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1.某款扫地机器人的质量为4 kg，最大集尘量为2 kg，一次工作后，它集满尘后的重力是
60
N。扫地机器人采用凹凸材质的轮胎，可以增大
（选填“增大”或“减小”）机器人与地面间的摩擦。（g取10 N/kg）答案
1.60 增大
解析
【分析】要解答本题，需分两步思考：第一步，计算集满尘后机器人的总重力，需先求出总质量，再利用重力公式$G=mg$计算；第二步，根据影响摩擦力大小的因素（压力、接触面粗糙程度），判断凹凸材质轮胎对摩擦的作用。
【解析】1. 计算总重力：集满尘后机器人的总质量$m_{总}=m_{机器人}+m_{集尘}=4kg+2kg=6kg$，代入重力公式$G=m_{总}g$（$g=10N/kg$），得总重力$G=6kg×10N/kg=60N$。2. 判断摩擦力变化：凹凸材质的轮胎，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，因此应选“增大”。
【答案】60；增大
【知识点】重力计算、影响摩擦力的因素
【点评】本题考查力学基础知识点，侧重对重力公式应用和摩擦力影响因素概念的理解，属于简单基础题，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】1. 计算总重力：集满尘后机器人的总质量$m_{总}=m_{机器人}+m_{集尘}=4kg+2kg=6kg$，代入重力公式$G=m_{总}g$（$g=10N/kg$），得总重力$G=6kg×10N/kg=60N$。2. 判断摩擦力变化：凹凸材质的轮胎，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，因此应选“增大”。
【答案】60；增大
【知识点】重力计算、影响摩擦力的因素
【点评】本题考查力学基础知识点，侧重对重力公式应用和摩擦力影响因素概念的理解，属于简单基础题，难度较低。
【难度系数】0.8
2. 如图是一种健身器械，AOB可视为一个杠杆，O是它的支点。图中的人想更容易地抬起重物，应该将手
远离
（选填“靠近”或“远离”）O点，这是因为增大了动力臂
。答案
2.远离 动力臂
解析
【分析】
要解决这个问题，需运用杠杆的平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂，即$F_1L_1=F_2L_2$）分析。本题中，重物对杠杆的拉力是阻力，阻力和阻力臂的大小固定不变；人施加的力是动力，要更省力地抬起重物，需减小动力，根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，增大动力臂可减小动力，因此需要增大动力臂，即手要远离支点O。
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力（重物的重力）和阻力臂不变时，增大动力臂能够减小动力，从而更容易抬起重物。所以人应该将手远离O点，这一操作增大了动力臂。
【答案】
远离；动力臂
【知识点】
杠杆平衡条件；动力臂
【点评】
本题结合健身器械考查杠杆平衡条件的实际应用，属于基础题型，重点考查学生对杠杆平衡条件的理解与运用能力，难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题，需运用杠杆的平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂，即$F_1L_1=F_2L_2$）分析。本题中，重物对杠杆的拉力是阻力，阻力和阻力臂的大小固定不变；人施加的力是动力，要更省力地抬起重物，需减小动力，根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，增大动力臂可减小动力，因此需要增大动力臂，即手要远离支点O。
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力（重物的重力）和阻力臂不变时，增大动力臂能够减小动力，从而更容易抬起重物。所以人应该将手远离O点，这一操作增大了动力臂。
【答案】
远离；动力臂
【知识点】
杠杆平衡条件；动力臂
【点评】
本题结合健身器械考查杠杆平衡条件的实际应用，属于基础题型，重点考查学生对杠杆平衡条件的理解与运用能力，难度较低。
【难度系数】
0.6
3. 如图甲，物体A重40 N，被50 N的水平压力$ F_A $压在竖直墙壁上保持静止。如图乙，物体B重60 N，在35 N的水平拉力$ F_B $作用下，沿水平桌面匀速向右运动，则物体A受到的摩擦力$ f_A $为
40
N，物体B受到的摩擦力$ f_B $为35
N。答案
3.40 35
解析
【分析】
要解决本题，需利用二力平衡的知识：当物体处于静止或匀速直线运动状态时，受力平衡，合力为零。分别对物体A、B进行受力分析，找到平衡的力，即可求出对应的摩擦力。
【解析】
1. 对物体A分析：物体A静止，处于平衡状态，竖直方向受到向下的重力$ G_A = 40\ \mathrm{N} $，以及墙壁对它向上的摩擦力$ f_A $，根据二力平衡，这两个力大小相等，因此$ f_A = G_A = 40\ \mathrm{N} $。
2. 对物体B分析：物体B匀速向右运动，处于平衡状态，水平方向受到向右的拉力$ F_B = 35\ \mathrm{N} $，以及水平桌面对它向左的滑动摩擦力$ f_B $，根据二力平衡，这两个力大小相等，因此$ f_B = F_B = 35\ \mathrm{N} $。
【答案】
40；35
【知识点】
二力平衡、摩擦力
【点评】
本题考查二力平衡在静摩擦力和滑动摩擦力中的应用，属于力学基础题，需明确平衡状态下受力的对应关系，难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需利用二力平衡的知识：当物体处于静止或匀速直线运动状态时，受力平衡，合力为零。分别对物体A、B进行受力分析，找到平衡的力，即可求出对应的摩擦力。
【解析】
1. 对物体A分析：物体A静止，处于平衡状态，竖直方向受到向下的重力$ G_A = 40\ \mathrm{N} $，以及墙壁对它向上的摩擦力$ f_A $，根据二力平衡，这两个力大小相等，因此$ f_A = G_A = 40\ \mathrm{N} $。
2. 对物体B分析：物体B匀速向右运动，处于平衡状态，水平方向受到向右的拉力$ F_B = 35\ \mathrm{N} $，以及水平桌面对它向左的滑动摩擦力$ f_B $，根据二力平衡，这两个力大小相等，因此$ f_B = F_B = 35\ \mathrm{N} $。
【答案】
40；35
【知识点】
二力平衡、摩擦力
【点评】
本题考查二力平衡在静摩擦力和滑动摩擦力中的应用，属于力学基础题，需明确平衡状态下受力的对应关系，难度较低。
【难度系数】
0.6
4.为了让更多的人领略泰山风光，泰山文旅投运了登山助力机器人。登山助力机器人的质量为1.8 kg，由一根背带牵引，可挎在人的腰间，绑在大腿与膝盖上，爬山时可模仿人体膝关节铰链结构，在抬腿瞬间提供精准助力，轻松应对登山时的发力需求。登山助力机器人的重力为
(g取10 N/kg)
18
N。一位质量为60 kg的爬山者戴着该机器人攀登泰山，3 h内爬升了1 500 m。若在这个过程中爬山者未打开该机器人的电源，则他克服重力做的总功为$9.27×10^5$
J。若他打开了电源，该机器人提供了603 kJ的能量用来爬山，则爬山者爬山的实际功率为30
W。(g取10 N/kg)
答案
4.18 $9.27×10^5$ 30
解析
【分析】
本题需依次计算三个物理量：首先利用重力公式计算机器人的重力；其次计算爬山者与机器人的总重力，结合功的公式算出克服重力的总功；最后明确机器人提供能量时，爬山者需做的功为总功减去机器人提供的能量，再结合功率公式计算实际功率，需注意单位换算。
【解析】
1. 登山助力机器人的重力：根据重力公式$G=mg$，代入$m=1.8\ \mathrm{kg}$、$g=10\ \mathrm{N/kg}$，得$G=1.8\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=18\ \mathrm{N}$。
2. 克服重力做的总功：总质量为爬山者与机器人质量之和，即$m_{\mathrm{总}}=60\ \mathrm{kg}+1.8\ \mathrm{kg}=61.8\ \mathrm{kg}$，总重力$G_{\mathrm{总}}=m_{\mathrm{总}}g=61.8\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=618\ \mathrm{N}$；根据功的公式$W=Gh$，代入$h=1500\ \mathrm{m}$，得$W=618\ \mathrm{N} × 1500\ \mathrm{m}=9.27 × 10^5\ \mathrm{J}$。
3. 爬山者的实际功率：机器人提供的能量$E_{\mathrm{机}}=603\ \mathrm{kJ}=603000\ \mathrm{J}$，爬山者需做的功$W_{\mathrm{人}}=W - E_{\mathrm{机}}=9.27 × 10^5\ \mathrm{J} - 603000\ \mathrm{J}=324000\ \mathrm{J}$；时间$t=3\ \mathrm{h}=3 × 3600\ \mathrm{s}=10800\ \mathrm{s}$，根据功率公式$P=\frac{W_{\mathrm{人}}}{t}$，得$P=\frac{324000\ \mathrm{J}}{10800\ \mathrm{s}}=30\ \mathrm{W}$。
【答案】
18；$9.27×10^5$；30
【知识点】
重力计算；功的计算；功率计算
【点评】
本题结合登山助力机器人的实际场景，考查力学基础公式的综合应用，需注意总质量计算、能量分配及时间单位换算，是难度适中的基础题。
【难度系数】
0.5
本题需依次计算三个物理量：首先利用重力公式计算机器人的重力；其次计算爬山者与机器人的总重力，结合功的公式算出克服重力的总功；最后明确机器人提供能量时，爬山者需做的功为总功减去机器人提供的能量，再结合功率公式计算实际功率，需注意单位换算。
【解析】
1. 登山助力机器人的重力：根据重力公式$G=mg$，代入$m=1.8\ \mathrm{kg}$、$g=10\ \mathrm{N/kg}$，得$G=1.8\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=18\ \mathrm{N}$。
2. 克服重力做的总功：总质量为爬山者与机器人质量之和，即$m_{\mathrm{总}}=60\ \mathrm{kg}+1.8\ \mathrm{kg}=61.8\ \mathrm{kg}$，总重力$G_{\mathrm{总}}=m_{\mathrm{总}}g=61.8\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=618\ \mathrm{N}$；根据功的公式$W=Gh$，代入$h=1500\ \mathrm{m}$，得$W=618\ \mathrm{N} × 1500\ \mathrm{m}=9.27 × 10^5\ \mathrm{J}$。
3. 爬山者的实际功率：机器人提供的能量$E_{\mathrm{机}}=603\ \mathrm{kJ}=603000\ \mathrm{J}$，爬山者需做的功$W_{\mathrm{人}}=W - E_{\mathrm{机}}=9.27 × 10^5\ \mathrm{J} - 603000\ \mathrm{J}=324000\ \mathrm{J}$；时间$t=3\ \mathrm{h}=3 × 3600\ \mathrm{s}=10800\ \mathrm{s}$，根据功率公式$P=\frac{W_{\mathrm{人}}}{t}$，得$P=\frac{324000\ \mathrm{J}}{10800\ \mathrm{s}}=30\ \mathrm{W}$。
【答案】
18；$9.27×10^5$；30
【知识点】
重力计算；功的计算；功率计算
【点评】
本题结合登山助力机器人的实际场景，考查力学基础公式的综合应用，需注意总质量计算、能量分配及时间单位换算，是难度适中的基础题。
【难度系数】
0.5
5.如图是小渝用粗细均匀的吸管制成的简易密度计，总质量为6 g，其竖直漂浮在水中时所受的浮力为
第5题 第6题
0.06
N。把该密度计放入未知液体中，密度计仍竖直漂浮，已知此密度计浸在水和液体中的深度分别为12 cm、10 cm，则未知液体的密度为1.2
g/cm³。第5题 第6题
答案
5.0.06 1.2
解析
【分析】
要解决这道题，需利用密度计的工作原理：密度计竖直漂浮时，所受浮力等于自身重力。首先根据重力公式算出浮力；再结合阿基米德原理，利用密度计在水和未知液体中漂浮时浮力相等，通过排开液体体积的关系求出未知液体的密度。
【解析】
1. 计算密度计在水中的浮力：
密度计漂浮，根据漂浮条件，浮力等于重力。总质量$ m = 6\ \mathrm{g} = 0.006\ \mathrm{kg} $，重力$ G = mg = 0.006\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 0.06\ \mathrm{N} $，因此浮力$ F_{\mathrm{浮}} = G = 0.06\ \mathrm{N} $。
2. 计算未知液体的密度：
密度计在水和未知液体中均漂浮，故两次浮力相等，即$ F_{\mathrm{浮水}} = F_{\mathrm{浮液}} $。
根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}} g V_{\mathrm{排}} $，且吸管粗细均匀，设横截面积为$ S $，则排开液体体积$ V_{\mathrm{排}} = S h $（$ h $为浸入深度）。
因此有：$ \rho_{\mathrm{水}} g S h_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{液}} g S h_{\mathrm{液}} $，约去$ g $和$ S $，得：
$ \rho_{\mathrm{液}} = \rho_{\mathrm{水}} · \frac{h_{\mathrm{水}}}{h_{\mathrm{液}}} $
代入数据：$ \rho_{\mathrm{水}} = 1\ \mathrm{g/cm}^3 $，$ h_{\mathrm{水}} = 12\ \mathrm{cm} $，$ h_{\mathrm{液}} = 10\ \mathrm{cm} $，
则$ \rho_{\mathrm{液}} = 1\ \mathrm{g/cm}^3 × \frac{12\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm}} = 1.2\ \mathrm{g/cm}^3 $。
【答案】
0.06；1.2
【知识点】
浮力、密度计原理、阿基米德原理
【点评】
本题考查密度计的工作原理及阿基米德原理的应用，核心是利用漂浮时浮力等于重力的条件，结合两次排开液体体积的关系求解未知液体密度，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需利用密度计的工作原理：密度计竖直漂浮时，所受浮力等于自身重力。首先根据重力公式算出浮力；再结合阿基米德原理，利用密度计在水和未知液体中漂浮时浮力相等，通过排开液体体积的关系求出未知液体的密度。
【解析】
1. 计算密度计在水中的浮力：
密度计漂浮，根据漂浮条件，浮力等于重力。总质量$ m = 6\ \mathrm{g} = 0.006\ \mathrm{kg} $，重力$ G = mg = 0.006\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 0.06\ \mathrm{N} $，因此浮力$ F_{\mathrm{浮}} = G = 0.06\ \mathrm{N} $。
2. 计算未知液体的密度：
密度计在水和未知液体中均漂浮，故两次浮力相等，即$ F_{\mathrm{浮水}} = F_{\mathrm{浮液}} $。
根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}} g V_{\mathrm{排}} $，且吸管粗细均匀，设横截面积为$ S $，则排开液体体积$ V_{\mathrm{排}} = S h $（$ h $为浸入深度）。
因此有：$ \rho_{\mathrm{水}} g S h_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{液}} g S h_{\mathrm{液}} $，约去$ g $和$ S $，得：
$ \rho_{\mathrm{液}} = \rho_{\mathrm{水}} · \frac{h_{\mathrm{水}}}{h_{\mathrm{液}}} $
代入数据：$ \rho_{\mathrm{水}} = 1\ \mathrm{g/cm}^3 $，$ h_{\mathrm{水}} = 12\ \mathrm{cm} $，$ h_{\mathrm{液}} = 10\ \mathrm{cm} $，
则$ \rho_{\mathrm{液}} = 1\ \mathrm{g/cm}^3 × \frac{12\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm}} = 1.2\ \mathrm{g/cm}^3 $。
【答案】
0.06；1.2
【知识点】
浮力、密度计原理、阿基米德原理
【点评】
本题考查密度计的工作原理及阿基米德原理的应用，核心是利用漂浮时浮力等于重力的条件，结合两次排开液体体积的关系求解未知液体密度，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.7
