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2023年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）
挑战08 填空题（浮力压强与简单机械综合46题）
【题型1 压强的计算】..............................................................................................................................................1
【题型2 液体压强的特点和计算】..........................................................................................................................8
【题型3 流体压强与流速的关系】........................................................................................................................12
【题型4 阿基米德原理的应用】............................................................................................................................13
【题型5 物体的浮沉条件及其应用】....................................................................................................................17
【题型6 杠杆的平衡条件】....................................................................................................................................21
【题型7 杠杆的分类及应用】................................................................................................................................24
【题型8 功和机械能】............................................................................................................................................25
【题型9 机械效率的计算】....................................................................................................................................27
【题型10 实验 测量滑轮组的机械效率】...........................................................................................................28
【题型11 滑轮（组）的机械效率】......................................................................................................................30
【题型12 斜面的机械效率】..................................................................................................................................34
【题型1 压强的计算】
1．（2023•南充）如图所示，在水平桌面上，有质量相同、底面积相同、形状不同的三个
容器甲、乙、丙内分别装有质量相同的水。三个容器中，水对容器底部的压力F甲 、F
乙 、F丙 大小关系是 F 甲 ＞ F 丙 ＞ F 乙 ，三个容器对桌面的压强p甲 、p乙 、p丙 大小关系
是 p 甲 ＝ p 乙 ＝ p 丙 。
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【答案】F甲 ＞F丙 ＞F乙 ；p甲 ＝p乙 ＝p丙 。
【解答】解：（1）由图可知，容器中水的深度关系为h甲 ＞h丙 ＞h乙 ，根据p＝ gh知容
器底部所受水的压强关系为p甲 ′＞p丙 ′＞p乙 ′； ρ
因三个容器底面积相同，则根据F＝pS可知水对容器底部的压力关系为F甲 ＞F丙 ＞F
。
乙
（2）由题知，三个容器的质量相同、所装水的质量也相同，所以容器和水的总质量相
同，由G＝mg可知它们的总重力相同，
因为容器对水平面的压力等于容器和水的总重力，
所以三个容器对水平面的压力相等，
已知三个容器的底面积相同，
所以根据p＝ 可知三个容器对水平面的压强相等，即p甲 ＝p乙 ＝p丙 。
故答案为：F甲 ＞F丙 ＞F乙 ；p甲 ＝p乙 ＝p丙 。
2．（2023•襄阳）均匀实心正方体A重为100N，对它施加20N向上的拉力F（如图甲所
示），此时A对水平地面的压强为p ；撤去力F后将A沿竖直和水平方向各切去一部
A
分（如图乙所示），使剩余部分为一长方体B（其边长b＞a，b等于A的边长），此时
B对地面的压强为p 。已知p ＝p ，则B重 6 4 N。
B B A
【答案】64。
【解答】解：正方体A的密度为： ＝ ＝ ＝ ＝ ；
正方体A重为100N，对它施加20Nρ向上的拉力F时，A对水平地面的压强为：
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p ＝ ＝ ＝ ＝ ﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
A
均匀实心物体对水平面的压强：p＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ gh，
ρ
则长方体B对地面的压强为：p ＝ ga＝ ×10N/kg×a＝ ﹣﹣﹣﹣﹣②，
B
ρ
已知p ＝p ，即 ＝ ，
B A
所以 ＝ ，
将A沿竖直和水平方向各切去一部分后密度不变，即长方体B的密度也为 ，
ρ
则长方体B与正方体A的重力之比： ＝ ＝ ＝ ＝ ，
所以B的重力为：G ＝ G ＝ ×100N＝64N。
B A
故答案为：64。
3．（2023•达州）某校科技小组设计了如图所示的装置来探究浮力和机械效率的相关问
题，B 是放置在水平桌面上的盛水玻璃杯，总重力为 30N，与桌面的接触面积为
25cm2，A物体重力为50N，体积为1.25×10﹣3m3，当物体A浸没在水中匀速上升时，该
装置的机械效率为75%，则物体完全拉出水面后（物体不吸水、不沾水），B容器对水
平桌面的压强变化了 500 0 Pa，该装置的机械效率变为 80% 。（不计绳重、摩
擦和水的阻力，g取10N/kg，
水
＝1×103kg/m3）
