单元质量达标 第六章 力和机械
一、单项选择题
1．如图所示，与其他三个力所产生的作用效果不同的一个力是(D)
2．力的作用都是相互的，下列现象中没有利用这一原理的是(C)
A．向前划船时，要用桨向后拨水
B．人向前跑步时，要向后下方蹬地
C．头球攻门时，要向球门方向用力顶球
D．火箭起飞时，要向下方喷气
3.如图所示，这是一种常用的核桃夹，用大小相同的力垂直作用在B点比A点更容易夹碎核桃，这说明影响力的作用效果的因素是(C)
A．力的大小 B．力的方向
C．力的作用点 D．施力物体
4．日常生活中的各个领域都蕴含着丰富的物理知识，下面关于力的知识说法错误的是(C)
A．相互接触的两个物体之间可能会有力的作用
B．力可以使物体发生形变或改变物体运动状态
C．用手推墙壁，人先推墙，墙再对人施力
D．物体间发生力的作用时，一定存在着施力物体和受力物体
5．关于弹簧测力计的使用，下面说法中错误的是(D)
A．使用时必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围
B．使用前必须检查指针是否指到零刻度
C．使用时弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D．弹簧测力计必须竖直放置，不得倾斜
6.如图所示是一个常见的一次性医用外科口罩，关于它的重力大小，以下估测中最接近实际的值是(D)
A．10 N B．3 N
C．0.3 N D．0.03 N
7.如图是放在地球周围的甲、乙、丙、丁四个不同位置的四个苹果所受重力的示意图。其中，有一个位置画错了，这个位置是(C)
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
8．(2021·扬州中考)下列实例中，目的是减小摩擦的是(A)
9．(2021·乐山中考)下列属于费力杠杆的是(A)
10．如图所示，分别用力F1、F2和F3匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重，则F1、F2和F3的大小关系是(B)
A．F1＜F2＝F3 B．F2＜F1＜F3 C．F1＝F3＜F2 D．F1＜F2＜F3
11.(2021·贵港期末)如图所示，水平面上叠放着A、B两个物体，在水平方向力F的作用下，相对静止，一起向左做匀速直线运动。已知F＝5 N，物体B上下表面所受摩擦力大小分别为(C)
A．5 N 0 N B．5 N 5 N C．0 N 5 N D．0 N 0 N
12.在探究杠杆平衡条件的实验中，在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码的位置，杠杆处于水平平衡状态，如图所示。若在杠杆支点两侧各增加一个钩码，则杠杆将(A)
A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．无法判断
二、填空题
13．如图所示，利用弹簧测力计测量一个金属块的重力时，使测力计内弹簧伸长的力是__金属块对弹簧的拉力__，此时弹簧测力计示数为__3.4__N。
14．如图是某运动员在全国体操锦标赛上的场景，比赛中她勇夺四枚金牌。该运动员在上高低杠前，需在手上擦些镁粉，其目的是__增大__(选填“增大”或“减小”)摩擦，她在腾空过程中，所受重力的方向是__竖直向下__的。
15．如图所示，在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4 N的物体，在B点施加一个竖直向下的作用力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则F＝__3__N；若保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向(如图虚线所示)，杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将__变大__(选填“不变”“变大”或“变小”)。
16．如图，用滑轮组将重为600 N的物体竖直向上匀速提升。每个滑轮的重力为30 N，不计绳重和摩擦。则竖直向上的拉力F＝__210__N，弹簧测力计的示数为__450__N。
三、作图题
17．(2021·贵港质检)如图，物体A静止在斜面上，画出物体A所受到支持力的示意图。
答：
18．如图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图。
答：
四、实验与探究题
19．小华在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中，得到数据如表所示：
m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4
G/N 0.98 1.96 2.94
(1)测量物体重力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在__竖直__方向调零；
(2)分析表中数据可知：物体的质量为0.4 kg时，它受到的重力应是__3.92__N；
