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10.(2025·阜阳)如图所示的是在跨学科实践活动中同学们自己动手制作的杆秤,经测试发现杆秤能称量的物体的质量较小。若要增大杆秤的称量质量,下列操作可行的是(
A.将秤钩向左移
B.将提纽向右移
C.增大秤钩的质量
D.增大秤砣的质量
D
)A.将秤钩向左移
B.将提纽向右移
C.增大秤钩的质量
D.增大秤砣的质量
答案
10.D
解析
【分析】
本题利用杠杆平衡条件分析杆秤的称量问题，杆秤的支点是提纽B，根据杠杆平衡原理，物体重力与阻力臂的乘积等于秤砣重力与动力臂的乘积。要增大称量质量，需结合公式分析各操作对物体最大重力的影响，明确各选项改变的是阻力臂、动力臂还是动力，进而判断是否能增大称量质量。
【解析】
杆秤的平衡条件为：$ G_{物} · L_{AB} = G_{砣} · L_{BC} $，变形可得能称量的物体最大重力 $ G_{物} = \frac{G_{砣} · L_{BC}}{L_{AB}} $，物体质量 $ m_{物} = \frac{G_{物}}{g} $，因此要增大称量质量，需增大$ G_{物} $。
对各选项分析：
A. 将秤钩向左移：阻力臂$ L_{AB} $减小，由公式可知$ G_{物} $减小，无法增大称量质量，错误；
B. 将提纽向右移：阻力臂$ L_{AB} $增大，动力臂$ L_{BC} $减小，代入公式后$ G_{物} $减小，错误；
C. 增大秤钩的质量：秤钩质量属于额外负载，会使能称量的物体质量更小，错误；
D. 增大秤砣的质量$ G_{砣} $：在$ L_{AB} $、$ L_{BC} $不变时，$ G_{砣} $增大，$ G_{物} $随之增大，可增大称量质量，正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件、杠杆的应用
【点评】
本题以杆秤为载体，考查杠杆平衡条件的实际应用，解题关键是明确杆秤的支点、阻力臂和动力臂，结合平衡条件分析各操作对称量质量的影响，属于基础的物理应用题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题利用杠杆平衡条件分析杆秤的称量问题，杆秤的支点是提纽B，根据杠杆平衡原理，物体重力与阻力臂的乘积等于秤砣重力与动力臂的乘积。要增大称量质量，需结合公式分析各操作对物体最大重力的影响，明确各选项改变的是阻力臂、动力臂还是动力，进而判断是否能增大称量质量。
【解析】
杆秤的平衡条件为：$ G_{物} · L_{AB} = G_{砣} · L_{BC} $，变形可得能称量的物体最大重力 $ G_{物} = \frac{G_{砣} · L_{BC}}{L_{AB}} $，物体质量 $ m_{物} = \frac{G_{物}}{g} $，因此要增大称量质量，需增大$ G_{物} $。
对各选项分析：
A. 将秤钩向左移：阻力臂$ L_{AB} $减小，由公式可知$ G_{物} $减小，无法增大称量质量，错误；
B. 将提纽向右移：阻力臂$ L_{AB} $增大，动力臂$ L_{BC} $减小，代入公式后$ G_{物} $减小，错误；
C. 增大秤钩的质量：秤钩质量属于额外负载，会使能称量的物体质量更小，错误；
D. 增大秤砣的质量$ G_{砣} $：在$ L_{AB} $、$ L_{BC} $不变时，$ G_{砣} $增大，$ G_{物} $随之增大，可增大称量质量，正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件、杠杆的应用
【点评】
本题以杆秤为载体，考查杠杆平衡条件的实际应用，解题关键是明确杆秤的支点、阻力臂和动力臂，结合平衡条件分析各操作对称量质量的影响，属于基础的物理应用题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
11. (2025·淮南)图甲是用来提升重物的轮轴，它是一种变形杠杆，图乙是它的杠杆示意图。若图乙中$R=4r$，被提升的物体重为$G=320\ \mathrm{N}$，轮轴的机械效率为$\eta=80\%$，则作用在$A$点的动力为$F=\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{N}$。
答案
11.100
解析
【分析】
要解决轮轴的动力问题，需结合轮轴的特点和机械效率公式分析：轮轴转动时，轮上动力移动的距离与轴上重物上升的距离满足$ s=\frac{R}{r}h $（$ R $为轮半径，$ r $为轴半径，$ h $为物体上升高度）；机械效率$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，其中有用功是克服物体重力做的功$ W_{有用}=Gh $，总功是动力做的功$ W_{总}=Fs $，将距离关系代入效率公式即可推导动力$ F $的表达式，再代入已知条件计算。
