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11. 图8是活塞式抽水机的示意图。其中手柄AOB可看成是一个杠杆,在动力的作用下绕O点顺时针匀速转动,A点所受动力方向如图8所示,请在图中画出F₁的力臂l₁和杠杆在B点受到阻力F₂的示意图。
答案
解析
【解析】
1. 画力臂$ l_1 $：过支点$ O $作动力$ F_1 $作用线的垂线段，该垂线段即为$ F_1 $的力臂$ l_1 $；
2. 画阻力$ F_2 $：手柄绕$ O $点顺时针匀速转动时，B点受到活塞竖直向下的阻力，在B点竖直向下画出阻力$ F_2 $的示意图。
【答案】
如图所示（对应参考答案中的示意图）
【知识点】
力臂的画法、阻力示意图绘制
【点评】
本题考查杠杆相关的作图，需明确力臂的定义（支点到力的作用线的垂直距离），并结合杠杆转动趋势判断阻力方向，属于杠杆基础作图题。
【难度系数】
0.6
1. 画力臂$ l_1 $：过支点$ O $作动力$ F_1 $作用线的垂线段，该垂线段即为$ F_1 $的力臂$ l_1 $；
2. 画阻力$ F_2 $：手柄绕$ O $点顺时针匀速转动时，B点受到活塞竖直向下的阻力，在B点竖直向下画出阻力$ F_2 $的示意图。
【答案】
如图所示（对应参考答案中的示意图）
【知识点】
力臂的画法、阻力示意图绘制
【点评】
本题考查杠杆相关的作图，需明确力臂的定义（支点到力的作用线的垂直距离），并结合杠杆转动趋势判断阻力方向，属于杠杆基础作图题。
【难度系数】
0.6
12. 请在图9中画出鸡蛋在盐水中上浮时受到的浮力和重力的示意图(O为鸡蛋的重心)。
答案
解析
【解析】
鸡蛋在盐水中上浮时，受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力$F_{浮}$，且浮力大小大于重力大小；两个力的作用点均在重心O处，过O点分别沿竖直向下、竖直向上的方向画带箭头的线段，标注G和$F_{浮}$，且表示$F_{浮}$的线段长度大于表示G的线段长度。
【答案】
见参考答案对应的示意图：在O点，竖直向下画较短带箭头线段标注“G”，竖直向上画较长带箭头线段标注“$F_{浮}$”
【知识点】
力的示意图绘制、物体上浮受力特点
【点评】
本题为力学基础作图题，考查物体上浮时的受力分析及力的示意图的规范绘制，需明确浮力与重力的大小关系，注意力的方向和线段长度的区分。
【难度系数】
0.6
鸡蛋在盐水中上浮时，受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力$F_{浮}$，且浮力大小大于重力大小；两个力的作用点均在重心O处，过O点分别沿竖直向下、竖直向上的方向画带箭头的线段，标注G和$F_{浮}$，且表示$F_{浮}$的线段长度大于表示G的线段长度。
【答案】
见参考答案对应的示意图：在O点，竖直向下画较短带箭头线段标注“G”，竖直向上画较长带箭头线段标注“$F_{浮}$”
【知识点】
力的示意图绘制、物体上浮受力特点
【点评】
本题为力学基础作图题，考查物体上浮时的受力分析及力的示意图的规范绘制，需明确浮力与重力的大小关系，注意力的方向和线段长度的区分。
【难度系数】
0.6
13. 为更好地不定点、不定时巡逻,提高工作效率,某市为工作人员配备了巡逻车,其主要参数如下表所示。
(1)若在某次巡逻工作中,巡逻车的行驶速度为20 km/h,求该车匀速行驶12 min通过的路程。
(2)载有物体的巡逻车所受的总重为8.3×10³ N。若巡逻车中人员总质量为220 kg,则该车所载物体所受的重力为多少牛? (g取10 N/kg)
(1)若在某次巡逻工作中,巡逻车的行驶速度为20 km/h,求该车匀速行驶12 min通过的路程。
(2)载有物体的巡逻车所受的总重为8.3×10³ N。若巡逻车中人员总质量为220 kg,则该车所载物体所受的重力为多少牛? (g取10 N/kg)
答案
解：
(1)巡逻车行驶的时间
$ t=12\ \mathrm{min}=0.2\ \mathrm{h}$，
巡逻车行驶的路程
$ s=vt=20\ \mathrm{km/h}×0.2\ \mathrm{h}=4\ \mathrm{km}$。
(2)由G=mg得，总质量
$ m_{\mathrm{总}}=\dfrac{G_{\mathrm{总}}}{g}=\dfrac{8.3×10^{3}\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=830\ \mathrm{kg}$，
该车所载物体的质量
$ m_{\mathrm{物}}=m_{\mathrm{总}}-m_{\mathrm{车}}-m_{\mathrm{人}}=830\ \mathrm{kg}-600\ \mathrm{kg}-220\ \mathrm{kg}=10\ \mathrm{kg}$，
该车所载物体所受的重力
$ G_{\mathrm{物}}=m_{\mathrm{物}}g=10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=100\ \mathrm{N}$。
(1)巡逻车行驶的时间
$ t=12\ \mathrm{min}=0.2\ \mathrm{h}$，
巡逻车行驶的路程
$ s=vt=20\ \mathrm{km/h}×0.2\ \mathrm{h}=4\ \mathrm{km}$。
(2)由G=mg得，总质量
$ m_{\mathrm{总}}=\dfrac{G_{\mathrm{总}}}{g}=\dfrac{8.3×10^{3}\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=830\ \mathrm{kg}$，
该车所载物体的质量
$ m_{\mathrm{物}}=m_{\mathrm{总}}-m_{\mathrm{车}}-m_{\mathrm{人}}=830\ \mathrm{kg}-600\ \mathrm{kg}-220\ \mathrm{kg}=10\ \mathrm{kg}$，
该车所载物体所受的重力
$ G_{\mathrm{物}}=m_{\mathrm{物}}g=10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=100\ \mathrm{N}$。
解析
【解析】
(1) 首先将行驶时间换算为小时：$ t=12\ \mathrm{min}=0.2\ \mathrm{h}$，再根据速度公式$s=vt$，代入$v=20\ \mathrm{km/h}$、$t=0.2\ \mathrm{h}$，计算得行驶路程$s=20\ \mathrm{km/h}×0.2\ \mathrm{h}=4\ \mathrm{km}$。
(2) 由$G=mg$变形得总质量：$m_{\mathrm{总}}=\dfrac{G_{\mathrm{总}}}{g}=\dfrac{8.3×10^{3}\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=830\ \mathrm{kg}$；
计算所载物体的质量：$m_{\mathrm{物}}=m_{\mathrm{总}}-m_{\mathrm{车}}-m_{\mathrm{人}}=830\ \mathrm{kg}-600\ \mathrm{kg}-220\ \mathrm{kg}=10\ \mathrm{kg}$；
最后根据$G=mg$计算物体重力：$G_{\mathrm{物}}=10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=100\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 4 km
(2) 100 N
【知识点】
速度公式的应用、重力的计算
【点评】
本题结合实际巡逻车场景，考查速度公式和重力公式的基本应用，注重单位换算与公式变形的考察，属于基础计算题。
【难度系数】
0.8
(1) 首先将行驶时间换算为小时：$ t=12\ \mathrm{min}=0.2\ \mathrm{h}$，再根据速度公式$s=vt$，代入$v=20\ \mathrm{km/h}$、$t=0.2\ \mathrm{h}$，计算得行驶路程$s=20\ \mathrm{km/h}×0.2\ \mathrm{h}=4\ \mathrm{km}$。
(2) 由$G=mg$变形得总质量：$m_{\mathrm{总}}=\dfrac{G_{\mathrm{总}}}{g}=\dfrac{8.3×10^{3}\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=830\ \mathrm{kg}$；
计算所载物体的质量：$m_{\mathrm{物}}=m_{\mathrm{总}}-m_{\mathrm{车}}-m_{\mathrm{人}}=830\ \mathrm{kg}-600\ \mathrm{kg}-220\ \mathrm{kg}=10\ \mathrm{kg}$；
最后根据$G=mg$计算物体重力：$G_{\mathrm{物}}=10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=100\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 4 km
(2) 100 N
【知识点】
速度公式的应用、重力的计算
【点评】
本题结合实际巡逻车场景，考查速度公式和重力公式的基本应用，注重单位换算与公式变形的考察，属于基础计算题。
【难度系数】
0.8
14. 图10所示的是测物体运动的平均速度的实验装置(B为AC的中点)。图中显示的时间格式是“时:分:秒”。
(1)小车运动过程中做(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(2)已知s₁=90 cm,则小车在AC段的平均速度v₁=m/s。小车在AB段的平均速度(选填“大于”“小于”或“等于”)小车在BC段的平均速度。
(1)小车运动过程中做(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(2)已知s₁=90 cm,则小车在AC段的平均速度v₁=m/s。小车在AB段的平均速度(选填“大于”“小于”或“等于”)小车在BC段的平均速度。
答案
变速
0.06
小于
0.06
小于
解析
【解析】
(1) 由于B是AC中点，故$s_{AB}=s_{BC}$，由图可知小车通过AB段的时间$t_{AB}=10s$，通过BC段的时间$t_{BC}=5s$，相同路程所用时间不同，说明小车速度发生变化，因此小车做变速直线运动。
(2) 已知$s_1=90cm=0.9m$，AC段运动时间$t_1=15s$，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得$v_1=\frac{0.9m}{15s}=0.06m/s$；
AB段平均速度$v_{AB}=\frac{s_{AB}}{t_{AB}}=\frac{0.45m}{10s}=0.045m/s$，BC段平均速度$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{0.45m}{5s}=0.09m/s$，因此小车在AB段的平均速度小于BC段的平均速度。
【答案】
(1) 变速
(2) 0.06；小于
【知识点】
平均速度的测量；变速直线运动
【点评】
本题考查测平均速度的实验，需通过路程与时间的计算判断运动状态，注意单位换算及平均速度公式的应用。
【难度系数】
0.7
(1) 由于B是AC中点，故$s_{AB}=s_{BC}$，由图可知小车通过AB段的时间$t_{AB}=10s$，通过BC段的时间$t_{BC}=5s$，相同路程所用时间不同，说明小车速度发生变化，因此小车做变速直线运动。
(2) 已知$s_1=90cm=0.9m$，AC段运动时间$t_1=15s$，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得$v_1=\frac{0.9m}{15s}=0.06m/s$；
AB段平均速度$v_{AB}=\frac{s_{AB}}{t_{AB}}=\frac{0.45m}{10s}=0.045m/s$，BC段平均速度$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{0.45m}{5s}=0.09m/s$，因此小车在AB段的平均速度小于BC段的平均速度。
【答案】
(1) 变速
(2) 0.06；小于
【知识点】
平均速度的测量；变速直线运动
【点评】
本题考查测平均速度的实验，需通过路程与时间的计算判断运动状态，注意单位换算及平均速度公式的应用。
【难度系数】
0.7
