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10. 如图所示，工人用沿斜面向上、大小为 500 N 的推力，将重为 800 N 的物体从斜面底端匀速推上顶端共用时 4 s。已知斜面长 2 m，高 1 m，下列说法正确的是（
A.利用斜面向上推物体可以省功
B.物体受到的摩擦力大小为 100 N
C.推力做功的功率为 200 W
D.此斜面的机械效率为 83.3%
B
）A.利用斜面向上推物体可以省功
B.物体受到的摩擦力大小为 100 N
C.推力做功的功率为 200 W
D.此斜面的机械效率为 83.3%
答案
10.B
解析
【分析】
本题考查斜面相关的物理计算，需明确有用功、总功、额外功的关系，以及摩擦力、功率、机械效率的计算公式。解题思路：先根据已知条件计算有用功、总功，再推导额外功，进而求出摩擦力、功率、机械效率，逐一分析选项判断对错。
【解析】
已知：推力F=500N，物体重力G=800N，斜面长s=2m，斜面高h=1m，时间t=4s。
1. 计算有用功：W有=Gh=800N×1m=800J；
2. 计算总功：W总=Fs=500N×2m=1000J；
3. 分析选项A：根据功的原理，使用任何机械都不省功，故A错误；
4. 计算额外功：W额=W总-W有=1000J-800J=200J；
5. 计算摩擦力：额外功是克服摩擦力做的功，W额=fs，所以f=W额/s=200J/2m=100N，故B正确；
6. 计算推力功率：P=W总/t=1000J/4s=250W，故C错误；
7. 计算机械效率：η=W有/W总×100%=800J/1000J×100%=80%，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
斜面的功、机械效率、功率
【点评】
本题为斜面应用的基础计算题，需掌握有用功、总功、额外功的关系，以及摩擦力、功率、机械效率的计算方法，易错点是混淆功的原理和机械效率的计算，需仔细审题。
【难度系数】
0.6
本题考查斜面相关的物理计算，需明确有用功、总功、额外功的关系，以及摩擦力、功率、机械效率的计算公式。解题思路：先根据已知条件计算有用功、总功，再推导额外功，进而求出摩擦力、功率、机械效率，逐一分析选项判断对错。
【解析】
已知：推力F=500N，物体重力G=800N，斜面长s=2m，斜面高h=1m，时间t=4s。
1. 计算有用功：W有=Gh=800N×1m=800J；
2. 计算总功：W总=Fs=500N×2m=1000J；
3. 分析选项A：根据功的原理，使用任何机械都不省功，故A错误；
4. 计算额外功：W额=W总-W有=1000J-800J=200J；
5. 计算摩擦力：额外功是克服摩擦力做的功，W额=fs，所以f=W额/s=200J/2m=100N，故B正确；
6. 计算推力功率：P=W总/t=1000J/4s=250W，故C错误；
7. 计算机械效率：η=W有/W总×100%=800J/1000J×100%=80%，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
斜面的功、机械效率、功率
【点评】
本题为斜面应用的基础计算题，需掌握有用功、总功、额外功的关系，以及摩擦力、功率、机械效率的计算方法，易错点是混淆功的原理和机械效率的计算，需仔细审题。
【难度系数】
0.6
11.(2025·亳州)两个完全相同的容器A、B盛水后放在水平桌面上,将两个体积相同的正方体物块甲、乙分别放入水中,当两物块静止时,两容器中水面恰好相平,两物块所处的位置如图所示。下列说法错误的是
（
A.甲和乙受到的浮力$F_{甲}＞F_{乙}$
B.甲和乙的质量$m_{甲}＞m_{乙}$
C.A和B容器中的水对容器底部的压强$p_{1}=p_{2}$
D.A和B容器对桌面的压强$p_{A}＞p_{B}$
（
D
）A.甲和乙受到的浮力$F_{甲}＞F_{乙}$
B.甲和乙的质量$m_{甲}＞m_{乙}$
C.A和B容器中的水对容器底部的压强$p_{1}=p_{2}$
D.A和B容器对桌面的压强$p_{A}＞p_{B}$
答案
11.D
解析
【分析】
要解决这道题，需结合阿基米德原理、物体浮沉条件、液体压强和固体压强的知识逐一分析选项：
1. 浮力分析：根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，甲悬浮时排开水的体积等于自身体积，乙漂浮时排开水的体积小于自身体积，结合甲、乙体积相同，可判断浮力大小关系。
2. 浮沉条件：悬浮和漂浮时，物体所受浮力等于自身重力，结合浮力大小可推导两物块的重力关系，进而得到质量关系。
3. 容器底部液体压强：根据液体压强公式$p=\rho gh$，两容器水面相平（水的深度$h$相同），液体均为水，可判断水对容器底的压强关系。
4. 容器对桌面的压强：容器对桌面的压力等于容器、水、物块的总重力，结合漂浮/悬浮时排开液体重力等于物块重力的特点，分析总压力，再根据压强公式判断压强关系。
【解析】
选项A：甲悬浮，$V_{排甲}=V_{物}$；乙漂浮，$V_{排乙}＜V_{物}$，且$V_{甲}=V_{乙}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，得$F_{甲}=\rho_{水}gV_{排甲}$，$F_{乙}=\rho_{水}gV_{排乙}$，因此$F_{甲}＞F_{乙}$，A正确。
选项B：甲悬浮时$G_{甲}=F_{甲}$，乙漂浮时$G_{乙}=F_{乙}$，因$F_{甲}＞F_{乙}$，故$G_{甲}＞G_{乙}$。由$m=\frac{G}{g}$得$m_{甲}＞m_{乙}$，B正确。
选项C：两容器水面相平，即水的深度$h$相同，液体密度均为水，根据液体压强公式$p=\rho gh$，得水对容器底部的压强$p_{1}=p_{2}$，C正确。
选项D：容器对桌面的压力等于容器、水、物块的总重力。两容器完全相同，水面相平，甲悬浮、乙漂浮，根据浮沉特点，排开液体的重力等于物块重力，因此两容器总重力相等，对桌面的压力相等；容器底面积相同，由$p=\frac{F}{S}$得，容器对桌面的压强$p_{A}=p_{B}$，故D错误。
【答案】
D
【知识点】
浮力、液体压强、固体压强
【点评】
本题是力学综合题，综合考查浮力、液体压强、固体压强的相关知识，需灵活运用阿基米德原理和浮沉条件，分析容器对桌面的压力时需注意排开液体重力与物块重力的关系，整体难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合阿基米德原理、物体浮沉条件、液体压强和固体压强的知识逐一分析选项：
1. 浮力分析：根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，甲悬浮时排开水的体积等于自身体积，乙漂浮时排开水的体积小于自身体积，结合甲、乙体积相同，可判断浮力大小关系。
2. 浮沉条件：悬浮和漂浮时，物体所受浮力等于自身重力，结合浮力大小可推导两物块的重力关系，进而得到质量关系。
3. 容器底部液体压强：根据液体压强公式$p=\rho gh$，两容器水面相平（水的深度$h$相同），液体均为水，可判断水对容器底的压强关系。
4. 容器对桌面的压强：容器对桌面的压力等于容器、水、物块的总重力，结合漂浮/悬浮时排开液体重力等于物块重力的特点，分析总压力，再根据压强公式判断压强关系。
【解析】
选项A：甲悬浮，$V_{排甲}=V_{物}$；乙漂浮，$V_{排乙}＜V_{物}$，且$V_{甲}=V_{乙}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，得$F_{甲}=\rho_{水}gV_{排甲}$，$F_{乙}=\rho_{水}gV_{排乙}$，因此$F_{甲}＞F_{乙}$，A正确。
选项B：甲悬浮时$G_{甲}=F_{甲}$，乙漂浮时$G_{乙}=F_{乙}$，因$F_{甲}＞F_{乙}$，故$G_{甲}＞G_{乙}$。由$m=\frac{G}{g}$得$m_{甲}＞m_{乙}$，B正确。
选项C：两容器水面相平，即水的深度$h$相同，液体密度均为水，根据液体压强公式$p=\rho gh$，得水对容器底部的压强$p_{1}=p_{2}$，C正确。
选项D：容器对桌面的压力等于容器、水、物块的总重力。两容器完全相同，水面相平，甲悬浮、乙漂浮，根据浮沉特点，排开液体的重力等于物块重力，因此两容器总重力相等，对桌面的压力相等；容器底面积相同，由$p=\frac{F}{S}$得，容器对桌面的压强$p_{A}=p_{B}$，故D错误。
【答案】
D
【知识点】
浮力、液体压强、固体压强
【点评】
本题是力学综合题，综合考查浮力、液体压强、固体压强的相关知识，需灵活运用阿基米德原理和浮沉条件，分析容器对桌面的压力时需注意排开液体重力与物块重力的关系，整体难度适中。
【难度系数】
0.5
12. 如图甲所示,用拉力$ F $竖直向上匀速提升重为$ 720 \ \mathrm{N} $的货物,货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。滑轮的机械效率为$ 90\% $,不计绳重和摩擦,则 （
A.绳子自由端移动的速度为$ 0.5 \ \mathrm{m/s} $
B.动滑轮重为$ 80 \ \mathrm{N} $
C.拉力$ F $的功率为$ 360 \ \mathrm{W} $
D.拉力$ F $的大小为$ 800 \ \mathrm{N} $
B
）A.绳子自由端移动的速度为$ 0.5 \ \mathrm{m/s} $
B.动滑轮重为$ 80 \ \mathrm{N} $
C.拉力$ F $的功率为$ 360 \ \mathrm{W} $
D.拉力$ F $的大小为$ 800 \ \mathrm{N} $
答案
12.B
解析
【分析】
要解决本题，需结合动滑轮特点、s-t图像的速度计算、机械效率和功率公式分析各选项：首先从图乙的s-t图像算出货物上升速度，再根据动滑轮绳子段数得到绳子自由端速度，判断选项A；接着利用不计绳重摩擦时动滑轮的机械效率公式计算动滑轮重力，判断选项B；再求出拉力大小，结合绳子自由端速度计算拉力功率，判断选项C；最后根据动滑轮拉力公式判断选项D。
【解析】
1. 计算货物和绳子自由端的速度：
由图乙s-t图像，货物上升的速度 $ v_{\mathrm{物}} = \frac{h}{t} = \frac{2.0\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}} = 0.5\ \mathrm{m/s} $；
图甲为动滑轮，承担物重的绳子段数 $ n=2 $，因此绳子自由端移动速度 $ v_{\mathrm{绳}} = n v_{\mathrm{物}} = 2 × 0.5\ \mathrm{m/s} = 1\ \mathrm{m/s} $，故选项A错误。
2. 计算动滑轮重力：
不计绳重和摩擦时，动滑轮的机械效率公式为 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{Gh}{Gh + G_{\mathrm{动}}h} = \frac{G}{G + G_{\mathrm{动}}} $；
代入已知 $ \eta=90\% $、$ G=720\ \mathrm{N} $，得：
$ 90\% = \frac{720\ \mathrm{N}}{720\ \mathrm{N} + G_{\mathrm{动}}} $，解得 $ G_{\mathrm{动}}=80\ \mathrm{N} $，故选项B正确。
3. 计算拉力的功率：
不计绳重和摩擦，拉力 $ F = \frac{G + G_{\mathrm{动}}}{2} = \frac{720\ \mathrm{N} + 80\ \mathrm{N}}{2} = 400\ \mathrm{N} $；
拉力的功率 $ P = F v_{\mathrm{绳}} = 400\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m/s} = 400\ \mathrm{W} $，故选项C错误；
拉力 $ F=400\ \mathrm{N} ≠ 800\ \mathrm{N} $，选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
动滑轮机械效率、速度计算、功率计算
【点评】
本题综合考查动滑轮的相关计算，需熟练掌握动滑轮特点、机械效率及功率公式，关键是明确不计绳重摩擦时额外功仅来自动滑轮重力，结合图像分析速度是解题基础。
【难度系数】
0.4
要解决本题，需结合动滑轮特点、s-t图像的速度计算、机械效率和功率公式分析各选项：首先从图乙的s-t图像算出货物上升速度，再根据动滑轮绳子段数得到绳子自由端速度，判断选项A；接着利用不计绳重摩擦时动滑轮的机械效率公式计算动滑轮重力，判断选项B；再求出拉力大小，结合绳子自由端速度计算拉力功率，判断选项C；最后根据动滑轮拉力公式判断选项D。
【解析】
1. 计算货物和绳子自由端的速度：
由图乙s-t图像，货物上升的速度 $ v_{\mathrm{物}} = \frac{h}{t} = \frac{2.0\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}} = 0.5\ \mathrm{m/s} $；
图甲为动滑轮，承担物重的绳子段数 $ n=2 $，因此绳子自由端移动速度 $ v_{\mathrm{绳}} = n v_{\mathrm{物}} = 2 × 0.5\ \mathrm{m/s} = 1\ \mathrm{m/s} $，故选项A错误。
2. 计算动滑轮重力：
不计绳重和摩擦时，动滑轮的机械效率公式为 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{Gh}{Gh + G_{\mathrm{动}}h} = \frac{G}{G + G_{\mathrm{动}}} $；
代入已知 $ \eta=90\% $、$ G=720\ \mathrm{N} $，得：
$ 90\% = \frac{720\ \mathrm{N}}{720\ \mathrm{N} + G_{\mathrm{动}}} $，解得 $ G_{\mathrm{动}}=80\ \mathrm{N} $，故选项B正确。
3. 计算拉力的功率：
不计绳重和摩擦，拉力 $ F = \frac{G + G_{\mathrm{动}}}{2} = \frac{720\ \mathrm{N} + 80\ \mathrm{N}}{2} = 400\ \mathrm{N} $；
拉力的功率 $ P = F v_{\mathrm{绳}} = 400\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m/s} = 400\ \mathrm{W} $，故选项C错误；
拉力 $ F=400\ \mathrm{N} ≠ 800\ \mathrm{N} $，选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
动滑轮机械效率、速度计算、功率计算
【点评】
本题综合考查动滑轮的相关计算，需熟练掌握动滑轮特点、机械效率及功率公式，关键是明确不计绳重摩擦时额外功仅来自动滑轮重力，结合图像分析速度是解题基础。
【难度系数】
0.4
13.(2025·宣城)小明利用压强计等装置探究液体内部压强的规律。
(1)实验前检查器材,发现U形管两边液面如图甲所示,调节的方法是
A.将右侧管中高出的液体倒出
B.向右侧管中倒入部分液体
C.取下软管重新安装
(2)根据图乙、丙所示现象可以研究:液体内部压强大小与
(3)小明发现用图丁装置不仅可以探究液体内部压强的规律,还可以用它测量未知液体的密度,于是他进行了如下操作:
①往左侧加入深度为$ h_1 $的水,测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为$ h_2 $;
②接着往右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜
③测得待测液体液面到容器底的深度为$ h_3 $,液面到橡皮膜中心的深度为$ h_4 $,则待测液体密度的表达式为$ \rho_{\mathrm{液}} = $
(1)实验前检查器材,发现U形管两边液面如图甲所示,调节的方法是
C
(填字母)。A.将右侧管中高出的液体倒出
B.向右侧管中倒入部分液体
C.取下软管重新安装
(2)根据图乙、丙所示现象可以研究:液体内部压强大小与
液体的深度
的关系。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成下宽上窄
(选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状。(3)小明发现用图丁装置不仅可以探究液体内部压强的规律,还可以用它测量未知液体的密度,于是他进行了如下操作:
①往左侧加入深度为$ h_1 $的水,测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为$ h_2 $;
②接着往右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜
变平
;③测得待测液体液面到容器底的深度为$ h_3 $,液面到橡皮膜中心的深度为$ h_4 $,则待测液体密度的表达式为$ \rho_{\mathrm{液}} = $
$\frac{h_2}{h_4}\rho_{水}$
(水的密度用$ \rho_{\mathrm{水}} $表示)。答案
13.(1)C (2)液体的深度 下宽上窄 (3)②变平 ③$\frac{h_2}{h_4}\rho_{水}$
解析
【分析】
本题围绕液体内部压强的实验展开，需结合压强计的使用方法、液体压强规律及压强平衡的应用分析各问题：
(1) 实验前U形管液面不平是因软管内气压与外界大气压不等，需让U形管两端与大气相通来调节；
(2) 乙、丙中液体密度相同，金属盒深度不同，可探究压强与深度的关系，结合规律分析拦河坝形状；
(3) 丁装置利用橡皮膜变平时两侧压强相等的原理，推导待测液体密度。
【解析】
(1) 压强计使用前，若U形管两侧液面不平，说明软管内封闭气体压强与外界大气压不相等，应取下软管重新安装，使U形管两端均与大气相通，液面恢复相平，故选C；
(2) 图乙、丙中液体均为水（密度相同），金属盒在液体中的深度不同，U形管液面高度差不同，说明液体内部压强与液体的深度有关；根据“液体压强随深度增加而增大”的结论，拦河坝下部深度大、压强大，故设计成下宽上窄的形状；
(3) ②往右侧倒入待测液体，直到橡皮膜变平，此时左右两侧对橡皮膜的压强相等；
③左侧水对橡皮膜的压强：$p_{水}=ρ_{水}gh_2$，右侧待测液体对橡皮膜的压强：$p_{液}=ρ_{液}gh_4$，因压强相等，故$ρ_{水}gh_2=ρ_{液}gh_4$，解得$ρ_{液}=\frac{h_2}{h_4}ρ_{水}$。
【答案】
(1)C；(2)液体的深度；下宽上窄；(3)②变平；③$\frac{h_2}{h_4}\rho_{水}$
【知识点】
液体内部压强、压强平衡应用、密度测量
【点评】
本题考查液体压强实验的基础内容，涵盖压强计调节、压强规律应用及利用压强平衡测密度，属于常规实验题，侧重对实验原理和结论的理解。
【难度系数】
0.7
本题围绕液体内部压强的实验展开，需结合压强计的使用方法、液体压强规律及压强平衡的应用分析各问题：
(1) 实验前U形管液面不平是因软管内气压与外界大气压不等，需让U形管两端与大气相通来调节；
(2) 乙、丙中液体密度相同，金属盒深度不同，可探究压强与深度的关系，结合规律分析拦河坝形状；
(3) 丁装置利用橡皮膜变平时两侧压强相等的原理，推导待测液体密度。
【解析】
(1) 压强计使用前，若U形管两侧液面不平，说明软管内封闭气体压强与外界大气压不相等，应取下软管重新安装，使U形管两端均与大气相通，液面恢复相平，故选C；
(2) 图乙、丙中液体均为水（密度相同），金属盒在液体中的深度不同，U形管液面高度差不同，说明液体内部压强与液体的深度有关；根据“液体压强随深度增加而增大”的结论，拦河坝下部深度大、压强大，故设计成下宽上窄的形状；
(3) ②往右侧倒入待测液体，直到橡皮膜变平，此时左右两侧对橡皮膜的压强相等；
③左侧水对橡皮膜的压强：$p_{水}=ρ_{水}gh_2$，右侧待测液体对橡皮膜的压强：$p_{液}=ρ_{液}gh_4$，因压强相等，故$ρ_{水}gh_2=ρ_{液}gh_4$，解得$ρ_{液}=\frac{h_2}{h_4}ρ_{水}$。
【答案】
(1)C；(2)液体的深度；下宽上窄；(3)②变平；③$\frac{h_2}{h_4}\rho_{水}$
【知识点】
液体内部压强、压强平衡应用、密度测量
【点评】
本题考查液体压强实验的基础内容，涵盖压强计调节、压强规律应用及利用压强平衡测密度，属于常规实验题，侧重对实验原理和结论的理解。
【难度系数】
0.7
