第十二章简单机械同步练习(含解析)2025--2026学年物理人教版物理八年级下册

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名称 第十二章简单机械同步练习(含解析)2025--2026学年物理人教版物理八年级下册
格式 docx
文件大小 1.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2026-03-11 00:00:00

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第十二章简单机械同步练习
一、单选题
1.如图,站在地面上的人用滑轮组匀速提升重物,此时测力计示数为680N。已知人的质量为50kg,每个滑轮的重力为20N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A.人的拉力大小为340N B.人对地面的压力为220N
C.滑轮组的机械效率为61.8% D.物体的重力为420N
2.图甲所示,用一个动滑轮匀速提升重为600N的物体,在卷扬机拉力F的作用下,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中的图线所示。已知动滑轮受到的重力为20N,不计绳重和轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是(  )
A.以滑轮为参照物,物体是向上运动的
B.物体上升的速度是10m/s
C.卷扬机拉力F的大小是310N
D.卷扬机拉力F的功率是31W
3.小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,他将两个钩码悬挂在B点,在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆,使其绕O点匀速缓慢转动,带动钩码上升一定的高度h(不计摩擦)。则(  )
A.在杠杆转动过程中,弹簧测力计的示数会变小
B.仅将拉力的作用点从A点移到C点,杠杆的机械效率不变
C.仅增加钩码的个数,拉力所做的额外功增大
D.仅将钩码的悬挂点从B点移到C点,拉力做的总功变大
4.如图轻杆,为支点,物重为30N,,在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法正确的(  )
A.该杠杆与镊子类型相同
B.图甲位置时,拉力大小为15N
C.如图乙保持拉力方向不变,将轻杆匀速提到虚线位置,拉力不变
D.图甲位置时,拉力与物重之比为
5.现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》,书中将向上提举重物的力称为“掣”,将自由往下降落称为“收”,将整个滑轮机械称为“绳制”(图①)。现分别用甲、乙两个力替代“收”(图②),使重物在相同的时间内匀速上升相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(  )
A.使用这个滑轮能省力
B.甲拉力大小等于乙拉力大小
C.甲拉力移动的距离大于乙拉力移动的距离
D.甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
6.如图所示,分别用两种不同的方式提升两个相同且重力均为G的物块。图甲用滑轮组匀速提升,动滑轮重力G动大于物块重力G,拉力F1做功W1,滑轮组的效率为η1;图乙沿斜面把物块从A点匀速提升至B点,sAB=2h,拉力F2做功W2,物块与斜面的摩擦力为f1,斜面的效率为η2,若两次拉力大小F1=F2,则下列说法一定正确的是(  )
A.W1=W2
B.f1=F2
C.η1=η2
D.若提升高度相同,滑轮组的额外功大于斜面的额外功
7.如图1所示,轻质杠杆可绕O转动,C点悬挂一重为G的物体M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,其力臂记为l,保持杠杆水平静止,此时F与l﹣1的关系图线为图2中的①,某几次操作后,仍保持杠杆水平静止,在图2中作出的图线对应的操作可能是(  )
A.将电子测力计顺时针转动30°→图线③
B.将M从C点移到A点→图线①
C.增加物体M的质量→图线②
D.将电子测力计从B点移到A点→图线④
8.生产工具的发展促进社会的进步,简单机械是我们生活中最常见的工具,下列关于简单机械的说法正确的是( )
A.通过改进可以制造出既省力又省距离的杠杆
B.随着科技的进步,机械的效率可以达到100%
C.使用滑轮组提升物体既可以省力又可以省功
D.使用轻质材料制作滑轮、减小绳子与滑轮间的摩擦都可以提高滑轮组的机械效率
9.如图甲所示,用滑轮组提升质量为60kg的重物,物体在拉力F的作用下以0.4m/s匀速上升了8m。此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。此过程中下列判断错误的是(  )
A.绳子自由端上升的速度为1.2m/s B.动滑轮的重力大小为150N
C.滑轮组的机械效率为80% D.拉力F的大小为250N
10.工人师傅用如图所示的滑轮组提升重200N的重物,重物被匀速提升2m,所用时间为2s,此过程中拉力F的大小为120N。不计绳重及摩擦。下列说法正确的是( )
A.滑轮组做的有用功为800J
B.拉力F做功的功率为120W
C.滑轮组的机械效率为83.3%
D.提升重物的速度越大,机械效率越大
11.现定义人对机械施加的力与机械对重物施加的力的比值叫做机械效能K,用于比较不同机械的省力程度。用甲、乙两个滑轮(组)匀速提升不同重物,不计绳重和摩擦,经测算描绘出两滑轮组的机械效能K与物体重力的倒数G 的关系图线如图所示,两图线平行。则(  )
A.甲为定滑轮,乙为动滑轮
B.甲、乙滑轮组中动滑轮重相等
C.甲滑轮组提升20N重物时,机械效率为80%
D.提升相同重物时,乙滑轮组机械效率比甲小
12.如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,已知每个滑轮重均为30N,滑轮组下端挂有质量为30kg的物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动:用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为6cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.物体A所受滑动摩擦力大小为110N B.F的大小为210N
C.F做功的功率为42W D.提升物体B时的机械效率约为83%
13.如图所示,分别用甲、乙两个滑轮组(大滑轮的重力G大为小滑轮重力G小的2倍),在相同时间内把两个相同重物G匀速提升相同高度。两滑轮组绳子自由端的拉力分别为F1、F2,绳重及摩擦均忽略不计,下列说法正确的是(  )
A.绳子自由端的拉力F1和F2做的功相等
B.甲、乙滑轮组提升物体所做的额外功之比为3∶2
C.若物体重力G=4G小,则绳子自由端的拉力F1>F2
D.甲滑轮组的机械效率η甲与乙滑轮组的机械效率η乙相比,η甲<η乙
14.如图,一个600N重的成年人和一个小孩都过一道5m宽的水渠。成人从左岸到右岸,而小孩从水渠右岸到左岸,两岸各有一块4m长的坚实木板,请你想出一种方式过渠。并分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下,要使成年人和小孩都能平安过渠,小孩的体重不能轻于多少牛?(  )
A.100N B.200N C.300N D.400N
二、填空题
15.城市快速路建设正在进行,施工现场一台起重机将质量为2000kg的重物竖直匀速提升了6m,用时50s,所做的额外功是8×104J,起重机的机械效率为_________。
16.某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验装置如图所示:OB为粗细均匀的杠杆,C为OB的中点,,在 A 点用轻质绳悬挂总重为6 N的钩码,在B点用轻质绳竖直挂于弹簧测力计,竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升 0.2 m(保持O点位置不变,且O点摩擦不计),在此过程中弹簧测力计的读数始终为2.4 N。则杠杆的机械效率为 _________(保留一位小数),杠杆的重力为 _______N。若将弹簧测力计由B点移到D点,仍将钩码提升至刚才的高度,此时的机械效率将 ________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
17.如图所示的滑轮组将重的物体匀速提升20cm,所用的拉力,所做的总功为______J,有用功为______J,机械效率为______,当改为提升18N的重物时,该滑轮组的机械效率将______(选填“增大”“减小”或“不变”,忽略绳重和滑轮与轴的摩擦)
18.图甲为一款健身器材,两滑轮均重20N;弹性限度内,弹簧伸长的最大长度为80cm,弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比,如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略;使用时竖直向下缓慢拉动拉环。则当弹簧拉力为300N时,拉环向下移动______cm。此健身器材提供的最大拉力为______N,此时绳a拉力为______N。
19.如图,有一斜面长L=4m,高h=2.5m。小红同学用平行于斜面向上F=250N的拉力,将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为__________N。
20.如图所示,质量不计的晾晒架钩在竖直固定的支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看成以O为支点的杠杆,A、B、C、D四点在同一水平线上。当把重为3.6N的衣服挂在_______(选填“B”“C”或“D”)点时,作用在A点的阻力最大,最大值为_______N,阻力的方向是_______。
三、实验题
21.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,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。
22.同学们做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)调节杠杆水平平衡后,第一组同学按图甲进行实验,第二组同学按图乙进行实验,第一组的弹簧测力计示数比第二组____(选填“大”或“小”),你认为第____(选填“一”或“二”)组实验更方便,理由是______________;
(2)如图所示,杠杆在水平位置平衡。此时,在B点下方加挂一个钩码,若仍要保持杠杆在水平位置平衡,可以将A点的两个钩码向 _____(选填“左”或“右”)移动_____格;
(3)小明和小红制作杆秤:
①如图,用50cm长的木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤砣,把空托盘挂在M点作为秤盘,在N点挂粗绳作为提纽;移动细线的位置,直到杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应刻度值为____g;
②在秤盘中逐一添加50g的砝码,移动细线的位置,当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量。为了增大杆秤的最大测量值,你的方法是____。
A.增大秤砣质量 B.增大杆秤的长度 C.提纽位置右移
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
1.D
【详解】A.对于上面的定滑轮,受到重力、向上的拉力(等于弹簧测力计的示数)、向下的三个拉力(每个拉力等于人的拉力),则,即
则人的拉力,故A错误;
B.人受到重力、绳的拉力和地面对人的支持力,处于平衡状态,即
代入数据
解得,由力的作用是相互的,可知
故B错误;
CD.由图可知,不计绳重及摩擦,根据可知,提升的物体重力为
滑轮组的机械效率为
故C错误,D正确。
故选D。
2.C
【详解】A.以滑轮为参照物,物体与滑轮的位置没有发生变化,则物体是静止的,故A错误;
B.由图象可知,提升物体时,绳子自由端移动的距离
s=40cm=0.4m
速度为
则物体上升的速度
故B错误;
C.卷扬机拉力的大小
故C正确;
D.拉力的功率
故D错误。
故选C。
3.B
【详解】A.原来动力臂为OA,阻力臂为OB。在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆到下图示虚线位置(为分析方便,将图适当放大),阻力的作用点为B′,动力的作用点为A′,阻力大小不变,根据力臂的定义,动力臂OM减小,阻力臂ON变小,如下图所示:
根据三角形ONB′与三角形OMA′相似,所以有
所以动力臂与阻力臂的比值不变,因为阻力不变,根据杠杆的平衡条件知,弹簧测力计的示数应该不变,故A不符合题意;
B.仅将拉力的作用点从A点移到C点,由于将相同的钩码提升相同的高度,有用功不变,额外功也不变,总功不变,故杠杆的机械效率不变,故B符合题意;
C.克服杠杆重力做的功为额外功,仅增加钩码的个数,杠杆重力和杠杆上升的高度不变,拉力所做的额外功不变,故C不符合题意;
D.仅将钩码的悬挂点从B点移到C点,钩码和杠杆还是上升原来的高度,有用功不变;钩码由B到C,上升高度不变,根据数学关系可知,杠杆提升的高度减小,如下图所示:
额外功减小,又因为总功等于额外功与有用功之和,所以拉力做的总功变小,故D不符合题意。
故选B。
4.C
【详解】A.该杠杆动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,镊子是费力杠杆,故与镊子类型不相同,故A错误;
B.图甲位置时,拉力大小为
故B错误;
C.如图乙保持拉力方向不变,将轻杆匀速提到虚线位置,阻力臂与动力臂的比值
始终保持不变,故拉力与物重之比不变,重力不变,故拉力的大小不变,故C正确;
D.图甲位置时,拉力与物重之比为
故D不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】A.由图可知,图中的滑轮是定滑轮,使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力,故A错误;
B.定滑轮是等臂杠杆,由于阻力和阻力臂不变,动力臂都等于滑轮的半径,即甲、乙拉力的力臂相等,根据杠杆的平衡条件,可知,甲拉力大小等于乙拉力的大小,故B正确;
C.由题意可知,重物在相同时间内上升的距离相同,在使用定滑轮中,绳子移动的距离等于重物上升的距离,故C错误;
D.绳子移动的距离等于重物上升的距离,绳子移动的时间和重物上升的时间相同,根据可知,甲、乙拉力移动的速度都等于重物上升的速度,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】A.已知F1=F2,由于不确定物体上升高度的关系,所以由W=Fs可知,无法比较W1、W2的大小关系,故A错误;
B.斜面上的物体受重力、斜面对物体的支持力、拉力和摩擦力的作用,因物体做匀速直线运动,故受力平衡,由于重力的方向竖直向下,支持力的方向垂直斜面向上,二力不平衡,故拉力与摩擦力也不平衡,f1与F2大小不相等,故B错误;
C.根据图甲可知,提升物体的有效绳子段数为2,则滑轮组的机械效率
已知sAB=2h,斜面的机械效率
因为F1=F2,所以
η1=η2
故C一定正确;
D.若提升高度相同(h),则F1方向上移动的距离为
s1=2hF2方向移动的距离
sAB=2h
所以由W=Fs可知F1、F2做的总功相等;又因为η1=η2,根据可知,有用功相等,由
W总=W有用+W额
可知,额外功也相等,即滑轮组的额外功等于斜面的额外功,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】O为支点,阻力臂为,拉力F的力臂,根据杠杆平衡条件则有
可得
A.将电子测力计顺时针转动30°,此时阻力和阻力臂不变,拉力F和 的关系图线不变,仍为①,故A不符合题意;
B.将M从C点移到A点,阻力臂变小,根据可知在不变时,拉力F变小,则对应的图线为④,故B不符合题意;
C.增加物体M的质量,阻力变大,根据可知在不变时,拉力F变大,且由于拉力F和成正比,所以对应的图线为②,故C符合题意;
D.将电子测力计从B点移到A点,此时阻力和阻力臂不变,拉力F和 的关系图线不变,仍为①,故D不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】AC.根据功的原理,使用任何机械都不能省功,故省力一定费距离,故不存在既省力又省距离的杠杆,AC错误;
B.机械效率不可能达到100%,故B错误;
D.使用轻质材料制作滑轮、减小绳子与滑轮间的摩擦,可以减小额外功,都可以提高滑轮组的机械效率,故D正确。
故选D。
9.B
【详解】A.由图可知,该滑轮组绳子承重段数n=3,绳子自由端上升的速度
故A正确,不符合题意;
B.由于此滑轮组没有强调不计绳重及摩擦,则动滑轮的重力无法确定,故B错误,符合题意;
C.物体在拉力F的作用下以0.4m/s匀速上升了8m,上升时间
由图乙可知,当时间为20s时,拉力F做的功W为6000J,机械效率
故C正确,不符合题意;
D.由图乙可知,当时间为10s时,拉力F做的功W为3000J,拉力F的大小
故D正确,不符合题意。
故选B。
10.C
【详解】A.滑轮组做的有用功
故A错误;
B.由图可知,动滑轮上绳子股数n=2,拉力做的总功
拉力做功的功率为
故B错误;
C.滑轮组的机械效率为
故C正确;
D.根据
可知,滑轮组的机械效率与提升重物的速度无关,故D错误。
故选C。
11.D
【详解】A.若不计绳重和摩擦时,若甲为定滑轮,则
由图可知甲的K-G-1图像不是过1平行于横轴的直线,故A错误;
B.若不计绳重和摩擦时,甲、乙滑轮组承担绳子的股数分别为、,则
结合甲的图像,把,时,代入上式,解得
同理,有图像可知,故,甲、乙图像平行,故,所以,故B错误;
C.由B知,甲滑轮组提升20N重物时,机械效率
故C错误;
D.不计绳重和摩擦时,由滑轮组的机械效率,可知提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越小。由于,乙滑轮组机械效率比甲小。故D正确。
故选D。
12.A
【详解】A.物体B的重力为
由图可知,n=3,不计绳重和滑轮的摩擦,A对滑轮组的拉力为
因A物体向右做匀速直线运动,则由二力平衡条件可知A物体所受的滑动摩擦力为
故A正确;
B.用水平向左的力F拉动A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,因A对桌面的压力不变、接触面的粗糙程度不变,则A受到的摩擦力大小不变,由力的平衡条件可得,此时水平向左的拉力
故B错误;
C.拉力端移动速度
拉力做功的功率为
故C错误;
D.匀速提升物体B时,A对滑轮组的拉力
因为滑轮组的机械效率计算公式为
所以此时滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选A。
13.C
【详解】由图知,甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。
A.绳重及摩擦均忽略不计,甲、乙两滑轮组在相同时间内把两个相同重物G匀速提升相同高度,且大滑轮的重力G大为小滑轮重力G小的2倍,绳端拉力F1做的功为
绳端拉力F2做的功为
所以绳端拉力F1和F2做的功不相等,故A错误;
B.甲、乙滑轮组提升物体所做的额外功之比为,故B错误;
C.不计绳重及摩擦,则拉力,若物体重力G=4G小,则绳端拉力
绳端拉力
所以绳端拉力F1>F2,故C正确;
D.滑轮组的机械效率
由于图乙的动滑轮重力大,所以甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组的机械效率高,故D错误。
故选C。
14.B
【详解】小孩站在处让成年人先从木板上过水渠,当成年人到达水渠对岸后,站在处,然后再让小孩过水渠。
把木板视为杠杆,O为支点,成年人对的压力视为动力F1,当成年人在时,动力(成年人对的压力)最大,为
小孩对木板的压力视为阻力F2,由杠杆平衡条件得
由题意可知:,,,则
则小孩体重不能轻于200N。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.60%
【详解】起重机做的有用功
W有=Gh=mgh=2000kg×10N/kg×6m=1.2×105J
起重机的机械效率为
16. 83.3% 0.8 不变
【详解】[1]如图所示,弹簧测力计上升后位置记为B',此时A、C点移动到A'、C',则点B'到OB的垂直距离为s=0.2 m
点A'到OB的垂直距离
则A点悬挂的钩码提升的高度为h,杠杆所做的有用功
弹簧测力计的拉力做的功是总功,则做的总功
故杠杆的机械效率
[2]此过程中,杠杆重心上升的高度
杠杆提升重物时,做的额外功
杠杆提升重物时,由于用到的是轻质绳,且不计O点摩擦,故杠杆所做的额外功是克服杠杆的重力做功,则杠杆受到的重力
[3]将弹簧测力计由B点移到D点,由于仍将钩码提升至刚才的高度,则钩码上升的高度不变,因此克服钩码重力做的功不变,即有用功不变,杠杆上升后的位置也不变,因此杠杆上升的高度也不变,因此克服杠杆自身的重力所做的功也不变,总功等于克服钩码重力做的功(有用功)加上克服杠杆自身的重力所做的功(额外功),因此杠杆做的总功也不变,则有用功和总功都不变,故此时的机械效率不变。
17. 3 2.4 80% 增大
【详解】[1]滑轮组的动滑轮上有3段绳子承载物重,绳子自由端移动的距离
滑轮组做的总功
[2]做的有用功
[3]滑轮组的机械效率
[3]忽略绳重和滑轮与轴的摩擦,自由端拉力,则动滑轮的重力
当提升18N的重物时,自由端拉力
此时滑轮组的机械效率
所以当用该滑轮组提升18N的重物时,该滑轮组的机械效率将增大。
18. 30 780 820
【详解】[1]弹性限度内,弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比,弹簧拉力为300N时,弹簧伸长的长度为
动滑轮绕2段绳,拉环向下移动
[2]由图乙可知,弹簧伸长的最大长度为80cm,弹簧的最大拉力是400N,弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略,由得到健身器材提供的最大拉力F大=2F-G动=2×400N-20N=780N
[3]弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略,由图可知,定滑轮受到重力、绳a的拉力和滑轮绕绳的拉力;由图乙可知,弹簧拉力最大为400N时,绳a的拉力Fa=2F1+G定=2×400N+20N=820N
19.62.5
【详解】小红同学对物体做的总功为
小红同学对物体做的有用功为
小红克服摩擦力做的功就是物体被匀速拉到斜面顶端所做的额外功,额外功
物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力
20. D 6.8 水平向右
【详解】[1][2][3]由图示知,晾晒架可看作绕O点转动的杠杆,衣服对晾晒架的作用力相当于动力,A点受到的作用力相当于阻力,当动力和阻力臂不变时,据杠杆的平衡条件知,动力臂越大,阻力越大。所以同一件衣服挂在D点时,作用在A点的阻力最大,阻力是A点受到的作用力,方向水平向右。衣服重为3.6N,阻力臂为0.18m,动力臂为0.34m,则有
解得阻力的最大值F=6.8N。
21.(1) 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,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,即使用提纽2时杆秤能称量物体的最大重量会小于20kg。
[2]零刻度线的位置可理解为秤砣平衡杆秤自身重力的悬挂点,使用不同提纽时秤杆自身重力的力臂大小发生变化,而G砣和杆秤自身重力不变,因此秤砣的力臂也会变化,可知使用不同提纽时零刻度线位置不相同。
(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,由知,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,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
由可知,上式可写成
秤钩上挂的重物的质量为
22.(1) 小 一 便于测量力臂
(2) 右 1
(3) 0 AB
【详解】(1)[1]对比甲、乙两图,阻力和阻力臂不变。根据杠杆平衡条件,甲图中弹簧测力计竖直向上拉,拉力力臂等于支点到拉力作用点的杠杆长度;乙图中弹簧测力计斜向上拉,拉力力臂是支点到拉力作用线的垂直距离,即甲图动力臂更大。由可知,越大,越小,故第一组示数更小。
[2][3]力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,因此第一组实验设计的好,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,力臂直接从杠杆上直接读取。
(2)[1][2]若每个钩码重G,每个小格长L,若在B处下方再加挂一个钩码,则
A处挂两个钩码,即总重力为2G,使杠杆在水平位置仍然平衡,则
则,所以应向右移动1格可使杠杆在水平位置再次平衡。
(3)[1]如图,用50cm长的木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤砣,把空托盘挂在M点作为秤盘,标记此时细线的位置,此时托盘上物体质量为0,则该位置对应刻度值为0g。
[2]为了增大杆秤的最大测量值,根据杠杆平衡条件,即要使增大,可以增大,即增大秤砣质量,也可以减小,提纽位置左移,还可以增大,增大杆秤的长度,故AB符合题意,C不符合题意。
故选AB。
答案第1页,共2页
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