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17. 如图是2025年5月11日,数只龙舟在武汉市洪山区南湖湖面激烈比拼逐浪前行的画面。运动员奋力摇动船桨,使龙舟飞速向前行进的力的施力物体是
湖水
(选填“船桨”或“湖水”),运动员手中的船桨相当于一个省距离
(选填“省距离”或“费距离”)的杠杆。并排前进的两艘龙舟不能离得太近,原因是龙舟之间的水流速大
,压强小
(后两空均选填“大”或“小”),容易相撞。答案
17. 湖水 省距离 大 小
【点拨】本题考查力的相互性、杠杆分类及流体压强与流速的关系。
【解析】在龙舟比赛中,运动员用桨向后划水,桨对湖水有向后的作用力,由于物体间力的作用是相互的,所以湖水对桨有一个向前的推力,使龙舟向前行驶;船桨在使用的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力,但省距离;根据流体流速越大的位置,压强越小可知,比赛时,并排前进的龙舟不能离得太近,因为两龙舟间水的流速大,压强小,容易相撞。
【点拨】本题考查力的相互性、杠杆分类及流体压强与流速的关系。
【解析】在龙舟比赛中,运动员用桨向后划水,桨对湖水有向后的作用力,由于物体间力的作用是相互的,所以湖水对桨有一个向前的推力,使龙舟向前行驶;船桨在使用的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力,但省距离;根据流体流速越大的位置,压强越小可知,比赛时,并排前进的龙舟不能离得太近,因为两龙舟间水的流速大,压强小,容易相撞。
解析
【分析】
本题结合龙舟比赛的实际场景，考查力的相互性、杠杆分类、流体压强与流速的关系三个知识点。解题思路：1. 龙舟前进的力源于力的相互作用，需分析施力物体；2. 判断船桨的杠杆类型，通过动力臂与阻力臂的关系确定其特点；3. 利用流体压强与流速的关系，分析并排龙舟易相撞的原因。
【解析】
1. 力的作用是相互的：运动员用船桨向后划水时，船桨对湖水施加向后的力，同时湖水对船桨施加向前的反作用力，这个力推动龙舟前进，因此使龙舟向前的力的施力物体是湖水。
2. 杠杆分类：船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，所以船桨相当于省距离的杠杆。
3. 流体压强规律：根据“流体流速越大的位置压强越小”，并排前进的两艘龙舟之间的水流速比外侧大，压强小，外侧压强更大，易将龙舟压向中间相撞，因此两龙舟间水流速大，压强小。
【答案】
湖水 省距离 大 小
【知识点】
力的相互性、杠杆分类、流体压强与流速的关系
【点评】
本题将力学基础知识点融入实际生活场景，注重知识的应用，难度适中，能考查学生对知识点的理解与运用能力。
【难度系数】
0.5
本题结合龙舟比赛的实际场景，考查力的相互性、杠杆分类、流体压强与流速的关系三个知识点。解题思路：1. 龙舟前进的力源于力的相互作用，需分析施力物体；2. 判断船桨的杠杆类型，通过动力臂与阻力臂的关系确定其特点；3. 利用流体压强与流速的关系，分析并排龙舟易相撞的原因。
【解析】
1. 力的作用是相互的：运动员用船桨向后划水时，船桨对湖水施加向后的力，同时湖水对船桨施加向前的反作用力，这个力推动龙舟前进，因此使龙舟向前的力的施力物体是湖水。
2. 杠杆分类：船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，所以船桨相当于省距离的杠杆。
3. 流体压强规律：根据“流体流速越大的位置压强越小”，并排前进的两艘龙舟之间的水流速比外侧大，压强小，外侧压强更大，易将龙舟压向中间相撞，因此两龙舟间水流速大，压强小。
【答案】
湖水 省距离 大 小
【知识点】
力的相互性、杠杆分类、流体压强与流速的关系
【点评】
本题将力学基础知识点融入实际生活场景，注重知识的应用，难度适中，能考查学生对知识点的理解与运用能力。
【难度系数】
0.5
18. 图甲是我国古代著作《天工开物》中记载的汲水工具“桔槔”，图乙是其原理示意图。井口旁边，在一根粗大的木杆MN上用绳子在O点悬挂一根直的木棒AB，O点作为支点。A端挂有重为40 N的石块，B端挂有重为10 N的空桶，OA长为1.2 m，OB长为0.6 m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100 N的水后向上拉绳将桶提起，硬棒质量忽略不计。
(1)在如图乙所示位置向下拉绳放下空桶时拉力为
(2)在如图乙所示位置向上拉绳提起装满水的桶时拉力为
(1)在如图乙所示位置向下拉绳放下空桶时拉力为
70
N。(2)在如图乙所示位置向上拉绳提起装满水的桶时拉力为
30
N。答案
18. (1)70 (2)30
【点拨】本题考查杠杆平衡条件在实际情景中的应用,涉及利用杠杆平衡原理$F_1l_1=F_2l_2$,结合拉绳放下空桶、提起满水桶时对桶的受力分析进行计算。
【解析】(1)由杠杆的平衡条件可知,向下拉绳放下空桶时有,$G_石×OA=(G_桶+F)×OB$,即$40\ \mathrm{N} ×1.2\ \mathrm{m}=(10\ \mathrm{N} +F)×0.6\ \mathrm{m}$,解得拉力$F=70\ \mathrm{N}$;
(2)由杠杆的平衡条件可知,向上拉绳提起装满水的桶时,$G_石×OA=(G_桶+G_水-F')×OB$,即$40\ \mathrm{N} ×1.2\ \mathrm{m}=(10\ \mathrm{N} +100\ \mathrm{N} -F')×0.6\ \mathrm{m}$,解得拉力$F'=30\ \mathrm{N}$。
【点拨】本题考查杠杆平衡条件在实际情景中的应用,涉及利用杠杆平衡原理$F_1l_1=F_2l_2$,结合拉绳放下空桶、提起满水桶时对桶的受力分析进行计算。
【解析】(1)由杠杆的平衡条件可知,向下拉绳放下空桶时有,$G_石×OA=(G_桶+F)×OB$,即$40\ \mathrm{N} ×1.2\ \mathrm{m}=(10\ \mathrm{N} +F)×0.6\ \mathrm{m}$,解得拉力$F=70\ \mathrm{N}$;
(2)由杠杆的平衡条件可知,向上拉绳提起装满水的桶时,$G_石×OA=(G_桶+G_水-F')×OB$,即$40\ \mathrm{N} ×1.2\ \mathrm{m}=(10\ \mathrm{N} +100\ \mathrm{N} -F')×0.6\ \mathrm{m}$,解得拉力$F'=30\ \mathrm{N}$。
解析
【分析】
本题考查杠杆平衡条件的实际应用，解题思路为：明确支点为O，分两种情况分析杠杆两端的受力：①向下拉绳放下空桶时，B端受空桶重力和向下的拉力，A端受石块重力，利用杠杆平衡条件列方程；②向上拉绳提起满桶时，B端受桶和水的总重力、向上的拉力，需正确分析B端对杠杆的作用力，再结合杠杆平衡条件计算拉力。
【解析】
（1）向下拉绳放下空桶时，根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，A端力为石块重力$G_石=40\ \mathrm{N}$，力臂$OA=1.2\ \mathrm{m}$；B端力为桶重力$G_桶=10\ \mathrm{N}$与向下拉力$F$之和，力臂$OB=0.6\ \mathrm{m}$，代入得：
$G_石 × OA = (G_桶 + F) × OB$
$40\ \mathrm{N} × 1.2\ \mathrm{m} = (10\ \mathrm{N} + F) × 0.6\ \mathrm{m}$
解得：$F=70\ \mathrm{N}$。
（2）向上拉绳提起装满水的桶时，A端仍为$G_石 × OA$；B端受桶和水的总重力$G_总=G_桶+G_水=10\ \mathrm{N}+100\ \mathrm{N}=110\ \mathrm{N}$，向上拉力$F'$，则B端对杠杆的向下作用力为$G_总 - F'$，根据杠杆平衡条件：
$G_石 × OA = (G_总 - F') × OB$
$40\ \mathrm{N} × 1.2\ \mathrm{m} = (110\ \mathrm{N} - F') × 0.6\ \mathrm{m}$
解得：$F'=30\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1)70；(2)30
【知识点】
杠杆平衡条件的应用
【点评】
本题结合古代汲水工具“桔槔”考查杠杆平衡条件的实际应用，需准确分析不同操作下杠杆两端的受力情况，区分拉力方向对杠杆受力的影响，是杠杆知识的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
本题考查杠杆平衡条件的实际应用，解题思路为：明确支点为O，分两种情况分析杠杆两端的受力：①向下拉绳放下空桶时，B端受空桶重力和向下的拉力，A端受石块重力，利用杠杆平衡条件列方程；②向上拉绳提起满桶时，B端受桶和水的总重力、向上的拉力，需正确分析B端对杠杆的作用力，再结合杠杆平衡条件计算拉力。
