人教版（2024）八年级下册 第十二章 简单机械单元检测（有答案）
文档属性
| 名称 | 人教版（2024）八年级下册 第十二章 简单机械单元检测（有答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-06-05 22:48:06 | ||
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文档简介
第十二章 单元检测
（满分100分，答题时间90分钟，根据下面给出的试题答案自测自评）
一、单选题（每小题3分，共42分）
1．图中开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重．图7能正确表示它工作示意图的是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，若把同一个物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个粗糙程度相同的斜面匀速拉到顶端A点时，则下列结论中正确的是（ ）
A．沿着AB用的拉力最小 B．沿着AC用的拉力最大
C．沿着AD用的拉力最小 D．沿着三个斜面用的拉力相等
3．关于机械效率，下列说法正确的是( )
A．机械效率高的机械做功一定多 B．使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高
C．没有摩擦时，机械效率一定等于100% D．做同样的有用功，额外功越小，机械效率越高
4．阿基米德曾说过：“给我一个支点和一根足够长的杠杆，我就可以撬动地球。”看过这句话后，小明思考后认为，要想用更小的力撬动地球，下列操作可行的是（ ）
A．将支点靠近人 B．将手的位置靠近支点
C．将手的位置远离支点 D．将支点抬得更高
5．某人用200牛的力提起了350牛的重物，那么他不可能使用了（ ）
A．一个定滑轮 B．一个动滑轮
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D．一支杠杆
6．立夏时节，有地方的民俗是给小孩称体重。如图所示，小孩和篮子的总质量为15kg，使用O点的提纽称量，调整秤砣的位置，使杆秤在水平位置平衡（忽略绳重和杆重），此时OA=4cm，OC=12cm，下列说法错误的是（ ）
A．该秤砣的质量为5kg
B．若秤砣上沾有泥土，则称量结果偏小
C．若使用B点的提纽称量，杆秤的量程变大
D．若小孩的质量增加，则秤砣向C点右侧移动可以使杆秤在水平位置平衡
7．如图所示为甲、乙两个异形杠杆，其两端均挂有重量相同的物体且均处于平衡状态，两杠杆均能围绕支点O转动。现在两杠杆右端施加力，使其略微下降一小段距离，然后撤掉外力。关于甲、乙杠杆的平衡状况分析正确的是（ ）
A．甲能恢复平衡
B．乙能恢复平衡
C．都不能恢复平衡
D．都能恢复平衡
8．如图所示情境中，属于省力杠杆的是（ ）
A．开瓶扳手 B．钓鱼竿 C．筷子 D．笤帚
9．吕一健同学把一根蜡烛截成长度不同的两段，竖立在轻质杠杆的两边（支点在中点）。调整使杠杆水平平衡，如图所示。若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆（ ）
A．左端下沉 B．右端下沉
C．仍保持平衡 D．条件不足，无法判断
10．如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕 O 点转动，从而通过钢绳将货物匀速吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．吊臂是省力杠杆，钢绳对吊臂的作用力不断增大
B．吊臂是费力杠杆，撑杆对吊臂的作用力的力臂不断减小
C．吊臂是省力杠杆，撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大
D．吊臂是费力杠杆，撑杆对吊臂的作用力不断减小
11．如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重800N、底面积为400cm2的货箱，当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动。当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和摩擦。针对上述过程，下列结果正确的是（ ）
A．用F1=200N的力拉绳时，货箱对地面的压强为5×103Pa
B．动滑轮的重为200N
C．货箱匀速上升时，拉力的功率为180W
D．货箱匀速上升时，滑轮组的效率为80%
12．如图所示，制作蜡烛跷跷板，将一根两端粗细不同的蜡烛中间垂直插入大号缝衣针，缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上，点燃蜡烛两端，蜡烛跷跷板就做成了。关于此跷跷板，下列说法中正确的是（ ）
A．转轴的位置离蜡烛重心越远越好
B．做跷跷板的蜡烛两端必须要粗细不同才行
C．蜡烛两端燃烧速度不同时，跷跷板才会往复翘动
D．跷跷板蜡烛若点燃前在水平位置平衡，则两端的质量相等
