汽车起重机用5m长的缆绳吊着质量m=1.0×103kg的货物在水平路面上以v=2m/s的速度作匀速直线运动，若汽车突然停

①因为汽车起重机的功率比柴油拖拉机的功率大，所以单位时间内，汽车起重机的做功本领强．
②由W=Pt可知，相同时间内，功率越大，做的功越多．所以相同时间里起重机比拖拉机做的功多．
③因为起重机的功率P=320kW=3.2×10⁵W，正常工作时间t=10min=600s，所以做的功W=Pt=3.2×10⁵W×600s=1.92×10⁸J．
故答案是：①汽车起重机；②少；③1.92×10⁸J．

点评：
本题考点： 功率的概念；功的计算．

考点点评： 该题考查了功率表示的含义以及根据功率、时间求机器做的功，属于基本概念和基本公式的应用，难度不大．

（1）由题知，F₂=G=mg=2×10³kg×10N/kg=2×10⁴N，
∵起重机吊起货物静止在空中（杠杆平衡），
∴F₁L₁=F₂L₂，
即：F₁×2m=2×10⁴N×6m，
∴F₁=6×10⁴N．
（2）液压汽车起重机对地面的压力：
F=G_总=（8×10³kg+2×10³kg）×10N/kg=10⁵N，
对地面的压强：
p=[F/s]=
105N
4000×10−4m2=2.5×10⁵Pa．
答：（1）F₁应为6×10⁴N；
（2）地面受到的压强是2.5×10⁵Pa．

点评：
本题考点： 压强的大小及其计算；重力的计算；杠杆的平衡条件．

考点点评： 本题考查了学生对杠杆平衡条件和压强公式的掌握和运用，能据图找出起重臂的五要素以及知道水平面上物体的压力和自身的重力相等是本题的关键，计算过程要注意单位的换算．

（1）物体重：G_物=m_物g=2×10³kg×10N/kg=2×10⁴N，
起重臂受到的阻力：F₂=G_物=2×10⁴N，
起重臂受到的动力：F₁=
F2L2
L1
2×104N×6m
2m=6×10⁴N；
（2）起重机重：G_车=m_车g=8×10³kg×10N/kg=8×10⁴N，
地面受的压力：F=G_车+G_物=2×10⁴N+8×10⁴N=10⁵N，
地面受到的压强：P=[F/S]=
105N
0.4m2=2.5×10⁵Pa；
（3）起重机做的有用功：W_有用=G_物h=2×10⁴N×3m=6×10⁴J；
起重机的机械效率：η=
W有用
W总=
6×104J
7.5×104J=80%．
答：（1）当L₁、L₂分别为2m、6m时，起重机的起重臂受到的作用力F₁是6×10⁴N；
（2）起重机工作时，地面受到的压强是2.5×10⁵Pa；
（3）起重机工作时，它的机械效率是80%．

点评：
本题考点： 杠杆的平衡分析法及其应用；压强的大小及其计算；机械效率的计算．

考点点评： 本题考查了杠杆平衡条件的应用、压强和机械效率的计算，是中考考查的重点，解题时注意公式中各物理量的含义及单位．

（1）液压起重车后部的四个金属支架放下以代替后轮，增大了起重车与地面的接触面积，从而减小了起重车对地面的压强；
由图可见，液压起重车的起重臂是一个费力杠杆，使用时费力，但是省距离．
（2）由图可见，n=3；货物的重力：G=mg=200kg×10N/kg=2000N，
∵η=
W有用
W总=[Gh/Fs]=[Gh/Fnh]=[G/nF]，
∴起重机起吊货物的机械效率：η=[G/3F]×100%=[2000N/3×800N]×100%≈83.3%；
（3）拉力移动距离s=3h=3×5m=15m，
拉力做的总功：W_总=Fs=800N×15m=12000J，
卷扬机的功率：P=
W总
t=[12000J/20s]=600W；
（4）起重机的最大额定起重量和起重机的质量、起重机的重心、卷扬机的最大拉力、钢丝承受的最大拉力、起吊臂的长度等有关．
答：（1）压强；大于．
（2）起重机起吊货物的机械效率为83.3%；
（3）卷扬机做功的功率为600W；
（4）该参数的确定需要考虑起重机的质量、起重机的重心、卷扬机的最大拉力、钢丝承受的最大拉力、起吊臂的长度等因素．

点评：
本题考点： 机械效率的计算；功率的计算．

考点点评： 本题借助液压起重车综合考查杠杆的分类、动滑轮的特点以及减小压强的方法，考查了学生对重力、机械效率、总功、功率计算公式的理解和掌握，弄清楚绳子的股数是解决此题的关键．

