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8. 如图5所示，图甲是甲车运动的s-t图像，图乙是乙车运动的v-t图像。由图像可知()
A.甲车的速度大于乙车的速度
B.甲车的速度小于乙车的速度
C.甲车做匀速直线运动，乙车静止
D.甲、乙两车经过5 s通过的路程都是10 m
A.甲车的速度大于乙车的速度
B.甲车的速度小于乙车的速度
C.甲车做匀速直线运动，乙车静止
D.甲、乙两车经过5 s通过的路程都是10 m
答案
D
解析
【解析】
1. 分析甲车的运动状态与速度：
由图甲可知，甲车的s-t图像为过原点的倾斜直线，说明甲车做匀速直线运动。当$ t=5s $时，$ s=10.0m $，则甲车的速度 $ v_{甲}=\frac{s_{甲}}{t_{甲}}=\frac{10.0m}{5s}=2.0m/s $。
2. 分析乙车的运动状态与速度：
由图乙可知，乙车的v-t图像为水平直线，说明乙车做匀速直线运动，速度 $ v_{乙}=2.0m/s $。
3. 逐一分析选项：
A、B选项：$ v_{甲}=v_{乙}=2.0m/s $，故A、B错误；
C选项：乙车做匀速直线运动，并非静止，故C错误；
D选项：甲车5s通过的路程为10m；乙车5s通过的路程 $ s_{乙}=v_{乙}t=2.0m/s×5s=10m $，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
匀速直线运动，s-t图像，v-t图像
【点评】
本题考查对s-t图像和v-t图像的理解，需掌握两种图像的物理意义，能通过图像计算速度与路程，区分不同运动状态的图像特征。
【难度系数】
0.7
1. 分析甲车的运动状态与速度：
由图甲可知，甲车的s-t图像为过原点的倾斜直线，说明甲车做匀速直线运动。当$ t=5s $时，$ s=10.0m $，则甲车的速度 $ v_{甲}=\frac{s_{甲}}{t_{甲}}=\frac{10.0m}{5s}=2.0m/s $。
2. 分析乙车的运动状态与速度：
由图乙可知，乙车的v-t图像为水平直线，说明乙车做匀速直线运动，速度 $ v_{乙}=2.0m/s $。
3. 逐一分析选项：
A、B选项：$ v_{甲}=v_{乙}=2.0m/s $，故A、B错误；
C选项：乙车做匀速直线运动，并非静止，故C错误；
D选项：甲车5s通过的路程为10m；乙车5s通过的路程 $ s_{乙}=v_{乙}t=2.0m/s×5s=10m $，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
匀速直线运动，s-t图像，v-t图像
【点评】
本题考查对s-t图像和v-t图像的理解，需掌握两种图像的物理意义，能通过图像计算速度与路程，区分不同运动状态的图像特征。
【难度系数】
0.7
9. 如图6所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重20 N的物体，杠杆处于水平静止状态。已知OA长50 cm，OC长30 cm，$ ∠ OAB = 30° $。
（1）请在图中画出绳子对杠杆的拉力F的力臂$ L_1 $。
（2）拉力F的大小是多少？
（1）请在图中画出绳子对杠杆的拉力F的力臂$ L_1 $。
（2）拉力F的大小是多少？
答案
(1) 作图：过O点向拉力F的作用线作垂直的线段，标注为$L_1$；
(2) 解：
已知$OA=50\ \mathrm{cm}$，∠ OAB=30°，则拉力F的力臂$L_1=OA×\sin30°=50\ \mathrm{cm}×\frac{1}{2}=25\ \mathrm{cm}=0.25\ \mathrm{m}$
阻力$G=20\ \mathrm{N}$，阻力臂$L_2=OC=30\ \mathrm{cm}=0.3\ \mathrm{m}$
根据杠杆平衡条件$F× L_1=G× L_2$，可得：
$ F=\frac{G× L_2}{L_1}=\frac{20\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m}}{0.25\ \mathrm{m}}=24\ \mathrm{N}$
答：拉力F的大小是24N。
(2) 解：
已知$OA=50\ \mathrm{cm}$，∠ OAB=30°，则拉力F的力臂$L_1=OA×\sin30°=50\ \mathrm{cm}×\frac{1}{2}=25\ \mathrm{cm}=0.25\ \mathrm{m}$
阻力$G=20\ \mathrm{N}$，阻力臂$L_2=OC=30\ \mathrm{cm}=0.3\ \mathrm{m}$
根据杠杆平衡条件$F× L_1=G× L_2$，可得：
$ F=\frac{G× L_2}{L_1}=\frac{20\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m}}{0.25\ \mathrm{m}}=24\ \mathrm{N}$
答：拉力F的大小是24N。
解析
【解析】
（1）力臂作图：过支点O向拉力F的作用线作垂线，该垂线段即为拉力F的力臂$L_1$，标注$L_1$即可。
（2）①计算拉力F的力臂：已知$OA=50\ \mathrm{cm}$，$∠ OAB=30°$，则$L_1=OA×\sin30°=50\ \mathrm{cm}×\frac{1}{2}=25\ \mathrm{cm}=0.25\ \mathrm{m}$；
②确定阻力与阻力臂：阻力$G=20\ \mathrm{N}$，阻力臂$L_2=OC=30\ \mathrm{cm}=0.3\ \mathrm{m}$；
③根据杠杆平衡条件$F× L_1=G× L_2$，代入数据得：
$F=\frac{G× L_2}{L_1}=\frac{20\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m}}{0.25\ \mathrm{m}}=24\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 过O点向拉力F的作用线作垂直的线段，标注为$L_1$（作图略）；
(2) 24N
【知识点】
力臂的画法；杠杆平衡条件；直角三角形性质
【点评】
本题需掌握力臂的正确画法，结合直角三角形性质求力臂，再利用杠杆平衡条件计算拉力，考查了杠杆知识的综合应用。
【难度系数】
0.6
（1）力臂作图：过支点O向拉力F的作用线作垂线，该垂线段即为拉力F的力臂$L_1$，标注$L_1$即可。
（2）①计算拉力F的力臂：已知$OA=50\ \mathrm{cm}$，$∠ OAB=30°$，则$L_1=OA×\sin30°=50\ \mathrm{cm}×\frac{1}{2}=25\ \mathrm{cm}=0.25\ \mathrm{m}$；
②确定阻力与阻力臂：阻力$G=20\ \mathrm{N}$，阻力臂$L_2=OC=30\ \mathrm{cm}=0.3\ \mathrm{m}$；
③根据杠杆平衡条件$F× L_1=G× L_2$，代入数据得：
$F=\frac{G× L_2}{L_1}=\frac{20\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m}}{0.25\ \mathrm{m}}=24\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 过O点向拉力F的作用线作垂直的线段，标注为$L_1$（作图略）；
(2) 24N
【知识点】
力臂的画法；杠杆平衡条件；直角三角形性质
【点评】
本题需掌握力臂的正确画法，结合直角三角形性质求力臂，再利用杠杆平衡条件计算拉力，考查了杠杆知识的综合应用。
【难度系数】
0.6
10. 人工智能逐渐融入我们的生活，一些餐饮场所使用送餐机器人送餐。图7所示的是某餐厅的送餐机器人，其自身质量为40 kg。当该送餐机器人托着质量为5 kg的物体送餐时，在1 min内匀速直线运动了72 m，机器人受到的摩擦力为其总重力的$ \dfrac{1}{10} $。（g取10 N/kg）
（1）求该送餐机器人自身的重力。
（2）此次送餐过程的1 min内，送餐机器人的速度是多少？
（3）此次送餐过程的1 min内，送餐机器人所受动力的大小是多少？
（1）求该送餐机器人自身的重力。
（2）此次送餐过程的1 min内，送餐机器人的速度是多少？
（3）此次送餐过程的1 min内，送餐机器人所受动力的大小是多少？
答案
解析
【解析】
（1）根据重力计算公式$ G = mg $，可得送餐机器人自身的重力：
$ G_{\mathrm{自}} = m_{\mathrm{自}}g = 40\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 400\ \mathrm{N} $
（2）已知运动路程$ s = 72\ \mathrm{m} $，运动时间$ t = 1\ \mathrm{min} = 60\ \mathrm{s} $，根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $，可得送餐机器人的速度：
$ v = \frac{72\ \mathrm{m}}{60\ \mathrm{s}} = 1.2\ \mathrm{m/s} $
（3）先计算机器人与物体的总质量：
$ m_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{自}} + m_{\mathrm{物}} = 40\ \mathrm{kg} + 5\ \mathrm{kg} = 45\ \mathrm{kg} $
总重力为：
$ G_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{总}}g = 45\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 450\ \mathrm{N} $
由题意可知机器人受到的摩擦力：
$ f = \frac{1}{10}G_{\mathrm{总}} = \frac{1}{10} × 450\ \mathrm{N} = 45\ \mathrm{N} $
因为机器人做匀速直线运动，动力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以送餐机器人所受动力$ F = f = 45\ \mathrm{N} $
【答案】
（1）$\boldsymbol{400\ \mathrm{N}}$
（2）$\boldsymbol{1.2\ \mathrm{m/s}}$
（3）$\boldsymbol{45\ \mathrm{N}}$
【知识点】
重力的计算；速度的计算；二力平衡的应用
【点评】
本题是力学基础综合题，考查重力、速度公式的应用以及二力平衡条件的理解，知识点覆盖全面，侧重对基本公式和规律的考查，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.7
（1）根据重力计算公式$ G = mg $，可得送餐机器人自身的重力：
$ G_{\mathrm{自}} = m_{\mathrm{自}}g = 40\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 400\ \mathrm{N} $
（2）已知运动路程$ s = 72\ \mathrm{m} $，运动时间$ t = 1\ \mathrm{min} = 60\ \mathrm{s} $，根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $，可得送餐机器人的速度：
$ v = \frac{72\ \mathrm{m}}{60\ \mathrm{s}} = 1.2\ \mathrm{m/s} $
（3）先计算机器人与物体的总质量：
$ m_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{自}} + m_{\mathrm{物}} = 40\ \mathrm{kg} + 5\ \mathrm{kg} = 45\ \mathrm{kg} $
总重力为：
$ G_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{总}}g = 45\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 450\ \mathrm{N} $
由题意可知机器人受到的摩擦力：
$ f = \frac{1}{10}G_{\mathrm{总}} = \frac{1}{10} × 450\ \mathrm{N} = 45\ \mathrm{N} $
因为机器人做匀速直线运动，动力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以送餐机器人所受动力$ F = f = 45\ \mathrm{N} $
【答案】
（1）$\boldsymbol{400\ \mathrm{N}}$
（2）$\boldsymbol{1.2\ \mathrm{m/s}}$
（3）$\boldsymbol{45\ \mathrm{N}}$
【知识点】
重力的计算；速度的计算；二力平衡的应用
【点评】
本题是力学基础综合题，考查重力、速度公式的应用以及二力平衡条件的理解，知识点覆盖全面，侧重对基本公式和规律的考查，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.7
