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1. 如图所示，把重物放在平直的塑料板上，塑料板变弯曲。这个现象说明：力可以使物体发生。
答案
形变
解析
【分析】首先观察题目中的现象：平直的塑料板原本是直的，当重物放在上面后，塑料板发生了弯曲，即物体的形状发生了改变。结合力的作用效果的相关知识，力可以改变物体的运动状态，也可以使物体的形状发生变化，由此可推导结论。
【解析】平直的塑料板在重物的压力作用下，原本平直的形状变为弯曲，物体的形状发生了改变，这一现象说明力可以使物体发生形变。
【答案】形变
【知识点】力的作用效果
【点评】本题考查力的基本作用效果，属于基础概念题，结合直观的现象即可得出答案，难度较低。
【难度系数】0.9
【解析】平直的塑料板在重物的压力作用下，原本平直的形状变为弯曲，物体的形状发生了改变，这一现象说明力可以使物体发生形变。
【答案】形变
【知识点】力的作用效果
【点评】本题考查力的基本作用效果，属于基础概念题，结合直观的现象即可得出答案，难度较低。
【难度系数】0.9
2. 已知A的重力为400 N，用如图所示的滑轮组去拉物体A，在大小为F=50 N的拉力作用下，物体A在1 min内沿水平方向匀速前进了18 m。则在此过程中，A的重力做功为，拉力F的功率为。若该装置的机械效率为70%，则物体A在水平方向上受到的阻力是。（g取10 N/kg）
答案
解：
重力方向竖直向下，物体A沿水平方向运动，在重力方向上移动的距离为0，因此重力做功：
$W_G = G · s_{\mathrm{竖直}} = 400\ \mathrm{N} × 0\ \mathrm{m} = 0\ \mathrm{J}$
由图可知，动滑轮上承担拉力的绳子段数$n=3$，物体A移动距离$s_A=18\ \mathrm{m}$，拉力端移动距离：
$s = n s_A = 3 × 18\ \mathrm{m} = 54\ \mathrm{m}$
拉力做的总功：
$W_{\mathrm{总}} = F s = 50\ \mathrm{N} × 54\ \mathrm{m} = 2700\ \mathrm{J}$
时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，拉力的功率：
$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{2700\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}} = 45\ \mathrm{W}$
水平滑轮组的有用功为克服物体阻力做的功，即$W_{\mathrm{有}} = f s_A$，机械效率：
$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{f s_A}{F · n s_A} = \frac{f}{n F}$
因此物体A受到的阻力：
$f = \eta · n F = 70\% × 3 × 50\ \mathrm{N} = 105\ \mathrm{N}$
答案依次为：$\boldsymbol{0\ \mathrm{J}}$；$\boldsymbol{45\ \mathrm{W}}$；$\boldsymbol{105\ \mathrm{N}}$。
重力方向竖直向下，物体A沿水平方向运动，在重力方向上移动的距离为0，因此重力做功：
$W_G = G · s_{\mathrm{竖直}} = 400\ \mathrm{N} × 0\ \mathrm{m} = 0\ \mathrm{J}$
由图可知，动滑轮上承担拉力的绳子段数$n=3$，物体A移动距离$s_A=18\ \mathrm{m}$，拉力端移动距离：
$s = n s_A = 3 × 18\ \mathrm{m} = 54\ \mathrm{m}$
拉力做的总功：
$W_{\mathrm{总}} = F s = 50\ \mathrm{N} × 54\ \mathrm{m} = 2700\ \mathrm{J}$
时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，拉力的功率：
$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{2700\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}} = 45\ \mathrm{W}$
水平滑轮组的有用功为克服物体阻力做的功，即$W_{\mathrm{有}} = f s_A$，机械效率：
$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{f s_A}{F · n s_A} = \frac{f}{n F}$
因此物体A受到的阻力：
$f = \eta · n F = 70\% × 3 × 50\ \mathrm{N} = 105\ \mathrm{N}$
答案依次为：$\boldsymbol{0\ \mathrm{J}}$；$\boldsymbol{45\ \mathrm{W}}$；$\boldsymbol{105\ \mathrm{N}}$。
解析
【分析】
要解决本题，需分三步分析：1. 重力做功的判断：重力方向竖直向下，物体A水平运动，竖直方向无位移，故重力做功为0；2. 拉力功率的计算：先确定滑轮组承担拉力的绳子段数，算出拉力移动距离，再结合总功和时间计算功率；3. 水平滑轮组阻力的计算：水平滑轮组的有用功是克服阻力的功，利用机械效率公式推导阻力表达式，代入数值求解。
【解析】
1. 重力做功：重力方向竖直向下，物体A沿水平方向运动，在重力方向移动的距离为0，根据功的公式$W=Fs$，得重力做功：
$W_G = G · s_{\mathrm{竖直}} = 400\ \mathrm{N} × 0\ \mathrm{m} = 0\ \mathrm{J}$。
2. 拉力的功率：由图可知，水平滑轮组承担拉力的绳子段数$n=3$，物体A移动距离$s_A=18\ \mathrm{m}$，则拉力端移动距离$s = n s_A = 3 × 18\ \mathrm{m} = 54\ \mathrm{m}$；
拉力做的总功$W_{\mathrm{总}} = F s = 50\ \mathrm{N} × 54\ \mathrm{m} = 2700\ \mathrm{J}$；
时间$t = 1\ \mathrm{min} = 60\ \mathrm{s}$，根据功率公式$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$，得拉力的功率：
$P = \frac{2700\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}} = 45\ \mathrm{W}$。
3. 水平方向的阻力：水平滑轮组的有用功是克服物体阻力做的功，即$W_{\mathrm{有}} = f s_A$；机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{f s_A}{F · n s_A} = \frac{f}{n F}$，变形得阻力$f = \eta · n F$；
代入数值：$f = 70\% × 3 × 50\ \mathrm{N} = 105\ \mathrm{N}$。
【答案】
$0\ \mathrm{J}$；$45\ \mathrm{W}$；$105\ \mathrm{N}$
【知识点】
功的计算、功率的计算、滑轮组机械效率
【点评】
本题考查水平滑轮组的功、功率及机械效率的计算，需明确水平滑轮组与竖直滑轮组的差异（有用功为克服阻力的功），解题关键是确定绳子段数n，理清各物理量关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分三步分析：1. 重力做功的判断：重力方向竖直向下，物体A水平运动，竖直方向无位移，故重力做功为0；2. 拉力功率的计算：先确定滑轮组承担拉力的绳子段数，算出拉力移动距离，再结合总功和时间计算功率；3. 水平滑轮组阻力的计算：水平滑轮组的有用功是克服阻力的功，利用机械效率公式推导阻力表达式，代入数值求解。
【解析】
1. 重力做功：重力方向竖直向下，物体A沿水平方向运动，在重力方向移动的距离为0，根据功的公式$W=Fs$，得重力做功：
$W_G = G · s_{\mathrm{竖直}} = 400\ \mathrm{N} × 0\ \mathrm{m} = 0\ \mathrm{J}$。
2. 拉力的功率：由图可知，水平滑轮组承担拉力的绳子段数$n=3$，物体A移动距离$s_A=18\ \mathrm{m}$，则拉力端移动距离$s = n s_A = 3 × 18\ \mathrm{m} = 54\ \mathrm{m}$；
拉力做的总功$W_{\mathrm{总}} = F s = 50\ \mathrm{N} × 54\ \mathrm{m} = 2700\ \mathrm{J}$；
时间$t = 1\ \mathrm{min} = 60\ \mathrm{s}$，根据功率公式$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$，得拉力的功率：
$P = \frac{2700\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}} = 45\ \mathrm{W}$。
3. 水平方向的阻力：水平滑轮组的有用功是克服物体阻力做的功，即$W_{\mathrm{有}} = f s_A$；机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{f s_A}{F · n s_A} = \frac{f}{n F}$，变形得阻力$f = \eta · n F$；
代入数值：$f = 70\% × 3 × 50\ \mathrm{N} = 105\ \mathrm{N}$。
【答案】
$0\ \mathrm{J}$；$45\ \mathrm{W}$；$105\ \mathrm{N}$
【知识点】
功的计算、功率的计算、滑轮组机械效率
【点评】
本题考查水平滑轮组的功、功率及机械效率的计算，需明确水平滑轮组与竖直滑轮组的差异（有用功为克服阻力的功），解题关键是确定绳子段数n，理清各物理量关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
三、解答题。
一段长2.2 m的粗细不均匀的木料，一端放在地面上，抬起它的粗端要用680 N的力；若粗端放在地面上，抬起它的另一端需要用420 N的力。求：
(1)木料的重力；
(2)木料重心的位置。
一段长2.2 m的粗细不均匀的木料，一端放在地面上，抬起它的粗端要用680 N的力；若粗端放在地面上，抬起它的另一端需要用420 N的力。求：
(1)木料的重力；
(2)木料重心的位置。
答案
解：
设木料总长度为$L=2.2\ \mathrm{m}$，重心距离粗端的距离为$L_1$，则重心距离细端的距离为$L-L_1$。
(1) 抬起粗端时，支点为木料的细端，根据杠杆平衡条件：
$F_1L = G(L-L_1)$
代入$F_1=680\ \mathrm{N}$、$L=2.2\ \mathrm{m}$，得：
$680\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m} = G × (2.2\ \mathrm{m} - L_1) \quad ①$
抬起细端时，支点为木料的粗端，根据杠杆平衡条件：
$F_2L = GL_1$
代入$F_2=420\ \mathrm{N}$、$L=2.2\ \mathrm{m}$，得：
$420\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m} = G × L_1 \quad ②$
将①②两式相加，可得：
$(680\ \mathrm{N} + 420\ \mathrm{N}) × 2.2\ \mathrm{m} = G × 2.2\ \mathrm{m}$
解得木料的重力$G=1100\ \mathrm{N}$。
(2) 将$G=1100\ \mathrm{N}$代入②式：
$420\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m} = 1100\ \mathrm{N} × L_1$
解得：
$L_1 = \frac{420\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m}}{1100\ \mathrm{N}} = 0.84\ \mathrm{m}$
答：(1) 木料的重力为$1100\ \mathrm{N}$；(2) 木料重心位于距离粗端$0.84\ \mathrm{m}$的位置。
设木料总长度为$L=2.2\ \mathrm{m}$，重心距离粗端的距离为$L_1$，则重心距离细端的距离为$L-L_1$。
(1) 抬起粗端时，支点为木料的细端，根据杠杆平衡条件：
$F_1L = G(L-L_1)$
代入$F_1=680\ \mathrm{N}$、$L=2.2\ \mathrm{m}$，得：
$680\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m} = G × (2.2\ \mathrm{m} - L_1) \quad ①$
抬起细端时，支点为木料的粗端，根据杠杆平衡条件：
$F_2L = GL_1$
代入$F_2=420\ \mathrm{N}$、$L=2.2\ \mathrm{m}$，得：
$420\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m} = G × L_1 \quad ②$
将①②两式相加，可得：
$(680\ \mathrm{N} + 420\ \mathrm{N}) × 2.2\ \mathrm{m} = G × 2.2\ \mathrm{m}$
解得木料的重力$G=1100\ \mathrm{N}$。
(2) 将$G=1100\ \mathrm{N}$代入②式：
$420\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m} = 1100\ \mathrm{N} × L_1$
解得：
$L_1 = \frac{420\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m}}{1100\ \mathrm{N}} = 0.84\ \mathrm{m}$
答：(1) 木料的重力为$1100\ \mathrm{N}$；(2) 木料重心位于距离粗端$0.84\ \mathrm{m}$的位置。
解析
【分析】
本题将粗细不均匀的木料视为杠杆，利用杠杆平衡条件求解。第一次抬起粗端时，支点为木料的细端，动力为680N，阻力为木料重力G，动力臂为木料总长L，阻力臂为重心到细端的距离；第二次抬起细端时，支点为木料的粗端，动力为420N，阻力仍为G，动力臂为L，阻力臂为重心到粗端的距离。通过两次的杠杆平衡方程联立，可消去未知的重心位置，先求出重力G，再代入方程得到重心的位置。
【解析】
设木料总长度$ L = 2.2\ \mathrm{m} $，重心距离粗端的距离为$ L_1 $，则重心距离细端的距离为$ L - L_1 $。
1. 抬起粗端时，支点为细端，根据杠杆平衡条件$ F_1L_{\mathrm{动}} = F_2L_{\mathrm{阻}} $，可得：
$ F_1L = G(L - L_1) $
代入$ F_1 = 680\ \mathrm{N} $、$ L = 2.2\ \mathrm{m} $，得：
$ 680\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m} = G(2.2\ \mathrm{m} - L_1) \quad ① $
2. 抬起细端时，支点为粗端，同理根据杠杆平衡条件可得：
$ F_2L = GL_1 $
代入$ F_2 = 420\ \mathrm{N} $、$ L = 2.2\ \mathrm{m} $，得：
$ 420\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m} = GL_1 \quad ② $
将①②两式相加，消去$ L_1 $：
$ (680\ \mathrm{N} + 420\ \mathrm{N}) × 2.2\ \mathrm{m} = G × 2.2\ \mathrm{m} $
解得木料重力$ G = 1100\ \mathrm{N} $。
3. 将$ G = 1100\ \mathrm{N} $代入②式，求$ L_1 $：
$ L_1 = \frac{420\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m}}{1100\ \mathrm{N}} = 0.84\ \mathrm{m} $
【答案】
(1) 木料的重力为1100N；(2) 木料重心位于距离粗端0.84m的位置。
【知识点】
杠杆平衡条件、重心位置
【点评】
本题是杠杆平衡条件在实际生活中的典型应用，关键在于正确判断两次抬起时的支点和对应的力臂，通过联立方程消元求解，考查学生对杠杆原理的理解和应用能力，属于力学基础应用题。
【难度系数】
0.5
本题将粗细不均匀的木料视为杠杆，利用杠杆平衡条件求解。第一次抬起粗端时，支点为木料的细端，动力为680N，阻力为木料重力G，动力臂为木料总长L，阻力臂为重心到细端的距离；第二次抬起细端时，支点为木料的粗端，动力为420N，阻力仍为G，动力臂为L，阻力臂为重心到粗端的距离。通过两次的杠杆平衡方程联立，可消去未知的重心位置，先求出重力G，再代入方程得到重心的位置。
【解析】
设木料总长度$ L = 2.2\ \mathrm{m} $，重心距离粗端的距离为$ L_1 $，则重心距离细端的距离为$ L - L_1 $。
1. 抬起粗端时，支点为细端，根据杠杆平衡条件$ F_1L_{\mathrm{动}} = F_2L_{\mathrm{阻}} $，可得：
$ F_1L = G(L - L_1) $
代入$ F_1 = 680\ \mathrm{N} $、$ L = 2.2\ \mathrm{m} $，得：
$ 680\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m} = G(2.2\ \mathrm{m} - L_1) \quad ① $
2. 抬起细端时，支点为粗端，同理根据杠杆平衡条件可得：
$ F_2L = GL_1 $
代入$ F_2 = 420\ \mathrm{N} $、$ L = 2.2\ \mathrm{m} $，得：
$ 420\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m} = GL_1 \quad ② $
将①②两式相加，消去$ L_1 $：
$ (680\ \mathrm{N} + 420\ \mathrm{N}) × 2.2\ \mathrm{m} = G × 2.2\ \mathrm{m} $
解得木料重力$ G = 1100\ \mathrm{N} $。
3. 将$ G = 1100\ \mathrm{N} $代入②式，求$ L_1 $：
$ L_1 = \frac{420\ \mathrm{N} × 2.2\ \mathrm{m}}{1100\ \mathrm{N}} = 0.84\ \mathrm{m} $
【答案】
(1) 木料的重力为1100N；(2) 木料重心位于距离粗端0.84m的位置。
【知识点】
杠杆平衡条件、重心位置
【点评】
本题是杠杆平衡条件在实际生活中的典型应用，关键在于正确判断两次抬起时的支点和对应的力臂，通过联立方程消元求解，考查学生对杠杆原理的理解和应用能力，属于力学基础应用题。
【难度系数】
0.5
