物理八年级下册第十二章 简单机械综合与测试单元测试同步测试题

这是一份物理八年级下册第十二章 简单机械综合与测试单元测试同步测试题，共40页。试卷主要包含了如图轻杆等内容，欢迎下载使用。
第12章《简单机械》单元测试卷
一．选择题（共16小题，每小题3分，共计48分）
1．在如图所示的四种用具中，使用时属于费力杠杆的是（　　）
A． 核桃夹子 B．撬棒
C．取碗夹子 D．瓶起子
2．生活中，小华发现有如图甲所示的水龙头，很难徒手拧开，但用如图乙所示的钥匙，安装并旋转钥匙就能正常出水，如图丙所示。下列有关这把钥匙的分析中正确的是（　　）
A．在使用过程中可以减小阻力臂
B．在使用过程中可以减小阻力
C．在使用过程中可以减小动力臂
D．在使用过程中可以增加动力臂
3．如图是用撬棒撬石头的情景，下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．质地均匀杠杆，每个钩码重0.5N，下列操作中可以使杠杆在水平位置平衡的是（杠杆上有等间隔的刻度）（　　）
A．
B．
C．
D．
5．在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，所用动力最小的是（不计机械自重、绳重和摩擦）（　　）
A． B．
C． D．
6．如图轻杆（不计杠杆重力），O为支点，物重为30N，OA：AB＝1：2，在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法，正确的是（　　）

A．该杠杆与镊子类型相同
B．图甲位置时，拉力大小为15N
C．图甲位置时，若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为3：1
D．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
7．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是（　　）

A．杠杆的动力臂为8cm
B．该杠杆为费力杠杆
C．该杠杆的阻力大小为0.5N
D．动力F的大小为1.5N
8．如图所示的吊车有大小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是（　　）
A．吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高
B．吊起相同货物，上升速度快机械效率高
C．每次吊起的货物越少，机械效率越高
D．货物升高的高度越高，机械效率越高
9．如图所示，斜面高2m、长4m，小明用平行于斜面的拉力F，将重400N的物体从斜面底端拉到顶端，已知拉力F＝250N，对此过程，下列结果中正确的是（　　）

A．有用功为1000J B．总功为1600J
C．额外功为200J D．机械效率为60%
10．同一滑轮用如图所示甲、乙两种装置匀速提升重均为10N的A、B两物体，已知滑轮重1N，绳重和滑轮的摩擦力不计。则下列说法中正确的是（　　）

A．手的拉力F乙＝10N
B．A物体受到的合力与B物体受到的合力相等
C．若A、B两物体都被提升0.5m，则利用乙装置做的有用功比较多
D．若A、B两物体都被提升0.5m，则手的拉力F甲做的功比F乙做的功多
11．小柯用图中装置提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（　　）

A．两个滑轮均为定滑轮
B．人将绳子拉过1米，物体也上升1米
C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛
D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向
12．如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左作匀速直线运动，则（　　）

A．F＝20N B．F＝10N C．F＝5N D．F＝30N
13．如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%．下列判断正确的是（　　）

A．拉力F1的大小为450N
B．用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少
14．如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以0.2m/s的速度提升0.1m，拉力F为1.2N，下列说法正确的是（　　）

A．绳自由端移动的速度为0.6m/s
B．这个滑轮组是费力机械
C．滑轮组的机械效率为83.3%
D．F所做的有用功为0.24J
15．如图所示，在一水平地面上，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，用力F拉动木箱使它匀速直线运动了3m（不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　）

A．拉力F的大小为400N B．拉力F的大小为200N
C．绳自由端移动了6m D．绳自由端移动了9m
16．如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体，D是边长为20cm、质量为20kg的正方体，OA：OB＝2：1，圆柱形容器的底面积为400cm2（g＝10N/kg），则下列结果不正确的是（　　）

A．物体C的密度为8×103kg/m3
B．杠杆A端受到细线的拉力为70N
C．物体D对地面的压强为1.5×103Pa
D．物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2×103Pa
二．填空题（共6小题，每空1分，共13分）
17．如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则重物G＝　 　N．若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将
　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）

