2022-2023年上海沪教版物理八年级下册专项复习期中检测提高卷（原卷版+解析版）

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202—2023学年第二学期期中教学质量检测调研试卷八年级物理（提高卷）（测试范围：第四章，满分100分，考试时间：70分钟）一．选择题(本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题只有一个选项正确)1．如图所示，小华从地上拿起一个鸡蛋，用了大约2s的时间将它匀速举过头顶，在这2s内小华做的功和做功的功率分别约为（　　）A．200J 100W B．100J 50W C．2J 1W D．1J 0.5W【解答】解：一个鸡蛋的重力约为0.5N，鸡蛋上升的高度约为2m，把它匀速举过头顶时所做的功：W＝Gh＝0.5N×2m＝1J，小华做功的功率约为：P＝＝＝0.5W。故选：D。2．如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离。所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动距离分别是s1、s2、s3，移动速度分别为v1、v2、v3，不计滑轮摩擦，则（　　）A．F1：F2：F3＝2：1：4   s1：s2：s3＝2：1：4 B．F1：F2：F3＝2：1：4   s1：s2：s3＝2：4：1 C．F1：F2：F3＝2：4：1    v1：v2：v3＝2：1：4 D．F1：F2：F3＝2：1：4    v1：v2：v3＝4：2：1【解答】解：由图可见，本题中三个滑轮都是克服摩擦力做功，假设物体与水平面的摩擦力f，物体移动的速度为V0，运动的时间为t，则对这三个图分析可得：（1）甲图：滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力F1＝f；拉力的作用点移动的速度V1＝V0，作用点移动的距离S1＝V0t。（2）乙图：滑轮为动滑轮，因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆，省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力F2＝f；但是费2倍的距离，拉力的作用点移动的速度V2＝2V0，作用点移动的距离S2＝2V0t。（3）丙图：滑轮为动滑轮，拉力的作用点在动滑轮的轴上，因此是个费力杠杆，费2倍的力，省2倍的距离，因此F3＝2f，拉力的作用点移动的速度V3＝V0，作用点移动的距离S3＝V0t。综上分析可知：①F1：F2：F3＝f：f：2f＝2：1：4；②V1：V2：V3＝V0：2V0：V0＝2：4：1；③S1：S2：S3＝V0t：2V0t：V0t＝2：4：1。故选：B。3．停放自行车时，若要从如图四点中选择一个点施力，将前轮略微提起。可以最省力的点是（　　）A．A点 B．B点 C．C点 D．D点【解答】解：根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．若要从如图四点中选择一点施力，将前轮略微提起，是围绕后轮与地面的接触点转动，分别作出在A、B、C、D四点施加力并延长，再支点作出垂线，即力臂，如图所示：由图可知，以OA作为动力臂时动力臂最长，则最省力的点是A。故选：A。4．如图，轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，下列有关说法正确的是（　　）A．使杠杆逆时针转动的力是物体的重力 B．此杠杆为费力杠杆 C．杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30N D．保持F的方向竖直向上不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将增大【解答】解：（1）由图知，使杠杆逆时针转动的力是物体对杠杆的拉力，故A错误；（2）杠杆在A位置（如下图），LOA＝2LOC，因为杠杆平衡，所以FLOA＝GLOC，则拉力F＝＝G＝×60N＝30N，故C正确；因为拉力F＜G，所以此杠杆为省力杠杆，故B错误；（3）如下图所示：杠杆在B位置，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变为G，因为△OC′D∽△OA′B，所以OC′：OA′＝OD：OB＝1：2，因为杠杆平衡，所以F′LOA′＝GLOC′，则F′＝＝G＝×60N＝30N；由此可知，当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变，故D错误。故选：C。5．如图所示，G＝80N，在力F的作用下，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（　　）A．0.8m/s，160N B．8m/s，40N C．0.4m/s，160N D．2m/s，40N【解答】解：根据题干中图可知：该动滑轮的拉力作用在滑轮轴上时，不计摩擦及滑轮重，根据动滑轮的特点可知：F＝2G＝2×80N＝160N；物体上升距离是拉力F和滑轮移动的距离的二倍，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，故物体上升速度为v＝2×0.4m/s＝0.8m/s。故选：A。6．如图所示，分别用力F1、F2通过滑轮以相同速度匀速提升同一重物若所用时间相同且不计滑轮重及摩擦，则力F1、F2及做的功W1、W2的大小关系为（　　）A．F1＝F2，W1＝W2 B．F1＞F2，W1＞W2 C．F1＞F2，W1＝W2 D．F1＜F2，W1＜W2【解答】解：（1）左图为定滑轮，右图为动滑轮，不计滑轮重及摩擦时，F1＝G，F2＝G，因此F1＞F2。（2）物体上升的速度和时间相同，由h＝vt可知，物体上升高度相同，根据W＝Gh可知拉力对物体做功的大小相等，不计滑轮重及摩擦时，拉力做的功等于拉力对物体做的功，即：W1＝W2。故选：C。7．甲、乙两机器的功率相等，在相等时间内通过的路程之比为2：1，则这两台机器（　　）A．做功之比为1：1，所受牵引力之比为2：1 B．做功之比为1：2，所受牵引力之比为1：2 C．做功之比为1：1，所受牵引力之比为1：2 D．做功之比为1：2，所受牵引力之比为2：1【解答】解：（1）由P＝得，W＝Pt，又因为P甲＝P乙，t甲＝t乙，所以做功之比为：＝＝＝；（2）由W＝Fs得，F＝，又因为＝，所以所受牵引力之比为：＝＝×＝×＝。故选：C。8．如图1所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块（体积忽略不计）从区域①的最左端从静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象。则（　　）A．拉力在区域①中做功的功率比②的小 B．物块在区域①上所受的摩擦力等于2N C．物块在区域③上运动的时间可能为1s D．区域①路面的粗糙程度比②的大【解答】解：由图知：物块在0～2s内做加速运动，在2s～3s内做匀速运动，且物块在0～2s内图象与2s～3s内图象与坐标轴围成的面积相同，说明物块在0∽2s内与2s～3s内运动的路程相同。又因为区域①、②是长度相等的粗糙区域，故物块在0～2s内在区域①上做加速运动，在2s～3s内在区域②上做匀速直线运动，区域①表面上受到的摩擦力小于拉力F，在区域②表面上受到的摩擦力等于拉力F。A、拉力在两个区域上运动的距离相等，做功大小相等，作用时间不同，在区域①上运动时间长，根据公式，做功相等时，所用时间长，功率小，所以拉力在区域①中做功的功率比②的小，故A正确；B、物体在区域①上受到的摩擦力小于F＝2N．故B错误；C、物块进入区域3时的速度为2m/s，做减速运动，在区域③的平均速度一定小于2m/s，所以运动时间一定大于1秒。故C错误；D、因为滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以区域①路面的粗糙程度比区域②的粗糙程度小，故D错误。故选：A。9．如图甲所示，物体沿斜面从顶端下滑至底端。在某时间段，物体的动能Ek随时间t的变化如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）A．物体的重力势能逐渐减少 B．物体下滑过程速度逐渐增大 C．物体的重力势能全部转化为动能 D．物体的机械能不变【解答】解：AC、物体重力势能减小量主要用来克服摩擦做功，将一部分机械能转化为内能，因此，物体重力势能减小量等于物体和斜面内能的增加量，或者说，物体克服摩擦力做功多少等于重力势能减小量，故C错误，A正确。B、读EK﹣t图象可知，物体的动能不随时间变化，由动能只与物体的质量和速度有关可知，物体的速度不变，即物体做匀速直线运动，故B错误；D、物体的动能不变，高度降低，所以重力势能减小，由于机械能等于动能与势能之和，所以机械能变小，故D错误；故选：A。10．如图，弹簧开始处于原长，在物体A由静止释放后下降的过程中（　　）A．物体的动能与下降的距离成正比 B．物体重力势能的变化量与下降的距离成正比 C．弹簧的弹力势能与下降的距离成正比 D．物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小，后增大【解答】解：A、物体下降过程中，动能、重力势能、弹性势能三者相互转化，如果没有不计阻力，那机械能守恒减小。其中重力势能一直减小，弹性势能一直增加，动能是先增加后减小，所以A选项错误；B、它的重力势能Ep＝mgh，由此公式可知重力势能的减少量与下降的高度成正比，所以B选项正确；C、弹性势能Ep＝kx2，弹性势能跟下降距离的平方成正比，所以C选项错误；D、物体的重力势能和弹性势能之和统称为势能，势能加动能等于机械能，如果机械能不变，动能先增加后减小，那势能应该是先减小后增大，但如果有空气阻力，那机械能减小，那势能可能先减小但不一定增大。所以D选项错误。故选：B。11．如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方k点时，橡皮条长度恰好与绳子长相等，则在k点时两球的速度大小关系是（　　）A．v甲＝v乙 B．v甲＜v乙 C．v甲＞v乙 D．无法确定【解答】解：由题知，两球的质量相同；最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等；由题意和图示可知，下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，所以，可知小球达到正下方k点时，甲球的重力势能全部转化为动能，乙球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能；这样，在最低点时，甲球的动能大，其速度较大，即v甲＞v乙。故选：C。12．如图所示是弹性小球落地并反弹的频闪照片，其中甲、丙两位置距离水平地面等高，乙位置为小球弹跳的最高点，关于该过程，下列说法正确的是（　　）A．小球在甲位置时的机械能等于丙位置时的机械能 B．小球在甲位置时的重力势能等于丙位置时的重力势能 C．小球在甲位置时速度大小等于丙位置时速度大小 D．小球从甲位置到乙位置过程中，重力势能全部转化为动能【解答】解：A、由图可知，小球弹跳的高度会越来越低，说明小球的机械能逐渐减小，所以小球在甲位置时的机械能大于丙位置时的机械能，故A。B、小球在甲位置和丙位置时的高度相等，所以小球在甲位置时的重力势能等于丙位置时的重力势能，故B正确。C、由AB知，小球在甲位置时的机械能大于丙位置时的机械能，小球在甲位置时的重力势能等于丙位置时的重力势能，所以小球在甲位置时的动能大于丙位置时的动能，根据动能的影响因素可知，小球在甲位置时速度大于丙位置时速度，故C错误。D、小球从甲位置到乙位置过程中，需要克服空气阻力做功，有一部分机械能转化为内能，所以重力势能没有全部转化为动能，故D错误。故选：B。二．填空题（本题共11小题，1-22每空1分，23每空2分，满分30分）13．如图所示，OA为一轻质杠杆，OB长0.2m，AB长0.4m，重物G＝30N，拉力F作用在A点上，当杠杆水平平衡时，动力臂为 　0.6　m，拉力为 　10　N；保持拉力F与杠杆垂直，杠杆缓慢地由A位置放至C位置，此过程中拉力F将 　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【解答】解：（1）根据图示可知，当杠杆水平平衡时，OA与动力F的作用线垂直，因此动力臂为L1＝OA＝0.2m+0.4m＝0.6m；（2）根据图示可知，保持拉力F与杠杆垂直，杠杆缓慢地由A位置放至C位置，动力臂不变，阻力臂变小，阻力不变，由F1L1＝F2L2可知，此过程中拉力F变小。故答案为：0.6；10；变小。14．如图是农村还有少数人仍在使用的杆秤，杆秤秤砣的质量为0.2kg，若杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m，则被测物体的质量为　0.8　kg，若秤砣上粘有油污，则测量值比被测物体的真实质量要　偏小　（偏大/偏小）。【解答】解：如图所示：因为杠杆平衡，所以G1LOA＝G2LOB，即：m1gLOA＝m2gLOB，则m1＝＝＝0.8kg。若秤砣有油污，m2增大，而G1LOA不变，所以LOB要变小，杆秤所示的质量值要偏小。故答案为：0.8；偏小。15．如图所示，互成角90°，重力不计的硬棒，O点为支点；AC＝BO＝80cm，CO＝60cm，CD＝30cm。在D点挂重为200N的物体，要使棒在水平位置平衡，作用在棒上的最小的力是　60　N。【解答】解：当力臂为OA时，力臂最长，此时最省力。连接OA，过A点做垂直于OA向上的力，即最小力。如下图所示：由上图可知，OA＝＝＝100cm，由杠杆平衡条件可得：F×OA＝G×CD，即F×100cm＝200N×30cm，解得F＝60N。故答案为：60。16．如图所示，分别用滑轮A、B匀速提升甲、乙两个重力相同的物体（物重大于滑轮重，不计绳重及摩擦）。滑轮A实质上是一个　等臂　杠杆；拉力F1　大于　F2（选填“小于”、“等于”或“大于”）；若拉力F1、F2做的功相同，则物体被竖直提升的高度h甲与h乙的大小关系是　h甲＞h乙　（选填“h甲＜h乙”、“h甲＝h乙”、“h甲＞h乙”或“无法确定”）。【解答】解：（1）由图示可知，A是定滑轮，实质是等臂杠杆；则F1＝G甲，B是动滑轮，动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆，已知乙物体的重力大于滑轮重，则F2＝（G乙+G轮）＜（G乙+G乙）＝G乙，已知甲、乙两个重力相同的物体，所以，F1＞F2；（2）拉力做功时，根据定滑轮的特点可知：s甲＝h甲，根据动滑轮的特点可知：s乙＝2h乙，则拉力F1做的功为：W1＝F1s甲＝F1h甲＝G甲h甲，拉力F2做的功为：W2＝F2s乙＝F2×2h乙＝2F2×h乙＝2×（G乙+G轮）h乙＝（G乙+G轮）h乙，若拉力F1、F2做的功相同，则：W1＝W2，即：G甲h甲＝（G乙+G轮）h乙，已知甲、乙两个重力相同的物体，则：＝＞1。所以，h甲＞h乙。故答案为：等臂；大于； h甲＞h乙。17．如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体A的重力大小为　5N　，滑轮上升的速度为　0.1m/s　。【解答】解：根据题干中图可知：该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：F＝2G＝10N，则G＝5N；F移动的距离是物体移动距离的二分之一，故重物A上升速度为0.2m/s，F上升的速度就是0.1m/s。故答案为：5N；0.1m/s。18．如图，在水平拉力F的作用下重100N的物体A沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为10N，物体A移动的速度为0.2m/s，则拉力F的大小为　20　N，拉力F移动的速度为　0.1　m/s，物体A与水平桌面的摩擦力大小为　10　N。【解答】解：如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N；则物体A受到拉力为10N；又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是10N；故拉力F＝2f＝2×10N＝20N。由于动滑轮有两段绳子吊着滑轮，所以费2倍的距离，即费2倍的速度，故F的速度是A运动速度的一半，故F的速度是0.1m/s。故答案为：20；0.1；10。19．俯卧撑是一项常见的健身项目，如图所示是某同学做俯卧撑时的情景，此同学的身体可视为杠杆，身高1.75m，体重为60kg，脚与地的接触点为A点，人的重心O点距A点1.2m，两手位置B点距A点1.5m。人在做俯卧撑时，地面对两手的支持力为 　480　N。若60s内做俯卧撑30次，每次人重心上升高度为0.2m，每次人做功为 　120　J，做功功率为 　60　W。【解答】解：（1）人的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，人在做俯卧撑时，人的身体相当于杠杆，脚与地的接触点是支点，人的重力是阻力，地面对双手的支持力是动力，因此A为支点，动力臂L1＝AB＝1.5m，阻力臂L2＝AO＝1.2m，根据杠杆平衡条件得：G×L2＝F×L1，则F＝＝＝480N；（2）做俯卧撑时，支持力对人做的功与克服重力所做的功相等，则每次人做的功：W＝Gh＝600N×0.2m＝120J，做30次俯卧撑所做的总功：W'＝120J×30＝3600J，做俯卧撑的功率：P＝＝＝60W。故答案为：480；120；60。20．如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，假设用一始终垂直于水泥板的拉力F抬水泥板，在水泥板抬起过程中拉力 　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”），接着用如图所示的两种方法，欲使其一端抬离地面，则F1　＝　F2；如果两种方法都将水泥板拉至竖直位置，不计空气阻力等因素，两次拉力做功W1　＞　W2（均选填“＞”、“＝”或“＜”）。【解答】解：（1）假设用一始终垂直于水泥板的拉力F抬水泥板，在水泥板抬起过程中阻力不变、阻力臂变小、动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知动力F变小；（2）两次抬起水泥板时的情况如图所示： 在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一。根据杠杆的平衡条件F＝＝G，所以前后两次所用的力相同。（3）若甲、乙两种情况均将水泥板拉至竖直位置，由图可知h甲＞h乙，因为拉力做功W甲＝Gh甲，W乙＝Gh乙，所以W甲＞W乙。故答案为：变小；＝；＞。21．如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上高为120cm的车厢，所用时间为1分钟。不考虑斜面形变，该快递员做的有用功为 　960　J，推力做功的功率是 　20　W，货物受到斜面的摩擦力是 　100　N，货物受到的所有力中，没有做功的力是 　支持力　。【解答】解：h＝120cm＝1.2m，该快递员做的有用功：W有＝Gh＝800N×1.2m＝960J；斜面与水平地面夹角为30°，则斜面的长度为s＝2h＝240cm＝2.4m，该快递员做的总功：W总＝Fs＝500N×2.4m＝1200J，推力做功的功率：P＝＝＝20W；该快递员做的额外功：W额外＝W总﹣W有＝1200J﹣960J＝240J，货物受到斜面的摩擦力是：f＝＝＝100N，货物受到重力、支持力、摩擦力、推力的共同作用，物体在支持力的方向上没有移动距离，则没有做功的力是支持力。故答案为：960；20；100；支持力。22．如图所示是小明同学投掷实心球的四个分解动作，其中小明对实心球做功的是分解动作 　①③　（选填序号）。分解动作④完成后，球下落过程中重力势能 　减小　（增大/减小/不变）。 【解答】解：（1）①中把球捡起来，力的方向是向上的，在力的方向上通过了距离，所以做了功；②停在空中时，虽然有力，但没有通过距离，不做功；③挥动球时，球在力的方向上通过了距离，做了功；④球飞出去是因为球具有惯性，人对球没有力的作用，所以不做功；故选①③；（2）球下落过程中质量不变，高度变小，重力势能减小。故答案为：①③；减小。23．某小组同学研究弹簧的弹性势能与什么因素有关，他们选用原长、横截面积和形状等完全相同但材料不同的弹簧A、B及同一重物G进行实验。他们将弹簧的一端固定，另一端与水平放置的重物G相连，如图（a）所示。并先后压缩弹簧A、B，使其发生形变，然后释放弹簧，释放过程中重物G被推动的距 离为S（S1＜S2＜S3），如图（b）、（c）和（d）所示。请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论。（1）该实验中，通过观察　木块移动的距离　可以反映出弹簧的弹性势能的大小。（2）分析比较图（a）和（b）和（c）中弹簧的形变程度以及相关条件，可得：　同一弹簧形变程度越大，弹簧的弹性势能就越大　。（3）分析比较图（a）和 （c）和（d）中弹簧的形变程度以及相关条件，可得：　原来长度相同的不同弹簧，形变程度相同时，弹性势能的大小不同　。【解答】解：（1）实验中，通过木块移动的距离可以判定弹簧的弹性势能的大小；（2）图（a）、（b）和（c）中，选取相同的弹簧A（或B），图（b）中弹簧压缩程度小于图（c）中弹簧压缩程度，弹簧对重物G做功，重物G移动的距离S1＜S2，说明（c）图中弹簧做功本领比（b）图中弹簧做功本领强；据此可以得出结论：同一弹簧形变程度越大，弹簧的弹性势能就越大；（3）图（a）、图（c）和（d）中，不同弹簧A和B原来的长度相等，压缩程度相同，弹簧对重物G做功，重物G移动的距离S2＜S3，说明（d）图中B弹簧做功本领比（c）图中A弹簧做功本领强；据此可以得出结论：原来长度相同的不同弹簧，形变程度相同时，弹性势能的大小不同。故答案为：（1）木块移动的距离；（2）同一弹簧形变程度越大，弹簧的弹性势能就越大；（3）原来长度相同的不同弹簧，形变程度相同时，弹性势能的大小不同。三．作图题（本题共3小题，每题3分，满分9分）24．请在图中作出该滑轮的支点O及阻力F2、阻力臂L2。【解答】解：动滑轮是一个变形杠杆，如图，支点是O，动力作用点在右侧，阻力就是重物对滑轮的拉力F2，方向竖直向下，过支点O向阻力作用线画垂线段即为阻力臂L2，如图所示：25．图中的杠杆处于平衡状态，请在图中画出动力臂l1和阻力F2。【解答】解：图中杠杆支点在O点，从支点O作F1的作用线的垂线段，垂线段的长即为动力臂l1；过力臂l2的左端做力臂l2的垂线，即为力F2的作用线，与杠杆的交点即为F2的作用点；力F1使杠杆向下转动，则F2应阻碍杠杆的转动，即力F2的方向向下，如图所示：26．如图所示，弹簧测力计的示数为2牛，现要把一个重为1牛的钩码挂在杠杆的某一位置，使杠杆水平平衡，请在图中画出钩码悬挂的位置。【解答】解：根据题意知，应在支点左侧的某一位置挂钩码，设每个小格的长度为L，根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2即：L2＝＝＝4L。所以，应在杠杆左端离支点第4个小格处挂此钩码，如图所示。四．综合能力题（本题共6小题，满分37分）27．如图所示的杠杆AB，O为支点，在A端挂一重为20牛的物体作为阻力F2。（1）若AB为轻质杠杆（重力忽略不计），在B端施加一个竖直向下的动力F1使杠杆在水平位置平衡，求动力F1的大小。（2）若AB为均匀杠杆且重力无法忽略，此时杠杆恰好在水平位置平衡，求杠杆AB的重力G0。（3）若实心均匀杠杆AB的重力G为30牛，杠杆无法在水平位置平衡。如果切去BC段后，杠杆恰好在水平位置平衡，求BC段的长度L。【解答】解：（1）由题知杠杆在水平位置上平衡，由杠杆平衡条件可得：F1×LOB＝F2×LOA，解得：F1＝×F2＝×20N＝4N；（2）杠杆恰好在水平位置平衡，杠杆的重力的作用点在杠杆的中心上，则此时杠杆的重力的力臂为：L0＝﹣LOA＝﹣0.25m＝0.5m；根据杠杆的平衡条件可知：G0×L0＝F2×LOA，解得：G0＝×F2＝×20N＝10N；（3）杠杆的总长：LAB＝LOA+LOB＝0.25m+1.25m＝1.5m，因为杠杆AB的质量分布均匀，所以BC段的重力：GBC＝×L，切去BC段后，杠杆的重力：G'＝G﹣GBC＝G﹣×L＝30N﹣×L，切去BC段后，杠杆的重心到支点的距离：L'＝﹣LOA＝﹣0.25m＝，根据杠杆的平衡条件可知：G'×L'＝F2×LOA，即：（30N﹣×L）×＝20N×0.25m，解得BC段的长度：L＝0.5m（L＝2m＞1.5m不符合题意，舍去）。答：（1）若AB为轻质杠杆（重力忽略不计），在B端施加一个竖直向下的动力F1使杠杆在水平位置平衡，动力F1的大小为4N；（2）若AB为均匀杠杆且重力无法忽略，此时杠杆恰好在水平位置平衡，杠杆AB的重力G0为10N；（3）若实心均匀杠杆AB的重力G为数据30牛，杠杆无法在水平位置平衡。如果切去BC段后，杠杆恰好在水平位置平衡，BC段的长度L为0.5m。28．某汽车在公路上沿直线匀速行驶，已知该过程中发动机功率为60千瓦，汽车的速度为20米/秒。求：①汽车匀速行驶10秒，发动机做的功W。②请根据功、功率的定义式，推导出公式P＝Fv，并求出这一过程中汽车的牵引力F。【解答】解：（1）由P＝可知，汽车匀速行驶10秒，发动机做的功W＝Pt＝60×103W×10s＝6×105J；（2）功的公式：W＝Fs，功率的计算公式：P＝＝＝F•＝Fv；根据P＝Fv可知，这一过程中汽车的牵引力F＝＝＝3000N。答：①汽车匀速行驶10秒，发动机做的功W为6×105J；②这一过程中汽车的牵引力F为3000N。29．如图（a）所示的实验装置可以探究杠杆受多个力时的平衡条件。在已调节好的杠杆两端挂上不同数量的钩码，并适当移动钩码的位置，使杠杆水平平衡，记下钩码的数量和位置。通过改变钩码的数量和位置，按照同样的方法再做两次，将实验得到的数据填在表中。表中数据是以一个钩码的重力为力的单位，以杠杆的每小格为长度的单位。 实验次数动力F1动力臂L1阻力F2阻力臂L2阻力F3阻力臂L3115112222612253371544（1）若实验开始前杠杆右端低左端高，需要将 　平衡螺母　向 　左　调节使杠杆水平平衡，分析表中的数据，可得杠杆的平衡条件是 　F1L1＝F2L2+F3L3　。（填写关系式）（2）在农村还广泛使用的杆秤就利用了上述原理。图（b）是一根杆秤的示意图。小明用刻度尺测量杆秤上的主要刻度的示数m到提扭O的距离x，并做出m﹣x关系图像，如图（c）所示。接着用刻度尺测量挂钩到提扭O的距离L为5厘米。由上述条件可知，该杆秤自身的重心在O点的 　左　侧。设杆秤质量为m0，重心到提扭的距离L0，秤砣质量为M。则当杆秤平衡时，m0、L0、M、x、m和L之间满足关系式：　Mx＝m0L0+mL　。根据上述关系式，代入图（c）中的数据后可知该秤砣的质量M为 　0.5　千克。【解答】解：（1）实验开始前杠杆右端低左端高，所以平衡螺母应向左调节；将数据中的各自的力与力臂相乘，结果如下表格：实验次数动力F1动力臂L1F1 L1动力F2动力臂L2F2 L2动力F3动力臂L3F3 L31155111224226121222510337211554416分析可知：F1L1≠F2L2，F1L1≠F3L3，而是F1L1＝F2L2+F3L3；（2）由图（c）可知，当x＝5时，m＝0，此时杆秤平衡，而秤砣在O点的右侧，所以杆秤自身的重心在O点的左侧，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2+F3L3可知，m0、L0、M、x、m和L之间应满足关系式：Mgx＝m0gL0+mgL，即：Mx＝m0L0+mL，由图（c）可知，当x＝5时，m＝0，可得：M×5cm＝m0L0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当x＝15cm时，m＝1kg，可得：M×15cm＝m0L0+1kg×5cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣②联立①②可得：M＝0.5kg。故答案为：（1）平衡螺母；左；F1L1＝F2L2+F3L3；（2）左；Mx＝m0L0+mL；0.5。30．一辆电动小车沿某水平轨道做匀速直线运动，已知小车内的电机对小车产生的水平驱动力为5牛。（1）当小车通过10米路程时，求电机对小车所做的功W。（2）若保持电机对小车做功的功率不变，让小车沿另一水平轨道做匀速直线运动，发现小车的速度小于在前轨道上的速度，则电机对小车产生的水平驱动力如何变化？并简述理由。【解答】解：（1）电机对小车所做的功W＝Fs＝5N×10m＝50J；（2）当小车的速度小于在前轨道上的速度时，电机对小车产生的水平驱动力变大；因为①根据W＝Pt，功率不变，相同时间内做的功不变，②速度减小，相同时间内通过的路程减小，③根据W＝Fs可得F＝，W不变，s减小，则水平驱动力增大。答：（1）当小车通过10米路程时，电机对小车所做的功W为50J。（2）电机对小车产生的水平驱动力变大；理由：①根据W＝Pt，功率不变，相同时间内做的功不变；②速度减小，相同时间内通过的路程减小；③根据W＝Fs可得F＝，W不变，s减小，则水平驱动力增大。31．如图1所示，用滑轮按甲和乙两种方式拉同一重为5牛物体在相同的水平面上做匀速直线运动，不计滑轮与绳子的摩擦力及滑轮重，拉力分别为F甲和F乙、两个拉力自由端的s﹣t图像如图2所示，已知F甲的大小为4牛，求：（1）按甲方式拉动时，物体的速度。（2）若物体运动3秒，F甲所做的功。（3）若物体移动了3.6米，F乙的功率。【解答】解：（1）由图2可知，拉力F甲自由端的移动速度：v甲＝＝＝0.4m/s，按甲这种方式拉物体时，滑轮的轴固定不动为定滑轮，所以拉力端移动的速度等于物体移动的速度，则物体的速度为0.4m/s；（2）由图2可知，物体运动3s时，拉力F甲自由端移动的距离s甲′＝1.2m，F甲所做的功：W甲＝F甲s甲′＝4N×1.2m＝4.8J；（3）按甲方式匀速拉动物体时，物体受到的摩擦力f＝F甲＝4N，按乙方式拉动物体时，因为在相同的水平面上做匀速直线运动，压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，摩擦力仍然为4N，由于按乙这种方式拉物体时，滑轮的轴随物体移动为动滑轮，只是动力作用在轴上，此时的拉力：F乙＝2f＝2×4N＝8N，由图2可知，拉力F乙自由端的移动速度：v乙＝＝＝0.3m/s，F乙的功率：P乙＝F乙v乙＝8N×0.3m/s＝2.4W。答：（1）按甲方式拉动时，物体的速度为0.4m/s；（2）若物体运动3秒，F甲所做的功为4.8J；（3）若物体移动了3.6米，F乙的功率为2.4W。32．图甲是探究“影响动能大小因素”的实验装置。（1）本实验中小球A的动能大小通过木块B在水平桌面上　移动的距离　来体现。若不用木块B，在桌面上铺一条毛巾，　可以　（填“可以”或“不可以”）用小球A在毛巾表面滚动的距离来体现。（2）将小球A放在同一斜面上　不同　（填“相同”或“不同”）高度处由静止释放，目的是使小球在撞击木块B时速度不同，通过实验现象可以得出结论：质量相同的物体，　速度越大　，动能越大。（3）善于动脑的小明设计了如图乙所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能　不同　（填“相同”或“不同”），放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做　不能　（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。【解答】解：（1）实验中，通过比较木块B在同一水平面上被撞击后移动的距离来比较小球A到达水平面时动能的大小，运用了转换法；若不用木块B，在桌面上铺一条毛巾，接触面的粗糙程度相同，小球A克服摩擦力做功，可以用小球A在毛巾表面滚动的距离来体现；（2）让小球A从不同的高度由静止开始滚下，小球到达水平面时的速度不同，是为了研究小球动能的大小是否与速度有关；可以得出的结论是：当质量一定时，速度越大，动能越大；（3）用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，则两次实验弹簧具有的弹性势能不同；若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击放在同一位置的木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的。故答案为：（1）移动的距离；可以；（2）不同；速度越大；（3）不同；不能。