（2）F浮>G上浮
（3）F浮=G悬浮或漂浮
法二：
（比物体与液体的密度大小）
（1）
>
下沉；
（2）
<
上浮
（3）
=
悬浮。
（不会漂浮）
3．浮力产生的原因：
浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。
4．阿基米德原理：
浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力大小等于它排开的液体受到的重力。
（浸没在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力）
5．阿基米德原理公式：
6．计算浮力方法有：
（1）秤量法：
F浮=G-F，（G是物体受到重力，F，
是物体浸入液体中弹簧秤的读数）
（2）压力差法：
F浮=F向上-F向下
（3）阿基米德原理：
（4）平衡法：
F浮=G物（适合漂浮、悬浮）
7．浮力利用
（1）密度计：
是物体漂浮条件的一个应用。
它的刻度特点：
上大下小。
（2）潜水艇：
通过改变自身的重力来实现沉浮。
（3）气球和飞艇：
充入密度小于空气的气体。
（4）轮船：
将密度大于水的材料做成空心，使它
能排开更多的水。
这就是制成轮船的道理
第8章 压强
1．压力：
垂直作用在物体表面上的力叫压力。
方向：
垂直于物体表面，并指向被压物体。
作用点：
压力的作用点在被压物体的表面上。
压力的作用效果与压力大小和受力面积有关。
2．压强：
物体单位面积上受到的压力叫压强。
压强公式：
，式中p的单位是：
帕斯卡，简称：
帕，1Pa=1N/m2，压力F单位是：
N；受力面积S单位是：
m2
3．压强公式
；
4．增大压强方法:
（1）S不变，F↑;
（2）F不变，S↓（3）同时把F↑，S↓。
而减小压强方法则相反。
5．压强产生的原因：
是由于液体受到重力且具有流动性。
6．体压强特点：
（1）液体对容器底和壁都有压强，
（2）液体内部向各个方向都有压强；（3）液体的压强随深度增加而增大，在同一深度，液体向各个方向的压强相等；（4）不同液体的压强还跟密度有关系。
7．液体压强计算：
，（ρ是液体密度，单位是kg/m3；g=9.8N/kg；h是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是m。
）
8．据液体压强公式：
，液体的压强与液体的密度和深度有关，而与液体的体积和质量无关。
9.连通器：
上端开口、下部相连通的容器。
连通器如果只装一种液体,在液体不流动时，各容器中的液面总保持相平,这就是连通器的原理。
船闸是利用连通器的原理制成。
10.帕斯卡原理：
加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
帕斯卡原理是许多液压系统和液压机工作的基础。
公式：
p1=p2；F1/S1=F2/S2
一、杠杆：
1.什么是杠杆：
一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。
杠杆不一定都是直的，也可以是弯曲的。
2.研究杠杆，必须要掌握支点、动力和阻力、动力臂和阻力臂的概念。
杠杆的支点是：
杠杆绕着转动的点，用字母“O”表示。
动力和阻力是作用在杠杆上的力。
使杠杆按人们需要的方向旋转而作用在杠杆上的力称动力，用“F1”表示。
作用在杠杆上阻碍杠杆转动力叫阻力，用“F2”表示。
动力臂是从支点到动力作用线的距离，用“l1”表示。
阻力臂是从支点到阻力作用线的距离，用“l2”表示。
（注意：
力臂不是点到点的距离）
3.杠杆的平衡是指杠杆静止不动或者匀速转动都叫杠杆的平衡。
当杠杆平衡时，满足动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写作F1l1=F2l2或F2／F1=l1／l2。
4.由力臂的关系，杠杆分为三种：
动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆，使用省力杠杆动力移动距离要大于阻力移动距离，又称这种杠杆叫费距离杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，使用费力杠杆可以省距离，又称这种杠杆叫省距离杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆，使用它不费力也不省力。
要记住一些生活中常用的省力杠杆和费力杠杆。
二、定滑轮：
轴不随重物一起移动的滑轮，称之为定滑轮。
1.使用定滑轮不省力，但是能改变力的方向，给工作带来方便。
2.定滑轮实质是一个等臂杠杆，它的支点在滑轮的轴心上，动力臂和阻力臂分别是轮的半径。
（见图
（1））
三、动滑轮：
轴心随重物一起移动的滑轮，称之为动滑轮。
1.使用动滑轮可以省一半力，但不能改变力的方向，而且要费距离
2.动滑轮的支点在绳和轮相切点上，动力臂是轮的直径，阻力臂是轮的半径，所以它实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆。
四、滑轮组：
1.为了既能省力又可以改变力的方向，可以把定滑轮，动滑轮组合起来形成滑轮组。
2.使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着重物，提起物体所用力就是物重的几分之一。
[
（G物+G轮）]，n表示吊着物体的绳子段数
3.绳子段数是指与动滑轮相接触的绳子，绕过定滑轮而不与动滑轮相接触的绳子不承担物重。
而是起改变力的方向的作用。
如图
（1）所示中，A滑轮组承担重物绳子段数是2；B滑轮组承担重物绳子段数是3。
五、功的概念
1.力学里所说的功包括两个必要因素，一是作用在物体上的力，二是物体沿力的方向上通过的距离。
判断一个力对物体是否做功，主要就是依据这两个因素来确定。
2.功的大小与力的大小成正比，与物体在力作用下沿力的方向移动的距离成正比。
功的计算公式：
功=力×距离，其数学表达式是
。
3.功的单位：
在国际单位制中，力的单位是牛顿，距离的单位是米，功的单位是（牛顿·米）它的专门名称是焦耳，简称焦。
（1焦=1牛·米）
4.功的原理：
使用任何机械时，人们所做的功W人，都等于不用机械而直接用手做的功W机。
（
）也就是使用任何机械都不省功。
功的原理适用于任何一种机械。
由
，从而推出
。
其中：
S：
是动力移动距离 h：
是物体移动距离 n：
是动滑轮组绳子的段数。
六、斜面
1.斜面是可以省力的一种简单机械，根据功的原理可以得出
，即
。
2.从
表明斜面长是斜面高的几倍，沿斜面把物体推上去所用的力就是物体重力的几分之一。
也可以得出
的比值越大表明斜面越陡，把同一物体沿斜面推上去，斜面越陡越费力。
七、有用功、额外功、总功
1.人们利用机械提起重物做的功中，用来提升重物的这一部分功称它为有用功。
W有=Gh，当人们利用机械水平拉物体前进时，物体克服摩擦力做的功为有用功，
。
2.人们利用机械提起重物做的功中，用来克服摩擦阻力和机械自重而做的功称它为额外功。
3.总功：
有用功与额外功的总和叫总功。
也就是作用在绳子自由端的拉力F与它移动的距离的乘积。
即：
。
八、机械效率：
1.有用功与总功的比值叫机械效率。
用公式表示为
。
由于有用功只占总功的一部分，因而机械效率总小于1。
由于它是比值的概念，所以机械效率没有单位。
2.在实验中测滑轮组的机械效率时，注意区分有用功与总功，并且用弹簧秤拉绳子的自由端时应匀速运动。
实验中直接测得的量有：
拉力F，重物G，拉力移动的距离S和重物上升的高度h，则
。
九、功率：
1.功率是表示物体做功快慢的物理量。
单位时间内完成的功叫功率。
2.功率的计算式：
功率
，如果功率用P表示，功用W表示，时间用t表示，则
。
功率的单位是：
。
1
=1瓦特。
常用的功率单位有千瓦，1千瓦=1000瓦。
3.要注意区分：
（1）功率与效率
（2）做功的快慢与做功的多少
【解题点要】
例1、如图所示，在一轻杆的B点挂一重力为87.22牛的物体，把物体浸没在水中，在A点作用19.355牛向下的力即可以使杠杆平衡。
已知
，求物体的密度。
分析与解：
已知物体的重力，根据G=m·g可以求出物体的质量。
因为动力臂与阻力臂之比是4:
1，由杠杆平衡条件可以求出浸没在水中时对杠杆B点的向下拉力
。
再以物体为研究对象，分析物体受三个力的作用，重力、浮力和拉力，拉力的大小与
大小相等。
据此可以求出
。
再
=
求出物体排开水的体积，它等于物体浸没在水中时物体的体积。
根据
求出物体的密度。
（1）∵G=m·g ∴
（2）∵杠杆平衡 ∴
∴
答：
该物体的密度是8.9×103千克／米3。
点评 这是一道杠杆平衡与浮力知识综合的问题。
在解这类习题时，一方面要把物理过程弄清楚，另一方面要熟悉每一个过程中所依据的物理概念和物理公式，并且要将它们关系准确联系起来。
受力分析，根据力的关系列方程这是解力学问题非常重要的过程，不可忽视。
例2、一根绳子只能承担5000牛的力，想用这根绳子提起重为1.6×104牛的物体，并且使用方便，应选用由几个定滑轮，几个动滑轮组成的滑轮组，画出装配图。
这时绳子实际承受的拉力是多少牛？
（不计动滑轮重）
分析与解：
（1）根据题意用
，求出应由几段绳子承担重物。
即求出n的值。
，应取n为4段。
（2）根据绳子段数判断绳子固定端位置。
如果绳子段数为偶数，则绳子固定端应接在定滑轮上，如果绳子段数是奇数，则绳子固定端应接在动滑轮上。
由于题目中n为偶数，因此绳子应固定在定滑轮上。
（3）确定动滑轮个数。
根据绳子段数和题目要求确定滑轮个数。
如果n是偶数，而且要改变力方向，则定、动滑轮个数各是（
）个。
如果不改变力方向，定滑轮可以少用一个。
如果n是奇数，而且不要求改变力方向，则定、动滑轮各是[
]个；如果需要改变力的方向，定滑轮需要增加一个。
本题n是偶数，而且根据题意要改变力的方向，因此定、动滑轮的个数各是2个。
装配图见图5所示。
（4）重力为1.6×104牛的物体由4段绳子承担，绳子自由端施加的力：
例3、用图5所示的滑轮组将1000牛的物体提高2米，动滑轮重力是200牛，不考虑摩擦阻力求有用功，额外功，总功和滑轮组的机械效率。
分析与解：
人们用来提升重物所做的功是有用功，克服动滑轮自重所做的功是额外功。
计算总功可以有两种方法：
第一种方法：
第二种方法：
机械效率：
答：
有用功为2000焦；额外功为400焦；总功为2800焦，机械效率是83.3%。
点评：
本题所求内容，是这一章的难点知识，也是同学们常常出错的问题，所以通过此题，要真正弄懂在一个具体问题中的有用功，额外功，总功的计算；S和h的关系及机械效率的具体求解。
例4、一台抽水机在10分钟内把3.6米3的水送到10米高处，求抽水机功率。
分析与解：
抽水机将水送到高处可以与起重机将重物提升到一定高度进行类比。
它们都是把一定重力的物体提到一定高度做功的问题。
此过程中所用的拉力均等于物体的重力。
（1）计算出3.6米3水的重力
（2）求出将3.6米3水提到10米高抽水机所完成的功
∵
∴
（3）求抽水机功率
答：
在此过程中，抽水机的功率为588瓦特。
例5、如图所示，某工人在30秒内用力F将重为800牛的物体A，沿水平方向匀速移动了6米，已知A与地面的摩擦力为重力的0.25倍，不计滑轮重和摩擦，在此过程中，这个工人所用拉力F及做功的功率P的大小分别是（ ）
A.200牛 40瓦 B.200牛 80瓦 C.100牛 20瓦 D.100牛 40瓦
分析与解：
此装置的滑轮是一个动滑轮，所以F移动的距离为S=2×6米=12米，因为A在水平方向上受拉力和摩擦力作用做匀速直线运动，所以拉力T=f见图（7）所示。
又因为
，则F可求。
根据
求出功率值。
∵
∴
所以本题正确答案应为（D）
点评 由于滑轮从竖直运动改为水平方向运动，同学们感到困难比较大，不仅力的关系找不准确，而且动力移动的距离与阻力移动距离的关系也分不清楚，所以此类型的错误率比较高，解决这一难点的关键，不仅真正弄懂定滑轮的一系列的物理关系，而且还要具有一定知识的迁移能力，当水平滑轮不好分析时，可以换成竖直滑轮对比的进行分析，经过认真反复思考，可以解决这一难点。
【同步练习】
一、选择题
1.如图8所示，杠杆在力F1、F2的作用下，处于平衡状态，
厘米，
厘米，杠杆的质量忽略不计。
若将
、
的大小和方向都保持不变，而将它们的作用点分别移到
、
那么（ ）
A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆的A端向下倾斜
C.杠杆的B端向下倾斜 D.因为
、
大小未知，所以无法判断
2.如图9所示，物体A重10牛，滑轮重2牛，弹簧秤示数为18牛，则物体B重为（ ）
A.30牛 B.18牛 C.12牛 D.8牛
3.重100牛的木箱，在20牛水平推力的作用下，沿水平地面匀速前进20米，推力对木箱做功（ ）
A.400焦 B.1600焦 C.2000焦 D.2400焦
4.甲、乙两台机器，甲做了1000焦的功，乙做了2000焦的功，则（ ）
A.甲的功率大 B.乙的功率大
C.甲、乙两台机器功率一样大 D.无法比较
5.用滑轮组提高质量为40千克的物体，当物体升高0.6米时，绳子的自由端移动2.4米。
如果不计动滑轮重和摩擦阻力，绳子的自由端受到的拉力是（ ）
A.98牛顿 B.24牛顿 C.49牛顿 D.10牛顿
6.用滑轮组将重400牛的物体提高3米，已知滑轮组的机械效率是80%，则总功、额外功分别为（ ）
A.300焦，1500焦 B.1500焦，300焦 C.1200焦，1500焦 D.1500焦，1200焦
7.甲、乙两辆汽车功率相同，在相同的时间内匀速通过的路程之比为1:
2，则（ ）
A.两辆汽车做功之比是1:
1，牵引力之比是2:
1
B.两辆汽车做功之比是1:
2，牵引力之比是2:
1
C.两辆汽车做功之比是1:
1，牵引力之比是1:
2
D.两辆汽车做功之比是2:
1，牵引力之比是1:
1
二、计算题
1.直接将一个物体匀速提升到某一高度，需要做功2400焦，若使用某滑轮组将它匀速提升到同一高度，人在绳的自由端用力，需要做功3000焦。
求这个滑轮组的机械效率？
2.外力对水泵做7×105焦的总功，水泵把5×103千克的水送到10米的高处，计算：
（1）水泵完成的有用功？
（2）水泵的机械效率
3.用滑轮组提起2.4×103牛的物体，5秒内把绳子拉下2米时，将物体提高0.5米，求：
（1）拉力做的有用功；
（2）若滑轮组的机械效率是80%，则作用在绳端的拉力多大；（3）拉力的功率多大。
选作：
4.如图所示，浸没在水中的B物体受重力为10牛，动滑轮受重力为1牛，不计绳重及滑轮摩擦。
若用一水平向左的力拉A在水平面上以2.5厘米／秒的速度匀速移动10秒，拉力做功为2.5焦
求：
（1）水平拉力F的大小
（2）若撤去水平拉力F，则B物体刚好在水中匀速下降（不计水的阻力），求B的密度（取g=10牛／千克）
参考答案
一、 1.C 2.D 3.A 4.D 5.A 6.B 7.A
二、 1.80% 2.5×105焦；71.4% 3.1.2×103焦；0.75×103焦；300瓦 4.
牛
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