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2026年中考物理二轮复习47个热亮点重难点专项训练（全国通用）
专项训练24 力学体系跨学科实践亮点问题
1. 物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝（细铜丝体积忽略不计），自制一个简易密度计。如图所示，密度计分别放入a、b、c三种液体中时，均漂浮在液体中，且保持竖直姿态。密度计在三种液体中静止时，在密度计上与液面平齐处各标记一条刻线，共得到三条刻线。已知密度计在c液体中，有的体积浸入液体，浸入体积为。三种液体密度如表格所示，下列分析正确的是（ ）
液体种类 液体密度/（）
a液体
b液体
c液体
A.三条刻线的间隔距离不相等
B.密度计的质量为0.1kg
C.密度计在三种液体中所受浮力相等
D.密度计在b液体中的浸入体积为
2．小明用两根相同的吸管，在底端分别塞进质量不等的橡皮泥，制作成了两支可以竖直漂浮在液体中的简易密度计A 和B，如图甲所示。将两支密度计分别依次放入一系列密度已知的液体中，漂浮时在吸管上标出与液面相平的刻度线及相应密度值ρ，并测量吸管浸入液体的深度 h，绘制出了ρ-h 图像如图乙所示，其中 小明还发现对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。关于本实验，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中的图线a对应密度计B
B．两支密度计都漂浮在水中时受到的浮力相等
C．密度计B上的刻度线越靠下的位置，对应的密度值越大
D．密度计A 上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距
3．（2025·江西）如图所示，是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车，它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时，竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中，水流向岸上的农田。下列说法正确的是（ ）
A．即使筒车转速加快，其机械效率也总是小于1
B．竹筒内的水被提升过程中，其机械能总保持不变
C．竹筒内的水倒入水槽过程中，其重力势能转化为动能
D．水从水槽流向农田过程中，其所受的重力没有做功
4．如图甲所示，是我国历史上的主要灌溉农具“龙骨水车”，因其形状犹如龙骨而得名，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。结合上面的资料，下面说法正确的是（ ）
A．龙骨水车提水的原理与汽油机工作原理相同
B．龙骨水车将水提升的过程对水做功，水的动能不一定一直增加
C．龙骨水车脚踏部分面积比较大，目的是减小脚踏对脚的压力
D．轮轴转动的过程会摩擦生热，把部分机械能转化为内能
5. 制作简易密度计：
（1）取一根长饮料吸管，在其下端加适当的配重，并将这一端密封起来，使其能竖直漂浮在水中，如图甲所示。设吸管的横截面积为S，测出吸管浸入水中的深度H，则此时吸管受的浮力_________（用水的密度和g、S、H表示）；
（2）将吸管漂浮在其他液体中，则由于液体密度的不同导致浸入的深度不同，因此，根据浸入深度可测液体密度；
（3）将（1）的吸管漂浮在密度为的液体中，吸管浸入液体的深度为h，则h=_________（用、、H表示）；
（4）根据上述分析，简易密度计上的刻度分布是_________（选填“均匀”“不均匀”）的；
（5）小华利用不同吸管成功自制了几支密度计，其中精确度最高的密度计是_________；
A.长度最长的 B.横截面积最小的
C.质量最大的 D.浸入水中的深度最深的
（6）小敏利用废旧的圆珠笔芯也成功自制了一支密度计，并利用已知液体密度进行了刻度标注，如图乙所示，A点，C点；B为AC的中点，则B点标注的密度_________（选填“大于”“小于”或“等于”）。
