第十二章 简单机械 单元练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 以传统文化（杆秤、龙骨水车）与生活情境（抬水、水龙头）为载体，全面考查杠杆、滑轮、机械效率等核心知识，注重科学探究与实际应用，适配初中物理第十二章简单机械单元复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/30|杠杆动态平衡、滑轮特点、机械效率|第8题结合《墨经》杠杆原理，体现文化传承| |填空题|5/9|杠杆力臂变化、杆秤使用、滑轮组摩擦|第12题杆秤测量，联系传统工具应用| |作图题|1/4|力臂与最小力作图|考查模型建构能力| |实验探究题|4/29|定滑轮动滑轮特点、杠杆平衡条件、杆秤制作、动滑轮省功探究|第19题杆秤制作实验，培养科学探究与质疑创新| |综合题|2/18|龙骨水车能量转化、滑轮组机械效率计算|第21题结合《天工开物》龙骨水车，渗透科学态度与社会责任|

第十二章 简单机械 单元检测（二） （全卷五个大题，共22个小题，共8页；满分90分，考试用时75分钟） 一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 1．如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从水平位置OB转至OA，则在转动过程中（　　） A．F变大 B．F先变大后变小 C．F变小 D．F先变小后变大 2．用不可伸长的轻绳按图甲、乙两种方式将重力为10N的物体匀速提升10cm。下列说法正确的是（   ） A．一定为10N B．一定小于10N C．图甲中绳子自由端移动10cm D．图乙中绳子自由端移动5cm 3．创新小组的成员们学习了滑轮之后，他们利用所学知识设计了下图所示的装置提升重物，并提出了自己的一些看法，其中正确的是（　　） A．小明：该装置不仅能省力，还能省距离 B．小亮：该装置既能改变力的方向，还可以省功 C．小红：该装置中的滑轮均为定滑轮 D．小丽：若物体上升距离为，则绳端移动的距离为 4．小猴与小兔在分一个胡萝卜，它们想要平分，小猴找来一个小石块支起胡萝卜，使其水平平衡，然后沿竖直方向切开，如图所示。则切开的胡萝卜质量（   ） A．左边的大 B．右边的大 C．两边一样大 D．无法判定 5．如图所示，将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C，所用的力分别是F1和F2，所做的功分别是W1和W2，不计摩擦，比较它们的大小（   ） A．   B．   C．   D．   6．如图，某工人利用滑轮在时间内，将重为的物料匀速提升了的高度，工人对绳子竖直向上的拉力大小为，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．该工人使用的是定滑轮 B．提升物料做的有用功为 C．拉力做功的功率为 D．该滑轮的机械效率为 7．如图所示为一个测量物体所受重力的装置，硬杆，，。在A端悬挂一质量为的物体P，在OB上悬挂待测物体，改变悬挂点的位置使杠杆水平平衡，便可用悬挂点到支点O的距离L来反映待测物体所受重力大小。不计杆重与绳重，g取。下列说法正确的是（　　） A．L越大，对应待测物体所受重力越大 B．此装置能测出的最小重力是0.2N C．要使该装置能测出的最小重力变小，可将O点向右移 D．C、B两点对应的重力差小于D、C两点对应的重力差 8．公元前388年《墨经》记载的杠杆原理中，将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。下列属于“本短标长”的省力杠杆是（　　） A．撬棒 B．核桃钳子 C．托盘天平 D．开瓶器 9．小阳为了搬运重物，设计了如图所示的甲、乙两种不同的滑轮组，在相同时间内分别将两物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力，滑轮组的机械效率，忽略绳重和轮与轴之间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．两滑轮组绳端移动的速度相等 B．甲滑轮组拉力的总功率比乙的大 C．两滑轮组绳子自由端的拉力 D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重 10．如图，小一想利用杠杆提升静止在地面上的重物，他先将支撑物放置在轻质杠杆之间点，使，重物用细线挂在端，在端施加竖直方向力使杠杆在水平位置平衡，此时对地面的压强为。小一又将重物挂在点，将支撑物移置端，在A端施加竖直方向力使杠杆在水平位置平衡，对地面的压强仍为。下列说法正确的是（　　） A．图中正在使用的杠杆类型与生活中使用的筷子相同 B．