ρ
【答案】5000；80%。
【解答】解：
（1）物体浸没在水中，排开水的体积：V排 ＝V
A
＝1.25×10﹣3m3，
物体受到的浮力：
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F浮 ＝ 水gV排 ＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.25×10﹣3m3＝12.5N；
物体完ρ全提出水面后，圆台形容器底对地面的压力变化量ΔF＝F浮 ＝12.5N，
圆台形容器底对地面变化的压强：
Δp＝ ＝ ＝ ＝5000Pa；
（2）由图知，拉力作用在动滑轮的轴上，使用时费力但省距离，且n＝2，则拉力端移
动距离s＝ h，
不计绳重、摩擦及水的阻力，当物体A浸没在水中匀速上升时，
该滑轮组的机械效率 ＝ ＝ ＝ ，
η
即：75%＝ ，
解得F＝100N；
对上面的动滑轮进行受力分析，动滑轮受到向上的拉力 F、两股绳子的向下的拉力（每
一股绳子的拉力等于G
A
﹣F浮 ）、自身的重力G动 ，
则：F＝2（G
A
﹣F浮 ）+G动 ，
所以动滑轮的重力：G动 ＝F﹣2（G
A
﹣F浮 ）＝100N﹣2×（50N﹣12.5N）＝25N，
物体完全提出水面后，动滑轮受到向上的拉力 F、两股绳子的向下的拉力（每一股绳子
的拉力等于G ）、重力，
A
则拉力F′＝2G
A
+G动 ＝2×50N+25N＝125N，
拉力端移动距离s＝ h，
此时滑轮组的机械效率： ′＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ×100%＝80%。
故答案为：5000；80%。η
4．（2023•广州）（1）如图1，用力把重力G＝3N的测力计压在水平桌面上，测力计对桌
面的压力F＝50N，与桌面的接触面积S ＝1×10﹣4m2，桌面的面积S ＝0.5m2，用题中物
1 2
理量符号写出测力计对桌面的压强表达式为 p ＝ ，该压强是 5×1 0 5 Pa。
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（2）如图2，塑料管两端开口，抽气时，A点的空气流速小于B点的，A点的气压
大于 B点的气压（选填“大于”、“等于”、“小于”）；用气压计测出 A点的气压
是 9.9×104Pa，该气压值等于 9.9 m 高的静止水柱所产生的压强（水的密度为
1×103kg/m3，g取10N/kg）。
【答案】（1）p＝ ；5×105；（2）大于；9.9。
【解答】解：（1）用力把测力计压在水平桌面上，测力计对桌面的压力为F＝50N，
测力计对桌面的压强为：p＝ ＝ ＝5×105Pa；
（2）流体流速小的位置压强大，抽气时，A点的空气流速小于B点的，A点的气压大
于B点的气压；
用气压计测出A点的气压是9.9×104Pa，根据p＝ gh可得，水柱的高度： ＝
ρ
＝9.9m。
故答案为：（1）p＝ ；5×105；（2）大于；9.9。
5．（2023•广西）质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上，如图甲。将B沿水
平方向截取高为h的柱体，并将该柱体叠放在A上，A、B剩余部分对桌面的压强p随
截取高度h的变化关系如图乙，则B的密度为 600 kg/m3，A的重力为 6 N（g
取10N/kg）。
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【答案】600；6。
【解答】解：（1）由图乙知，B的高度为h ＝10cm＝0.1m，截取高度h为0时，B对
B
水平桌面的压强为p ＝600Pa，
B
B 为质量分布均匀的实心正方体，根据 p＝ gh 得， ＝ ＝
B
600kg/m3； ρ ρ
（2）截取高度h为2cm时，B剩余部分的高度为h '＝10cm﹣2cm＝8cm＝0.08m，
B
B剩余部分对水平桌面的压强为：p '＝ gh '＝600kg/m3×10N/kg×0.08m＝480Pa，
B B B
此时B截去的质量m
1
＝
B
V
1
＝600kg/m3 ρ×0.1m×0.1m×0.02m＝0.12kg；
此时B截去的重力G
1
＝mρ1 g＝0.12kg×10N/kg＝1.2N；
A对水平桌面的压强p ＝ ，
1
即：480Pa＝ ...①
截取高度h为10cm时，B的重力G ＝m g＝ V g＝600kg/m3×0.1m×0.1m×0.1m×10N/kg
2 2 B 2
＝6N； ρ
A对水平桌面的压强p ＝ ，
2
即：800Pa＝ ...②
联立①②可得G ＝6N。
A
故答案为：600；6。
6．（2023•重庆）小天做物理小实验，先向质量为300g的薄壁柱形容器中倒入深度为1cm
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的水，放在水平放置的电子秤上，稳定后示数如图甲；然后用细线吊着密度为 0.6g/
cm3、不吸水的立方体木块，竖直向下缓慢浸入容器水中，松开手待木块静止后，电子
秤示数稳定后如图乙，此时木块对容器底部压强为 30 0 Pa；接着小天拉着细线，将
木块竖直向上提升 0. 8 cm，容器对电子秤的压强变化量与木块底部所受水的压强变
化量之差为120Pa。（不计细线质量和体积，忽略附在木块表面水的影响）
【答案】300；0.8。
【解答】解：（1）由图甲可知，容器和水的总质量m总 ＝450g，
则容器中水的质量：m水 ＝m总 ﹣m容器 ＝450g﹣300g＝150g，
由 ＝ 可知，水的体积：V水 ＝ ＝ ＝150cm3，
ρ
由V＝Sh可知，容器的底面积：S容器 ＝ ＝ ＝150cm2，
由图乙可知，容器、水和木块的总质量m总'＝1050g，
则木块的质量：m木 ＝m总'﹣m总 ＝1050g﹣450g＝600g，
由 ＝ 可知，木块的体积：V木 ＝ ＝ ＝1000cm3，
ρ
由V＝L3可知，木块的边长：L＝ ＝ ＝10cm，
木块的底面积：S木 ＝L2＝（10cm）2＝100cm2，
图乙中水的深度：h ＝ ＝ ＝3cm，
1
此时木块排开水的体积：V排1 ＝S木h
1
＝100cm2×3cm＝300cm3，
则木块受到的浮力：F浮 ＝ 水gV排1 ＝1×103kg/m3×10N/kg×300×10﹣6m3＝3N，
ρ
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木块的重力：G木 ＝m木g＝600×10﹣3kg×10N/kg＝6N，
由力的平衡条件可知，木块对容器底部的压力：F压 ＝G木 ﹣F浮 ＝6N﹣3N＝3N，
木块对容器底部压强：p木 ＝ ＝ ＝300Pa；
（2）设提升后，木块浸在水的深度为h ，
2
此时木块排开水的体积：V排2 ＝S木h
2
，
木块受到的浮力：F浮2 ＝ 水gV排2 ＝ 水gS木h
2
，
由力的平衡条件可知，ρ提升时的拉ρ力：F＝G 木 ﹣F 浮2 ＝G 木 ﹣ 水gS 木h 2 ＝6N﹣
1×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣4m2×h ＝6N﹣100N/m×h ， ρ
2 2
提升之前，容器对电子秤的压力：F压秤 ＝G总'，
提升后，容器对电子秤的压力：F压秤'＝G总'﹣F，
由p＝ 可知，容器对电子秤的压强变化量：Δp秤 ＝p秤 ﹣p秤'＝ ﹣ ＝
﹣ ＝ ＝ ，
由p＝ gh可知，木块底部所受水的压强变化量：Δp水 ＝p水 ﹣p水'＝ 水gh
1
﹣ 水gh
2
＝
1×103kρg/m3×10N/kg×3×10﹣2m﹣1×103kg/m3×10N/kg×h ＝300Pa﹣1×104ρN/m3×h ，ρ
2 2
由题意可知，Δp秤 ﹣Δp水 ＝120Pa，
即 ﹣（300Pa﹣1×104N/m3×h ）＝120Pa，
2
解得：h ＝0.006m＝0.6cm，
2
则 提 升 后 水 和 木 块 浸 在 水 中 的 总 体 积 ： V ＝ V 水+V 排 2 ＝ V 水+S 木 h 2 ＝
150cm3+100cm2×0.6cm＝210cm3，
此时容器中水的深度：h＝ ＝ ＝1.4cm，
木块下表面到容器底部的距离：h ＝1.4cm﹣0.6cm＝0.8cm，
3
则木块竖直向上提升的高度为0.8cm。
故答案为：300；0.8。
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【题型2 液体压强的特点和计算】
7．（2023•营口）如图所示，水能从a、b两个相同的小圆孔中喷出，说明液体对容器的
侧壁 有压强；b孔中的水喷得更远，说明液体内部的压强随着深度的增加而 增大
；此时，用手封住瓶口（水面高于 a 孔），能够观察到小孔 b （选
填“ab”、“a”、“b”或“都停止”）持续向外出水。
【答案】侧壁；增大；b。
【解答】解：（1）如图所示，水能从a、b两个相同的小圆孔中喷出，说明液体对容器
的侧壁有压强；
液体内部压强随深度的增加而增大，在液体密度一定时，b处深度比a处大，水喷出的
更远，说明液体内部压强随深度的增加而增大。
（2）用手封住瓶口（水面高于a孔），在流出一部分水后，瓶内上方空气的体积变
大，水面上方气体压强减小，当水面上方气体压强与a孔上面的液体压强之和小于外界
大气压时，a孔不再向外喷水，且有空气不断进入a孔中；
因为有空气不断进入a孔中，所以瓶内水面上方的气体压强增大，b孔以上的液体压强
与上方气体压强之和会大于外界大气压，所以b孔能持续向外出水。
故答案为：侧壁；增大；b。
8．（2023•泰州）2022年6月17日，我国第三艘国产航空母舰“福建号”成功下水，其满
载排水量为88000t，如图所示。该航母满载时，受到的浮力为 8.8×1 0 8 N，当舰载
机飞离航母后，航母所受浮力变 小 ，舱底所受海水压强变 小 ，此时航母排开
的海水体积改变了 26m3，则该舰载机的质量是 2.6×1 0 4 kg。（ 海水 取
1.0×103kg/m3，g取10N/kg） ρ
【答案】8.8×108；小；小；2.6×104。
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【解答】解：（1）满载时受到的浮力为：F浮 ＝G排 ＝m排g＝88000×103kg×10N/kg＝
8.8×108N；
（2）满载时航母漂浮，处于平衡状态，所受浮力和航母的总重是一对平衡力，舰载机
飞离航母后，航母总重力变小，航母仍漂浮，根据F浮 ＝G可知航母所受浮力会变小；
航母将会上浮一些，舱底到海面的深度h会变小，根据p＝ 液gh可知舰底所受海水的
压强变小； ρ
（3）因为航母漂浮在水面上，则F浮 ＝G，舰载机飞离该航母后，则F浮 ′＝G′，
由于舰载机飞离该航母后，舰载机的重力G机 ＝G﹣G′，
则ΔF浮 ＝F浮 ﹣F浮 ′＝G﹣G′＝G机 ，
根据F浮 ＝ 海gV排 和G＝mg可得：
舰载机的质ρ量：
m机 ＝ ＝ ＝ 海水ΔV排 ＝1.0×103kg/m3×26m3＝2.6×104kg。
故答案为：8.8×108；小；小；2.6×1 ρ 04。
9．（2023•湖北）小明用矿泉水瓶做了以下实验：
（1）用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动装满水的水瓶，弹簧测力计示数如图甲，
则瓶底所受摩擦力大小为 2.6 N。将瓶中水倒出部分后，重复上述实验，观察到弹
簧测力计示数如图乙。分析两次实验数据，可以得到结论：在接触面粗糙程度相同时，
压力越大 滑动摩擦力越大。
（2）在水瓶的不同位置扎三个小孔，取下瓶盖，观察到水从小孔喷出的现象如图丙，
此现象表明：同种液体内部压强的大小与液体的 深度 有关。
【答案】（1）2.6；压力越大；（2）深度。
【解答】解：（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到
平衡力的作用，根据二力平衡，拉力大小才等于摩擦力的大小，由图知，测力计分度值
为0.2N，示数为2.6N，故摩擦力大小等于2.6N。
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在图甲操作的基础上，将瓶中水倒出部分后，瓶对水平面的压力减小，再次沿水平方向
拉着木块做直线运动，测力计示数为2.2N，故摩擦力大小等于2.2N。因接触面粗糙程
度不变，压力减小，摩擦力减小，可以得到结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越大
滑动摩擦力越大。
（2）根据题意可知，加水后三个小孔到水面的深度不同，且下方小孔水喷得更急、更
远，该实验表明：同种液体内部压强的大小与液体的深度有关，压强随深度的增大而增
大。
故答案为：（1）2.6；压力越大；（2）深度。
10．（2023•安徽）“奋斗者”号深潜器创造了我国载人深潜的新纪录。当“奋斗者”号潜
至海面下10000m深处时，其外部0.1m2的水平舱面上所受的海水压力约为 1 0 7 N。
（海水密度近似为1×103kg/m3，g取10N/kg）
【答案】107。
【解答】解：水平舱面上所受海水的压强为：p＝ 海水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×10000m
＝1×108Pa； ρ
由公式p＝ 可得，0.1m2的水平舱面上所受海水的压力为：F＝pS＝1×108Pa×0.1m2＝
107N。
故答案为：107。
11．（2023•辽宁）我国某型号核潜艇在海面漂浮时排开海水的质量为 7000t，它所受到的
浮力为 7×1 0 7 N，在海面下5m处受到海水的压强为 5×1 0 4 Pa。核潜艇所用的核
能属于 不可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源。（g取10N/kg，
海水
取
1.0×103kg/m3） ρ
【答案】7×107；5×104；不可再生。
【解答】解：（1）核潜艇受到的浮力为 F 浮 ＝G 排 ＝m 排g＝7000×103kg×10N/kg＝
7×107N；
（2）在海面下 5m 处受到海水的压强 p＝ 海水 gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝
5×104Pa； ρ
（3）核潜艇所使用的核燃料料无法从自然界源源不断获得，所以核能属于不可再生能
源。
故答案为：7×107；5×104；不可再生。
12．（2023•通辽）如图甲是装有自动供水装置的盆景，在 大气压 的作用下可使盆景
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盘中水位保持一定的高度；图乙是创意气压计，A为玻璃管且上端与大气相通，B为密
闭的厚空心玻璃球，A与B下部相通，该气压计 不属于 （选填“属于”或“不属
于”）连通器。
【答案】大气压；不属于。
【解答】解：当把装满水的瓶放入盆景的水中时，由于大气压作用在盆景中的水面上，
所以水不会从瓶中流出来，当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水
