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5.宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，展现了我国古人的智慧。下图为打捞过程示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛，就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置时船所受的浮力为$F_甲$、$F_乙$、$F_丙$，下列判断正确的是（
A.$F_甲=F_乙=F_丙$
B.$F_甲＞F_乙＞F_丙$
C.$F_甲=F_乙＞F_丙$
D.$F_甲＜F_乙＜F_丙$
B
）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
5.B
解析
【分析】
要判断船在甲、乙、丙三个位置所受浮力的大小，需依据阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力，公式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$。本题中液体均为水，$\rho_{液}$相同，因此浮力大小由排开水的体积$V_{排}$决定，$V_{排}$越大，浮力越大。观察示意图可直接比较三个位置船排开水的体积，进而得出浮力关系。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，水的密度$\rho_{水}$不变，浮力大小与排开水的体积$V_{排}$成正比。观察题图可知，甲位置的船浸入水中的体积最大，即$V_{排甲}$最大；乙位置的船排开水的体积次之，即$V_{排乙}$次之；丙位置的船排开水的体积最小，即$V_{排丙}$最小。因此三者浮力关系为$F_{甲}＞F_{乙}＞F_{丙}$。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、浮力大小判断
【点评】
本题结合古代打捞铁牛的实际场景，考查阿基米德原理的应用，解题核心是通过图示判断排开液体体积的大小关系，难度适中，体现了物理知识在生活中的实际应用。
【难度系数】
0.3
要判断船在甲、乙、丙三个位置所受浮力的大小，需依据阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力，公式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$。本题中液体均为水，$\rho_{液}$相同，因此浮力大小由排开水的体积$V_{排}$决定，$V_{排}$越大，浮力越大。观察示意图可直接比较三个位置船排开水的体积，进而得出浮力关系。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，水的密度$\rho_{水}$不变，浮力大小与排开水的体积$V_{排}$成正比。观察题图可知，甲位置的船浸入水中的体积最大，即$V_{排甲}$最大；乙位置的船排开水的体积次之，即$V_{排乙}$次之；丙位置的船排开水的体积最小，即$V_{排丙}$最小。因此三者浮力关系为$F_{甲}＞F_{乙}＞F_{丙}$。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、浮力大小判断
【点评】
本题结合古代打捞铁牛的实际场景，考查阿基米德原理的应用，解题核心是通过图示判断排开液体体积的大小关系，难度适中，体现了物理知识在生活中的实际应用。
【难度系数】
0.3
6. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。嫦娥六号返回器采用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹如图所示（虚线圈表示同一高度）。若只考虑空气阻力和重力的影响，则在此过程中，下列关于嫦娥六号返回器的说法正确的是(
A.嫦娥六号返回器在AB段的重力势能不断增大
B.嫦娥六号返回器在BC段的机械能不断减小
C.嫦娥六号返回器在B点的动能大于在C点的动能
D.嫦娥六号返回器在CD段动能的增加量等于重力势能的减小量
A
)A.嫦娥六号返回器在AB段的重力势能不断增大
B.嫦娥六号返回器在BC段的机械能不断减小
C.嫦娥六号返回器在B点的动能大于在C点的动能
D.嫦娥六号返回器在CD段动能的增加量等于重力势能的减小量
答案
6.A
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需结合重力势能（与高度正相关）、机械能（动能与重力势能之和，除重力外其他力做功会改变机械能）、动能（与速度相关，合外力做功等于动能变化）的知识，先明确各段的高度变化、是否受空气阻力，再逐一分析选项。
【解析】
选项A：AB段，返回器的高度逐渐升高，根据重力势能的影响因素，高度越高重力势能越大，因此AB段重力势能不断增大，A正确。
选项B：BC段，返回器在大气层外运动，几乎不受空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，不会不断减小，B错误。
选项C：BC段机械能守恒，B和C在同一高度，重力势能相等，因此动能也相等，B点动能等于C点动能，C错误。
选项D：CD段在大气层内运动，受空气阻力作用，克服空气阻力做功，根据能量守恒，重力势能的减小量等于动能的增加量与克服阻力做功之和，因此动能的增加量小于重力势能的减小量，D错误。
【答案】
A
【知识点】
重力势能、机械能守恒、动能定理
【点评】
本题结合航天轨迹考查能量相关知识，需区分大气层内外的受力差异，明确各物理量的影响因素，是基础概念的应用考查。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正误，需结合重力势能（与高度正相关）、机械能（动能与重力势能之和，除重力外其他力做功会改变机械能）、动能（与速度相关，合外力做功等于动能变化）的知识，先明确各段的高度变化、是否受空气阻力，再逐一分析选项。
【解析】
选项A：AB段，返回器的高度逐渐升高，根据重力势能的影响因素，高度越高重力势能越大，因此AB段重力势能不断增大，A正确。
选项B：BC段，返回器在大气层外运动，几乎不受空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，不会不断减小，B错误。
选项C：BC段机械能守恒，B和C在同一高度，重力势能相等，因此动能也相等，B点动能等于C点动能，C错误。
选项D：CD段在大气层内运动，受空气阻力作用，克服空气阻力做功，根据能量守恒，重力势能的减小量等于动能的增加量与克服阻力做功之和，因此动能的增加量小于重力势能的减小量，D错误。
【答案】
A
【知识点】
重力势能、机械能守恒、动能定理
【点评】
本题结合航天轨迹考查能量相关知识，需区分大气层内外的受力差异，明确各物理量的影响因素，是基础概念的应用考查。
【难度系数】
0.5
7.《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型
，O为支点，$l_{OM}:l_{ON}=1:2$，M端用绳子悬挂重200 N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1 s内使物体缓慢上升了0.5 m。忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是(
A.该杠杆是费力杠杆
B.杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400 N
C.M端绳子拉力对物体做的功为100 J
D.M端绳子拉力对物体做功的功率为50 W
，O为支点，$l_{OM}:l_{ON}=1:2$，M端用绳子悬挂重200 N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1 s内使物体缓慢上升了0.5 m。忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是(C
)A.该杠杆是费力杠杆
B.杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400 N
C.M端绳子拉力对物体做的功为100 J
D.M端绳子拉力对物体做功的功率为50 W
答案
7.C
解析
【分析】
本题考查杠杆平衡条件、功和功率的计算，需先明确杠杆的动力臂、阻力臂，结合杠杆平衡公式判断杠杆类型，再利用功、功率公式逐一分析选项。首先确定支点为O，阻力臂为OM，动力臂为ON，已知两者长度比为1:2；物体缓慢上升时受力平衡，M端绳子拉力等于物体重力，以此为基础分析各选项。
【解析】
1. 分析杠杆类型：动力臂ON与阻力臂OM的比为2:1，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误。
2. 计算N端拉力：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入得$F_N · l_{ON}=G · l_{OM}$，则$F_N=\frac{G · l_{OM}}{l_{ON}}=\frac{200N ×1}{2}=100N$，故B错误。
3. 计算M端做功：M端绳子拉力等于物体重力$F_M=G=200N$，物体上升高度$h=0.5m$，做功$W=F_M · h=200N ×0.5m=100J$，故C正确。
4. 计算功率：功率$P=\frac{W}{t}=\frac{100J}{1s}=100W$，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件、功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合古代井上装置考查力学基础计算，需掌握杠杆平衡条件的应用，区分动力臂与阻力臂，熟练运用功、功率公式，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查杠杆平衡条件、功和功率的计算，需先明确杠杆的动力臂、阻力臂，结合杠杆平衡公式判断杠杆类型，再利用功、功率公式逐一分析选项。首先确定支点为O，阻力臂为OM，动力臂为ON，已知两者长度比为1:2；物体缓慢上升时受力平衡，M端绳子拉力等于物体重力，以此为基础分析各选项。
【解析】
1. 分析杠杆类型：动力臂ON与阻力臂OM的比为2:1，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误。
2. 计算N端拉力：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入得$F_N · l_{ON}=G · l_{OM}$，则$F_N=\frac{G · l_{OM}}{l_{ON}}=\frac{200N ×1}{2}=100N$，故B错误。
3. 计算M端做功：M端绳子拉力等于物体重力$F_M=G=200N$，物体上升高度$h=0.5m$，做功$W=F_M · h=200N ×0.5m=100J$，故C正确。
4. 计算功率：功率$P=\frac{W}{t}=\frac{100J}{1s}=100W$，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件、功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合古代井上装置考查力学基础计算，需掌握杠杆平衡条件的应用，区分动力臂与阻力臂，熟练运用功、功率公式，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
