初中物理人教八年级下第十二章章末卷2.docx

第十二章章末卷2一、 选择题（每题3分，共30分）1（2011杭锦旗）如图为某种吊车的工作示意图利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动；伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直下列关于这个吊车的有关说法正确的是（）A吊臂是一个省力杠杆B使用这种吊车，好处是可以少做功C匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小保持不变D匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小【考点】7N：杠杆的平衡条件；7Q：杠杆的动态平衡分析【难度】中等【分析】根据杠杆平衡条件，F1l1=F2l2，根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆杠杆是一种机械，使用任何机械都不省功根据匀速吊起货物时，阻力不变，阻力臂变化，动力臂不变，再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化【解答】解：如图画出动力臂和阻力臂，动力臂L1小于阻力臂L2，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，是费力杠杆故A不符合题意杠杆是一种机械，使用任何机械都不省功故B不符合题意吊车吊起货物的过程中，阻力不变，阻力臂减小，动力臂不变，动力减小，所以支持力逐渐变小故C不符合题意、D正确故选D【点评】正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂是解决本题的关键，吊车吊起货物时，确定变化量和不变量，根据杠杆平衡条件解决问题2（2011广州）用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计则（）A手的拉力：F甲=F乙；机械效率：甲=乙B手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙【考点】7V：定滑轮及其工作特点；7W：动滑轮及其工作特点；F4：滑轮（组）的机械效率【难度】中等【分析】解决此题要知道定滑轮是轴固定不动的滑轮，动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮； 使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离；求解机械效率可以利用公式=100%，其中W有是克服物体重力做的功，W总是拉力做的功【解答】解：由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F甲F乙；两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式=100%可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小；故选D【点评】此题考查了定滑轮和动滑轮的工作特点，并比较了它们之间的机械效率，知道定滑轮和动滑轮的总功区别之处3（2011常德）如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置（不考虑轮重和摩擦）使用时：（1）瘦子固定不动，胖子用力FA拉绳使货物G匀速上升（2）胖子固定不动，瘦子用力FB拉绳使货物G匀速上升下列说法中正确的是（）AFAGBFBGCFA=2GDFB=2G【考点】7X：滑轮组及其工作特点；7V：定滑轮及其工作特点；7W：动滑轮及其工作特点【难度】中等【分析】图中一共有三只滑轮，分析可知，最上面一只和最下面一只都是定滑轮，只起到了改变力的方向的作用，而中间一只是动滑轮，因为胖子和瘦子拉绳的位置不同，因此，一个省力一个费力，明确了这一点我们就可以判断它们各自力的关系了【解答】解：读图分析可知，上下两只都是定滑轮，只是改变了力的方向，而中间一只相对于瘦子来讲，只是改变了力的方向，为定滑轮，相对于胖子来讲，则是一只费力的动滑轮，因此，可知当装置匀速运动时，各力的关系为FB=G，FA=FB+G，所以FA=2G符合题意故选C【点评】解决此题的关键是要明确图中三只滑轮的性质，最根据两人拉力施加的位置分析出各力的大小关系4（2010常德）同一物体在如图所示三种情况下均处于悬空静止状态，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮和绳重，不计摩擦，比较它们的大小则（）AF甲F乙F丙BF甲F乙F丙CF甲F乙=F丙DF甲=F乙F丙【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算【难度】中等【分析】首先判断图中承担物重的绳子段数n，由于不计滑轮和绳重、不计摩擦，则可根据F=G分别求出拉力，再比较大小【解答】解：设物重为G，则由图可知，甲图中n=1，F甲=G；乙图中n=2，F乙=G；丙图中n=3，F丙=G；故有F甲F乙F丙故选B【点评】此题主要考查滑轮组绳子拉力的计算，定滑轮及其工作特点、动滑轮及其工作特点、滑轮组及其工作特点等知识点，综合性强，难易程度适中5（2010绍兴）如图，用测力计将长杆一端A微微抬离地面，测力计示数是F1；同理，用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面，测力计示数是F2则长杆的重力是（测力计保持竖直向上）（）ABF1+F2CDF1F2【考点】7N：杠杆的平衡条件【难度】中等【分析】在杠杆的右端竖直抬起时，B是支点，根据杠杆平衡条件求出拉力和重力的关系；在杠杆的左端竖直抬起时，A是支点，根据杠杆平衡条件求出拉力和重力的关系【解答】解：在杠杆的右端竖直抬起时，B是支点，根据杠杆平衡条件得，F1AB=GOB在杠杆的左端竖直抬起时，A是支点，根据杠杆平衡条件得，F2AB=GOA+得，F1+F2=G故选B【点评】这种方法是测量比较长的物体的重力的一种简单方法6（2010郴州）如图所示，货物G重280N，动滑轮重20N，为使杠杆平衡，则竖直向上的力F的大小为（杠杆重、绳重、摩擦都忽略不计）（）A100NB200NC300ND400N【考点】7N：杠杆的平衡条件；7W：动滑轮及其工作特点【难度】中等【分析】（1）知道物体的重力和动滑轮的重力，根据F=（G+G动）求出杠杆A端的拉力（2）设杠杆的一个小格是L，知道动力臂、阻力臂、阻力，根据杠杆平衡条件求出动力大小【解答】解：物体和动滑轮由2段绳子承担，杠杆A的力：FA=（G+G动）=（280N+20N）=150N设杠杆的一个小格是L，根据杠杆平衡条件得，FAOA=FOB，150N4L=F3L，F=200N故选B【点评】对于复合机械，要从机械的一端进行逐个分析每一个简单机械，把复杂问题简单化7（2010凌海市）如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（）A坩埚钳B剪刀C筷子D镊子【考点】7O：杠杆的分类【难度】易【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆【解答】解：A、坩埚钳，L1L2动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；故A不符合题意B、剪刀，L1L2动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；故B符合题意C、筷子使用时，L1L2动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；故C不符合题意D、镊子，L1L2动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；故D不符合题意故选B【点评】考查了杠杆的分类方法，根据杠杆使用情况判断力臂的大小关系是关键8（2010铜仁地区）农村保留一种“舂米对”的古代简单机械，其示意图如图所示使用这种装置时，人在A端用力把它踩下后立即松脚，B端就会立即下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎，下列说法正确的是（）A是省力杠杆，B端下落过程重力势能转化为动能B是省力杠杆，B端下落过程动能转化为重力势能C是费力杠杆，B端下落过程动能转化为重力势能D是费力杠杆，B端下落过程重力势能转化为动能【考点】7O：杠杆的分类；FU：动能和势能的转化与守恒【难度】中等【分析】解决此题的关键是知道动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆；当物体下落时，重力势能减小，动能增大，物体的重力势能转化为动能【解答】解：由图可知，该杠杆的动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆；B端重物在下落时，重力势能减小，动能增加，即减小的重力势能转化为物体的动能；故选D【点评】此类问题是考查学生对杠杆分类的理解情况，并考查了能量的相互转化问题9（2010丽水）如图所示为一种树木扶正器将扶正器的B端放在地面上，通过收紧带与树根部C保持一定距离A端固定在树干上，利用液压装置产生一个推动树干的力，那么，在扶正到如图位置时，树干A点（）A受到沿BA方向的推力B受到垂直于AB方向的推力C所受推力的力臂为ABD所受推力的力臂为BC【考点】7P：力臂的画法；6E：力的概念；7M：杠杆及其五要素【难度】中等【分析】要解决此题，需要知道杆产生力的方向是沿杆的方向同时要掌握力臂的概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离要正确找到支点，此题中BA对大树的力沿杆的方向指向大树，支点为C点，所以AB对树的推力的力臂是C到AB的距离【解答】解：杆利用液压装置产生一个推动树干的力，方向沿杆的方向指向树干，此时树干将绕树根转动，所以C为支点因此力臂是从C到AB的距离所以BCD错误，如图所示：A正确故选A【点评】此题主要考查了杆产生力的方向的确定，及力臂的概念杆产生的力沿杆的方向，力臂是从支点到力的作用线的距离10（2010台湾）一根重量可忽略不计的杠杆以O点为支点，在杆上的a、b、c三处分别受到Fa、Fb、Fc三个方向与杠杆垂直的力作用，且a、b、c三处到O点的距离比为1：2：3，如图所示若不考虑杠杆与支点间的摩擦力，当杠杆所受到的合力矩为零时，则Fa：Fb：Fc可能为下列何者（）A1：1：3B1：1：5C3：1：1D5：1：1【考点】7R：杠杆的平衡分析法及其应用【难度】中等【分析】由题知，a、b、c三处到O点的距离比为1：2：3，Fa、Fb、Fc方向与杠杆垂直，可得三力的力臂关系；进而得出三力的力矩关系，由于杠杆所受到的合力矩为零，可得FaL=2FbL+3FcL；再结合各个选项的力的关系分析判断【解答】解：由题知，a、b、c三处到O点的距离比为1：2：3，设Fa的力臂为L，则Fb的力臂为2L，Fc的力臂为3L，Fa的力矩为FaL，则Fb的力矩为2FbL，Fc的力矩为3FcL，杠杆所受到的合力矩为零，FaL=2FbL+3FcL；A、若Fa：Fb：Fc=1：1：3，代入FaL=2FbL+3FcL，该式不成立，故A错；B、若Fa：Fb：Fc=1：1：5，代入FaL=2FbL+3FcL，该式不成立，故B错；C、若Fa：Fb：Fc=3：1：1，代入FaL=2FbL+3FcL，该式不成立，故C错；D、若Fa：Fb：Fc=5：1：1，代入FaL=2FbL+3FcL，该式成立，故D正确故选D【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据提供条件和杠杆所受到的合力矩为零得出FaL=2FbL+3FcL是本题的关键二、 填空题（每空2分，共46分）11（2013广东）如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图AOB为一杠杆（质量忽略不计），OA：OB=1：2 A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡则铝球实心部分的体积为103m3，铝球受到的浮力为20N，铝球空心部分体积为3103m3（铝=2.7103kg/m3，g=10N/kg）【考点】7R：杠杆的平衡分析法及其应用；8P：浮力大小的计算【难度】中等【分析】已知铝球的质量和密度，根据密度公式可求出铝球实心部分的体积；对铝球进行受力分析可知，铝球受到细线的拉力、重力和浮力作用，因此杠杆A端受到竖直向下的拉力等于GF浮，根据杠杆平衡的条件可求出浮力根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得出球的体积，球的体积减去实心部分的体积即为空心部分的体积【解答】解：由=可知，铝球实心部分的体积：V=103m3；由杠杆平衡的条件可得：（GF浮）OA=FBOB（2.7kg10N/kgF浮）OA=3.5NOB2.7kg10N/kgF浮=7NF浮=20N；由于F浮=水gv排所以v排=2103m3；则v球=2v排=22103m3=4103m3，则空心部分的体积：v空心=v球v实心=4103m3103m3=3103m3故答案为：103；20；3103m3【点评】本题考查了学生对密度公式和杠杆平衡条件的掌握和运用，关键是分析出作用在杠杆A端的力，难度不大12（2013泸州）如图所示，轻质水平木杆AB可以绕O点转动，在杆的B端用细线悬挂了盛满水的正方体容器，使该容器静止在水平桌面上，该容器的边长为10cm，质量为0.2kg，已知AO长度是OB长度的3倍，在A点用F=4N的力竖直向下拉木杆时，容器对水平桌面的压力为0N，水对容器底部的压力为10N，（不计容器的厚度，水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）【考点】7R：杠杆的平衡分析法及其应用【难度】中等【分析】要求出容器对水平桌面的压力，首先求出容器和水的总重力，然后求出绳对容器的拉力则压力等于总重力减绳的拉力要用到密度的知识m=V计算水的质量，然后根据G=mg计算重力绳对容器的拉力要根据杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂容器是柱体，所以水对容器底的压力等于水的重力或根据液体压强公式计算出水对底面的压强，然后根据公式F=pS计算出水对底面的压力【解答】解：根据杠杆的平衡条件：FAOA=FBOB又OA=3OB所以FB=3FA=34N=12N容器的边长a=10cm=0.1m由=得，m水=水V=1.0103kg/m3（0.1m）3=1kg所以水和容器的总重力为G=（m容+m水）g=（0.2kg+1kg）10N/kg=12N所以容器对桌面的压力F=GFB=12N12N=0N因为是正方体容器，所以F压=G水=m水g=1kg10N/kg=10N故答案为：0；10【点评】此题考查了杠杆平衡条件的应用，首先掌握杠杆的平衡条件，关键分析出杠杆所受的力及对应的力臂在此题中还用到了密度的知识及重力的计算13（2013防城港）下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验（每个钩码重0.5N）（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向右（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡（2）如图1所示，在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂6个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F=3N时，杠杆仍然在水平位置平衡当拉力F向右倾斜时，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”）原因是F的力臂变小（3）如果小王又进行了如图2所示的探究，考虑杠杆重力的影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，则弹簧测力计的示数应大于3N【考点】7U：探究杠杆的平衡条件实验【难度】中等【分析】（1）在调平杠杆平衡时，杠杆的哪端高，平衡螺母要向哪端移动；（2）根据杠杆的平衡条件计算出在B点挂的钩码个数或拉力的大小；当拉力F向右倾斜时，分析出力臂的变化结合杠杆的平衡条件判断力的变化；（3）若杠杆的支点在杠杆的中点处，此时重力恰好作用在支点，若不在中点，此时杠杆的平衡会受重力的影响，根据重力的方向判断出重力是使杠杆向哪个方向转动，从而判断出测量结果偏差【解答】解：（1）杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节；（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：FALA=FBLB4G3L=FB2L解得FB=6G需挂6个钩码若在B点处施加一个竖直向下的拉力，则FB=6G=60.5N=3N；若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；（3）若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件：F向上L向上=F向下L向下F3L=3G6L解得F=6G=60.5N=3N由于杆的重心在杆的中点，方向竖直向下，重力与钩码同时使杠杆向逆时针方向转动，所以弹簧测力计的示数应大于3N故答案为：（1）右；（2）6；3；变大；F的力臂变小；（3）重力；3【点评】此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂14（2013佛山）如图所示，晓月利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究杠杆平衡条件请你回答下列问题：（1）在挂钩码前，晓月发现杠杆的左端低，右端高，她将杠杆两端的螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡（2）接着晓月在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置保持杠杆在水平位置平衡其目的是：满足平衡条件；方便测量出两个力的力臂（3）改变钩码数量和位置，获取三组测量数据（如下表），可以减少实验的偶然性，根据表中的数据你得出杠杆平衡条件是：F1L1=F2L2，并完成下列表中的空格 实验测量数据记录表 实验次序动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N动力臂L2/cm12.05.001.010.0022.010.002.010.0033.010.002.0【考点】7U：探究杠杆的平衡条件实验【难度】中等【分析】（1）在调节杠杆平衡时，哪端较高，平衡螺母向哪边调节；（2）为了便于测量力臂，保持杠杆在水平位置平衡；（3）在实验中，为了避免实验结果的偶然性，得到普遍性的规律，经常多测几组数据；根据表格中数据分析动力、动力臂的乘积及阻力、阻力臂乘积的关系得出结论：F1L1=F2L2根据杠杆平衡条件代入数据，便可求出动力臂的值【解答】解：（1）由图知，右端较高，所以平衡螺母应向右调节；（2）在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，是为了使杠杆满足平衡条件在水平位置平衡；保持杠杆在水平位置平衡其目的是为了便于测量力臂；（3）在实验中，获取三组测量数据，这样可以减少实验的偶然性；由表格中数据知，动力、动力臂的乘积等于阻力、阻力臂的乘积，可得杠杆平衡条件是：F1L1=F2L2；根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2代入数据：3N10cm=2NL2解得：L2=15cm 实验次序动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N动力臂L2/cm12.05.001.010.0022.010.002.010.0033.010.002.015.00故答案为：（1）右；（2）满足平衡条件；方便测量出两个力的力臂；（3）偶然性；F1L1=F2L2；记录表应填15.00【点评】此题是探究杠杆平衡实验，考查了探究杠杆平衡条件的实验过程，我们要学会设计实验、进行实验、收集实验数据、总结实验结论15（2013嘉兴）如图是液压起重车的示意图使用时液压杆将起重臂顶起，可将重物吊起并安放到需要的地方（1）起重机钢索下端有一滑轮，这是动滑轮（2）吊起重物时，应将液压起重车后部的四个金属支架放下以代替后轮，这除了起稳定作用外，还能减小对地面的压强（3）顶起起重臂时，液压杆向上顶起的力大于重物的重力【考点】7W：动滑轮及其工作特点；7N：杠杆的平衡条件；85：减小压强的方法及其应用【难度】中等【分析】（1）定滑轮工作中不随物体一起移动，动滑轮工作时和物体一起移动；（2）压强与压力和受力面积有关，压力一定时，增大受力面积可以减小压强；（3）杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力【解答】解：（1）起重机钢索下的那个滑轮随着重物一起升降，因此是动滑轮；（2）液压起重车后部的四个金属支架放下以代替后轮，增大了起重车与地面的接触面积，从而减小了起重车对地面的压强；（3）由图可见，液压起重车的起重臂是一个费力杠杆，使用时费力，但是省距离故答案为：（1）动；（2）压强；（3）大于【点评】本题借助液压起重车综合考查杠杆的分类、动滑轮的特点以及减小压强的方法，涉及知识点较多，属于基础知识考查范围，比较简单16（2013衡阳）卓筒井被誉为中国古代第五大发明，如图甲所示卓筒井的钻探原理是通过如图乙所示的装置，使钻头一起一落上下运动，连续不断，即可将井中岩石击碎，然后再用专用工具将井中泥沙、碎石取出，直至打到食盐水层卓筒井一般深约100m，井口直径1012cm，为了防止井壁坍塌，古人用一种粗如碗口大小的竹子，将竹节掏空，筒筒相连，插入井中，起到了固定井壁的作用取食盐水时，将钻头换成取水桶，放入井底，将食盐水装满，再扳起花车，食盐水便取出来请回答下列问题：（1）打井时，为了增强击碎岩石的效果，钻头的质量取大一些好（选填“小”或“大”）（2）花车属于轮轴，使用它提升重物时的优点是省力（选填“省力”或“省距离”）（3）把食盐水变成盐主要经过“晒”和“煎”两个过程，“晒”和“煎”涉及到的物态变化都是汽化【考点】7Y：轮轴及其他常见简单机械；1H：汽化及汽化吸热的特点；FO：动能的影响因素【难度】中等【分析】（1）物体由于运动而具有的能叫动能，物体的质量越大、速度越大，动能越大；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体的质量越大、被举得越高，重力势能越大，动能和势能可以相互转化；据此分析回答；（2）使用轮轴时，动力作用在轮上，由于轮半径大于轴半径，所以可以省力，但要多移动距离；（3）物质从液态变为气态叫汽化，汽化需要吸热；【解答】解：（1）钻头在下落时，将重力势能转化为动能，相同的高度时，质量越大、重力势能越大，下落时可以转化为更多的动能，击石效果更好；（2）花车属于轮轴，动力作用在轮上，可以省力；（3）在“晒”和“煎”两个过程中，都是将液态的水变成气态的水蒸气跑掉，发生的都是汽化现象；故答案为：大；省力；汽化【点评】本题为力、热学综合题，考查了有关重力势能、轮轴、汽化的有关知识，知识点多、综合性强，属于较难题三、作图题（共6分）17（2013雅安）如图所示，课桌的重心在O点，若在课桌的C点用力F把桌腿B抬离地面，在抬起时另一桌腿A没有滑动，请在图中画出F相对于A点的力臂l1和重力G的示意图【考点】7P：力臂的画法；7B：重力示意图【难度】中等【分析】根据重力的方向总是竖直向下的，过课桌的重心表示出重力的方向；根据力臂与力的作用线垂直的关系，过支点A做垂直于F作用线的垂线段即可【解答】解：过重心做竖直向下的力，即重力；过支点A做垂直于F作用线的垂线段l1，即F的力臂l1；如图所示：【点评】本题的关键是牢记重力的方向总是竖直向下的，并且会用示意图表示力的三要素；知道力与力臂的关系是正确画出力臂的前提四计算题（共9分）18（2016黔南州）用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升的物体M质量为76kg，M的体积为3103m3，在M物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小求：（g=10N/kg）（1）求物体M的重力？（2）求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力？（3）求滑轮组提升重物的机械效率？【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；F4：滑轮（组）的机械效率【难度】难【分析】（1）利用G=mg计算物体M的重力；（2）物体M浸没在水中，则排开水的体积等于其自身体积，利用F浮=水gV排求出物体M受到的浮力，然后利用力的合成计算动滑轮下端挂钩上的绳子拉力；（3）根据公式W有=（GF浮）h计算拉力F对所提升物体M做的有用功由图乙可知此时拉力做的功，即总功，再据机械效率的计算公式计算即可【解答】解：（1）物体M的重力：G=mg=76kg10N/kg=760N；（2）物体M浸没在水中，则V排=V=3103m3，物体M受到的浮力：F浮=水gV排=1103kg/m310N/kg3103m3=30N，则动滑轮下端挂钩上的绳子拉力：F拉=GF浮=760N30N=730N；（3）由于物体未露出水面，物体受浮力作用，则滑轮组提升重物所做的有用功：W有=（GF浮）h=730N10m=7300J；货物以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度，由v=可知，运动的时间：t=20s，由图乙可知，此时拉力做的总功是8000J，所以滑轮组提升重物的机械效率：=100%=100%=91.25%；答：（1）物体M的重力为760N；（2）动滑轮下端挂钩上的绳子拉力为730N；（3）滑轮组提升重物的机械效率为91.25%【点评】本题考查了重力、滑轮组绳子拉力、有用功、总功、机械效率的计算，关键是从图象中找到有用数据五、解答题（共9分）19（2015随州）一根粗细均匀，长度为1m的木棒AB，将其浸没在水中，并使其可绕B端的水平轴自由转动为使A端不上浮且维持木棒AB始终水平静止在A端对其施加一个（方向待求的）力FA=25N，已知木棒重G=100N，木棒的密度和水的密度关系为：木=0.8水，水=1103kg/m3求：（1）木棒所受浮力的大小； （2）力FA的力臂大小； （3）力FA的可能方向（推导后将相关角度标在图中）【考点】7N：杠杆的平衡条件；8P：浮力大小的计算【难度】难【分析】（1）首先求出木棒的质量，利用=求出木棒的体积，由于木棒AB浸没在水中，排开的液体体积与木棒体积相等，根据F浮=水gV可求浮力；（2）为使A端不上浮且维持木棒AB始终水平静止则木棒受浮力和重力的作用，由于浮力大于重力则木棒受到一个向上的作用力F，则在杠杆A端施加阻碍木棒转动的力，已知力的大小为FA=25N，根据杠杆平衡条件即可求出力臂；（3）根据力臂L1与AB的大小关系即可判断力FA的可能方向【解答】解：（1）木棒的质量m=10kg，已知木=0.8水=0.81103kg/m3=0.8103kg/m3，由=得：木棒的体积V=0.0125m3，由于木棒AB浸没在水中，则V排=V=0.0125m3，所以所受浮力F浮=水gV排=V=1103kg/m310N/kg0.0125m3=125N；（2）由于木棒AB浸没在水中，木棒受浮力和重力的作用，F浮G，则浮力与重力的合力为F=F浮G=125N100N=25N；作用点在重心，方向是：竖直向上；木棒AB始终水平静止，根据杠杆平衡条件得：FA=FL2，即FAL1=FAB，所以，L1=0.5m；（3）由于使A端不上浮且维持木棒AB始终水平静止，所以在杠杆A端施加阻碍木棒向上转动，则力的方向是向下，由于L1=0.5m；而AB=1m，所以力FA的可能方向是：与AB成30的角向右下方拉，或向左下方拉如图：或答：（1）木棒所受浮力的大小为125N；（2）力FA的力臂大小为0.5m；（3）力FA的可能方向是与AB成30的角，方向是向右下方，如上图【点评】本题以杠杆平衡条件为主线，考查了杠杆的平衡条件、阿基米德原理的应用，综合性强，难点是根据力FA的力臂大小与AB的大小关系利用三角形各边的关系判断力臂的位置