13．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度。若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为10N。在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是110J
B．甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功300J
C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等
D．甲、乙滑轮组的机械效率均为90.9%
14．如图所示，整个装置停在空中不动，不计滑轮和绳子重力及它们之间的摩擦力，为了安全起见，吊板的质量M与人的质量m必须满足下列哪个条件（ ）
A．m≥
B．m≥
C．m≤M
D．m≤2M
二、填空题（每空1分，共10分）
15．如图所示，杆秤秤砣的质量为0.1kg，杆秤的质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m、0.2m，则被测物的质量为 kg。若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值 被测物的真实质量值（选填“小于”“等于”或“大于”）。
16．某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N，沿斜面所用拉力400N ，则此过程中所做的有用功为 J，斜面的机械效率是 ，瓷砖与木板间的摩擦力为 N。
17．如图所示，重6N的物体在F=2N的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左匀速运动了5s，已知物体所受的摩擦力为3N，则该动滑轮的机械效率为 。
17题图 18题图
18．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则绳子拉物体A的功率为 W，物体A与地面之间的摩擦力为 N．
19．小雨同学设计了如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为2.0kg的空桶，AO:OB=3:1。将质量分布均匀，重为180N的异形工件M通过细线与B端相连，已知M的上下两部分均为正方体，且边长之比为1:2。此时，杠杆在水平位置平衡，且M对地面的压强为3000Pa，不考虑机械的摩擦，此时细线对M的拉力为 N；若在M的下部沿竖直方向截去部分，并将其放入空桶中，使M对地面的压强变为原来的，则截去部分的质量为 kg。
19题图 20题图
三、作图题（每题1分，共2分）
20．如图甲所示是同学的笔记本电脑，请在图乙中画出打开电脑屏幕的最小动力F及其力臂L；
21．用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，工人师傅可以选择站在地面上或站在楼顶上拉绳子。请在图中画出最省力的绳子绕法。
21题图 22题图
四、实验题（每空1分，共18分）
22．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
(1)实验前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；实验时，小明没有调节杠杆在水平位置平衡，就开始实验， （选填“能”或“不能”）探究得到正确结论；请说出你的理由： ；
(2)改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡收集多组数据，其目的是 ；
(3)如图乙，用测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，为了保持杠杆在水平位置平衡，测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
(4)图丙的漫画中， （选填“小猴”或“小兔”）分得的萝卜质量大，其原因是 。
23．小亮买药时，看到医生用如图甲所示的小杆秤称中药，小杆秤在水平位置平衡需要满足什么条件呢？于是，他就用所学知识通过实验来探究一下。
(1)小杆秤实质是一个杠杆，提绳处属于杠杆五要素中的 ；小亮利用图乙的实验装置及若干相同的钩码进行探究。
(2)杠杆在图乙所示的位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态；为使其在水平位置平衡，应向 （选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母；
(3)调节杠杆在水平位置平衡后，在杠杆两边挂上钩码后出现了图丙所示的现象，要使杠杆恢复水平平衡，下一步进行的最简单的操作是： 。
(4)实验中小亮提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确，小华制作了一个密度均匀的圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心O转动（转轴阻力忽略不计），如图丁所示。他先在圆盘的C点挂上4个钩码，又在G点挂上一定数量的钩码后，圆盘在图示位置平衡，此时CD水平；接着他将挂在G点的钩码先后挂在N、D两个点又进行了两次实验，发现圆盘仍在图示位置平衡，则说明小亮的观点是 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 。
24．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小瑜用同一滑轮组进行了三次实验如图甲、乙、丙所示，实验数据记录如表：
次数 钩码重力G/N 钩码上升距离h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率/%
1 2 10 0.8 30 83.3
2 4 10 1.5 30 88.9
3 6 10 2.2 30 90.9
(1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量 拉动弹簧测力计且在 （拉动过程中/静止时）读数；
(2)分析表中数据推测，若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%，物体的重力可能为______ ；
A．1N B．3N C．5N D．8N
(3)另一小组改变动滑轮重，提升同一物体多次实验，根据所测数据绘制出丁图像。分析可知： ；
(4)根据所学知识，滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图丁中的A点可知，被提升物体所受的重力一定______。
A．小于40N B．等于40N C．大于40N
五、计算题（25题6分，26题9分，27题13分）
25．早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中：
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
26．如图所示，一重为200N底面积为0.4的方形玻璃缸（玻璃缸壁的厚度忽略不计），玻璃缸中装有重1000N的水。上方有一轻质杆OA，在绳子AC的拉力作用下可绕竖直墙上O点转动，现在OA的中点B处悬挂一滑轮组。已知每个滑轮重20N，滑轮组上悬挂着重300N的物体甲，将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，（忽略物体带出的水，，g取10N/kg）求：
（1）当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强；
（2）重物甲浸没在水中时所受的浮力；
（3）滑轮组的绳子不会断裂，当时，杆OA刚好水平，若绳子AC能承受的最大拉力时，利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是多少。（不计杆OA和绳子的重力及绳与滑轮间的摩擦）
27．如图甲所示，A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体，浸没在圆柱形容器的水中，容器内部底面积是正方体下表面积的4倍。沿固定方向缓慢匀速拉动绳子，开始时刻，A的上表面刚好与水而相平，滑轮组绳子自由端的拉力大小为F0，F随绳端移动距离s绳变化的图象如图乙所示，已知动滑轮的重力G动=5N，g取10N/kg．除了连接A、B间的绳子承受拉力有一定限度外，其它绳子都不会被拉断。滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都忽略不计，忽略水面升降变化。
（1）正方体A、B之间的绳子长度L绳是多少？
（2）正方体A和B的密度ρA、ρB分别是多少？
（3）整个过程中，水对容器底部压强的最大变化量Δp是多少？
试卷第1页，共3页
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《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 B A D C A C A A A D
题号 11 12 13 14
答案 C C D B
15． 0.4 大于
16． 1500 75% 100
17．
18． 1 2
19． 60 0.5
20． 21．
22．(1) 平衡 不能 杠杆的自重对平衡有影响；(2)避免偶然性，寻找普遍规律；(3)变大；
(4) 小猴 杠杆平衡时，力臂越小，力越大
23．(1) 支点；(2) 是 右；(3) 把右端的钩码向左移动；
(4) 错误 杠杆平衡取决于力与力臂的乘积，而非力的作用点到支点的直线距离
24．(1) 匀速竖直向上 拉动过程中；(2) D；(3)提升物体重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
(4) C
25．（1）400J；（2）80%
【详解】解：（1）拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水的重力：G水=m水g=10kg×10N/kg=100N（2分）
做的有用功：W有用=G水h水=100N×4m=400J（2分）
（2）辘轳的机械效率：（2分）
26．（1）3000Pa；（2）200N；（3）95%
【详解】解：（1）玻璃缸对地面的压力等于玻璃缸的重力加上水的重力，
即：（1分）
则当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强为：（1分）
（2）将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，则重物甲排开水的体积为（1分）
重物甲浸没在水中时所受的浮力为：（1分）
（3）先做出绳AC拉力的力臂OD，如图，直角三角形ADO中，∠A=30°，，B是OA的中点，，OB=OD
根据杠杆平衡条件：，绳子AC能承受的最大拉力FA=620N（1分），
B点最大拉力FB=620N（1分）；滑轮组绳子的最大拉力：（1分），
物体最大重力：（1分）
滑轮组的最大机械效率：（1分）
27．（1）0.15m（2）2.5×103kg/m3，2×103kg/m3（3）375Pa
【详解】(1)由图甲知道，承担物体AB的有效段数是n=2，由图乙知道，从D到E的过程中，绳子自由端的拉力大小不变，由此可知，D点应是物体A的下表面刚好离开水面的时候，E点应是B的上表面刚好到达水面的时候，即此过程物体运动的距离就是A、B间绳子的长度，所以，正方体A、B之间的绳子长度是
L绳 ===0.15m（1分）
(2)由图乙知道，CD段对应的过程是物体A出水面的过程，此过程绳端移动的距离是0.15 m，即物体A上升的距离是
h==0.075m（1分）
此过程中，A、B排开液体的体积变化量，即为物体A的体积，即：ΔV排 =VA =S容Δh
设物体A的边长为L，因为容器内部底面积是正方体下表面积的4倍，所以：L3 =4L2 ×（L-0.075m）
解得L=0.1 m。（1分）
所以，物体A的体积是：VA =VB =L3 =（0.1m）3 =10-3 m3（1分）
物体A浸没时受到的浮力是：FA =ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×10-3 m3=10N（1分）
因为A、B两物体的体积相同，所以物体B浸没时受到的浮力是：FB=FA=10N
根据题意和图乙知道，在C点时，绳端的拉力是：F0 =（1分）
在D点时，绳端的拉力是：=（1分）
因为AB是体积相同的实心正方体，由图乙发现，E、J间的距离小于C、D间的距离，说明在B物体露出水面的运动过程中， A、B间的绳子断了，且绳子断了之后绳端的拉力是：F0 =（1分）
联立上式解得：GA =25N，GB =20N，F0 =15N，所以，A的质量是：mA===2.5kg
B的质量是：mB===2kg
A的密度是：ρA ===2.5×103 kg/m3（1分）
B的密度是：ρB ===2×103 kg/m3（1分）
(3)根据题意知道，绳子断开瞬间与初始状态相比，页面的高度差最大，所以，水对容器底部的压强变化也最大，又因为水平面上的圆柱形容器中，液体对容器底部的压力的变化量是：ΔF=ΔF浮
A、B间绳子在J点断开的瞬间，此时绳端的拉力是：=
解得此时B受到的浮力是：F′B=5N（1分）。所以：ΔF=ΔF浮=（FA +FB） -F′B=10N+10N-5N=15N（1分）
故对容器底部压强的最大变化量是：Δp====375Pa（1分）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
（满分100分，答题时间90分钟，根据下面给出的试题答案自测自评）
一、单选题（每小题3分，共42分）
1．图中开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重．图7能正确表示它工作示意图的是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，若把同一个物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个粗糙程度相同的斜面匀速拉到顶端A点时，则下列结论中正确的是（ ）
A．沿着AB用的拉力最小 B．沿着AC用的拉力最大
C．沿着AD用的拉力最小 D．沿着三个斜面用的拉力相等
3．关于机械效率，下列说法正确的是( )
A．机械效率高的机械做功一定多 B．使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高
C．没有摩擦时，机械效率一定等于100% D．做同样的有用功，额外功越小，机械效率越高
4．阿基米德曾说过：“给我一个支点和一根足够长的杠杆，我就可以撬动地球。”看过这句话后，小明思考后认为，要想用更小的力撬动地球，下列操作可行的是（ ）
A．将支点靠近人 B．将手的位置靠近支点
C．将手的位置远离支点 D．将支点抬得更高
5．某人用200牛的力提起了350牛的重物，那么他不可能使用了（ ）
A．一个定滑轮 B．一个动滑轮
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D．一支杠杆
6．立夏时节，有地方的民俗是给小孩称体重。如图所示，小孩和篮子的总质量为15kg，使用O点的提纽称量，调整秤砣的位置，使杆秤在水平位置平衡（忽略绳重和杆重），此时OA=4cm，OC=12cm，下列说法错误的是（ ）
A．该秤砣的质量为5kg
B．若秤砣上沾有泥土，则称量结果偏小
C．若使用B点的提纽称量，杆秤的量程变大
D．若小孩的质量增加，则秤砣向C点右侧移动可以使杆秤在水平位置平衡
7．如图所示为甲、乙两个异形杠杆，其两端均挂有重量相同的物体且均处于平衡状态，两杠杆均能围绕支点O转动。现在两杠杆右端施加力，使其略微下降一小段距离，然后撤掉外力。关于甲、乙杠杆的平衡状况分析正确的是（ ）
A．甲能恢复平衡
B．乙能恢复平衡
C．都不能恢复平衡
D．都能恢复平衡
8．如图所示情境中，属于省力杠杆的是（ ）
A．开瓶扳手 B．钓鱼竿 C．筷子 D．笤帚
9．吕一健同学把一根蜡烛截成长度不同的两段，竖立在轻质杠杆的两边（支点在中点）。调整使杠杆水平平衡，如图所示。若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆（ ）
A．左端下沉 B．右端下沉
C．仍保持平衡 D．条件不足，无法判断
10．如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕 O 点转动，从而通过钢绳将货物匀速吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．吊臂是省力杠杆，钢绳对吊臂的作用力不断增大
B．吊臂是费力杠杆，撑杆对吊臂的作用力的力臂不断减小
C．吊臂是省力杠杆，撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大
D．吊臂是费力杠杆，撑杆对吊臂的作用力不断减小
11．如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重800N、底面积为400cm2的货箱，当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动。当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和摩擦。针对上述过程，下列结果正确的是（ ）
A．用F1=200N的力拉绳时，货箱对地面的压强为5×103Pa
B．动滑轮的重为200N
C．货箱匀速上升时，拉力的功率为180W
D．货箱匀速上升时，滑轮组的效率为80%
12．如图所示，制作蜡烛跷跷板，将一根两端粗细不同的蜡烛中间垂直插入大号缝衣针，缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上，点燃蜡烛两端，蜡烛跷跷板就做成了。关于此跷跷板，下列说法中正确的是（ ）
A．转轴的位置离蜡烛重心越远越好
B．做跷跷板的蜡烛两端必须要粗细不同才行
C．蜡烛两端燃烧速度不同时，跷跷板才会往复翘动
D．跷跷板蜡烛若点燃前在水平位置平衡，则两端的质量相等
13．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度。若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为10N。在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是110J
B．甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功300J
C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等
D．甲、乙滑轮组的机械效率均为90.9%
14．如图所示，整个装置停在空中不动，不计滑轮和绳子重力及它们之间的摩擦力，为了安全起见，吊板的质量M与人的质量m必须满足下列哪个条件（ ）
A．m≥
B．m≥
C．m≤M
D．m≤2M
二、填空题（每空1分，共10分）
15．如图所示，杆秤秤砣的质量为0.1kg，杆秤的质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m、0.2m，则被测物的质量为 kg。若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值 被测物的真实质量值（选填“小于”“等于”或“大于”）。
16．某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N，沿斜面所用拉力400N ，则此过程中所做的有用功为 J，斜面的机械效率是 ，瓷砖与木板间的摩擦力为 N。
17．如图所示，重6N的物体在F=2N的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左匀速运动了5s，已知物体所受的摩擦力为3N，则该动滑轮的机械效率为 。
17题图 18题图
18．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则绳子拉物体A的功率为 W，物体A与地面之间的摩擦力为 N．
19．小雨同学设计了如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为2.0kg的空桶，AO:OB=3:1。将质量分布均匀，重为180N的异形工件M通过细线与B端相连，已知M的上下两部分均为正方体，且边长之比为1:2。此时，杠杆在水平位置平衡，且M对地面的压强为3000Pa，不考虑机械的摩擦，此时细线对M的拉力为 N；若在M的下部沿竖直方向截去部分，并将其放入空桶中，使M对地面的压强变为原来的，则截去部分的质量为 kg。
19题图 20题图
三、作图题（每题1分，共2分）
20．如图甲所示是同学的笔记本电脑，请在图乙中画出打开电脑屏幕的最小动力F及其力臂L；
21．用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，工人师傅可以选择站在地面上或站在楼顶上拉绳子。请在图中画出最省力的绳子绕法。
21题图 22题图
四、实验题（每空1分，共18分）
22．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
(1)实验前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；实验时，小明没有调节杠杆在水平位置平衡，就开始实验， （选填“能”或“不能”）探究得到正确结论；请说出你的理由： ；
(2)改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡收集多组数据，其目的是 ；
(3)如图乙，用测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，为了保持杠杆在水平位置平衡，测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
(4)图丙的漫画中， （选填“小猴”或“小兔”）分得的萝卜质量大，其原因是 。
23．小亮买药时，看到医生用如图甲所示的小杆秤称中药，小杆秤在水平位置平衡需要满足什么条件呢？于是，他就用所学知识通过实验来探究一下。
(1)小杆秤实质是一个杠杆，提绳处属于杠杆五要素中的 ；小亮利用图乙的实验装置及若干相同的钩码进行探究。
(2)杠杆在图乙所示的位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态；为使其在水平位置平衡，应向 （选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母；
(3)调节杠杆在水平位置平衡后，在杠杆两边挂上钩码后出现了图丙所示的现象，要使杠杆恢复水平平衡，下一步进行的最简单的操作是： 。
(4)实验中小亮提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确，小华制作了一个密度均匀的圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心O转动（转轴阻力忽略不计），如图丁所示。他先在圆盘的C点挂上4个钩码，又在G点挂上一定数量的钩码后，圆盘在图示位置平衡，此时CD水平；接着他将挂在G点的钩码先后挂在N、D两个点又进行了两次实验，发现圆盘仍在图示位置平衡，则说明小亮的观点是 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 。
24．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小瑜用同一滑轮组进行了三次实验如图甲、乙、丙所示，实验数据记录如表：
次数 钩码重力G/N 钩码上升距离h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率/%
1 2 10 0.8 30 83.3
2 4 10 1.5 30 88.9
3 6 10 2.2 30 90.9
(1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量 拉动弹簧测力计且在 （拉动过程中/静止时）读数；
(2)分析表中数据推测，若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%，物体的重力可能为______ ；
A．1N B．3N C．5N D．8N
(3)另一小组改变动滑轮重，提升同一物体多次实验，根据所测数据绘制出丁图像。分析可知： ；
(4)根据所学知识，滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图丁中的A点可知，被提升物体所受的重力一定______。
A．小于40N B．等于40N C．大于40N
五、计算题（25题6分，26题9分，27题13分）
25．早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中：
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
26．如图所示，一重为200N底面积为0.4的方形玻璃缸（玻璃缸壁的厚度忽略不计），玻璃缸中装有重1000N的水。上方有一轻质杆OA，在绳子AC的拉力作用下可绕竖直墙上O点转动，现在OA的中点B处悬挂一滑轮组。已知每个滑轮重20N，滑轮组上悬挂着重300N的物体甲，将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，（忽略物体带出的水，，g取10N/kg）求：
（1）当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强；
（2）重物甲浸没在水中时所受的浮力；
（3）滑轮组的绳子不会断裂，当时，杆OA刚好水平，若绳子AC能承受的最大拉力时，利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是多少。（不计杆OA和绳子的重力及绳与滑轮间的摩擦）
27．如图甲所示，A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体，浸没在圆柱形容器的水中，容器内部底面积是正方体下表面积的4倍。沿固定方向缓慢匀速拉动绳子，开始时刻，A的上表面刚好与水而相平，滑轮组绳子自由端的拉力大小为F0，F随绳端移动距离s绳变化的图象如图乙所示，已知动滑轮的重力G动=5N，g取10N/kg．除了连接A、B间的绳子承受拉力有一定限度外，其它绳子都不会被拉断。滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都忽略不计，忽略水面升降变化。
（1）正方体A、B之间的绳子长度L绳是多少？
（2）正方体A和B的密度ρA、ρB分别是多少？
（3）整个过程中，水对容器底部压强的最大变化量Δp是多少？
试卷第1页，共3页
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《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 B A D C A C A A A D
题号 11 12 13 14
答案 C C D B
15． 0.4 大于
16． 1500 75% 100
17．
18． 1 2
19． 60 0.5
20． 21．
22．(1) 平衡 不能 杠杆的自重对平衡有影响；(2)避免偶然性，寻找普遍规律；(3)变大；
(4) 小猴 杠杆平衡时，力臂越小，力越大
23．(1) 支点；(2) 是 右；(3) 把右端的钩码向左移动；
(4) 错误 杠杆平衡取决于力与力臂的乘积，而非力的作用点到支点的直线距离
24．(1) 匀速竖直向上 拉动过程中；(2) D；(3)提升物体重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
(4) C
25．（1）400J；（2）80%
【详解】解：（1）拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水的重力：G水=m水g=10kg×10N/kg=100N（2分）
做的有用功：W有用=G水h水=100N×4m=400J（2分）
（2）辘轳的机械效率：（2分）
26．（1）3000Pa；（2）200N；（3）95%
【详解】解：（1）玻璃缸对地面的压力等于玻璃缸的重力加上水的重力，
即：（1分）
则当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强为：（1分）
（2）将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，则重物甲排开水的体积为（1分）
重物甲浸没在水中时所受的浮力为：（1分）
（3）先做出绳AC拉力的力臂OD，如图，直角三角形ADO中，∠A=30°，，B是OA的中点，，OB=OD
根据杠杆平衡条件：，绳子AC能承受的最大拉力FA=620N（1分），
B点最大拉力FB=620N（1分）；滑轮组绳子的最大拉力：（1分），
物体最大重力：（1分）
滑轮组的最大机械效率：（1分）
27．（1）0.15m（2）2.5×103kg/m3，2×103kg/m3（3）375Pa
【详解】(1)由图甲知道，承担物体AB的有效段数是n=2，由图乙知道，从D到E的过程中，绳子自由端的拉力大小不变，由此可知，D点应是物体A的下表面刚好离开水面的时候，E点应是B的上表面刚好到达水面的时候，即此过程物体运动的距离就是A、B间绳子的长度，所以，正方体A、B之间的绳子长度是
L绳 ===0.15m（1分）
(2)由图乙知道，CD段对应的过程是物体A出水面的过程，此过程绳端移动的距离是0.15 m，即物体A上升的距离是
h==0.075m（1分）
此过程中，A、B排开液体的体积变化量，即为物体A的体积，即：ΔV排 =VA =S容Δh
设物体A的边长为L，因为容器内部底面积是正方体下表面积的4倍，所以：L3 =4L2 ×（L-0.075m）
解得L=0.1 m。（1分）
所以，物体A的体积是：VA =VB =L3 =（0.1m）3 =10-3 m3（1分）
物体A浸没时受到的浮力是：FA =ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×10-3 m3=10N（1分）
因为A、B两物体的体积相同，所以物体B浸没时受到的浮力是：FB=FA=10N
根据题意和图乙知道，在C点时，绳端的拉力是：F0 =（1分）
在D点时，绳端的拉力是：=（1分）
因为AB是体积相同的实心正方体，由图乙发现，E、J间的距离小于C、D间的距离，说明在B物体露出水面的运动过程中， A、B间的绳子断了，且绳子断了之后绳端的拉力是：F0 =（1分）
联立上式解得：GA =25N，GB =20N，F0 =15N，所以，A的质量是：mA===2.5kg
B的质量是：mB===2kg
A的密度是：ρA ===2.5×103 kg/m3（1分）
B的密度是：ρB ===2×103 kg/m3（1分）
(3)根据题意知道，绳子断开瞬间与初始状态相比，页面的高度差最大，所以，水对容器底部的压强变化也最大，又因为水平面上的圆柱形容器中，液体对容器底部的压力的变化量是：ΔF=ΔF浮
A、B间绳子在J点断开的瞬间，此时绳端的拉力是：=
解得此时B受到的浮力是：F′B=5N（1分）。所以：ΔF=ΔF浮=（FA +FB） -F′B=10N+10N-5N=15N（1分）
故对容器底部压强的最大变化量是：Δp====375Pa（1分）
答案第1页，共2页
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