（1）货物的重力：G=mg=200kg×10N/kg=2000N，
起重机起吊货物的机械效率：
η=
W有用
W总×100%=[Gh/Fs]×100%=[Gh/F3h]×100%=[G/3F]×100%=[2000N/3×800N]×100%≈83.3%；
（2）拉力移动距离s=3h=3×5m=15m，
拉力做的总功：W_总=Fs=800N×15m=12000J，
卷扬机的功率：P=
W总
t=[12000J/20s]=600W；
（3）起重机的最大额定起重量和起重机的质量、起重机的重心、卷扬机的最大拉力、钢丝承受的最大拉力、起吊臂的长度等有关．
答：（1）起重机起吊货物的机械效率为83.3%；
（2）卷扬机做功的功率为600W；
（3）该参数的确定需要考虑起重机的质量、起重机的重心、卷扬机的最大拉力、钢丝承受的最大拉力、起吊臂的长度等因素．

点评：
本题考点： 滑轮（组）的机械效率；功率的计算．

考点点评： 此题主要考查的是学生对重力、机械效率、总功、功率计算公式的理解和掌握，弄清楚绳子的股数是解决此题的关键．

①因为汽车起重机的功率比柴油拖拉机的功率大，所以单位时间内，汽车起重机的做功本领强；汽车起重机做功快．
②由W=Pt可知，相同时间内，功率越大，做的功越多．所以相同时间里起重机比拖拉机做的功多．
③因为起重机的功率P=320kW=3.2×10⁵W，正常工作时间t=10min=600s，所以做的功W=Pt=3.2×10⁵W×600s=1.92×10⁸J．
故答案是：①汽车起重机；汽车起重机；②少；③1.92×10⁸．

点评：
本题考点： 功率的概念；功率计算公式的应用．

考点点评： 该题考查了功率表示的含义以及根据功率、时间求机器做的功，属于基本概念和基本公式的应用，难度不大．

（1）m₂=2t=2000kg；
F₂=G₂=m₂g=2000kg×10N/kg=2×10⁴N；
由杠杆平衡条件得：F1＝
F2L2
L1＝
2×104N ×6m
2m＝6×104N．
答：不计起重臂的自重，F_l为6×10⁴N．
（2）m₁=8t=8000kg；
F=G=mg=（m₁+m₂）g=（8000kg+2000kg）×10N/kg=1×10⁵N；又S=4000cm²=0.4m²；
∴P＝
F
S＝
1×105N
0.4m2＝2.5×105Pa．
答：地面受到的压强是2.5×10⁵pa．
（3）G₂=2×10⁴N；t=1min=60s；
∴功率为P＝
W
t＝
G2h
t＝
2×104N×6m
60s＝2000W．
答：若1min内将货物提升了6m，那么该起重机的功率是2000W．

点评：
本题考点： 杠杆的平衡分析法及其应用；重力的计算；压强的大小及其计算；功率的计算．

考点点评： 本题要求灵活使用公式解决实际问题，杠杆平衡条件、压强及功率的计算时注意单位的代入和单位统一．

（1）由题知，F₂=G=mg=8×10³kg×9.8N/kg=7.84×10⁴N，
∵起重机吊起货物静止在空中（杠杆平衡），
∴F₁L₁=F₂L₂，
即：F₁×2m=7.84×10⁴N×6m，
∴F₁=2.352×10⁵N．
（2）液压汽车起重机对地面的压力：
F=G_总=8×10³kg×9.8N/kg+2×10⁴N=9.84×10⁴N，
对地面的压强：
p=[F/S]=
9.84×104N
4×10−2m2=2.5×10⁵Pa．
答：地面受到的压强是2.5×10⁵Pa，若不计起重臂的自重则F₁应该为2.352×10⁵N．

点评：
本题考点： 压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件．

考点点评： 本题考查了学生对杠杆平衡条件和压强公式的掌握和运用，能据图找出起重臂的五要素以及知道水平面上物体的压力和自身的重力相等是本题的关键，计算过程要注意单位的换算．

