2025年安徽中考物理热点实验专题六简单机械及机械效率

2025年安徽中考物理热点实验专题六简单机械及机械效率（原卷版） 1．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，小敏选用了下面的器材：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量均为50 g的钩码若干个。 (1)实验前为了方便测量力臂，应将杠杆调节到 位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当 杠杆静止时，发现杠杆如图甲所示，这时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节； (2)如图乙所示，A点挂2个钩码，B点挂3个钩码时，杠杆恰好在水平位置平衡，小敏得出了杠杆的平衡条件为 （用公式表示）。她这样得出的结论是否科学： ， 理由是： 。 (3)用弹簧测力计在C处竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计向右侧慢慢倾斜时 （如图丙所示），弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“变大”“变小”或“不变”），这是因为 。 (4)请根据杠杆平衡条件思考，要使一个车轮滚上台阶，应沿着 （填写字母）方向推车轮最省力。 2．小朵同学利用杠杆进行实验： (1)杠杆静止在甲图位置，此时杠杆是 （选填“平衡”或“不平衡”）的，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”）移动，实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是 ； (2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格 （选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）； (3)如图丙所示取下B位置的钩码，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，则测力计的示数变化情况为______； A．变大 B．先变大后变小 C．变小 D．先变小后变大 (4)实验中保持左侧钩码个数及位置不变，多次改变右侧钩码个数及位置，收集数据并在坐标系中绘制出动力臂L1与动力F1的关系图像如图丁所示，由图像可知：图像中每个点与两坐标轴围成的面积 （选填“相等”或“不相等”）； (5)完成以上实验后，小朵测量杠杆的机械效率如图戊，实验时竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。如果仅将拉力作用点由B移至C，两次都将钩码移动相同高度，不计摩擦此杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 3．探究“杠杆的平衡条件”实验如图所示，所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、细线、若干相同的钩码等，杠杆上的指针是为了方便判定杠杆是否水平。 (1)实验前，将杠杆中点置于支架上，杠杆静止时如图甲所示。此时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是 ； (2)实验数据如下表所示，请把表格中空缺补充完整。 实验次序 动力臂F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.0 5.0 1.0 5.0 2 1.5 10.0 0.5 30.0 3 2.0 15.0 1.5 分析表格数据，可得出的实验结论是 ； (3)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，如果在杠杆两侧各增加一个相同的钩码，则杠杆 （选填“左”或“右”）端将下沉； (4)小明继续采用了图丙所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，处理实验数据时发现与实验结论明显不相符，原因可能是 ； (5)如图丁所示，用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在原位置逐渐向虚线方向倾斜时，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”）。 4．同学们用杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的若干钩码探究“杠杆的平衡条件”。 (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，你认为第 （选填“一”或“二”）组实验更方便，理由是 ； (2)如图丙所示，小刚调节杠杆在水平位置平衡。然后在B点下方加挂一些钩码，若仍要保持杠杆在水平位置平衡，需要用弹簧测力计A点施加一个竖直 （选填“向上”或“向下”）的动力； (3)保持所挂钩码位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点，每次都使得杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计施加的动力F与其力臂L1的图象如图丁所示。由图象可知，各个数据点与两坐标轴所围成的矩形的面积（如图丁中阴影部分）是 （选填“相等”或“不等”）的，由此可以得到结论是： ； (4)实验结束后，小刚想到一个新问题：在生活中，杠杆是有自重的，当支点不在杠杆的中点时，杠杆也会平衡。如图戊所示，已知弹簧测力计的示数为2N，杠杆恰好平衡，则杠杆自身受到的重力为 N。 5．实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、刻度尺、细线和重为0.5N的相同钩码若干个，已知杠杆上每个小格长度为5cm。 (1)如图甲所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向 （左/右）调节。直到杠杆在 位置平衡，目的是便于测量 ，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆 对平衡的影响。 (2)小明同学完成某次操作后，实验现象如图乙所示，他记录的数据为动力 F1=1.0N，动力臂 L1=0.30m，阻力 F2=1.5N，则阻力臂 L2= m。 (3)小明同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臀=阻力×阻力臂”的结论，小华同学认为他的做法不合理，理由是 (4)小李同学利用图乙所示的器材，测出多组数据后，得出的结论是：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。与小组同学交流后，小华同学为了证明小李同学的结论是错误的，她利用图丙中水平平衡的杠杆（ OD＞OA=OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①在A处悬挂钩码，使杠杆平衡，再把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。C 处与A 处相比，支点到力的作用点的距离 （变小/不变/变大）； ②把A处悬挂的钩码改挂在D 处，发现杠杆仍保持平衡，D处与A处相比， 的距离不变； ③由此判断小李的观点是 （正确/错误）的。 6．小张利用杠杆开展相关实验探究： (1)安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆右端下沉，如图甲所示。则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；实验中调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ； (2)如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 ； (3)始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示。此过程中，弹簧测力计拉力的力臂 （选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），拉力的大小 ； (4)实验中小明发现用图丁所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议不宜采用这种方式，其主要原因为________； A．一个人无法独立操作 B．不方便测量力臂 C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆不平衡 7．天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小明用如图所示装置进行探究。 (1)实验前杠杆状态如图甲所示，应当向 调节平衡螺母使杠杆呈水平状态。 (2)实驶中每次都要调节杠杆在水平位置平衡，这样做的主要目的是 。 (3)多次改变钩码的个数和位置，并使杠杆在水平位置平衡（如图乙所示），得到如下实验数据。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 15 1.5 20 分析数据可总结出杠杆的平衡条件是 （用符号表示）。 (4)小明与小红对实验过程进行交流，产生了一个新的问题；若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丙所示的探究。 ①画出图丙中的动力臂； ②多次改变拉力的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，都是大于，其原因可能是 。 (5)如图所示某杆秤的0刻度距离提纽1cm，秤钩到提纽的水平距离为5cm，秤砣的质量为0.5kg。则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为 kg。 8．如图是一种可直接从密度尺上读取待测液体密度的仪器，应用于油田、勘探和实验室对液体密度的测定。 (1)校正：将支架放在 工作台上，在盛液杯中装满纯净水，擦干外壁后放在支架上，移动游码至刻度处，观察到水准泡内的气泡偏右，即密度尺右边偏高，接下来的操作是 （填“添加”或“取出”）平衡筒内的铅粒，直至气泡处于居中位置，密度尺水平平衡； (2)测量：完全倒去纯净水，装满待测钻井液后放在支架上，移动游码至B处时气泡居中，如图，读取该钻井液的密度为 ； (3)分析：如图，游码质量为，支点到盛液杯中轴线的距离；如图，刻度线A、B的间距。推理计算盛液杯容积 。 9．小李和小兰五一节假期游玩时捡到了一些鹅卵石，他们想知道这些鹅卵石的密度，便各自选取了一块鹅卵石，分别进行了如下实验： (1)小李利用天平和量筒等实验器材进行了实验： ①将天平放在水平桌面上，发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧，此时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，使天平横梁平衡； ②将鹅卵石放在天平左盘中，横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，则鹅卵石的质量为 g； ③用细线拴好鹅卵石，把它放入盛有30mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，则鹅卵石的密度为 kg/m3； (2)小兰利用杠杆制成了一根杆秤。她取来一块质量为60g的鹅卵石，将它挂在A处，且浸没于水中，在B处挂上1个50g钩码，杠杆恰好处于水平平衡，如图丙所示。测得OA=50cm，OB=40cm，则鹅卵石受到的浮力为 N，鹅卵石的密度为 g/cm3；在此基础上将OA、OB各增大1cm，杠杆将 （选填“左侧下降”“右侧下降”或“依然平衡”）（g取10N/kg）。 10．小致同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验： (1)小致对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度无关。对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而 ，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度 ； (2)小致利用浮力和杠杆的知识，发明了一个密度秤：如图乙所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上用细绳悬挂两个完全相同的正方体M、N（边长为10cm，重力为），OA长度为30cm，OE长度为24cm。小致向容器中倒入不同密度的液体，每次都将M浸没于液体中，移动物体N，使杠杆在水平位置平衡，OE上便可标上不同液体的密度值。当物体M浸没于水中时，物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止，那么OB的长度为 cm，在B点标上这个密度秤能够测量的最小液体密度为 。 11．在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时，小明用同一个滑轮做了两次实验，已知每个钩码的重力为1N，滑轮转动部件间的摩擦很小。两次实验装置分别如甲、乙两图所示，小明将测得的数据记录在表格中。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 1 1.0 20.0 1.0 20.0 2 1.0 20.0 0.7 40.0 (1)在图甲的实验中，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，对绳子拉力的大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；在图乙的实验中，要沿着 方向匀速拉动绳子自由端。 (2)分析第1次实验的数据，可以得出结论：使用定滑轮 。 A．省力但不省距离         B．不省力但省距离 C．既不省力又不省距离 (3)分析第2次实验数据时发现，虽然由两段绳子承担了物重，但绳子自由端拉力的大小比钩码重力的一半要大一些，这主要是因为 。 12．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。 (1)测量前，发现弹簧测力计指针不在零刻度线上，实验前应该先在 方向对弹簧测力计的指针调零；实验中要做到匀速直线拉动物体，为了满足实验原理 ； (2)比较图中甲、乙两次实验说明： ； (3)图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时，则木块B受到的摩擦力为 N；图丁中物体A、B间绳子受到的拉力是 ； (4)小明对实验装置进行了改进，如图戊所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系；实验过程中， （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板，实验中滑轮的作用是 。 13．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如图所示，实验装置如图所示。 物理量 1 2 3 物体的重量G（N） 4 4 6 钩码上升高度h（m） 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F（N） 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离S（m） 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% (1)通过表中数据可分析出第2次实验是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。 (2)通过第1、2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 （选填“越高”、“不变”或“越低”）。 (3)小组同学再用第1次实验中使用的甲装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s= m，机械效率η= 。 14．学了机械效率之后，小新用滑轮组研究影响机械效率大小的因素。现有动滑轮、定滑轮各一个，两个相同的重物，细线若干。如图是小新设计的一组滑轮组。 （1）请你帮助小新设计第二组滑轮组，并在下图绕上线； （2）实验中要 拉动弹簧测力计使重物升高； （3）下表是小新的数据记录，请将空格补充完整： 、 ； 钩码重 钩码升高高度 ___________ 自由端距 效率 1 20 1 10 3 2 20 1 12 2 ___________ 3 40 1 22 2 （4）分析数据，小新发现：同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组机械效率越 。 15．某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转，连接滑块和压块的细绳自然拉直，事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力和。 （1）此装置中定滑轮的作用是 ； （2）实验中定滑轮左侧连接滑块的细绳 （一定/不一定）要保持水平； （3）开启电源，应使皮带轮上方的传送带向 （左/右）运动，此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向 （左/右）。读出电子秤的示数，此时滑块所受滑动摩擦力大小 （用测得的物理量表示）。 16．在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中所用装置如图甲所示（木块各表面粗糙程度相同）。 （1）匀速拉动木块前，应将测力计沿 （选填“水平”“竖直”或“任意”）方向放置，然后进行调零； （2）小明做了如图甲所示的探究实验：探究影响滑动摩擦力大小的因素，对比图甲中a、b两次实验，可以得出结论： ，滑动摩擦力越大；对比图甲中a、c两次实验可知，滑动摩擦力大小与接触面面积 （选填“有”或“无”）关； （3）某物理小组改进实验装置后，用频闪拍照来判断物体是否做匀速直线运动，实验装置如图乙所示，表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，右端装有定滑轮，（不计绳重和滑轮的摩擦）放上钩码，滑块在长木板上运动。调节钩码个数后，得到滑块匀速运动的照片（如图丙），运动滑块从A位置运动到B位置的距离是 cm。运动时弹簧测力计的示数是2N，物体受到的摩擦力为 N，运动时钩码的重力做功为 J。 17．小明利用甲和丙的器材测量滑轮组的机械效率（忽略绳重和摩擦）： （1）当小明利用图甲装置进行实验时，重物以的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为 m/s； （2）只改变动滑轮重力，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图像，分析图像可知被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 ； （3）分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N； （4）当甲、丙滑轮组使用相同的动滑轮提升相同的重物时，甲滑轮组的机械效率 丙滑轮组的机械效率。（选填“大于”“等于”或“小于”）    18．如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明利用同一滑轮组进行了多次实验，每个钩码质量为200g，相同质量的钩码数量足够多。他的实验规范操作正确，测得的实验数据如表： 次数 钩码质量/g 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 绳端移动距离/cm 机械效率 1 200 10 0.8 30 2 800 10 30 3 （1）第2次实验时，弹簧测力计示数如图乙所示，则滑轮组的机械效率约为 （保留1位小数）； （2）分析数据可得结论：使用同一滑轮组，滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是 ； A．  B．  C．  D．   （3）如果继续增加挂在该滑轮组下钩码的个数，仍利用原有的实验器材进行实验（已知实验中所用细绳能够承担的最大拉力是20N，绳重和滑轮的摩擦可忽略不计）以测得该滑轮组的机械效率最大值约为 （保留1位小数）； （4）与小明同组的小白同学利用相同的实验器材，测得提升一个200g钩码的机械效率为70%，你认为造成他与小明测得的机械效率（η=83.3%）不同的原因是 。 19．某小学大门口设有护学岗标志牌及其固定装置：铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力大小为 N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想。 （1）猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大，理由是 ； （2）猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小，理由是 ； （3）同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作用，同学们先采用原始方案，测量时发现超出测力计的量程，于是设计出改进方案1和改进方案2，如图所示，每个滑轮重均为0.3N，不计绳重及滑轮处摩擦： 应采用改进方案 进行探究。实验时，匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，拔出后静止时，测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 N，猜想 起主导作用。 20．小明要测量木块的密度，实验器材有：木块、弹簧测力计（0~5N），底部固定有滑轮的水槽，细线及足量的水。（g 取 10N/kg） （1）现用弹簧测力计测木块的重力，如图甲，示数为 N；再用细线绕过滑轮将木块与测力计 连接起来，接着往水槽中倒入适量的水，使木块浸没在水中，如图乙，木块在水中静止时测力计示数为1.6N，木块的体积为 m3，密度为 kg/m3，本实验滑轮的作用是 。 （2）小明分析发现，如果把水换成其他液体，测力计的示数就会不同，于是他把测力计的刻度改成相应的密度值，将该装置改为测量液体密度的“密度计”，原测力计的1.0N刻度处应标注为 kg/m3。 （3）若要增大这种“密度计”的最大测量值，可以采取的方法有 （填增大或减小）物块的体积。 21．某同学用弹簧测力计、刻度尺、钩码等实验器材，测量如图甲、乙所示的滑轮组的机械效率，正确进行实验后，测出的数据如下表： 物理量 实验1 实验2 实验3 钩码所受总重力G/N 4 6 4 钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 2.0 2.8 1.4 绳端移动的距离s/m 0.3 0.3 0.5 机械效率 67% 71% ？ (1)通过分析表中数据可知，实验2获得的数据，是使用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置获得的； (2)对比实验1和实验2的数据，可以得出（　　）（选填序号） A．提升相同重量的钩码，滑轮组中动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低 B．提升相同重量的钩码，滑轮组中动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越高 C．同一滑轮组的机械效率随钩码重力的变化而变化，钩码重力越大，机械效率越低 D．同一滑轮组的机械效率随钩码重力的变化而变化，钩码重力越大，机械效率越高 (3)实验3中滑轮组的机械效率是 。 22．小明同学利用斜面、小车，刻度尺，停表测量小车沿斜面下滑时的平均速度。 (1)实验中小车从A位置运动到C位置的路程如图1所示，并测得小车在这段路程内运动的时间为2s，则小车在这段时间内的平均速度为 m/s。小车在下滑过程中，机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； (2)实验过程中，由于小车的运动时间较短，不便于计时，可以通过使斜面的倾斜程度变缓的方式，改变小车的运动时间，达到便于测量时间的目的。小车下滑的过程中，斜面相对于小车是 （选填“运动”或“静止”）； (3)汽车沿着盘山公路（图2），可以驶上高耸入云的山峰。上山的公路修的弯弯曲曲如盘龙、而不是从山下直通山顶，是因为 。 23．小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图所示），按以下步骤进行了实验： ①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小； ②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小； ③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②。 实验数据记录如下表： 斜面倾角 5° 10° 15° 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 物体 A B C A B C A B C 重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98 结合以上信息，按要求回答下列问题： (1)请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15°）压力的示意图，要求包含力的三要素 ； (2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号 中的数据进行分析； (3)分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值 ； (4)分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值 （选填“越大”、“越小”或“不变”）； (5)斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为的物体沿斜面向上匀速运动了，升高了，斜面的机械效率为90%，则该物体所受摩擦力的大小为 N。（取） 24．在没有起重机的情况下，工人要将木箱搬运上汽车，常用斜面。为什么不直接将木箱抬上车呢？难道这样做可以省力吗？如果能省力，那么力的大小与斜面长度有关吗？为了探究拉力大小与斜面长度的关系，小明选用弹簧测力计、重的物体和长分别为0.4m、0.8m、1m的木板进行了三次实验，每次斜面的高度均为。测得沿斜面方向向上的拉力大小分别如图甲、乙和丙所示。（假设斜面光滑，不计摩擦）    （1）初步比较图中甲、乙与丙及相关条件可知： ； （2）进一步综合分析比较图中甲、乙与丙及相关条件，可知拉力F与斜面长度L的关系是 。 25．如图甲所示，小明用沿斜面方向的拉力F，拉着物块A在斜面B上做匀速直线运动，忽略空气阻力。 （1）在图乙处画出物体A在斜面上匀速运动时受力的示意图； （2）以下能反映物块A的某些物理量随时间变化的关系正确的有 ； （3）用受力图中的字母及图甲中的相关距离来表示输入、输出的能量，填入图丙能流图。 （4）判断物块A所受重力和支持力大小是否相等？ 。判断拉力F与木块受到的摩擦力f谁大？ （选填“F大”、“f大”或“相等”） 26．如图甲所示，小明乘坐汽车沿盘山公路上山，发现车子爬坡的困难程度受坡度大小影响；如图乙所示，小明看到工人利用斜面搬运货物时，人的作用力受斜面的粗糙程度影响，为此，小明想探究斜面的机械效率与哪些因素有关。他猜想，斜面的机械效率可能与： 猜想1：斜面的倾斜程度有关。 猜想2：斜面的粗糙程度有关。 猜想3：斜面的长度有关。 小明设计了如图丙所示的实验方案并进行探究。如表是他记录的实验数据，表中1、3两次实验所用斜面粗糙程度相同的，每次实验物体在斜面上都做匀速直线运动。 实验 次数 斜面的倾角 斜面的粗糙程度 物重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长 s/m 机械效率η/% 1 37° 粗糙 2 0.6 1.7 1 2 37° 较光滑 2 0.6 1.4 1 85.7 3 45° 粗糙 2 0.6 1.8 0.85 78.4 （1）除如图丙所示的器材外，还需要的实验器材有 ：请你在表中的空格处填上适当的数据 ； （2）对比1、2两次实验数据，可以验证猜想 （填字母）；对比1、3两次实验数据，可以得出结论： ：1、3两次实验物体与斜面间的摩擦力 （选填“相等”或“不相等”）； （3）小明找来一张三角形的纸，自制成一个“模拟钻头”，如图丁所示，慢慢地展开这张纸，原来是一个三角形的斜面。根据 （选填实验次数的序号）两次实验数据得出的结论，可推测图丁中钻头 （选填“A”“B”）更省力。 27．如图甲所示，轮轴实质是一种杠杆。小捷同学为了探究轮轴的平衡条件，进行了如下实验： 实验一：如图乙所示，重物G通过细绳绕在轴上，在轮的边缘沿切线方向用力F匀速提升重物，记录数据如表一。 表一（轮半径10cm，轴半径4cm） 实验二：如图丙所示，重物G通过细绳绕在轮上，在轴的边缘沿切线方向用力F匀速提升重物，记录数据如表二。 表二（轮半径10cm，轴半径4cm） （1）分析表一数据可知，当重物通过绳绕在轴上，作用力在轮上，且轮轴平衡时，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是用绳绕在轴上的物体重力的 。（选填“几倍”或“几分之一”） （2）分析表二数据可知，当重物通过绳绕在轮上，作用力在轴上，且轮轴平衡时，轮半径是轴半径的几倍，作用在轴上的力就是用绳绕在轮上的物体重力的 。（选填“几倍”或“几分之一”） （3）若轮半径为R、轴半径为r，作用在轮上的力为F1、作用在轴上的力为F2，则轮轴的平衡条件表达式为 。 （4）你认为骑行有变速器的自行车时，为了使速度更快，链条应调到半径较 （选填“大”或“小”）的飞轮上。 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 $$ 2025年安徽中考物理热点实验专题六简单机械及机械效率（解析版） 1．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，小敏选用了下面的器材：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量均为50 g的钩码若干个。 (1)实验前为了方便测量力臂，应将杠杆调节到 位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当 杠杆静止时，发现杠杆如图甲所示，这时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节； (2)如图乙所示，A点挂2个钩码，B点挂3个钩码时，杠杆恰好在水平位置平衡，小敏得出了杠杆的平衡条件为 （用公式表示）。她这样得出的结论是否科学： ， 理由是： 。 (3)用弹簧测力计在C处竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计向右侧慢慢倾斜时 （如图丙所示），弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“变大”“变小”或“不变”），这是因为 。 (4)请根据杠杆平衡条件思考，要使一个车轮滚上台阶，应沿着 （填写字母）方向推车轮最省力。 【答案】(1) 水平 右 (2) 不科学 只进行一次实验，结论具有偶然性 (3) 变大 当弹簧测力计向右侧倾斜时，弹簧测力计拉力的力臂减小，支点左侧力与力臂的大小不变，则拉力变大 (4)B 【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）[1][2][3]杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F动l动=F阻l阻；小敏的结论不合理，只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性。用实验探究物理问题时，要多进行几次实验，总结的实验结论才具有普遍性，避免偶然性 （3）[1][2]弹簧测力计没有竖直向下拉，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂小于动力点到支点的距离，动力臂变小，动力增大，即拉力增大，弹簧测力计的示数将逐渐变大。 （4）支点到力的作用点的连线是最长的力臂，动力臂最大时，动力最小，应沿着B方向推车轮最省力。 2．