功和机械能单元 期末复习测试题试卷

功和机械能单元期末复习测试题试卷

一、选择题

1．如图，保持F的方向竖直向上不变，将杆由A位置匀速转动到B位置，在这个过程中F 将（）

A．先变大后变小B．始终变大C．始终变小D．始终不变

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，在竖直向上的力F的作用下，重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（）

A．5N 0.8m/s B．20N 0.8m/s C．5N 0.2m/s D．20N 0.2m/s

4．利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G 提升了相同的高度，所用的拉力分别为F 甲、F 乙，拉力做的功分别为W 甲、W 乙，拉力的功率分别为P 甲、P 乙，机械效率分别是η甲、η乙，（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（ ）

A ．W 甲=W 乙，P 甲=P 乙

B ．F 甲>F 乙，η甲>η乙

C ．W 甲=W 乙，P 甲>P 乙

D ．F 甲=F 乙，η甲=η乙

5．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θ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

6．如图所示，某人用扁担担起两筐质量为m 1、m 2的货物，当他的肩处于O 点时，扁担水平平衡，已知l 1＞l 2，扁担和筐的重力不计．若将两筐的悬挂点向O 点移近相同的距离△l ，则

A ．扁担仍能水平平衡

B ．扁担右端向下倾斜

C ．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m 2-m 1）

21

l l l - D ．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m 2-m 1）2l

l l

-

7．用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳的自由端用大小分别为F 1和F 2的拉力，将同一重物在相同的时间内，匀速提升相同的高度，两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v 1和v 2．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是

A．甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同

B．F1大于F2

C．v1大于v2

D．F1和F2做的功不相等

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，质量分别为m1、m2、m3（m1＞m2）的物体通过轻绳和弹簧连接起来，三个物体均处于静止状态．不计弹簧自重、绳重和摩擦，关于此装置的说法错误的是（）

A．绳子对m2的拉力大小为m2g

B．绳子对m1的拉力大小为m1g

C．弹簧中拉力大小为（m1-m2）g

D．地面对m3的支持力大小为（m2+m3-m1）g

10．如图所示两个物体A和B，质量分别为M和m（已知M>m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上．若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（）

A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）g

B．绳子对物体A的拉力为（M-m）g

C．地面对物体A的支持力为Mg

D．绳子对天花板的拉力为2mg

二、填空题

11．如图所示为探究滑轮组作用的实验装置，每个钩码重2N。实验时要竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计，拉力大小如图所示，则动滑轮重为______N，将弹簧测力计向上移动

30cm，则钩码上升的高度为______cm。（不计一切摩擦及绳重）

12．如图为吊装工具示意图，M是重5000N，边长为0.5m正方体的配重物体，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝1∶2，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，压强为______。（滑轮、杠杆及绳的自重、滑轮组摩擦均不计）

13．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）。

14．如图，把物体A放在水平板OB的正中央，用一不变的力F将板的B端匀速地慢慢抬高（O端不动），设A相对平板静止，则A对板的压力将__________，A与B之间的摩擦

力将___________，F对O点的力矩将_____________．

15．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）。

16．如图所示，轻质木杆AB可以绕O点转动，OA的长度是OB的三倍，A端细线下所挂280N的重物静止在水平地面上，在B点用600N的动力竖直向下拉动，木杆静止不动，则重物对水平地面的压力为______N，此木杆为_______（“省力” “费力”“等臂”）杠杆。

17．某同学骑自行车在水平路面行进，当自行车两个脚踏板转到___________位置时(填水平方向、竖直方向或与水平方向成45度角)，用力最小，这是因为这个位置的________最大．

18．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．

19．如图，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以O为支点，杠杆的右端挂有重物M，支点左边的A处挂钩码时，杠杆平衡，将重物M浸没在水中，钩码放在B处，杠杆又平衡，则重物与钩码的质量之比为____，重物M的密度是____kg/m3

20．如图所示，A物体受到的重力是100Ｎ，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向右匀速直线运动。已知拉力F=5Ｎ，滑轮组的机械效率为80%，拉力F的功率是______；物体A受到水平地面的摩擦力是______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，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。

(1) 实验前，杠杆右端偏高，应将两端的螺母向________调节，使杠杆在_______位置平衡；

(2) 杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置重新平衡，如图所示。此时弹簧测力计的示数F=_____________N（弹簧测力计自重不计）；

(3) 当弹簧测力计处于图中的虚线位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F，应将钩码向_________（填“左”或“右”）移动适当的距离；

(4) 小华想到若铁架台不是在水平桌面上，而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢？经小组分析不在水平桌面上_______ （填“影响”或“不影响”）实验过程。

23．图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过圆孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆AB可绕O点旋转，A端与直杆底端相连，B端装有塞子当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空?开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。

(1)为测出浮子上底面的面积，现有刻度尺、量筒和水，请完成实验：

①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h；

②将浮子装满水，用_______________________；

③浮子上底面的面积表达式：S上=_________（用所测量物理量的符号表示）。

(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2，外界大气压为1.0×105Pa，浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停?进水时，浮子内的?体压强为外界大气压强的1.2倍，

OA=6cm，OB=4cm，塞子受到水的压力为___________N。

(3)科学研究表明，?定质量的?体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过?定?度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证?桶正常使用，应如何移动调节螺母：__________。

24．在“探究杠杆的平衡条件”实验中:

（1）在测量时，使杠杆在水平位置保持平衡，其目的是为了_________________。

（2）若在杠杆两边挂上钩码后发现杠杆不平衡，则应该___________________________。

（3）如表为某同学所设计的实验方案和实验记录.

实验

序号

实验方案

动力

（牛）

动力臂

（米）

阻力

（牛）

阻力臂

（米）

1

挂等量的钩码，分别作为动力和阻

力.

20.0520.05

2

挂不等量的钩码，分别作为动力和

阻力.

40.0360.02

3

挂钩码、用弹簧测力计拉，分别作

为动力和阻力.

30.02 1.50.04

4

挂钩码、用弹簧测力计拉，分别作

为动力和阻力.

5.80.0450.04

a、该同学设计多种实验方案的目的是_____________________

b、实验序号4的数据显然发生错误，若记录无误，则错误的原因可能是____________（4）该同学在学习了机械功后，认为力×力臂的单位恰好是“牛×米”，那么就可以将“力×力臂”的单位合写成“焦”.你认为该同学的认识是____________的（选填“正确”或“错误”）. 25．如图所示，下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时，得到如下实验数据。

斜面与

水平夹

角

小车的

重力

G/N

斜面的

粗糙程

度

斜面的

高度

h/m

沿斜面

拉力

F/N

斜面长

s/m

有用功

W有/J

总功W

总

/J

机械效

率

η/% 20° 2.1玻璃面0.090.60.50.1890.3063 30° 2.1玻璃面0.21 1.10.50.4410.5580.2 45° 2.1玻璃面0.36 1.80.5

45° 2.1棉布面0.36 2.00.50.756 1.0075.6

(1)此探究实验是采用了_____________的物理研究方法。

(2)请将上表中空格补充完整_____________。

(3)请你根据表中的实验数据，得出要探究的实验结论：

结论一：___________________________。

结论二：__________________________。

四、计算题

26．如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知当物体下降的距离为2m时，用时4s。工人的拉力为50N，工人质量为60kg。（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）

(1)求工人放绳的速度；

(2)求滑轮组的效率η1；

(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知η1：η2＝4：3（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g＝10N/kg）。求：当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。

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．如图所示，两个和尚用轻质扁担来抬水，水桶和水的总质量为20千克。扁担在水平位

置平衡时，水桶悬挂点到甲和尚肩上支撑点的距离为0.8米，到乙和尚肩上支撑点的距离为1.2米。

（1）求甲和尚对扁担的支持力。

（2）如果在水桶中多装入5千克水，要保持两和尚支撑点的位置及甲和尚对扁担的支持力大小不变，求水桶悬挂点应移动的距离和方向。

29．“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。

30．如图所示，甲是用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个实心圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2m/s 向右运动，图（乙）是此过程中汽车拉动重物的功率P 随时间t 的变化图象，设t=0 时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳子重力及滑轮的摩擦，g 取 10N/kg。求：

（1）圆柱型重物的质量？

（2）圆柱型重物浸没在水中时所受的浮力？

（3）圆柱型重物的密度？

（4）若考虑绳重及摩擦，圆柱型重物全部出水后，汽车的实际拉力为 5000N，此时该装置

的机械效率？

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题 1．D 解析：D 【详解】

如图，杠杆在A 位置，因为杠杆平衡，所以

F ×OA =

G ×OC

所以

OC

F G OA

=

杠杆在B 位置，OA '为动力臂，OC '为阻力臂，阻力不变为G ，因为杠杆平衡， 所以

F OA

G OC '?'=?'

所以

OC F G OA '

'=

'

如图，又因为

OC D OA B ''∽

所以

::OC OA OD OB ''=

因为

::OD OB OC OA =

所以

::OC OA OC OA ''=

所以

OC OC

F G G F OA OA

''=

==' 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ABC 不符合题意，D 符合题意。 故选D 。

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】

由图可知，该滑轮是动滑轮，当重物A 上升速度为0.4m/s 时，滑轮上升速度是物体速度的一半，即0.2m/s ；此时拉力为是物重的2倍，因此拉力为

2210N 20N F G ==?=

故D 正确。 故选D 。

4．A

解析：A 【详解】

AC ．因忽略绳重与摩擦时，克服物体重力做的功为有用功，克服物体和动滑轮总重力做的功为总功，且两物体提升相同高度，所以，由W =Gh 可知，F 甲、F 乙做的总功均相等，故W 甲=W 乙，又因为时间相同，故P 甲=P 乙，故A 正确C 错误；

BD ．由图可知,甲滑轮组绳子的有效股数n 1=3，乙滑轮组绳子的有效股数n 2=2，由题意可知，两滑轮组中动滑轮的重力相等，且提升物体的重力相等，所以，忽略绳重与摩擦时，

由G G F n

+=

动

可知，F 甲

5．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 。

6．D

解析：D 【详解】

AB ．原来平衡时，m 1gl 1=m 2gl 2， 由图知，l 1＞l 2，所以m 1＜m 2，

设移动相同的距离?l ，则左边：m 1g (l 1?△l )=m 1gl 1?m 1g △l ， 右边：m 2g (l 2?△l )=m 2gl 2?m 2g △l ， 因为m 1＜m 2，所以m 1△lg ＜m 2△lg ，

则m 1(l 1?△l )g ＞m 2(l 2?△l )g ，则杠杆的左端向下倾斜，故AB 错误； CD ．因为m 1(l 1?△l )g ＞m 2(l 2?△l )g ，故往右边加入货物后杠杆平衡，

即：m 1(l 1?△l )g =(m 2+m )(l 2?△l ) g ， 且m 1gl 1=m 2gl 2， 得m =(m 2?m 1)

2l

l l

-，故C 错误，D 正确． 7．B

解析：B 【解析】

A. 如图，甲滑轮组由两段绳子承担物重，则F 1移动的距离为：12s h =；

乙滑轮组由三段绳子承担物重，则F 2移动的距离为：23s h =，所以21s s >，故A 错误； B. 在不计绳重和摩擦时，()112F G G =+物动；()21

3

F G G =+物动， 所以F 1大于F 2，故B 正确；

C. 在相同的时间内，匀速提升相同的高度，由于21s s >，根据s

v t

=得，v 1小于v 2，故C 错误；

D. 在不计绳重和摩擦时，F 1和F 2做的功都为：()

W G G h =+物动，即做功相等，故D 错误； 故选B ．

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．A

解析：A 【解析】

分析：分别对质量为m 1、m 2、m 3的物体进行受力分析，然后对照各选项逐一进行判断即

可．

解答：如图所示：

A、根据定滑轮工作特点可知，绳子对甲物体的拉力等于物体乙对绳子的拉力，等于乙物体的重力，所以，绳子对甲物体的拉力大小为m1g，故A错误；

B、对乙物体进行受力分析可知，此时乙物体的重力与绳子对乙物体的拉力是一对平衡力，所以，绳子对乙物体的拉力大小为m1g．故B正确；

C、弹簧中拉力为乙物体与甲物体的重力之差，即（m1-m2）g，故C正确；

D、对丙物体进行受力分析可知，物体丙受到地面的支持力、甲物体的压力（等于重力）、乙物体的拉力（等于重力）三个力的作用，地面对丙物体的支持力大小为（m2+m3-m1）g．故D正确．

故选A．

【点睛】此题考查定滑轮及其工作特点、力与运动的关系，关键是对各个物体进行正确的受力分析，有一定难度！

10．D

解析：D

【解析】

【详解】

B．由图可知该滑轮为定滑轮，因物体B静止，则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B 的重力mg，所以绳子对物体A的拉力为mg，故B错误；

A．滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，所以由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的拉力大小为2mg，故A错误；

D．根据相互作用力可知，滑轮对天花板的拉力大小也为2mg，即绳子对天花板的拉力为2mg，故D正确；

=、绳子向上的拉力F=mg和地面对物C．物体A受三个力的共同作用，向下的重力G Mg

体A向上的支持力N；由于物体A处于静止状态，所以物体A所受的三个力的合力为0，即

F N G

+=

所以，地面对物体A的支持力的大小为

=-=-=-

（）

N G F Mg mg M m g

故C错误。

故选D。

二、填空题

11．2 10

【分析】

(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；在进行测量工具的读数时，要先认清分度值；

(2)不计绳重和摩擦，利用F=(G+G轮)求动滑轮

解析：2 10

【分析】

(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；在进行测量工具的读数时，要先认清分度值；

(2)不计绳重和摩擦，利用F=1

3

(G+G轮)求动滑轮的重力；

(3)由图可知，该滑轮组绳子的段数为n=3，根据s=nh可以判断出钩码上升的高度。【详解】

[1]弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小是2.4N。

不计绳重和摩擦，根据F=1

n

(G+G轮)可得，动滑轮的重力

G轮=3F-G=3×2.4N-6N=1.2N

[2]由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，则由s=3h得，钩码上升的高度

h=1

3

s=

1

3

×30cm=10cm

12．4550 1.82×104Pa

【分析】

工人竖直向下匀速拉动绳子时，先对工人进行受力分析，受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力，人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力，

又知道

解析：4550 1.82×104Pa

【分析】

工人竖直向下匀速拉动绳子时，先对工人进行受力分析，受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力，人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力，又知道人的重力，从而可以计算出地面对人的支持力，根据力作用的相互性可知工人对地面的压力；分析杠杆A 端受到的拉力，利用杠杆的平衡条件求出B端受到的拉力，对M进行受力分析得出地面对

物体的支持力即物体M对地面的压力，根据

F

p

S

算出物体M对地面的压强。

【详解】

[1]工人竖直向下匀速拉动绳子时，工人受到竖直向下的重力G人、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件F+F支=G人,可得

F支=G人﹣F=700N﹣300N=400N

因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力

F 压=F 支=400N

[2]滑轮、绳的自重、滑轮组摩擦均不计，则定滑轮受3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得杠杆对定滑轮的拉力

F A ′=3F =3×300N =900N

杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，则

F A = F A ′=900N

根据OA ∶OB =1∶2和杠杆的平衡条件F A ×OA =F B ×OB ，可得

900N 450N 2A B F OA OA

F OB OA

??=

== 因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M 的拉力等于物体M 对杠杆的拉力，即 F B ′=F B =450N

物体M 受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M 受到的支持力为

F M 支持=

G M ﹣F B ′=5000N ﹣450N =4550N

因为物体间力的作用是相互的，所以物体M 对地面的压力

F M 压=F M 支持=4550N

[3]物体M 对地面的压强

4M 4550N 1.8210Pa 0.5m 0.5m

F p S =

==??压 13．300 【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

14．减小 增大 减小

【详解】

[1][2]物体m 受重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得：支持力N=mgcos ①，静摩擦力f=mgsin ②，在平板绕接地点转动过程中，角逐渐增

解析：减小 增大 减小 【详解】

[1][2]物体m 受重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得：支持力N =mg cos θ ①，静摩擦力f =mg sin θ ②，在平板绕接地点转动过程中，角θ逐渐增大，则支持力N 减小，由牛顿第三定律可知，物体m 对平板的压力N ′=N =mg cos θ减小，摩擦力f =mg sin θ增大； [3]设m 到接地点的距离为l ，支持力的力臂等于l ，对物体和平板整体而言，总重力要使板顺时针转动，拉力要使板逆时针转动，根据力矩平衡条件，有

F ?L cos θ=MgL 2cos θ+mgl cos θ ③

其中：L 为板长，则F 的力矩：

MF =F ?L cos θ=MgL 2cos θ+mglcos θ

可见，随着θ的增大，cos θ减小，MgL 2cos θ+mgl cos θ减小，则MF 减小，即F 对O 点的力矩将减小．

15．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：

53

332.4?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 = 。

16．费力

【解析】以杠杆为研究对象，杠杆A 点受到物体G 对其竖直向下的拉力FA 和B 点竖直向下的拉力FB ，杠杆不动，即处于平衡状态．根据杠杆的平衡条件，所以FA×OA=FB×OB．由于FB=600N ，OA=

解析：费力

【解析】以杠杆为研究对象，杠杆A 点受到物体G 对其竖直向下的拉力F A 和B 点竖直向下的拉力F B ，杠杆不动，即处于平衡状态．根据杠杆的平衡条件，所以F A ×OA =F B ×OB ．由于

F B =600N ，OA =3OB ，可以求得F A =200N ．由于物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体G

的拉力竖直向上且等于200N ．以物体G 为研究对象，其受到三个力的作用：杠杆对其向上的拉力F 拉=200N ，重力为280N ，地面对其竖直向上的支持力F 支．物体处于静止状态，所以这三个力平衡即：G =F 支+F 拉，从而可以求得F 支等于80N ，因为物体处于平衡状态，所以

F 压=F 支=80N ．由图示情况可知，动力臂小于阻力臂，所以此木杆为费力杠杆．

故答案为：80；费力

17．水平方向 动力臂

【解析】自行车的两个脚踏板相当于双轴对称性杠杆，支点在两脚踏板的中心转轴点，当转到水平位置时，此时动力臂最大，在阻力和阻力臂不变的情况下，此时动力最小． 故答案为：车把有花纹

解析： 水平方向 动力臂

【解析】自行车的两个脚踏板相当于双轴对称性杠杆，支点在两脚踏板的中心转轴点，当转到水平位置时，此时动力臂最大，在阻力和阻力臂不变的情况下，此时动力最小． 故答案为：车把有花纹是为增大摩擦（合理即可）；水平方向；动力臂．

18．180 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.

19．4:5 4.0×103

【解析】（1）如图，

由图可知mgLOA=MgLOC，

（2）

思路分析：M未浸没水中，利用杠杆平衡条件，求出钩码和重物的质量关系；浸没后利用杠杆平衡条件求出右边

解析： 4:5 4.0×103

【解析】（1）如图，

由图可知mgL OA=MgL OC，

（2）