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：基础达标 一、实验题 1．某物理兴趣小组的同学们利用如图所示的实验器材探究“杠杆的平衡条件”，请你完成下列问题： （1）杠杆在图甲所示的位置保持静止，则此时杠杆 （选填 “是”或“不是”）平衡状态； （2）如图乙所示，杠杆已调节至水平平衡状态。已知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）实验结束后，小明用弹簧测力计代替钩码继续进行实验，如图丙所示。保持所挂钩码的个数及位置不变，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，并将记录弹簧测力计拉力F与其力臂l的大小描绘成图像，如图丁所示。图像中不同的点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中的阴影部分） （选填“相等”或“不等”），其原因是 。 2．在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 (1)实验前，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。 (2)如图甲，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码 个。 (3)如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大，其原因是 。 (4)当用如图丙所示装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，测出的力和力臂与杠杆平衡条件不相符，其原因是 。 3．某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到如表所示的数据，第1、2次实验装置分别如图甲、乙所示。 次数 钩码重 钩码上升的高度 测力计拉力 测力计移动距离 机械效率 1 2 10 0.9 30 74.10% 2 4 10 1.6 30 83.30% （1）实验中，弹簧测力计应竖直方向匀速提升重物。读数时应保持弹簧测力计 （选填“静止”或“匀速运动”）状态； （2）比较第1、2两次实验数据可得到实验结论：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 （选填“高”或“低”）。 4．博文同学的妈妈从超市买回一袋胡萝卜，博文同学捡了一个最大的胡萝卜用细线系好拄在弹簧测力计上（如图所示）。胡萝卜重为 N，如果在系线处将胡 萝卜切成两段，则GA 与GB，谁重呢？对此，研究时博文将胡萝卜看作一个杠杆，并进行了以下探究： (1)在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验。杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图所示； (2)根据图甲的实验，可以判断 GA GB（选填“大于”、“小于”、“等于”、“无法判断”），说明你判断的依据 ； (3)根据图甲的实验博文同学得出结论：只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”，杠杆就能平衡。我想同学们你们都是学习力学的行家了，为了深刻的告诉博文同学他的结论到底正确与否，请你用图乙所示的装置，通过设计实验来说明该结论是否正确，写出你的实验方案 。 5．某学习小组通过实验探究杠杆平衡的条件：    （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，如图（a）所示，此时杠杆处于 （选填“平衡状态”或“非平衡状态”），此时应把杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量 的大小； （2）该小组记录如表格所示：分析表格可得出杠杆的平衡条件为： 。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1 2 1 1 3 1 （3）爱动脑筋的小明想什么样的杠杆更省力呢？他分析表格中的数据发现：在动力臂和阻力一定时，阻力臂越 （选填“大”或“小”），越省力。 （4）该实验中多次改变力和力臂的大小，从而得到多组数据，这样做的目的是： 。 第二板块：能力提升 6．在码头小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关； B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关； 小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表： 实验次数 斜面倾角θ 物块重量G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 有用功W有/J 总功W总/J 斜面的机械效率 ① 30° 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 30° 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60% ③ 45° 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 移动（填“左”或“右”）； （2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 %，第②次实验中总功为 J； （3）通过对比实验①②数据，可验证小华的猜想 （填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是： ； （4）此实验主要用到的研究方法是 。 7．小萱利用图甲所示的实验装置，做“探究杠杆的平衡条件”实验。杠杆上相邻刻线间的距离相等，实验使用的钩码每个质量均为50g。 （1）将杠杆安装在支架上，若杠杆左端下沉，则应将杠杆左侧的平衡螺母向 调（选填：“左”或“右”），直至杠杆在水平位置平衡。 （2）调整杠杆水平平衡后，在杠杆的A点挂2个钩码，为使杠杆保持水平平衡，应在杠杆B点挂 个钩码。 （3）若在杠杆A点挂3个钩码，用弹簧测力计在杠杆的C点竖直向上拉杠杆，弹簧测力计示数为 N时，能使杠杆水平平衡。（g取10N/kg） （4）在用弹簧测力计由竖直向上拉C点逐渐变为沿图乙中虚线方向斜向上拉C点，且保持杠杆在水平位置平衡的过程中，弹簧测力计的示数逐渐 ，（选填“变大”“变小”或“不变”）请你解释原因： 。 （5）小萱在实验中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂和动力的数据，并利用实验数据绘制了与的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当为0.05m时，为 N。 8．小华同学在做探究杠杆平衡条件的实验。 ⑴在探究“杠杆平衡条件”的实验中，若杠杆在使用前左高右低，应将杠杆左端的平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡，也是为了方便对 的测量； ⑵小华将四个重力均为0.5N的钩码挂在杠杆右端A点后，将弹簧测力计钩在杠杆B处的细线上（如图所示）。要使杠杆平衡，且弹簧测力计的示数最小，则小华应沿 方向拉弹簧测力计。在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为1N。小华对实验数据分析后得到的结论是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。你认为他们这样就得出结论是否合理？ ；简述理由 。 ⑶小明在实验中比小华增加了一步：将测力计沿图中虚线方向拉，仍保持杠杆在如图中位置平衡，弹簧测力计的示数 （填变大、变小或不变）。 9．小明学习了杠杆的平衡条件后，利用如图所示的装置对杠杆做了进一步研究。    （1）实验前，杠杆静止时的位置如图甲所示，为使杠杆平衡应该将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动； （2）在杠杆上的B点用如图乙所示的动力拉杠杆，此时杠杆类型与 相同； A．天平　　B．钓鱼竿　　C．开瓶扳手 （3）如图丙所示，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，测力计的示数变化情况是 。 10．某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图.他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离S，并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记人下表： 实验 G/N F/N h/m s/m W有用/J W总/J η 1 2 2.1 0.1 0.1 0.2 0.21 95.2% 2 2 1.2 0.1 0.2 0.2 0.24 83.3% 3 2 0.9 0.1 0.3 0.2 0.27 ★ (1)表格中数据★＝; (2)比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是; (3)比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是,使用滑轮组的优点是． 第三板块：智力挑战 11．小华兴趣小组再探有关杠杆平衡的问题 (1)如a图所示，实验前应将 向 调节，使杠杆水平平衡． (2)杠杆水平平衡后，在左右两侧各挂如图b所示的钩码后，杠杆的 端下降，要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将 即可． (3)如图c所示，小华在A点施加一个始终水平向右的拉力F，缓缓将杠杆拉至图示位置，此过程中拉力F (选填“变大”“不变”或“变小”)．小华继续实验，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是 ． 12．在探究“杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆左端高右端低，此时应将杠杆左端的螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡； （2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上不同数量的钩码，如图甲所示，此时杠杆的 端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将 即可； （3）在杠杆的两端加挂钩码，使杠杆在水平位置平衡，并测出力臂。多次实验并把数据记录在表格中。实验时杠杆在水平位置平衡的目的是 ；多次实验的目的是 ； （4）某同学通过多次实验得出结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是该同学在实验过程中 ； （5）如图乙和图内中的杠杆均静止，两图中弹簧测力计的示数分别为F1和F2，则F1 F2（选填“＞”、“＜”或“=”）； （6）实验结束后，某同学提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是她利用如图丁所示的装置进行探究，发现测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是 。 13．利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。 (1)实验前，杠杆如图甲所示，可将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。 (2)杠杆平衡后，如图乙所示，在杠杆B点挂3个相同的钩码，可在杠杆的D点挂 个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡。 (3)如图乙所示，若用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （填“变大”或“变小”或“不变”），这是因为 。 (4)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的数据，绘制了的关系图象，如图丙所示，请根据图象推算，当l1为0.6m时，F1为 N。 (5)若每个钩码重0.5N，用弹簧测力计在A处竖直向上拉使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数 N。 14．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图甲所示的同一滑轮组提升钩码，分别做了多次实验，实验数据记录如下： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升 距离h/cm 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计上升距离s/cm 机械效率η 1 1.0 5 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 66.7% 4 2.0 10 1.0 30 66.7% （1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图甲所示，为 N； （2）第2次实验时滑轮组的机械效率是 ； （3）分析第 次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越 （选填“高”或“低”）；分析第3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）； （4）请在图乙中画出此滑轮组既能省力又能改变力的方向的绕线方法 。若不计摩擦及绳重，这种绕线方法与实验时用的绕线方法相比，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 15．在探究“杠杆平衡条件”的实验中，研究小组的同学准备了相关的实验器材，其中包括已校准的弹簧测力计以及若干个完全相同的钩码。    （1）实验前，将杠杆安装到支架上，静止时如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母B向 （选填“左”或“右”）调节； （2）杠杆上每格均匀等距，若在C位置悬挂4个钩码，每个钩码重，如图乙所示，则在D处的弹簧测力计拉力为 N可使杠杆在水平位置保持平衡。接下来，小明保持图乙中钩码位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点使杠杆在水平位置平衡，得到弹簧测力计拉力F与其力臂l的关系图像如图丙所示。由图像得每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积（如图丙中阴影部分所示） （选填“相等”或“不相等”），由此可知使杠杆平衡的条件是 ； （3）如图丁所示，小华在杠杆上的E点悬挂3个钩码，将弹簧测力计倒置后，在杠杆的F点竖直向下拉使杠杆水平平衡，此过程中并未对弹簧测力计再次调零，你认为这会使弹簧测力计的示数 （选填“偏大”或“偏小”），原因是 。 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． 是 6 相等 见解析 【详解】（1）[1]杠杆处于静止或匀速转动都是平衡状态，图甲中的杠杆静止，故处于平衡状态。 （2）[2]设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格的长度为L，由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2知 4G×3L=nG×2L 解得：n=6，即在D位置挂上6个钩码，使杠杆在水平位置平衡。 （3）[3][4]由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图象中任意一组数据都能得出力和力臂的乘积 F2l2=F1l1=3N×0.02m=2N×0.03m=0.06N·m 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。 2． 6 测力计对杠杆的拉力的力臂变小 杠杆自重的影响 【详解】(2)[1]]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表l，图中，由杠杆的平衡条件得 代入数据 4G3l=F 解得：F=6G，即在B处挂6个同样的钩码。 (3)[2]弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，此时拉力F的力臂变小，根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂一定，拉F的力臂小，则F变大，弹簧测力计示数变大。 (4)[3] 当用如图丙所示装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，测出的力和力臂与杠杆平衡条件不相符，其原因是杠杆自重的影响，此时根据杠杆的平衡条件有 4G 3． 匀速运动 高 【详解】（1）[1]弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动提升重物时，整个系统处于平衡状态，此时弹簧测力计示数稳定，更为准确的测量拉力的大小。 （2）[2]比较第1、2两次实验数据可得到实验结论：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越高。 4． 2.4 无法判断 把胡萝卜看作杠杆，悬挂点是支点，把支点两侧胡萝卜重看作动力和阻力，无法根据图中的实验判断杠杆平衡时动力力臂和阻力力臂的大小关系无法通过杠杆的平衡条件判断左右重力的大小 见解析所示 【详解】[1]图中弹簧测力计的分度值为0.2A，其示数为2.4N，所以胡萝卜的重力为2.4N。 (2)[2][3]根据图甲的实验情景，是无法判断GA和GB大小关系的；若把胡萝卜看作杠杆，则悬挂点是支点，支点两侧胡萝卜的重力可以看作是动力和阻力，因为无法根据图中的实验判断杠杆平衡时动力臂和阻力臂的大小关系，故无法通过杠杆的平衡条件判断左右重力的大小。 (3)[4]如图乙所示，在离杠杆支点一定距离（用刻度尺量出其长度为L1）的左端悬挂3个钩码；在离杠杆支点一定距离（用刻度尺量出其长度为L2）的右端用弹簧测力计来拉，直到杠杆在水平位置保持平衡；在不改变弹簧测力计对杠杆拉力作用点的情况下改变拉力的方向，让拉力的方向和杆身不保持垂直，记下此时弹簧测力计对杠杆右端的拉力大小F；将获得的相关数据（阻力即3个钩码的重力、阻力作用点到支点的距离即L1、动力F、动力作用点到支点的距离即L2）代入博文同学的结论中，验证该结论是否成立。 5． 平衡状态 右 力臂 动力动力臂=阻力阻力臂（） 小 寻找普遍规律，避免结论的偶然性 【详解】（1）[1]杠杆虽然右端下沉，但是杠杆保持静止，杠杆在力的作用下静止或缓慢匀速转动的状态，都称为杠杆的平衡状态，所以此时杠杆处于平衡状态。 [2]应该向较高的一端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，本题杠杆左端下沉，说明右侧较高，应该将平衡螺母向右侧调节。 [3]调平杠杆时，应该使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的目的是便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响。 （2）[4]由表中实验数据可知，分析两组数据实验序号1中 实验序号2中 实验序号3中 因此杠杆平衡条件为 动力动力臂=阻力阻力臂 （3）[5]从表格中数据可以看出：在动力和阻力臂不变时，阻力增大，动力臂也增大，且动力臂与阻力的比值保持不变，所以可得出结论：在动力和阻力臂一定时，动力臂与阻力成正比，则在动力臂和阻力一定时，阻力臂越小，越省力。 （4）[6]本次实验多次改变力和力臂的大小，避免实验次数过少，导致实验结论具有偶然性，使得出的实验结论具有普遍性，避免偶然性。 6． 匀速 左 60 3 A 在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高 控制变量法 【详解】(1)[1]物体做匀速直线运动时，二力平衡，受到的摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小。 [2]斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变，木块向左移动倾角变大，木块向右移动倾角变小。 (2)[3]第①次实验斜面的机械效率 斜面的机械效率为60%。 [4]第②次实验中总功为 W总=Fs=2.5N×1.2m=3.0J 总功为3J。 (3)[5] 对比实验①②数据，斜面倾斜程度相同，物块重力不同，斜面的机械效率相同，可验证小华的猜想A。 [6]对比实验②、③数据，斜面倾斜程度不同，物块重力相同，斜面的机械效率不同，可以得出的结论是：在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。 (4)[7]实验中控制无关变量相同，只探究一个量随另一个量的变化关系，运用了控制变量法。 7． 右 5 2.5 变大 阻力和阻力臂一定，动力臂变小，所以动力变大 6 【详解】（1）[1]杠杆左端下沉，右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，由杠杆平衡条件得 2G×5L=nG×2L 解得 n=5 即应在杠杆B点挂5个钩码。 （3）[3]每个钩码的重力为 若在杠杆A点挂3个钩码，用弹簧测力计在杠杆的C点竖直向上拉杠杆，此时测力计拉力的力臂为3L，根据杠杆的平衡条件有 3G×5L=F×3L 解得 F=5G=5×0.5N=2.5N （4）[4][5]保持杠杆在水平位置平衡，用弹簧测力计由竖直向上拉C点时，拉力方向与杠杆垂直此时拉力的力臂最大，当拉力方向逐渐变为沿图乙中虚线方向斜向上拉C点过程中，拉力的力臂逐渐变小，阻力和阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件可得，拉力（测力计的示数）逐渐变大。 （5）[6]由图像知道，当F1=3N时，l1=0.1m；由于题中的阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件知道，利用图像中任意一组数据都能得出 F2l2=F1l1=3N×0.1m =0.3N∙m 所以，若当l1为0.05m时，则 8． 左 力臂 竖直 不合理 只做一次实验存在偶然性 变大 【详解】(1)[1][2]在探究“杠杆平衡条件”的实验中，若杠杆在使用前左高右低，说明右侧偏重了，所以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，则钩码悬挂点到支点的距离就是力的力臂，所以在水平位置平衡的目的是为了方便对力臂的测量。 (2)[3]小华将四个重力均为0.5N的钩码挂在杠杆右端A点后，将弹簧测力计钩在杠杆B处的细线上（如图所示）。要使杠杆平衡，且弹簧测力计的示数最小，则动力臂应最大，当拉力的方向竖直向上时，拉力作用点到支点的距离即为力臂，此时力臂最长，最小的力可使杠杆平衡，所以则小华应沿竖直的方向向上拉弹簧测力计。 [4][5]在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为1N。小华对实验数据分析后得到的结论是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。由于杠杆平衡条件为一规律性的结论，小华只通过一次实验得出结论是不合理的，应该使用不同的钩码个数，并改变悬挂点和拉力作用点的位置进行多次实验，使结论更具普遍性，更有说服力。 (3)[6]小明在实验中比小华增加了一步：将测力计沿图中虚线方向拉，仍保持杠杆在如图中位置平衡，则方向不沿竖直方向时，力臂将不再是拉力作用点到支点的距离，即力臂将变小，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂变小，动力将变大，即弹簧测力计的示数变大。 9． 左 A 先变小后变大 【详解】（1）[1]杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右侧，要使杠杆平衡在水平位置，需要将平衡螺母向左移动。 （2）[2]如图所示，做出力F的力臂OE，已知角OBE为30度，则在直角三角形中，30度所对直角边长度为斜边的一半，即OE长度为OB的一半，OB长4格，则OE长2格。因此，这个杠杆是等臂杠杆，与天平是一个类型，故A符合题意，BCD不符合题意。    故选A。 （3）[3]当作用力的方向与杠杆垂直时，力臂最大。弹簧测力计由1位置转到2位置时，力的方向与杠杆的方向关系变化情况是：不垂直——垂直——不垂直。即测力计对杠杆拉力的力臂变化情况是：先变大后变小。在阻力和阻力臂不变的情况下，根据 可以知道，在杠杆平衡的情况下，动力臂先变大后变小，则动力先变小后变大。 10． 74.1% 动滑轮有重力，拉力对钩码做功时，也对动滑轮做功． 摩擦，可以省力（或能改变用力方向）． 【详解】（1） （2）使用动滑轮比定滑轮要省力，但是动滑轮的机械效率低，原因是动滑轮和重物一起被拉力拉起一定高度，因为动滑轮是由重力的，所以拉力做的额外功较多． （3）对实验2和实验3做受力分析：实验2有两个向上的分力，实验3有3个向上的分力．实验2额外功为拉力对动滑轮做功和克服绳与动滑轮之间的摩擦力做功之和．实验3的额外功为拉力对动滑轮做功和克服绳与动滑轮、定滑轮之间的摩擦力做功之和．两个的差别在于实验3中克服的摩擦力比实验2中拉力克服摩擦力做功多． 11． 平衡螺母 右 右 右边取下一只钩码挂在左边钩码下 变大 处于水平位置时F的力臂为0，杠杆不能平衡 【详解】（1）由a图知道，杠杆的左端低，说明杠杆的重心在支点的左侧，所以应该将杠杆平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡； （2）设每个钩码重为G，杠杆上每格长L，由图b知道 ，左侧力与力臂的乘积是：2G×4L=8GL，右侧力与力臂的乘积是： 5G×3L=15G L，由于15GL＞8GL，所以杠杆右侧下降；如果不改变钩码总数和悬挂点位置，而要杠杆平衡，设从右侧取下n个钩码挂到左侧，则：（5-n）G×3L=（2+n）G×4L，解得：n=1，即需将右侧1个钩码挂到左侧即可； （3）在A点施加一个始终水平向右的拉力F，缓缓将杠杆拉至图示位置，此过程中砝码的拉力与力臂的乘积在增加，而拉力F的力臂在减小，所以 由平衡条件知道，拉力F会变大； 由图将杠杆左侧的所有钩码拿掉，在A点施加一个始终水平向右的拉力F，当杠杆拉到水平位置时F的作用线通过支点，即力臂为0，由杠杆的平衡条件知道，始终不能平衡． 12． 左 左 杠杆的左端取下一钩码 便于测量力臂 避免实验的偶然性 没有改变力的方向 = 杠杆的自重对实验产生影响 【详解】（1）[1]实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆左端高右端低（杠杆向右偏），此时应将杠杆左端的螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]设杠杆每个小格的长度为l，每个钩码重为G，根据杠杆平衡的条件，杠杆的左端为 4G×2l=8Gl 杠杆的右端为 2G×3l=6Gl 因为8Gl＞6Gl，所以杠杆左端会下沉。 [3]要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将杠杆的左端取下一钩码，此时，杠杆的左端为 3G×2l=6Gl 杠杆的左端力与力臂的乘积等于杠杆右端力与力臂的乘积，杠杆平衡。 （3）[4]力臂是支点到力的作用线之间的距离，当杠杆处于水平位置时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以直接从杠杆的标尺刻度上读出来。 [5] 探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小，进行多次实验的目的是避免实验的偶然性，获取多组实验数据归纳出物理规律，使结论具有普遍性。 （4）[6]某同学通过多次实验得出结论与杠杆平衡条件不符，原因是该同学在实验过程中没有改变动力和阻力的方向，使力臂不在杠杆上，再去验证结论。 （5）[7]如图乙和图内中的杠杆均静止，都处于平衡状态，当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时，其动力臂和阻力臂的比值是不变的，根据杠杆平衡的条件，则F1=F2。 （6）[8]图丁中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆的转动产生了影响，导致拉力的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。 13．(1)右 (2)4 (3) 变大 动力臂减小 (4)0.5 (5)1 【详解】（1）杠杆不在水平位置，左端下沉，反向调节，应向右调节平衡螺母。 （2）设一钩码的重力为G，杠杆上一格为L，根据杠杆的平衡条件可知 解得 所以需要在D点挂4个钩码。 （3）[1][2]由图可知，若弹簧测力计向右倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂相应会变短，根据杠杆的平衡条件，阻力与阻力臂不变，动力臂减小，拉力会相应变大，才能是杠杆继续保持平衡。 （4）由于题中的阻力和阻力臂不变，根据可知，利用图像中任意一组数据都可得出 故当l1为0.6m时，有 （5）设一钩码的重力为G，杠杆上一格为L，若每个钩码重0.5N，则可知 由可知，用弹簧测力计在A处竖直向上拉使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 14． 匀速 0.6 62.5% 1、2、3 高 无关 不变 【详解】（1）[1]实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，系统处于平衡状态。 [2]测力计分度值为0.1N，第1次实验时，弹簧测力计示数为0.6N。 （2）[3]第2次实验时所做的有用功为 第2次做的总功 滑轮组的机械效率是 （3）[4][5]探究影响滑轮组机械效率的因素采用控制变量法，探究重物重力的影响时应使其他条件相同，据此分析表格数据，1、2、3中使用同一滑轮组，钩码上升高度相同，随着物重增大，机械效率增高，结论是：使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。 [6]分析3、4次实验的数据，使用同一滑轮组，物重相同，钩码上升高度不同，但机械效率不变，得出结论：滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。 （4）[7]要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向，说明绳端拉力的方向应向下，所以绳子最后通过定滑轮，由此从外向内依次完成绕线，绕法如图 [8]用上图的绕法提升重物时，与实验中的方法相比，如果提升的物重相同，提升的高度相同，动滑轮的重不变，不计摩擦及绳重，则额外功为克服动滑轮自重做的功，两种绕法做的有用功相同，额外功相同，则总功也相同，由可知提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变。 15． 右 3 相等 偏大 弹簧测力计自身重力的影响 【详解】（1）[1]图甲杠杆静止时，左端下倾，右端上翘，说明杠杆左端质量较大，为了使杠杆在水平位置平衡，此时应将杠杆的平衡螺母B向右调节。 （2）[2]杠杆上每格均匀等距，若在C位置悬挂4个钩码，每个钩码重，，由杠杆平衡条件得，使杠杆在水平位置保持平衡，在D处的弹簧测力计拉力为 [3]由图像得，每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积相等。 [4]小明保持图乙中钩码位置不变，则阻力与阻力的乘积不变，由图像中数据得 则杠杆平衡的条件是 （3）[5][6]将弹簧测力计倒置后，在杠杆的F点竖直向下拉使杠杆水平平衡，此过程中并未对弹簧测力计再次调零，由于重力的方向竖直向下，弹簧测力计自身重力的影响，导致弹簧测力计的示数偏大。 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 $$