10. 如图所示，一根轻质杠杆可以绕O点转动，$AO:BO=3:2$。A点处用细线挂着一个重50 N的圆柱体甲，细线在B点悬挂一个重9 N，边长为10 cm的正方体乙，此时杠杆在水平位置平衡。乙下方放置一个底面积为200 cm²的圆柱形容器（足够高），容器内装有足够多的水，乙的下表面刚好和水面接触。下列说法中正确的是()。


A.此时甲对地面的压力为40 N
B.若将乙的悬挂点右移，则甲对地面的压强变大
C.若剪断细线，乙物体静止时水对容器底部的压强增加500 Pa
D.若剪断细线，乙物体静止时其下表面到容器底的距离减小4.5 cm

10.D

【分析】
本题需结合杠杆平衡条件、浮力公式、液体压强公式分析各选项，步骤如下：
1. 初始状态利用杠杆平衡条件求A点拉力，进而判断甲对地面的压力；
2. 分析乙悬挂点右移时杠杆拉力变化，判断甲对地面压强变化；
3. 剪断细线后，先判断乙静止时的漂浮状态，计算排开水的体积，进而求水面上升高度，计算水对容器底压强变化；
4. 计算乙静止时下表面位置变化，判断下表面到容器底距离的变化。
【解析】
1. 初始杠杆平衡：根据杠杆平衡条件 $ F_A · AO = F_B · BO $，已知 $ AO:BO=3:2 $，$ F_B=G_乙=9N $，则A点拉力 $ F_A = \frac{F_B · BO}{AO} = \frac{9N × 2}{3}=6N $。甲对地面的压力 $ F_{压}=G_甲 - F_A=50N-6N=44N ≠40N $，故A错误。
2. 若乙悬挂点右移，BO增大，由杠杆平衡条件，$ F_A $ 增大，甲对地面压力 $ F_{压}=G_甲-F_A $ 减小，甲与地面接触面积S不变，根据 $ p=\frac{F}{S} $，压强变小，故B错误。
3. 剪断细线后，乙静止时漂浮，浮力等于重力 $ F_{浮}=G_乙=9N $，由 $ F_{浮}=\rho_{水}gV_{排} $，得排开水的体积 $ V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{9N}{1×10^3kg/m^3×10N/kg}=9×10^{-4}m^3=900cm^3 $。水面上升高度 $ \Delta h=\frac{V_{排}}{S_{容器}}=\frac{900cm^3}{200cm^2}=4.5cm $，水对容器底压强增加量 $ \Delta p=\rho_{水}g\Delta h=1×10^3kg/m^3×10N/kg×0.045m=450Pa ≠500Pa $，故C错误。
4. 原来乙下表面与水面接触，此时乙下表面到容器底的距离为初始水面高度 $ h_0 $；乙漂浮时浸入深度 $ h_{浸}=\frac{V_{排}}{S_乙}=\frac{900cm^3}{100cm^2}=9cm $，此时水面高度为 $ h_0+\Delta h=h_0+4.5cm $，乙下表面位置为 $ (h_0+4.5cm)-9cm=h_0-4.5cm $，故乙下表面到容器底的距离变为 $ h_0-4.5cm $，减小了 $ 4.5cm $，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件、浮力、液体压强
【点评】
本题综合考查杠杆平衡、浮力及液体压强的应用，需逐步分析各物理量变化，注意区分物体受力状态和液面变化的关系，对逻辑分析能力要求较高。
【难度系数】
0.5

11. 在“探究杠杆平衡条件的实验”中，如果杠杆右侧高左侧低，则可将左侧的平衡螺母向调节，使其在水平位置平衡。如图所示，在支点左侧20 cm刻度处挂3个重均为0.5 N的钩码，在支点右侧15 cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡。要使弹簧测力计示数最小，弹簧测力计的拉力应沿方向，此时读数为N。

11.右 竖直(或竖直向下) 2

【分析】首先，调节杠杆平衡时，平衡螺母需向杠杆上翘的一侧调节，本题中杠杆右侧高左侧低，因此平衡螺母应向右侧调节；根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，要使弹簧测力计示数最小，需让动力臂最大，当拉力方向与杠杆垂直时动力臂最大，故拉力应沿竖直方向；最后利用杠杆平衡条件计算拉力的大小。
【解析】1. 调节杠杆平衡：杠杆右侧高左侧低，说明杠杆左侧偏重，应将平衡螺母向右侧（上翘的一侧）调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。
2. 确定最小拉力方向：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力（钩码总重力）和阻力臂固定时，动力臂越大，动力越小。当拉力方向与杠杆垂直时，动力臂等于支点到拉力作用点的距离，为最大动力臂，因此拉力应沿竖直方向。
3. 计算拉力大小：左侧钩码总重力$F_1=3×0.5N=1.5N$，阻力臂$L_1=20cm$；右侧动力臂$L_2=15cm$，代入杠杆平衡公式得：$F_2=\frac{F_1L_1}{L_2}=\frac{1.5N×20cm}{15cm}=2N$。
【答案】右；竖直(或竖直向下)；2
【知识点】杠杆平衡条件；杠杆的调节；力臂
【点评】本题围绕探究杠杆平衡条件的实验展开，考查杠杆的调节方法、最小动力的判断及杠杆平衡条件的应用，属于基础实验题，注重对实验核心知识的掌握。
【难度系数】0.6

12. 如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图。若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中动能，势能（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”），在近地点时速度最。

12.变大 变小 大

【分析】
要解决该问题，需结合动能、重力势能的影响因素，以及机械能守恒的规律分析：动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关；机械能守恒时，动能和势能可相互转化，总量保持不变。“天宫一号”从远地点向近地点运行时，高度变化会影响重力势能，再结合机械能守恒即可判断动能和速度的变化。
【解析】
“天宫一号”从远地点向近地点运行时，质量不变，距离地球的高度减小，因此重力势能变小；已知机械能守恒（机械能=动能+重力势能），重力势能变小的情况下，动能会变大；在近地点时，高度最小，重力势能最小，对应的动能最大；由于动能与速度有关，质量不变时，动能越大速度越大，因此近地点速度最大。
【答案】
变大 变小 大
【知识点】
动能与势能转化、机械能守恒
【点评】
本题结合天体运行场景考查能量转化，核心是利用机械能守恒判断动能与势能的变化关系，属于基础的能量应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.5

13. 如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6 N。实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，由图可知拉力为 N，若钩码上升的高度为8 cm，则弹簧测力计向上移动 cm，该滑轮组的机械效率为 %（结果保留一位小数）。

13.2.4 24 83.3

【分析】
本题分三步解题：1. 读取弹簧测力计示数，先确定分度值，再根据指针位置得到拉力；2. 判断滑轮组承担物重的绳子段数n，利用s=nh计算弹簧测力计移动的距离；3. 用机械效率公式η=W有/W总=Gh/(Fs)，代入对应数值计算机械效率。
【解析】
1. 读取拉力：弹簧测力计分度值为0.2N，指针指向2.4N，故拉力F=2.4N；
2. 计算移动距离：滑轮组承担物重的绳子段数n=3，钩码上升高度h=8cm，由s=nh得，弹簧测力计移动距离s=3×8cm=24cm；
3. 计算机械效率：有用功W有=Gh，总功W总=Fs，代入数值：
η=(Gh)/(Fs)=(6N×0.08m)/(2.4N×0.24m)=0.48J/0.576J≈83.3%。
【答案】
2.4；24；83.3
【知识点】
滑轮组机械效率、弹簧测力计读数、滑轮组绳子段数
【点评】
本题为滑轮组机械效率基础实验题，考查弹簧测力计读数、滑轮组距离计算及机械效率公式应用，是力学常规题型，需掌握核心公式和读数方法。
【难度系数】
0.6