22. 用如图所示的滑轮组提升水中的物体A，A的体积为0.03m3，重为720N．当物体A离
开水面后，在匀速竖直提升物体A的过程中，滑轮组的机械效率为90%；物体A上升的速度为0.1m/s，卷扬机拉力的功率为P．不计绳重和滑轮与轴的摩擦，g取10N/kg．求：
（1）物体A浸没在水中时受到的浮力F浮； （2）动滑轮重G动；
（3）卷扬机拉力的功率P。
23. 在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高出，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m．把
重物直接提升h所做的功作为有用功．问： （1）总功为多少J？ （2）有用功为多少J？
（3）这个斜面的机械效率为多少（用百分数表示）？
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答案和解析
【答案】 1. D 2. D 3. A 4. B 5. A 6. C 7. C 8. B 9. C 10. C 11. BCD 12. BD 13. BD 14. ACD
15. ACD 16. AB 17. 300；6 18. 50；80%
19. 150；100；40
20. 匀速；物重小于动滑轮重；88.2；越大；相同；越大 21. 解：（1）根据杠杆的平衡条件： G?OB=G砣?OC
代入数据：6N×5cm=G砣×10cm 解得G砣=3N
（2）当秤砣在A处时，所测物体的重力最大 G′?OB=G砣?OA
代入数据：G′×5cm=3N×30cm 解得G′=18N
答：（1）秤砣的重力3N；
（2）这杠杆最多可以称18N的物体．
22. 解：（1）物体A浸没在水中时受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m3=300N； （2）因为η=
=
=
=90%，
所以，解得G动=80N；
（3）由图可知，n=2，则绳端移动的速度： v绳=2v物，
不计绳重和滑轮与轴的摩擦，卷扬机拉力：
F===400N，
则卷扬机拉力的功率：
P=Fv绳=F×2v物=400N×2×0.1m/s=80W。
答：（1）物体A浸没在水中时受到的浮力F浮为300N； （2）动滑轮重G动为80N；
（3）卷扬机拉力的功率P为80W。 23. 解：（1）因为F=1.8N，s=1.2m， 所以拉力F对物体做的总功为： W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J； （2）因为G=4.5N，h=0.3m， 所以拉力F所做的有用功为： W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J； （3）斜面的机械效率为： η=
×100%=
×100%=62.5%．
答：（1）总功为2.16J； （2）有用功为1.35J．
（3）这个斜面的机械效率为62.5%． 【解析】
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1. 解：
杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，动力或阻力都是对杠杆施加的力，在图中所示位置是竖直向下的，
AB、物体A、B受到重力的作用，不是对杠杆的作用．此两选项均不符合题意； C、杠杆对B的支持力是不变的．不符合题意；
D、A对杠杆的压力等于其重力，A端压力与力臂的乘积大于B端力和力臂的乘积，所以左端下沉．符合题意． 故选D．
①由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力；
②垂直压在物体表面上的力叫压力．压力不是重力．
此题考查的是我们对压力和重力的关系的理解和应用，需要清楚的是：在水平面上的物体，对水平面的压力大小等于重力，但压力不是重力． 2. 解：
力臂是支点到力的作用线的垂直距离，由图知ABC正确，
D图中动力臂应是支点O到到F作用线的垂直距离，而不是图中所示L的长，故D错误． 故选D．
力臂是从支点到力的作用线的距离．由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂． 本题考查对力臂的认识和理解，牢固掌握力臂的概念是判断的关键．
3. 解：读图可知，F1为动力，其力臂是支点到动力作用线的垂直距离，此时力臂为OE；F2为阻力，其力臂是从支点到阻力作用线的垂直距离；
处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件，要想最省力，力臂最长，应为OF，即F1沿着由C指向F方向，只有选项A符合题意． 故选A．
活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，选项中的四个量应该分别代表了杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂，关键是看它们的对应关系是否正确，据此来做出判断．
解答此题的关键一是熟知杠杆的平衡条件，二是能准确判断杠杆的力臂，后者是本题考查的真正目的． 4. 解：A、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； B、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、托盘天平的实质是等臂杠杆，在使用过程中，动力臂等于阻力臂，不省力也不费力． 故选B．
结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．
此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力． 5. 解： 如图所示：
A、根据定滑轮工作特点可知，绳子对甲物体的拉力等于物体乙对绳子的拉力，等于乙物体的重力，所以，绳子对甲物体的拉力大小为m1g，故A错误；
B、对乙物体进行受力分析可知，此时乙物体的重力与绳子对乙物体的拉力是一对平衡力，所以，绳子对乙物体的拉力大小为m1g．故B正确；
C、弹簧中拉力为乙物体与甲物体的重力之差，即（m1-m2）g，故C正确；
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D、对丙物体进行受力分析可知，物体丙共受到地面的支持力、甲物体的压力（等于重力）、乙物体的拉力（等于重力）三个力的作用，地面对丙物体的支持力大小为（m2+m3-m1）g．故D正确． 故选A．
分别对质量为m1、m2、m3的物体进行受力分析，然后对照各选项逐一进行判断即可．
此题考查定滑轮及其工作特点、力与运动的关系，关键是对各个物体进行正确的受力分析，有一定难度！ 6. 解：
由题知，两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，提升物体的重相同， 甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，即F甲=2G；
乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，即F乙=G，故F甲＞F乙，AD错误； 物体上升的速度相同，则拉力端的速度分别为：v甲=v物，v乙=2v物， 甲图拉力的功率：P甲=F甲v甲=2G×v物=Gv物；
乙图拉力的功率：P乙=F乙v乙=G×2v物=Gv物，故P甲=P乙，C正确，B错误； 故选：C。
不计摩擦、动滑轮重和绳重，对于动滑轮，F甲=2G，F乙=G；根据P=Fv比较甲乙的功率。 知道不计摩擦绳重和动滑轮重力时，求拉力与物体重力的关系和P=Fv是解答本题的关键。 7. 解：不计绳重及摩擦，
∵拉力F=（G物+G轮），n1=2，n2=3， ∴绳子受的拉力：
F1=（G物+G轮），F2=（G物+G轮），
∴F1＞F2，乙图省力；
∵动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h， ∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同， ∵η=
，
∴滑轮组的机械效率相同。 故选：C。
由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等。 8. 解：
（1）如左图，承担物重的绳子股数n=3， ∵不计绳重及滑轮轴间的摩擦，
∴F1=（G物+G轮）=（600N+30N）=210N， 悬挂滑轮组的细绳所受的拉力：
F甲=2G轮+4F1=2×30N+4×210N=900N； F乙=3F2+G轮．
（2）如右图，n=2，
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