中考物理真题练习卷力和机械解析版
2019年中考物理真题练习卷: 力和机械
一、选择题
1.下列说法正确的是（ ）
A.静止的物体可能受到摩擦力的作用
B.越高的拦河大坝，水的重力势能一定越大
C.火车进站时需提前减速，是因为火车受到惯性作用
D.地面上滚动的小球越滚越慢，是由于小球的惯性越来越小
【答案】A
【解析】 A、静止的物体可能受到摩擦力，只要有相对运动趋势即可，比如手握住杯子处于静止状态，此时杯子受向上的摩擦力；A符合题意；
B、拦河大坝使水位升高，只有在质量一定时，高度越高，水的重力势能才越大，B不符合题意；
C、火车进站时需提前减速，火车由于惯性会继续向前运动，这样可以节省燃油；惯性是物体本身具有的一种性质，不是外界施加的一种作用，不能说受到惯性作用，C不符合题意；
D、地面上滚动的小球越滚越慢，是因为受到地面的阻力，运动速度虽然越来越慢，但质量不变，所以小球的惯性大小不变，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据两个物体的运动情况不同，可将摩擦力分为三种：①当一个物体在另一个物体表面滑动时，产生的摩擦力叫滑动摩擦力；②当一个物体在另一个物体表面滚动时，产生的摩擦力叫滚动摩擦力；③当两个物体未发生相对运动，但有相对运动趋势时，产生的摩擦力叫静摩擦力．
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度.
惯性：物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
2.如图所示，下列工具在使用中属于省力杠杆的是（ ）
A. 筷子 B. 钓鱼竿
C. 钢丝钳 D. 食品夹
【答案】C
【解析】 A、筷子使用时，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，A不符合题意；
B、钓鱼竿使用时，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，B不符合题意；
C、钢丝钳翦断钢丝时，动力臂大于阻力臂是省力杠杆，C符合题意；
D、食品夹使用时，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】三种杠杆：(1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1
F2.特点是费力，但省距离.（如钓鱼杠，理发剪刀等）
(3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2.特点是既不省力，也不费力.（如：天平）
3.A，B两种实心物体的质量与体积的关系如题图1所示，把体积相等的A，B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则题图2的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】【解答】由m与V的关系图象可知，A、B两物体的密度分别为ρA==2g/cm3、ρB==0.5g/cm3 ， 即ρA=4ρB ， 体积相等的A、B物体质量关系为mA=4mB；A所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，B所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；若要使它们处于静止状态，则nGB=GA ， nmBg=mAg=2mBg，即n=2。
故答案为B。
【分析】由图象可知两物体的密度关系，可知体积相等的A、B物体质量关系；利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。
4.下图为“测滑轮组机械效率”的实验．在弹簧测力计拉力作用下，重6N的物体2s内匀速上升0.1m，弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）．下列说法错误的是（ ）
A. 弹簧测力计的拉力是2.4N B. 物体上升的速度为0.05ms
C. 弹簧测力计拉力的功率为0.12W D. 滑轮组的机械效率约83.3％
【答案】C
【解析】【解答】A．弹簧测力计的拉力是2.4N，A不符合题意；B．物体上升的速度为：v= =0.05ms，B不符合题意；
C．弹簧测力计拉力的功率为P=Fv=2.4N×2×0.05m /s=0.24W,C符合题意；
D．滑轮组的机械效率约η= =83.3％，D不符合题意。
【分析】A、根据弹簧测力计的最小分度值读出拉力；B、根据v= 求解；C、根据P=Fv求解；D、根据η= 求解。
故答案为：C。
5.图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（ ）
A.右端下沉
B.左端下沉
C.要保持平衡应将左端的物体向右移动
D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体
【答案】A
【解析】【解答】AB、设一个钩码重为G，杠杆一格长为L，（a）图杠杆平衡是因为： ；
（b）图分别加挂一个等重的物体后（为便于研究，设物体的重也为G），左边力与力臂的乘积：3G×2L，右边力与力臂的乘积：2G×4L，因为 ，即右边力与力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，右端下沉；A符合题意，B不符合题意；
CD、若想让杠杆能够平衡，可以将左端的物体向左移动，从而增大左边的力臂，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，C不符合题意；
若想让杠杆能够平衡，可以在左端再加挂一个物体，左边的力变大，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据杠杆平衡条件的计算，当平衡的杠杆两端增加相同的物体时，力臂较大的一侧会下沉.
6.如图所示，放在水平桌面上的物块用细线通过定滑轮与沙桶相连，当沙桶与沙的总质量为m时，物块恰好做匀速直线运动（忽略细线与滑轮之间的摩擦）。以下说法正确的是（ ）
A. 物块受到的滑动摩擦力大小为mg B. 物块的重力与它对桌面的压力是一对平衡力
C. 物块受到的滑动摩擦力与支持力是一对平衡力 D. 继续向沙桶中加入沙子，物块受到的滑动摩擦力增大
【答案】A
【解析】【解答】A、沙桶与沙的总重力为 ，使用定滑轮不能改变力的大小（忽略细线与滑轮之间的摩擦），则物块受到的拉力大小为mg；因为物块做匀速直线运动，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以滑动摩擦力的大小为mg，A符合题意；
B、物块的重力与它对桌面的压力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，B不符合题意；
C、物块受到的滑动摩擦力与支持力不在同一条直线上，不是一对平衡力，C不符合题意；
D、继续向沙桶中加入沙子，由于压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以物块受到的滑动摩擦力不变，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】当物体做匀速直线运动时受到平衡力的作用，二力平衡时力的大小相等，方向相反.
7.分析如图所示实验现象得出的结论中，合理的是（ ）
A. 甲：烧杯内壁有水珠生成，说明甲烷中含有碳元素和氢元素 B. 乙：摩擦后的塑料梳子能吸引碎纸屑，说明纸屑与梳子带同种电荷
C. 丙：试管中无明显现象，说明CO2与NaOH溶液没有发生化学反应 D. 丁：弹簧测力计读数相同，说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向
【答案】D
【解析】【解答】A. 甲：烧杯内壁有水珠生成，说明甲烷中含有氢元素。A不符合题意。
B、带电体能吸引微小的物体，塑料尺摩擦后能吸引碎纸屑，说明摩擦后的塑料尺带电，B不符合题意；
C. 丙：试管中无明显现象，并不能说明CO2与NaOH溶液没有发生化学反应，C不符合题意；
D. 丁：弹簧测力计读数相同，说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向，D符合题意。
故答案为：D
【分析】不同物质组成的物体相互摩擦时，原子核束缚电子的本领不同，原子核束缚电子本领强的夺得电子带负电，原子核束缚电子本领弱的失去电子带正电；电荷间的相互作用是：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引.
定滑轮特点：不省力，但能改变动力的方向.（实质是个等臂杠杆）
8.如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.物体的长度为2.2m B.通电螺线管左端为5极
C.弹簧测力计的示数为2N D.温度计的读数为43℃
【答案】C
【解析】【解答】A. 由图可知，刻度尺的最小分度值为1mm，物体的长度为2.10cm，A不符合题意；
B. 根据安培定则，通电螺线管左端为N极，B不符合题意；
C.图中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2N ，C符合题意；
D.图中温度计的分度值为1℃，读数为37℃，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】刻度尺的正确使用：(1)使用前要注意观察它的零刻线、量程和最小刻度值； (2)用刻度尺测量时，尺要沿着所测长度，不利用磨损的零刻线；(3)读数时视线要与尺面垂直，在精确测量时，要估读到最小刻度值的下一位；(4) 测量结果由数字和单位组成.
安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）.
弹簧测力计的用法：(1)要检查指针是否指在零刻度，如果不是，则要调零；(2)认清最小刻度和测量范围；(3)轻拉秤钩几次，看每次松手后，指针是否回到零刻度，(4)测量时弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力的方向一致；⑸观察读数时，视线必须与刻度盘垂直.（6）测量力时不能超过弹簧测力计的量程.
温度计使用：(1)使用前应观察它的量程和最小刻度值；(2)
使用时温度计玻璃泡要全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或容器壁；(3)待温度计示数稳定后再读数；(4)读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平.