(3)分析表中数据可知：物体的重力大小与其质量成__正比__。
20．(2021·菏泽中考)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，选择如下器材：长木板和表面固定有棉布的长木板、长方形木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的物块，使其做__匀速直线__运动，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)如图为完成本实验设计的操作方案
得到的实验数据记录如表：
实验情景 甲 乙 丙 丁
测力计示数/N 1.50 1.50 2.10 2.50
该实验设计主要运用了__控制变量__的实验方法。
(3)比较甲、乙两次实验可知，滑动摩擦力大小与接触面积的大小__无关__；比较__甲、丙__两次实验可知，在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越小，滑动摩擦力越小。
(4)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，这是应用了__甲、丁__两次实验得出的结论。
21．小聪利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆的平衡条件”，请帮他完成：
(1)将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向__左__(选填“左”或“右”)端调节，直到杠杆在水平位置平衡。实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是__便于测量力臂__；
(2)如图甲所示，在杠杆A点处挂4个钩码，B点处应挂__6__个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；若两边同时都少挂上一个钩码，则杠杆的__右__(选填“左”或“右”)端下沉；如图乙在B点也可用弹簧测力计沿竖直向下拉使杠杆在水平位置平衡，如果拉力F向右倾斜，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将__变大__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
五、综合应用题
22.(5分)如图中轻质均匀杆OB长1米，能绕支点O转动，B端用细绳BC竖直悬于C点，有一重力为200牛的物块挂在A点，OA长0.3米，求：
(1)此时BC绳对杠杆的拉力大小。
(2)若绳BC能承受的最大拉力为150牛，移动物块到某一位置，绳BC恰好断裂，求物块悬挂点到支点O的距离。
解：(1)根据杠杆的平衡条件：F×OB＝G×OA，
即：F×1 m＝200 N×0.3 m，F＝60 N；(2分)
(2)设物块悬挂点到支点O的距离为L时，
绳BC恰好断裂，(1分)
根据杠杆的平衡条件：
F′×OB＝G×L，
即：150 N×1 m＝200 N×L，
物块悬挂点到支点O的距离L＝0.75 m。(2分)
23.(5分)如图所示，用20 N的拉力刚好可以拉动一重为50 N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组拉动重为200 N的物体上升0.1 m(g取10 N/kg，不计绳重及滑轮之间的摩擦)，求：
(1)动滑轮所受的重力G动；
(2)拉力F的大小；
(3)绳自由端移动的距离。
解：(1)由题图知，n＝3，
不计绳重及滑轮之间的摩擦，
由F＝(G物＋G动)可得动滑轮的重力：
G动＝3F－G物＝3×20 N－50 N＝10 N；(2分)
(2)拉动重为200 N的物体时绳子自由端拉力：
F＝(G物′＋G动)＝×(200 N＋10 N)＝70 N；(2分)
(3)绳自由端移动的距离：
s＝nh＝3h＝3×0.1 m＝0.3 m。(1分)
PAGE期末必考题组卷(三)计算专练
类型一 速度的相关计算
角度1 交通标志牌与列车时刻表问题
1．中国高速铁路的快速发展，让人们的出行有了更多选择。虽然飞机速度依旧比高铁快，但高铁节约了大量的安检时间，总出行时间还有所减少。春节期间，王爷爷带小孙子驾车到南昌西站，然后乘高铁去上海游玩迪士尼乐园。9：35开车出发，并看到路边如图所示交通标志牌，此刻吩咐小孙子通过铁路12306网站查询列车时刻表，如表所示。
车次 南昌西开 上海虹桥到 运行距离
G1346 09：43 13：18 780 km
G1386 10：05 13：59 780 km
G1348 10：26 13：41 780km
(1)在交通正常情况下，依据以上信息并通过计算，爷孙俩最快能赶乘上哪一车次？
(2)该趟高铁运行的平均速度为多少千米每小时？
2．暑假里，小丽乘火车去游玩时，她乘坐的火车总长为180 m。当火车以90 km/h的速度匀速穿过一条隧道时，她坐在车上测出自己通过隧道的时间为60 s。求：
(1)此隧道的长度；
(2)若该火车以同样的速度通过一座长为600 m的大桥，则火车完全在桥上行驶的时间为多少？
角度3 追及与相遇问题
3．小明家离学校2 km，他以5 km/h的速度步行上学，出发5分钟后小明父亲发现小明的教科书忘记带上，立即以10 km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明；求：
(1)小明父亲经多少分钟能追上小明？
(2)如果小明父亲发现小明忘记带教科书的同时，小明也发现自己的教科书忘记带上并立即掉头返回，问小明与父亲在途中相遇时离学校多少千米(小数点后保留2位有效数字)
类型二 根据杠杆平衡条件计算
4.某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示，在C处挂一待测物体B，当重为8 N的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6 cm，OD为18 cm。
(1)此时物体B的重力是多少？
(2)保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。
类型三 固体压强的计算
5．(2021·福建中考)一辆5G无人配送车，质量为400 kg，轮胎与路面的总接触面积为0.025 m2，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图像。g取10 N/kg，求：
(1)10 min内配送车的平均速度。
(2)配送车匀速行驶时的牵引力。
(3)配送车对水平地面的压强。
类型四 固体和液体压强的综合计算
6．水平地面上有一个质量为1 kg、底面积为0.01 m2的薄壁圆柱体形容器，容器内盛有质量为5 kg的水，(g取10 N/kg)求：
(1)水对容器底的压强；
(2)容器对地面的压强；
(3)现将一物块浸没在容器的水中，水未溢出，若容器对地面压强的增加量是水对容器底部压强增加量的2倍，则该物体的密度为多少？
类型五 浮力的计算
7. (8分)(2020·柳州中考)如图是我市某商场前竖立的大型充气金箍棒。为估算它受到空气浮力的大小，将其视为底面半径r＝1 m、高h＝10 m的圆柱体。两名同学提出两种不同方法：
甲方法：根据它上、下表面受到大气的压力差计算浮力。
乙方法：根据阿基米德原理计算浮力。
(1)请你用以上两种方法，分别计算该充气金箍棒受到浮力的大小。
以下信息可供使用：海拔2 000 m以内，每升高10 m大气压降低110 Pa；地面附近的空气密度约为ρ＝1.3 kg/m3；取π＝3.14，g取10 N/kg。
(2)不考虑上述两种方法计算结果的差异，对于估算空气中物体受到浮力的大小，你觉得哪种方法适用范围更广？请简述理由。
8.在物理实践活动中，小亮同学模拟海上打捞。如图所示，用滑轮组提升质量为20 kg、边长为20 cm的正方体A，将物体A从上表面距离水面为60 cm处匀速直线向上提升。求：(不计滑轮重和摩擦，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)物体A浸没在水中受到的浮力；
(2)物体A上表面距离水面60 cm时，下表面受到水的压力；
(3)提升过程中，小亮的拉力。(物体A仍浸没在水中)
类型六 压强、浮力的综合计算
角度1 液面升降问题
9. (2021·杭州中考)小金把家里的景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10 N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小。
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会____(选填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10－3 m3，求桶内鹅卵石的质量。
角度2 根据图像计算
10．一个边长为10 cm的立方体木块，细线的一端跟木块底部相连，另一端固定在容器底如图甲所示(容器高比细线与木块边长之和大得多)，现向容器中慢慢加水，如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力，用h表示容器中水的深度，图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图像。(g取10 N/kg)
(1)当F浮＝4 N时，木块处于____(选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”)状态。
(2)木块的密度为多少？
(3)整个加水过程中，木块只受浮力和重力时，容器中水的深度h变化范围？
角度3 综合计算
11. (2021·新疆中考)一端开口的圆柱形容器的器壁厚度均匀，容器的内底面积S1＝200 cm2，外底面积S2＝250 cm2，将圆柱形容器(内有质量可忽略的空气)倒扣于水中静止时如图所示。已知容器内外液面的高度差h1＝5 cm，容器口与容器外部液面的高度差h2＝8 cm，大气压强取1.0×105 Pa，g取10 N/kg。求：
(1)外部大气对容器底的压力；
(2)容器口处的水产生的压强；
(3)圆柱形容器所受的重力。
12.(2021·重庆中考)小军发现一个质量为1.6 kg、不吸水的新型圆台体建筑材料，他只有量程为5 N的弹簧测力计，设计了如图所示装置进行实验。重为8 N、底面积为100 cm2的薄壁容器M内盛有2 000 cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5 N，此时材料浸没在水中静止且未触底。g取10 N/kg，求：
(1)材料受到的重力；
(2)材料未放入前容器对水平地面的压强；
(3)材料的密度。
PAGE期末必考题组卷(三)计算专练
类型一 速度的相关计算
角度1 交通标志牌与列车时刻表问题
1．中国高速铁路的快速发展，让人们的出行有了更多选择。虽然飞机速度依旧比高铁快，但高铁节约了大量的安检时间，总出行时间还有所减少。春节期间，王爷爷带小孙子驾车到南昌西站，然后乘高铁去上海游玩迪士尼乐园。9：35开车出发，并看到路边如图所示交通标志牌，此刻吩咐小孙子通过铁路12306网站查询列车时刻表，如表所示。
车次 南昌西开 上海虹桥到 运行距离
G1346 09：43 13：18 780 km
G1386 10：05 13：59 780 km
G1348 10：26 13：41 780km
(1)在交通正常情况下，依据以上信息并通过计算，爷孙俩最快能赶乘上哪一车次？
(2)该趟高铁运行的平均速度为多少千米每小时？
解：(1)爷爷驾车到南昌西站所用的最少时间：t＝＝＝0.5 h＝30 min，
爷爷9：35开车出发，经过30 min后到达南昌西站的时间为10：05，
由列车时刻表可知，此时G1346、G1386已经发车，所以爷孙俩只能上G1348车次。
(2)根据列车时刻表可知，乘坐G1348到达上海虹桥站所用时间：
t′＝13：41－10：26＝3 h 15 min＝3 h＋0.25 h＝3.25 h，
总路程s′＝780 km，则高铁运行的平均速度：v′＝＝＝240 km/h。
角度2 过桥或隧道、列车长问题
2．暑假里，小丽乘火车去游玩时，她乘坐的火车总长为180 m。当火车以90 km/h的速度匀速穿过一条隧道时，她坐在车上测出自己通过隧道的时间为60 s。求：
(1)此隧道的长度；
(2)若该火车以同样的速度通过一座长为600 m的大桥，则火车完全在桥上行驶的时间为多少？
解：(1)火车的速度v＝90 km/h＝25 m/s，
由v＝可知隧道长：s隧道＝vt＝25 m/s×60 s＝1 500 m。
(2)火车完全在桥上行驶通过的路程：s′＝600 m－180 m＝420 m，
火车完全在桥上的时间：t′＝＝＝16.8 s。
角度3 追及与相遇问题
3．小明家离学校2 km，他以5 km/h的速度步行上学，出发5分钟后小明父亲发现小明的教科书忘记带上，立即以10 km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明；求：
(1)小明父亲经多少分钟能追上小明？
(2)如果小明父亲发现小明忘记带教科书的同时，小明也发现自己的教科书忘记带上并立即掉头返回，问小明与父亲在途中相遇时离学校多少千米(小数点后保留2位有效数字)
解：(1)小明的父亲追上小明，就有：s父＝s1明＋s2明，即v父t＝v明t明＋v明t，
10t＝5 km/h× h＋5 t，解得t＝ h＝5 min。
(2)小明与父亲在途中相遇，则有：v父t′＋v明t′＝v明t明，
即10t′＋5t′＝5 km/h× h，解得t′＝ h，
这个时间内小明父亲通过的路程：s父＝v父t′＝10 km/h× h＝ km，
小明与父亲在途中相遇时离学校距离：s′＝s总－s父＝2 km－ km≈1.72 km。
类型二 根据杠杆平衡条件计算
4.某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示，在C处挂一待测物体B，当重为8 N的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6 cm，OD为18 cm。
(1)此时物体B的重力是多少？
(2)保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。
解：(1)硬棒在水平位置平衡，
有：GB×OC＝GA×OD，
即GB×6 cm＝8 N×18 cm，
解得GB＝24 N。
(2)设待测物体重为G，物A距离O点为L，
由杠杆平衡条件可知，G×OC＝GA×L，
即L＝·G，由于是定值，
所以L与G成正比，由此可知该杠杆的刻度是均匀的。
类型三 固体压强的计算
5．(2021·福建中考)一辆5G无人配送车，质量为400 kg，轮胎与路面的总接触面积为0.025 m2，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图像。g取10 N/kg，求：
(1)10 min内配送车的平均速度。
(2)配送车匀速行驶时的牵引力。
(3)配送车对水平地面的压强。
解：(1)10 min内配送车的平均速度：
v＝＝＝2 m/s。
(2)配送车受到的重力：
G＝mg＝400 kg×10 N/kg＝4 000 N，
配送车匀速行驶时受到的阻力：
f＝0.05G＝0.05×4 000 N＝200 N，
配送车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以牵引力：F牵＝f＝200 N。
(3)配送车对水平地面的压力：
F＝G＝4 000 N，
配送车对水平地面的压强：
p＝＝＝1.6×105 Pa。
类型四 固体和液体压强的综合计算
6．水平地面上有一个质量为1 kg、底面积为0.01 m2的薄壁圆柱体形容器，容器内盛有质量为5 kg的水，(g取10 N/kg)求：
(1)水对容器底的压强；
(2)容器对地面的压强；
(3)现将一物块浸没在容器的水中，水未溢出，若容器对地面压强的增加量是水对容器底部压强增加量的2倍，则该物体的密度为多少？
略
类型五 浮力的计算
7. (8分)(2020·柳州中考)如图是我市某商场前竖立的大型充气金箍棒。为估算它受到空气浮力的大小，将其视为底面半径r＝1 m、高h＝10 m的圆柱体。两名同学提出两种不同方法：
甲方法：根据它上、下表面受到大气的压力差计算浮力。
乙方法：根据阿基米德原理计算浮力。
(1)请你用以上两种方法，分别计算该充气金箍棒受到浮力的大小。
以下信息可供使用：海拔2 000 m以内，每升高10 m大气压降低110 Pa；地面附近的空气密度约为ρ＝1.3 kg/m3；取π＝3.14，g取10 N/kg。
(2)不考虑上述两种方法计算结果的差异，对于估算空气中物体受到浮力的大小，你觉得哪种方法适用范围更广？请简述理由。
解：(1)甲方法：大型充气金箍棒受到的浮力：
F浮＝F向上－F向下＝(p向上－p向下)S＝Δpπr2＝110 Pa×3.14×(1 m)2＝345.4 N；(3分)
乙方法：大型充气金箍棒受到的浮力：
F浮＝ρV排g＝ρShg＝ρπr2hg＝1.3 kg/m3×3.14×(1 m)2×10 m×10 N/kg＝408.2 N。(3分)
(2)根据阿基米德原理计算浮力的方法适用范围更广；(1分)
理由：如果物体的上、下表面不是水平的，不便测量上、下表面的面积，不便于计算上、下表面的压力差和浮力。(1分)
8.在物理实践活动中，小亮同学模拟海上打捞。如图所示，用滑轮组提升质量为20 kg、边长为20 cm的正方体A，将物体A从上表面距离水面为60 cm处匀速直线向上提升。求：(不计滑轮重和摩擦，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)物体A浸没在水中受到的浮力；
(2)物体A上表面距离水面60 cm时，下表面受到水的压力；
(3)提升过程中，小亮的拉力。(物体A仍浸没在水中)
解：(1)因为物体A浸没在水中，所以物体排开水的体积V排＝V＝(0.2 m)3＝0.008 m3，物体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.008 m3＝80 N；
(2)物体A上表面距离水面60 cm处时，下表面所处的深度h＝60 cm＋20 cm＝80 cm＝0.8 m，
下表面受到水的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.8 m＝8 000 Pa，
受力面积S＝(0.2 m)2＝0.04 m2，
下表面受到水的压力：
F＝pS＝8 000 Pa×0.04 m2＝320 N；
(3)A的重力G＝mg＝20 kg×10 N/kg＝200 N，
由图知，n＝2，不计滑轮重和摩擦，小亮的拉力：
F拉＝(G－F浮)＝(200 N－80 N)＝60 N。
类型六 压强、浮力的综合计算
角度1 液面升降问题
9. (2021·杭州中考)小金把家里的景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10 N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小。
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会____(选填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10－3 m3，求桶内鹅卵石的质量。
略
角度2 根据图像计算
10．一个边长为10 cm的立方体木块，细线的一端跟木块底部相连，另一端固定在容器底如图甲所示(容器高比细线与木块边长之和大得多)，现向容器中慢慢加水，如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力，用h表示容器中水的深度，图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图像。(g取10 N/kg)
(1)当F浮＝4 N时，木块处于____(选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”)状态。
(2)木块的密度为多少？
(3)整个加水过程中，木块只受浮力和重力时，容器中水的深度h变化范围？
【解析】(1)结合图丙分析木块所处的各个状态，可知，当F浮＝4 N时，水面上升到木块刚好对底部无压力，此时线对木块没有拉力，木块处于漂浮状态，可知G＝F浮＝4 N
(2)由G＝mg可知木块的质量：
m＝＝＝0.4 kg
木块的体积：
V＝(10 cm)3＝1 000 cm3＝1×10－3 m3
木块的密度：
ρ＝＝＝0.4×103 kg/m3
(3)根据(1)可知，当F浮＝4 N时，木块受到重力和浮力的作用，木块漂浮。
由F浮＝ρ水V排g＝ρ水Shg可知，此时水的深度：
h＝＝＝0.04 m＝4 cm
此时细线的高度为0 cm
由图丙可知，当h＝25 cm时木块浸没，细线的长度：L＝25 cm－10 cm＝15 cm
细线刚好伸直时水的深度：h′＝15 cm＋0.04 m＝19 cm，
容器中水的深度h变化范围为4～19 cm
答案：(1)漂浮
(2)木块的密度为0.4×103 kg/m3；
(3)木块只受浮力和重力时，容器中水的深度h变化范围为4～19 cm。
角度3 综合计算
11. (2021·新疆中考)一端开口的圆柱形容器的器壁厚度均匀，容器的内底面积S1＝200 cm2，外底面积S2＝250 cm2，将圆柱形容器(内有质量可忽略的空气)倒扣于水中静止时如图所示。已知容器内外液面的高度差h1＝5 cm，容器口与容器外部液面的高度差h2＝8 cm，大气压强取1.0×105 Pa，g取10 N/kg。求：
(1)外部大气对容器底的压力；
(2)容器口处的水产生的压强；
(3)圆柱形容器所受的重力。
略
12.(2021·重庆中考)小军发现一个质量为1.6 kg、不吸水的新型圆台体建筑材料，他只有量程为5 N的弹簧测力计，设计了如图所示装置进行实验。重为8 N、底面积为100 cm2的薄壁容器M内盛有2 000 cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5 N，此时材料浸没在水中静止且未触底。g取10 N/kg，求：
(1)材料受到的重力；
(2)材料未放入前容器对水平地面的压强；
(3)材料的密度。
略
PAGE单元质量达标 第六章 力和机械
一、单项选择题
1．如图所示，与其他三个力所产生的作用效果不同的一个力是( )
2．力的作用都是相互的，下列现象中没有利用这一原理的是( )
A．向前划船时，要用桨向后拨水
B．人向前跑步时，要向后下方蹬地
C．头球攻门时，要向球门方向用力顶球
D．火箭起飞时，要向下方喷气
3.如图所示，这是一种常用的核桃夹，用大小相同的力垂直作用在B点比A点更容易夹碎核桃，这说明影响力的作用效果的因素是( )
A．力的大小 B．力的方向
C．力的作用点 D．施力物体
4．日常生活中的各个领域都蕴含着丰富的物理知识，下面关于力的知识说法错误的是( )
A．相互接触的两个物体之间可能会有力的作用
B．力可以使物体发生形变或改变物体运动状态
C．用手推墙壁，人先推墙，墙再对人施力
D．物体间发生力的作用时，一定存在着施力物体和受力物体
5．关于弹簧测力计的使用，下面说法中错误的是( )
A．使用时必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围
B．使用前必须检查指针是否指到零刻度
C．使用时弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D．弹簧测力计必须竖直放置，不得倾斜
6.如图所示是一个常见的一次性医用外科口罩，关于它的重力大小，以下估测中最接近实际的值是( )
A．10 N B．3 N
C．0.3 N D．0.03 N
7.如图是放在地球周围的甲、乙、丙、丁四个不同位置的四个苹果所受重力的示意图。其中，有一个位置画错了，这个位置是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
8．(2021·扬州中考)下列实例中，目的是减小摩擦的是( )
9．(2021·乐山中考)下列属于费力杠杆的是( )
10．如图所示，分别用力F1、F2和F3匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重，则F1、F2和F3的大小关系是( )
A．F1＜F2＝F3 B．F2＜F1＜F3 C．F1＝F3＜F2 D．F1＜F2＜F3
11.(2021·贵港期末)如图所示，水平面上叠放着A、B两个物体，在水平方向力F的作用下，相对静止，一起向左做匀速直线运动。已知F＝5 N，物体B上下表面所受摩擦力大小分别为( )
A．5 N 0 N B．5 N 5 N C．0 N 5 N D．0 N 0 N
12.在探究杠杆平衡条件的实验中，在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码的位置，杠杆处于水平平衡状态，如图所示。若在杠杆支点两侧各增加一个钩码，则杠杆将( )
A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．无法判断
二、填空题
13．如图所示，利用弹簧测力计测量一个金属块的重力时，使测力计内弹簧伸长的力是__ __，此时弹簧测力计示数为__ __N。
14．如图是某运动员在全国体操锦标赛上的场景，比赛中她勇夺四枚金牌。该运动员在上高低杠前，需在手上擦些镁粉，其目的是__ __(选填“增大”或“减小”)摩擦，她在腾空过程中，所受重力的方向是__ __的。
15．如图所示，在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4 N的物体，在B点施加一个竖直向下的作用力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则F＝__ __N；若保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向(如图虚线所示)，杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将__ __(选填“不变”“变大”或“变小”)。
16．如图，用滑轮组将重为600 N的物体竖直向上匀速提升。每个滑轮的重力为30 N，不计绳重和摩擦。则竖直向上的拉力F＝__ __N，弹簧测力计的示数为__ __N。
三、作图题
17．(2021·贵港质检)如图，物体A静止在斜面上，画出物体A所受到支持力的示意图。
18．如图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图。
四、实验与探究题
19．小华在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中，得到数据如表所示：
m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4
G/N 0.98 1.96 2.94
(1)测量物体重力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在__ __方向调零；
(2)分析表中数据可知：物体的质量为0.4 kg时，它受到的重力应是__ __N；
(3)分析表中数据可知：物体的重力大小与其质量成__ __。
20．(2021·菏泽中考)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，选择如下器材：长木板和表面固定有棉布的长木板、长方形木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的物块，使其做__ __运动，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)如图为完成本实验设计的操作方案
得到的实验数据记录如表：
实验情景 甲 乙 丙 丁
测力计示数/N 1.50 1.50 2.10 2.50
该实验设计主要运用了__ __的实验方法。
(3)比较甲、乙两次实验可知，滑动摩擦力大小与接触面积的大小__ __；比较__ __两次实验可知，在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越小，滑动摩擦力越小。
(4)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，这是应用了__ __两次实验得出的结论。
21．小聪利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆的平衡条件”，请帮他完成：
(1)将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，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。实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是__ __；
(2)如图甲所示，在杠杆A点处挂4个钩码，B点处应挂__ __个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；若两边同时都少挂上一个钩码，则杠杆的__ __(选填“左”或“右”)端下沉；如图乙在B点也可用弹簧测力计沿竖直向下拉使杠杆在水平位置平衡，如果拉力F向右倾斜，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”)。
五、综合应用题
22.(5分)如图中轻质均匀杆OB长1米，能绕支点O转动，B端用细绳BC竖直悬于C点，有一重力为200牛的物块挂在A点，OA长0.3米，求：
(1)此时BC绳对杠杆的拉力大小。
(2)若绳BC能承受的最大拉力为150牛，移动物块到某一位置，绳BC恰好断裂，求物块悬挂点到支点O的距离。
23.(5分)如图所示，用20 N的拉力刚好可以拉动一重为50 N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组拉动重为200 N的物体上升0.1 m(g取10 N/kg，不计绳重及滑轮之间的摩擦)，求：
(1)动滑轮所受的重力G动；
(2)拉力F的大小；
(3)绳自由端移动的距离。
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