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沪科版(2024)八年级物理下册第十一章 《简单机械》单元测试 基础卷
一、选择题
1．如题图所示，赛艇的船桨是一种杠杆，以O为支点，手握A点只要移动较小的距离，就能使桨板在水中移动较大的距离，则该杠杆(　　)
A．省力，省距离 B．费力，费距离
C．省力，费距离 D．费力，省距离
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】握A点只要移动较小的距离，就能使桨板在水中移动较大的距离，据题描述可知，阻力臂大于动力臂，结合杠杆平衡分析可知，此时阻力小于动力，所以属于费力杠杆，但是省距离，故D正确，ABC错误；
故选D。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平。
2．如图是 2024 年全国皮划艇激流回旋春季冠军赛女子单人划艇决赛的场景，毕节籍运动员勇夺第一，取得巴黎奥运会参赛资格。下列说法正确的是（　　）
A．比赛时使用的船桨属于省力杠杆
B．皮划艇漂浮在水面时，所受浮力大于人和艇受到的总重力
C．皮划艇冲过终点不能马上停下是因为受到惯性作用
D．船桨向后划水，皮划艇向前运动，说明力的作用是相互的
【答案】D
【知识点】力作用的相互性；惯性及其现象；物体的浮沉条件及其应用；杠杆的分类
【解析】【解答】 A、比赛时使用的船桨，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故 A 错误。
B、皮划艇漂浮在水面时，根据物体的漂浮条件，所受浮力等于人和艇受到的总重力，故 B 错误。
C、皮划艇冲过终点不能马上停下，是因为皮划艇具有惯性，惯性是物体本身的一种属性，不能说 “受到惯性作用”，故 C 错误。
D、船桨向后划水，桨对水施加向后的力，同时水对桨施加向前的反作用力，使皮划艇向前运动，说明力的作用是相互的，故 D 正确。
故选D。
【分析】1、省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平；
2、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度；
3、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述；
4、相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
3．如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是
A．起瓶器
B．理发剪刀
C．天平
D．镊子
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】 开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；筷子和理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆， 天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A正确。
故选：A。
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
4．矗立在操场上的旗杆，顶部有一个如图所示的滑轮，该滑轮是(　　)
A．动滑轮 B．定滑轮 C．可以省距离 D．可以省力
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】B、据图可知，旗杆顶部的滑轮轮轴固定，属于定滑轮，故B正确；
A、动滑轮轮轴不固定，和题目描述不符合；
CD、定滑轮可以改变力的方向，不能省力，也不能省距离，故B正确，ACD错误；
故选B
【分析】动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，轮轴不固定，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力，轮轴固定。
5．如图所示，汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。下列说法正确的是 (　　)
A．使用的是定滑轮，可以省力
B．使用的是定滑轮，可以改变力的方向
C．使用的是动滑轮，可以省力
D．使用的是动滑轮，可以改变力的方向
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】ABCD.由图可知，滑轮位置固定不动，属于定滑轮；使定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。
6．如图所示，小明沿不同方向分别用大小为F1、F2、F3的力，匀速拉动物体A。忽略绳重及绳子与滑轮间的摩擦，关于三个力的大小，下列说法正确的是 （　　）
A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一样大
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】图中，滑轮的轴固定不动，是定滑轮。定滑轮不省力，物体A匀速运动，忽略绳重及摩擦，F1、F2、F3都与物体A受到的摩擦力相等，所用拉力一样大，故D正确，ABC错误。
故选D。
【分析】使用定滑轮，可以改变力的方向，不省力。
7．利用如图所示的装置，将重500 N的建材从地面匀速运送到离地面5m 的高处，此过程中工人的拉力恒为300 N，所用时间为5s，不计绳重和摩擦。下列判断正确的是 (　　)
A．拉力做的功为2500 J
B．绳子自由端的速度为3m /s
C．该滑轮组的机械效率约为83.3%
D．工人拉绳子的功率为300 W
【答案】C
【知识点】功率的计算；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】ABD、据图可知，缠绕在动滑轮上的绳子数为2，所以绳子移动距离、移动速度均为重物移动距离、移动速度的2倍，物体移动距离为5m，速度为，拉力做功W=Fs绳=300N×2×5m=3000J，拉力做功的功率P=Fv=300N×2×1m/s=600W，故ABD错误；
C、结合动滑轮拉力公式变形可知G滑=2F-G=600N-500N=100N，所以机械效率，故C正确。
故选C。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算，，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向，功率的计算：P=Fv；
4、功率的计算，总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
8．如图所示，关于简单机械，下列说法正确的是
A．如图甲，使用定滑轮可以改变力的大小
B．如图乙，使用动滑轮既能省力又能省功
C．如图丙，增大提升重物的质量，可以提高滑轮组的机械效率
D．如图丁，借助辘轳提升水桶时，对桶内水做的功是总功。
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；增大或减小机械效率的方法；有用功和额外功
【解析】【解答】A、定滑轮可以改变力的方向，不能改变力的大小，故A错误；
B、任何机械都不能省功，故B错误；
C、 增大提升重物的质量， 结合效率公式计算，分析可知，机械效率增加，故C正确
D、 助辘轳提升水桶时，对桶内水做的功是有用功，故D错误。
故选C。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算，F=，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，
3、功的相关计算：，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
4、功的计算：总功为，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh。
9．关于功、功率及机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．做功越多的机械，机械效率一定越高
B．功率越大的机械，做功时间一定越短
C．功率越大的机械，做功就一定会越快
D．机械效率越高的机械，功率一定越大
【答案】C
【知识点】功率的概念；机械效率
【解析】【解答】A、机械效率的本质是有用功与总功的比值。仅知道机械做功总量更多，无法确定有用功占总功的比例，因此不能得出机械效率一定更高的结论，故A错误；
B、功率是反映物体做功快慢的物理量，功率的大小由做功多少和做功时间共同决定。仅知道功率更大，无法确定做功时间一定更短，故B错误；
C、功率的物理意义就是描述物体做功的快慢，功率越大说明单位时间内完成的功越多，做功也就越快，故C正确；
D、机械效率是有用功和总功的比值，反映的是有用功的占比，而功率反映的是做功的快慢，二者没有直接的关联，故D错误。
故选C。
【分析】1、功率表征的是单位时间做功量，即做功的快慢；
2、机械效率：表示有用功和总功的比值。
10．如图所示，斜面长s为，高h为，现将重的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为，拉力的功率为，则下列说法错误的是（　　）
A．斜面的机械效率为80%
B．拉力做的总功为
C．提升物体所做的有用功为
D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；斜面的机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】ABC．首先计算提升物体所做的有用功：，接着计算拉力做的总功：
，然后计算斜面的机械效率：，故AC不符合题意，B符合题意。
D．计算物体由斜面底端运动到顶端所用时间：，D不符合题意。
故选B。
【分析】功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率：。
二、多选题
11．如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10s，若在此过程中（忽略绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的距离是6m B．动滑轮的重是100N
C．工人做功的功率是100W D．滑轮组的机械效率是80%
【答案】B,C,D
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；有用功和额外功
【解析】【解答】A、由图知，动滑轮缠绕绳子段数为2，绳子自由端移动的距离为物体移动距离的2倍，即s=2h=2×2m=4m，故A错；
B、根据动滑轮拉力的计算可知不计绳重和摩擦，拉力，代入数据解得G动=100N，故B正确；
C、拉力做的功为W总=Fs=250N×4m=1000J，结合做功公式计算可知工人做功的功率，故C正确；
D．物体克服重力做功可知，物体做的有用功W有用=Gh=400N×2m=800J，结合机械效率计算可知该滑轮组的机械效率为
，故D正确。
故选BCD。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力，
2、拉力的计算，，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
12．如图所示的杠杆中，动力的力臂用表示，图中所画力臂不正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A,B,C
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】力臂的画法：力臂是垂直于力方向和支点的连线，所以D力臂的画法正确，ABC错误；
综上选ABC。【分析】力臂的画法：力臂是支点和力的作用线的垂线段。
13．如图所示，是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转简车，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，竹简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．竹简内的水被提升过程中，其机械能总保持不变
C．竹简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】A,C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件；机械效率；是否做功的判断
【解析】【解答】A、利用筒车提水时，筒车转速加快，做功的功率变大，机械效率是有用功和总功的比值，和做功的快慢无关，由于有额外功存在，机械效率总是小于1，A正确；
B、竹筒内的水被提升时，外力对其做了功，水的高度变大，重力势能增大，机械能变大，B错误；
C、竹筒内的水倒入水槽时，水的高度减小，水流速度变大，则重力势能转化为动能，C正确；
D、水从水槽流向农田时，水在重力方向移动了距离，水的重力做了功，D错误。
故选AC。
【分析】使用机械时，由于存在额外功，机械效率总小于1；质量一定时，高度变大，重力势能变大，物体的机械能变大；水从高处下落时，在重力方向移动了距离，重力做了功，重力势能转化为动能。
三、填空题
14．在水果摊位用切刀切甘蔗，切刀在底座AB上绕A 点旋转，如图所示。当用垂直于刀柄向下的力 F切甘蔗时，切刀属于　 　杠杆。为了让切甘蔗更轻松些，我们可以进行的操作：　 　(只写一条)。
【答案】省力；将甘蔗向A点方向移动、磨刀口
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】据图可知，动力臂大于阻力臂，此时动力小于阻力，所以属于省力杠杆，将甘蔗向A点方向移动，减小阻力臂，更加省力。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平；
杠杆平衡：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
15．小京在劳动实践课上，主动承担了推车运土的工作，如图所示。当他抬起独轮车时，该车相当于　 　杠杆。小京发现车装载的土越多，推车越费力，说明相同条件下　 　越大，车轮与地面间的摩擦力越大。
【答案】省力；压力
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验；杠杆的分类
【解析】【解答】独轮车的支点在车轮处，当抬起独轮车时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
