人教初二下册物理期末复习实验计算题考试卷及答案

人教版物理八年级下册 期末实验计算题压轴试卷检测题（WORD 版含答案）(5)
一、实验题计算题压轴题等
1．如图所示，轻质杠杆 AD 放在钢制水平凹槽 BC 中，杠杆 AD 能以 B 点或 C 点为支点在水平面内转动。

AB =2BC =2CD =0.4m ， D 端挂有一重物，现在A 点施加一个竖直向下力 F ， 使得杠杆保持水平平衡。

求：
①重物为 10 牛，能保持杠杆水平平衡的最大力 F 。

②若重物为 6 牛，能保持杠杆水平平衡的最小值 F 。

③若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化，能使得杠杆保持水平平衡，且这个范围内的力最大变化量12N F ∆=， 求重物的重力 G 。

2．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。

3．为测量某工业液体的密度，设计了如图所示的一套装置：图甲中，直筒型容器的底面积为100cm 2
，高为 50cm ，重为 5N ，放置在水平台秤上；图乙中，A 球的体积为 1000cm 3
，是 B 球体积 的 2 倍，两球用轻质细杆相连，放入甲容器中，恰能悬浮在清水中，现剪断轻质杆，只有一球上浮， 稳定后水对容器底的压强减小了 300Pa ；图丙中 C 是弹簧测力计，弹簧测力计和 A 、B 球之中上浮 的那个小球，用一轻质无伸缩的细线通过定滑轮相连接。

(不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力，g 取10N/kg )求：
(1)轻质杆被剪断前后水面的高度差；
(2)被剪断前后轻质杆的拉力差；
(3)按图丙中所示，使上浮的小球浸没在清水中时，容器中水的深度为 30cm，若将容器中的水换为同体积的工业液体，在弹簧测力计拉力作用下使小球浸没在工业液体中，容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa，求工业液体的密度。

4．一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶，内装10cm高的水密封后放在水平地面上，如图甲所示，h1=10cm，再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差如图乙所示h2=2cm，如图丙所示h3=6cm（瓶壁厚度忽略不计），求：玻璃瓶在水中收到的浮力为______N，未知液体的密度为______g/cm3。

5．将一轻质弹簧的两端分别固定在正方体物体A、B表面的中央，构成一个连接体，把正方体物体B放在水平桌面上，当物体A、B静止时，弹簧的长度比其原长缩短了1cm，如图甲所示。

现将连接体放入水平桌面上的平底圆柱形容器内，与容器底始终接触（不密合），再向容器中缓慢倒入一定量的水，待连接体静止时，连接体对容器底的压力恰好为0。

已知物体的边长均为10cm，物体A、B的密度之比为1：9，圆柱形容器的底面积为200cm2，弹簧原长为10cm，弹簧所受力F的大小与弹簧的形变量△L（即弹簧的长度与原长的差值的绝对值）的关系如图乙所示。

上述过程中弹簧始终在竖直方向伸缩，不计弹簧的体积及其所受的浮力，g取10N/kg，求：
（1）物体A的重力；
（2）放在水平桌面上时，连接体对桌面的压强；
（3）为达到题中要求，需要向容器内倒入水的质量。

6．如图所示，边长为10cm的正方体木块，质量为500g，一根细线使木块与容器底部相
连，让木块浸没在水中，此时水深30cm，已知容器底面积为200cm2(厚度不计)，容器的质量为1.5kg，求：
(1)细线对木块的拉力；
(2)剪断细线，待木块静止后，水对容器底部变化的压强；
(3)剪断细线，待木块静止后。

容器对水平地面的压强。

7．在一个足够深的容器内装有15cm的水，将一个长10cm、横截面积80cm2、重为6.4N 的圆柱形实心塑料块挂于弹簧测力计上，塑料块地面刚好接触水面，如图所示．（水未溢出，g取10N/kg）求：
（1）塑料块的密度．
（2）若往容器内缓慢加水，当弹簧测力计示数为2.4N时，木块受到的浮力．
（3）如果在弹性范围内弹簧的伸长与受到的拉力成正比，弹簧受到1N的拉力时伸长
1cm．在第（2）问中，加水的深度是多少．
8．为了进一步理解所学知识，某物理兴趣小组组装了如图所示的装置。

一辆质量为3kg的玩具电动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滑动摩擦力为20N，一根不可伸长的细绳一端固定在小车尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.5kg。

当小车向右运动，借助细绳、滑轮带动质量为2kg的物体以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的摩擦，不考虑空气阻力，求：
(1)细绳的拉力F；
(2)滑轮组的机械效率；
(3)玩具电动小车牵引力的功率P。

9．四川省凉山州木里县在3月30日发生一起森林火灾，森林消防队员和地方干部群众进行陆地扑火，同时还派出直升机进行扑火。

如下图所示，在扑火现场，直升机正将一桶桶水吊装到100m的高空中，其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的，若每桶水均重12000N，高度为100m。

如果直升机沿竖直方向匀速提升一桶水时，动滑轮上每段钢绳的
拉力为7500N，在忽略钢绳重、桶重和摩擦的情况下。

(1)直升机提升一桶水时，对一桶水做的有用功是多少？
(2)动滑轮在提升这桶水时的机械效率是多大？
(3)在安全操作的前提下，为了尽快扑灭火灾，减少损失，直升机同时将两桶水以0.lm/s的速度匀速提升到施工台。

求这种情况下，动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大?
10．边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，放在水平地面上对地面的压强为
4.8×l03Pa ．如图所示装置中，桶D固定，高0.5m ；横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B端的细绳通过动滑轮连着物体M，用大小为24N的力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体M对桶底的压强为1.6×l03Pa ，若仍用力F在C 点处竖直向上提横杆（C点未在杆上标出），使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M对桶底压强为1×l03Pa ，已知横杆长OB=0.8m,OA=0.6m ，g取10N/kg ，一个标准大气压
1.0×l05Pa ，不计横杆质量、绳质量和摩擦．
（1）求物体M的密度．
（2）求OC长度．
（3）现在桶内放满水，物体的底面与容器底部紧密接触，至少需要多大的竖直向上的力才能将物体拉离桶底．
11．甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置；乙图是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置，关于这两个实验，回答下列问题：
（1）甲实验中，小车在水平面上运动时，在竖直方向上受到的力有_______和_______；在
水平方向上受到摩擦力，且摩擦力越小，小车的速度减小得越_______（选填“快”或“慢”），从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将_____________________；
（2）乙实验是通过观察木块_____________________来判断小球动能大小的；可得出结论：____________；
（3）两个实验都控制物体从同一斜面的同一高度自由下滑，目的是为了让小车（小球）到达水平面时具有相同的__________。

12．如图所示，小明在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h 的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下，完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1=h3>h2，m A=m B<m C。

（1）小钢球滚下斜面后所获动能的大小是通过__________（选填“高度h”或“距离s”）的大小来反映的：若水平面绝对光滑，本实验将__________（选填“能”或“不能）达到探究目的。

（2）分析比较甲和乙两组实验可得：物体质量相同时，速度越大，动能越__________；（3）小明根据乙、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，他的做法是否正确？__________（选填“正确”或“错误”）理由是：_________________________。

13．某同学用如图甲所示的装置，探究杠杆平衡条件。

（1）为了方便测量力臂，调节时若杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向________端调节。

（2）探究过程中，在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G=2.5N的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，保证杠杆处于平衡状态。

根据多次测量的力和力臂F、L数据，画出F和L的图线如图乙，由图乙可得出杠杆平衡条件是F与L成________比。

根据杠杆平衡条件，可求出重力G的力臂是________。

14．在“研究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向_______（填“左”或“右”）移动_______格．
（2）图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将______．（填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）
（3）某同学记录了三次实验数据如表：
实验中，要改变力和力臂的数值，得到多组实验数据，这样做的目的是__________，这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是_______，由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是________。

15．如图，是一个太阳能淋浴器储水箱的示意图．主要由一个圆柱形金属水桶、一个压力传感开关和一个长方体K组成，其中长方体通过细绳与压力传感开关相连．
压力传感开关的作用是：当它受到绳子竖直向下的拉力达到10N时闭合，控制水泵从进水口开始向桶内注水，此时，水面刚好与长方体K的下表面相平，水桶内储水高度为
h1=8cm；当它受到绳子的拉力等于6N时断开，水泵停止向桶内注水，此时，水刚好浸没长方体K的上表面，水桶内储水高度为h2=40cm．已知圆柱形水桶的底面积为0.5m2．求：（ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）
（1）水泵开始注水时，水桶内储水的质量是多少？
（2）水泵开始注水时，水对水桶底部的压强是多少？
（3）水泵停止向桶内注水时，长方体K受到的浮力是多少？
（4）长方体K的密度是多少？
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一、实验题计算题压轴题等
1．①10N ；②2N ；③18N 【详解】
①当AD 杆水平平衡时，则以B 为支点时，动力臂为AB ，阻力臂为
2=0.4m BD BC CD CD =+=
则根据杠杆平衡条件可知
1A F AB G BD =⋅⋅
所以
10.4m
10N 10N 0.4m
A BD F G A
B =
=⨯= 若以C 为支点时，动力臂为
0.4m+0.2m=0.6m AC AB BC =+=
阻力臂CD =0.2m ；则根据杠杆平衡条件得
1'A F AC G CD =⋅⋅
所以
10.2m
10N 3.3N 0.6m
A CD F G AC '=
=⨯≈ 所以，以B 为支点时杠杆A 端的拉力的最大为10N 。

②由①可知，以C 为支点时，拉力F 最小，根据杠杆平衡条件得
2F AC G CD =⋅⋅小
所以
20.2m
6N=2N 0.6m
CD F G AC =
=⨯小 能保持杠杆水平平衡的最小值是2N 。

③由①可得，以B 为支点时，拉力F 等于G ，以C 为支点时，拉力F 最小，等于1
3
G ，拉力最大变化量12N F ∆=，即
1
=12N 3
F F F
G G ∆=--=最大最小
解之得G =18N 。

答：①重物为 10 牛，能保持杠杆水平平衡的最大力 F 是10N 。

②若重物为 6 牛，能保持杠杆水平平衡的最小值 F 是2N 。

③重物的重力 G 是18N 。

2．(1)180W ；(2)2040N 【详解】
(1)工人拉力移动距离
=31m 3m s nt =⨯=
工人师傅做功
600N 3m 1800J W Fs ==⨯=
工人师傅做功的功率
1800J 180W 10s
W P t =
== (2)由
=
W Gh Gh G W Fs Fnh Fn
η===有总 可得，发动机的重力
80%600N 31440N G Fn η==⨯⨯=
不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，由()1
F G G n
=
+轮得动滑轮的重力 =3600N 1440N 360N G nF G -=⨯-=轮
力的作用是相互的，则绳上的拉力不能超过工人师傅体重，工人通过此滑轮组能拉起最重物体时，绳上的最大拉力
F 大=
G 人=800N
由()1
F G G n
=
+轮可得，物体的最大重力 ==3800N-360N=2040N G nF G -⨯大轮
答：(1)工人师傅做功的功率为180W 。

(2)这位工人师傅通过此滑轮组能拉起物体的最大重力为2040N 。

3．(1)3cm ；(2)3N ；(3)1.3×103kg/m 3 或 1.6×103kg/m 3 【详解】
(1)由题意可知，轻质杆被剪断前后水对容器底的压强减小了 300Pa ；由p gh ρ=可得：
2
33
300Pa 310m 3cm 1.010kg/m 10N/kg
p h g ρ-∆∆=
==⨯=⨯⨯水 (2)水面下降的体积为：
233cm 100cm 0m 3c 0V hS ∆=∆=⨯=
假设轻质杆被剪断前后，A 球上浮，则A 球露出水面的体积是：
A 30c 0m 3V V =∆=露
A 球排开的体积是：
3A A 33A =1000cm cm 300c =7m 00V V V -=-排露
当A 球上浮，最终漂浮时，A 球受到的重力等于浮力：
33-63A A A 110k /m 10N /k 7007N g 10m V G g F g ρ=⨯⨯⨯⨯===水浮排
A 球完全浸没在水中时，受到的浮力是：
33A 33A 110kg/m 10N/kg 110m 10N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=水水
A 球完全浸没在水中时，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、轻质杆的拉力，所以轻质杆被剪断前后，轻质杆的拉力差是：
A A A ==10N 7N 3N F F G ∆--=水
假设轻质杆被剪断前后，B 球上浮，则B 球露出水面的体积是：
B 30c 0m 3V V =∆=露
B 球排开的体积是：
3B 33B B =500cm cm 300c =2m 00V V V -=-排露
当B 球上浮，最终漂浮时，B 球受到的重力等于浮力：
33-63B B B 110k /m 10N /kg 2010m 02N gV G F g ρ=⨯⨯⨯==⨯=水排浮
B 球完全浸没在水中时，受到的浮力是：
33B 36B 110kg/m 10N/kg 20010m 2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=水水
B 球完全浸没在水中时，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、轻质杆的拉力，所以轻质杆被剪断前后，轻质杆的拉力差是：
B B B ==5N 2N 3N F F G ∆--=水
综合以上分析，可知轻质杆被剪断前后，轻质杆的拉力差是3N ； (3)假设上浮的小球是A 球而且浸没在清水中时，此时水的体积是：
-42-6-333A =0.3m 100010010m 10=m 2m 10V Sh V ⨯⨯⨯=-⨯-水
不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力，图中装清水时，弹簧测力计的示数：
1A A G F F =-水
容器对桌面的压力：
A 1A A A 1A A 2gV F gV F G G G F G G G F G G ρρ=++-=+-+--+=+水水压容水容水容水（）①
将容器中的水换为同体积的工业液体时，容器对桌面的压力：
A 2A A A A A 2gV F gV F G G G F G G G G G F ρρ=++-=+-+=-+-+液压容容液液2容液液（）②
由于换成同体积的工业液体后，容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa ，可知F 压2大于1F 压，则压力变化量是：
1F F F ∆=-压压2压
把①②代入，化简得：
A 1F F F g V V ρρ⨯=-∆--=液水压压2压（）（）
由F
p S
=
得，压力的变化量是： 42=600Pa 10010m 6N F pS -∆∆=⨯⨯=压
可得：
A 6N V V g ρρ-⨯-=液水（）（）
解得：
331.610kg/m ρ=⨯液
假设上浮的小球是B 球而且浸没在清水中时，此时水的体积是：
-42-3363B -'=0.310010m 10m 10m m 500=2.5V Sh V =-⨯⨯⨯⨯-水
不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力，图中装清水时，弹簧测力计的示数：
'1B B F F G =-水
容器对桌面的压力：
''B 1B B 1'B 'B B 2F G G G F G G G gV F gV G F G ρρ=++-=+-=-+-++压水水水容水容容水（）③
将容器中的水换为同体积的工业液体时，容器对桌面的压力：
'''''B 2B B ''''B B B 2F G G G F G G G G gV F gV F G ρρ=++-=+--=+-++压2容液液液液液液液（）④
由于换成同体积的工业液体后，容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa ，可知'
F 压2大于'
1F 压，则压力变化量是：
'''1F F F ∆=-压压2压
把③④代入，化简得：
'1'''B 'V V F F F g ρρ∆=-⨯=--液压压2压水（）（）
由F
p S
=
得，压力的变化量是： ''42=600Pa 10010m 6N F p S -∆∆=⨯⨯=压
可得：
''B 6N V V g ρρ⨯--=液水（）（）
解得：
'331.310kg/m ρ=⨯液
答：(1)轻质杆被剪断前后水面的高度差是3cm ； (2)被剪断前后轻质杆的拉力差3N ；
(3)工业液体的密度是331.310kg/m ⨯或331.610kg/m ⨯； 4．704 0.75 【详解】
[1]设圆柱形瓶身的玻璃瓶的底面积为S ，由阿基米德原理可知
12()F S h h g ρ=+浮水
水的重量为
1G Sh g ρ=水水
由受力平衡可知
F G G =+浮水容器
即
121()S h h g Sh g m g ρρ+=+水水容
即
2Sh g m g ρ=水容
则
1212210cm 2cm 0.08kg 9.8N/kg 4.704N 2cm
h h F Sh h g m g h ρ++=+=
=⨯⨯=浮水容 [2]由阿基米德原理可知 1312(+)()F S h h g F S h h g ρρ'===+浮液浮水
则
33333121310cm 2cm 10kg/m 0.7510kg/m 0.75g/cm +10cm 6cm
h h h h ρρ++==⨯⨯=⨯=+液水 5．【答题空1】2N
【答题空2】2×103Pa
【答题空3】4.8kg
【详解】
(1)由图乙可知，当弹簧的长度比其原长缩短了1cm 时弹簧的压力为：1cm×2N/cm ＝2N ，则G A ＝2N ，
（2）根据G ＝mg ＝ρVg ，在体积相同时，重力与密度成正比，物体A 、B 的密度之比为 1：9，故
G B ＝9×G A ＝9×2N ＝18N ，
放在水平桌面上时，连接体对桌面的压力：
F 连＝
G B +G A ＝18N +2N ＝20N ，
受力面积即物体的底面积：
S ＝L 2＝（0.1m ）2＝1×10-2m 2，
放在水平桌面上时，连接体对桌面的压强：
p 连2220110m
F N S -⨯连＝
＝＝ 2×103Pa ； （3）物体的体积为：
V ＝L 3＝（0.1m ）3＝1×10-3m 3，
当物体A 、B 浸没在水中时，根据阿基米德原理A 或B 受到浮力为：
‘‘A B F F 浮浮＝＝ρ水 gV ＝1×103kg/m 3×10N/kg×1×10-3m 3＝10N ； 因B 的重力为18N ，大于其浸没时受到的浮力，待连接体静止时，连接体对容器底的压力恰好为 0，根据力的平衡，B 受到竖直向上的弹簧的拉力F 作用，如图1所示：
其大小为：
F ＝
G B -F B 浮＝18N-10N ＝8N ，
根据力的作用是相互的，B 拉弹簧的力为8N ，即弹簧对A 施加的竖直向下的力为：F ′＝8N ，根据图乙故弹簧伸长了4cm ，A 还受到重力和竖直向上的浮力作用，如图2所示：根据力的平衡和阿基米德原理，
F A 浮＝
G A +F ′＝2N +8N ＝10N ‘
A F 浮＝；
此时水面刚浸没A ，此时倒入水的深度为：
h ＝2L +L 原长＝2×10cm +10cm +4cm ＝34cm ＝0.34m ，
倒入水的体积：
V 倒＝hS 容器-2V ＝0.34m×200×10-4m 2-2×10-3m 3＝4.8×10-3m 3；
需要向容器内倒入水的质量：
m 加＝ρV 倒＝1×103kg/m 3×4.8×10-3m 3＝4.8kg 。

6．(1)5N ；(2)250Pa ；(3)3500Pa
【详解】
(1)细线对木块的拉力为 33-33110kg/m 10N/kg 10m =10N F gV ρ==⨯⨯⨯浮水排
10N 0.5kg 10N/kg=5N F F G =-=-⨯浮拉
(2)剪断细线，待木块静止后，水对容器底部变化的压强
-43310N 5N =510m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ∆-∆==⨯⨯⨯水 -43
-42510m =0.025m 20010m
V h S ∆⨯∆==⨯ -331.010kg/m 10N/kg 0.025m=250Pa p g h ρ∆=∆=⨯⨯⨯水
(3)剪断细线，待木块静止后，容器对水平地面的压强为
-423-3320010m 0.3m (0.1m)=510m V sh V =-=⨯⨯-⨯水物
33-331.010kg/m 10N/kg 510m =50N G gV ρ==⨯⨯⨯⨯水水
-421.5kg 10N/kg 50N 0.5kg 10N/kg =3500Pa 20010m
G G G p S ++⨯++⨯==⨯容水物
答：(1)细线对木块的拉力为5N ；
(2)剪断细线，待木块静止后，水对容器底部变化的压强为250Pa ；
(3)剪断细线，待木块静止后,容器对水平地面的压强为3500Pa 。

7．（1）330.810kg /m ⨯；（2）4N ；（3）9cm
【详解】
(1) ．塑料块的体积：
V =S 塑料h 塑料=80cm 2×10cm=800cm 3=800×10−6m 3，
塑料块的质量：m =
6.4N =0.64kg 10N/kg G g =， 塑料块的密度ρ=33-630.64kg =0.8?10kg/m 80010m
m V =⨯； (2) ．塑料块受到的浮力：
F 浮=
G −F 示=6.4N−2.4N=4N ；
(3) ．由F 浮=ρ水gV 排可得，
V 排=-43334N =4?10m 1.010kg/m 10N/kg
F g ρ=⨯⨯浮水 物体浸入的深度：
h =43
32410m 0.05m=5cm 810m
V S --⨯==⨯排物， 因为弹簧缩短的长度：△L =
1cm 1cm 4N=4cm 1N 1N F ⨯=⨯浮， 所以，加水深度：
H =h +△L =5cm+4cm=9cm ．
答：(1) ． 塑料块的密度为0.8×103kg/m 3；
(2) ．塑料块受到的浮力为4N ；
(3) ． 加水的深度为9cm ．
8．(1) 12.5N ；(2) 80%；(3) 6.5W
【详解】
(1)物体的重力
G 物＝m 物g ＝2kg ×10N/kg ＝20N
动滑轮的重力
G 动＝m 动g ＝0.5kg ×10N/kg ＝5N
由图知，n ＝2，则细绳的拉力
F ＝
12( G 物＋G 动)＝12
(20N ＋5N)）＝12.5N (2)滑轮组的机械效率 20N 100%212.5N
W Gh Gh G W Fs Fnh nF η=====⨯⨯有用总＝80%
(3)由图知，n＝2，则
v车＝nv物＝2×0.1m/s＝0.2m/s
玩具电动小车在水平方向上受水平向右的牵引力、水平向左的拉力和摩擦力f的作用，则的牵引力
F牵＝F＋f＝12.5N＋20N＝32.5N
根据
W Fs
P Fv
t t
===，牵引力的功率
32.5N0.2m/s 6.5W
P F v
==⨯
牵车
＝
答：(1)细绳的拉力为12.5N；
(2)滑轮组的机械效率为80%；
(3)玩具电动小车牵引力的功率为6.5W。

9．(1)1.2×l06J(2)80%(3)2700W
【详解】
(1)由题知，每桶水均重12000N，提升的高度为100m，
则对一桶水做的有用功：
W有用=Gh=12000N×100m=1.2×106J；
(2)使用动滑轮，拉力端移动距离：
s=2h=2×100m=200m，
拉力做的总功：
W总=Fs=7500N×200m=1.5×106J，动滑轮的机械效率：
η=W
W
有用
总
=
6
6
1.210J
1.510J
⨯
⨯
×100%=80%；
(3)在忽略钢绳重、桶重和摩擦的情况下,提升一桶水时,拉力F=1
2
(G+G动)，则动滑轮的重
力：
G动=2F−G=2×7500N−12000N=3000N，提升两桶水时的拉力：
F′=1
2
(G′+G动)=
1
2
(12000N×2+3000N)=13500N，
拉力端移动速度：
v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s，
因为P=W
t
=
Fs
t
=Fv，所以动滑轮上钢绳自由端拉力的功率：
P′=F′v=13500N×0.2m/s=2700W。

答：(1)直升机提升一桶水时,对一桶水做的有用功是1.2×106J；
(2)动滑轮在提升这桶水时的机械效率是80%；
(3)这种情况下，动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为2700W。

10．（1）4.8×103kg/m3 （2）0.7m（3） 546N
【分析】
（1）根据重力、密度以及压强公式表示出压力与重力的关系，从而求出正方体的密度（注意放在水平面上的物体，水平面受到的压力等于物体的重力）；（2）当F在A点时，根据杠杆平衡的条件求出作用在动滑轮绳子上的拉力，然后对M和动滑轮进行受力分析，求出动滑轮和M的总重力；当F在C点时，根据杠杆平衡的条件表示出作用在动滑轮绳子上的拉力和力臂的关系，然后对M和动滑轮进行受力分析，根据平衡力的特点表示出动滑轮和M受到力的关系，最后联立关系式即可求出OC的长度；（3）先根据M和动滑轮的关系求出动滑轮重；然后确定最小作用力的作用点，根据受力平衡以及浮力、压强的计算公式表示出M和动滑轮受到的平衡力，然后解之即可．
【详解】
(1)∵ρ=m
V
，并且放在水平地面上的物体，地面受到的压力等于物体的重力∴G=F即
mg=pS，ρVg=pS，ρa3g=pa2 ，ρ=
3
4.810
0.110/
a
P
P
ag m N kg
⨯
=
⨯
=4.8×103kg/m3
(2)设动滑轮质量为m，作用在动滑轮绳子上的力为T；当F在A点时，根据杠杆平衡的条件可得： T1L B=FL A 即T1×0.8m=24N×0.6m 解得T1=18N
对动滑轮和M进行受力分析可得：
2T1+p1a2=m M g+mg
2×18N+1.6×103Pa×(0.1m)2=(m M+m)g
(m M+m)g=52N−−−−①
当F在A点时，根据杠杆平衡的条件可得： T2L B=FL C
T2×0.8m=24N×L C−−−−②
2T2+1.0×103Pa×(0.1m)2=(m M+m)g−−−−③
联立①②③可得,L C=0.7m；
(3)M的重力：G M=m M g=ρV M g=4.8×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg=48N，
则动滑轮的重力：mg=52N−48N=4N；
当力F的作用点在B点时,作用力最小的力,设最小力F为T3，则
2T3=G M+mg+[ρ水g(h−a)+p0]×a2
2T3=48N+4N+[1×103kg/m3×10N/kg×(0.5m−0.1m)+1×105Pa]×(0.1m)2=1092N
则T3=546N.
11．重力支持力慢永远匀速运动下去被推动的距离当物体的速度一定时，质量越大，动能越大速度
【详解】
(1)[1][2][3][4]让小车从斜面滑下后沿水平面运动，是为了使小车在水平面上运动时，竖直方向上受到的重力和支持力相平衡，相当于小车只受水平方向上的摩擦力，且摩擦力越小，小车的速度减小得越慢，从而可以推理：若水平面绝对光滑，运动的物体不受力，它将会在水平面上做匀速直线运动。

(2)[5]由图乙知，小球动能越大，对木块做功越多，木块被推动的距离越大，因此实验中通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小。

[6]两次使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滑下，控制小球的速度相同，质量不同，且质量越大将木块推动得越远，可得物体的速度一定时，质量越大，动能越大。

(3)[7] 小车(小球) 从同一斜面的相同高度自由滑下时获得的速度相同，两个实验都控制物体从同一斜面的同一高度自由下滑，目的是为了让小车(小球)到达平面时具有相同的速度。

12．距离s不能大错误两球的质量不同，高度也不同，不符合控制变量的实验方法【解析】
【详解】
第一空．实验中，小球从斜面滑下，到达水平面撞击小木块，推动木块做功，木块被推动的距离越远，说明小球所具有的动能越大，故通过观察木块被推动的距离s的远近来判断物体所具有动能大小；
第二空．如果水平面光滑，没有摩擦力，则小球和木块将做匀速直线运动，不能判断小球所具有动能大小；
第三空．甲和乙两组实验，两球质量相同，从不同高度滑下，且h1＞h2，球A到达斜面底端速度大于球B的速度，木块被A球推动距离较远，故可得实验结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大；
第四空．错误；
第五空．由乙、丙两图可知，两球的质量不同，高度也不同，不符合控制变量的实验方法，故不能据此得出结论；要探究物体的动能大小与质量有关，需要控制小球到达水平面时的速度相同，即小球的初始高度相同。

13．右反 3.2dm
【解析】
【详解】
（1）发现杠杆左端下沉，此时，应把杠杆右端的平衡螺母向右调节，使杠杆在在水平位置平衡；
（2）如乙图所示，F和L成反比，FL为定值。

根据杠杆平衡条件得：GL′=FL，所以，2.5N×L′=2N×4dm，所以，L′=3.2dm。

14．右 2 顺时针转动使实验结果具有普遍性 2 F1L1=F2L2
【解析】（1）设杠杆的一个小格为L，一个钩码的重力为G，
根据杠杆平衡条件得，，解得：，
所以右端的钩码向右移动两个小格.
（2）杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码时，
杠杆左侧：，杠杆左侧：，
因为杠杆左侧小于杠杆左侧的物理量之积，所以杠杆将向右偏转，即顺时针转动.
（3）实验中，要改变力和力臂的数值，得到多组实验数据，这样做的目的是使实验结果具有普遍性.
这三次实验数据中第二次的数据是错误的，因为不满足杠杆平衡条件.
杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2.
点睛：本题考查探究杠杆平衡条件的实验，要求学生平时重视实验能力的培养，重视自己动手实验，要学会利用杠杆平衡条件解决简单的实际问题．
15．40kg 800Pa 4N 2.5×103kg/m 3
【详解】
(1) 水桶内水的体积：V ＝sh ＝0.5m 2×0.08m ＝0.04m 3，水桶内水的质量：
m ＝ρV ＝1×103kg/m 3×0.04m 3＝40kg ；（2）水泵开始注水时，h ＝8cm ＝0.08m ，水桶底部的压强：p ＝ρgh ＝1×103kg/m 3×10N/kg×0.08m ＝800Pa ， (3)由题知，水泵开始注水时，水面刚好与长方体的下表面相平，长方体的重等于绳子的拉力，即G ＝10N ，当它受到绳子的拉力等于6N 时,水刚好浸没长方体的上表面,此时长方体的重G ＝6N+F 浮，∴长方体受到的浮力：F 浮＝G−6N ＝10N−6N ＝4N ；(4)长方体浸没水中时,F 浮＝ρ水V 排g ，∴长方体的体积：
V′＝g F ρ浮水＝334N 110kg /m 10N /kg
⨯⨯＝4×10−4m 3,长方体的质量：m′＝g G ＝10N 10N /kg ＝1kg ，长方体的密度：ρ＝m'V'＝431kg 410m
-⨯＝2.5×103kg/m 3. 【点睛】
（1）利用密度公式求水桶内储水的质量；（2）知道水泵开始注水时桶内水的深度，利用液体压强公式求水对水桶底部的压强，求出水的体积；（3）水泵开始注水时，水面刚好与长方体的下表面相平，绳子的拉力为10N ，即长方体的重为10N ；当它受到绳子的拉力等于6N 时，水刚好浸没长方体的上表面，此时长方体的重等于绳子的拉力加上水的浮力，据此求长方体受到的浮力；（4）求出了浸没时受到水的浮力，根据阿基米德原理可求长方体的体积，再求出长方体的质量，利用密度公式求长方体的密度．。