人教版八年级下册物理学霸赛考卷03

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新人教版初中物理学科教材分析
物理教材特点：
1、从自然与生活现象引入问题。通过寻找规律，然后介绍知识在生活、生产实践中的应用。
2、将科学探究的各主要环节（七大要素）渗透于不同章节。
3、注重学科间的渗透、人文精神与自然科学的融合，以便学生学习科学精神与科学态度。
4、教材栏目丰富多彩，有迷你实验室、实验探究等 ，书中插图形式多，激发学生兴趣。
5、教材的语言简洁而有诗意；插图充满童趣和富有时代气息。

人教版八年级下册物理学霸赛考卷03（解析版）
初中物理
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级下册第7-12章。
2．g=10N/kg。
3．本卷平均难度系数0.2。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．如图甲所示，用水平拉力拉弹簧，弹簧伸长了。现在两端同时用的力沿水平方向拉弹簧，如图乙所示，要使弹簧伸长，则每个力为　　

A． B． C． D．
【答案】B。
【解答】解：图甲弹簧左端固定在墙上，用大小为的水平拉力拉右端，弹簧伸长了后处于平衡状态，根据二力平衡的条件，此时墙对弹簧向左的拉力也是10牛；在图乙中左右两端均施加水平拉力，弹簧仍伸长，所以加在弹簧左右端的力各是。
故选：。
2．如图所示，甲是放在水平桌面上的重为的木块，重为钩码乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动，若要用力将甲物块向左水平匀速拉动，拉力大小为　　

A． B． C． D．
【答案】C。
【解答】解：
钩码通过定滑轮拉着木块向右进行匀速直线运动，木块水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以滑动摩擦力是；
对木块施加一个水平向左的拉力，使木块拉动钩码匀速上升，木块向左匀速直线运动，木块水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的滑动摩擦力、水平向右的拉力，水平向左的拉力与水平向右的拉力、滑动摩擦力是平衡力，所以，故正确。
故选：。
3．如图所示，甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等，若分别在两物体上沿竖直方向截去厚度相同的部分，让剩余部分沿顺时针翻转90度，并把截去部分分别叠放在自己已翻转后剩余部分的上方，此时压强、比较，正确的是　　

A．可能是 B．一定是 C．可能是 D．一定是
【答案】D。
【解答】解：甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上，
则，，
因为，所以，
由图可知：，所以，；
沿竖直方向截去厚度相同的部分，让剩余部分沿顺时针翻转90度，再将截去部分分别叠放在自己已翻转后剩余部分的上方，说明压力不变；
因此甲减小的面积占甲总面积的比例较大，因此减少面积的比例越大，压强越大，故大于。
故选：。
4．水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球、分别放入两个容器中，静止时两球状态如图所示，两容器内液面相平。下列分析正确的是　　

A．两小球所受浮力 B．两种液体的密度
C．两种液体对容器底部的压强 D．两种液体对容器底部的压力
【答案】D。
【解答】解：
、小球在甲液体中漂浮，则浮力，小球在乙液体中悬浮，则浮力，由于小球、完全相同，即，则有，故错误；
、小球在甲液体中漂浮，则密度，小球在乙液体中悬浮，则密度，由于小球、完全相同，即，则有，故错误；
、由选项分析可知：，两容器液面相平即容器底部深度相同，根据液体压强计算公式可知，，故错误；
、由选项分析得容器底部液体压强，两容器底面积相同，由压力计算公式得，容器底部受到液体压力，故正确。
故选：。
5．如图所示，质量为的物体从高度为、长度为的斜面上以的速度匀速下滑，如图乙，在斜面的顶端固定滑轮将物体与物体用轻绳连结，物体以速度小于匀速沿斜面上升。以下说法正确的是　　

A．图甲中，物体受到的重力等于物体对斜面的压力
B．图甲中物体所受摩擦力大于图乙中物体受到的摩擦力
C．当图乙中物体从斜面底部上升到顶端时，物体的重力做功为
D．图甲中，物体在下滑的过程中重力势能转化为动能
【答案】C。
【解答】解：、甲图中物体受竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力，物体在这三个力作用下保持平衡状态，斜面对物体的支持力与物体对斜面的压力是一对相互作用力，大小相等，故物体的重力不等于物体对斜面的压力，故错误；
、甲、乙两图中，物体所受的都是滑动摩擦力，物体对斜面的压力和接触面粗糙程度都相同，所以物体所受的滑动摩擦力大小也相同，故错误；
、在图甲中，克服斜面摩擦力做功物体重力做功，
在图乙中，物体的重力做功绳子对物体做功，而绳子对物体做功克服物体重力做功克服斜面摩擦力做功，故正确；
、物体要克服摩擦力做功，会将物体重力势能转化为内能，故错误。
故选：。
6．一薄壁正方体容器放在台秤上，当在容器中装满水时，台秤的示数为．容器底部受到水的压强为；当在容器中装满另一种液体时，容器底部受到的压力是；将液体倒掉，然后将一个实心正方体物块放入容器中，物块正好填满容器，此时台秤受到的压强为．则下列说法正确的是　　
A．容器的底面积为 B．物块的密度为
C．液体对容器底部的压强为 D．薄壁正方体容器的重力为
【答案】D。
【解答】解：（1）薄壁正方体容器装满水时，容器底部受到水的压强为，
由可得，容器内水的深度：
，
由薄壁正方体容器的厚度不考虑，则正方体容器的边长，
则容器的底面积：
，故错误；
（2）正方体容器的容积：
，
容器内装满水时水的重力：
，
当在容器中装满水时，台秤的示数为，即容器和水的总重力，
则容器的重力：
，故正确；
（3）当在容器中装满另一种液体时，容器底部受到的压力是，
则液体对容器底部的压强：
，故错误；
（4）将液体倒掉，然后将一个实心正方体物块放入容器中，物块正好填满容器，此时台秤受到的压强为，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，物块和容器的总重力：
，
则物块的重力：
；
物块的质量，物块的体积，
则物块的密度：
，故错误。
故选：。
7．如图所示容器内放有一长方体木块，上面压有一铁块，木块浮出水面的高度为（图；用细绳将该铁块系在木块的下面，木块浮出水面的高度为（图；将细绳剪断后（图，则木块浮出水面的高度为　　

A． B． C． D．
【答案】A。
【解答】解：设长方体木块的底面积为，高为，
把木块和铁块看做一个整体，两种情况都是处于漂浮状态，浮力等于木块和铁块的总重力，浮力相等，
在同种液体中它们受到的浮力相等，排开液体的体积相等，即，
又因，，
所以，，
即①
由图可知：木块和铁块的漂浮时
；
则②
将①式代入②式得：③
将细绳剪断后（图木块漂浮，
，即；
则④；
将③式代入④式得：，故正确。
故选：。
8．在甲、乙两个完全相同的圆柱形容器内装有质量相等的水。现将、两个实心物块分别放入甲、乙两个容器中，物块均浸没且水不溢出容器。已知、两物块的密度分别为，，两物块的质量关系为。、两物块的体积分别为、，、两物块浸没在水中所受浮力分别为、，物块在水中静止时两容器底部对两物块的支持力分别为、，放入物块前、后，两容器底部受到水的压强增加量分别为△、△，放入物块后，桌面受到甲、乙两容器的压力增加量分别为△、△。则下列四项判断中正确的是　　
A．，△△ B．，
C．，4△△ D．，2△△
【答案】D。
【解答】解：（1），，
所以，，
根据可得，则：
，
即：，故错误；
由于物体是浸没，则，所以液体深度的变化量△，
由于两容器完全相同的圆柱体，则容器的底面积相同，
根据可知：，
即：4△，故错误；
（2）由于物体是浸没，则，根据可得：
，
即：，故错误；
（3）由于物体静止在容器底部，根据物体受力平衡可得：，
所以，，
即：，故错误；
（4）由于水平面上物体的压力和自身的重力相等，且甲乙相同的圆柱形容器内装有质量相等的水，
所以，桌面受到的压力的变化量，
即：2△△，故正确。
故选：。
9．如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为，连接圆柱体与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为．圆柱体高为，底面积为，密度为．在绳端拉力作用下，圆柱体从其下表面距水面处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了，在这个过程中，拉力的功率为，滑轮组的机械效率为，钢架对定滑轮的拉力为．在圆柱体被缓慢拉出水的过程中，圆柱体的下表面受到水的压强为．不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，取．下列选项中正确的是　　

A．压强的最小值为 B．拉力的大小为
C．拉力的大小为 D．滑轮组的机械效率为
【答案】A。
【解答】解：（1）对动滑轮和物体做整体受力分析，如图1，对定滑轮做受力分析如图2所示，
，，
，
，
全部浸没，则，
，
解得，
由已知可知：，
，
，故错误；
（2）由平衡条件：，可得，则，故错误；
（3），故选项错误；
（4），露出水面，浮力减小，拉力增大，每一段绳子的拉力最多增大到，以后绕在滑轮组上的绳子将拉断。此时的浮力为最小最小，
，故选项正确。
故选：。

10．甲物体静止在水平地面上时，对地面的压强为．现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的端，杠杆的端悬挂乙物体，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，甲物体对地面的压强为，已知：乙物体的质量为，，取。要使甲物体恰好被细绳拉离地面，则下列判断中正确的是　　

A．甲物体的底面积应小于 B．甲物体对地面的压力只需减少
C．杠杆端所挂物体的质量至少增加 D．可以移动支点的位置，使
【答案】D。
【解答】解：乙物体的重力；
根据杠杆平衡条件，
细绳对端的拉力：，
绳子拉力处处相等，细绳对甲的拉力也为，甲对地面的压力△减少了，
△，
数据代入：，
解得：，
则甲的重力；
甲物体恰好被细绳拉离地面时，甲对地面的压力为0，端受到的拉力等于甲的重力：
、甲物体的底面积为，大于，故不符合题意；
、甲对地面的压力为△，甲物体恰好被细绳拉离地面，压力还要减小，故不符合题意；
、根据杠杆平衡条件：，，杠杆端所挂物体的质量至少增加△，故不符合题意；
、根据杠杆平衡条件：，则，符合题意。
故选：。
11．某学生做以下实验：先在一只玻璃水槽中注入一定量的水，后将盛有一些小石子的塑料小船放入水里（如图所示），测得船底到液面的距离为，再每隔一定时间向水里加食盐并搅动，直至食盐有剩余。问在他所绘制的吃水线至船底距离随加盐量而变化的图象中（如图所示）正确的是　　

A． B． C． D．
【答案】D。
【解答】解：塑料小船一直漂浮在水面上，它受到水的浮力不变；由阿基米德原理得，在浮力不变时，小船排开水的体积随液体的密度增大而减小，也就是随着液体密度增大而减小；考虑到液体的溶解度，盐的溶解达到饱和时，盐水的密度不再发生变化，此时小船排开水的体积也不变化，即也不再变化。
故选：。
12．甲、乙、丙三个实心正方体分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强相等，已知甲乙丙。若沿水平方向分别在甲、乙、丙三个正方体上部切去一块，使三个正方体的剩余部分对水平地面的压强仍然相等，则切去部分的质量关系为　　
A．△甲△乙△丙 B．△甲△乙△丙
C．△甲△乙△丙 D．以上都有可能
【答案】C。
【解答】解：实心正方体对水平地面的压强：
，
甲、乙、丙对地面的压强，
，①
甲乙丙，
三正方体的高（边长）
，
由题知，截去一块后：，
即：，②
由①②可得：
，
，
甲乙丙，
△△△，③
三正方体的边长：
，
三正方体底面积：
，④
由③④可得：
△△△，
，
△△△。
故选：。
第Ⅱ卷 非选择题
二．填空题（本题共6小题，每题4分，共24分）
13．在研究弹簧的伸长与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力与弹簧的长度作出的图线如图所示。
（1）该图线不过原点的原因是　弹簧竖直放置时原长为　。
（2）根据图象可知在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力成　　。

【答案】（1）弹簧竖直放置时原长为；（2）正比。
【解答】解：
（1）由图象可知，该图线不过原点，弹簧竖直放置时原长为；
（2）由图可得，当弹簧伸长时，拉力为；伸长时，拉力为；所以弹簧受到的拉力每增加，弹簧的伸长增加，在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
故答案为：（1）弹簧竖直放置时原长为；（2）正比。
14．如图所示，体积为的正方体木块，用一质量可忽略不计的细线，一端系于木块底部的中心，细线对木块的最大拉力为，容器内有一定质量的水，木块处于漂浮状态，但细线仍松弛。若圆柱形容器底面积为，现在向容器内注水（容器的容量足够大），细线对木块的拉力达到最大值时，木块刚好全部浸没于水中。在细线断裂的瞬间停止注水，待木块稳定后，容器的水面与细线断裂前的瞬间水面相比高度　降低了　（选填“升高了”或“降低了” 　 　，木块的密度为　 　。

