资源简介

物理篇
力学
§1.1压强
【知识网络】
【要点梳理】
一、压强
垂直压在物体表面上的力叫做 。压力的方向垂直于受力面。
压力的作用效果由压力和 共同决定。
物体 上受到的压力叫做压强，用符号 表示。
压强的定义式是： ，压强的单位是帕斯卡，简称帕，用符号 表示，1 Pa= 1 N/m2 。
由公式P=F/S可知：受力面积一定时，增大压力就可以增大压强；压力一定时，增大受力面积可以减小 ，使压力效果分散；减小受力面积，可增大压强，使压力效果集中。
答案：力 受力面积 单位面积 p p pa 压强
二、液体压强
液体压强是由于液体 且具 而产生的。
由于液体具有流动性，使液体对容器的侧壁和底部都有压强，液体内部向各个方向都有压强。同种液体内部的压强随 的增加而增大，在同一深度，液体向各个方向压强相等。
计算液体压强的公式是 。由公式可知：液体的压强只与 和液体密度有关。
答案：受到重力作用 具有流动性 深度 p=ρgh 深度
三 、连通器
上端开口、下部 的容器叫做连通器。
当连通器里盛有同种液体，在液体 的情况下，各容器中的液面总保持相平。锅炉水位计是根据 原理来确定锅炉内水位高低的。船闸的工作过程利用了 原理。
帕斯卡原理： 。
答案：连通 不流动 连通器 加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递. 根据静压力基本方程(p=p0+ρgh),盛放在密闭容器内的液体,其外加压强p0发生变化时,只要液体仍保持其原来的静止状态不变,液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化.
四、大气压强
大气压强是由于大气受到 而产生的，大气对浸在它中的物体的压强叫做大气压强。
活塞式抽水机和离心式抽水机就是利用 把水抽上来的。
著名的 实验证明了大气压强的存在。
托里拆利实验是测定大气压值的重要实验，在这个试验中，当管内水银面下降到某一高度后，管内上方是 ，管外水银面受大气压强的作用，使得大气压强支持着管内一定高度的水银柱，这一定高度的水银柱产生的压强跟大气压强 。
通常把1.013×105的压强叫做标准大气压，它相当于 毫米高水银柱产生的压强。
一切液体的沸点，都是气压减小时 ；气压增大时升高。
温度不变时，一定质量的气体的体积越小，压强 ；体积越大，压强 。
答案：重力作用 大气压 马德堡半球 真空 相等 760 沸点降低 越大 越小
五、流体压强与流速的关系
流体： 和 统称为流体。
液体在流速 的地方 ，在流速 地方压强 ；
气体在流速 地方压强也 ，在流速 地方压强也 。
机翼的形状特点：上表面 ，下表面 。
机翼运动时上方的空气速度 ，流过机翼下方的空气速度 ，机翼上、下方所受的压力差形成向上的 。
答案:1.液体 气体 2.快 小 慢 大 快 小 慢 大 3. 凸 凹 4.快 慢 向上的升力
【经典例题】
1、如图9.1-1所示的四个实例中，为了增大压强的是：（ ）
答案：C
2.如图9.1-2所示，底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体，两液面相平且甲的质量大于乙的质量。则此时液体对各自容器底部的压强PA、PB的压力FA、FB的关系是（ ）
A．PA＜PB FA＝FB B．PA＜PB FA＞FB C．PA＞PB FA＝FB D．PA＞PB FA＞FB
答案：D
3.如图9.1-3所示，装满水的密闭容器置于水平桌面上，其上下底面积之比为4：1，此时水对容器底部的压力为F，压强为P。当把容器倒置后放到水平桌面上，水对容器底部的压力和压强分别为（ ）
A．F，P B．4F，P C．F，P D．F，4P
答案：液体对容器底部和侧壁都会产生压强，同种液体深度越大，压强越大，容器中装满水，所以容器倒置后，液体深度不变，则压强不变，仍为P，根据F=ｐS，S增大为原来的4倍，所以压力也变为4F，所以答案选B
4、沙漠中有一个沙丘（如图9.1-4所示），当水平方向的风不断吹过沙丘时，沙丘会慢慢：（ ）
向左移动　 B．向右移动 C．仍停原处　 D．无法确定
答案：A
5、如图9.1-5所示，甲、乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上。其中甲的高度小于乙，甲的底面积大于乙，而它们对地面的压强正好相等，则下列判断正确的是：（ ）
A．甲的密度大，甲受到的重力大 B．甲的密度大，甲的质量小
C．甲的密度小，甲受到的重力小 D．甲的密度小，甲的质量大
答案：A
6、连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用，如图9.1-6所示事例中不是利用连通器原理工作的是：（ ）
答案：C
7、下列哪一事例可以说明大气压的存在：（ ）
A．用吸管吸牛奶 B．棒冰融化
C．手握橡皮圈发生形变 D．水往低处流
答案:A
8.探究“压力作用效果”的实验如甲、乙、丙所示．
（1）甲、乙、丙实验中，根据　　　　　　来比较压力的作用效果．
（2）通过甲、乙实验能够得到的结论是　　　　　　
（3）由实验乙、丙可知：“压力的作用效果与受力面积大小”的关系，请举出生活中应用此知识的一个实例　　　　　　．
（4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较图丙中海绵受到的压强P丙和图丁中木板受到的压强P丁的大小关系为P丙　　　　　　P丁（选填“＞”“＜“或“=”）
答案：1.海面下凹程度 2.受力面积一定时，压力越大压作用效果越明显。 3.铁轨铺枕木（合理即可） 4.=
9.履带式拖拉机的质量是6000 kg，每条履带与地的接触面为长2.5m，宽30 cm；如果河面冰层能承受的最大压强为1.0×105Pa，这台拖拉机能否通过冰面？若能通过，最多能载多少kg的货物？
答案:（1）拖拉机对冰面的压力F=G=mg=6000kg×10N/kg=6×104N，
拖拉机与冰面的接触面积S=2db=2×2.5m×0.3m=1.5m2．
河面冰层能承受拖拉机的最大压力：F乘=pS =1×105N×1.5m2=1.5×105N，
（2）最大压力大于拖拉机对冰面的压力，所以拖拉机能通过冰面，
（3）拖拉机最多能载的货物为G=F承-F=1.5×105N-6×104N=9×104N，
则其质量m== =9000kg．
答：（1）能承受的最大压力为1.5×105N（2）能通过（3）这台拖拉机能通过冰面；最多能载900kg的货物．
【常见误区】
1.误把重力当成压力。压力是垂直作用在接触面上的力，受力物体通常是水平面。重力是作用在研究对象上的力，方向是竖直向下。这两个力作用物体不一样，方向有时候一样有时候不一样。
2.受力面积的理解。这个问题需要具体看求的是什么压强，经过分析确定受力面积。
3.不明确P=ρgh的适用范围。公式P=ρgh是研究液体压强时由定义公式p=F/S推导出来的，是液体内部压强的计算公式，因此，它只适合用于计算密度一定的静止液体内部的压强不能用来求算大气压强。
4.混淆了深度和高度的概念。深度和高度这两个概念。其实这两者是有区别的：高度是指观察点与装有液体容器的地面或者地面之间的竖直距离；深度是指观察点跟液体自由面之间的竖直距离，因此公式P=ρgh中的h是指液体的深度，从液面算起。
5.误认为容器对支承面的压强等于液体对容器对面的压强。误认为容器对支承面的压强等于液体对容器地面的压强，事实上，它们不一定相等，液体对容器地面的压强是液体内部的压强，用P=ρgh计算，容器对桌面压强是由于容器和桌面挤压作用产生的，属固体的压强，应该用P=F/S计算。只有上、下一样大的容器，且不计容器重时这两者数值上才相等。
【课堂作业】
1.下列有关液体压强的说法中，正确的是：（ ）
A．不同容器内液体对容器底的压强越大，说明容器内液体重力越大
