苏科版九年级全册第十一章 简单机械和功综合与测试单元测试课后测评

苏科版初中物理九年级上册第十一章《简单机械和功》单元测试卷

考试范围：第十一章；考试时间：75分钟；总分：80分

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）

1. 如图为用瓶起开启瓶盖的情景，关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是(    )
    

A.  B.  C.  D.

2. 古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以为支点的杠杆，如图所示。一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置，若用表示拉力的力臂，则关于此过程中的变化以及乘积的变化情况，下列说法中正确的是。(    )

A. 始终在增加，始终在增加 B. 始终在增加，始终在减小
C. 先增加后减小，始终在减小 D. 先减小后增加，先减小后增加

3. 边长为质量均匀的正方体物体，放在水平地面上对地面的压强为。如图所示装置，横杆可绕固定点在竖直平面内转动，系在横杆端的细绳通过动滑轮连着物体，用力在点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体对地面的压强为，若仍用力在距离点处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，此时物体对地面压强为，已知横杆长，，取，不计横杆质量、绳质量和摩擦。则下列选项中正确的是。(    )

A. 物体的质量为 B. 物体的密度为
C. 动滑轮的质量为 D. 力的大小为

4. 如图所示，用滑轮提升重为的物体，使物体以速度上升绳重和各种摩擦不计，已知动滑轮重动，则绳端拉力和移动速度的判断正确的是：(    )

A. ， B. ，
C. ， D. ，

5. 在如图所示的装置中，、是动滑轮，是定滑轮，是轮轴，的轮半径，轴半径，物重，每个动滑轮重。如果不计绳重和轴摩擦，各段绳的方向保持平行，为把重物提起，作用在轮上的动力至少要大于 (    )

A.
B.
C.
D.

6. 临沂的城市公用自行车如图已遍及市区的各个地方，解决了群众出行“最后一公里”问题，下列有关公共自行车的说法中，正确的是(    )

A. 车座宽大柔软是为了增大对人体的压强
B. 轮胎的花纹是为了减小车轮与地面的摩擦
C. 用车闸刹车时，车闸相当于一个费力杠杆
D. 骑自行车匀速下坡时，阻力对自行车做功
 

7. 如图所示用大小相等的拉力，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉同一木箱使其在的作用下移动的距离，对比这两种情况，下列说法正确的是(    )

A. 段做功较多
B. 段做功较多
C. 段与段做的功一样多
D. 无法比较段与段做功的多少

8. 甲、乙两同学在进行爬杆比赛，都爬上高度相同的杆顶，甲用了，乙用了，甲、乙两人的体重之比是：，则甲、乙两人的爬杆功率之比是(    )

A. ： B. ： C. ： D. ：

9. 小华的家住在楼，一天，他提着装有个鸡蛋的塑料袋从楼走到家里，在此过程中，下列估算不合理的是(    )

A. 他上楼提鸡蛋的力做的功约为 B. 他提鸡蛋的力做功的功率约为
C. 他爬楼做的功约为 D. 他爬楼做功的功率约为

10. 甲起重机的功率小于乙起重机的功率，当两台机器正常工作时，下列说法正确的是(    )

A. 甲比乙做功慢                      B. 甲比乙做功用时短
C. 甲比乙做功少                      D. 甲比乙机械效率低

11. 为了将放置在水平地面上重为的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力拉绳时，物体的速度和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。不计绳重和绳与轮之间的摩擦。下列计算结果不正确的是(    )

A. 内，地面对物体的支持力大于
B. 内，物体在做加速运动
C. 内，拉力的功率是
D. 内，滑轮组的机械效率是

12. 建筑工人用如图所示的滑轮组，在内将重为的物体沿水平方向匀速移动的过程中，所用的拉力大小为，物体受到水平地面的摩擦力为物重的倍．在此过程中下列说法正确的是(    )

A. 绳子自由端沿水平方向移动了 B. 物体受到的拉力为
C. 拉力的功率为 D. 滑轮组的机械效率为

第II卷（非选择题）

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

13. 如图所示，动滑轮的挂钩上挂一弹簧秤并用力竖直向下拉，使重为的物体匀速上升，在此过程中观察到弹簧秤示数为，则此过程中拉力做功为          ，滑轮组的机械效率为          。

