八年級物理簡單機(jī)械專題練習(xí).doc

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八年級物理簡單機(jī)械專題練習(xí) 練習(xí)1．如圖所示，用豎直向上的力F勻速拉動(dòng)較長的杠桿，使重為10N的物體緩慢升高0.1m，拉力大小為8N，拉力移動(dòng)的距離為0.25m。人做的有用功為　 　J，該杠桿的機(jī)械效率為　 　，此杠桿屬于　 ?。ㄟx填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿。 練習(xí)2．如圖所示，杠桿AB在豎直向下的拉力F作用下將一物體緩慢勻速提升，下表是提升物體時(shí)采集的信息： OA/m OB/m 物重G/N A端上升的高度h/m B端下降的距離s/m 做的額外功W額外/J 0.4 0.8 40 0.2 0.4 2 求：（1）有用功； （2）拉力F的大??； （3）杠桿的機(jī)械效率。 練習(xí)3．如圖所示，甲、乙杠桿的質(zhì)量和長度均相同，機(jī)械摩擦不計(jì)。分別使用甲、乙杠桿將物體A提升相同的高度，則在工作過程中甲、乙杠桿的拉力相比F甲　 　F乙（選填“＞”、“=”或“＜”），甲、乙杠桿的機(jī)械效率相比η甲　 　η乙（選填“＞”、“=”或“＜”）。 練習(xí)4．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量杠桿的機(jī)械效率，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m，實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使掛在較長杠桿A點(diǎn)下面的鉤碼緩緩上升，實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計(jì)的示數(shù)F為0.5N．則下列說法正確的是（　?。? A．拉力對杠桿做的額外功為0.1J B．勻速豎直拉動(dòng)過程中彈簧測力計(jì)示數(shù)先變小后變大 C．若將鉤碼從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，用同樣的方式將鉤碼提升0.1m，則機(jī)械效率降低 D．若將鉤碼從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，用同樣的方式將鉤碼提升0.1m，則機(jī)械效率升高 練習(xí)5.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置研究杠桿的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：①將杠桿的O點(diǎn)懸掛，能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在A點(diǎn)懸掛總重為6牛的鉤碼，在B點(diǎn)用彈簧測力計(jì)豎直向上拉，使杠桿保持水平靜止。其中AO=10厘米，AB=20厘米。②豎直向上拉動(dòng)彈簧測力計(jì)緩慢勻速上升（保持O點(diǎn)位置不變），在此過程中彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為2.5牛。 回答下列問題： （1）杠桿靜止時(shí)，若杠桿自重和摩擦不計(jì)，彈簧秤示數(shù)應(yīng)為　 　。 （2）杠桿緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其機(jī)械效率為　 　。 （3）若只將彈簧測力計(jì)豎直向上拉的作用點(diǎn)由B移至C點(diǎn)，O和A位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度（不計(jì)摩擦阻力），則杠桿的機(jī)械效率將　 ?。ㄌ睢白兇蟆?、“變小”或“不變”）。 練習(xí)6．如圖所示，一根質(zhì)量分布均勻的木棒，質(zhì)量為m，長度為L，豎直懸掛在轉(zhuǎn)軸O處，在木棒最下端用一方向始終水平向右的拉力F緩慢將木棒拉動(dòng)到與豎直方向夾角為θ的位置（轉(zhuǎn)軸處摩擦不計(jì)），問： （1）在圖中畫出θ=60°時(shí)拉力F的力臂l，并計(jì)算力臂的大小。 （2）木棒的重力作用點(diǎn)在其長度二分之一處，隨拉開角度θ的增加，拉力F將如何變化？并推導(dǎo)拉力F與角度θ的關(guān)系式。 練習(xí)7.斜面是一種常見的簡單機(jī)械，在生產(chǎn)和生活中利用斜面提升物體可以省力。圖示為傾角θ=30°的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，將一物體從斜面底端勻速拉上斜面，做了16J的功。 （1）求斜面的高度； （2）若斜面的高度h一定，傾角θ可以改變，試推導(dǎo)：在不考慮摩擦?xí)r，用平行于斜面的拉力F將重為G的物體勻速拉上斜面頂端。θ越小，F(xiàn)越小。 （3）若斜面高度為H，傾角為θ，斜面長為s，物塊所受摩擦力為f．用平行于斜面的拉力F將重為G的物體勻速拉上斜面頂端，試推導(dǎo)斜面機(jī)械效率η的表達(dá)式。 【針對練習(xí)一】 1．測量一形狀不規(guī)則的塑料泡沫浸沒在水中所受浮力大小時(shí)，小濱利用一輕質(zhì)滑輪，一輕質(zhì)杠桿，一個(gè)5g的鉤碼，一個(gè)盛有適量水的水槽和細(xì)線，并設(shè)計(jì)了圖示實(shí)驗(yàn)方案。 （1）圖乙中滑輪的作用是：　 　。 （2）甲圖中杠桿平衡時(shí)l1：l2=1：2，則塑料泡沫重為　 　N。 （3）圖乙中杠桿平衡時(shí)l3=3l1，則泡沫所受浮力F浮=　 　N。 2．一塊質(zhì)量分布均勻的光滑薄平板AB可以繞水平轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)（截面圖中以O(shè)點(diǎn)表示），平板與水平地面的夾角為30°，AO長為0.6米，OB長為0.4米，平板質(zhì)量為2千克。小球離地面高為H=0.5米處由靜止開始釋放，沿光滑軌道到達(dá)AB上。（所有運(yùn)動(dòng)過程均無機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他能量） （1）要使平板會(huì)繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來，小球的質(zhì)量m至少為多少？ （2）如果一個(gè)質(zhì)量為4m的小球從離地高度為0.2米的地方由靜止開始釋放，能否使平板翻轉(zhuǎn)？請判斷并說明理由。 3．如圖所示是常見的引民地牌，放在室外時(shí)，在大風(fēng)過后有時(shí)會(huì)被吹倒，小徐很想了解原因。他通過測量了解到牌高120厘米，牌寬為100厘米，支架高60厘米，支架接觸地面的寬度50厘米，整塊牌的質(zhì)量為18千克；根據(jù)所測數(shù)據(jù)小徐粗略繪制出指示牌的側(cè)視圖（見圖）．假設(shè)支架質(zhì)量忽略不計(jì)，請回答： （1）要吹倒豎直放置的引導(dǎo)牌，風(fēng)對引導(dǎo)牌的風(fēng)壓（每平方米面積受到的壓力）至少為多少？ （2）為避免引導(dǎo)牌在室外經(jīng)常被風(fēng)吹倒，你提出的改進(jìn)建議是　 　。 項(xiàng)目 內(nèi)容 適用水壓 0.2﹣0.7MPa 水箱容積 1.8L 沖洗方式 噴射虹吸式 4．如圖甲是衛(wèi)生間一種智能抽水馬桶水箱的示意圖。其工作原理如圖乙：當(dāng)出水管閥門打開，水從出水管流出，水箱中的水減少，空心銅球就在重力作用下，隨著水位下降而向下運(yùn)動(dòng)，通過金屬桿AB繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，向上拉動(dòng)進(jìn)水管閥門，使水能通過進(jìn)水管進(jìn)入水箱；當(dāng)出水管閥門關(guān)閉，隨著不斷進(jìn)水，水箱中的水位不斷上升，空心銅球隨著向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬桿處于水平位置時(shí)，把進(jìn)水管閥門堵嚴(yán)，不再進(jìn)水，如下表為這種馬桶的相關(guān)參數(shù)： 如果進(jìn)水管的閥門的受力面積是24mm2，設(shè)計(jì)能承擔(dān)的壓強(qiáng)是5×105Pa（超過該壓強(qiáng)，閥門就可以關(guān)嚴(yán)，不再進(jìn)水）．金屬桿AB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，其質(zhì)量及形變可忽略不計(jì)，且不考慮出水管閥門對杠桿的影響。AB長216mm，AO長24mm，空心銅球體積為220cm3，重力和浮力可以認(rèn)為作用在其幾何中心，請計(jì)算出空心銅球的質(zhì)量最多是多少g？ 5．如圖所示，密度均勻的細(xì)桿AB與輕桿BC用光滑鉸鏈鉸在B端，A、C兩端也用光滑鉸鏈鉸于墻上，AB=BC，BC桿水平，AB桿與豎直方向成30°，此時(shí)AB桿與BC桿之間的作用力為F1，如圖甲所示。設(shè)AB、BC的長均為d，輕桿BC重力不計(jì)，問： （1）請?jiān)趫D甲中畫出作用力F1以及它的力臂L，并求出力臂L的大?。ㄓ胐表示）。 （2）若將兩桿的位置互換，AB桿與BC桿之間的作用力為F2，則F1：F2的值是多少？請推導(dǎo)證明。 