第5章 简单机械与功 基础巩固单元测试（有答案）

第五章简单机械与功基础巩固（1）2020-2021学年华师大版科学九年级上册
姓名：___________班级：__________
一、选择题
1．春游时，两位体重相同的同学分别沿缓坡和陡坡同时开始爬同一座山，结果同时到达山顶，则两人爬山过程中克服体重所做的功和功率的大小关系是（ ）
A．爬缓坡的做功少，功率小 B．爬缓坡的功率较小，但做功相等
C．两人克服体重所做的功和功率都相等 D．爬缓坡的做功较少，功率相等
2．关于功与功率，下列说法中正确的是( )
A．机器做功少，功率一定小
B．功率大的机器做功一定快
C．功率小的机器做功不一定慢
D．功率大的机器一定比功率小的杌器做的功多
3．下列说法正确的是(　　)
A．运动的物体具有的能量叫做动能
B．甲、 乙二人同时登山，甲先到达山顶，则甲的功率大
C．功就是能，因为它们的单位相同
D．用50N的水平力拉着重100N的小车沿着水平地面前进5m，则此过程拉力做的功比重力做的功多
4．如图的常见器具都应用了杠杆，其中属于省力杠杆的是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1、G2的货物提高相同的高度(不计绳重和摩擦)，下列说法正确的是(　　)
A．用一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
B．若G1＝G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
C．若G1＝G2，则拉力F1与F2所做的总功相等
D．若G1＝G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等
6．用如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列计算结果正确的是
A．所做的有用功为1.2J
B．动滑轮自重0.2N
C．拉力F做功的功率为0.3W
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
7．如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0．2m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为5N（不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑）。下列说法不正确的是（ ）
A．物体A受到地面的摩擦力是7N
B．滑轮移动的速度是0．1m/s
C．水平拉力F的功率是4．8W
D．在2s内绳子对物体A做的功为4．8J
8．（2017春 龙口市校级期中）如图所示，甲、乙两个滑轮组中，所有滑轮的质量都相同，在FA和FB的作用下，重物A、B分别以相同的速度匀速上升。已知FA：FB=3：2，不计绳重和摩擦。则下列说法正确的是（　　）
A．两重物A、B所受的重力相等
B．在相同的时间内，拉力所做的额外功不相同
C．拉力FA和FB做功的功率之比为3：2
D．甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率
9．如图所示，在探究“斜面的机械效率”的实验中，以下说法正确的是（　　）
A．木块所受摩擦力等于弹簧测力计对木块的拉力
B．用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，应尽量匀速
C．木块与斜面间的摩擦对机械效率没有影响
D．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
10．某校学生运动会上新增了素质类项目——“扔羽毛球”。晶晶用50牛顿的力将一个重为0.5牛顿的羽毛球扔出10米远，则晶晶对羽毛球做的功是（ ）
A．500J B．5J C．505J D．无法确定
11．如图所示，一根长为L的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上，且木棒保持水平，用水平力F推木棒的A端，圆柱体在水平地面上向前滚动，设木棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象，当把木棒从图甲位置匀速推至图乙位置时，推力F做的功是( )
A．FL／2 B．F（L +πD） C．2FL D．F（2L +πD）
12．如图所示，轻质滑轮组恰处于静止状态。甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙，质量比是4∶5。不计阻力，下列说法错误的是( )
A．装置静止时，甲、乙受到的合力都为零
B．乙对水平地面的压力与乙的重力之比为3∶5
C．乙如图放置与甲叠放在乙上放在水平地面时相比，对地面的压强之比为1∶4
D．甲如图放置和甲浸没在水中时，甲受到的拉力之比为ρ甲/（ρ甲-ρ水）
13．如图甲示，重80N的物体在大小为30N的水平向左的拉力F1的作用下，在水平面上以0.4m/s的速度做匀速直线运动。再改用图乙所示的滑轮组拉物体，该物体在水平向右的拉力F2作用下，在相同的水平面上以相同的速度水平方向右匀速直线运动了0.5m（滑轮与绳子质量及滑轮与绳子的摩擦均不计）。下列说法正确的是（　　）
A．拉力F2的功率为36W
B．拉力F2做的功为15J
C．物体与水平面之间的摩擦力的大小为15N
D．拉力F1和F2的功率相等
14．如图所示为一杠杆，左侧挂一重物，以下四个方向的力能使杠杆保持平衡，且能使杠杆从图示位置转到水平位置的过程中始终变大的是（　　）
A．OA始终竖直向上 B．OB始终垂直杆向上
C．OC始终竖直向下 D．OD始终垂直杆向下
二、简答题
15．如图为脱模油厂的油桶，空桶质量为65kg，油桶高为1.2m，底部直径为0.5m，据此回答：
(1)某次装卸中，小明需要将直立的空油桶（如图甲）沿D点推翻，试在甲图上作出推翻空油桶所需的最小力F1_____________；
(2)在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功_____________焦；
(3)若将翻倒的空油桶（如图乙）重新竖起所用的最小力为F2，那么，F1______F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
16．如图所示，一轻质杠杆支点为O，已知OA＝1米，OB＝0.3米，BC＝0.4米，在A端用一轻绳将一个放在水平地面上底面积S＝100厘米2，高h＝20厘米的柱形木块M吊在A端（ρ木＝0.6×103千克/米3），若作用在C点的力F＝10牛，（g＝10牛/千克）求：
（1）木块对地面的最小压强；
（2）从杠杆上取下木块M竖直放入底面积为S＝300厘米2的足够高的柱形容器中，则当加多少千克的水时，M对容器底的压强恰好为零。
17．用如图所示的滑轮组从15m深的水池中（水池面积很大，达几百平方米）提起底面积为200cm2，高2m的圆柱形实心物体，已知该物体的密度为2.5×103kg/m3，物体以0.2m/s的速度被匀速提起，力F作用的绳子所能承受的最大拉力为350N，（不计摩擦及滑轮重）问：
（1）物体浸没水中时受到的浮力是多大？
（2）在物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力的功率是多大？
（3）物体匀速提起时,经多长时间绳子被拉断
18．如图，用滑轮组从H=10米深的水中匀速提起底面积为0.05米2、 高2米的实心圆柱体，该物体的密度是2.0×103千克/米3。现在动滑轮挂钩用钢丝绳与该物体相连，已知绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力F为700牛。
（1）求该物体露出水面前所受的浮力？
（2）若不计摩擦、绳和动滑轮重，绳子被拉断时，物体留在水中的体积为多少立方米？
（3）若考虑摩擦、绳和动滑轮重，该装置的机械效率为80%，将物体匀速提升至露出水面前，拉力F做的功为多少焦？（g=10牛/千克）
19．质量为40kg 的货物放在水平地面上．
（1）小明利用如图所示的滑轮组来提升该货物，已知拉力F=250N，货物在10s内被匀速提升了3m．求此过程中拉力的功率；
（2）求滑轮组的机械效率．
三、填空题
20．动能和势能之和称为_____能。做_____运动的物体都具有机械能。大量事实表明，动能和势能可以相互_____。如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总量就保持____，或者说，机械能____。
21．如图所示，两位同学用一根轻竹棒抬重物。乙同学为了减轻甲同学的负担，请你写出一种合理的做法_____________，假如乙同学要承担3/5的力，那么甲同学的肩头到重物挂点O的距离与乙同学的肩头到重物挂点O的距离之比是____。
22．如图所示，重100牛的物块通过一滑轮组的装置来拉动，若不计滑轮重和摩擦，当拉力F =10牛时，物块能在地面上匀速滑动，则物块与地面间的滑动摩擦力f =___________牛， 拉力作用点向右移动了1米，物块则向左移动_________________。
23．在对汽车的发动机做检修时需要引擎盖抬起，抬起过程应用了杠杆原理。图2为引擎盖的受力分析模式图：引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置。由图2可知，该杠杆属于________杠杆。在引擎盖抬起过程中，重力G的力臂逐渐________。
24．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC都用了4秒的时间从底部匀速拉到顶点A。已知，施加的力分别为F1=4N、F2=5N，且平行于各自斜面向上，斜面AB长0.5m。则拉力F1的功率为_____W，斜面AC的长为_____m。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．C
【详解】
根据W=Gh比较克服体重做功的大小，根据P=比较做功的功率大小。 两位同学体重相同，同一座山高度相同，根据公式W=Gh可知，两人克服体重所做的功相等；两人同时到达山顶，那么做功时间相同，根据公式P=可知，两人做功的功率相同，故C正确，符合题意；而ABD错误，不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】
A.根据功率的公式 可知，功率的大小与做功多少和做功时间有关，所以机器做功少，功率不一定小，故选项错误；
BC.机器功率越大，做功就越快，功率越小，做功越慢，故C错误，B选项正确；
D.机器做功的多少与功率大小和做功时间有关，所以功率大的机器不一定比功率小的机器做功多，故选项错误。
3．D
【解析】
试题分析：物体由于运动而具有的叫作动能，故A错误；甲乙二人同时登山，甲先到达山顶，表明甲用的时间少，虽然上升的高度相同，当不能确定甲乙二人的重力大小，就无法比较做功的大小，从而无法判定功率的大小，故B错误；功和能是两个不同的物理量，功是过程量，能使状态量，所以不能说能就是功，功就是能，虽然单位相同，但物理意义不同，故C错误；用50N的水平力拉着重100N的小车沿着水平地面前进5m，拉力做了功，而重力没有做功，故则此过程拉力做的功比重力做的功多，故D正确；故应选D。
【考点定位】动能和势能的概念；功的大小比较；功率大小的比较
4．C
【分析】
结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【详解】
A．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；
C．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；
D．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
5．B
【分析】
（1）同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率为有用功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化；
（2）滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据W＝Gh比较两者所做总功之间的关系；
（3）滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据W＝Gh比较两者的大小，再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系；
（4）根据W＝Gh比较有用功的大小。
【详解】
A．用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有用功不同，有用功和总功的比值不同，则滑轮组的机械效率不同，故A错误；
BC．若G1=G2，且货物被提升的高度相同，根据W有=G物h可知，两滑轮组所做的有用功相等；
不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只有1个动滑轮（即动滑轮重更小），所以由W总=（G物+G动）h可知，甲滑轮组做的总功小于乙滑轮组做的总功，由可知，甲滑轮组的机械效率高，故B正确，C错误；
D．两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据W=G动h可知，甲、乙滑轮组所做的额外功不相等，故D错误。
故选B。
【点睛】
涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功。
6．D
【详解】
A．所做的有用功：
W有=Gh=10N×0.1m=1J，
故A不正确；
B．由图可知，n=2，由F=(G+G动)可得动滑轮的重力：
G动=nF G=2×6N 10N=2N，
故B不正确；
C．绳端移动的距离：
s=nh=2×0.1m=0.2m，
总功：
W总=Fs=6N×0.2m=1.2J，
拉力F做功的功率：
P===0.6W，
故C不正确；
D．滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%≈83.3%，
故D正确。
7．C
【分析】
（1）要判断出A所受的摩擦力，首先根据拉力F和动滑轮的特点，计算出绳子对A的拉力，对A进行受力分析，根据平衡力的特点计算出A受地面的摩擦力；（2）根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度；（3）根据公式P===Fv计算出拉力F的功率；（4）绳子对物体A做的功即克服物体B和地面的摩擦力做的功．
【详解】
A. 因为F=24N,所以对A的拉力为×24N=12N，弹簧测力计的示数恒为5N，则物体B对A的摩擦力为5N，方向向右，所以地面对A的摩擦力为12N 5N=7N，故A正确；不符合题意；B. A移动的速度即绳端移动的速度为0.2m/s,所以滑轮的移动速度为×0.2m/s=0.1m/s，故B正确；不符合题意；C. P===Fv=24N×0.1m/s=2.4W，故C错误；符合题意；D. 绳子的拉力是12N，2s物体A移动的距离为s=vt=0.2m/s×2s=0.4m所以W=Fs=12N×0.4m=4.8J，故D正确。不符合题意；故选C.
