第十二章 简单机械（实验题30道）-【刷好题】2025-2026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．某实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。 (1)实验前，若杠杆静止时的位置如图甲所示，则需要将杠杆左端的螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡。 (2)实验操作中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码（每个钩码所受重力均为），移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡，如图乙所示，施加在杠杆右侧的力为，读出其对应的力臂为，施加在杠杆左侧的力为 ，读出其对应的力臂为 。 (3)改变和，相应调节和，再做几次实验，分析记录的数据得到杠杆的平衡条件是 。 (4)用木棒撬动大石头时，固定支点位置后，如图丙所示，要想用较小的力撬动这块大石头，应将支点到手施力的作用线的距离 （选填“增大”或“减小”）。 2．如图是利用杠杆测石块密度实验。 (1)在实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于 状态（选填“平衡”或“不平衡”），为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 端调节，这样做的目的是为了消除 对实验的影响； (2)在溢水杯中装满水，如图乙，将石块缓慢浸没水中，让溢出的水流入小桶A中，此时小桶A中水的体积 石块体积； (3)将小石块从溢水杯中取出擦干，放入另一完全相同的小桶B内，并将装有水和小石块的A、B两个小桶分别挂在杠杆上，调节位置使其水平平衡，如图丙，此时小桶A、B距离支点O分别是13cm和5cm，若不考虑小桶重力，石块的密度值是 kg/m3 3．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。 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．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 。 6．实验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。请回答下列问题： 试验次数 1 2 钩码重 4 4 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动的距离 机械效率 （1）通过分析表中数据可知第2次实验使用的是 （选填“甲”或“乙”）图所示的装置； （2）根据表中数据，可以计算出第2次实验中的机械效率应为 ； （3）通过对第1次实验和第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（或动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 （选填“越高”、“不变”或“越低”）。 7．小明实验小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验，实验装置如图所示。 (1)按照如图所示装置实验，小明应缓慢 拉动弹簧测力计，使钩码从A处升高到A′处，由图可知拉力为 N； (2)小明实验组把实验数据记录在表中； 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η/% 1 2.0 0.05 0.15 83.3 2 4.0 0.05 1.5 0.15 3 6.0 0.05 2.2 0.15 90.9 第二次实验时滑轮组的机械效率是 （结果精确到1%）； (3)分析表格中数据可知：同一滑轮组，随着物重的增大，滑轮组的机械效率 。 8．结合如图所示的滑轮组的实验装置，回答下列问题：    (1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计，由图可知，拉力大小为 N； (2)若钩码上升的高度为10cm，则绳子自由端移动的距离为 m。 9．如图所示是某同学“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。 (1)杠杆放在支架上后，在图甲所示位置静止，这时的杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将左端平衡螺母向 端调节； (2)图乙中，在水平位置平衡的杠杆A处挂两个钩码，则在B处需挂 个钩码时，杠杆才能继续保持在水平位置平衡；实验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便于直接测量 ； (3)保持杠杆水平位置平衡，将图丙中的弹簧测力计由竖直位置缓慢向右转动至虚线位置，弹簧测力计示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 10．如图所示，小敏用一辆小车、一块长木板分别做了以下两个实验： 实验一：把小车倒放在用长木板搭的斜面上，沿斜面匀速直线向上拉动小车拉力F1=0.8N，小车移动的距离s1=1.000m；用刻度尺测出小车上升的高度h1=0.100m。 实验二：把小车正放在长木板搭的斜面上，调整斜面倾角，沿斜面匀速直线向上拉动小车，拉力F2=0.8N，小车移动的距离s2=1.000m；用刻度尺测出小车上升的高度h2=0.600m。 把重物直接提升一定高度所做的功为有用功，拉力做的功为总功，请回答以下问题： (1)实验一的总功为W总1，实验二的总功为W总2，则有W总1 W总2（选填大于”、“等于”或“小于”）； (2)实验一的斜面的机械效率为η1，实验二的斜面的机械效率为η2，则 （选填对应的字母）； Aη1>η2 B η1=η2 Cη1<η2 D由于小车重力未知，不能比较η1与η2的大小关系 (3)上述实验中，小车的重力可能是下列选项中的 （选填对应的字母）。 A1N B 1.2N C1.8N D2N 11．某建筑工地上矗立的塔吊是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图所示，实验数据记录如表所示： 实验次数 钩码重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 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% (1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。 (2)分析表中数据可知：第4次实验是用 图所示装置来完成的。 (3)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 （选填“有关”或“无关”）。 (4)通过比较 （选填实验次数的序号）两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。 12．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： (1)杠杆静止在图甲的位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态．实验前小明调节杠杆平衡螺母，使杠杆水平静止，这样做的目的是 ； (2)乙图中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，在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码，则杠杆 端下沉； (3)如图丙，用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；丁图中，将弹簧测力计从a位置转到b位置的过程中，杠杆始终保持水平平衡，则测力计的示数会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)在探究过程中，多次实验目的是： 。 13．小明做“测滑轮组机械效率”的实验装置如图所示，下表为实验中的部分数据。 实验序号 钩码重 钩码上升的高度 自由端拉力F/N 自由端移动的距离 机械效率 1 2 10 0.9 30 74.1% 2 4 10 1.6 30 83.3% 3 6 10 2.2 30 ① 4 6 10 1.9 40 78.9% (1)表中①填 %（结果保留1位小数）； (2)第4次实验中，滑轮组的额外功是 J； (3)可以判断出第4次实验是用图 （选填“甲”或“乙”）装置进行的； (4)根据表中数据，提出一种提升滑轮组机械效率的方法： 。 14．如图为“探究杠杆平衡条件”的实验装置，每个钩码的重力均为0.5N，杠杆上相邻两刻线间的距离相等。 (1)挂钩码前，杠杆在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。为了便于测量力臂，此时应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使得杠杆在水平位置平衡。 (2)如图乙，在杠杆上A点处挂3个钩码，在B点处应挂 个钩码，杠杆恰好水平平衡。 (3)如图丙，仅在杠杆上的A点悬挂2个钩码，为使杠杆保持水平平衡，使用弹簧测力计在C点施加的最小的力是 N。 15．在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重。 (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，杠杆重心不在支点O上，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)如图甲所示杠杆平衡可以得出初步结论是“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”，这个结论不具有普遍性，接下来的操作是 ； (3)如图乙所示，取走悬挂在处的钩码，改用弹簧测力计在处斜向上拉，使杠杆在水平位置平衡读出弹簧测力计的示数；若在处，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，则两次弹簧测力计的示数关系为 （选填“>”“<”或“=”）。 16．如图甲所示，小明在探究“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，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持 并静止，达到平衡状态，这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量 。 （2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂 个钩码杠杆恰好在原位置平衡，于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1l1=F2l2），他这样得出的结论是否合理：答： ，原因是 。 （3）实验结束后，小明同学利用如图乙所示装置进行探究，用弹簧测力计竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F （选填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是： 。 17．如图甲、乙所示，利用铁架台、带有刻度的杠杆（忽略杠杆重力）、细线、弹簧测力计、若干钩码（每个钩码重均为0.5N）等实验器材，来探究杠杆的平衡条件： (1)实验前，杠杆在如图甲所示位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右侧的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。 (2)如图乙所示，用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，使杠杆仍在水平位置平衡，然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜。当弹簧测力计由位置①缓慢转动至位置②，杠杆始终在水平位置平衡，则弹簧测力计在位置②时的示数可能为_________（填字母序号）。 A．0.6N B．1N C．1.4N (3)改变钩码的个数和位置进行了多次实验，目的是 。 (4)在图乙中画出弹簧测力计作用在B点的拉力F以及拉力的力臂l 。 18．小明测滑轮组机械效率的实验过程如图所示。 (1)实验中要用到的器材包括：铁架台、滑轮组、绳子、钩码、 、 。 (2)在实验中要测量拉力时，应该用弹簧测力计提着滑轮组沿 方向匀速上升。 (3)根据图示的实验过程可知：拉力的大小为 N，钩码上升的高度为 ，滑轮组的机械效率为 。 19．小明用如图所示的装置来探究杠杆平衡的条件。 (1)如图甲所示，实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时，应该把杠杆左端的平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是 ； (2)某次实验情景如乙图所示，发现要使杠杆水平位置平衡，弹簧测力计向下的拉力将超过其量程，为了完成实验，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 (3)小明竖直向下拉弹簧测力计，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，弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)在探究过程中，我们需要测量和记录动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量，在进行多次实验的过程中，我们 （选填“可以”“不可以”）同时改变多个量．进行探究测量，多次实验的目的是 （选填“A”或“B”）； A．寻找普遍规律 B．减小实验误差 (5)探究完杠杆平衡条件后，小英同学发现日常生活中有很多的杠杆： a．在农村老家她发现一种“舂米对”的古代简单机械，它的实质是一种杠杆，其示意图如图丁所示。使用这个装置时，人在A端用力把它踩下后立即松脚，B端就会立即下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎，用力将它踩下去的过程中，动力是 （它的重力/脚踩的力），脚松开到打在石臼内的谷物时，它的重力是 （动力/阻力）； b．桔槔是我国古代的取水工具，如图戊，在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石头，另一端系绳和水桶，简化图如图己，若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据拉杆的平衡条件，可以 （选填“增大”或“减小”）石块的质量或向 （选填“左”或“右”）移动杠杆的支点。 20．在“探究定滑轮的特点”的实验中，实验装置如图所示。 (1)实验过程中，应该在弹簧测力计 （选填“匀速拉动”或“静止”）时读数。 (2)实验中记录的数据如下表所示，小明是通过改变 和钩码上升的高度，来进行多次实验，获取多组数据的。 实验序号 钩码的重力G/N 钩码上升的高度h/cm 弹簧测力计的示数F/N 绳自由端移动的距离s/cm 拉力的方向 1 0.5 10 0.6 10 向下 2 1.0 20 1.1 20 向下 3 1.5 30 1.7 30 向下 (3)通过实验数据可得出，使用定滑轮 （选填“能”或“不能”）省力，但可以改变拉力的 。 21．物理是一门注重实验的自然学科，请同学们根据掌握的实验操作技能，解答下列问题： (1)某同学看到装修工人经常使用一个如图甲所示的坡度自动测量仪来测坡度，它是利用大量角器和一个重锤A组成的，重锤A能绕O点转动，重锤A上端能指示示数。此装置利用了重力的方向总是 的原理来工作的；坡度自动测量仪放在如图乙所示的斜坡上，则此斜坡的坡度为 度。 (2)图丙中弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的 与所受拉力成正比，此弹簧测力计的量程是 N。 (3)如图丁所示，烧杯中的水已经沸腾，由温度计的示数可知水的沸点为 ℃，说明当时的气压 （选填“低于”“等于”或“高于”）标准大气压。 (4)如图戊所示，在“探究杠杆平衡条件”'实验中，在A点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在B点斜向上拉杠杆，拉杠杆在 位置平衡。 22．图是某实验小组做探究“杠杆平衡条件”的实验情景，所用杠杆刻度均匀，各钩码重均为0.5N。 （1）杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态，此时的杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态，为了研究的方便，应将杠杆右侧的螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆处于水平平衡状态，这样做的目的是为了便于测量 。 杠杆平衡后，在实验过程中， （选填“可以”或“不可以”）再调节螺母； （2）杠杆调节好后，在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码，改变钩码数量和位置，使杠杆处于水平平衡状态，记录数据如下表： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂l2/cm 1 1 10 1 10 2 2 15 3 10 3 3 20 4 15 分析实验数据可知，杠杆平衡的条件为： ；根据结论可知，杠杆上A点处挂2个钩码，如图乙所示，则在B点处挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡； （3）如图丙所示，也可以用弹簧测力计替代钩码完成实验。用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，使杠杆处于水平平衡状态，当弹簧测力计逐渐向右斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计示数将 （选填 “变大”、“变小”或“不变”）。 23．小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想： A．同一个斜面，所推的物体越重，机械效率越高； B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。 为了验证猜想，小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如下表： 实验次数 斜面倾角 物重/N 拉力F/N 斜面高度h/m 斜面长度s/m 有用功/J 总功/J 斜面机械效率 1 30° 3 2.5 0.6 1.2 1.8 3 60% 2 30° 5 3.8 0.6 1.2 3 4.56 3 42° 5 2.8 0.8 1.2 2.4 3.36 71% (1)在实验过程中，应沿斜面向上 拉动木块； (2)第2次实验中斜面的机械效率 （结果保留整数）； (3)对比实验1、2的数据可以用来验证猜想 （填字母序号）；细心的小明发现第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功，你认为可能的原因是 ；第1次实验中物块与斜面间的摩擦力是 N； (4)对比实验 的数据可以用来验证小明提出的另一个猜想，并且可初步得出的结论是 。 24．小悟利用刻度均匀的均质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”实验（每个钩码重0.5N） (1)实验前杠杆静止在如图甲所示位置，该杠杆处于 （选填“平衡状态”或“非平衡状态”）; (2)调整杠杆在水平位置平衡。如图乙所示，在B 点处施加一个竖直向下的 N 拉力时，杠杆仍然在水平位置平衡，当拉力F 向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F 的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）; (3)如果小悟又进行了如图丙所示的探究，发现用弹簧测力计在C 点竖直向上拉，使杠杆仍然处于水平位置平衡时，测出数据得出的结论与杠杆平衡条件不相符，其原因是： (4)人的手臂可以看成是一个杠杆，如图丁所示是人手臂骨骼与肌肉的生理结构示意图。如图戊所示，当手臂向上托起物体时，肱二头肌收缩产生将手臂抬起的动力F1、肘部 O 点可看成杠杆的支点，不考虑手臂的重力，请作出动力臂 l1 和手臂受到的阻力F2 。它是属于 杠杆。在劳动中，同样重的物体（体积大的物体重心离人身体远些）, 用手提起体积更大的要吃力。 25．生活中，经常会看到：三位小朋友一起玩跷跷板时，跷跷板也能平衡，如图甲所示。小明利用实验器材，按图乙所示的方法，探究杠杆受三个力作用时的平衡条件，收集的实验数据如下表所示。 实验次数 左侧 右侧 力臂 力臂 力臂 2.5 (1)分析表中数据，得出杠杆受三个力作用时的平衡条件∶ （用F1、l1、F2、l2、F3、l3表示）。 (2)请在图中的合适位置画出一组（3个）钩码，使杠杆在水平位置平衡 。 26．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中的实验装置如图所示，得到的数据如表所示： 实验次数 钩码重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 74.1% 2 4 0.1 1.6 0.4 62.5% 3 6 0.1 2.4 0.3 (1)测量中弹簧测力计静止时读数，会导致测量的机械效率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）； (2)表中第3次实验中滑轮组的机械效率：η= （百分号前保留一位小数）； (3)比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组， ，机械效率越高。 27．用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。聪聪和明明各选取一种方法做实验。 (1)聪聪采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用2N的拉力F将重4.2N的物体匀速提升了0.1m的距离，则有用功为 ，此滑轮组的机械效率为 ； (2)明明采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助明明在图乙中画出滑轮组的绕线 。 28．在探究杠杆的平衡条件实验中： (1)安装杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆右端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向 调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样做可以排除 对实验的影响； (2)测力计倒置使用时的一种校零方法是：取两个弹簧测力计，先竖直校零后，按图乙所示方式竖直放置，钩对钩拉到某一数值，这时上下两测力计示数略有差别，根据 （相互作用力/二力平衡）的知识，只需调整下面的弹簧测力计，使它们示数相等即可； (3)如图丙，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B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 N；若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（如图丁）。此过程中，弹簧测力计的示数 （变大/变小/不变）； (4)实验中小明发现用图戊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．杠杆不平衡 B．不方便测量力臂 C．力和力臂数目过多，不易得出结论 29．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，杠杆的位置如图所示，杠杆此时处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。需将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，才能使杠杆在水平位置平衡； (2)要使图中杠杆平衡，应在A处竖直向上施加 N的拉力（每个钩码重力为0.5N）。当弹簧测力计倾斜拉杠杆，仍使杠杆保持水平位置平衡，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)小明用如图装置进行探究，发现总是无法得出杠杆平衡条件，其原因是 ； (4)如图所示，刻度尺的中间位置紧贴桌子边缘，将橡皮放在刻度尺上，其左端与刻度尺左边缘齐平。若刻度尺的质量为m1，长为l1，橡皮的质量为m2，长度为l2，当水平向右缓慢推动刻度尺的距离超过 （用m1、m2、l1、l2表示）时，刻度尺会翻倒。 30．某项目化实验小组在使用密度计时发现：由于密度计刻度不均匀，导致估读时误差较大。为了解决这一实际问题，他们决定制作一个刻度均匀的密度计。 【小组讨论】 液体密度计是根据物体 的体积变化判断密度大小。小组交流讨论：能不能根据密度公式，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。 【查阅资料】 如图（甲）是我国古老的称量质量的工具——杆秤，它的刻度是均匀的。使用时，先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的刻度值即为物体的质量。经过查阅资料以及小组深入讨论、思考，最后确定了制作刻度均匀的密度计方案。 （1）杆秤的工作原理是 ； 【产品制作】 所用器材：轻质的细木棒、透明的塑料杯、细线、刻度尺、金属块（替代秤砣）、标记笔、水（水的密度为1.0×103kg/m3）等。 制作步骤： ①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一把无刻度值的“密度秤”； ②塑料杯中不加液体，提起秤纽，移动金属块（相当秤砣），当细木棒在水平位置平衡时，如图（乙）所示，将此时金属块的悬挂点A标记为“0”刻度值； ③在塑料杯外壁适当位置做标记a，如图（乙）所示，加水至a处，提起秤纽，移动金属块，当细木棒再次在水平位置平衡时，将此时金属块的悬挂点B标记为“ ”刻度值（单位：g/cm3）； ④以AB两点之间长度（lAB）的为标准，在整根细木棒上均匀地标上刻度值，一把刻度均匀的“密度秤”制作完成。 （2）在制作过程中，细木棒出现左低右高现象，如图（丙）所示，要调至水平位置平衡，金属块应往 侧移动； 【产品检验】 （3）用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度值进行准确度检验。在正确检验过程中，某次把密度为ρ的液体加入塑料杯中，提起秤纽，移动金属块，当细木棒再次在水平位置平衡时，此时金属块悬挂在C点，如图丁所示，则“C”所标记的刻度值为ρ＝ 。（用字母lAB，lAC和ρ水来表示） 【产品升级】 （4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是 。（至少有两个选项正确，将正确选项的字母填在横线上） A．把秤纽位置往远离塑料杯一侧移动 B．换用更细的木棒 C．减少加入杯中的液体体积 D．换质量更小的金属块 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 简单机械（实验题30道） 1．某实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。 (1)实验前，若杠杆静止时的位置如图甲所示，则需要将杠杆左端的螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡。 (2)实验操作中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码（每个钩码所受重力均为），移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡，如图乙所示，施加在杠杆右侧的力为，读出其对应的力臂为，施加在杠杆左侧的力为 ，读出其对应的力臂为 。 (3)改变和，相应调节和，再做几次实验，分析记录的数据得到杠杆的平衡条件是 。 (4)用木棒撬动大石头时，固定支点位置后，如图丙所示，要想用较小的力撬动这块大石头，应将支点到手施力的作用线的距离 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】(1)左 (2) 1 15.0cm (3) (4)增大 【详解】（1）据图可知，杠杆偏右，所以右端较重，需要增加左端的重力，所以平衡螺母向左移动。 （2）[1]砝码的重力等于拉力，据图可知，左侧的砝码数量为2，所以拉力F2=1N。 [2]砝码悬挂在刻度15.0cm处，所以力臂为15.0cm。 （3）杠杆平衡的条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂，即。 （4）在阻力和阻力臂不变的条件下，要使得动力小则需要增加动力臂，所以增大支点到手施力的作用线的距离。 2．如图是利用杠杆测石块密度实验。 (1)在实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于 状态（选填“平衡”或“不平衡”），为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 端调节，这样做的目的是为了消除 对实验的影响； (2)在溢水杯中装满水，如图乙，将石块缓慢浸没水中，让溢出的水流入小桶A中，此时小桶A中水的体积 石块体积； (3)将小石块从溢水杯中取出擦干，放入另一完全相同的小桶B内，并将装有水和小石块的A、B两个小桶分别挂在杠杆上，调节位置使其水平平衡，如图丙，此时小桶A、B距离支点O分别是13cm和5cm，若不考虑小桶重力，石块的密度值是 kg/m3 【答案】(1) 平衡 右 杠杆自重 (2)等于 (3)2.6×103 【详解】（1）[1]杠杆的平衡状态包括静止或匀速转动状态。此时杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。 [2]由图可知，杠杆的左边低，右边高。说明左侧偏重，应该将平衡螺母向右端调节。 [3]调节杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重心在支点上，杠杆自身重力的力臂为零；由于钩码的重力竖直向下，杠杆受到的力在竖直方向上，在水平位置平衡时，力臂刚好与杠杆重合，是避免了杠杆自重对实验的影响。 （2）由图可知，小石块进入水中，排出的水流进小桶，则小桶中水的体积等于石块的体积。 （3）若不考虑小桶重力，由杠杆平衡条件可得，即，而，可得石块的密度为 3．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。 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．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。 6．实验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。请回答下列问题： 试验次数 1 2 钩码重 4 4 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动的距离 机械效率 （1）通过分析表中数据可知第2次实验使用的是 （选填“甲”或“乙”）图所示的装置； （2）根据表中数据，可以计算出第2次实验中的机械效率应为 ； （3）通过对第1次实验和第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（或动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 （选填“越高”、“不变”或“越低”）。 【答案】 乙 62.5% 越低 【详解】（1）[1]读图可知，乙用4段绳子吊着物体，因此，分析表中的数据可以看出，实验2符合这一倍数关系。 （2）[2]实验2的机械效率 （3）[3]实验1和2中，提升重物相同，距离相同，只是滑轮组不同，尤其是动滑轮的个数不同，实验2的机械效率低于实验1，因此可得出：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低。 7．小明实验小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验，实验装置如图所示。 (1)按照如图所示装置实验，小明应缓慢 拉动弹簧测力计，使钩码从A处升高到A′处，由图可知拉力为 N； (2)小明实验组把实验数据记录在表中； 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η/% 1 2.0 0.05 0.15 83.3 2 4.0 0.05 1.5 0.15 3 6.0 0.05 2.2 0.15 90.9 第二次实验时滑轮组的机械效率是 （结果精确到1%）； (3)分析表格中数据可知：同一滑轮组，随着物重的增大，滑轮组的机械效率 。 【答案】(1) 竖直向上匀速直线 0.8 (2)89% (3)增大 【详解】（1）[1]实验中要竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计，此时滑轮组系统动态平衡，测力计示数才等于绳子自由端拉力。 [2]图中测力计的分度值是0.2N，示数是0.8N，则拉力为0.8N。 （2）第二次实验时滑轮组的机械效率 （3）分析表格中数据可知，从实验1到实验3，物体重力变大，滑轮组的机械效率也变大，可得：同一滑轮组，随着物重的增大，滑轮组的机械效率增大。 8．结合如图所示的滑轮组的实验装置，回答下列问题：    (1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计，由图可知，拉力大小为 N； (2)若钩码上升的高度为10cm，则绳子自由端移动的距离为 m。 【答案】(1) 匀速直线 2.4 (2)0.3 【详解】（1）[1]实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，钩码匀速上升，处于平衡状态，弹簧测力计示数不变，便于读数。 [2]由图可知，测力计的分度值为0.2N，测力计的示数是2.4N，则拉力大小为2.4N。 （2）由图可知，滑轮组由3段绳子承担物重，钩码上升的高度为10cm，则绳子自由端移动的距离s=3h=3×10cm=30cm=0.3m 9．如图所示是某同学“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。 (1)杠杆放在支架上后，在图甲所示位置静止，这时的杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将左端平衡螺母向 端调节； (2)图乙中，在水平位置平衡的杠杆A处挂两个钩码，则在B处需挂 个钩码时，杠杆才能继续保持在水平位置平衡；实验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便于直接测量 ； (3)保持杠杆水平位置平衡，将图丙中的弹簧测力计由竖直位置缓慢向右转动至虚线位置，弹簧测力计示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 平衡 左 (2) 3 力臂 (3)变大 【详解】（1）[1][2]杠杆静止不动或匀速转动时，叫杠杆平衡，所以杠杆在图甲所示位置静止，这时的杠杆处于平衡状态；由图可知，杠杆左高右低，为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将左端平衡螺母向左端调节。 （2）[1][2]图乙中，在水平位置平衡的杠杆A处挂两个钩码，设每个小格长度l，每个钩码重力为G，根据杠杆的平衡条件可得，解得：，即在B处挂3个相同的钩码；实验中每次都要调节杠杆在水平位置平衡，由于钩码对杠杆的拉力方向竖直向下，力臂在杠杆上，便于测量力臂。 （3）由题意可知，此时阻力和阻力臂大小不变，弹簧测力计由竖直位置缓慢向右转动至虚线位置时，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，即弹簧测力计的示数变大。 10．如图所示，小敏用一辆小车、一块长木板分别做了以下两个实验： 实验一：把小车倒放在用长木板搭的斜面上，沿斜面匀速直线向上拉动小车拉力F1=0.8N，小车移动的距离s1=1.000m；用刻度尺测出小车上升的高度h1=0.100m。 实验二：把小车正放在长木板搭的斜面上，调整斜面倾角，沿斜面匀速直线向上拉动小车，拉力F2=0.8N，小车移动的距离s2=1.000m；用刻度尺测出小车上升的高度h2=0.600m。 把重物直接提升一定高度所做的功为有用功，拉力做的功为总功，请回答以下问题： (1)实验一的总功为W总1，实验二的总功为W总2，则有W总1 W总2（选填大于”、“等于”或“小于”）； (2)实验一的斜面的机械效率为η1，实验二的斜面的机械效率为η2，则 （选填对应的字母）； Aη1>η2 B η1=η2 Cη1<η2 D由于小车重力未知，不能比较η1与η2的大小关系 (3)上述实验中，小车的重力可能是下列选项中的 （选填对应的字母）。 A1N B 1.2N C1.8N D2N 【答案】(1)等于 (2)C (3)AB 【详解】（1）由题意知，实验一、二拉力F和斜面的长度s都相同，由可知W总1=W总2。 （2）由实验数据可得 所以。 故选C。 （3）因为机械效率总小于1可得， 所以G<1.34N。 故选AB。 11．某建筑工地上矗立的塔吊是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图所示，实验数据记录如表所示： 实验次数 钩码重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 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% (1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。 (2)分析表中数据可知：第4次实验是用 图所示装置来完成的。 (3)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 （选填“有关”或“无关”）。 (4)通过比较 （选填实验次数的序号）两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。 【答案】(1)匀速 (2)丙 (3)无关 (4)1、3 【详解】（1）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动。 （2）在第四次实验中， 由可得 即承担物重的绳子股数为5股，所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的。 （3）通过比较1、2两次实验数据，在其他因素都相同时，只改变了物体上升的高度h，计算出来的机械效率都不变，可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。 （4）1、3两次实验中， 由可得 使用同样的滑轮组，即使用的甲、乙两图，通过得出的实验数据可知提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。 12．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： (1)杠杆静止在图甲的位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态．实验前小明调节杠杆平衡螺母，使杠杆水平静止，这样做的目的是 ； (2)乙图中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，在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码，则杠杆 端下沉； (3)如图丙，用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；丁图中，将弹簧测力计从a位置转到b位置的过程中，杠杆始终保持水平平衡，则测力计的示数会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)在探究过程中，多次实验目的是： 。 【答案】(1) 平衡 便于读取力臂，同时消除杠杆的自重对实验的影响 (2) 4 左 (3) 费力 变大 (4)避免偶然性，使实验结论具有普遍性 【详解】（1）[1]如图杠杆在此位置处于静止状态，杠杆在此位置处于平衡状态。 [2]杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，并且能消除杠杆重对实验的影响。 （2）[1]设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆的平衡条件 即 解得，需挂4个钩码使杠杆在水平位置平衡。 [2]若在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码，则 故杠杆不能在水平位置保持平衡，则杠杆的左端将下沉。 （3）[1]若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆属于费力杠杆。 [2]保持C点不变，当弹簧测力计从a位置转到b位置时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大。 （4）进行多次实验的目的是避免实验结论具有偶然性，使结论具有普遍性。 13．小明做“测滑轮组机械效率”的实验装置如图所示，下表为实验中的部分数据。 实验序号 钩码重 钩码上升的高度 自由端拉力F/N 自由端移动的距离 机械效率 1 2 10 0.9 30 74.1% 2 4 10 1.6 30 83.3% 3 6 10 2.2 30 ① 4 6 10 1.9 40 78.9% (1)表中①填 %（结果保留1位小数）； (2)第4次实验中，滑轮组的额外功是 J； (3)可以判断出第4次实验是用图 （选填“甲”或“乙”）装置进行的； (4)根据表中数据，提出一种提升滑轮组机械效率的方法： 。 【答案】(1)90.9 (2)0.16 (3)乙 (4)增大被提升物体的重力 【详解】（1）第3次实验机械效率 （2）第4次实验中，滑轮组的额外功 （3）承担钩码和动滑轮的绳子段数 由甲图可知n甲=3，由乙图可知n乙=4，故可以判断出第4次实验是用图乙装置进行的。 （4）分析比较1、2、3组数据发现，使用同一滑轮组提升的重物所受的重力越大，滑轮组的机械效率越高。故一种提升滑轮组机械效率的方法是增大被提升物体的重力。 14．如图为“探究杠杆平衡条件”的实验装置，每个钩码的重力均为0.5N，杠杆上相邻两刻线间的距离相等。 (1)挂钩码前，杠杆在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。为了便于测量力臂，此时应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使得杠杆在水平位置平衡。 (2)如图乙，在杠杆上A点处挂3个钩码，在B点处应挂 个钩码，杠杆恰好水平平衡。 (3)如图丙，仅在杠杆上的A点悬挂2个钩码，为使杠杆保持水平平衡，使用弹簧测力计在C点施加的最小的力是 N。 【答案】(1) 平衡 左 (2)2 (3)0.5 【详解】（1）[1]由图甲知道，由于杠杆处于静止状态，所以，杠杆处于平衡状态。 [2]由图甲可知，杠杆的左端上翘，为使杠杆在水平方向平衡，便于测量力臂的大小，应将平衡螺母向左调节。 （2）设每个钩码的重力为G，杠杆每一格的长度为L，由图乙根据杠杆平衡条件得 解得，即在B点处应挂2个钩码。 （3）根据杠杆平衡条件得在C点施加的最小的力为 解得。 15．在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重。 (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，杠杆重心不在支点O上，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)如图甲所示杠杆平衡可以得出初步结论是“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”，这个结论不具有普遍性，接下来的操作是 ； (3)如图乙所示，取走悬挂在处的钩码，改用弹簧测力计在处斜向上拉，使杠杆在水平位置平衡读出弹簧测力计的示数；若在处，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，则两次弹簧测力计的示数关系为 （选填“>”“<”或“=”）。 【答案】(1)右 (2)见解析 (3)> 【详解】（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，即左侧偏重，这时应将平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡。 （2）通过一组实验就得出杠杆平衡的条件，具有偶然性，不具有普遍规律，所以改变钩码数量和位置，重复实验。 （3）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的力臂，根据杠杆平衡条件可知，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大于竖直向上拉的弹簧测力计示数即>。 16．如图甲所示，小明在探究“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，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持 并静止，达到平衡状态，这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量 。 （2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂 个钩码杠杆恰好在原位置平衡，于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1l1=F2l2），他这样得出的结论是否合理：答： ，原因是 。 （3）实验结束后，小明同学利用如图乙所示装置进行探究，用弹簧测力计竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F （选填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是： 。 【答案】 左 水平 力臂 6 不合理 见解析 变大 拉力的力臂变小 【详解】（1）[1]杠杆右端下沉，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至重心移到支点处。 [2][3]力臂等于支点到力的作用线的距离，杠杆在不挂钩码时，杠杆在水平位置平衡并静止，这样便于在杠杆上直接测量力臂。 （2）[4]假设每个钩码重G，每小格表示l，由杠杆的平衡条件得到 4G×3l=nG×2l n=6 [5][6]实验中只通过一次测量就得出结论，数据具有偶然性，不具备普遍性，实验结论不合理。 （3）[7][8]弹簧测力计竖直向上拉时，拉力的方向竖直向上与杠杆垂直，动力臂等于支点到力的作用点的距离；当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，拉力的方向不再与杠杆垂直，动力臂变小，根据杠杆平衡条件，动力变大，弹簧测力计的示数变大。 17．如图甲、乙所示，利用铁架台、带有刻度的杠杆（忽略杠杆重力）、细线、弹簧测力计、若干钩码（每个钩码重均为0.5N）等实验器材，来探究杠杆的平衡条件： (1)实验前，杠杆在如图甲所示位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右侧的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。 (2)如图乙所示，用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，使杠杆仍在水平位置平衡，然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜。当弹簧测力计由位置①缓慢转动至位置②，杠杆始终在水平位置平衡，则弹簧测力计在位置②时的示数可能为_________（填字母序号）。 A．0.6N B．1N C．1.4N (3)改变钩码的个数和位置进行了多次实验，目的是 。 (4)在图乙中画出弹簧测力计作用在B点的拉力F以及拉力的力臂l 。 【答案】(1) 是 左 (2)C (3)寻找普遍结论 (4) 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态时，我们说杠杆处于平衡状态。如图甲所示，杠杆没有在水平位置静止，但也是处于平衡状态的。 [2]如图甲所示，杠杆左高右低，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。 （2）当弹簧测力计在B点竖直向下拉时，此时拉力的力臂为图中的OB，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，则 此时作用在B点的拉力 当弹簧测力计由位置①缓慢转动至位置②，杠杆始终在水平位置平衡，作用在B点的拉力力臂变短，则作用在B点的拉力变大，所以当弹簧测力计由位置①缓慢转动至位置②，作用在B点的拉力一定大于1N，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）改变钩码的个数和位置进行多次实验获得多组数据，从而总结得出杠杆的平衡条件，是为了寻找普遍结论。 （4）杠杆B点受到的拉力其作用点在杠杆上的B点，方向竖直向下；过支点作拉力作用线的垂线即该力的力臂，如图所示： 18．小明测滑轮组机械效率的实验过程如图所示。 (1)实验中要用到的器材包括：铁架台、滑轮组、绳子、钩码、 、 。 (2)在实验中要测量拉力时，应该用弹簧测力计提着滑轮组沿 方向匀速上升。 (3)根据图示的实验过程可知：拉力的大小为 N，钩码上升的高度为 ，滑轮组的机械效率为 。 【答案】(1) 刻度尺 弹簧测力计 (2)竖直 (3) 0.8 10.0 【详解】（1）[1][2]测滑轮组机械效率时，需要测出物体和弹簧测力计移动的距离，故需用刻度尺，拉绳应缓慢做匀速直线运动，要用测力计测出用力大小，故需用弹簧测力计。 （2）因为物体移动方向是竖直向上，故弹簧测力计提着滑轮组沿竖直向上运动，让滑轮组匀速运动，这样才能使得测力计的示数稳定，减小误差。 （3）[1]根据图示可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为0.8N。则拉力的大小F为0.8N。 [2]根据图示可知钩码由起始位置30.0cm位置移动到了40.0cm位置，移动了10.0cm。 [3]由第一幅图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2N，钩码重2N，滑轮组的机械效率 19．小明用如图所示的装置来探究杠杆平衡的条件。 (1)如图甲所示，实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时，应该把杠杆左端的平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是 ； (2)某次实验情景如乙图所示，发现要使杠杆水平位置平衡，弹簧测力计向下的拉力将超过其量程，为了完成实验，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 (3)小明竖直向下拉弹簧测力计，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，弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)在探究过程中，我们需要测量和记录动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量，在进行多次实验的过程中，我们 （选填“可以”“不可以”）同时改变多个量．进行探究测量，多次实验的目的是 （选填“A”或“B”）； A．寻找普遍规律 B．减小实验误差 (5)探究完杠杆平衡条件后，小英同学发现日常生活中有很多的杠杆： a．在农村老家她发现一种“舂米对”的古代简单机械，它的实质是一种杠杆，其示意图如图丁所示。使用这个装置时，人在A端用力把它踩下后立即松脚，B端就会立即下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎，用力将它踩下去的过程中，动力是 （它的重力/脚踩的力），脚松开到打在石臼内的谷物时，它的重力是 （动力/阻力）； b．桔槔是我国古代的取水工具，如图戊，在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石头，另一端系绳和水桶，简化图如图己，若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据拉杆的平衡条件，可以 （选填“增大”或“减小”）石块的质量或向 （选填“左”或“右”）移动杠杆的支点。 【答案】(1) 左 便于测量力臂 (2)B (3)不变 (4) 可以 A (5) 脚踩的力 动力 增大 左 【详解】（1）[1][2]如图甲，杠杆右侧偏低，说明杠杆右侧偏重，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端螺母向左调节，直到杠杆水平平衡；此时力臂在杠杆上，这样做的目的是便于测量力臂。 （2）如乙图所示，要使杠杆水平位置平衡，弹簧测力计向下的拉力将超过其量程，为了完成实验，应减小测力计的拉力； A．向左移动钩码的悬挂点，左侧钩码的力臂变大，由杠杆平衡条件可知，需增大拉力，杠杆才能平衡，故A不符合题意； B．向右移动测力计的悬挂点，左侧力和力臂的乘积不变，右侧拉力的力臂增大，由杠杆平衡条件可知，测力计的拉力减小，拉力小于测力计的量程时实验能够完成，故B符合题意； CD．杠杆调节平衡，进行实验时，不能再移动平衡螺母，故CD不符合题意。 故选B。 （3）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙，设转动过程中杠杆与水平方向的夹角为，此过程中动力臂的大小为，阻力臂大小为，即力臂的比是一个定值，阻力大小不变，由杠杆平衡条件可知，拉力的大小不变，即弹簧测力计的示数不变。 （4）[1][2]在探究杠杆平衡条件的实验中，需要多次实验，可以同时改变动力和动力臂、阻力和阻力臂中的多个量进行探究测量，多次实验的目的是避免实验次数太少，导致结论具有偶然性，便于寻找普遍规律，故选A。 （5）a．[1][2]如图丁，“舂米对”的实质是一种杠杆，使用这个装置时，脚踩的力使杠杆转动，动力是脚踩的力；脚松开到打在石臼内的谷物时，石堆的重力使杠杆下落，它的重力是动力。 b．[3][4]如图己，若水桶盛满水后，人向上的提力、石头对杠杆的拉力为动力，水桶对杠杆的拉力为阻力，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以增大石块的质量，即增大石块对杠杆的拉力；或向左移动杠杆的支点，即减小阻力的力臂。 20．在“探究定滑轮的特点”的实验中，实验装置如图所示。 (1)实验过程中，应该在弹簧测力计 （选填“匀速拉动”或“静止”）时读数。 (2)实验中记录的数据如下表所示，小明是通过改变 和钩码上升的高度，来进行多次实验，获取多组数据的。 实验序号 钩码的重力G/N 钩码上升的高度h/cm 弹簧测力计的示数F/N 绳自由端移动的距离s/cm 拉力的方向 1 0.5 10 0.6 10 向下 2 1.0 20 1.1 20 向下 3 1.5 30 1.7 30 向下 (3)通过实验数据可得出，使用定滑轮 （选填“能”或“不能”）省力，但可以改变拉力的 。 【答案】(1)匀速拉动 (2)钩码的重力 (3) 不能 方向 【详解】（1）实验过程中，为了使测力计的示数稳定与考虑摩擦力对实验结果的影响，应该在弹簧测力计匀速拉动时读数。 （2）由表格中记录的数据得，小明是通过改变钩码的重力和钩码上升的高度，来进行多次实验，获取多组数据的。 （3）[1][2]由实验数据可得出，使用定滑轮拉力大于物体的重力，则定滑轮不能省力，但将物体向上拉只需要向下拉绳子，则使用定滑轮可以改变拉力的方向。 21．物理是一门注重实验的自然学科，请同学们根据掌握的实验操作技能，解答下列问题： (1)某同学看到装修工人经常使用一个如图甲所示的坡度自动测量仪来测坡度，它是利用大量角器和一个重锤A组成的，重锤A能绕O点转动，重锤A上端能指示示数。此装置利用了重力的方向总是 的原理来工作的；坡度自动测量仪放在如图乙所示的斜坡上，则此斜坡的坡度为 度。 (2)图丙中弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的 与所受拉力成正比，此弹簧测力计的量程是 N。 (3)如图丁所示，烧杯中的水已经沸腾，由温度计的示数可知水的沸点为 ℃，说明当时的气压 （选填“低于”“等于”或“高于”）标准大气压。 (4)如图戊所示，在“探究杠杆平衡条件”'实验中，在A点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在B点斜向上拉杠杆，拉杠杆在 位置平衡。 【答案】(1) 竖直向下 15 (2) 伸长量 0～5 (3) 99 低于 (4)水平 【详解】（1）[1]重力的方向总是竖直向下的，坡度自动测量仪就是利用这一原理工作的。 [2]观察乙图，量角器的分度值为15度，重锤线所指的刻度为15度，所以此斜坡的坡度为15度。 （2）[1]在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比 。这意味着在弹簧的弹性限度范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度就越长，利用这个原理，我们可以通过弹簧伸长量来测量力的大小 。 [2]观察丙图，弹簧测力计上最小示数是0N，最大示数是5N，所以此弹簧测力计的量程是0～5N。 （3）[1]观察丁图，温度计的分度值为1℃，此时温度计的示数为99℃，即水的沸点为 99℃。 [2]标准大气压下水的沸点是100℃，液体的沸点随气压的降低而降低，所以当时的气压低于标准大气压。 （4）在 “探究杠杆平衡条件” 实验中，为了便于测量力臂，要用弹簧测力计在B点斜向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。 22．图是某实验小组做探究“杠杆平衡条件”的实验情景，所用杠杆刻度均匀，各钩码重均为0.5N。 （1）杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态，此时的杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态，为了研究的方便，应将杠杆右侧的螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆处于水平平衡状态，这样做的目的是为了便于测量 。 杠杆平衡后，在实验过程中， （选填“可以”或“不可以”）再调节螺母； （2）杠杆调节好后，在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码，改变钩码数量和位置，使杠杆处于水平平衡状态，记录数据如下表： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂l2/cm 1 1 10 1 10 2 2 15 3 10 3 3 20 4 15 分析实验数据可知，杠杆平衡的条件为： ；根据结论可知，杠杆上A点处挂2个钩码，如图乙所示，则在B点处挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡； （3）如图丙所示，也可以用弹簧测力计替代钩码完成实验。用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，使杠杆处于水平平衡状态，当弹簧测力计逐渐向右斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计示数将 （选填 “变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 是 右 力臂 不可以 动力×动力臂=阻力×阻力臂/F1l1=F2l2 3 变大 【详解】（1）[1]杠杆的平衡状态是指：杠杆处于静止或匀速转动。由图甲知，杠杆静止，此时杠杆处于静止状态。 [2][3]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。这样可使力臂在水平方向，力臂与杠杆重合，直接读出杠杆上的对应的刻度便是力臂的长度，便于测量力臂。 [4]杠杆平衡后，进行实验时，只能通过调节力的大小及力臂来调节杠杆再次平衡，不能调节螺母。 （2）[5]由表格数据知，每组对应的动力与动力臂的乘积都和阻力与阻力臂的乘积相等。所以杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。 [6]设每个钩码的重力为G，杠杆每个小格的长度为l。图乙中，据杠杆的平衡条件有 2G×3l=nG×2l 解得，n=3。在B处应挂3个钩码。 （3）[7]弹簧测力计竖直向上拉杠杆，杠杆在水平位置平衡，如图丙。当弹簧测力计逐渐向右斜时，对应的动力臂变小，而阻力与阻力臂不变，据杠杆平衡条件知，动力变大，所以测力计的示数变大。 23．小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想： A．同一个斜面，所推的物体越重，机械效率越高； B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。 为了验证猜想，小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如下表： 实验次数 斜面倾角 物重/N 拉力F/N 斜面高度h/m 斜面长度s/m 有用功/J 总功/J 斜面机械效率 1 30° 3 2.5 0.6 1.2 1.8 3 60% 2 30° 5 3.8 0.6 1.2 3 4.56 3 42° 5 2.8 0.8 1.2 2.4 3.36 71% (1)在实验过程中，应沿斜面向上 拉动木块； (2)第2次实验中斜面的机械效率 （结果保留整数）； (3)对比实验1、2的数据可以用来验证猜想 （填字母序号）；细心的小明发现第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功，你认为可能的原因是 ；第1次实验中物块与斜面间的摩擦力是 N； (4)对比实验 的数据可以用来验证小明提出的另一个猜想，并且可初步得出的结论是 。 【答案】(1)匀速直线 (2)66% (3) A 摩擦力增大 1 (4) 选择2、3进行比较，且斜面倾角越大，机械效率越高 物重相同时，斜面倾斜程度越大，机械效率越大 【详解】（1）为了保证弹簧测力计的示数稳定，应沿斜面向上匀速直线拉动木块。 （2）由表中数据知道，第2次实验中斜面的机械效率 （3）[1]对比1、2两次实验的数据，控制的是斜面倾角相同，改变的是物体的重力，因此是探究斜面的机械效率与物体重力的关系，即验证的是猜想A。 [2] 沿着斜面拉物体时，克服斜面对物体的摩擦力做的功为额外功，由表中1、2两次的数据知道，1、2两次斜面的倾角不变，第2次物体的重力大于第1次物体的重力，因此第2次物体对斜面的压力大于第1次物体对斜面的压力，由滑动摩擦力的影响因素知道，第2次物体受到斜面的摩擦力大于第1次物体受到斜面的摩擦力，由W额=fs知道，第2次的额外功大于第1次的额外功。 [3]第1次实验中 由W额=fs知道，物块与斜面间的摩擦力 （4）[1][2]斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度关系，必须控制压力一定，改变倾斜程度，故对比2、3两次实验的数据，且斜面倾角越大，机械效率越高，故可得出结论：当物体的重力相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。 24．小悟利用刻度均匀的均质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”实验（每个钩码重0.5N） (1)实验前杠杆静止在如图甲所示位置，该杠杆处于 （选填“平衡状态”或“非平衡状态”）; (2)调整杠杆在水平位置平衡。如图乙所示，在B 点处施加一个竖直向下的 N 拉力时，杠杆仍然在水平位置平衡，当拉力F 向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F 的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）; (3)如果小悟又进行了如图丙所示的探究，发现用弹簧测力计在C 点竖直向上拉，使杠杆仍然处于水平位置平衡时，测出数据得出的结论与杠杆平衡条件不相符，其原因是： (4)人的手臂可以看成是一个杠杆，如图丁所示是人手臂骨骼与肌肉的生理结构示意图。如图戊所示，当手臂向上托起物体时，肱二头肌收缩产生将手臂抬起的动力F1、肘部 O 点可看成杠杆的支点，不考虑手臂的重力，请作出动力臂 l1 和手臂受到的阻力F2 。它是属于 杠杆。在劳动中，同样重的物体（体积大的物体重心离人身体远些）, 用手提起体积更大的要吃力。 【答案】(1)平衡状态 (2) 3 变大 (3)杠杆自身重力对实验产生了影响 (4) 费力 【详解】（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态时都是平衡状态，实验前杠杆静止在如图甲所示位置，该杠杆处于平衡状态。 （2）[1]每个钩码重0.5N，设杠杆每个格子的长度为l，在B点处施加一个竖直向下的拉力为，杠杆在水平位置平衡，阻力大小 阻力臂，动力臂，根据杠杆平衡条件，则在B 点处竖直向下的拉力 [2]力臂为支点到力的作用线的距离，当拉力F向右倾斜时，拉力F的力臂变小，钩码对杠杆的拉力和力臂不变，仍要保持杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，拉力F的大小将变大。 （3）如图丙所示，用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆仍然处于水平位置平衡时，测出数据得出的结论与杠杆平衡条件不相符，此时杠杆的重心在杠杆的中点，位于支点左侧，重力的作用线不过重心，因此原因是杠杆自身重力对实验产生了影响。 （4）[1]动力臂是支点到动力作用线的距离，先用虚线画出动力作用线，过支点再用虚线作动力作用线的垂线，即为动力臂，标注垂足，用大括号将动力臂括起来，标注动力臂l1；阻力是阻碍杠杆转动的力，施力物体是手上的物体，因物体受重力，重力的方向竖直向下，则物体对手的阻力F2方向竖直向下，作用点在手上，竖直向下画出阻力力的示意图，在箭头处标注F2。动力臂和阻力F2的作图，如图所示： [2]阻力臂是支点到阻力作用线的距离，因为动力臂小于阻力臂，所以人的手臂属于费力杠杆。 25．生活中，经常会看到：三位小朋友一起玩跷跷板时，跷跷板也能平衡，如图甲所示。小明利用实验器材，按图乙所示的方法，探究杠杆受三个力作用时的平衡条件，收集的实验数据如下表所示。 实验次数 左侧 右侧 力臂 力臂 力臂 2.5 (1)分析表中数据，得出杠杆受三个力作用时的平衡条件∶ （用F1、l1、F2、l2、F3、l3表示）。 (2)请在图中的合适位置画出一组（3个）钩码，使杠杆在水平位置平衡 。 【答案】(1)F1l1=F2l2+F3l3 (2) 【详解】（1）杠杆平衡的本质是“动力×动力臂”与“阻力×阻力臂”的大小关系，当杠杆受三个力作用，令F1在左侧作为动力，F2、F3在右侧均作为阻力。分析数据，易知左侧的“F1l1”与右侧两个阻力的“F2l2”和“F3l3” 之和相等，此时杠杆平衡，因此平衡条件为F1l1=F2l2+F3l3 （2）设每个钩码重力为G，杠杆每格长度为L。左侧4个钩码在9格处，其F1l1=4G×9L=36GL，右侧 4个钩码在3格处，其F2l2=4G×3L=12GL 需添加3个钩码（3G），设其力臂为l3，因左侧“力×力臂”大于右侧，故3个钩码应挂在右侧，满足36GL=12GL +3G×l3 解得l3 =8L，即应在右侧距离支点8格的位置画出3个钩码。如图所示： 26．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中的实验装置如图所示，得到的数据如表所示： 实验次数 钩码重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 74.1% 2 4 0.1 1.6 0.4 62.5% 3 6 0.1 2.4 0.3 (1)测量中弹簧测力计静止时读数，会导致测量的机械效率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）； (2)表中第3次实验中滑轮组的机械效率：η= （百分号前保留一位小数）； (3)比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组， ，机械效率越高。 【答案】(1)偏大 (2)83.3% (3)提升物体的重力越大 【详解】（1）测量中弹簧测力计静止时读数，克服绳子与滑轮之间的摩擦所做的功偏小，会导致额外功偏小，测量的机械效率偏大。 （2）第3次实验中滑轮组的机械效率为 （3）第1次实验和第3次实验使用的是同一滑轮组，第3次实验中提升的物体重力更大，机械效率更高，故可得：使用同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高。 27．用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。聪聪和明明各选取一种方法做实验。 (1)聪聪采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用2N的拉力F将重4.2N的物体匀速提升了0.1m的距离，则有用功为 ，此滑轮组的机械效率为 ； (2)明明采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助明明在图乙中画出滑轮组的绕线 。 【答案】 0.42 70% 【详解】(1)[1][2]由图甲可知，n=3，物体提升了0.1m的距离，所以绳子端的距离为 s=3h=3×0.1m=0.3m 当提升4.2N的重物时，有用功为 W有=Gh=4.2N×0.1m=0.42J 拉力F做的总功为 W总=Fs=2N×0.3m=0.6J 滑轮组的机械效率为 (3)[3]从定滑轮下面挂钩绕起，依次绕过动滑轮、定滑轮而成，如下图所示： 28．在探究杠杆的平衡条件实验中： (1)安装杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆右端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向 调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样做可以排除 对实验的影响； (2)测力计倒置使用时的一种校零方法是：取两个弹簧测力计，先竖直校零后，按图乙所示方式竖直放置，钩对钩拉到某一数值，这时上下两测力计示数略有差别，根据 （相互作用力/二力平衡）的知识，只需调整下面的弹簧测力计，使它们示数相等即可； (3)如图丙，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B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 N；若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（如图丁）。此过程中，弹簧测力计的示数 （变大/变小/不变）； (4)实验中小明发现用图戊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．杠杆不平衡 B．不方便测量力臂 C．力和力臂数目过多，不易得出结论 【答案】(1) 左 杠杆自重 (2)相互作用力 (3) 2 变小 (4)C 【详解】（1）[1][2]安装杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆右端下沉，如图甲，说明右端重，则应将平衡螺母向左调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样做可以使得杠杆支点在杠杆自身重力的作用线上，排除杠杆自重对实验的影响。 （2）测力计倒置使用时的一种校零方法是：取两个弹簧测力计，先竖直校零后，按图乙所示方式竖直放置，钩对钩拉到某一数值，这时上下两测力计示数略有差别，此时两测力计对彼此的拉力是一对相互作用力，根据相互作用力条件，两测力计对彼此的拉力大小相等，只需调整下面的弹簧测力计，使它们示数相等即可。 （3）[1]如图丙，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，设杠杆上一格的长度为L，根据杠杆的平衡条件则有，解得弹簧测力计的示数。 [2]若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（如图丁）。此过程中，阻力和动力臂不变，阻力臂减小，根据杠杆的平衡条件可知动力变小，即弹簧测力计的示数变小。 （4）实验中小明发现用图戊所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但杠杆支点左侧钩码数量过多，每个钩码对杠杆的拉力都对应了一个力臂，力和力臂数目过多，不易得出结论，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 29．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，杠杆的位置如图所示，杠杆此时处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。需将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，才能使杠杆在水平位置平衡； (2)要使图中杠杆平衡，应在A处竖直向上施加 N的拉力（每个钩码重力为0.5N）。当弹簧测力计倾斜拉杠杆，仍使杠杆保持水平位置平衡，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)小明用如图装置进行探究，发现总是无法得出杠杆平衡条件，其原因是 ； (4)如图所示，刻度尺的中间位置紧贴桌子边缘，将橡皮放在刻度尺上，其左端与刻度尺左边缘齐平。若刻度尺的质量为m1，长为l1，橡皮的质量为m2，长度为l2，当水平向右缓慢推动刻度尺的距离超过 （用m1、m2、l1、l2表示）时，刻度尺会翻倒。 【答案】(1) 平衡 右 (2) 0.5 变大 (3)杠杆的自重对杠杆平衡有影响 (4) 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态都为杠杆的平衡状态，故如图所示的杠杆处于静止状态。 [2]如图所示，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。 （2）[1]设杠杆的每格的距离为L，一个钩码的重为G，根据杠杆平衡条件可得 解得 [2]当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计拉力F的力臂变小，由杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的拉力变大。 （3）利用如图所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。 （4）由图可知，当刻度尺刚刚没有翻倒时，则以桌子边缘为支点，又知橡皮和刻度尺的重心在物体的几何中心上，则水平向右缓缓推动刻度尺的距离等于此时刻度尺重力的力臂为L2，又因橡皮的左端与刻度尺左边缘齐平，则此时橡皮重力的力臂为 根据杠杆的平衡条件可得， 解得 即当水平向右缓慢推动刻度尺的距离超过时，刻度尺会翻倒。 30．某项目化实验小组在使用密度计时发现：由于密度计刻度不均匀，导致估读时误差较大。为了解决这一实际问题，他们决定制作一个刻度均匀的密度计。 【小组讨论】 液体密度计是根据物体 的体积变化判断密度大小。小组交流讨论：能不能根据密度公式，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。 【查阅资料】 如图（甲）是我国古老的称量质量的工具——杆秤，它的刻度是均匀的。使用时，先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的刻度值即为物体的质量。经过查阅资料以及小组深入讨论、思考，最后确定了制作刻度均匀的密度计方案。 （1）杆秤的工作原理是 ； 【产品制作】 所用器材：轻质的细木棒、透明的塑料杯、细线、刻度尺、金属块（替代秤砣）、标记笔、水（水的密度为1.0×103kg/m3）等。 制作步骤： ①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一把无刻度值的“密度秤”； ②塑料杯中不加液体，提起秤纽，移动金属块（相当秤砣），当细木棒在水平位置平衡时，如图（乙）所示，将此时金属块的悬挂点A标记为“0”刻度值； ③在塑料杯外壁适当位置做标记a，如图（乙）所示，加水至a处，提起秤纽，移动金属块，当细木棒再次在水平位置平衡时，将此时金属块的悬挂点B标记为“ ”刻度值（单位：g/cm3）； ④以AB两点之间长度（lAB）的为标准，在整根细木棒上均匀地标上刻度值，一把刻度均匀的“密度秤”制作完成。 （2）在制作过程中，细木棒出现左低右高现象，如图（丙）所示，要调至水平位置平衡，金属块应往 侧移动； 【产品检验】 （3）用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度值进行准确度检验。在正确检验过程中，某次把密度为ρ的液体加入塑料杯中，提起秤纽，移动金属块，当细木棒再次在水平位置平衡时，此时金属块悬挂在C点，如图丁所示，则“C”所标记的刻度值为ρ＝ 。（用字母lAB，lAC和ρ水来表示） 【产品升级】 （4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是 。（至少有两个选项正确，将正确选项的字母填在横线上） A．把秤纽位置往远离塑料杯一侧移动 B．换用更细的木棒 C．减少加入杯中的液体体积 D．换质量更小的金属块 【答案】 排开液体 杠杆的平衡条件 1 右 AD 【详解】[1]密度计漂浮在液体中，受到的浮力等于重力，重力不变，密度计受到的浮力不变，根据可知，当F浮一定时，液体密度越大V排越小，密度计露出水面部分越大，故密度计是根据物体排开液体的体积变化来判断液体密度大小的。 （1）[2]杆秤的工作原理是杠杆的平衡条件。 [3]水的密度为1g/cm3，所以秤砣的悬挂点B的刻度应记为1。 （2）[4]秤杆左低右高，说明秤砣对杠杆的拉力与其力臂的乘积小于物体的拉力与其力臂的乘积，根据杠杆的平衡条件可知，此时应增大秤砣的力臂来达到水平平衡，故秤砣应往右侧调节。 （3）[5]设：秤纽到塑料杯悬挂处的距离为l，金属块的重力为G0，金属块在A处时，杠杆平衡可得……① 根据测量水的密度时，金属块处于B处，并且杠杆平衡可得……② 根据测量未知液体的密度时，金属块处于C处，并且杠杆平衡可得……③ 用②减①式，可得……④ 用③减①式，可得……⑤ 用⑤比④可得 整理可得 （4）[6]A.为了制作出精确度更高的“密度秤”，把秤纽位置往远离杯子一侧移动，即增大了物体的力臂，则金属块的力臂也应增大，即AB间的距离会增大，故A符合题意； B.换用更细的秤杆，对测量无影响，故B不符合题意； C.减少加入杯中液体的体积，即减小了液体的重力，在金属块质量一定时，应减小金属块的力臂，即AB间的距离会减小，故C不符合题意； D.换质量更小的金属块，即减小了金属块的重力，则需要增大金属块的力臂，即AB间的距离会增大，故D符合题意。 故AD。 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 $