登录
6. 如图所示的情情节选自我国古代科技著作《天工开物》，下列说法正确的是（
甲.汲水桔槔
乙.簸扬稻谷 丙.竹笆沉底 丁.没水采珠
A.图甲“汲水桔槔”中，井上汲水的桔槔属于省力杠杆
B.图乙“簸扬稻谷”中，能分离不饱满稻谷是利用稻谷受到惯性作用
C.图丙“竹笆沉底”中，船上装载的竹笆越多时，船受到水的浮力越大
D.图丁“没水采珠”中，水面下的采珠人下潜越深时受到水的压力越小
C
）甲.汲水桔槔
乙.簸扬稻谷 丙.竹笆沉底 丁.没水采珠A.图甲“汲水桔槔”中，井上汲水的桔槔属于省力杠杆
B.图乙“簸扬稻谷”中，能分离不饱满稻谷是利用稻谷受到惯性作用
C.图丙“竹笆沉底”中，船上装载的竹笆越多时，船受到水的浮力越大
D.图丁“没水采珠”中，水面下的采珠人下潜越深时受到水的压力越小
答案
6.C
解析
【分析】
本题结合古代科技场景考查物理知识，需逐个分析选项对应的物理原理：杠杆分类、惯性的正确表述、漂浮时浮力与重力的关系、液体压强的规律，判断各选项正误。
【解析】
选项A：桔槔属于杠杆，支点在横杆中间偏左位置，配重石的重力为阻力，人对B端的拉力为动力，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，并非省力杠杆，故A错误。
选项B：簸扬稻谷分离不饱满稻谷，是利用不同稻谷的惯性差异，但惯性是物体的固有属性，不能表述为“受到惯性作用”，应是“具有惯性”，故B错误。
选项C：船漂浮时，浮力等于总重力（$F_{浮}=G_{总}$）。船上装载的竹笆越多，总重力越大，根据漂浮条件，船受到的水的浮力越大，故C正确。
选项D：液体压强公式为$p=\rho gh$，采珠人下潜越深，深度$h$越大，水的压强越大；由$F=pS$，受力面积不变时，压强越大，受到的压力越大，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆分类、惯性、浮力、液体压强
【点评】
本题以古代生产场景为载体，综合考查多个物理基础知识点，需准确掌握各概念的内涵与规律，区分易混淆的表述，体现物理知识在古代生产中的应用。
【难度系数】
0.5
本题结合古代科技场景考查物理知识，需逐个分析选项对应的物理原理：杠杆分类、惯性的正确表述、漂浮时浮力与重力的关系、液体压强的规律，判断各选项正误。
【解析】
选项A：桔槔属于杠杆，支点在横杆中间偏左位置，配重石的重力为阻力，人对B端的拉力为动力，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，并非省力杠杆，故A错误。
选项B：簸扬稻谷分离不饱满稻谷，是利用不同稻谷的惯性差异，但惯性是物体的固有属性，不能表述为“受到惯性作用”，应是“具有惯性”，故B错误。
选项C：船漂浮时，浮力等于总重力（$F_{浮}=G_{总}$）。船上装载的竹笆越多，总重力越大，根据漂浮条件，船受到的水的浮力越大，故C正确。
选项D：液体压强公式为$p=\rho gh$，采珠人下潜越深，深度$h$越大，水的压强越大；由$F=pS$，受力面积不变时，压强越大，受到的压力越大，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆分类、惯性、浮力、液体压强
【点评】
本题以古代生产场景为载体，综合考查多个物理基础知识点，需准确掌握各概念的内涵与规律，区分易混淆的表述，体现物理知识在古代生产中的应用。
【难度系数】
0.5
二、简答题。
7.上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油，在一次测试中，汽车在水平路面上受到2 400 N的水平牵引力，5 min内匀速直线行驶了900 m。
(1)汽车受到水平方向的阻力是多少？
(2)汽车牵引力的功率是多少？
(3)如果汽车的功率一定，当汽车上坡时需要较大的牵引力，请推导出牵引力F和速度v之间关系的表达式，并说明汽车上坡时司机应该加速还是减速。
7.上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油，在一次测试中，汽车在水平路面上受到2 400 N的水平牵引力，5 min内匀速直线行驶了900 m。
(1)汽车受到水平方向的阻力是多少？
(2)汽车牵引力的功率是多少？
(3)如果汽车的功率一定，当汽车上坡时需要较大的牵引力，请推导出牵引力F和速度v之间关系的表达式，并说明汽车上坡时司机应该加速还是减速。
答案
7.解:(1)因为汽车做匀速直线运动,它受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以f=F=2 400 N;
(2)汽车牵引力所做的功:
W=Fs=2 400 N×900 m=2.16×10⁶ J,
汽车牵引力做功的功率:
P=W/t=2.16×10⁶ J/(5×60 s)=7.2×10³ W;
(3)根据P=W/t=Fs/t=Fv可知,在功率一定时,力F与速度v成反比,汽车上坡时,司机应该采取换低速挡的方法来减小运动速度,获得更大的动力。
答:(1)汽车受到水平方向的阻力是2 400 N;
(2)汽车牵引力的功率是7.2×10³ W;
(3)在功率一定时,力F与速度v成反比,汽车上坡时司机应该采取换低速挡的方法来减小运动速度,获得更大的动力。
所以f=F=2 400 N;
(2)汽车牵引力所做的功:
W=Fs=2 400 N×900 m=2.16×10⁶ J,
汽车牵引力做功的功率:
P=W/t=2.16×10⁶ J/(5×60 s)=7.2×10³ W;
(3)根据P=W/t=Fs/t=Fv可知,在功率一定时,力F与速度v成反比,汽车上坡时,司机应该采取换低速挡的方法来减小运动速度,获得更大的动力。
答:(1)汽车受到水平方向的阻力是2 400 N;
(2)汽车牵引力的功率是7.2×10³ W;
(3)在功率一定时,力F与速度v成反比,汽车上坡时司机应该采取换低速挡的方法来减小运动速度,获得更大的动力。
解析
【分析】
本题分三小问，解题思路如下：(1) 汽车匀速直线运动时，水平方向受力平衡，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，据此可直接求出阻力；(2) 先利用功的公式W=Fs计算牵引力做的功，再将时间单位转换为秒，通过功率公式P=W/t计算功率；(3) 由功率定义式推导得出P=Fv，分析功率一定时牵引力与速度的反比关系，结合上坡需要大牵引力的需求，判断速度变化方向。
【解析】
7. 解：
(1) 因为汽车做匀速直线运动，水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以阻力f=F=2400 N；
(2) 汽车牵引力做的功：W=Fs=2400 N×900 m=2.16×10⁶ J，
时间t=5 min=5×60 s=300 s，
汽车牵引力的功率：P=W/t=2.16×10⁶ J / 300 s=7.2×10³ W；
(3) 根据功率公式P=W/t，而W=Fs，代入得P=Fs/t=Fv，因此牵引力F和速度v的关系表达式为F=P/v；当功率P一定时，F与v成反比，汽车上坡时需要较大的牵引力，所以应减小速度，即司机应该减速（换低速挡）来获得更大的动力。
【答案】
(1) 汽车受到水平方向的阻力是2400 N；
(2) 汽车牵引力的功率是7.2×10³ W；
(3) 牵引力F和速度v的关系表达式为F=P/v，汽车上坡时司机应该减速（换低速挡）来减小运动速度，获得更大的动力。
【知识点】
二力平衡、功与功率、功率与牵引力速度的关系
【点评】
本题以氢燃料汽车为实际背景，考查力学基础知识点的应用，将平衡力、功、功率的计算及公式推导与生活场景结合，难度适中，侧重物理知识的理解与实际运用，适合学生巩固基础。
【难度系数】
0.6
本题分三小问，解题思路如下：(1) 汽车匀速直线运动时，水平方向受力平衡，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，据此可直接求出阻力；(2) 先利用功的公式W=Fs计算牵引力做的功，再将时间单位转换为秒，通过功率公式P=W/t计算功率；(3) 由功率定义式推导得出P=Fv，分析功率一定时牵引力与速度的反比关系，结合上坡需要大牵引力的需求，判断速度变化方向。
【解析】
7. 解：
(1) 因为汽车做匀速直线运动，水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以阻力f=F=2400 N；
(2) 汽车牵引力做的功：W=Fs=2400 N×900 m=2.16×10⁶ J，
时间t=5 min=5×60 s=300 s，
汽车牵引力的功率：P=W/t=2.16×10⁶ J / 300 s=7.2×10³ W；
(3) 根据功率公式P=W/t，而W=Fs，代入得P=Fs/t=Fv，因此牵引力F和速度v的关系表达式为F=P/v；当功率P一定时，F与v成反比，汽车上坡时需要较大的牵引力，所以应减小速度，即司机应该减速（换低速挡）来获得更大的动力。
【答案】
(1) 汽车受到水平方向的阻力是2400 N；
(2) 汽车牵引力的功率是7.2×10³ W；
(3) 牵引力F和速度v的关系表达式为F=P/v，汽车上坡时司机应该减速（换低速挡）来减小运动速度，获得更大的动力。
【知识点】
二力平衡、功与功率、功率与牵引力速度的关系
【点评】
本题以氢燃料汽车为实际背景，考查力学基础知识点的应用，将平衡力、功、功率的计算及公式推导与生活场景结合，难度适中，侧重物理知识的理解与实际运用，适合学生巩固基础。
【难度系数】
0.6