【解析】
轮轴工作时，设物体上升高度为$ h $，则动力作用点$ A $移动的距离$ s $与$ h $的关系为：$ s=\frac{R}{r}h $。
有用功：$ W_{有用}=Gh $，总功：$ W_{总}=Fs=F·\frac{R}{r}h $。
根据机械效率公式$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，代入得：
$\eta=\frac{Gh}{F·\frac{R}{r}h}=\frac{Gr}{FR}$
整理得动力表达式：$ F=\frac{Gr}{\eta R} $。
已知$ R=4r $，$ G=320\ \mathrm{N} $，$ \eta=80\%=0.8 $，代入得：
$F=\frac{320\ \mathrm{N}× r}{0.8×4r}=\frac{320}{0.8×4}=100\ \mathrm{N}$
【答案】
100
【知识点】
轮轴、机械效率
【点评】
本题考查轮轴的机械效率计算，核心是明确轮轴上动力与阻力移动距离的关系，结合机械效率公式推导求解，属于初中物理基础应用题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决轮轴的动力问题，需结合轮轴的特点和机械效率公式分析：轮轴转动时，轮上动力移动的距离与轴上重物上升的距离满足$ s=\frac{R}{r}h $（$ R $为轮半径，$ r $为轴半径，$ h $为物体上升高度）；机械效率$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，其中有用功是克服物体重力做的功$ W_{有用}=Gh $，总功是动力做的功$ W_{总}=Fs $，将距离关系代入效率公式即可推导动力$ F $的表达式，再代入已知条件计算。
【解析】
轮轴工作时，设物体上升高度为$ h $，则动力作用点$ A $移动的距离$ s $与$ h $的关系为：$ s=\frac{R}{r}h $。
有用功：$ W_{有用}=Gh $，总功：$ W_{总}=Fs=F·\frac{R}{r}h $。
根据机械效率公式$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，代入得：
$\eta=\frac{Gh}{F·\frac{R}{r}h}=\frac{Gr}{FR}$
整理得动力表达式：$ F=\frac{Gr}{\eta R} $。
已知$ R=4r $，$ G=320\ \mathrm{N} $，$ \eta=80\%=0.8 $，代入得：
$F=\frac{320\ \mathrm{N}× r}{0.8×4r}=\frac{320}{0.8×4}=100\ \mathrm{N}$
【答案】
100
【知识点】
轮轴、机械效率
【点评】
本题考查轮轴的机械效率计算，核心是明确轮轴上动力与阻力移动距离的关系，结合机械效率公式推导求解，属于初中物理基础应用题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
12.小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后,小华在图A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们,两根木棍和绳子组成的机械相当于
滑轮组
,小明受到的拉力小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)小杰受到的拉力;若小华对绳子的拉力为$ F $,则小杰双手受到的拉力为6F
。答案
12.滑轮组；小于；6F
解析
【分析】首先观察装置结构，两根木棍与绳子的组合符合滑轮组的特征（滑轮组由定滑轮和动滑轮组成，可省力）；接着需通过绳子绕法判断小明和小杰受到的拉力大小关系；最后根据滑轮组的省力原理，数清承担拉力的绳子段数，计算小杰受到的拉力。
【解析】1. 两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组，因为该装置中木棍相当于滑轮，绳子绕在木棍上，具备滑轮组省力的结构特点。2. 从绳子绕法可知，绳子对小杰木棍的拉力段数更多，因此小明受到的拉力小于小杰受到的拉力。3. 数出拉着小杰木棍的绳子段数为6段，根据滑轮组省力规律，小华的拉力F与小杰受到的拉力满足：F = 小杰的拉力 ÷6，所以小杰双手受到的拉力为6F。
【答案】滑轮组；小于；6F
【知识点】滑轮组；力的大小；简单机械
【点评】本题将实际生活中的装置转化为滑轮组模型，考查学生对滑轮组结构和省力原理的理解，需要准确数出承担力的绳子段数，难度适中。
【难度系数】0.4
【解析】1. 两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组，因为该装置中木棍相当于滑轮，绳子绕在木棍上，具备滑轮组省力的结构特点。2. 从绳子绕法可知，绳子对小杰木棍的拉力段数更多，因此小明受到的拉力小于小杰受到的拉力。3. 数出拉着小杰木棍的绳子段数为6段，根据滑轮组省力规律，小华的拉力F与小杰受到的拉力满足：F = 小杰的拉力 ÷6，所以小杰双手受到的拉力为6F。
【答案】滑轮组；小于；6F
【知识点】滑轮组；力的大小；简单机械
【点评】本题将实际生活中的装置转化为滑轮组模型，考查学生对滑轮组结构和省力原理的理解，需要准确数出承担力的绳子段数，难度适中。
【难度系数】0.4
13. 在“探究斜面机械效率”的实验中，小明同学提出：“机械效率越高的斜面是否越省力？”针对这个问题，他选用了弹簧测力计、长木板、垫木、小车和刻度尺，做了如下实验。
步骤 1:用弹簧测力计测出小车的重力$ G $；
步骤 2:用木板和垫木做成斜面，把小车匀速拉上斜面，测出拉力$ F $（如图所示）；
步骤 3:分别测出斜面长$ s $和斜面高$ h $；
步骤 4:改变斜面的倾斜程度，重复步骤 2、3，数据记录如表所示。
(1)根据记录的数据，将表格补充完整。
(2)分析表格中的数据，可以得到:越省力的斜面，其机械效率越。
(3)完成上述实验后，小明同学提出:“斜面的倾斜程度相同时，表面越光滑的斜面，机械效率是否越高?”针对这个问题，本实验要探究的是斜面的机械效率与的关系，实验中要保持小车重力以及不变，改变。通过实验得出结论:其他条件一定时，斜面越光滑，机械效率越高。
(4)提高斜面机械效率的办法有:。
步骤 1:用弹簧测力计测出小车的重力$ G $；
步骤 2:用木板和垫木做成斜面，把小车匀速拉上斜面，测出拉力$ F $（如图所示）；
步骤 3:分别测出斜面长$ s $和斜面高$ h $；
步骤 4:改变斜面的倾斜程度，重复步骤 2、3，数据记录如表所示。
(1)根据记录的数据，将表格补充完整。
(2)分析表格中的数据，可以得到:越省力的斜面，其机械效率越。
(3)完成上述实验后，小明同学提出:“斜面的倾斜程度相同时，表面越光滑的斜面，机械效率是否越高?”针对这个问题，本实验要探究的是斜面的机械效率与的关系，实验中要保持小车重力以及不变，改变。通过实验得出结论:其他条件一定时，斜面越光滑，机械效率越高。
(4)提高斜面机械效率的办法有:。
答案
13.(1)75%、80% (2)低 (3)斜面的光滑程度；斜面的倾斜程度；斜面的光滑程度 (4)使斜面光滑些或增大斜面的倾斜程度
解析
【分析】
解决本题需掌握机械效率的计算公式η=W有用/W总×100%（有用功W有用=Gh，总功W总=Fs），运用控制变量法分析实验问题：探究某一因素对机械效率的影响时，需控制其他因素不变；通过实验数据对比分析得出对应结论。
【解析】
(1) 机械效率公式为η=(Gh/Fs)×100%，代入实验数据计算，可得两组机械效率分别为75%、80%；
(2) 分析表格数据，拉力越小（越省力）的斜面，其机械效率越低；
(3) 探究斜面机械效率与某一因素的关系时用控制变量法：本实验探究的是斜面机械效率与斜面光滑程度的关系，需保持小车重力以及斜面的倾斜程度不变，改变斜面的光滑程度；
(4) 根据实验结论，提高斜面机械效率的方法为：使斜面光滑些或增大斜面的倾斜程度。
【答案】13.(1)75%、80% (2)低 (3)斜面的光滑程度；斜面的倾斜程度；斜面的光滑程度 (4)使斜面光滑些或增大斜面的倾斜程度
【知识点】斜面机械效率、控制变量法、机械效率计算
【点评】本题为探究斜面机械效率的基础实验题，考查机械效率计算、控制变量法应用及实验结论分析，注重实验原理与方法的掌握，难度适中。
【难度系数】0.5
解决本题需掌握机械效率的计算公式η=W有用/W总×100%（有用功W有用=Gh，总功W总=Fs），运用控制变量法分析实验问题：探究某一因素对机械效率的影响时，需控制其他因素不变；通过实验数据对比分析得出对应结论。
【解析】
(1) 机械效率公式为η=(Gh/Fs)×100%，代入实验数据计算，可得两组机械效率分别为75%、80%；
(2) 分析表格数据，拉力越小（越省力）的斜面，其机械效率越低；
(3) 探究斜面机械效率与某一因素的关系时用控制变量法：本实验探究的是斜面机械效率与斜面光滑程度的关系，需保持小车重力以及斜面的倾斜程度不变，改变斜面的光滑程度；
(4) 根据实验结论，提高斜面机械效率的方法为：使斜面光滑些或增大斜面的倾斜程度。
【答案】13.(1)75%、80% (2)低 (3)斜面的光滑程度；斜面的倾斜程度；斜面的光滑程度 (4)使斜面光滑些或增大斜面的倾斜程度
【知识点】斜面机械效率、控制变量法、机械效率计算
【点评】本题为探究斜面机械效率的基础实验题，考查机械效率计算、控制变量法应用及实验结论分析，注重实验原理与方法的掌握，难度适中。
【难度系数】0.5
