物理试题（85分）
（本试卷中的g取10N/kg）
一、选择题（每小题3分，共24分）
19. 物理与我们的实际生活密切相关,下列身边的物理量估测的结果符合实际的是( )
A. 手电筒中的电流大约为3A
B. 一枚鸡蛋的质量约200g
C.人体的正常体温为370C
D. 一般中学生的身高约155mm
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、手电中的电流大约0.3A；故A错误；
B、一斤（500g）鸡蛋可称8--10个，那么一个鸡蛋的质量约为50g（0.05kg）；故B错误；
C、人体的正常体温接近37℃左右；故C正确；
D、中学生的身高约155cm；故D错误；
故选：C。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可
20.对一些实例和对应解释，下列说法中中正确的是( )
A. 看见水中的鱼儿---光的直线传播
B. 太阳下人影相随---光的反射
C.近视眼镜的镜片----凸透镜
D. 用镜子增大空间感---平面镜成像
【分析】生活中的光现象主要分为以下三种：
（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：筷子弯折、池水变浅、凸透镜成像等。
【解答】解：
A、看见水中的鱼儿是由于光在水面发生折射形成的虚像，不是光的直线传播，故A错误；
B、太阳下人影相随是光的直线传播形成的，不是光的反射，故B错误；
C、近视眼镜的镜片对光的发散作用，属于凹透镜，故C错误；
D、用镜子增大空间感是利用了平面镜成像，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了生活和物理之间的联系，能否区分三种光现象：光的直线传播、光的反射、光的折射，是本题的解题关键。
21.在生产、生活中有很多物理知识的应用,下列说法中正确的（ ）
A.把书包带做得扁而宽,是为了减小书包对人体的压强
B．滑雪板一般都有较大的面积,是为了增大压力
C.菜刀钝了磨一磨,是为了减小对被切物的压强
D.在铁轨下面铺设枕木,是为了减小对地面的压力
【分析】（1）压强大小的影响因素：压力大小、受力面积。
（2）增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力。
（3）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。
【解答】解：A、把书包带做得扁而宽，是为了在压力一定时，增大受力面积，减小压强。故A正确；
B、滑雪板一般都有较大的面积，在压力一定时，增大受力面积，减小压强。故B错误；
C、菜刀钝了磨一磨，在压力一定时，减小受力面积，增大压强。故C错误；
D、在铁轨下面铺设枕木，在压力一定时，增大受力面积，减小压强。故D错误。
故选：A。
【点评】掌握压强大小的影响因素，掌握增大压强和减小压强的方法，是解答本题的关键。
22.下列正中正确的是（ ）
A.从能量角度来看,磁场对电流的作用,表明了电能可以转化为机械能
B.在跳远比赛中加速奔跑,是为了增大身体的惯性,可以跳得更远一些
C.声音也可以在真空中传播
D.奥斯特实验发了电磁感应观象
【分析】（1）磁场对电流有力的作用，可将电能转化为机械能；
（2）惯性的大小只与物体的质量有关，与速度大小无关；
（3）声音的传播需要介质，真空不能传声；
（4）奥斯特实验证明了电流周围存在磁场。
【解答】解：A、从能量转化角度来看，磁场对电流有力的作用，消耗了电能，使通电导体发生机械运动，表明了电能可以转化为机械能，故A正确；
B、惯性的大小只与物体的质量有关，在跳远比赛中加速助跑，是为了利用惯性使人跳得更远，但不能增大身体的惯性，故B错误；
C、声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，故C错误；
D、奥斯特实验发现了电流周围存在磁场，法拉第发现了电磁感应现象，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了磁场对电流的作用、惯性的理解、声音的传播条件、奥斯特实验等，综合性强，但难度不大。
23. 体积相同的铁球、铝块和木块，浸在液体中的情况如图所示，则比较它们受到的浮力（ ）
A.铝球受到的浮力最大
B.木块受到的浮力最大
C.铜块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
【分析】根据阿基米德原理的推导公式F浮=G排=ρ液gV排可知，浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关。
【解答】解：由图可知，铅球、铜块和木块均浸没在同种液体中，
因物体浸没时排开液体的体积相等，
所以，体积相同的铅球、铜块和木块排开液体的体积相等，
由F浮=G排=ρ液gV排可知，它们受到的浮力一样大。
故选：D。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
24.如图所示,电源的电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,下列说法中正确的是( )
A. 电流表A的示数减小,电压表V的示数增大
B. 电流表A的示数增大,电压表V的示数减小
C. 电流表A和电压表V的示数都减小
D. 电流表A和电压表V的示数都增大
【分析】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表V测滑动变阻器两端的电压，电流表A测电路中的电流，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，利用串联电路的电压特点求出电压表示数的变化。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表V测滑动变阻器两端的电压，电流表A测电路中的电流，
将滑动变阻器的滑片P向左端移动过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I=U/R可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数增大，故AC错误；
由U=IR可知，定值电阻两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表V的示数减小，故B正确、D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，利用串联电路的分压特点分析滑动变阻器两端的电压变化会更简单。
25. 在水平轨道上有一辆实验车,其顶部装有电磁铁,电磁铁下方吸有一颗。在实验车向右匀速直线运动的过程中,因断电下落。如图是描述下落的四个示意图,图中虚线表示下落的路径。以实验车为参照物,正确描述下落路径的示意图是( )
A. B. C. D.
【分析】惯性是物体的固有属性，一切物体都有保持原来运动状态的性质，据此分析的运动轨迹。
【解答】解：钢球随实验车在水平轨道上匀速向右行驶，当它落下前，速度与实验车的速度一样；当它下落时，由于惯性，水平方向上的速度不变，但竖直方向上受到重力，因此以实验车为参照物时，作自由落体运动。
故选：B。
【点评】本题考查惯性的应用，知道物体由于惯性会保持原来的运动状态。
26.图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中。已知该电路中电源电压是2V,则下列结论错误的是（ ）
A.只闭合开关S,电路消耗的功率是1W
B.当再闭合S1后,电流表示数变化了0.2A
C.当再闭合S1后,电路消耗的总功率为1.2W
D.当再闭合S1后,电路消耗的功率将增大0.4W
【分析】（1）由电路图可知，只闭合开关S时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，由甲图象读出通过小灯泡的电流，根据P=UI求出电路消耗的功率；
（2）当再闭合开关S1时，灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点可知R两端的电压，由甲图象可知此时通过R的电流，根据并联电路中各支路工作、互不影响可知通过灯泡L的电流不变，则通过R的电流即为电流表示数的变化量，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用P=UI求出电路消耗的总功率，根据△P=P′-P求出电路消耗功率的增加量。
【解答】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，
电源的电压是2V，则灯泡两端的电压为2V，由甲图象可知，通过灯泡的电流为0.5A，
则电路消耗的功率：
P=UIL=2V×0.5A=1W，故A正确；
（2）当再闭合开关S1时，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，此时R两端的电压为2V，由图象可知IR=0.2A，
因并联电路中各支路工作、互不影响，
所以，通过L的电流不变，则电流表示数的变化量：△I=IR=0.2A，故B正确；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表的示数：
I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A，
此时电路消耗的总功率：
P′=UI=2V×0.7A=1.4W，故C错误；
电路消耗功率的增加量：
△P=P′-P=1.4W-1W=0.4W，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用，利用好并联电路中各支路工作、互不影响是关键。
二、填空题（本大题包括5小题，共20分）
33.(4分)小明家使用功率为1000W的电热壶烧水,电热壶工作7min所消耗的电能是 J；假设这电些电能全部转化成内能后有80%被20℃的水吸收,那么可以烧开的水质量是 kg【C水=4.2×103J/（kg·0C）当地气压为一个标准大气压】
【分析】根据P=W/t求出电热壶工作7min所消耗的电能；由题意可知，假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，根据Q吸=cm△t求出加热水的质量。
【解答】解：电热壶工作7min所消耗的电能：W电=P电t=1000W×7×60s=4.2×105J，
假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，
则水吸收的热量：Q吸=80%W电=80%×4.2×105J=3.36×105J，
由Q吸=cm△t可得，可以烧开水的质量：m=Q吸/(c△t)=3.36×105J/(4.2×103J/(kg•℃)×(100℃−20℃)=1kg。
故答案为：4.2×105；1。
【点评】本题考查了吸热公式和效率公式、电功公式的综合应用，要注意在标准大气压下水的沸点为100℃。
34.如图所示的铁块重力G=4N，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当他在竖直方向上拉力F=6N的作用下向上运动, 则铁块受到的摩擦力为___N.铁块此时速度v与时间t的关系图象如图乙所示, 4s内拉力F做的功是___J。
【分析】（1）处于平衡状态的物体受平衡力作用，即大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上。
（2）从图乙中读出铁块运动的速度，利用速度公式求出通过的路程，再利用W=Fs计算4s内拉力F做功。
【解答】解：
（1）由乙图可见，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用。
在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，
根据平衡力的特点，故铁块受到摩擦力大小f=F-G=6N-4N=2N。
（2）铁块在4s内升高的距离s=vt=0.2m/s×4s=0.8m，
因此拉力F做的功W=Fs=6N×0.8m=4.8J。
故答案为：2；4.8。
【点评】此题主要考查学生对二力平衡条件的掌握和应用。首先，我们可以判断物体是否受力平衡；其次，根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向。
35. (4分)两个发热电阻R1:R2=1:4,当它们串联在电路中时,R1、R2两端的电压之比U1:U2= ；已知R1=10Ω,那它们并联在4V电路中,两个电阻在100s内产生的热量是 J
【分析】（1）两电阻串联时通过的电流相等，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比；
（2）两电阻并联时它们两端的电压相等，根据Q=W=U2t/R求出两个电阻产生的热量。
【解答】解：当两电阻串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比：；则R2=4R1=4×10Ω=40Ω，所以两个电阻在100s内产生的热量：Q总=W总=W1+W2=×100s=200J。
故答案为：1：4；200。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电热公式的灵活应用，是一道较为简单的应用题
36. (4分)如图所示,沿斜面把质量为12kg的个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力是F=100N,斜面长2m、高1m.则其机械效率是 %,物体所受摩擦力是 N
【分析】①知道拉力大小，利用W=Fs求出总功，利用W=Gh求出有用功，利用效率公式求出斜面的机械效率。
②克服摩擦力做的功即为额外功，根据W=fs求出摩擦力的大小。
【解答】解：
有用功：W有=Gh=mgh=12kg×10N/kg×1m=120J；拉力做的总功：W总=Fs=100N×2m=200J；则斜面的机械效率：η=×100%=60%；额外功：W额=W总-W有=200J-120J=80J，所以物体所受的摩擦力：f=W额/s=80J/2m=40N。
故答案为：60；40。
【点评】本题考查了使用斜面时功、机械效率和摩擦力的计算等，关键是知道克服摩擦力做的功即为额外功
37.（4分）为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪,如图所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号。第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，若发出两次信号的时间间隔是0.9s，超声波的速度是340m/s，汽车在两次接受信号间隔过程中行驶的距离是 m，汽车的速度是 m/s（超声波速度是340m/s）
【分析】求汽车的速度必须知道行驶的距离和相应的时间：
（1）测速仪第一次发出超声波时，经过了0.25s到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了0.25s的时间；在第二次发出的信号，在与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了0.15s；这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离；
（2）找出汽车在两次接收到信号间隔过程中所用的时间（汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间，就是汽车运动的时间），利用速度公式求解汽车速度。
【解答】解：
第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s，则汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m；第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，所以第二次信号到达汽车的时间为0.15s，汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：s2=v声t2=340m/s×0.15s=51m；汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了：s’=s1-s2=85m-51m=34m；这34m共用时：t’=△t-t1+t2=0.9s-0.25s+0.15s=0.8s，所以汽车的车速为：v’=s’/t’=34m/0.8s=42.5m/s。
故答案为：34； 42.5。
【点评】本题考查了学生对速度公式的应用，如何确定汽车运动的时间，是此题的难点。两次信号的时间间隔虽然是0.9s，但汽车在接收到两次信号时其其通过的路程所对应的时间不是0.9s。要从起第一次接收到超声波的信号开始计时，到第二次接收到超声波的信号结束，由此来确定其运动时间。通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键。
三、作图及说明题（本大题包括3小题，共10分）
38.（2分）从空气射向水面的入射光线，在水面发生反射和折射现象，如图所示，给出了反射光线，请你在图中画出入射光线和大致的折射光线。
【分析】一束光线由空气射到水面时，既要发生反射，又要发生折射，反射角等于入射角，折射角小于入射角。据此完成光路图。
【解答】解：先过反射点O垂直水面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线左侧的空气中画出入射光线，然后再根据折射角小于入射角在水中画出折射光线，如图所示：
【点评】（1）入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角，折射角是折射光线与法线的夹角。
（2）在两种透明介质的界面上，反射和折射一般是同时发生的，反射与入射在同种介质中，折射与入射在两种介质中，反射角等于入射角，光由空气斜射入其它透明介质中时，折射角小于入射角，光由其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。
39.（2分）根据图中通电螺线管的N极，请标出小磁针的N极，并在电源的黑点处标出正、负极符号。
【分析】由磁极间的相互作用规律可知小磁针的磁极，再由右手螺旋定则可知通电螺线管的电流方向，而电流从电源正极流出，据此确定电源正负极。
【解答】解：
因为同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，所以小磁针的上端为S极、下端为N极；
由右手螺旋定则可知螺线管中电流由下侧流入、上侧流出；所以电源下端的正极、上端为负极，如图所示：
【点评】本题考查右手螺旋定则及磁极间的相互作用，要求学生能熟练应用右手螺旋定则判断磁极或电流方向。
40.（2分）如图OAB轻质杠杆,O为支点,请在图中B点处画出能使杠杆保持平衡的最小力F的示意图
【分析】（1）根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。
（2）在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，依此为动力臂，最省力。
【解答】解：（1）由O点到杆顶端的距离是最长的力臂，所以动力应作用在杠杆的顶端B处；
（2）根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，动力方向垂直于杆向上，据此可画出最小的动力，如图所示：
。
【点评】杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：
（1）确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；
（2）连接支点与动力作用点，得到最长的线段；
（3）经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；
（4）根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向。
41. (4分)如图是地球上的水循环示意图,请你用物态变化知识简单描述水循环的过程。
【分析】水的循环过程实际就是水不断发生物态变化的过程，结合水的物态变化进行解答。
【解答】解：海洋中的水在太阳的照射下，温度升高蒸发成水蒸气升到高空，在高空中水蒸气遇冷温度降低液化小水滴或凝华成小冰晶，这就形成了云，当在一定条件下，云中的小水滴和小冰晶越来越大，就会下落。在下落过程中，小冰晶又变成小水滴，与原来的水滴一起落到地面，这就形成了雨。
【点评】本题考查学生对汽化、液化等自然现象的掌握情况，需要根据生活常识进行判断。
四、实验探究题（本大题包括2小题，共15分）
42.（6分）小华随意选取其中一块石子，准备在实验室测定它的密度。
(1)他先将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺 处，再调节平衡螺母直至天平平衡。
(2)用调好的天平测石子的质量,当盘中所加砝码和游码位置如图(甲)所示时,天平平衡,则此石子的质量为______g.在量筒内装有一定量的水,该石子放入前、后的情况如图(乙)所示,则石子的密度是______kg/m3.
【分析】（1）掌握天平的调平，在调平前将游码拨到标尺左端的零刻度线处；
（2）天平平衡时，物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值，注意标尺的分度值；
在进行量筒的读数时，注意其分度值，根据公式ρ=m/V计算石子的密度。
【解答】解：（1）在调节天平平衡时，先将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处；
（2）由图甲知，标尺的分度值为0.2g，所以石子的质量m=20g+10g+5g+3.4g=38.4g
由图乙知，量筒的分度值为1ml，水的体积为30ml，水和石子的体积为45ml，所以石子的体积为V=45ml-30ml=15ml=15cm3；
石子的密度ρ=m/V=38.4g/15cm3=2.56g/cm3=2.56×103kg/m3。
故答案为：（1）零刻度线；（2）38.4； 2.56×103。
【点评】此题是测量石块的密度实验，考查了有关天平和量筒的使用及读数，考查了有关密度的计算，特别是注意密度的单位及换算。
43. (9分)在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,所用小灯泡标有“3.8V”字样。
(1)要使滑动变阻器的滑片P向右滑动变阻器阻值变大,请你用笔画线代替导线将如图甲实物电路连接完整。
(2)若闭合开关时,发现电压表的指针速转动到左边无刻度处,这是由于电压表 。
(3)检查连接无误后,张鹏调节滑动变阻器的滑片使小灯泡刚好正常工作,此时电流表读教如图乙,则小灯泡的正常工作电流是 A,小灯泡的额定功率为 W。
（4)若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断,则电压表的示数 (选填“变大”变小”或“不变”)
【分析】（1）根据滑片P向右滑动时变阻器阻值变大确定变阻器的连接；
（2）电流要从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则电压表指针反向偏转；
（3）根据电流表选用的小量程确定分度值读数，根据P=UI求小灯泡的额定功率；
（4）若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，则电压表串联在电路，测电源电压，根据串联电路电压的规律分析。
【解答】解：（1）滑片P向右滑动时变阻器阻值变大，即滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：
（2）若闭合开关时，发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处，这是由于电压表正负接线柱接反了。
（3）检查连接无误后，张鹏调节滑动变阻器的滑片使小灯泡刚好正常工作，此时电流表读数如图乙，则小灯泡正常工作电流是0.3A，小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。
（4）若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，则电压表串联在电路，测电源电压，而原来测灯的电压，根据串联电路电压的规律，则电压表的示数变大。
故答案为：（1）如上；（2）正负接线柱接反了；（3）0.3；1.14；（4）变大。
【点评】本题测灯的功率，考查电路连接、注意事项、操作过程和故障分析及串联电路电压的规律。
五、计算题（本大题包括2小题，共16分）
44.（8分）如图所示,灯泡L标有“8V 4W”的字样,当开关S闭合,滑片P在中点时,电压表的示数为4V,灯泡正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化而变化).
求：(1)灯泡的电阻；（2分）
(2)该电路的电源电压；（2分）
(3)此电路工作时的最小功率值. （4分）
解：（1）灯泡的电阻为：RL=U额2/P额=（8V）2/4W=16Ω；（2）当滑片P在中点时，变阻器R′与灯泡L串联，电压表测变阻器两端的电压，因为灯泡正常发光，所以UL=U额=8V，所以电源电压：U=UR+UL=4V+8V=12V；（3）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为：I额=P额/I额=4W/8V=0.5A，则滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为I=I额=0.5A，此时滑动变阻器接入电路的电阻为：R半=U/I=4V/0.5A=8Ω，则滑动变阻器最大阻值为：R最大=2R半=2×8Ω=16Ω，电路的最大总电阻：R串=RL+R最大=16Ω+16Ω=32Ω，则电路消耗的最小功率为：P最小=U2/R串=（8V）2/32Ω=2W。答：（1）灯泡的电阻为16Ω；（2）此电路的电源电压U为12V；（3）此电路工作时的最小功率为2W。
答：（1）灯泡的电阻为16Ω；
（2）此电路的电源电压U为12V；
（3）此电路工作时的最小功率为2W。
【点评】本题考查了串联电路的电流、电压特点和欧姆定律、电功率计算公式及其变形公式的应用；能根据灯泡正常发光，利用电功率公式确定电路中的电流和灯泡两端的电压是解决本题的关键。
45.（8分）如图所示为一吊运设备的简化模型图,图中虚线框里是滑轮组(未画出)。滑轮组绳子自由端由电动机拉动,现用该设备先后搬运水平地面上的物体A和B,已知物体重力GA=1.75GB，当对A以竖直向上的拉力TA=1500N时,物体A静止,受到地面持力是NA,当对B以竖直向上的拉力TB=1000N时,物体B也静止,受到地面支持力是NB；且NA=2NB求:
(1)物体A的重力GA,和地面支持力NA大小；(4分)
(2)当电动机对滑轮组绳子的自由端施以F=625N的拉力时,物体B恰以速度v被匀速提升,已知此时拉力F功率为500W,滑轮组机械效率为80%,不计各种摩擦和绳子质量,物体B的速度v为多少。(4分)
【分析】（1）对A、B进行受力分析，FA+NA=GA，FB+NB=GB，已知两物体重GA=1.75GB，且NA=2NB，列式可解；
（2）知道提升重物B时滑轮组的机械效率和绳子自由端的拉力，可利用公式η计算出吊着物体的绳子的段数。
知道拉力F的大小和拉力F做功的功率，可利用公式P=FV计算出绳子自由端运动的速度，从而可以计算出物体B匀速上升的速度v。
【解答】解：
（1）当对A施以竖直向上的拉力FA=1500N时，物体A静止，受到地面支持力是NA；
对A，由力的平衡条件可得：FA+NA=GA，即：1500N+NA=GA --------①
已知两物体重GA=1.75GB，且NA=2NB，
所以①式可写为：1500N+2NB=1.75GB------------②
当对B施以竖直向上的拉力FB=1000N时，物体B静止，受到地面支持力是NB；
对B，由力的平衡条件可得：FB+NB=GB，即：1000N+NB=GB---------③
②-③得，500N+NB=0.75GB--------④
③-④得，500N=0.25GB，解得GB=2000N，
代入解得：NB=1000N，GA=3500N；NA=2000N；
（2）绳子自由端的拉力F2=625N，η=80%，则η==80%，解得：n=4；绳子自由端运动的速度为：v绳=P/F=500W/625N=0.8m/s，则物体B匀速上升的速度为：v=v绳=×0.8m/s=0.2m/s。
答：（1）物体A的重力GA是3500N；地面支持力NA大小是2000N；
（2）物体B的速度v为0.2m/s。
【点评】本题综合性较强而且难度较大，基本涵盖了滑轮组和机械效率的所有知识点，所以要解答本题，需要基础相当的扎实。本题考查物体的重力、动滑轮重力、功率和距离的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对物体进行受力分析，判断出动滑轮上绳子的段数，找出其中的等量关系。下载本文
