第十二章 简单机械（实验题30道）-【刷好题】2024-2025学年八年级物理下册热点题型专练（2024人教版）

第十二章 简单机械（实验题30道） 1．在做“探究杠杆平衡的条件”实验中，如图甲，为了便于直接从杠杆上读出 的数值，应调节杠杆在 位置保持平衡；调节杠杆平衡的具体方法：应 ；若为如图乙 ， 在 挂 上 钩 码 后 ， 应 ，使杠杆平衡。 2．在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻度间的距离相等。 (1)杠杆在如图甲所示的位置静止时 （选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的； (2)如图乙所示，杠杆水平位置平衡后，在A点挂了2个钩码，每个钩码重0.5N。在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆保持水平平衡，此时弹簧测力计的示数应为 N。 3．小楠同学用如图所示的装置测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表： 实验次数 斜面粗糙程度 物体重G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长s/m 机械效率η 1 玻璃面 2 0.1 0.6 0.5 66.7% 2 玻璃面 2 0.15 0.8 0.5 3 玻璃面 2 0.2 1.0 0.5 80.0% 4 棉布面 2 0.2 1.2 0.5 66.7% (1)根据表格中数据，第2次实验的机械效率是 ； (2)分析第1、2、3次实验的数据可以得到的初步结论是： ，机械效率越大； (3)分析第4与第 次实验数据可知，在斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 4．（1）如图甲所示，用作用点不同，分别用沿圆的切线方向的三个力F1、F2、F3，使杠杆在水平位置保持平衡，则F1、F2、F3的大小关系是 。 （2）如图乙所示，用两种不同的滑轮将同一重物G提升到相同高度，若不计绳重、摩擦和滑轮重，F1 F2，机械效率1 2（选填“>”“<”或“=”）。 5．实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，如图所示，收集了表中的实验数据。 实验次数 斜面长度s/m 斜面高度h/m 物块重力G/N 拉力F/N 机械效率η 1 1 0.2 5 2.5 40.0% 2 1 0.4 5 3.4 58.8% 3 1 0.6 5 4.2 71.4% 4 1 0.6 5 5.0 (1)分析表中实验1、2、3的数据可得出：斜面倾斜程度越小越 （选填“省”或“费”）力。 (2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上毛巾，目的是 ；保持斜面高度和长度与第3次实验相同，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 。 (3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与 和 有关。 (4)当用弹簧测力计通过细线沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 （选填“大于”“小于”或“等于”）物块所受的摩擦力。 6．在“探究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 移动（选填“左”或“右”），在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是 。 (2)杠杆平衡后，小英同学在图乙所示的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。若此时两边同时再加一个钩码，两边 （“能”“不能”）平衡，若不能，杠杆将向 （“A”“B”）边倾斜， (3)取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a专至位置b的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图丙），测力计示数如何变化 （选填“变大”“变小”或“不变”），原因是 (4)调节杠杆平衡后，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆重新平衡，得到如表中的实验数据： 次数 动力F₁/N 动力臂l₁/cm 阻力F₂/N 阻力臂l₂/cm 1 5 8 8 5 2 4 10 10 4 3 3 15 15 3 记录数据后，某同学分析实验数据得到如下结论 。 7．为了探究杠杆的平衡条件 (1)小庆将安装好的器材放到水平桌面上，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是 ； (2)某次实验时，小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后，出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡，下列操作正确的是________； A．将左侧钩码向左移动 B．将右侧钩码向右移动 C．将平衡螺母向左调节 (3)正确完成实验后，获得的三组数据如下表所示： 次数 动力 动力臂 阻力 动力臂 1 1.0 10.0 0.5 20.0 2 1.0 20.0 2.0 10.0 3 2.0 15.0 1.5 20.0 分析数据可得杠杆的平衡条件： 。 8．根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题： (1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，为使杠杆水平平衡，右端的螺母向 移动，使杠杆在水平位置平衡，目的是 ； (2)要使图乙中杠杆平衡，应在a处挂 个钩码（题中的每个钩码都是相同的）； (3)当弹簧测力计由图丙中的竖直拉变成倾斜拉，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；原因是 ； (4)在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了___________。 A．减小摩擦 B．避免偶然性，使每组数据更准确 C．多次测量取平均值，减小误差 D．获取多组实验数据归纳出普遍规律 9．在“探究杠杆平衡条件”的实验中。 (1)如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向 调节； (2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应该在B点挂 个相同的钩码； (3)某同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是 。 10．研究杠杆平衡条件的实验： (1)杠杆的位置如图甲所示，此时应调节杠杆两端的螺母使其向 （选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，调节杠杆在水平位置平衡的目的是： ； (2)某同学用图乙装置通过多次实验操作及数据分析，得出杠杆平衡的条件是：动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离，你认为他的结论 （选填：“具有普遍性”或“不具有普遍性”）； (3)利用图丙所示装置进行实验，每个钩码重0.5N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 。 11．小明设计了如图所示的装置探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。 (1)【证据】 实验中需要用到的测量工具有弹簧测力计和 。 (2)为了保证实验数据的可靠性，实验中应保持拉力的方向与斜面 ，同时拉动物块做 运动。 (3)实验过程中获得的数据如下表，请将表格补充完整。 实验次数 斜面倾斜程度 物体 重G/N 物体上升高度h/m 拉力 F/N 物体移动距离s/m 有用功W有/J 总功 Ws/J 机械效率 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.5 0.50 0.8 63% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.3 0.5 1.65 【解释】通过对上述实验数据的分析，可获得初步结论：在其他条件不变的情况下，斜面越陡， 。 【交流】在测量拉力大小时，有同学认为应该在物块静止时读数，你认为他的想法 （选填“正确”或“不正确”）。 12．在探究杠杆平衡条件的实验中：小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节。 如图甲所示，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。 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／变小／不变），其原因是 。 13．如图所示是“探究杠杆平衡条件”的实验。 （1）实验前没挂钩码时，杠杆在如图甲所示的位置保持静止不动，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；若要使其水平平衡，则杠杆右侧的平衡螺母应向 移动（选填“左”或“右”）； （2）小亮想用弹簧测力计和钩码进行杠杆平衡条件的实验，设计实验时提出了两种方案：第一种按图乙进行实验，第二种按图丙进行实验。你认为按图 （选填“乙”或“丙”）进行实验的实验方案更简单，原因是 ；乙和丙两图中，杠杆均水平平衡，此时弹簧测力计示数较大的是图 （选填“乙”或“丙”）； （3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆O点左侧的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是 。 14．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 4 0.1 2.7 0.2 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% (1)比较1和3两次实验得出结论：同一滑轮组，钩码重量越大， ； (2)实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计，某同学在该实验中测力计处于静止状态下测量了拉力大小，所测滑轮组的机械效率会 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 15．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲乙所示，记录实验数据，并绘出η与G物的关系图像，如图丙所示。      (1)实验中应 缓慢匀速拉动弹簧测力计，使物体升高。 (2)若实验中的细绳足够结实，滑轮组的机械效率 （选填“会”或“不会”）到100%。 16．在学习杠杆这部分内容时，老师利用铁架台、钩码和带有刻度的杠杆等器材做了如下的实验。 （1）首先老师利用如图1所示的杠杆进行实验，将杠杆在水平位置调节平衡，在杠杆支点O的右侧10cm位置处挂4个钩码，然后用弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的A点，使杠杆在水平位置平衡，如图1甲所示，读出弹簧测力计的示数：接下来改用弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆在水平位置平衡，如图1乙所示，读出弹簧测力计的示数。两次实验中弹簧测力计的示数是 （选填“相等”或“不相等”）的，说明作用在杠杆上的力的作用点到支点的距离 （选填“是”或“不是”）影响杠杆平衡的因素；（AB的连线与水平面垂直） （2）接下来老师利用图2所示的装置继续做实验，将杠杆在水平位置调节平衡，在杠杆支点O的右侧10cm位置处挂5个钩码，然后用弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的C点，使杠杆在水平位置平衡，如图2甲所示，读出弹簧测力计的示数；接下来用弹簧测力计斜向上拉杠杆上的C点，使杠杆在水平位置平衡，如图2乙所示，读出弹簧测力计的示数。两次实验中弹簧测力计的示数是 （选填“相等”或“不相等”）的，理由是 。 17．小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验。 (1)实验前，小明将杠杆置于支架上静止如图甲所示，此时应向 移动平衡螺母至杠杆水平； (2)如图乙所示，A位置挂2个钩码，为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上 个同样的钩码； (3)如图丙所示，为改变力的方向，小红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偏转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将 （“变大”“变小”或“不变”）； (4)小明和小红交流： ①如图丁，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则 点相当于支点；移动细线的位置，直到杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应刻度值为 g； ②在秤盘中逐一添加50g的砝码，移动细线的位置，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的质量，再测出细线距离B点的长度（如表），根据表中数据，应将250g的刻度值标记在距离B点 cm处； 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距离B点的长度/cm 6 11 16 21 ③为了增大杆秤的最大测量值，你的方法是： （写一种即可）。 18．小明和同学为探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：杠杆（有均匀刻度的直杆）、铁架台、若干钩码（每个钩码均重0.5N）、圆盘等。 (1)图甲杠杆静止不动，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，可以将左端的平衡螺母向 侧适当调节。 (2)小明同学进行实验如图乙所示：其中A、B表示杠杆两端悬挂钩码的位置，保持B点和B点悬挂钩码个数不变，改变A点位置和悬挂钩码的个数，使杠杆平衡并收集了数据，小明同学通过分析数据，得出以下初步结论： 序号 F1/N OA/cm F2/N OB/cm 1 0.5 20 1.0 10 2 1.0 10 1.0 10 3 2.0 5 1.0 10 阻力和支点到阻力作用点的距离一定时，动力和支点到动力作用点的距离成 。小伟同学质疑该结论的准确性，提出建议：用弹簧测力计代替A点钩码，并 ，使杠杆在水平位置平衡，观察弹簧测力计的示数从而验证他们得出的结论是不完善的。他们觉得动力与距离应该是有关的，他们采用图丙装置继续进行实验：将一个密度均匀的圆盘放置在支架上，圆盘可绕O点自由转动，在C点挂4个钩码并用手使圆盘CG处于水平位置，分别在 三点处挂6个钩码，松手后圆盘依然静止，从而得出结论：是支点到力所在直线的距离影响了动力的大小。    19．现想估测装满书的学生书包重量，提供的实验器材如图所示。 （1）请写出你所选择的器材： （填代号）。 （2）请写出估测学生书包重量的实验过程 （可画图表示）。 （3）书包重量的表达式是 。（用实验过程中测出的物理量表示） 20．如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块A，收集了表中的实验数据： 次数 斜面的倾斜程度 物块重力 斜面高度 拉力 斜面长度 机械效率 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% (1)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（选填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓越 力（选填“省”或“费”），斜面的机械效率越 ； (2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是和，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为，与第二次实验相比，有用功 （选填“相同”或“不同”）、而拉力做的总功 （选填“变大”或“变小”），这种情况下斜面的机械效率将 （选填“变大”或“变小”）； (3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和 有关； (4)实验中，若物重、斜面长度不变，且斜面光滑，以下能正确表示拉力F与斜面高度h的关系的是 。 A． B． C． D． 21．利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重0.5N。 (1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时杠杆 （选填“达到”或“没有达到”）平衡状态。要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)图甲中的A处悬挂4个钩码，需在B处悬挂 个钩码才能使杠杆仍保持水平位置平衡，实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是 。 (3)如图乙所示，取走悬挂在B处的钩码，改用弹簧测力计在C处斜向上拉，仍使杠杆水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数F1.若在C处，改变弹簧测力计拉力的方向，使方向为竖直向上，也让杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数F2= N。两次弹簧测力计的示数关系为F1 F2（选填“>”“<”或“=”）。 22．小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，她们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。 (1)小红 竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为1N；同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表； 钩码重/N 弹簧测力计提升的高度/m 有用功/J 总功/J 机械效率 2 0.2 0.2 0.2 100% (2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，她们意识到出现了错误，请你帮助找出原因 ； (3)小雪想交流与评估也是科学探究的一个重要环节，各个小组的同学完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，他们进行了交流。下表是各个小组的实验数据记录： 实验小组 钩码重G/N 动滑轮重G/N 拉力F/N 滑轮组的机械效率/% 1 0.5 0.4 0.35 47.6 2 0.5 0.4 0.38 43.9 3 1 0.6 0.62 53.8 4 1 0.8 0.71 46.9 5 2 0.6 0.98 68.0 6 2 0.8 1.06 62.9 请你对表中各个小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题： A．由第 实验小组数据可知：动滑轮的重是影响滑轮组效率的主要因素之一； B．由第3、5实验小组数据可知： 是影响滑轮组效率的主要因素之一； C．第1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，但是测出的滑轮组的效率却不同，影响效率可能的原因是（填出一个原因）： 。 23．在探究“杠杆平衡条件”的实验中。 (1)实验时，将杠杆调至水平位置平衡，这是为了便于测量 ，若杠杆 侧翘起，则需将平衡螺母向右侧调； (2)第一小组实验数据如表所示，漏填的数据应为 N； 序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm ① 1 20 2 10 ② 2 15 1.5 20 ③ 5 1 15 (3)第二小组某次实验情景如图所示，发现要使杠杆水平位置平衡，测力计向下的拉力要超过测力计的量程，为完成实验，下列操作可行的是_________； A．向左移动钩码的悬挂点 B．向右移动测力计的悬挂点 C．向左移动平衡螺母 D．向右移动平衡螺母 (4)第三小组实验后还发现，动力和动力臂总是成反比，造成此结果的原因是 。 24．在“探究杠杆平衡条件的实验”中: （1）如图甲所示，实验前应将左端的平衡螺母向 调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在水平位置平衡。 （2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆 （选“顺时针”或“逆时针”）转动； （3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 ；（选填“不变”或“变大”、“变小”） 25．用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，匀速拉动绳子使物体每次上升距离均为10cm，不计绳重，实验数据如表。 次数 G物/N G动/N F/N η/% 1 6.0 0.3 2.2 90.9 2 6.0 1.0 3 6.0 1.9 2.9 69.0 4 6.0 3.2 3.4 58.8 (1)绳端移动距离为 cm； (2)第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 ； (3)本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 26．某班同学利用杠杆做了以下的实验： （一）探究杠杆的平衡条件。 (1)当杠杆静止在如图甲所示的位置时，杠杆处于 （填“平衡”或“不平衡”）状态：要使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，这样做的目的是 ； (2)如图乙所示，小明做完弹簧测力计沿竖直方向拉的实验后，又将弹簧测力计倾斜拉，测出拉力和其对应的力臂，这样做的目的是（    ）； A．便于正确认识力臂 B．便于测量力臂的大小 （二）某实验小组利用丙图装置探究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： ①将质地均匀的杠杆O点悬挂，能自由转动，在A点悬挂总重为9N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆保持水平静止，其中，。 ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升使物体上升5cm（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为4N，不计摩擦阻力，回答下列问题： (3)步骤②中，杠杆机械效率为 ； (4)若只将测力计的悬挂点由B移至C，其他不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （变大/变小/不变）； (5)若只将钩码的悬挂点由A移至C点，其他不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （变大/变小/不变）。 27．小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。 （1）在探究定滑轮时，照图甲操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”），其理由是 ； （2）在探究动滑轮时，照图乙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是 。 实验次数 物重G/N 测力计的示数F/N 1 1.00 0.65 2 1.50 0.90 3 2.00 1.15 28．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 4 0.1 2.7 0.2 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% (1)比较 两次实验得出结论：同一滑轮组，钩码重量越大，滑轮组的机械效率越高； (2)实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计，某同学在该实验中测力计处于静止状态下测量了拉力大小，所测滑轮组的机械效率会 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 29．探究“杠杆的平衡条件”实验中： (1)（1）实验前杠杆如图甲所示，则应将右端的平衡螺母向 调。直至杠杆在水平位置平衡，这是为了便于测量 ； (2)（2）如图乙，在A点挂4个钩码，为使杠杆在水平位置保持平衡，则应在B点挂 个钩码； (3)（3）如图丙所示，小明利用一只秤砣，一根粗细、质量均匀细杆AB和托盘，制成了一把杆秤未挂秤砣时，移动悬挂点至О点，杆秤恰好在水平位置平衡。根据物体质量的大小，秤砣可在OA之间移动至重新平衡。为了从杆秤上准确测出物体的质量，从О点开始，沿OA每隔相同的距离标出对应的质量刻度，标出的质量刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的。若想增大杆秤的量程，下列方法可行的是 。 A．增大秤砣的质量 B．减小秤砣的质量 C．适当减小托盘的质量，并将悬挂点向左移动直至平衡 D．适当增大托盘的质量，并将悬挂点向右移动直至平衡 30．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中（如图所示）： (1)若实验前，杠杆静止在图甲所示位置，此时的杠杆是 （填“平衡”或“不平衡”）的； (2)如图甲，实验前可通过调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡时，此时杠杆自重的力臂为 cm； (3)如图乙所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上的每格均匀等距，每个钩码都相同。下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是___________； ①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码 ②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码 ③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离 ④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ (4)如图丙，在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 。若左边钩码离支点20 cm，右边挂钩离支点15 cm，每个钩码重为0.5 N，则此时弹簧测力计示数应为 N； (5)如图丁，当杠杆在水平位置平衡时，此时拉力的力臂 （填“大于”“小于”或“等于”）15 cm； (6)某同学用定滑轮进行如图戊操作时，同学们发现杠杆不再平衡，请说明理由： 。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第12章 简单机械（实验题30道） 1．在做“探究杠杆平衡的条件”实验中，如图甲，为了便于直接从杠杆上读出 的数值，应调节杠杆在 位置保持平衡；调节杠杆平衡的具体方法：应 ；若为如图乙 ， 在 挂 上 钩 码 后 ， 应 ，使杠杆平衡。 【答案】 力臂 水平 调节平衡螺母 调节钩码个数或者位置 【详解】[1][2]在“探究杠杆平衡的条件”实验中，首先使杠杆在水平位置保持平衡，目的就是为了直接读出力臂。 [3]调节平衡的具体方法：在未挂钩码时，哪边高表明哪边要轻一些，应调节向杠杆高的一端调节平衡螺母。 [4]在实验过程中发现杠杆不平衡，则不能调节平衡螺母，只能通过移动钩码位置或改变钩码个数实现平衡。 2．在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻度间的距离相等。 (1)杠杆在如图甲所示的位置静止时 （选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的； (2)如图乙所示，杠杆水平位置平衡后，在A点挂了2个钩码，每个钩码重0.5N。在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆保持水平平衡，此时弹簧测力计的示数应为 N。 【答案】(1)是 (2)1.5 【详解】（1）杠杆在如图甲所示的位置静止时受到平衡力作用，是处于杠杆平衡状态的。 （2）设杠杆上相邻刻度间的距离为L，则根据杠杆平衡条件可得 2×0.5N×3L=F×2L 解得F=1.5N，此时弹簧测力计的示数应为1.5N。 3．小楠同学用如图所示的装置测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表： 实验次数 斜面粗糙程度 物体重G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长s/m 机械效率η 1 玻璃面 2 0.1 0.6 0.5 66.7% 2 玻璃面 2 0.15 0.8 0.5 3 玻璃面 2 0.2 1.0 0.5 80.0% 4 棉布面 2 0.2 1.2 0.5 66.7% (1)根据表格中数据，第2次实验的机械效率是 ； (2)分析第1、2、3次实验的数据可以得到的初步结论是： ，机械效率越大； (3)分析第4与第 次实验数据可知，在斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 【答案】(1)75% (2)斜面的粗糙程度相同时，斜面越陡，斜面的机械效率越大 (3)3 【详解】（1）根据表格中数据，第2次实验的机械效率 （2）根据控制变量法的思想，分析第1、2、3组实验数据可知，斜面的粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高。 （3）根据控制变量法的思想，要想探究斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系，需控制斜面的倾斜程度相同，斜面粗糙程度不同，故分析第4与第3次实验数据可知，在斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 4．（1）如图甲所示，用作用点不同，分别用沿圆的切线方向的三个力F1、F2、F3，使杠杆在水平位置保持平衡，则F1、F2、F3的大小关系是 。 （2）如图乙所示，用两种不同的滑轮将同一重物G提升到相同高度，若不计绳重、摩擦和滑轮重，F1 F2，机械效率1 2（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】 F1=F2=F3 ˂ = 【详解】（1）[1]图甲中分别用沿圆的切线方向的三个力F1、F2、F3，此时圆心(支点)到力的作用线的距离都是相同的(等 于圆的半径)，根据力臂的定义可知，此时三个力的力臂都相同；由杠杆平衡条件可知：在阻力、阻力臂、动力臂都不变的情况下，动力的大小也不变，即F1=F2=F3，故F1、F2、F3的大小相等。 （2）[2]图乙中第一个图是动滑轮，可以省一半的力，不计绳重、摩擦和滑轮重，则；第二个图是定滑轮，不省力，则F2=G，所以F1˂F2。 [3]若不计绳重、摩擦和滑轮重，则W有用= W总，两种情况下的机械效率为1，即η1 = η2。 5．实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，如图所示，收集了表中的实验数据。 实验次数 斜面长度s/m 斜面高度h/m 物块重力G/N 拉力F/N 机械效率η 1 1 0.2 5 2.5 40.0% 2 1 0.4 5 3.4 58.8% 3 1 0.6 5 4.2 71.4% 4 1 0.6 5 5.0 (1)分析表中实验1、2、3的数据可得出：斜面倾斜程度越小越 （选填“省”或“费”）力。 (2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上毛巾，目的是 ；保持斜面高度和长度与第3次实验相同，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 。 (3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与 和 有关。 (4)当用弹簧测力计通过细线沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 （选填“大于”“小于”或“等于”）物块所受的摩擦力。 【答案】(1)省 (2) 增大阻力 60.0% (3) 斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度 (4)大于 【详解】（1）由表格数据可知，斜面的倾斜程度越小，拉力F越小，即越省力。 （2）[1] 在斜面上铺上毛巾，增大物体与斜面接粗面的粗糙程度，会增大阻力，所以目的是为了增大阻力。 [2] 机械效率为 （3）[1]分析表格的第二列和第七列数据可知，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关； [2]分析第二次和第四次的实验数据可知，斜面的机械效率和接触面的粗糙程度有关。 （4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，拉力不仅要克服摩擦力还要克服一部分物体的重力，所以拉力要大于物体所受的摩擦力。 6．在“探究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 移动（选填“左”或“右”），在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是 。 (2)杠杆平衡后，小英同学在图乙所示的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。若此时两边同时再加一个钩码，两边 （“能”“不能”）平衡，若不能，杠杆将向 （“A”“B”）边倾斜， (3)取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a专至位置b的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图丙），测力计示数如何变化 （选填“变大”“变小”或“不变”），原因是 (4)调节杠杆平衡后，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆重新平衡，得到如表中的实验数据： 次数 动力F₁/N 动力臂l₁/cm 阻力F₂/N 阻力臂l₂/cm 1 5 8 8 5 2 4 10 10 4 3 3 15 15 3 记录数据后，某同学分析实验数据得到如下结论 。 【答案】(1) 右 便于测量力臂大小 (2) 3 不能 A (3) 变大 见解析 (4) 【详解】（1）[1]图甲中，杠杆的左端下沉，应将右侧的平衡螺母向右调节，才能让杠杆在水平位置平衡。杠杆条件口诀左偏右调，右偏左调。 [2]当杠杆在水平位置平衡时，挂在杠杆上的钩码对杠杆的作用力是竖直向下的，此时作用力的力臂与杠杆重合在一起，便于测量力臂。 （2）[1]根据杠杆平衡条件有 A位置在O点左侧三格处，此时力臂为3L，B位置在O点右侧二格处，此时力臂为2L 即在B位置挂三个钩码。 [2][3]当两边再各挂上一个钩码时 此时力臂不变，阻力，动力发生改变，由上面杠杆平衡原理可得 故不能平衡，杠杆向A边倾斜。 （3）[1][2]在杠杆在水平位置平衡的情况下，将杠杆转过一个角度，此时，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，根据杠杆平衡条件 可知动力变大，即弹簧测力计示数变大。 （4）由表中第一组数据得 第二组数据得 第三组数据得 综上所述，该同学的结论为。 7．为了探究杠杆的平衡条件 (1)小庆将安装好的器材放到水平桌面上，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是 ； (2)某次实验时，小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后，出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡，下列操作正确的是________； A．将左侧钩码向左移动 B．将右侧钩码向右移动 C．将平衡螺母向左调节 (3)正确完成实验后，获得的三组数据如下表所示： 次数 动力 动力臂 阻力 动力臂 1 1.0 10.0 0.5 20.0 2 1.0 20.0 2.0 10.0 3 2.0 15.0 1.5 20.0 分析数据可得杠杆的平衡条件： 。 【答案】(1)方便读出力臂大小 (2)A (3) 【详解】（1）杠杆在水平方向平衡时，两侧的拉力与杠杆垂直，方便直接从杠杆上读出力臂大小。 （2）图中杠杆右端下沉，说明右侧偏重，由杠杆平衡条件可知，应将右侧钩码向左调或将左侧钩码向左调，注意挂上钩码进行在实验时，不能调节平衡螺母。 故选A。 （3）由表中数据可知，每组实验中动力与动力臂的乘积都等于其阻力与阻力臂的乘积，故可得杠杆平衡条件为。 8．根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题： (1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，为使杠杆水平平衡，右端的螺母向 移动，使杠杆在水平位置平衡，目的是 ； (2)要使图乙中杠杆平衡，应在a处挂 个钩码（题中的每个钩码都是相同的）； (3)当弹簧测力计由图丙中的竖直拉变成倾斜拉，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；原因是 ； (4)在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了___________。 A．减小摩擦 B．避免偶然性，使每组数据更准确 C．多次测量取平均值，减小误差 D．获取多组实验数据归纳出普遍规律 【答案】(1) 左 便于测量力臂 (2)4 (3) 变大 见解析 (4)D 【详解】（1）[1]图中杠杆右端下沉，说明右侧偏重，由杠杆平衡条件可知，为使杠杆水平平衡，应向左调节平衡螺母。 [2]将杠杆调至水平平衡，此时拉力与阻力与杠杆相垂直，便于直接从杠杆上读出力臂大小。 （2）由杠杆平衡条件可得 解得，即应在a处挂4个钩码。 （3）[1][2]阻力与阻力臂不变，弹簧测力计由图丙中的竖直拉变成倾斜拉，拉力的力臂变小，由可知，拉力将变大，即弹簧测力计的示数将变大。 （4）一次实验数据得出的结论具有偶然性，所以为了避免偶然性，得出具有普遍性的规律，实验时应多次改变力和力臂进行重复实验。 故选D。 9．在“探究杠杆平衡条件”的实验中。 (1)如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向 调节； (2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应该在B点挂 个相同的钩码； (3)某同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是 。 【答案】(1)右 (2)6 (3)杠杆的自重对杠杆平衡有影响 【详解】（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂大小。 （2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件 即 解得FB=6G，则需挂6个钩码。 （3）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。 10．研究杠杆平衡条件的实验： (1)杠杆的位置如图甲所示，此时应调节杠杆两端的螺母使其向 （选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，调节杠杆在水平位置平衡的目的是： ； (2)某同学用图乙装置通过多次实验操作及数据分析，得出杠杆平衡的条件是：动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离，你认为他的结论 （选填：“具有普遍性”或“不具有普遍性”）； (3)利用图丙所示装置进行实验，每个钩码重0.5N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 。 【答案】(1) 右 便于测量力臂 (2)不具有普遍性 (3)2.25N 【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆左端低右端高，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。 [2]实验前先要调节杠杆在水平位置平衡，实验时调节钩码的位置使杠杆再次在水平位置平衡，此时力臂与杠杆的一部分重合，可以直接在杠杆上读出力臂的长短，即便于测量力臂。 （2）杠杆在水平位置平衡，并且动力和阻力垂直作用在杠杆上，“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”成立，如果杠杆不在水平位置平衡，动力臂和阻力臂小于支点和作用点之间的距离，此结论就不成立，故此结论不具有普遍性。 （3）设一格的长度为L，杠杆在水平位置平衡，由得 解得 杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为2.25N。 11．小明设计了如图所示的装置探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。 (1)【证据】 实验中需要用到的测量工具有弹簧测力计和 。 (2)为了保证实验数据的可靠性，实验中应保持拉力的方向与斜面 ，同时拉动物块做 运动。 (3)实验过程中获得的数据如下表，请将表格补充完整。 实验次数 斜面倾斜程度 物体 重G/N 物体上升高度h/m 拉力 F/N 物体移动距离s/m 有用功W有/J 总功 Ws/J 机械效率 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.5 0.50 0.8 63% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.3 0.5 1.65 【解释】通过对上述实验数据的分析，可获得初步结论：在其他条件不变的情况下，斜面越陡， 。 【交流】在测量拉力大小时，有同学认为应该在物块静止时读数，你认为他的想法 （选填“正确”或“不正确”）。 【答案】(1)刻度尺 (2) 平行 匀速直线 (3) 1.25J 76% 机械效率越高 不正确 【详解】（1）要测量斜面的高度和木块沿斜面移动的距离就要使用长度的测量工具刻度尺。 （2）[1][2]为了保证实验数据的可靠性，实验中应保持拉力的方向与斜面平行，同时拉动物块做匀速运动，只有在匀速直线运动的状态下，所受的力才是平衡力，弹簧测力计的示数才与拉力大小相等。 （3）[1]第三次实验时，有用功 W有=Gh=5N×0.25m=1.25J[2]斜面的机械效率为 [3]由图中数据可知：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，在其它条件不变的情况下，倾斜程度越大，机械效率越高。 [4]要正确测量拉力，所以弹簧测力计需要做匀速运动。而当物块静止时读数，便不会存在摩擦力对拉力的影响，所以所测拉力偏小，所以该同学的想法不正确。 12．在探究杠杆平衡条件的实验中：小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节。 如图甲所示，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。 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／变小／不变），其原因是 。 【答案】 左 3 变大 动力臂变短了 【详解】[1]若杠杆右端低左端高，则应将右端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。 [2]设每个钩码重为G，杠杆每格长为L，由杠杆平衡条件有 4G×3L=nG×4L 解得n=3，应在杠杆右边B处挂3个同样的钩码。 [3][4]由图乙可知，若弹簧测力计向右倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会相应变短，根据杠杆的平衡条件，阻力与阻力臂不变，动力臂变小，拉力会相应变大，才能使杠杆仍保持平衡。 13．如图所示是“探究杠杆平衡条件”的实验。 （1）实验前没挂钩码时，杠杆在如图甲所示的位置保持静止不动，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；若要使其水平平衡，则杠杆右侧的平衡螺母应向 移动（选填“左”或“右”）； （2）小亮想用弹簧测力计和钩码进行杠杆平衡条件的实验，设计实验时提出了两种方案：第一种按图乙进行实验，第二种按图丙进行实验。你认为按图 （选填“乙”或“丙”）进行实验的实验方案更简单，原因是 ；乙和丙两图中，杠杆均水平平衡，此时弹簧测力计示数较大的是图 （选填“乙”或“丙”）； （3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆O点左侧的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是 。 【答案】 平衡 右 丙 方便测量力臂 乙 杠杆自身重力与其力臂的乘积不为零 【详解】（1）[1][2]杠杆保持静止不动或匀速转动时，都处于平衡状态；如图杠杆的右侧比左侧高，杠杆右侧质量比左侧质量小，平衡螺母应该向右调节。 （2）[3][4]图丙，弹簧测力计竖直向下拉动，拉力的力臂正好落在杠杆上，可以从杠杆上直接读出力臂。 [5]比较乙丙两图，阻力和主力臂都不变，乙图的动力臂小于丙图的动力臂，由杠杆平衡条件可得 则乙图中的动力大于丙图中的动力，乙图中弹簧测力计的示数较大。 （3）[6]由丁图可知，杠杆的重心不在支点上，此时杠杆的重力的力臂不为0，重力与其力臂的乘积不为0，杠杆的重力对杠杆的平衡有影响。 14．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 4 0.1 2.7 0.2 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% (1)比较1和3两次实验得出结论：同一滑轮组，钩码重量越大， ； (2)实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计，某同学在该实验中测力计处于静止状态下测量了拉力大小，所测滑轮组的机械效率会 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)机械效率越高 (2) 匀速 偏大 【详解】（1）由表格中1、3组数据可知，同一滑轮组，钩码重量越大，机械效率越高。 （2）[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。 [2]当弹簧测力计静止读数时，便不会存在摩擦力对拉力的影响，所以所测的拉力变小，由 可知，机械效率会偏大。 15．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲乙所示，记录实验数据，并绘出η与G物的关系图像，如图丙所示。      (1)实验中应 缓慢匀速拉动弹簧测力计，使物体升高。 (2)若实验中的细绳足够结实，滑轮组的机械效率 （选填“会”或“不会”）到100%。 【答案】(1)竖直向上（竖直） (2)不会 【详解】（1）由题意可知，拉力的方向应与重物所受的重力方向平行，所以应沿竖直方向缓慢匀速向上拉动弹簧测力计。 （2）因为存在摩擦、轮重、绳重等因素，滑轮组的机械效率不可能达到100%，与细绳无关。 16．在学习杠杆这部分内容时，老师利用铁架台、钩码和带有刻度的杠杆等器材做了如下的实验。 （1）首先老师利用如图1所示的杠杆进行实验，将杠杆在水平位置调节平衡，在杠杆支点O的右侧10cm位置处挂4个钩码，然后用弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的A点，使杠杆在水平位置平衡，如图1甲所示，读出弹簧测力计的示数：接下来改用弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆在水平位置平衡，如图1乙所示，读出弹簧测力计的示数。两次实验中弹簧测力计的示数是 （选填“相等”或“不相等”）的，说明作用在杠杆上的力的作用点到支点的距离 （选填“是”或“不是”）影响杠杆平衡的因素；（AB的连线与水平面垂直） （2）接下来老师利用图2所示的装置继续做实验，将杠杆在水平位置调节平衡，在杠杆支点O的右侧10cm位置处挂5个钩码，然后用弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的C点，使杠杆在水平位置平衡，如图2甲所示，读出弹簧测力计的示数；接下来用弹簧测力计斜向上拉杠杆上的C点，使杠杆在水平位置平衡，如图2乙所示，读出弹簧测力计的示数。两次实验中弹簧测力计的示数是 （选填“相等”或“不相等”）的，理由是 。 【答案】 相等 不是 不相等 见解析 【详解】（1）[1][2]从支点到力的作用线的距离叫做力臂，AB的连线与水平面垂直，因此弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的A点到拉B点，拉力力臂没有变化。阻力及阻力臂不变，拉力力臂不变，根据杠杆平衡条件可知拉力大小会不变，即两次实验中弹簧测力计的示数是相等；也说明作用在杠杆上的力的作用点到支点的距离不是影响杠杆平衡的因素。 （2）[3][4]弹簧测力计斜拉时，阻力及阻力臂不变，拉力力臂改变，根据杠杆平衡条件可知拉力会改变，因此弹簧测力计的示数不相等。 17．小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验。 (1)实验前，小明将杠杆置于支架上静止如图甲所示，此时应向 移动平衡螺母至杠杆水平； (2)如图乙所示，A位置挂2个钩码，为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上 个同样的钩码； (3)如图丙所示，为改变力的方向，小红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偏转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将 （“变大”“变小”或“不变”）； (4)小明和小红交流： ①如图丁，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则 点相当于支点；移动细线的位置，直到杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应刻度值为 g； ②在秤盘中逐一添加50g的砝码，移动细线的位置，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的质量，再测出细线距离B点的长度（如表），根据表中数据，应将250g的刻度值标记在距离B点 cm处； 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距离B点的长度/cm 6 11 16 21 ③为了增大杆秤的最大测量值，你的方法是： （写一种即可）。 【答案】(1)左 (2)4 (3)变大 (4) B 0 26 见解析 【详解】（1）由图甲可知，杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将平衡螺母向左调节。 （2）假设一个钩码重G，杠杆一格为L，根据杠杆的平衡条件得到2G×4L=nG×2L 解得n=4。故为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上4个同样的钩码。 （3）由图丙可知，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动过程中，动力臂变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，由于阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将变大。 （4）[1][2]图丁中，秤杆相当于一个杠杆，秤砣和秤盘对秤杆的力会使秤杆绕B点转动，即B点相当于支点；秤盘中未放物体时，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为0g。 [3]由杠杆平衡条件可得m物gL物=m砣gL砣 即 在L物和m砣一定时，秤砣移动的距离与物体的质量成正比。由图表中数据可知，物体质量每增加50g，秤砣距离B的距离就增加5cm，故250g的刻度值应标记和B点的距离21cm+5cm=26cm [4]为了增大杆秤的量程，由可知，可增加秤砣的质量，减小杆秤的分度值；也可以增加秤杆的长度，增大秤砣的移动范围；或让提纽B靠近A点，增大秤砣的移动范围等。 18．小明和同学为探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：杠杆（有均匀刻度的直杆）、铁架台、若干钩码（每个钩码均重0.5N）、圆盘等。 (1)图甲杠杆静止不动，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，可以将左端的平衡螺母向 侧适当调节。 (2)小明同学进行实验如图乙所示：其中A、B表示杠杆两端悬挂钩码的位置，保持B点和B点悬挂钩码个数不变，改变A点位置和悬挂钩码的个数，使杠杆平衡并收集了数据，小明同学通过分析数据，得出以下初步结论： 序号 F1/N OA/cm F2/N OB/cm 1 0.5 20 1.0 10 2 1.0 10 1.0 10 3 2.0 5 1.0 10 阻力和支点到阻力作用点的距离一定时，动力和支点到动力作用点的距离成 。小伟同学质疑该结论的准确性，提出建议：用弹簧测力计代替A点钩码，并 ，使杠杆在水平位置平衡，观察弹簧测力计的示数从而验证他们得出的结论是不完善的。他们觉得动力与距离应该是有关的，他们采用图丙装置继续进行实验：将一个密度均匀的圆盘放置在支架上，圆盘可绕O点自由转动，在C点挂4个钩码并用手使圆盘CG处于水平位置，分别在 三点处挂6个钩码，松手后圆盘依然静止，从而得出结论：是支点到力所在直线的距离影响了动力的大小。    【答案】(1) 平衡 右 (2) 反比 倾斜拉动杠杆 D、E、F 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态，此时杠杆静止，所以此时杠杆处于平衡状态。 [2]如图甲所示，杠杆左端下沉，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。 （2）[1]由表格数据可知，当阻力和支点到阻力作用点的距离一定时，动力和支点到动力作用点的距离成反比。 [2]用弹簧测力计代替A点钩码，并倾斜拉动杠杆，此过程中没有改变支点到力的作用点的距离，使杠杆在水平位置平衡，观察到弹簧测力计的示数不同，从而验证他们得出的结论是不完善的。 [3]根据杠杆的平衡条件得，左边力与力臂保持不变，右边力也保持不变，要使圆盘仍然平衡，则右边的力臂也必须保持不变，即他可以将钩码分别挂在D、E、F三个点又进行实验，松手后圆盘静止，则可以说明是支点到力所在直线的距离影响了动力的大小。 19．现想估测装满书的学生书包重量，提供的实验器材如图所示。 （1）请写出你所选择的器材： （填代号）。 （2）请写出估测学生书包重量的实验过程 （可画图表示）。 （3）书包重量的表达式是 。（用实验过程中测出的物理量表示） 【答案】 BCDEF 见解析 【详解】（1）[1]用所给的器材做成杠杆，用杠杆平衡条件可以得到书包的重力，所用器材有长硬棒、测力计、卷尺、铁架台和轻质细绳。 （2）[2]①用细线绑住长硬棒中点作为支点O，用手拉起细线（悬挂在铁架台上），使得长硬棒在水平位置静止，并能自由转动。 ②在长硬棒一端挂上书包，记录位置为A，另一端用测力计往下拉，在不超测力计量程的情况下使得长硬棒在水平位置静止。记录位置为B，读出测力计读数F。 ③用卷尺测量书包悬挂点A到支点O的距离l1和测力计悬挂点B到支点O的距离l2。 （3）[3]根据杠杆平衡条件得到 Gl1=Fl2 20．如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块A，收集了表中的实验数据： 次数 斜面的倾斜程度 物块重力 斜面高度 拉力 斜面长度 机械效率 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% (1)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（选填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓越 力（选填“省”或“费”），斜面的机械效率越 ； (2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是和，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为，与第二次实验相比，有用功 （选填“相同”或“不同”）、而拉力做的总功 （选填“变大”或“变小”），这种情况下斜面的机械效率将 （选填“变大”或“变小”）； (3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和 有关； (4)实验中，若物重、斜面长度不变，且斜面光滑，以下能正确表示拉力F与斜面高度h的关系的是 。 A． B． C． D． 【答案】(1) 左 省 低 (2) 相同 变大 变小 (3)斜面的粗糙程度 (4)C 【详解】（1）[1]实验时要使木板的倾斜角变大，斜面长度不变，h变大，应该把木板下面的木块向左移动。 [2][3]分析表中数据，对比斜面坡度与沿斜面拉力、机械效率的变化情况可知，斜面越缓越省力，同时斜面的机械效率越小。 （2）[1][2][3]该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是和，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为，与第二次实验相比，物体重力不变，上升的高度不变，则有用功相同，而拉力变大，则做的总功变大，这种情况下斜面的机械效率将变小。 （3）把第4次实验数据与表中第2次实验数据对比，斜面的粗糙程度变大，则机械效率变小，结合（1）中分析可知，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关。 （4）若物重、斜面长度不变，且斜面光滑，则没有额外功，有用功等于总功，即 可得，物重、斜面长度不变，则拉力F与斜面高度h成正比，故选C。 21．利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重0.5N。 (1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时杠杆 （选填“达到”或“没有达到”）平衡状态。要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)图甲中的A处悬挂4个钩码，需在B处悬挂 个钩码才能使杠杆仍保持水平位置平衡，实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是 。 (3)如图乙所示，取走悬挂在B处的钩码，改用弹簧测力计在C处斜向上拉，仍使杠杆水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数F1.若在C处，改变弹簧测力计拉力的方向，使方向为竖直向上，也让杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数F2= N。两次弹簧测力计的示数关系为F1 F2（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】(1) 平衡 右 (2) 2 方便测量力臂 (3) 1 > 【详解】（1）[1]有题意可知，杠杆处于静止状态，则受力平衡，所以杠杆达到平衡状态。 [2]杠杆左端下沉，说明左端要重，故平衡螺母应该往右调节。 （2）[1]我们设支架上的一小格表示1，A处占两小格，B处占四小格，根据杠杆平衡条件可知 由此可得，B处应挂钩码的数量为2个。 [2]实验中让杠杆在水平位置平衡，可方便测量力臂。 （3）[1]根据杠杆平衡条件可知，由此可得，弹簧测力计的示数为F2为1N。 [2]由图乙可知，在C处斜向上拉和竖直向上拉时，力臂不一样，且斜向上拉的力臂小于竖直向上拉，根据平衡条件可知，当阻力和阻力臂保持不变时，动力臂越大，动力越小，所以斜向上拉的弹簧测力计示数F1大于竖直向上拉的弹簧测力计F2。 22．小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，她们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。 (1)小红 竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为1N；同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表； 钩码重/N 弹簧测力计提升的高度/m 有用功/J 总功/J 机械效率 2 0.2 0.2 0.2 100% (2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，她们意识到出现了错误，请你帮助找出原因 ； (3)小雪想交流与评估也是科学探究的一个重要环节，各个小组的同学完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，他们进行了交流。下表是各个小组的实验数据记录： 实验小组 钩码重G/N 动滑轮重G/N 拉力F/N 滑轮组的机械效率/% 1 0.5 0.4 0.35 47.6 2 0.5 0.4 0.38 43.9 3 1 0.6 0.62 53.8 4 1 0.8 0.71 46.9 5 2 0.6 0.98 68.0 6 2 0.8 1.06 62.9 请你对表中各个小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题： A．由第 实验小组数据可知：动滑轮的重是影响滑轮组效率的主要因素之一； B．由第3、5实验小组数据可知： 是影响滑轮组效率的主要因素之一； C．第1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，但是测出的滑轮组的效率却不同，影响效率可能的原因是（填出一个原因）： 。 【答案】(1)匀速 (2)弹簧测力计提升的高度测量错误 (3) 3、4 钩码重 见解析 【详解】（1）小红应匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，让系统处于平衡状态，由力的平衡条件可知，此时测力计示数等于拉力大小。 （2）由图知，承担物重的绳子有三股即n=3，测出钩码提升的高度为0.1m，弹簧测力计提升的高度为 （3）[1]由3、4或5、6可以看出，钩码重相同，动滑轮重不同，动滑轮越重，机械效率越低，说明动滑轮的重是影响滑轮组机械效率的主要因素之一。 [2]由3、5可以看出，动滑轮重相同，钩码重不同，钩码越重，机械效率越高，说明钩码重是影响滑轮组效率的主要因素之一。 [3]第1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，但是拉力的大小不同，这可能是由于绳重和摩擦不同造成的，或者操作过程中的不规范导致的，比如物体不做匀速直线运动。 23．在探究“杠杆平衡条件”的实验中。 (1)实验时，将杠杆调至水平位置平衡，这是为了便于测量 ，若杠杆 侧翘起，则需将平衡螺母向右侧调； (2)第一小组实验数据如表所示，漏填的数据应为 N； 序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm ① 1 20 2 10 ② 2 15 1.5 20 ③ 5 1 15 (3)第二小组某次实验情景如图所示，发现要使杠杆水平位置平衡，测力计向下的拉力要超过测力计的量程，为完成实验，下列操作可行的是_________； A．向左移动钩码的悬挂点 B．向右移动测力计的悬挂点 C．向左移动平衡螺母 D．向右移动平衡螺母 (4)第三小组实验后还发现，动力和动力臂总是成反比，造成此结果的原因是 。 【答案】(1) 力臂 右 (2)3 (3)B (4)见解析 【详解】（1）[1][2]当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，便于从杠杆上直接读出力臂；杠杆倾斜时，杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端，为使杠杆平衡，左、右两端的螺母（或一端的螺母）要向杠杆上翘的一端调节；为了使它在水平位置平衡，若平衡螺母向右侧调，则杠杆右侧翘起。 （2）分析第③组数据，由杠杆平衡条件可知 F1×5cm=1N×15cm 解得F1=3N。 （3）A．向左移动钩码的悬挂点，会使阻力臂变大，在动力臂和阻力不变的情况下，动力会变大，故A不符合题意； B．向右移动测力计的悬挂点，会使动力臂变大，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力会变小，故B符合题意； CD．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，加挂钩码后，不能通过调节平衡螺母使杠杆平衡，故CD不符合题意。 故选B。 （4）动力和动力臂总是成反比，这个结论必须有前提条件，即保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，动力与动力臂成反比，否则不成立。 24．在“探究杠杆平衡条件的实验”中: （1）如图甲所示，实验前应将左端的平衡螺母向 调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在水平位置平衡。 （2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆 （选“顺时针”或“逆时针”）转动； （3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 ；（选填“不变”或“变大”、“变小”） 【答案】 右 6 顺时针 变大 【详解】（1）[1]如图甲所示，杠杆左端下沉，则说明左端较重，因此平衡螺母需要向右调节。 （2）[2]如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，根据杠杆平衡条件可知 4G×3L=nG×2L 即 n=6 [3]当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，此时 4G×4L<6G×3L 则杠杆顺时针转动。 （3）[4]如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，力臂变小，则需要的拉力变大，即其示数大小将变大。 25．用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，匀速拉动绳子使物体每次上升距离均为10cm，不计绳重，实验数据如表。 次数 G物/N G动/N F/N η/% 1 6.0 0.3 2.2 90.9 2 6.0 1.0 3 6.0 1.9 2.9 69.0 4 6.0 3.2 3.4 58.8 (1)绳端移动距离为 cm； (2)第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 ； (3)本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1)30 (2) 2.5 80 低 (3)变小 【详解】（1）从图中可知有效绳子段数n=3，每次实验绳端移动距离s=nh=3×10cm=30cm=0.3m （2）[1][2]测力计的分度值为0.1N，读数为2.5N，第2次实验滑轮组的机械效率 [3]分析数据可知：在物重不变的情况下，从实验1至实验4，动滑轮的重力逐渐变大，滑轮组的机械效率逐渐变小，故动滑轮越重滑轮组的机械效率越低。 （3）四次实验中，物体上升的高度h=10cm=0.1m 有用功W有用=Gh=6.0N×0.1m=0.6J 第1次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功W动1=G动1h=0.3N×0.1m=0.03J 总功W总1=F1s=2.2N×0.3m=0.66J 摩擦引起的额外功W摩1=W总1-W有用-W动1=0.66J-0.6J-0.03J=0.03J 摩擦引起的额外功占总额外功的比例为 第4次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功W动4=G动4h=3.2N×0.1m=0.32J 总功W总4=F4s=3.4N×0.3m=1.02J 摩擦引起的额外功W摩4=W总4-W有用-W动4=1.02J-0.6J-0.32J=0.1J 摩擦引起的额外功占总额外功的比例为 本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例变小。 26．某班同学利用杠杆做了以下的实验： （一）探究杠杆的平衡条件。 (1)当杠杆静止在如图甲所示的位置时，杠杆处于 （填“平衡”或“不平衡”）状态：要使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，这样做的目的是 ； (2)如图乙所示，小明做完弹簧测力计沿竖直方向拉的实验后，又将弹簧测力计倾斜拉，测出拉力和其对应的力臂，这样做的目的是（    ）； A．便于正确认识力臂 B．便于测量力臂的大小 （二）某实验小组利用丙图装置探究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： ①将质地均匀的杠杆O点悬挂，能自由转动，在A点悬挂总重为9N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆保持水平静止，其中，。 ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升使物体上升5cm（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为4N，不计摩擦阻力，回答下列问题： (3)步骤②中，杠杆机械效率为 ； (4)若只将测力计的悬挂点由B移至C，其他不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （变大/变小/不变）； (5)若只将钩码的悬挂点由A移至C点，其他不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （变大/变小/不变）。 【答案】 平衡 右 便于测量力臂 A 75％ 不变 变大 【详解】（1）[1]甲图中，杠杆静止，说明此时处于平衡状态。 [2][3]实验中为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆左端低，说明左侧沉，平衡螺母需要向右调节。 （2）小明做完弹簧测力计沿竖直方向拉的实验后，又将弹簧测力计倾斜拉，此时力臂会发生改变，因此是为了便于正确认识力臂，故选A。 （3）根据题意 则动力和阻力上升的高度之比为 杠杆机械效率为 （4）杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，因有 设杠杆重心升高的距离为h，所以 G不变，h1不变，G杠不变，若只将测力计的悬挂点由B移至C点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度不变，杠杆升高的距离h不变，所以不变，所以Fh2也不变。根据，分母不变，分子不变，所以η不变。 （5）将钩码的悬挂点由A移至C点，O和B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，杠杆向上转动的角度减小，杠杆升高的高度变小，则克服杠杆重做的额外功变小，而有用功不变；根据 可知，总功变小，由机械效率公式可知杠杆的机械效率变大。 27．小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。 （1）在探究定滑轮时，照图甲操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”），其理由是 ； （2）在探究动滑轮时，照图乙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是 。 实验次数 物重G/N 测力计的示数F/N 1 1.00 0.65 2 1.50 0.90 3 2.00 1.15 【答案】 变小 测力计有重力 动滑轮有重力 【详解】（1）[1][2]测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到绳子向上的拉力，受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知，实验使得测量值会小于钩码的重力。 （2）[3]人在提升重物时把动滑轮也提起了，所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因；由于转轴之间有摩擦，绳也有一定重力，也导致拉力增大。 28．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 4 0.1 2.7 0.2 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% (1)比较 两次实验得出结论：同一滑轮组，钩码重量越大，滑轮组的机械效率越高； (2)实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计，某同学在该实验中测力计处于静止状态下测量了拉力大小，所测滑轮组的机械效率会 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)1、3 (2) 匀速 偏大 【详解】（1）探究滑轮组的机械效率和物体重力的关系，保持滑轮组相同，物体的重力不同，选择1、3两次实验。 （2）[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。 [2]当弹簧测力计静止读数时，便不会存在摩擦力对拉力的影响，所以所测的拉力变小，机械效率变大了。 29．探究“杠杆的平衡条件”实验中： (1)（1）实验前杠杆如图甲所示，则应将右端的平衡螺母向 调。直至杠杆在水平位置平衡，这是为了便于测量 ； (2)（2）如图乙，在A点挂4个钩码，为使杠杆在水平位置保持平衡，则应在B点挂 个钩码； (3)（3）如图丙所示，小明利用一只秤砣，一根粗细、质量均匀细杆AB和托盘，制成了一把杆秤未挂秤砣时，移动悬挂点至О点，杆秤恰好在水平位置平衡。根据物体质量的大小，秤砣可在OA之间移动至重新平衡。为了从杆秤上准确测出物体的质量，从О点开始，沿OA每隔相同的距离标出对应的质量刻度，标出的质量刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的。若想增大杆秤的量程，下列方法可行的是 。 A．增大秤砣的质量 B．减小秤砣的质量 C．适当减小托盘的质量，并将悬挂点向左移动直至平衡 D．适当增大托盘的质量，并将悬挂点向右移动直至平衡 【答案】(1) 右 力臂 (2)6 (3) 均匀 AD 【详解】（1）[1]实验前杠杆如图甲所示，左端下沉，说明左端较重，根据杠杆平衡原理，要使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母右调（向右调节平衡螺母，相等于增大右端的力臂，从而使杠杆平衡）； [2]使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂，因为此时力臂可以直接从杠杆上的刻度读出； （2）设每个钩码的重力是，每个小格长度为，根据杠杆平衡条件 在A点挂4个钩码，，；在B点力臂，设B点挂n个钩码， 则n=6； （3）[3][4]设秤砣质量为，秤盘质量为，OA长度为，设秤盘到点距离为，秤砣到O点距离为，根据杠杆平衡条件 可得，m1和y成正比，所以标出的质量刻度是均匀的。 A．增大秤砣的质量，根据，在和不变的情况下，会减小，即秤砣可以在更小的距离就平衡，所以量程增大，故A符合题意； B．减小秤砣的质量，根据，在和不变的情况下，会增大，量程会减小，故B不符合题意； C．适当减小托盘的质量，并将悬挂点向左移动直至平衡，x增大，此时秤砣和y长度不变的条件下，会使秤量物体时对应的值变小，量程减小，故C不符合题意； D．适当增大托盘的质量，并将悬挂点向右移动直至平衡，x减小，此时秤砣和y不变的条件下，增大称量物体的质量，量程是增大的，故D符合题意。 故选AD。 30．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中（如图所示）： (1)若实验前，杠杆静止在图甲所示位置，此时的杠杆是 （填“平衡”或“不平衡”）的； (2)如图甲，实验前可通过调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡时，此时杠杆自重的力臂为 cm； (3)如图乙所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上的每格均匀等距，每个钩码都相同。下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是___________； ①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码 ②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码 ③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离 ④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ (4)如图丙，在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 。若左边钩码离支点20 cm，右边挂钩离支点15 cm，每个钩码重为0.5 N，则此时弹簧测力计示数应为 N； (5)如图丁，当杠杆在水平位置平衡时，此时拉力的力臂 （填“大于”“小于”或“等于”）15 cm； (6)某同学用定滑轮进行如图戊操作时，同学们发现杠杆不再平衡，请说明理由： 。 【答案】(1)平衡 (2)0 (3)B (4) 消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，同时便于测量力臂 2 (5)小于 (6)力的方向影响杠杆的平衡 【详解】（1）如果杠杆处于静止或匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡状态。杠杆静止时，杠杆处于平衡状态（不一定要水平平衡）。 （2）杠杆在水平位置平衡，杠杆的重心通过支点，因此，杠杆自重的力臂为0。 （3）由图乙杠杆的平衡条件可知，3G×4l=4G×3l，当动力×动力臂＞阻力×阻力臂时，就会满足杠杆左端下倾； ①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码，左边：2G×4l，右边：3G×3l，右边下倾； ②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码，左边：4G×4l，右边：5G×3l，左边下倾； ③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离Δl，左边为 3G×（4l+Δl）=3G×4l+3G×Δl 右边为 4G×（3l+Δl）=4G×3l+4G×Δl 右边下倾； ④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离Δl，左边为 3G×（4l-Δl）=3G×4l-3G×Δl 右边为 4G×（3l-Δl）=4G×3l-4G×Δl 左边下倾； 故符合要求的是②④，故选B。 （4）[1]杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上，力的力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。 [2]根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得 1.5N×20cm=F2×15cm 解得F2=2N。 （5）杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上时，力的力臂在杠杆上，此时力臂最大，当如丁图，弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，力臂不在杠杆上，动力臂变小，力臂小于15cm。 （6）用带杆的滑轮向左推动右边挂钩码的悬线时，力的方向发生变化，杠杆不再平衡，说明力的方向影响杠杆的平衡。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$