，是省力机械，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了杠杆、斜面、定滑轮、动滑轮的特点，属于基础题目。
38．对生活中的有关物理现象，其说法正确的是（ ）
A．利用斜面搬运物体，既可省力也可省功
B．建筑工地上尘土飞扬，不能说明分子在不停地做无规则运动
C．开车要系安全带，是为了在紧急刹车时减少驾驶员的惯性
D．刮大风时窗户有时会被向外推开，这是由于室外的大气压强大于室内的大气压强
【分析】（1）使用机械可以省力，可以省距离，就是不能省功。
（2）扩散是分子的运动，不是物体的运动；
（3）一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性，物体在任何情况下都有惯性；
（4）流体的压强跟流速有关，流速越快的地方压强反而越小。
【解答】解：A、使用任何机械都不省功，故A错误；
B、建筑工地上尘土飞扬，是固体颗粒在空气中运动，不属于分子运动，不能说明分子不停地做无规则运动，故B正确；
C、开车要系安全带，是为了减小因为惯性带来的伤害，故C错误；
D、当刮风时，室外的空气流速大压强小，室内的空气流速小压强大，窗户受到向外的压强大于向内的压强，把窗户压向室外，故室内的大气压强大于室外的大气压强，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查功原理，分子运动，惯性，流速与压强的关系，是一道综合题。
一十三．滑轮组的设计与组装（共1小题）
39．如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有 2 个，此装置 能 （填“能”或“不能”）改变动力的方向。
【分析】动滑轮是指轴与物体一起运动的滑轮，判断是否改变动力的方向要看拉力方向是否与直接提物体的力的方向的关系。
【解答】解：当晾衣架上升时，下面的两个滑轮与晾衣架一起上升，所以下面的两个滑轮是动滑轮；
当拉着晾衣架上升时，自由端的拉力可以向下，因此此装置能改变动力的方向。
故答案为：2；能。
【点评】判断滑轮是动滑轮还是定滑轮，主要看它的轴是否随物体运动；
滑轮组能达到既能省力，又有可能改变力的方向。
一十四．滑轮组中的相关计算（共4小题）
40．用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（ ）
A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2
【分析】在平衡力的作用下，物体保持静止或匀速直线运动状态。对动滑轮、物块B和木板A进行受力分析，明确各自受哪些力，方向如何，确定大小关系。
【解答】解：由图知，
（1）动滑轮在水平方向上受到三个力的作用：水平向右的拉力F1，墙壁对它水平向左的拉力F墙，木板A对它水平向左的拉力F木板，
由于木板向右匀速运动，所以F1＝F墙+F木板，
由于同一根绳子各处的拉力相等，所以F木板＝F1，
由于力的作用是相互的，所以动滑轮对木板A的拉力为F动＝F木板＝F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
（2）物块B在水平方向上受到两个力的作用：绳子对它向左的拉力F2，木板A对它向右的摩擦力fA对B；由于物块B保持静止，所以F2＝fA对B；
木板A在水平方向上受到三个力的作用：动滑轮对木板向右的拉力F动，物体B对木板向左的摩擦力fB对A，地面对木板向左的摩擦力f地面，
由于木板向右匀速运动，所以F动＝fB对A+f地面﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于力的作用是相互的，所以fB对A＝fA对B＝F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由②③可得F动＝F2+f地面，
即F1＝F2+f地面，
也就是F1＝2F2+2f地面，
所以F1＞2F2。
故选：D。
【点评】此题考查了运动和力的关系及力的作用相互性的应用，正确对物体进行受力分析，明确物体受力情况，是解答此题的关键。
41．利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（ ）
A．70N B．100N C．105N D．110N
【分析】不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）求出绳子自由端拉力F的大小。
【解答】解：
由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力：
F＝（G+G动）＝（200N+10N）＝105N，故C正确；
故选：C。
【点评】本题考查了力的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系是本题的关键。
42．如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为 400 N，图乙中人对绳子的拉力为 210 N。
【分析】先分析甲乙图中滑轮的种类，确定使用滑轮组的特点。忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦：
（1）图甲中使用的是两个定滑轮，车对绳子的拉力F＝G；
（2）图乙中使用的是一动一定的滑轮组，n＝2，人对绳子的拉力F乙＝（G+G动）。
【解答】解：
图甲中使用的是两个定滑轮，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，车对绳子的拉力F甲＝G＝400N；
图乙中使用的是一动一定的滑轮组，n＝2，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力F乙＝（G+G动）＝（400N+20N）＝210N。
