第十二章 简单机械 单元测试卷 2025-2026学年人教版八年级下册物理

**基本信息** 聚焦《简单机械》单元核心知识，融合《天工开物》等古籍工具与“奋斗者”号深潜器等科技情境，通过多样化题型考查物理观念、科学思维及探究能力，适配初中单元复习。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选|10|杠杆类型、滑轮组受力分析|结合脚踏碓考杠杆分类，融入密度图像提升推理能力| |填空|7|机械效率计算、轮轴应用|联系履带起重机考滑轮组功率，体现工程实践| |实验|3|杠杆平衡条件、滑轮特点|设计多情境杠杆实验，培养科学探究能力| |计算|2|杠杆平衡、滑轮组功与功率|以桔槔汲水为背景，强化物理观念应用| |科普阅读|1|深潜器机械原理|整合科技前沿，渗透科学态度与责任|

第十二章《简单机械》单元测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题 1．如图所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下，各加上一个同样的钩码，则（     ） A．杠杆仍保持平衡 B．杠杆A端下降 C．杠杆B端下降 D．无法判断 2．如图所示是《天工开物》中古人用脚踏碓（duì）舂米（将稻米去皮）的情景，脚踏碓是用柱子架起一根木杠，木杠绕着O点能够上、下转动，木杠的前端装有锥形石头。不断用脚踩踏木杠后端，就可以进行舂米，下列工具使用时，和它属于同一类型杠杆的是（     ） A．筷子 B．核桃夹 C．榨汁器 D．钢丝钳 3．将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知物体A重30N，物体B重5N，此时物体A受到的摩擦力为f。若对物体A施加一个水平向左的拉力F，使物体A刚好匀速向左运动（不计绳重、滑轮重及绳和滑轮间摩擦）。下列说法正确的是 A．A对桌面的压力和桌面对A的支持力是一对平衡力 B．物体A匀速向左运动时，向左的拉力F为10N C．物体A受到的摩擦力为10N D．无论物体A向左或向右运动，A受到的摩擦力大小和方向都不变 4．小白设想着自己设计一个工地上使用的能够用较小力拉起较重物体的装置，如图是甲、乙两种固体物质的图像，把体积相等的甲、乙两种物质挂在图中的滑轮组上滑轮重不计，如果要保持静止状态，则下列说法中正确的是（　　） A．Ⅰ处挂3个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 B．Ⅰ处挂6个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 C．Ⅰ处挂2个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 D．Ⅰ处挂1个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 5．如图所示，工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面，将一物体匀速推到高1.5m的车上，该过程中斜面的机械效率是75%，下列说法正确的是（　　） A．使用斜面是为了省距离 B．物体在斜面上受到的摩擦力为150N C．工人师傅做的功是900J D．物体重为1500N 6．如图所示，工人用滑轮组将质量为200kg的重物匀速提升了10m，所用的拉力为1100N，钢丝绳能承受的最大拉力为3000N（不计绳重与摩擦），g取，则下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为100N B．拉力做的有用功为 C．滑轮组的机械效率为75% D．该滑轮组能吊起的最大重物的质量为580kg 7．用图甲所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，则（    ） A．第二次做的有用功比第一次多 B．第二次做的额外功比第一次多 C．第一次做的总功比第二次多 D．先后两次提升重物的总功率相等 8．小明家正在进行装修，工人师傅需要将重800N的装修材料运送到高处。如图甲，师傅先使用了一根轻质杠杆（不计杠杆自重）进行初步搬运，，力始终竖直向下；后改用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组将材料匀速竖直向上提升3m，已知动滑轮重为100N（不计绳重、绳与滑轮间的摩擦），如图乙。下列说法正确的是（　　） A．使用机械既能省力又能省功 B．图中， C．图乙中滑轮组的机械效率约为89% D．