实验专题系列：简单机械-2026年中考物理专项（广东专版）

实验专题系列：简单机械-2026年中考物理专项（广东专版） 1．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-1所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向________端移动，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-2所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上________个相同的钩码，使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时再加一个钩码，杠杆将向________端倾斜。 (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转至位置b的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图-3所示），测力计示数将________。 (4)继续实验，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆平衡，得到如表中的实验数据： 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 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：；请判断该同学结论与与杠杆平衡条件________（选填“相符”或“不符”），你判断该同学结论的理由是________________。 2．小明用如图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件。杠杆可绕固定点O在竖直平面内自由转动，杠杆上相邻两刻线间的距离相等。 (1)如图甲所示为实验前杠杆所处的静止状态，此时杠杆______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；实验时应将杠杆左端的平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡，便于实验过程中测量______。 (2)小明对杠杆的平衡条件提出以下两种猜想： ①动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂②动力×动力臂＝阻力×阻力臂 正确调节杠杆水平平衡后，进行实验，数据如下表所示： 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1 0.1 0.5 0.2 2 1 0.1 1 0.1 3 1.5 0.3 3 0.15 小明根据第2次的实验数据，分析认为猜想②是正确的，你同意他的观点吗？请说明你的理由：______。 (3)小华认为“支点到力的作用点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确，小华将实验器材改装成如图乙所示的“H”型杠杆进行实验。实验时先在杠杆上的A点挂上4个钩码，又在B点挂上一定数量的钩码，使杠杆能在水平位置平衡；接着将挂在B点的钩码先后挂在C、D两个点又进行了两次实验，发现杠杆______（选填“仍水平平衡”“向左倾斜”或“向右倾斜”），说明小华的观点是______（选填“正确”或“错误”）的。 3．小明在电视上看到物理老师在动物园内，用弹簧测力计测出了一头大象的重力，如图甲所示。从照片可以看到，测量时用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢AB。 (1)请根据活动现场照片，在图乙方框内画出进行弹簧测力计读数时，槽钢悬挂在吊车绳索的大致位置（即支点O），并作出动力臂l1。_______ (2)为了测出大象的重力，除了弹簧测力计外，还需要的测量工具是_______。 (3)结合第（1）题图中所标符号补写以下实验步骤： 步骤一：先将铁笼系于槽钢上，调节______，使槽钢在水平位置平衡； 步骤二：将大象引入铁笼，用弹簧测力计沿_______方向拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数记为F； 步骤三：_______。 (4)利用上述测出物理量，写出大象重力G的表达式： G=_________。 (5)小明认为槽钢越轻测得的结果越准确，你同意他的观点吗？_______。 4．跨学科实践小组准备结合《墨经》的记载和已学知识，自制一把杆秤。 (1)如图甲所示是《墨经》记载的杆秤，文中将待称量的物体称为“重”、将秤砣称为“权”，称量时，先将“重”挂在挂钩上，然后将“权”拨到合适位置，直至秤杆水平平衡，此时根据“权”绳所对应的刻度就可以知道待称量物体的质量。