故答案为：400；210。
【点评】本题考查了使用滑轮组时拉力的计算，分析题图，确定滑轮组的特点是关键。
43．组合机械在工业生产中有广泛的应用，如图为某组合机械示意图，杠杆AB可绕O点转动，AO：OB＝4：1，一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子自由端，使动滑轮O1的上拉钩对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力F拉，使杠杆在水平位置保持静止，杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计。
（1）A端所挂重物的重力为300N，则人对绳子自由端的拉力是多少？
（2）作出此时人的受力示意图。
（3）若人与地面的接触面积为400cm2，则人对地面的压强是多少？
【分析】（1）先根据杠杆的平衡条件求出B端力的大小，再由F＝F拉计算人对绳子自由端的拉力；
（2）对人进行受力分析，再画出人的受力示意图；
（3）根据p＝计算人对地面的压强。
【解答】解：
（1）由题知，AO：OB＝4：1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
设滑轮O1对B端的拉力为FB，
由杠杆的平衡条件有：G物•AO＝FB•OB，
即：300N×AO＝FB×OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②解得：FB＝1200N，
因为力的作用是相互的，所以B端对滑轮O1向上的拉力为：F拉＝FB＝1200N，
杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计，对滑轮O1进行受力分析，B端对滑轮O1向上的拉力和下面3段绳子的拉力平衡，
所以人对绳子自由端的拉力：
F＝F拉＝×1200N＝400N；
（2）人受到的重力G人＝600N，还受向上的拉力F和向上的支持力；
由力的平衡条件可知，地面对人的支持力：F支＝G人﹣F＝600N﹣400N＝200N，
人的受力示意图，如图所示：
；
（3）人对地面的压力大小等于地面对人的支持力，即：F压＝F支＝200N，
所以人对地面的压强：
p＝＝＝5000Pa。
答：（1）人对绳子自由端的拉力是400N；
（2）人的受力示意图见上图；
（3）人对地面的压强是5000Pa。
【点评】本题考查了了杠杆平衡条件的应用、滑轮组绳子拉力计算以及压强计算公式的应用，关键是正确对人受力情况的分析。
一十五．力做功的必要因素（共1小题）
44．体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是（ ）
A．爬杆的速度 B．爬杆的时间
C．两人的体重 D．杆的具体高度
【分析】做功的两个必要条件为：力和在力的方向上通过的距离，题中两人爬杆的高度相等，比较重力的大小就可解答此题。
【解答】解：由W＝Gh可知做功的多少与他们的体重和爬杆的高度有关，
题中所给的条件是他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端，即他们爬杆的高度相等，
那么需要知道的物理量就是两人的体重，
故选：C。
【点评】本题考查了功的计算，弄清做功的两个条件是解题的关键，属于基础题。
一十六．力是否做功的判断（共2小题）
45．下图几种情景中，人做了功的是（ ）
A．人推车没有推动
B．搬而未起
C．物体在绳子拉力的作用下升高
D．提着滑板在水平路面上前行
【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
【解答】解：
A、人推车没有推动，有力，没有通过距离，所以不做功，故A错误；
B、搬而未起，有力，没有通过距离，所以不做功，故B错误；
C、物体在绳子拉力的作用下升高，有力，物体在力的方向上通过了距离，所以做了功，故C正确；
D、提着滑板在水平路面上前行，力的方向是向上的，运动方向是水平的，没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故D错误。
故选：C。
【点评】有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力的作用下通过了距离，力对物体才做功。
46．6月5日是 世界环境日，同学们进行大扫除，大威端着一盆水在水平地面上匀速行走，他不小心将水盆撞到站在门口的小平身上（如图所示），水洒了出来，请回答：
（1）大威在水平地面行走过程中对这盆水是否做功？
（2）水会洒向大威还是小平？为什么？
【分析】（1）要知道物体做功的两个必要因素，同时满足：①有作用在物体上的力；②物体移动了一段距离；③物体必须是在力的方向上移动一段距离；三者缺一不可；
（2）物体总有保持原有运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性；一切物体都有惯性。
【解答】答：（1）不做功；大威对水盆的力是竖直向上，而大威端着水盆水平走，故不是在力的方向上移动，所以力没有做功；
（2）洒向小平；因为水和盆原来是运动的，当水盆撞到小平后盆停止运动，而水由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动，就洒向了小平。
【点评】本题考查了做功和惯性的有关知识，属于典型题型，难度不大。
一十七．比较功的大小（共3小题）
47．用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则（ ）
A．W1＝W2 B．W1＝W2 C．W1＝2W2 D．W1＝4W2
【分析】根据W＝Fs判断做功多少，只要力相等，通过的距离相等，做功就相等。
【解答】解：两个物体受到的力都是F，通过的距离都是s，根据W＝Fs可以判断两个力做功相等，即W1＝W2。