图中仅将的位置向点移动，重物对地面的压强减小 C．与两个力的大小关系为 D．图中仅将重物所挂的位置和施加力的位置同时向点移动相同的距离，重物能被提起 二、填空题：本题共5小题，每空1分，共9分。 11．如图是兄弟二人抬水的场景。扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，动力臂______，阻力臂______，弟弟对扁担的作用力______。（填变化情况） 12．传统文化杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用。如图所示，已测得某药材的质量是120g，其中OB=3OA。若不计杆秤自重，接下来要测30g人参片，则需要将秤砣向B点的______（选填“左”或“右”）侧移动。 13．如图所示，重为的物体A放在水平桌面上，重为的物体B挂在滑轮下，每个滑轮重均为，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，物体B恰好能匀速下降，则物体A所受的摩擦力为________；物体B下降时，物体A滑动的距离为________。 14．如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是______；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为______N。 15．如图所示，重为的巨木可视为质地均匀的圆柱体，其长度为。横杆长度为，质量和粗细忽略不计，是横杆与支架的接触点，长为。使巨木一端刚好离开地面时，人对横杆的最小动力为__________。 三、作图题：本题共1小题，共4分。 16．如图甲所示的是用手关闭水龙头时的情景，图乙为其示意图，O点为支点，为阻力。请画出阻力的力臂以及关闭水龙头时在A点施加的最小力的示意图。 四、实验探究题：本题共4小题，第17题9分，第18题5分，第19题7分，第20题8分，共29分。 17．在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中： (1)在探究定滑轮工作的特点时，如图乙所示，使用弹簧测力计的操作方法是__________（填序号）。①随意拉动钩码②拉着钩码保持静止③匀速向下拉动。 实验次序 1 2 3 (2)在探究定滑轮工作的特点时，按照图乙操作，觉得读数不方便，于是把弹簧测力计倒过来，即弹簧测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，弹簧测力计的示数会__________（变大/不变/变小），其理由是_________________。 (3)在探究动滑轮工作的特点时，先测出__________的总重力，然后按照图丙组装动滑轮，实验时，_________拉弹簧测力计，使钩码_________上升，读出弹簧测力计的示数。根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整__________（不要求填入实验记录数据）；该实验至少要测量三组数据的目的是___________；此次实验能否直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论？答：__________。 18．如图所示是某同学“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。 (1)杠杆放在支架上后，在图甲所示位置静止，这时的杠杆处于______（选填“平衡”或“非平 衡”）状态，为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将左端平衡螺母向______端调节； (2)图乙中，在水平位置平衡的杠杆A处挂两个钩码，则在B处需挂______个钩码时，杠杆才能继续保持在水平位置平衡；实验中每次都要调节杠杆在水平位置平衡，这样做的主要目的是便于直接测量______； (3)保持杠杆水平位置平衡，将图丙中的弹簧测力计由竖直位置缓慢向右转动至虚线位置，弹簧测力计示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 19．杆秤是前些年我们家中常用的测量重量的工具，小刚所在的实践创新小组对家中的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。 (1)如图甲所示是我们家中常用的杆秤，杆秤利用了___________原理。这个杆秤有两个提纽，当小刚使用提纽1时杆秤最大能称量20kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大重量会___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）20kg。