【答案】降低了；0.5；0.7。
【解答】解：（1）由于木块刚好全部浸没于水中时，木块的浮力；
在细线断裂木块稳定后，木块处于漂浮，则木块的浮力；
所以，，即细线断裂后木块排开的水的体积减小了，则水面降低；
从停止注水细绳断裂到木块静止这一过程中，
△，
由得：
△；
所以，△。
（2）在细线断裂木块稳定后，木块处于漂浮状态，
△；
木块重力；
；
。
故答案为：降低了；0.5；0.7。
15．利用力学知识，回答下列问题：
（1）如图所示行李箱在传送带都做匀速直线运动，为水平，为倾斜，那么分别在、两种情况下的行李箱是否存在摩擦力的情况是　　。
．不存在，存在 ．存在，不存在
．、都存在 ．、都不存在
（2）如图甲所示，水平面上的物体在力、的作用下向右做直线运动，力、及物体的速度随时间变化的图象如图乙、丙、丁所示，物体在时间内所受摩擦力大小为
　　。


【答案】（1）；（2）4。
【解答】解：
（1）由题知，行李箱在两种传送带上都做匀速直线运动，
在水平传送带上，行李箱受重力、支持力，两个力的合力为零，若再受到摩擦力，不可能与输送带一起匀速运动，所以种情况下行李箱不受摩擦力。
在倾斜传送带上，行李箱处于平衡状态，由于行李箱受重力作用而有向下滑动的趋势，所以行李箱还受向上的静摩擦力，即种情况下行李箱受摩擦力，故正确；
（2）由图丁可知，在时间内，物体处于匀速直线运动状态，受平衡力作用，平衡力的合力为零；
由图乙、丙可知，物体在时间内，所受拉力分别为，，且方向相反，则这两个力的合力，方向水平向右，
因物体向右做匀速直线运动，故摩擦力的大小，方向水平向左。
由图丁可知，在时间内，物体处于减速直线运动状态，但是压力大小和接触面的粗糙程度不变，则摩擦力大小不变，仍等于做匀速直线运动时的摩擦力为。
故答案为：（1）；（2）4。
16．有甲、乙两只相同的溢水杯分别盛满密度为、的液体，放在水平桌面上。若将体积为的小球轻放入甲溢水杯，小球浸没在液体中，从甲杯溢出液体。若将小球轻放入乙溢水杯，小球静止时有体积露出液面，从乙杯溢出液体。若用细线分别拉住小球浸没在两杯液体中静止，如图所示，此时，两杯中液体的质量分别为、，液体对杯底的压力分别为、，两杯对桌面的压力差为．已知：小球的密度，求：液体密度　　；小球质量　　；密度　　．甲杯中的液体质量　　；液体对乙杯底部的压力　　。

【答案】；60；；210；。
【解答】解：
（1）将小球轻放入乙溢水杯，由题知，，；
则乙杯中液体的密度：；
根据漂浮条件和阿基米德原理可得：，
即：，
所以小球的质量：；
则小球的密度：；
（2）小球浸没在甲杯的液体中，，；
则甲杯中液体的密度：；
根据阿基米德原理可知，小球浸没在液体甲中受到浮力：；
已知图中两杯液体的质量分别为、，重力分别为、；
则甲、乙溢水杯对桌面的压力分别为：，，
已知压力差△，即：△，
化简可得：△，
所以，△，
由于甲、乙溢水杯相同，小球均浸没在液体中，则两种液体的体积相同，
所以，△，
则两种液体的体积均为：；
所以，根据可得甲杯中的液体质量：
，
液体对乙杯底部的压力：
。
故答案为：；60；；210；。
17．如图所示，面积较大的水池内水深为，水面上浮着一边长为、质量为的正方体物块，物块的一半体积浸在水中。现用力将物块缓慢地压入水中直到池底，则从物块露出一半开始到最终压在池底的过程中，外力做的功至少为 　　，水的机械能增加了 　　。

【答案】；。
【解答】解：正方体物块浮在水面上时，物块的一半体积浸在水中，
则：，
根据物体的漂浮条件可得：，
则：，
即：，
所以，，
木块完全浸没后的浮力：，
则手对木块的压力：，
由于从开始施加压力到木块刚刚浸没时，压力由0逐渐增加到，
则此过程压力做功为：，
木块浸没后下移距离：，
压力做的功：，
所以压力做功总共为：；
同时木块由水面下降了，所以木块浸入水中势能减少了为：；
由此分析可知：压力对木块做的功和木块下降减少的能量全部用于增加池中水的能量，
所以△。
故答案为：；。
18．如图所示是小明用滑轮组提升水中物体的示意图。当物体完全在水面下被匀速提升的过程中，物体所受浮力为，小明对绳子竖直向下的拉力为，水平地面对小明的支持力为．当物体有的体积露出水面且静止时，物体所受浮力为，小明对绳子竖直向下的拉力为，水平地面对小明的支持力为．已知动滑轮所受重力为，物体所受重力为，小明所受重力为，．不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力，则：物体所受浮力为　60　；小明对绳子竖直向下的拉力为
　　；水平地面对小明的支持力为　　。