6. 在物理实践活动中，“奇思妙想”小组用一根粗细均匀上端开口、下端封闭的轻质塑料管制成一只密度计，管长10cm，配重质量5g。用相关食材调制出一种饮料，将该密度计分别放入水和饮料中，静止时如甲图和乙图（，g取10N/kg）。请计算：
（1）密度计在水中所受浮力大小；
（2）饮料密度；
（3）小组成员突发奇想：将适量饮料倒入甲图密度计内，静止时如丙图。将丙图密度计中饮料全部倒出，用体积、质量均不计的细线将配重悬挂在塑料管底部，放入饮料中，静止时如丁图（配重未接触容器底），此时塑料管底部受到的液体压强是多少？
7. 某次学校物理社团活动主题是“制作浮力秤”。经思考，小明决定用薄壁硬质饮料瓶、水槽、水、细线及几个质量不同的重物进行制作。他设想，让饮料瓶漂浮于水面，在瓶身上标记出相应的质量刻度线，把待测物体放入瓶中，待水面静止时，根据水面所在刻度线的位置，便可读出待测物体质量。小明进行如下制作：
【任务一】制作秤体
小明切掉饮料瓶底部，用细线将瓶盖与其中一个重物连接，旋紧瓶盖，将瓶体开口向上倒置于水槽中，待其静止后，若瓶体呈竖直状态，且与重物整体漂浮，则秤体制作完成，如图甲所示。此时瓶体便可作为秤盘盛放待测物体。
（1）此时秤体所受浮力大小___________其重力大小。
【任务二】标注刻度
小明认为当秤体漂浮，且水面位于瓶体的圆柱状部分时才便于标记刻度。他发现图甲中秤体在水中的位置尚未满足标记刻度的条件。
（2）为满足条件，小明用准备的器材进行调整，请你给他提出调整建议___________。
调整完成后，小明先将饮料瓶身与水面齐平处标记为0cm，此处即为质量标度的零刻度线；将饮料瓶取出，再将刻度尺对应的长度刻度值标记在瓶身上；测量出饮料瓶圆柱状部分的横截面积为50cm2，再放入水中，如图乙所示。
（3）接下来，只需将瓶身上所标注的长度刻度值转换为相应的质量标度，便可完成浮力秤的制作。请你计算瓶身上刻度1cm处所对应的质量标度为多少克？（）
小明按照此方法计算并标注了浮力秤各刻度值对应的质量标度。
【任务三】拓展分析
小羽参照小明的方法，用一个横截面为圆形，切口处圆的面积也为50cm2，但上下粗细不同的饮料瓶来制作浮力秤。她正确标记了零刻度线的位置，用刻度尺紧贴瓶身，在瓶身上标注了均匀的刻度，如图丙所示；接着她依照小明浮力秤的刻度值，在相同的刻度处标注了相同的质量标度（图中未画出）。
（4）请判断小羽制作的浮力秤所称出的物体质量比真实值偏大还是偏小？说明理由。
8. 跨学科实践小组设计了“测量气球在空气中所受浮力”的实验；
（1）实验过程：
①如图a，用细线穿过自制标尺的O点并悬挂，使其处于水平平衡状态，其中标尺分度值为1mm（图中毫米刻度线没有画出）；
②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球，固定悬挂在标尺左端距O点为的位置；在标尺右端对称位置悬挂小桶，往桶内装入适量细沙，使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为G，则篮球和气球（含气针）的总重力为______；
③把气针插入篮球的气门内，气球随即膨胀，如图b，标尺的右端向下发生倾斜，理由是：______；
④测量膨胀气球受到的浮力大小；
方法一：在不改变小桶悬挂位置的情况下，______（选填“向小桶内添加”“从小桶内取出”）重力为的细沙，使标尺重新处于水平平衡状态，则膨胀气球受到的浮力大小为______；
方法二：保持小桶和细沙总重力为G的情况下，移动小桶悬挂的位置，使标尺重新处于水平平衡状态，此时小桶悬挂位置与O点的距离为L，则膨胀气球受到的浮力大小为______；
（2）实验评估：
如图c，如果用钩码替换图a中的小桶和桶内细沙，为了较精准测量膨胀气球受到的浮力大小，采用④中的哪种方法更合理？简要说明理由______。
9．如图甲所示，杆秤是民间的一种测量质量的工具。秤钩在秤杆A点悬挂着，将待测物体挂在秤钩上，用手提着秤纽B或C（相当于支点），秤砣M在秤杆E上移动，当秤杆在水平位置静止时，可在秤杆上读出被测物体的质量。
（1）使用杆秤时，提起 ______（选填“B”或“C”）处的秤纽，此秤的称量（所能称的最大质量）更大；