8．A
【解析】
由图可知：n甲 =2，n乙 =3，由F=（G+G动 ）/n得，物体A重：GA =2FA -G动 =2×3-G动 =6-G动 ，物体B重：GB=3FB -G动 =3×2-G动 =6-G动 ；即GA =GB ，故A正确；动滑轮和重物A、B分别以相同的速度匀速上升，相同时间上升高度h相同，由W额 =G动 h可知，拉力所做额外功相等，故B错误；重物A、B上升速度为v，则拉力FA 移动速度vFA =2v，拉力FB 移动速度vFB=3v，由P=W/t=Fs/t=Fv得，拉力FA 和FB 做功的功率之比：PA ：PB =FA vFA ：FB vFB=3×2v：2×3v=1：1，故C错误；由η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF得，甲滑轮组的机械效率与乙滑轮组机械效率之比：η甲 ：η乙 =GA/n甲F甲：GB/n乙F乙=G/2×3：G/3×2=1：1，即：η甲 =η乙 ，故D错误，故选A
9．B
【分析】
(1)木块在上升过程中受到重力、支持力、拉力和摩擦力四个力的作用，由于重力使物体有下滑的趋势，所以要使物体上升，拉力应大于摩擦力，拉力和摩擦力不是一对平衡力；
(2)要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才够准确；
(3)利用斜面时，所作的额外功等于克服摩擦做的功，摩擦力越大，额外功越大；
(4)在物重和斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，越费力，机械效率越高。
【详解】
A．木块在上升过程中受到重力、支持力、拉力和摩擦力四个力的作用，由于重力使物体有下滑的趋势，所以，要使物体上升，拉力应大于摩擦力，拉力和摩擦力不是一对平衡力，故A错误；
B．为了保证弹簧测力计的示数稳定，应该让木块做匀速直线运动，故B正确；
C．利用斜面提升物体时，克服摩擦力做的功为额外功，摩擦力越大，额外功越大，在有用功相同时总功越大，则斜面的机械效率越低，故C错误；
D．斜面倾斜程度越大（越陡），沿斜面所用的拉力越大，越费力，故D错误。
故选B。
10．D
【详解】
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离；羽毛球离开手后，扔球的力已经撤销，有距离没有力，扔球时，有扔球的力，但没有扔球时手移动的距离，故无法判断晶晶对球做的功，故ABC错误，D正确。
故选D.
11．C
【详解】
力F做功可以看成：对木板做的功加上对球做的功：对木板做的功：位移s1等于木板的长度L，由W=Fs，得W1=FL；
再看对球做的功：木板和球、球和地面没有滑动摩擦，只有滚动摩擦，所以球的位移s2就等于球转动的圈数，球转动的圈数又等于木板的长度L；由于推动过程是匀速运动，所以木板和球的受力都是平衡的，木板的推力F等于球对木板的摩擦力，木板对球和球对木板的摩擦力是一对相互作用力，两力是相等的，所以球受到的力也为F；由W=Fs，得 W2=FL；所以F做得总功 W=W1+W2=2FL，故C正确。
12．C
【详解】
(1)对甲、乙两物体进行受力分析，如下图：
由图可见,①甲受到重力G甲和绳子拉力F1的作用,因为静止,所以G甲=2F1；
②乙受到重力G乙、绳子的拉力F1、地面的支持力F2三个力的作用,因为静止,所以G乙=F1+F2.
(2)A、装置静止，说明甲、乙两个物体都处于平衡状态，它们受到的力都是平衡力，甲、乙受到的合力都为零，故该选项说法正确，不符合题意；
B. 乙对水平地面压力等于地面对乙的支持力F2=G乙 F1=G乙 ；
由于甲、乙两物体质量比是4:5,所以G甲=G乙，
故F2=G乙 =G乙 ×G乙=G乙；
因此乙对水平地面压力与乙的重力之比为3:5，该选项说法正确，不符合题意；
C. 乙如图放置时,对地面的压强P1= =;甲叠放在乙上放在水平地面时,对水平地面的压强P2==；所以两种情况下对地面的压强之比为1:3，故该选项说法错误，符合题意；
D. ①甲如图放置时,乙受到的支持力F1=G乙；
②甲浸没在水中时,受到浮力的作用,则2F1+F浮=G甲，
所以乙受到的拉力F1= ==
③所以两种情况下,乙受到的拉之比为；故该选项说法正确，不符合题意。
故选C.
13．D
【分析】
滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，并且摩擦力的大小等于物体做匀速直线运动时的拉力；根据二力平衡的条件、滑轮组的特点以及摩擦力的大小求出拉力F2的大小，然后根据求出拉力F2做的功，根据求出拉力F1和F2的功率并进行比较。
【详解】
AC．图甲中是一只动滑轮，用2段绳子承担，物体做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，故摩擦力为
分析滑轮组可知，左侧60N的摩擦力由两段绳子承担，每段绳子的拉力为30N，每段绳子的速度为物体速度的2倍，右侧F2的拉力则分为了3段承担，则有
F2的速度为物体速度的，则拉力F2的功率为
故AC错误；
B．在滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计的情况下，拉力F2做的功就是克服摩擦力做的功
故B错误；
D．甲图中绳端的速度为物体速度的2倍，则拉力F1的功率为
所以拉力F1和F2的功率相等，故D正确。
故选D。
14．D
【详解】
AB．力F的作用与G的作用应使杠杆向两个相反的方向旋转，则OA与OB方向的力无法使杠杆保持平衡，故AB不符合题意；
C．当F沿OC始终竖直向下，从图中位置开始匀速抬起重物至水平位置的过程中，如图所示：
根据相似三角形知识可知，lG与lF的比值不变，由杠杆平衡条件GlG=FlF可得
由于G和lG与lF的比值都不变，则力F大小不变；故C不符合题意；
D．当F沿OD方向始终垂直杆向下，从图中位置开始匀速抬起重物至水平位置的过程中，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，F的大小逐渐变大，故D符合题意。
故选D。
15． 32.5 小于
【分析】
(1)由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，找出最大动力臂，然后作出动力。
(2)当BC在竖直方向时油桶刚好被推翻，由功的计算公式求出推力的功。
(3)应用杠杆平衡条件分析答题。
【详解】
(1)[1]在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，由图示可知，AD是最大动力臂，过A与AD的垂直的力最小，如图所示：
(2)[2]由几何知识可得
在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功
(3)[3]由图甲与图乙所示可知，两种情况下，最小推力的动力臂相等，两种情况下阻力相等，图甲的阻力臂小于图乙的阻力臂，由杠杆平衡条件可知，图甲中的推力小于图乙中的推力，即F1小于F2。
16．（1）700Pa；（2）2.4k[g
【详解】
(1) 木块对地面压力最小时，压强最小，据杠杆平衡条件，当F的力臂最大时，木块受到的向上的拉力最大，对地面压力最小，F的最大力臂为OC， OB＝0.3米，BC＝0.4米，据数学知识，OC的长度为0.5米，据杠杆平衡条件, 木块受到的向上的拉力:
F2==5N,
木块M的重力：
G=mg=ρVg=ρShg=0.6×103kg/m3×100×10-4m2×0.2m×10N/kg=12N.
木块M对地面的压力：
F压=G F2=12N 5N=7N,
木块M对地面的最小压强：
p===700 Pa,
(2) 当物块与容器底接触且物块对容器底的压强恰好为零时， F浮=G物=12 N，
物体排开水的体积：
V排== =1.2×10 3m3
物块浸入水中的深度为：
h水===0.12m，
注入水的体积为：
V水=(S容 S物)h水=(3 1)×10 2m2×0.12m=2.4×10 3m3
注入水的质量为：
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2.4×10 3m3=2.4kg，
答：（1）木块对地面的最小压强为700 Pa；
（2）从杠杆上取下木块M竖直放入底面积为S＝300厘米2的足够高的柱形容器中，则当加2.4kg的水时，M对容器底的压强恰好为零。
17．(1)400N(2)120W(3)67.5s
【详解】
(1)圆柱体的体积：
V=Sh=200×10 4m2×2m=0.04m3，
圆柱形物体完全浸没在水中所受的浮力：
F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N，
(2)由题意知：圆柱体的底面积S=200cm2=2×10 2m2，高度h=2m，密度ρ=2.5×103kg/m3，g=10N/kg.
所以圆柱体的体积：
V=Sh=2×10 2m2×2m=4×10 2m3.
圆柱体的质量：
m=ρV=2.5×103kg/m3×4×10 2m3=100kg ，
圆柱体的重力：
G=mg=100kg×10N/kg=1000N.
由于是n=2的滑轮组吊着圆柱体，所以绳子自由端的力F=T，其中T为圆柱体对动滑轮的拉力。
由图可知，
T=G F浮=1000N 400N=600N，
所以绳子自由端的拉力：
F=T=×600N=300N.
绳子自由端的拉力的速度：
v=2×0.2m/s=0.4m/s；
绳子自由端的拉力的功率是：
P= ==Fv=300N×0.4m/s=120W；
(3)当绳子被拉断时,绳子受到的拉力F′=350N，动滑轮对圆柱体的拉力：
T′=2F′=700N，
此时的浮力为：
F′浮=G T′=1000N 700N=300N，
V′排= = =0.03m3
物体浸入水中的长度h′为：
h′===1.5m，
物体上升的高度为：
L=H h′=15m 1.5m=13.5m，
圆柱体运动的时间：
t== =67.5s.
答：(1)物体浸没水中时受到的浮力是400N；
(2)在物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力的功率是120W；
(3)物体匀速提起时，经67.5s绳子被拉断。
18．（1）F浮=1000牛
（2）V排=0,06米3
（3）W=10000焦
【详解】
（1）该物体露出水面前，排开水的体积：V排=V=Sh=0.05m2×2m=0.1m3，所受的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N；
（2）由ρ=和G=mg可得，圆柱体的重力：G=mg=ρgV=2.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=2000N，由图可知n=2，不计摩擦、绳和动滑轮重，绳子刚好被拉断时，2段绳子对物体的拉力：F拉=2F最大=2×700N=1400N，因滑轮组对物体的拉力和浮力的大小之和等于圆柱体的重力，即F拉+F浮′=G；所以，此时圆柱体受到的浮力：F浮′=G-F拉=2000N-1400N=600N，由F浮=ρgV排可得，此时物体留在水中的体积：V排′==0.06m3；
（3）将物体匀速提升至露出水面前，滑轮组对圆柱体的拉力：F拉′=G-F浮=2000N-1000N=1000N；圆柱体上升的高度：h=10m-2m=8m，滑轮组做的有用功：W有=F拉′h=1000N×8m=8000J，由η=×100%可得，拉力F做的功：W总==1×104J．
答：（1）该物体露出水面前所受的浮力为1000N；
（2）绳子被拉断时，物体留在水中的体积为0.06m3；
（3）将物体匀速提升至露出水面前，拉力F做的功为1×104J．
19．（1）此过程中拉力的功率为150W；（2）滑轮组的机械效率为80%．
【解析】
（1）由图可知，n=2，
则绳子自由端移动的距离：s=2h=2×3m=6m，
拉力做的功：W总=Fs=250N×6m=1500J，
拉力的功率：
P===150W；
（2）提升重物做的有用功：W有=Gh=mgh=40kg×10N/kg×3m=1200J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=80%；
20．机械 机械 转化 不变 守恒
【详解】
[1]动能和势能称为机械能。
[2]做机械运动的物体具有动能或势能，即具有机械能。
[3][4][5]动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，或者说，机械能守恒。
21．将重物向乙方向移动（或乙同学靠近挂点O） 3:2
【解析】
【详解】
第一空．由杠杆的平衡条件可知,要减轻甲同学的负担即省力,那么需要延长甲同学到支点O的长度(增大动力臂);故要让乙肩膀前移(或让重物挂点O往乙移动)；
第二空．由F1l1=F2l2得：
===；
22．20 0.5
【详解】
[1]由图可知：滑轮组上绳子的有效股数n=2，
所以物体与地面间的摩擦力：
f=nF=2×10N=20N；
[2]物体移动的距离：
s′=s=×1m=0.5m.
23．省力 变短
【解析】
试题分析： （1）由图2可知，OB＞OA，动力臂大于阻力臂，该杠杆属于省力杠杆。
（2）在引擎盖抬起过程中，重力G的力臂逐渐变短。
考点： 杠杆平衡条件
24．0.5 0.4
【分析】
（1）首先根据W1=F1s1计算出拉力F1做的功，再根据计算它的功率；
（2）斜面光滑，因此两个拉力所做的功大小相等，即W2=W1；根据公式计算斜面AC的长度即可。
【详解】
[1]拉力F1做的功
W1=F1s1=4N×0.5m=2J
所以拉力F1的功率
。
[2]斜面光滑，因此两个拉力所做的功大小相等，即
W2=W1=2J
拉力F2的移动的距离为
所以AC长为0.4m。
答案第1页，共2页
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