改变图乙中滑轮组绳子的绕法可以改变机械效率 9．如图所示，用甲、乙、丙、丁四个装置分别将同一物体匀速提升相同高度，每个滑轮重相同，且滑轮的重力小于物体的重力。若不计绳重及摩擦，下列说法不正确的是（　　） A．甲装置所需拉力最大，机械效率最高 B．乙装置可以看成支点在一侧的不等臂杠杆 C．四个装置的有用功相等，机械效率也相等 D．丁装置最省力，但不能改变施力的方向 10．《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断缠绕，从而将水桶从井中提出。以下关于辘轳的说法正确的是（     ） A．辘轳是一个定滑轮 B．辘轳是一个轮轴 C．增大水桶的质量可以提高辘轳的机械效率 D．减小桶内的水量可以提高辘轳的机械效率 二、填空题 11．用如图所示的滑轮来提升材料，动滑轮重为100N，当材料重为300N时，该滑轮的机械效率为___________；若小华手中绳子能承受的最大拉力为500N，则该滑轮能提起材料的最大质量为___________kg。（不计空气阻力、摩擦力及绳重） 12．地铁建设中用到了许多大型机械，履带起重机就是其中之一。 (1)如图是某型号履带起重机，在图示状态下机械臂ABC可视为___________杠杆。 (2)货物沿直线匀速上升的过程中处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。 (3)在C处安装有滑轮组（如图乙所示），已知动滑轮重60N，货物重540N，货物匀速上升的速度是0.3m/s，拉力F的功率是270W。则拉力F为___________N，滑轮组的机械效率为___________。 13．《墨经》中最早记载了杆秤的杠杆原理。小明所在的实践创新小组对家中使用的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。如图乙所示，小明用一根长为1m，分度值为1cm，质量为0.2kg粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作方法如下： ①他分别在米尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔，各穿了一根细绳（质量忽略不计）作为秤钩和提组； 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； ③小明认为秤钩上不挂重物时，移动秤砣，直到杆秤在水平位置平衡，此时秤砣所在的位置应该是杆秤的零刻度线；为了使零刻度线正好在提组处，应将秤钩换为质量为________kg的秤盘，使用该自制杆秤最大能测量的物体质量为_______kg；若要增大这个自制杆秤的量程，可以_______（填“增大”或“减小”）秤砣的质量。 14．按要求作答。 (1)如图甲是雨伞，图乙是伞骨的简图。 ①撑伞时撑杆AB对伞面的支持力F1沿图中AB直线方向，请在图乙中画出这个支持力F1，并画出阻力F2的力臂l2；______ ②撑伞时该杠杆属于______（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 (2)分别使用图中甲、乙两个滑轮组将重为10N的物体A在2s内匀速拉升20cm，拉力大小如图所示： ①甲、乙两种提升方式中_____方式更省力，______方式绳子自由端移动距离更大（选填“甲”或“乙”） ②甲乙两种提升方式的机械效率η甲______η乙（选填“>”“=”或“<”）。 15．如图所示是一张警用弓弩。 (1)箭的前端设计得很尖锐，这是为了_________压强；在弓的两端使用了滑轮组将弓弦拴绕在弓上，使用滑轮组的目的是_________（选填“省力”、“省距离”或“提高机械效率”）。 (2)用弩将箭水平向前射出时，机械能的转化情况是将弹性势能转化为_________。 16．建筑工人用如图所示的滑轮组，在5s内将重1000N的物体A沿水平方向匀速移动了2m，物体A受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍，在此过程中，滑轮组的机械效率为80%。则绳子自由端移动的速度为______m/s，克服地面摩擦力做的有用功为______J，拉力F的功率为______W。 17．用拉力F将重的木块，沿斜面从底端匀速拉到顶端，斜面长，拉力做功，额外功。则F=___________N，高度h=___________m，机械效率为___________%，摩擦力f=___________N。 三、实验题 18．如图是小明利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。 (1)实验前没挂钩码，杠杆静止的位置如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）端调节； (2)在杠杆调整到水平位置平衡后，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂的大小，测得的数据如表： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.0 10 2 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 15 1.5 20 由表中实验数据，可得出杠杆的平衡条件是________；（用字母表示） (3)进行3次实验的目的是________； A．取平均值减小误差 B．归纳出物理规律 C．使每组数据更准确 (4)如图乙，由杠杆的平衡条件可知杠杆失去平衡；要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，仅需把左侧钩码________________； (5)如图丙，用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉（不超过弹簧测力计的量程），均使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计第二次的示数比第一次的示数________（选填“大”或“小”）； (6)如图丁，有一左粗右细的直木棒，悬挂使其水平平衡，仍利用钩码和刻度尺，使用该直木棒________（选填“能”或“不能”）探究“杠杆平衡条件”。 19．如图甲所示是《天工开物》中记载的踏碓（duì）舂米的情景。用脚反复向下踩踏和松开碓后端，就可以舂米。小景通过观察后认为“舂米碓”可看作杠杆模型，为判断它是省力杠杆还是费力杠杆，她开启了杠杆平衡条件的实验研究。 (1)小景将杠杆悬挂在铁架台上，静止时如图乙所示，此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。她应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置上平衡，其目的是便于测量________。 (2)调节杠杆平衡后，小景同学将不同数量的钩码挂在杠杆的两侧，移动钩码的位置使杠杆重新在水平位置平衡，实验数据如下表所示，分析实验数据可得出杠杆的平衡条件是________（用公式表示）。 实验次数 动力 动力臂 阻力 动力臂 1 2.0 0.04 4.0 0.02 2 1.0 0.02 0.5 0.04 3 4.5 0.02 1.5 0.06 (3)如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆始终在水平位置平衡，测力计的示数将____________（选填“一直变大”“一直变小”“先变大后变小”“先变小后变大”或“不变”）。 (4)如图丁所示是小景同学画的“舂米碓”的示意图，根据实验结论可判断它是一种________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 (5)小景同学发现“舂米碓”在舂米时，把米粒压碎了，为了在舂米时保持米粒的完整，请你提出一条改进措施：______________。 (6)小景探究得出杠杆的平衡条件后，利用身边的材料制作了如图戊所示的杆秤，当不挂秤砣且秤盘不放物体时，在点提起提纽，秤杆水平平衡，该杆秤的测量范围为，若想增大该杆秤的测量范围，下列方案可行的是________。（选填字母） A．将提纽向右移 B．将提纽向左移 C．增大秤砣质量 D．减小秤砣质量 20．如图所示，这是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。实验中测得的几组数据如表所示，请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 拉力方向 甲 1 0.2 1.0 0.2 向上 乙 1 0.2 1.1 0.2 向下 丙 1 0.2 0.7 0.4 向上 (1)分析甲、乙两次实验的数据，可以得出结论：使用定滑轮___________（选填“能”或“不能”）省力，___________（选填“能”或“不能”）省距离，___________（选填“能”或“不能”）改变力的方向；用图乙装置进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 (2)分析丙实验的数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为___________。 四、计算题 21．如图甲所示，是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境，受桔槔的启发，小凤组装了如图乙所示的装置。其中，杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，且。物体A悬挂在C端，静止在水平桌面上的正方体B悬挂在D端，此时杠杆在水平位置平衡。已知：，，正方体B的边长为0.1m。杠杆、悬绳的质量不计。求： (1)杠杆D端所受的拉力； (2)正方体B对地面的压强； (3)要使B物体恰好对地面的压力为零，则A物体的质量应该增加多少。 22．“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器。如图甲所示，用起重机将重为的潜水器吊起，我们将起吊装置简化为图乙所示的滑轮组。若吊起时，电动机对钢绳自由端的拉力F为，“奋斗者”号匀速上升了10m，用时200s。若不计绳重及摩擦，求： (1)滑轮组吊起“奋斗者”号所做的有用功。 (2)滑轮组所做的总功。 (3)“奋斗者”号在上升过程中电动机的功率。 五、科普阅读题 23．阅读短文，回答问题。 综合实践活动——深潜器的调查与模型制作 【研究背景】我国“奋斗者”号深潜器下潜深度可达10909米，小组围绕“深潜器”开展实践学习，要求制作一个深潜器，能同时打捞两个体积均为，重0.8N的物体。 【实践任务】任务一：调查与学习 “奋斗者”号船体设计成流线型，外壳用新型高强度铁合金，坚固且轻，两侧配2t压载铁（压载铁的总体积为），通过其数量来控制下沉、上浮或悬停，如图甲。压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力。某次作业中，“奋斗者号”下潜至10km深度，作业区海水密度随深度h变化如图乙。触底后，两侧机械手臂采样，其由金属杆AB、OC和液压杆AC组成，如图丙，B端固定采样器，液压杆伸缩时带动AB绕O点转动，杆的B端就会向上提或向下压采样器，完成采样工作。 任务二：制作模型 产品设计：如图丁，利用硬质塑料瓶制作深潜器，生活舱和水舱之间密封不连通，将深潜器放入水中，当水舱中进入适量水时，将塑料软管上端与注射器相连，此时注射器的活塞在0mL处。 评价指标： 等级 优秀 良好 合格 不合格 评价指标 实现下潜、上浮、悬停，能完成规定打捞任务 实现下潜、上浮、悬停，能打捞重物 实现下潜、上浮、悬停，不能打捞重物 不能实现下潜、上浮、悬停 (1)关于“奋斗者号”，以下说法错误的是________。 A．船体流线型设计是为了减小阻力 B．新型钛合金材料比常规材料的密度小 C．依靠排出水舱中的水来实现下潜 D．抛掉压载铁，深潜器所受重力小于浮力 (2)“奋斗者号”下沉经过图乙中A、B、C、D点对应位置时，受到浮力最大的位置是________。若在D点时，“奋斗者”号把压载铁全部抛掉，则将会获得________N的额外浮力。（忽略受到海水压力后的体积变化，） (3)图丙中，此时液压杆AC对A端提供了200N拉力，已知，，A端拉力的力臂为7.2cm，不考虑杆AB和采样器所受重力和浮力，则采样器对B的阻力为________N。 (4)小组对制作的模型进行调试： ①要深潜器下潜，将注射器活塞向________移，相当于________（选填“抛掉”或“装上”）压载铁；当活塞稳定在刻度100mL处，深潜器悬浮。 ②用轻质细线将一个重物拴在深潜器上进行打捞，上升到某位置悬浮，活塞需稳定在________mL刻度。（，忽略水舱和注射器内气体密度变化） (5)你对“任务二”的评价等级为________，进一步给出优化建议：________。 …………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……………………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※ …………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ …………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… 第7页 共10页 ◎ 第8页 共10页 第1页 共10页 ◎ 第2页 共10页 学科网（北京）股份有限公司 《第十二章 简单机械 单元测试卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A C B B D C C C B 1．C 【详解】设一个钩码的重力为G，杠杆一格长度为L，若在两边的钩码下各加一个同样的钩码，杠杆左端力与力臂的乘积为 杠杆右端力与力臂的乘积为 由于,所以杠杆B端下降，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．A 【详解】A．脚踏碓绕O点转动，O是支点，动力作用在木杠后端，阻力作用在前端装石头的一端，动力臂小于阻力臂，因此脚踏碓属于费力杠杆。 筷子支点在手握筷子的末端，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意； BCD． 核桃夹、榨汁器、钢丝钳在使用时都是动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故BCD不符合题意。 故选 A。 3．C 【详解】A．A对桌面的压力和桌面对A的支持力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故A错误； BC．由图得，滑轮组。将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，此时绳子末端的拉力 物体A受到的摩擦力为 物体A匀速向左运动时，向左的拉力F为 故B错误，C正确； D．无论物体A向左或向右运动，A对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则A受到的摩擦力大小不变，而摩擦力大小与相对运动方向相反，物体A向左、向右运动时，A相对水平面的运动方向不同，摩擦力方向不同，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】由图1知，体积相等的甲、乙的质量大小关系是，即；由图2知，动滑轮上的绳子段数，则Ⅱ处受到的拉力等于Ⅰ处重力的，即。根据和可知，如果要滑轮组保持静止状态，在Ⅰ处挂的乙物质个数需是Ⅱ处挂的甲物质个数的6倍，故B正确，ACD错误。 故选B。 5．B 【详解】A．使用斜面是通过增大距离，达到省力的目的，故A错误； BCD．工人师傅做的功，即总功为W总=Fs=600N×4m=2400J 根据可知，工人师傅做的有用功为 由W=Fs可知，物体的重力为 该过程中物体克服摩擦力做的额外功为W额=W总-W有用=2400J-1800J=600J 物体在斜面上受到的摩擦力为 故B正确，CD错误。 故选B。 6．D 【详解】A.被提升重物的重力 由图可知，，不计绳重与摩擦，根据可知，动滑轮的重力 故A错误； B.拉力做的有用功是克服重物的重力所做的功 故B错误； C.该滑轮组的机械效率 故C错误； D.钢丝绳能承受的最大拉力为3000N，不计绳重与摩擦，根据可知，该滑轮组能吊起的最大重物的质量为： 故D正确。 故选D。 7．C 【详解】B．同一动滑轮，不计绳重和摩擦时，额外功来自克服动滑轮自重做的功，即 两次提升高度h相同，动滑轮重力G动不变，因此两次的额外功大小相等，故B错误； C．由图乙可知，第一次额外功占总功的25%，即 可得 第二次额外功占总功的30%，可得 因此 即第一次总功比第二次多，C正确； A．有用功 计算得， 即第一次有用功更多，故A错误； D．总功率，两次提升时间相同，总功不同，因此总功率不相等，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】A．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，故A错误； B．图甲中，支点为O，和物体重力G（）都是竖直方向，过支点作出动力臂与阻力臂，如图所示： 根据三角形相似条件，两个直角三角形相似，则动力臂与阻力臂的比值 根据杠杆平衡条件，可得，则 图乙滑轮组中，承担物重的绳子段数，不计绳重、绳与滑轮间的摩擦，拉力 故B错误； C．不计绳重、绳与滑轮间的摩擦，滑轮组机械效率 故C正确； D．改变滑轮组绕法时，提升相同重物，物体的重力G和动滑轮重都不变，由可知，机械效率不变，故D错误。 故选C。 9．C 【详解】A．甲是定滑轮，拉力，不需要克服动滑轮重力做额外功，机械效率。乙、丙、丁是动滑轮或滑轮组，需要克服动滑轮重力做额外功，拉力小于，机械效率小于100%，所以甲装置所需拉力最大，机械效率最高，故A正确，不符合题意； B．乙是动滑轮，可看成支点在一侧的不等臂杠杆，动力臂是阻力臂的 2 倍，故B正确，不符合题意； C．由有用功公式可知，同一物体提升相同高度，有用功相等。但乙、丙、丁要克服动滑轮重力做额外功，甲不需要，所以机械效率不相等，故C错误，符合题意； D．丁是滑轮组，承担物重的绳子段数最多，最省力，但拉力方向与物体运动方向相同，不能改变施力方向，故D正确，不符合题意。 故选 C。 10．B 【详解】AB．辘轳由摇把（轮）和轴筒（轴）组成，绕同一固定轴转动，属于轮轴，不是定滑轮（定滑轮是轴固定不动的滑轮），故A错误，B正确； C．使用辘轳提升水时，在“汲水”这个任务中，我们把提升水所做的功作为有用功，那么提升水桶、克服绳重和摩擦等所做的功就属于额外功。增大水桶质量，在有用功（提升水做的功）不变的情况下，额外功增加，总功也随之增加，根据公式可知，机械效率降低，故C错误； D．减小桶内水量，即减小了有用功，而在额外功（如克服桶重、绳重和摩擦做的功）基本不变的情况下，根据公式 可知，有用功在总功中所占的比例减小，因此机械效率降低，故D错误。 故选B。 11． 75% 90 【详解】不计空气阻力、摩擦力及绳重，该滑轮的机械效率为 由图可知动滑轮绕绳子的段数，该滑轮组最多能提起材料的重力为 该滑轮能提起材料的最大质量为 12．(1)费力 (2)平衡 (3) 300 60% 【详解】（1）在图示状态下，机械臂 ABC 的动力臂小于阻力臂，因此可视为费力杠杆。 （2）货物沿直线匀速上升，运动状态不变，因此处于平衡状态。 （3）[1]由图乙可知，滑轮组的绳子段数， 绳子自由端的速度 根据得，拉力 [2] 滑轮组的机械效率 13． 1.6 16 增大 【详解】[1]直尺的质量为0.2kg，因直尺粗细均匀可认为直尺的重心在中点位置，即50cm刻度线处，直尺重力的力臂大小为由图可知 秤钩处的力臂为5cm，设将秤钩换为秤盘，零刻度线正好在提纽处，由杠杆平衡条件可知整理可得 解得 [2]钩码置于力臂最大即置于100cm位置时测量的物体质量最大，此时钩码重力的力臂为 若此时物体的质量大小为m物，物体放在秤盘中，可知满足关系 解得 [3]根据杠杆平衡条件可知，若要增大这个自制杆秤的量程，可以增加秤砣的质量。 14．(1) 费力 (2) 乙 甲 < 【详解】（1）[1]撑杆AB对伞面的支持力作用在B点，方向沿撑杆AB向上，据此画出支持力F1的示意图；图中支点为O点，由支点向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂l2，如图所示： [2]从图中可以看出，动力臂小于阻力臂，因此它是一个费力杠杆。 （2）[1]由图得，甲滑轮组 乙滑轮组 由图得，拉着同一物体，甲绳子末端的拉力大于乙绳子末端的拉力，因此乙更省力。 [2]由得，乙绳子自由端移动距离更小。 [3]两次所做的有用功都是 此过程做的功 做的功 根据可知 15．(1) 增大 省力 (2)动能 【详解】（1）箭的前端很尖锐，是在压力一定时，减小受力面积，从而增大压强。 滑轮组的特点是可以省力，但费距离、机械效率小于1，所以使用滑轮组的目的是省力。 （2）弓在被拉满时发生弹性形变，具有弹性势能，当箭被射出时，弓的弹性形变恢复，弹性势能减小，箭由静止变为运动，获得动能，所以这个过程是弹性势能转化为动能。 16． 0.8 800 200 【详解】[1]由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数为2，绳子自由端移动的距离 绳子自由端移动的速度 [2]由题意可知，物体受到的摩擦力 克服地面摩擦力做的有用功 [3]拉力做的总功 拉力做功的功率 17． 200 1 60 80 【详解】[1]已知拉力做功，则拉力是 [2]拉动物体做的有用功为 斜面的高度为 [3]机械效率为 [4]摩擦力为 18．(1)右 (2) (3)B (4)向靠近支点O方向移动一格 (5)大 (6)能 【详解】（1）由图甲可知，杠杆左端下沉，右端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右端调节。 （2）由表格数据可知，动力与动力臂乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即可得出杠杆的平衡条件是。 （3）一次实验得出的结论具有偶然性，多次实验的目的是寻求普遍规律，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）设一个钩码重力为G，一格距离为L，根据杠杆平衡条件，有 解得，所以要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，仅需把左侧钩码挂在O点左边两格处，即把左侧钩码向右移动一格。 （5）如图丙，用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉，均使杠杆在水平位置平衡，第二次要比第一次拉的动力臂变短，阻力和阻力臂不变，根据可知，动力要变大，即弹簧测力计第二次的示数比第一次的示数大。 （6）木棒悬挂时在水平位置平衡，其重心在支点上，避免了杠杆自重对实验的影响，在其两端挂上数量不同的钩码，调整位置，使杠杆在水平位置平衡，用刻度尺测出力臂，就能探究杠杆平衡的条件。 19．(1) 平衡 右 力臂 (2) (3)先变小后变大 (4)费力 (5)减小“舂米碓”的自重或减小“舂米碓”提升的高度（合理即可） (6)BC 【分析】根据杠杆的平衡定律进行动态分析，注意探究杠杆平衡条件的实验步骤和数据分析。 【详解】（1）如图乙所示，杠杆虽然倾斜，但静止，则杠杆处于平衡状态，为了便于测量力臂，应将平衡螺母向右调节使杠杆在水平位置上平衡。 （2）根据表中实验数据可知，杠杆的平衡条件是 （3）杠杆始终在水平位置平衡，则右端力臂和力的乘积不变，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，右端力臂先增加后减小，所以测力计的示数将先变小后变大。 （4）如图丁所示，阻力臂比动力臂大，所需动力比阻力大，可判断此杠杆是一种费力杠杆。 （5）为了在舂米时保持米粒的完整，应减少碓头对米粒的压强，可以通过减小“舂米碓”的自重或减小“舂米碓”提升的高度来改善。 （6）将提纽向左移，可以减少阻力臂，增大动力臂，在秤砣重力不变的情况下，增大该杆秤的测量范围；增大秤砣质量，可以在阻力臂和动力臂不变的情况下，增大该杆秤的测量范围。故选BC。 20．(1) 不能 不能 能 不变 (2)见解析 【详解】（1）[1]由图甲可知钩码的重力是1N，由图乙可知，用定滑轮提起重为1N的钩码，所用的拉力1.1N，由此可知使用定滑轮不能省力。 [2]由图乙可知，钩码升高的高度0.2m，通过定滑轮提升钩码弹簧测力计移动的距离也是0.2m可见使用定滑轮不能省距离。 [3]甲实验中，提升钩码所用的力方向向上。由乙实验可知，通过定滑轮提升钩码所用的拉力方向向下，使用定滑轮能改变力的方向。 [4]用定滑轮来提升物体时，如果绳子的自由端沿水平向右的方向拉动，拉力的大小将不变。因为无论绳子朝哪个方向拉，定滑轮都可以看成是一个等臂杠杆。 （2）实际在实验时，动滑轮自身的重力、动滑轮与绳子之间存在摩擦阻力等，都会影响实验的结果，所以拉力大小并不等于钩码重力的一半。 21．(1) 60N (2) 2×103Pa (3) 1kg 【详解】（1）根据杠杆平衡条件得 因此杠杆D端所受拉力为 （2）正方体B静止在水平地面，地面对B的支持力等于B的重力减去D端对B的拉力，则B对地面的压力 正方体B与地面的接触面积为 B对地面的压强 （3）当B对地面压力恰好为零时，D端拉力等于B的总重力，即 再次根据杠杆平衡条件得 解得此时A的总重力 A需要增加的重力 A需要增加的质量 22．(1) (2) (3) 【详解】（1）滑轮组做的有用功 （2）由图可知，滑轮组绳子段数，绳子自由端移动距离 滑轮组所做的总功 （3）上升过程中电动机的功率 23．(1)C (2) D (3)20 (4) 右 装上 40 (5) 良好 减小配重 【详解】（1）A．流线型船体设计可以减小水的阻力，故A正确； B．材料说明外壳“坚固且轻”，说明相同体积下材料质量更小，密度小于常规材料，故B正确； C．由题可知，奋斗者号是通过压载铁数量来控制下沉、上浮或悬停，故C错误； D．抛掉压载铁后，深潜器总重力减小，重力小于浮力，会上浮，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 （2）根据阿基米德原理，深潜器浸没后排开海水的体积不变，海水密度越大，浮力越大；由图乙可知D点海水密度最大，因此浮力最大位置是D。 压载铁总质量 总重力 压载铁受到的浮力 根据题意，额外浮力等于压载铁重力与自身浮力的差值，因此 （3）根据杠杆平衡条件，动力臂，阻力臂，因此阻力 （4）①深潜器下潜需要增大自身重力，使重力大于浮力。向右拉动注射器活塞，水舱内气压减小，水进入水舱，深潜器重力增大，效果和增加压载铁一致，因此活塞向右移，相当于装上压载铁。 ② 一个重物重力，重物受到的浮力 因此重物对深潜器的拉力 重新悬浮时，深潜器需要减小的重力等于拉力，即需要排出水的重力 排出水的体积 原来活塞在100mL处，排出60mL水后，注射器内体积减少60mL，因此活塞刻度为 （5）任务要求同时打捞两个物体，打捞两个物体需要排出水的体积为，原悬浮时活塞在100mL处，仅能最多排出100mL水，无法完成同时打捞两个物体的规定任务；但模型可以实现下潜、上浮、悬停，也可以打捞单个重物，符合“良好”的评价指标。优化建议可从增加可排水容量的角度给出，例如减小初始配重、换用更大容积的注射器。 答案第8页，共9页 答案第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $