人教版物理八年级下册第12章 简单机械 专项训练 word版有答案

人教版物理八年级下册第12章
简单机械
专项训练
一、选择题
1．用铁桶从井中打水，则此过程中(　　)
A．人对铁桶做的功是额外功
B．人对水做的功是额外功
C．人对水和铁桶做的功都是额外功
D．人对水和铁桶做的功都是有用功
2．(2019·河南)如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是(　　)　
3．(2020·咸宁)下列工具中，在使用时可以省距离的是(　　)
4．(中考·庆阳)用图示的滑轮或滑轮组，将同一物体匀速提高h，滑轮重和摩擦不计，最省力的是(　　)
5．(中考·恩施)在图甲、乙中两个滑轮组都是由相同的滑轮组合而成，如图丙，大轮重10
N，小轮重5
N，连杆重1
N。先后用图甲、乙两种方式提起同样重的物体(G＝500
N)，如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说法正确的是(　　)
A．F1＝129
N，F2＝133
N
B．F1＝129
N，F2＝129
N
C．F1＝133
N，F2＝133
N
D．F1＝133
N，F2＝129
N
6．(2019·湘西土家族)一根原木放在水平地面上，粗略估计它的质量时，我们视其粗细相同，质量分布均匀，现抬起一端使它稍离地面需要500
N的力(g取10
N/kg)，则原木的质量大约为(　　)
A．50
kg
B．100
kg
C．250
kg
D．500
kg
7．(2019·贵阳)如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，下列分析正确的是(　　)
A．撑杆对吊臂的作用力不断增大
B．钢绳对吊臂的作用力不断增大
C．撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大
D．钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小
8．(中考·乌鲁木齐)如图甲，一质量分布均匀的12
kg的铁球与轻杆焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的三分之二，要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为(g取10
N/kg)(　　)
A．27
N
B．45
N
C．72
N
D．90
N
9．(2019·河南)工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F。以下说法正确的是(　　)
A．拉力F的功率为
B．额外功为(F－2G)h
C．滑轮组的机械效率为
D．滑轮组的机械效率随h的增大而增大
10．(2020·甘孜州)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重)，在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是(　　)
A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的总功相同
C．两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
二、填空题
11．(2020·甘孜州)如图所示，某同学用完全相同的钩码验证杠杆的平衡条件。杠杆调节平衡后，在杠杆上A点处挂4个钩码，为使杠杆重新平衡，应在B点处挂________个钩码；如果A、B两处再各挂一个钩码，杠杆的________(填“左”或“右”)端会下沉。
12．(中考·杭州)小金将长为0.6
m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40
N的物体，肩上支点O离后端A为0.2
m，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示，小金的质量为50
kg，则此时手压木棒的压力大小为________N，肩对木棒的支持力大小为________N，人对地面的压力大小为________N。(g取10
N/kg)
13．(中考·绥化)如图，工人利用滑轮组将200
N的重物匀速向上提升到2
m高的平台上，则他所用的拉力为________N，绳子自由端向下移动的距离为________m。(不计绳重、动滑轮重及摩擦)
14．(2020·黔西南州)如图所示，工人们用同一滑轮组，根据需要用两种方式来提起等重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则F1________F2，机械效率η甲________η乙。(均填“>”“＝”或“<”)
15．(2020·连云港)用如图所示滑轮组在10
s内将重为300
N的物体匀速提升1
m，拉力大小为120N，拉力做功的功率为________W，有用功为________J，滑轮组的机械效率为________。
16．(2020·襄阳)如图所示，斜面长5m，高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20
kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150
N，绳重不计。则木块与斜面的摩擦力为________N(g取10
N/kg)。
三、综合题
17．(2020·扬州)如图，在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂l。
18．(2019·营口)图甲是生活中常用的一款指甲刀，其中AOB部分可视为杠杆，其简化示意图如图乙所示，使用时，指甲作用在A点的力视为阻力。请你在图乙中画出：
(1)作用在A点的阻力F2的示意图；
(2)在B点施加的最小动力F1及动力臂l1。
19．(中考·镇江)如图所示，将重力不计的吸盘内部空气排尽后与水平地砖完全贴合，已知贴合的面积为30
cm2，大气压强为1×105
Pa，AB为轻质杠杆，O为转轴，OA与OB的长度之比为1:3，保持杠杆水平，某人在B端用竖直向下的拉力F将吸盘沿竖直方向刚好拉离地砖。
(1)求吸盘所受的大气压力F0；
(2)求人所用的拉力F；
(3)若人沿图中F′方向施加拉力将吸盘拉离地砖，请画出拉力F′的力臂。
20．(2020·眉山)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5
N重的钩码若干个。
(1)如图甲所示，此时的杠杆________(填“是”或“不是”)平衡状态。实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，且便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调到______________。
(2)小明同学所在实验小组完成一次操作后，实验现象如图乙所示，他们记录的数据为动力F1＝1.5
N，动力臂l1＝0.2
m，阻力F2＝1
N，则阻力臂l2＝0.3
m。甲同学测出了这组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的结论不一定科学，理由是________________________________________________。他把右边的钩码换成弹簧测力计，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度，如图丙所示，此过程中，弹簧测力计拉力的大小_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)图乙实验中，小明把两边的钩码同时远离支点一格，杠杆不再平衡，________(填“左”或“右”)端会下沉。小明回家又做了图丁的探索，将一根长为L，重为G的均匀木棒，有
的木棒伸出桌子边缘，用竖直向下的力F0压木棒的一端，当F0＝________时，木棒刚好会被翘起。
21．(2020·长沙)某实验小组用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
钩码重G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
0.3
0.5
0.7
0.9
绳端移动距离s/m
0.3
0.3
0.3
0.3
机械效率η
?
67%
71%
74%
(1)实验中应尽量竖直向上________拉动弹簧测力计。
(2)第1次实验中测得滑轮组的机械效率为________%。
(3)分析以上数据可知，使用同一个滑轮组提升重物时，被提升物体的重力越________，滑轮组的机械效率越高。
22．(2019·连云港)如图甲所示，拉力F通过滑轮组，将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。
图乙是拉力F随时间t变化的关系图象。不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力，ρ水＝1.0×103
kg/m3，g取10N/kg，求：
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力大小；
(2)金属块的密度；
(3)如果直接将金属块平放在水平地面上，它对地面的压强大小。
23．(2019·日照)如图为迎宾路高架桥的部分路段示意图，水平路面AB＝200
m、斜坡BC＝120
m、坡高CD＝6
m。搭载乘客后总重为G＝1.5×105
N的公交车，轮胎与水平路面总接触面积为0.4
m2。当它以恒定功率P1匀速通过AB段时，用时t1＝20
s；以恒定功率P2匀速通过BC段时，用时t2＝16s。公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍，请完成下列问题：
(1)求出公交车静止在水平路面时对路面的压强以及通过BC段时的速度。
(2)公交车通过AB段时，牵引力的功率P1是多少？
(3)公交车通过BC段时，牵引力的大小为多少？
24．(2019·桂林)小段用如图所示装置，使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起，滑环C可在光滑的滑杆上自由滑动。已知合金密度ρ＝1.1×104
kg/m3；所用拉力F为500
N，且始终竖直向下；O为支点，且AO＝4OB；动滑轮的机械效率为75%。若杠杆质量、杠杆与支点间摩擦不计，整个过程中合金块始终未露出水面。求：
(1)当拉力F向下移动距离为1.2
m时，拉力F对杠杆所做的功？此时绳子对杠杆B点的拉力？
(2)合金块的体积？
参考答案
一、选择题
1．用铁桶从井中打水，则此过程中(　　)
A．人对铁桶做的功是额外功
B．人对水做的功是额外功
C．人对水和铁桶做的功都是额外功
D．人对水和铁桶做的功都是有用功
【答案】A
2．(2019·河南)如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是(　　)　
【答案】B
3．(2020·咸宁)下列工具中，在使用时可以省距离的是(　　)
【点拨】食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，可省距离，故A符合题意；其余工具在使用时属于省力杠杆，会费距离，故B、C、D不符合题意。
【答案】A
4．(中考·庆阳)用图示的滑轮或滑轮组，将同一物体匀速提高h，滑轮重和摩擦不计，最省力的是(　　)
【点拨】由题知FA＝G，FB＝G，FC＝G，FD＝G。
【答案】D
5．(中考·恩施)在图甲、乙中两个滑轮组都是由相同的滑轮组合而成，如图丙，大轮重10
N，小轮重5
N，连杆重1
N。先后用图甲、乙两种方式提起同样重的物体(G＝500
N)，如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说法正确的是(　　)
A．F1＝129
N，F2＝133
N
B．F1＝129
N，F2＝129
N
C．F1＝133
N，F2＝133
N
D．F1＝133
N，F2＝129
N
【点拨】甲、乙两图中，动滑轮受力如图所示，则拉力F＝＝＝＝129
N。
【答案】B
6．(2019·湘西土家族)一根原木放在水平地面上，粗略估计它的质量时，我们视其粗细相同，质量分布均匀，现抬起一端使它稍离地面需要500
N的力(g取10
N/kg)，则原木的质量大约为(　　)
A．50
kg
B．100
kg
C．250
kg
D．500
kg
【点拨】如图所示，设杠杆的全长为L，动力臂是L，阻力臂是L，现抬起一端使它稍离地面需要500
N的力。因为，动力×动力臂＝阻力×阻力臂，F×L＝G×L，所以，500
N×L＝G×L，解得G＝1
000
N，原木的质量m＝＝＝100
kg。
【答案】B
7．(2019·贵阳)如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，下列分析正确的是(　　)
A．撑杆对吊臂的作用力不断增大
B．钢绳对吊臂的作用力不断增大
C．撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大
D．钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小
【点拨】伸缩撑杆对吊臂的支持力的作用点在吊臂上，方向垂直于吊臂向上，过支持力的作用点，沿支持力的方向画一条有向线段，用F表示，然后从支点O向力的作用线作垂线段，垂线段的长度l即为其力臂，如图所示。吊车吊起货物的过程中，钢绳对吊臂的拉力不变，钢绳对吊臂的拉力的力臂减小；动力臂不变，动力减小，所以支持力逐渐变小，故ABC错误，D正确。
【答案】D
8．(中考·乌鲁木齐)如图甲，一质量分布均匀的12
kg的铁球与轻杆焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的三分之二，要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为(g取10
N/kg)(　　)
A．27
N
B．45
N
C．72
N
D．90
N
【思路点拨】当力F作用在球的下边缘，且与通过AB的直径垂直时，动力臂最长，其示意图如图乙所示。由杠杆的平衡条件即可得出答案。
【答案】B
9．(2019·河南)工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F。以下说法正确的是(　　)
A．拉力F的功率为
B．额外功为(F－2G)h
C．滑轮组的机械效率为
D．滑轮组的机械效率随h的增大而增大
【点拨】由图可知，连接动滑轮绳子的股数n＝2，绳端移动的距离s＝nh＝2h，拉力F做的功：W总＝Fs＝2Fh，则拉力F的功率：P＝＝，A正确；拉力做的有用功：W有＝Gh，则额外功：W额＝W总－W有＝2Fh－Gh＝(2F－G)h，B错误；滑轮组的机械效率：η＝＝＝，C错误；根据η＝可知，滑轮组的机械效率与提升的高度h无关，故D错误。
【答案】A
10．(2020·甘孜州)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重)，在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是(　　)
A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的总功相同
C．两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
【点拨】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n＝3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n＝4。
若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为s甲＝3h，s乙＝4h；甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总＝F1·3h，乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总＝F2·4h，
已知F1＝F2，所以W甲总已知时间相同，由公式P＝知，P甲总甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重力为G动，
不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率η甲＝＝＝＝，乙滑轮组中有两个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效率η乙＝，所以η甲>η乙，
故C错误，D正确。
【答案】D
二、填空题
11．(2020·甘孜州)如图所示，某同学用完全相同的钩码验证杠杆的平衡条件。杠杆调节平衡后，在杠杆上A点处挂4个钩码，为使杠杆重新平衡，应在B点处挂________个钩码；如果A、B两处再各挂一个钩码，杠杆的________(填“左”或“右”)端会下沉。
【点拨】设杠杆一格的长度是l，一个钩码重是G，由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2得，
图甲中，4G×3l＝nG×2l，解得n＝6。
如果A、B两处再各挂一个钩码，左侧为5G×3l＝15Gl，右侧为7G×2l＝14Gl，所以杠杆左端下沉。
【答案】6；左
12．(中考·杭州)小金将长为0.6
m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40
N的物体，肩上支点O离后端A为0.2
m，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示，小金的质量为50
kg，则此时手压木棒的压力大小为________N，肩对木棒的支持力大小为________N，人对地面的压力大小为________N。(g取10
N/kg)
【点拨】根据杠杆的平衡条件有：F×OB＝G×OA，即F×(0.6
m－0.2
m)＝40
N×0.2
m，所以F＝20
N，即手压木棒的压力大小为20
N；肩对木棒的支持力大小为F′＝F＋G＝20
N＋40
N＝60
N；人对地面的压力大小为F″＝G人＋G＝
mg＋G＝50
kg×10
N/kg＋40
N＝540
N。
【答案】20；60；540
13．(中考·绥化)如图，工人利用滑轮组将200
N的重物匀速向上提升到2
m高的平台上，则他所用的拉力为________N，绳子自由端向下移动的距离为________m。(不计绳重、动滑轮重及摩擦)
【答案】100；4
14．(2020·黔西南州)如图所示，工人们用同一滑轮组，根据需要用两种方式来提起等重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则F1________F2，机械效率η甲________η乙。(均填“>”“＝”或“<”)
【点拨】工人们用同一滑轮组，根据需要用两种方式来提起等重的建筑材料，由图知n分别为3和2，不计摩擦和绳重，提升等重的建筑材料时拉力分别为F1＝(G＋G动)，F2＝(G＋G动)，比较可知F1【答案】<；＝
15．(2020·连云港)用如图所示滑轮组在10
s内将重为300
N的物体匀速提升1
m，拉力大小为120
N，拉力做功的功率为________W，有用功为________J，滑轮组的机械效率为________。
【点拨】由图知，n＝3，拉力端移动距离s＝3
h＝3×1
m＝3
m，
拉力做的总功W总＝Fs＝120
N×3
m＝360
J；
拉力做功的功率P＝＝＝36
W。
已知G＝300
N，h＝1
m，
有用功W有＝Gh＝300
N×1
m＝300
J。
(3)滑轮组的机械效率η＝＝≈83.3%。
【答案】36；300；83.3%
16．(2020·襄阳)如图所示，斜面长5
m，高3
m。小强用绳子沿斜面将质量为20
kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150
N，绳重不计。则木块与斜面的摩擦力为________N(g取10
N/kg)。
【点拨】小强做的有用功
W有＝Gh＝mgh＝20
kg×10
N/kg×3
m＝600
J。
做的总功W总＝Fs＝150
N×5
m＝750
J，
绳重不计，小强做的额外功
W额＝W总－W有＝750
J－600
J＝150
J，
木块与斜面间的摩擦力f＝＝＝30
N。
【答案】30
三、综合题
17．(2020·扬州)如图，在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂l。
解：如图所示。
18．(2019·营口)图甲是生活中常用的一款指甲刀，其中AOB部分可视为杠杆，其简化示意图如图乙所示，使用时，指甲作用在A点的力视为阻力。请你在图乙中画出：
(1)作用在A点的阻力F2的示意图；
(2)在B点施加的最小动力F1及动力臂l1。
解：(1)如图所示。
(2)B点施加的最小动力F1及动力臂l1，如图所示。
19．(中考·镇江)如图所示，将重力不计的吸盘内部空气排尽后与水平地砖完全贴合，已知贴合的面积为30
cm2，大气压强为1×105
Pa，AB为轻质杠杆，O为转轴，OA与OB的长度之比为1:3，保持杠杆水平，某人在B端用竖直向下的拉力F将吸盘沿竖直方向刚好拉离地砖。
(1)求吸盘所受的大气压力F0；
解：由p＝可得：吸盘所受的大气压力F0＝p0S＝
1×105
Pa×30×10－4
m2＝300
N。
(2)求人所用的拉力F；
吸盘沿竖直方向刚好被拉离地砖，吸盘所受的拉力与大气对
吸盘的压力是一对平衡力，即F拉＝F0＝300
N，
由力的相互作用可知，吸盘对杠杆的拉力FA＝F拉＝300
N，
由杠杆平衡条件FA×OA＝F×OB可得：F＝＝＝100
N。
(3)若人沿图中F′方向施加拉力将吸盘拉离地砖，请画出拉力F′的力臂。
力臂是支点到力的作用线的距离，如图所示。
20．(2020·眉山)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5
N重的钩码若干个。
(1)如图甲所示，此时的杠杆________(填“是”或“不是”)平衡状态。实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，且便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调到______________。
【答案】是
水平位置平衡
(2)小明同学所在实验小组完成一次操作后，实验现象如图乙所示，他们记录的数据为动力F1＝1.5
N，动力臂l1＝0.2
m，阻力F2＝1
N，则阻力臂l2＝0.3
m。甲同学测出了这组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的结论不一定科学，理由是________________________________________________。他把右边的钩码换成弹簧测力计，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度，如图丙所示，此过程中，弹簧测力计拉力的大小_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律
不变
(3)图乙实验中，小明把两边的钩码同时远离支点一格，杠杆不再平衡，________(填“左”或“右”)端会下沉。小明回家又做了图丁的探索，将一根长为L，重为G的均匀木棒，有
的木棒伸出桌子边缘，用竖直向下的力F0压木棒的一端，当F0＝________时，木棒刚好会被翘起。
【答案】左
1.5G
21．(2020·长沙)某实验小组用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
钩码重G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
0.3
0.5
0.7
0.9
绳端移动距离s/m
0.3
0.3
0.3
0.3
机械效率η
?
67%
71%
74%
(1)实验中应尽量竖直向上________拉动弹簧测力计。
【点拨】要正确测量绳端拉力，需竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
【答案】匀速
(2)第1次实验中测得滑轮组的机械效率为________%。
【点拨】第1次实验测得的机械效率
η＝＝＝≈56%。
(3)分析以上数据可知，使用同一个滑轮组提升重物时，被提升物体的重力越________，滑轮组的机械效率越高。
【点拨】分析以上数据可知，使用同一滑轮组，增大物重，可以提高滑轮组的机械效率。
【答案】大
22．(2019·连云港)如图甲所示，拉力F通过滑轮组，将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。
图乙是拉力F随时间t变化的关系图象。不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力，ρ水＝1.0×103
kg/m3，g取10N/kg，求：
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力大小；
解：由题图可知，n＝2，不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力，F＝G。当金属块完全露出水面后，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为题图乙中的t2～t3时，从题图乙可知，该金属块重力为G＝2F＝2×108
N＝216
N，当金属块未露出水面时，即为题图乙中的0～t1时，则2F′＋F浮＝G，所以金属块浸没在水中时，受到的浮力F浮＝G－2F′＝216
N－2×68
N＝80
N。
(2)金属块的密度；
根据F浮＝ρ水gV排可得，金属块排开水的体积：
V排＝＝
＝8×10－3
m3，金属
块浸没在水中，则金属块的体积V＝V排＝8×10－3
m3，
金属块的密度为
ρ金＝＝＝
＝2.7×103
kg/m3。
(3)如果直接将金属块平放在水平地面上，它对地面的压强大小。
金属块的棱长a＝＝＝0.2
m，
则受力面积S＝a2＝(0.2
m)2＝0.04
m2，
金属块平放在水平地面上时对地面的压强
p＝＝＝
＝5.4×103
Pa。
23．(2019·日照)如图为迎宾路高架桥的部分路段示意图，水平路面AB＝200
m、斜坡BC＝120
m、坡高CD＝6
m。搭载乘客后总重为G＝1.5×105
N的公交车，轮胎与水平路面总接触面积为0.4
m2。当它以恒定功率P1匀速通过AB段时，用时t1＝20
s；以恒定功率P2匀速通过BC段时，用时t2＝16s。公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍，请完成下列问题：
(1)求出公交车静止在水平路面时对路面的压强以及通过BC段时的速度。
解：公交车静止在水平路面时对路面的压力F＝G＝1.5×105
N，已知轮胎与水平路面总接触面积S＝0.4
m2。
公交车静止在水平路面时对路面的压强
p＝＝＝3.75×105
Pa；
BC段时的速度vBC＝＝＝7.5
m/s。
(2)公交车通过AB段时，牵引力的功率P1是多少？
AB段时的速度vAB＝＝＝10
m/s；
公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力f＝0.01G＝0.01×1.5×105
N＝1.5×103
N，
公交车匀速通过AB段，所以牵引力F1＝f＝1.5×103
N，
则牵引力的功率P1＝＝＝F1vAB＝1.5×103
N×10
m/s＝1.5×104
W。
(3)公交车通过BC段时，牵引力的大小为多少？
由题知，公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力相等，
公交车通过BC段时，克服阻力做的额外功：
W额＝fsBC＝1.5×103
N×120
m＝1.8×105
J；
克服重力做的有用功W有＝GhCD＝1.5×105
N×6
m＝9×105
J；
公交车通过BC段时牵引力做的功
WBC＝W有＋W额＝9×105
J＋1.8×105
J＝1.08×106
J。
由W＝Fs可得，牵引力F2＝＝＝9×103
N。
24．(2019·桂林)小段用如图所示装置，使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起，滑环C可在光滑的滑杆上自由滑动。已知合金密度ρ＝1.1×104
kg/m3；所用拉力F为500
N，且始终竖直向下；O为支点，且AO＝4OB；动滑轮的机械效率为75%。若杠杆质量、杠杆与支点间摩擦不计，整个过程中合金块始终未露出水面。求：
(1)当拉力F向下移动距离为1.2
m时，拉力F对杠杆所做的功？此时绳子对杠杆B点的拉力？
解：由题意知，拉力F竖直向下，大小为F＝500
N，其向下做的功为W＝Fs＝500
N×1.2
m＝600
J；
在AB杠杆向下移动过程中，动力臂与阻力臂之比＝，
由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2得绳子对杠杆B点的拉力FB＝＝＝2
000
N。
(2)合金块的体积？
设合金块的体积为V金，合金块所受绳的拉力为F3，已知动滑轮的机械效率为75%，有η＝＝＝＝，化简为75%＝，代入数据得F3＝3
000
N，
合金块在上升过程中，始终没有出液面，故对其受力分析得F3＋F浮＝G物，代入数据得到3
000
N＋ρ水gV金＝ρ金gV金，V金＝0.03
m3。