（2）用200g的铁块替换原150g的铁块做秤砣，杆秤的最大称量 _____（选填“减小”“不变”或“增大”）；
（3）若秤杆的重心在它的中央，不挂物体时，提着秤纽B，为了使杆秤在水平位置平衡，则秤砣应移至秤纽B的 _______（选填“左”或“右”）侧；
（4）如图乙所示，提着秤纽C测量一个胡萝卜的质量，秤杆处于水平静止，AC=5cm，CD=20cm，秤砣的质量为100g，若秤杆的质量忽略不计，则胡萝卜的质量为 _______kg；若被测物体的质量增加，秤砣M应该向 ______（选填“左”或“右”）移动；
（5）如图乙所示，悬挂在秤钩上的胡萝卜静止后的轴线在水平位置；如图丙所示，沿悬挂线处竖直方向将胡萝卜切成A、B两段，所受重力分别为GA、GB，则GA>GB，你的理由是 _______。
10. 请解答“人体和体育锻炼中的杠杆”项目式学习中的问题。
（1）构建杠杆概念：用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，如图1所示；从物理学的视角来看，桡骨可以简化为杠杆。请问：该杠杆的支点在哪里（用图1上标出的名称回答）？_________在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力是动力还是阻力？_________
（2）探究杠杆平衡条件：用如图2所示的装置探究杠杆平衡条件，需要测量并记录哪些物理量？_________（用图2上标出的物理量符号回答）
（3）应用和拓展：引体向上，能充分训练肱二头肌。如图3是某同学做引体向上的情境，他双手握单杠，前臂与竖直方向成30°角，上臂与前臂成30°角，身体静止，上臂中肱骨可抽象成如图4所示的杠杆OB，A点是双手握单杠的点，O点是肘关节，B点是肩关节，认为B点是体重对肱骨竖直拉力的作用点，肱二头肌沿BC方向拉肱骨。已知该同学体重为600N，肱骨OB长约30cm，OC距离约4cm，由于C点距O点很近，认为BC与前臂AO的夹角也约为30°。两只手臂用力情况相同。求此时每只上臂的肱二头肌拉力的大小。_________
11. 杆秤（如图甲）是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下，动手制作量程为20克的杆秤（如图乙）。
【制作步骤】
做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”；
挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处；
系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；
标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
定刻度：
【交流评价】
（1）杆秤是一种测量______ 的工具；
（2）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向______ 侧移动；
（3）步骤标零线的目的是______ ；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为______ 的方法更合理。
小科：先在秤盘上放1克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2克物体；按上述方法直到标出所有刻度。
小思：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份，依次标上相应刻度。中小学教育资源及组卷应用平台
2026年中考物理二轮复习47个热亮点重难点专项训练（全国通用）
专项训练24 力学体系跨学科实践亮点问题
1. 物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝（细铜丝体积忽略不计），自制一个简易密度计。如图所示，密度计分别放入a、b、c三种液体中时，均漂浮在液体中，且保持竖直姿态。密度计在三种液体中静止时，在密度计上与液面平齐处各标记一条刻线，共得到三条刻线。已知密度计在c液体中，有的体积浸入液体，浸入体积为。三种液体密度如表格所示，下列分析正确的是（ ）
液体种类 液体密度/（）
a液体
b液体
c液体
A.三条刻线的间隔距离不相等
B.密度计的质量为0.1kg
C.密度计在三种液体中所受浮力相等
D.密度计在b液体中的浸入体积为
【答案】AC
【解析】A.密度计分别放入a、b、c三种液体中时，均漂浮在液体中，故密度计受到的浮力等于下表面受到的压力，漂浮状态时密度计受到的浮力都等于重力，设密度计下表面积为S，即
故密度计浸入液体的深度为
由表格可知，b液体密度为a液体密度的2倍，c液体密度为b液体密度的2倍，故密度计浸入a液体的深度是浸入b液体深度的2倍，密度计浸入b液体的深度是浸入c液体深度的2倍，故三条刻线的间隔距离不相等，故A正确；
B.已知密度计在c液体中，有 的体积浸入液体，浸入体积为 ，则
则
故B错误；
C.密度计分别放入a、b、c三种液体中时，均漂浮在液体中，故密度计受到的浮力都等于重力，故密度计在三种液体中所受浮力相等，故C正确；
D.密度计在b液体中的浸入体积为
故D错误。故选AC。
2．小明用两根相同的吸管，在底端分别塞进质量不等的橡皮泥，制作成了两支可以竖直漂浮在液体中的简易密度计A 和B，如图甲所示。将两支密度计分别依次放入一系列密度已知的液体中，漂浮时在吸管上标出与液面相平的刻度线及相应密度值ρ，并测量吸管浸入液体的深度 h，绘制出了ρ-h 图像如图乙所示，其中 小明还发现对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。关于本实验，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中的图线a对应密度计B
B．两支密度计都漂浮在水中时受到的浮力相等
C．密度计B上的刻度线越靠下的位置，对应的密度值越大
D．密度计A 上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距
【答案】AC
【解析】AB．由图甲可知，密度计A的质量小于密度计B的质量，得密度计A的重力小于密度计B的重力，根据漂浮条件，物体漂浮时受到的浮力等于其重力。所以密度计A受到的浮力小于密度计B受到的浮力。因此，在相同的密度下，密度计B排开液体的体积也较大，即浸入深度较大。所以图乙中的图线a对应的是密度计B，故A正确，B错误；
C. 密度计B上越接近橡皮泥的位置，排开的体积越小，由可知，刻度线对应的密度值越大，故C正确；D. 同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变，即
密度计A 上ρ 与ρ 刻度线的间距
ρ 与ρ 刻度线的间距
因为
所以密度计A 上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距，故D错误。故选AC。
3．（2025·江西）如图所示，是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车，它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时，竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中，水流向岸上的农田。下列说法正确的是（ ）
A．即使筒车转速加快，其机械效率也总是小于1
B．竹筒内的水被提升过程中，其机械能总保持不变
C．竹筒内的水倒入水槽过程中，其重力势能转化为动能
D．水从水槽流向农田过程中，其所受的重力没有做功
【答案】AC
【解析】A．即使筒车转速加快，也有摩擦，克服摩擦做功，有额外功，其机械效率也总是小于1，故A正确；
B．竹筒内的水被提升过程中，水的质量不变，高度增大，重力势能增大，如果速度不变，动能不变，机械能包括动能和势能，机械能是变化的，故B错误；
C．竹筒内的水倒入水槽过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，其重力势能转化为动能，故C正确；
D．水从水槽流向农田过程中，重力的方向竖直向下，水在重力的方向上通过一定的距离，其所受的重力做功，故D错误。故选AC。
4．如图甲所示，是我国历史上的主要灌溉农具“龙骨水车”，因其形状犹如龙骨而得名，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。结合上面的资料，下面说法正确的是（ ）
A．龙骨水车提水的原理与汽油机工作原理相同
B．龙骨水车将水提升的过程对水做功，水的动能不一定一直增加
C．龙骨水车脚踏部分面积比较大，目的是减小脚踏对脚的压力
D．轮轴转动的过程会摩擦生热，把部分机械能转化为内能
【答案】BD
【解析】A．龙骨水车提水的原理与汽油机工作原理不相同，龙骨水车提水的原理是简单机械轮轴，汽油机工作原理是内能转化为机械能，故A错误；
B. 水的动能的影响因素是质量和速度，龙骨水车将水提升的过程对水做功，水的动能不一定会一直增加，故B正确；
C. 龙骨水车脚踏部分面积比较大，是通过增大受力面积来减小压强，故C错误；
D．轮轴转动的过程会摩擦生热，即克服摩擦做功，将一部分机械能转化为内能，故D正确。故选BD。
5. 制作简易密度计：
（1）取一根长饮料吸管，在其下端加适当的配重，并将这一端密封起来，使其能竖直漂浮在水中，如图甲所示。设吸管的横截面积为S，测出吸管浸入水中的深度H，则此时吸管受的浮力_________（用水的密度和g、S、H表示）；
（2）将吸管漂浮在其他液体中，则由于液体密度的不同导致浸入的深度不同，因此，根据浸入深度可测液体密度；
（3）将（1）的吸管漂浮在密度为的液体中，吸管浸入液体的深度为h，则h=_________（用、、H表示）；
（4）根据上述分析，简易密度计上的刻度分布是_________（选填“均匀”“不均匀”）的；
（5）小华利用不同吸管成功自制了几支密度计，其中精确度最高的密度计是_________；
A.长度最长的 B.横截面积最小的
C.质量最大的 D.浸入水中的深度最深的
（6）小敏利用废旧的圆珠笔芯也成功自制了一支密度计，并利用已知液体密度进行了刻度标注，如图乙所示，A点，C点；B为AC的中点，则B点标注的密度_________（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】（1）；（3）；（4）不均匀；（5）D；（6）小于
【解析】（1）由阿基米德原理可得，此时吸管受的浮力为
（3）因为吸管漂浮在水面，所吸管的重力为
将吸管漂浮在密度为的液体中，吸管浸入液体的深度为h，因吸管仍漂浮在液体表面，浮力等于吸管的重力，所以深度为
（4）根据可知，为定值，吸管浸入液体的深度与液体密度成反比，所以简易密度计上的刻度分布是不均匀的。
（5）密度计两个刻度线之间的距离越大，即分度值越小，精确度越高，假设测量两种不同液体的密度为、，则两个刻度线的距离为
则、相同，水的密度不变，浸入水中的深度H最大，密度计两个刻度线之间的距离最大，密度计的精确度最高，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（6）设液面在A点时，密度计浸入的深度为，则液面在C点时，密度计浸入的深度为
则B点浸入的深度为
则B点标注的密度为
所以B点标注的密度小于。
6. 在物理实践活动中，“奇思妙想”小组用一根粗细均匀上端开口、下端封闭的轻质塑料管制成一只密度计，管长10cm，配重质量5g。用相关食材调制出一种饮料，将该密度计分别放入水和饮料中，静止时如甲图和乙图（，g取10N/kg）。请计算：
（1）密度计在水中所受浮力大小；
（2）饮料密度；
（3）小组成员突发奇想：将适量饮料倒入甲图密度计内，静止时如丙图。将丙图密度计中饮料全部倒出，用体积、质量均不计的细线将配重悬挂在塑料管底部，放入饮料中，静止时如丁图（配重未接触容器底），此时塑料管底部受到的液体压强是多少？
【答案】（1）0.05N （2） （3）
【解析】（1）密度计在水中漂浮，则所受浮力
（2）密度计在水中和饮料中均漂浮，浮力等于重力，重力不变，则浮力不变，设密度计横截面积为，根据则有
