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1. 如图,在$F=10\ \mathrm{N}$的拉力作用下,物体沿水平面向右做匀速直线运动,物体受到的摩擦力是N;当撤去拉力$F$时,物体将;此时,若重力突然消失,不计空气阻力,该物体将。(以上两空均选填“保持静止状态”、“做减速直线运动”或“做匀速直线运动”)
答案
解：
物体沿水平面向右做匀速直线运动，水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，因此物体受到的摩擦力$f=F=10\ \mathrm{N}$。
当撤去拉力$F$时，物体仍具有向右的速度，在向左的滑动摩擦力的作用下，运动速度逐渐减小，将做减速直线运动。
若重力突然消失，物体对水平面的压力变为零，滑动摩擦力也随之消失，且不计空气阻力，物体不受任何外力作用，根据牛顿第一定律，物体将保持原来的运动状态，做匀速直线运动。
答案依次为：$\boldsymbol{10}$；$\boldsymbol{做减速直线运动}$；$\boldsymbol{做匀速直线运动}$。
物体沿水平面向右做匀速直线运动，水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，因此物体受到的摩擦力$f=F=10\ \mathrm{N}$。
当撤去拉力$F$时，物体仍具有向右的速度，在向左的滑动摩擦力的作用下，运动速度逐渐减小，将做减速直线运动。
若重力突然消失，物体对水平面的压力变为零，滑动摩擦力也随之消失，且不计空气阻力，物体不受任何外力作用，根据牛顿第一定律，物体将保持原来的运动状态，做匀速直线运动。
答案依次为：$\boldsymbol{10}$；$\boldsymbol{做减速直线运动}$；$\boldsymbol{做匀速直线运动}$。
解析
【分析】
首先，当物体做匀速直线运动时，水平方向受力平衡，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，可求出摩擦力大小；撤去拉力后，物体仅受与运动方向相反的滑动摩擦力，运动状态改变；当重力消失时，压力消失导致摩擦力消失，物体不受外力，根据牛顿第一定律判断运动状态。
【解析】
1. 物体沿水平面向右做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向受到的拉力$F$和滑动摩擦力$f$是一对平衡力，根据二力平衡条件，二力大小相等，因此物体受到的摩擦力$f=F=10\ \mathrm{N}$。
2. 当撤去拉力$F$时，物体由于惯性仍保持向右的运动状态，此时水平方向只受到向左的滑动摩擦力，摩擦力与运动方向相反，会使物体的速度逐渐减小，因此物体将做减速直线运动。
3. 若重力突然消失，物体对水平面的压力也随之消失，滑动摩擦力也会消失；不计空气阻力，此时物体不受任何外力作用，根据牛顿第一定律，物体将保持原来的运动状态，做匀速直线运动。
【答案】
10；做减速直线运动；做匀速直线运动
【知识点】
二力平衡、摩擦力、牛顿第一定律
【点评】
本题考查力学基础知识点，结合受力分析、平衡条件和牛顿第一定律，需要学生掌握受力与运动状态的关系，属于常规基础题。
【难度系数】
0.5
首先，当物体做匀速直线运动时，水平方向受力平衡，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，可求出摩擦力大小；撤去拉力后，物体仅受与运动方向相反的滑动摩擦力，运动状态改变；当重力消失时，压力消失导致摩擦力消失，物体不受外力，根据牛顿第一定律判断运动状态。
【解析】
1. 物体沿水平面向右做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向受到的拉力$F$和滑动摩擦力$f$是一对平衡力，根据二力平衡条件，二力大小相等，因此物体受到的摩擦力$f=F=10\ \mathrm{N}$。
2. 当撤去拉力$F$时，物体由于惯性仍保持向右的运动状态，此时水平方向只受到向左的滑动摩擦力，摩擦力与运动方向相反，会使物体的速度逐渐减小，因此物体将做减速直线运动。
3. 若重力突然消失，物体对水平面的压力也随之消失，滑动摩擦力也会消失；不计空气阻力，此时物体不受任何外力作用，根据牛顿第一定律，物体将保持原来的运动状态，做匀速直线运动。
【答案】
10；做减速直线运动；做匀速直线运动
【知识点】
二力平衡、摩擦力、牛顿第一定律
【点评】
本题考查力学基础知识点，结合受力分析、平衡条件和牛顿第一定律，需要学生掌握受力与运动状态的关系，属于常规基础题。
【难度系数】
0.5
2. 如图所示，小球从A点由静止释放，将自动从A点向B点摆动。在此过程中细绳（不发生形变）作用在小球上的拉力对小球（选填“做功”或“不做功”），理由是。
答案
解：
不做功
小球在拉力的方向上没有移动距离（拉力方向与小球的运动方向垂直，不满足做功的条件）。
不做功
小球在拉力的方向上没有移动距离（拉力方向与小球的运动方向垂直，不满足做功的条件）。
解析
【分析】
判断力是否做功需依据做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。本题中需先明确拉力的方向，再判断小球在拉力方向上是否有移动距离，进而确定拉力是否做功。
【解析】
做功的两个必要因素为作用在物体上的力，以及物体在力的方向上通过的距离。小球摆动时，细绳对小球的拉力方向沿细绳指向O点，而小球的运动方向为圆弧的切线方向，拉力方向与小球的运动方向始终垂直，因此小球在拉力的方向上没有移动距离，不满足做功的条件，故拉力对小球不做功。
【答案】
不做功；小球在拉力的方向上没有移动距离（拉力方向与小球的运动方向垂直，不满足做功的条件）
【知识点】
功的两个必要因素、力是否做功的判断
【点评】
本题考查力是否做功的判断，核心是掌握做功的两个必要条件，明确力的方向与物体移动距离方向的关系，属于基础概念类题目，难度较低。
【难度系数】
0.3
判断力是否做功需依据做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。本题中需先明确拉力的方向，再判断小球在拉力方向上是否有移动距离，进而确定拉力是否做功。
【解析】
做功的两个必要因素为作用在物体上的力，以及物体在力的方向上通过的距离。小球摆动时，细绳对小球的拉力方向沿细绳指向O点，而小球的运动方向为圆弧的切线方向，拉力方向与小球的运动方向始终垂直，因此小球在拉力的方向上没有移动距离，不满足做功的条件，故拉力对小球不做功。
【答案】
不做功；小球在拉力的方向上没有移动距离（拉力方向与小球的运动方向垂直，不满足做功的条件）
【知识点】
功的两个必要因素、力是否做功的判断
【点评】
本题考查力是否做功的判断，核心是掌握做功的两个必要条件，明确力的方向与物体移动距离方向的关系，属于基础概念类题目，难度较低。
【难度系数】
0.3
三、解答题。
弹簧测力计下吊着一长方体物块，将物块从盛水的烧杯上方缓慢放下直至其完全浸没，物块下降过程中，弹簧测力计的示数F随下降高度h的变化关系如图所示。（g取10 N/kg）求：
（1）物块的重力；
（2）物块受到的最大浮力；
（3）当物块刚好完全浸没时，物块下表面受到水的压强。
弹簧测力计下吊着一长方体物块，将物块从盛水的烧杯上方缓慢放下直至其完全浸没，物块下降过程中，弹簧测力计的示数F随下降高度h的变化关系如图所示。（g取10 N/kg）求：
（1）物块的重力；
（2）物块受到的最大浮力；
（3）当物块刚好完全浸没时，物块下表面受到水的压强。
答案
解：
(1) 由图像可知，当物块未浸入水中时，弹簧测力计示数等于物块重力，可得物块的重力：
$G=10\ \mathrm{N}$
(2) 物块完全浸没后，弹簧测力计示数$F=4\ \mathrm{N}$，根据称重法，物块受到的最大浮力：
$F_{\mathrm{浮}}=G-F=10\ \mathrm{N}-4\ \mathrm{N}=6\ \mathrm{N}$
(3) 物块下表面刚接触水面时对应下降高度为$3\ \mathrm{cm}$，刚好完全浸没时对应下降高度为$7\ \mathrm{cm}$，此时物块下表面的深度：
$h=7\ \mathrm{cm}-3\ \mathrm{cm}=4\ \mathrm{cm}=0.04\ \mathrm{m}$
根据液体压强公式，物块下表面受到水的压强：
$p=\rho_{\mathrm{水}}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.04\ \mathrm{m}=400\ \mathrm{Pa}$
答：(1) 物块的重力为$10\ \mathrm{N}$；(2) 物块受到的最大浮力为$6\ \mathrm{N}$；(3) 物块刚好完全浸没时，下表面受到水的压强为$400\ \mathrm{Pa}$。
(1) 由图像可知，当物块未浸入水中时，弹簧测力计示数等于物块重力，可得物块的重力：
$G=10\ \mathrm{N}$
(2) 物块完全浸没后，弹簧测力计示数$F=4\ \mathrm{N}$，根据称重法，物块受到的最大浮力：
$F_{\mathrm{浮}}=G-F=10\ \mathrm{N}-4\ \mathrm{N}=6\ \mathrm{N}$
(3) 物块下表面刚接触水面时对应下降高度为$3\ \mathrm{cm}$，刚好完全浸没时对应下降高度为$7\ \mathrm{cm}$，此时物块下表面的深度：
$h=7\ \mathrm{cm}-3\ \mathrm{cm}=4\ \mathrm{cm}=0.04\ \mathrm{m}$
根据液体压强公式，物块下表面受到水的压强：
$p=\rho_{\mathrm{水}}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.04\ \mathrm{m}=400\ \mathrm{Pa}$
答：(1) 物块的重力为$10\ \mathrm{N}$；(2) 物块受到的最大浮力为$6\ \mathrm{N}$；(3) 物块刚好完全浸没时，下表面受到水的压强为$400\ \mathrm{Pa}$。
解析
【分析】首先观察图像，AB段物块未浸入水中，弹簧测力计示数等于物块重力；BC段物块逐渐浸入水中，浮力增大、拉力减小；CD段物块完全浸没，浮力不变、拉力稳定。据此分三步解题：（1）利用未浸入时的拉力求重力；（2）利用完全浸没时的拉力，通过称重法求最大浮力；（3）通过下降高度差确定下表面深度，再用液体压强公式计算压强。
【解析】
(1) 由图像可知，当物块未浸入水中时，弹簧测力计的示数等于物块的重力，即$G = F_{AB} = 10\ \mathrm{N}$。
(2) 当物块完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数$F = 4\ \mathrm{N}$，根据称重法，物块受到的最大浮力：$F_{\mathrm{浮}} = G - F = 10\ \mathrm{N} - 4\ \mathrm{N} = 6\ \mathrm{N}$。
(3) 物块下表面刚接触水面时对应下降高度$h_1 = 3\ \mathrm{cm}$，刚好完全浸没时对应下降高度$h_2 = 7\ \mathrm{cm}$，则物块下表面的深度：$h = h_2 - h_1 = 7\ \mathrm{cm} - 3\ \mathrm{cm} = 4\ \mathrm{cm} = 0.04\ \mathrm{m}$。根据液体压强公式，物块下表面受到水的压强：$p = \rho_{\mathrm{水}}gh = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.04\ \mathrm{m} = 400\ \mathrm{Pa}$。
【答案】(1) 物块的重力为$10\ \mathrm{N}$；(2) 物块受到的最大浮力为$6\ \mathrm{N}$；(3) 物块刚好完全浸没时，下表面受到水的压强为$400\ \mathrm{Pa}$。
【知识点】称重法测浮力，液体压强计算，图像分析
【点评】本题结合F-h图像考查浮力与压强的综合计算，需准确解读图像各段对应的物理过程，关键是确定物块的重力、最大浮力及下表面深度，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
(1) 由图像可知，当物块未浸入水中时，弹簧测力计的示数等于物块的重力，即$G = F_{AB} = 10\ \mathrm{N}$。
(2) 当物块完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数$F = 4\ \mathrm{N}$，根据称重法，物块受到的最大浮力：$F_{\mathrm{浮}} = G - F = 10\ \mathrm{N} - 4\ \mathrm{N} = 6\ \mathrm{N}$。
(3) 物块下表面刚接触水面时对应下降高度$h_1 = 3\ \mathrm{cm}$，刚好完全浸没时对应下降高度$h_2 = 7\ \mathrm{cm}$，则物块下表面的深度：$h = h_2 - h_1 = 7\ \mathrm{cm} - 3\ \mathrm{cm} = 4\ \mathrm{cm} = 0.04\ \mathrm{m}$。根据液体压强公式，物块下表面受到水的压强：$p = \rho_{\mathrm{水}}gh = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.04\ \mathrm{m} = 400\ \mathrm{Pa}$。
【答案】(1) 物块的重力为$10\ \mathrm{N}$；(2) 物块受到的最大浮力为$6\ \mathrm{N}$；(3) 物块刚好完全浸没时，下表面受到水的压强为$400\ \mathrm{Pa}$。
【知识点】称重法测浮力，液体压强计算，图像分析
【点评】本题结合F-h图像考查浮力与压强的综合计算，需准确解读图像各段对应的物理过程，关键是确定物块的重力、最大浮力及下表面深度，难度适中。
【难度系数】0.6
