实验题（2）简单机械——2025年中考物理一轮复习题型

实验题（2）简单机械——2025年中考物理一轮复习题型 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 第一板块：夯实基础 一、实验题 1．小亮利用杠杆做“探究杠杆的平衡条件”实验 (1)安装好实验装置后，杠杆在图甲所示位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；为使杠杆在水平位置平衡；应将杠杆的平衡螺母向 （选填”左”或“右”）调节；使杠杆在水平位置平衡的目的是 。 (2)实验中，小亮多次调节左端钩码的位置，并移动右侧钩码的位置，如图乙所示，使杠杆保持水平平衡，记录多组数据，这样做了后，小亮认为实验结论就具有普遍性了，他这样的操作， （填“完全”或“不完全”）符合实验要求； (3)保持左侧悬挂钩码的位置和数量不变，调节右侧悬挂钩码的数量和位置，使杠杆始终在水平位置平衡，记录对应的力F和力臂大小，绘制成图像如图丙所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积（F与的乘积） （选填“相等”或“不相等”）。 (4)如图丁所示，已知每个钩码的质量均为50g，用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，实验中始终保持杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在a位置竖直向下拉时，测力计的示数为 N；弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数将 （填“变大”、“不变”或“变小”），原因是 。（g取10） 2．小华同学为“探究杠杆的平衡条件”，设计了如图所示的实验。 （1）实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）调节好杠杆后，为了获取实验数据，在图乙、丙两个方案中，按 方案进行实验能更加方便地测出 。 （3）经过实验，得到的数据如下表： 实验序号 动力F1/N 动力臂动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1.5 0.10 1.0 0.15 2 10 0.30 2.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.20 由数据可初步得到的结论是 （用公式表示）； （4）保持杠杆一直处于水平位置平衡，当弹簧测力计由图乙逐渐旋转至图丙所示位置时，弹簧测力计的示数 （选填“变小”“变大”或“不变”）。 （5）甲物体静置在水平地面上时，对地面的压强为p0。小华将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，把质量为m0的乙物体悬挂在杠杆的B端，如图丁所示，此时杠杆在水平位置平衡且甲物体对地面的压强为p1，AO∶OB＝1∶3，O为支点。要使甲物体刚好被细绳拉离地面，小华设计了以下两种方案，请你帮他完成； 方案一：仅将支点O向 （选填“左”或“右”）移动适当距离； 方案二：仅增加乙物体的质量，则乙物体增加的质量为 。 3．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，每个钩码重相同。 （1）实验前，调节螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）如图甲所示，在杠杆A点挂2个钩码，B点挂 个钩码，才能使杠杆再次在水平位置平衡。多次实验后，得出杠杆的平衡条件为 ； （3）小致看到爸爸利用图乙的“帮手”抬起大花盆，取出托水盘清洗。为了抬起花盆时更省力，他建议爸爸将支架向 移动一些距离； （4）请在图乙中画出动力F的力臂l的示意图。 4．在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前发现杠杆左端下沉（图甲所示），可将杠杆右端的平衡螺母向 调节，直至杠杆平衡。实验前的调节平衡的目的有两个：①消除杠杆自重对平衡的影响；②便于测量 ； （2）调节平衡后，按图乙所示，在杠杆两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆重新在水平位置平衡，记录数据如下表： 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 8.0 1.0 4.0 2 2.0 6.0 1.5 8.0 3 3.0 4.0 ______ 6.0 表格中第三次实验的阻力应该为 N； 分析数据可得杠杆平衡条件： 。 5．物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益（用“MA”表示），根据机械效益可以比较省力程度。那么，滑轮组的机械效益与哪些因素有关呢？小明提出三个猜想： 猜想一：与物体重力大小有关； 猜想二：与吊起动滑轮的绳子股数有关； 猜想三：与动滑轮重力大小有关； 小明组装了如图甲、乙、丙所示的滑轮组，其中图甲、乙中每个滑轮的质量为m1，图丙中每个滑轮的质量m2，m1=2m2，利用这三个滑轮组进行实验，测得5组数据，再将图丙的滑轮先后更换两次，测得2组数据。