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第六章 力和机械 单元综合复习卷
一、单选题
1． 下列关于力的说法中，正确的是（ ）
A．汽车拉拖车时，汽车总是施力物体，而拖车总是受力物体
B．脚踢球时，脚先对球施力使球飞出，然后球对脚施力使脚疼痛
C．物体之间只要直接接触，就一定发生力的作用
D．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体
2．如图所示的杠杆类工具中，使用时能够省距离的是（ ）
A．起子 B．切纸铡刀
C．镊子 D．钳子
3．如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mP＜mQ）的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下，做匀速直线运动，则下列关系式正确的是（ ）
A．F1＞F2 B．F2＞F3 C．F3＞F4 D．F3＝F4
4．对如图所示的几种简单机械，下列说法中，正确的是（ ）
A．此图所示的装置中OB是动力臂
B．使用此图所示的装置可省一半力
C．此图所示的装置是一种等臂杠杆
D．此图所示的汽车驾驶盘也是一种简单机械
5．下列物体中，所受重力接近10N的是（ ）
A．一头牛 B．一只羊 C．一件羊毛衫 D．一盒火柴
6．质量为60kg的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态.由此可估测球的质量约为（ ）
A．20kg B．30kg C．60kg D．120kg
7．小明背着书包上学，书包所受支持力的施力物体是（ ）
A．书包 B．地面 C．小明的手 D．小明的肩
8．足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。下列说法中正确的是（ ）
A．静止在地面上的足球受到支持力是因为足球发生形变
B．用力将静止的足球踢出，说明力可以改变物体运动状态
C．将球踢出去后，脚会疼痛，说明球对脚的力大于脚对球的力
D．空中的球会自己下落，说明力不需要施力物体
9．下面是小明对生活中的一些物理量的估测．其中最接近实际的是（ ）
A．一本八年级物理课本的质量约为6kg
B．人正常呼吸一次所用的时间约为1min
C．拿起2个鸡蛋的力约为1N
D．学校举行升国旗仪式用的旗杆高度约1.2m
10．茶杯放在水平桌面上，下列各对力中，属于相互作用力的是（ ）
A．茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力
B．茶杯受到的支持力和茶杯对桌面的压力
C．茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力
D．茶杯对桌面的压力和地面对桌子的支持力
二、填空题
11．自行车的车把相当于轮轴，是一个 选填“省力”或“费力”机械。如图是自行车手闸示意图，当图中手对车闸的作用力时，刹车拉线受到力的大小为 。
12．爷爷用的钓鱼竿是 （选填“省力”或“费力”）杠杆。钓鱼时，将手机调成静音模式，是在 减弱噪声。
13．如图所示，OB为一轻质杠杆，O为支点，OA=0.3m，OB=0.4m，将重30N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加 N的拉力，这是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆．
14．如图，是弹簧测力计，用来测量的大小．它的最小一格所表示的大小是 N，此时的读数是 N．
15．升国旗时，我们是借助旗旗杆顶部的滑轮将国旗升到旗杆顶部的．该滑轮在使用时，它的轴 ．这种滑轮叫定滑轮，使用定滑轮能够 ，但是不能 ，它实质上是一个 杠杆．
16．2020年12月17日，嫦娥五号搭载着“玉兔三号”月球车返回器，携带1731g月球样品成功返回地面。已知在地球上重6N的物体在月球上重1N，则月球样品采回地球后质量将 （选填“变大”“不变”或“变小”），在地球上受到的重力是 N。月球车上某一零件，用金属铝代替了金属铁后，质量减少了1.04kg，则该铝零件的质量是 kg（已知ρ铝=2.7×103kg/m3，ρ铁=7.9×103kg/m3，g取10N/kg）。
17．使杠杆转动的力叫 ，用字母 表示．阻碍杠杠转动的力叫 ，用字母 表示．
18．如图所示，射箭时将弓拉弯，说明力可以使物体的 发生改变，松手后，箭射出去说明力可以改变物体的 。
三、计算题
19．图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端L1＝1m，距右端L2＝0.4m。在杠杆左端悬挂重力为50N的物体A，右端挂重物B，杠杆在水平位置平衡时，B对地面的压力为75N。求：
（1）此时杠杆右端所受拉力大小
（2）B的重力
20．如图（a）所示，一根质量分布均匀的细直硬杆，长度为L，质量为m，在杆的最左端A与距右端
的B处立两个相同的支撑物，将细杆水平支起，求：
（1）A处与B处的支持力NA和NB．
（2）在杆的最右端C再加上一个同样的支撑物，如图（b）所示，假设支撑物均由相同的弹性材料制成，当它们受到挤压时会产生微小形变，其竖直方向上发生的微小形变与弹力成正比，则A、B、C三处的支持力NA、NB和NC分别为多少？
四、作图题
21．如图所示，请画出静止放在水平地面上的实心圆球的受力示意图．
22．如图为在粗糙的水平面上滚动的小球，在图中画出小球所受摩擦力的示意图。
23．请根据要求作图
（1）如图所示，请画出水中正在下沉的铁球受力示意图；（水的阻力忽略不计）
（2）正在向右行驶的公交车上悬挂的安全吊环突然向前摆动，如图所示。画出此时站在公交车上乘客的受力示意图（力的作用点画在重心O上）；
（3）如图，杠杆OA可绕O点转动，请作出用杠杆OA抬起重物的最小力F及其力臂L。
五、实验探究题
24．在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
（1）如图甲所示，要使杠杆水平平衡，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在C点挂 个相同的钩码或者在B点作用一个向 （选填“上”或“下”）的力。完成一次实验后，小明便得出了杠杆的平衡条件。你认为他这样实验归纳得出结论是否合理？ （选填“合理”或“不合理”），理由是 。
（3）小明继续探究：保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L1和动力F1的数据，绘制了L1－F1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当L1为30
cm时，F1为 N。
（4）完成实验后，小明利用杠杆的平衡条件原理来计算杠杆的质量。
①如图丁所示，若以杠杆上的C位置为支点，在C的右侧挂质量为m的钩码，左右移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡。
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置D点到C点的距离L1和O点到C点的距离L2。
③根据杠杆的平衡条件，可以计算出杠杆的质量m杆＝ （用题目中所给物理量符号表示） 。
25．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中
（1）小瑞同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示。实验时，用弹簧测力计拉动木块在水平木板（或毛巾）上做 运动；根据二力平衡知识可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；甲图中弹簧测力计的示数为 N；
（2）小瑞同学在探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”时，比较甲、乙两图中的数据得出“压力越大，滑动摩擦力越大”的结论。你认为他这样得出的结论合理吗？ ，理由是 ；
（3）比较甲、丙两图中的数据，可得出结论 ；
（4）实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性，很难读数，原因是 ；为了解决上述问题，小瑞同学对实验装置进行了改进，如图丁所示，利用该装置的优点是 。
26．在探究“重力的大小跟什么因素有关”的实验中，得到如表数据：
（1）本实验中用到的测量工具有 和 。
（2）分析表中数据可知：物体的质量为0.7kg时，它受到的重力是 N。
（3）以下四个图像中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是 。
27．测定组成实心金属球金属的密度．
（1）其中一组同学用如图所示的方法，杠杆的重力忽略不计，请你将下列实验步骤补充完整．
①将金属球挂在杠杆的A段，将钩码悬挂在B点，杠杆在水平位置平衡．
②将金属球没入水中，此时将钩码移动到C点，杠杆仍在水平位置平衡．
③用刻度尺测量AO的长度为L1；
④ ；
⑤金属密度的表达式为 ；
（2）另一组的同学用如图所示的方法测定实心金属球金属的密度．请你根据如图填写下表，跟同学们一起完成实验．（g=10N/kg）
甲图中砝码和游码总质量值m1/g 乙图中砝码和游码总质量值m2/g 乙图中弹簧测力计示数F/N 金属球的体积V/cm3 金属球的质量m/g 金属球的密度ρ/g·cm-3
80
六、综合题
28．滑动摩擦力的大小与物体间的压力有关，还与接触面的粗糙程度有关。在物理学上，滑动摩擦力的大小可以写成f=μFN，其中f表示摩擦力的大小，μ是描述接触面粗糙程度的物理量，叫动摩擦因数，FN表示压力。
（1）如果把一个质量为m的物体放在水平桌面上，用水平的拉力F拉动物体作匀速直线运动，求此物体与桌面间的动摩擦因数（用字母表示）；
（2）若物体的质量为2kg，物体与桌面间的动摩擦因数为0.3，当它做匀速直线运动时，拉力等于多少？（g=10N/kg）
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第六章 力和机械 单元综合复习卷
一、单选题
1． 下列关于力的说法中，正确的是（ ）
A．汽车拉拖车时，汽车总是施力物体，而拖车总是受力物体
B．脚踢球时，脚先对球施力使球飞出，然后球对脚施力使脚疼痛
C．物体之间只要直接接触，就一定发生力的作用
D．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体
【答案】D
【解析】【解答】AD、物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体，汽车拉拖车时，汽车和拖车都受到来自于对方的拉力，汽车是施力物体也是受力物体，拖车是受力物体也是施力物体，A错误，D正确；
B、根据力的相互性可知，脚踢球时，脚对球施力使球飞出，同时球对脚施力使得脚疼痛，两个力是同时产生的，B错误；
C、相互接触的两个物体，如果它们之间没有发生相互推、拉、挤、压等作用，则它们之间就没有力的作用，C错误。
故答案为：D。
【分析】
物体间力的作用是相互的，物体受到力的同时，也对另一个物体施加了力；相互作用力同时产生、同时消失，且大小相等；在发生力的作用时，两个物体不一定接触（如：磁铁吸引铁钉）；相互接触的两个物体，如果它们之间没有发生相互推、拉、挤、压等作用，则它们之间就没有力的作用；物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体。
2．如图所示的杠杆类工具中，使用时能够省距离的是（ ）
A．起子 B．切纸铡刀
C．镊子 D．钳子
【答案】C
【解析】【解答】杠杆的平衡条件为：，
A、起子可以省力但费距离，A错误；
B、 切纸铡刀 ，可以省力，费距离，B错误；
C、镊子费力但省距离，C正确；
D、钳子省力但费距离，D错误
综上选C
【分析】根据杠杆的平衡条件、杠杆的分类判识选项
1、杠杆的平衡条件为：。
2、省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平
3．如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mP＜mQ）的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下，做匀速直线运动，则下列关系式正确的是（ ）
A．F1＞F2 B．F2＞F3 C．F3＞F4 D．F3＝F4
【答案】D
【解析】【解答】当接触面粗糙程度相同时，压力越大，则物体受到的滑动摩擦力越大。根据题意可知，物体的质量mp故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据影响滑动摩擦力的因素分析比较即可。
4．对如图所示的几种简单机械，下列说法中，正确的是（ ）
A．此图所示的装置中OB是动力臂
B．使用此图所示的装置可省一半力
C．此图所示的装置是一种等臂杠杆
D．此图所示的汽车驾驶盘也是一种简单机械
【答案】D
【解析】【解答】解：A、动力臂是支点到动力作用线的距离，不是支点到动力作用点的距离，图甲误把杠杆的长度当成了力臂；故A错误；
B、图乙所示的装置是定滑轮，不能省力，只能改变力的方向，故B错误；
C、图丙是一个动滑轮，其动力臂为阻力臂二倍的杠杆；故C错误
D、图丁汽车驾驶盘是一个轮轴，它也是一种简单机械，故D正确．
故选D．
【分析】（1）力臂是支点到力的作用线的距离，也就是过支点向力的作用线画垂线；
（2）定滑轮的本质是等臂杠杆，使用时既不省力也不费力，好处是可以改变力的方向；
（3）动滑轮的本质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，使用时可以省一半的力，但是费距离；
（4）杠杆是在力的作用下能绕固定点转动的硬棒．
5．下列物体中，所受重力接近10N的是（ ）
A．一头牛 B．一只羊 C．一件羊毛衫 D．一盒火柴
【答案】C
【解析】【解答】一头牛的质量在300kg左右，其重力约是： ，A不符合题意；一头羊的质量在20kg左右，其重力约是： ，B不符合题意；一件羊毛衫的质量在1kg左右，其重力约是： ，C符合题意；一盒火柴的质量较小，在20g=0.02kg左右，其重力则小于10N，D不符合题意；
故答案为：C．
【分析】根据常见物体的重力，结合数据解答。
6．质量为60kg的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态.由此可估测球的质量约为（ ）
A．20kg B．30kg C．60kg D．120kg
【答案】B
【解析】【解答】由图示可知，人对杠杆压力的力臂等于球对杠杆压力的力臂的一半，根据杠杆的平衡条件可知，球的质量应等于人的质量的一半为30kg，
故答案为：B.
【分析】本题考查学生对杠杆平衡条件的运用情况。杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作：F1L1=F2L2 。
7．小明背着书包上学，书包所受支持力的施力物体是（ ）
A．书包 B．地面 C．小明的手 D．小明的肩
【答案】D
【解析】【解答】小明背着书包上学，书包所受支持力的施力物体小明的肩膀，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】对书包进行受力分析，进而确定书包受到支持力的施力物体。
8．足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。下列说法中正确的是（ ）
A．静止在地面上的足球受到支持力是因为足球发生形变
B．用力将静止的足球踢出，说明力可以改变物体运动状态
C．将球踢出去后，脚会疼痛，说明球对脚的力大于脚对球的力
D．空中的球会自己下落，说明力不需要施力物体
【答案】B
【解析】【解答】 A.静止在地面上的足球受到支持力是因为地面发生形变，故A错误；
B.用力将静止的足球踢出，足球由静止变为运动，说明力可以改变物体运动状态，故B正确；
C．将球踢出去后，脚会疼痛，是因为脚踢球的同时，球对脚有一个作用力，这是一对相互作用力，大小相等，故C错误；
D．空中的球会自己下落，是因为受到重力的作用，重力的施力物体是地球；故D错误。
故选：B。
【分析】 （1）弹力产生的条件是接触且发生弹性形变，形变的物体为施力物体；
（2）力可以改变物体的形状和运动状态；
（3）物体间力的作用是相互的，作用力与反作用力总是大小相等方向相反；
（4）空中的球会自己下落，说明力需要施力物体。
9．下面是小明对生活中的一些物理量的估测．其中最接近实际的是（ ）
A．一本八年级物理课本的质量约为6kg
B．人正常呼吸一次所用的时间约为1min
C．拿起2个鸡蛋的力约为1N
D．学校举行升国旗仪式用的旗杆高度约1.2m
【答案】C
【解析】【解答】解：
A、一个苹果的质量在200g左右，八年级物理课本的质量与此差不多，在200g=0.2kg左右．不符合实际；
B、人在平静状态下，1min呼吸的次数在25次左右，呼吸一次的时间在2s左右．不符合实际；
C、两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右，拿起两个鸡蛋的力在F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N左右．符合实际；
D、一层楼的高度在3m左右，学校旗杆的高度与三层楼高差不多，在10m左右．不符合实际．
故选C．
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个．
10．茶杯放在水平桌面上，下列各对力中，属于相互作用力的是（ ）
A．茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力
B．茶杯受到的支持力和茶杯对桌面的压力
C．茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力
D．茶杯对桌面的压力和地面对桌子的支持力
【答案】B
【解析】【解答】A、茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，不属于相互作用力，A不符合题意；
B、茶杯受到的支持力和茶杯对桌面的压力，作用在不同的物体上，大小相等，属于相互作用力，B符合题意；
C、茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力，作用在不同的物体上，方向相同，不属于相互作用力，C不符合题意；
D、茶杯对桌面的压力和地面对桌子的支持力，大小并不相等，不属于相互作用力，D不符合题意．
故答案为：B．
【分析】物体间力的作用是相互的. (一个物体对别的物体施力时，也同时受到后者对它的力).
二、填空题
11．自行车的车把相当于轮轴，是一个 选填“省力”或“费力”机械。如图是自行车手闸示意图，当图中手对车闸的作用力时，刹车拉线受到力的大小为 。
【答案】省力；48
【解析】【解答】自行车的车把，两车把半径大于中轴半径，相当于轮轴，是一个省力机械。
如图，当手对车闸的作用力F=12N时，
根据F1L1=F2L2，则
12N×12cm=F2×3cm，
刹车拉线受到拉力F2=48N。
【分析】利用轮和轴组成的简单机械，是轮轴，当动力作用在轮上，可以省力；根据F1L1=F2L2，可以计算阻力大小。
12．爷爷用的钓鱼竿是 （选填“省力”或“费力”）杠杆。钓鱼时，将手机调成静音模式，是在 减弱噪声。
【答案】费力；声源处
【解析】【解答】钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，属于费力杠杆。将手机调成静音模式，在声源处减弱噪声。
【分析】1、省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平；
2、减弱噪音的途径有：声源处（摩托车装消声器）、传播中（建隔音墙 ）、人耳处（戴耳罩）。
13．如图所示，OB为一轻质杠杆，O为支点，OA=0.3m，OB=0.4m，将重30N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加 N的拉力，这是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆．
【答案】40；费力
【解析】【解答】解：由图可知：OA是动力臂，OB是阻力臂．因为OA＜OB，所以这是一个费力杠杆．
由杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂
得：F×OA=G×OB
即F×0.3m=30N×0.4m
∴F=40N．
故答案为：40，费力．
【分析】根据杠杆的平衡条件计算出动力的大小；通过比较动力臂与阻力臂的大小关系来判断杠杆的类型．
14．如图，是弹簧测力计，用来测量的大小．它的最小一格所表示的大小是 N，此时的读数是 N．
【答案】0.2；1.4
【解析】【解答】解：
弹簧测力计一个大格表示1N，里面有5个小格，一个小格表示0.2N，即分度值为0.2N．故弹簧测力计的示数为1.4N．
故答案为：0.2；1.4．
【分析】弹簧测力计在使用前要观察其量程和分度值，再根据指针所指示的刻度来读数．
15．升国旗时，我们是借助旗旗杆顶部的滑轮将国旗升到旗杆顶部的．该滑轮在使用时，它的轴 ．这种滑轮叫定滑轮，使用定滑轮能够 ，但是不能 ，它实质上是一个 杠杆．
【答案】固定不动；改变力的方向；省力；等臂
【解析】【解答】解：旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的，故该滑轮是定滑轮，使用它可以改变力的方向，但不能省力；其实质是一个等臂杠杆．
故答案为：固定不动；改变力的方向；省力；等臂．
【分析】定滑轮是轴固定不动的滑轮，使用定滑轮不省力但能改变力的方向；定滑轮实质是一个等臂杠杆．
16．2020年12月17日，嫦娥五号搭载着“玉兔三号”月球车返回器，携带1731g月球样品成功返回地面。已知在地球上重6N的物体在月球上重1N，则月球样品采回地球后质量将 （选填“变大”“不变”或“变小”），在地球上受到的重力是 N。月球车上某一零件，用金属铝代替了金属铁后，质量减少了1.04kg，则该铝零件的质量是 kg（已知ρ铝=2.7×103kg/m3，ρ铁=7.9×103kg/m3，g取10N/kg）。
【答案】不变；17.31；0.54
【解析】【解答】因为质量是物体本身的一种特性，它是指物体所含物质的多少，不随位置、状态的改变而改变，所以1731g月球样品，采回地球后质量不变。
月球样品在地球上受到的重力G=mg=1731×10-3kg×10N/kg=17.31N
设零件的体积为V，由题意可知m铁-m铝=1.04kg
由得ρ铁V-ρ铝V=(ρ铁-ρ铝)V=(7.9×103kg/m3-2.7×103kg/m3)V=1.04kg
解得V=0.0002m3，所需铝的质量m=ρ铝V=2.7×103kg/m3×0.0002m3=0.54kg
【分析】质量是物体本身的一种特性，它是指物体所含物质的多少，不随位置、状态的改变而改变。
利用G=mg可求物体的重力；替换零件的体积不变，根据Δm=m铁-m铝，并结合可求零件的体积，进而确定铝零件的质量。
17．使杠杆转动的力叫 ，用字母 表示．阻碍杠杠转动的力叫 ，用字母 表示．
【答案】动力；F1；阻力；F2
【解析】【解答】解：使杠杆转动的力叫做动力，用字母F1表示；阻碍杠杆转动的力叫阻力，用字母F2表示；杠杆绕着转动的固定点叫支点，支点到动力作用线的距离叫动力臂，支点到阻力作用线的距离叫阻力臂．
故答案为：动力；F1；阻力；F2．
【分析】使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力；杠杆绕着转动的固定点叫支点，动力臂是从支点到动力作用线的距离；阻力臂是从支点到阻力作用线的距离．
18．如图所示，射箭时将弓拉弯，说明力可以使物体的 发生改变，松手后，箭射出去说明力可以改变物体的 。
【答案】形状；运动状态
【解析】【解答】在力的作用下，弓弦变弯了，所以力可以改变物体的形状（发生形变）。
松手的瞬间，箭由静止变为运动，说明力能改变物体的运动状态。
故答案为：形状；运动状态。
【分析】力的作用效果有两个：改变物体的形状，改变物体的运动状态。
三、计算题
19．图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端L1＝1m，距右端L2＝0.4m。在杠杆左端悬挂重力为50N的物体A，右端挂重物B，杠杆在水平位置平衡时，B对地面的压力为75N。求：
（1）此时杠杆右端所受拉力大小
（2）B的重力
【答案】（1）解：由F左L1＝F右L2可得，杠杆右端受到的拉力：F右＝ ＝ ＝125N；
答：此时杠杆右端所受的拉力为125N；
（2）解：杠杆在水平位置平衡时，B对地面的压力为75N，根据相互作用力性质可知，地面对B的支持力为75N；
因B的重力：GB＝FB+F支＝125N+75N＝200N。
答：正方体B的重力为200N.
【解析】【分析】
(1)此时杠杆左端所受拉力等于物体A的重力，根据F= G=mg求出其大小，再利用杠杆平衡条件求出杠杆右端受到的拉力；
(2)正方体B的重力等于地面对B支持力与绳子对B 的拉力的和。
20．如图（a）所示，一根质量分布均匀的细直硬杆，长度为L，质量为m，在杆的最左端A与距右端
的B处立两个相同的支撑物，将细杆水平支起，求：
（1）A处与B处的支持力NA和NB．
（2）在杆的最右端C再加上一个同样的支撑物，如图（b）所示，假设支撑物均由相同的弹性材料制成，当它们受到挤压时会产生微小形变，其竖直方向上发生的微小形变与弹力成正比，则A、B、C三处的支持力NA、NB和NC分别为多少？
【答案】（1）解：以A为转轴，由力矩的平衡条件有NB×L=mg×L；即NB=mg；
以B转轴，同理有NA×L=mgL；
解得NA=mg；
故A处与B处的支持力NA=mg，NB=mg；
答：A处与B处的支持力NA、NB分别为mg、mg；
（2）解：对整个木棒来说，有：NA+NB+NC=mg；
以A为转轴，有NB×L+NCL=mg×L；
以B为转轴，有NA ×L=NC×L+mg×（L﹣L）
以C为转轴，有NAL+NB×L=mg×L；
由于支撑物发生微小形变，杆倾斜，
根据几何关系得：（△hA﹣△hB）：（△hB﹣△hC）=A′B′：B′C'=3：1，
∴（NA﹣NB）：（NB﹣NC）=3；
联立以上各式解得NA=mg；NB=mg；NC=mg；
故ABC三点弹力分别为mg、mg、mg．
答：ABC三点弹力分别为mg、mg、mg．
【解析】【分析】（1）先以A为转轴，由力矩的平衡条件来求B点的弹力；再以B为转轴以同样的方法求A的弹力；
（2）三处支持力的合力等于重力；分别以ABC为转轴可列力矩平衡方程式求各弹力．
四、作图题
21．如图所示，请画出静止放在水平地面上的实心圆球的受力示意图．
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】静止放在水平地面上的实心圆球，受到的重力和支持力的作用，处于平衡态，即这两个力是一对平衡力，重力的方向竖直向下，支持力的方向竖直向上，这两个力都作用在小球球心上，注意力的作用线长度相等，如下图所示：
【分析】作重力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向下，重力用字母G表示。
作支持力的示意图，力的作用点在物体的几何中心上，方向与接触面垂直，指向被支持物体，用字母F表示。
22．如图为在粗糙的水平面上滚动的小球，在图中画出小球所受摩擦力的示意图。
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】当小球向右滚动时，它受到水平向左的摩擦力，作用在小球的重心上，如下图所示：
【分析】确定摩擦力的三要素，然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
23．请根据要求作图
（1）如图所示，请画出水中正在下沉的铁球受力示意图；（水的阻力忽略不计）
（2）正在向右行驶的公交车上悬挂的安全吊环突然向前摆动，如图所示。画出此时站在公交车上乘客的受力示意图（力的作用点画在重心O上）；
（3）如图，杠杆OA可绕O点转动，请作出用杠杆OA抬起重物的最小力F及其力臂L。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【解答】（1）根据题意知，铁球正在下沉，即重力大于浮力，二力的作用点都画在重心，重力竖直向下，所以竖直向下画出箭头，并标了重力的符号G，浮力竖直向上，所以竖直向上画出箭头，并标了浮力的符号F浮，重力大于浮力，所以重力比浮力长一些，如图
（2）正在向右行驶的公交车上悬挂的安全把手突然向前偏转，根据惯性知识或生活经验可知，此时汽车突然向右做减速运动，则乘客相对于汽车有向前的运动趋势，所以此时乘客会受到一个向后的摩擦力，故乘客除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向左的摩擦力作用，如图
（3）要做用杠杆OA抬起重物的最小力F，只需要让力臂L最长，连接OA即为最长的力臂L，过A向上做OA的垂线段即为力F，如图
【分析】（1）作重力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向下，重力用字母G表示。作浮力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向上，用字母F浮表示浮力；
（2）作重力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向下，重力用字母G表示。
作摩擦力的示意图，力的作用点在两物体的接触面上，方向与物体的运动方向相反，用字母f表示。
作支持力的示意图，力的作用点在物体的几何中心上，方向与接触面垂直，指向被支持物体，用字母F表示。
（3）动力臂为支点到动力作用线的距离，阻力臂为支点到阻力作用线的距离，固定不动的点为支点。
五、实验探究题
24．在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
（1）如图甲所示，要使杠杆水平平衡，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在C点挂 个相同的钩码或者在B点作用一个向 （选填“上”或“下”）的力。完成一次实验后，小明便得出了杠杆的平衡条件。你认为他这样实验归纳得出结论是否合理？ （选填“合理”或“不合理”），理由是 。
（3）小明继续探究：保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L1和动力F1的数据，绘制了L1－F1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当L1为30
cm时，F1为 N。
（4）完成实验后，小明利用杠杆的平衡条件原理来计算杠杆的质量。
①如图丁所示，若以杠杆上的C位置为支点，在C的右侧挂质量为m的钩码，左右移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡。
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置D点到C点的距离L1和O点到C点的距离L2。
③根据杠杆的平衡条件，可以计算出杠杆的质量m杆＝ （用题目中所给物理量符号表示） 。
【答案】（1）左
（2）4；上；不合理；只根据一次实验数据得出的结论有偶然性
（3）0.5
（4）
【解析】【解答】(1)如图甲所示，杠杆左端偏高，要使杠杆水平平衡，则应将平衡螺母向左端调节。(2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，根据动力臂 动力=阻力臂 阻力，应在C点挂4个相同的钩码或者在B点作用一个向上的力。完成一次实验后，小明便得出了杠杆的平衡条件，他这样实验归纳得出结论不合理，一次实验数据得出的结论有偶然性。(3)保持A点钩码数量和力臂不变，即阻力臂 阻力不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L1和动力F1的数据，绘制了L1－F1的关系图像，如图丙所示。此时动力臂 动力不变，当F1为3N时，L1为5cm；故当L1为30 cm时，F1应为0.5N。(4)利用杠杆的平衡条件原理来计算杠杆的质量，根据杠杆平衡条件可得
则杠杆的质量为
【分析】（1）调节杠杆水平平衡时，平衡螺母向偏高的一侧调节；（2）根据杠杆上的力臂和钩码，结合平衡条件计算钩码个数；探究杠杆平衡条件时，需要多次实验探究普遍性；（3）根据杠杆的平衡条件，力臂不同时，可以计算力的大小；（4）根据杠杆平衡条件，结合力的大小，可以计算杠杆重力和质量。
25．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中
（1）小瑞同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示。实验时，用弹簧测力计拉动木块在水平木板（或毛巾）上做 运动；根据二力平衡知识可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；甲图中弹簧测力计的示数为 N；
（2）小瑞同学在探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”时，比较甲、乙两图中的数据得出“压力越大，滑动摩擦力越大”的结论。你认为他这样得出的结论合理吗？ ，理由是 ；
（3）比较甲、丙两图中的数据，可得出结论 ；
（4）实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性，很难读数，原因是 ；为了解决上述问题，小瑞同学对实验装置进行了改进，如图丁所示，利用该装置的优点是 。
【答案】（1）匀速直线运动；3.4
（2）不合理；没有控制接触面的粗糙程度相同
（3）压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大
（4）很难控制木块匀速运动，且弹簧测力计是运动的，读数难；不需要控制长木板做匀速直线运动，便于操作，弹簧测力计示数稳定，便于读数
【解析】【解答】（1）弹簧测力计显示拉力大小，木块进行匀速直线运动，滑动摩擦力等于拉力大小。
弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，示数为3.4N。
（2）探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系时，没有控制接触面粗糙程度一定，得到的结论是不合理的。
（3）甲丙两图木块进行匀速直线运动，滑动摩擦力等于弹簧测力计示数，甲图滑动摩擦力大小为3.4N，丙图滑动摩擦力大小为5.4N，所以在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）实验中很难保证弹簧测力计的示数稳定，是因为难以控制木块做匀速直线运动，只有木块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力才是一对平衡力，弹簧测力计是运动的，读数难。
改进后装置的优点主要体现在，拉动下面的长木板，木块与弹簧测力计保持相对静止，读数时更稳定，而且木板是否做匀速直线运动对弹簧测力计的示数不会有影响。
【分析】（1）滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面和粗糙程度有关，因此，在探究时应控制其中的一个量不变，再探究与另一个量的关系；如果两个量都不相同时，得出的结论是不可靠的。
（2）甲、丙中压力是相同的，只有接触面的粗糙程度不同，再根据弹簧测力计示数的大小，可得出结论。
（3）只有弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力才是一对平衡力，但实验中保持匀速直线运动是不太容易的；改进后我们看到，木块与弹簧测力计相对静止，读数时更容易把握，而且下边的长木板是否做匀速直线运动，都不会影响弹簧测力计的示数。
26．在探究“重力的大小跟什么因素有关”的实验中，得到如表数据：
（1）本实验中用到的测量工具有 和 。
（2）分析表中数据可知：物体的质量为0.7kg时，它受到的重力是 N。
（3）以下四个图像中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是 。
【答案】（1）天平；弹簧测力计
（2）6.86
（3）A
【解析】【解答】(1)本实验中物体的质量和重力分别用天平和弹簧测力计，所以用到的测量工具有天平和弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知：重力与质量成正比，比值为： ，
物体的质量为0.7kg时，它受到的重力是： 。
(3)根据表格数据可知，重力与质量成正比，A图表示重力与质量成正比关系，正确。
故答案为： (1). 天平 (2). 弹簧测力计 (3). 6.86 (4). A
【分析】运用G = m g求出重力，根据表格数据可知，重力与质量成正比.
27．测定组成实心金属球金属的密度．
（1）其中一组同学用如图所示的方法，杠杆的重力忽略不计，请你将下列实验步骤补充完整．
①将金属球挂在杠杆的A段，将钩码悬挂在B点，杠杆在水平位置平衡．
②将金属球没入水中，此时将钩码移动到C点，杠杆仍在水平位置平衡．
③用刻度尺测量AO的长度为L1；
④ ；
⑤金属密度的表达式为 ；
（2）另一组的同学用如图所示的方法测定实心金属球金属的密度．请你根据如图填写下表，跟同学们一起完成实验．（g=10N/kg）
甲图中砝码和游码总质量值m1/g 乙图中砝码和游码总质量值m2/g 乙图中弹簧测力计示数F/N 金属球的体积V/cm3 金属球的质量m/g 金属球的密度ρ/g·cm-3
80
【答案】（1）用刻度尺测出OB的长度为L2 ， OC的长度为L3；ρ水
（2）112；1.6；32；192；6
【解析】【解答】（1）④用刻度尺测出OB的长度为L2，OC的长度为L3；⑤杠杆第一次平衡时： ，杠杆第二次平衡时： ，解方程组得： （2）乙图中砝码和游码总质量值为： ； 测力计的分度值为0.2N，所以乙图中弹簧测力计的示数为：F=1.6N； 甲图中天平的读数是：m1=80g，所以增加的重力为： 所以浮力的大小为0.32N。根据公式 得： ，因为 ，所以 ，金属球的质量为： ； 金属球的密度为： 。
故答案为： (1). 用刻度尺测出OB的长度为L2 ， OC的长度为L3 (2). (3). 112 1.6 32 192 6
【分析】为了能够利用杠杆的平衡条件进行分析，必须要测量出杠杆其他部分的长度；根据杠杆的平衡条件，列出两次时的平衡方程，组成方程组进行求解，即可求得金属球的密度；弹簧测力计的示数F不是金属球的重力G，也不是球受到的浮力F浮．而是G-F浮，F浮应该是左盘受到的压力的增加量，即右盘砝码增加量对应的重力，因为金属球浸没在水中受到竖直向上的浮力，金属球给水一个竖直向下的反作用力，根据浮力的大小计算出物体的体积，由浮力和测力计的示数计算出物体的重力，从而得出其质量，进而求金属球的密度.
六、综合题
28．滑动摩擦力的大小与物体间的压力有关，还与接触面的粗糙程度有关。在物理学上，滑动摩擦力的大小可以写成f=μFN，其中f表示摩擦力的大小，μ是描述接触面粗糙程度的物理量，叫动摩擦因数，FN表示压力。
（1）如果把一个质量为m的物体放在水平桌面上，用水平的拉力F拉动物体作匀速直线运动，求此物体与桌面间的动摩擦因数（用字母表示）；
（2）若物体的质量为2kg，物体与桌面间的动摩擦因数为0.3，当它做匀速直线运动时，拉力等于多少？（g=10N/kg）
【答案】（1）解：因为用水平的拉力F拉动物体作匀速直线运动，所以F=f，已知f=μFN，则F=μFN，F=μG=μmg，则μ=；
答：此物体与桌面间的动摩擦因数为μ=；
（2）解：已知m=2kg，μ=0.3，木块沿桌面做匀速直线运动时水平拉力与滑动摩擦力二力平衡，则有：F=μmg=0.3×2kg×10N/kg=6N。
答：当它做匀速直线运动时，拉力等于6N。
【解析】【分析】（1）物体放在水平桌面上，对水平面的压力等于其重力，然后根据平衡条件求出物体的动摩擦因数；
（2）木块沿桌面做匀速直线运动时水平拉力与滑动摩擦力二力平衡，由平衡条件求解。
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