6．圖甲是一種壺口處配有自動(dòng)開合小壺蓋的電水壺。 （1）如圖乙，電水壺底部的導(dǎo)線連接裝置有銅環(huán)①、銅環(huán)②和銅柱③．經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)：①、②之間是絕緣的，②、③之間常溫下有十幾歐姆的電阻。則與水壺金屬外殼相連的裝置是　 　。 （2）圖丙是自動(dòng)開合小壺蓋簡化側(cè)視圖。OA是小壺蓋，C是其重力作用點(diǎn)。B是小壺蓋的配重。OB是配重柄。AOB能繞固定點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。請?jiān)诖痤}紙圖丙中作出小壺蓋的重力G及其力臂L。 （3）已知：小壺蓋質(zhì)量為4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，∠AOB=135°．要求倒水時(shí)，壺身最多傾斜45°，小壺蓋便自動(dòng)打開；壺身豎直時(shí)，小壺蓋在水平位置自動(dòng)閉合。求配重B的質(zhì)量取值范圍。（配重柄質(zhì)量和O點(diǎn)的摩擦均忽略不計(jì)，取1.4） 【針對練習(xí)二】 1． 選擇題 1．用甲、乙、丙三個(gè)木塊將相同彈簧壓縮到圖示位置后由靜止釋放，沿光滑水平軌道滑行，可沖到光滑斜面上。若三個(gè)木塊能到達(dá)斜面的最大高度分別是h甲、h乙、h丙，且h乙＞h丙，彈簧的壓縮量分別為l1、l2、l3，且l1＜l2=l3，甲、乙的質(zhì)量m甲=m乙．以下判斷正確的是（　　） A．甲、乙能到達(dá)斜面的最大高度h甲＞h乙 B．乙離開彈簧時(shí)的動(dòng)能比丙大 C．甲、乙離開彈簧時(shí)的速度v甲＞v乙 D．到達(dá)斜面的最大高度時(shí)，乙、丙增加的重力勢能相同 2．“雙11”期間兩位快遞員給同單元的客戶送貨，甲提著20千克的貨物從1樓送至3樓，隨后在3樓水平地面上走了10米；乙提著20千克的貨物從1樓送到5樓，隨后在5樓水平地面走了5米。若按對貨物做功多少計(jì)算運(yùn)費(fèi)，則（　?。? A．甲的運(yùn)費(fèi)高 B．乙的運(yùn)費(fèi)高 C．兩人運(yùn)費(fèi)相同 D．無法確定 3．下列單位中，不屬于功率的單位的是（　　） A．伏?安 B．牛?米/秒 C．千瓦時(shí) D．瓦 4．如圖所示，OAB為輕質(zhì)杠桿，可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在B端施加一個(gè)動(dòng)力使杠桿在水平位置平衡，該杠桿（　?。? A．一定是省力杠桿 B．一定是費(fèi)力杠桿 C．一定是等臂杠桿 D．以上情況都有可能 5．如圖為某種吊車的工作示意圖。利用伸縮撐桿可使吊臂繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；伸縮撐桿為圓弧狀，伸縮時(shí)對吊臂的支持力始終與吊臂垂直。下列關(guān)于這個(gè)吊車的有關(guān)說法正確的是（　　） A．吊臂是一個(gè)省力杠桿 B．使用這種吊車，好處是可以少做功 C．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力大小保持不變 D．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變小 6．如圖所示，可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，在D點(diǎn)掛一個(gè)重為G的物體M，用一把彈簧測力計(jì)依次在A，B，C三點(diǎn)沿圓O相切的方向用力拉，都使杠桿在水平位置平衡，讀出三次的示數(shù)分別為F1、F2、F3，它們的大小關(guān)系是（　?。? A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G 7．如圖所示，一塊密度均勻的長方形薄木板放在水平地面上，用一豎直向上的力分別作用于木板的長或?qū)挼囊粋?cè)，欲緩慢使其一端抬至離地相同高度。下列對此情景的分析中，正確的是（　?。? A．F甲=F乙，因?yàn)閮纱蝿?dòng)力臂與阻力臂都相等 B．F甲＞F乙，因?yàn)橐曳椒ǖ膭?dòng)力臂比甲方法的長 C．F甲做的功小于F乙做的功 D．F甲做的功等于F乙做的功 8．如圖所示，某人用扁擔(dān)擔(dān)起兩筐質(zhì)量為m1、m2的貨物，當(dāng)他的肩處于O點(diǎn)時(shí)，扁擔(dān)水平平衡，已知L1＞L2，扁擔(dān)和筐的重力不計(jì)。若將兩筐的懸掛點(diǎn)向O點(diǎn)移近相同的距離△L，則（　?。? A．扁擔(dān)仍能水平平衡 B．扁擔(dān)右端向下傾斜 C．要使扁擔(dān)恢復(fù)水平平衡需再往某側(cè)筐中加入貨物，其質(zhì)量為（m2﹣m1） D．要使扁擔(dān)恢復(fù)水平平衡需再往某側(cè)筐中加入貨物，其質(zhì)量為（m2﹣m1） 9．如圖所示，斜面光滑，推力分別為F1、F2，把物體從斜面底端推至斜面頂端，所做的功分別為W1、W2，那么（　?。? A．F1大于F2，W1等于W2 B．F1小于F2，W1小于W2 C．F1大于F2，W1大于W2 D．F1小于F2，W1等于W2 10．如圖所示，某同學(xué)用重為10N的動(dòng)滑輪勻速提升重為100N的物體。則該同學(xué)實(shí)際操作過程中所用拉力F的值可能是（　?。? A．45N B．50N C．55N D．60N 11． 圖示甲乙兩套裝置，滑輪重、繩重和摩擦力均不計(jì)。裝置甲中F1和F2表示沿不同方向拉繩子，乙裝置中F3表示豎直向上拉繩子；用F1、F2、F3分別將相同的重物勻速提升相同高度，則下列說法正確的是（　?。? A．甲裝置為動(dòng)滑輪，乙裝置為定滑輪 B．拉力大小關(guān)系是：F1=F2=F3 C．F1、F2、F3所做的功相等 D．F1、F2所做的功相等，但比F3做的功少 12．如圖所示是使用簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦），其中所需動(dòng)力最小的是（　　） A． B． C． D． 13．如圖所示，用滑輪組拉動(dòng)重為70N的物體A，用10秒時(shí)間使物體A在水平方向勻速移動(dòng)了5m，所用拉力F為20N，地面對物體A的摩擦力為30N．以下說法不正確的是（　?。? A．繩子自由端移動(dòng)的距離是10m B．克服摩擦做的有用功是150J C．滑輪組的機(jī)械效率為75% D．拉力F做功的功率為10W 二．填空題 14．一般家庭都用固定在墻上的三角支架ABC放置空調(diào)室外機(jī)，如圖，如果A處螺釘松脫，則支架會(huì)繞　 　點(diǎn)傾翻，已知AB長30cm，AC長20cm，室外機(jī)的重力為360N，正好處在AB中點(diǎn)處，則A處螺釘?shù)乃嚼椤?　N（支架重力不計(jì)）。為了安全，室外機(jī)的位置應(yīng)盡量　 　（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）墻壁。 15．小亮利用輕質(zhì)木條和透明塑料桶等器材制作了如圖所示的測量密度的秤。只要把一定體積的待測液體倒入小桶中，就能通過移動(dòng)秤砣的位置，從木條的刻度讀出液體的密度值。 （1）若木條上A、B、C中有一點(diǎn)是零刻度，應(yīng)該是　 　點(diǎn)。 （2）該秤的刻度是　 ?。ㄟx填“均勻”或“不均勻”）的。 （3）若讓秤砣位置不變，仍可用該秤測量液體的密度，則應(yīng)把刻度標(biāo)在塑料桶壁上，該刻度　 ?。ㄟx填“上”或“下”）邊的數(shù)值大。 16．如圖所示，彈簧一端與小車相連，另一端固定在左側(cè)的墻壁上，小車放在粗糙的水平木板上。小車位于A點(diǎn)時(shí)彈簧恰好為自然長度，用力壓縮彈簧使小車到達(dá)B點(diǎn)；松手后，小車由位置B運(yùn)動(dòng)至位置C，在位置C時(shí)速度為零。則小車從位置B運(yùn)動(dòng)至位置C的過程中，速度達(dá)到最大值的位置在 ?。ㄟx填“A點(diǎn)”、“A點(diǎn)的左側(cè)”或“A點(diǎn)的右側(cè)”），彈簧的彈性勢能的變化情況是　 　（選填“減小”、“先減小后增大”、“先增大后減小”或“增大”）；小車從位置B運(yùn)動(dòng)到速度達(dá)到最大值的過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成　 　。 17.如圖所示，用平行于斜面的拉力F，將一個(gè)重力為G的物體由粗糙斜面底端勻速拉到頂端，斜面長為L，高為h。則拉力所做的有用功是　 　；物體受到的摩擦力是　 　。 18． 如圖，質(zhì)量為m=1kg的剛性小球沿光滑斜面下滑的過程，機(jī)械能是守恒的，而小球的機(jī)械能是由動(dòng)能和重力勢能兩部分組成。在高中物理中同學(xué)們將會(huì)學(xué)習(xí)到：動(dòng)能表達(dá)式EK=mv2，（m是小球的質(zhì)量，v是小球的速度）；重力勢能表達(dá)式Ep=mgh，（m是小球的質(zhì)量，h是小球離水平面MN的高度）。若已知hA為1.8m，小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)動(dòng)能EKA=2J，在B點(diǎn)勢能EPB=12J；則小球在A點(diǎn)勢能EPA=　 　J，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度 vB=　 m/s。 