初二物理 功和机械能知识点及练习题及答案(1)

初二物理功和机械能知识点及练习题及答案(1)

一、选择题

1．如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以速度v匀速运动距离为s，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（）

A．使用该滑轮组一定省力B．拉力的功率为Fv

C．额外功为1

n

（2nF﹣G）s D．滑轮组的机械效率为

2

G

F

2．如图所示，O为轻质硬直杠杆OA的支点，在杠杆的A点悬挂着一个重物G，在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F，使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，下列表述正确的是（）

A．动力F始终在变大B．动力F先变大再变小

C．杠杆始终为省力杠杆D．杠杆始终为费力杠杆

3．如图在水平力F的作用下，使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动，在棒与竖直方向的夹角 逐渐增大的过程中，下列说法中正确的是（）

A．拉力F不变，F的力臂变大

B．拉力F变大，F的力臂变小

C．重力G不变，G的力臂变小

D．重力G变小，G的力臂变大

4．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系正确的是

A．F A：F B：F c＝3：2：1 B．F A：F B：F c＝1：2：3

C．F A：F B：F c＝6：3：2 D．F A：F B：F c＝2：3：6

5．一个刻度准确的杆秤，如果用了质量较大的秤砣，则用该秤称出的物体的质量比实际质量（）

A．偏大 B．偏小 C．一样大 D．无法判断

6．重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上，在其下端施加一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中，下列说法中错误的是

A．动力臂逐渐变小

B．阻力臂逐渐变大

C．动力F与动力臂乘积不变

D．动力F逐渐变大

7．如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起．A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡．不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是

A．甲的质量和密度都比乙大

B．O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和

C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动

D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动

8．一个原来处于平衡状态的杠杆，如果再作用一个力后，杠杆仍处于平衡状态，则此力（）

A．必须作用于动力的作用点上 B．必须作用在支点上

C．必须作用在阻力的作用点上 D．可以作用在杠杆任一点上，但必须使力的作用线通过支点

9．如图所示，在水平拉力F的作用下重100 N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10 N，则拉力F的大小及物体A与水平桌面的摩擦力大小分别为( )

A．200 N，10 N B．200 N，20 N

C．20 N，10 N D．20 N，20 N

10．如图中某同学体重为500 N，他的手能承受的最大拉力为600 N，动滑轮重100 N，该同学利用如图所示的滑轮组把物体A吊起来，物体A的重量不能超过

A．1 000 N B．1 200 N C．900 N D．1 100 N

二、填空题

11．如图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置，A B是个杠杆，O为支点，杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力________A端受到的向下拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；用于装载货物的小车自重为500N，若搬运2000N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲＝1600N，该滑轮组的效率η甲＝________；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的效率为η乙，考虑实际情况，则F甲

________F乙，η甲________η乙（选填“>”、“<”或“＝”）．

12．如图所示是一种小型千斤顶，当手往下压动摇臂时，能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离。把摇臂向上复位时，抬起的重物可以保持不动，再按下摇臂时，重物又被微微抬起。上下往复操作摇臂，重物便渐渐举高。用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时，施加在摇臂上向下的压力为100N，每压一次，手向下移动的距离是20cm，则每压一次手对千斤顶做功_____焦，压120次后，后轮被抬高15cm，若汽车质量4×103kg，千斤顶支持其重量的30%，不考虑手使摇臂向上复位所作的功，该千斤顶的机械效率是_____。

13．小红利用弹簧测力计、钩码来研究动滑轮的作用，每次都匀速提物体，做实验情况如图所示，请观察、比较图中的操作、现象和数据，归纳得出初步结论．

（1）由（a）（b）两图_____________．

（2）由（c）（b）两图_____________．

14．在物理实践活动中，小南同学组装了如图甲所示的滑轮组来运送货物上楼，已知货物相同且每件货物重均为100N。小南改变每次运送货物的件数，根据实验数据绘制了如图乙所示的滑轮组的机械效率随货物重的变化而变化的图像。则当运送4件货物时，绳子的拉力F是______N，此时滑轮组的机械效率为______。（不考虑摩擦和绳重）

15．如图，物体A重120N,物体B的体积是1dm3，此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向

右做匀速直线运动，若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升，需要对A施加100N水平向左的拉力，不计滑轮摩擦，绳重及滑轮重，则此时绳子对物体B的拉力功率

______W；物体B密度___kg/m3。

16．如图为我国自主设计生产的、世界最大的观光潜水器“寰岛蛟龙1”号。该潜水器设计最大下潜深度为40m，空载时质量为24t，总长7.9m、总宽3.6m、总高4.4m，配备有供电系统、浮力调节系统、生命支持系统及导航控制系统等。海水密度取1.0×103kg/m3。(g=10N/kg）

（1）潜水器潜入水面后，在下潜过程中受到海水的浮力________，海水对它的压强

________ （选填：不变、变大或变小）

（2）该潜水器在水面下40m处、面积为1cm2的外壳上承受的海水压力有多大_______？（3）该潜水器空载浮在海面时，受到的浮力多大______？排开海水的体积约为多大

_______？

（4）潜水器返回母船时，利用母船艉部起吊装置将潜水器缓缓吊上母船甲板。若潜水器在海面上被吊起的过程中，起吊装置的机械效率为80%，潜水器匀速竖直上升速度为

0.2m/s，则起吊装置在1min内的总功为多少________？起吊装置的功率为多大_______？（设起吊过程中潜水器空载）。

17．如图为吊装工具示意图，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为

O，OA：OB=1：2，每个滑轮重100N．当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为_____N，物体M对地面的压力为_____N．（杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计）

18．如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自

由端使用的拉力F与对应所提升的物体重力G，如表：

分析表中数据可知，拉力F与重力G的关系式是：F=________；动滑轮重为________N；随着物重的增加，动滑轮的机械效率变________．

19．如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计重力及摩擦均不计.则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为______N,地面对乙物体的支持力是________N．

20．杠杆AB可绕支点O自由转动，将金属块用细绳悬挂在杠杆A端，把石块用细绳悬挂在杠杆B端时，杠杆恰好在水平位置平衡，如图所示．若将石块浸没在水中，为使杠杆在水平位置平衡，需在杠杆A端施加一个竖直向上的拉力F，其大小为石块所受重力的

8 9．已知

OA

OB

=

3

8

，则石块的密度为______kg/m3．

三、实验题

21．在测量“滑轮组机械效率”的实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，实验数据记录如下表：

实验次数钩码的重力G/N 钩码提升高度

h/m

拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η/%

120.05 1.00.1566.7 220.1 1.00.366.7 340.05 1.70.1578.4 460.05①0.15②

(1)第4次实验时的情景如图丙所示，则表格中①处的数据应为______，②处的数据应为

______；

(2)比较______两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度______（选填“有关”或“无关”）；

(3)分析以上实验可以得出结论：同一滑轮组的机械效率主要与______有关；

(4)将滑轮组换另一种绕绳方法，提升相同的物体时，若不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

22．（1）如图是某街道路灯悬挂的情景。画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂L（_______________）

（2）某同学在研究滑动摩擦力时，先后做了如下两次实验：

实验一：将重为G的物块A放在一水平薄木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动物块，使它在木板上匀速运动，如图甲所示。读出弹簧测力计示数为F0。

实验二：再将上述木板一端垫起，构成一个长为s、高为h的斜面；然后用弹簧测力计沿斜面拉动物块A，使它在斜面上匀速向上运动，如图乙所示。读出弹簧测力计的示数为

F1。请你结合实验过程，运用所学知识解答如下问题。（阅读图丙）

①画出物块A在斜面上运动时对斜面的压力F N的示意图____________。

②物块A与薄木板之间摩擦力的比例常数μ=_________。（用实验中的数据表示）

23．小聪同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如下图所示的实验。

（1）小聪对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度无关。对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而________，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度________。

（2）小聪利用浮力和杠杆的知识。发明了一个密度秤：如图，轻质扛杆可绕O点转动，杠杆上用细绳悬挂两个的正方体M、N（边长为10cm，重力为20N）；OA长度为10cm，OE长度为8cm。小聪向容器中倒入不同密度的液体，每次都将M浸没于液体中，移动物体N。使杠杆在水平位置平衡，OE上便可刻上不同液体的密度值。当物体M浸没于水中时，物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止，那么OB的长度为_________cm。在B点标上ρ水；这个密度秤能够测量的最小液体密度为_________kg/m3。

24．某同学用定滑轮和弹簧秤完成了以下几个实验：

（1）如图A所示，甲物体重3N，乙物体重10N，用绳绕过定滑轮相连（不计绳重与摩擦）．乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为______N．

（2）在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3N，小慧认为是7N．

a.小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力（如图B）；然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦），如图C所示，弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时，其示数保持不变．由此可见，定滑轮只改变了力的____，不改变力的_____（均选填“大小”或“方向”）．所以，小明认为图A中b绳对乙的拉力为3N．

b.图A中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力．为了探究这两个力的大小关系，再做如图D的实验：将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等．

于是可以得出，b绳对乙的拉力______乙对b绳的拉力（选填“等于”或“不等于”）．由此可知，图A中b绳对乙的拉力为______N．

25．某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图G－5－11所示．他们将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W有、总功W总和机械效率η一并记入下表：

(1)实验时，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计．

(2)表格中数据★＝________．

(3)比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是________________________．

(4)比较实验2、3，影响这两次实验机械效率的主要因素是____，使用滑轮组的优点是__．

四、计算题

26．如图所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使A向下运动。已知A的体积为0.9m3，密度为0.8×l03kg/m3，动滑轮重为600N，电动机工作时拉绳子的功率为1.2×103W且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力，求：

(1)A的重力；

(2)A浸没在水中受到的浮力；

(3)A向下运动的最小速度及A向下运动过程中滑轮组机械效率的最大值。

27．用如图所示的滑轮组把一个重30N的物体沿竖直方向匀速提升0.6m，拉力是12N，不计绳重与摩擦，求：

(1)该过程所做的有用功是多少？

(2)该过程所做的总功为多少？

(3)该滑轮组的机械效率为多大？（计算结果要求小数点后保留1位小数）

(4)该动滑轮的重力为多大？

28．工程队为了打捞沉在河底的物体，设计了如图所示的装置。已知物体的质量为

3.9×103kg，体积为1.5m3，所用的拉力F的大小是2.0×104N，物体在20s内匀速上升了

2m。（物体未露出水面，不计水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3）求：

(1)物体受到的浮力；

(2)滑轮组对物体做的功；

(3)滑轮组的机械效率及物体从接触水面到刚好离开水面的过程中滑轮组机械效率的变化情况。

29．体重为800N的工人师傅在维修汽车发动机时，用如图所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来，当工人师傅用F=600N的拉力，使发动机在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦。求：

(1)工人师傅做功的功率；

(2)若绳能承受的最大拉力为850N，求这位工人师傅通过此滑轮组能拉起物体的最大重力。30．如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处．罐笼的底面积是1.6m2，已知被提升的建筑材料重为2800N，拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度．拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示．不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦．求：

（1）拉力F 大小是多少？

（2）当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ （3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题 1．C 解析：C 【详解】

A ．当动滑轮的重力超过物体受到的摩擦阻力，使用该滑轮组也可能费力，故A 选项不正确；

B ．根据滑轮组特点可知，绳子的运动速度为2v 。由P =Fv 得，拉力的功率为2Fv ，故B 选项不正确；

C ．根据滑轮组特点可知，绳子的运动的距离为2s 。由W =Fs 得，总功为2Fs 、有用功为

W 有=fs =

G s n

所以额外功为

W 额=W 总-W 有=2Fs -G s n = 1

n

(2nF ﹣G )s 故C 选项正确； D ．滑轮组的机械效率

22Gs

W G n W Fs nF

η===

有总 故D 选项不正确。 故选C 。

2．A

解析：A

【分析】 【详解】

AB ．杠杆的支点为O ，作出动力的力臂OC ，如下图1所示：轻质硬直杠杆不计其重力，故阻力为G ；在B 点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F ，故动力臂

OC ＝cos α×OB

保持不变，在杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，阻力臂l 2变化为范围为0～OA ，如图2、3所示：

根据杠杆的平衡条件

Fl 1＝Gl 2

即

F ×OC ＝Gl 2

动力为

F =

2

Gl OC

因动力臂OC 不变，阻力臂在逐渐变大，所以动力F 始终在变大，故A 正确，B 错误； CD ．根据以上分析，因阻力臂l 2变化为范围为0～OA ，当动力臂OC 大于阻力臂时，为省力杠杆，当动力臂OC 小于阻力臂时，为费力杠杆，故CD 错误。 故选A 。

3．B

解析：B 【详解】

设杠杆长为l ，由力臂的定义可知，水平力F 的力臂

1

l lcos θ

木棒重力的力臂

2sin l l θ=

随着夹角逐渐增大，F 的力臂越来越小，木棒重力的力臂越来越大，根据杠杆平衡条件

1122Fl F l =得

12Fl Gl =

重力大小不变，因此水平力F 变大，故B 正确。 故选B 。

4．B

解析：B 【分析】

根据动滑轮的使用特点，判断力的大小． 【详解】

根据每段绳子承担的力的情况，分析三个弹簧测力计拉力F A 、F B 、F c 三者的关系，如下图：

设每段绳子承担F 的力，F C 承担3段绳子的拉力，F C ＝3F ；F B 承担2段绳子的拉力；F B ＝2F ；F A 承担一段绳子的拉力，F A ＝F ．

故F A ：F B ：F C ＝F ：2F ：3F ＝1：2：3，故B 正确，ACD 错误． 故选B ． 【点睛】

本题考查动滑轮的使用情况，是一道基础题．

5．B

解析：B

【解析】根据杠杆的平衡条件，即

得：

；

当用了质量较大的秤砣即m 1增大时，而物体质量即m 2、L 2不变，则L 1会减小，而L 1的长度代表物体的质量，所以用该秤称出的物体的质量比实际质量小。 故B 正确。

点睛：关键是要清楚杆秤的结构，即放物体一端的力臂长度是不变的，秤砣在有刻度的另一侧，秤砣质量增大时，力臂会减小，而此力臂的长度代表被称量物体的质量，所以质量偏小。

6．C

解析：C 【解析】

A. 由图可知，竖直位置时，动力臂为木棒的长，拉离竖直位置时，动力臂会小于木棒的长，所以动力臂逐渐变小，故A 正确；

B. 阻力为木棒的重力，竖直位置时，重力过支点，力臂为零，拉离竖直位置时，重力作用

线远离支点，所以阻力臂逐渐变大，故B正确；

C. 根据杠杆平衡条件知，动力F与动力臂乘积等于木棒的重力与阻力臂的乘积，由于木棒的重力不变，阻力臂逐渐变大，所以乘积是变大的，故C错误；

D. 由C知，动力F与动力臂乘积变大，而动力臂变小，根据杠杆平衡条件知，动力F逐渐变大，故D正确；

点睛：重点是杠杆平衡条件的应用，理解这一过程中，木棒的重不变，而阻力臂变大，所以乘积变大，动力变大．

7．B

解析：B

【解析】

A. 根据杠杆的平衡条件知，OA>OB，所以F A

B. 图中杠杆保持静止，受力平衡，所以O点绳子向上的拉力一定等于甲、乙重力之和，故B正确；

C. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，F A会减小，硬棒会顺时针转动，故C错误；

D. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，F A会减小，L A不变，F B不变，根据杠杆平衡条件得，要使硬棒水平平衡，L B应减小，即可将乙向左移动，故D错误；

故选B．

8．D

解析：D

【解析】左边的力矩（力与力臂的乘积）为：；右边的力矩为：；已知杠杆平衡，则：；在杠杆的一边添加一个力F后，若杠杆仍然平衡，则必须满足：的条件；所以所加力F的力臂必为0（即力矩为0），那么有两种情况：①力F的作用点为支点；②力F的作用线通过支点；显然D的说法更符合题意，故选D．

【点睛】此题考查的是杠杆中的力的分类，记住两点即可：

①作用点在支点或力的作用线经过支点的力，不会影响杠杆的转动；

②力的作用线不经过支点时，会影响杠杆的转动。

9．C

解析：C

【解析】如图所示，弹簧测力计B示数为10N，通过滑轮拉动物体A相当于定滑轮，A受到拉力也为10N；A做匀速直线运动，所以物体A与水平桌面的摩擦力与A受到拉力是一对平衡力，摩擦力大小为10N；

F=?=

向右的拉力F与向左的两段绳子的拉力平衡，所以拉力为：210N20N

点睛：重点是滑轮受力情况的分析，对于单个滑轮来说，使用时处于平衡状态，绕绳子一侧的两段绳子的两个力的和等于另一侧的拉力。

10．C

解析：C

【解析】

由图可知，n=2，

因G人=500N＜F手=600N，

所以，绳端的最大拉力F=G人=500N，

不计绳重和摩擦时，提升物体的重力最大，由可得，最大物重：

G=nF-G动=2×500N-100N=900N．

故选C．

二、填空题

11．小于；62.5% ；>；>

【解析】

试题分析：1）因为OA＜OB，由FA×OA=FB×OB可知，FA＞FB ；

（2）滑轮组的效率：η=W有×100%/W总=Gh×100%/Fs=G×

解析：小于；62.5% ；>；>

【解析】

试题分析：1）因为OA＜OB，由F A×OA=F B×OB可知，F A＞F B ；

（2）滑轮组的效率：η=W有×100%/W总

=Gh×100%/Fs=G×100%/2F=2000N×100%/2×1600N=62.5%；

（3）由图示可知，甲图中n=2，乙图中n=3，由F=（G+G动）/n可知，F甲＞F乙；根据题意可知，两种方法提升货物，并且匀速提升高度相同，则有用功相同，而图乙中绳子的长度将增加，因此乙中的额外功会大于甲中的额外功，由η=W有/W总=W有/W有+W额可知，η甲＞η乙．

考点：滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的大小比较；滑轮（组）的机械效率

12．20J、73.5%

【解析】

试题分析：手压一次所做的功为：W=Fs=100N×0.2m=20J

汽车作用在千斤顶上的压力为阻力：F阻=30%mg=0.3×4×103kg×9.8N/kg=11.76 解析：20J、73.5%

【解析】

试题分析：手压一次所做的功为：

汽车作用在千斤顶上的压力为阻力：

将后轮抬起15cm所做的有用功为：

手压120次所做的总功为：

该千斤顶的机械效率是：

考点：机械效率

13．使用动滑轮匀速(竖直)提物体，省力但是不能改变用力的方向． 使用同一动滑轮匀速(竖直)提不同物体，物体越轻，拉力越小． 【详解】

(1)[1]由图可知,比较(a)、(b)两图提起物体一

解析：使用动滑轮匀速(竖直)提物体，省力但是不能改变用力的方向． 使用同一动滑轮匀速(竖直)提不同物体，物体越轻，拉力越小． 【详解】

(1)[1]由图可知,比较(a)、(b)两图提起物体一样重,(b)中弹簧测力计示数小于(a)中弹簧测力计示数，所以：使用动滑轮可以省力，

动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆，所以不能改变用力方向；

(2)[2]比较图(b)与(c)可得：使用动滑轮匀速提升不重物时，物体重力越轻，所用的拉力越小，越省力．

14．80 【详解】

[1][2]由图乙可知，运送一件货物G=100N 时，滑轮组的机械效率，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率 解得 G 动=100N

由图甲可知，n=2，不计绳重和摩擦，运送4件

解析：80% 【详解】

[1][2]由图乙可知，运送一件货物G =100N 时，滑轮组的机械效率50%η=，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率

100N

50%10N (0)W Gh G W G G h G G G η=

=

===+++有用总

轮轮轮

解得

G 动=100N

由图甲可知，n =2，不计绳重和摩擦，运送4件货物时绳子的拉力

11

44100N 100N 250N (2(2

))F G G =+=??+=动

不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率

44100N 100%80%44100N 100N

W G W G G η'?'===?='+?+有用总轮

15．【详解】

[1] [2]B 物体下滑的速度为

当物体A 水平向右匀速运动时，A 受向左的摩擦力f 和向右的拉力2F1，B 物体受竖直向上的拉力F1和竖直向下的重力GB ，根据力的平衡条件可得：，，由

于，，所

解析：3310?

【详解】

[1] [2]B 物体下滑的速度为

2=20.2m/s=0.4m/s B A v v =?

当物体A 水平向右匀速运动时，A 受向左的摩擦力f 和向右的拉力2F 1，B 物体受竖直向上的拉力F 1和竖直向下的重力G B ，根据力的平衡条件可得：12f F =，1B F G =，由于

G mg =，m V ρ=，所以

222B B f G m g Vg ρ===①

当A 向左匀速直线运动时，物体A 受向左的拉力F 和向右的摩擦力f 以及向右的拉力2F 2，B 物体受竖直向上的拉力F 2以及竖直向上的拉力F 浮和竖直向下的重力G B ，因为物体A 对水平桌面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力f 的大小不变，则根据力的平衡条件可得

2F f F =+

()22B F G F =-浮 ()2B F f G F =+-浮②

因为物体B 始终浸没在水中，所以V V =排，则

F gV ρ=浮水③

由①②③式可得

42F Vg gV ρρ=-水

即

()

33-3333-3

3

100N+2 1.010kg/m 10N/kg 110m 2=

=310kg/m 4410m 10N/kg

F gV Vg

ρρ?????+=

???水

物体A 受到的摩擦力f 为

33-3322=2310kg/m 10N/kg 10m =60N B f G gV ρ==????

B 物体的重力为G B =30N ，B 物体受到的浮力为

33-33=1.010kg/m 10N/kg 10m =10N B F gV ρ=???浮水

物体B 在水中匀速上升时，绳的拉力为

2=30N-10N=20N B F G F =-浮

拉力的功率为

22=20N 0.4m/s=8W B P F v =?

16．不变 变大 40N 2.4×105N 3.6×106J 6×104W

【解析】 【详解】

第一空．下潜过程中排开液体体积不变，由可知受到的浮力大小不变；

解析：不变 变大 40N 2.4×105N 324m 3.6×106J 6×104W 【解析】 【详解】

第一空．下潜过程中排开液体体积不变，由F ρV g =浮液排可知受到的浮力大小不变； 第二空．下潜过程中深度不断增加，由液体压强公式p gh ρ=可知，压强增大； 第三空．水面下40m 处受到的压强为：

335=10kg /m ?10N /kg?40m =4?10Pa p gh ρ=

压力为：

5-424?10Pa ?10m =40N F ps == ；

第四空．因为漂浮，所以浮力等于重力为：

3524?10kg?10N /kg =2.4?10N F G mg ===浮 ；

第五空．排开海水的体积约为：

5333

2.4?10N =24m 10kg /m ?10N /kg

F V =g ρ=浮排液 ； 第六空．有用功为：

562.4?10N?0.2m /s?60s =2.88?10J W Gh Gvt ===有

因为W W η=

有

总

则 总功为：

662.88?10J

===3.6?10J 80%80%

W W 有

总；

第七空．起吊装置的功率为：

643.6?10J ==6?10W 60s

W P t = 。

17．4500 【详解】

重为700N 的工人用300N 的力竖直向下匀速拉动绳子时，由于力的作用是相互的，所以人会受到300N 的向上的拉力，所以此时工人对地面的压力为： ；

从A 点看，通过滑轮组，有

解析：4500 【详解】

重为700N 的工人用300N 的力竖直向下匀速拉动绳子时，由于力的作用是相互的，所以人会受到300N 的向上的拉力，所以此时工人对地面的压力为：

700N 300N=400N F G F =-=-人压；

从A 点看，通过滑轮组，有三段绳子向下拉着滑轮，再加上一个滑轮的重，故A 点受到的拉力为：

3=3300N+100N=1000N A F F G =+?定滑轮

根据杠杆平衡条件得：

B A F OB F OA ?=?，代入得：21000N B F OA OA ?=?

解得：500N B F =

因为力的作用相互，绳子对M 向上的拉力也为500N ，所以M 对地面的压力为：

M B 5000N 500N=4500N M F G F =-=-压．

点睛：重点是滑轮组的工作特点，以及杠杆平衡条件的应用，难点是求A 点的拉力时，要理解下方的滑轮由绳子拉着，所以下方滑轮的重计算在绳子的拉力中，故A 点拉力为绳子的拉力加一个滑轮的重．

18．F=1/2（G+0.4N ） 0.4 大 【解析】

不计绳重和摩擦时，动滑轮省一半力，即， 从表格中选任一数据代入得：，解得：， 所以拉力F 与重力G 的关系式是：； 机械效率为有用功

解析：F=1/2（G+0.4N ） 0.4 大 【解析】

不计绳重和摩擦时，动滑轮省一半力，即()1

2F G G =+物

滑轮， 从表格中选任一数据代入得：()1

0.7N 1N 2

G =

+滑轮，解得：=0.4N G 滑轮， 所以拉力F 与重力G 的关系式是：()1

0.4N 2F G 物

=

+； 机械效率为有用功与总功的比．要提高机械效率，可以减小做功过程中的额外功或增大有用功．所以随着物重的增加，有用功增加，而额外功不变，则动滑轮的机械效率变大． 点睛：重点是动滑轮省一半力的应用和机械效率的判断，当一次做功中有用功增大时，或额外功减小时，有用功与总功的比都会增大，即机械效率增大．

19．4 【解析】

（1）甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N 的拉力，弹簧测力

计处于静止状态，水平方向上受到的就是一对平衡力，所以乙也对弹簧测力计施加了一个6N 的拉力，弹簧测力计的示数

解析：4 【解析】

（1）甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N 的拉力，弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的就是一对平衡力，所以乙也对弹簧测力计施加了一个6N 的拉力，弹簧测力计的示数等于这个力，等于6N ；（2）乙受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力，这三个力是平衡力，所以支持力等于重力和拉力的差值等于10N-6N=4N ． 故答案为6；4．

20．0×103． 【解析】

试题分析：该题有两种情况，一是石块没有浸入水中的情况，一是石块浸入水中的情况．

当石块不浸入水中时，杠杆平衡，则G 金×OA=G 石×OB ，由于OA/OB=3/8，故3G 金=8G

解析：0×103． 【解析】

试题分析：该题有两种情况，一是石块没有浸入水中的情况，一是石块浸入水中的情况． 当石块不浸入水中时，杠杆平衡，则G 金×OA=G 石×OB ，由于OA/OB=3/8，故3G 金=8G 石； 当石块浸入水中时，杠杆平衡，则(G 金－G 石)×OA=(G 石－F 浮)×OB ，

再联立上式，解之得：F 浮=

G 石，即ρ水gV=

ρ石gV ，故ρ石=3ρ水=3.0×103kg/m 3．

考点：杠杆平衡条件，阿基米德原理．

三、实验题

21．4 83.3 1和2 无关 被提升物体的重力 不变 【详解】

(1)[1][2]由图丙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N ，则第4次实验中拉力的大小为2.4N ，第4次实验中滑轮组的机械效率为

6N 0.05m 100%100%100%83.3%

2.4N 0.15m

W Gh W Fs η?=

?=

?=?≈?有总 (2)[3][4]比较第1、2两次实验数据可知，两次实验时的效率相同，提升的高度不同，因此同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关。

(3)[5]实验中用的是同一滑轮组，动滑轮的重力不变，提升物体的重力不同；由表中实验数据可知，同一滑轮组提起不同重力的物体时，提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，故可得结论：同一滑轮组的机械效率主要与被提升物体的重力有关。