使用这两个提纽时，零刻度线的位置___________（选填“相同”或“不相同”）。 (2)已知杆秤粗细不均匀，小刚通过分析可知，杆秤的刻度是___________（选填“均匀”或“不均匀”）的；若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，第二次秤砣在杆秤上的位置会___________（选填“靠近”或“远离”）提纽的位置。 (3)如图乙所示，小刚用一根长为1m、分度值为1cm、质量不计的粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作过程如下： ①他分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔，各穿了一根细绳作为秤钩和提纽（秤钩和提纽的质量均忽略不计）； ②接着他又找来一个质量为1kg的钩码挂在细绳上作为秤砣，可以在秤杆上移动； 当小刚用这个自制的杆秤称量物体时，这个杠杆的支点是___________（选填“提纽”或“秤钩”）所在的位置，当在秤钩上挂一重物时，秤砣的位置在如图乙所示位置，则秤钩上挂的重物的质量为___________kg。 20．小明利用如图所示器材，做“使用动滑轮是否省功”的实验。 (1)如图，在用甲、乙两种方法匀速提起同一重力为G的重物时，拉力F大小相同，钩码上升的高度，运动时间，通过比较可知下列各物理量的关系：两种方法手移动距离______，拉力做的功______；拉力做功的功率______；均选填“>”“<”“=”。由此得出用了动滑轮______选填“能”或“不能”省功。 (2)小红用图丙装置探究滑轮组提升重物时的机械效率。下表是她设计的实验数据记录表格及所测的数据： 实验序号 物重 物体上升高度 手的拉力 1 2 10 30 2 3 10 30 3 6 10 30 ①请将表格中信息补充完整：______。 ②第一组数据中，滑轮组的机械效率是______，拉绳所做的功和动滑轮拉重物做的功不相等的原因是______； ③请分析小红的实验数据，为提高该滑轮组提升重物时的机械效率，可以采取的措施是______。 五、综合题：本题共2小题，21题9分，22题9分，共18分。 要求：（1）语言表述简练、准确；（2）写出必要的运算和推理过程： （3）带单位计算：（4）计算结果若有近似，均保留两位小数。 21．如图甲所示为《天工开物》中描述的龙骨水车，它由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成，其中脚踏部分的结构如图乙所示。水车安放在河边，下端水槽和刮板直伸水中，另一端的木齿轮固定于堤岸的木架上，用时踩动脚踏部分使木齿轮转动，通过木链带动槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田地。 (1)龙骨水车刮水上行时水的________能增大。 (2)刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越________，当工人踩动脚踏的速度变大时，提升水的功率会变________。 (3)若工人踩动龙骨水车旋转一周可将30kg的水提升到4m高的田地中，所用时间为60s，工人做功的总功率为50W，则该过程中工人做的总功为________J，机械效率为________%。 (4)如图丙所示，水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用________（选填“①”或“②”）。 22．如图甲所示，利用滑轮组匀速竖直向上提升物体M，已知M受到的重力为400N，拉力F1做的功为W1，拉力F2做的功为W2，W1和W2的大小如图乙所示，绳子自由端移动的距离s为15m，用时50s。求此过程中： (1)滑轮组的机械效率η； (2)F1做功的功率； (3)该滑轮组结构可能是图丙中的________ （选填对应的字母）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《 第十二章 单元检测》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D A C C D ABD BD AC 1．C 【详解】杠杆缓慢地从水平位置OB转至OA时，F始终与杠杆垂直，动力臂不变，阻力大小不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知F变小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．C 【详解】A．