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1. 小吉所在兴趣小组要制作简易杆秤,需要选择一根合适的杆子作为秤杆。以下是同学们找到的几种材料,根据材料的特性,用来制作秤杆最合适的材料是()
A.铁管:重量较重,强度高,不易弯曲
B.纸筒:轻便,易于剪切,但强度较低
C.木棍:重量适中,易于加工,强度适中
D.塑料管:重量轻,易弯曲,耐水
A.铁管:重量较重,强度高,不易弯曲
B.纸筒:轻便,易于剪切,但强度较低
C.木棍:重量适中,易于加工,强度适中
D.塑料管:重量轻,易弯曲,耐水
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题，首先需明确简易杆秤对秤杆的要求：秤杆需重量适中（保证称重的平衡与灵敏度）、易于加工（方便刻画刻度、安装秤钩等配件）、强度适中（能承受一定重量，不易变形损坏）。接下来逐一分析各选项材料的特性是否匹配这些要求：铁管过重且加工难，纸筒强度不足易损坏，塑料管易弯曲影响称重准确性，只有木棍的特性完全符合秤杆的需求。
【解析】
制作简易杆秤的秤杆需满足重量适中、易于加工、强度适中的要求：
A选项铁管重量较重，会影响称重的准确性，且加工难度大，不符合要求；
B选项纸筒强度低，无法承受重物和秤砣的重量，易损坏，不符合要求；
C选项木棍重量适中，便于加工刻度和安装部件，强度能满足简易杆秤的使用需求，符合要求；
D选项塑料管易弯曲，称重时易变形导致刻度不准，不符合要求。
因此最合适的材料是木棍，选C。
【答案】
C
【知识点】
材料特性与应用、简易工具选材
【点评】
本题结合生活中的简易工具制作情境，考查学生根据实际需求选择合适材料的能力，需要学生结合材料特性与工具使用要求进行分析，贴近生活实际，注重知识的生活化应用。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，首先需明确简易杆秤对秤杆的要求：秤杆需重量适中（保证称重的平衡与灵敏度）、易于加工（方便刻画刻度、安装秤钩等配件）、强度适中（能承受一定重量，不易变形损坏）。接下来逐一分析各选项材料的特性是否匹配这些要求：铁管过重且加工难，纸筒强度不足易损坏，塑料管易弯曲影响称重准确性，只有木棍的特性完全符合秤杆的需求。
【解析】
制作简易杆秤的秤杆需满足重量适中、易于加工、强度适中的要求：
A选项铁管重量较重，会影响称重的准确性，且加工难度大，不符合要求；
B选项纸筒强度低，无法承受重物和秤砣的重量，易损坏，不符合要求；
C选项木棍重量适中，便于加工刻度和安装部件，强度能满足简易杆秤的使用需求，符合要求；
D选项塑料管易弯曲，称重时易变形导致刻度不准，不符合要求。
因此最合适的材料是木棍，选C。
【答案】
C
【知识点】
材料特性与应用、简易工具选材
【点评】
本题结合生活中的简易工具制作情境，考查学生根据实际需求选择合适材料的能力，需要学生结合材料特性与工具使用要求进行分析，贴近生活实际，注重知识的生活化应用。
【难度系数】
0.8
2. 小林所在小组制作了一杆简易杆秤(如图12-2-2所示),小林要增大杆秤的称量范围,下列操作可行的是()
A.将C点向左移
B.将O点向右移
C.增大秤盘的质量
D.增大秤砣的质量
A.将C点向左移
B.将O点向右移
C.增大秤盘的质量
D.增大秤砣的质量
答案
D
解析
【分析】
本题考查杠杆平衡条件在杆秤中的应用，解题核心是利用杠杆平衡公式 $ F_1L_1=F_2L_2 $，分析各选项对可称量最大物体重力的影响：
1. 杆秤的本质是杠杆，物体重力为阻力，秤砣重力为动力，对应力臂分别为物体到支点O的距离、秤砣到支点O的距离。
2. 要增大称量范围，即允许称量的最大物体重力增大，需结合杠杆平衡条件分析各选项的变化对最大可测重力的影响：
若阻力臂或动力变化，需判断是否能让最大阻力（物体重力）增大。
额外增加的阻力（如秤盘质量）会占用称量额度，减小实际可测物体重力。
【解析】
设物体重力为 $ G_{\mathrm{物}} $，秤砣重力为 $ G_{\mathrm{砣}} $，物体到支点O的距离为 $ L_{CO} $，秤砣的最大力臂为 $ L_{\mathrm{max}} $，根据杠杆平衡条件 $ G_{\mathrm{物}} · L_{CO} = G_{\mathrm{砣}} · L_{\mathrm{max}} $，变形得 $ G_{\mathrm{物}} = \frac{G_{\mathrm{砣}} · L_{\mathrm{max}}}{L_{CO}} $。
选项A：将C点向左移，$ L_{CO} $ 增大，在 $ G_{\mathrm{砣}} $ 和 $ L_{\mathrm{max}} $ 不变时，$ G_{\mathrm{物}} $ 的最大值减小，称量范围变小，不可行。
选项B：将O点向右移，$ L_{CO} $ 减小的同时，$ L_{\mathrm{max}} $ 也会减小，$ G_{\mathrm{物}} $ 的最大值无法增大，且会导致原有刻度失效，不可行。
选项C：增大秤盘的质量，相当于额外增加了阻力，会占用称量额度，实际可测的物体重力最大值减小，称量范围变小，不可行。
选项D：增大秤砣的质量 $ G_{\mathrm{砣}} $，在 $ L_{CO} $ 和 $ L_{\mathrm{max}} $ 不变时，$ G_{\mathrm{物}} $ 的最大值增大，能称量更重的物体，增大了称量范围，可行。
【答案】
D
【知识点】
杠杆的平衡条件
【点评】
本题结合生活中的杆秤工具，考查杠杆平衡条件的实际应用，需要明确杆秤各部分对应的力和力臂，通过公式变形分析变量对结果的影响，注重物理规律在实际场景中的迁移应用。
【难度系数】
0.6
本题考查杠杆平衡条件在杆秤中的应用，解题核心是利用杠杆平衡公式 $ F_1L_1=F_2L_2 $，分析各选项对可称量最大物体重力的影响：
1. 杆秤的本质是杠杆，物体重力为阻力，秤砣重力为动力，对应力臂分别为物体到支点O的距离、秤砣到支点O的距离。
2. 要增大称量范围，即允许称量的最大物体重力增大，需结合杠杆平衡条件分析各选项的变化对最大可测重力的影响：
若阻力臂或动力变化，需判断是否能让最大阻力（物体重力）增大。
额外增加的阻力（如秤盘质量）会占用称量额度，减小实际可测物体重力。
【解析】
设物体重力为 $ G_{\mathrm{物}} $，秤砣重力为 $ G_{\mathrm{砣}} $，物体到支点O的距离为 $ L_{CO} $，秤砣的最大力臂为 $ L_{\mathrm{max}} $，根据杠杆平衡条件 $ G_{\mathrm{物}} · L_{CO} = G_{\mathrm{砣}} · L_{\mathrm{max}} $，变形得 $ G_{\mathrm{物}} = \frac{G_{\mathrm{砣}} · L_{\mathrm{max}}}{L_{CO}} $。
选项A：将C点向左移，$ L_{CO} $ 增大，在 $ G_{\mathrm{砣}} $ 和 $ L_{\mathrm{max}} $ 不变时，$ G_{\mathrm{物}} $ 的最大值减小，称量范围变小，不可行。
选项B：将O点向右移，$ L_{CO} $ 减小的同时，$ L_{\mathrm{max}} $ 也会减小，$ G_{\mathrm{物}} $ 的最大值无法增大，且会导致原有刻度失效，不可行。
选项C：增大秤盘的质量，相当于额外增加了阻力，会占用称量额度，实际可测的物体重力最大值减小，称量范围变小，不可行。
选项D：增大秤砣的质量 $ G_{\mathrm{砣}} $，在 $ L_{CO} $ 和 $ L_{\mathrm{max}} $ 不变时，$ G_{\mathrm{物}} $ 的最大值增大，能称量更重的物体，增大了称量范围，可行。
【答案】
D
【知识点】
杠杆的平衡条件
【点评】
本题结合生活中的杆秤工具，考查杠杆平衡条件的实际应用，需要明确杆秤各部分对应的力和力臂，通过公式变形分析变量对结果的影响，注重物理规律在实际场景中的迁移应用。
【难度系数】
0.6
