压轴08 力学实验（压轴题专练）（广东专用）2026年中考物理终极冲刺讲练测

**基本信息** 聚焦杠杆、滑轮组、斜面3大力学实验，以“考向-技法-易错点”构建系统方法体系，通过生活场景典例强化科学探究与数据处理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |探究杠杆平衡条件实验设计|含2026深圳/河北等模拟题|杠杆调平“左沉右调”；力臂测垂直距离；数据偏差分析自重摩擦|从器材组装（消除自重）到力臂测量（科学推理），再到平衡条件F₁L₁=F₂L₂的模型建构| |探究滑轮组机械效率实验设计|含2026南京/四川等模拟题|绕线按省力要求；匀速拉动测力计；s=nh计算与η=Gh/Fs应用|基于W有/W总概念，通过控制变量法探究物重、动滑轮重对效率的影响| |探究斜面机械效率实验设计|含2026邯郸/山东等模拟题|斜面调倾斜度；h垂直测/s平行测；控制变量分析倾斜度/粗糙程度|从有用功、总功计算到机械效率影响因素的科学论证，强化实验规范性|

压轴08 力学实验 3大核心考向 命题预测 力学实验模块是中考物理核心考查内容，考法涵盖基础操作、实验设计、数据处理、误差分析，题型包括选择题、填空题、实验探究题，其中实验探究题占分比重较高，难度整体中等偏上。基础考向聚焦器材操作规范、数据记录及简单计算；综合考向侧重控制变量法应用、实验步骤设计、图像分析、误差成因探究和实验改进。预测2026年中考将延续探究导向，结合生活场景设计实验，既注重实验目的、器材、步骤的综合考查，强调控制变量法和实验规范性，也会增加图像类、实验改进类题目，侧重数据处理的规范性和误差分析的逻辑性，结合前序实验设计，全面考查学生的综合应用能力。 高频考法 1.探究杠杆平衡条件实验设计 2.探究滑轮组机械效率实验设计 3.探究斜面机械效率实验设计 知识·技法·思维 一、核心考向总结 实验名称 考向 核心知识点 解题技法 1.探究杠杆平衡条件实验设计 实验器材选择与组装 1. 器材：杠杆、支架、钩码、弹簧测力计、刻度尺； 2. 杠杆调平“左沉右调、右沉左调”，消除自重影响。 调平杠杆至水平位置；挂钩码避免杠杆与支架摩擦。 实验步骤设计与操作规范 1. 力臂：支点到力的作用线的垂直距离； 2. 水平平衡便于测力臂； 3. 多次实验避免偶然性。 测力臂测垂直距离；测力计拉杠杆需垂直，读数规范。 数据处理与结论总结 1. 平衡条件：F₁L₁=F₂L₂； 2. 计算F₁L₁和F₂L₂，对比分析规律。 单位统一；数据偏差分析自重、摩擦、力臂测量等误差。 2.探究滑轮组机械效率实验设计 实验器材选择与组装 1. 器材：滑轮组、测力计、刻度尺、钩码、铁架台； 2. W有=Gh、W总=Fs、η=W有/W总×100%。 按省力要求绕线；测力计调零，匀速竖直拉动。 实验步骤设计与操作规范 1. s=nh（n为承担物重绳段数）； 2. 匀速拉动防读数偏差； 3. 多次实验探究效率影响因素。 刻度尺与运动方向平行；控制变量，只改一个变量。 数据处理与结论总结 1. η=Gh/Fs×100%； 2. 影响因素：物重、动滑轮重、摩擦； 3. 误差：摩擦、动滑轮自重、读数误差。 牢记s=nh；误差围绕额外功，改进方法针对性解决。 3.探究斜面机械效率实验设计 实验器材选择与组装 1. 器材：斜面、测力计、刻度尺、钩码、木块； 2. W有=Gh、W总=Fs、η=W有/W总×100%。 选可调节倾斜度斜面；匀速拉动钩码，保证拉力等于测力计示数。 实验步骤设计与操作规范 1. 控制变量探究影响因素；2. 测力计与斜面平行，匀速拉动。 h垂直水平面测，s与斜面平行测；改变变量，准确记录数据。 数据处理与结论总结 1. η=Gh/Fs×100%； 2. 影响因素：倾斜程度、粗糙程度； 3. 误差：摩擦、读数误差。 单位统一；结合控制变量，明确变量与效率关系。 二、高频易错点 探究杠杆平衡条件实验设计 1. 杠杆调平错误：误调钩码位置代替平衡螺母，或调平时未使杠杆在水平位置平衡，无法消除杠杆自重影响； 2. 力臂测量失误：误将支点到力的作用点的距离当作力臂，忽略“垂直距离”的要求； 3. 实验操作不规范：用弹簧测力计拉杠杆时，未保持与杠杆垂直，导致力臂测量不准确； 4. 数据处理失误：计算F₁L₁和F₂L₂时单位不统一，或因一次实验数据得出结论，忽略多次实验的必要性； 5. 误差分析偏差：误将实验数据偏差归因为操作错误，未考虑杠杆自重、摩擦等客观误差。 探究滑轮组机械效率实验设计 1. 器材组装错误：绕线方式错误，导致承担物重的绳子段数n判断失误，进而影响s和η的计算； 2. 操作不规范：弹簧测力计未调零就使用，或拉动时未保持匀速竖直上升，导致拉力读数偏差； 3. 数据测量失误：测量h和s时，刻度尺未与运动方向平行，或读数时视线不垂直刻度尺； 4. 公式应用错误：混淆有用功和总功，或计算时忽略s=nh的关系，导致η计算错误； 5. 影响因素判断错误：误认为动滑轮越重机械效率越高，或忽略摩擦对机械效率的影响。 探究斜面机械效率实验设计 1. 操作不规范：弹簧测力计未与斜面平行，或拉动钩码时未保持匀速，导致拉力读数不准确；2. 数据测量失误：测量斜面高度h时，刻度尺未垂直于水平面，测量斜面长度s时未与斜面平行； 3. 控制变量法应用错误：探究影响因素时，同时改变两个变量（如同时改变倾斜程度和粗糙程度），无法得出正确结论； 4. 