18．某同学用如图所示滑轮组将重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速向上拉动，拉力为125N（不计绳重及摩擦），则动滑轮重　 　N，5s内人拉绳子做的功是　 　J，该滑轮组的机械效率是　 　。

19．如图所示，用大小为10N沿斜面向上的拉力F，将重为20N的铁块，由斜面底端匀速拉到长1m、高0.4m的斜面顶端，此过程中斜面的机械效率为　 　，铁块受到的摩擦力为　 　N。

20．如图所示，质量为50kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用　 　N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止。（g取10N/kg，不计轮重和摩擦）

21．如图所示，轻质水平木杆AB可以绕O点转动，在杆的B端用细线悬挂了盛满水的正方体容器，使该容器静止在水平桌面上，该容器的边长为10cm，质量为0.2kg，已知AO长度是OB长度的3倍，在A点用F＝4N的力竖直向下拉木杆时，容器对水平桌面的压力为　 　N，水对容器底部的压力为　 　N，（不计容器的厚度，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

22．如图所示，物体重为20N，某人在5s内用4N的拉力匀速地将该物体在水平方向移动了1m，则绳子自由端移动的速度为　 　m/s，拉力做功为　 　J，此物体受到的摩擦力为　 　N．（不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦）

三．实验探究题（共3小题，每空1分，共17分）
23．小明在“测量滑轮组的机械效率”实验中，测得的相关实验数据如下表（装置中每个滑轮的质量均相同）
次数
物体的重力
G/N
提升的高度
h/m
拉力N/N
绳端移动的距离
s/m
机械效率η
1
2
0.1
0.9
0.3
74%
2
4
0.1
1.6
0.3
83%
3
2
0.1

0.5

（1）实验过程中，应使弹簧测力计竖直向上　 　拉动。在第3次实验中弹簧测力计的示数如图乙所示，其示数为　 　N，第3次实验中滑轮组的机械效率为　 　。
（2）比较1、2两次的实验数据可知：相同的滑轮组，　 　，滑轮组的机械效率越高。
（3）测量结束后，小明想到甲图中的滑轮组还有另一种安装方法，既可以省力，也可以改变力的方向，请在丙图中画出绳子绕法。

24．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除　 　对实验的影响。为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的　 　。
（2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动　 　格。当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对　 　力。
（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测计示数　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）1N，如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是　 　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）（每个钩码重0.5N）。
（4）小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件　 　。
25．如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3

（1）实验过程中，应竖直向上　 　拉动弹簧测力计。
（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是　 　。
（3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重　 　，滑轮组的机械效率越高。
（4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为　 　W
（5）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是　 　。（填字母）
A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方
B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组

四．计算题（共2小题，共22分）
26．（10分）如图所示重力不计的轻杆AOB可绕支点O无摩擦转动，当把甲乙两物体如图分别挂在两个端点A、B上时，轻杆恰好在水平位置平衡，此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出，物体乙未与容器底接触，已知轻杆长2.2m，支点O距端点B的距离为1.2m，物体甲的质量为8.28kg，物体乙的体积为0.001m3．（g＝l0N/kg。忽略绳重，不计弹簧测力计的重力）
求：（1）甲物体的重力；
（2）乙物体受到水的浮力；
（3）弹簧测力计的示数；
（4）乙物体的密度。

27．（12分）如图1所示，装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为0.2m2。
桶的质量忽略不计，g取10N/kg。
（1）求桶中水的质量。
（2）求这桶水对地面的压强。
（3）某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为40N．求该滑轮组的机械效率。


试题解析
一．选择题（共16小题）
1．在如图所示的四种用具中，使用时属于费力杠杆的是（　　）
A． 核桃夹子 B．撬棒
C．取碗夹子 D．瓶起子
解：A、核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、取碗夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
D、瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故选：C。
2．生活中，小华发现有如图甲所示的水龙头，很难徒手拧开，但用如图乙所示的钥匙，安装并旋转钥匙就能正常出水，如图丙所示。下列有关这把钥匙的分析中正确的是（　　）
A．在使用过程中可以减小阻力臂
B．在使用过程中可以减小阻力
C．在使用过程中可以减小动力臂
D．在使用过程中可以增加动力臂
解：由图可知，安装并旋转钥匙，阻力臂不变，阻力不变，动力臂变大，根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2可知，动力变小，故ABC错误，D正确。
故选：D。
3．如图是用撬棒撬石头的情景，下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
解：
用撬棒撬石头时，动力为人对撬棒施加的竖直向下的作用力F1，从支点O向动力F1的作用线作垂线段，即为动力臂l1；
阻力是石头对撬棒的作用力F2，方向竖直向下，反向延长F2，从支点O向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂l2；故A正确，BCD错误。
故选：A。
4．质地均匀杠杆，每个钩码重0.5N，下列操作中可以使杠杆在水平位置平衡的是（杠杆上有等间隔的刻度）（　　）
A．
B．
C．
D．
解：AC、由图知动力和阻力使得杠杆转动的方向相同，故AC错误；
B、左边悬挂2个钩码时，若一个钩码重0.5N，杠杆上一格长L，弹簧秤的示数为1.5N，0.5N×2×4L≠1.5N×5L，故杠杆不平衡，故C错误；
D、由边悬挂2个钩码时，若一个钩码重0.5N，杠杆上一格长L，弹簧秤的示数为2N，0.5N×2×6L＝2N×3L，故杠杆平衡，故D正确。
故选：D。
5．在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，所用动力最小的是（不计机械自重、绳重和摩擦）（　　）
A． B．
C． D．
解：不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：
A、图示是一个定滑轮拉力F1＝G；
B、根据勾股定理知h＝m＝3m，图中为斜面，F2×5m＝G×3m，得到F2＝0.6G；
C、如图所示，由图可知＝＝，
由杠杆平衡条件可得：F3×L2＝G×LG，拉力F3＝G×＝G＝0.4G；
D、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n＝3，拉力F4＝G＝G；
因此最小拉力是F4；
故选：D。
6．如图轻杆（不计杠杆重力），O为支点，物重为30N，OA：AB＝1：2，在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法，正确的是（　　）

A．该杠杆与镊子类型相同
B．图甲位置时，拉力大小为15N
C．图甲位置时，若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为3：1
D．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
解：A、根据图示可知，动力臂大于阻力臂，因此为省力杠杆；而镊子使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，因此它们的类型不同，故A错误；
B、已知物重为30N，OA：AB＝1：2；由杠杆平衡条件可得：F×OB＝G×OA
解得：F＝＝＝＝10N，故B错误；
C、图甲位置时，若仅增加物重，则（F+△F）×OB＝（G+△G）×OA，显然拉力的变化量与物重的变化量之比不等于OA与OB的比值，故C错误；
D、保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，其力臂如图所示：

OB′为动力臂，OA′为阻力臂，阻力不变为G，
因为△OA′A∽△OB′B，所以OA′：OB′＝OA：OB＝1：3
由杠杆平衡条件可知，F′×OB′＝G×OA′，
F′＝＝＝10N；由此可知保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力不变，故D正确。
故选：D。
7．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是（　　）

A．杠杆的动力臂为8cm
B．该杠杆为费力杠杆
C．该杠杆的阻力大小为0.5N
D．动力F的大小为1.5N
解：A、当动力在A点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是：OA＝×4×2cm＝4cm，故A错误；
B、阻力臂OB，3×2cm＝6cm＞OA，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故B正确；
C、该杠杆的阻力大小为：G＝4×0.5N＝2N，故C错误；
D、根据杠杆的平衡条件，F1l1＝F2l2，G×OB＝F×OA
代入数据，2N×6cm＝F×4cm，
解得，F＝3N，故D错误。
故选：B。
8．如图所示的吊车有大小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是（　　）
A．吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高
B．吊起相同货物，上升速度快机械效率高
C．每次吊起的货物越少，机械效率越高
D．货物升高的高度越高，机械效率越高
解：
（1）使用小吊钩吊起相同货物时，小吊钩（小动滑轮）的重力小，做的额外功少，在有用功一定的情况下，总功小，其机械效率高，故A正确；
（2）由机械效率公式η＝＝＝可知，机械效率的高低与上升速度、货物升高的高度无关，故BD错误；
（3）每次吊起的货物越少，有用功越少，有用功在总功中所占比例越小，所以机械效率越低，故C错误。
故选：A。
9．如图所示，斜面高2m、长4m，小明用平行于斜面的拉力F，将重400N的物体从斜面底端拉到顶端，已知拉力F＝250N，对此过程，下列结果中正确的是（　　）

A．有用功为1000J B．总功为1600J
C．额外功为200J D．机械效率为60%
解：
A、小明对物体做的有用功：W有用＝Gh＝400N×2m＝800J，故A错；
B、拉力F做的总功：W总＝Fs＝250N×4m＝1000J，故B错；
C、额外功：W额＝W总﹣W有用＝1000J﹣800J＝200J，故C正确；
D、斜面的机械效率：
η＝＝×100%＝80%，故D错。
故选：C。
10．同一滑轮用如图所示甲、乙两种装置匀速提升重均为10N的A、B两物体，已知滑轮重1N，绳重和滑轮的摩擦力不计。则下列说法中正确的是（　　）

A．手的拉力F乙＝10N
B．A物体受到的合力与B物体受到的合力相等
C．若A、B两物体都被提升0.5m，则利用乙装置做的有用功比较多
D．若A、B两物体都被提升0.5m，则手的拉力F甲做的功比F乙做的功多
解：A、乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，F乙＝（G+G动）＝×（10N+1N）＝5.5N，故A错误；
B、因为匀速提升，故所受的合力都为零，故B正确；
CD、甲乙装置所做的有用功相同，用乙装置提重物时，得提起动滑轮所做额外功较多，故CD错误。
故选：B。
11．小柯用图中装置提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（　　）

A．两个滑轮均为定滑轮
B．人将绳子拉过1米，物体也上升1米
C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛
D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向
解：
A、由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，故A错误；
B、使用动滑轮时，物体上升1m，则绳子的自由端会通过2m，故B错误；
C、不计摩擦和滑动自重，使用动滑轮能省一半的力，物体的重力为400N，则拉力为200N，故C正确；
D、使用动滑轮能省力，使用定滑轮能改变力的方向，故D错误。
故选：C。
12．如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左作匀速直线运动，则（　　）

A．F＝20N B．F＝10N C．F＝5N D．F＝30N
解：由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以FA＝GB＝×10N＝5N；
在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，方向水平向左；
若使物体A向左作匀速直线运动，则A受摩擦力水平向右，则F′＝FA+f＝5N+5N＝10N。
故选：B。
13．如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%．下列判断正确的是（　　）

A．拉力F1的大小为450N
B．用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少
解：
A、忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%，
图甲中n＝2，由η＝＝＝＝可得拉力F1的大小：
F1＝＝＝500N，故A错误；
B、图甲中，根据F1＝（G+G动）可得动滑轮的重力：
G动＝2F1﹣G＝2×500N﹣900N＝100N；
忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率η＝＝＝，则用图乙绕法匀速提升400N重物时，其机械效率为：
η′＝＝×100%＝80%，故B正确；
CD、分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮做的功是额外功，因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同，额外功相同，总功相同（即F1和F2做功相同），机械效率也相同，故CD错误；
故选：B。
14．如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以0.2m/s的速度提升0.1m，拉力F为1.2N，下列说法正确的是（　　）

A．绳自由端移动的速度为0.6m/s
B．这个滑轮组是费力机械
C．滑轮组的机械效率为83.3%
D．F所做的有用功为0.24J
解：
A、由图可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，绳自由端移动的速度v＝2v物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，故A错；
B、由题知拉力F＝1.2N，G＝2N，因为F＜G，所以这个滑轮组是省力机械，故B错；
CD、拉力做的有用功W有用＝Gh＝2N×0.1m＝0.2J，
拉力端移动距离s＝2h＝2×0.1m＝0.2m，
拉力做的总功W总＝Fs＝1.2N×0.2m＝0.24J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%≈83.3%，故C正确、D错。
故选：C。
15．如图所示，在一水平地面上，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，用力F拉动木箱使它匀速直线运动了3m（不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　）