【答案】60；340；320。
【解答】解：
当物体完全在水面下被匀速提升的过程中，物体受到的浮力：
，①
滑轮组有两段绳子与动滑轮接触，有效绳子的股数为2，小明对绳子竖直向下的拉力：
，②
对于小明：
，
水平地面对小明的支持力：
；③
当物体有的体积露出水面且静止时：
，④
小明对绳子竖直向下的拉力：
，⑤
对于小明：
，
水平地面对小明的支持力：
；⑥
由题知，
，
即：，
解得：
；
将代入④得，物体所受浮力：
；
将代入②得，小明对绳子竖直向下的拉力为：
；
将代入③得，水平地面对小明的支持力为：
。
故答案为：60；340；320。
三．计算题（本题共4小题，每题10分，共40分）
19．如图甲所示，长方体容器置于水平面，为正方体，为长方体，叠放置于内，、的高度都为，的质量为，、、的底面积关系：。往容器内缓慢注入某种液体，、始终处于平衡状态，对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图乙所示。取。
（1）求液体的密度。
（2）当对容器底部的压力刚好为0时，求液体对容器底部的压强。
（3）当液体对容器底部的压强与对的压强相等时，求容器内液体的质量。

【解答】解：由于为正方体，则，
所以，根据可知、的底面积分别为：
，；
（1）由图乙可知：注入液体为时液体的体积为：
，
则液体的密度：；
（2）把与作为一个整体分析，没有注入液体时对容器底部的压力为，则根据受力平衡可知：，
当对容器底部的压力刚好为0时，则有：，
根据可得排开液体的体积：
，
由图可知此时物体排开液体的体积为：
，
则浸入液体的深度为：，
所以，当对容器底部的压力刚好为0时，液体的深度为：，
则液体对容器底部的压强：；
（3）的重力：，
由图乙可知：刚好浸没之前，没有浸入液体，对的压强不变，则对的压强为：；
刚好浸没时容器中液体的深度：，
此时液体对容器底部的压强：；
则：，所以，液体对容器底部的压强应再变大，对的压强应减小一些，才能让他们相等；
由上分析可知：当注入液体的质量大于时，即注入液体的深度大于，
设液体的深度为时，液体对容器底部的压强与对的压强相等，
则液体对容器底部的压强为：①；
对的压力：，
则对的压强：②
让液体对容器底部的压强与对的压强相等，则：，
即：；
所以，，
此时注入液体的体积：，
根据可得容器内液体的质量：
。
答：（1）液体的密度为。
（2）当对容器底部的压力刚好为0时，液体对容器底部的压强为。
（3）当液体对容器底部的压强与对的压强相等时，容器内液体的质量为。
20．如图甲所示，体积为的实心均匀正方体，自由放置在底面积为、高为薄壁柱形容器中，容器重力为；高为的长方体通过一轻质硬杆悬挂于手中保持静止，杆对物体的拉力为，此时与相距，现往容器中注入某种液体，当液体深度为时，杆对物体的拉力变为，如图乙，此时液体对容器底的压强为。

（1）液体的密度；
（2）容器对桌面的压力增加了多少；
（3）若在乙图的基础上将硬杆向下移动，刚好浸入一半，求此时容器对桌面的压强为多少。
【答案】。
【解答】解：（1）液体深度为时，液体对容器底的压强为，由可得，液体的密度为：
；
（2）图甲中，物体通过一轻质硬杆悬挂于手中保持静止时，物体受到的重力与杆对物体的拉力是一对平衡力，大小相等，所以物体的重力，
在乙图中物体受到的重力与杆对物体的拉力和对的支持力是平衡力，杆对物体的拉力变为，由此可知物体对物体的支持力为，所以对的压力也为，即，
已知与相距距离为，则由乙图可知：
当从甲图到乙图物体升高后，物体被液体浸没的深度为：
；
物体是体积为的实心均匀正方体，故其边长为：
，
物体的底面积为：
，
所以物体在乙中排开液体的体积为：
；
乙容器中液体的体积为：
，
根据 可得乙容器中液体的质量为：
；
乙中液体的重力
；
从甲图到乙图，容器对桌面的压力增大值等于液体的重力与对的压力之和
△；
（3）将硬杆向下移动，刚好浸入一半，全部浸入液体中，浸入的深度为：，
和整体浸入的深度增加量为：
△
水面上升的高度为：
△△△
此时水深为：

容器对桌面的压力为：
，
此时容器对桌面的压强为：
。
答：（1）液体的密度为；
（2）容器对桌面的压力增加了；
（3）若在乙图的基础上将硬杆向下移动，刚好浸入一半，此时容器对桌面的压强为。
21．如图甲所示，竖直细杆（不计细杆的重力和体积）的一端连接在力传感器上，另一端与圆柱体物块固定，并将置于轻质水箱（质量不计）中，水箱放在力传感器上，在原来水箱中装满水，水箱的底面积为。打开水龙头，将水箱中的水以的速度放出，力传感器受力情况和放水时间的关系如乙图像所示，力传感器受力情况和放水时间的关系如丙图所示。放水，刚好将水箱中的水放完。取求：（解答要有必要的过程）
（1）物块的重力；
（2）物块的密度；
（3）乙图中的值；
（4）初始装满水时，水对水箱底部的压强。

【答案】。
【解答】解：（1）由图乙可知，当水箱中的水排空时，力传感器受到的拉力为，所以；
（2）由图乙可知，当水箱中的水在物块上方时，力传感器受到的压力为，
则物块受到的压力：，
物块受到浮力、重力和细杆的压力，三个力平衡，所以此时物块所受的浮力：
；
根据阿基米德原理可得，的体积为：
；
根据可知，物体的质量为：
；
物块的密度为：
；
（3）由乙图可知在秒时力传感器受到的力，所以物块受到的浮力为：；
物块浸入水的体积为：
；
物块浸入水中的体积的变化量：
△；
水下降所用的时间：
；
所以；
（4）根据题意，分析图甲、丙可知：时，水面下降到物块上表面；时，水面下降到下部分水箱的顶部；时，水面下降到物块下表面；时，水箱内水放完。
时，水面下降到下部分水箱的顶部，由图丙可知力传感器受到的压力为，则此时水箱内水的重力和物块排开水的重力之和也为，即下部分水箱装满水的重力为；
根据重力公式和密度公式可知，下部分水箱装满水的体积为：
，
已知水箱底面积为，所以下部分水箱的高为：；
，水面从物块下表面下降至底部，已知总放水时间为，
所以水面从物块下表面至放完所用时间：，
放出水的体积：，
由体积公式可知水面下降高度，即物块下表面距离水箱底部的距离为：，
物块位于下部分水箱中的长度为：；
，水面从下部分水箱顶部下降至物块下表面，所用时间：，
放出水的体积：，
则物块位于下部分水箱中的体积：，
物块的底面积：；
由（2）可知物块的体积，则物块的总长度为：，
物块位于上部分水箱中的长度为：，
则物块位于上部分水箱中的体积：；
，水面从物块上表面下降至下部分水箱顶部，所用时间：，
放出水的体积：，
则上部分水箱的横截面积：；
，水面从水箱顶部下降至物块上表面，所用时间：，
放出水的体积：，
则水面下降的高度，即物块上表面距离水箱顶部的距离为：；
综合以上分析可知，水箱的高度：；
由液体压强公式可得，初始装满水时，水对水箱底部的压强为：
。
答：（1）物块的重力为；
（2）物块的密度为；
（3）乙图中的值为；
（4）初始装满水时，水对水箱底部的压强为。
22．一个质量为的工人，用如图所示的装置（包括滑轮组及装砖的托板）提升一堆砖，已知装砖的托板重，每块砖重，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人匀速将10块砖提升时，此装置的机械效率为．（取，结果保留1位小数）求：
（1）拉力所做的有用功是多少？
（2）动滑轮重力是多少？
（3）该人站在地面上用此装置提升砖的过程中，此装置的机械效率最高可达多少？

【解答】解：
（1）10块砖重：，
有用功：；
（2）由图知，，拉力端移动距离，
由得拉力：
，
滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，
则拉力，
即：，
解得：；
（3）由图知，，若砖被提升，则拉力端移动的距离，
人的质量为，则绳端的最大拉力，
滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，
则最大拉力：，
解得：能提升的最大砖重，
因为每块砖重，所以最多能提升砖的数量为11块，
实际能提升的最大砖重：，
此时拉力：，
，
，
最大机械效率：。
答：（1）拉力所做的有用功是；
（2）动滑轮重力是；
（3）该人站在地面上用此装置提升砖的过程中，此装置的机械效率最高可达。