若“权”相当于杠杆的动力，则“本”相当于杠杆的_________（选填“动力臂”或“阻力”或“阻力臂”），当“重”更重时，要使秤杆再次水平平衡应将“权”向_______移动（选填“左”或“右”）； (2)实践小组成员有以下器材：木条（质量可忽略不计，总长）、小盘（，作为秤盘）、细线、钩码（，作为秤砣）、重物1（）、重物2（），用这些材料自制杆秤，如图乙所示。 ①当秤杆在水平位置上平衡，提纽（B点）离秤盘悬点（A点）的距离L为，该自制杆秤的零刻度线应该标在距离B点____________cm的位置； ②实践小组成员在小盘中放重物，手提提纽，并调节秤砣的位置使秤杆在水平位置上平衡，此时秤砣细线在秤杆上的位置C，并记为。在自制杆秤的零刻度线到C之间均匀地画上49条刻度线，每一格表示________g。 ③实践小组成员用找来的器材按图乙重新制作了一杆秤，该杆秤上的D点标记为（最大称量），则提纽离秤盘悬点的距离________cm，实验小组成员根据制作杆秤后，把物体放在该杆秤的秤盘中时，系着秤砣的细线移到秤杆的最边缘位置D，秤砣会掉落。杆秤要能称量物体，改良此杆秤，应使提纽_________（选填“靠近”或“远离”）秤盘悬点。 5．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量的钩码，分别做了3次实验，实验数据记录如下： 序号 动滑轮重/N 物重G/N 物体上升的高度h/cm 绳端受到的拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 滑轮组的机械效率% 1 0.5 1 10 0.6 30 55.6 2 0.5 2 10 1.0 30 66.7 3 0.5 4 10 1.8 30 (1)第3次实验时，所做的有用功为_____J，滑轮组的机械效率为_____%； (2)根据表格中的数据分析可知： ①随着物重的增大，额外功_____（选填“变小”、“不变”或“变大”）；②要提高同一滑轮组机械效率，可以采取_____的措施。 6．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。 次数 钩码重/N 钩码上升距离 弹簧测力计示数 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 90.9% (1)实验时，要竖直向上___________拉动弹簧测力计； (2)第2次实验中额外功为___________J，滑轮组的机械效率为___________（结果保留一位小数）； (3)第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为___________N； (4)分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越___________（高/低）； (5)根据实验结论推测：使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升，此时滑轮组的机械效率可能为（　　）（只填序号）； A．71.6% B．82.6% C．92.4% (6)若第1次实验中，钩码上升高度增大为20cm，则过程中做的额外功___________（增大/减小）不变），滑轮组的机械效率___________（大于/等于/小于）83.3%； (7)若第3次实验中，弹簧测力计的示数是在向上拉动的过程中停下来读取的，则此时滑轮组实际的机械效率___________（大于/等于/小于）90.9%。 7．如图所示是某小组“测量滑轮组的机械效率”的实验装置，测得的实验数据如表。 实验次数 物重 物体上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 1 1 2 2 3 4 (1)实验过程中，应竖直向上____________拉动弹簧测力计； (2)根据表中实验数据可得第3次实验中滑轮组的机械效率为_______%（结果精确到0.1%）； (3)分析比较实验数据可知：同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率____________（选填“越高”或“越低”） (4)某同学发现边拉动边读弹簧测力计的示数不太方便，他认为可以在弹簧测力计提着绳静止不动时读数，他的这个做法测得的机械效率与实际值相比会____________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 8．变速自行车通过调节牙盘（前齿轮）与飞轮（后齿轮）的齿数组合，改变骑行时的车速与省力程度。某实验小组选取齿数为48和36的两种牙盘，与齿数为16、24、32的三种飞轮进行组合测试，测量不同组合下匀速骑行时的车速与踩踏力大小，数据记录如下表： 牙盘齿数 飞轮齿数 车速（km/h） 踩踏力（N） 48 16 24 60 48 24 16 40 48 32 12 30 36 16 18 45 36 24 12 30 36 32 9 22.5 (1)如图所示，自行车的牙盘和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，属于________（选填“省力”或“费力”）杠杆。 (2)实验中，若要探究牙盘齿数对骑行效果的影响，需保持________不变，仅改变牙盘齿数。分析表格数据可知，牙盘齿数与车速成________关系。 (3)在平路骑行时，应选择牙盘48+飞轮16的组合，原因是________；而上坡时应选择________的组合。 (4)实验中踩踏力的测量值可能偏大，原因是________________________（写一条）。 (5)骑行时受到的阻力恒为总重力的0.05倍。小明以牙盘48+飞轮16的组合在平路上匀速骑行，若改用牙盘36+飞轮16的组合以相同速度骑行相同时间，小明做的总功将________。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《实验专题系列：简单机械-2026年中考物理专项（广东专版）》参考答案 1．(1) 右 便于测量力臂 (2) 3 左 (3)变大 (4) 不符 不同的物理量不能直接相加 【详解】（1）[1]由图-1可知，杠杆左端下沉，其右端偏高，应将平衡螺母往高的一端移动，即向右移动，使杠杆在水平位置平衡。 [2]在实验过程中让杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。 （2）[1]设杠杆上一个小格的长度是l，一个钩码重是G，根据杠杆的平衡条件可得 解得n=3，即可在B位置挂上3个钩码。 [2]小英在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，则 所以，杠杆左端下沉，这时杠杆将向左端倾斜。 （3）由图-3可知，当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中，弹簧测力计拉力的力臂变短，杠杆始终保持在水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，测力计示数将变大。 （4）[1][2]该同学的结论：动力+动力臂=阻力+阻力臂，如果仅仅从实验结果来看，其结论与实验结果相符。但不同单位的物理量之间相加，是没有意义的，故结论错误，与杠杆平衡条件不符，即造成这一结果的原因是直接将力和力臂两个不同的物理量相加的方法不正确。 2．(1) 是 右 力臂 (2)因为实验次数少，结论具有偶然性，所以不同意 (3) 仍水平平衡 错误 【详解】（1）[1]杠杆静止或匀速转动时，处于平衡状态，由图甲可知，杠杆静止，表明杠杆处于平衡状态。 [2][3]杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，表明左边重一些，欲使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右端调节，使杠杆处于水平位置平衡，当两侧挂钩码时，两侧拉力在竖直方向上，此时两侧的力臂与杠杆重合，便于测量力臂。 （2）小明只根据第2次实验数据得出结论，实验次数少，结论具有偶然性，不具有普遍性，另外单位不同的两个物理量不能直接相加，故不同意他的观点。 （3）[1]将挂在B点的钩码先后挂在C、D两个点又进行了两次实验，这样右边的力臂始终为OB，力和力臂大小不变，则杠杆仍水平平衡。 [2]由以上实验现象可知，力的作用点到支点的距离发生变化，并没有影响杠杆的平衡，而是支点到力的作用线的距离影响杠杆的平衡。说明小华的观点是错误的。 3．(1) (2)刻度尺 (3) 悬挂点O的位置 竖直向下 见解析 (4) (5)不同意 【详解】（1）用弹簧测力计测出了一头大象的重力，利用了杠杆的平衡条件，因而标出杠杆的五要素，支点O到动力作用线的距离为动力臂l1。如图所示： （2）为了测出大象的重力，除了弹簧测力计测量拉力外，还需要的测量工具是刻度尺，以便测量两侧力臂大小。 （3）[1][2][3]步骤一：先将铁笼系于槽钢上，调节悬挂点O的位置，使槽钢在水平位置平衡； 步骤二：将大象引入铁笼，用弹簧测力计沿竖直向下的方向拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数记为F； 步骤三：用刻度尺测量支点O到两侧绳索悬挂点A、B的距离l1、l2。 （4）根据杠杆的平衡条件。大象重力G的表达式 （5）认为槽钢越轻测得的结果越准确，此说法是错误的，因为测量前已经调节槽钢和铁笼在水平位置平衡，消除了杠杆自重对平衡的影响，槽钢和笼子的重力对测量的结果没有影响。 4．(1) 阻力臂 左 (2) 2 4 8 靠近 【详解】（1）[1]将待称量的物体称为“重”、将秤砣称为“权”，根据杠杆平衡原理，“重”相当于阻力，“权”相当于动力，则“本”是“重”到支点的距离为阻力臂。 [2]当“重”更重时，阻力变大，阻力臂不变，阻力和阻力臂乘积变大。由杠杆平衡条件知，动力与动力臂的乘积变大，而动力不变，则动力臂应该变大。秤砣“权”需向远离支点的方向移动，即向左移动以增大动力臂。 （2）[1]根据杠杆平衡条件，可得： 零刻度线应标在距离B点的2cm处。 [2]秤盘放200g重物时，总质量为。设C点距B点距离为​，根据杠杆平衡：代入数据可得 ​解得。零刻度线距B点2cm，因此零刻度线到C点的距离为。这段距离画了49条刻度线，共50格，每格代表：，所以每一格表示4g。 [3]最大称量为380g，秤盘总质量为。根据杠杆平衡原理可得， 解得。 [4]秤砣移到最边缘D点会掉落，说明动力臂不足。根据杠杆平衡分析需减小阻力臂（即提纽靠近秤盘悬点），从而在动力臂不变时，能平衡更大的阻力。 5．(1) (2) 变大 增加物重 【详解】（1）[1]由数据表格可知，第3次实验时，物体的重力为，物体被提升的高度为 使用滑轮组提升重物时，克服物体重力所做的功即为有用功；由可得，所做的有用功为 [2]由数据表格可知，第3次实验时，绳子的拉力为，物体被提升的高度为 使用滑轮组提升重物时，拉力所做的功即为总功，由可得，拉力所做的总功为 由可得，第3次实验时，滑轮组的机械效率为 （2）[1]额外功为克服动滑轮重力及绳子与滑轮间摩擦力所做的功，随着物重的增大，动滑轮的重力不变，物重越大，绳子与滑轮间摩擦力越大，所以额外功变大。 [2]根据表格中的数据分析可知，要提高同一滑轮组机械效率，可以增加物重。 6．(1)匀速 (2) 0.05 88.9% (3)2.2 (4)高 (5)C (6) 增大 等于 (7)小于 【详解】（1）在实验时，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于拉力的大小。 （2）第2次实验中拉力的总功为 第2次实验中有用功为 第2次实验中额外功为 滑轮组的机械效率为 （3）由图丙可知弹簧测力计的分度值为0.2N，根据指针位置可以知道其示数为2.2N （4）由表中实验数据可知，1、2、3次实验提升重物依次增加，滑轮组的机械效率越来越高，可得实验结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。 （5）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm，重物更重，滑轮组的机械效率会更高。将6N的物体提升时，效率为90.9%，当提升8N物体时，效率会更高，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （6）若第1次实验中，钩码上升高度增大为20cm，动滑轮的重力和摩擦力大小都不变，移动的距离增加，根据知额外功增大； 拉力和物体的重力大小不变，拉力移动距离仍是物体移动距离的3倍，根据机械效率公式，可知滑轮组的机械效率不变，等于83.3% （7）若第3次实验中，弹簧测力计的示数是在向上拉动的过程中停下来读取的，则此时滑轮组的绳子之间没有滑动摩擦力，造成拉力变小，滑轮组的总功比实际总功偏小，造成机械效率变大，所以实际机械效率要小于90.9% 7．(1)匀速 (2)74.1 (3)越高 (4)偏大 【详解】（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 （2）根据表中数据可知，第3次实验的机械效率为 （3）比较表中数据可知，随着物重的增大，机械效率逐渐变大，可得结论：提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。 （4）若在静止时读数，测力计没有测出绳子与滑轮间的摩擦，测得的拉力偏小，即没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响，物重不变，根据可知他的这个做法测得的机械效率与实际值相比会偏大。 8．(1)省力 (2) 飞轮齿数 正比 (3) 车速快 牙盘36+飞轮32 (4)未考虑摩擦阻力 (5)不变 【详解】（1）如图所示，自行车的牙盘和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 （2）[1][2]根据控制变量法思想，实验中，若要探究牙盘齿数对骑行效果的影响，需保持飞轮齿数不变，仅改变牙盘齿数。由1、4组数据可知，飞轮齿数是16，则 由2、5组数据可知，飞轮齿数是24，则 由3、6组数据可知，飞轮齿数是32，则 所以牙盘齿数与车速成正比。 （3）[1][2]在平路骑行时，应选择牙盘48+飞轮16的组合，由表中数据可知，此时车的速度最大；而上坡时应选择牙盘36+飞轮32的组合，此时踩踏力最小，更省力一些。 （4）实验测量过程中，可能有摩擦阻力，导致踩踏力的测量值可能偏大。 （5）骑行时受到的阻力恒为总重力的0.05倍，小明以牙盘48+飞轮16的组合在平路上匀速骑行，若改用牙盘36+飞轮16的组合以相同速度骑行相同时间，克服阻力所做的功 因为总重力不变，阻力保持不变，速度和时间均相同，故克服阻力做的功保持不变，而总功等于克服阻力做的功，所以小明做的总功将不变。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $