【备考】华师大版科学中考二轮复习 第十讲 功和简单机械（真题+模拟题）
文档属性
| 名称 | 【备考】华师大版科学中考二轮复习 第十讲 功和简单机械（真题+模拟题） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2018-05-31 14:29:11 | ||
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文档简介
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第10讲 功和简单机械
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▲1．机械功
①理解功的概念 ②知道功的单位 ③运用功的公式进行简单的计算
▲2．杠杆
①指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂等
②绘制杠杆的动力臂和阻力臂的示意图 ③概述杠杆的平衡条件
④应用杠杆平衡条件解决简单的问题 ⑤指认人体中的杠杆
▲3．滑轮
①辨认动滑轮、定滑轮和滑轮组 ②知道定滑轮和动滑轮的特点
③知道滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组)
④使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题
▲4．功率
①说明功率的概念 ②知道功率的单位
③运用功率公式进行简单的计算 ④从能的转化来说明功率
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例1．（2018 利辛县一模）如图所示， ( http: / / www.21cnjy.com )重力不计的杠杆OA，O为支点，用力F提起重为30N的物体，恰在水平位置平衡。已知OA=80cm，AB=50cm，杠杆与转轴间摩擦忽略不计，下列说法中不正确的是（ ）21教育网
A．利用该机械提起重物时不能省功 B．拉力F的力臂为40cm
C．拉力F的大小为22.5N D．拉力F为作用在A点的最小动力
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例2．（2018 临沂模拟）已知雨滴在空中 ( http: / / www.21cnjy.com )竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为（ ）
A．m1：m2 B． ( http: / / www.21cnjy.com / )： ( http: / / www.21cnjy.com / ) C． ( http: / / www.21cnjy.com / )： ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )： ( http: / / www.21cnjy.com / )
例3．（2017 亭湖区校级二模）某运动员 ( http: / / www.21cnjy.com )做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）．下列判断正确的是（ ）【21教育名师】
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A．从A点到B点过程中运动员减速下落 B．从B点到C点过程中运动员动能增大
C．t0时刻运动员动能最大 D．运动员重力大小等于0.6F0
例4．（2017 乌鲁木齐 ( http: / / www.21cnjy.com )一模）如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦），工人师傅用40N的拉力将质量为5kg、底面积为1600cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台，动滑轮的重是 N．此滑轮组的机械效率为 %；若静止在二楼平台的吊篮里装了1020N的砖块，绳子B和C能承受的最大拉力分别为1000N和600N，当质量为50kg的工人师傅拉绳子C时，吊篮对二楼平台的最小压强为 Pa。
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例5．（2018 潍坊一模）如图所示装 ( http: / / www.21cnjy.com )置中O为轻质杠杆AB的支点，AO：OB=3：2，A端用细绳连接物体甲，B端用细绳连接物体乙，物体乙浸没在水中，此时杠杆恰好在水平位置平衡。已知物体甲、乙的质量分别为1kg和2kg，容器的底面积是500cm2，g取10N/kg，绳子的重力与容器的厚度忽略不计。求：
（1）物体乙的体积；（2）容器底部受到水的压力。
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1．（2015 漳州）如图所示，可 ( http: / / www.21cnjy.com )绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A，B，C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是（ ）
A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G
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2．（2017 恩施州）如图，轻质 ( http: / / www.21cnjy.com )杠杆AB可以绕O点转动，OB=3OA，B端细线下挂100N的重物G静止在水平地面上。若要使杠杆在水平位置保持平衡，且重物G对水平地面的压力刚好为零。则正确的是（ ）【21·世纪·教育·网】
A．在A点要用300N的力向下拉
B．若将A和B同时向O点移动相同距离，杠杆仍能在水平位置保持平衡
C．此杠杆类型与吃饭用的筷子相同
D．在A点拉力不变时，只将A点向O移动，重物G对地面的压强不会改变
3．（2017 桂林）某升降式晾衣架的结构如图所示，该晾衣架没有应用到的简单机械是（ ）
A．动滑轮 B．定滑轮 C．轮轴 D．斜面
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4．（2016 柳州）如图所示是工人提升重物的情景，若不计滑轮所受重力及摩擦力，其中最省力的是（ ）
A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / ) C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
5．（2017 益阳）如图所示，用完全相同的 ( http: / / www.21cnjy.com )四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）．下列说法正确的是（ ）
A．拉力F1小于拉力F2
B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同
C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械
D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等
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第5题 第6题 第7题
6．（2017 兰州）如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h（物体未拉出水面），若物体的体积为V，水的密度为ρ，则下列算式正确的是（ ）
A．η= ( http: / / www.21cnjy.com / ) B．η= ( http: / / www.21cnjy.com / ) C．W有=Gh D．P有= ( http: / / www.21cnjy.com / )
7．（2017 东营）如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的（ ）
A．动能增加，重力势能增加 B．动能不变，机械能减少
C．动能减少，重力势能增加 D．动能不变，机械能增加
8．（2017 六盘水） ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示在水平拉力F的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以0．lm/s的速度匀速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（不计绳重，动滑轮重及摩擦），F及其功率的大小分别为（ ）
A．20N 2W B．20N 6W C．60N 2W D．30N 6W
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9．（2017 赫山区校级自主招生）如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态。下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是（ ）
A．两侧钩码同时向外移一格
B．左侧的钩码向左移一格，右侧增加一个钩码
C．在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码
D．在两侧钩码下方，同时减去一个相同的钩码
10．（2017 市北区校级自主招生） ( http: / / www.21cnjy.com )如图甲所示，小球从某高度处由静止下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（ ）
A．受到的弹力始终不变
B．运动过程动能一直增大
C．从a到b过程，重力势能减少，弹簧的弹性势能增大
D．从b到c过程，重力势能转化为弹性势能，小球的机械能不变
11．（2017 贵港）大山同学在中考 ( http: / / www.21cnjy.com )体育考试中立定跳远跳出了218 的好成绩（填适当的单位）．小芳同学用60N的力投出的实心球在空中画了一条优美的弧线。若实心球重为20N，小芳投出了6.3m的距离，球最高点距地面2.6m，则球在空中飞行的过程中，小芳对球所做的功为 J。www.21-cn-jy.com
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第12题 第13题
12．（2017 安顺）在自由下落 ( http: / / www.21cnjy.com )过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC．如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1 W2，P1 P2（两空均选填“＞”、“＜”或“=”）
13．（2017 黄州区校级自主招生）小明用如图所示的健身装置来锻炼腿部和手臂的肌肉。使用时，当绳A端固定不动，手在B端用力FB拉绳，使总重为G的物体匀速上升，若每个滑轮重 ( http: / / www.21cnjy.com / )，则FB= ；当绳B端固定不动，腿在A端用力FA拉绳，仍使该重物匀速上升，则FA= 。（不考虑绳重和摩擦）
14．（2017 涪城区自主招生）201 ( http: / / www.21cnjy.com )2年元旦，上海东方明珠电视塔迎来了一年一度的登高迎新比赛，终点设在塔上259 m处，来自云南的小伙尹龙文以10 min 40 s的成绩夺得第一名。根据以上数据并假设该青年男子的体重为55 kg，他在登塔过程中做功 J，他的功率为 W．（g=10 N/kg，结果保留三位有效数字）
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15．（2016 包头）如图所示，A ( http: / / www.21cnjy.com )为直立固定的柱形水管，底部活塞B与水管内壁接触良好且无摩擦，在水管中装适量的水，水不会流出。 活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆OCD的C点相连，O为杠杆的固定转轴，滑轮组（非金属材料）绳子的自由端与杠杆的D端相连，滑轮组下端挂着一个磁体E，E的正下方水平面上也放着一个同样的磁体 F（极性已标出）．当水管中水深为40cm时，杠杆恰好在水平位置平衡。已知OC：CD=1：2，活塞 B与水的接触面积为30cm2，活塞与硬杆总重为3N，每个磁体重为11N，不计动滑轮、绳重及摩擦。 （g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3 ）求：
（1）水管中水对活塞B的压强。
（2）绳子自由端对杠杆D端的拉力。
（3）磁体F对水平面的压力。
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1．（2018 东城区一模）如图所示的四种器械中，属于省力杠杆的是（ ）
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A．台球杆 B．跷跷板 C．筷子 D．修枝剪刀
2．（2018 牡丹江一模）工人师傅用 ( http: / / www.21cnjy.com )独轮车搬运砖块，车和砖块所受的总重力G=1200N，有关尺寸如下图所示。工人师傅推车时，人手向上的力F的大小是（ ）
A．360N B．400N C．600N D．1200N
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第2题 第3题
3．（2017 西乡塘区校级模 ( http: / / www.21cnjy.com )拟）用如图所示的滑轮组拉动物体，当物体匀速移动时，绳端受到的拉力为30N；若物体重100N，不计滑轮重及摩擦，物体受到水平面的摩擦力大小是（ ）21*教*育*名*
A．30N B．60N C．90N D．100N
4．（成都一模）如图所示，质量为70k ( http: / / www.21cnjy.com )g的小刚站在高台上通过滑轮组匀速提升货物。第一次提升货物的质量为100kg，第二次提升货物的质量为200kg．小刚第二次提升货物时对滑轮组做功的功率为220W．已知滑轮A、B的质量均为4kg，滑轮C的质量为8kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，g取10N/kg．关于小刚提升货物的分析，下列说法中正确的是（ ）2-1-c-n-j-y
A．第一次提升货物时，小刚对高台的压力为500N
B．第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率为83.3%
C．第二次提升货物时，货物上升的速度为0.4m/s
D．第二次提升货物时，小刚对高台的压力为800N
5．（平谷区一模）如图所示，用滑轮组拉重4 ( http: / / www.21cnjy.com )00N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动，滑轮组的机械效率为80%．运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N，人对地面的压强为20000Pa．不计绳重、滑轮摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上。已知人与地的接触面积为300cm2．则下列计算结果正确的是（ ）
A．绳子自由端受到拉力的大小是100N B．人的重力为725N
C．绳子自由端运动的速度是0.01m/s D．动滑轮重为100N
6．（2017 大庆三模）工 ( http: / / www.21cnjy.com )人利用如图甲所示的滑轮组从一口枯井中提起质量为6kg的物体，他用图乙所示随时间变化的水平向右的拉力F拉绳，重物的速度v随时间t变化的关系图象如图丙所示，不计绳重和摩擦（g取10N/kg）．以下说法正确的是（ ）
A．在0﹣1s内，拉力F做的功为75J B．动滑轮的重力30N
C．在2﹣3s内，滑轮组的机械效率62.5% D．在2﹣3s内，拉力F做功的功率为200W
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7．（2016 金牛区校级模拟）如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示，重为100N的物体A，在大小为20N，方向向右的水平拉力F的作用下做匀速直线运动。经过3s，物体A在水平面上向左移动了30cm的距离。滑轮与绳子质量不计，滑轮与绳子之间摩擦不计。则下列结论正确的是（ ）
A．物体运动的速度为10m/s B．拉力F做的功是12J
C．拉力F的功率为2W D．物体与地面之间的摩擦力为20N
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第7题 第8题
8．（2016 闵行区模拟）用弹簧测力 ( http: / / www.21cnjy.com )计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动，两次运动的s﹣t图象如图所示。若甲的重力比乙小，则下列说法中正确的是（ ）
A．它们的惯性一定相等 B．它们的重力势能一定都变大
C．它们的动能可能相等 D．它们所受的合力可能不相等
9．（2016 江都区二模）如图所示，小 ( http: / / www.21cnjy.com )球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，忽略空气阻力，下列叙述中正确的是（ ）2·1·c·n·j·y
A．小球所受弹簧的弹力始终比重力大
B．小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力
C．小球的机械能在不断减少
D．小球的速度一直在减小
10．（2017秋 广陵区校级期末）全国第十 ( http: / / www.21cnjy.com )三届运动会于2017年8月在天津市举行，如图是吉祥物“津娃”参加排球比赛。比赛过程中，跳发球是最具威力的发球方式，其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有（ ）
A．抛球和腾空 B．抛球和击球 C．腾空和击球 D．击球和落地
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第10题 第11题 第12题
11．（2018 麻城市校级模拟）如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心，重力加速度为g．现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动 R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=
12．（2017 柳南区三模）如图所示，物重GA不变，杆AD放在平台BC上，长AB=CD= ( http: / / www.21cnjy.com / )BC，杆两端分别挂重物GA和GB，要使杆AD平衡，GB的最大值和最小值之比为 ；平台BC受到的最大压力和最小压力之比为 。
13．（2016 盐城校级模拟）如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示，木块的下面拴一铁球悬浮在水中，当把细线剪断后，木块的机械能 ，铁球的重力势能 ，水的重力势能 。（填“增大”“减小”或“不变”）
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14．（2016 武隆县校级模拟）小李在测定某滑轮组的机械效率时，得到下表中的两组数据：
序号 物重（N） 提升高度（m） 绳端拉力（N） 绳端移动距离（m） 机械效率
1 3 1 1.5 4 50%
2 8 1 2.5 4
（1）完成表格中空格。
（2）该实验采用的实验装置图是如图中的 （填“甲”或“乙”）。
（3）小李想到计算机械效率还可用η= ( http: / / www.21cnjy.com / )，于是用弹簧测力计
测得动滑轮重，代入上式计算后发现比实际测得的机械效率值偏大，
请分析额外功是克服 做功。
（4）为了减小测量误差，小李认为滑轮组的机械效率应取两次测量的平均值，你认为是 （填“正确”或“错误”）的，原因是 。
15．（2017秋 五华区校级期末）如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示，工人们用滑轮组匀速提起水中体积为0.1m3、密度为2.7×103kg/m3的实心金属块，10s内竖直上升了0.5m．金属块始终浸没在水中，水面到容器底的深度为1.2m，ρ水=1.0×103kg/m3，求：
（1）金属块的重力和绳端移动的速度；
（2）容器底部受到水的压强和金属块受到的浮力；
（3）若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，作用于绳端的力F和拉力F的功率；
（4）如实际所用拉力为1000N，这个滑轮组的机械效率。
参考答案
【试题分类品鉴】
例1【所涉考点】杠杆的平衡分析法及其应用．
【解答】A、根据功的原理可知：使用任何机械都不省功；所以，利用该机械提起重物时不能省功，故A正确；B、如图，在△ACO中，知道∠CAO=30°，则拉力F的力臂L=OC= ( http: / / www.21cnjy.com / )OA= ( http: / / www.21cnjy.com / )×80cm=40cm，故B正确；C、重力的力臂为OB=OA﹣AB=80cm﹣50cm=30cm，G=30N，21世纪教育网
根据杠杆平衡条件得：F OC=G OB，∴F= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=22.5N，故C正确；
D、在阻力×阻力臂一定的情况下，动 ( http: / / www.21cnjy.com )力臂越大，动力将越小。由图示可知，当OA为动力臂时，作用在A点的动力最小，即力垂直于杠杆向上，故现在的拉力F不是最小作用力，故D错误。
【答案】D。
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例2【所涉考点】功率计算公式的应用．
【解答】因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到的阻力为f=mg=kv2，所以雨滴的速度为v= ( http: / / www.21cnjy.com / )；又因为P= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=Fv，21-cnjy*com
所以两雨滴功率之比为 ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )。
【答案】C。
例3【所涉考点】动能和势能的大小变化；力与运动的关系．
【解答】A、B点弹力等于重力，A到B ( http: / / www.21cnjy.com )点过程中，重力大于弹力，运动员做加速运动，A错误；B、从B点到C点过程中，由于弹力大于重力，所以物体的运动速度减小，故动能减小，B错误；C、由图知，t0时刻，绳的弹性势能最大，应达到了最低点，此时动能为零，C错误；21*cnjy*com
D、由图知，最后绳的弹性势能几乎不变，说明此时运动员已经静止下来，此时拉力与重力平衡，由图象知，重力等于0.6F0，D正确。
【答案】D。
例4【所涉考点】滑轮组绳子拉力的计算；压强的大小及其计算．【解答】（1）提空吊篮A时，由F= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G+G动）可得，动滑轮的重力：
G动=2F﹣G=2×40N﹣5kg×10N/kg=30N；
（2）滑轮组的机械效率：η= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%=62.5%；
（3）工人师傅的重力：G人=m人g=50kg×10N/kg=500N；
绳子C承受的最大拉力大于工人师傅的重力，为了使工人不被绳子拉起来，所以作用在绳子C的最大拉力F′只能为500N；
以动滑轮为研究对象，受向下的重力G动和绳子B的拉力FB，
由F′= ( http: / / www.21cnjy.com / )（FB+G动）可得，此时绳子B的拉力：FB=2F′﹣G动=2×500N﹣30N=970N＜1000N，
即吊篮受到向上的拉力FB最大为970N；
此时吊篮对二楼平台的压力最小、压强最小；
以吊篮和砖块的整体为研究对象，则地面受到的压力：
F″=G篮+G砖﹣FB=5kg×10N/kg+1020N﹣970N=100N；
吊篮对二楼平台的最小压强：p= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=625Pa。
【答案】30；62.5；625。
例5【所涉考点】杠杆的平衡条件；压力及重力与压力的区别；液体的压强的计算
【解答】（1）由杠杆平衡条件“F甲 AO=F乙 OB”得：
F乙= ( http: / / www.21cnjy.com / ) F甲= ( http: / / www.21cnjy.com / ) G甲= ( http: / / www.21cnjy.com / ) m甲g= ( http: / / www.21cnjy.com / )×1kg×10N/kg=15N；
物体乙受到的浮力：
F浮=G乙﹣F乙=m乙g﹣F乙=2kg×10N/kg﹣15N=20N﹣15N=5N；
所以物体乙的体积：
V乙=V排= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=5×10﹣4m3；
（2）容器底部受到水的压强；：
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa；
容器底部受到水的压力：
F=pS=2×103Pa×500×10﹣4m2=100N；
【答案】（1）物体乙的体积是5×10﹣4m3；（2）容器底部受到水的压力是100N；
【随堂冲刺精练】
1．【所涉考点】杠杆的平衡条件．
【解答】设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：G×OD=F×L由此可得：F= ( http: / / www.21cnjy.com / )，因为G，OD不变，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径，相等，故F1=F2=F3=G21·世纪*教育网
【答案】C。
2．【所涉考点】杠杆的平衡条件．
【解答】A、由题知，OB：OA=3：1，则OB=3OA，重物对地面的压力为零时，杠杆B端受到的阻力等于物重G，由杠杆平衡条件可得：F×OA=G×OB，则F= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=3G=3×300N=900N；故A错误；B、若将A和B同时向O点移动相同距离，杠杆左端力和力臂的乘积：G×（OB﹣L）=G×OB﹣GL，杠杆右端力和力臂的乘积：F×（OA﹣L）=F×OA﹣FL，
因为F＞G，所以FL＞GL，即，杠杆左 ( http: / / www.21cnjy.com )端力和力臂的乘积大于杠杆右端力和力臂的乘积，杠杆左端下沉，故B错误；C、据图可知，此时该杠杆的动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，故此杠杆类型与吃饭用的筷子相同，故C正确；D、在A点拉力不变时，只将A点向O移动，即动力臂变短，在B端所产生的向上的力变小，所以此时重物G对地面的压力变大，故在G与地面接触面积不变的情况下，压强变大，故D错误；
【答案】C。
3．【所涉考点】轮轴及其他常见简单机械
【解答】A、动滑轮可以省力， ( http: / / www.21cnjy.com )但不能改变力的方向，连接在横梁上与晾衣架一起升降的滑轮为动滑轮，故A不符合题意；B、定滑轮可以改变力的方向，但不省力，固定在天花板上的滑轮为定滑轮，故B不符合题意；C、使用轮轴可以省力，也可改变力的方向，固定在墙上有摇臂的为轮轴，故C不符合题意；D、从晾衣架的结构图上看，没有用到斜面，故D符合题意。
【答案】D。
4．【所涉考点】滑轮组及其工作特点；定滑轮及其工作特点．
【解答】由题知，不计滑轮所受重力及摩擦力。
A、图中直接用手提升物体，拉力F=G；B、图中使用的是滑轮组，n=2，拉力F= ( http: / / www.21cnjy.com / )G；
C、图中使用的是定滑轮，拉力F=G；D、图中使用的是滑轮组，n=3，拉力F= ( http: / / www.21cnjy.com / )G；
可见，D选项最省力，拉力F= ( http: / / www.21cnjy.com / )G。
【答案】D。
5．【所涉考点】机械效率的大小比较；滑轮组绳子拉力的计算．
【解答】A、不计绳重及摩擦，因为拉力F= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G物+G动），n1=2，n2=3，
所以绳端的拉力：F1= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G物+G动），F2= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；
B、因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为η= ( http: / / www.21cnjy.com / )，所以两滑轮组的机械效率相同，故B正确；C、使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误；D、因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，则s1≠s2，故D错误；21cnjy.com
【答案】B。
6．【所涉考点】滑轮（组）的机械效率；阿基米德原理；有用功和额外功；功率的计算．
【解答】因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，物体竖直匀速上升过程中，受到的浮力：F浮=ρgV排=ρgV；
由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则绳端移动的距离：s=nh=3h，
绳子拉力做的总功：W总=Fs=F×3h=3Fh；动滑轮对物体的拉力：F′=G﹣F浮=G﹣ρgV，
动滑轮对物体的拉力做的功为有用功，则有用功：W有=F′h=（G﹣ρgV）h，故C错误；
有用功的功率：P有= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )，故D正确；
滑轮组的机械效率：η= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )，故AB错误。
【答案】D。
7． 【所涉考点】动能和势能的大小变化
【解答】缆车是匀速上山，速 ( http: / / www.21cnjy.com )度不变，故动能不变；缆车在上山过程中高度不断增加，故重力势能增大；动能不变，重力势能增加，故其总和机械能也在增大。
【答案】D。
8．【所涉考点】功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算．
【解答】（1）由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为3，则绳端的拉力：F= ( http: / / www.21cnjy.com / )f= ( http: / / www.21cnjy.com / )×60N=20N；
（2）绳子自由端的速度为：v绳=3v物=3 ( http: / / www.21cnjy.com )×0.1m/s=0.3m/s；则拉力F的功率为：P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W；故ACD错误，B正确；
【答案】B。
9．【所涉考点】杠杆的平衡条件
【解答】设一个钩码的重力为G，横梁上一个格的 ( http: / / www.21cnjy.com )长度为L，原来杠杆处于平衡状态，则有2G×3L=3G×2L；A、两边各向外移一格，左边：2G×4L=8GL，右边：3G×3L=9GL，8GL＜9GL，杠杆右端下沉；故A错误；B、左侧的钩码向左移一格，右侧增加一个钩码，因左边：2G×4L，右边：4G×2L，因2G×4L=4G×2L，故B正确；C、在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码，左边：3G×3L=9GL，右边4G×2L=8GL，9GL＞8GL，杠杆左端下沉，故C错误。D、在两侧钩码下方，同时减去一个相同的钩码，左边：G×3L=3GL，右边：2G×2L=4GL，3GL＜4GL，杠杆右端下沉，故D错误。
【答案】B。
10． 【所涉考点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒．
【解答】A、小球从某高度处由静止下落到竖直放 ( http: / / www.21cnjy.com )置的轻弹簧上并压缩弹簧，从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力也逐渐变大，故A错误；B、由图乙可知，小球速度先变大，后变小，小球的质量不变，所以小球动能先变大，后变小，故B错误；C、小球从a到b的过程中，小球高度降低，弹簧的弹性形变变大，所以重力势能减少，弹簧的弹性势能增大，故C正确；D、从b到c过程，小球的高度降低、速度减小，弹簧的形变程度增大，但并不是只有重力势能转化为弹性势能，动能也会转化为弹性势能；所以，该过程中小球的机械能减少，有一部分机械能转化为弹簧的弹性势能，故D错误。21·cn·jy·com
【答案】C。
11．【所涉考点】功的计算．
【解答】（1）学生立定跳远的成绩一般在2m以上，即200cm以上；故填218cm符合实际；
（2）功包含两个必要因素：作用在物体上的力和力的方向上通过的距离；而球在空中飞行的过程中，不再受小芳的力，故小芳对球所做的功为0；
【答案】cm；0。
12．【所涉考点】功的大小比较；功率大小的比较．
【解答】由题AB=BC，根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；
由于小球在自由下落时做加速运动，根据t= ( http: / / www.21cnjy.com / )可知，小球在BC段运动的时间短，根据公式P= ( http: / / www.21cnjy.com / )可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。
【答案】=；＜。
13．【所涉考点】滑轮组绳子拉力的计算．
【解答】（1）由图知，当绳A端固定不动，手在B端用力FB拉绳时，A端的拉力F拉和物体的重力G相等，物体G匀速上升时，中间的滑轮处于平衡状态，中间的滑轮受向上的拉力FB、2段绳子向下的拉力2F拉和向下的重力G动，则由力的平衡条件可得：FB=2F拉+G动=2G+G动=2G+ ( http: / / www.21cnjy.com / )G=2.5G；
（2）当绳B端固定不动，腿在A端用力FA拉绳时，该图中所有滑轮均为定滑轮，则FA=G。
【答案】2.5G；G。
14．【所涉考点】功的计算；功率的计算．
【解答】（1）他在登塔过程中做功：W=Gh=mgh=55kg×10N/kg×259m=1.42×105J；
（2）他的功率：P= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=222W。
【答案】1.42×105；222。
15．【所涉考点】杠杆的应用；压力及重力与压力的区别；液体的压强的计算．
【解答】（1）水管中水对活塞B的压强：
pB=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×40×10﹣2m=4×103Pa；
（2）由p= ( http: / / www.21cnjy.com / )可得，水对活塞的压力即水的重力：
G水=FB=pBSB=4×103Pa×30×10﹣4m2=12N，
杠杆C受到的压力：FC=G水+G活塞=12N+3N=15N，
由杠杆的平衡条件可得：FC OC=FD OD，
则绳子自由端对杠杆D端的拉力：FD= ( http: / / www.21cnjy.com / )FC= ( http: / / www.21cnjy.com / )FC= ( http: / / www.21cnjy.com / )×15N=5N；
（3）因力的作用是相互的，所以，杠杆D端对滑轮组绳子的自由端的拉力也为5N，
由同名磁极相互排斥可设磁极间的作用力为F斥，
把动滑轮和磁体E看做整体，受到竖直向上两股绳子的拉力和磁极间的斥力、竖直向下磁体E的重力，由力的平衡条件可得：2FD+F斥=GE，【21教育】
则F斥=GE﹣2FD=11N﹣2×5N=1N，磁体F对水平面的压力：F压=GF+F斥=11N+1N=12N。
【答案】（1）水管中水对活塞B的压强为4×103Pa；
（2）绳子自由端对杠杆D端的拉力为5N；
（3）磁体F对水平面的压力为12N。
【速效提升突破】
1．【所涉考点】杠杆的分类．
【解答】A、台球杆在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B、跷跷板两侧的力臂是变化的，根据小朋友所坐的位置不同而变化，所以其类型要根据实际来确定，故B错误；
C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C错误；
D、修枝剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D正确。
【答案】D。
2．【所涉考点】杠杆的平衡条件．
【解答】由图可知，车轮转轴为支点，动力臂L1=0.6m+0.3m=0.9m，阻力臂L2=0.3m，
由FL1=GL2可得：F×L1=G×L2，
代入数值得：F×0.9m=1200N×0.3m，解得：F=400N。
【答案】B。
3．【所涉考点】滑轮组绳子拉力的计算；二力平衡条件的应用．
【解答】解：因为有3条绳子作 ( http: / / www.21cnjy.com )用在动滑轮上，所以水平向左拉物体的拉力为F=3×30N=90N；又因为物体匀速运动，根据二力平衡条件可得，摩擦力的大小等于水平向左拉物体的拉力，大小为90N。www-2-1-cnjy-com
【答案】C。
4．【所涉考点】滑轮组及其工作特点．
【解答】A、第一次提升货物时，在B处的拉力为FB= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G物+GC）= ( http: / / www.21cnjy.com / )（m物g+mCg）= ( http: / / www.21cnjy.com / )（100kg×10N/kg+8kg×10N/kg）=360N
小刚受到向下的拉力为F拉= ( http: / / www.21cnjy.com / )（FB+GB）= ( http: / / www.21cnjy.com / )（FB+mBg）= ( http: / / www.21cnjy.com / )（360N+4kg×10N/kg）=200N
小刚对高台的压力F=G人+F拉=m人g+F拉=70kg×10N/kg+200N=900N
故选项A错误B、第一次滑轮组的机械效率为η= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=83.3%，故选项B正确C、第二次的拉力F拉，在分析选项D的过程中应当能够解出，F拉=366.5N，根据公式v= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=0.6m/s故选项C错误D、根据A的解法，同样能够解出第二次小刚对高台的压力为1066.5N故选项D错误
【答案】B。
5．【所涉考点】滑轮组绳子拉力的计算．
【解答】A、分析图中的装置可知，摩擦阻力由2段绳子承担，且滑轮组的机械效率为80%，则η= ( http: / / www.21cnjy.com / )，F= ( http: / / www.21cnjy.com / )=125N，故A错误；
B、人拉绳时对地面的压力F=Ps ( http: / / www.21cnjy.com )=20000Pa×300×10﹣4m2=600N，人的重力G=600N+125N=725N，故B正确；C、因为本装置中有一只是动滑轮，省一半的力，费一倍的距离，因此，绳子自由端移动的速度应为物体移动速度的2倍，即0.02m/s×2=0.04m/s，故C错误；D、F=125N，则所用的总的拉力为125N×2=250N，动滑轮的重G轮=F总﹣f=250N﹣200N=50N，故D错误。
【答案】B。
6．【所涉考点】功的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算．
【解答】A、由图丙可知，在0﹣1s内，物体处于静止状态，即没有移动距离；所以，此时拉力F没有做功；故A错误；
B、物体重力为：G=mg=6kg×10N/kg=60N；
由图乙和图丙可知，在2﹣3s内，拉力为40N，物体处于匀速直线运动状态；
图甲的滑轮组承担物重的绳子段数为2段，不计绳重和摩擦，
则绳子自由端的拉力：F= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G物+G动），即40N= ( http: / / www.21cnjy.com / )（60N+G动），解得G动=20N；故B错误；
C、在2﹣3s内，滑轮组的机械效率为：η= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=75%；故C错误；
D、在2﹣3s内，物体升高的速度为2.5m/s，则绳子的速度为v=2v物=5m/s；
则拉力F做功的功率为：P=Fv=40N×5m/s=200W；故D正确。
【答案】D。
7．【所涉考点】功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算．
【解答】解：A、经过3s，物体A在水平面上向左移动了30cm（即0.3m）的距离。故物体的速度为：v= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=0.1m/s；故A错误；B、拉力F通过的距离为s=2×0.3m=0.6m；拉力做功为W=Fs=20N×0.6m=12J；故B正确；C、拉力F的功率为：P= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=4W；故C错误；D、物体由2段绳子承担，绳子的拉力为20N，滑轮与绳子之间摩擦不计，故物体受到的拉力为F′=2F=2×20N=40N；由于物体做匀速直线运动，受到平衡力的作用，故f=F′=40N；故D错误；
【答案】B。
8． 【所涉考点】动能和势能的大小变化；惯性．
【解答】解：由两次运动的s﹣t图象可知，甲 ( http: / / www.21cnjy.com )乙都是在竖直方向上运动：且两次都做匀速直线运动，都处于平衡状态，且甲的速度大于乙的速度，但具体向上运动还是向下运动不能确定，故A、甲的重力比乙小，即其质量是不等的，所以惯性一定不相等，故错误；
B、由于甲乙都是在竖直方向上运动，但具 ( http: / / www.21cnjy.com )体向上运动还是向下运动不能确定，故不能判断重力势能的大小变化，故错误；C、由于甲的重力小于乙的重力，即甲的质量小于乙的质量，但甲的速度大于乙的速度，所以据动能大小的影响因素可知，它们的动能可能相等，故正确；【21cnj*y.co*m】
D、因为物体受到的重力和拉力为一对平衡力，所以所受合力一定都为零，故错误；
【答案】C。
9．【所涉考点】动能和势能的大小变化；机械能．
【解答】ABD、因为小球一直在压缩 ( http: / / www.21cnjy.com )弹簧，弹簧的形变量x在增大，根据F=kx可知，弹簧弹力一直在增大，以小球为研究对象，开始阶段，弹力小于重力，合力竖直向下，与速度方向相同，小球做加速运动，速度变大，且合力减小；当弹力大于重力后，合力竖直向上，小球做减速运动，合力增大，当小球到达最低端时，小球受到向上的合力最大，即弹力大于重力。故三个选项都是错误的，故ABD错。
C、小球的机械能转化成弹簧的弹性势能，故小球的机械能减小，故C正确。
【答案】C。
10． 【考点】力是否做功的判断．
【解答】A、抛球时，人对球有力， ( http: / / www.21cnjy.com )且在力的方向上有距离，故运动员对排球做功；腾空时，人与排球间没有力的作用，故运动员对排球没有做功；故A错误；B、抛球时，人对球有力，且在力的方向上有距离，故运动员对排球做功；击球时，人对排球施加向下的力，且排球运动方向向下，故运动员对排球做功；故B正确；C、腾空时，人与排球间没有力的作用，故运动员对排球没有做功；击球时，人对排球施加向下的力，且排球运动方向向下，故运动员对排球做功；故C错误；D、击球时，人对排球施加向下的力，且排球运动方向向下，故运动员对排球做功；落地时，人与排球间没有力的作用，故运动员对排球没有做功；D错误；
【答案】B。
11．【所涉考点】杠杆的平衡分析法及其应用．
【解答】（1）在薄板上挖去一个直径为R的圆后，设圆板的重心将从O点向左移动x；
由于原来均匀圆形薄板半径为R，挖去的圆直径为R（其半径为 ( http: / / www.21cnjy.com / )R），
所以，根据S=πr2可知，挖去的圆形薄板面积为原来面积的 ( http: / / www.21cnjy.com / )，
由于圆形薄板是均匀的，则挖去的圆形薄板质量也为原来质量的 ( http: / / www.21cnjy.com / )，
假设将割去的圆形薄板可补上，在重心处可以将物体支撑起来，以原重心处O为支点，如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com / )
根据杠杆平衡条件可得：（M﹣ ( http: / / www.21cnjy.com / )M）g x= ( http: / / www.21cnjy.com / )Mg ( http: / / www.21cnjy.com / )R，解得：x= ( http: / / www.21cnjy.com / )R；
（2）在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，以A为支点，此时的重心距A的距离为R﹣ ( http: / / www.21cnjy.com / )R，
根据杠杆平衡条件，则有：F 2R=（M﹣ ( http: / / www.21cnjy.com / )M）g （R﹣ ( http: / / www.21cnjy.com / )R），解得：F= ( http: / / www.21cnjy.com / )Mg。
【答案】 ( http: / / www.21cnjy.com / )， ( http: / / www.21cnjy.com / )Mg。
12．【所涉考点】杠杆的应用；压力及重力与压力的区别
【解答】（1）因为AB=CD= ( http: / / www.21cnjy.com / )BC，所以AC=3CD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
当B物体最重时，杠杆即将顺时针转动，此时以C为支点，GA的力臂为AC，GB的力臂为CD，
根据杠杆平衡条件可得：GA×AC=GB最大×CD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②可得：GB最大=3GA；
因为AB=CD= ( http: / / www.21cnjy.com / )BC，所以BD=3AB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③；
当B物体最轻时，杠杆即将逆时针转动，此时以B为支点，GA的力臂为AB，GB的力臂为BD，
根据杠杆平衡条件可得：GA×AB=GB最小×BD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由③④可得：GB最小= ( http: / / www.21cnjy.com / )GA；
所以，GB的最大值和最小值之比为：GB最大：GB最小=3GA： ( http: / / www.21cnjy.com / )GA=9：1。
（2）平台BC受到的压力等于A、B的重力之和，
故平台BC受到的最大压力为：F最大=GA+GB最大=GA+3GA=4GA；
平台BC受到的最小压力为：F最小=GA+GB最小=GA+ ( http: / / www.21cnjy.com / )GA= ( http: / / www.21cnjy.com / )GA；
平台BC受到的最大压力和最小压力之比为：F最大：F最小=4GA： ( http: / / www.21cnjy.com / )GA=3：1。
【答案】9：1；3：1。
13．【所涉考点】动能和势能的大小变化
【解答】当把细线剪断后，木块上升，高度 ( http: / / www.21cnjy.com )增大，重力势能增大，木块的机械能增大；铁球下降，重力势能减小；木块最后漂浮，排开水的体积减小，液面下降，重力势能减小。
【答案】增大；减小；减小。
14．【所涉考点】滑轮（组）机械效率的测量实验．
【解答】解：（1）做的有用功W有=Gh=8N×1m=8J；做的总功W总=Fs=2.5N×4m=10J，
则机械效率η= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%=80%；
（2）根据绳子自由端移动的距离s与物体升高的高度h之间的关系：s=nh，可得n= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=4，即重物和动滑轮由4绳子承担，故选用的是甲图；
（3）在不计算摩擦和绳子重的情况下的情况下，额定外功的唯一来源就是克服动滑轮自重，根据总功等于有用功加额定外功，此时总功才等于Gh+G动h，但在实验操作中，细线重力和摩擦力总是存在的，所以：Gh+G动h小于实际做的总功，而有用功Gh不变，所以，小李用η= ( http: / / www.21cnjy.com / )计算机械效率偏大了；
（4）对同一个物理量的测量，仅由于 ( http: / / www.21cnjy.com )误差的因素而导致测量结果的不同，多次测量取平均值可以减小误差，而本题中，用甲装置测量了两次机械效率，从表中数据可看出，由于物重不同，导致机械效率不同，即滑轮组的机械效率随物重改变而改变，将两个不同的机械效率取平均值是没有意义的，也是错误的。
【答案】（1）80%；（2）甲；（3）动滑轮重力、细线重力和摩擦力；
（4）错误，滑轮组的机械效率随物重改变而改变。
15. 【所涉考点】滑轮（组）的机械效率；重力大小的估测；液体的压强的计算；浮力大小的计算；功率的计算．
【解答】（1）由ρ= ( http: / / www.21cnjy.com / )得金属块的质量：m=ρV=2.7×103kg/m3×0.1m3=270kg，
金属块的重力：G=mg=270kg×10N/kg=2700N；
由图知，n=2，绳端移动距离s=2h=2×0.5m=1m，
绳端移动速度：v= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=0.1m/s；
（2）容器底部受到水的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa；
因为金属块浸没在水中，所以排开水的体积：V排=V=0.1m3，
金属块受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N；
（3））由图可知，n=2，不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，拉力：F= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G﹣F浮）= ( http: / / www.21cnjy.com / )（2700N﹣1000N）=850N，拉力的功率：P= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=Fv=850N×0.1m/s=85W；
（4）若实际所用拉力为1000N，则总功为：W总=Fs=1000N×1m=1000J，
使用滑轮组所做的有用功：W有用=（G﹣F浮）h=（2700N﹣1000N）×0.5m=850J，
此时该滑轮组的机械效率：η= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%=85%。
【答案】（1）金属块的重力为2700N，绳端移动的速度为0.1m/s；
（2）容器底部受到水的压强为1.2×104Pa，金属块受到的浮力为1000N；
（3）若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，作用于绳端的力为850N，拉力的功率为850W；
（4）如实际所用拉力为1000N，这个滑轮组的机械效率为85%。
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第10讲 功和简单机械
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▲1．机械功
①理解功的概念 ②知道功的单位 ③运用功的公式进行简单的计算
▲2．杠杆
①指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂等
②绘制杠杆的动力臂和阻力臂的示意图 ③概述杠杆的平衡条件
④应用杠杆平衡条件解决简单的问题 ⑤指认人体中的杠杆
▲3．滑轮
①辨认动滑轮、定滑轮和滑轮组 ②知道定滑轮和动滑轮的特点
③知道滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组)
④使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题
▲4．功率
①说明功率的概念 ②知道功率的单位
③运用功率公式进行简单的计算 ④从能的转化来说明功率
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例1．（2018 利辛县一模）如图所示， ( http: / / www.21cnjy.com )重力不计的杠杆OA，O为支点，用力F提起重为30N的物体，恰在水平位置平衡。已知OA=80cm，AB=50cm，杠杆与转轴间摩擦忽略不计，下列说法中不正确的是（ ）21教育网
A．利用该机械提起重物时不能省功 B．拉力F的力臂为40cm
C．拉力F的大小为22.5N D．拉力F为作用在A点的最小动力
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例2．（2018 临沂模拟）已知雨滴在空中 ( http: / / www.21cnjy.com )竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为（ ）
A．m1：m2 B． ( http: / / www.21cnjy.com / )： ( http: / / www.21cnjy.com / ) C． ( http: / / www.21cnjy.com / )： ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )： ( http: / / www.21cnjy.com / )
例3．（2017 亭湖区校级二模）某运动员 ( http: / / www.21cnjy.com )做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）．下列判断正确的是（ ）【21教育名师】
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A．从A点到B点过程中运动员减速下落 B．从B点到C点过程中运动员动能增大
C．t0时刻运动员动能最大 D．运动员重力大小等于0.6F0
例4．（2017 乌鲁木齐 ( http: / / www.21cnjy.com )一模）如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦），工人师傅用40N的拉力将质量为5kg、底面积为1600cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台，动滑轮的重是 N．此滑轮组的机械效率为 %；若静止在二楼平台的吊篮里装了1020N的砖块，绳子B和C能承受的最大拉力分别为1000N和600N，当质量为50kg的工人师傅拉绳子C时，吊篮对二楼平台的最小压强为 Pa。
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例5．（2018 潍坊一模）如图所示装 ( http: / / www.21cnjy.com )置中O为轻质杠杆AB的支点，AO：OB=3：2，A端用细绳连接物体甲，B端用细绳连接物体乙，物体乙浸没在水中，此时杠杆恰好在水平位置平衡。已知物体甲、乙的质量分别为1kg和2kg，容器的底面积是500cm2，g取10N/kg，绳子的重力与容器的厚度忽略不计。求：
（1）物体乙的体积；（2）容器底部受到水的压力。
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1．（2015 漳州）如图所示，可 ( http: / / www.21cnjy.com )绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A，B，C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是（ ）
A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G
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2．（2017 恩施州）如图，轻质 ( http: / / www.21cnjy.com )杠杆AB可以绕O点转动，OB=3OA，B端细线下挂100N的重物G静止在水平地面上。若要使杠杆在水平位置保持平衡，且重物G对水平地面的压力刚好为零。则正确的是（ ）【21·世纪·教育·网】
A．在A点要用300N的力向下拉
B．若将A和B同时向O点移动相同距离，杠杆仍能在水平位置保持平衡
C．此杠杆类型与吃饭用的筷子相同
D．在A点拉力不变时，只将A点向O移动，重物G对地面的压强不会改变
3．（2017 桂林）某升降式晾衣架的结构如图所示，该晾衣架没有应用到的简单机械是（ ）
A．动滑轮 B．定滑轮 C．轮轴 D．斜面
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4．（2016 柳州）如图所示是工人提升重物的情景，若不计滑轮所受重力及摩擦力，其中最省力的是（ ）
A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / ) C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
5．（2017 益阳）如图所示，用完全相同的 ( http: / / www.21cnjy.com )四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）．下列说法正确的是（ ）
A．拉力F1小于拉力F2
B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同
C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械
D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等
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第5题 第6题 第7题
6．（2017 兰州）如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h（物体未拉出水面），若物体的体积为V，水的密度为ρ，则下列算式正确的是（ ）
A．η= ( http: / / www.21cnjy.com / ) B．η= ( http: / / www.21cnjy.com / ) C．W有=Gh D．P有= ( http: / / www.21cnjy.com / )
7．（2017 东营）如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的（ ）
A．动能增加，重力势能增加 B．动能不变，机械能减少
C．动能减少，重力势能增加 D．动能不变，机械能增加
8．（2017 六盘水） ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示在水平拉力F的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以0．lm/s的速度匀速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（不计绳重，动滑轮重及摩擦），F及其功率的大小分别为（ ）
A．20N 2W B．20N 6W C．60N 2W D．30N 6W
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9．（2017 赫山区校级自主招生）如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态。下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是（ ）
A．两侧钩码同时向外移一格
B．左侧的钩码向左移一格，右侧增加一个钩码
C．在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码
D．在两侧钩码下方，同时减去一个相同的钩码
10．（2017 市北区校级自主招生） ( http: / / www.21cnjy.com )如图甲所示，小球从某高度处由静止下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（ ）
A．受到的弹力始终不变
B．运动过程动能一直增大
C．从a到b过程，重力势能减少，弹簧的弹性势能增大
D．从b到c过程，重力势能转化为弹性势能，小球的机械能不变
11．（2017 贵港）大山同学在中考 ( http: / / www.21cnjy.com )体育考试中立定跳远跳出了218 的好成绩（填适当的单位）．小芳同学用60N的力投出的实心球在空中画了一条优美的弧线。若实心球重为20N，小芳投出了6.3m的距离，球最高点距地面2.6m，则球在空中飞行的过程中，小芳对球所做的功为 J。www.21-cn-jy.com
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第12题 第13题
12．（2017 安顺）在自由下落 ( http: / / www.21cnjy.com )过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC．如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1 W2，P1 P2（两空均选填“＞”、“＜”或“=”）
13．（2017 黄州区校级自主招生）小明用如图所示的健身装置来锻炼腿部和手臂的肌肉。使用时，当绳A端固定不动，手在B端用力FB拉绳，使总重为G的物体匀速上升，若每个滑轮重 ( http: / / www.21cnjy.com / )，则FB= ；当绳B端固定不动，腿在A端用力FA拉绳，仍使该重物匀速上升，则FA= 。（不考虑绳重和摩擦）
14．（2017 涪城区自主招生）201 ( http: / / www.21cnjy.com )2年元旦，上海东方明珠电视塔迎来了一年一度的登高迎新比赛，终点设在塔上259 m处，来自云南的小伙尹龙文以10 min 40 s的成绩夺得第一名。根据以上数据并假设该青年男子的体重为55 kg，他在登塔过程中做功 J，他的功率为 W．（g=10 N/kg，结果保留三位有效数字）
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15．（2016 包头）如图所示，A ( http: / / www.21cnjy.com )为直立固定的柱形水管，底部活塞B与水管内壁接触良好且无摩擦，在水管中装适量的水，水不会流出。 活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆OCD的C点相连，O为杠杆的固定转轴，滑轮组（非金属材料）绳子的自由端与杠杆的D端相连，滑轮组下端挂着一个磁体E，E的正下方水平面上也放着一个同样的磁体 F（极性已标出）．当水管中水深为40cm时，杠杆恰好在水平位置平衡。已知OC：CD=1：2，活塞 B与水的接触面积为30cm2，活塞与硬杆总重为3N，每个磁体重为11N，不计动滑轮、绳重及摩擦。 （g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3 ）求：
（1）水管中水对活塞B的压强。
（2）绳子自由端对杠杆D端的拉力。
（3）磁体F对水平面的压力。
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1．（2018 东城区一模）如图所示的四种器械中，属于省力杠杆的是（ ）
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A．台球杆 B．跷跷板 C．筷子 D．修枝剪刀
2．（2018 牡丹江一模）工人师傅用 ( http: / / www.21cnjy.com )独轮车搬运砖块，车和砖块所受的总重力G=1200N，有关尺寸如下图所示。工人师傅推车时，人手向上的力F的大小是（ ）
A．360N B．400N C．600N D．1200N
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第2题 第3题
3．（2017 西乡塘区校级模 ( http: / / www.21cnjy.com )拟）用如图所示的滑轮组拉动物体，当物体匀速移动时，绳端受到的拉力为30N；若物体重100N，不计滑轮重及摩擦，物体受到水平面的摩擦力大小是（ ）21*教*育*名*
A．30N B．60N C．90N D．100N
4．（成都一模）如图所示，质量为70k ( http: / / www.21cnjy.com )g的小刚站在高台上通过滑轮组匀速提升货物。第一次提升货物的质量为100kg，第二次提升货物的质量为200kg．小刚第二次提升货物时对滑轮组做功的功率为220W．已知滑轮A、B的质量均为4kg，滑轮C的质量为8kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，g取10N/kg．关于小刚提升货物的分析，下列说法中正确的是（ ）2-1-c-n-j-y
A．第一次提升货物时，小刚对高台的压力为500N
B．第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率为83.3%
C．第二次提升货物时，货物上升的速度为0.4m/s
D．第二次提升货物时，小刚对高台的压力为800N
5．（平谷区一模）如图所示，用滑轮组拉重4 ( http: / / www.21cnjy.com )00N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动，滑轮组的机械效率为80%．运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N，人对地面的压强为20000Pa．不计绳重、滑轮摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上。已知人与地的接触面积为300cm2．则下列计算结果正确的是（ ）
A．绳子自由端受到拉力的大小是100N B．人的重力为725N
C．绳子自由端运动的速度是0.01m/s D．动滑轮重为100N
6．（2017 大庆三模）工 ( http: / / www.21cnjy.com )人利用如图甲所示的滑轮组从一口枯井中提起质量为6kg的物体，他用图乙所示随时间变化的水平向右的拉力F拉绳，重物的速度v随时间t变化的关系图象如图丙所示，不计绳重和摩擦（g取10N/kg）．以下说法正确的是（ ）
A．在0﹣1s内，拉力F做的功为75J B．动滑轮的重力30N
C．在2﹣3s内，滑轮组的机械效率62.5% D．在2﹣3s内，拉力F做功的功率为200W
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7．（2016 金牛区校级模拟）如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示，重为100N的物体A，在大小为20N，方向向右的水平拉力F的作用下做匀速直线运动。经过3s，物体A在水平面上向左移动了30cm的距离。滑轮与绳子质量不计，滑轮与绳子之间摩擦不计。则下列结论正确的是（ ）
A．物体运动的速度为10m/s B．拉力F做的功是12J
C．拉力F的功率为2W D．物体与地面之间的摩擦力为20N
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第7题 第8题
8．（2016 闵行区模拟）用弹簧测力 ( http: / / www.21cnjy.com )计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动，两次运动的s﹣t图象如图所示。若甲的重力比乙小，则下列说法中正确的是（ ）
A．它们的惯性一定相等 B．它们的重力势能一定都变大
C．它们的动能可能相等 D．它们所受的合力可能不相等
9．（2016 江都区二模）如图所示，小 ( http: / / www.21cnjy.com )球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，忽略空气阻力，下列叙述中正确的是（ ）2·1·c·n·j·y
A．小球所受弹簧的弹力始终比重力大
B．小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力
C．小球的机械能在不断减少
D．小球的速度一直在减小
10．（2017秋 广陵区校级期末）全国第十 ( http: / / www.21cnjy.com )三届运动会于2017年8月在天津市举行，如图是吉祥物“津娃”参加排球比赛。比赛过程中，跳发球是最具威力的发球方式，其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有（ ）
A．抛球和腾空 B．抛球和击球 C．腾空和击球 D．击球和落地
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第10题 第11题 第12题
11．（2018 麻城市校级模拟）如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心，重力加速度为g．现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动 R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=
12．（2017 柳南区三模）如图所示，物重GA不变，杆AD放在平台BC上，长AB=CD= ( http: / / www.21cnjy.com / )BC，杆两端分别挂重物GA和GB，要使杆AD平衡，GB的最大值和最小值之比为 ；平台BC受到的最大压力和最小压力之比为 。
13．（2016 盐城校级模拟）如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示，木块的下面拴一铁球悬浮在水中，当把细线剪断后，木块的机械能 ，铁球的重力势能 ，水的重力势能 。（填“增大”“减小”或“不变”）
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14．（2016 武隆县校级模拟）小李在测定某滑轮组的机械效率时，得到下表中的两组数据：
序号 物重（N） 提升高度（m） 绳端拉力（N） 绳端移动距离（m） 机械效率
1 3 1 1.5 4 50%
2 8 1 2.5 4
（1）完成表格中空格。
（2）该实验采用的实验装置图是如图中的 （填“甲”或“乙”）。
（3）小李想到计算机械效率还可用η= ( http: / / www.21cnjy.com / )，于是用弹簧测力计
测得动滑轮重，代入上式计算后发现比实际测得的机械效率值偏大，
请分析额外功是克服 做功。
（4）为了减小测量误差，小李认为滑轮组的机械效率应取两次测量的平均值，你认为是 （填“正确”或“错误”）的，原因是 。
15．（2017秋 五华区校级期末）如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示，工人们用滑轮组匀速提起水中体积为0.1m3、密度为2.7×103kg/m3的实心金属块，10s内竖直上升了0.5m．金属块始终浸没在水中，水面到容器底的深度为1.2m，ρ水=1.0×103kg/m3，求：
（1）金属块的重力和绳端移动的速度；
（2）容器底部受到水的压强和金属块受到的浮力；
（3）若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，作用于绳端的力F和拉力F的功率；
（4）如实际所用拉力为1000N，这个滑轮组的机械效率。
参考答案
【试题分类品鉴】
例1【所涉考点】杠杆的平衡分析法及其应用．
【解答】A、根据功的原理可知：使用任何机械都不省功；所以，利用该机械提起重物时不能省功，故A正确；B、如图，在△ACO中，知道∠CAO=30°，则拉力F的力臂L=OC= ( http: / / www.21cnjy.com / )OA= ( http: / / www.21cnjy.com / )×80cm=40cm，故B正确；C、重力的力臂为OB=OA﹣AB=80cm﹣50cm=30cm，G=30N，21世纪教育网
根据杠杆平衡条件得：F OC=G OB，∴F= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=22.5N，故C正确；
D、在阻力×阻力臂一定的情况下，动 ( http: / / www.21cnjy.com )力臂越大，动力将越小。由图示可知，当OA为动力臂时，作用在A点的动力最小，即力垂直于杠杆向上，故现在的拉力F不是最小作用力，故D错误。
【答案】D。
( http: / / www.21cnjy.com / )
例2【所涉考点】功率计算公式的应用．
【解答】因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到的阻力为f=mg=kv2，所以雨滴的速度为v= ( http: / / www.21cnjy.com / )；又因为P= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=Fv，21-cnjy*com
所以两雨滴功率之比为 ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )。
【答案】C。
例3【所涉考点】动能和势能的大小变化；力与运动的关系．
【解答】A、B点弹力等于重力，A到B ( http: / / www.21cnjy.com )点过程中，重力大于弹力，运动员做加速运动，A错误；B、从B点到C点过程中，由于弹力大于重力，所以物体的运动速度减小，故动能减小，B错误；C、由图知，t0时刻，绳的弹性势能最大，应达到了最低点，此时动能为零，C错误；21*cnjy*com
D、由图知，最后绳的弹性势能几乎不变，说明此时运动员已经静止下来，此时拉力与重力平衡，由图象知，重力等于0.6F0，D正确。
【答案】D。
例4【所涉考点】滑轮组绳子拉力的计算；压强的大小及其计算．【解答】（1）提空吊篮A时，由F= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G+G动）可得，动滑轮的重力：
G动=2F﹣G=2×40N﹣5kg×10N/kg=30N；
（2）滑轮组的机械效率：η= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%=62.5%；
（3）工人师傅的重力：G人=m人g=50kg×10N/kg=500N；
绳子C承受的最大拉力大于工人师傅的重力，为了使工人不被绳子拉起来，所以作用在绳子C的最大拉力F′只能为500N；
以动滑轮为研究对象，受向下的重力G动和绳子B的拉力FB，
由F′= ( http: / / www.21cnjy.com / )（FB+G动）可得，此时绳子B的拉力：FB=2F′﹣G动=2×500N﹣30N=970N＜1000N，
即吊篮受到向上的拉力FB最大为970N；
此时吊篮对二楼平台的压力最小、压强最小；
以吊篮和砖块的整体为研究对象，则地面受到的压力：
F″=G篮+G砖﹣FB=5kg×10N/kg+1020N﹣970N=100N；
吊篮对二楼平台的最小压强：p= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=625Pa。
【答案】30；62.5；625。
例5【所涉考点】杠杆的平衡条件；压力及重力与压力的区别；液体的压强的计算
【解答】（1）由杠杆平衡条件“F甲 AO=F乙 OB”得：
F乙= ( http: / / www.21cnjy.com / ) F甲= ( http: / / www.21cnjy.com / ) G甲= ( http: / / www.21cnjy.com / ) m甲g= ( http: / / www.21cnjy.com / )×1kg×10N/kg=15N；
物体乙受到的浮力：
F浮=G乙﹣F乙=m乙g﹣F乙=2kg×10N/kg﹣15N=20N﹣15N=5N；
所以物体乙的体积：
V乙=V排= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=5×10﹣4m3；
（2）容器底部受到水的压强；：
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa；
容器底部受到水的压力：
F=pS=2×103Pa×500×10﹣4m2=100N；
【答案】（1）物体乙的体积是5×10﹣4m3；（2）容器底部受到水的压力是100N；
【随堂冲刺精练】
1．【所涉考点】杠杆的平衡条件．
【解答】设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：G×OD=F×L由此可得：F= ( http: / / www.21cnjy.com / )，因为G，OD不变，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径，相等，故F1=F2=F3=G21·世纪*教育网
【答案】C。
2．【所涉考点】杠杆的平衡条件．
【解答】A、由题知，OB：OA=3：1，则OB=3OA，重物对地面的压力为零时，杠杆B端受到的阻力等于物重G，由杠杆平衡条件可得：F×OA=G×OB，则F= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=3G=3×300N=900N；故A错误；B、若将A和B同时向O点移动相同距离，杠杆左端力和力臂的乘积：G×（OB﹣L）=G×OB﹣GL，杠杆右端力和力臂的乘积：F×（OA﹣L）=F×OA﹣FL，
因为F＞G，所以FL＞GL，即，杠杆左 ( http: / / www.21cnjy.com )端力和力臂的乘积大于杠杆右端力和力臂的乘积，杠杆左端下沉，故B错误；C、据图可知，此时该杠杆的动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，故此杠杆类型与吃饭用的筷子相同，故C正确；D、在A点拉力不变时，只将A点向O移动，即动力臂变短，在B端所产生的向上的力变小，所以此时重物G对地面的压力变大，故在G与地面接触面积不变的情况下，压强变大，故D错误；
【答案】C。
3．【所涉考点】轮轴及其他常见简单机械
【解答】A、动滑轮可以省力， ( http: / / www.21cnjy.com )但不能改变力的方向，连接在横梁上与晾衣架一起升降的滑轮为动滑轮，故A不符合题意；B、定滑轮可以改变力的方向，但不省力，固定在天花板上的滑轮为定滑轮，故B不符合题意；C、使用轮轴可以省力，也可改变力的方向，固定在墙上有摇臂的为轮轴，故C不符合题意；D、从晾衣架的结构图上看，没有用到斜面，故D符合题意。
【答案】D。
4．【所涉考点】滑轮组及其工作特点；定滑轮及其工作特点．
【解答】由题知，不计滑轮所受重力及摩擦力。
A、图中直接用手提升物体，拉力F=G；B、图中使用的是滑轮组，n=2，拉力F= ( http: / / www.21cnjy.com / )G；
C、图中使用的是定滑轮，拉力F=G；D、图中使用的是滑轮组，n=3，拉力F= ( http: / / www.21cnjy.com / )G；
可见，D选项最省力，拉力F= ( http: / / www.21cnjy.com / )G。
【答案】D。
5．【所涉考点】机械效率的大小比较；滑轮组绳子拉力的计算．
【解答】A、不计绳重及摩擦，因为拉力F= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G物+G动），n1=2，n2=3，
所以绳端的拉力：F1= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G物+G动），F2= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；
B、因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为η= ( http: / / www.21cnjy.com / )，所以两滑轮组的机械效率相同，故B正确；C、使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误；D、因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，则s1≠s2，故D错误；21cnjy.com
【答案】B。
6．【所涉考点】滑轮（组）的机械效率；阿基米德原理；有用功和额外功；功率的计算．
【解答】因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，物体竖直匀速上升过程中，受到的浮力：F浮=ρgV排=ρgV；
由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则绳端移动的距离：s=nh=3h，
绳子拉力做的总功：W总=Fs=F×3h=3Fh；动滑轮对物体的拉力：F′=G﹣F浮=G﹣ρgV，
动滑轮对物体的拉力做的功为有用功，则有用功：W有=F′h=（G﹣ρgV）h，故C错误；
有用功的功率：P有= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )，故D正确；
滑轮组的机械效率：η= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )，故AB错误。
【答案】D。
7． 【所涉考点】动能和势能的大小变化
【解答】缆车是匀速上山，速 ( http: / / www.21cnjy.com )度不变，故动能不变；缆车在上山过程中高度不断增加，故重力势能增大；动能不变，重力势能增加，故其总和机械能也在增大。
【答案】D。
8．【所涉考点】功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算．
【解答】（1）由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为3，则绳端的拉力：F= ( http: / / www.21cnjy.com / )f= ( http: / / www.21cnjy.com / )×60N=20N；
（2）绳子自由端的速度为：v绳=3v物=3 ( http: / / www.21cnjy.com )×0.1m/s=0.3m/s；则拉力F的功率为：P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W；故ACD错误，B正确；
【答案】B。
9．【所涉考点】杠杆的平衡条件
【解答】设一个钩码的重力为G，横梁上一个格的 ( http: / / www.21cnjy.com )长度为L，原来杠杆处于平衡状态，则有2G×3L=3G×2L；A、两边各向外移一格，左边：2G×4L=8GL，右边：3G×3L=9GL，8GL＜9GL，杠杆右端下沉；故A错误；B、左侧的钩码向左移一格，右侧增加一个钩码，因左边：2G×4L，右边：4G×2L，因2G×4L=4G×2L，故B正确；C、在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码，左边：3G×3L=9GL，右边4G×2L=8GL，9GL＞8GL，杠杆左端下沉，故C错误。D、在两侧钩码下方，同时减去一个相同的钩码，左边：G×3L=3GL，右边：2G×2L=4GL，3GL＜4GL，杠杆右端下沉，故D错误。
【答案】B。
10． 【所涉考点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒．
【解答】A、小球从某高度处由静止下落到竖直放 ( http: / / www.21cnjy.com )置的轻弹簧上并压缩弹簧，从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力也逐渐变大，故A错误；B、由图乙可知，小球速度先变大，后变小，小球的质量不变，所以小球动能先变大，后变小，故B错误；C、小球从a到b的过程中，小球高度降低，弹簧的弹性形变变大，所以重力势能减少，弹簧的弹性势能增大，故C正确；D、从b到c过程，小球的高度降低、速度减小，弹簧的形变程度增大，但并不是只有重力势能转化为弹性势能，动能也会转化为弹性势能；所以，该过程中小球的机械能减少，有一部分机械能转化为弹簧的弹性势能，故D错误。21·cn·jy·com
【答案】C。
11．【所涉考点】功的计算．
【解答】（1）学生立定跳远的成绩一般在2m以上，即200cm以上；故填218cm符合实际；
（2）功包含两个必要因素：作用在物体上的力和力的方向上通过的距离；而球在空中飞行的过程中，不再受小芳的力，故小芳对球所做的功为0；
【答案】cm；0。
12．【所涉考点】功的大小比较；功率大小的比较．
【解答】由题AB=BC，根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；
由于小球在自由下落时做加速运动，根据t= ( http: / / www.21cnjy.com / )可知，小球在BC段运动的时间短，根据公式P= ( http: / / www.21cnjy.com / )可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。
【答案】=；＜。
13．【所涉考点】滑轮组绳子拉力的计算．
【解答】（1）由图知，当绳A端固定不动，手在B端用力FB拉绳时，A端的拉力F拉和物体的重力G相等，物体G匀速上升时，中间的滑轮处于平衡状态，中间的滑轮受向上的拉力FB、2段绳子向下的拉力2F拉和向下的重力G动，则由力的平衡条件可得：FB=2F拉+G动=2G+G动=2G+ ( http: / / www.21cnjy.com / )G=2.5G；
（2）当绳B端固定不动，腿在A端用力FA拉绳时，该图中所有滑轮均为定滑轮，则FA=G。
【答案】2.5G；G。
14．【所涉考点】功的计算；功率的计算．
【解答】（1）他在登塔过程中做功：W=Gh=mgh=55kg×10N/kg×259m=1.42×105J；
（2）他的功率：P= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=222W。
【答案】1.42×105；222。
15．【所涉考点】杠杆的应用；压力及重力与压力的区别；液体的压强的计算．
【解答】（1）水管中水对活塞B的压强：
pB=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×40×10﹣2m=4×103Pa；
（2）由p= ( http: / / www.21cnjy.com / )可得，水对活塞的压力即水的重力：
G水=FB=pBSB=4×103Pa×30×10﹣4m2=12N，
杠杆C受到的压力：FC=G水+G活塞=12N+3N=15N，
由杠杆的平衡条件可得：FC OC=FD OD，
则绳子自由端对杠杆D端的拉力：FD= ( http: / / www.21cnjy.com / )FC= ( http: / / www.21cnjy.com / )FC= ( http: / / www.21cnjy.com / )×15N=5N；
（3）因力的作用是相互的，所以，杠杆D端对滑轮组绳子的自由端的拉力也为5N，
由同名磁极相互排斥可设磁极间的作用力为F斥，
把动滑轮和磁体E看做整体，受到竖直向上两股绳子的拉力和磁极间的斥力、竖直向下磁体E的重力，由力的平衡条件可得：2FD+F斥=GE，【21教育】
则F斥=GE﹣2FD=11N﹣2×5N=1N，磁体F对水平面的压力：F压=GF+F斥=11N+1N=12N。
【答案】（1）水管中水对活塞B的压强为4×103Pa；
（2）绳子自由端对杠杆D端的拉力为5N；
（3）磁体F对水平面的压力为12N。
【速效提升突破】
1．【所涉考点】杠杆的分类．
【解答】A、台球杆在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B、跷跷板两侧的力臂是变化的，根据小朋友所坐的位置不同而变化，所以其类型要根据实际来确定，故B错误；
C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C错误；
D、修枝剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D正确。
【答案】D。
2．【所涉考点】杠杆的平衡条件．
【解答】由图可知，车轮转轴为支点，动力臂L1=0.6m+0.3m=0.9m，阻力臂L2=0.3m，
由FL1=GL2可得：F×L1=G×L2，
代入数值得：F×0.9m=1200N×0.3m，解得：F=400N。
【答案】B。
3．【所涉考点】滑轮组绳子拉力的计算；二力平衡条件的应用．
【解答】解：因为有3条绳子作 ( http: / / www.21cnjy.com )用在动滑轮上，所以水平向左拉物体的拉力为F=3×30N=90N；又因为物体匀速运动，根据二力平衡条件可得，摩擦力的大小等于水平向左拉物体的拉力，大小为90N。www-2-1-cnjy-com
【答案】C。
4．【所涉考点】滑轮组及其工作特点．
【解答】A、第一次提升货物时，在B处的拉力为FB= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G物+GC）= ( http: / / www.21cnjy.com / )（m物g+mCg）= ( http: / / www.21cnjy.com / )（100kg×10N/kg+8kg×10N/kg）=360N
小刚受到向下的拉力为F拉= ( http: / / www.21cnjy.com / )（FB+GB）= ( http: / / www.21cnjy.com / )（FB+mBg）= ( http: / / www.21cnjy.com / )（360N+4kg×10N/kg）=200N
小刚对高台的压力F=G人+F拉=m人g+F拉=70kg×10N/kg+200N=900N
故选项A错误B、第一次滑轮组的机械效率为η= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=83.3%，故选项B正确C、第二次的拉力F拉，在分析选项D的过程中应当能够解出，F拉=366.5N，根据公式v= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=0.6m/s故选项C错误D、根据A的解法，同样能够解出第二次小刚对高台的压力为1066.5N故选项D错误
【答案】B。
5．【所涉考点】滑轮组绳子拉力的计算．
【解答】A、分析图中的装置可知，摩擦阻力由2段绳子承担，且滑轮组的机械效率为80%，则η= ( http: / / www.21cnjy.com / )，F= ( http: / / www.21cnjy.com / )=125N，故A错误；
B、人拉绳时对地面的压力F=Ps ( http: / / www.21cnjy.com )=20000Pa×300×10﹣4m2=600N，人的重力G=600N+125N=725N，故B正确；C、因为本装置中有一只是动滑轮，省一半的力，费一倍的距离，因此，绳子自由端移动的速度应为物体移动速度的2倍，即0.02m/s×2=0.04m/s，故C错误；D、F=125N，则所用的总的拉力为125N×2=250N，动滑轮的重G轮=F总﹣f=250N﹣200N=50N，故D错误。
【答案】B。
6．【所涉考点】功的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算．
【解答】A、由图丙可知，在0﹣1s内，物体处于静止状态，即没有移动距离；所以，此时拉力F没有做功；故A错误；
B、物体重力为：G=mg=6kg×10N/kg=60N；
由图乙和图丙可知，在2﹣3s内，拉力为40N，物体处于匀速直线运动状态；
图甲的滑轮组承担物重的绳子段数为2段，不计绳重和摩擦，
则绳子自由端的拉力：F= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G物+G动），即40N= ( http: / / www.21cnjy.com / )（60N+G动），解得G动=20N；故B错误；
C、在2﹣3s内，滑轮组的机械效率为：η= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=75%；故C错误；
D、在2﹣3s内，物体升高的速度为2.5m/s，则绳子的速度为v=2v物=5m/s；
则拉力F做功的功率为：P=Fv=40N×5m/s=200W；故D正确。
【答案】D。
7．【所涉考点】功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算．
【解答】解：A、经过3s，物体A在水平面上向左移动了30cm（即0.3m）的距离。故物体的速度为：v= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=0.1m/s；故A错误；B、拉力F通过的距离为s=2×0.3m=0.6m；拉力做功为W=Fs=20N×0.6m=12J；故B正确；C、拉力F的功率为：P= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=4W；故C错误；D、物体由2段绳子承担，绳子的拉力为20N，滑轮与绳子之间摩擦不计，故物体受到的拉力为F′=2F=2×20N=40N；由于物体做匀速直线运动，受到平衡力的作用，故f=F′=40N；故D错误；
【答案】B。
8． 【所涉考点】动能和势能的大小变化；惯性．
【解答】解：由两次运动的s﹣t图象可知，甲 ( http: / / www.21cnjy.com )乙都是在竖直方向上运动：且两次都做匀速直线运动，都处于平衡状态，且甲的速度大于乙的速度，但具体向上运动还是向下运动不能确定，故A、甲的重力比乙小，即其质量是不等的，所以惯性一定不相等，故错误；
B、由于甲乙都是在竖直方向上运动，但具 ( http: / / www.21cnjy.com )体向上运动还是向下运动不能确定，故不能判断重力势能的大小变化，故错误；C、由于甲的重力小于乙的重力，即甲的质量小于乙的质量，但甲的速度大于乙的速度，所以据动能大小的影响因素可知，它们的动能可能相等，故正确；【21cnj*y.co*m】
D、因为物体受到的重力和拉力为一对平衡力，所以所受合力一定都为零，故错误；
【答案】C。
9．【所涉考点】动能和势能的大小变化；机械能．
【解答】ABD、因为小球一直在压缩 ( http: / / www.21cnjy.com )弹簧，弹簧的形变量x在增大，根据F=kx可知，弹簧弹力一直在增大，以小球为研究对象，开始阶段，弹力小于重力，合力竖直向下，与速度方向相同，小球做加速运动，速度变大，且合力减小；当弹力大于重力后，合力竖直向上，小球做减速运动，合力增大，当小球到达最低端时，小球受到向上的合力最大，即弹力大于重力。故三个选项都是错误的，故ABD错。
C、小球的机械能转化成弹簧的弹性势能，故小球的机械能减小，故C正确。
【答案】C。
10． 【考点】力是否做功的判断．
【解答】A、抛球时，人对球有力， ( http: / / www.21cnjy.com )且在力的方向上有距离，故运动员对排球做功；腾空时，人与排球间没有力的作用，故运动员对排球没有做功；故A错误；B、抛球时，人对球有力，且在力的方向上有距离，故运动员对排球做功；击球时，人对排球施加向下的力，且排球运动方向向下，故运动员对排球做功；故B正确；C、腾空时，人与排球间没有力的作用，故运动员对排球没有做功；击球时，人对排球施加向下的力，且排球运动方向向下，故运动员对排球做功；故C错误；D、击球时，人对排球施加向下的力，且排球运动方向向下，故运动员对排球做功；落地时，人与排球间没有力的作用，故运动员对排球没有做功；D错误；
【答案】B。
11．【所涉考点】杠杆的平衡分析法及其应用．
【解答】（1）在薄板上挖去一个直径为R的圆后，设圆板的重心将从O点向左移动x；
由于原来均匀圆形薄板半径为R，挖去的圆直径为R（其半径为 ( http: / / www.21cnjy.com / )R），
所以，根据S=πr2可知，挖去的圆形薄板面积为原来面积的 ( http: / / www.21cnjy.com / )，
由于圆形薄板是均匀的，则挖去的圆形薄板质量也为原来质量的 ( http: / / www.21cnjy.com / )，
假设将割去的圆形薄板可补上，在重心处可以将物体支撑起来，以原重心处O为支点，如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com / )
根据杠杆平衡条件可得：（M﹣ ( http: / / www.21cnjy.com / )M）g x= ( http: / / www.21cnjy.com / )Mg ( http: / / www.21cnjy.com / )R，解得：x= ( http: / / www.21cnjy.com / )R；
（2）在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，以A为支点，此时的重心距A的距离为R﹣ ( http: / / www.21cnjy.com / )R，
根据杠杆平衡条件，则有：F 2R=（M﹣ ( http: / / www.21cnjy.com / )M）g （R﹣ ( http: / / www.21cnjy.com / )R），解得：F= ( http: / / www.21cnjy.com / )Mg。
【答案】 ( http: / / www.21cnjy.com / )， ( http: / / www.21cnjy.com / )Mg。
12．【所涉考点】杠杆的应用；压力及重力与压力的区别
【解答】（1）因为AB=CD= ( http: / / www.21cnjy.com / )BC，所以AC=3CD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
当B物体最重时，杠杆即将顺时针转动，此时以C为支点，GA的力臂为AC，GB的力臂为CD，
根据杠杆平衡条件可得：GA×AC=GB最大×CD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②可得：GB最大=3GA；
因为AB=CD= ( http: / / www.21cnjy.com / )BC，所以BD=3AB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③；
当B物体最轻时，杠杆即将逆时针转动，此时以B为支点，GA的力臂为AB，GB的力臂为BD，
根据杠杆平衡条件可得：GA×AB=GB最小×BD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由③④可得：GB最小= ( http: / / www.21cnjy.com / )GA；
所以，GB的最大值和最小值之比为：GB最大：GB最小=3GA： ( http: / / www.21cnjy.com / )GA=9：1。
（2）平台BC受到的压力等于A、B的重力之和，
故平台BC受到的最大压力为：F最大=GA+GB最大=GA+3GA=4GA；
平台BC受到的最小压力为：F最小=GA+GB最小=GA+ ( http: / / www.21cnjy.com / )GA= ( http: / / www.21cnjy.com / )GA；
平台BC受到的最大压力和最小压力之比为：F最大：F最小=4GA： ( http: / / www.21cnjy.com / )GA=3：1。
【答案】9：1；3：1。
13．【所涉考点】动能和势能的大小变化
【解答】当把细线剪断后，木块上升，高度 ( http: / / www.21cnjy.com )增大，重力势能增大，木块的机械能增大；铁球下降，重力势能减小；木块最后漂浮，排开水的体积减小，液面下降，重力势能减小。
【答案】增大；减小；减小。
14．【所涉考点】滑轮（组）机械效率的测量实验．
【解答】解：（1）做的有用功W有=Gh=8N×1m=8J；做的总功W总=Fs=2.5N×4m=10J，
则机械效率η= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%=80%；
（2）根据绳子自由端移动的距离s与物体升高的高度h之间的关系：s=nh，可得n= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=4，即重物和动滑轮由4绳子承担，故选用的是甲图；
（3）在不计算摩擦和绳子重的情况下的情况下，额定外功的唯一来源就是克服动滑轮自重，根据总功等于有用功加额定外功，此时总功才等于Gh+G动h，但在实验操作中，细线重力和摩擦力总是存在的，所以：Gh+G动h小于实际做的总功，而有用功Gh不变，所以，小李用η= ( http: / / www.21cnjy.com / )计算机械效率偏大了；
（4）对同一个物理量的测量，仅由于 ( http: / / www.21cnjy.com )误差的因素而导致测量结果的不同，多次测量取平均值可以减小误差，而本题中，用甲装置测量了两次机械效率，从表中数据可看出，由于物重不同，导致机械效率不同，即滑轮组的机械效率随物重改变而改变，将两个不同的机械效率取平均值是没有意义的，也是错误的。
【答案】（1）80%；（2）甲；（3）动滑轮重力、细线重力和摩擦力；
（4）错误，滑轮组的机械效率随物重改变而改变。
15. 【所涉考点】滑轮（组）的机械效率；重力大小的估测；液体的压强的计算；浮力大小的计算；功率的计算．
【解答】（1）由ρ= ( http: / / www.21cnjy.com / )得金属块的质量：m=ρV=2.7×103kg/m3×0.1m3=270kg，
金属块的重力：G=mg=270kg×10N/kg=2700N；
由图知，n=2，绳端移动距离s=2h=2×0.5m=1m，
绳端移动速度：v= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=0.1m/s；
（2）容器底部受到水的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa；
因为金属块浸没在水中，所以排开水的体积：V排=V=0.1m3，
金属块受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N；
（3））由图可知，n=2，不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，拉力：F= ( http: / / www.21cnjy.com / )（G﹣F浮）= ( http: / / www.21cnjy.com / )（2700N﹣1000N）=850N，拉力的功率：P= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )=Fv=850N×0.1m/s=85W；
（4）若实际所用拉力为1000N，则总功为：W总=Fs=1000N×1m=1000J，
使用滑轮组所做的有用功：W有用=（G﹣F浮）h=（2700N﹣1000N）×0.5m=850J，
此时该滑轮组的机械效率：η= ( http: / / www.21cnjy.com / )= ( http: / / www.21cnjy.com / )×100%=85%。
【答案】（1）金属块的重力为2700N，绳端移动的速度为0.1m/s；
（2）容器底部受到水的压强为1.2×104Pa，金属块受到的浮力为1000N；
（3）若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，作用于绳端的力为850N，拉力的功率为850W；
（4）如实际所用拉力为1000N，这个滑轮组的机械效率为85%。
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