初中物理人教八年級下單元測試卷-第十二章章末卷2-試卷下載-教習網

?第十二章章末卷2
一、選擇題（每題3分，共30分）
1．（2011?杭錦旗）如圖為某種吊車的工作示意圖．利用伸縮撐桿可使吊臂繞O點轉動；伸縮撐桿為圓弧狀，伸縮時對吊臂的支持力始終與吊臂垂直．下列關于這個吊車的有關說法正確的是（　?。?br />
A．吊臂是一個省力杠桿
B．使用這種吊車，好處是可以少做功
C．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力大小保持不變
D．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變小
【考點】7N：杠桿的平衡條件；7Q：杠桿的動態(tài)平衡分析．
【難度】中等
【分析】根據杠桿平衡條件，F(xiàn)1×l1=F2×l2，根據動力臂和阻力臂的關系分析是省力杠桿、等臂杠桿、費力杠桿．
杠桿是一種機械，使用任何機械都不省功．
根據勻速吊起貨物時，阻力不變，阻力臂變化，動力臂不變，再次利用杠桿平衡條件進行判斷支持力的大小變化．
【解答】解：如圖畫出動力臂和阻力臂，動力臂L1小于阻力臂L2，根據杠桿平衡條件，動力大于阻力，是費力杠桿．故A不符合題意．
杠桿是一種機械，使用任何機械都不省功．故B不符合題意．
吊車吊起貨物的過程中，阻力不變，阻力臂減小，動力臂不變，動力減小，所以支持力逐漸變?。蔆不符合題意、D正確．
故選D．

【點評】正確確定動力、動力臂、阻力、阻力臂是解決本題的關鍵，吊車吊起貨物時，確定變化量和不變量，根據杠桿平衡條件解決問題．
　
2．（2011?廣州）用圖甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體，已知滑輪重20N、繩重和摩擦力不計．則（　?。?br />
A．手的拉力：F甲=F乙；機械效率：η甲=η乙
B．手的拉力：F甲＜F乙；機械效率：η甲＜η乙
C．手的拉力：F甲＞F乙；機械效率：η甲＜η乙
D．手的拉力：F甲＞F乙；機械效率：η甲＞η乙
【考點】7V：定滑輪及其工作特點；7W：動滑輪及其工作特點；F4：滑輪（組）的機械效率．
【難度】中等．
【分析】解決此題要知道定滑輪是軸固定不動的滑輪，動滑輪是軸隨被拉物體一起運動的滑輪；使用定滑輪不省力但能改變力的方向，使用動滑輪能省一半力，但費距離；
求解機械效率可以利用公式η=×100%，其中W有是克服物體重力做的功，W總是拉力做的功．
【解答】解：由圖可知，甲滑輪是定滑輪，使用該滑輪不省力，所以拉力等于物體的重力；
乙滑輪是動滑輪，使用該滑輪可以省一半的力，即拉力等于物體和滑輪總重力的一半，則手的拉力：F甲＞F乙；
兩幅圖中的W有是克服物體重力做的功是相同的，但乙圖中拉力做功要克服動滑輪的重力做功，比甲圖中做的總功要多，所以結合機械效率公式η=×100%可知，有用功相同時，總功越大的，機械效率越??；
故選D．
【點評】此題考查了定滑輪和動滑輪的工作特點，并比較了它們之間的機械效率，知道定滑輪和動滑輪的總功區(qū)別之處．
　
3．（2011?常德）如圖是胖子和瘦子兩人用滑輪組鍛煉身體的簡易裝置（不考慮輪重和摩擦）．使用時：
（1）瘦子固定不動，胖子用力FA拉繩使貨物G勻速上升．
（2）胖子固定不動，瘦子用力FB拉繩使貨物G勻速上升．
下列說法中正確的是（　　）

A．FA＜G B．FB＜G C．FA=2G D．FB=2G
【考點】7X：滑輪組及其工作特點；7V：定滑輪及其工作特點；7W：動滑輪及其工作特點．
【難度】中等
【分析】圖中一共有三只滑輪，分析可知，最上面一只和最下面一只都是定滑輪，只起到了改變力的方向的作用，而中間一只是動滑輪，因為胖子和瘦子拉繩的位置不同，因此，一個省力一個費力，明確了這一點我們就可以判斷它們各自力的關系了．
【解答】解：讀圖分析可知，上下兩只都是定滑輪，只是改變了力的方向，而中間一只相對于瘦子來講，只是改變了力的方向，為定滑輪，相對于胖子來講，則是一只費力的動滑輪，因此，可知當裝置勻速運動時，各力的關系為FB=G，F(xiàn)A=FB+G，所以FA=2G符合題意．
故選C．
【點評】解決此題的關鍵是要明確圖中三只滑輪的性質，最根據兩人拉力施加的位置分析出各力的大小關系．
　
4．（2010?常德）同一物體在如圖所示三種情況下均處于懸空靜止狀態(tài)，拉力分別為F甲、F乙、F丙，不計滑輪和繩重，不計摩擦，比較它們的大?。畡t（　　）

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
【考點】7!：滑輪組繩子拉力的計算．
【難度】中等．
【分析】首先判斷圖中承擔物重的繩子段數(shù)n，由于不計滑輪和繩重、不計摩擦，則可根據F=G分別求出拉力，再比較大?。?br /> 【解答】解：設物重為G，則由圖可知，甲圖中n=1，F(xiàn)甲=G；乙圖中n=2，F(xiàn)乙=G；丙圖中n=3，F(xiàn)丙=G；故有F甲＞F乙＞F丙．
故選B．
【點評】此題主要考查滑輪組繩子拉力的計算，定滑輪及其工作特點、動滑輪及其工作特點、滑輪組及其工作特點等知識點，綜合性強，難易程度適中．
　
5．（2010?紹興）如圖，用測力計將長桿一端A微微抬離地面，測力計示數(shù)是F1；同理，用測力計將長桿的另一端B微微抬離地面，測力計示數(shù)是F2．則長桿的重力是（測力計保持豎直向上）（　?。?br />
A． B．F1+F2 C． D．F1×F2
【考點】7N：杠桿的平衡條件．
【難度】中等
【分析】在杠桿的右端豎直抬起時，B是支點，根據杠桿平衡條件求出拉力和重力的關系；在杠桿的左端豎直抬起時，A是支點，根據杠桿平衡條件求出拉力和重力的關系．
【解答】解：在杠桿的右端豎直抬起時，B是支點，根據杠桿平衡條件得，
F1×AB=G×OB﹣﹣﹣﹣①
在杠桿的左端豎直抬起時，A是支點，根據杠桿平衡條件得，
F2×AB=G×OA﹣﹣﹣﹣②
①+②得，
F1+F2=G．

故選B．
【點評】這種方法是測量比較長的物體的重力的一種簡單方法．
　
6．（2010?郴州）如圖所示，貨物G重280N，動滑輪重20N，為使杠桿平衡，則豎直向上的力F的大小為（杠桿重、繩重、摩擦都忽略不計）（　?。?br />
A．100N B．200N C．300N D．400N
【考點】7N：杠桿的平衡條件；7W：動滑輪及其工作特點．
【難度】中等
【分析】（1）知道物體的重力和動滑輪的重力，根據F=（G+G動）求出杠桿A端的拉力．
（2）設杠桿的一個小格是L，知道動力臂、阻力臂、阻力，根據杠桿平衡條件求出動力大小．
【解答】解：物體和動滑輪由2段繩子承擔，
∴杠桿A的力：FA=（G+G動）=（280N+20N）=150N．
設杠桿的一個小格是L，
根據杠桿平衡條件得，F(xiàn)A×OA=F×OB，
150N×4L=F×3L，
∴F=200N．
故選B．
【點評】對于復合機械，要從機械的一端進行逐個分析每一個簡單機械，把復雜問題簡單化．
　
7．（2010?凌海市）如圖所示，下列器件中屬于省力杠桿的是（　?。?br /> A．坩堝鉗 B．剪刀
C．筷子 D．鑷子
【考點】7O：杠桿的分類．
【難度】易
【分析】動力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿；動力臂小于阻力臂的杠桿為費力杠桿；動力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿．
【解答】解：A、坩堝鉗，L1＜L2動力臂小于阻力臂，為費力杠桿；故A不符合題意．
B、剪刀，L1＞L2動力臂大于阻力臂，為省力杠桿；故B符合題意．
C、筷子使用時，L1＜L2動力臂小于阻力臂，為費力杠桿；故C不符合題意．
D、鑷子，L1＜L2動力臂小于阻力臂，為費力杠桿；故D不符合題意．
故選B．
【點評】考查了杠桿的分類方法，根據杠桿使用情況判斷力臂的大小關系是關鍵．
　
8．（2010?銅仁地區(qū)）農村保留一種“舂米對”的古代簡單機械，其示意圖如圖所示．使用這種裝置時，人在A端用力把它踩下后立即松腳，B端就會立即下落，打在石臼內的谷物上，從而把谷物打碎，下列說法正確的是（　?。?br />
A．是省力杠桿，B端下落過程重力勢能轉化為動能
B．是省力杠桿，B端下落過程動能轉化為重力勢能
C．是費力杠桿，B端下落過程動能轉化為重力勢能
D．是費力杠桿，B端下落過程重力勢能轉化為動能
【考點】7O：杠桿的分類；FU：動能和勢能的轉化與守恒．
【難度】中等．
【分析】解決此題的關鍵是知道動力臂小于阻力臂的杠桿是費力杠桿；
當物體下落時，重力勢能減小，動能增大，物體的重力勢能轉化為動能．
【解答】解：由圖可知，該杠桿的動力臂小于阻力臂，所以是費力杠桿；
B端重物在下落時，重力勢能減小，動能增加，即減小的重力勢能轉化為物體的動能；
故選D．
【點評】此類問題是考查學生對杠桿分類的理解情況，并考查了能量的相互轉化問題．
　
9．（2010?麗水）如圖所示為一種樹木扶正器．將扶正器的B端放在地面上，通過收緊帶與樹根部C保持一定距離．A端固定在樹干上，利用液壓裝置產生一個推動樹干的力，那么，在扶正到如圖位置時，樹干A點（　?。?br />
A．受到沿BA方向的推力 B．受到垂直于AB方向的推力
C．所受推力的力臂為AB D．所受推力的力臂為BC
【考點】7P：力臂的畫法；6E：力的概念；7M：杠桿及其五要素．
【難度】中等．
【分析】要解決此題，需要知道桿產生力的方向是沿桿的方向．同時要掌握力臂的概念，知道力臂是從支點到力的作用線的距離．
要正確找到支點，此題中BA對大樹的力沿桿的方向指向大樹，支點為C點，所以AB對樹的推力的力臂是C到AB的距離．
【解答】解：桿利用液壓裝置產生一個推動樹干的力，方向沿桿的方向指向樹干，此時樹干將繞樹根轉動，所以C為支點．
因此力臂是從C到AB的距離．所以BCD錯誤，如圖所示：
A正確．
故選A．

【點評】此題主要考查了桿產生力的方向的確定，及力臂的概念．桿產生的力沿桿的方向，力臂是從支點到力的作用線的距離．
　
10．（2010?臺灣）一根重量可忽略不計的杠桿以O點為支點，在桿上的a、b、c三處分別受到Fa、Fb、Fc三個方向與杠桿垂直的力作用，且a、b、c三處到O點的距離比為1：2：3，如圖所示．若不考慮杠桿與支點間的摩擦力，當杠桿所受到的合力矩為零時，則Fa：Fb：Fc可能為下列何者（　?。?br />
A．1：1：3 B．1：1：5 C．3：1：1 D．5：1：1
【考點】7R：杠桿的平衡分析法及其應用．
【難度】中等
【分析】由題知，a、b、c三處到O點的距離比為1：2：3，F(xiàn)a、Fb、Fc方向與杠桿垂直，可得三力的力臂關系；進而得出三力的力矩關系，由于杠桿所受到的合力矩為零，可得FaL=2FbL+3FcL；再結合各個選項的力的關系分析判斷．
【解答】解：
由題知，a、b、c三處到O點的距離比為1：2：3，
設Fa的力臂為L，則Fb的力臂為2L，F(xiàn)c的力臂為3L，
Fa的力矩為FaL，則Fb的力矩為2FbL，F(xiàn)c的力矩為3FcL，
∵杠桿所受到的合力矩為零，
∴FaL=2FbL+3FcL；
A、若Fa：Fb：Fc=1：1：3，代入FaL=2FbL+3FcL，該式不成立，故A錯；
B、若Fa：Fb：Fc=1：1：5，代入FaL=2FbL+3FcL，該式不成立，故B錯；
C、若Fa：Fb：Fc=3：1：1，代入FaL=2FbL+3FcL，該式不成立，故C錯；
D、若Fa：Fb：Fc=5：1：1，代入FaL=2FbL+3FcL，該式成立，故D正確．
故選D．
【點評】本題考查了學生對杠桿平衡條件的掌握和運用，根據提供條件和杠桿所受到的合力矩為零得出FaL=2FbL+3FcL是本題的關鍵．
二、填空題（每空2分，共46分）
11．（2013?廣東）如圖是某裝置利用浮力進行自動控制的原理圖AOB為一杠桿（質量忽略不計），OA：OB=1：2． A端用細線掛一空心鋁球，質量為2.7kg．當鋁球一半體積浸在水中，在B端施加3.5N的豎直向下的拉力F時，杠桿恰好在水平位置平衡．則鋁球實心部分的體積為　10﹣3　m3，鋁球受到的浮力為　20　N，鋁球空心部分體積為　3×10﹣3　m3．（ρ鋁=2.7×103kg/m3，g=10N/kg）

【考點】7R：杠桿的平衡分析法及其應用；8P：浮力大小的計算．
【難度】中等．
【分析】已知鋁球的質量和密度，根據密度公式可求出鋁球實心部分的體積；對鋁球進行受力分析可知，鋁球受到細線的拉力、重力和浮力作用，因此杠桿A端受到豎直向下的拉力等于G﹣F浮，根據杠桿平衡的條件可求出浮力．根據阿基米德原理求出排開水的體積，從而得出球的體積，球的體積減去實心部分的體積即為空心部分的體積．
【解答】解：由ρ=可知，
鋁球實心部分的體積：V===10﹣3m3；
由杠桿平衡的條件可得：
（G﹣F?。罯A=FB×OB
（2.7kg×10N/kg﹣F?。罯A=3.5N×OB
2.7kg×10N/kg﹣F浮=7N
F浮=20N；
由于F浮=ρ水gv排
所以v排===2×10﹣3m3；
則v球=2v排=2×2×10﹣3m3=4×10﹣3m3，
則空心部分的體積：v空心=v球﹣v實心=4×10﹣3m3﹣10﹣3m3=3×10﹣3m3．
故答案為：10﹣3；20；3×10﹣3m3．
【點評】本題考查了學生對密度公式和杠桿平衡條件的掌握和運用，關鍵是分析出作用在杠桿A端的力，難度不大．

12．（2013?瀘州）如圖所示，輕質水平木桿AB可以繞O點轉動，在桿的B端用細線懸掛了盛滿水的正方體容器，使該容器靜止在水平桌面上，該容器的邊長為10cm，質量為0.2kg，已知AO長度是OB長度的3倍，在A點用F=4N的力豎直向下拉木桿時，容器對水平桌面的壓力為　0　N，水對容器底部的壓力為　10　N，（不計容器的厚度，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

【考點】7R：杠桿的平衡分析法及其應用．
【難度】中等．
【分析】要求出容器對水平桌面的壓力，首先求出容器和水的總重力，然后求出繩對容器的拉力．則壓力等于總重力減繩的拉力．
要用到密度的知識m=ρV計算水的質量，然后根據G=mg計算重力．
繩對容器的拉力要根據杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂．
容器是柱體，所以水對容器底的壓力等于水的重力．或根據液體壓強公式計算出水對底面的壓強，然后根據公式F=pS計算出水對底面的壓力．
【解答】解：根據杠桿的平衡條件：
FA?OA=FB?OB
又OA=3OB
所以FB=3FA=3×4N=12N
容器的邊長a=10cm=0.1m
由ρ=得，m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×（0.1m）3=1kg
所以水和容器的總重力為G=（m容+m水）g=（0.2kg+1kg）×10N/kg=12N
所以容器對桌面的壓力F=G﹣FB=12N﹣12N=0N
因為是正方體容器，所以F壓=G水=m水g=1kg×10N/kg=10N
故答案為：0；10．
【點評】此題考查了杠桿平衡條件的應用，首先掌握杠桿的平衡條件，關鍵分析出杠桿所受的力及對應的力臂．在此題中還用到了密度的知識及重力的計算．
　
13．（2013?防城港）下面是小王利用刻度均勻的勻質杠桿進行探究“杠桿的平衡條件”的實驗．（每個鉤碼重0.5N）

（1）實驗前，將杠桿的中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時應將平衡螺母向　右　（選填“左”或“右”）端調節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡．
（2）如圖1所示，①在杠桿A點處掛4個鉤碼，則在B點處應掛　6　個同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡．
②把B點處的鉤碼取下，在B點處施加一個豎直向下的拉力F=　3　N時，杠桿仍然在水平位置平衡．當拉力F向右傾斜時，仍要保持杠桿在水平位置平衡，拉力F的大小將　變大?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）．原因是　F的力臂變小　．
（3）如果小王又進行了如圖2所示的探究，考慮杠桿　重力　的影響，發(fā)現(xiàn)用彈簧測力計在C點豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時，則彈簧測力計的示數(shù)應大于　3　N．
【考點】7U：探究杠桿的平衡條件實驗．
【難度】中等．
【分析】（1）在調平杠桿平衡時，杠桿的哪端高，平衡螺母要向哪端移動；
（2）根據杠桿的平衡條件計算出在B點掛的鉤碼個數(shù)或拉力的大小；
當拉力F向右傾斜時，分析出力臂的變化結合杠桿的平衡條件判斷力的變化；
（3）若杠桿的支點在杠桿的中點處，此時重力恰好作用在支點，若不在中點，此時杠桿的平衡會受重力的影響，根據重力的方向判斷出重力是使杠桿向哪個方向轉動，從而判斷出測量結果偏差．
【解答】解：（1）杠桿靜止時，杠桿左端下沉，說明右端偏高，平衡螺母需向右調節(jié)；
（2）①設杠桿每個格的長度為L，每個鉤碼的重力為G，根據杠桿的平衡條件：
FALA=FBLB
4G?3L=FB?2L
解得FB=6G
需掛6個鉤碼．
②若在B點處施加一個豎直向下的拉力，則FB=6G=6×0.5N=3N；
若拉力F向右傾斜時，此時F的力臂變短，根據杠桿的平衡條件，力變大；
（3）若不計杠桿的重力，根據杠桿的平衡條件：
F向上L向上=F向下L向下
F′?3L=3G?6L
解得F′=6G=6×0.5N=3N
由于桿的重心在桿的中點，方向豎直向下，重力與鉤碼同時使杠桿向逆時針方向轉動，所以彈簧測力計的示數(shù)應大于3N．
故答案為：（1）右；（2）①6；②3；變大；F的力臂變小；（3）重力；3．
【點評】此題是探究杠桿平衡實驗，考查了杠桿的調平及杠桿平衡條件的應用，在利用平衡條件公式時，要注意分析力和對應的力臂．
　
14．（2013?佛山）如圖所示，曉月利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細線、若干鉤碼等實驗裝置探究杠桿平衡條件．請你回答下列問題：
（1）在掛鉤碼前，曉月發(fā)現(xiàn)杠桿的左端低，右端高，她將杠桿兩端的螺母向　右　調節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．
（2）接著曉月在杠桿兩側掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置．保持杠桿在水平位置平衡．其目的是：　滿足平衡條件　；　方便測量出兩個力的力臂?。?br /> （3）改變鉤碼數(shù)量和位置，獲取三組測量數(shù)據（如下表），可以減少實驗的　偶然性　，根據表中的數(shù)據你得出杠桿平衡條件是：　F1L1=F2L2　，并完成下列表中的空格．
實驗測量數(shù)據記錄表
實驗
次序
動力F1/N
動力臂
L1/cm
阻力
F2/N
動力臂
L2/cm
1
2.0
5.00
1.0
10.00
2
2.0
10.00
2.0
10.00
3
3.0
10.00
2.0

【考點】7U：探究杠桿的平衡條件實驗．
【難度】中等
【分析】（1）在調節(jié)杠桿平衡時，哪端較高，平衡螺母向哪邊調節(jié)；
（2）為了便于測量力臂，保持杠桿在水平位置平衡；
（3）在實驗中，為了避免實驗結果的偶然性，得到普遍性的規(guī)律，經常多測幾組數(shù)據；
根據表格中數(shù)據分析動力、動力臂的乘積及阻力、阻力臂乘積的關系得出結論：F1L1=F2L2．
根據杠桿平衡條件代入數(shù)據，便可求出動力臂的值．
【解答】解：（1）由圖知，右端較高，所以平衡螺母應向右調節(jié)；
（2）在杠桿兩側掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，是為了使杠桿滿足平衡條件在水平位置平衡；
保持杠桿在水平位置平衡．其目的是為了便于測量力臂；
（3）在實驗中，獲取三組測量數(shù)據，這樣可以減少實驗的偶然性；
由表格中數(shù)據知，動力、動力臂的乘積等于阻力、阻力臂的乘積，可得杠桿平衡條件是：F1L1=F2L2；
根據杠桿平衡條件：F1L1=F2L2
代入數(shù)據：3N×10cm=2N×L2
解得：L2=15cm．
實驗
次序
動力F1/N
動力臂
L1/cm
阻力
F2/N
動力臂
L2/cm
1
2.0
5.00
1.0
10.00
2
2.0
10.00
2.0
10.00
3
3.0
10.00
2.0
15.00
故答案為：（1）右；（2）滿足平衡條件；方便測量出兩個力的力臂；．（3）偶然性；F1L1=F2L2；記錄表應填
15.00．
【點評】此題是探究杠桿平衡實驗，考查了探究杠桿平衡條件的實驗過程，我們要學會設計實驗、進行實驗、收集實驗數(shù)據、總結實驗結論．
　
15．（2013?嘉興）如圖是液壓起重車的示意圖．使用時液壓桿將起重臂頂起，可將重物吊起并安放到需要的地方．
（1）起重機鋼索下端有一滑輪，這是　動　滑輪．
（2）吊起重物時，應將液壓起重車后部的四個金屬支架放下以代替后輪，這除了起穩(wěn)定作用外，還能減小對地面的　壓強?。?br /> （3）頂起起重臂時，液壓桿向上頂起的力　大于　重物的重力．

【考點】7W：動滑輪及其工作特點；7N：杠桿的平衡條件；85：減小壓強的方法及其應用．
【難度】中等
【分析】（1）定滑輪工作中不隨物體一起移動，動滑輪工作時和物體一起移動；
（2）壓強與壓力和受力面積有關，壓力一定時，增大受力面積可以減小壓強；
（3）杠桿的分類和特點，主要包括以下幾種：①省力杠桿，動力臂大于阻力臂，省力但費距離；②費力杠桿，動力臂小于阻力臂，費力但省距離；③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂，既不省距離也不省力．
【解答】解：（1）起重機鋼索下的那個滑輪隨著重物一起升降，因此是動滑輪；
（2）液壓起重車后部的四個金屬支架放下以代替后輪，增大了起重車與地面的接觸面積，從而減小了起重車對地面的壓強；
（3）由圖可見，液壓起重車的起重臂是一個費力杠桿，使用時費力，但是省距離．
故答案為：（1）動；（2）壓強；（3）大于．
【點評】本題借助液壓起重車綜合考查杠桿的分類、動滑輪的特點以及減小壓強的方法，涉及知識點較多，屬于基礎知識考查范圍，比較簡單．
　
16．（2013?衡陽）卓筒井被譽為中國古代第五大發(fā)明，如圖甲所示．卓筒井的鉆探原理是通過如圖乙所示的裝置，使鉆頭一起一落上下運動，連續(xù)不斷，即可將井中巖石擊碎，然后再用專用工具將井中泥沙、碎石取出，直至打到食鹽水層．卓筒井一般深約100m，井口直徑10～12cm，為了防止井壁坍塌，古人用一種粗如碗口大小的竹子，將竹節(jié)掏空，筒筒相連，插入井中，起到了固定井壁的作用．取食鹽水時，將鉆頭換成取水桶，放入井底，將食鹽水裝滿，再扳起花車，食鹽水便取出來．請回答下列問題：

（1）打井時，為了增強擊碎巖石的效果，鉆頭的質量取　大　一些好．（選填“小”或“大”）
（2）花車屬于輪軸，使用它提升重物時的優(yōu)點是　省力?。ㄟx填“省力”或“省距離”）
（3）把食鹽水變成鹽主要經過“曬”和“煎”兩個過程，“曬”和“煎”涉及到的物態(tài)變化都是　汽化?。?br /> 【考點】7Y：輪軸及其他常見簡單機械；1H：汽化及汽化吸熱的特點；FO：動能的影響因素．
【難度】中等．
【分析】（1）物體由于運動而具有的能叫動能，物體的質量越大、速度越大，動能越大；物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能，物體的質量越大、被舉得越高，重力勢能越大，動能和勢能可以相互轉化；據此分析回答；
（2）使用輪軸時，動力作用在輪上，由于輪半徑大于軸半徑，所以可以省力，但要多移動距離；
（3）物質從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化，汽化需要吸熱；
【解答】解：（1）鉆頭在下落時，將重力勢能轉化為動能，相同的高度時，質量越大、重力勢能越大，下落時可以轉化為更多的動能，擊石效果更好；
（2）花車屬于輪軸，動力作用在輪上，可以省力；
（3）在“曬”和“煎”兩個過程中，都是將液態(tài)的水變成氣態(tài)的水蒸氣跑掉，發(fā)生的都是汽化現(xiàn)象；
故答案為：大；省力；汽化．
【點評】本題為力、熱學綜合題，考查了有關重力勢能、輪軸、汽化的有關知識，知識點多、綜合性強，屬于較難題．
三、作圖題（共6分）
17．（2013?雅安）如圖所示，課桌的重心在O點，若在課桌的C點用力F把桌腿B抬離地面，在抬起時另一桌腿A沒有滑動，請在圖中畫出F相對于A點的力臂l1和重力G的示意圖．

【考點】7P：力臂的畫法；7B：重力示意圖．
【難度】中等
【分析】根據重力的方向總是豎直向下的，過課桌的重心表示出重力的方向；
根據力臂與力的作用線垂直的關系，過支點A做垂直于F作用線的垂線段即可．
【解答】解：過重心做豎直向下的力，即重力；
過支點A做垂直于F作用線的垂線段l1，即F的力臂l1；如圖所示：

【點評】本題的關鍵是牢記重力的方向總是豎直向下的，并且會用示意圖表示力的三要素；知道力與力臂的關系是正確畫出力臂的前提．
四計算題（共9分）
18．（2016?黔南州）用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體M，已知被提升的物體M質量為76kg，M的體積為3×10﹣3m3，在M物體未露出水面的過程中，繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度，此過程中，拉力F做的功W隨時間t的變化圖象如圖乙所示，不計繩重和摩擦力大?。螅海╣=10N/kg）
（1）求物體M的重力？
（2）求動滑輪下端掛鉤上的繩子拉力？
（3）求滑輪組提升重物的機械效率？

【考點】7!：滑輪組繩子拉力的計算；F4：滑輪（組）的機械效率．
【難度】難
【分析】（1）利用G=mg計算物體M的重力；
（2）物體M浸沒在水中，則排開水的體積等于其自身體積，利用F浮=ρ水gV排求出物體M受到的浮力，然后利用力的合成計算動滑輪下端掛鉤上的繩子拉力；
（3）根據公式W有=（G﹣F浮）h計算拉力F對所提升物體M做的有用功．由圖乙可知此時拉力做的功，即總功，再據機械效率的計算公式計算即可．
【解答】解：
（1）物體M的重力：G=mg=76kg×10N/kg=760N；
（2）物體M浸沒在水中，則V排=V=3×10﹣3m3，
物體M受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N，
則動滑輪下端掛鉤上的繩子拉力：F拉=G﹣F浮=760N﹣30N=730N；
（3）由于物體未露出水面，物體受浮力作用，則滑輪組提升重物所做的有用功：
W有=（G﹣F浮）h=730N×10m=7300J；
貨物以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度，
由v=可知，運動的時間：t===20s，
由圖乙可知，此時拉力做的總功是8000J，
所以滑輪組提升重物的機械效率：
η=×100%=×100%=91.25%；
答：（1）物體M的重力為760N；
（2）動滑輪下端掛鉤上的繩子拉力為730N；
（3）滑輪組提升重物的機械效率為91.25%．
【點評】本題考查了重力、滑輪組繩子拉力、有用功、總功、機械效率的計算，關鍵是從圖象中找到有用數(shù)據．
五、解答題（共9分）
19．（2015?隨州）一根粗細均勻，長度為1m的木棒AB，將其浸沒在水中，并使其可繞B端的水平軸自由轉動．為使A端不上浮且維持木棒AB始終水平靜止．在A端對其施加一個（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關系為：ρ木=0.8ρ水，ρ水=1×103kg/m3．
求：（1）木棒所受浮力的大??；
（2）力FA的力臂大?。?br /> （3）力FA的可能方向（推導后將相關角度標在圖中）

【考點】7N：杠桿的平衡條件；8P：浮力大小的計算．
【難度】難
【分析】（1）首先求出木棒的質量，利用ρ=求出木棒的體積，由于木棒AB浸沒在水中，排開的液體體積與木棒體積相等，根據F浮=ρ水gV可求浮力；
（2）為使A端不上浮且維持木棒AB始終水平靜止．則木棒受浮力和重力的作用，由于浮力大于重力則木棒受到一個向上的作用力F，則在杠桿A端施加阻礙木棒轉動的力，已知力的大小為FA=25N，根據杠桿平衡條件即可求出力臂；
（3）根據力臂L1與AB的大小關系即可判斷力FA的可能方向．
【解答】解：（1）木棒的質量m===10kg，已知ρ木=0.8ρ水=0.8×1×103kg/m3=0.8×103kg/m3，
由ρ=得：木棒的體積V===0.0125m3，
由于木棒AB浸沒在水中，則V排=V=0.0125m3，
所以所受浮力F浮=ρ水gV排=V=1×103kg/m3×10N/kg×0.0125m3=125N；
（2）由于木棒AB浸沒在水中，木棒受浮力和重力的作用，F(xiàn)?。綠，
則浮力與重力的合力為F=F浮﹣G=125N﹣100N=25N；作用點在重心，方向是：豎直向上；
木棒AB始終水平靜止，根據杠桿平衡條件得：FA×=F×L2，
即FA×L1=F×AB，
所以，L1===0.5m；
（3）由于使A端不上浮且維持木棒AB始終水平靜止，所以在杠桿A端施加阻礙木棒向上轉動，則力的方向是向下，由于L1=0.5m；而AB=1m，
所以力FA的可能方向是：與AB成30°的角向右下方拉，或向左下方拉．
如圖：
或
答：（1）木棒所受浮力的大小為125N；
（2）力FA的力臂大小為0.5m；
（3）力FA的可能方向是與AB成30°的角，方向是向右下方，如上圖．
【點評】本題以杠桿平衡條件為主線，考查了杠桿的平衡條件、阿基米德原理的應用，綜合性強，難點是根據力FA的力臂大小與AB的大小關系利用三角形各邊的關系判斷力臂的位置．

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