19．物理學(xué)中，浮力的作用點(diǎn)叫浮心。根據(jù)阿基米德原理，浮力的大小等于物體排開這部分液體所受的重力大小，那么浮心的位置就是那部分被排開液體的重心位置。（即：浸在液體里那一部分物體的重心位置。）如圖所示均勻細(xì)長棒AB長為L，其質(zhì)量為m，A端用細(xì)線懸掛起來且懸線豎直，B端無阻礙地斜向浸沒在水池中，當(dāng)它穩(wěn)定靜止時(shí)，棒被浸沒部分的長度0.6L．則細(xì)棒的浮心距A端的距離等于　 　，（請用題中字母表示）．棒的密度為　 　千克/米3。 20．將普通塑料水管進(jìn)行改裝，能做多個(gè)實(shí)驗(yàn)。將塑料水管①側(cè)面開口并標(biāo)上刻度，再將塑卷水管②在側(cè)面不同高度開兩個(gè)大小合適的口。 （1） 將兩根塑料管按圖甲連接，選合適的滑塊放入管①，將一鋼球從管②的口放入后，靜止釋放。觀察并記錄　 　。取出鋼球，將滑塊移回原位，將鋼球從另一個(gè)口放入，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證動(dòng)能大小與 　的關(guān)系。 （2） 將兩根塑料管按圖乙連接驗(yàn)證“重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系”請你寫出實(shí)驗(yàn)步驟?！? 21．如圖所示，武漢長江二橋正橋長度約為1877m，兩側(cè)引橋長度均為1400m，正橋距地面高約20m（g取10N/kg）。 （1）一輛汽車重5t、載重9t，在勻速行駛中受到的摩擦力始終為車總重的0.02倍，這輛汽車沿二橋的引橋勻速上行時(shí)汽車的牽引力多大？牽引力做的功為多少？ （2）如果這輛汽車的功率為96kW，這輛汽車沿二橋的引橋勻速上行的速度為多大？ 22．如圖所示，體重為550N的人站在水平地面上拉繩子，使重物以1m/s的速度勻速上升，已知滑輪重力為50N，被提升重物的重力為300N．（不計(jì)繩重及繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦）求： （1）人對地的壓力大??？人拉繩子的速度。 （2）若此人竭盡全力拉繩子，利用此裝置最多能拉起多少kg的重物。 23．如圖是某水上打撈船起吊裝置結(jié)構(gòu)示意簡圖。某次打撈作業(yè)中，該船將沉沒于水下深處的一只密封貨箱打撈出水面，已知該貨箱體積為50m3，質(zhì)量是200t．（水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不考慮風(fēng)浪、水流等的影響） （1）貨箱完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力是多少？ （2）貨箱完全出水后，又被勻速吊起1m，已知此時(shí)鋼纜拉力F為1×106N，則在此過程中拉力F所做的功是多少？起吊裝置的滑輪組機(jī)械效率是多少？ （3）若貨箱從剛露出水面到完全出水的過程中是被勻速提升的，在此過程中，貨箱所受浮力將　 　，滑輪組機(jī)械效率將　 ?。ㄌ钭兇?、變小或不變）。 　 24．如圖是液壓汽車起重機(jī)從水中打撈重物的示意圖。起重機(jī)總重G=8×104N，A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪，C是卷揚(yáng)機(jī)，D是油缸，E是柱塞。通過卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使鋼絲繩帶動(dòng)A上升，打撈體積V=0.5m3、重為G物的重物。若在打撈前起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)p1=2×107Pa，當(dāng)物體在水中勻速上升時(shí)起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)為p2，重物完全出水后勻速上升時(shí)起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)p3=2.5×107Pa．假設(shè)起重時(shí)E沿豎直方向，重物出水前、后E對吊臂的支撐力分別為N1和N2，重物出水前滑輪組的機(jī)械效率為80%，重物出水后卷揚(yáng)機(jī)牽引力的功率為11875W，吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計(jì)。（g取10N/kg）求： （1）重物在水中勻速上升時(shí)起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)p2； （2）支撐力N1和N2之比； （3）重物出水后勻速上升的速度。