故选：B。
【点评】物体质量多大，进行什么运动，接触面是否粗糙，这些都不影响做功多少，影响力对物体做功多少的是力和距离。
48．如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为 60 J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 0 J，此时箱子受到地面的摩擦力为 80 N。
【分析】（1）利用W＝Fs计算小聪的拉力做功；
（2）做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过了距离；
（3）箱子在水平推力的作用下静止，摩擦力和推力平衡，二力大小相等，据此可知摩擦力的大小。
【解答】解：
（1）小聪拉力做的功为：W＝Fs＝150N×0.4m＝60J；
（2）小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明对箱子施加了力的作用，但箱子没有在该力的方向上通过距离，所以小明的推力对箱子不做功，即推力做功为0J；
（3）小明用80N的水平推力推箱子，但没有推动，即此时箱子处于平衡状态，此时所受的推力和摩擦力是一对平衡力，故这两个力大小相等，所以此时箱子受到地面的摩擦力f＝F推＝80N。
故答案为：60；0；80。
【点评】此题考查了功的计算、做功的两个必要条件、二力平衡条件的应用，比较简单。
49．有一个箱子需要从地面搬到汽车上。小冰想用如图甲所示的方法搬运，小雪想用如图乙所示的方法搬运。两种方法克服箱子的重力做的功是 相同的 ，但小雪的方法会 省力 。
【分析】搬运工人采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，他们克服重力所做的有用功相同，利用斜面可以省力，但不能省功。
【解答】解：
由题意可知，箱子重不变，箱子上升的高度相同，由W＝Gh可知，甲、乙两种方法将同一箱子搬上车，克服箱子重力所做的功是相同的；
小雪用斜面向上推箱子要比甲直接搬运省力。
故答案为：相同的；省力。
【点评】本题考查对功的原理的理解。甲图是不用机械，乙图是使用机械，然后在做功、省力等方面对两图进行比较，核心还是在于使用机械不省功。
一十八．功的计算和公式的应用（共5小题）
50．一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，拉力F对物体做的功为（ ）
A．0J B．1J C．10J D．50J
【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。
【解答】解：一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，力与物体的运动方向垂直，对物体没有做功，即做功为0J，故A正确、BCD错误；
故选：A。
【点评】本题考查了力是否做功的判断方法，基础题目。
51．甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【分析】功率是比较物体做功快慢的物理量，功率跟做功多少和做功时间都有关系。
【解答】解：在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。由图象知，当时间相同时，甲做功最多，所以由公式P＝知，甲功率最大，做功最快。
故选：A。
【点评】本题考查功率的物理意义，理解功率的含义是正确解答本题的关键。
52．如图所示，斜面长5m，高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150N，绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为 30 N（g取10N/kg，下同）。
【分析】斜面是用来提高物体位置的，有用功等于物体重力和斜面高度的乘积，总功等于物体沿斜面向上的拉力和斜面长的乘积，使用斜面时，所做的额外功就是克服物体与斜面摩擦力做的功。
【解答】解：小强做的有用功：
W有用＝Gh＝mgh＝20kg×10N/kg×3m＝600J
做的总功：
W总＝Fs＝150N×5m＝750J，
绳重不计，小强做的额外功：
W额外＝W总﹣W有用＝750J﹣600J＝150J，
木块与斜面间的摩擦力：
f＝＝＝30N
故答案为：30。
【点评】此题考查有关斜面的计算，容易出错的是摩擦力的计算，我们要知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功。
53．2020年5月27日，中国珠峰高程测量登山队从北坡成功登顶，圆满完成峰顶测量任务，亿万民众共同见证这一极限挑战，激起国人满腔豪情。
（1）登顶的一大难关是“第二台阶”，这段垂直高度4米的岩壁上架着“中国梯”（图甲），登山队员的质量为75千克，爬完岩壁至少需要克服重力做功多少焦耳？
（2）科学家在珠峰底部设立了多个观测点（图乙）来测量珠峰高度的目的是 多次测量求平均值减小误差 。
（3）受到测量珠峰高度的启发，小敏用激光笔来测量校内的旗杆高度（图丙）；打开激光笔开关，让激光对准旗杆的顶端，要测算出旗杆高度H，需测出的数据有 AB、AC、OB 。
【分析】（1）利用G＝mg可求得登山队员的重力，再利用W＝Gh可求得爬完岩壁至少需要克服重力做功多少焦耳；
（2）多次测量的目的：一是用来求平均值来减小误差，二是为了从不同情况中找到普遍规律，据此选择；
（3）利用相似三角形对应边的比等于相似比可得旗杆的高度。
【解答】解：（1）登山队员的重力：
G＝mg＝75kg×10N/kg＝750N，
爬完岩壁做功：
W＝Gh＝750N×4m＝3000J；
（2）科学家在珠峰底都设立了多个观测点来测量珠峰高度的目的是多次测量求平均值减小误差；
（3）要测算出旗杆高度H，利用相似三角形对应边的比等于相似比，则＝，因此需测出的数据有 AB、AC、OB。
答：（1）爬完岩壁至少需要克服重力做功3000J；（2）多次测量求平均值减小误差；（3）AB、AC、OB；
【点评】此题主要考查功的计算，同时涉及到相似三角形对应边成比例，因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力。
54．如图所示，将一块重为5N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水面的高度由14cm上升到16cm．将物体在水中匀速缓慢提升2cm，物体仍然处于浸没状态，拉力做功0.02J（物体与水的摩擦阻力忽略不计）．g取10N/kg，求：
（1）拉力的大小；
（2）容器中水的质量。
【分析】（1）知道拉力做的功，同时知道物体上升的距离，故据公式W＝Fs可以计算出拉力的大小；
（2）通过称重法求出浮力的大小，再计算物体的体积，而后计算出该容器的体积，进而计算出水的质量。
【解答】解：（1）据W＝Fs可知：
F＝＝＝1N；
（2）物体在水中受到的浮力是F浮＝G﹣F拉 即F浮＝5N﹣1N＝4N﹣﹣﹣﹣①
由阿基米德原理可知，F浮＝ρ液gV排﹣﹣﹣﹣②
可以计算出物体的V排＝＝＝0.0004m3
设圆柱体的底面积是S
则V柱＝V排＝S（h2﹣h1）
S＝＝0.02m2
m水＝ρ水V水＝ρ水Sh1＝1000kg/m3×0.02m2×0.14m＝2.8kg
故水的质量是m＝2.8kg
答：（1）拉力的大小是1N；
（2）容器中水的质量为2.8kg。
【点评】该题考查了功的计算、浮力的计算、密度的计算等，能熟练的利用公式分析是解决该题的关键。
一十九．功率的概念与单位（共1小题）
55．仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（ ）
A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功
【分析】建造一所医院所做的有用功是不变的，为了缩短时间，根据P＝可知，就需要增大挖掘机的功率。
【解答】解：建成一所医院所做的有用功是相同的，为了减小做功的时间（缩短工期），根据P＝可知，需要增大挖掘机的功率，所以，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的功率，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了对功率的理解，难度不大。
二十．比较功率的大小（共1小题）
56．小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（ ）
A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大
C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大
【分析】先根据W＝Gh比较两次爬楼做的功，又已知所用时间关系，然后根据P＝比较出两次爬楼功率的大小关系。
【解答】解：
由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变，因此由W＝Gh可知，两次所做的功相同，故AC错误；
两次所做的功相同，由P＝可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了功率计算公式的应用，关键是根据W＝Gh比较出两次做功的多少。
二十一．功率的计算及公式的应用（共2小题）
57．如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20N，以下正确的是（ ）
①M受到地面的摩擦力为20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W
④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
A．①④ B．①② C．①③ D．②④
【分析】①②弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N；
物体M向左匀速直线运动，水平方向上M受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，由二力平衡的条件分析摩擦力的大小和方向；
③由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，与右侧两段绳子的拉力平衡，据此求出拉力F的大小；拉力F作用在动滑轮轴上，费力但省一半的距离，则拉力端移动的速度是物体移动速度的，根据P＝Fv求出拉力F的功率；
④根据二力平衡的条件分析。
【解答】解：
①②弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N；
物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力f＝F拉＝20N，方向与物体运动方向相反，即水平向右；故①正确，②错误；
③不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，与右侧两段绳子的拉力平衡，
则拉力F的大小为：F＝2F示＝2×20N＝40N；
由图知，n＝2，且拉力F作用在动滑轮轴上，费力但省一半的距离，则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度：v拉力端＝v＝×0.2m/s＝0.1m/s；
拉力F的功率为：P＝Fv拉力端＝40N×0.1m/s＝4W，故③错误；
④M受到的重力与地面对M的支持力大小相同、方向相反、在同一直线上、作用在同一个物体上，所以二力是一对平衡力，故④正确；
综上可知，只有①④正确。
故选：A。
【点评】本题考查了动滑轮的特点、二力平衡条件的应用和功率的计算，注意不要机械地应用动滑轮省一半力。
58．汽车在平直公路上以速度V0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间变化的图像如图所示，则（ ）
A．t1至t2时间内，汽车做加速运动
B．F0＝2f
C．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶
D．v＝v0
【分析】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据功率和速度关系公式可得：P＝Fv，当功率不变，牵引力增加，物体减速运动；从图象上可以看出牵引力由变为F0，再根据P＝Fv，并结合选项即可判断出正确选项。
【解答】解：
由题知，在t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，则：P0＝F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
在t1时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变（仍为v0），由图象知牵引力由F0突然减小为F0，所以：P＝F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②可知P＝P0（即汽车的功率突然减小为原来的一半）。
A．由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P＝Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故A错误；
B．汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0＝f，故B错误；
C．由题可知，t1时刻后汽车的功率保持恒定；由前面分析知，汽车的功率将保持P＝P0不变，故C错误；
D．由题知，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v；
由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等，均为F0；
根据P＝Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：v＝＝＝＝v0，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了功率公式P＝Fv灵活应用，了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，会根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律是关键。
二十二．功的原理（共2小题）
59．在图中，s＝60cm，与之对应的h＝30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：
（1）沿竖直方向匀速提升小车；
（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表
操作
数值
测力计示数（N）
移动距离（cm）
竖直提升
10
30
沿斜面拉动
5.2
60
分析数据有如下一些发现。其中，具有较高水平的发现是（ ）
A．沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小
B．测力计示数与移动距离近似成反比
C．利用斜面可以省力，但不能少做功
D．可以计算力所做的功，且两次做功近似相等
【分析】利用图表中数据分析：使用机械可以省力、可以省距离、可以改变动力的方向，给人们带来方便；做到方便、快捷等；这是人们使用机械的目的，但使用任何机械都不能省功。
【解答】解：分析数据有如下一些发现。其中，具有较高水平的发现是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。C是D基础上的延伸，故C更是具有较高水平的发现。
故选：C。
【点评】此题主要考查学生对功的原理这一知识点的理解和掌握，解答此题的关键是学生明确使用机械都不能省功。
60．一座高达40米的大桥，总长为8350米，其中正桥只有850米，而两侧引桥却长达7500米，如图。一座大桥为什么要有这么长的引桥呢？小明很奇怪，请教老师后。他明白了引桥相当于一个斜面。
（1）小明用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到 省力 （“省力”或“省功”）的作用。
（2）一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一侧引桥（长3750米），需要的时间为 375 秒，所做的有用功为 8×105 焦。（g取10牛/千克）
【分析】（1）斜面也是种简单机械，根据功的原理可知，使用机械时不可能省功，省力的机械必然要费距离，省距离机械必然要费力。
（2）汽车通过引桥的时间可用公式t＝来计算；有用功可用公式W＝Gh来计算。
【解答】解：（1）汽车利用斜面上升时，增大了运动的距离，故可以省力，但却不能省功。
（2）汽车通过引桥的时间：t＝＝＝375s；
汽车通过引桥到达大桥时，上升的高度为大桥的高，即40m．故所做的有用功为W＝Gh＝mgh＝2000kg×10N/kg×40m＝8×105J。
故答案为 省力，375，8×105。
【点评】本题是个信息给予题，需要通过题目给出的看似繁杂的信息中，找出与机械、有用功、速度公式相关的物理量。此类信息给予题关键之处在于要把题目中的问题与物理场景相对应，然后一一找出已知的物理量和要求的物理量，并运用相关的物理知识求解。
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