（1）此时车与地面的接触面积是：S=[G
P1=
8×104N
2×107Pa=4×10^-3m²，
G_物=p₃S-G=2.5×10⁷Pa×4×10^-3m²-8×10⁴N=2×10⁴N，
F_浮=ρ_水gV_排=10³kg/m³×10N/kg×0.5m³=5000N，
p₂=
G+G物−F浮/S]=
8×104N+2×104N−5000N
4×10−3m2=2.375×10⁷Pa．
（2）重物浸没在水中上升时，滑轮组的机械效率：
η=
W有
W总=
(G物−F浮)h
(G物− F浮+G动)h=
G物−F浮
G物− F浮+G动 =
2×104N−0.5×104N
2×104N−0.5×104N+G动=80%
G_动=3750N
设钢丝绳上的力在出水前后分别为F₁、F₂，柱塞对吊臂支撑力的力臂为L₁，钢丝绳对吊臂拉力的力臂为L₂．根据杠杆平衡条件可知：
N₁L₁=3F₁L₂；N₂L₁=3F₂L₂，
N1
N2=
F1
F2，F₁=[1/3]（G_物-F_浮+G_动），F₂=[1/3]（G_物+G_动）

N1
N2=
G物−F浮+G动
G物+G动=[20000N−5000N+3750N/20000N+3750N]=[15/19]
（3）出水后钢丝绳上的力：F₂=（G_物+G_动）/3
重物上升的速度v_物，钢丝绳的速度v_绳=3v_物
P=F₂ v_绳
v_绳=[P
F2=
11875W

1/3(G物+G动)]=1.5m/s
v_物=[1/3]v_绳=[1/3]×1.5m/s=0.5m/s．
答：（1）重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p₂是2.375×10⁷Pa；（2）支撑力N₁和N₂之比15：19；（3）重物出水后匀速上升的速度0.5m/s．

点评：
本题考点： 杠杆的平衡条件；变速运动与平均速度；压强的大小及其计算．

考点点评： 本题难度很大，对学生的要求很高．一是因为题目把所学的知识隐藏到了起吊装置这样一个实际场景中，二是因为本题所运用的公式较多，而且要求同学们能对这些公式进行灵活的运用．同学们往往对实际场景的题目感到比较头疼，特别是像本题这种复杂的实际场景．解决实际场景的题目，关键在于要把实际场景与所学的知识点联系起来，建立起物理模型，再把题目已知的物理量套入物理模型中，这样一来，实际场景的题目就转化为解决物理模型的相关物理量．

应该是Grove GMK7450 全地面汽车起重机共14个轮胎450吨的.不过通常都讲多少轴,不讲多少轮胎.要不50吨汽车起重机都是12个轮胎的.500吨全地面汽车起重机才16个轮胎.

（1）由图知，n=3，则s=nh=3×5m=15m，
钢丝绳的拉力F做的功：
W_总=Fs=8×10³N×15m=1.2×10⁵J；
（2）拉力做功的功率：
P=[W/t]=
1.2×105J
20s=6000W=6kW；
（3）货物重：
G=mg=2×10³kg×10N/kg=2×10⁴N，
有用功：
W_有用=Gh=2×10⁴N×5m=1×10⁵J，
机械效率：
η=
W有用
W总×100%=
1×105J
1.2×105J×100%≈83.3%．
答：（1）钢丝绳的拉力F做的功为1.2×10⁵J；
（2）拉力做功的功率为6kW；
（3）起重机起吊货物的机械效率为83.3%．

点评：
本题考点： 机械效率的计算；功的计算；功率的计算．

考点点评： 本题考查了使用起重机有用功、总功、机械效率和功率的计算，得出承担物重的绳子股数是本题的突破口．

图略

分析：（1）从支点O作动力F ₁ 的作用线的垂线段，即为力臂；阻力F ₂ 方向竖直向下，从阻力作用点B向下作阻力F ₂ 的示意图；
（2）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套；三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．
（3）①声控开关中装的是声敏电阻，这种电阻阻值大小与声音有关：当有声音时，它的阻值会变小；当没有声音时，它的阻值会变大；②光控开关中装的是光敏电阻，这种电阻阻值大小与光照强度有关：当有光时，它的阻值会变大；当没有光时，它的阻值会变小；③因为我们白天不需要灯光，无论发多大的声灯都不会发光，只有到了晚上并且发声时灯才会亮，所以由此可以判断应该把这两个开关串联起来．
（1）根据力臂及力的示意图作法作出力臂L ₁ 及力F ₂ 的示意图如图一所示．
故答案为：如图一所示．
（2）首先辨别上面三根线地线、火线、零线；灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．既能控制灯泡，又能更安全；安装安全用电原则，上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线；电路图如图二所示．
故答案为：如图二所示．
（3）由题意知，应将这两个开关串联起来．这样到了晚上，光控开关里的光敏电阻会变小，同时只有当发出声音时，声控开关里的声敏电阻变小后，灯泡才能发光．这种开关叫做声光控开关，灯泡由两个开关同时控制，只有两个开关都接通时，灯泡才能发光，电路图如图三所示．
故答案为：如图三所示．

分别从支点O向力的作用线作垂线段，即为两个力的力臂L₁、L₂．

点评：
本题考点： 力臂的画法．

考点点评： 本题考查了：作力臂及力的示意图，是一道基础题，应注意总结作图方法．

（1）F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV=10³kg/m³×10N/Kg×0.6m³=6×10³N，
G_车=P₁S=1.8×10⁷Pa×S，-------------①
G_车+G_物-F_浮=P₂S，
G_车+G_物-6×10³N=2.4×10⁷Pa×S，----------------②
G_车+G_物=P₃S=2.6×10⁷Pa×S，-----------------③
由①②③得：G_物=2.4×10⁴N，
η=
W有
W总=
G物-F浮
G物-F浮+G动，
即：90%=
2.4×104N-6×103N
2.4×104N-6×103N+G动，
解得：
G_动=2×10³N，
（2）

由杠杆平衡条件可得：
N₁L₁=（G_物-F_浮+G_动）L₂，
N₂L₁=（G_物+G_动）L₂，
∴
N1
N2=
G物-F浮+G动
G物+G动=
2.4×104N-6×103N+2×103N
2.4×104N+2×103N=[10/13]，
（3）P=[W/t]=
105J
10s=10⁴W
∵P=F_牵v_绳=[1/3]×（G_物-F_浮+G_动）×3v_物
∴v_物=
P
G物-F浮+G动=
104W
2.4×104N-6×103N+2×103N=0.5m/s．
答：（1）动滑轮的重力为2×10³N；
（2）支撑力N₁和N₂之比为10：13；
（3）重物出水前匀速上升的速度为0.5m/s．

点评：
本题考点： 滑轮组绳子拉力的计算；速度的计算；杠杆的平衡条件；压强的大小及其计算；阿基米德原理．

考点点评： 本题为力学综合题，考查了学生对速度公式、阿基米德原理、杠杆的平衡条件、压强公式、功率公式、效率公式的掌握和运用，知识点多、综合性强，要求灵活运用所学知识．

A、吊着重物上升时，钢绳对重物有向上的拉力作用，重物在拉力作用下向上移动了距离，钢绳拉力对物体做功．不符合题意．
B、吊着重物不动时，钢绳对重物有向上的拉力作用，重物在拉力作用下没有向上移动距离，钢绳拉力对物体不做功．不符合题意．
C、吊着重物下降时，物体受到重力作用，重力竖直向下，物体向下移动了距离，重力对物体做功．符合题意．
D、吊着重物水平移动时，钢绳对重物有向上的拉力作用，重物在拉力作用下没有向上移动距离，钢绳拉力对物体不做功．不符合题意．
故选C．

点评：
本题考点： 力是否做功的判断．

考点点评： 物体受力，物体也移动了距离，力对物体不一定做功．
力对物体做功，物体一定在力的作用下通过了距离．

（1）由图可见，动力臂L₁明显小于阻力臂L₂，因此为一费力杠杆，好处是省距离；
答：起重机的起重臂是费力杠杆，其优点是省距离．
（2）汽车起重机自身质量8t，从地面将2t货物匀速吊起，因此地面受到的压力等于它们的总重力
即F=G_总=m_总g=（8×10³kg+2×10³kg）×10N/kg=1×10⁵N；
地面的受压面积S=4000cm²=4000×10^-4m²=0.4m²；
所以地面受到的压强P=[F/S]=
1×105N
0.4m2=2.5×10⁵pa
答：地面受到的压强是2.5×10⁵pa．
（3）起重机做的有用功是对货物做的功，即W_有用=G_货h=m_货gh=2×10³kg×10N/kg×5m=1×10⁵J，
起重机输出的功就是总功，即W_总=Pt=2.5kW×50s=2.5×10³W×50s=1.25×10⁵J，
所以起重机的机械效率η=
W有用
W总×100%=
1×105J
1.25×105J×100%=80%．
答：起重机的机械效率是80%．

点评：
本题考点： 杠杆的分类；压强的大小及其计算；杠杆的机械效率．

考点点评： 本题考查了压强和机械效率的计算，是中考考查的重点，解题时注意公式中各物理量的含义及单位．

（1）设起重机重为G，被打捞物体重力为G_物；
在未提重物时，以起重机为研究对象，如图1所示，
在水中匀速提升物体时和物体出水后，以起重机和物体为研究对象，受力分析示意图分别如图2、图3所示：
由图1、2、3可得：
F_支=G••①
G+G_物=F_支1+F_浮…②
G+G_物=F_支2…③
由②式-①式得：△F_支1=G_物-F_浮=△F_压1
由③式-①式得：△F_支2=G_物=△F_压2
∵S一定
∴
△P压1
△P压2=
△F压1
△F压2=
G物−F浮
G物=[3/4]
又F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1m³=1×10⁴N
∴G_物=4×10⁴N
（2）设动滑轮重为G₀，钢丝绳上的拉力在出水前后分别为F₁、F₂，在水中匀速提升重物时和重物出水后，以动滑轮和重物为研究对象，受力分析示意图分别如图4、图5所示：
由图4、5可得：3F₁+F_浮=G_物+G₀…④
3F₂=G_物+G₀…⑤
∴η1＝
G物−F浮
G物−F浮+G0，η2＝
G物
G物+G0．
又∵
η1
η2＝
63
64
代入F_浮=1×10⁴N、G_物=4×10⁴N后，
解得：G₀=0.2×10⁴N，F₁=
3.2×104N
3，F₂=1.4×10⁴N
∴卷扬机的输出功率：
P=F₂×3v₂=1.4×10⁴N×3×0.32m/s=1.344×10⁴W
（3）由④、⑤式可得：
F1
F2＝
G物−F浮+G0
G物+G0．
∵v=[P/F]且P一定
∴v₁=
F2
F1v₂=
1.4×104N

3.2×104N
3×0.32m/s=0.42m/s．
答：（1）被打捞物体的重力4×10⁴N；
（2）卷扬机的输出功率1.344×10⁴W；
（3）重物出水前的速度0.42m/s．

点评：
本题考点： 功率的计算；速度的计算；滑轮组绳子拉力的计算．

考点点评： 本题难度较大，综合性较强，涉及到的知识面比较广．对于这类题开始往往思路不太清晰，一般的处理方法是，根据题中条件找关系列方程，然后整理求解．

根据力臂及力的示意图作法作出力臂L₁及力F₂的示意图如图示．

点评：
本题考点： 力臂的画法；力的示意图．

考点点评： 本题考查了：作力臂及力的示意图，是一道基础题，应注意总结作图方法．

（1）小汽车的重力：G=mg=1.5×10³kg×9.8N/kg=1.47×10⁴N，
对小汽车做的功是有用功：W_有=Gh=1.47×10⁴N×2m=2.94×10⁴J；
（2）由图示可知，滑轮组承重绳子的股数n=3，
拉力F移动的距离s=3h=3×2m=6m，
总功W_总=Fs=6000N×6m=3.6×10⁴J，
（3）滑轮组的效率：η=
W有
W总×100%=
2.94×104J
3.6×104J×100%≈82%；
故答案为：82%．

点评：
本题考点： 滑轮（组）的机械效率．

考点点评： 本题考查了求重力、功与滑轮组效率问题，难度不大，应用功的计算公式、效率公式即可正确解题．

解（1）小陈在起重机吊起的重物静止在空中时，要探究的问题是：
①支撑臂对起重臂的作用力大小；
②水平地面受到的起重机的压强；根据杠杆平衡的条件和压强公式，实验时前一个需要测力臂和作图；
后一个需要测量长、宽求出地面的受力面积，这样都需要使用测量长度的工具---刻度尺（或三角板）．
故答案为：刻度尺（或三角板）．
（2）过杠杆OB的支点O作支撑臂CD对起重臂OB的作用力F作用线的垂直线段，即需要测量的力臂L．如图所示：

（3）起重机平放在水平地面上，处于静止状态，水平地面上的压力是由起重机和重物的重力而产生；
所以F=G₁+G₂，利用压强公式P=[F/S]可得：P=[F/S]=[G/S]=
G1+G2
S．
根据方案一中步骤C的实验目的：根据轮胎和支架在坐标纸上留下的印迹，确定地面的受力面积的大小，所以根据这一目的，设计一个利用墨水对受力面积做出印记的方法；具体方法是：
在水平地面上铺上坐标纸，接着用毛笔在起重机的轮胎和支架上涂上墨水，然后将起重机平放在坐标纸上，保持整个装置处于静止状态．
（4）方案一和方案二的实验，主要是对受力面积的测量，受力面积的确定的准确程度是这一实验测量不够准确的原主要原因，即：
在方案一中，由于玩具汽车起重机（包括重物）较轻，导致其在复写纸上的印迹不够清晰；
在方案二中，由于墨水涂抹不均匀，导致印迹太深、太浅或者浸染到坐标纸上接触处以外的地方．
说明：其他合理的解释也正确．

点评：
本题考点： 势能的影响因素；杠杆的平衡条件；力臂的画法；压强的大小及其计算．

考点点评： 本题考查知识点较多，分步逐个分析解答即可，注意实验误差的一般是实验数据的测量准确程度引起的．