不计绳重和摩擦，实验数据如下表。 序号 物重G/N 吊起动滑轮的绳子股数n 拉力F/N 机械效益MA 1 6 2 4.0 1.5 2 8 2 5.0 1.6 3 10 2 6.0 1.7 4 8 3 3.3 2.4 5 8 4 2.5 3.2 6 8 4 3.0 2.7 7 8 4 3.5 2.3 (1)分析1、2、3三次数据可知，其他条件相同时， 越大，滑轮组的机械效益越大，其省的力 （选填“越多”“越少”或“不变”）； (2)分析数据可知，当其他条件相同时，机械效益与吊起动滑轮绳子股数的定量关系是 ； (3)第 三次实验是为了探究机械效益MA与动滑轮重的关系； (4)用表格中第7次实验的滑轮组，匀速提升重10N的物体，则该滑轮组的机械效益为 ； (5)同一滑轮组的机械效益增大时，其机械效率 （选填“变小”“不变”或“变大”），机械效率与机械效益的比值 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 第二板块：能力提升 6．某实验小组利用如图所示的实验装置测滑轮组的机械效率，得到的实验数据如下表｡ 实验次数 钩码重G（N） 钩码上升高度h（m） 弹簧测力计示数F（N） 绳端移动距离s（m） 机械效率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1% 2 2 0.1 0.7 0.5 57.1% 3 3 0.1 1.2 0.3 83.3% (1)从表中的实验数据可以分析得出：第一次实验数据是用 （填“甲”或“乙”）实验装置测得的； (2)分析比较第一次实验和第二次实验的数据可以得到结论：不同的滑轮组提升同一物体， 机械效率越低； (3)分析比较第一次实验和第三次实验的数据可以得到结论：相同的滑轮组提升不同的物体， 机械效率越高。 7．如图所示，是探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 （1）实验前，将杠杆置于支架上，当杠杆静止时，发现左端下沉，如图甲所示。此时应把杠杆平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在 （选填“任意”或“水平”）位置平衡。 （2）调节平衡后，在杠杆A点处挂两个钩码，如图乙所示，则在点处挂 个钩码，才能使杠杆在原位置平衡。若此时在A、两点各增加1个钩码，则杠杆 （选填“能”或“不能”）保持平衡。 （3）为了使实验结论具有 （选填“普遍性”或“偶然性”），应改变钩码的个数及悬挂位置，多次进行实验。 （4）小明想测量杠杆的自重，他在杠杆左侧挂上一个重为的钩码，调整杠杆支点至图丙所示位置时，杠杆恰好处于水平。则杠杆的自重力为 。 8．小华用如图装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下： 次数 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 机械效率 1 1.0 0.1 0.5 66.7% 2 1.5 0.1 0.7 71.4% 3 2.0 0.1 0.8 （1）实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计； （2）第3次实验的机械效率为 ％； （3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采用的措施是 物重（填“增大”或“减小”）； （4）在一次测量中，小华将同一重物提升到更高的位置，其他条件不变，该滑轮组的机械效率 （填“变大”“变小”或“不变”）。 9．为了测量杠杆的机械效率，并研究杠杆的机械效率的大小与哪些因素有关，聪聪和明明设计了如图所示的实验装置。 （1）聪聪把两个钩码挂在如图所示的B点，用弹簧测力计在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测得弹簧测力计示数为F，并测得A、B两点上升的高度分别为h1和h2，已知每个钩码质量为m，则上述过程中木质杠杆的机械效率的表达式为 ；（用已知或测量物理量的符号表示） （2）明明在聪聪实验后，用一根大小外形完全相同的铁质杠杆代替原来的木质杠杆，然后仍然把两个质量为m的钩码挂在B点，用弹簧测力计在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使得A、B两点上升的高度分别为h1和h2，他发现前后两次实验中，拉力所做的 （选填“有用功”、“额外功”或“总功”）是相同的；然后他们经过进一步的分析得出：在其它条件都相同时，杠杆自身重力变大，杠杆的机械效率将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 10．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义．提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法． （1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中． 