新人教八年级物理下册第二学期期末复习实验计算题考试试题

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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)
一、实验题计算题压轴题等
1.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100cm2,高为 50cm,重为 5N,放置在水平台秤上;图乙中,A 球的体积为 1000cm3,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。

2.如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求(g取10N/kg)
(1)木块所受的浮力是多大?
(2)细线对木块的拉力是多大?
(3)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?
3.如图甲,水平面上有一底面积为5.0×103m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为
0.5kg 的水。

现将一个质量分布均匀、体积为5×10-5m3的物块A(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块A浸入水中的体积为4.0×10-5m3(g取10N/kg,水的密度ρ水=
1.0×103kg/m3)。

(1)求物块A的密度;
(2)如图乙,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端与物块A相连,此时物块A有3
5
的体积
露出水面,求出此时弹簧对物块的作用力;
(3)如图丙,用力缓慢向下压物块A,使其恰好浸没在水中(水未溢出),求此时水对容器底的压强。

4.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。

5.如图甲所示,放在水平桌面上的圆柱形容器内装有 12cm 深的水,现有一轻质弹簧,下端固定着一个正方体 A,正方体A的边长为10cm、质量为0.2kg,其下表面正好与水面相平,此时弹簧伸长了1cm.弹簧受到的弹力F跟弹簧的变化量△L的关系如图乙所示.
(1)求正方体 A 的重力:
(2)向容器内缓慢加水,直至正方体 A 刚好完全浸没在水中(水未溢出),立即停止加水,求此时正方体 A 受到的浮力;
(3)求正方体 A 刚好完全浸没在水中时,弹簧对正方体 A 的作用力(弹簧只能沿竖直方向移动);
(4)求正方体 A 刚好完全浸没在水中时,水对容器底部压强的变化量.
6.某人用如图所示的滑轮组将重480N的物体在10s内匀速提高2m,(不计绳重和摩擦)所用的拉力F为200N,求:
(1)拉力F的功率是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)如果用此滑轮组提起600N的物体,需要多大的拉力?
7.建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到10m高处,所用拉力为300N,时间为10s。

不计摩擦和绳重。

求:
(1)工人做功的功率;
(2)此过程中该装置的机械效率;
(3)如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物,需要用多大的拉力?
8.用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体M质量为80 kg,M的体积为6×103m3,在M物体未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s 的速度匀速提升了10m的高度,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小。

求:(g=10N/kg)
(1)物体M的重力;
(2)动滑轮下端挂钩上的绳子拉力;
(3)滑轮组提升重物的机械效率;
(4)动滑轮的重力。

9.“振华30”轮船是我国自主研制的世界最大起重船,有“大国重器”之美誉。

某次施工中,“振华30”轮船将重达几千吨的海底隧道接头装置,匀速缓慢的从其上表面距海面 10 m 深的水下提升到空中。

“振华30”起吊装置、滑轮组示意图如图甲,提升过程中,绳子自由端拉力F的功率随时间变化如图乙所示。

接头装置脱离水面后,滑轮组机械效率为80%。

不计绳重及摩擦,不计海水阻力,ρ海水=1.0×l03kg/m3,g取10N/kg)。

求:
(1)开始提升前,隧道接头装置上表面受到的压强;
(2)隧道接头装置的重力;
(3)隧道接头装置的密度。

10.如图所示,在水平地面上放着物体A,已知A的重量为300N,动滑轮的重力为
100N,某人的重力为600N,现正用绳子将A物体拉到2m高的台子上。

不计绳重和摩擦,g=10N/kg,求:
(1)拉力做的功是多少?
(2)该滑轮组的机械效率是多少?
(3)考虑到人的体重,他利用该滑轮组所能拉动的物体的重力不能超过多少牛?
11.用如图所示的滑轮组提升水中的物体A,A的体积为0.03m3,重为720N.当物体A离开水面后,在匀速竖直提升物体A的过程中,滑轮组的机械效率为90%;物体A上升的速度为0.1m/s,卷扬机拉力的功率为P.不计绳重和滑轮与轴的摩擦,g取10N/kg.求:
(1)物体A浸没在水中时受到的浮力F浮;
(2)动滑轮重G动;
(3)卷扬机拉力的功率P.
12.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,杠杆静止时,左端下沉,此时杠杆处于______(选填“平衡状态”或“不平衡状态”)。

实验开始时应先将平衡螺母向______(选填左或右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,其目的是为了便于测量______;
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码,同时向支点O 的方向各移动一小格,则杠杆的______(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)如图丙所示,在A点挂4个钩码,每个钩码重0.5N,然后在C点竖直向上拉弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数______N。

13.下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。

(每个钩码重0.7N)
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡。

(2)如图所示,在杠杆A点处挂4个钩码,则在B点处应挂________个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。

(3)把B点处的钩码取下,在B点处施加一个竖直向下的拉力F=________N时,杠杆仍然在水平位置平衡。

当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将________(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是F的力臂________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

14.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
① 可能跟物体浸入液体的深度有关;
② 可能跟物体的重力有关;
③ 可能跟物体的体积有关;
④ 可能跟物体浸入液体的体积有关;
⑤ 可能跟液体的密度有关.
为了验证上述猜想,小明做了如图所示的实验;他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块分别在水中1、2、3的位置,弹簧测力计的示数会_________,在位置3和4中,弹簧测力计的示数会_____________(填变大、变小或不变).这说明
________________.
(2)比较实验的整个过程,分析弹簧测力计的示数的变化规律,能证明上述猜想
_________是正确的.
15.如图所示装置,体重为500N的小明站立在水平地面,要提升总重力为56N的三件衣服,他以拉力F竖直向下匀速拉动绳子的自由端,此时小明对地面产生的压强为
1.2×104Pa,在2s内,他将绳的自由端匀速竖直下拉了1m。

已知小明双脚与地面的接触面积为0.04m
2.,求:
(1)小明通过滑轮组拉衣服时对地面的压力;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组提升衣服的机械效率。

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、实验题计算题压轴题等
1.(1)3cm;(2)3N;(3)1.3×103kg/m3或 1.6×103kg/m3
【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 ⨯; 2.(1)40N ;(2)16N ;(3)24N 【详解】
解:(1)此时木块完全浸没,根据阿基米德原理求出木块所受的浮力
33-33110kg/m 10N/kg 410m =40N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯浮
(2)木块此时静止,受3个力作用保持平衡,竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细线对木块竖直向下的拉力,木块重力
33-330.610kg/m 410m 10N/kg=24N G mg Vg ρ===⨯⨯⨯⨯木
细线对木块的拉力
40N-24N=16N F F G =-=拉浮
(3)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力等于重力
24N F G ==浮
答:(1)木块所受的浮力是40N 。

(2)细线对木块的拉力是16N 。

(3)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为24N 。

3.(1)0.8×103kg/m 3;(2)0.2N ;(3)1.1×103Pa 【详解】
(1)已知V 排1=4.0×10-5m 3,则
F 浮1=ρ水gV 排1=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×4×10-5m 3=0.4N
由于物块漂浮在水面上,则物块的重力为
G =F 浮1=0.4N
物块的质量为
0.4N
0.04kg 10N/kg
G m g =
== 故物块的密度为
33530.04kg 0.810kg /m 5.010m
m V ρ-=
==⨯⨯ (2)此时物块受到的浮力
335322 1.010kg/m 103
N/kg (1510m 0.)5
2N F gV ρ-==⨯⨯⨯-⨯⨯=浮水排
弹簧对物块的作用力为
20.4N 0.2N 0.2N F G F =-=-=浮
(3)由m
V
ρ=
得水的体积为
43
33
0.5kg 510m 1.010kg/m m V ρ-=
=
=⨯⨯水水水
物块恰好完全浸没在水中,水和物块的总体积
V =V 水+V 物=5×10-4m 3+5×10-5m 3=5.5×10-4m 3
则水的深度为
4332
5.510m 0.11m 5.010m
V h S --⨯===⨯ 所以水对容器底的压强
p =ρgh =1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.11m=1.1×103Pa
答:(1)物块A 的密度为0.8×103kg/m 3; (2)弹簧对物块的作用力为0.2N ; (3)水对容 器底的压强为1.1×103Pa 。

4.(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
-43
3
10N 5N =510m 1.010kg/m 10N/kg F V g ρ∆-∆=
=⨯⨯⨯水 -43
-42
510m =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 -42
1.5kg 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 。

5.(1)2N (2)10N (3)8N (4)1500pa 【详解】
(1).正方体 A 的重力为:
=0.2kg 10N/kg=2N G mg =⨯;
(2).正方体 A 刚好完全浸没在水中时,排开水的体积等于正方体的体积,即:
3-33==10cm =110m V V ⨯排正方体()
此时正方体 A 受到的浮力为:
33-33==110kg/m 10N/kg 110m =10N F gV ρ⨯⨯⨯⨯浮水排;
(3).A 受到的浮力为10N ,方向竖直向上;A 受到的重力为2N ,方向竖直向下; 所以弹簧对正方体 A 的作用力为:
10N-2N=8N A F F G =-=浮;
方向竖直向上.
(4).当向容器内缓慢加水时,弹簧会由伸长1cm 到恢复原长,此时弹簧的压缩量为:1cm L =;
由图乙可知,F =8N 时,弹簧的压缩量4cm L '=,
所以正方体A 刚好完全浸没在水中时,水上升的高度为:
10cm+1cm+4cm=15cm h L L L =++'=正方体;
水对容器底部压强的变化量为:
333=110kg/m 10N/kg 0.15m=1.510pa p g h ρ∆=∆⨯⨯⨯⨯水
6.(1)120W ;(2)80%;(3)240N
【详解】
解:(1)力做的总功为
3=200N 32m=1200J =W F h s F ⨯⨯⨯=总
拉力的功率为
1200J =120W 10s
W P t =
=总 (2)由图知,滑轮组有三段绳子承担物重,则3s h =,滑轮组的机械效率为 480N 100%100%=100%100%=80%33320010%N
=0=Gh Gh G Fs F h W W F η⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=有总 (3)不计绳重和摩擦力,拉力
1()3F G G =+轮 提升480N 重物时
1200N (480N )3
G =⨯+轮 3200N 480N=120N G =⨯-轮
则当提升600N 重物时,拉力
11()=(600N+120N)=240N 33
F G G ''=+⨯轮 答:(1)拉力F 的功率是120W ;
(2)滑轮组的机械效率是80%;
(3)如果用此滑轮组提起600N 的物体,需要240N 的力。

7.(1)600W ;(2)83.3%;(3)250N
【详解】
(1)由图示可知,滑轮组绳子的有效股数n =2,工人做的总功
W 总=Fs =Fnh =300N ×2×10m=6000J
工人做功的功率
总6000J =600W 10s
W P t =
= (2)工人做的有用功 W 有=Gh =500N ×10m=5000J
此过程中,该装置的机械效率
有总5000J 100%=100%83.3%6000J
W W η=⨯⨯= (3)绳子的拉力是物体与动滑轮总重的一半,动滑轮重为
G 动滑轮=2F −G 物体=2×300N−500N=100N
当物体重为400N 时绳子拉力
重物动滑轮
'+400N 100N '250N 22
G G F +=== 答:(1)工人做功的功率是600W 。

(2)在此过程中此装置的机械效率是83.3%。

(3)如果用这个滑轮组匀速提起400N 的重物,需要用250N 的拉力。

8.(1)800 N ;(2)740N ; (3)92.5%;(4)60N 。

【解析】
【详解】
(1).物体M 的重力:G 物=mg =80kg×
10N/kg=800N ; (2).由于物体未露出水面,完全浸没在水中,所以V 排=V 物
F 浮=ρ水gV 排=ρ水gV 物=1×103kg/m 3×10N/kg×6×10−3m 3=60N ,
当物体在水里匀速上升时受三个力的作用,物体的重力、浮力和绳子的拉力,处于三力平衡,即F 绳=G 物−F 浮
则F 绳=G 物−F 浮=800N−60N=740N ;
(3).由v =
s t
得, 物体运动的时间:
t =s v =10m 0.5m /s =20s , 根据图乙可知,此时绳自由端拉力F 做的总功是8000J ,
W 有用=F 绳×h 物=740N×10m=7400J ,
滑轮组提升重物的机械效率:
η=W W 有用
总 ×100%=7400J 8000J
×100%=92.5%; (4).由图甲可知,n =2,
滑轮组提升重物的总功:W 总=Fs =F ×
2h 物: 则:F =2W h 总物 =8000J 210m
⨯=400N , 因为匀速提升,对滑轮组受力分析,
则由F =1n
(F 绳+G 动)可得, G 轮=2F −F 绳=2×400N−740N=60N.
答:(1).物体M 的重力为800N ;
(2).动滑轮下端挂钩上的绳子拉力为740N ;
(3).滑轮组提升重物的机械效率为92.5%;
(4).动滑轮的重力为60N.
9.(1)1×
105Pa ;(2)6.4×107N ;(3)3.2×103kg/m 3。

【解析】
【详解】
滑轮组的动滑轮绕 4段绳;
(1).开始提升前,隧道接头装置上表面受到的压强
p =ρgh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×10m=1×105Pa ;
(2).由图乙可知,100s 时接头装置上表面刚露出水面,到达水平面的距离是10m ,装置运动的速度
v =10m 100s
h t ==0.1m/s , 接头装置脱离水面后,绳子自由端拉力F 的功率是8×106W ,滑轮组的机械效率 η=W P t P W P t P ==有有有总总总
, P 有=P 总η=8×106W×80%=6.4×106W ,
功率的公式P =
W Fs t t
==Fv , 物体的重力 G =66.410W 0.1m/s
P v ⨯=有=6.4×107N ; (3).接头装置脱离水面后,滑轮组的机械效率
η=44W Gh Gh G W Fs F h F
===⨯有总, 绳子自由端的拉力
F =76.410N 4480%
G η⨯=⨯=2×107N , 不计绳重及摩擦,绳子自由端的拉力F =
14
(G +G 动),动滑轮的重力 G 动=4F -G =4×2×107N-6.4×107N=1.6×107N ,
接头装置到达水面的距离为10m ,绳子自由端移动的距离
s =4h =4×10m=40m ,
接头装置到达水面拉力做的功
W 1=Pt =6×106W×100s=6×108J ,
绳子的拉力 F 1=81610J 40m
W s ⨯==1.5×107N , 接头装置上面绳子的拉力
F 2=4F 1-
G 动=4×1.5×107N-1.6×107N=4.4×107N ,
接头装置受到的浮力
F 浮=
G - F 2=6.4×107N-4.4×107N=2×107N ,
装置的体积
V =V 排=733210N 110kg/m 10N/kg
F g ρ⨯=⨯⨯浮水=2×103m 3, 隧道接头装置的密度
ρ=7336.410N 10N/kg 210m
m G V gV ⨯==⨯⨯=3.2×103kg/m 3。

答:(1).开始提升前,隧道接头装置上表面受到的压强是1×
105Pa ; (2).隧道接头装置的重力是6.4×107N ;;
(3).隧道接头装置的密度是3.2×103kg/m 3。

10.(1)800J ;(2)75%;(3)1100N
【详解】
(1)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n =2,绳子自由端移动的距离
s=nh =2×2m=4m
不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力
()()11300N +100N =200N 22
F G G =
+=⨯动, 则拉力做的功 W 总=Fs =200N×4m=800J
(2)有用功
W 有=Gh =300N×2m=600J
则该滑轮组的机械效率
600J ==75%800J
W W η=
有总 (3)由题意知,人对绳子的最大拉力 F 最大=G 人=600N
不计绳重和摩擦,物体的最大重力
G 最大=nF 最大-G 动=2×600N-100N=1100N
答:(1)拉力做的功是800J ;
(2)该滑轮组的机械效率是75%;
(3)考虑到人的体重,他利用该滑轮组所能拉动的物体的重力不能超过1100N 。

11.(1)300N ;(2)80N ;(3)80W .
【解析】
分析:(1)利用F gV ρ=浮水排计算物体A 浸没在水中时受到的浮力;
(2)根据()W Gh W G G h
η==+有
总动列出等式,求解动滑轮重; (3)由图可知,滑轮组绳子的有效股数,根据v nv =绳物求出绳端移动的速度,不计绳重和滑轮与轴的摩擦,根据1
F G n G =+动()求出卷扬机拉力,再利用W Fs P Fv t t =
==求出卷扬机拉力的功率P .
解答:(1)物体A 浸没在水中时受到的浮力:
3331.010/10/0.03300A F gV gV kg m N kg m N 浮水排水ρρ===⨯⨯⨯=;
(2)因为72090%()(720)
W Gh N W G G h N G 有
总动动η====++,所以,解得G 动=80N ; (3)由图可知,n=2,则绳端移动的速度:2v v =绳物,不计绳重和滑轮与轴的摩擦,卷扬机拉力:()72080()40022
N N G G F N ++===动,则卷扬机拉力的功率:240020.1/80P Fv F v N m s W ==⨯=⨯⨯=绳物.
答:(1)物体A 浸没在水中时受到的浮力F 浮为300N ;
(2)动滑轮重G 动为80N ;
(3)卷扬机拉力的功率P 为80W .
【点睛】此题考查浮力的计算、功率的计算和滑轮组绳子拉力的计算,弄清重物A 由2段绳子承担是解答此题的关键.
12.平衡状态 右 力臂大小 6 左 3
【详解】
(1)[1][2][3]杠杆静止时,杠杆处于平衡状态;图甲中,杠杆左低右高,应将右端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。

(2)[4][5]设杠杆每个格的长度为L ,每个钩码的重力为G ,根据杠杆的平衡条件F A L A =F B L B ,即
4G×3L=F B×2L
解得
F B=6G
需挂6个相同的钩码。

根据杠杆的平衡条件F A L A=F B L B,若A、B两点的钩码同时向支点O的方向移动一个格,则左侧
4G×2L=8GL
右侧
6G×1L=6GL
因为
8GL>6GL
所以杠杆左端会下沉。

(3)[6]根据杠杆的平衡条件F C L C=F A L A得
F C×2L=4G×3L
解得
F C=6G=6×0.5N=3N
13.右 6 4.2 变大变小
【详解】
(1)[1]杠杆静止时,杠杆左端下沉,说明右端偏高,平衡螺母需向右调节。

(2)[2]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,由杠杆的平衡条件知道
F A L A =F B L B
4G×3L=F B ×2L
解得F B =6G,即需在B点处挂6个钩码。

(3)[3]每个钩码重0.5N,若在B点处施加一个竖直向下的拉力,则
F B =6G=6×0.5N=3N
[4][5]若改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向左上方,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,动力要增大,所以弹簧测力计示数变大,才能使杠杆仍然水平平衡。

14.)变小不变浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关,跟物体浸没液体的深度无关.④
【解析】
(1)读图可知,铁块从位置1→2→3的过程中,物体浸入液体的深度增加,排开液体的体积逐渐增大,而弹簧测力计的示数逐渐变小,根据F浮=G−F拉,说明铁块受到的浮力变大,这可能使我们误认为物体浸入液体的深度越大受到的浮力越大;从位置3→4的过程中,铁块都是完全浸没,排开的液体体积不再变化,只改变其深度,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变.(2)通过1→2→3的过程可知,弹簧测力计的示数先变小后不变,说明浮力先减小后不变,故可得结论:物体浸入液体的体积越大,受到的浮力越大,与物体浸没的深度无关,可验证上述猜想④是正确的.
点睛:弹簧测力计的示数是越往下越大的,根据1→2→3的过程或3→4的过程中弹簧测力计指针位置的变化来判断弹簧测力计示数的变化;再根据称重法即可判断铁块受到的浮力的变化;进一步判断以上实验可以验证的猜想.
15.[1]480N ;[2]10W ;[3]70%
【详解】
(1)拉衣服时,小明对地面的压力为
421.210Pa 0.04m 480N F pS ==⨯⨯=压
(2)小明拉绳子的力的大小为
500N 480N 20N F G F =-=-=压
绳子自由端运动的速度为
1m =0.5m /s 2s
s v =t = 拉力的功率为
20N 0.5m/s=10W P Fv ==⨯
(3)人做的功为
20N 1m=20J W Fs ==⨯总
4段绳子与动滑轮接触,衣服上升的距离为
1m =0.25m 44
s h =
= 有用功为 '56N 0.25m=14J W F h Gh ===⨯有
整个过程的机械效率为
14J 70%20J
W W η===有总 答:(1)小明通过滑轮组拉衣服时对地面的压力为20N ;
(2)拉力F 的功率为10W ;
(3)滑轮组提升衣服的机械效率为70%。

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