【解析】
（1）向下拉绳放下空桶时，根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，A端力为石块重力$G_石=40\ \mathrm{N}$，力臂$OA=1.2\ \mathrm{m}$；B端力为桶重力$G_桶=10\ \mathrm{N}$与向下拉力$F$之和，力臂$OB=0.6\ \mathrm{m}$，代入得：
$G_石 × OA = (G_桶 + F) × OB$
$40\ \mathrm{N} × 1.2\ \mathrm{m} = (10\ \mathrm{N} + F) × 0.6\ \mathrm{m}$
解得：$F=70\ \mathrm{N}$。
（2）向上拉绳提起装满水的桶时，A端仍为$G_石 × OA$；B端受桶和水的总重力$G_总=G_桶+G_水=10\ \mathrm{N}+100\ \mathrm{N}=110\ \mathrm{N}$，向上拉力$F'$，则B端对杠杆的向下作用力为$G_总 - F'$，根据杠杆平衡条件：
$G_石 × OA = (G_总 - F') × OB$
$40\ \mathrm{N} × 1.2\ \mathrm{m} = (110\ \mathrm{N} - F') × 0.6\ \mathrm{m}$
解得：$F'=30\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1)70；(2)30
【知识点】
杠杆平衡条件的应用
【点评】
本题结合古代汲水工具“桔槔”考查杠杆平衡条件的实际应用，需准确分析不同操作下杠杆两端的受力情况，区分拉力方向对杠杆受力的影响，是杠杆知识的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
19. (4分)学习浮力知识后,小明取来一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,确保制成一个能始终竖直
(1)用刻度尺测出密度计的长度是10 cm；
(2)将密度计放入盛有水的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是4 cm,在水面处标记水的密度值；
(3)将密度计取出并擦干,然后放入盛有待测液体的烧杯中,静止时所受的浮力
(4)换用不同的液体重复上述操作后,小明发现密度计的刻度特点是
漂浮
在液体中的简易密度计,用这个简易密度计来测量某液体的密度,如图所示,实验步骤如下：(1)用刻度尺测出密度计的长度是10 cm；
(2)将密度计放入盛有水的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是4 cm,在水面处标记水的密度值；
(3)将密度计取出并擦干,然后放入盛有待测液体的烧杯中,静止时所受的浮力
等于
（选填“大于”“小于”或“等于”）在水中所受的浮力,并测出密度计露出液面的长度是2 cm,则待测液体的密度是0.75
$\mathrm{g/cm}^3$,在液面处标记对应的密度值；(4)换用不同的液体重复上述操作后,小明发现密度计的刻度特点是
上小下大
（选填“上小下大”或“上大下小”）。答案
19. 漂浮 (3)等于 0.75 (4)上小下大
【点拨】本题考查简易密度计的制作与原理,涉及物体漂浮条件、阿基米德原理。
【解析】小明取来一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,用来增加密度计的重力、降低密度计的重心,确保制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计;
(3)自制密度计始终漂浮在液体中,所以密度计在水和待测液体中,其浮力大小均和重力大小相等,故密度计在水和待测液体中所受的浮力大小是相等的;
设密度计的横截面积为S,因为密度计在水和待测液体中所受的浮力大小是相等的,根据阿基米德原理可得$F_浮=\rho_水gV_{排水}=\rho_液gV_{排液}$,即$\rho_水gSh_{排水}=\rho_液gSh_{排液}$,所以待测液体的密度$\rho_液=\frac{h_{排水}}{h_{排液}} ×\rho_水=\frac{10\ \mathrm{cm} -4\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm} -2\ \mathrm{cm}} ×1\ \mathrm{g/cm}^3=0.75\ \mathrm{g/cm}^3$;
(4)通过以上分析可知,液体的密度越小,密度计浸入液体的深度越深,对应的密度值越靠近密度计的上部,故密度计的刻度特点是上小下大。
【点拨】本题考查简易密度计的制作与原理,涉及物体漂浮条件、阿基米德原理。
【解析】小明取来一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,用来增加密度计的重力、降低密度计的重心,确保制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计;
(3)自制密度计始终漂浮在液体中,所以密度计在水和待测液体中,其浮力大小均和重力大小相等,故密度计在水和待测液体中所受的浮力大小是相等的;
设密度计的横截面积为S,因为密度计在水和待测液体中所受的浮力大小是相等的,根据阿基米德原理可得$F_浮=\rho_水gV_{排水}=\rho_液gV_{排液}$,即$\rho_水gSh_{排水}=\rho_液gSh_{排液}$,所以待测液体的密度$\rho_液=\frac{h_{排水}}{h_{排液}} ×\rho_水=\frac{10\ \mathrm{cm} -4\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm} -2\ \mathrm{cm}} ×1\ \mathrm{g/cm}^3=0.75\ \mathrm{g/cm}^3$;
(4)通过以上分析可知,液体的密度越小,密度计浸入液体的深度越深,对应的密度值越靠近密度计的上部,故密度计的刻度特点是上小下大。
解析
【分析】
要解决这道题，需明确简易密度计的工作原理：密度计通过降低重心竖直漂浮在液体中，漂浮时浮力等于自身重力，再结合阿基米德原理（F浮=ρ液gV排）分析排开液体体积与液体密度的关系，进而计算待测液体密度，最后根据浸入深度判断刻度特点。
【解析】
1. 制作简易密度计时，塞入金属丝可降低重心，确保密度计始终竖直漂浮在液体中；
2. 密度计在水和待测液体中均处于漂浮状态，根据漂浮条件，浮力等于自身重力，因此密度计在两种液体中所受浮力相等；
3. 设密度计横截面积为S，总长度为10cm：
密度计在水中浸入深度：h水=10cm -4cm=6cm，排开水的体积V排水=S×h水；
密度计在待测液体中浸入深度：h液=10cm -2cm=8cm，排开液体的体积V排液=S×h液；
因浮力相等，由阿基米德原理：ρ水gV排水=ρ液gV排液，约去g和S，得ρ液=ρ水×h水/h液=1g/cm³×6cm/8cm=0.75g/cm³；
4. 液体密度越小，密度计浸入液体的深度越深，对应的密度值越靠近密度计上部，因此刻度特点是上小下大。
【答案】
漂浮；等于；0.75；上小下大
【知识点】
密度计原理、阿基米德原理、物体漂浮条件
【点评】
本题考查简易密度计的制作与原理应用，核心是利用漂浮条件和阿基米德原理推导液体密度，理解密度计刻度与浸入深度的关系是解题关键，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确简易密度计的工作原理：密度计通过降低重心竖直漂浮在液体中，漂浮时浮力等于自身重力，再结合阿基米德原理（F浮=ρ液gV排）分析排开液体体积与液体密度的关系，进而计算待测液体密度，最后根据浸入深度判断刻度特点。
【解析】
1. 制作简易密度计时，塞入金属丝可降低重心，确保密度计始终竖直漂浮在液体中；
2. 密度计在水和待测液体中均处于漂浮状态，根据漂浮条件，浮力等于自身重力，因此密度计在两种液体中所受浮力相等；
3. 设密度计横截面积为S，总长度为10cm：
密度计在水中浸入深度：h水=10cm -4cm=6cm，排开水的体积V排水=S×h水；
密度计在待测液体中浸入深度：h液=10cm -2cm=8cm，排开液体的体积V排液=S×h液；
因浮力相等，由阿基米德原理：ρ水gV排水=ρ液gV排液，约去g和S，得ρ液=ρ水×h水/h液=1g/cm³×6cm/8cm=0.75g/cm³；
4. 液体密度越小，密度计浸入液体的深度越深，对应的密度值越靠近密度计上部，因此刻度特点是上小下大。
【答案】
漂浮；等于；0.75；上小下大
【知识点】
密度计原理、阿基米德原理、物体漂浮条件
【点评】
本题考查简易密度计的制作与原理应用，核心是利用漂浮条件和阿基米德原理推导液体密度，理解密度计刻度与浸入深度的关系是解题关键，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