面时，空气进入瓶内，瓶内气压和液体压强之和等于外界大气压，由于重力作用水会流
出，此时，瓶内的气压小于外界大气压；一旦瓶口再次被水淹没，瓶中的水又停止外
流，这样盆景中的水就可以保持一定高度。
A与B下部连通，但B为密闭的玻璃球，不符合连通器特点，所以该气压计不属于连通
器原理。
故答案为：大气压；不属于。
【题型3 流体压强与流速的关系】
13．（2023•宿迁）我国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施，计划在 2030年前实
现中国人首次登陆月球。近期，学校举行了以“奔月”为主题的科技制作大赛。图甲是
小华的参赛作品——用饮料瓶制作的“水火箭”，向瓶内打气，当瓶内气压增大到一定
程度时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力，这是利用物体间力的作用是 相
互 的，这个力的施力物体是 水 。小明准备制作一款如图乙所示的滑翔机模型，
机翼的横截面应设计成图丙中 A （填序号）的形状。
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【答案】相互；水；A。
【解答】解：水火箭升空利用的是“反冲力”，即高压气体将水向下喷射出去，对水施
加一个向下的力，物体间的力都是相互的，水对火箭施加一个向上的力，火箭就升空
了。所以这个力的施力物体是水。
飞机获得升力靠飞机机翼上凸下平的形状，使得机翼上面流速大，压强小，下方流速
慢，压强大，从而产生一个向上的压力差，使得飞机飞起来，故应选择A形状。
故答案为：相互；水；A。
14．（2023•永州）在火车站台边缘一定距离的地方标有一条黄色安全线，人必须站在安全
线以外的区域候车，若人离行驶的火车太近容易被“吸”向火车，这是因为在气体和液
体中，流速越大的位置，压强 越小 （选填“越大”或“越小”）；小明坐在高速
行驶的火车上，他发现铁路旁的青山向后运动是选择 火车 （选填“地面”或“火
车”）为参照物的。
【答案】越小；火车。
【解答】解：（1）人离高速行驶的列车太近时，人和列车之间的空气流动速度快，压
强变小，而人的外侧空气流速较慢，压强较大，人在内外压强差的作用下容易
被“吸”向火车，从而造成危险，所以人必须站在安全线以外的区域候车；
（2）小明坐在高速行驶的火车上，他发现铁路旁的青山向后运动，说明青山与所选的
参照物之间有位置变化，所以选择的参照物应该是火车。
故答案为：越小；火车。
15．（2023•哈尔滨）我国最新歼﹣20飞机在飞行时向后喷出高温燃气，使飞机获得向前
的动力，这是因为物体间 力的作用是相互的 ，机翼做成上凸下凹形状的目的是使
飞机获得向上的 升力 。
【答案】力的作用是相互的；升力。
【解答】解：飞机时向后喷出高温的燃气给空气向后的推力，空气对飞机施加向前的动
力，使飞机起飞，说明物体间力的作用是相互的；
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飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，上
方压强小于下方，从而产生向上的升力。
故答案为：力的作用是相互的；升力。
【题型4 阿基米德原理的应用】
16．（2023•内江）浸在液体中的物体受到的浮力，方向是 竖直向上 ，浮力的大小等
于它排开的液体所受到的 重 力。
【答案】竖直向上；重。
【解答】解：根据阿基米德原理可知，浸在液体中的物体受到一个竖直向上的力的作
用，这个力叫做浮力，浮力的大小等于排开的液体所受的重力。
故答案为：竖直向上；重。
17．（2023•广安）水平桌面上有一装满水的溢水杯，杯底面积为100cm2，将重为4.8N的
圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计
的示数如图甲所示，此时A受到的浮力为 1 N。剪断细线，将A缓慢沉入水底，静
止时如图乙所示（A与杯底不密合），与图甲相比，溢水杯对桌面的压强增加了 28 0
Pa。
【答案】1；280。
【解答】解：（1）由图甲可知，测力计的分度值为0.2N，则当A的一半浸入水中时弹
簧测力计的示数为3.8N，
此时A受到的浮力：F浮 ＝G
A
﹣F示 ＝4.8N﹣3.8N＝1N；
（2）设溢水杯的重力为G杯 ，图甲中水的重力为G水 ，
如图甲，把溢水杯、水和物体A看做一个整体，整体受到向下的总重力、向上的拉力
（等于测力计的示数）和桌面的支持力，
根据力作用的相互性和整体受力平衡可得，图甲中溢水杯对桌面的压力：
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F压 ＝F支 ＝G杯+G水+G
A
﹣F示 ＝G杯+G水+F浮 ＝G杯+G水+1N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
剪断细线，A缓慢沉入水底，静止时如图乙，此时A排开水的体积为原来的2倍，
则由F浮 ＝ 水gV排 可知，A沉底时受到的浮力：F浮 ′＝2F浮 ＝2×1N＝2N，
所以从图甲ρ到图乙，增大的浮力：ΔF浮 ＝F浮 ′﹣F浮 ＝2N﹣1N＝1N，
由阿基米德原理可知此过程中溢出水的重力：G溢 ＝ΔF浮 ＝1N，
则图乙中水的重力为：G水 ′＝G水 ﹣G溢 ＝G水 ﹣1N，
图乙中溢水杯对桌面的压力：F压 ′＝G杯+G水 ′+G
A
＝G杯+G水 ﹣1N+4.8N＝G杯+G水
+3.8N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①可得，与图甲相比，溢水杯对桌面的压力增加量：ΔF压 ＝2.8N，
则溢水杯对桌面的压强增加量：Δp＝ ＝ ＝280Pa。
故答案为：1；280。
18．（2023•重庆）小莉模拟古人利用浮力打捞铁牛，模拟过程和测量数据如图所示。①
把正方体M放在架空水槽底部的方孔处（忽略M与水槽的接触面积），往水槽内装入
适量的水，把一质量与M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮，如图甲所示；②向杯中
装入质量为水杯质量2倍的铁砂时，杯底到M上表面的距离等于M的边长，如图乙所
示，此时水杯浸入水中的深度h＝ 9 cm；③用细线连接水杯和M，使细线拉直且无
拉力，再将铁砂从杯中取出，当铁砂取完后，M恰好可被拉起，完成打捞后，如图丙所
示。则M与水杯的底面积之比为 ＝ 。
【答案】9； 。
【解答】解：甲图中杯子漂浮，浮力等于重力，F浮 ＝G；假设水的密度为 ，杯子底面
ρ
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积S，杯子高度H，
有： Sh g＝mg，H＝h +12cm；
1 1
乙图ρ中，同样漂浮，则有： Shg＝3mg，H＝h+6cm；
解得：h＝3h
1
；H＝15cm，hρ＝9cm；
图甲中，杯子的重力：G＝F浮 ＝ Sg×3cm＝mg；
质量与M相等的柱形薄壁水杯，ρM的重力：G
M
＝Mg＝ Sg×3cm；
将铁砂从杯中取出，当铁砂取完后，M恰好可被拉起，ρ如图所示：
此时M（下方还没有水）受到绳子向上的拉力、向下的重力和水对M上表面的压力，
则F拉 ＝Mg+F压M ，
而此时杯子受到向上的浮力与向下的重力和绳子的拉力，且根据力作用的相互性可知杯
子对M的拉力等于M对杯子的拉力，则有：F浮杯 ＝mg+F拉 ，
所以可得：Mg+F压M ＝F浮杯 ﹣mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
且水对M上表面的压力：F压M ＝ gh M上S
M
＝ gS
M
（9cm+a），
则①式可写为： Sg×3cm+ gS
M
（ρ9cm+a）＝ρgS×9cm﹣ Sg×3cm；
整理得： gS M ×9cρm+ gS M a＝ρ gS×3cm； ρ ρ
由于M是ρ正方体，即ρ： gS
M
×ρ9cm+ ga3＝ gS×3cm﹣﹣﹣﹣﹣②
丙图中漂浮时，总重力等ρ于M受到的ρ 浮力ρ加上杯子所受的浮力，
则Mg+mg＝ ga3+ Sg（15cm﹣10cm）；
即 Sg×3cm+ρSg×3ρcm＝ ga3+ Sg×5cm；
解得ρ Sg×1cmρ＝ ga3﹣﹣ρ﹣﹣ρ﹣﹣﹣③
将③ρ代入②可得ρ： gS
M
×9cm+ Sg×1cm＝ gS×3cm，
即： gS M ×9cm＝ gSρ×2cm； ρ ρ
ρ ρ
即S ：S＝2：9，即： ＝ 。
M
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故答案为：9； 。
19．（2023•陕西）如图，用细线将一个质量为27g、体积为10cm3的铝块系在电子测力计
的挂钩上，使铝块浸没在水中静止不动，此时，该铝块受到的浮力为 0.1 N，电子
测力计的示数为 0.17 N。若使铝块在水中继续下降，它所受的浮力将 不变
（选填“变大”“变小”或“不变”）。（
水
＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，细线重力
忽略不计） ρ
【答案】0.1；0.17；不变。
【解答】解：铝块浸没在水中时，排开水的体积V排 ＝10cm3＝1×10﹣5m3，
铝块受到的浮力：F浮 ＝ 水gV排 ＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣5m3＝0.1N；
铝块的重力：G＝mg＝2ρ7×10﹣3kg×10N/kg＝0.27N，
根据称重法可知，电子测力计的示数：F＝G﹣F浮 ＝0.27N﹣0.1N＝0.17N；
铝块继续下降过程中，排开水的体积不变，根据F浮 ＝ 水gV排 可知，铝块受到的浮力不
变。 ρ
故答案为：0.1；0.17；不变。
【题型5 物体的浮沉条件及其应用】
20．（2023•淄博）如图，将高为5cm的长方体木块缓慢放入盛满水的容器中，静止时木
块在水面上漂浮，下表面到水面的距离为3cm，排开水的重力为3N。则木块下表面受
到水的压强是 300 Pa，木块受到的浮力是 3 N，木块的质量是 0.3 kg，木
块的密度是 0.6×1 0 3 kg/m3。（ 水 ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
ρ
【答案】300；3；0.3；0.6×103。
【解答】解：木块下表面受到水的压强为：p＝ 水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m＝
ρ
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300Pa；
由阿基米德原理可知，木块受到的浮力F浮 ＝G排 ＝3N；
由物体的浮沉条件可知，物体漂浮时，物体的重力：G＝F浮 ＝3N，
由G＝mg可得，木块的质量：m木 ＝ ＝ ＝0.3kg；
由 F 浮 ＝ 液 gV 排 可 知 ， 木 块 排 开 水 的 体 积 ： V 排 ＝ ＝
ρ
＝3×10﹣4m3，
由题意可知，木块的体积：V木 ＝S木h木 ＝ ＝ V排 ＝ 3×10﹣4m3＝5×10﹣
4m3，
木块的密度：
木
＝ ＝ ＝0.6×103kg/m3；
故答案为：30ρ0；3；0.3；0.6×103。
21．（2023•襄阳）一个小船漂浮在圆柱体水池中（此时为初始状态）。现将体积相等、质
量不同的小球A、B放入小船，小船仍处于漂浮状态，水面相对于初始状态上升了6cm
（水未溢出）；再将小球A、B投入水池中后如图所示，水面相对于初始状态上升了
1cm；在A、B球质量差最大时，若只把质量大的小球放入小船中，水面相对于初始状
态上升的高度是 6 cm。
【答案】6。
【解答】解：设圆柱体水池底面积为S，现将体积相等、质量不同的小球A、B放入小
船，小船处于漂浮状态，水面相对于初始状态上升了6cm，A、B的重力应等于增加的
浮力，
即G＝F浮 ＝ 水gV排 ＝ 水gSh
1
；
ρ ρ
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再将小球A、B投入水池中后，水面相对于初始状态上升了1cm，因A、B完全浸没在
水中，则A、B的总体积等于排开水的体积，
即V＝Sh ，A、B体积相等，故V ＝V ＝ V＝ Sh ；
2 A B 2
A、B的平均密度为：
＝ ＝ ＝ ＝ ＝6
水
；
ρ要使A、B球质量差最大，假设B球的质量最小ρ，则B球的密度应最小，由题意可知，
B球最小密度应等于水的密度，即
B
＝
水
；
ρ ρ
因 ＝ ＝ ＝ ＝ ＝6
水
，
解得ρ：
A
＝11
水
； ρ
若只把ρ质量大ρ的小球放入小船中，即A球放入小船中，A球处于漂浮状态，根据浮沉条
件可知，
G
A
＝F浮A ，即
A
gV
A
＝ 水gV排A ， 水gSh
2
＝ 水gV排A ，
ρ ρ ρ ρ
解得：V排A ＝ Sh
2
；
因B球完全浸没在水中，V排B ＝V
B
＝ Sh
2
，
此时A、B排开水的总体积为：
V排总 ＝V排A +V排B ＝ Sh
2
+ Sh
2
＝6Sh
2
，
则水面相对于初始状态上升的高度为：
h＝ ＝ ＝6h ＝6×1cm＝6cm。
2
故答案为：6。
22．（2023•徐州）如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作
潜水艇模型，潜水艇在水中受到浮力的方向是 竖直向上 ，潜水艇通过改变 自身
重力 来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为
V，水的密度为
水
，铁的密度为
铁
，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，
ρ ρ
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则所选螺母质量的表达式为m＝ 。
【答案】竖直向上；自身重力； 。
【解答】解：（1）潜艇在水中受到的浮力是水对潜艇的作用，它的方向是竖直向上；
（2）潜水艇通过改变自身的重力来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配
重；
（3）设螺母的质量为m螺母 ，根据密度公式得，螺母的体积为：V螺母 ＝ ，螺母受
到的浮力为：F浮'＝ 水V螺母g＝
塑料瓶受到的浮力：ρF浮 ＝ 水Vg，
ρ
塑料瓶内水的重力：G水 ＝m水g＝
水
（ ）g＝ ，
塑料瓶是轻质薄壁，潜水艇恰能在ρ水中悬浮，F浮+F浮'＝G总 ＝G水+G螺母 ，即 水Vg+
ρ
＝ +m螺母g，解得，m螺母 ＝ 。
故答案为：竖直向上；自身重力； 。
23．（2023•云南）科技制作活动中，小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭，制成简易密度
计，如图所示。为了给密度计标刻度，他将密度计分别放入水和煤油中，密度计均竖直
漂浮，吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d为12cm，浮力大小为F ；在煤油中
1
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时d为10cm，浮力大小为F ，则F ＝ F （选填“＞”“＜”或“＝”）。若将密
2 1 2
度计放入密度为1.25g/cm3的液体中，则d为 13.6 cm。（ 水 ＝1.0g/cm3、 煤油 ＝
0.8g/cm3） ρ ρ
【答案】＝；13.6。
【解答】解：密度计在煤油和水中都处于漂浮状态，由物体沉浮条件可知，F ＝F ＝
1 2
G；
设吸管的底面积（横截面积）为S，吸管和金属夹的总体积为V总 ，密度计的总重力为
G，
由题知，
煤油
＝0.8
水
，另一种液体的密度
液
＝1.25
水
，
小明将该ρ密度计放入ρ水中，密度计静止时吸ρ管露出液面ρ 的长度d
1
为12cm，
由F
1
＝G和阿基米德原理可得： 水g（V总 ﹣Sd
1
）＝G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
小明将该密度计放入煤油中，密ρ度计静止时吸管露出液面的长度d
2
为10cm，
由F
2
＝G可得： 煤油gV排煤油 ＝G，
即：0.8 水g（Vρ总 ﹣Sd
2
）＝G﹣﹣﹣﹣﹣②，
联立①ρ②，代入d
1
、d
2
的值解得V总 ＝S×20cm；
设该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为d ，
3
同理可得 液gV排液 ＝G，即1.25 水g（V总 ﹣Sd
3
）＝G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，
将V总 ＝Sρ×20cm分别代入①和③ρ ，并联立①③可解得d＝13.6cm。
故答案为：＝；13.6。
【题型6 杠杆的平衡条件】
24．（2023•攀枝花）图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理是由两个杠杆组合而
成，图乙为两水平杠杆AO B、DCO 组合的示意图。已知桶盖重5N，重心位于DC中
1 2
点的正上方，AO ＝30cm，O B＝20cm，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，脚踏杆
1 1
AO B和竖直连接杆BC的质量不计。
1
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（1）杠杆AO B是 省力 （选填“省力”或“费力”）杠杆；
1
（2）若要把桶盖翻开，脚对踏板A处的压力至少为 2 0 N。
【答案】（1）省力；（2）20。
【解答】解：（1）图乙中，杠杆AO B，设脚对A点的作用力为F，顶杆对B点的作用
1
力为F ，
1
根据杠杆平衡条件可得：F×AO ＝F ×O B﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
1 1 1
①
已知AO ＝30cm，O B＝20cm，则：AO ＞O B，
1 1 1 1
所以，F＜F ，即杠杆AO B是省力杠杆；
1 1
（2）设顶杆对桶盖上C点的作用力为F ，EO ＝EC+CO ＝ ×50cm+5cm＝30cm，
2 2 2
根据杠杆平衡条件可得：G×EO ＝F ×CO ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
2 2 2
根据力的作用是相互的可知：F ＝F ，
1 2
则 得： ＝ ，
所以，F＝ ×G＝ ×5N＝20N。
故答案为：（1）省力；（2）20。
25．（2023•大连）如图所示。放置花盆的支架只在A、D两点用螺钉固定在墙壁上，BC
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保持水平。已知AC长为l ，CD长为l ，BC长为l ，花盆的重力为G，重力作用线恰好
1 2 3
过BC中点。若不计支架的重力，则 D点螺钉对支架的水平拉力 F＝
（用已知量表示）。为了减小拉力F，花盆位置应离墙壁 近 一些。
【答案】 ；近。
【解答】解：（1）支点为A，花盆对支架的压力为阻力F ，从支点A做到花盆重力作
2
用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂 ，
A点是支点，花盆处在BC中点处，则花盆对支架压力（阻力）F ＝G；
2
D处螺钉水平拉力（动力）的力臂l +l ，
1 2
由杠杆平衡条件可得：F （l +l ）＝F × ，
1 1 2 2
D处螺钉的水平拉力的大小：
F ＝ ；
1
（2）由杠杆平衡条件可知，在阻力、动力臂不变的情况下，阻力臂越小、动力越小、
越省力；所以为了安全，应减小阻力臂，从而减小D处的拉力，花盆应尽量靠近墙壁。
故答案为： ；近。
26．（2023•朝阳）如图所示，一轻质杠杆在水平位置平衡，其中OB＝4OA，物体C重为
100N，则动力F＝ 2 5 N，这是 省力 杠杆。
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【答案】25；省力
【解答】解：已知OB＝4OA，物体C重为100N，根据杠杆平衡条件可得：
F ×OA＝F×OB，即F＝ ＝ ＝25N；
C
由题知，O为支点，因为OB＝4OA，动力臂大于阻力臂，此杠杆为省力杠杆。
故答案为：25；省力。
27．（2023•聊城）小明和小红用图甲装置探究杠杆的平衡条件，进行实验并收集了数据。
小明对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作
用点的距离。小红认为小明的结论是错误的，她做了图乙实验，图中每个钩码所受的重
力是0.5N，弹簧测力计的示数为 3. 6 N，此实验 能 （选填“能”或“不能”）
说明小明的结论是错误的。
【答案】3.6；能。
【解答】解：小明同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距
离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。
小红同学为了证明小明同学的结论是错误的，设计实验验证当动力臂不等于支点到动力
作用点的距离时，看实验结论是否成立，他做了如图乙的实验；
弹簧测力计的示数为3.6N；
动力×支点到动力作用点的距离＝3.6N×3L，
阻力×支点到阻力作用点的距离＝2N×3L，
此时杠杆在水平位置平衡，但动力×支点到动力作用点的距离≠阻力×支点到阻力作用点
的距离，所以此实验能说明小明的结论是错误的。
故答案为：3.6；能。
【题型7 杠杆的分类及应用】
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28．（2023•营口）“举杯邀明月，对影成三人”，诗人举起杯子，改变了杯子的 运动
状态 （选填“形状”或“运动状态”）；举杯过程中，诗人的手臂相当于 费力
杠杆；月光下，地面上诗人的影子是由光的 直线传播 形成的。
【答案】运动状态；费力；直线传播。
【解答】解：“举杯邀明月，对影成三人”，诗人举起杯子，杯子的速度发生了变化，
是力作用的结果，说明力可以改变杯子的运动状态；
人通过曲臂使手臂转动来拿起重物，是在力的作用下绕肘点转动的，动力臂小于阻力
臂，动力将大于阻力，举杯过程中，诗人的手臂相当于费力杠杆；
“举杯邀明月，对影成三人”中“人”是人在地面上形成的影子，它是沿直线传播的光
被不透明的人挡住，在人后面的地面上光照不到的地方形成影，即地面上的“人”。
故答案为：运动状态；费力；直线传播。
29．（2023•贵州）工具的发明制造为生产、生活提供便利，如图所示的工具在使用中都是
为了 省力 （选填“省力”或“省距离”）。
【答案】省力。
【解答】解：钢丝钳、核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力杠杆费距
离。
故答案为：省力。
30．（2023•武威）如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你
会选择 A （选填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择的目的是为了 省力
（选填“省力”“省距离”或“省功”）。
【答案】A；省力。
【解答】解：由图可知，A剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可用来剪铁皮，目
的是为了省力。
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故答案为：A；省力。
【题型8 功和机械能】
31．（2023•郴州）如图所示，物体重10N，每个滑轮重1N，在F＝2.5N的拉力作用下，
物体上升了1m，则拉力做的有用功是 10 J，克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所
做的额外功为 3 J。
【答案】10；3。
【解答】解：拉力做的有用功：
W有 ＝Gh＝10N×1m＝10J，
由图可知每个动滑轮中吊起动滑轮绳子的股数n＝2，
绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝23×1m＝8m，
则力F做的功：
W总 ＝Fs＝2.5N×8m＝20J；
总的额外功为：W额 ＝W总 ﹣W有 ＝20J﹣10J＝10J，
提起动滑轮所做的额外功：W动额 ＝G动h
1
+G动h
2
+G动h
3
＝1N×1m+1N×2m+1N×4m＝
7J，
克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为：
W摩擦额 ＝W额 ﹣W动额 ＝10J﹣7J＝3J。
故答案为：10；3。
32．（2023•锦州）如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀
速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功
是 4 0 J，拉力F的功率是 4 W，物体A受到的摩擦力是 3 2 N。（不计绳重
和滑轮重）
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【答案】40；4；32。
【解答】解：
由图知，n＝2，则绳子自由端移动的距离：s绳 ＝2s物 ＝2v物t＝2×0.1m/s×10s＝2m，
弹簧测力计的示数为20N，拉力就是20N，
拉力做功为：W总 ＝Fs绳 ＝20N×2m＝40J，
拉力做功的功率：
P＝ ＝ ＝4W；
因为 ＝ ＝ ＝ ＝ ，
所以物η体与地面间的滑动摩擦力：
f＝ ×2F＝80%×2×20N＝32N。
故答η案为：40；4；32。
33．（2023•天津）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可
穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用
时2s，此过程中对物体做功 50 0 J，功率为 25 0 W。（g取10N/kg）
【答案】500；250。
【解答】解：对物体做的功为：
W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×1m＝500J，
功率为：
P＝ ＝ ＝250W。
故答案为：500；250。
34．（2023•沈阳）2022﹣2023赛季辽宁男篮成功卫冕CBA联赛总冠军，比赛中，篮球打
到篮板被弹回，说明力可以改变物体的 运动状态 ；篮球下落过程中， 重力势
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能转化为动能。落地的篮球弹起高度逐渐降低，说明篮球的机械能 变小 （填“变
大”、“不变”或“变小”）。
【答案】运动状态；重力势；变小。
【解答】解：当篮球撞在篮板上被弹回，篮球的运动方向发生了改变，是由于篮板的作
用力改变了篮球的运动状态；
篮球下落过程中，质量不变、速度变大，动能变大；高度变小，重力势能变小，所以重
力势能转化为动能；
由于克服空气摩擦力做功，与地面撞击做功，将机械能转化成了部分内能，所以机械能
减小，落地的篮球弹起高度逐渐降低。
故答案为：运动状态；重力势；变小。
35．（2023•安徽）如图，在射箭比赛中，运动员释放弓弦将箭射出，弓弦的弹性势能转化
为箭的 动 能。
【答案】动。
【解答】解：箭射出时，弓的弹性形变程度变小，弹性势能减小；箭由静止变为运动，
动能增大；所以弓的弹性势能转化为箭的动能，
故答案为：动。
【题型9 机械效率的计算】
36．（2023•泰安）如图所示的滑轮组在10s内将200N的重物匀速提升3m，滑轮组的机械
效率为80%，不计绳重和摩擦，拉力F的功率为 7 5 W。
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【答案】75。
【解答】解：拉力做的有用功：W有 ＝Gh＝200N×3m＝600J，
由 ＝ ×100%可知，拉力F做的总功：W总 ＝ ＝ ＝750J，
η
拉力F做功的功率：P＝ ＝ ＝75W。
故答案为：75。
【题型10 实验 测量滑轮组的机械效率】
37．（2023•南通）如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳
子，2s内物体上升20cm，G物 ＝10N，F＝6N，不计绳重和摩擦。
（1）重物上升的速度v物 ＝ 0. 1 m/s；
（2）动滑轮的重G动 ＝ 2 N，滑轮组的机械效率 ＝ 83. 3 %；
（3）小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法，η滑轮组的机械效率将 不变 。
【答案】（1）0.1；（2）2；83.3；（3）不变。
【解答】解：（1）2s内物体上升20cm，则物体上升的速度为：
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v物 ＝ ＝ ＝0.1m/s；
（2）由图可知，n＝2，不计绳重和摩擦，根据F＝ （G+G动 ）可知，动滑轮的重力
为：
G动 ＝nF﹣G＝2×6N﹣10N＝2N；
该滑轮组的机械效率为：
＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ×100%≈83.3%；
η（3）不计摩擦及绳重，额外功的来源是克服动滑轮重力做的功，改变图中滑轮组的绕
线方法，提起同一重物时，有用功W有 ＝Gh，额外功W额 ＝G动h，总功W总 ＝Gh+G动
h，
根据 ＝ ＝ ＝ ＝ 可知，滑轮组的机械效率不变。
故答案η为：（1）0.1；（2）2；83.3；（3）不变。
38．（2023•青海）某兴趣小组为“探究同一滑轮组的机械效率与什么因素有关”，设计了
如图所示的实验装置，其中动滑轮的重力为 20N，实验数据如表（不考虑绳重和摩
擦）：
实验次数 拉力F/N 物体的重力G/N 机械效率
1 40 60 75% η
2 60 100 83.3%
3 80 140 87.5%
4 100 180
根据表中记录的实验数据计算第4次实验中滑轮组的机械效率是 9 0 %，同一滑轮组
的机械效率与 物重 有关。
【答案】90；物重。
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【解答】解：（1）由图可知有两段绳子承担物重和滑轮重，故s＝2h，F拉 ＝100N，则
滑轮组的机械效率： ＝ ＝ ×100%＝ ×100%＝90%；
（2）从实验数据分析η得出：使用同一滑轮组匀速提升不同重物，重物越重，机械效率
越高。
故答案为：90；物重。
【题型11 滑轮（组）的机械效率】
39．（2023•西宁）如图所示，工人用300N的拉力，在12s内将重为480N的物体竖直向上
匀速提升了2m。此过程中，工人所做的有用功为 960 J，滑轮组的机械效率为
80% ，拉力做功的功率为 10 0 W。
【答案】960；80%；100。
【解答】解：
（1）有用功：W有 ＝Gh＝480N×2m＝960J；
由图知n＝2，拉力F移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m；
拉力F所做的总功：W总 ＝Fs＝300N×4m＝1200J；
滑轮组的机械效率：
＝ ×100%＝ ×100%＝80%；
η（2）拉力做功的功率：
P＝ ＝ ＝100W；
故答案为：960；80%；100。
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40．（2023•镇江）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是 定 滑轮，
若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功
为 400 0 J，该滑轮的机械效率为 8 0 %。
【答案】定；4000；80。
【解答】解：由图可知，该滑轮不随重物一起移动，故该滑轮为定滑轮；
工人师傅做的有用功为：
W有 ＝Gh＝800N×5m＝4000J；
工人师傅做的总功为：
W总 ＝Fh＝1000N×5m＝5000J，
则该滑轮的机械效率为：
＝ ＝ ×100%＝80%。
η故答案为：定；4000；80。
41．（2023•四川）如图所示，小茗同学将重120N的物体匀速提起，已知滑轮的重力均为
30N，不计绳重和摩擦，此过程中人对绳子的拉力为 75 N，滑轮组的机械效率为
80% 。
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【答案】75；80%。
【解答】解：（1）从图中可知n＝2，不计绳重和摩擦，此过程中人对绳子的拉力为：
F＝ （G+G动 ）＝ ×（120N+30N）＝75N；
（2）该滑轮组的机械效率为：
＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ×100%＝80%。
η故答案为：75；80%。
42．（2023•娄底）如图所示，重6N的物体在F＝2N的水平拉力作用下，以10cm/s的速
度向左匀速运动了5s，已知物体所受的摩擦力为3N，则拉力做的功为 2 J，动滑轮
的机械效率为 75% 。
【答案】2；75%。
【解答】解：根据v＝ 得物体移动的路程：
s物 ＝vt＝10cm/s×5s＝50cm＝0.5m，
由图可知：动滑轮上绳子的段数为2段；则拉力F移动的距离s绳 ＝ns物 ＝2×0.5m＝
1m，
则总功为：
W总 ＝Fs绳 ＝2N×1m＝2J，
有用功为：
W有用 ＝fs物 ＝3N×0.5m＝1.5J，
动滑轮的机械效率为：
＝ ＝ ×100%＝75%。
η故答案为：2；75%。
43．（2023•盘锦）如图所示滑轮组中定滑轮的作用是 改变力的方向 。小铭用该滑轮
组将重80N的物体匀速提高，动滑轮重为20N，不计绳重和摩擦，则小铭所用拉力F＝
50 N；若物重增大，该滑轮组机械效率将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不
变”）。
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【答案】改变力的方向；50；变大。
【解答】解：定滑轮的作用是改变力的方向；
图中所示承担总重的绳子股数 n＝2，拉力F＝ ×（G+G动 ）＝ ×（80N+20N）＝
50N；
不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 ＝ ＝ ＝ ＝
η
，动滑轮重不变时，物重增大，机械效率将变大。
故答案为：改变力的方向；50；变大。
44．（2023•重庆）如图所示，是小智同学在劳动实践基地体验的场景。他用160N的拉力
将重240N的重物匀速提升2m，用时10s，此过程中重物上升的速度为 0. 2 m/s，滑
轮组的机械效率为 75% 。
【答案】0.2；75%。
【解答】解：（1）物体上升的速度：v＝ ＝ ＝0.2m/s；
由图可知，滑轮组由2段绳子承担重物，n＝2，则绳子自由端移动的距离：
s＝2h＝2×2m＝4m；
拉力做的功为：
W总 ＝Fs＝160N×4m＝640J；
有用功为：
【34淘宝店铺：向阳百分百】关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
W有用 ＝Gh＝240N×2m＝480J；
滑轮组的机械效率为：
＝ ×100%＝ ×100%＝75%。
η故答案为：0.2；75%。
45．（2023•齐齐哈尔）用如图所示的滑轮组提升重物，将质量为36kg的重物5s内匀速提
升1m，作用在绳端上的拉力为200N。不计绳重和摩擦，则动滑轮受到的重力为 40
N，该滑轮组的机械效率为 90% 。
【答案】40；90%。
【解答】解：（1）重物的重力：G＝mg＝36kg×10N/kg＝360N，
由图可知n＝2，因为不计绳重和摩擦时F＝ （G+G动 ），所以动滑轮的重力：G动 ＝
nF﹣G＝2×200N﹣360N＝40N；
（2）滑轮组的机械效率： ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ×100%＝90%。
故答案为：40；90%。 η
【题型12 斜面的机械效率】
46．（2023•内江）如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若
斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜
面的机械效率是 7 5 %，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是 2 s。
【答案】75；2。
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【解答】解：拉动物体所做的有用功为W有 ＝Gh＝10N×0.3m＝3J，
总功为W总 ＝Fs＝4N×1m＝4J，
斜面的机械效率是 ＝ ×100%＝ ×100%＝75%；
η
根据 可得，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是 t＝
。
故答案为：75；2。
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