A．拉力F的大小为400N B．拉力F的大小为200N
C．绳自由端移动了6m D．绳自由端移动了9m
解：由图知，n＝2，
AB、不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则拉力：F＝f＝×200N＝100N，故A、B都错误；
CD、绳自由端移动的距离：s＝2s物＝2×3m＝6m，故C正确、D错误。
故选：C。
16．如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体，D是边长为20cm、质量为20kg的正方体，OA：OB＝2：1，圆柱形容器的底面积为400cm2（g＝10N/kg），则下列结果不正确的是（　　）

A．物体C的密度为8×103kg/m3
B．杠杆A端受到细线的拉力为70N
C．物体D对地面的压强为1.5×103Pa
D．物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2×103Pa
解：
A、物体C的质量：
mC＝＝＝8kg；
物体C的密度：
ρC＝＝＝8×103kg/m3，故A正确；
B、物体C排开水的体积：
V排＝VC＝1×10﹣3m3，
受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
杠杆A端受到的拉力：
FA＝GC﹣F浮＝80N﹣10N＝70N，故B正确；
C、由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2 得：
FA×OA＝FB×OB，
则杠杆B端受到细线的拉力：
FB＝×FA＝×70N＝140N，
由于力的作用是相互的，杠杆B端对D的拉力：
F拉＝FB＝140N，
D对地面的压力：
F压＝GD﹣FB＝mDg﹣F拉＝20kg×10N/kg﹣140N＝60N，
D对地面的压强：
p＝＝＝1.5×103Pa，故C正确；
D、物体C浸没在水中前后，水的深度变化：
△h＝＝＝＝2.5cm＝0.025m，
水对容器底的压强增大值：
△p＝ρ水g△h＝1×103kg/m3×10N/kg×0.025m＝2.5×102Pa，故D错。
故选：D。
二．填空题（共6小题）
17．如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则重物G＝　20　N．若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将　不变　（选填“增大”、“不变”或“减小”）

解：
（1）如图，杠杆在水平位置，

LBA＝2LBC，
杠杆平衡，FLBA＝GLBC，
所以G＝＝＝2×10N＝20N；
（2）杠杆被拉起后，如图所示，

BA′为动力臂，BC′为阻力臂，阻力不变为G，
△BC′D∽△BA′D′，
BC′：BA′＝BD：BD′＝1：2，
杠杆平衡，
所以F′LBA′＝GLBC′，
F′＝＝G＝×20N＝10N；由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变；
故答案为：20N；不变。
18．某同学用如图所示滑轮组将重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速向上拉动，拉力为125N（不计绳重及摩擦），则动滑轮重　75　N，5s内人拉绳子做的功是　375　J，该滑轮组的机械效率是　80%　。

解：动滑轮上有三股绳子，n＝3，不计绳重及摩擦，所以F＝（G物+G动），
所以G动＝3F﹣G物＝125N×3﹣300N＝75N；
物体上升的高度h＝vt＝0.2m/s×5s＝1m，绳子自由端移动的距离s＝3h＝3m
拉力F做的总功W总＝Fs＝125N×3m＝375J；
滑轮组的有用功为W有＝Gh＝300N×1m＝300J，
η＝×100%＝×100%＝80%
故答案：75N；375J；80%。
19．如图所示，用大小为10N沿斜面向上的拉力F，将重为20N的铁块，由斜面底端匀速拉到长1m、高0.4m的斜面顶端，此过程中斜面的机械效率为　80%　，铁块受到的摩擦力为　2　N。

解：
（1）使用斜面拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝20N×0.4m＝8J；
拉力做的总功：
W总＝Fs＝10N×1m＝10J，
斜面的机械效率：
η＝＝×100%＝80%；
（2）因为W总＝W有用+W额
所以额外功W额＝W总﹣W有用＝10J﹣8J＝2J，
由W额＝fs得摩擦力：
f＝＝＝2N。
故答案为：80%；2。
20．如图所示，质量为50kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用　200　N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止。（g取10N/kg，不计轮重和摩擦）

解：如图所示：

人和吊篮的总质量：
m＝50kg+30kg＝80kg，
人和吊篮受到的重力：
G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，
∵2F+F1＝G，F1＝2F，
∴4F＝G，
∴F＝G＝×800N＝200N
故答案为：200。
21．如图所示，轻质水平木杆AB可以绕O点转动，在杆的B端用细线悬挂了盛满水的正方体容器，使该容器静止在水平桌面上，该容器的边长为10cm，质量为0.2kg，已知AO长度是OB长度的3倍，在A点用F＝4N的力竖直向下拉木杆时，容器对水平桌面的压力为　0　N，水对容器底部的压力为　10　N，（不计容器的厚度，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

解：根据杠杆的平衡条件：
FA•OA＝FB•OB
又OA＝3OB
所以FB＝3FA＝3×4N＝12N
容器的边长a＝10cm＝0.1m
由ρ＝得，m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×（0.1m）3＝1kg
所以水和容器的总重力为G＝（m容+m水）g＝（0.2kg+1kg）×10N/kg＝12N
所以容器对桌面的压力F＝G﹣FB＝12N﹣12N＝0N
因为是正方体容器，所以F压＝G水＝m水g＝1kg×10N/kg＝10N
故答案为：0；10。
22．如图所示，物体重为20N，某人在5s内用4N的拉力匀速地将该物体在水平方向移动了1m，则绳子自由端移动的速度为　0.4　m/s，拉力做功为　8　J，此物体受到的摩擦力为　8　N．（不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦）

解：
由图知，动滑轮上绳子的段数为2，则绳子自由端移动的距离：s＝2s物＝2×1m＝2m；
绳子自由端移动的速度：v＝＝＝0.4m/s；
拉力做的功：W＝Fs＝4N×2m＝8J；
不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦，
由F＝f可得，物体受到的摩擦力：f＝2F＝2×4N＝8N；
故答案为：0.4；8；8。
三．实验探究题（共3小题）
23．小明在“测量滑轮组的机械效率”实验中，测得的相关实验数据如下表（装置中每个滑轮的质量均相同）
次数
物体的重力
G/N
提升的高度
h/m
拉力N/N
绳端移动的距离
s/m
机械效率η
1
2
0.1
0.9
0.3
74%
2
4
0.1
1.6
0.3
83%
3
2
0.1

0.5

（1）实验过程中，应使弹簧测力计竖直向上　匀速　拉动。在第3次实验中弹簧测力计的示数如图乙所示，其示数为　1　N，第3次实验中滑轮组的机械效率为　40%　。
（2）比较1、2两次的实验数据可知：相同的滑轮组，　物体的重力越大　，滑轮组的机械效率越高。
（3）测量结束后，小明想到甲图中的滑轮组还有另一种安装方法，既可以省力，也可以改变力的方向，请在丙图中画出绳子绕法。

解；（1）实验中应沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；
由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为1N；
第3次实验时滑轮组的机械效率为：η＝＝＝×100%＝40%；
（2）第2次实验时滑轮组的机械效率为：η'＝＝＝×100%≈83%；
由表格中的数据可知，1、2两次实验中，重物上升的高度相同，滑轮组相同，物体的重力不同，机械效率不同，物体的重力越大，机械效率越高；
（3）由图可知，该滑轮组为一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，要想改变力的方向，应使得绳子的自由端向下移动，即绳子的自由端通过定滑轮，如图：
。
故答案为：（1）匀速；1；40%；（2）物体的重力越大；（3）如图。
24．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除　杠杆自重　对实验的影响。为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的　运动状态　。
（2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动　1　格。当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对　平衡　力。
（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测计示数　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）1N，如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是　省力　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）（每个钩码重0.5N）。
（4）小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件　F1l1＝F2l2（或 动力×动力臂＝阻力×阻力臂）　。
解：（1）把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上，杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的运动状态；
（2）设一个钩码重为G，一格的长度为L；
根据杠杆的平衡条件可得：4G×2L＝2G×nL，
解得：n＝4，
故应该将B处所挂钩码须向右移动4﹣3＝1格；
静止的钩码处于平衡状态，受到的重力和测力计对钩码的拉力是一对平衡力。
（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，弹簧测计示数：
F＝＝2G＝2×0.5N＝1N，
由于弹簧测力计拉力F的力臂小于4L，故F大于1N；
如果竖直向上拉动弹簧测力计，弹簧测力计力的力臂大于钩码的力臂，故它是省力杠杆；
（4）杠杆的平衡条件为F1l1＝F2l2（或 动力×动力臂＝阻力×阻力臂）。
故答案为：（1）杠杆自重；运动状态；（2）1；平衡；（3）大于；省力；（4）F1l1＝F2l2（或 动力×动力臂＝阻力×阻力臂）。
25．如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3

（1）实验过程中，应竖直向上　匀速　拉动弹簧测力计。
（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是　74.1%　。
（3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重　越大　，滑轮组的机械效率越高。
（4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为　0.54　W
（5）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是　C　。（填字母）
A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方
B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组

解：（1）实验过程中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数；
（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是：
η＝＝＝≈74.1%；
（3）纵向分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（4）若在第三次实验中，F＝1.8N，物体上升的速度为0.1m/s，则绳子自由端的速度：
v＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
则拉力F的功率为：
P＝＝＝Fv＝1.8N×0.3m/s＝0.54W；
（5）A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，拉力测量大了，机械效率变小，不符合题意；
B．弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，不符合题意；
C．使用的动滑轮的重力小于智慧小组，克服动滑轮做的功减小，额外功减小，机械效率变大，符合题意；故选C。
故答案为：（1）匀速缓慢；（2）74.1%；（3）越大；（4）0.54；（5）C。
四．计算题（共2小题）
26．如图所示重力不计的轻杆AOB可绕支点O无摩擦转动，当把甲乙两物体如图分别挂在两个端点A、B上时，轻杆恰好在水平位置平衡，此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出，物体乙未与容器底接触，已知轻杆长2.2m，支点O距端点B的距离为1.2m，物体甲的质量为8.28kg，物体乙的体积为0.001m3．（g＝l0N/kg。忽略绳重，不计弹簧测力计的重力）
求：（1）甲物体的重力；
（2）乙物体受到水的浮力；
（3）弹簧测力计的示数；
（4）乙物体的密度。

解：（1）甲物体的重力：
G甲＝m甲g＝8.28kg×10N/kg＝82.8N；
（2）乙物体受到水的浮力：
F浮乙＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3＝10N；
（3）根据杠杆的平衡条件：FA•OA＝FB•OB得，
FB＝＝＝＝69N；
（4）由力的平衡得G乙＝F浮+FB＝10N+69N＝79N；
m乙＝＝＝7.9kg；
ρ乙＝＝＝7.9×103kg/m3。
答：（1）甲物体的重力为82.8N；
（2）乙物体受到水的浮力为10N；
（3）弹簧测力计的示数为69N；
（4）乙物体的密度为7.9×103kg/m3。
27．如图1所示，装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为0.2m2。
桶的质量忽略不计，g取10N/kg。
（1）求桶中水的质量。
（2）求这桶水对地面的压强。
（3）某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为40N．求该滑轮组的机械效率。

解：
（1）水的体积V＝0.01m3，
由ρ＝可得水的质量：
m＝ρV＝1×103kg/m3×0.01m3＝10kg；
（2）这桶水所受的重力：
G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N，
桶的质量忽略不计、自重不计，则水桶对地面的压力：
F＝G＝100N，
这桶水对地面的压强：
p＝＝＝500Pa；
（3）由图知，承担物重的绳子股数n＝3，则滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%≈83.3%。
答：（1）这桶水的质量为10kg。
（2）桶对地面的压强为500Pa。
（3）滑轮组的机械效率为83.3%