接触面粗糙程度不变时，装土越多，对地面的压力越大，车轮与地面间的摩擦力越大，推车更费力。【分析】当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大。
16．如图，这是一款手动榨汁器。在A处用力向下压手柄，容器中的水果受到挤压，可快速榨出果汁。此时，榨汁器手柄属于　 　杠杆，你的判断依据是　 　。
【答案】省力；动力臂大于阻力臂
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】榨汁器手柄的支点为 C 点，A 点是动力作用点（动力方向竖直向下），B 点是阻力作用点（阻力方向竖直向上）。由于支点到动力作用线的距离（动力臂）大于支点到阻力作用线的距离（阻力臂），根据杠杆平衡条件可知动力小于阻力，因此榨汁器手柄属于省力杠杆，判断依据是动力臂大于阻力臂。
故答案为：省力；动力臂大于阻力臂；
【分析】先明确杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点，再通过比较动力臂与阻力臂的大小关系，判断杠杆的类型；关键知识点：杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）、省力杠杆的判断依据（动力臂大于阻力臂）。
四、作图题
17．如图所示，小华家装修的时候，施工人员将一涂料桶推上左侧平台，请在图中标出支点的位置，并作出施工人员在点施加在涂料桶上最小力的示意图及其力臂。
【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】作图步骤如下：1. 支点 O 在涂料桶与平台接触的底边最下端（即桶将要绕其翻转的接触点）。
2. 连接支点 O 与动力作用点 A，线段 OA 即为最长的动力臂。
3. 最小力 F 的方向应垂直于 OA，且方向向上（使桶绕 O 点顺时针翻转），在 A 点画出该力，标出箭头和 F。
4. 从支点 O 向力 F 的作用线作垂线，垂足到 O 的距离即为力臂 L，用大括号或双箭头标出，并标注 L。
【分析】杠杆平衡条件：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。动力臂最大时，动力最小。
最大动力臂为支点到动力作用点的距离，即 OA。
最小力方向：垂直于 OA，且使杠杆沿所需方向转动（此处应向上拉或向上推，具体取决于支点位置）。
力臂是支点到力的作用线的垂直距离，作图时用虚线或实线加垂足符号表示。
18．如图所示，要求通过滑轮组用最小的力提升重物，请用笔画线组装滑轮组。
【答案】解：如图所示：
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，最多可以由三段绳子承担重物，此时滑轮组用最小的力可以提升重物，如图所示：
【分析】使滑轮组最省力时，动滑轮上的绳子股数最多即可。
五、实验探究题
19．小明和小红在“探究杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将左端的平衡螺母向　 　(选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量　 　；
（2）实验中，当杠杆两侧的钩码个数和位置如图乙所示时，杠杆在水平位置平衡，若将左侧钩码向右移动2格，则右侧钩码应向左移动　 　格才能使杠杆仍在水平位置平衡；
（3）如图丙所示，为改变力的方向，小明在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，当测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)；
（4）小明和小红用粗细均匀的塑料直尺(质量忽略不计)来制作杆秤，如图丁所示，制作过程如下：
①分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了小孔A和B，各用细绳穿过小孔作为秤钩和提纽，在秤钩处悬挂秤盘，把质量为 20g 的钩码挂在细绳上作为秤砣。移动秤砣到 20cm处的C点时，杆秤刚好在水平位置平衡，此处即为该杆秤的“定盘星”，标记为0刻度；
②用这个自制的杆秤称量某物体时，在秤盘中放入待测物体，移动秤砣到 D 点时，杆秤在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，此物体的质量为　 　g。
③为了增大杆秤的最大测量值，我们可以　 　。
A：将A点向左移；
B：将B 点向左移；
C：换一个质量较小的秤砣。
【答案】（1）左；力臂
（2）1
（3）变大
（4）120；A
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）杠杆静止后，右端下沉，需要将左端的平衡螺母像左调节，增加左边的右臂和力的乘积，杠杆水平位置平衡 ，目的便于测量力臂；
（2）设一格为L，砝码重力为G，结合杠杆平衡原理分析可知，2G×2L=4GnL，解的n=1；
（3） 测力计由竖直方向逐渐向左转 ，力臂变小，所以力增加；
（4）结合杠杆平衡可知m物LAB=m秤砣LCD；代入数据得m物×5cm=20g×30cm，解的m物=120g，增大量程，增加m物，可以在秤砣质量不变，增加杆秤的长度，或者杆秤长度不变，增加秤砣的质量，故A正确；
故选A。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ，原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂，首先对杠杆进行调平：调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂，当指针偏左表明左侧较重，所以需要增加右侧力和力臂；调平的原因为：减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置，记录多组试验数据，分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系；其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆，反之属于在省力杠杆；
3、最后，使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析，改变拉力的方向，实质为改变动力臂的大小，动力臂变小，则动力变大；
4、增加测量质量，即最大称重的质量变大，可在阻力臂和动力不变的情况下，通过增加动力臂实现，或者换用更大的秤砣。
20．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验时，某小组利用重力不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：
实验序号 钩码重/N 动滑轮重/N 拉力/N 钩码上升的高度/m 测力计移动的距离/m 有用功/J 总功/J 机械效率/%
① 4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0
② 4 0.9 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0 80.0
③ 6 0.5 3.3 0.2 0.4 1.2 1.32 90.9
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上　 　拉动弹簧测力计；
（2）第②次实验中的机械效率是　 　；
（3）通过比较　 　两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重　 　（选填“有关”或“无关”）；
（4）小明认为“同一个机械，它的机械效率是不变的”，通过比较　 　两次实验数据（选填实验序号）。可知他的观点是　 　的（选填“正确”或“错误”）。
【答案】匀速；80%；①②；有关；①③；错误
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）在实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
（2）由表可知，第②次实验中的机械效率是80%；
（3）通过对比①、②两次实验可知，钩码的重力相同，动滑轮的重力不同，机械效率也不同，可知动滑轮的机械效率与动滑轮自重有关；
（4）比较①③两次实验数据可知，动滑轮重力相同（即同一个机械），提升的物体重力不同时，机械效率也不同，且提升的物体越重，机械效率越大，因此小明的观点是错误的。
故答案为：（1）匀速；（2）80%；（3）①②；有关（4）①③；错误。
【分析】（1）实验时，匀速拉动弹簧测力计，使物体做匀速直线运动，速度保持不变；
（2）根据表中实验数据应用效率公式求出动滑轮的机械效率；
（3）研究动滑轮机械效率与动滑轮自身重力是否有关时，应控制提升钩码的重力相同，改变动滑轮重力；
（4）同一个机械，额外功基本上不变，当提升的物体重力变化时，有用功在总功中占得比值就变化，机械效率也就变化。
六、计算题
21．如图所示，体育课中，小宇同学正在测试自己的仰卧起坐的成绩。小宇同学质量为55kg，她上半身（肚脐以上）质量约为全身质量的60%；若一分钟内她做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的高度均为0.3m，这一分钟小宇共消耗4400J能量。（g取10N/kg）求：
（1）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功；
（2）这段时间内她克服重力做功的功率；
（3）这个过程小宇做功的效率。
【答案】解：解：（1）小宇所受的重力
仰卧起坐1次克服自身重力做功
（2）1min内完成40个仰卧起坐，克服重力所做的功
克服重力做功的功率
（3）小宇做功的效率
（1）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功为550N；
（2）这段时间内她克服重力做功的功率为66W；
（3）这个过程小宇做功的效率90%。
【知识点】功率计算公式的应用；重力及其大小的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据G=mg计算小宇所受的重力；仰卧起坐1次克服自身重力做功；
（2）1min内完成40个仰卧起坐，克服重力所做的功，结合功率公式计算可知克服重力做功的功率；
（3）结合效率公式计算可知小宇做功的效率。
22．如图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下，使45kg的货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，拉力F为300N。（g取10N/kg）求：
（1）货物的重力G；
（2）有用功W；
（3）拉力F的功率P；
（4）动滑轮的机械效率η。
【答案】解：（1）根据题意可知，货物的质量为45kg，
则货物的重力；
答：货物的重力G为450N。
（2）根据题意可知，重物被匀速上升10m，
则做的有用功；
答：有用功W为4500J。
（3）根据图片可知，承担重力的绳子段数n=2，
拉力F做的功W总=Fs=Fnh=300N×2×10m=6000J；
则拉力的功率；
答：拉力F的功率P为120W。
（4）综上所述，动滑轮的机械效率。
答：动滑轮的机械效率η为75%。
【知识点】功率计算公式的应用；重力及其大小的计算；滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【分析】 （1）根据G=mg求出货物的重力；
（2）根据W有=Gh求出滑轮组做的有用功；
（3）根据滑轮的种类确定绳子股数n，利用W总=Fs=Fnh求出滑轮组做的总功，根据求出拉力F的功率；
（4）根据求出动滑轮的机械效率。
七、科普阅读题
23．阅读《中国“武者”——人形机器人从舞台奔向未来》并回答问题。
《中国“武者”——人形机器人从舞台奔向未来》
随着科技的不断进步，机器人正逐渐融入人们的日常生活。2025年春晚，宇树科技的人形机器人H1凭借一场《秧BOT》扭秧歌表演惊艳全国，它是全球首款完成原地空翻的全尺寸电驱人形机器人。时隔一年，在2026年马年春晚，宇树科技携全面升级的H2与G1人形机器人再度亮相，为观众献上一场震撼人心的《武BOT》武术表演。从2025年的“舞者”到2026年的“武者”，人形机器人的技术实现了质的飞跃。
H2机型身高约180厘米，全身关节自由度超过31个，最大关节扭矩达360N·m。它搭载自研全身运动控制算法，并配备激光雷达与仿生视觉系统，可实现360°环境感知。G1则体型更为小巧（身高约132厘米，质量约35公斤），凭借23至43个关节电机与最大120N·m的关节扭矩，完成了720°回旋踢、侧空翻等高难度武术动作。其关键就在于关节扭矩，在力学中，扭矩是衡量力使物体绕轴发生转动效应的物理量，其定义为：力与力臂（力的作用线到转轴的垂直距离）的积。正是凭借这一技术突破，数十台机器人完全依靠机载传感器自主协同，实现了毫秒级同步的集群武术表演。同时，它们还能“听懂”音乐节奏，根据旋律实时调整动作，将武术的刚劲与舞蹈的韵律完美融合。
人形机器人作为未来产业的重要赛道，是人工智能、机械工程、电子工程等领域融合创新的典范。从2025年的“扭秧歌”到2026年的“打功夫”，中国机器人技术正以惊人的速度迭代升级，有望在未来深入工业、商业和家庭等多元场景，深刻改变社会形态与人们的生产生活方式。
（1）人形机器人能实现360°环境感知是因为　 　；
（2）人形机器人H2与成年人的体重相近，请你估测它的体重约是 ；
A．700N B．350N C．1400N
（3）G1机器人完成720°回旋踢时，腿部关节扭矩达到120N·m。若力臂为0.25m，则腿部施加的力约为　 　N。
【答案】（1）搭载自研全身运动控制算法，并配备激光雷达与仿生视觉系统
（2）A
（3）480
【知识点】重力及其大小的计算；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】（1）本题可直接从给定原材料中提取对应信息，原材料明确说明：H2搭载自研全身运动控制算法，同时配备激光雷达与仿生视觉系统，能够实现360°环境感知，据此即可得到对应答案。
（2）普通成年人的重力约为，题目明确说明H2的体重和成年人相近，因此选A。
（3）根据题干材料给出的扭矩定义：扭矩=力×力臂，公式即，对公式变形可得力的计算式，代入数值计算腿部施加的力可得：
【分析】1、重力的计算公式为G=mg；
2、扭矩定义：扭矩=力×力臂，据此分析题所给信息。
（1）本题可直接从原文提取对应信息，材料明确说明：H2搭载自研全身运动控制算法，并配备激光雷达与仿生视觉系统，可实现360°环境感知，因此得到对应答案。
（2）成年人重力约为
题目说明H2体重与成年人相近，因此选A。
（3）根据材料给出的扭矩定义：扭矩=力×力臂，即，变形得力
腿部施加的力
1 / 1沪科版(2024)八年级物理下册第十一章 《简单机械》单元测试 基础卷
一、选择题
1．如题图所示，赛艇的船桨是一种杠杆，以O为支点，手握A点只要移动较小的距离，就能使桨板在水中移动较大的距离，则该杠杆(　　)
A．省力，省距离 B．费力，费距离
C．省力，费距离 D．费力，省距离
2．如图是 2024 年全国皮划艇激流回旋春季冠军赛女子单人划艇决赛的场景，毕节籍运动员勇夺第一，取得巴黎奥运会参赛资格。下列说法正确的是（　　）
A．比赛时使用的船桨属于省力杠杆
B．皮划艇漂浮在水面时，所受浮力大于人和艇受到的总重力
C．皮划艇冲过终点不能马上停下是因为受到惯性作用
D．船桨向后划水，皮划艇向前运动，说明力的作用是相互的
3．如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是
A．起瓶器
B．理发剪刀
C．天平
D．镊子
4．矗立在操场上的旗杆，顶部有一个如图所示的滑轮，该滑轮是(　　)
A．动滑轮 B．定滑轮 C．可以省距离 D．可以省力
5．如图所示，汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。下列说法正确的是 (　　)
A．使用的是定滑轮，可以省力
B．使用的是定滑轮，可以改变力的方向
C．使用的是动滑轮，可以省力
D．使用的是动滑轮，可以改变力的方向
6．如图所示，小明沿不同方向分别用大小为F1、F2、F3的力，匀速拉动物体A。忽略绳重及绳子与滑轮间的摩擦，关于三个力的大小，下列说法正确的是 （　　）
A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一样大
7．利用如图所示的装置，将重500 N的建材从地面匀速运送到离地面5m 的高处，此过程中工人的拉力恒为300 N，所用时间为5s，不计绳重和摩擦。下列判断正确的是 (　　)
A．拉力做的功为2500 J
B．绳子自由端的速度为3m /s
C．该滑轮组的机械效率约为83.3%
D．工人拉绳子的功率为300 W
8．如图所示，关于简单机械，下列说法正确的是
A．如图甲，使用定滑轮可以改变力的大小
B．如图乙，使用动滑轮既能省力又能省功
C．如图丙，增大提升重物的质量，可以提高滑轮组的机械效率
D．如图丁，借助辘轳提升水桶时，对桶内水做的功是总功。
9．关于功、功率及机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．做功越多的机械，机械效率一定越高
B．功率越大的机械，做功时间一定越短
C．功率越大的机械，做功就一定会越快
D．机械效率越高的机械，功率一定越大
10．如图所示，斜面长s为，高h为，现将重的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为，拉力的功率为，则下列说法错误的是（　　）
A．斜面的机械效率为80%
B．拉力做的总功为
C．提升物体所做的有用功为
D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
二、多选题
11．如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10s，若在此过程中（忽略绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的距离是6m B．动滑轮的重是100N
C．工人做功的功率是100W D．滑轮组的机械效率是80%
12．如图所示的杠杆中，动力的力臂用表示，图中所画力臂不正确的是（　　）
A． B．
C． D．
13．如图所示，是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转简车，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，竹简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．竹简内的水被提升过程中，其机械能总保持不变
C．竹简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
三、填空题
14．在水果摊位用切刀切甘蔗，切刀在底座AB上绕A 点旋转，如图所示。当用垂直于刀柄向下的力 F切甘蔗时，切刀属于　 　杠杆。为了让切甘蔗更轻松些，我们可以进行的操作：　 　(只写一条)。
15．小京在劳动实践课上，主动承担了推车运土的工作，如图所示。当他抬起独轮车时，该车相当于　 　杠杆。小京发现车装载的土越多，推车越费力，说明相同条件下　 　越大，车轮与地面间的摩擦力越大。
16．如图，这是一款手动榨汁器。在A处用力向下压手柄，容器中的水果受到挤压，可快速榨出果汁。此时，榨汁器手柄属于　 　杠杆，你的判断依据是　 　。
四、作图题
17．如图所示，小华家装修的时候，施工人员将一涂料桶推上左侧平台，请在图中标出支点的位置，并作出施工人员在点施加在涂料桶上最小力的示意图及其力臂。
18．如图所示，要求通过滑轮组用最小的力提升重物，请用笔画线组装滑轮组。
五、实验探究题
19．小明和小红在“探究杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将左端的平衡螺母向　 　(选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量　 　；
（2）实验中，当杠杆两侧的钩码个数和位置如图乙所示时，杠杆在水平位置平衡，若将左侧钩码向右移动2格，则右侧钩码应向左移动　 　格才能使杠杆仍在水平位置平衡；
（3）如图丙所示，为改变力的方向，小明在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，当测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)；
（4）小明和小红用粗细均匀的塑料直尺(质量忽略不计)来制作杆秤，如图丁所示，制作过程如下：
①分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了小孔A和B，各用细绳穿过小孔作为秤钩和提纽，在秤钩处悬挂秤盘，把质量为 20g 的钩码挂在细绳上作为秤砣。移动秤砣到 20cm处的C点时，杆秤刚好在水平位置平衡，此处即为该杆秤的“定盘星”，标记为0刻度；
②用这个自制的杆秤称量某物体时，在秤盘中放入待测物体，移动秤砣到 D 点时，杆秤在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，此物体的质量为　 　g。
③为了增大杆秤的最大测量值，我们可以　 　。
A：将A点向左移；
B：将B 点向左移；
C：换一个质量较小的秤砣。
20．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验时，某小组利用重力不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：
实验序号 钩码重/N 动滑轮重/N 拉力/N 钩码上升的高度/m 测力计移动的距离/m 有用功/J 总功/J 机械效率/%
① 4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0
② 4 0.9 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0 80.0
③ 6 0.5 3.3 0.2 0.4 1.2 1.32 90.9
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上　 　拉动弹簧测力计；
（2）第②次实验中的机械效率是　 　；
（3）通过比较　 　两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重　 　（选填“有关”或“无关”）；
（4）小明认为“同一个机械，它的机械效率是不变的”，通过比较　 　两次实验数据（选填实验序号）。可知他的观点是　 　的（选填“正确”或“错误”）。
六、计算题
21．如图所示，体育课中，小宇同学正在测试自己的仰卧起坐的成绩。小宇同学质量为55kg，她上半身（肚脐以上）质量约为全身质量的60%；若一分钟内她做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的高度均为0.3m，这一分钟小宇共消耗4400J能量。（g取10N/kg）求：
（1）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功；
（2）这段时间内她克服重力做功的功率；
（3）这个过程小宇做功的效率。
22．如图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下，使45kg的货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，拉力F为300N。（g取10N/kg）求：
（1）货物的重力G；
（2）有用功W；
（3）拉力F的功率P；
（4）动滑轮的机械效率η。
七、科普阅读题
23．阅读《中国“武者”——人形机器人从舞台奔向未来》并回答问题。
《中国“武者”——人形机器人从舞台奔向未来》
随着科技的不断进步，机器人正逐渐融入人们的日常生活。2025年春晚，宇树科技的人形机器人H1凭借一场《秧BOT》扭秧歌表演惊艳全国，它是全球首款完成原地空翻的全尺寸电驱人形机器人。时隔一年，在2026年马年春晚，宇树科技携全面升级的H2与G1人形机器人再度亮相，为观众献上一场震撼人心的《武BOT》武术表演。从2025年的“舞者”到2026年的“武者”，人形机器人的技术实现了质的飞跃。
H2机型身高约180厘米，全身关节自由度超过31个，最大关节扭矩达360N·m。它搭载自研全身运动控制算法，并配备激光雷达与仿生视觉系统，可实现360°环境感知。G1则体型更为小巧（身高约132厘米，质量约35公斤），凭借23至43个关节电机与最大120N·m的关节扭矩，完成了720°回旋踢、侧空翻等高难度武术动作。其关键就在于关节扭矩，在力学中，扭矩是衡量力使物体绕轴发生转动效应的物理量，其定义为：力与力臂（力的作用线到转轴的垂直距离）的积。正是凭借这一技术突破，数十台机器人完全依靠机载传感器自主协同，实现了毫秒级同步的集群武术表演。同时，它们还能“听懂”音乐节奏，根据旋律实时调整动作，将武术的刚劲与舞蹈的韵律完美融合。
人形机器人作为未来产业的重要赛道，是人工智能、机械工程、电子工程等领域融合创新的典范。从2025年的“扭秧歌”到2026年的“打功夫”，中国机器人技术正以惊人的速度迭代升级，有望在未来深入工业、商业和家庭等多元场景，深刻改变社会形态与人们的生产生活方式。
（1）人形机器人能实现360°环境感知是因为　 　；
（2）人形机器人H2与成年人的体重相近，请你估测它的体重约是 ；
A．700N B．350N C．1400N
（3）G1机器人完成720°回旋踢时，腿部关节扭矩达到120N·m。若力臂为0.25m，则腿部施加的力约为　 　N。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】握A点只要移动较小的距离，就能使桨板在水中移动较大的距离，据题描述可知，阻力臂大于动力臂，结合杠杆平衡分析可知，此时阻力小于动力，所以属于费力杠杆，但是省距离，故D正确，ABC错误；
故选D。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平。
2．【答案】D
【知识点】力作用的相互性；惯性及其现象；物体的浮沉条件及其应用；杠杆的分类
【解析】【解答】 A、比赛时使用的船桨，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故 A 错误。
B、皮划艇漂浮在水面时，根据物体的漂浮条件，所受浮力等于人和艇受到的总重力，故 B 错误。
C、皮划艇冲过终点不能马上停下，是因为皮划艇具有惯性，惯性是物体本身的一种属性，不能说 “受到惯性作用”，故 C 错误。
D、船桨向后划水，桨对水施加向后的力，同时水对桨施加向前的反作用力，使皮划艇向前运动，说明力的作用是相互的，故 D 正确。
故选D。
【分析】1、省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平；
2、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度；
3、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述；
4、相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
3．【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】 开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；筷子和理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆， 天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A正确。
故选：A。
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
4．【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】B、据图可知，旗杆顶部的滑轮轮轴固定，属于定滑轮，故B正确；
A、动滑轮轮轴不固定，和题目描述不符合；
CD、定滑轮可以改变力的方向，不能省力，也不能省距离，故B正确，ACD错误；
故选B
【分析】动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，轮轴不固定，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力，轮轴固定。
5．【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】ABCD.由图可知，滑轮位置固定不动，属于定滑轮；使定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。
6．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】图中，滑轮的轴固定不动，是定滑轮。定滑轮不省力，物体A匀速运动，忽略绳重及摩擦，F1、F2、F3都与物体A受到的摩擦力相等，所用拉力一样大，故D正确，ABC错误。
故选D。
【分析】使用定滑轮，可以改变力的方向，不省力。
7．【答案】C
【知识点】功率的计算；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】ABD、据图可知，缠绕在动滑轮上的绳子数为2，所以绳子移动距离、移动速度均为重物移动距离、移动速度的2倍，物体移动距离为5m，速度为，拉力做功W=Fs绳=300N×2×5m=3000J，拉力做功的功率P=Fv=300N×2×1m/s=600W，故ABD错误；
C、结合动滑轮拉力公式变形可知G滑=2F-G=600N-500N=100N，所以机械效率，故C正确。
故选C。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算，，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向，功率的计算：P=Fv；
4、功率的计算，总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
8．【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；增大或减小机械效率的方法；有用功和额外功
【解析】【解答】A、定滑轮可以改变力的方向，不能改变力的大小，故A错误；
B、任何机械都不能省功，故B错误；
C、 增大提升重物的质量， 结合效率公式计算，分析可知，机械效率增加，故C正确
D、 助辘轳提升水桶时，对桶内水做的功是有用功，故D错误。
故选C。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算，F=，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，
3、功的相关计算：，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
4、功的计算：总功为，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh。
9．【答案】C
【知识点】功率的概念；机械效率
【解析】【解答】A、机械效率的本质是有用功与总功的比值。仅知道机械做功总量更多，无法确定有用功占总功的比例，因此不能得出机械效率一定更高的结论，故A错误；
B、功率是反映物体做功快慢的物理量，功率的大小由做功多少和做功时间共同决定。仅知道功率更大，无法确定做功时间一定更短，故B错误；
C、功率的物理意义就是描述物体做功的快慢，功率越大说明单位时间内完成的功越多，做功也就越快，故C正确；
D、机械效率是有用功和总功的比值，反映的是有用功的占比，而功率反映的是做功的快慢，二者没有直接的关联，故D错误。
故选C。
【分析】1、功率表征的是单位时间做功量，即做功的快慢；
2、机械效率：表示有用功和总功的比值。
10．【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；斜面的机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】ABC．首先计算提升物体所做的有用功：，接着计算拉力做的总功：
，然后计算斜面的机械效率：，故AC不符合题意，B符合题意。
D．计算物体由斜面底端运动到顶端所用时间：，D不符合题意。
故选B。
【分析】功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率：。
11．【答案】B,C,D
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；有用功和额外功
【解析】【解答】A、由图知，动滑轮缠绕绳子段数为2，绳子自由端移动的距离为物体移动距离的2倍，即s=2h=2×2m=4m，故A错；
B、根据动滑轮拉力的计算可知不计绳重和摩擦，拉力，代入数据解得G动=100N，故B正确；
C、拉力做的功为W总=Fs=250N×4m=1000J，结合做功公式计算可知工人做功的功率，故C正确；
D．物体克服重力做功可知，物体做的有用功W有用=Gh=400N×2m=800J，结合机械效率计算可知该滑轮组的机械效率为
，故D正确。
故选BCD。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力，
2、拉力的计算，，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
12．【答案】A,B,C
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】力臂的画法：力臂是垂直于力方向和支点的连线，所以D力臂的画法正确，ABC错误；
综上选ABC。【分析】力臂的画法：力臂是支点和力的作用线的垂线段。
13．【答案】A,C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件；机械效率；是否做功的判断
【解析】【解答】A、利用筒车提水时，筒车转速加快，做功的功率变大，机械效率是有用功和总功的比值，和做功的快慢无关，由于有额外功存在，机械效率总是小于1，A正确；
B、竹筒内的水被提升时，外力对其做了功，水的高度变大，重力势能增大，机械能变大，B错误；
C、竹筒内的水倒入水槽时，水的高度减小，水流速度变大，则重力势能转化为动能，C正确；
D、水从水槽流向农田时，水在重力方向移动了距离，水的重力做了功，D错误。
故选AC。
【分析】使用机械时，由于存在额外功，机械效率总小于1；质量一定时，高度变大，重力势能变大，物体的机械能变大；水从高处下落时，在重力方向移动了距离，重力做了功，重力势能转化为动能。
14．【答案】省力；将甘蔗向A点方向移动、磨刀口
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】据图可知，动力臂大于阻力臂，此时动力小于阻力，所以属于省力杠杆，将甘蔗向A点方向移动，减小阻力臂，更加省力。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平；
杠杆平衡：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
15．【答案】省力；压力
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验；杠杆的分类
【解析】【解答】独轮车的支点在车轮处，当抬起独轮车时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
接触面粗糙程度不变时，装土越多，对地面的压力越大，车轮与地面间的摩擦力越大，推车更费力。【分析】当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大。
16．【答案】省力；动力臂大于阻力臂
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】榨汁器手柄的支点为 C 点，A 点是动力作用点（动力方向竖直向下），B 点是阻力作用点（阻力方向竖直向上）。由于支点到动力作用线的距离（动力臂）大于支点到阻力作用线的距离（阻力臂），根据杠杆平衡条件可知动力小于阻力，因此榨汁器手柄属于省力杠杆，判断依据是动力臂大于阻力臂。
故答案为：省力；动力臂大于阻力臂；
【分析】先明确杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点，再通过比较动力臂与阻力臂的大小关系，判断杠杆的类型；关键知识点：杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）、省力杠杆的判断依据（动力臂大于阻力臂）。
17．【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】作图步骤如下：1. 支点 O 在涂料桶与平台接触的底边最下端（即桶将要绕其翻转的接触点）。
2. 连接支点 O 与动力作用点 A，线段 OA 即为最长的动力臂。
3. 最小力 F 的方向应垂直于 OA，且方向向上（使桶绕 O 点顺时针翻转），在 A 点画出该力，标出箭头和 F。
4. 从支点 O 向力 F 的作用线作垂线，垂足到 O 的距离即为力臂 L，用大括号或双箭头标出，并标注 L。
【分析】杠杆平衡条件：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。动力臂最大时，动力最小。
最大动力臂为支点到动力作用点的距离，即 OA。
最小力方向：垂直于 OA，且使杠杆沿所需方向转动（此处应向上拉或向上推，具体取决于支点位置）。
力臂是支点到力的作用线的垂直距离，作图时用虚线或实线加垂足符号表示。
18．【答案】解：如图所示：
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，最多可以由三段绳子承担重物，此时滑轮组用最小的力可以提升重物，如图所示：
【分析】使滑轮组最省力时，动滑轮上的绳子股数最多即可。
19．【答案】（1）左；力臂
（2）1
（3）变大
（4）120；A
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）杠杆静止后，右端下沉，需要将左端的平衡螺母像左调节，增加左边的右臂和力的乘积，杠杆水平位置平衡 ，目的便于测量力臂；
（2）设一格为L，砝码重力为G，结合杠杆平衡原理分析可知，2G×2L=4GnL，解的n=1；
（3） 测力计由竖直方向逐渐向左转 ，力臂变小，所以力增加；
（4）结合杠杆平衡可知m物LAB=m秤砣LCD；代入数据得m物×5cm=20g×30cm，解的m物=120g，增大量程，增加m物，可以在秤砣质量不变，增加杆秤的长度，或者杆秤长度不变，增加秤砣的质量，故A正确；
故选A。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ，原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂，首先对杠杆进行调平：调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂，当指针偏左表明左侧较重，所以需要增加右侧力和力臂；调平的原因为：减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置，记录多组试验数据，分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系；其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆，反之属于在省力杠杆；
3、最后，使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析，改变拉力的方向，实质为改变动力臂的大小，动力臂变小，则动力变大；
4、增加测量质量，即最大称重的质量变大，可在阻力臂和动力不变的情况下，通过增加动力臂实现，或者换用更大的秤砣。
20．【答案】匀速；80%；①②；有关；①③；错误
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）在实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
（2）由表可知，第②次实验中的机械效率是80%；
（3）通过对比①、②两次实验可知，钩码的重力相同，动滑轮的重力不同，机械效率也不同，可知动滑轮的机械效率与动滑轮自重有关；
（4）比较①③两次实验数据可知，动滑轮重力相同（即同一个机械），提升的物体重力不同时，机械效率也不同，且提升的物体越重，机械效率越大，因此小明的观点是错误的。
故答案为：（1）匀速；（2）80%；（3）①②；有关（4）①③；错误。
【分析】（1）实验时，匀速拉动弹簧测力计，使物体做匀速直线运动，速度保持不变；
（2）根据表中实验数据应用效率公式求出动滑轮的机械效率；
（3）研究动滑轮机械效率与动滑轮自身重力是否有关时，应控制提升钩码的重力相同，改变动滑轮重力；
（4）同一个机械，额外功基本上不变，当提升的物体重力变化时，有用功在总功中占得比值就变化，机械效率也就变化。
21．【答案】解：解：（1）小宇所受的重力
仰卧起坐1次克服自身重力做功
（2）1min内完成40个仰卧起坐，克服重力所做的功
克服重力做功的功率
（3）小宇做功的效率
（1）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功为550N；
（2）这段时间内她克服重力做功的功率为66W；
（3）这个过程小宇做功的效率90%。
【知识点】功率计算公式的应用；重力及其大小的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据G=mg计算小宇所受的重力；仰卧起坐1次克服自身重力做功；
（2）1min内完成40个仰卧起坐，克服重力所做的功，结合功率公式计算可知克服重力做功的功率；
（3）结合效率公式计算可知小宇做功的效率。
22．【答案】解：（1）根据题意可知，货物的质量为45kg，
则货物的重力；
答：货物的重力G为450N。
（2）根据题意可知，重物被匀速上升10m，
则做的有用功；
答：有用功W为4500J。
（3）根据图片可知，承担重力的绳子段数n=2，
拉力F做的功W总=Fs=Fnh=300N×2×10m=6000J；
则拉力的功率；
答：拉力F的功率P为120W。
（4）综上所述，动滑轮的机械效率。
答：动滑轮的机械效率η为75%。
【知识点】功率计算公式的应用；重力及其大小的计算；滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【分析】 （1）根据G=mg求出货物的重力；
（2）根据W有=Gh求出滑轮组做的有用功；
（3）根据滑轮的种类确定绳子股数n，利用W总=Fs=Fnh求出滑轮组做的总功，根据求出拉力F的功率；
（4）根据求出动滑轮的机械效率。
23．【答案】（1）搭载自研全身运动控制算法，并配备激光雷达与仿生视觉系统
（2）A
（3）480
【知识点】重力及其大小的计算；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】（1）本题可直接从给定原材料中提取对应信息，原材料明确说明：H2搭载自研全身运动控制算法，同时配备激光雷达与仿生视觉系统，能够实现360°环境感知，据此即可得到对应答案。
（2）普通成年人的重力约为，题目明确说明H2的体重和成年人相近，因此选A。
（3）根据题干材料给出的扭矩定义：扭矩=力×力臂，公式即，对公式变形可得力的计算式，代入数值计算腿部施加的力可得：
【分析】1、重力的计算公式为G=mg；
2、扭矩定义：扭矩=力×力臂，据此分析题所给信息。
（1）本题可直接从原文提取对应信息，材料明确说明：H2搭载自研全身运动控制算法，并配备激光雷达与仿生视觉系统，可实现360°环境感知，因此得到对应答案。
（2）成年人重力约为
题目说明H2体重与成年人相近，因此选A。
（3）根据材料给出的扭矩定义：扭矩=力×力臂，即，变形得力
腿部施加的力
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