《2025年暑假园地河北美术出版社八年级物理》

6. (双选)如图所示,用滑轮组提升重力为$ 900 \, \text{N} $的物体$ \text{A} $,滑轮组绳子自由端在拉力$ F $的作用下竖直匀速移动了$ 12 \, \text{m} $,同时物体$ \text{A} $被竖直匀速提升了$ 4 \, \text{m} $,用时$ 40 \, \text{s} $,滑轮组的额外功是$ 400 \, \text{J} $。下列说法正确的是（CD）

A. 动滑轮所受的重力为$ 100 \, \text{N} $
B. 物体$ \text{A} $上升的速度是$ 0.3 \, \text{m/s} $
C. 拉力$ F $的功率是$ 100 \, \text{W} $
D. 滑轮组的机械效率是$ 90\% $

答案： CD

三、实验探究题。
如图甲所示,是课外兴趣小组的同学们在探究“滑动摩擦力的大小与压力大小有什么关系”的实验装置图。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧测力计的示数即等于木块受到的滑动摩擦力的大小。则:

1. 定滑轮的作用是改变力的方向,但不能改变力的____大小。
2. 弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力大小的依据:木块在水平方向上受到的力是一对____平衡力(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
3. 如图乙是在某次实验中弹簧测力计的读数示意图,由此可知,木块与木板间的滑动摩擦力的大小是____2.7$ \text{N} $。
4. 多次改变砝码的质量,探究得出:接触面粗糙程度相同时,压力越大,木块与木板间的滑动摩擦力____越大(选填“越大”“越小”或“不变”)。

答案： 1. 大小
2. 平衡力
3. 2.7
4. 越大

1. 我国自主研制的水陆两栖飞机能在陆地上起飞降落,又能在水面上起飞降落,是一艘会飞的“船”。一架两栖飞机空载质量为$ 4.15 \times 10^{4} \, \text{kg} $。我国最新自主研制的“海斗”号无人潜水器,最大下潜深度可达$ 10970 \, \text{m} $。(海水的密度为$ 1.0 \times 10^{3} \, \text{kg/m}^{3} $,$ g $取$ 10 \, \text{N/kg} $)
(1)求两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积。
(2)当“海斗”号无人潜水器下潜到$ 10000 \, \text{m} $深度时,受到海水的压强为多少?
(3)“海斗”号无人潜水器的质量为$ 1000 \, \text{kg} $,平均密度为$ 5.0 \times 10^{3} \, \text{kg/m}^{3} $,现用钢绳连着两栖飞机和潜水器,将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降。求此过程中钢绳对潜水器的拉力。

答案： 解:
(1)两栖飞机空载时在水面上处于漂浮状态,受到的浮力等于空载时的重力,即$F_{浮}=G_{空载}=m_{空载}g=4.15×10^{4}kg×10N/kg=$$4.15×10^{5}N$;
排开水的体积$V_{排}=\frac{F_{浮}}{ρ_{海水}g}=$
$\frac{4.15×10^{5}N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=41.5m^{3}$。
(2)当“海斗号”无人潜水器下潜到10 000 m深度时,受到的海水压强$p=ρ_{海水}gh=1.0×$
$10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×10000m=1.0×10^{8}Pa$。
(3)“海斗号”无人潜水器的重力$G=mg=$
$1000kg×10N/kg=1×10^{4}N$;
浸没在海水中时排开海水的体积等于自身的体积,由$ρ=\frac{m}{V}$可得$V_{排}'=V=\frac{m}{ρ}=$
$\frac{1000kg}{5.0×10^{3}kg/m^{3}}=0.2m^{3}$;
则浸没时受到的浮力$F_{浮}'=ρ_{海水}gV_{排}'=1.0×$
$10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.2m^{3}=2×10^{3}N$。
潜水器匀速下降,在海水的浮力、钢绳对潜水器的拉力、自身的重力三个力的作用下处于平衡状态,所以此时钢绳对潜水器的拉力
$F_{拉}=G-F_{浮}'=1×10^{4}N-2×10^{3}N=8×10^{3}N$。