由图可知，甲滑轮是定滑轮，若不计绳重和摩擦，拉力等于物体的重力，即 而实际上绳重和摩擦是存在的，所以拉力可以大于10N，故A错误； B．乙滑轮是动滑轮，假设乙滑轮重10N，若不计绳重和摩擦，拉力等于物体和动滑轮总重力的一半，即 而实际上绳重和摩擦是存在的，所以拉力大于10N，故B错误； C．由于甲是定滑轮，绳长不可伸长的情况下，绳端移动的距离跟物体上升的距离是一样的，都是10cm，故C正确； D．由于乙是动滑轮，绳长不可伸长的情况下，绳数n=2，绳端移动的距离是物体上升的距离的2倍，即为20cm，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】ABC．图中上面的是定滑轮，下面的是动滑轮，定滑轮可以改变力的方向，不能省力；动滑轮可以省力，不能改变力的方向，因此使用该装置既能省力，又能改变力的方向。使用任何机械省力一定费距离，费力一定省距离，不存在既省力又省距离的机械，所以由可知，使用任何机械都不省功，故ABC错误； D．图中上面的是定滑轮，下面的是动滑轮，动滑轮省力费距离，动滑轮上绳子的股数是2。若物体上升距离为 s，据可得绳端移动的距离会是物体移动距离的两倍，即 2s，故D正确。 故选D。 4．A 【详解】将图中的小石块和胡萝卜视为一个杠杆，支点在小石块和胡萝卜的接触点上，左侧力臂小于右侧力臂；由杠杆平衡条件可知，支点左侧胡萝卜的重力大于支点右侧胡萝卜的重力，即切开的胡萝卜质量左边的更大，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 5．C 【详解】因不计摩擦，所以，将物体分别沿斜面和拉到顶端，拉力做的功等于克服物体重力做的功；因为重力相同、上升高度h相同，由可知，拉力对物体做的功相同，即；由图可知，，根据可知，。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．C 【详解】A．用该滑轮提升物料时，滑轮的轴会随着物体一起运动，该滑轮是动滑轮，故A错误； B．当物体匀速提升时，做的有用功是克服物料的重力做功，物料的重力为G，上升的高度为h，故有用功为，故B错误； C．绳子自由端移动的距离 则绳子自由端的拉力做的总功 拉力的功率，故C正确； D．该滑轮的机械效率，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】AB．物体P的重力GP=mpg=0.3kg×10N/kg=3N 由杠杆平衡条件可知GP×OA=G×L GP和OA不变，如果L越大，对应的物体所受重力G越小，当L=OB时，能测出的重力最小，最小重力为 故AB错误； C．由杠杆平衡条件可知GP×OA=G×L 要使该装置能测出的最小重力变小，GP不变，OA越小，L越大，可将O点向左移，故C错误； D．已知，，OA的长度 OB的长度OB=AB-OA=50cm-20cm=30cm 由杠杆平衡条件可知GP×OA=G1×OD 得到 由杠杆平衡条件可知GP×OA=G2×OC 得到 由杠杆平衡条件可知GP×OA=G3×OB 得到 C、B两点对应的重力差 D、C两点对应的重力差 则 设OD为x，因为 所以 因为x最大不能超过30cm，所以 即C、B两点对应的重力差小于D、C两点对应的重力差，故D正确。 故选D。 8．ABD 【详解】撬棒、核桃钳子、开瓶器三者在使用过程中，动力臂大于阻力臂，都为省力杠杆，托盘天平使用过程中，动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆，故ABD符合题意，C不符合题意。 故选ABD。 9．BD 【详解】A．甲滑轮组有3段绳子承担物重，乙滑轮组有2段绳子承担物重，在相同时间内提升相同高度，绳子自由端移动的距离s甲=3h，s乙=2h，因此绳端移动的速度v甲=3v物，v乙=2v物，由于v物相同，故v甲＞v乙，两滑轮组绳端移动的速度不相等，故A错误； B．甲滑轮组的机械效率较低，说明额外功占比更大，而总功包括有用功和额外功，在相同时间内提升相同高度时，甲的总功更大，根据可知，甲滑轮组拉力的总功率比乙的大，故B正确； C．甲滑轮组有3段绳子承担物重，乙滑轮组有2段绳子承担物重，且。忽略绳重和摩擦时，拉力，。由于甲的机械效率较低，说明（额外功更大），但，因此无法直接比较和的大小关系，故C错误； D．若忽略绳重和轮与轴之间的摩擦，则滑轮组的额外功来源于克服动滑轮的重力做功，即。甲的机械效率低于乙，说明甲滑轮组的额外功更大，在提升相同高度时，甲滑轮组的动滑轮更重，故D正确。 故选BD。 10．AC 【详解】A．图中杠杆，动力臂OA，阻力臂OB，OB = 3OA，即动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；而筷子使用时动力臂小于阻力臂，也是费力杠杆，所以该杠杆类型与筷子相同，故A正确。 B．仅将的位置向O点移动，动力大小不变，动力臂变小，阻力臂不变，由杠杆平衡条件，那么杠杆对重物M的拉力变小。重物M对地面压力，拉力变小则压力变大，受力面积不变，根据分析，压强增大，故B错误； C．对地面的压强均为，对于M物体来讲，受力面积S不变，则两次M对于地面的压力相同，由于，即两次杠杆对重物M的拉力也相同。 设两次杠杆对重物M拉力均为F， 第一次物用细线挂在端，在端施加竖直方向力使杠杆在水平位置平衡，由杠杆平衡条件得，代入数据得，将重物挂在点，支撑物移置B端，在A端施加竖直方向力由杠杆平衡条件，得，代入数据，解得，故C正确； D．设移动距离为x，原来， 因为OB = 3OA，解得，重物未被提起，说明，移动后，动力臂变为OA - x，阻力臂变为OB - x， 则 解得移动后 因为,分析,拉力会变小，所以不能提起重物，故D错误。 故选AC。 11． 不变 变小 变小 【详解】[1][2]支点到力的作用线的距离叫力臂。以哥哥的肩为支点，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，弟弟到哥哥的距离不变，则动力臂不变；水桶到哥哥的距离变小，则阻力臂变小。 [3]根据杠杆的平衡条件可知，动力臂及阻力不变（水桶对扁担的拉力不变），阻力臂变小，则动力会变小，即弟弟对扁担的作用力变小。 12．右 【详解】测量药材质量时，根据杠杆的平衡条件可得 接下来要测30g人参片，当杆秤平衡时， 其中，秤砣质量、g值、OA长度不变，人参的质量小于药材质量，所以OB＞OB＇，则需要将秤砣向B点的右侧移动。 13． 6 1 【详解】[1]由滑轮组的结构可知，承担物重绳子的股数n=2，则当物体B匀速下降时，绳子自由端的拉力为 即绳子对物体A的拉力为FA=F=6N 由B做匀速直线运动可知物体A也做匀速直线运动，则对A受力分析可知其受到的摩擦力为f=FA=6N [2]物体B下降0.5m时，物体A向右滑动，滑动的距离等于绳子自由端移动的距离，即s=nh=2×0.5m=1m 14． 改变力的方向 1600 【详解】[1]滑轮B工作时位置不发生改变，因此该滑轮为定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。 [2]汽车被匀速拉动时处于平衡状态，所受的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等。动滑轮上有两端绳子，则n=2，由滑轮组的机械效率可得 汽车受到的摩擦力 15．2000 【详解】将巨木看成一个杠杆，因其质地均匀，重力的作用点即重心在其中心，抬起巨木时左端为支点，巨木的重力为，根据杠杆平衡条件可得 代入数值得 解得，由图可知，人对横杆压力最小，力臂最长，以OB作为力臂时，力臂最长，力最小，OB的长为lOB=lAB-lOA=3.5m-0.5m=3m 根据杠杆平衡条件可得F×lOB=FA×lOA 代入数值可得F×3m=1.2×104N×0.5m 解得F=2000N 16． 【详解】力臂是作用点到力的作用线的垂直距离，反向延长力F2的作用线，过O点作作用线的垂线，即可得到F2的力臂l2；阻力和阻力臂乘积一定，要使动力最小，则动力臂需要最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，连接支点O与A点，OA为最长动力臂，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1，如图所示： 17．(1)③ (2) 变小 忽略了弹簧测力计的重力 (3) 钩码和动滑轮竖直向上匀速 实验次序 钩码和动滑轮的总重力G 弹簧测力计的示数F 1 2 3 寻找普遍性规律，避免实验结论的偶然性 不能 【详解】（1）在探究定滑轮工作的特点时，要匀速向下拉动弹簧测力计，此时钩码受力平衡，故选③。 （2）[1][2]因为测力计自身有重力，所以倒过来拉时，左侧拉力等于右侧拉力加测力计的重力，所以测力计示数会变小。 （3）[1]在探究动滑轮工作的特点时，由于绳子拉起动滑轮和物体，故先测出钩码和动滑轮的总重力，然后按照图丙组装动滑轮。 [2][3]实验时，应匀速竖直向上拉弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计的示数。 [4]实验中需要测量钩码和动滑轮的总重力和绳子的拉力，故第一行为钩码和动滑轮的总重力G/N和绳子的拉力F/N。 [5]实验至少要测量三组数据的目的是为了得到普遍的规律，防止偶然性的发生。 [6]“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮重力和摩擦的理想情况下才成立的，在实际实验中，动滑轮的重量和摩擦是客观存在的，动滑轮的重力可以尽量减小，但不可能为零。所以此次实验不能直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论。 18．(1) 平衡 左 (2) 3 力臂 (3)变大 【详解】（1）[1][2]杠杆静止不动或匀速转动时，叫杠杆平衡，所以杠杆在图甲所示位置静止，这时的杠杆处于平衡状态；由图可知，杠杆左高右低，为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将左端平衡螺母向左端调节。 （2）[1][2]图乙中，在水平位置平衡的杠杆A处挂两个钩码，设每个小格长度l，每个钩码重力为G，根据杠杆的平衡条件可得，解得：，即在B处挂3个相同的钩码；实验中每次都要调节杠杆在水平位置平衡，由于钩码对杠杆的拉力方向竖直向下，力臂在杠杆上，便于测量力臂。 （3）由题意可知，此时阻力和阻力臂大小不变，弹簧测力计由竖直位置缓慢向右转动至虚线位置时，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，即弹簧测力计的示数变大。 19．(1) 杠杆 小于 不相同 (2) 均匀 靠近 (3) 提纽 8 【详解】（1）[1]杆秤利用了杠杆原理。杆秤由秤杆、秤砣、秤钩或秤盘等主要部件组成。其中，秤杆相当于杠杆，提纽为支点，将秤杆分为两部分。秤钩或秤盘一端用来悬挂被称物体，秤砣则在秤杆的另一端移动。根据杠杆平衡原理，动力×动力臂=阻力×阻力臂。在杆秤称重时，被称物体的重力为阻力，秤砣的重力为动力。 [2]由杠杆的平衡条件可知，。由图可知，将秤砣置于最远处，由使用提纽1改为使用提纽2时，l1增大而l2减小，G砣不变，G杆不变，G杆对应的力臂l杆变小，由于秤杆自身重力和力臂的变化很小，则此时G物变小，即能称量物体的最大重量会小于20kg。 [3]零刻度线表示没有放置物体时，秤砣所在的位置。使用提纽1和提纽2时，由于杠杆的支点（提纽位置）发生了变化，根据杠杆平衡条件，在没有物体时，为使杠杆平衡，秤砣所处的位置也会不同，所以零刻度线位置不同。 （2）[1]由可知，当G物均匀增大时，因、、和大小不变，当均匀变化时，l2均匀变大，故杆秤的刻度是均匀的。 [2]若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，即G砣变大，而、、和大小不变，由可知，会减小，即第二次秤砣在杆秤上的位置会靠近提纽的位置。 （3）[1]自制的杆秤相当于杠杆，当小刚用这个自制的杆秤称量物体时，杠杆可绕提纽转动，这个杠杆的支点是提纽。 [2]如图乙，尺子分度值为1cm，提纽到秤钩的力臂，提纽到秤砣的力臂，由杠杆平衡条件可得 即 秤钩上挂的重物的质量为。 20．(1) < < < 不能 (2) 绳子自由端移动的距离 克服动滑轮重力和机械之间的摩擦做额外功 增加提升的物重 【详解】（1）[1]如图，在用甲、乙两种方法匀速提起同一重力为G的重物时，拉力F大小相同，钩码上升的高度，运动时间，因，故。 [2]根据可知F大小相同，故； [3]因运动时间，根据可知拉力做功的功率； [4]根据以上分析可知用了动滑轮不能省功。 （2）[1]实验中要测量绳子自由端移动的距离，表格中信息为：绳子自由端移动的距离。 [2]第一组数据中，滑轮组的机械效率是 [3]拉绳所做的功和动滑轮拉重物做的功不相等的原因是克服动滑轮重力和机械之间的摩擦做额外功； [4]从实验数据看，物重越大，机械效率越高。所以提高机械效率的措施是增加提升的物重。 21．(1)重力势 (2) 多 大 (3) 3000 40 (4)① 【详解】（1）龙骨水车刮水上行时水的过程中，水的高度增大，所以重力势能增大。 （2）[1]刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，克服水的重力做的功 W=Gh=mgh由此可知，刮水越多，对水所做的功越多。 [2]当工人踩动脚踏的速度加快时，水车旋转一周的时间变短，根据可知，提升水的功率会变大。 （3）[1]工人做的总功为 W总=Pt=50W×60s=3000J[2]水的重力为 G=mg=30kg×10N/kg=300N将水举到高处对水做的功为 W有=Gh=300N×4m=1200J机械效率为 （4）水龙头开关相当于轮轴，使用轮轴可以省力，且轮越大越省力。由图可知水龙头开关相当于简单机械中的轮轴，①的轮半径更大，所以更省力。 22．(1)80% (2)50W (3)C、D 【详解】（1）由图甲可知，拉力F1做的功为总功，拉力F2做的功为有用功；由图乙可知，总功W1=2500J 有用功W2=2000J 故滑轮组的机械效率为 （2）F1做功的功率为 （3）自由端的拉力为 根据 可知，绳子股数为 由图丙可知，AB的绳子股数不符合要求，C、D中承担动滑轮和物体重力的，都是3股绳，所以该滑轮组结构可能是图丙中的C、D。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $