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：___________ 一、实验题 1．在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N。 （1）实验前杠杆如图甲所示，需调节 使杠杆处于水平位置平衡； （2）杆平衡后如图乙所示在杠杆B点挂3个相同的钩码，则在杠杆的D点挂 个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡； （3）保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1数据绘制了l1﹣F1的关系图像，如图丙所示。由图像推算，当l1为0.6m时，F1为 N； （4）如图丁所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的另一杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。现用竖直向上的拉力将重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，此时杠杆的机械效率为 。若将重物的悬挂点由A点（为第1次）向右移至B点（为第2次），将重物提升相同的高度，两次有用功 （选填“相等”或“不等”），第 （选填“1”或“2”）次杠杆的机械效率高。 2．下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。 （1）实验前为方便 ，应将杠杆调节到水平位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向 （选“左”或“右”）端调节； （2）调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图甲所示，则在A点处应挂 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡； （3）图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5cm，钩码每个重0.5N，弹簧测力计的示数为 N； 实验序号 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 0.15 3.0 0.10 上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是 。 3．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）杠杆安装在支架上平衡后如图甲所示，则应将杠杆的螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是 ； （2）杠杆在水平位置平衡后，在如图乙所示的A点挂上3个钩码，可在B点挂上 个钩码使杠杆仍在水平位置平衡；若将A、B两位置都增加1个钩码，则杠杆 （选填“左端”或“右端”）将下降； （3）取下B点的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图丙），测力计的示数 ； （4）该同学在科技创新实验中将此杠杆改装成了一个杠杆液体密度计，该装置可测量小桶内液体的密度，如图丁所示，将容积为20mL的小桶挂在左端M点，调节右端重物（质量10g）的位置至A点时，杠杆在水平位置平衡。读出OM=OA=5cm，则杠杆密度计的“0”刻度线应标在 （选填“O”或“A”）点。将待测液体倒满小桶，调节右端重物的位置至N点时，杠杆刚好在水平位置平衡，测得ON=15cm，N点位置应标注的密度刻度值是 g/cm³，改装后杠杆右端的密度刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的。 4．小水和小恒利用如图所示的装置探究“杠杆的平衡条件”，实验所用钩码的质量均相等。 （1）若实验前杠杆在图甲中位置静止，这时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，这样操作是为了 ； （2）小恒在杠杆两侧加挂钩码，并移动钩码位置，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，多次实验后把实验数据记录在下表中： 次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 3 15 3 10 根据以上数据可得出杠杆平衡的条件是： （用含F1、F2、L1、L2的式子表示）； （3）调节杠杆水平平衡后，小水在杠杆上的A处挂4个钩码，如图乙所示，为了使杠杆重新水平平衡，应在B处挂 个钩码。当杠杆再次水平平衡后，将A处和B处下方所挂的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆 （选填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”）； （4）如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 5．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。（不考虑支点处的摩擦） （1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数为 N，钩码总重为1.2N，钩码上升高度为0.1m，测力计移动距离为0.3m，则杠杆的机械效率为 %。 （2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用另一根杠杆进行实验，先后将钩码挂在、两点，测量并计算得到下表所示的两组数据： 次数 钩码悬挂点 钩码总重 钩码移动距离 拉力 测力计移动距离 机械效率 1 点 3.0 0.10 1.5 0.30 66.7 2 点 3.0 0.10 2.0 0.20 75.0 ①分析表中数据可知杠杆的机械效率与 有关。 ②小组的同学对此实验中机械效率变化的原因进行分析：在、两点将等重的钩码提升相同的高度，所做的 相同，钩码挂在点时，杠杆被提升的高度 （大/小），所做的额外功 （多/少），所以机械效率高。 6．如图甲是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景，小强想用实验的方法一探究竟，于是他提出了一个有探究价值且易于探究的科学问题是：在杠杆平衡的情况下，动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂有何关系？他想利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、足够数量的相同钩码等实验器材完成对科学问题的探究；    （1）将带有刻度的杠杆悬挂在铁架台的支点上，静止后如图乙所示，要使其在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节，这样做的目的是 ； （2）实验时，小强同学将左侧钩码视为手对杆的动力，右侧钩码视为挑着的物体对杆的阻力，然后移动右侧钩码悬挂的位置，在左侧固定位置增减钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，如图丙所示，将动力F1和阻力臂L2记录下来； 接下来他要改变 ，在左侧增减钩码，多次重复前面的实验，并将相应的实验数据记录在设计好的表格内，如下表所示； 实验序号 动力F1（钩码个数） 阻力臂L2（格数） 1 1 2 2 2 4 3 3 6 分析表中的数据，小强得出的结论是：在杠杆平衡的情况下，动力臂和阻力一定时，动力跟阻力臂成 关系； （3）小强多次实验收集多组数据，目的是 （填序号）； A．多次实验取平均值减小实验误差 B．使实验结论更具有科学性和普遍性 （4）小明发现，小强在完成上述实验过程中，没有考虑带有刻度的杠杆的自身重力；小强经过思考后，给小明的解释最合理的是 （填序号）。 A．钩码的重力远大于杠杆的重力，所以杠杆的重力可以忽略不计 B．由于使用的杠杆自身是均匀的，只要杠杆在水平位置平衡，就不会对实验结果造成影响 C．由于杠杆在水平位置平衡，铁架台对杠杆的支持力和杠杆的自身重力平衡而消除了影响 7．小红和小明在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”实验中，测得了三组数据，如表所示：    次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 绳端移动的距离s/cm 1 2 5 0.8 15 2 4 5 1.5 15 3 6 5 2.2 15 （1）实验时，应沿着 方向 拉动弹簧测力计； （2）他们设计这三次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与 是否有关； （3）他们通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的一种方法，汽车作为一种“机械”， 提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法 是与本实验同理的； 方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量满员出行； 方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量； 方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。 （4）小明发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码重一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率；小红则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了，你认为 的看法是正确的； （5）为了方便读数，小红认为可以让弹簧测力计保持静止时读数， 如果让弹簧测力计保持静止时读数，则所测出的滑轮组机械效率将比其真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 8．小唐和小郑同学在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用的器材有：支架、刻度均匀的杠杆（每小格为），细线、重的钩码若干。    【设计并进行实验】 （1）实验前，杠杆在支架上静止时如图甲所示，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态； （2）接下来，他们应将杠杆左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡； （3）杠杆调好后他们分别在杠杆两端加、减或移动钩码，每次使杠杆在正确位置重新平衡后，将实验测量的数据记录在下表中，请你帮他们将表头栏目补充完整： 次数 动力 ① ② 阻力臂 1 2 1 3 2 2 2 1 4 3 2 3 3 2 【分析论证】 （4）通过改变钩码的数量及移动钩码位置，进行多次实验的目的是： ； （5）由实验数据分析得出杠杆平衡的条件后，小郑在图乙的基础上，继续做了图丙的实验。发现弹簧测力计由A方向缓慢转动到B方向时，弹簧测力计的示数逐渐变大了，原因是 ； 【应用】 （6）实验结束后，小郑联想到生活中的杆秤，如图丁所示，其由秤杆、秤钩Q、提纽（M、N）、秤砣P组成。在称量货物时，使用提纽 时，该杆秤的称量范围更大。    9．某同学在河边玩耍时捡到一块石头。回家后，他用弹簧测力计、玻璃杯、细绳和足量的水等器材测量石头的密度。估测这块石头的重力已超出了弹簧测力计的量程，通过思考，该同学利用一根质量分布均匀的细木杆和上述实验器材设计了如图所示实验： （1）将木杆的中点O悬挂于线的下端，使木杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除 对平衡的影响。这时木杆重力的力臂为 ； （2）将左端A与弹簧测力计相连，用细线把石头挂于OA的中点C，弹簧测力计竖直向上提起A端，使木杆保持水平，弹簧测力计示数如图所示，则拉力大小为 N；将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持木杆水平，记下弹簧测力计此时的示数为2.7N； （3）通过计算，浸没后石头受到的浮力大小为 N，石头的密度为 kg/m3；（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （4）若上述（2）步骤中，只是木杆未保持水平，则测量结果 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 10．小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中； （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示位置静止，应将杠杆两端的螺母向 （选填“左”或“右”）侧进行调节直至杠杆在 位置平衡，这样做的目的是便于在杠杆上直接测出 ； （2）杠杆调节完成后，小明在图乙所示的A处挂3个相同钩码，为了使杠杆再次在原来调节后的位置平衡，应在B处挂 个同样的钩码； （3）小明改用如图丙所示方法进行探究，发现当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时，弹簧测力计的拉力会变 （选填“大”或“小”）； （4）实验中多次改变挂钩码的数量及位置，目的是 （选填“A”或“B”）。 A．得到多组数据，便于发现规律    B．多次测量取平均值以减小误差 11．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中    （1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，调节杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 ； （2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上 个钩码，使杠杆在水平位置平衡，再在A、B两处各加挂一个钩码，杠杆的 端将会下沉，此后，小红又经过多次实验，得出的杠杆的平衡条件是 ； （3）他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重0.5N， 当杠杆在水平位置平衡时，测力计示数将 （选填“大于”、“等于”或“小于”）1N 12．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：    （1）实验前，杠杆在如图甲所示位置静止，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在 位置平衡，这样做的目的是 ； （2）调好后，根据图乙进行实验，在A点处悬挂三个钩码，每个钩码重，将弹簧测力计倒挂在B点处，直到杠杆再次水平平衡，此时测力计示数应为 N； （3）为了避免上述问题，同学们重新调整设计方案如图丙所示，使弹簧测力计竖直向上拉，结果发现测出的拉力大小仍然与杠杆的平衡条件不相符，其原因是： 。 （4）小磊经过多次实验得到杠杆平衡条件是 。 13．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：    （1）如图甲所示，小明将杠杆安装到支架上保持静止，此时杠杆 选填“是”或“不是”处于平衡状态； （2）如图乙所示，杠杆上每格均匀等距，每个钩码的质量都相同，若在C位置挂4个钩码，在D处挂 个钩码，仍可使其在水平位置平衡； （3）如图丙所示，小明用弹簧测力计代替钩码，保持所挂钩码位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小，使杠杆始终在水平位置平衡，绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂l的图像如图丁所示，图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中阴影部分） （选填“相等”或“不等”）；其原因是 。 14．【实验名称】探究杠杆的平衡条件。 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 10 2 5 2 10 1 20 2 15 3 10 【问题】杠杆平衡时动力、动力臂与阻力、阻力臂之间有怎样的关系呢？ 【证据】 (1)杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于 （平衡/非平衡）状态。为了方便实验，应将平衡螺母向 （左/右）调节，使杠杆水平平衡。 (2)在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡，这样做的好处是便于测量 。 (3)实验测得的实验数据如表。分析表中数据可知，杠杆的平衡条件为 （用字母表示）。实验中多次测量的目的是 。 【拓展】 (4)为帮助学生理解力臂，物理老师自制了如图乙所示的“杠杆力臂演示仪”继续实验（杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出），调节杠杆水平平衡后，保持OA图不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆（点对应B点，②点在B点的正下方），保持位置不变，要使杠杆在如图丙位置保持平衡，则应该移动到图中的 （/①/②/③）点处。 15．在学完力学知识后，“小牛顿实验班”的小明，突发奇想，借助杠杆尺、弹簧测力计（量程为5N）、烧杯、细线和水等简单器材测量一块坚硬矿石的密度。 实验过程如下： (1)老师告诉小明此弹簧测力计不能直接测量矿石的重力，你认为原因是 ； (2)借助杠杆，用图所示实验装置，当用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆水平静止时，弹簧测力计的示数为 N，依据杠杆平衡条件 可知，矿石的重力G= N； (3)将 在盛有适量水的烧杯中，待杠杆在水平位置平衡时，再次记录测力计的示数F，即可测出矿石的密度。请写出矿石密度的表达式：ρ石= （用G、F、ρ水表示） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3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． 平衡螺母 4 0.5 不变 90% 相等 2 【详解】（1）[1]杠杆左端向下倾斜，右端上翘，说明左端沉，故应向右调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]设一个钩码重为G，一格为l，根据杠杆平衡条件可得 3G×4l=FD×3l 所以FD =4G，即需在D点挂4个钩码。 （3）[3]由于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 F2l2=F1l1=0.1m×3N=0.3N·m 故若当l1为0.6m时，F1为 （4）[4]当重物被提升的过程中，根据数学知识可知动力臂与阻力臂的比值不变，且重物的重力不变，由杠杆平衡条件可知拉力不变； [5]物体上升的高度为 h=10cm=0.1m 拉力移动的距离为 s=25cm=0.25m 此时杠杆的机械效率为 [6]杠杆提升物体时，对物体做有用功，克服杠杆重做额外功，并且 W有用+W额=W总 设杠杆重心升高的距离为h，所以有 Gh1+G杠杆h=Fh2G不变，h1不变，G杠杆不变，物体从A点到B点，物体还升高相同的高度，有用功不变，即两次所做的有用功相等； [7]杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重力所做的额外功变小，则Gh1+G杠杆h变小，所以Fh2也变小；由 可知，总功变小，有用功不变，所以机械效率变大，即第2次杠杆的机械效率高。 2． 测量力臂 右 4 3.8 动力臂不等于OA（0.15m） 【详解】（1）[1][2]实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到水平位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，右端偏高，这时应将平衡螺母向右端调节。 （2）[3]如图甲所示，在杠杆B点处挂6个钩码，设在A点处应挂n个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；每个钩码重为G，每个小格为L，根据杠杆的平衡条件有 F动l动=F阻l阻 6G×2L=nG×3L 故n=4，即在A点处应挂4个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。 （3）[4][5]弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，示数为3.8N。弹簧测力计没有竖直向下拉，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变小，小于动力点到支点的距离，动力臂变小，即动力臂不等于OA（0.15m）。 3． 右 减小杠杆自重对实验的影响 2 右端 增大 A 1 均匀 【详解】（1）[1]如图甲所示，杠杆向左偏，则平衡螺母向右调，使杠杆在水平位置平衡。 [2]实验前，使杠杆在水平位置平衡的目的是减小杠杆自重对实验的影响，实验过程中再次在水平位置平衡的目的是便于直接读出力臂。 （2）[3]由杠杆的平衡条件可得 带入物理量，可解得应在B点挂上2钩码。 [4] 若将A、B 两位置都增加1个钩码，此时A点有4个钩码，B点有3个钩码，由杠杆的平衡条件可得此时 因此A、B 两位置都增加1个钩码后，右端将下降。 （3）[5] 取下B点的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，弹簧测力计拉力的力臂减小，由杠杆的平衡条件可得，当力臂减小时，力要增大，因此测力计的示数要增大。 （4）[6] 如图丁所示，将容积为20mL的小桶挂在左端M点，调节右端重物（质量10g）的位置至A点时，杠杆在水平位置平衡，此时小桶内并未装液体，则此时为该杠杆液体密度计的初始位置，及杠杆密度计的“0”刻度线的位置，则“0”刻度线的位置在A点。 [7]由已知得：右端重物重力为 小桶的容积为 则未装液体前，杠杆在“0”刻度线的位置平衡时有 解得 将待测液体倒满小桶，调节右端重物的位置至N点时，杠杆刚好在水平位置平衡，则有 则有 带入物理量可解得 则N点位置应标注的密度刻度值是1g/cm3。 [8]设装任一液体时，右端重物的位置距O点得距离为L，由上分析可知 可得 其中、、OM、和均为常量，则与成正比，则改装后杠杆右端的密度刻度是 均匀的。 4． 平衡 右 见解析 F1L1＝F2L2 6 左侧下降 变大 【详解】（1）[1]若实验前杠杆在图甲中位置静止，这时杠杆处于平衡状态。 [2][3]根据甲图可知，此时杠杆的右端上翘，说明杠杆的重心在支点左侧，将平衡螺母向右调节可以使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：消除杠杆自重的影响，便于直接读出力臂的大小。 （2）[4]表格中每组数据中的动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，则得到杠杆的平衡条件为： F1L1=F2L2 。 （3）[5][6]假设一个钩码重为G，杠杆上一格为L，根据乙图，利用杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2得到 4G×3L=nG×2L 解得：n=6；当杠杆再次水平平衡后，将A处和B处下方所挂的钩码同时向支点O靠近一格，左边力与力臂的乘积 4G×2L=8GL 右边力和力臂的乘积 6G×1L=6GL 比较可知，左边乘积大，因此杠杆的左端下沉。 （4）[7]当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，动力臂会变小，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，弹簧测力计的示数会变大。 5． 0.5 80 钩码悬挂点 有用功 小 少 【详解】（1）[1]弹簧测力计的分度值是0.1N，读数是0.5N。 [2]提升物体，克服钩码重力所做的功为有用功，拉力做的功为总功，则杠杆的机械效率为 （2）①[3]由表中数据可知，钩码悬挂点不同时，杠杆的机械效率发生了变化，故杠杆的机械效率与钩码悬挂点有关。 ②[4][5][6]根据可知，在A、两点将等重的钩码提升相同的高度，所做的有用功相同。而钩码挂在点时，杠杆旋转的角度更小，杠杆被提升的高度小，故所做的额外功少。根据可知，有用功不变，额外功减小，机械效率变高。 6． 右 便于测量力臂 右侧钩码悬挂的位置 正比 B C 【详解】（1）[1]由图可知，杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节，直至杠杆在水平位置平衡。 [2]调节杠杆在水平位置平衡，在杠杆两边悬挂钩码，杠杆水平平衡时，钩码对杠杆的拉力竖直向下，力臂垂直于拉力，力臂恰好在杠杆上，便于测量力臂。 （2）[3]探究“杠杆平衡时，动力臂和动力之间的关系”，为了获得规律的普遍性，避免偶然性，接下来，应改变右侧钩码悬挂的位置，改变左侧钩码个数，并把相应的数据记录下来。 [4]分析表中的数据发现，动力随阻力臂增大而增大，且动力与阻力臂的比值不变，所以可以得出结论：保持阻力和动力臂不变，杠杆平衡时，动力跟阻力臂成正比关系。 （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，所以该实验测多组数据的目的是使得出的规律具有普遍性，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 （4）[6]杠杆在水平位置平衡，重心在杠杆的中点，重力作用线恰好通过支点，则重力的力臂为零，所以杠杯的中点支在铁架台上，当杠杆在水平位置平衡后，消除了杠杆自身重力对实验的影响，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 7． 竖直向上 匀速 提升物体的重力 一 小明 偏大 【详解】（1）[1][2]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样滑轮组系统处于动态平衡状态，弹簧测力计示数才等于拉力大小。 （2）[3]由表格数据可知，三次实验只改变了提升物体的重力，所以这三次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与提升物体的重力是否有关。 （3）[4]通过实验可知提高提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率，根据可知，这是通过增加有用功来提高机械效率。汽车尽量满员出行也是通过增加有用功来提高机械效率，用新材料减轻汽车重量和经常给汽车做保养，保持良好的润滑是通过减小额外功来提高机械效率，故选方法一。 （4）[5]绳端移动的距离s与钩码上升的高度h有固定的倍数关系，根据 可知滑轮组的机械效率与钩码上升的高度h没有关系，故小明的看法正确。 （5）[6]如果让弹簧测力计保持静止时读数，因为此时不受摩擦力，所测的绳子自由端拉力会偏小，根据 可知会使得机械效率偏大。 8． 平衡 左 动力臂 阻力 为了获取多组实验数据归纳出物理规律 动力臂变小 N 【详解】（1）[1]实验前，杠杆在支架上静止时如图甲所示，此时杠杆处于平衡状态。 （2）[2]接下来，她们应将杠杆左端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。 （3）[3][4]此实验需要收集四个数据：动力、动力臂、阻力、阻力臂，因此表格中应填入的数据为动力臂、阻力。 （4）[5]通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性，结论才正确，所以在探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律。 （5）[6]如图丙所示，在实验过程中，小华将弹簧测力计由A方向逐渐调整为B方向，阻力与阻力臂不变，由于动力臂变小，则弹簧测力计的示数将变大。 （6）[7]由图示可知，使用提纽N时，秤砣的力臂变大，物体的力臂变小，由 可知，杆秤的最大称量量较大。 9． 木杆自重 0 4.2 3 2.8×103 不变 【详解】（1）[1][2]将木杆的中点O悬挂于线的下端，杠杆的重力作用线过支点，重力的力臂为零，重力对杠杆的影响为零，可以消除杠杆的重力对平衡的影响。 （2）[3]如图弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小为4.2N。 （3）[4][5]O为支点，OA为动力臂，OC为阻力臂，根据杠杆的平衡条件以及C是OA的中点，可得 F1l1=F2l2 解得 F2=G=8.4N 石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，弹簧测力计此时示数为2.7N，根据杠杆的平衡条件得到 F=2F3=2×2.7N=5.4N 此时对C点的拉力为5.4N，则浸没后石头受到的浮力大小 F浮=G﹣F=8.4N﹣5.4N=3N 由阿基米德原理可知石块的体积 石块的密度 （4）[6]若上述（2）步骤中，只是杆未保持水平，虽然力没有与杠杆垂直，但是两个力的力臂的比值是不变的，不会影响最终的结果。 10． 左 水平 力臂 4 大 A 【详解】（1）[1][2]由甲图可知，杠杆右端下沉，说明右端重，所以把杠杆两端的平衡螺母向左调节，直至杠杆在水平位置平衡。 [3]当杠杆在水平位置平衡时，钩码对杠杆的拉力与杠杆垂直，这样可以方便的在杠杆上直接读出力臂。 （2）[4]设杠杆上一个格的长度为l，一个钩码的重力为G，则钩码对杠杆的拉力等于钩码的重力，A点距支点为4l，挂3个钩码，重力为3G；B点距支点为3l，由杠杆平衡条件可得 3G×4l=F2×3l 解得F2=4G，即在B点需挂4个钩码，杠杆才能重新在水平位置平衡。 （3）[5]如图丙所示，小明用一个弹簧测力计拉杠杆，当拉力方向偏离竖直方向时，由于拉力力臂变小，要使杠杆始终在水平位置保持平衡，弹簧测力计示数变大。 （4）实验中，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律，使实验结论更具有科学性和普遍性，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 11． 右 便于测量力臂 4 左 F1L1=F2L2 大于 【详解】（1）[1][2]根据甲图可知，杠杆的左端下沉，那么杠杆的右端重，左端轻，因此平衡螺母应该向右调节；使杠杆在水平位置平衡，调节杠杆在水平位置平衡，使其力臂与杠杆重合，这样做的好处是便于测量力臂。 （2）[3][4][5]假设一个钩码重为G，杠杆上一格为L，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得 2G×2L=nG×1L 解得n=4；再在A、B两处各加挂一个钩码，左边 3G×2L=6GL 右边 5G×1L=5GL 比较可知，左端乘积大，则杠杆左端下沉；杠杆的平衡条件为：F1L1=F2L2。 （3）[6]当测力计斜向下拉时，动力臂减小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，测力计的示数将大于1N。 12． 右 水平 见解析 1.2 受到杠杆自重的影响 【详解】（1）[1][2][3]若开始实验前发现左端下沉，右端上翘，可将杠杆两端的平衡螺母向右端移动，直到杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 （2）[4]设每个小格的长度为L，根据杠杆的平衡条件得到 3×0.5N×4L=F1×5L 解得F1=1.2N。 （3）[5]图丙中，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大与杠杆的平衡条件不相符。 （4）[6]经过多次实验，由实验数据得到动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，杠杆的平衡条件是 13． 是 6 相等 阻力与阻力臂的乘积不变 【详解】（1）[1]图甲所示，杠杆静止，所以此时杠杆处于平衡状态。 （2）[2]设备一个钩码的重力为G，杠杆一个格的长度为L，根据杠杆平衡的条件，可求D位置所挂钩码的总重力为 解得，则在D位置需要挂6个钩码。 （3）[3][4]根据杠杆平衡的条件，丙图中阻力与阻力臂的乘积不变，而丁图中横纵坐标的乘积刚好是动力与动力臂的乘积，即阴影面积，所以图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积相等。 14．(1) 平衡 左 (2)力臂大小 (3) 得出普遍结论，避免偶然性 (4)② 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速直线运动状态是平衡状态，图甲中杠杆静止，故此时处于平衡状态。 [2]图甲中可以杠杆右端向下倾斜，说明杠杆右边偏重，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节。 （2）使杠杆重新水平平衡，作用力方向与力臂垂直，这样做的好处是便于测量力臂大小。 （3）[1]由表格数据，第一组数据 第二组数据 第三组数据 可得到杠杆平衡条件是：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即 [2]实验中多次改变力和力臂的大小，次测量的目的是得出普遍结论，避免偶然性。 （4）保持G1位置不变，即左边的力和力臂不变；G2不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，应该使右边的力臂不变；原来G2的力臂为OB，所以G2应该移动到②点处。 15．(1)矿石重力超过了测力计的量程 (2) 2.2 动力×动力臂=阻力×阻力臂 6.6 (3) 矿石浸没 【详解】（1）若矿石的重力较大，而弹簧测力计的最大称量为5N，因此不使用弹簧测力计是因为矿石的重力超过了弹簧测力计的最大称量值。 （2）[1][2][3]由图乙可知弹簧测力计的分度值为0.2N，则此时弹簧测力计的示数为2.2N；根据杠杆平衡条件 G×2L=2.2N×6L 解得G=6.6N。 （3）[1][2]让矿石的体积和排开水的体积相等，必须将矿石完全浸没在水中；矿石在水中受到的浮力 F浮=G-F=ρ水gV排 矿石的体积 矿石的密度 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$