综合拔尖测评-【拔尖特训】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

拔尖特训·物理（人教版）八年级下 综合拔尖测评 ◎满分：100分◎时间：60分钟姓名： 得分： 一、选择题（每小题3分，共30分） 1.日常生活中，处处有物理。下列说法中，错误的是 A.包饺子时可以捏不同的花纹，说明力可以使物体发生形变 B.站在地面上的人受到的重力和支持力是一对平衡力 C.油烟机能够抽走油烟，利用了流体流速越快的位置压强越大的 原理 D.推门时离门轴越近，用力越大，说明力的作用效果与力的作用点 有关 2.小南同学在视频中看到一个漂亮的孔明灯升上天空，关于其中所涉 及的物理知识，下列说法中正确的是 () A.孔明灯受到的重力大于浮力 B.孔明灯受到的重力一定等于浮力 C.孔明灯内气体的密度小于灯外空气密度 D.孔明灯内气体的密度大于灯外空气密度 3.假如没有重力，下列实验中，能完成的是 A.用天平测物体的质量 B.探究影响滑动摩擦力大小的因素 C.探究压力作用效果与哪些因素有关 D.用弹簧测力计测拉力 4.如图所示，某同学进行爬杆训练，爬上杆顶后，再从杆顶顺杆滑到地 面，每次所用时间各不相同。下列说法中，正确的是 () A.向上爬杆过程中动能转化为重力势能 B.下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变 C.向上爬杆时人受到的摩擦力方向向上 D.下滑时间短的那次速度大，重力做的功多 ↑F/10N 8.1 ① ② 036h/m www088686866m 甲 乙 (第4题) (第5题) 5.建设桥梁的过程中，要向水中沉放大量的施工构件。如图甲所示， 假设一正方体构件用钢绳从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程 中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F,、钢绳拉 力F,随h的变化图像如图乙所示，下列说法中，正确的是（ρ水 1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略江面高度的变化)() A.图乙中①是构件所受浮力F,随h的变化图像 B.构件的棱长为6m C.构件浸没后所受的浮力为8.1×105N D.构件的密度为4X103kg/m3 6.如图所示，a、b是两个质量相等的正方体， V。<V,水平桌面上两个相同的柱状容器分 别装有甲、乙两种液体。a在甲液面漂浮，b 用细线吊着静止在乙液体中（细线对b有拉 闲 (第6题) 力)。两容器液面相平，a、b露出液面的高度 相同，下列说法中，错误的是 A.a受到的浮力大于b受到的浮力 B.甲液体的密度大于乙液体的密度 C.左侧容器对桌面的压强小于右侧容器对桌面的压强 D.若剪断细线，b静止时，乙液体对容器底的压力变大 7.2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器发射取得圆满成功，下列说法 中，正确的是（忽略燃料的质量变化）》 () A.火箭向下喷气获得向上的推力，说明力的作用是相互的 B.火箭加速升空时，重力势能增大，动能减小，机械能不变 C.探测器变换角度入轨时，它的运动状态保持不变 D.展开太阳能帆板的目的是保持探测器的平衡 8.分别用如图甲、乙所示的两滑轮组提升重物。已知物重G,：G2= 1:2,滑轮重与物重之比G3:G1=1·3,G4:G2=1:4,若在相同 时间匀速将重物提升相同的高度，不计绳重与摩擦，下列说法中，正 确的是 () A.绳子自由端的速度v甲：0z=2：3 B.拉力F1:F2=16:45 C.拉力的功率P,:P2=15:8 D.两滑轮组的机械效率？甲：72=15：8 0 O B G G. 甲 乙 分 乙 (第8题) (第9题) 9.如图甲所示为小柯利用器械进行锻炼的示意图，其中杠杆AB可绕 固定点O在竖直平面内转动，OA：OB=3：2,在杆A端用细绳悬 挂重为300N的配重，他在B端施加竖直方向的力F1,杆AB在水 平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置 的肌肉力量，他将固定点平移到A端，杆AB可绕端点A在竖直平 15 面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力使杆AB在 水平位置再次平衡，如图乙所示，此时，他对水平地面的压力为F3, 压强为p。已知小柯重为750N,两只脚与地面接触的总面积为 400cm,不计杆重与绳重，下列判断中，正确的是 () A.F,为200N B.F2为450N C.F3为930N D.p为1.425×10-4Pa 10.用如图所示的滑轮组匀速打捞水中重为450N的物体A。在水面 下物体A上升的速度oA=0.1m/s,卷扬机加在绳子自由端竖直 向下的拉力为F,卷扬机的功率为50W;物体A完全出水后，匀速 上升时滑轮组的机械效率为？。已知物体A的体积V=5× 10-3m3,g取10N/kg,两个滑轮的质量相等，绳重、滑轮组的摩擦 及水的阻力均可忽略不计，下列说法中，正确的是 A.物体A出水前，卷扬机加在绳子自由端 竖直向下的拉力F为500N 三卷扬机 B.动滑轮所受的重力G动为50N C.物体A完全出水后匀速上升时，滑轮组 -A- 的机械效率？为90% (第10题) D.物体A完全出水后匀速上升时，天花板 对定滑轮的拉力为650N 二、填空题（每空2分，共26分） 11.当小明向左擦拭水平桌面时，抹布受到桌面的摩擦力方向是水平 向 (填“左”或“右”)的。为了擦干净桌面上一小团“顽固” 污渍，他加大了用力，这是通过 的方式来 （填“增 大”或“减小”)摩擦。 12.被中香炉是中国古代盛香料用来熏被褥的球形小炉，又被称为“香 熏球”。它的球形外壳和位于中心的半球形炉体之间有两层或三 层同心圆环（如图），由于炉体的重心位置较 (填“高”或 “低”)，且受到重力的方向始终 ,因此不论球壳如何滚动， 炉口总是保持水平方向。 棋子 钢条 (第12题) (第13题) 13.如图所示，将钢条固定在桌面边缘，将棋子放在钢条的端部，然后 用手将钢条的端部压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高 度，此过程中，钢条的 能转化为棋子的重力势能。增加钢 条被压下的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的 越大，它的弹性势能越大。 14.如图所示，轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动(OB=3OA)。将 正方体合金块用轻绳挂在A点，在B点施加竖直向上大小为30N 的拉力F,杠杆在水平位置平衡，则合金块的重力为 N。 若撤去F1,在B点施加与水平方向成30°角的拉力F2,则F2的大 小为 h/cm 12 M 040 140t/s 甲 乙 (第14题) (第15题) 15.如图甲所示，水平放置的方形容器里有一重为8N、棱长为10cm 的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流 向容器内注水，容器中水的深度h随时间1的变化关系如图乙所 示，则当t=140s时，物块M在水中处于 (填“沉底”“悬 浮”或“漂浮”)状态；当t=140s时，水对容器底部的压力大小是 ;图乙中a的值是 ;在40~140s时段，浮力对物 块做的功是 。(g取10N/kg) 三、解答题（共44分） 16.(2分)在如图所示的杠杆上的B点挂一重物，对杠杆施加一个最 小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置。试画出这个力F,的示意 图和力臂11。 项 0 西 a (第16题)》 (第17题) 17.(2分)请在图中画出滑轮组最省力的绕绳方法。 18.(12分)学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后，小丽同学根据杠杆 的平衡条件测出了一个物块的密度，请帮她将下列步骤补充完整。 (g取10N/kg,p水=1.0×103kg/m3) (第18题) (1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置， 此时杠杆 (填“是”或“不是”)处于平衡状态，为了使杠杆 在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节。 (2)调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩 码挂于右侧，使杠杆仍处于水平平衡，如图乙所示，每个钩码的质 量为50g,则物块质量为 g。 (3)将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆 处于水平平衡，如图丙所示，则物块在水中所受浮力为 N (4)物块的密度是 kg/m3。 (⑤)在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变钩码的位置和个数， 收集多组数据的目的是 (填字母)。 A.避免实验的偶然性，便于得到普遍规律 B.取平均值，减小误差 19.(12分)用如图甲所示的滑轮组做“探究动滑轮的重力对滑轮组机 械效率的影响”的实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框 上以改变滑轮所受重力，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升 10cm。不计绳重，实验数据如表所示。 实验次序 G物/N G动N F/N /% 6.0 0.3 2.2 90.9 2 6.0 1.0 6.0 1.9 2.9 69.0 甲 4 6.0 3.2 3.4 58.8 (第19题) (1)每次实验绳端移动的距离为 cm (2)第2次实验中拉力F的示数如图乙所示，读数为 N, 第2次实验滑轮组的机械效率为 %。分析数据可知：在 物重不变的情况下，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 (3)实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的 额外功占总额外功的比例 (填“变大”“变小”或“不变”)。 20.(8分)如图所示为某工作队修建某大桥时用滑轮组从水中打捞正 方体物体M的情景。物体M的棱长为1m,用7500N的拉力F 将物体M以0.5m/s的速度匀速提升2m。忽略绳重、绳与滑轮 的摩擦和滑轮与轴的摩擦。(p水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) (1)物体M上升后，求还未露出水面时受到的浮力 (2)物体M上表面在水面下4m时，求它的下表面受到水的压力。 (3)物体M上升后，在露出水面之前，此滑轮组的机械效率是 16 80%,求物体M的密度。 (第20题) 21.(8分)科创社的同学设计并用3D打印技术制作了一艘长方体轮 船模型，为了对轮船进行测试，准备了一个薄壁长方体容器置于水 平地面，其底面积为1800cm,装有深度为9cm的水，如图甲所 示。轮船的质量为2.2kg,底面积为800cm,总高度为16cm,如 图乙所示。轮船的下部有7个长方体水密隔舱（以便轮船漏水时， 相互隔离，确保行船安全)，每个隔舱的内部底面积均为100c, 高度为l0cm;轮船的上部可放置货物，并通过调整货物位置保持 轮船不倾斜。忽略液体扰动等次要因素，水的密度P*=1.0× 103kg/m3,g取10N/kg。 甲 乙 (第21题) (1)求容器中水的质量。 (2)设计组的同学从安全角度设想：轮船满载（最大载重）时，假如 有2个隔舱漏满水，稳定后轮船依然漂浮，且浸入水中的深度为 14cm,求满载时货物的质量。 (3)测试组的同学对轮船进行漏水实验：将载货5kg的轮船置于 容器中，通过扎孔使4个隔舱漏入一定质量的水，然后堵住小孔并 保持轮船不倾斜，求此时水对轮船外底部的压强p与漏入隔舱内 水的质量m,(单位：g,0<m,≤4000)之间的关系式。则左脚受到地面的支持力F左支 G人-F右支=710N-150N=560N, 左脚对地面的压力和左脚受到地面的 支持力是一对相互作用力，大小相等， 则F压=F左支=560N,左脚对地面的 压强力=F题=560N S200×10-4m =2.8X 10 Pa 21.