实验 次数 滑轮 材质 钩码重 G/N 提升的高度 h/m 有用功 W有用/J 拉力 F/N 绳端移动的距离 S/m 总功 W总/J 机械效率 η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% ①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高． ②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关． ③比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关． ④第5次实验是利用了图 的装置完成的，判断依据是 ． ⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为 ．可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率． （2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关．保持斜面倾斜程度不变，可以采用 的方法减小摩擦，从而提筒斜面的机械效率． （3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都 ．下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 ． A、焦耳定律     B、牛顿第一定律       C、阿基米德原理       D、欧姆定律 第三板块：智力挑战 11．探究滑轮组的省力规律 步骤结论 （1）重物的重力为 N. （2）由图②和③可知： ； （3）比较图①④，使用动滑轮 （填“省力”或“费力”）. （4）已知动滑轮重为1N，用弹簧测力计测出了图⑤⑥中的N， N可知，用滑轮提升重物时，拉力的大小与绳子段数有关，忽略绳重和摩擦时，有几段绳子承担重物，拉力的大小即为 重力的几分之一. 12．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小陈用如图所示的同一滑轮组提升不同重力的物体，将弹簧测力计悬挂绳子的自由端，实验数据记录如表所示： 实验次数 1 2 3 物体所受的重力G/N 6.0 12.0 18.0 提升高度h/m 0.1 0.1 0.1 拉力F/N 6.0 9.6 13.2 绳端移动的距离s/m 0.2 0.2 0.2 机械效率η 50.0% 62.5% A (1)实验中要竖直向下 拉动弹簧测力计，使物体升高； (2)表格中编号A处数据应为 ；分析表中实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组提升不同重物时，被提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越 ； (3)小陈同学通过计算还发现，此滑轮组提升不同重力的物体时，绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比值总等于，则动滑轮的重力为 N。 13．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中： （1）实验前，杠杆在图所示位置静止，杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态，此时应先向 调节平衡螺母，使杠杆在 位置平衡，目的是 ． （2）若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀，每个钩码均重1牛，如图在A点挂两个钩码时，为了使杠杆恢复平衡，可以在C点挂 个钩码，或者在B点作用一个大小为 牛，方向竖直向 （选填“上”或“下”）的力． （3）接上题，若选择在C点挂钩码，现将左边的钩码拿掉一个，要使杠杆仍保持平衡状态，应将右边的钩码向 （选填“左”或“右”）移动 格． 14．某物理兴趣小组利用如图所示的装置探究杠杆平衡的条件。    （1）实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调。 （2）小明利用装置乙进行了多次实验，并将部分实验数据记录在表中，其中第3次的测量数据中漏了阻力臂，则所遗漏的阻力臂为 cm。第2次实验的杠杆属于 （选填“费力”或“省力”）杠杆。 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 4 5 10 2 2 8 3 4 6 3 10 4 5 （3）如图丙所示，若在D点不挂钩码，改用弹簧测力计在D点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从位置1转动到位置2时，其示数大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）实验中小华提出问题：若支点不在杠杆的中点，杠杆平衡的条件是否成立？于是该小组利用如图丁所示的装置进行探究，在杠杆E点处挂上3个钩码，用弹簧测力计在F点处竖直向上拉。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子的拉力为阻力F2，多次调整力和力臂的大小进行实验，发现：当杠杆平衡时，F1L1 （选填“>”、“=”或“<”）F2L2，原因是 。 15．在做“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)调节杠杆水平平衡后，第一组同学按图甲进行实验，第二组同学按图乙进行实验，请在乙图中作出动力臂L； 你认为第 （选填“一”或“二”）组实验更方便； (2)如图丙，杠杆在水平位置平衡，此时在B点下方再加挂1个钩码并保持位置不变，若仍要保持杠杆在水平位置平衡，接下来的操作是 ； (3)将图丙中A点的钩码取下，得到如图丁的装置，若仍要保持杠杆在水平位置平衡，可以用弹簧测力计在图丁中的__________（选填“A”或“C”）点施加一个竖直向上的拉力； (4)本实验中需要多次测量达到探究目的，下列实验中多次测量与本实验不同的是__________。 A．探究重力与质量关系 B．测量铅笔长度 C．探究反射角与入射角关系 试卷第8页，共12页 试卷第7页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 《实验题（2）简单机械——2025年中考物理一轮复习题型》参考答案 1．(1) 平衡 右 便于测量力臂的大小，消除杠杆自重对实验的影响 (2)不完全 (3)相等 (4) 0.4 变大 见解析 【详解】（1）[1]此时杠杆保持静止，处于平衡状态。 [2][3]如图甲所示，杠杆左端下沉，其右端偏高，应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡；挂钩码前，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量力臂的大小，消除杠杆自重对实验的影响。 （2）小亮多次测量只是改变了钩码的位置，即改变了力臂的大小，但没有改变力的大小，因此实验结论并不具有普遍性，他这样的操作，不完全符合实验要求。 （3）由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图像中任意一组数据都能得出 图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，其原因是阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。 （4）[1][2][3]每个钩码的质量为50g 设杠杆上一小格的长度为L，通过杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，即FALA=FBLB，代入公式：1N×2L=FB×5L，解得：FB=0.4N，保持B点不变，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，动力臂变小，由杠杆平衡条件可知，当阻力与阻力臂不变时，动力臂变小，动力变大，所以弹簧测力计的示数将变大。 2． 平衡 右 乙 力臂 F1L1＝F2L2 变大 左 【详解】（1）[1][2]如图甲所示，杠杆在此位置静止，所以此时杠杆处于平衡状态；要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节。 （2）[3][4]力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，图乙所示实验，测力计拉力与杠杆垂直，可以直接从杠杆上读取测力计拉力力臂，图丙所示实验，拉力与杠杆不垂直，不便于测量测力计拉力力臂，图乙中竖直向上拉动实验操作更方便。 （3）[5]由表中实验数据可知，F1L1＝F2L2，此时杠杆平衡，由此可得杠杆平衡条件是：F1L1＝F2L2。 （4）[6]当弹簧测力计逐渐由图乙位置向右倾至图丙的位置时，弹簧测力计拉力的力臂在减小，根据杠杆的平衡条件，弹簧测力计的示数变大。 （5）[7]方案一：将支点O向左移动适当的距离，OA减小，OB增大，由FA×OA＝m0g×OB可知，FA变大，当FA＝G甲时，甲物体刚好拉离地面。 [8]方案二：甲静止在地面，G甲＝F甲＝p0S，如图丁所示，当杠杆在水平位置平衡且甲物体对地面的压强为p1，此时物体对地面的压力F1＝p1S，杠杆A端受到的拉力 FA＝G甲﹣F1＝p0S﹣p1S 由杠杆平衡条件可知 FA×OA＝G0×OB，即（p0S﹣p1S）×1＝m0g×3 则，当甲物体刚好被细绳拉离地面时，由杠杆平衡条件可知 G甲×OA＝G总×OB 即有 p0S×1＝（m0g+Δmg）×3 则 所以。 3． 1 （动力×动力臂=阻力×阻力臂） 右 【详解】（2）[1]设一钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡条件可知 2G×2L=nG×4L 所以n=1，需在B点挂1个钩码。 [2]多次实验后，根据左右力和力臂的乘积都相等，因此可以得出得出杠杆的平衡条件为F1l1= F2l2（动力×动力臂=阻力×阻力臂）。 （3）[3]为了抬起花盆时更省力，即减小动力，在阻力一定时，应增加动力臂，减小阻力臂，故应将支架向右移动一些距离。 （4）[4]根据题图可知，O为支点，从支点O作动力F1作用线的垂线，则该垂线段为动力臂l1，如图所示： 4． 右 力臂 2 F1L1=F2L2 【详解】（1）[1]实验前发现杠杆左端下沉，可将杠杆右端的平衡螺母向右调节，直至杠杆平衡。 [2]实验前的调节平衡的目的有两个：①消除杠杆自重对平衡的影响；②便于测量力臂。 （2）[3]由杠杆平衡条件得，第三次实验的阻力为 [4]分析数据可得杠杆平衡条件：。 5．(1) 物重 越多 (2)MA=0.8n (3)5、6、7 (4)2.5 (5) 变大 不变 【详解】（1）[1][2]由表中1、2、3三次数据可知，其他条件相同时，物重越大，滑轮组的机械效益越大，当物重为6N，拉力为4.0N，省的力为 6N-4N=2N 当物重为8N，拉力为5.0N，省的力为 8N-5N=3N 当物重为10N，拉力为6.0N，省的力为 10N-6N=4N 其他条件相同时，物重越大，其省的力越多。 （2）分析2、4、5三次数据可知，当其他条件相同时，机械效益与吊起动滑轮绳子股数的定量关系是MA=0.8n。 （3）根据控制变量法可知探究机械效益MA与动滑轮重的关系需改变动滑轮的重，控制其它条件相同，由题意可知5、6、7三次实验是为了探究机械效益与动滑轮重的关系。 （4）第7次实验中动滑轮的重力 GL=nF-G=4×3.5N-8N=6N 匀速提升重10N的物体，拉力 该滑轮组的机械效益为 （5）[1][2]由题意可知同一滑轮组的机械效益 不计绳重和摩擦，同一滑轮组的机械效率 所以同一滑轮组的机械效益增大时，其机械效率变大；机械效率与机械效益的比值 同一滑轮组中绳子的股数是一个定值，所以机械效率与机械效益的比值不变。 6． 甲 动滑轮的个数越多/动滑轮越重 物体越重 【详解】(1)[1]由表格数据知，第一次实验中，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，即承重绳子的根数为3根，所以用的是甲实验装置。 (2)[2]在第一和第二次实验中，提升钩码的重相同，但使用的滑轮组不同，且动滑轮的个数越多，机械效率越低。 (3)[3]第一和第三次实验所用的滑轮组相同，但提升钩码的重不同，提升的钩码越重，机械效率越高。 7． 右 水平 3 不能 普遍性 0.25 【详解】（1）[1][2]如图甲所示，当杠杆静止时，发现左端下沉，说明左端更重，遵循“左高左调、右高右调”的原则，此时应该把平衡螺母向右调节，直至在水平位置平衡。 （2）[3]设一个钩码的重力为G，一格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知， 解得 即需在B点挂3个钩码。 [4]在A、B两点各增加1个钩码，左侧变为 右侧变为 故杠杆不能平衡。 （3）[5]多次改变力和力臂的大小，得到了多组实验数据,得出了杠杆平衡条件。该实验测多组数据的目的是为了得出的结论更具有普遍性。 （4）[6]设杠杆的重力为G，每一格的长度为L，则每一格的重力为，支点O左侧的部分的杠杆重 力臂为L，右侧部分杠杆重 力臂为3L，根据杠杆平衡条件可知 解得 8． 匀速 83.3％ 增大 不变 【详解】（1）[1]实验中应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力的大小。 （2）[2]图中绳子的有效段数为n=3，第3次实验的机械效率 （3）[3]纵向分析表中数据可知，同一滑轮组提升物体的重力越大，机械效率越高，故提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是增加提升物体的重力。 （4）[4]根据（2）知，滑轮组的机械效率为 与提升的物体的高度无关，小华用该滑轮组再次匀速提高同样多的钩码，但钩码上升的高度比原来高，则该滑轮组的机械效率将不变。 9． 有用功 变小 【详解】（1）[1]由图可知，在实验中的有用功为 总功为 所以杠杆的机械效率是 （2）[2][3]明明在聪聪实验后，用一根大小外形完全相同的铁质杠杆代替原来的木质杠杆，然后仍然把两个质量为m的钩码挂在B点，用弹簧测力计在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使得A、B两点上升的高度分别为h1和h2，重物的重力没变，升高的高度没变，所以有用功没变；在其它条件都相同时，杠杆自身重力变大，所做的额外功会变大，总功变大，根据公式杠杆的机械效率将变小。 10． 重力越大 动滑轮的重力 2和3 图乙 第5次实验中提升钩码的高度和绳端移动的距离相等 80% 减小接触面的粗糙程度 不能省功 B 【详解】（1）①比较1和2两次实验可知，当提升钩码的高度相同，提升钩码重力不同时，钩码的重力越大，滑轮组的机械效率就越高． ②比较3和4两次实验可知，滑轮材质不同，所以滑轮重力大小，导致滑轮组的机械效率不同，故滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关． ③比较2和3两次实验可知，当提升钩码的重力相同，提升高度不同时，滑轮组的机械效率相同，故滑轮组的机械效率与提升钩码的高度无关 ④第5次实验中提升钩码的高度和绳端移动的距离相等，所以第5次实验是利用了定滑轮完成的，故是利用了图乙完成的． ⑤图甲中的绳子段数n=3，由题知，G物=6N，F拉=2.5N，则滑轮组的机械效率为： （2）斜面倾斜程度不变时，物体对斜面的压力也会不变，所以可以采用减小接触面的粗糙程度的方法来减小摩擦． （3）假设没有额外功，总功等于有用功，可见使用任何机械都不能省功；本题用到了理想实验法，牛顿第一定律在推理过程中也用到此方法． 11． 2N = 省力 物体加动滑轮 【分析】根据题中“探究滑轮组的省力规律”可知，本题考查滑轮组的省力规律，根据滑轮组省力规律，运用有几段绳子承担重物、拉力的大小即为物体加动滑轮重力的几分之一，分析推断． 【详解】(1)[1]由图可知，重物的重力为2N； (2)[2]图②和③都是定滑轮，和的大小相等； (3)[3]由图①④可知，使用动滑轮会省力； (4)[4]由图⑤可知，有两根绳子承担重物，重物的重力为2N，动滑轮重为1N，，同理图⑥，所以忽略绳重和摩擦时，有几段绳子承担重物，拉力的大小即为物体加动滑轮重力的几分之一． 12．(1)匀速缓慢 (2) 68.2% 高 (3)4 【详解】（1）实验中要竖直向下匀速缓慢拉动弹簧测力计，使物体匀速上升，由二力平衡条件可知，测力计示数等于拉力大小。 （2）[1]由表中数据可得，第3次实验的机械效率： [2]由表中数据可知，使用同一滑轮组提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，所以可以得出结论：同一滑轮组提升不同重物时，被提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高。 （3）根据第1次实验数据可知，有用功 W有=Gh=6.0N×0.1m=0.6J 总功 W总=Fs=6.0N×0.2m=1.2J 克服动滑轮做的功 W动=G轮h=G轮×0.1m 则绳重和摩擦导致的额外功 W额=W总-W有-W动=1.2J-0.6J-G轮×0.1m=0.6J-G轮×0.1m 绳重和摩擦导致的额外功与总功的比值 解得 G轮=4N 13． 平衡 左 水平 便于在杠杆上直接读出力臂的大小 4 4 上 左 1 【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态，故杠杆处于平衡状态; [2]杠杆的左端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母要向上翘的左端移动； [3][4]使杠杆在水平位置平衡，这样力臂可以落在杠杆上，便于在杠杆上直接读出力臂的大小； (2)[5]设每个格的长度为L，每个钩码重为G，根据杠杆的平衡条件： 2G•4L=nG•2L 解得n=4． [6][7]若作用力在B点，为使杠杆平衡，作用力方向应向上，根据杠杆的平衡条件： 2G•OA=F•OB 代入数据得： 2×1N×4L=F×2L 解得F=4N，方向竖直向上； (3)[8][9]选择在C 点挂钩码，现将左边的钩码拿掉一个，设右侧钩码挂的位置为n个小格处，根据杠杆平衡条件得： 1N×4L=4N×nL 所以n=1（个），所以钩码向左移动一个小格． 14． 是 右 8 费力 变大 > 杠杆自重对实验有影响 【详解】（1）[1][2]杠杆静止时杠杆处于平衡状态；如图，杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动，才能使杠杆在水平位置平衡。 （2）[3]根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得第3次的测量数据中所遗漏的阻力臂为 [4]由表格可知第2次实验的杠杆的动力臂小于阻力臂，所以杠杆此时属于费力杠杆。 （3）[5]阻力和阻力臂的乘积不变，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂变小，要保持杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计的示数变大。 （4）[6][7]图丁中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，多次调整力和力臂的大小进行实验，发现：当杠杆平衡时，F1L1>F2L2，导致用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。 15．(1) 一 (2)向右移动1格 (3)C (4)B 【详解】（1）[1][2]从支点向F1力的作用线作垂线段，F1的力臂l1如下图： 力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此第一组实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，力臂直接从杠杆上直接读取。 （2）设每个钩码重G，每个小格长L，若在B处下方再加挂一个钩码，则左侧 4G×2L=8GLA处挂两个钩码，即总重力为2G，使杠杆在水平位置仍然平衡，则右侧 2G×nL 此时 8GL=2G×nL n=4 所以应向右移动1格可使杠杆在水平位置再次平衡。 （3）若将图丙中A点的钩码取下，B点下方加挂的钩码产生逆时针转动的效果，仍要保持杠杆在水平位置静止平衡，可以用弹簧测力计在图丙中C点施加一个竖直向上的力，力与力臂产生顺时针转动的效果。 （4）本实验多次实验的目的是为了寻找普遍规律。 A．探究重力与质量关系，多次实验的目的是为了寻找普遍规律，故A不符合题意； B．测量铅笔长度的实验中多次实验的目的是为了减小误差，获得准确数据，故B符合题意； C．探究反射角与入射角关系，多次实验的目的是为了寻找普遍规律，故C不符合题意。 故选B。 答案第10页，共10页 答案第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $$