实验系列：简单机械及机械效率2026年中考物理一轮复习 专项练习

实验系列：简单机械及机械效率-2026年中考物理专项练 1．小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。 (1)若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡； (2)实验中小明想知道如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请你帮忙判断并说明理由：___________； (3)接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”利用如图丁所示的装置进行探究，弹簧测力计的拉力为动力，钩码重力为阻力，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：总是大于，其原因是___________。 2．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下： 钩码重/N 弹簧测力计读数/N 钩码移动的距离/m 弹簧测力计移动的距离/m 机械效率 2 0.8 0.08 0.24 83.3% 4 1.5 0.05 0.15 ② 6 2.2 0.1 ① 90.9% (1)在表中的空格处填上适当的数据；（机械效率用百分数表示，保留一位小数） (2)在实验操作中应________________拉动弹簧测力计； (3)从实验数据分析得出：同一滑轮组，其机械效率随________的增加而提高。 (4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率还与________________有关。 (5)邻桌的小军用同一滑轮组提起1N重的钩码时恰好不省力，此时他的滑轮组的机械效率为________。 3．如图是小净利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。 (1)实验前没挂钩码，杠杆静止的位置如图甲，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，应将螺母向_______（选填“左”或“右”）端调节； (2)在杠杆调整到水平位置平衡后，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂，测得数据如下表：由以上实验数据，可得出杠杆的平衡条件是：_________； 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 15 1.5 20 (3)由杠杆的平衡条件可知，图乙中杠杆的_______（选填“左”或“右”）端会下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，仅需把左侧钩码_______； (4)小明利用图丙所示装置，轻质杠杆OC可绕O转动，A点悬挂一重物M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止。保持F方向不变，改变B点位置，记录拉力F的力臂l及F的大小，画出F与的关系图像如图丁①，则动力F与动力臂l成_______（选填“正比”或“反比”）；将M从A移至P，再重复上述步骤，得到新的关系图像为图丁中的_______（选填“①”或“②”或“③”或“④”）。 4．许多实验器材在物理的探究实验中多次实验，斜面就是其中之一，但用法不尽相同。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容。      (1)甲实验中，为了便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持________（选填“较大”或“较小”）的坡度； (2)乙实验，让小车从斜面的同一高度由静止下滑使小车到达水平面时的_______相同，根据实验现象合理推测，如果水平面上阻力为零，小车将保持_______状态； (3)实验丙，若将物体A从斜面的不同高度由静止释放撞击同一木块，探究的是物体动能的大小与____________的关系，用_____________________显示物体A动能的大小； (4)丁实验，物体重为4.5N，斜面长1.2m、高0.3m。用弹簧测力计沿斜面拉物体到高处，实验中弹簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为___________。 5．如图所示为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，实验数据如表所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率/ 1 4 10 2.7 20 74.1% 2 4 10 1.8 30 74.1% 3 8 10 3.1 30 86.0% 4 8 10 2.5 40 (1)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和________；实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计； (2)通过比较________（填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关； (3)根据表中数据可以计算出第4次实验中滑轮组的机械效率为________； (4)通过比较________（填实验次数的序号）两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组机械效率越高。 (5)通过比较3、4两次实验数据可得出结论；不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越________； (6)若动滑轮的总质量为，第3次实验中克服摩擦做的额外功为________J。（不计绳重）。 6．【跨学科实践】 【问题】小明发现为方便人们的生活，在很多公共场所都设置有无障碍通道，如图甲所示。无障碍通道是一种斜面，既可以方便一些残疾人士上下楼梯，还可帮助人们搬运一些重物。 【证据】为了探究“斜面的特点”，小明用木板、木块组装成斜面，然后用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动，如图乙所示。下表是他和同学们收集的实验数据。 实验次数 斜面的倾斜程度 物块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 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% 【解释】 (1)分析表中的数据可得出：在其它条件一定时，斜面越缓越______（省/费）力；斜面越陡，机械效率越______（高/低）； (2)小明他们又进行了第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0.5m和1m，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4.5N，测得这种情况下斜面的机械效率为______%；（保留一位小数） (3)把第4次与第______次测量结果相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低； 【交流】 (4)小明用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时，木块受到的拉力大小______（大于/等于/小于）其所受的摩擦力大小； (5)上面第4次实验中物体受到的摩擦力是______N； (6)如图丙是《墨经·经下》里记载的斜面引重车，将绳一端紧系在后轮轴上，另一端绕过车尾圆轮与斜板上的重物相连，人向前推车即可将重物拉到高处。他们经过讨论一致认为车尾圆轮的作用是______。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《实验系列：简单机械及机械效率-2026年中考物理专项练》参考答案 1．(1)右 (2)不会影响到杠杆的平衡，因为该力的力臂为零 (3)杠杆自身的重力会影响实验结果 【详解】（1）图甲中杠杆左端下沉，表明左端要重一些，应将杠杆两端的平衡螺母向右调节，给右端增重，使杠杆在水平位置平衡。 （2）在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力的作用线通过支点，根据力臂的定义，力臂是支点到力的作用线的距离，所以该力的力臂为零。由杠杆平衡条件可知，这个力不产生转动效果，所以在探究杠杆平衡条件实验时这个力不会影响到杠杆的平衡。 （3）利用如图丁所示的装置进行探究，弹簧测力计的拉力为动力，钩码对杠杆的拉力为阻力，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现总是大于，究其原因是杠杆自身有重力，且杠杆的重心不在支点上，杠杆自重会对杠杆平衡产生影响，相当于在杠杆上额外施加了第三个力，导致总是大于。 2．(1)0.3，88.9% (2)匀速 (3)物重 (4)见解析 (5)33.3% 【详解】（1）由前两次实验数据可知，弹簧测力计移动的距离都是钩码移动的距离的3倍，故第3次弹簧测力计移动的距离是3×0.1m=0.3m 第2次滑轮组的机械效率 （2）实验中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计，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。 （3）由表格数据分析，同一个滑轮组做的额外功相等，增加钩码的个数即物重，滑轮组的机械效率增加，说明机械效率的大小与物重有关。 （4）滑轮组的机械效率还与动滑轮重（动滑轮的个数）、绳与滑轮的摩擦阻力等因素有关。 （5）用同一滑轮组提起1N重的钩码恰好不省力，拉力F=G=1N 机械效率 3．(1) 平衡 右 (2) (3) 左 向右移一小格 (4) 反比 ④ 【详解】（1）[1]杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，图甲中的杠杆是静止的，故处于平衡状态。 [2]杠杆右边偏高，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）根据表中的数据，故可得出杠杆的平衡条件是（动力×动力臂=阻力×阻力臂）。 （3）[1][2]假设每个钩码的重力为G，杠杆每小格的长度为l，根据杠杆的平衡条件，左边 右边 左边大于右边，故左端会下沉。要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，将左边钩码向右移一小格，左边 右边 左边等于右边，即，杠杆平衡。 （4）[1]由图丁的关系图，根据数学知识可知，F与成正比，故动力F与动力臂l成反比。 [2]根据杠杆的平衡条件，将M从A移至P，阻力臂减小，而阻力和动力臂均不变，要使杠杆仍然平衡，需减小动力，故得到新的关系图像为图丁中的④。 4．(1)较小 (2) 速度 匀速直线 (3) 速度 木块被撞击的距离 (4)45 【详解】（1）甲实验中，为了便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持较小的坡度，减小小车下滑的速度。 （2）[1]乙实验中，为了使小车到达水平面时的速度相同，让小车从斜面的同一高度由静止下滑。 [2]根据实验现象合理推测，如果水平面上阻力为零，小车在水平面上受到的合力为0，运动状态不变，将保持匀速直线运动状态。 （3）[1][2]实验丙，若将物体A从斜面的不同高度由静止释放撞击同一木块，物体A到达水平面的速度不同，探究的是物体动能的大小与速度的关系；实验中用木块被撞击的距离显示物体A动能的大小，采用转换法。 （4）由图得，测力计的分度值为0.1N，示数为2.5N，所测斜面的机械效率为 5．(1) 刻度尺 匀速 (2)1、2 (3)80% (4)2、3 (5)低 (6)0.05 【详解】（1）[1]实验中需要测量钩码上升的高度和绳端移动的距离，所以用到的测量工具有弹簧测力计和刻度尺。 [2]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能保证弹簧测力计的示数稳定，且拉力等于绳子的拉力。 （2）要得出“使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关”的结论，需要控制滑轮组相同、提升的重物相同，改变绳子段数。实验1和实验2中，钩码重相同，滑轮组相同，改变了绳子段数，所以可通过比较1、2两次实验数据得出该结论。 （3）第4次实验中，滑轮组的有用功W有=Gh=8N×0.1m=0.8J 滑轮组的总功W总=Fs=2.5N ×0.4m=1J 滑轮组的机械效率 （4）要得出“同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组机械效率越高”的结论，需要控制滑轮组相同，改变物重。实验2和实验3中，滑轮组相同，物重不同，所以可通过比较2、3两次实验数据得出该结论。 （5）实验3和实验4中，提升的重物相同，滑轮组不同，丙、丁动滑轮个数不同，丁的动滑轮更重，实验3的机械效率大于实验4的机械效率，所以得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 （6）第3次实验中，有用功W有=Gh=8N×0.1m=0.8J 总功W总=Fs =3.1N×0.3m=0.93J 克服动滑轮重力做的额外功W动=G动h=0.8N×0.1m=0.08J 因为W总=W有+W动+W摩，所以克服摩擦做的额外功W摩=W总-W有-W动=0.93J-0.8J-0.08J=0.05J 6．(1) 省 高 (2)55.6 (3)2 (4)大于 (5)2 (6)改变力的方向 【详解】（1）[1][2]由表可知，第1次实验中斜面的倾斜程度最小，需要的拉力F最小，机械效率最低，第3次实验中斜面的倾斜程度最大，需要的拉力F最大，机械效率最高，可得：在其它条件一定时，斜面越缓越省力；斜面越陡，机械效率越高。 （2）第4次实验中斜面的机械效率为 （3）第4次与第2次实验只有斜面粗糙程度不同，对比两次实验可得：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 （4）小明用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时，总功大于额外功，而，，所以木块受到的拉力F大于其所受的摩擦力。 （5）第4次实验中总功为 有用功为 则额外功为 则摩擦力为 （6）车尾圆轮相当于定滑轮，作用是改变力的方向。 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 $