(1)有用功W有用=G物h= 1000N×6m=6000J:额外功 W额外=G动h=200N×6m=1200J: 总功W总=W有用十W额外=6000J十 1200J=7200J;拉力做功的功率 p=W叁=7200J=240W(2)滑轮 30s _W有用×100%= 组的机械效率)=W。 6000J 7200J1 ×100%≈83.3%(3)不计 绳重和机械之间的摩擦，根据？= W有用×100%= G物h W总 G物h十G动 G物 100%= ×100%可知，机械 G物十G动 效率达到90%时，有90%= G物 G物+200N×100%,解得G商'= 1800N 综合拔尖测评 、1.C 2.C解析：“孔明灯”升上天空时，浮 力必须大于重力，才能改变其运动状 态而升空：气体具有热胀冷缩的性质， 灯罩内的气体被加热，体积膨张，密度 减小，而灯罩外空气密度不变，所以， 灯内气体的密度小于灯外空气的密 度，故A、B、D错误，C正确 3.D 4.C解析：向上爬杆的过程中，人具 有动能，高度增大，重力势能变大；重 力势能变大是由于人对外做功，不是 动能转化为重力势能，故A错误；从 杆顶顺杆滑到地面，每次所用时间各 不相同，说明人运动的速度是变化的， 在竖直方向上人受到重力和摩擦力的 作用，这两个力不一定是平衡力，所以 摩擦力是变化的，故B错误：向上爬 杆时，人的手向下拉杆，给杆一个向下 的力，由于物体间力的作用是相互的， 则杆会给人的手一个向上的力，即摩 擦力，所以受到的摩擦力方向向上，故 C正确：由于下滑的高度相同，根据 W=Gh可知，重力所做的功是相同 的，故D错误 5.D解析：由图乙可知，构件浸入水 中的过程中，随着下表面到水面的距 离h逐渐增大，排开水的体积逐渐变 大，根据阿基米德原理可知，构件所受 浮力F,变大，根据称重法可知，钢绳 拉力F2变小，所以图乙中①表示钢 绳拉力F2随h的变化图像，图乙中 ②表示构件所受浮力F,随h的变化 图像，故A错误；由图乙可知当构件 浸没时，下表面到水面的距离为3m, 所以构件的棱长为3m,故B错误；构 件的体积V=3m×3m×3m= 27m3,则构件浸没后排开水的体积 V排=V=27m3,构件浸没时受到的浮 力F1=0水gV排=1.0×103kg/m3× 10N/kg×27m3=2.7×10N,故C 错误；构件浸没时，所受浮力达到最 大，钢绳拉力最小，由图乙可知，拉力 F2的最小值F2=8.1×10°N,根据 称重法可知，构件所受的重力G= F1+F2=2.7×105N+8.1× 105N=1.08×106N,由G=mg可 G 知，构件的质量m= 77 1.08X10N=1,08×10kg,构件的 10 N/kg 密度p=罗=L8XI0g=4× 27m3 103kg/m3,故D正确。 6.C解析：m。=mb,由公式G=mg 可知，G。=Gb,由物体浮沉条件可知， a在甲液面漂浮，F。=G。,b的受力 关系为Gb=F浮影十F拉，即Fb<G, 综合可知a、b受到的浮力大小关系 为Fa>F浮b,故A正确；F浮a>Fb, 由公式F泽=P液gV排可得 P液甲gV排甲>P液乙gV排乙，由题意可知 V排甲<V排乙，则甲、乙液体密度的大小 关系为P液甲>P液乙，故B正确：由题意 可知，V排甲<V#乙，则容器内液体体积 V液甲>V液乙，由G=mg=pVg可知液 体重力的大小关系为G被甲>G液乙，左 侧容器对水平桌面的压力F左 G液甲十G杯十G。,右侧容器对水平桌 面的压力F右=G液乙十G杯十G6一 F拉，可见F左>F右，在受力面积相同 时，由公式-专可知容指对桌面的 压强大小关系为p左>p有，故C错误； 剪断细线前，b的受力关系为G= F泽b十F拉，即F浮b<G6,若剪断细线， b将下沉一些，液面会上升一些，由公 式p一P液gh可知乙液体对容器底的 压强变大，受力面积不变，则压力变 大，故D正确。 7.A解析：火箭向下喷气获得向上 的推力，说明力的作用是相互的，故A 正确：加速升空过程中，质量不变，高 度增大，所以重力势能增大；速度增 大，所以动能增大，机械能也会增大， 故B错误；探测器变换角度人轨时， 它的运动方向发生了改变，所以运动 状态改变，故C错误：太阳能帆板展 开是为了增大光照面积，使更多的太 阳能转化成电能，不是为了保持探测 器的平衡，故D错误。 8.B解析：图甲中动滑轮上有3股 绳子，图乙中动滑轮上有2股绳子，在 相同时间内，匀速将重物提升相同的 高度h,图甲中绳子自由端移动3h, 图乙中绳子自由端移动2h,故速度之 比甲：2=理：2=3h:2h 3:2,故A错误；滑轮重与物重之比 G3:G1=13,G4:G2=1:4,F1= G,+G,)=号GF=G+ 5 G)=8G2,已知物重G:G,= 1:2,则拉力E,:F2=号G,:8 4 G=(号×1)：(g×2)=16:45, 故B正确；拉力的功率P=W_E t Fv,则P1：P2=F1v甲：F2Z= (16×3):(45×2)=8:15,故C错 误；7= W有通×100%=FM W总 Gh 100%= nF :×100%,7甲：2= G 1 2 3XF ：2XF2 =3X16'2X45 15:16,故D错误 9.C解析：根据杠杆平衡条件可得 E1XOB=GXOA,即F=OBX G=号×30N=450N,方向竖直向 下，由力的作用是相互的可知，他对杠 杆有向下的450N的拉力，杠杆对他 有向上的450N的拉力，则水平地面 对他的支持力等于他对水平地面的压 力，F2=G人-F1=750N-450N 300N,故A、B错误：将固定点平移到 A端，配重悬挂在O点，在B端施加 竖直方向的力使杆AB在水平位置再 次平衡，此时小柯施加力F的力臂为 AB=0A+0B=0A+号0A- 「OA,根据杠杆平衡条件可得F AB=G×0A,F=胎×G= OA×G=3×300N=180N,方向 30A 5 竖直向上，他对杠杆有向上的180N 的推力，杠杆对他有向下的180N的 压力，所以他对水平地面的压力F3三 G人+F=750N+180N=930N,故C 正确：此时他对地面的压强力=S 930N =2.325×104Pa,故D 400×10-4m2 错误。 10.D解析：由图知，n=2,拉力端移 动的速度v=2vA=2X0.1m/s= 0.2m/s,由P=W-=F0可得拉 P 50W 力F v0.2 m/s =250N,故A错 误：物体A在水中受到的浮力F浮= P*gV排=P*gV=1×103kg/m3X 10N/kg×5×103m3=50N,绳重、 滑轮组的摩擦及水的阻力均可忽略不 计，拉力F=上(G-F保十G),则动 滑轮重力G动=nF十F浮一G=2X 250N+50N-450N=100N,故B错 误：绳重、滑轮组的摩擦及水的阻力均 可忽略不计，物体A完全出水后匀速 上升时，滑轮组的机械效率？= W有用一 W有电×100%=W有用十W氧外 W总 Gh 100%=Gh+Gh ×100%= 78 6×100%=450N+10NX 450N G十G勋 100%≈81.8%，故C错误；两个滑轮 的质量相等，由G=mg可知G定= G动=100N,绳重、滑轮组的摩擦及水 的阻力均可忽略不计，物体A完全出 水后匀速上升时，拉力F'(G十 ×(450N+100N)=275N, G动)=2 天花板对定滑轮的拉力F拉=2F'十 G定=2X275N+100N=650N,故D 正确。 二、11.右增大压力增大 12.低竖直向下解析：炉体的重心 位置较低，可以增大稳定性；同时，重 力的方向始终竖直向下，因此不论球 壳如何滚动，炉口总是保持水平方向。 13.弹性势弹性形变程度解析：松 手后，棋子会被弹起一定的高度，此过 程中，钢条的弹性形变程度变小，弹性 势能变小，棋子的质量不变，高度变 大，重力势能变大，是钢条的弹性势能 最终转化为棋子的重力势能。增加钢 条被压下的距离，钢条形变程度更大， 发现棋子被弹起的高度增加，表明物 体的弹性形变程度越大，它的弹性势 能越大。 14.9060解析：在B点施加力 F1=30N时，杠杆在水平位置平衡， 根据杠杆平衡条件F,l1=F2l2可 得，G·OA=F,·OB,即G·OA= 30N×OB,解得G=30NXOB OA 30NX3OA=90N:如图所示， OA △OBC为直角三角形，而直角三角形 30°角对应的直角边等于斜边的一半， 故拉力F:的力臂为0C=20B,数 去F1,在B点施加F2时，根据杠杆 平衡条件F,l1=F,l2可得，G· OA=F2·OC,即90N×OA=F2× 20B,90N×0A=P,×号×30A. 解得F,=90NXOA=60N, ×30A 2 O A 30 B (第14题) 15.漂浮15N80.32J 解析：正方体物块M的体积V=L3= (0.1m)3=0.001m3;物块M的质 量m= g10 N/kg =0.8kg:物块 M的密度Pw=罗=01 0.8kg 0.8×103kg/m3<1.0×103kg/m3, 即物块的密度小于水的密度：由图乙 可知，当t=140s时，水的深度h 12cm,大于正方体物块M的棱长 10cm:则根据浮沉条件可知，此时物 块在水中处于漂浮状态：当t=140s 时，注入水的体积V水=5ml/s× 140s=700mL=7×104m3,则注入 水所受的重力G水=P水gV*=1.0× 103kg/m3×10N/kg×7×104m3 7N:因容器为方形容器，且此时物块 处于漂浮状态，所以此时水对容器底 部的压力F=G水十GM=7N十8N= 15N:由图乙分析可知，当t′=40s 时，物块M刚好处于漂浮状态，则 F浮=GM=8N,根据F浮=PgV排可 得，此时物块M排开水的体积V排= F泽 8N P*g1.0×103kg/m3×10N/kg 8×104m3=800cm3,由V排=Swh爱 推一 可得，此时水的深度h爱=S 800cm3 =8cm,即a=8:在40 (10cm) 140s时段，物块M上升的高度（等于 水面上升的高度)h'=12cm一8cm= 4cm=0.04m,则该过程中浮力对物 块做功W=F浮h'=8N×0.04m= 0.32J。 三、16.如图所示 (第16题) 解析：由杠杆平衡条件F1l1=F2l2 可知，在阻力和阻力臂的乘积一定时， 动力臂越长，动力越小：图中支点在O 点，因此OA作为动力臂最长，过 A点垂直于OA向上作出最小力的示 意图，如图所示。 17.如图所示 ◆F a (第17题) 解析：从动滑轮的挂钩开始依次绕绳 子，最后有三段绳子承担物重，这就是 最省力的绕法，如图所示。 18.(1)是右(2)200(3)1 (4)2×103(5)A解析：(1)图甲 中杠杆处于静止状态，受力平衡，所以 图甲中杠杆处于平衡状态；杠杆左端 下沉，说明左侧偏重，应将平衡螺母向 右调，直至杠杆水平平衡。(2)由杠 杆平衡条件得3L×m×10N/kg= 4L×0.05kg×10N/kg×3,解得m= 79 0.2kg=200g。(3)由杠杆平衡条件 可得F拉×3L=3×0.05kg×10N/kg× 2L,解得F拉=1N,浮力F浮=G F拉=mg一F拉=0.2kgX10N/kg 1N=1N。(4)物块完全浸没，排开 液体的体积等于物块的体积，则物块 的体积V=V排= F一 0水g IN =1× 1.0×103kg/m3×10N/kg 10m3,物块的密度p=畏= 0.2kg 1×10-4m3 =2×10°kg/m。(5)通 过一次实验得出的结论具有偶然性， 实验时要多次改变钩码的位置和个 数，收集多组数据，获得具有普遍性的 规律。 19.(1)30(2)2.580低 (3)不变(4)变小解析：(1)从图 甲中可知=3，每次实验绳端移动距 离s=h=3×10cm=30cm。(2)测 力计的分度值为0.1N,读数为 2.5N,第2次实验滑轮组的机械效率 W有用×100% W总 G×100%= Gh Fnh ×100%= G ×100%= nF 6.0N 3X2.5N×100%=80%。分析数据 可知：在物重不变的情况下，从实验1 至实验4，动滑轮的重逐渐变大，滑轮 组的机械效率逐渐变小，故动滑轮越 重，滑轮组的机械效率越低。(3)实 验中若仅增大绳端移动的距离，根据 W×10%=0×10%= 盒×1o% ,行X100%可知滑轮组 的机械效率将不变。(4)四次实验 中，物体上升的高度h=10cm= 0.1m,有用功W有用=Gh=6.0N× 0.1m=0.6J,第1次实验中，克服动 滑轮重力所做的额外功W1= G动1h=0.3N×0.1m=0.03J,总功 W1=F1s=2.2NX0.3m=0.66J, 摩擦引起的额外功W竖1=W总1一 W有用-W动1=0.66J一0.6J 0.03J=0.03J,摩擦引起的额外功占 W 总额外功的比例为W,十W -X 0.03J 100%=0.03+0.03×100%= 50%;第4次实验中，克服动滑轮重力 所做的额外功W4=G4h=3.2NX 0.1m=0.32J,总功W总4=F4s= 3.4N×0.3m=1.02J,摩擦引起 的额外功W坚4=W总4一W有用一 W4=1.02J一0.6J一0.32J=0.1J, 摩擦引起的额外功占总额外功 W竖4 的比例为W十W ·×100%= 0.32j十0.1万X100%≈24%：本实验 0.1J 中，在物重不变的情况下，动滑轮变重 时，由摩擦引起的额外功占总额外功 的比例变小。 20.(1)露出水面前，物体M排开水 的体积等于物体自身的体积，即 V排=V=(1m)3=1m3;根据阿基米 德原理，此时物体M受到的浮力 F浮=p*gV排=1.0×103kg/m3X 10N/kg×1m3=1×104N(2)物 体M上表面在水面下4m时受到水 的压强p=p*gh=1.0×103kg/m3× 10N/kg×4m=4×104Pa;上表面受 到水的压力F1=pS=4×10Pa× (1m)2=4×104N;假设下表面受到 水的压力为F,:根据浮力产生的原因 有F浮=F2一F1,物体M下表面受到 的压力F2=F浮十F,=1X10N+ 4×104N=5×104N(3)物体露出 水面之前，滑轮组下端的绳子对物体 的拉力F'=G一F浮；该滑轮组的绳子 的段数n=3,根据机械效率的定义有 )=W里×100%=F×10%= Fh FX3h X100%,解得F'=3FXm= 3×7500NX80%=18000N:物体M 所受的重力G=F+F浮=18000N+ 10000N=28000N;物体M的质 G.28000N 量m= g 10 N/kg =2800kg;物 体M的密度p=V 2800kg= 1m3 2.8×103kg/m 21.(1)m水=P*V水=P*Sh水= 1.0g/cm3×1800cm2×9cm= 1.62×10g=16.2kg(2)轮船浸 入水中的深度h,=14cm=0.14m, 底面积S船=800cm2=8×102m2, 将整个轮船（包括漏入隔舱内的水）看 成整体，所受浮力F浮1=P*gS船h1 1.0×103kg/m3×10N/kg×8× 102m2×0.14m=112N;此时整体 重力G总=F1=112N,舱内的每个 隔舱的容积V验=100cmX10cm= 1000cm3=10-3m3:漏人隔舱内的 水的重力G水=20水V舱g=2×1.0× 103kg/m3×10-3m3×10N/kg= 20N;船的重力G船=m船g=2.2kg× 10N/kg=22N:则货物的重力G= G总-G船-G水=112N-22N G 20N=70N;货物的质量m= 70N 10 N/kg =7kg(3)先考虑4个隔舱 80 充满水，船体是否触底。4个隔舱装满 水，水的重力G水'=40水V舱g=4X1.0× 103kg/m3×103m3×10N/kg= 40N:载货5kg时，货物重力G货= m货g=5kg×10N/kg=50N;此时 整体重力G:'=G船十G货十G水'= 22N+50N+40N=112N,假设船体 会触底，此时容器中水面高度h' 16200cm3-4000cm=12.2cm= 1800cm-800cm 0.122m(小于船的高度，不会淹没)， 此时船体所受浮力F浮'=P水gV排'= 1.0×103kg/m3×10N/kg×8× 102m2×0.122m=97.6N<112N, 所以，4个隔舱充满水，船体会触底。 设船体刚好触底时，隔舱漏进的水的质 量为m,根据浮力等于重力之和，可得 (2.2kg+5kg+m1)×10N/kg=1× 103kg/m3×10N/kg×8×102m2× 16.2kgm1 1×103kg/m3×(1800-800)×104m' 解得m1=3.2kg=3200g:所以4个 隔舱漏水3200g时，船体刚好触底， 当4个舱漏水在0<m,≤3200范围 内时，船底所受压力等于船的重力加 货的重力再加水的重力，F=22N十 50N+m,×10×103N=72N+ F 0.01m:N:船底所受压强b=S第 72N+0.01lm,N 8×102m =(900+0.125mx)Pa 当4个舱漏水在3200<m:≤4000 范围内时，容器中水的深度h'= 。时底断受压强 p'=o*gh'=1X103kg/m3×10Vkg× 162kg一m.X103kg 1×10kg/mX(1800-800)×104m (1620-0.1mx)Pa