B．相等质量的液体对不同容器底产生的压强可以是不相等的
C．密度较大的液体对容器底产生的压强肯定比较大
D．以上说法都正确
答案：B
2.茶壶盖上开一个孔作用是（ ）
A．好系绳子，防止打碎
B．让外面空气流进，不至于壶内空气压强减小使水流不出来
C．让热所冒出来，便于热茶冷却 D．让外面的空气流进，可保证茶水的新鲜
答案：B
3.如图9.1-7所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象．若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B，把它们平放在水平地面上，则两正方体A、B对水平地面的压强之比为：（ ）
A．8：1 B．4：3 C．1：2 D．4：1
答案：D
4.在托里拆利实验中，测出的大气压小于实际气压的原因是：（ ）
A．往水银槽内多加一些水银　 B．将玻璃管稍微倾斜一些
C．将玻璃管稍压下一些　　　 D．在玻璃管中混进少许空气
答案：D
5.下列现象及其原因分析，错误的是：（ ）
A．高压锅容易将食物煮熟----液体表面气压增大，液体沸点升高
B．台风掀开屋顶的瓦----屋内外空气的流速不同，压强不同
C．软包装饮料吸管一端做成尖形----减小受力面积，增大压强
D．铁路的钢轨铺在枕木好----增大受力面积，增大压强
答案：D
6.小明在玻璃杯内盛满水，杯口盖上一张硬纸片（不留空气），然后托住纸片，将杯子倒置或倾斜，水都不流出，纸片也不掉下（如图9.1-8所示）。对整个探究活动的分析正确的是（ ）
A．探究的问题：大气压强有多大 B．探究的目的：研究水的重力与大气压力的关系
C．探究的假设：大气对各个方向都有压强 D．探究的结论：大气向各个方向的压强相等
答案：C
7.如图9.1-9所示，小强同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开，那么以下分析正确的是：（ ）
A．乒乓球不会下落，因为其上方气体流速增大，压强变大
B．乒乓球不会下落，因为其上方气体流速增大，压强变小
C．乒乓球会下落，因为其上方气体流速增大，压强变大
D．乒乓球会下落，因为其上方气体流速增大，压强变小
答案：B
8.一只可口可乐瓶，其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住，瓶内盛有一定质量的酒精，如图9.1-10所示，把可口可乐瓶放入水中，当瓶内、外液面相平时，拔出a、b两个小孔上的塞子，则（ ）
A．a、b两个小孔均有水流入　　 B．a、b两个小孔均有酒精流出
C．酒精从a小孔流出，水从b小孔流入 D．水从a小孔流入，酒精从b小孔流出
答案：B
9.一未装满橙汁的密闭杯子，先正立放在桌面上（如图A），然后反过来倒立在桌面上（如图B），两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA和pB，则（ ）
A．pA＞pB B．pA＜pB C．pA＝pB D．无法判断
答案:A
10.同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验，如图所示，其中分析正确的是（ ）
A. 甲图实验，装有水的瓶子竖放在海绵上，瓶中水越少，海绵凹陷越明显
B．乙图实验，当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时．U形管两边液面高度差不变
C．丙图实验，测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积，可估测大气压强的值
D．丁图实验，向外拉活塞，试管内停止沸腾的水再次沸腾，可知气压减小，水的沸点升高
答案：C
11.为了测定潜水艇的下潜深度，科技人员设计了深度测定仪，测定仪的原理图如图所示，R0为定值电阻，F是传感器，其电阻R与潜水艇在海水中的深度h成反比．下列说法中正确的是
电流表示数与潜水艇所在的深度成反比
B．电流表示数与潜水艇所在的深度成正比
C．潜水艇水平航行时，电流表示数变大
D．潜水艇缓慢上浮时，电流表示数变小
答案：D
12.小华想用空易拉罐来体验大气压强的存在，下列操作能达到目的的是
用手捏易拉罐，易拉罐变瘪
B．将密封易拉罐置于深水中，易拉罐变瘪
C．让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪
D．用注射器抽取密封易拉罐中空气，易拉罐变瘪
答案：D
13.你是否有这样的经历：撑一把雨伞行走在雨中，如图所示，一阵大风吹来，伞面可能被“吸”，严重变形．下列有关这一现象及其解释，正确的是（　　）
A. 伞面被向下“吸”
B. 伞上方的空气流速大于下方，上方的压强大于下方
C． 伞上方的空气流速大于下方，上方的压强小于下方
D． 伞上方的空气流速小于下方，上方的压强小于下方
答案;C
二、填空题（每空1分，共26分）
1、压强是反映 的物理量。物理学在把 定义为压强；压力作用的效果跟压力的大小、 有关。
答案：压力的作用效果 p=F/S 受力面积
2、抽水机是利用 的原理工作的；自来水笔吸墨水时，把笔的弹簧片按几下，墨水就进入橡皮管里去了，这是因为在按压弹簧片时排出了橡皮管里的大部分空气，使橡皮管里的气压 ；管外的墨水在 作用下进入管内。
答案：大气压 小于外面大气压
3、如图9.1-11所示，用两食指同时压铅笔两端，左手指受到铅笔的压力为F1、压强为P1；右手指受到铅笔的压力为F2、压强为P2。则F1 F2，P1 P2。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
答案：等于 小于
4、为了适应生存环境，老虎都长有尖尖的牙齿，如图9.1-12所示。当老虎用相同的力咬食食物时，受力的 越小，产生的 越大。
答案：面积 压强
5、如图9.1-13所示，A、B为两个等高圆柱形容器，容器内部的底面积之比为2:1，都装满水，水对容器底部的压强之比为 ，水对容器底部的压力之比为 。
答案：1：1 2：1
6、如图9.1-14所示，长方体冰块熔化成水后，对容器底面的压强 ，压力 。
答案：变小 变小
7、小明将旅行包背在肩上，肩膀受到压力的施力物体是 ，包的背带做得很宽是为了减小背带对肩膀的 。
答案：包的背带 压强
8、甲、乙两物体，质量之比为3:5，放在水平桌面上，与桌面的 接触面积之比为1:2, 则甲、乙两物体对桌面的压力之比为 ，压强之比为 。
答案：3：5 6:5
9、如图9.1-15所示，某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动，在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中，弹簧测力计的示数 ，木块对桌面的压力 ，木块对桌面的压强 。 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）
答案：不变 不变 变小
10、质量是300g的课本放在水平桌面上，课本受到的重力是 N，桌面受到的压力是 N，压力的施力物是 。
答案：3N 3N 课本
11、重8N的木块放在水平桌面上，用2N的水平拉力拉动时，木块做匀速直线运动，当水平拉力增加到3N时，木块受到的摩擦力为 N；若木块与桌面的接触面积为0.02m2，则木块对桌面的压强为 Pa．
答案：2N 400N
三、作图题（每小是2分，共4分）
1、如图9.1-16所示，作出物体对平面的压力的示意图。
2、如图9.1-17所示， 物体A静止，作出A物体对水平面的压力的示意图。
答案：
四、实验题（每空2分，共20分）
1、小宇同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图9.1-18所示。
（1）实验中小宇是通过观察 来比较压力作用效果的。
（2）比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是 。
（3）若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图 所示实验。
（4）小宇同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图9.1-18丁所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
答案： 海绵下陷程度 当受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显 甲丙 没有控制（压力相同）变量
2、下表是小宇同学利用图9.1-19所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据．
（1）实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为 。
（2）综合分析表中的实验数据，归纳可以得出液体压强的规律：① ，该结论是通过分析比较实验序号 的数据得出来的；．② ，该结论是通过分析比较实验序号 的数据得出来的。
答案：4 ①同种液体，深度增加，液体压强增加 123 ②同种液体同一深度，各个方向都存在压强，且压强相等。 356
五、计算题
1.小宇同学质量为60kg，双手倒立在地面上，每只手掌与地面的接触面积是150cm2。
求：（1）小宇的重力。（2）小宇双手倒立时对地面的压强。
答案：（1）600N； （2）2×104Pa．
2.轮船舱底在水面下3 m，舱底穿了一个面积为0.02 m2的洞，要堵住这个洞，需要对挡板施加多大的力？
答案：P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa；水对挡板的压力：F=ps=3×104Pa×0.02m2=600N．若要堵住这个洞，需要对挡板施加的力：F′=F=600N．故答案为：600N．
3.如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。它的质量约为1.0x103 kg，底面积约为500m2。问:
(1)登陆艇受到的重力是多少 它漂浮在海面上时，受到的浮力是多少
(2)登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是多少
(3)若登陆艇用3.0x103 N的推进力，以20 m/s的航速行驶10 min，则登陆艇的功率是多少
【解答】解：
（1）登陆艇的质量m=1.0×103kg，
登陆艇的重力G=mg=1.0×103kg×10N/kg=1.0×104N；
因为登陆艇漂浮在海面上，
所以登陆艇受到的浮力F浮=G=1.0×104N；
（2）登陆艇静止在水平海滩上，
登陆艇对水平海滩的压力：F=G=1×104N，
登陆艇对水平海滩的压强：p=F/s=1×104N/500m2=20Pa；
答：（1）它漂浮在海面上时，受到的浮力是1.0×104N；
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是20Pa．
4.高为20cm的柱形容器内盛有9cm深的水，如图甲所示．现将一密度为1.5×103kg/m3，高为15cm的柱形物块竖直放入水中，已知容器底面积为物块底面积的4倍，且物块静止在水中时与容器底接触但不密合如图乙所示，取g=10N/kg．
（1）甲图中，水对容器底部产生的压强是多少？
（2）乙图中，物块对容器底部产生的压强是多少？
答案：（1）900Pa （2）1050Pa
§1.2浮力
【知识网络】
【要点梳理】
浮力的计算
方法1：压力差法：F浮=F向上－F向下 其中向F向上、F向下分别表示物体上表面和下表面受到的压力。
【例1】一正方体物体浸没在水中，上底面受到的水的压力为8N，下底面受到的水的压力为20N，则F浮=______N。
答案：12N
【例2】一正方体边长为10cm，浸没在水中，上底面受到水的压力为10N，则P上=________，P下=_________，
F浮=__________，F下=_________。
答案：1000Pa 2000Pa 10N 20N
方法2：称重法：F浮=G物－F 其中G代表物体所受的重力，F代表物体浸到液体中时所受的拉力或弹簧测力计的示数。
【例1】一物体在空气中重5N，浸没在水中称重为3N，则物体在水中受到的浮力为___N，当物体的一半浸于水中，弹簧测力计的示数为___N。
答案：2N 3.5
方法3：二力平衡法，当物体处于悬浮或漂浮状态时，F浮=G物。
【例1】一物体重4N，放于水中时漂浮于水面，该物体在水中所受的浮力为____N，当把该物体放于酒精中时，处于悬浮状态，该物体在酒精中所受的浮力为____N，当物体放入另一种密度只有酒精密度一半的液体时，物体所受的浮力____N。
答案：4N 4N 2N
方法4：原理法：F浮=G排= m排g=ρ液气gV排
【例1】一物体重2N，体积为100cm3，浸没在水中时所受的浮力为______N。
答案：1N
【经典例题】
1、如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓
球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮．若用手指堵
住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来．此实验说明了（　　）
A大气存在压强 B连通器原理
C 浮力产生的原因 D液体的压强与液体的密度和深度有关
答案：C
2、甲同学用弹簧测力计测量一个苹果的重力，示数如图所示，再将这个苹果放入水中，静止时苹果浮在水面上，此时苹果受到的浮力方向为____浮力大小为　___N．
答案：竖直向上 1.4
3．有一长方体木块，分别以图甲和乙两种方式漂浮在水面上，若木块底部受到水的压力分别为F甲和F乙，则（　　）
A.F甲＞F乙 B．F甲＝F乙
C.F甲＜F乙 D．条件不足，无法比较
答案：B
4.小明同学对一个金属块进行了两次测量：第一次如图（甲）所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为2.7N．第二次如图（乙）所示，让金属块浸没在盛水的杯子中，这时弹簧测力计的读数为1.7N．（g取10N/kg）
（l）求金属块在水中受到的浮力．（2）求金属块的体积；
金属 金 铜 铁 铝
密度（*103kg/m3) 19.3 8.9 7.9 2.7
（3）通过进一步计算，结合下表所列的“某些金属的密度”，说明金属块是何种金属．
答案：（1）1N（2）1×10-4m3 （3）该金属是铝
5.将质量为0.8kg、体积为1×10﹣3m3的长方体木块放入盛有某种液体的容器中，木块漂浮在液面上．现用力缓慢向下压木块，当力的大小为2N时，木块刚好浸没在液体中，如图所示．g=10N/kg求：
（1）求木块的密度；（2）液体的密度；（3）当压木块的力为1.6N时，木块露出液面的体积．
答案：:(1)木块的密度是0.8×103kg/m3;
(2)液体的密度是1.0×103kg/m3;
(3)当压木块的力为1.6N时,木块露出液面的体积为4×10﹣5m3。
6.如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块，关于冰融化前后比较，下列说法正确的是（　　）
玻璃杯对桌面的压强增加 B．容器内液体的密度减小
玻璃杯中液面的高度升高 D．液体对容器底部的压强不变
答案:D。
解：
A、冰块熔化前后，杯内物质的重力不变，杯子的重力不变，故桌面受到的压力就不变，杯子的底面积不变，根据固体的压强公式p=FS得，桌面受压强不变，故A错误；
B、冰熔化成水后，水的密度不变，故B错误；
CD、根据阿基米德原理得到F浮=G排水，由于冰块漂浮，根据二力平衡知识，有F浮=G冰，故G冰=G排水，冰块熔化后水的体积与原来冰排开的水的体积相同，所以水面高度h不变；根据液体的压强公式p=ρgh可得，由于水的高度h不变，故水对杯底的压强不变，故C错误，D正确。
故选D。
【常见误区】
概念模糊，是是而非：浮力就是浸在液体里的物体受到向上的托力，对浸在液体里的物体，不管它是否运动，怎么样运动，受到的浮力的方向总是竖直向上的。如例2
忽视条件，滥用公式阿基米德定律的数学表达式F浮=G排= m排g=ρ液气gV排，是在肯定浸入液体的物体受到液体对它的浮力时，用来计算浮力大小的公式，我们应该明白、浮力是由浸入液体中的物体受到液体向上和向下的压力差而产生的。所以我们讨论物体所受浮力大小的问题时，首先要根据题意提供的条件判断物体是否受到浮力再选择是否使用阿基米德公式计算浮力，切不可生搬硬套，乱用公式。如例1
不加推理，主观臆断
状态不分，乱套公式：在求浮力过程中不能生搬硬套F浮=ρ液气gV排，要分清楚物体是处于什么状态。物体处于什么状态由必须借用液体与物体密度的比较判断物体所处状态。如例5
思维缺陷，推理片面：在判断将物体放入液体中液面上升还是下降这类问题就是要确定V排的变化，若V排变大则液面上升，若V排变小则液面下降根据V排=F浮/ρ液气g 如例
【课堂作业】
巩固训练
1．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象，已知ρ水=1.0×103kg/m3．则下列说法中错误的是（　　）
　 A． 圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是700Pa
　 B． 圆柱体的重力为12N
　 C． 圆柱体所受的最大浮力为8N
　 D． 圆柱体的密度为1.5×103kg/m3
答案：A
2.如图所示，弹簧测力计每小格为0.5N，将一金属块挂在弹簧测力计上静止时如图甲所示；然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示．（g取10N/kg），则金属块的密度ρ金为（　　）
A． 1.0×103 kg/m3 B． 4.0×103 kg/m3 C． 2.0×103 kg/m3 D． 4 kg/m3
答案：B
3.水面上漂浮着甲、乙两个实心球，甲的质量大于乙的质量，甲和乙露出水面的体积相等，下列说法正确的是（　　）
A.他们浸入水的体积相等 B.他们的总体积可能相等
C.甲的密度比乙大 D.甲的总体积比乙大，甲的密度不一定比乙大
答案：C。
解：A、因为G=mg，且甲的质量大于乙的质量，
所以G甲＞G乙，
又甲、乙两个实心球漂浮，
所以F浮甲=G甲，F浮乙=G乙，
则F浮甲＞F浮乙，
又因为F浮=ρ液gV排，
所以V排甲＞V排乙，故A错误；
B、甲和乙露出水面的体积相等，所以甲的体积比乙的体积大，故B错误；
CD、物体漂浮，所以F浮=G=mg，即ρ水gV排=ρ(V排+V露)g，
ρ=ρ水V排V排+V露=ρ水1+V露V排，
因为甲、乙露出部分的体积相等，且V排甲＞V排乙，
所以ρ甲＞ρ乙，故C正确，D错误。
故选C。
4.　某地在江面上修建一座大桥，如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图．在整个投放过程中，石料以恒定速度下降．乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象（从开始投放到石料刚好接触湖底前）．t=0时刻吊车开始下放石料，忽略水的摩擦阻力．则下列说法错误的是（　　）
　 A． 石料在t=20s时开始浸入水中
　 B． 石料的重力是1400N
　 C． 石料受到的浮力始终是500N
　 D． 石料完全浸没水后钢绳的拉力为900N
答案：C
5.将质量为0.8kg、体积为1×10﹣3m3的长方体木块放入盛有某种液体的容器中，木块漂浮在液面上．现用力缓慢向下压木块，当力的大小为2N时，木块刚好浸没在液体中，如图所示．g=10N/kg
求：（1）求木块的密度；（2）液体的密度；（3）当压木块的力为1.6N时，木块露出液面的体积．
(1)∵由题意可知,m木=0.8 kg,V木=1.0×10﹣3m3;
∴木块的密度ρ木===0.8×103kg/m3;
(2)当F=2N的力使木块浸没水中时,对木块进行受力分析如图所示:
木块的重力G木=m木g=0.8kg×10N/kg=8N;
∵木块刚好浸没在液体中处于静止状态,
∴F浮=F+G木=2N+8N=10N;
根据F浮=G排,G排=ρ液gV排,
所以ρ液===1.0×103kg/m3。
(3)当F′=1.6N时,则:
∴F浮=F′+G木=1.6N+8N=9.6N;
∵F浮=ρ液gV排,
∴V排===9.6×10﹣4m3;
V露=V木﹣V排=1.0×10﹣3m3﹣9.6×10﹣4m3=4×10﹣5m3;
答:(1)木块的密度是0.8×103kg/m3;
(2)液体的密度是1.0×103kg/m3;
(3)当压木块的力为1.6N时,木块露出液面的体积为4×10﹣5m3。
.漂浮 悬浮类
漂浮问题“五规律”
规律1：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；
规律2：同一物体在不同液体里，所受浮力相同；
规律3：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；
规律4：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；
规律5：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
题组一（规律一、二、三）
1. 把一个苹果（ρ苹果＜ρ水）轻轻放入装满水的杯中，苹果静止时将处于_______（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）；若苹果受到的重力为1.5N，则从桶中溢出的水受到的重力为_______N
答案:漂浮 1.5N
2.将一块实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图所示。若将该物体分成大小不同的两块仍然放在盛水的烧杯中，则（ ）
A.大块沉入杯底，小块飘在水面上 B.大块、小块都沉入杯底
C.大块、小块都飘在水面上 D.大块、小块都悬浮在水中
答案：D
3.一只苹果的质量为140g、体积为1.8×10-4m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为 N（g取10N/kg），松手后苹果将 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）．
答案:1.8N 上浮
4．把重10N，体积为1．2×103cm3的物体投入水中，当物体静止时，物体的状态是 ．（填“漂浮”、“悬浮”、“沉到水底”）
答案：漂浮
5.把重5N、体积为6×10-4m3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（ ）
A．物体上浮，F浮＝6N B．物体悬浮，F浮＝5N C．物体漂浮，F浮＝5N D．物体沉在水底，F浮＝6N
答案：C
7、体积相同的三个实心小球，分别放入盛有水的A、B、C三个容器中，静止后的位置如图6所示，若三个小球所受的浮力分别用FA、FB、FC表示，则它们的大小关系是 __________ ； _______ 容器中的小球密度最大.
答案:FC＞FB＞FA C
8．将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图所示．若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙，静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙，则ρ甲 ___ρ乙，F甲____ F乙
答案:＜ =
题组二（规律四、五）
一木块漂浮在水面上，有2/5的体积露出水面，求木块的密度。
答案：0.6g/cm3
2. 如图所示，用细线把木块系在容器的底部，然后向容器内注水。当木块有一半体积浸在水中时，线对木块的拉力为5N；当木块浸没在水中时，线对木块的拉力为30N。木块受到的重力为_____ N。
答案：G=20N
3、一个边长为10cm的正方体木块浮在水面，它露出水面的部分高4cm，求：
（1）水对木块向上的压强、压力是多大？（2）木块受到的浮力多大？（3）木块的重力是多大？（4）这个木块的密度是多大？
答案：（1）由题知，10cm的正方体木块浮在水面，它露出水面的部分高4cm，所以木块浸在水中深度h=10cm-4cm=6cm=0.06m，
木块底部受到水向上的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa，受力面积S=0.1m×0.1m=0.01m2，水对木块向上的压力：F=pS=600Pa×0.01m2=6N；
（2）V排=Sh浸=10cm×10cm×6cm=600cm3，木块受到的浮力为：
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×600×10-6m3=6N；
（3）因为木块漂浮，所以木块重力：G=F浮=6N；
（4）木块质量m===0.6kg，
木块体积V=10cm×10cm×10cm=1000cm3，
木块密度：
ρ===0.6×103kg/m3。
题组三（冰块的熔化）
1、一块冰漂浮在容器中的水面上，当冰块完全熔化后，容器中的水面______。
2、一空心冰块漂浮在容器中的水面上，当冰块完全熔化后，容器中的水面______。
答案：不变 不变
3、一容器中装一定量的盐水，水中漂浮一块冰，当冰块全部熔化后，容器中的液面_________。
4、一空心冰块漂浮在油面，当冰块全部熔化后，液面___________。（ρ油＜ρ水）。
答案：上升 下降
5、一大容器中装有一些水，水面上漂浮一小容器，小容器中装有下列物体，当将小容器中的物体放入大容器中后，液面如何变化。
（1）石块（ρ石＞ρ水），液面__________。 （2） 水；液面__________。
（3）塑料（ρ塑＜ρ水）液面___________。 （4）乒乓球； 液面__________。
答案：（1）下降 （2）不变 （3）不变 （4）不变
二、比较浮力的大小
1.（1）体积相同的实心木球、铁球和铜球分别放在水中，物体静止时受到的浮力分别为F1 、F2、F3，则
F1 F2 F3（填“＞”、“＜”或“＝”）(ρ木＜ρ水＜ρ铁＜ρ铜)
答案：＜ ＝
（2）体积相同的实心木球、铁球和铜球分别放在水银中，物体静止时受到的浮力分别为F1 ′、F2′、F3′，
则F1′ F2 ′ F3′（填“＞”、“＜”或“＝”）(ρ木＜ρ铁＜ρ铜＜ρ水银)
答案：＜ ＜
（3）质量相同的实心木球、铁球和铜球分别放在水中，物体静止时受到的浮力分别为FA、FB、FC，则FA　FB　FC（填“＞”、“＜”或“＝”）
答案：＞ ＞
（4）质量相同的实心木球、铁球和铜球分别放在水银中，物体静止时受到的浮力分别为FA′、FB′、FC′，则
FA′　FB′　FC′（填“＞”、“＜”或“＝”）
答案：＝ ＝
2（1）两手分别拿着一个小木块和一个大石块，把他们都浸到水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，哪个受到的浮力大？ ；静止时受到的浮力哪个大？
答案:大石 大石
（2）若是体积相同的木块和石块呢？哪个受到的浮力大？ ；静止时受到的浮力哪个大？
答案：都浸没时浮力相等 石块
（3）若是质量相同的木块和石块呢？哪个受到的浮力大？ ；静止时受到的浮力哪个大？
答案 ：浸没时木块 木块
3.（1）同样重的铁块甲和乙，甲投入在水中，乙投入在煤油中，静止后，哪个所受的浮力大？
（2）同样重的木块A、B，分别投入到水和煤油中，哪个所受的浮力大？（ρ木＝0.6×103kg/m3 ；ρ煤油＝0.8×103kg/m3）
答案：甲 一样大
二、典型习题
2. 将质量相等的小石块和小木块抛入一杯水中，结果发现木块浮在水面上，而石块却沉入水中，.就此现象，下列分析正确的是（ ）
A.木块受到浮力等于石块受到的浮力 B.石块受到的浮力一定小于木块所受的浮力
C.石块受到的浮力一定大于木块所受的浮力 D.木块浮在水面上，排开的水重比石块排开的水重小
答案：B
3. 将体积相等的小石块和小木块抛入一杯水中，结果发现木块浮在水面上，而石块却沉入水中搁在杯底，就此现象，下列分析正确的是（ ）
A.木块受到平衡力，石块受到非平衡力 B.石块受到的浮力一定小于木块所受的浮力
C.石块受到的浮力一定大于木块所受的浮力 D.木块浮在水面上，所受浮力大于自身的重力
答案:C
4.如图1所示,同一个小球放入三种不同的溶液中,静止时的浮力情况是 ( )
A在水中最小 B在盐水中最小 C在煤油中最小 D一样大
答案;C
5.三个外形相同的木球、铜球和铝球，在水中静止如图2所示，则( )
A.木球一定是空心的B.铜球一定是空的 C.铝球一定是空心的 D.都不一定是空心的
答案:C
6.两个完全相同的容器，分别盛有甲、乙两种液体，将完全相同两个小球分别放入容器中，两球静止时，液面相平，球所处位置如图3所示，甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为P甲、P乙，则 ( )
A.P甲P乙 C. P甲=P乙 D.无法确定
答案：B
7．如图5所示，体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况，此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙，则下面关系正确的是（　　）
A.F甲＞F乙＞F丙 B.F甲＜F乙＜F丙 C. F甲=F乙=F丙 D. F甲=F乙＞F丙
答案：C
利用浮力求密度 连接体 空实心问题
1、一木块浮在水面上时，有2/5体积露出水面，将该木块放入另一液体中，静止时有3/4体积浸在液体中，求木块和另种液体的密度。
答案：0.8g/cm3
2．在量筒内注入适量的水，将一木块放入水中，水面达到的刻度是V1，如图6（a）所示；再将一金属块投入水中，水面达到的刻度是V2，如图（b）所示；若将金属块放在木块上，木块恰好没入水中，这时水面达到的刻度是V3．如图（c）所示．金属密度是多少？
答案： ρ金=
3、有一金属块，在空气中称得重3.8N，将它浸没在盛满水的溢水杯中时，有50mL的水从溢水杯中流入量筒，求：（1）金属块的体积；（2）金属块在水中受到的浮力；（3）金属块在水中时弹簧秤的读数；（4）金属的密度是多少？
解：（1）由于金属块浸没在盛满水的溢水杯中，所以V物=V排=50mL=5×10-5m3；
（2）由阿基米德原理得，F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0.5N；
（3）由称重法的F浮=G-F′，F′=G-F浮=3.8N-0.5N=3.3N；
（4）m = =0.38kg，
ρ物 = =7.6×103kg/m3。
答：（1）金属块的体积为5×10-5m3；
（2）金属块在水中受的浮力为0.5N；
（3）金属块浸没的水中时弹簧测力计的示数3.3N；
（4）该金属的密度为7.6×103kg/m3。
4．一木块浮在水面上，露出水面的体积占总体积的2/5．在木块上部放一个重物A，或在其下部吊一个重物B（不计细线的重力和体积），可使木块刚好全部浸没在水中如图所示． A、B的密度均为ρ，则A、B两物体的体积之比是多少？（把连接体当成一个物体）
答案：设A、B的体积分别为VA、VB，重力分别为GA、GB，木块重力为G木，取整体为研究对象，由力的平衡得：
G木+GA=ρ水gV木 ①
G木+GB=ρ水g(V木+VB) ②
用②-①得GB - GA=ρ水gVB
即ρ水g(VB-VA)=ρ水gVB
整理得到: =
5．一个体积是100cm3的铁球挂在弹簧秤上，若将铁球浸没在水中，此时弹簧秤的示数是5N，求：（1）铁球受到的浮力；（2）铁球受到的重力；（3）这个铁球是空心还是实心？若空心，空心体积是多大？（已知ρ铁=7.9×103kg/m3，取g=10N/kg）（比较体积：由F浮算出V排、由物体重力或质量算出V物）
答案：
（1）铁球浸没在水中，==100cm3=0.0001m3；
铁球受到的浮力为： F浮＝ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×0.0001m3=1N．
（2）弹簧秤的示数是5N，即拉力F=5N，铁球受到三个力的作用，且三力满足平衡力，故有G=F浮+F=1N+5N=6N．
（3）铁球的质量为m铁 = 6N/10N/kg=0.6kg；
则铁球的密度为ρ物 = 0.6kg/0.0001m3=6×103kg/m3．
答：（1）铁球受到的浮力为1N；
（2）铁球受到的重力为6N；
（3）这个铁球的密度为6×103kg/m3．
如图，物体A的体积VA=20cm3，B的体积VB=10cm3,用细绳连接后放在水里平衡时，绳上受到的拉力F拉=0.17N。求：
(1)物体A的密度.(2)物体B的密度.
答案：(1)ρA=150kg/m3 (2)ρB=2700kg/m3
§1.3简单机械
【要点梳理】
一、杠杆定义：一根硬棒，在 下绕着 转动，这根硬棒叫做 。
判断一个物体是不是杠杆，需要满足三个条件，即硬物体（不一定是棒）、受力（动力和阻力）和转动（绕固定点）。
杠杆可以是直的，也可以是弯的，甚至是任意形状的，只要在力的作用下能绕固定点转动，且是硬物体，都可称为杠杆。
答案：力的作用 固定点 杠杆
二、杠杆的五要素：
① ： 。用字母O 表示。
② ： 。用字母 F1 表示。
③ ： 。用字母 F2 表示。
④ ： 。用字母L1表示。
⑤ ： 。用字母L2表示。
答案：①支点 杠杆可以绕其转动的点 ②动力 使杠杆转动的力 ③阻力 阻碍杠杆转动的力 ④动力臂 从支点到动力作用线的距离 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离
三、画力臂方法：
一找支点、二画线、三连距离、四标签
（1）找支点O。
（2）画力的作用线（虚线）
（3）画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）
（4）标力臂（大括号）。
4、研究杠杆的平衡条件：
①杠杆平衡是指：杠杆 或 。
②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在 平衡。这样做的目的是： 。
③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 。
写成公式： 也可写成：
答案：①静止状态 匀速转动状态 ②杠杆在水平位置 是为了便于测量力臂 ③动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
5、应用：三种杠杆：
名称 结 构特 征 特 点 应用举例
杠杆 动力臂大于阻力臂 （L1 L2，F1 F2） 省力、费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、 钢丝钳、手推车、花枝剪刀
杠杆 动力臂小于阻力臂 （L1 L2，F1 F2） 费力、省距离 缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、 理发剪刀、钓鱼杆、镊子、船桨
杠杆 动力臂等于阻力臂 （L1 L2，F1 F2） 不省力、不费力 天平，定滑轮
答案：省力杠杆 ＞ ＜ 费力杠杆 ＜ ＞ 等臂杠杆 ＝ ＝
§1.4滑轮
【要点梳理】
一、定滑轮：
定滑轮简图：
①定义： 的滑轮。
②特点：使用定滑轮不能 但是 。
③对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）：（1）： （2）： S=h
答案：
固定不动 省力 改变力的方向 F=G或者 F=f
二、动滑轮：
动滑轮简图：
①定义： 。（可上下移动，也可左右移动）
②特点：使用动滑轮能 的力，但不能改变动力的方向。
③理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：（1）：F=G物 （2）： S=2h
只忽略摩擦，拉力：F=（G动+G物）
答案：
滑轮随物体一起移动的 省力
三、滑轮组：
滑轮组简图及画图方法：
①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点：使用滑轮组既能 又能
③滑轮组：使用滑轮组时,滑轮组用 绳子吊着动滑轮,提起物体所用的力就是物重加动滑轮重的
。
即：（1）：F=G物 （2）： S=nh
式中n是吊着动滑轮和重物的绳子段数。
答案：简图 省力 改变力的方向 几段 几分之几
【例题精讲】
考点一：杠杆类型
例1在如图所示的简单机械中,属于省力杠杆的是( )
A. 用钓鱼竿钓鱼 B. 用锤子撬钉子 C. 用筷子夹食物 D. 用镊子取药品
答案:B
例2如图所示,杠杆的水平位置平衡,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. 两侧钩码同时向内移一格
C. 左侧的钩码向内移一格，右侧减去一个钩码 D. 在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码
答案:C
例3.如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①—②—③。此过程中，弹簧测力计的示数将（ ）
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
答案:D
考点二：杠杆动态平衡分析
例1.如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中,力F的大小将( )
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小
答案：C
例2.如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着，当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（　　）
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 先变大后变小
答案:A
考点三：滑轮
例1.如图所示,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,所用的力分别是F甲和F乙,拉力做功的功率分别是P甲和P乙.若不计摩擦、动滑轮重和绳重,则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是( )
A. F甲F乙、P甲>P乙
C. F甲>F乙、P甲=P乙 D. F甲答案：B
例2.简单机械在我们的生活中应用很广泛。下面是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中不能省力的是( )
A B C D
答案：C
考点四：滑轮组设计与组装
例1.如图所示，某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B，所用的拉力F=100N，物体B重300N（不计滑轮重和绳重，不计摩擦力）。画出滑轮组的绕线。
答案：
【课堂作业】
题型一：杠杆及其要素
1.关于杠杆，下列说法正确的是( )
A.杠杆必须是一根直棒 B.杠杆一定有支点
C.当力的作用线通过支点时，力臂最大 D.动力臂就是支点到动力作用点的距离
答案：B
2.如图所示，这款图钉来自一位初中生的创意，翘起部分为我们预留出施力空间.图钉作为杠杆，其支点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
答案：C
3.如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则( )
A.F1·OC=F2·OA B.F1·OD=F2·OB
C.F1·OE=F2·OA D.F1·OE=F2·OB
答案：D
4.如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力，图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB.线段 (填“OA”或“AC”)表示力F的力臂.
答案:OA
5.如图，轻质杠杆AB可绕O点转动，在A、B两端分别挂有边长为10cm，重力为20N的完全相同的两正方体C、D， OA∶OB=4∶3；当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时，杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。(g=10N/kg) 求：
（1）物体C的密度；
（2）杠杆A端受到绳子的拉力；
（3）物体D对地面的压强。
答案：
解：
（1）物体C的体积：V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=0.001m3，
物体C的质量：m = =2kg
物体C的密度：
ρ杯 = =2×103kg/m3．
（2）物体C排开水的体积：V排=（0.1 m）2×（0.1m-0.02m）=8×10-4m3，
C受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N；
A端的拉力：FA=G-F浮=20N-8N=12N．
（3）根据杠杆平衡条件得：FA OA=FB OB，
则B端的拉力：FB=FA = ×12N=16N，
物体D对地面的压力：F压=F支=GB-FB=20N-16N=4N；
物体D对地面的压强：p1 = = 400Pa．
答：（1）物体C的密度是2×103kg/m3；
（2）杠杆A端受到绳子的拉力是12N；
（3）物体D对地面的压强400Pa．
题型二：定滑轮
知识点1 定滑轮
定义：轴固定不动的滑轮
实质：是一个______杠杆.
特点：不省力，但可以改变力的方向
例子：红星中学举行升旗仪式，在国旗匀速上升的过程中(不计绳重和摩擦)，拉力______(填“大于”“小于”或“等于”)国旗的重力，旗杆末端的定滑轮可以改变_________.
答案：等臂杠杆 等于 力的方向
如图所示，小朋友借助滑轮轻轻一拉就能把“骨头”提高来引诱可爱的小狗，图中顶端的定滑轮的作用是（　　）
A. 既省力，也改变施力的方向　　　
B. 省力，但不改变施力的方向
C. 不省力，但改变施力的方向　　　
D. 既不省力，也不改变施力的方向
答案：C
如图所示，使用定滑轮提升重物，当分别在A方向、B方向和C方向拉重物时（　　）
A．A方向拉力最小
B．B方向拉力最小
C．C方向拉力最小
D．三个方向拉力都一样
答案：D
如图所示，两个物体A和B的质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A物体静止于水平面上.不计摩擦.A物体对绳的作用力的大小和地面对A物体的作用力的大小分别是（　　）
mg，（M-m）g　　　B. mg，Mg　　　C.（M-m） g，mg　D.（M+m）g，（M-m）g
答案：A
定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图所示，某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G。
（1）请在图中标出这只“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂（保留作图 痕迹）；
（2）若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：F=G。
答案： 根据杠杆平衡条件：F1 L1=F2 L2，即F L1=G L2，得：F=G．
题型三：动滑轮
知识点2 动滑轮
定义：轴和物体一起移动的滑轮
实质：是一个___________________的杠杆
特点：
例子：如图所示，建筑工地上的工人用_____(填“定”或“动”)滑轮来提升货物，目的是为了________.
答案：省力杠杆 动滑轮 省力
【例１】如图所示，某同学用重为10 N的动滑轮匀速提升重为50 N的物体.不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是( )
A.20 N B.25 N　　
C.30 N D.35 N
答案：C
如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当摇动手柄时，横梁可上升或下降，下列滑轮属于动滑轮的是（　　）
A．丁　　B．丙　　C．乙　　D．甲
答案：A
如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦）。图中F1、F2、F3、F4之间的关系正确的是
A．F1 = F2 B．F3 = F4 C． D．
答案：B
小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为　 　N；实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为　 　N．
　　　　　　　　　　　　　　　　　
第３题　　　　　　　　　第４题　　　　　　　　　　　第５题
答案：100 20
如图，图中的滑轮是______滑轮，如果重物重100N滑轮重不计，滑轮上升速度5cm/s，则拉力F=______N，重物上升速度为______cm/s，分析一下，这样使用滑轮组的好处在哪里？__________________________．
答案：动滑轮 200 2.5 可以省距离
如图所示，物体重G=50N，在F=5N的拉力作用下向左匀速运动，若不计细绳与滑轮的摩擦，则物体受到地面摩擦力的大小为___N，方向向___．
答案：10 水平向右
如图所示，物体A的质量m =12kg，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。求：
（1）物体A与水平面间摩擦力f的大小；
（2）拉力F的大小；
（3）物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功。
答案：（1）12N （2）24N （3）12J
7.某小组为了探究“使用动滑轮的省费力情况”，选择器材如下：动滑轮（重1.0N）、钩码若干（每个钩码重0.5N）、弹簧测力计，细绳等，装置如图。实验过程中，小明多次改变动滑轮所挂钩码的个数，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧秤示数，并将所测得数据填写在表格中：
（1）分析实验数据，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，可以得出弹簧秤的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系式为 ；
（2）在分析数据时，小聪建议利用图像来处理数据，并在图中利用描点法画出了G0、G、F与实验次数的图象，请你根据图像总结出小明探究的结论。
（3）小东认为直接分析表格中的数据也可以得出此结论，你认为用图像法分析数据有什么优点？
答案：（1） F
(2)当G>Go时，物重越大，使用动滑轮省力越多。
当G当G=Go时，使用动滑轮不省力，也不费力。
（3）用图像的方法，可以把抽象数据巾蕴含的物理规律，更加直观、形象地表示出来。
做物理实验要遵循实事求是的原则.芳芳同学按如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：
实验次数 物重G/N 弹簧测力计的示数F/N
1 1.0 0.7
2 1.5 1.0
3 2.0 1.3
通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大.你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
(1)该实验中出现这样结果的主要原因是什么？
(2)除上述原因之外，还应满足什么条件时，“使用动滑轮能省一半的力”？
答案：（1）主要原因是：动滑轮有重量。还应满足：不计绳子重量，绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。
（2）只有匀速竖直向上拉，拉力的力臂才等于轮的直径时，才能有“使用动滑轮能省一半的力”．
题型四：滑轮组
知识点3 滑轮组
定义：滑轮组由滑轮和滑轮组成，
特点：它既能　　，又能改变力的　　　.
省力情况：
绳子自由端移动距离：
答案：省力 方向
【例1】如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升_______m，手拉绳子的力为_______N.
答案：2 120
【方法归纳】本题对滑轮组的省力情况和其费距离的情况进行了考查，对于滑轮组来说，其中悬挂动滑轮绳子的段数决定了滑轮组的省力倍数和费距离的倍数.
借助简单机械将重物提升，若不计滑轮重量及摩擦，以下装置最省力的是（　　）
　　B．　　C．　　D．
答案：D
.如图所示，小虎同学用滑轮组匀速提起重600 N的物体.如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力.则小虎同学对绳子的拉力应为( )
A.600 N B.400 N　　　C.300 N D.200 N
答案：C
如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是( )
答案：C
工人为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截断面).其中最省力的方案是( )
答案：D
小柯用图中装置提升重为400N的物体，不计摩擦和滑动自重，下列说法正确的是（ ）
A．两个滑轮均为定滑轮
B．人将绳子拉过1m，物体也上升1m
C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200N
D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向
答案：C
在图中，甲、乙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
答案:B
把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后( )
A.A上升
B.A下降
C.A、B均静止
D.无法判断
答案:B
物体a放在水平桌面上，利用如图所示的装置使物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（　　）
A．绳子自由端的拉力F=3.3N
B．物体A受到的摩擦力f=6.6N
C．在1s内拉力f做功0.99J
D．滑轮组对物体A做功的功率P=0.44W
答案：D
9.随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600 N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图19甲所示的材料搬运方案（其中每个滑轮重30 N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250 N，不计绳重及摩擦）．
(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力？
(2)小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（图乙）是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．
答案：（1）由甲图可知，n=3，由F(G+G动) 可得，此滑轮组一次最多能拉起装修材料的重：Gmax=nFmax-G=3×250N-30N=720N；
（2） 小明爸爸的想法是正确的
10.如图是一种电梯结构的示意图，电梯厢在电梯井中沿，竖直通道上下运行．钢链的两端分别固定在电梯井顶部的一点和B点，刚时钢链绕过重15000N电梯厢下的滑轮而托起整个厢体E，又跨过电梯井顶部由电动机驱动并带有齿轮的轮轴C，在 C和B之间吊起与动滑轮相连的配重D．电梯载重量为10人（1人的质量按60kg计算，取g=10N/kg，忽略摩擦及钢链的质量）．请回答：
（1）配重的功能是什么？在已知电梯厢重和载重量的情况下，配重的质量最好是多大？
（2）当电梯满载匀速上升时，A、B两点受到的拉力各是多大？
答案:(1)配重是一种平衡体．其质量应选择大约跟电梯厢(包括平均搭载的乘客)的质量相等．这样，当开动电动机时，它只需要供给提升多搭载的乘客上升或少搭载的乘客下降的动力．其余的重力由配重来平衡．
所以，最经济的配重所受重力GD应为：箱体重GE与承载人重G人的一半之和．
G人=10mg=10×60kg×10N/kg=6000N．
即GD=GE+G人=15000N+×6000N=18000N，
所以配重的质量为mD=1800kg．
(2)A点受力：
FA=(G人+GE)=×(6000N+15000N)=10500N；
B点受力：
FB=GD=×18000N=9000N．
11.如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图它由4个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降假设在升降过程中衣架横梁保持水平，请回答下列问题：
（1）假设衣服和晾衣架（含动滑轮）等的总重是50N，则静止时绳子拉力是______N；（各种摩擦力忽略不计）
（2）要使衣架横梁上升1m，则绕进旋轮上的绳子长度是______m；
（3）通过增加一个滑轮，可以使此装置更省力，请你在原图上画出正确的绕线方法（滑轮位置自己合理选定）．
答案：（1）静止时绳子拉力是F= =12.5N
（2）绕进旋轮上的绳子长度是衣架横梁上升高度的4倍，S=4h=4×1m=4m．
（3）如图，增加一个动滑轮，可以使此装置更省力，三个动滑轮上一共有6段绳子，绳子拉力变为总重的
．
题型四：组装滑轮组——“奇动偶定”
1.如图8所示，某人使用滑轮组提升重物，请你在答题卡上画出他使用滑轮组最省力的绕法。

图8 图9 图10
2.图9中，站在地面的小华借助滑轮组匀速提升重物，请画出最省力的绕线方法。
3.如图10所示，某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的绕线。
4.要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图11中画出最省力的绕绳方法。
题型五：轮轴和斜面
1.如图所示，日常生活或生产实践中使用的机械，能抽象为斜面的是( )
A.汽车方向盘 B.桔槔 C.盘山公路 D.铁葫芦
答案：C
2.山地自行车的变速器是通过改变链盘和飞轮的大小，从而达到调节骑行速度和调节骑手骑行时脚上用力大小的目的。用力蹬脚踏板使自行车加速前进时，后轮受到的摩擦力向______（选填“前” 或“后” ）。在上坡时，为了更省力，应适当变换调速器，即采用较____的链盘和较_______的飞轮组合（两空均选填“大” 或“小” ）。
答案:前 小 大
思考：
1.如图所示，小丽用三个均重10N的滑轮组成的滑轮组以1m/s匀速起吊重470N的物体，物体上升5m，不计绳的重力及一切摩擦。绳的拉力F＝ N。
答案：125N
2.如图所示，质量为60 kg的人，站在质量为30 kg的吊篮内，他至少用 N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止.(g取10 N/kg)
答案：24
3.如图10所示，是一套简易升降装置示意图，其上端固定在楼顶，工人用力拉绳子，装置可使人与工作台升至所需高度，装置中滑轮A、B、C的重力分别为100N、50N、40N，人的重力为600 N，当人用100N的拉力向下拉绳子时，地面对工作台的支持力为450 N，则工作台的重力为_____N。（不计绳重和摩擦）
答案：150
4.如图所示，站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F，物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，物体M速度为0.2m/s，小车速度为0.3m/s，则地面对物体M的摩擦力为 N，2s后绳子自由端移动的距离为 m．（不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦）
答案：150 3

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