14. 如图所示，为我国某港口的“龙门吊”正在将质量为吨的集装箱匀速吊起米，然后向右匀速平移米，整个过程耗时分钟，则在整个过程中，龙门吊对集装箱做的功为___________，功率为________。取
15. 如图所示，甲、乙两人将一厚度均匀的木板从一楼抬上三楼，甲对木板做的功______乙对木板做的功；如果使用滑轮组提升此木板所做的有用功将______两人抬木板所做的有用功。均选填：“大于”、“小于”或“等于”

16. 如图所示，动滑轮重，所吊重物重，物体重，此时物体恰好以的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。求：
    水平面对物体的摩擦力是______；
    若将重为的物体悬挂于物体的下方，现要使物体和物体一起恰好以的速度匀速上升，则要对物体施加水平向右拉力的功率为______。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

17. 如图所示是一个电热水壶的简易图，在图中画出它所受重力的示意图为重心；用力作用在壶盖上点时，可将壶盖打开，请在点画出所需最小力的示意图为支点。

18. 手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，点是支点。请在图中画出：
    施加在点最小的动力
    力的力臂

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

19. 在探究杠杆平衡条件的实验中
    
    实验前没有挂钩码时，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其主要目的是______。
    实验中，用装置的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡杠杆上每格等距，但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为______
    A.一个人无法独立操作 力臂与杠杆不重合
    C.力和力臂数目过多，不易得出结论 杠杆受力不平衡
    若用装置进行实验，则此时弹簧测力计的示数是______；将弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时弹簧测力计的示数将______均选填“变大”、“变小”或“不变”。
20. 小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面，且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同，这引发了小明对斜面的兴趣。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。
    测量斜面的机械效率，需要的测量工具是______、______。
    请设计出实验数据记录表。
    准备动手实验时，有小伙伴提出，斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时，应当保持______不变，这里采用的科学研究方法是______。

五、计算题（本大题共3小题，共32.0分）

21. 如图所示，小明把重物放在垫板上垫板重忽略不计，垫板放在水平面上，通过如图所示的滑轮组搬动重物。已知动滑轮重，小明重，双脚着地面积为，小明把重为的重物移动了，所用的拉力为，不计绳重和机械摩擦。

小明对地的压强；

小明做的有用功；

通过查资料知道摩擦力大小与压力成正比，小明利用这个装置最多可以搬多重的重物？

22. 如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。是动滑轮，是定滑轮，是卷扬机，是油缸，是柱塞。：：。通过卷扬机转动使钢丝绳带动上升，被打捞重物的体积是，重力，动滑轮的重力是，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图乙所示。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计，求：
    重物出水前受到的浮力；
    重物出水前匀速上升的速度：
    若打捞过程中，对吊臂的力的方向始终竖直向上，则重物出水后对吊臂的支撑力至少是多少？
23. 如图所示，一个质量为、密度为、高为长方体的实心物体，悬挂在轻质杠杆端，：：。容器里装入足够深的某液体，当的一半体积浸在液体中时，端竖直向下的拉力为，杠杆在水平位置平衡。求：
    液体的密度；
    若剪断细线，全部没入液体中静止时，对容器底部的压强。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】

【分析】
此题考查了有关杠杆支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂的判断，是一道基础性题目。
理解力臂的画法：是从支点到力的作用线的距离。
【解答】
在使用瓶起时，支点在最前端，而的支点搞错，所以AB错误；
动力方向向上，而阻力方向向下，所以C错误、D正确。
故选D。  

2.【答案】 

【解析】略
 

3.【答案】 

【解析】

【分析】
根据压强公式计算正方体的重力，根据重力公式计算物体的质量，结合密度公式可以求解正方体的密度。
由在水平位置平衡条件，列出公式可以求解人对横杆端竖直向上的作用力为。
本题将压强的计算和杠杆的平衡条件相结合，还涉及到重力公式、动滑轮的特点，其中求出对地的压力是关键。

【解答】
A、正方体的底面积，由压强公式变形可得物体的重力，
根据重力公式计算物体的质量，选项说法错误。
B、由公式，选项说法错误；
、设动滑轮的重力为，当在杠杆端施加大小的力杠杆平衡时，地面受到的压强为，
地面受到的压力为，
滑轮对物体的拉力为，
不计横杆质量、绳质量和摩擦，
杠杆端受到的拉力：，
，，
根据杠杆平衡条件得，，
即：，，
若仍用力在距离点处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，物体对地面的压强减小，压力减小，一定是增大了动力臂，
所以拉力向左移动了，当在杠杆端施加大小的力杠杆平衡时，
地面受到的压强为 ，
地面受到的拉力为 ，
滑轮对物体的拉力为，
杠杆端受到的拉力：，
根据杠杆平衡条件得：，
即：，
 ，
由得：。
故选：。  

4.【答案】 

【解析】

【分析】
此题是动滑轮的一种特殊使用方法，正常使用时是将物体挂在轮轴上，拉绳子的一端。而特殊使用方法恰好相反，拉轮轴而将物体挂在绳子的末端。动滑轮的特殊使用方法，不仅不省力而且费倍的力，但能够省一半的距离。
本题考查的是动滑轮的特殊使用方法。我们只要用我们学到的有关于动滑轮的知识就可以很好的解答此题。
【解答】
图中是动滑轮的一种特殊使用方法，它的特点是费倍的力却省一半的距离。
拉力；
拉力端移动速度：
，故ACD错误，B正确；
故选：。  

5.【答案】 

【解析】如图所示，作用在滑轮组上绳子的拉力为，作用在轮轴的轴上的绳子拉力也是，作用在轮上的拉力是。由图知，重物被两个动滑轮吊着，与动滑轮相连的绳子段数，根据滑轮组的省力公式可得，作用在滑轮组绳子上的拉力；根据轮轴的省力公式可得，作用在轮上绳子的拉力。由上述可知，作用在绳子自由端的拉力不小于，而小于，、、都大于，相对较小，所以拉力至少要大于。故选B。
 

6.【答案】 

【解析】解：
A、车座宽大柔软，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；故A错误；
B、轮胎表面的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故B错误；
C、刹车时，人施加一个很小的力，就可以对车轮产生一个很大的摩擦力，应用了省力杠杆，故C错误；
D、骑自行车匀速下坡时，自行车克服阻力运动了距离，即阻力对自行车做功，符合做功的两个必要因素，故D正确。
故选：。
减小压强的方法：是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；是在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强。
增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
先判断有手闸在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。
自行车是日常生活中最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，应用了非常多的物理知识，包括力学、声现象、光现象、大气压强、杠杆及简单机械等方面，平时多注意观察，将学到的知识与实际应用结合起来。
 

7.【答案】 

【解析】解：由题知，拉力相同，木箱移动的距离，由物体做功公式可知，段与段做的功一样多。
故ABD错误，C正确。
故选：。
用物体做功的公式，判断出做功多少，不要受到题目其它无关因素的干扰。
此题考查了功的定义，学生容易受到光滑、粗糙、水平、倾斜干扰，易错题。
 

8.【答案】 

【解析】解：
设甲乙爬上的高度为，
甲同学做功
乙同学做功
甲做功的功率为
乙同学的功率为
所以功率之比为
。
故选：。
甲乙两同学在爬杆过程中要克服自身的重力，利用可以比较做功的大小；甲乙所用时间已知，利用比较功率大小。
此题是电功率分析的基本题目，难度较小，只要掌握功和功率的计算公式就能解决。
 

9.【答案】 

【解析】解：
根据生活经验可知，一个鸡蛋质量约，个鸡蛋质量，鸡蛋重力；住宅楼的楼层高大约，家住楼，
此同学实际爬楼高度；
提鸡蛋的力大约做功，接近，故A估算合理；
从楼到楼大约时间，
提鸡蛋的力做功的功率：
，故B估算不合理；
小华自己体重，
他爬楼自身做的功，
他提着装有个鸡蛋的塑料袋从楼走到楼的过程中爬楼做的功：
，
爬楼做功的功率：
，故CD估算合理．
故选B．
估算出个鸡蛋的重力和爬楼的高度，根据可算出提鸡蛋做的功；估测所用时间，根据计算他提鸡蛋的力做功的功率；
自己体重，根据求得自身爬楼做的功，他爬楼做的功包括自身爬楼做功和提个鸡蛋做功之和，然后再根据计算他爬楼做功功率．
依据生活经验或常识，对相关物理量进行估计，必要时还需根据相关公式计算得出结果；需注意：实际爬楼的层数等于楼层数减一
 

10.【答案】 

【解析】解：
A、功率是表示做功快慢的物理量，甲起重机的功率小于乙起重机的功率，说明甲比乙做功慢，故A正确；
B、甲起重机的功率小于乙起重机的功率，不知道做功的多少，无法比较做功的时间，故B错；
C、甲起重机的功率小于乙起重机的功率，不知道做功时间大小，无法比较做功的多少，故C错；
D、起重机的机械效率等于有用功与总功之比，与功率大小无关，故D错。
故选：。
功率是单位时间内做的功的多少，表示做功的快慢，功率大表明做功快；
由可得，在一定时，越大，做功时间越少；
由可得，在一定时，越大，做功越多；
起重机的效率等于有用功与总功之比，与功率大小无关。
本题考查了功、功率和效率的意义。功率由功和时间共同决定，是表示做功快慢的物理量。
 

11.【答案】 

【解析】

【分析】

已知滑轮组绳子的段数和拉力，物体静止，设滑轮组对物体的拉力，其关系为；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力减去整个滑轮组对物体的拉力；

由图丙确定出时物体的运动状态；

由图象得出在内的拉力，由图象得出重物上升的速度，求出拉力的作用点下降的速度，利用求拉力做功功率；

知道拉力和物重大小，以及与的关系，利用效率求滑轮组的机械效率。

本题是一道力学综合题，涉及到功率、机械效率的计算，能从题目提供的图中得出相关信息是解答本题的关键。

【解答】

A.由图乙可知，在内，拉力，取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力和，向上的支持力，及三根绳子向上的拉力作用，处于静止状态，
地面对重物的支持力：，故A正确，不符合题意；
B.由图丙可知，在内物体速度在增加，做加速运动，故B正确，不符合题意

C.由图可知在内，重物做匀速运动，，拉力，
因为从动滑轮上直接引出的绳子股数承担物重的绳子股数，
所以拉力的作用点下降的速度，
拉力做功功率总功率：
，故C错误，符合题意；
D.时滑轮组的机械效率：
，故D正确，不符合题意。
故选C。

 

12.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查了二力平衡的应用、做功公式、功率公式、机械效率公式，明确有用功和滑轮组绳子的有效股数是关键。
【解答】
A.此装置中，有两段绳子通过动滑轮，物体移动，，故A错误；
B.摩擦力是物重的倍，所以摩擦力，由于物体做匀速直线运动，所以物体受到的拉力等于摩擦力等于，故B错误；
C.拉力做的功，拉力的功率，故C错误；
D.滑轮组的机械效率：，故D正确。
故选D。  

13.【答案】

【解析】注意分析题目所述的各物体运动距离的关系。
 

14.【答案】； 

【解析】

【分析】
本题考查功的计算和功率的计算。
利用计算物体克服重力做的功；利用计算功率。
【解答】
集装箱的质量为，集装箱被匀速吊起米，然后向右匀速平移米，整个过程中只有在竖直方向龙门吊对集装箱做功，龙门吊对集装箱做的功为；功率为。
故答案为：；。  

15.【答案】大于  等于 

【解析】解：
为了方便分析，以木板的重心为支点也可以以任何一个人的手为支点，两人施加的力都是竖直向上的，力和力臂的情况如下图所示：

由图可知，，根据杠杆平衡条件可知，即甲施加的力较大，又因为甲、乙两人使木板上升的高度相同，由可知，；
使用滑轮组提升此木板所做的有用功和人抬木板所做的有用功均等于克服木板重力所做的功，且木板上升的高度相同，由可知，两次所做的有用功相等。
故答案为：大于；等于。
甲、乙从一楼到三楼升高距离相等，通过作图和杠杆的平衡进行分析，得出甲对木板的作用力与乙对木板的作用力的关系，利用功的计算公式进行比较做功的多少；
克服木板重力所做的功为有用功，比较木板的重力和上升的高度比较有用功的大小关系。
本题考查了功的大小比较，关键是会根据杠杆的平衡判断作用力的大小，要注意有用功是指克服木板重力所做的功。
 

16.【答案】   

【解析】解：
由图知，，不计绳重和滑轮组内部的摩擦，当物体匀速下降时，物体受到水平向右滑动摩擦力的大小：
；
当物体、匀速下降或上升时，绳子的拉力：，
由于物体受到的摩擦力大小始终等于拉力的大小，因此由力的平衡条件可得，当物体匀速上升时，对物体施加水平向右的拉力：，
体向右运动的速度：，
拉力的功率：。
 故答案为：；。
由图知，，不计绳重和滑轮组内部的摩擦，当物体匀速下降时，物体受到水平向右滑动摩擦力的大小；
当物体匀速上升时，对物体施加水平向右的拉力等于摩擦力加上滑轮组绳子自由端拉力，物体向右运动的速度等于物体上升速度的倍，利用求拉力的功率。
本题考查了使用滑轮组时拉力、功率的计算，要利用好：不计绳重和摩擦，滑轮组绳子自由端拉力。
 

17.【答案】 

【解析】

【分析】
根据重力的方向是竖直向下的，过重心做竖直向下的力即可。根据杠杆的平衡条件，力臂越长，作用力越小的思路，先确定最长的力臂，然后根据力与力臂垂直的关系确定杠杆的最小作用力。本题考查重力示意图的画法、杠杆中最小力的作图，画杠杆中最小作用力的关键是找出最长的力臂，一般以支点到动力作用点的距离作为动力臂最长。
【解答】
过电热水壶的重心，沿竖直向下的方向画一条有向线段，用表示，即为其所受重力示意图；连接就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，动力方向向上，据此可画出最小的动力；如图所示。
  

18.【答案】解：当之间的连线作为力臂时，力臂是最大的，此时的动力最小；力是由重力产生的，故阻力的方向是竖直向下的，从点做该力的作用线的垂线，即为力臂，如图所示：
。
故答案为：如上图。 

【解析】力臂是从支点到力的作用线的距离；当动力的力臂最大时，动力是最小的。
作力臂首先找到支点和力的作用线，再从支点向力的作用线引垂线，支点到垂足之间的距离为力臂的大小。
 

19.【答案】便于测量力臂      变大 

【解析】解：
使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂；
实验中，如图所示的方式悬挂钩码，杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果，采用这种方式是不妥当的。这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多，故选C；
图中所示的弹簧测力计的分度值是，故示数为；
弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡时，动力臂变小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆平衡条件得，动力变大，弹簧测力计示数变大。故答案为：便于测量力臂；；；变大。
探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂；
在初中阶段，探究杠杆平衡条件的实验，作用在杠杆上的力只有一个动力和一个阻力，不探究多个动力或阻力的作用下的杠杆平衡；
弹簧测力计读数时首先认清分度值，然后再读数；
弹簧测力计竖直向下拉杠杆时，力臂在杠杆上，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变短，阻力、阻力臂不变，动力臂变短，动力变大。
探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究。
 

20.【答案】弹簧测力计  刻度尺  斜面粗糙程度  控制变量法 

【解析】解：机械效率涉及力和移动距离，所以需要弹簧测力计和刻度尺；
斜面的机械效率是否与倾斜程度是否有关，需要记录倾斜角度和机械效率相关的物理量，表格如图所示；
；
探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，应保持其他量不变，包括斜面粗糙程度不变，改变倾斜程度分析机械效率的变化，这种方法叫做控制变量法；
故答案为：弹簧测力计；刻度尺；如图所示；斜面粗糙程度；控制变量法。
机械效率涉及力和移动距离，所以需要弹簧测力计和刻度尺；
斜面的机械效率是否与倾斜程度是否有关，需要记录倾斜角度和机械效率相关的物理量；
对探究实验“斜面的机械效率是否与倾斜程度有关”，改变某一个变量，控制其他量不变看最终结果是否会有影响，这种方法叫做控制变量法。
本题考查了控制变量法的应用，难度不大。
 

21.【答案】解：小明拉绳子时，受到重力、水平地面对他的支持力和绳子对他的拉力的共同作用，处于静止状态，受力平衡，由力的平衡条件可知，小明受到地面对他的支持力大小为

由力相互作用可知，小明对地面的压力大小等于地面对他的支持力，即

小明对地面的压强为

由图可知，提升动滑轮绳子段数为

则小明拉绳移动的距离为

小明做的总功为

不计绳重和机械摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，大小为

小明做的有用功为

由题意可知，克服重物受到的摩擦力做的功为有用功，则的重物受到摩擦力为

小明利用这个装置对绳子施加的最大拉力等于小明的重力，不计绳重和机械摩擦时，由

可得，重物与垫板之间的最大摩擦力为

物体对水平面的压力等于物体的重力大小，且摩擦力大小与压力成正比，由此可得最大物重为

答：小明对地的压强为；

小明做的有用功为；

小明利用这个装置最多可以搬的重物。

【解析】略
 

22.【答案】解：重物出水前排开水的体积：
，
重物出水前受到的浮力：
；
由图乙可知，重物出水前卷扬机牵引力在内做的功为，
则重物出水前卷扬机的功率：
；
由图可知，滑轮组绳子的有效股数，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计，重物出水前卷扬机牵引力：
；
由可得，重物出水前卷扬机拉绳的速度：
，
由可得，重物出水前匀速上升的速度：
。
如图，吊臂支点为，柱塞竖直向上的力为动力，则动力臂为；出水后滑轮组对端的拉力为阻力，则，阻力臂为；

忽略吊臂、滑轮及钢丝绳的重力和各种摩擦，重物离开水后，根据杠杆的平衡条件可得：，
即：，
所以，，
则：。
答：重物出水前受到的浮力为；
重物出水前匀速上升的速度为：
若打捞过程中，对吊臂的力的方向始终竖直向上，则重物出水后对吊臂的支撑力至少是。 

【解析】重物出水前排开水的体积和自身的体积相等，利用求出重物出水前受到的浮力；
滑轮组对物体的拉力等于重力减去浮力；由图乙可知牵引力做的功，可求牵引力做功功率，利用求拉力端移动速度，重物出水前匀速上升的速度等于拉力端移动速度的；
利用求拉力端移动距离，而，据此求物体升高的高度，利用速度公式求重物出水前匀速上升的速度；
已知：：。知道物体出水后滑轮组对吊臂端的作用力，利用杠杆平衡条件求对吊臂的支撑力。
本题考查了阿基米德原理、滑轮组拉力公式、功率公式的综合应用等，关键是掌握滑轮组的使用特点。
 

23.【答案】解：由杠杆平衡条件得：；，解得；
对受力分析：受到浮力、重力和拉力，；
；
根据阿基米德原理，受到的浮力，；解得；
当剪断细线，的密度大于液体密度，故沉底。沉底后；
对于沉底的受力分析：受到重力、浮力和支持力，沉底时，对容器的压力；；
。
答：液体的密度；
若剪断细线，全部没入液体中静止时，对容器底部的压强。 

【解析】先利用杠杆平衡条件计算得到物体的一半浸入液体时对杠杆的拉力；对受力分析：受到浮力、重力和拉力，计算出浮力，再利用阿基米德原理算出液体密度；
当剪断细线，的密度大于液体密度，故沉底。沉底后；沉底时对容器底的压力；压强。
本题考查了杠杆的平衡条件、压强的计算和阿基米德原理，属于中档题。