小朵同学利用杠杆进行实验： (1)杠杆静止在甲图位置，此时杠杆是 （选填“平衡”或“不平衡”）的，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”）移动，实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是 ； (2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格 （选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）； (3)如图丙所示取下B位置的钩码，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，则测力计的示数变化情况为______； A．变大 B．先变大后变小 C．变小 D．先变小后变大 (4)实验中保持左侧钩码个数及位置不变，多次改变右侧钩码个数及位置，收集数据并在坐标系中绘制出动力臂L1与动力F1的关系图像如图丁所示，由图像可知：图像中每个点与两坐标轴围成的面积 （选填“相等”或“不相等”）； (5)完成以上实验后，小朵测量杠杆的机械效率如图戊，实验时竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。如果仅将拉力作用点由B移至C，两次都将钩码移动相同高度，不计摩擦此杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 平衡 右 便于测量力臂 (2)右端下沉 (3)D (4)相等 (5)不变 【详解】（1）[1][2][3]杠杆静止时，就是处于平衡状态。杠杆静止时，放手后发现杠杆左端下沉，欲使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右端调节。使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。 （2）设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，如图乙所示，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格根据杠杆平衡条件则3G×L<2G×2L 所以杠杆右端下沉。 （3）如图丙，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，拉力的力臂先增大再减小，由于左边的力臂的乘积不变，根据杠杆平衡条件杠杆，弹簧测力计的拉力应先减小再增大。 （4）实验中保持左侧钩码个数及位置不变，即阻力乘以阻力臂是个定值，根据杠杆平衡条件杠杆可知，动力臂L1与动力F1的乘积相等。 （5）用杠杆提升钩码时，对钩码做的功为有用功，因为两次都将钩码移动相同高度，且钩码的重力不变，所以对物体所做的有用功不变，不计摩擦，用杠杆提升钩码时，克服杠杆自身重力做的功为额外功∶如果仅将拉力作用点由C移至B，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆重心上升的高度h不变，根据W额=G杠h可知所做的额外功不变，根据W总＝W有+W额可知总功不变，由可知杠杆的机械效率不变。 3．探究“杠杆的平衡条件”实验如图所示，所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、细线、若干相同的钩码等，杠杆上的指针是为了方便判定杠杆是否水平。 (1)实验前，将杠杆中点置于支架上，杠杆静止时如图甲所示。此时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是 ； (2)实验数据如下表所示，请把表格中空缺补充完整。 实验次序 动力臂F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.0 5.0 1.0 5.0 2 1.5 10.0 0.5 30.0 3 2.0 15.0 1.5 分析表格数据，可得出的实验结论是 ； (3)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，如果在杠杆两侧各增加一个相同的钩码，则杠杆 （选填“左”或“右”）端将下沉； (4)小明继续采用了图丙所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，处理实验数据时发现与实验结论明显不相符，原因可能是 ； (5)如图丁所示，用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在原位置逐渐向虚线方向倾斜时，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”）。 【答案】(1) 右 便于测量力臂 (2) 20.0 F1L1=F2L2 (3)右 (4)杠杆自重对实验有影响 (5)变大 【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆偏向左侧，说明左侧偏重，应该向较高的一端调节平衡螺母，即应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置保持平衡。 [2]实验时拉力垂直于杠杆，杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，可以在杠杆上直接读取力臂，所以为了方便测量力臂需要调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。 （2）[1]观察第一组数据可得1.0N×5.0cm=1.0N×5.0cm 观察第二组数据可得1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm 可得第三组数据应是2.0N×15.0cm=1.5N×L2 解得L2=20cm所以表格中空缺的位置为20.0。 [2]根据表格中的实验数据可知，杠杆平衡条件是F1L1=F2L2 （3）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果在图乙中杠杆两侧各添加一个相同的钩码，杠杆的左端5G×3L=15GL 杠杆的右端4G×4L=16GL 所以杠杆的左端力和力臂的乘积小于右端的乘积，所以杠杆右端下沉。 （4）利用如图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。 （5）当弹簧测力计在原位置逐渐向虚线方向倾斜时，动力臂逐渐变小，而阻力与阻力臂不变，杠杆仍然在水平位置平衡，由杠杆平衡条件可知，动力变大，所以弹簧测力计的示数将变大。 4．同学们用杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的若干钩码探究“杠杆的平衡条件”。 (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，你认为第 （选填“一”或“二”）组实验更方便，理由是 ； (2)如图丙所示，小刚调节杠杆在水平位置平衡。然后在B点下方加挂一些钩码，若仍要保持杠杆在水平位置平衡，需要用弹簧测力计A点施加一个竖直 （选填“向上”或“向下”）的动力； (3)保持所挂钩码位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点，每次都使得杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计施加的动力F与其力臂L1的图象如图丁所示。由图象可知，各个数据点与两坐标轴所围成的矩形的面积（如图丁中阴影部分）是 （选填“相等”或“不等”）的，由此可以得到结论是： ； (4)实验结束后，小刚想到一个新问题：在生活中，杠杆是有自重的，当支点不在杠杆的中点时，杠杆也会平衡。如图戊所示，已知弹簧测力计的示数为2N，杠杆恰好平衡，则杠杆自身受到的重力为 N。 【答案】(1) 一 便于测量力臂 (2)向下 (3) 相等 动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积 (4)4 【详解】（1）[1][2]探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来，故第一组实验更方便。 （2）如图丙所示的装置，要保持杠杆在水平位置平衡，可以用弹簧测力计在图丙中的A点施加一个竖直向下的力。 （3）[1][2]分析图丁中数据可知，两坐标轴围成的方形面积均相等，即动力和动力臂的乘积不变，保持所挂钩码位置不变，即阻力与阻力臂的乘积不变，因此可得杠杆平衡的条件为：动力臂与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。 （4）设一格的距离为L，根据杠杆平衡的条件可得 已知F=2N，带入上式解得 5．实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、刻度尺、细线和重为0.5N的相同钩码若干个，已知杠杆上每个小格长度为5cm。 (1)如图甲所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向 （左/右）调节。直到杠杆在 位置平衡，目的是便于测量 ，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆 对平衡的影响。 (2)小明同学完成某次操作后，实验现象如图乙所示，他记录的数据为动力 F1=1.0N，动力臂 L1=0.30m，阻力 F2=1.5N，则阻力臂 L2= m。 (3)小明同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臀=阻力×阻力臂”的结论，小华同学认为他的做法不合理，理由是 (4)小李同学利用图乙所示的器材，测出多组数据后，得出的结论是：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。与小组同学交流后，小华同学为了证明小李同学的结论是错误的，她利用图丙中水平平衡的杠杆（ OD＞OA=OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①在A处悬挂钩码，使杠杆平衡，再把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。C 处与A 处相比，支点到力的作用点的距离 （变小/不变/变大）； ②把A处悬挂的钩码改挂在D 处，发现杠杆仍保持平衡，D处与A处相比， 的距离不变； ③由此判断小李的观点是 （正确/错误）的。 【答案】(1) 右 水平 力臂 自重 (2)0.2 (3)一组实验数据太少，具有偶然性，不能找出普遍规律 (4) 不变 力臂 错误 【详解】（1）[1][2][3][4]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 （2）由杠杆平衡条件得 解得 （3）只有一次实验得出杠杆平衡的条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。这种结论很具有偶然性，不合理。要进行多次实验，总结杠杆平衡条件。 （4）①[1]由题意知，OD>OA=OC，当把A处悬挂的钩码改挂在C处，支点到力的作用点的距离不变，但杠杠不再平衡。 ②[2]把A处悬挂的钩码改挂在D处，支点到力的作用线的距离相同，即力臂不变，发现杠杆仍保持平衡。 ③[3]由①②可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离，故小李的观点是错误的。 6．小张利用杠杆开展相关实验探究： (1)安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆右端下沉，如图甲所示。则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；实验中调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ； (2)如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 ； (3)始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示。此过程中，弹簧测力计拉力的力臂 （选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），拉力的大小 ； (4)实验中小明发现用图丁所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议不宜采用这种方式，其主要原因为________； A．一个人无法独立操作 B．不方便测量力臂 C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆不平衡 【答案】(1) 左 便于测量力臂 (2)2 (3) 不变 变小 (4)C 【详解】（1）[1]图甲中，杠杆右端下沉，应向左端调节平衡螺母，直至杠杆在水平位置平衡。 [2]调节杠杆在水平位置平衡，则力臂与杠杆重合，方便测量力臂。 （2）图乙中，设杠杆每小格的长度为L，据杠杆平衡条件有 解得，弹簧测力计的示数F=2N。 （3）[1][2]图丙中，弹簧测力计的拉力方向始终与杠杆垂直，则支点到力的作用线的大小不变，测力计拉力的力臂不变。但钩码对应的力臂变小，钩码对杠杆的作用力大小不变，即阻力不变，阻力臂变小，动力臂不变，据杠杆的平衡条件知，动力变小，即测力计拉力大小变小。 （4）实验中小明的实验方式，杠杆支点左侧钩码数量过多，每个钩码对杠杆的拉力对应了每个拉力的力臂，力和力臂数目过多，不易得出结论，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7．天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小明用如图所示装置进行探究。 (1)实验前杠杆状态如图甲所示，应当向 调节平衡螺母使杠杆呈水平状态。 (2)实驶中每次都要调节杠杆在水平位置平衡，这样做的主要目的是 。 (3)多次改变钩码的个数和位置，并使杠杆在水平位置平衡（如图乙所示），得到如下实验数据。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 15 1.5 20 分析数据可总结出杠杆的平衡条件是 （用符号表示）。 (4)小明与小红对实验过程进行交流，产生了一个新的问题；若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丙所示的探究。 ①画出图丙中的动力臂； ②多次改变拉力的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，都是大于，其原因可能是 。 (5)如图所示某杆秤的0刻度距离提纽1cm，秤钩到提纽的水平距离为5cm，秤砣的质量为0.5kg。则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为 kg。 【答案】(1)右 (2)便于测量力臂 (3)F1l1=F2l2 (4) 杠杆自身重力的影响 (5)0.4 【详解】（1）如图甲所示，杠杆左低右高，应将平衡螺母向右调节，可使杠杆在水平位置平衡。 （2）杠杆在水平位置平衡时，力臂在杠杆上，便于测量力臂 （3）实验数据可知，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即 （4）[1]力臂是支点到力的作用线的距离，反向沿长F1，过O点作F1的垂线，F1的力臂如图所示： [2]因为支点不在杠杆的重力上，且支点偏向杠杆的左侧，F1是动力，F2和杠杆自重是阻力，因此 （5）秤砣的质量为0.5kg，重力为 动力大小与秤砣重力大小相等 杆秤的0刻度距离提纽1cm，此时杆重与阻力大小相等，阻力臂为L2，则 提纽右侧距离提纽5cm处，物重为G 可得 8．如图是一种可直接从密度尺上读取待测液体密度的仪器，应用于油田、勘探和实验室对液体密度的测定。 (1)校正：将支架放在 工作台上，在盛液杯中装满纯净水，擦干外壁后放在支架上，移动游码至刻度处，观察到水准泡内的气泡偏右，即密度尺右边偏高，接下来的操作是 （填“添加”或“取出”）平衡筒内的铅粒，直至气泡处于居中位置，密度尺水平平衡； (2)测量：完全倒去纯净水，装满待测钻井液后放在支架上，移动游码至B处时气泡居中，如图，读取该钻井液的密度为 ； (3)分析：如图，游码质量为，支点到盛液杯中轴线的距离；如图，刻度线A、B的间距。推理计算盛液杯容积 。 【答案】(1) 水平 添加 (2)1.25 (3)140 【详解】（1）[1] [2] 应该将支架放在水平的工作台上，观察到水准泡内的气泡偏右，即密度尺右边偏高，说明右侧拉力偏小，应往平衡筒内添加铅粒，直至气泡处于居中位置，密度尺水平平衡。 （2）由图2可知，密度尺的分度值为0.01g/cm3，示数为1.25g/cm3。 （3）根据杠杆平衡的原理可知 即 解得 9．小李和小兰五一节假期游玩时捡到了一些鹅卵石，他们想知道这些鹅卵石的密度，便各自选取了一块鹅卵石，分别进行了如下实验： (1)小李利用天平和量筒等实验器材进行了实验： ①将天平放在水平桌面上，发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧，此时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，使天平横梁平衡； ②将鹅卵石放在天平左盘中，横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，则鹅卵石的质量为 g； ③用细线拴好鹅卵石，把它放入盛有30mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，则鹅卵石的密度为 kg/m3； (2)小兰利用杠杆制成了一根杆秤。她取来一块质量为60g的鹅卵石，将它挂在A处，且浸没于水中，在B处挂上1个50g钩码，杠杆恰好处于水平平衡，如图丙所示。测得OA=50cm，OB=40cm，则鹅卵石受到的浮力为 N，鹅卵石的密度为 g/cm3；在此基础上将OA、OB各增大1cm，杠杆将 （选填“左侧下降”“右侧下降”或“依然平衡”）（g取10N/kg）。 【答案】(1) 左 27.4 (2) 0.2 3 左侧下降 【详解】（1）①[1]把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧，应将平衡螺母向左调节，使天平横梁在水平位置平衡。 ②[2]由图甲知，标尺的分度值为0.2g，游码所对应的质量为2.4g，鹅卵石的质量为 ③[3]如图乙所示，量筒的分度值为2mL，量筒鹅卵石和水的体积V2=40mL，鹅卵石的体积为 根据密度公式可得，鹅卵石的密度为 （2）[1]如图丙，杠杆恰好处于水平平衡，由杠杆平衡条件可得 所以，细线对A点的拉力为 根据物体间力的作用是相互的可得，细线对鹅卵石的拉力为 此时鹅卵石处于平衡状态，受力平衡，可得 所以，鹅卵石受到的浮力为 [2]此时鹅卵石完全浸没在水中，其排开水的体积等于鹅卵石的体积，根据阿基米德原理可得 所以，鹅卵石的密度为 [3]在此基础上将OA、OB各增大1cm，则左侧 右侧 故左侧下降。 10．小致同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验： (1)小致对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度无关。对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而 ，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度 ； (2)小致利用浮力和杠杆的知识，发明了一个密度秤：如图乙所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上用细绳悬挂两个完全相同的正方体M、N（边长为10cm，重力为），OA长度为30cm，OE长度为24cm。小致向容器中倒入不同密度的液体，每次都将M浸没于液体中，移动物体N，使杠杆在水平位置平衡，OE上便可标上不同液体的密度值。当物体M浸没于水中时，物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止，那么OB的长度为 cm，在B点标上这个密度秤能够测量的最小液体密度为 。 【答案】(1) 增大 无关 (2) 15 【详解】（1）[1]分析图A、C与B，由称重法测浮力，C中受到的浮力大，实验中排开液体的密度相同，C中排开液体的体积大，可得浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大。 [2]分析A、C、D实验，由称重法测浮力，实验中受到的浮力大小相同，而物体浸没在不中的深度不同，故得出C当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度无关。 （2）[1]由图知：B端所受得力等于重物N对杠杆的拉力，大小等于物体N的重力，即 当物体M浸没在水中时，受到的浮力为 物体M受到的力：A点对M的拉力FA、浮力、重力，根据力的平衡，故物体M受到的拉力为 此时物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止，由F1l1=F2l2 得 则OB的长度为 [2] 液体密度越小，浮力越小，拉力越大，根据F1l1=F2l2知：在L1、F2不变时，拉力F1越大，L2越大，最大为OB，为24cm，根据，所以 物体M受到的力：A点对C的拉力F'A、浮力F'浮M、重力，故物体M受到的浮力为 根据F浮=ρ液V排g知液体的密度为 11．在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时，小明用同一个滑轮做了两次实验，已知每个钩码的重力为1N，滑轮转动部件间的摩擦很小。两次实验装置分别如甲、乙两图所示，小明将测得的数据记录在表格中。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 1 1.0 20.0 1.0 20.0 2 1.0 20.0 0.7 40.0 (1)在图甲的实验中，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，对绳子拉力的大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；在图乙的实验中，要沿着 方向匀速拉动绳子自由端。 (2)分析第1次实验的数据，可以得出结论：使用定滑轮 。 A．省力但不省距离         B．不省力但省距离 C．既不省力又不省距离 (3)分析第2次实验数据时发现，虽然由两段绳子承担了物重，但绳子自由端拉力的大小比钩码重力的一半要大一些，这主要是因为 。 【答案】(1) 不变 竖直（或竖直向上） (2)C (3)动滑轮自身受到重力 【详解】（1）[1]在图甲的实验中，定滑轮实质是一个等臂杠杆，它不能省力，但可以改变力的方向。因此，无论小明将绳子的自由端沿着哪个方向匀速拉动，只要保持匀速，对绳子的拉力大小都将不变，都等于钩码的重力。所以，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，对绳子拉力的大小将不变。 [2]在图乙的实验中，动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，它能省力但不能省距离。为了准确测量拉力的大小，并确保滑轮能正常工作，我们需要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端。 （2）分析第1次实验的数据，我们可以看到拉力F等于钩码的重力G，且绳子自由端移动的距离s等于钩码上升的高度h。这说明使用定滑轮时，既不省力也不省距离。因此，选项C“既不省力又不省距离”是正确的。 （3）这主要是因为动滑轮在转动过程中，滑轮与绳子之间以及滑轮自身的转动部件之间都存在摩擦。这些摩擦会消耗一部分能量，使得拉力需要做得功除了提升钩码外，还要克服这些摩擦做功。因此，拉力的大小会比理想情况下的钩码重力的一半要大一些。 12．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。 (1)测量前，发现弹簧测力计指针不在零刻度线上，实验前应该先在 方向对弹簧测力计的指针调零；实验中要做到匀速直线拉动物体，为了满足实验原理 ； (2)比较图中甲、乙两次实验说明： ； (3)图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时，则木块B受到的摩擦力为 N；图丁中物体A、B间绳子受到的拉力是 ； (4)小明对实验装置进行了改进，如图戊所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系；实验过程中， （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板，实验中滑轮的作用是 。 【答案】(1) 水平 二力平衡 (2)见解析 (3) 0 0.6N (4) 压力 不需要 改变力的方向 【详解】（1）[1][2]测量前，观察弹簧测力计，发现指针不在零刻度线，为了准确测量滑动摩擦力，实验前应该先在水平方向对弹簧测力计的指针调零；实验中要做到匀速直线拉动物体，物体受到的拉力和摩擦力是平衡力，由二力平衡条件得到摩擦力和拉力大小相等。 （2）图甲、乙两次压力相同，乙中接触面粗糙，测力计示数也大，实验说明：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （3）[1][2]图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时，B相对A没有相对运动的趋势，则木块B受到的摩擦力为0N；图乙中绳子对A的拉力为0.6N，可知A受到的滑动摩擦力为0.6N，A和B质量相同，对支持面的压力相同，丁图中A受到水平向右的拉力、水平向左的摩擦力和绳子的拉力，三个力的平衡力，绳子的拉力 F=1.2N-0.6N=0.6N （4）[1]两个传感器可分别显示拉力和压力的大小，往沙桶中加减沙子，改变了对铜块的拉力，从而改变铜块对长木板的压力，而接触面粗糙程度不变，目的是探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。 [2]实验过程中，铜块相对地面处于静止状态，受到测力传感器的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，故不需要匀速拉动长木板。 [3]图中滑轮是定滑轮，可以改变力的方向。 13．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如图所示，实验装置如图所示。 物理量 1 2 3 物体的重量G（N） 4 4 6 钩码上升高度h（m） 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F（N） 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离S（m） 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% (1)通过表中数据可分析出第2次实验是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。 (2)通过第1、2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 （选填“越高”、“不变”或“越低”）。 (3)小组同学再用第1次实验中使用的甲装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s= m，机械效率η= 。 【答案】(1)乙 (2)越低 (3) 0.3 83.3% 【详解】（1）实验2，物体升高0.4m，说明物体和动滑轮有4段绳子承担，因此使用的是乙图装置。 （2）由实验1和实验2可得：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，额外功越多，则机械效率越低。 （3）[1][2]用第1次实验中使用的甲装置做第3次试验，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，则第3次实验绳端移动距离 此时滑轮组的机械效率为 14．学了机械效率之后，小新用滑轮组研究影响机械效率大小的因素。现有动滑轮、定滑轮各一个，两个相同的重物，细线若干。如图是小新设计的一组滑轮组。 （1）请你帮助小新设计第二组滑轮组，并在下图绕上线； （2）实验中要 拉动弹簧测力计使重物升高； （3）下表是小新的数据记录，请将空格补充完整： 、 ； 钩码重 钩码升高高度 ___________ 自由端距 效率 1 20 1 10 3 2 20 1 12 2 ___________ 3 40 1 22 2 （4）分析数据，小新发现：同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组机械效率越 。 【答案】 匀速竖直 拉力的大小F/N 83.3% 高 【详解】（1）[1]滑轮组最终拉力可以向上或者向下，另一种连线方式是从动滑轮出来拉力朝上，如下图所示： （2）[2]实验中需要保持拉力端速度不变，方向竖直向上，即“匀速竖直”拉动。 （3）[3]测量机械效率需要测出拉力大小，即第一行填“拉力大小F/N”。 [4]第2组数据中，机械效率大小为 （4）[5]比较2、3两组数据得知，钩码重分别为20N和40N时，机械效率分别为83.3%和90.9%，即使用同一滑轮组，提升的物重越大，滑轮组机械效率越高。 15．某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转，连接滑块和压块的细绳自然拉直，事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力和。 （1）此装置中定滑轮的作用是 ； （2）实验中定滑轮左侧连接滑块的细绳 （一定/不一定）要保持水平； （3）开启电源，应使皮带轮上方的传送带向 （左/右）运动，此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向 （左/右）。读出电子秤的示数，此时滑块所受滑动摩擦力大小 （用测得的物理量表示）。 【答案】 改变力的方向 一定 左 左 【详解】（1）[1]如图所示，定滑轮的实质是一个等臂杠杆，此装置中定滑轮的作用是改变力的方向。 （2）[2]实验中，要保证压块在电子秤上保持静止，还需保证滑块受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，则两个力应该在水平方向上，所以还需要控制的条件是定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平。 （3）[3]因为滑块右端和细绳相连，要受到细绳的拉力，所以开启电源后，应使皮带轮上方的传送带向左运动。 [4]当传送带向左运动时，滑块受到细绳对它向右的拉力，有向右运动的趋势，所以此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向左。 [5]如图所示，当传送带运转时，分析压块的受力情况，因为压块通过细绳对滑块的拉力等于滑块受到的摩擦力f，故此时压块受到细绳对它向上的拉力大小也就是f，由题意可知，压块还受到竖直向下的重力G2和竖直向上的支持力，也就是电子秤的示数G3；因为压块静止，受平衡力作用，所以压块受到细绳对它向上的拉力等于其受到的重力和支持力之差，即此时压块受到细绳对它向上的拉力等于滑块所受摩擦力大小为 f=G2-G3 16．在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中所用装置如图甲所示（木块各表面粗糙程度相同）。 （1）匀速拉动木块前，应将测力计沿 （选填“水平”“竖直”或“任意”）方向放置，然后进行调零； （2）小明做了如图甲所示的探究实验：探究影响滑动摩擦力大小的因素，对比图甲中a、b两次实验，可以得出结论： ，滑动摩擦力越大；对比图甲中a、c两次实验可知，滑动摩擦力大小与接触面面积 （选填“有”或“无”）关； （3）某物理小组改进实验装置后，用频闪拍照来判断物体是否做匀速直线运动，实验装置如图乙所示，表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，右端装有定滑轮，（不计绳重和滑轮的摩擦）放上钩码，滑块在长木板上运动。调节钩码个数后，得到滑块匀速运动的照片（如图丙），运动滑块从A位置运动到B位置的距离是 cm。运动时弹簧测力计的示数是2N，物体受到的摩擦力为 N，运动时钩码的重力做功为 J。 【答案】 水平 接触面粗糙程度一定时，压力越大 无 1.70 4 0.068 【详解】（1）[1]实验中使木块沿水平方向做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力。 （2）[2]图甲中a、b两次实验中，接触面的粗糙程度一定，b图中压力较大，弹簧测力计示数较大，滑动摩擦力示数较大，因此可得到结论：接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 [3]图甲中a、c两次实验，压力大小相同，接触面粗糙程度相同，接触面积不同，弹簧测力计示数相同，即滑动摩擦力大小相同，因此可知，滑动摩擦力大小与接触面面积无关。 （3）[4]由图丙可知，刻度尺的分度值为0.1cm，读数时估读到分度值的下一位，因此运动滑块从A位置运动到B位置的距离是 [5]弹簧测力计的示数是2N，由图可知滑块受到了2段绳子的拉力，则滑块受到的拉力 滑块匀速运动，处于平衡状态，所以物体所受的摩擦力 [6]图丙中，钩码受到的重力大小等于弹簧测力计的示数，即两个钩码的总重力为2牛，钩码向下移动的距离为 则重力做功大小为 17．小明利用甲和丙的器材测量滑轮组的机械效率（忽略绳重和摩擦）： （1）当小明利用图甲装置进行实验时，重物以的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为 m/s； （2）只改变动滑轮重力，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图像，分析图像可知被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 ； （3）分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N； （4）当甲、丙滑轮组使用相同的动滑轮提升相同的重物时，甲滑轮组的机械效率 丙滑轮组的机械效率。（选填“大于”“等于”或“小于”）    【答案】 0.3 低 4 等于 【详解】（1）[1]由图可知，，则弹簧测力计竖直向上移动的速度 （2）根据图乙可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 （3）[3]忽略绳重和摩擦，提升物体重力所做的功为有用功，提升物体和动滑轮重力所做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率 由图乙可知，， 解得： （4）[4]小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，则克服动滑轮重做的功为额外功，额外功相同，做的有用功相同，因此总功相同，由 则甲、丙滑轮组的机械效率相同，甲滑轮组的机械效率等于丙滑轮组的机械效率。 18．如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明利用同一滑轮组进行了多次实验，每个钩码质量为200g，相同质量的钩码数量足够多。他的实验规范操作正确，测得的实验数据如表： 次数 钩码质量/g 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 绳端移动距离/cm 机械效率 1 200 10 0.8 30 2 800 10 30 3 （1）第2次实验时，弹簧测力计示数如图乙所示，则滑轮组的机械效率约为 （保留1位小数）； （2）分析数据可得结论：使用同一滑轮组，滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是 ； A．  B．  C．  D．   （3）如果继续增加挂在该滑轮组下钩码的个数，仍利用原有的实验器材进行实验（已知实验中所用细绳能够承担的最大拉力是20N，绳重和滑轮的摩擦可忽略不计）以测得该滑轮组的机械效率最大值约为 （保留1位小数）； （4）与小明同组的小白同学利用相同的实验器材，测得提升一个200g钩码的机械效率为70%，你认为造成他与小明测得的机械效率（η=83.3%）不同的原因是 。 【答案】 95.2% B 99.3% 弹簧测力计示数读大了 【详解】（1）[1]由图示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.8N；根据表中实验数据可知，第2次测量时滑轮组的机械效率 （2）[2]动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大；同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，故滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是B，综上分析知，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）[3]由图可知，承重绳子股数，根据表格数据可得动滑轮的重力 已知实验中所用细绳能够承担的最大拉力是20N，绳重和滑轮的摩擦可忽略不计，根据公式 得出最大物重 测得该滑轮组的机械效率最大值约为 （4）[4]与小明同组的小白同学利用相同的实验器材，测得提升一个200g钩码的机械效率为，你认为造成他与小明测得的机械效率不同的原因是弹簧测力计示数读大了。 19．某小学大门口设有护学岗标志牌及其固定装置：铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力大小为 N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想。 （1）猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大，理由是 ； （2）猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小，理由是 ； （3）同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作用，同学们先采用原始方案，测量时发现超出测力计的量程，于是设计出改进方案1和改进方案2，如图所示，每个滑轮重均为0.3N，不计绳重及滑轮处摩擦： 应采用改进方案 进行探究。实验时，匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，拔出后静止时，测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 N，猜想 起主导作用。 【答案】 9 见解析 见解析 2 4.5 8.4 2 【详解】[1]值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，标志牌在竖直方向上受到的竖直向下的摩擦力和重力、竖直向上的拉力的作用，三个力平衡，所以摩擦力的大小为 f=13N-4N=9N（1）[2]木质标志牌杆受潮膨胀导致铁夹张开，张开幅度越大，铁夹夹得越紧，压力变大，在接触面粗糙程度一定时，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变大。 （2）[3]木质标志牌杆表面湿润，导致接触面的粗糙程度变小，在压力一定时，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变小。 （3）[4]使用定滑轮不能改变力的大小，使用动滑轮可以省力。由题意知，物体的重力为4N，拔出后静止时，测力计示数为1.6N，小于标志牌的重力，方案1的三个滑轮均为定滑轮，不能省力，方案2滑轮组中有动滑轮，可以省力，所以采用的是改进方案2。 [5]由图可知，滑轮组有3段绳子拉着动滑轮，拔出后静止时，测力计示数为1.6N，可知吸水后的标志牌的重力为 G′=nF′-G动=3×1.6N-0.3N=4.5N[6][7]匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，不计绳重及滑轮处摩擦，则标志牌受到向上的拉力为 FG=nF-G动=3×4.4N-0.3N=12.9N则拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 f'=FG-G′=12.9N-4.5N=8.4N<f=9N比较可知，摩擦力变小，则猜想2起主导作用。 20．小明要测量木块的密度，实验器材有：木块、弹簧测力计（0~5N），底部固定有滑轮的水槽，细线及足量的水。（g 取 10N/kg） （1）现用弹簧测力计测木块的重力，如图甲，示数为 N；再用细线绕过滑轮将木块与测力计 连接起来，接着往水槽中倒入适量的水，使木块浸没在水中，如图乙，木块在水中静止时测力计示数为1.6N，木块的体积为 m3，密度为 kg/m3，本实验滑轮的作用是 。 （2）小明分析发现，如果把水换成其他液体，测力计的示数就会不同，于是他把测力计的刻度改成相应的密度值，将该装置改为测量液体密度的“密度计”，原测力计的1.0N刻度处应标注为 kg/m3。 （3）若要增大这种“密度计”的最大测量值，可以采取的方法有 （填增大或减小）物块的体积。 【答案】 2.4 改变力的方向 减小 【详解】（1）[1]图甲中弹簧测力计的量程为0~5N，分度值为0.2N，根据指针所在的位置可得，弹簧测力计的示数为2.4N。 [2]图乙所示的木块浸没水中时，木块受到重力、拉力和浮力三个力的作用，图乙中弹簧测力计的示数为1.6N，即F拉=1.6N，因为木块在水中静止，即处于平衡状态，根据受力分析可得，木块受到的浮力 F浮=G+F拉=2.4N+1.6N=4N 由公式可得，木块的体积为 [3]根据重力公式G=mg可得木块的质量为 所以木块的密度为 [4]图乙中使用的是定滑轮，在本实验中的作用是可以改变力的方向。 （2）[5]当测力计的示数为1N时，木块所受浮力为 由可得液体的密度为 （3）[6]若要增大这种“密度计”的最大测量值，由（2）可知，可以减小物块的体积。 21．某同学用弹簧测力计、刻度尺、钩码等实验器材，测量如图甲、乙所示的滑轮组的机械效率，正确进行实验后，测出的数据如下表： 物理量 实验1 实验2 实验3 钩码所受总重力G/N 4 6 4 钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 2.0 2.8 1.4 绳端移动的距离s/m 0.3 0.3 0.5 机械效率 67% 71% ？ (1)通过分析表中数据可知，实验2获得的数据，是使用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置获得的； (2)对比实验1和实验2的数据，可以得出（　　）（选填序号） A．提升相同重量的钩码，滑轮组中动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低 B．提升相同重量的钩码，滑轮组中动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越高 C．同一滑轮组的机械效率随钩码重力的变化而变化，钩码重力越大，机械效率越低 D．同一滑轮组的机械效率随钩码重力的变化而变化，钩码重力越大，机械效率越高 (3)实验3中滑轮组的机械效率是 。 【答案】(1)甲 (2)D (3)57% 【详解】（1）通过分析表中数据可知，实验2中绳端移动的距离是钩码上升的高度的3倍，说明有效绳子段数，所以是使用甲图所示装置获得的。 （2）对比实验1和实验2的数据，绳端移动的距离和钩码上升的高度相同，说明都是使用甲图所示装置获得的数据，实验2钩码所受总重力较大，则机械效率较高，可得：同一滑轮组的机械效率随钩码重力的变化而变化，钩码重力越大，机械效率越高。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）实验3中滑轮组的机械效率为 22．小明同学利用斜面、小车，刻度尺，停表测量小车沿斜面下滑时的平均速度。 (1)实验中小车从A位置运动到C位置的路程如图1所示，并测得小车在这段路程内运动的时间为2s，则小车在这段时间内的平均速度为 m/s。小车在下滑过程中，机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； (2)实验过程中，由于小车的运动时间较短，不便于计时，可以通过使斜面的倾斜程度变缓的方式，改变小车的运动时间，达到便于测量时间的目的。小车下滑的过程中，斜面相对于小车是 （选填“运动”或“静止”）； (3)汽车沿着盘山公路（图2），可以驶上高耸入云的山峰。上山的公路修的弯弯曲曲如盘龙、而不是从山下直通山顶，是因为 。 【答案】(1) 0.4 减小 (2)运动 (3)见解析 【详解】（1）[1]由图1知，刻度尺的分度值为1cm，A位置运动到C位置的距离 sAB=80.0cm=0.8m 此段的平均速度 [2]小车在下滑过程，需要克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，所以机械能减小。 （2）小车下滑过程，相对斜面有位置变化，所以斜面相对小车是运动的。 （3）图2中，盘山公路修的弯弯曲曲，相当于斜面的作用，可以省力。 23．小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图所示），按以下步骤进行了实验： ①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小； ②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小； ③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②。 实验数据记录如下表： 斜面倾角 5° 10° 15° 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 物体 A B C A B C A B C 重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98 结合以上信息，按要求回答下列问题： (1)请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15°）压力的示意图，要求包含力的三要素 ； (2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号 中的数据进行分析； (3)分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值 ； (4)分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值 （选填“越大”、“越小”或“不变”）； (5)斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为的物体沿斜面向上匀速运动了，升高了，斜面的机械效率为90%，则该物体所受摩擦力的大小为 N。（取） 【答案】(1) (2)1、4、7（2、5、8或3、6、9） (3)都相等 (4)越小 (5)10 【详解】（1）物体A对斜面的压力作用点在接触面，与接触面垂直并指向斜面；由表格中数据可知，当斜面倾角为15°，A对斜面的压力大小为9.66N。如图所示： （2）研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，应选择同一物体放在同一斜面上，改变斜面倾角，测出压力大小进行比较，所以可选择实验序号1、4、7或2、5、8、或3、6、9中的数据进行分析。 （3）分析比较1、2、3（4、5、6或7、8、9）三组数据，A、B、C三个不同物体静止在同一斜面上，物体对木板的压力与该物体重力的比值都相等。 （4）分析比较序号1、4、7（2、5、8、或3、6、9）中的实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力越小，由于重力不变，则物体对木板的压力与该物体重力的比值越小。 （5）拉力F做的有用功为 总功为 额外功为 则该物体所受摩擦力的大小为 24．在没有起重机的情况下，工人要将木箱搬运上汽车，常用斜面。为什么不直接将木箱抬上车呢？难道这样做可以省力吗？如果能省力，那么力的大小与斜面长度有关吗？为了探究拉力大小与斜面长度的关系，小明选用弹簧测力计、重的物体和长分别为0.4m、0.8m、1m的木板进行了三次实验，每次斜面的高度均为。测得沿斜面方向向上的拉力大小分别如图甲、乙和丙所示。（假设斜面光滑，不计摩擦）    （1）初步比较图中甲、乙与丙及相关条件可知： ； （2）进一步综合分析比较图中甲、乙与丙及相关条件，可知拉力F与斜面长度L的关系是 。 【答案】 见解析 见解析 【详解】（1）[1]由图甲、乙和丙可知，甲图中弹簧测力计的示数是2N，乙图中弹簧测力计的示数是1N，丙图中弹簧测力计的示数是0.8N，斜面的高度一定，斜面越长，弹簧测力计的示数越小，弹簧测力计的示数随斜面长度的增大而减小。 （2）[2]由图可知，斜面的高度一定，乙图中斜面的长度是甲图中的 拉力变为原来的 丙中斜面的长度是甲图中的 拉力变为原来的 所以高度不变，拉力与斜面的长度成反比。 25．如图甲所示，小明用沿斜面方向的拉力F，拉着物块A在斜面B上做匀速直线运动，忽略空气阻力。 （1）在图乙处画出物体A在斜面上匀速运动时受力的示意图； （2）以下能反映物块A的某些物理量随时间变化的关系正确的有 ； （3）用受力图中的字母及图甲中的相关距离来表示输入、输出的能量，填入图丙能流图。 （4）判断物块A所受重力和支持力大小是否相等？ 。判断拉力F与木块受到的摩擦力f谁大？ （选填“F大”、“f大”或“相等”） 【答案】 C 不相等 F大 【详解】（1）[1]拉着物块A在斜面B上做匀速直线运动，物体受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上支持力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的摩擦力，这四个力都作用在物块A的重心上，如图所示 （2）[2] A．物体沿斜面向上做匀速运动，根据s＝vt可知，路程与时间成正比，故A错误； BCD．物体沿斜面向上做匀速运动，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度变大，重力势能变大；机械能为动能和势能的和，所以机械能变大，故C正确，BD错误。 故选C。 （3）[3]拉着物块A在斜面B上做匀速直线运动的过程中，拉力所做的功为总功，总功为W总＝FL；提升物块所做的功为有用功，有用功为W有＝Gh；克服摩擦力所做的功为额外功，额外功为W额＝fL，如图所示 （4）[4]A在斜面上，A对斜面的压力要小于自身的重力；根据物体间力的作用是相互的，斜面对A的支持力与A对斜面的压力相同，所以斜面对A的支持力要小于A的重力； [5]拉着物块A在斜面B上做匀速直线运动的过程中，物体在拉力、摩擦力的方向上移动的距离相同，拉力所做的总功要大于摩擦力所做的额外功，跟W＝FL可知，拉力大于摩擦力。 26．如图甲所示，小明乘坐汽车沿盘山公路上山，发现车子爬坡的困难程度受坡度大小影响；如图乙所示，小明看到工人利用斜面搬运货物时，人的作用力受斜面的粗糙程度影响，为此，小明想探究斜面的机械效率与哪些因素有关。他猜想，斜面的机械效率可能与： 猜想1：斜面的倾斜程度有关。 猜想2：斜面的粗糙程度有关。 猜想3：斜面的长度有关。 小明设计了如图丙所示的实验方案并进行探究。如表是他记录的实验数据，表中1、3两次实验所用斜面粗糙程度相同的，每次实验物体在斜面上都做匀速直线运动。 实验 次数 斜面的倾角 斜面的粗糙程度 物重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长 s/m 机械效率η/% 1 37° 粗糙 2 0.6 1.7 1 2 37° 较光滑 2 0.6 1.4 1 85.7 3 45° 粗糙 2 0.6 1.8 0.85 78.4 （1）除如图丙所示的器材外，还需要的实验器材有 ：请你在表中的空格处填上适当的数据 ； （2）对比1、2两次实验数据，可以验证猜想 （填字母）；对比1、3两次实验数据，可以得出结论： ：1、3两次实验物体与斜面间的摩擦力 （选填“相等”或“不相等”）； （3）小明找来一张三角形的纸，自制成一个“模拟钻头”，如图丁所示，慢慢地展开这张纸，原来是一个三角形的斜面。根据 （选填实验次数的序号）两次实验数据得出的结论，可推测图丁中钻头 （选填“A”“B”）更省力。 【答案】 刻度尺、量角器 70.6 2 见详解 不相等 1、3 B 【详解】（1）[1]小明想探究斜面的机械效率与哪些因素有关中，需要测量拉力、斜面的倾角、斜面的高度，则除了丙图中器材外，还需要刻度尺、量角器。 [2]第1次实验的机械效率为 （2）[3]对比1、2两次实验数据，斜面的倾角和斜面长相同，斜面的粗糙程度不同，根据控制变量法，可以验证猜想效率与猜想2斜面的粗糙程度的关系。 [4]对比1、3两次实验数据，在斜面的粗糙程度、物重和高度相同时，斜面越长，效率越低。 [5]斜面的所做的额外功主要是克服摩擦力所做的功，则1、3两次实验中摩擦力分别为 故1、3两次实验物体与斜面间的摩擦力不相等。 （3）[6][7]根据1、3两次实验可知，斜面越长，拉力越小，越省力，故根据猜想3可以推断B钻头更省力。 27．如图甲所示，轮轴实质是一种杠杆。小捷同学为了探究轮轴的平衡条件，进行了如下实验： 实验一：如图乙所示，重物G通过细绳绕在轴上，在轮的边缘沿切线方向用力F匀速提升重物，记录数据如表一。 表一（轮半径10cm，轴半径4cm） 实验二：如图丙所示，重物G通过细绳绕在轮上，在轴的边缘沿切线方向用力F匀速提升重物，记录数据如表二。 表二（轮半径10cm，轴半径4cm） （1）分析表一数据可知，当重物通过绳绕在轴上，作用力在轮上，且轮轴平衡时，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是用绳绕在轴上的物体重力的 。（选填“几倍”或“几分之一”） （2）分析表二数据可知，当重物通过绳绕在轮上，作用力在轴上，且轮轴平衡时，轮半径是轴半径的几倍，作用在轴上的力就是用绳绕在轮上的物体重力的 。（选填“几倍”或“几分之一”） （3）若轮半径为R、轴半径为r，作用在轮上的力为F1、作用在轴上的力为F2，则轮轴的平衡条件表达式为 。 （4）你认为骑行有变速器的自行车时，为了使速度更快，链条应调到半径较 （选填“大”或“小”）的飞轮上。 【答案】 几分之一 几倍 F1•R=F2•r 小 【详解】（1）[1]分析表一数据可知，当重物通过绳绕在轴上，作用力在轮上，且轮轴平衡时，轮半径是轴半径的2.5倍，轮上的作用力是轴上的倍，所以轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是用绳绕在轴上的物体重力的几分之一。 （2）[2]分析表二数据可知，当重物通过绳绕在轮上，作用力在轴上，且轮轴平衡时，轮半径是轴半径的2.5倍，轴上的作用力是轮上的2.5倍，所以轮半径是轴半径的几倍，作用在轴上的力就是用绳绕在轮上的物体重力的几倍。 （3）[3]若轮半径为R、轴半径为r，作用在轮上的力为F1、作用在轴上的力为F2，则轮轴的平衡条件表达式为 F1•R=F2•r （4）[4]变速自行车轮盘半径一定时，轮盘转动一圈时，飞轮的半径越小，后轮转动圈数越多，自行车行驶速度越大，越费力。 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 $$