9.如图所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA=0.6m，OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C，C的密度为0.8×103kg/m3 ， B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g取10N/kg）（ ）
A. 木块受到的浮力为0.5N B. 木块C受到细线的拉力为0.3N
C. 小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N D. 小球的运动速度为0.2m/s
【答案】D
【解析】【解答】A、木块受到的浮力：F浮=G排=0.5N，A不符合题意； B、∵F浮=ρ水V排g，∴木块浸入水中的体积： V浸=V排= =5×10-5m3 ， ∴木块的体积：V木=2V浸=2×5×10-5m3=1×10-4m3 ， 木块的质量：m=ρ木V木=0.8×103 kg/m3×1×10-4m3=0.08kg， 木块重：G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N， 所以杠杆B端受到的拉力：FB=G-F浮=0.8N-0.5N=0.3N，B不符合题意； C、∵杠杆平衡，∴FA×OA=（FB+GB）×OB， 小球的重：G球=m球g=0.3kg×10N/kg=3N，A端受到细线的拉力FA=2.2N，C不符合题意； D、设小球到O点距离为s，当A端的拉力为0时，杠杆再次平衡， 根据杠杆平衡条件可得：G球×s=FB×OB， 即：1N×s=0.3N×0.4m， 解得：s=0.12m，v= =0.03m/s,D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据阿基米德原理（F浮=G排）求解判断；B、根据F浮=ρ水V排g求出V排 ， 求出V木 ， 根据ρ= 的变形式m=ρV出木块的重力，根据木块的受力情况求出杠杆B端受到的拉力；C、根据杠杆的平衡条件求出A端受到细线的拉力；D、根据杠杆平衡条件求出小球距离O点的距离，根据v= 求解。
10.小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40cm，底部直径为30cm，装满油后总重2019N．下列说法中正确的是（ ）
A. 要使底部C稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600N的力 B. 他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功
C. 他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力 D. 油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力
【答案】A
【解析】【解答】A、要使油桶C点稍离地面，必须以D点为支点，AD作为动力臂，力臂最长，此时动力也最小，最省力，如下图所示：
此时动力为F，阻力为G=2019N，动力臂L1= =50cm
阻力臂L2= CD= ×30cm=15cm，∵F1L1=F2L2 ， ∴最小拉力F= =600N，A符合题意；
B、他用水平力虽没推动油桶，虽然他用了力，油桶没有移动，所以他对油桶没有做功，B不符合题意；
C、他用水平力没推动油桶，此时推力等于摩擦力，C不符合题意；
D、油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是一对相互作用力，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、先分析支点、动力作用点，再求出动力臂、阻力臂，最后根据杠杆的平衡条件求出最小的动力；B、做功的两个必要条件：作用在物体上的力，物体在力的方向上移动的距离；C、物体处于平衡态（静止、匀速直线运动）时受到的力是平衡力；D、二力平衡条件：作用在同一个物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上．
11.如图所示，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（ ）
A.小球在A，C处的势能最大
B.小球在B处只受重力作用
C.小球由A到B过程中，重力势能转化为动能
D.小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止
【答案】B
【解析】【解答】A、小球的质量不变，在A、C处的高度最高，重力势能最大，A不符合题意；
B、小球在B处受到重力和绳子的拉力的共同作用，B符合题意；
C、小球由A到B过程中，不计阻力，机械能守恒，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，C不符合题意；
D、小球运动到C处时，处于静止状态，如果受到的外力全部消失，小球仍然会静止，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】摆球在运动过程中动能和重力势能相互转化，在最低点时，受到重力和拉力的作用.
二、填空题
12.小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm，物体B重50N（物体B与A始终接触），此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为________m/s，物体A受到B施加的摩擦力________（选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”），水平拉力F为________N，水平拉力F的功率为________W。
【答案】0.1；水平向右；36；3.6
【解析】【解答】解：根据v= 得A物体运动的速度：v= =20cm/s,绳子的股数为2股，滑轮移动的速度为v滑= ×v= ×20cm/s=10cm/s=0.1m /s；物体B在水平方向上受水平向右的拉力和A对B施加的向左的摩擦力是一对平衡力，所以A对B施加的摩擦力为8N且水平向左；A对B施加的向左的摩擦力和B对A施加的向右的摩擦力是一对相互作用力，所以B对A施加的向右的摩擦力为8N：A在水平方向受到向左的拉力F’、B对A施加的向右的摩擦力、地面对A向右的摩擦力，所以绳子对A的拉力F’=8N+10N=18N，F=2F’=2×18N=36N,P=Fv=36N×0.1m/s
3.6W.
故答案为：0.1；水平向右；36；3.6。
【分析】根据v= 求出A运动的速度，再根据绳子是股数求出滑轮运动的速度；根据B的受力情况和二力平衡条件得出B受到摩擦力的方向和大小；根据A的受力情况求出绳子对A的拉力；根据P=Fv求出拉力的功率。
13.如图所示，重力为500N的物体在拉力F的作用下沿水平向左匀速运动，若物体受到地面摩擦力的大小为10N，不计细绳、滑轮的重力及细绳与滑轮的摩擦，则拉力F的大小________N
，在这个过程中，物体的机械能________（选填“变小”、“不变”或“变大”）.
【答案】5；不变
【解析】【解答】由图可知：物体受到地面摩擦力的大小为10N，所以作用在动滑轮上的绳子每段承担的拉力都是5N，定滑轮只能改变力的方向，也就是人通过滑轮组施加的水平向右5N的拉力；由于物体在水平方向做匀速直线运动，所以物体的机械能大小不变.
故答案为：5；不变.
【分析】本题主要考查对简单机械滑轮组的理解和掌握。解决问题前，分析滑轮组问题时首先明确两点：哪个（哪些）是动滑轮，哪个（哪些）是定滑轮；作用在动滑轮上的绳子有几股。
14.（2019•盐城）小李利用图示装置做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验，他沿水平方向匀速拉动木板，稳定时弹簧测力计示数如图所示，读数为________N，在木块上放一重物，重复实验，弹簧测力计的示数变化情况是________．拉动木板过程中，木板________（受到/不受到）木块的摩擦力．
【答案】0.8；变大；受到
【解析】【解答】解：（1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，测力计的示数为0.8N，即拉力为0.8N；（2）在接触面的粗糙程度不变时，在木块上加放砝码，增大了对木板的压力，再重复实验操作，摩擦力变大了，则会发现弹簧测力计示数将变大；（3）实验中木块始终静止，处于平衡状态，水平方向上木块受到测力计的拉力和木板对木块的摩擦力，由于力的作用是相互的，所以木板也受到木块的摩擦力． 故答案为：0.8；变大；受到．
【分析】（1）根据弹簧测力计的分度值和指针位置读出弹簧测力计的示数，木块静止，处于平衡状态，根据二力平衡的知识得出摩擦力的大小与方向；（2）摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关；（3）物体在另一个物体的表面滑动时，受滑动摩擦力．
15.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）
【答案】400；4500
【解析】【解答】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，有三段绳子向下拉着滑轮，再加上一个滑轮的重，A点受到的拉力为：
根据杠杆平衡条件得： ，代入得：
解得：
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：
。
故答案为：400；4500.
【分析】根据重力和拉力计算压力，结合杠杆平衡条件计算杠杆对物体的拉力，利用合力的计算求物体对地面的压力.
16.泸州市为了巩固创文成果下发了宜传手册“绿色低碳生活，从垃圾分类开始”。如图是一种轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个________杠杆（选填“省力”或“费力”）；垃圾桶底部的小轮子是为了________摩擦力（选填“增大”或“减小”）；若拖动时垃圾桶总重为150N，且动力臂为阻力臂的2倍，则保持垃圾桶平衡的拉力F为________N。
【答案】省力；减小；75
【解析】【解答】（1）图示的垃圾桶，因为是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以是一个省力杠杆；（2）垃圾桶底部安装小轮子，采用变滑动为滚动的方式减小了摩擦力；（3）已知垃圾桶总重G＝150N，动力臂L1＝2L2 ， 根据杠杆平衡条件：FL1＝GL2可得，保持垃圾桶平衡的拉力为：F＝ ＝75N。故答案为：省力；减小；75.
【分析】三种杠杆：(1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1F2.特点是费力，但省距离.（如钓鱼杠，理发剪刀等）
(3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2.特点是既不省力，也不费力.（如：天平）
杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂或写作：F1L1=F2L2
17.小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为________N；如果向水桶内再加入40N的水，提起时动滑轮的机械效率________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】80；变大
【解析】【解答】由图可知，该滑轮为动滑轮，有两段绳子拉着动滑轮，不计绳重和摩擦，则拉绳子的动力： ；使用同一滑轮组，在提升高度相同时，所做的额外功不变，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大。
故答案为：80；变大。
【分析】动滑轮上的拉力是总重力的一半，物体越重，滑轮的机械效率越大.
18.如图所示，一轻质杠杆水平支在支架上，OA=20cm，G1是边长为5cm的正方体，G2重为20N. 当OC=l0cm时，绳子的拉力为________N，此时G1对地面的压强为2×104Pa. 现用一水平拉力使G2以5cm/s的速度向右匀速直线运动，经过________s后，可使G1对地面的压力恰好为零．
【答案】10；10
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件，当OC＝10cm时，G2×OC＝F×OA，即20N×10cm＝F×20cm，所以F＝10N。此时G1对地面的压强为2×104Pa，即 ＝2×104Pa，其中S＝0.05m×0.05m＝2.5×10-3m2 ， 代入前面的式子得，G1＝60N。当G1对地面的压力为零时，G1×OA＝G2×L，即60N×20cm＝20N×L，解得L＝60cm，根据题意有OC vt＝L，即10cm 5cm/s·t＝60cm，所以t＝10s。
故答案为：10；10.
【分析】由杠杆平衡条件求出G2在C点时，杠杆在A点受到的拉力，由压强公式的变形公式F=pS求出G1对地面的压力，然后对G1进行受力分析，由平衡条件求出G1的重力；由杠杆平衡条件求出G1对地面压力为零时G2到支点的距离，然后由速度公式v=的变形公式求出G2的运动时间.
19.海南省正在开展社会文明大行动，规定汽车礼让行人。汽车不避让行人且冲过斑马线 是很危险的，这是因为汽车具有________，在遇到紧急情况时刹车不易停住。汽车轮胎表面刻有深槽花纹，是为了________摩擦力（选填“增大”或“减小”）。
【答案】惯性；增大
【解析】【解答】利用惯性和影响摩擦力的因素解答。
汽车不避让行人且冲过斑马线是很危险的，这是因为汽车具有惯性，即保持原来运动状不变的性质，所以在遇到紧急情况时刹车不易停住；
汽车轮胎表面刻有深槽花纹，是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦力的。
故答案为：惯性；增大.
【分析】惯性：物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
增大有益摩擦的方法：增大压力和使接触面粗糙些.减小有害摩擦的方法：(1)使接触面光滑和减小压 力；(2)用滚动代替滑动；(3)加润滑油；(4)利用气垫.（5）让物体之间脱离接触（如磁悬浮列车）.
三、作图题
20.如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，画F1、F2的力臂L1和L2。
【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】已知支点O，从支点向F1的作用线做垂线，垂线段的长度即为动力臂L1；从支点向阻力F2作用线引垂线，垂线段的长度即为阻力臂L2 ．
四、实验探究题
21.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明用完全相同的木块分别做
了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
（1）将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使木块做________ 运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
（2）甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与________有关；________两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
（3）小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是他在上述用实验的基础上，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，将测得的数据记录在表格中，由表中数据验证了自己的猜想，这种做法________ (正确/错误），理由是________。
次数
木块大小
接触面积S/cm2
摩擦力f/N
1
整 块
150
1.5
2
三分之二块
100
1.0
3
三分之一块
50
0.6
【答案】（1）匀速直线
（2）压力大小；甲丙
（3）错误；没有控制压力大小相同
【解析】【解答】（1）实验过程中，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使木块做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；（2）比较甲、乙实验，说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关；比较甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关；（3）研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，要采用控制变量法设计该实验，实验时将木块沿竖直方向切成两部分，压力大小变小了，由测得的数据验证自己的猜想，这种做法是错误的，理由是没有控制压力大小相同。
【分析】（1）该实验的实验原理是二力平衡条件，只有木块做匀速直线运动时，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；（2）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度；该实验采用控制变量法，分析实验中不变的量和改变的量，据此得出结论；（3）研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关时，要控制压力大小和接触面粗糙程度相同。
22.在深圳科技活动月中，某校开展了实验操作小能手竞赛活动。
（1）“探究杠杆的平衡条件”实验
①如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆右的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节；
②如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）
③在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是________（填序号）
A．使测量数据更准确
B．多次测量取平均值减小误差
C．避免偶然性，使实验结论具有普遍性
（2）“测量橙汁的密度”实验
①为了测量结果更准确，下列实验步骤的合理顺序是________（用字母表示）
A．计算橙汁的密度
B．用天平测出空烧杯的质量
C．烧杯中盛适量的橙汁，用天平测出橙汁和烧杯的总质量
D．调节天平平衡
E．将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中，读出橙汁的体积
②测量橙汁和烧杯总质量时，砝码和游码的位置如图甲所示，则总质量为________g。
③不用量筒，只需添加一个完全相同的烧杯和适量的水，也可以完成该实验。
实验步骤如下：
a．用已调好的天平测出空烧杯的质量，记为m0；
b．向一个烧杯倒入适量橙汁，用天平测出橙汁和烧杯的总质量，记为m1；
c．向另一个烧杯中倒入与橙汁等深度的水（如图乙），用天平测出水和烧杯的总质量，记为m2；
d．橙汁的密度ρ橙汁=________（水的密度用ρ水表示）
【答案】（1）左；变大；C
（2）DCEBA；61.8；
【解析】【解答】解：（1）①由图甲知杠杆的左边高，将平衡螺母向左边调；②测力计从a位置转到b位置是力臂变小，力变大；③改变力和力臂的大小得到多组数据的目:防止实验出现偶然性，通过多组数据才能总结出普遍规律，C符合题意，A、B不符合题意；（2）①先测出烧杯中盛适量的橙汁，用天平测出橙汁和烧杯的总质量，再将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中，读出橙汁的体积，最后测出用天平测出空烧杯的质量时误差较小，所以实验步骤的合理顺序为：DCEBA；②物体的质量m=50g+10g+1.8g=61.8g；③由ρ= 的变形式V= 、V水=V橙汁得 ，即 ，ρ橙汁= 。
【分析】（1）调节天平时，天平哪边高向哪边调；先判断力臂的变化，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断；③只有通过多组数据才能总结出普遍规律；（2）①分析减小误差的主要步骤，再综合得出实验步骤；②天平左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码的质量之和；③根据ρ= 和V水=V橙汁求解。
五、计算题
23.如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图，工人用一滑轮组从水中打捞物体。已知：物体的质量为90kg且以恒定速度匀速上升，当物体完全露出水面，工人对滑轮组绳子自由端的拉力F1为400N，此时滑轮组的机械效率η1为75%（绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，g=10N/kg）。
（1）请你根据题目中的条件，判断出工人所使用的滑轮组是下列中的________图。
（2）工人的质量为60kg，双脚与地面接触面积为2.5×10﹣3m2 ， 物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了4×104Pa，求物体浸没在水中时受到的浮力。
（3）若物体完全浸没在水中时，工人拉力的功率为180W，求物体上升的速度。
【答案】（1）A
（2）解：由题知，绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，当物体完全露出水面时，F= （G物+G动）
G动=3F﹣G物=3×400N﹣90kg×10N/kg=300N，
此时人对地面压力：F压=G人﹣F=60kg×10N/kg﹣400N=200N，
物体完全浸没在水中时对滑轮组的拉力：F拉'=G物﹣F浮 ， 完全露出后物体对滑轮组拉力F拉=G物 ， 所以物体被打捞出水面后对滑轮组拉力增大，绳子自由端拉力随之变大，人对地面压力变小，压强变小，
由p= 可得物体完全露出水面后，人对地面压力增大量：△F=△pS=4×104Pa×2.5×10﹣3m2=100N，
所以物体完全浸没在水中时人对地面压力F压'=F压+△F=200N+100N=300N，
此时人对绳子自由端拉力：F'=G人﹣F压'=60kg×10N/kg﹣300N=300N，
且F'= （F拉'+G动）= （G物﹣F浮+G动）
所以：F浮=G物+G动﹣3F'=90kg×10N/kg+300N﹣3×300N=300N
答：物体浸没在水中时受到的浮力为300N
（3）解：由P= = =Fv可得，物体完全浸没在水中时绳子自由端的速度：v= = =0.6m/s，
由v=nv物可得，物体的上升速度：
v物= = =0.2m/s
答：物体上升的速度为0.2/s
【解析】【解答】解：（1）当物体完全露出水面时，滑轮组的机械效率：η= = = ，所以通过动滑轮绳子的段数：n= = = =3，
A图中通过动滑轮绳子的段数为3，B图中通过动滑轮绳子的段数为4，C图中通过动滑轮绳子的段数为5，所以工人所使用的滑轮组是A图；
【分析】（1）根据η= ×100%求出绳子的股数分析判断；（2）先根据F= （G物+G动）求出动滑轮的重力，再根据F压=G人﹣F求出物体完全露出水面时人对地面压力，根据p= 求出人对地面压力增大量，物体完全浸没在水中时人对地面压力F压'、人对绳子自由端拉力，最后根据F'= （F拉'+G动）= （G物﹣F浮+G动）求出浮力；（3）根据P=Fv求出物体完全浸没在水中时绳子自由端的速度,再根据v=nv物求出物体的上升速度。
24.如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场，工程师用起吊装置在江中起吊工件. 己知工件重4000N，每个滑轮重500N，声音在水中的传播速度是1500m/s.
在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波，经过0.02s后收到回波.（不计绳重和摩擦，g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)
（1）求工件在水下的深度；
（2）不计工件的高度，求水对工件产生的压强；
（3）当工件在水面下匀速上升时，绳子自由端的拉力为500N，求工件的体积；
（4）不计动滑轮体积，求工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率（结果在小数点后保留一位数字）.
【答案】（1）解:h＝vt＝ ×1500m/s×0.02s＝15m
（2）解:P＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×15m＝1.5×105Pa
（3）解:不计绳重及摩擦，F拉＝ (G物 G轮 F浮)， F浮＝G物 G轮－nF拉＝4000N 500N－3×500N＝3000N， F浮＝ρ水gV排 ，V排＝ ＝0.3m3＝V工件
（4）解:工件在水中匀速上升时，η＝ 66.7
【解析】【分析】（1）利用s=vt求出超声波传播的距离，沉船在水下的深度等于超声波传播距离的一半；
（2）利用液体压强计算公式p=ρgh求出受到的压强；
（3）根据滑轮组F=（G-F浮+G轮）和阿基米德原理F浮=ρ水gV排可求工件的体积；
（4）不计绳重和摩擦，克服货物在水中拉力做的功为有用功，克服货物在水中拉力和动滑轮重做的功为总功；则该滑轮组的机械效率，利用η=×100%求出滑轮组的机械效率.
25.如图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s．（g=10N/kg）求：
（1）在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？
（2）若起重机AB长为20m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？（不计摩擦和起重机自重）
【答案】（1）起重机对重物的拉力：F=G=mg=1×103kg×10N/kg=1×104N，
对重物做功：W=Fs=1×104N×24m=2.4×105J，
起重机的功率：P1===2400W；
起重机的机械效率为：η=W有/W总=W有/Pt==80%；
（2）由杠杆平衡条件得：OA×mg=OB×mBg，即（AB-OB）×m=0B×mB ，
则OB长为：OB=AB×=20cm×=4cm。
【解析】【分析】（1）匀速提起重物时F=G，可利用公式W=Fs计算起重机对货物做的功，再利用P=计算起重机的功率；根据η=W有/W总求出起重机的机械效率；（2）将O点视作支点，将整个机械看作杠杆，已知重物的质量和AB的长度，还知道配重物体的质量，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可求力臂OB。