解得饮料密度。
（3）甲中密度计排水体积为
则塑料管横截面积为
甲丙中密度计均漂浮，浮力等于重力，则，则丙中加入的饮料重力为
则加入的饮料体积为
加入的饮料和配重总体积为
则配重体积为
丁中配重和塑料管整体漂浮，则浮力为0.05N，则排开饮料的总体积为
则塑料管排开饮料的体积为
则塑料管浸入的深度为
则此时塑料管底部受到的液体压强
7. 某次学校物理社团活动主题是“制作浮力秤”。经思考，小明决定用薄壁硬质饮料瓶、水槽、水、细线及几个质量不同的重物进行制作。他设想，让饮料瓶漂浮于水面，在瓶身上标记出相应的质量刻度线，把待测物体放入瓶中，待水面静止时，根据水面所在刻度线的位置，便可读出待测物体质量。小明进行如下制作：
【任务一】制作秤体
小明切掉饮料瓶底部，用细线将瓶盖与其中一个重物连接，旋紧瓶盖，将瓶体开口向上倒置于水槽中，待其静止后，若瓶体呈竖直状态，且与重物整体漂浮，则秤体制作完成，如图甲所示。此时瓶体便可作为秤盘盛放待测物体。
（1）此时秤体所受浮力大小___________其重力大小。
【任务二】标注刻度
小明认为当秤体漂浮，且水面位于瓶体的圆柱状部分时才便于标记刻度。他发现图甲中秤体在水中的位置尚未满足标记刻度的条件。
（2）为满足条件，小明用准备的器材进行调整，请你给他提出调整建议___________。
调整完成后，小明先将饮料瓶身与水面齐平处标记为0cm，此处即为质量标度的零刻度线；将饮料瓶取出，再将刻度尺对应的长度刻度值标记在瓶身上；测量出饮料瓶圆柱状部分的横截面积为50cm2，再放入水中，如图乙所示。
（3）接下来，只需将瓶身上所标注的长度刻度值转换为相应的质量标度，便可完成浮力秤的制作。请你计算瓶身上刻度1cm处所对应的质量标度为多少克？（）
小明按照此方法计算并标注了浮力秤各刻度值对应的质量标度。
【任务三】拓展分析
小羽参照小明的方法，用一个横截面为圆形，切口处圆的面积也为50cm2，但上下粗细不同的饮料瓶来制作浮力秤。她正确标记了零刻度线的位置，用刻度尺紧贴瓶身，在瓶身上标注了均匀的刻度，如图丙所示；接着她依照小明浮力秤的刻度值，在相同的刻度处标注了相同的质量标度（图中未画出）。
（4）请判断小羽制作的浮力秤所称出的物体质量比真实值偏大还是偏小？说明理由。
【答案】（1）等于 （2）增加重物质量 （3）50g （4）见解析
【解析】（1）此时瓶体呈竖直状态，且与重物整体漂浮，根据物体漂浮的条件，秤体处于平衡状态时，浮力与重力大小相等。秤体所受浮力大小等于其重力大小。
（2）此时秤体浸入水中过浅，说明浮力过小，需增加排开水的体积即增加重物质量以增大浮力。
（3）浮力秤的刻度转换基于阿基米德原理
增加质量m时，需额外排开水的体积
由平衡条件可知
化简得。
（4）小羽的饮料瓶上下粗细不同非圆柱形，但刻度均匀标注。实际浸入深度与排开水的体积不成线性关系，若瓶身向上渐扩，相同刻度下实际排开水的体积大于计算的圆柱形瓶的体积，真实值大于测量值，故制作的浮力秤所称出的物体质量比真实值偏小。
8. 跨学科实践小组设计了“测量气球在空气中所受浮力”的实验；
（1）实验过程：
①如图a，用细线穿过自制标尺的O点并悬挂，使其处于水平平衡状态，其中标尺分度值为1mm（图中毫米刻度线没有画出）；
②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球，固定悬挂在标尺左端距O点为的位置；在标尺右端对称位置悬挂小桶，往桶内装入适量细沙，使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为G，则篮球和气球（含气针）的总重力为______；
③把气针插入篮球的气门内，气球随即膨胀，如图b，标尺的右端向下发生倾斜，理由是：______；
④测量膨胀气球受到的浮力大小；
方法一：在不改变小桶悬挂位置的情况下，______（选填“向小桶内添加”“从小桶内取出”）重力为的细沙，使标尺重新处于水平平衡状态，则膨胀气球受到的浮力大小为______；
方法二：保持小桶和细沙总重力为G的情况下，移动小桶悬挂的位置，使标尺重新处于水平平衡状态，此时小桶悬挂位置与O点的距离为L，则膨胀气球受到的浮力大小为______；
（2）实验评估：
如图c，如果用钩码替换图a中的小桶和桶内细沙，为了较精准测量膨胀气球受到的浮力大小，采用④中的哪种方法更合理？简要说明理由______。
【答案】（1） G 左端的气球受到了向上的浮力，导致杠杆左端受到的动力变小，动力与动力臂的乘积变小，小于右端阻力与阻力与阻力臂的乘积 从小桶内取出
（2）方法二
【解析】（1）根据杠杆平衡原理可知，动力臂等于阻力臂，故动力等于阻力，故篮球和气球（含气针）的总重力为G。
左端的气球受到了向上的浮力，导致杠杆左端受到的动力变小，动力与动力臂的乘积变小，小于右端阻力与阻力臂的乘积，故杠杆右端下沉。
由于杠杆右端下沉，在不改变小桶悬挂位置的情况下，可以从小桶内取出重力为的细沙，减小阻力，从而减小阻力与阻力臂的乘积，使杠杆再次达到水平位置平衡。
取出细沙后，动力臂仍然等于阻力臂，故动力仍然等于阻力，故减小的动力等于减小的阻力，即气球所受的浮力为。
根据杠杆平衡原理可知，杠杆左端受到的动力为
故浮力的大小为
（2）若用钩码代替沙子和桶，若采用方法一，由于钩码是整数的增加或者减小，无法恰好石杠杆在水平位置平衡。此时需要采用方法二，通过移动钩码，从而使杠杠在水平位置平衡，通过杠杆平衡计算浮力。
9．如图甲所示，杆秤是民间的一种测量质量的工具。秤钩在秤杆A点悬挂着，将待测物体挂在秤钩上，用手提着秤纽B或C（相当于支点），秤砣M在秤杆E上移动，当秤杆在水平位置静止时，可在秤杆上读出被测物体的质量。
（1）使用杆秤时，提起 ______（选填“B”或“C”）处的秤纽，此秤的称量（所能称的最大质量）更大；
（2）用200g的铁块替换原150g的铁块做秤砣，杆秤的最大称量 _____（选填“减小”“不变”或“增大”）；
（3）若秤杆的重心在它的中央，不挂物体时，提着秤纽B，为了使杆秤在水平位置平衡，则秤砣应移至秤纽B的 _______（选填“左”或“右”）侧；
（4）如图乙所示，提着秤纽C测量一个胡萝卜的质量，秤杆处于水平静止，AC=5cm，CD=20cm，秤砣的质量为100g，若秤杆的质量忽略不计，则胡萝卜的质量为 _______kg；若被测物体的质量增加，秤砣M应该向 ______（选填“左”或“右”）移动；
（5）如图乙所示，悬挂在秤钩上的胡萝卜静止后的轴线在水平位置；如图丙所示，沿悬挂线处竖直方向将胡萝卜切成A、B两段，所受重力分别为GA、GB，则GA>GB，你的理由是 _______。
【答案】 （1）B （2） 增大 （3） 左 （4） 0.4 右 （5） 以胡萝卜的重心为支点，左右两部分重力GA、GB的力臂分别为LA、LB，因为GA×LA=GB×LB，且LAGB。
【解析】（1）根据杠杆的平衡条件可知当提：着B处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体重为
当提着C处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体重为
因BE>CE，AB< AC，故可得GA>GA'，根据G=mg可知，提B处秤纽时，此秤的称量最大。
（2）用200g的铁块替换原150g的铁块做秤砣，秤砣质量变大，秤砣的力臂与物体的力臂不变，由
m秤砣gL秤砣= m物gL物
可知，杆秤的最大称量增大。
（3）秤杆的重心在它的中央，不挂物体时，提着秤纽B，B处为支点，秤杆的重力的作用点在B点的右侧，要使杠杆平衡，则秤砣应该移至B的左侧。
（4）提着秤纽C测量一个胡萝卜的质量，秤杆处于水平静止，根据杠杆的平衡条件可知
m秤砣GLCD= m物GLAC
即
0．1kg×10N/kg×20cm=m物×10N/kg×5cm
则m物=0.4kg。
若被测物体的质量增加，物体的重力变大，在m秤砣、LAC不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，LCD应变大，所以M向右移动。
（5）悬挂线处竖直方向将胡萝卜切成A、B两段，则A段的重心到悬挂线处竖直方向的距离小于B段的重心到悬挂线处竖直方向的距离，即左侧的力臂小于右侧的力臂；根据杠杆的平衡条件GA×LA=GB×LB可知，GA>GB。
10. 请解答“人体和体育锻炼中的杠杆”项目式学习中的问题。
（1）构建杠杆概念：用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，如图1所示；从物理学的视角来看，桡骨可以简化为杠杆。请问：该杠杆的支点在哪里（用图1上标出的名称回答）？_________在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力是动力还是阻力？_________
（2）探究杠杆平衡条件：用如图2所示的装置探究杠杆平衡条件，需要测量并记录哪些物理量？_________（用图2上标出的物理量符号回答）
（3）应用和拓展：引体向上，能充分训练肱二头肌。如图3是某同学做引体向上的情境，他双手握单杠，前臂与竖直方向成30°角，上臂与前臂成30°角，身体静止，上臂中肱骨可抽象成如图4所示的杠杆OB，A点是双手握单杠的点，O点是肘关节，B点是肩关节，认为B点是体重对肱骨竖直拉力的作用点，肱二头肌沿BC方向拉肱骨。已知该同学体重为600N，肱骨OB长约30cm，OC距离约4cm，由于C点距O点很近，认为BC与前臂AO的夹角也约为30°。两只手臂用力情况相同。求此时每只上臂的肱二头肌拉力的大小。_________
【答案】 （1）该杠杆的支点在肘关节 绳索对手掌的拉力是阻力 （2）、、、 （3） 3900N
【解析】（1）如图，肘关节是固定不动，相当于该杠杆的支点，绳索对手掌的拉力是阻碍杠杆转动的力，即阻力。
（2）探究杠杆平衡条件，需要记录动力、阻力、动力臂、阻力臂，即、、、。
（3）根据题意可知，OB是杠杆，O点是支点，则动力为每只上臂的肱二头肌拉力，动力臂
阻力
阻力臂
根据杠杆平衡条件可知，每只上臂的肱二头肌拉力的大小
11. 杆秤（如图甲）是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下，动手制作量程为20克的杆秤（如图乙）。
【制作步骤】
做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”；
挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处；
系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；
标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
定刻度：
【交流评价】
（1）杆秤是一种测量______ 的工具；
（2）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向______ 侧移动；
（3）步骤标零线的目的是______ ；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为______ 的方法更合理。
小科：先在秤盘上放1克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2克物体；按上述方法直到标出所有刻度。
小思：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份，依次标上相应刻度。
【答案】物体质量 右 避免杆秤自身重力对称量的干扰 小思
【解析】（1）杆秤是一种测量物体质量的工具；
（2）当在秤盘上没有放置物体时，秤杆在水平位置平衡后，秤砣所挂的位置为“0”；
当在秤盘上放置物体称量时，由杠杆的平衡条件可知，在秤砣质量和AB不变的情况下，要使秤杆在水平位置平衡，应增大BO的大小，即秤砣应从“0”刻度向右侧移动；
（3）图乙中，B点是支点，当在秤盘上没有放置物体时，秤砣挂在“0”点与杆秤自重平衡，所以步骤标零线的目的是避免杆秤自身重力对称量的干扰；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的，所以定刻度时，小科的方法比较麻烦，而小思的方法比较简单，更合理。
