人教版 功和机械能单元达标综合模拟测评学能测试试卷

一、选择题
1．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
2．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有
A．以A为参照物，B是静止的
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．绳子拉物体A的功率为1W
D．在运动过程中若将拉力F增大，弹簧测力计的示数也会增大
3．如图，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。

运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。

下列说法正确的是（）
A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J
C．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W
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．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体．不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是
A．20N B．25N C．30N D．35N
6．用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1～2s内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是
A．物体A的重为1500N
B．动滑轮的重为400N
C．物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500W
D．若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75%
7．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列说法中正确的是
A．将支点两侧钩码都向右移动一格，杠杆仍平衡
B．在支点两边的钩码下各增加一个钩码，杠杆仍平衡
C．将支点左边加上二个钩码，右边加上一个钩码，杠杆仍平衡
D．将支点左边的钩码向左移动两格，将支点右侧的钩码向右移动一格，杠杆仍平衡8．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）．下列说法错误的是（）
A．F2的功率为0.6W
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
9．如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是
1800N，且AB=1.8m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于
A．600N B．400N C．150N D．200N
10．如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆
A．始终是省力杠杆B．始终是费力杠杆
C．先是省力的，后是费力的D．先是费力的，后是省力的
二、填空题
11．如图所示，小超同学用滑轮组匀速提升重200N的物体，若每个滑轮均重10N，绳重和摩擦忽略不计，则他对绳子的拉力是_____N。

如果小超同学体重500N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为_____N。

12．如图甲所示，质量为60kg的小明坐在地上，最多能拉着质量为400kg的物体A在水平地面上做匀速直线运动，已知物体A所受阻力为物重的0.2倍，则小明对物体A的拉力是____N。

如图乙所示，当小明站立在地面上，利用滑轮组以尽可能大的力竖直向下拉绳子，恰好能将浸没在水中、密度为4×103kg/m3的物体B缓慢拉离水面，物体B浸没在水中时受到的浮力为_____N（不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，绳子能承受的拉力足够大）。

13．如图所示，用 F＝20N的力拉物体 A以2m／s速度匀速运动3s，不计滑轮重及绳间摩擦，则A所受的摩擦力是___________，若要使A匀速运动实际所需拉力F′＝25N，则此滑轮的效率是_____________．
14．如图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计)，则1个甲球和1个乙球的质量之比为_____，甲球和乙球的密度之比为_____．
15．小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤（自重不计），如图．秤砣的质量m0为1kg，已知秤杆上0.5kg和2.5kg的两根刻度线相距10cm，则秤钩连接点A与提纽O点的距离是_____cm．小红又利用自制的弹簧测力计，想测出某金属块的密度，将金属块挂在弹
簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示．则金属块的密度为______kg/m3．（酒精的密度为0.8×103kg/m3，g=10N/kg）
16．一根均匀的长方体细长直棒重1.5牛，下底面积为20厘米2，将它放在水平桌面上，
并有1
4
的长度露出桌面外，如图所示．
（1）直棒对桌面的压强为_____帕．
（2）在棒的右端至少应施加_____牛的竖直向下的力，才能让它的左端离开桌面．
17．如图所示,甲、乙两套装置中，每个滑轮的质量相等，绳重和摩擦忽略不计．用甲装置把重为 100N 物体 G 升高 2m，所用拉力为 62.5N，甲、乙装置的机械效率分别η1、η2，则η1= ___；若用乙装置提相同的重物，则拉力 F2 ___F1(选填“>”、“<”或“=”，下同)，机械效率η2________η1。

18．如图所示，一直撬棒AD=1m，CD=BC=0.15m，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是_________N。

19．如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下，沿水平面以2m/s的速度做匀速直线运动，此时物体A所受的摩擦力是20N，如果滑轮、绳子所受重力及滑轮与轴的摩擦均不计，则拉力F的大小为___________N；拉力F做功的功率为___________W。

20．为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，甲工人利用图甲的滑轮组施加300N拉
力在30s的时间内完成任务，此过程中绳子自由端移动的距离为________m，拉力的功率为________W；乙工人搭建了图乙所示的斜面，斜面长12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶，该过程中斜面的机械效率
为________，物体所受斜面的摩擦力为________N．
三、实验题
21．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的D点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，
在占点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹
簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。

回答下列问题：
(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________．(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．
22．如图所示，在做“探究杠杆的平衡条件”实验中：
(1)如图甲所示杠杆静止，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“不平衡”）状态；为使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节：实验前调节杠杆在水平位置平衡的目是_________。

(2)实验中，如图乙所示，杠杆处于静止状态。

已知杠杆的刻度尺每格为5cm，钩码每个重
0.5N ，小红把数据记录在下表：
动力F 1/N
动力臂l 1/cm 阻力f 2/n 阻力臂l 2/cm 1.5 10 1 15
(3)小红根据以上实验数据马上得到杠杆的平衡条件1122Fl F l ，你认为是否合理? 答：______（选填“是"或“否”）。

理由：___________。

(4)小明用弹簧测力计在B 点向下拉使杠杆平衡，如图丙所示。

现将弹簧测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置的过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F ______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

23．图是小明同学进行“探究杠杆的平衡条件”的实验情景，实验中所用的每个钩码重0.5N ，杠杆上每一格长1cm ，部分实验数据已记录在下表中。

实验序号
动力/N F 动力臂1/cm L 阻力2/N F 阻力臂2/cm L 1
1.5 2 1 3 2
1 4
2 2
3 1
4 1.
5 2
(1)实验开始前，应先调节杠杆两端的__，使杠杆在__位置平衡，这样做是为了在实验中便于测量__；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向__调节。

(2)第二次实验中，保持钩码位置不动，把杠杆左边的钩码拿走1个，要让杠杆保持平衡，则应该将杠杆右边的钩码拿走__个。

(3)第三次实验中，小明把杠杆左边的钩码换成弹簧测力计，他的操作不规范，原因是他没有沿__方向拉弹簧测力计。

(4)在实验中，多次改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是__
A .多次测量取平均值减小误差
B .避免偶然性，使实验结论具有普遍性
(5)请用公式表述杠杆的平衡条件：__。

24．在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们猜想可能与提升物体的重力、动滑轮的重力以及承重绳的段数有关，他们设计并利用如图所示的四个滑轮组分别进行实
验。

下表是他们记录的实验数据。

(1)从实验数据记录表中第_________组和第_________组数据可知，滑轮组机械效率高低与提升物体的重力有关。

(2)从实验数据记录表中第2组和第3组数据可知，滑轮组机械效率高低与_________有关。

(3)若要研究滑轮组机械效率高低与承重绳段数的关系，应参考实验数据记录表中第
_________组和第_________组数据。

25．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小明同学用两个完全相同的滑轮先后组成了如图甲、乙、丙所示的三个滑轮组并用这三个滑轮组各进行了一次实验，实验数据如下表。

（1）将表格中的数据①②补充完整．①_____；②_____。

（2）已知实验次数3中的数据是通过滑轮组丙实验得到的。

分析表中的实验数据可知：实验次数2中的数据是通过滑轮组_____实验得到的。

（3）分析实验次数2和3的数据可初步得出：使用同一滑轮组时，提升的物体_____，滑轮组的机械效率越高。

四、计算题
26．如图甲所示是位于宜宾市高庄桥的国内首座“公路在下、铁路在上”的金沙江公铁两用大桥的施工现场照片,如图乙所示，是某次施工中使用的升降与移动的塔吊和滑轮组，为了保证塔吊起重物不会翻倒，在塔吊左边配有一个重物P ，已知OA =12m ，OB =4m ，动滑轮的质量为40kg ，一块重为8×104N 、体积为1m 3的正方体物块D ，（忽略江水流动对物块的影响，不计绳、塔吊横梁及定滑轮的自重和摩擦，江水密度取33
1.010kg/m ρ=⨯水，g =10N/kg)；
（1）若物块D 从平台上匀速升降，为了保证铁塔不至翻倒，使其横梁始终保持水平，求塔吊左边的配重物P 的质量为多少千克？
（2）若将物块D 完全浸没水中后以0.4m/s 的速度匀速下沉到江底，则拉力F 的功率是多少？
（3）若将物体D 从江底匀速打捞出水面，假如绳子自由端的最大拉力为2.5×104N ，那么物体D 露出体积为多少时，绳子刚好被拉断？
27．如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为 100N ，
均匀实心金属块的密度为 8×10 3kg/m3，金属块的质量为 80kg．绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升．（水的密度ρ水=1.0×10 3kg/m3，g 取 10N/kg）
（1）在金属块还未露出水面时，求此时金属块所受到的浮力；
（2）在金属块未露出水面时，求人的拉力F；
（3）金属块在水中匀速上升 2m，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功．28．如图甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N．轻杆AB可以绕O点转动，且OA:OB＝5:9。

不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1＝210N。

求：
(1)物体乙受到的重力G乙。

(2)若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2＝780N．此时地面对人的支持力F3是多少。

29．用如图所示的滑轮组提升重物，摩擦不计，当物重G=1800N、拉力F为500N时，可使物体匀速上升。

求：
(1)当拉绳的速度为多大时，可使重物以0.65m/s的速度匀速上升；
(2)当被提起的重物G=2400N时，拉力F为多大时可以使物体匀速上升。

30．工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。

滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计。

g取10N/ kg。

（1）若某次运送建材的质量为50 kg，则建材的重力是多少？
（2）若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了 12 m，作用在钢绳上的拉力为200 N，求拉力的功率；
（3）当滑轮组的机械效率为90%时，运送建材的重力是多大?
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一、选择题
1．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＝cosα×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l2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 。

2．C
解析：C 【详解】
A.匀速拉动A 的过程中,以A 为参照物,B 与A 之间的位置不断发生变化,所以B 是运动的,故A 错误;
B.由图可以知道,F 作用在动滑轮上,由动滑轮的特点可以知道,动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一,物体A 的移动速度为
(即绳端移动速度),所以动滑轮的移动速度为
,故B 错误;
C.由图可以知道,滑轮为动滑轮,绳端拉力为F 的一半,即
,
则绳子拉物体A 的功率,所以C 选项
是正确的;
D.测力计对B 的拉力与A 对B 的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中若将拉力F 增大,B 物体
仍然静止,因为B 和A 之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,故D 错误. 所以C 选项是正确的. 【点睛】
(1)判断物体的运动和静止,首先确定一个参照物,被研究的物体和参照物之间如果发生位置的变化,被研究的物体是运动的,否则是静止的;
(2)由图可以知道,F 作用在动滑轮上,所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一; (3)由图可以知道,滑轮为动滑轮,绳子拉力为F 的一半,根据求出绳子拉物体A 的功
率;
(4)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力的大小无关,测力计对B 的拉力与A 对B 的摩擦力是一对平衡力,拉力增大时摩擦力不变,则弹簧测力计的示数不变.
3．D
解析：D 【详解】
A ．由图知，滑轮组由3段绳子拉着动滑轮，即n =3，该滑轮组的机械效率
W fs f W Fns nF
η=
=
=
有用物总
物 则绳子自由端的拉力
30N 12.5N 3380%
f F η=
==⨯⨯ 故A 错误；
B ．滑轮组对物体做的有用功
30N 1m 30J W fs ==⨯=有用
滑轮组做的总功
312.5N 31m=37.5J W F s =⨯=⨯⨯总
额外功为
37.5J 30J 7.5J W W W =-=-=额总有用
由于绳有重力，绳与滑轮之间有摩擦力，故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳与滑轮之间的摩擦做功的总和，故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J ，故B 错误； C ．由B 知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J ，动滑轮上升的高度为1m ，根据W Gh =知，动滑轮重小于 7.5N ，故C 错误； D ．拉力做的总功为37.5J ，用时 1s ，由W
P t
=
得拉力的功率为 37.51s
J
37.5W W P t =
==总 故D 正确。

故选D 。

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．D
解析：D
【详解】
由图可知，物体与滑轮的总重由两股绳子承担，且两根绳子的拉力的方向不平行，所以2F ＞G动滑轮+G物=10N+50N=60N，即F＞30N，故选项A、B、C不符合题意，D正确为答案．6．D
解析：D
【详解】
用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示：
A．已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为80%，由甲图可知，在1～2s内拉力
500N F =，由W Gh G
W nFh nF
η=
==有用总可得物体A 的重是 33500N 80%1200N A G F η=⋅=⨯⨯=
故A 错误；
B ．不计绳重和摩擦，根据1
F G G n
=+物动（）得动滑轮的重是
33500N 1200N 300N A G F G =-=⨯-=动
故B 错误；
C ．由甲图知，1s 后的拉力F =500N ，由乙图可知1s 后物体的速度1m/s v 物=，则绳子自由端移动的速度
331m/s 3m/s v v 绳物==⨯=
所以拉力F 的功率
500N 3m/s 1500W P Fv 绳==⨯=
故C 错误；
D ．若将重物A 的重力减小为900N ，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率
()900N
100%75%900N 300N
W Gh G W G G G G h η=
===⨯=+++有用总动动 故D 正确。

故选D 。

7．D
解析：D 【解析】
设一个钩码的重为G ，每一格的长度为L ．根据杠杆平衡条件判断． A. 将支点两侧钩码都向右移动一格，可得：
22G L G L ⨯≠⨯，所以杠杆不平衡，故A 错误； B. 在支点两边的钩码下各增加一个钩码，可得： 223G L G L ⨯≠⨯，所以杠杆不平衡，故B 错误；
C. 将支点左边加上二个钩码，右边加上一个钩码，可得：
423G L G L ⨯≠⨯，所以杠杆不平衡，故C 错误；
D. 将支点左边的钩码向左移动两格，将支点右侧的钩码向右移动一格，可得：
422G L G L ⨯=⨯，杠杆仍平衡，故D 正确； 故选D ． 8．D
解析：D 【解析】
A 、由图知，水平使用滑轮组，对于物体
B 来说，n=2，拉力端移动速度
220.1m/s 0.2m/s v v ==⨯=物，拉力做功功率223N 0.2m/s 0.6W P F v ==⨯=，故A 正
确；
B 、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，如图弹簧测力计端由三段绳子拉着，所以示数为：2333N 9N F F ==⨯=，故B 正确；
C 、物体A 受到B 向左的摩擦力为23N 6N ⨯=，受到向右的拉力F 1为4N ，，物体A 静止受力平衡，所以受到地面向右2N 的摩擦力，即物体A 与地面之间有摩擦力，故C 正确；
D 、因为A 、B 间的压力和接触面粗糙都不变，所以增大F 2，物体B 会做加速运动，但A 、B 间摩擦力不变仍为6N ，，即A 仍然保持静止，故D 错误． 故选D ．
点睛：重点是平衡状态的判断，要牢记匀速运动时物体一定平衡，本题中物体A 受到B 的摩擦力，地面的摩擦力和拉力F ２，此三个力平衡．
9．D
解析：D 【解析】
若以D 点为支点，则作用在A 点的最小力应垂直杠杆斜向下，此时DA 为动力臂，DC 为阻力臂，如下左图所示，若以B 点为支点，则作用在A 点的最小力应垂直杠杆斜向上，此时BA 为动力臂，BC 为阻力臂，如下右图所示．
由左图可得：12F DA F DC ⨯=⨯ 211800N 0.4600N 1.2F DC m
F DA m
⨯⨯=== 由右图可得：32F BA F BC ⨯=⨯
231800N 0.2200N 1.8F BC m
F BA m
⨯⨯=
== F 3<F 1 故本题选D ． 【点睛】要克服思维定式，不能只想到以D 点为支点，动力方向垂直杠杆斜向下，把另外一种情况遗漏．
10．C
解析：C 【详解】
由图可知动力F 1的力臂始终保持不变，物体的重力G 始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L 2＜L 1之前杠杆是省力杠杆，在L 2＞L 1之后，杠杆变为费力杠杆．
二、填空题
11．990 【详解】
[1]承担物重的绳子段数为n=2，他对绳子的拉力
[2]小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重500N ，所以最大物重为
解析：990 【详解】
[1]承担物重的绳子段数为n =2，他对绳子的拉力
+200N+10N
=105N 2
G G F n =
=动 [2]小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重500N ，所以最大物重为
max max 2500N-10N=990N G nF G =-=⨯动
12．300 【详解】
[1]由题意可知，物体A 作匀速直线运动，拉力 F=f=0.2G=0.2mg=0.2×400kg×10N/kg=800N
[2]小明对绳子的最大拉力
F=G 人=m 人g=60k
解析：300 【详解】
[1]由题意可知，物体A 作匀速直线运动，拉力
F =f =0.2
G =0.2mg =0.2×400kg×10N/kg=800N
[2]小明对绳子的最大拉力
F =
G 人=m 人g =60kg×10N/kg=600N
由图示可知，滑轮组有两段绳子承担物重，当物体B 离开水面时
G B =2F =2×600N=1200N
物体B 的体积为
3B 33
1200N =
==0.03m 410kg/m 10N/kg
=
B
B
B V m G g ρρ⨯⨯ 物体B 浸没在水中时
V 排=V =0.03m 3
物体B 浸没在水中时受到的浮力为
F 浮=ρ水V 排g =1×103kg/m 3×0.03m 3×10N/kg=300N
13．10N 80 【详解】
因不计滑轮重及绳间摩擦，物体A 所受的摩擦力f=F=×20N=10N ；此滑轮机械效
率为====2×=80%.
解析：10N 80% 【详解】
因不计滑轮重及绳间摩擦，物体A 所受的摩擦力f=
12F=1
2
×20N=10N ；此滑轮机械效率为η=W W 有总=f s Fs 物拉=2f F ⨯=2×10N 25N =80%. 14．1∶3 1∶3 【解析】 【详解】
第一空．设甲球的质量为m 甲，乙球的质量为m 乙，杠杆的一个小格为l ，则左边的力臂为4l ，右边的力臂为2l ，根据杠杆平衡条件得： （2m 甲+m 乙）g×4
解析：1∶3 1∶3 【解析】 【详解】
第一空．设甲球的质量为m 甲，乙球的质量为m 乙，杠杆的一个小格为l ，则左边的力臂为4l ，右边的力臂为2l ，根据杠杆平衡条件得： （2m 甲+m 乙）g ×4l =（m 甲+3m 乙）g ×2l
整理得：
1
3
m m =甲乙； 第二空．两种实心球的体积相等，根据m
V
ρ=
得： 13
m m V m m V ρρ===甲
甲甲乙乙乙。

15．3 【分析】
（1）由杠杆的原理可知如何增大测量范围，由0.5kg 和2.5kg 时的平衡方程可求得AO 的距离；（2）分析物体的受力，可得出浮力等于重力减去拉力；根据阿基米德原理= =g ，变形后
解析：3310⨯ 【分析】
（1）由杠杆的原理可知如何增大测量范围，由0.5kg 和2.5kg 时的平衡方程可求得AO 的距离；（2）分析物体的受力，可得出浮力等于重力减去拉力；根据阿基米德原理F 浮=G 排
=ρ液g V 排，变形后可求金属块体积，再根据重力G 求出质量m ，最后利用ρ=m
V
，可求密度． 【详解】
(1)设0.5kg 时秤砣连接点与提纽O 之间的距离为L ，秤钩连接点A 与提钮O 点的距离是l ；则由平衡关系知：1m gl=0m gL ，2m gl=0m g(L+0.1)；已
知：1m =0.5kg ，2m =2.5kg ，0m =1kg ；代值得：0.5×l=L…①，2.5×l=L+0.1…②两式联立得：l=0.05m=5cm ；
(2)金属块浸没在水中时，拉力F 水=2N ，金属块受力情况为：G=F 水浮+F 水，即
G=ρ水g V 排+2N,代入数值得：G=1000kg/3m ×10N/kg×V+2N−−①；金属块浸没在酒精中时，拉力F 酒=2.2N;金属块受力情况为：G=F 酒浮+F 酒，即G=ρgV 酒排+2.2N ，代入数值得：G=800kg/3m ×10N/kg×V+2.2N−−②；由①和②得：G=3N ，V=0.00013m ；金属块的质量为：m=
G g =3N
10/N kg
=0.3kg ； 金属块的密度为：ρ3m 0.3kg 0.0001V m
=
==3×310kg/3m 16．1.5 【详解】
（1）直棒对桌面的压力：；
有的长度露出桌面外，直棒对桌面的压强为： ；
（2）在棒的右端施加力，使左端抬起，此时直棒相当于杠杆，支点在桌边，如图所示：
支点左侧重，即阻力
解析：1.5 【详解】
（1）直棒对桌面的压力： 1.5N F G ==压； 有
1
4
的长度露出桌面外，直棒对桌面的压强为： 421.5N
1000Pa
12010m 14F p S
压
-=
==⎛⎫
⨯⨯- ⎪
⎝⎭
；
（2）在棒的右端施加力，使左端抬起，此时直棒相当于杠杆，支点在桌边，如图所示：
支点左侧重，即阻力为：3
4
G ，左侧的重心位置距离支点，即阻力臂为：
33428
L
L =；
支点右侧重：14
G ，此部分重的力臂为：1
1428
L
L =； 在棒的右端施加力，力臂为
1
4
L ，使左端抬起，根据杠杆平衡条件得： 3311148484G L G L F L ⨯=⨯+⨯ 解得： 1.5N F G ==． 【点睛】
重点是压强的计算和杠杆平衡条件的应用及计算，关键是确定支点后，正确判断出动力臂及阻力臂．
17．80% < = 【解析】
根据动滑轮的性质可知物体上升2m ，绳子上升4m ，根据；人做的有用功；根据 ；由图可知，甲图中滑轮组绳子的有效股数为n1=2；乙图中滑轮组绳子的有效股数为
解析：80% < = 【解析】
根据动滑轮的性质可知物体上升2m ，绳子上升4m ，根据
62.54250W Fs N m J ==⨯=总；人做的有用功1002200W Gh N m J ==⨯=有；根据
200100%80%250W J
W J
η=
=
⨯=有总
；由图可知，甲图中滑轮组绳子的有效股数为n 1=2；乙图中滑轮组绳子的有效股数为n 2=3，因为每个滑轮的质量均相等，所以每个滑轮的重力相等，
忽略绳重和摩擦，由1
F G G n =+物动（），可得，121123
F G G F G G =+=+动动（），（）；所以，F 1＞F 2；比较甲、乙两个滑轮组可知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，
W G h W G h 额轮有用物，==，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，根据
W W η=
有
总
可知，两个滑轮组的机械效率相同，即：ηη=甲乙． 故答案为：80%；＜；=．
【点睛】本题考查了使用滑轮组时绳子有效股数的确定，有用功、额外功、总功、机械效率的计算，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等。

18．63
【解析】要使施加在撬棒A 点的动力最小，应使动力臂L1最大；当以D 为支点，在A 点施加垂直AD 向上的动力时，动力臂L1=AD=1m ，即动力臂为最大值，则动力为最小；此时阻力F2=420N ，阻力臂L
解析：63
【解析】要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂L1最大；当以D为支点，在A点施加垂直AD向上的动力时，动力臂L1=AD=1m，即动力臂为最大值，则动力为最小；此时阻力F2=420N，阻力臂L2=CD=0.15m，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得，施加在撬棒A点的力：
22 1
1420N 0.15m
63N
1m
F L F
L ⨯
===．
故答案是：63．
19．40
【解析】物体移动的速度：v物=2m/s，
由图知，n=2，拉力移动的速度：v=2v物=2×2m/s=4m/s，
因为物体匀速直线运动，所以动滑轮对物体的拉力：F拉=f=20N，因为滑轮和绳的
解析：40
【解析】物体移动的速度：v物=2m/s，
由图知，n=2，拉力移动的速度：v=2v物=2×2m/s=4m/s，
因为物体匀速直线运动，所以动滑轮对物体的拉力：F拉=f=20N，
因为滑轮和绳的重力及滑轮的摩擦忽略不计，
所以水平拉力：．
拉力的功率：．
故答案为：10；40．
20．180 75% 100
【解析】
解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W总=Fs=300N×18m=5400J；
P===180W.人做的有用功：W有=Gh=600
解析：180 75% 100
【解析】
解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W总=Fs=300N×18m=5400J；
P=W
t
总=
5400
30
J
s
=180W.人做的有用功：W有=Gh=600N×6m=3600J；人所做的总功：
W总=Fs=400N×12m=4800J；人做功的机械效率：η=W
W
有
总
=
3600
4800
J
J
=75%；
W总=W有+W额 Fs=Gh+fs f=Fs Gh
s
-
=
48003600
12
J J
m
-
=100N.
三、实验题。