公式应用错误：计算η时，误将斜面长度当作钩码上升高度，或混淆有用功与总功； 5. 结论总结偏差：误认为斜面倾斜程度越大，机械效率一定越高，忽略粗糙程度的影响。 典例·靶向·突破 题型01 探究杠杆平衡条件实验设计 1.（2026·广东深圳·一模）在跨学科实践活动中，小马和他所在的“求知”兴趣小组以“杆秤”为主题开展研究。 【项目提出】如图1所示的杆秤，既是中国人发明的人类最早的衡器，亦是中华文化符号的代表之一。不仅代表着古人的造物智慧，也折射了中国人交易往来之间的人情。杆秤文化的核心便是公平与诚信，秤杆是衡，有衡量天下，规范事物保持公平之意：秤砣是权，权衡一词便源自于此。学习了杠杆的知识后，小马和他所在的“求知”兴趣小组尝试制作一个简易杆秤。 【项目分析】（1）查阅资料，了解杆秤的结构及工作原理；（2）制作简易杆秤。 【项目实施】一、了解杆秤原理。杆秤的实质就是一个杠杆，所以杆秤的平衡条件是________。杆秤是我国古老的质量称量工具，使用时先把被测物体放在秤盘里，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在某一位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。 二、制作简易杆秤 杆秤的构造如图2所示。 杆秤的制作步骤： ①做秤杆：选取1根硬棒（如竹筷或木棍），用砂纸打磨光滑； ②挂秤盘：取1个小容器（如纸杯或小盘），系上细绳，固定在秤杆的一边； ③系提纽：在离秤盘一定位置处系上绳子； ④选秤砣：可选用金属螺母、锁或者钩码系上细绳制成秤砣； ⑤标零线（即“定盘星”）：手拉提纽，移动秤砣，使秤杆处于________平衡，在秤砣所挂位置标上“0”； ⑥定刻度：将标准重物（如50g）放在秤盘内，移动秤砣使得杆秤平衡，在秤杆上记下秤砣的位置，标上标记，并标上刻度线。 ⑦试一试：利用自制的杆秤测量物体的质量，与市面上电子秤测得的质量进行比较； ⑧误差分析：思考自制杆秤所测数据有误差的原因________。（写出一个即可） 小组同学们讨论：杆秤的刻度是________（选填“均匀”或“不均匀”），并且说明了自己的理由：________。 【项目优化】 为了制作出精确度更高的杆秤，可行的改进措施是________。 题型02 探究滑轮组机械效率实验设计 2．(2026·江苏省南京市·模拟)某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中． 实验次数 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率 1 4 0.10 1.8 0.3 2 6 0.10 2.5 0.3 3 6 0.15 2.5 (1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应_____拉动弹簧测力计。 (2)第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0.1m，则拉力的功率为_____W。 (3)第三次实验中，绳端移动的距离为_____m，滑轮组的机械效率为_____。 (4)分析比较第一、二两次实验数据，有用功W1有_____W2有，滑轮组的机械效率η1_____η2（两空均选填“＞”“=”或“＜”）。由此可知，可采用_____的方法来提高滑轮组的机械效率。 (5)分析二、三两次实验数据，说明滑轮组的机械效率与_____无关。 题型03 探究斜面机械效率实验设计 3．(2026·河北省邯郸市·一模)在探究“影响斜面机械效率的因素”的实验中，同学们提出以下猜想： 猜想一：斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关； 猜想二：斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关； 猜想三：斜面的机械效率可能跟物体的重力有关； 为了验证以上猜想，小铭和同学们找来棉布、两个相同的木块、一块长木板，并将其一端垫高，构成长度一定，高度可调的斜面。用弹簧测力计沿平行于斜面向上的方向拉着木块做匀速直线运动。记录木块的重力、拉力、斜面的高度和长度的数据如表所示，请完成相关问题。 实验次数 接触面 物重G/N 斜面高度h/m 斜面长度s/m 沿斜面拉力F/N 机械效率η 1 木板 2 0.2 1 0.7 57.1% 2 木板 2 0.4 1 1 80% 3 木板 2 0.5 1 1.1 ___________① 4 毛巾 2 0.5 1 1.4 71.4% 5 毛巾 4 0.5 1 2.8 71.4% (1)表格中①处的数据应该为___________（保留到0.1%） (2)分析1、2、3三次实验数据，可以验证猜想___________是正确的；在第2次实验中，木块所受的摩擦力为___________N； (3)分析___________两次实验数据，可知在其他条件一定时，斜面越粗糙，机械效率越小； (4)分析数据可知，斜面的机械效率与物体的重力___________（选填“有关”“无关”）； (5)由实验数据可知，使用斜面可以___________（选填“省力”或“省功”）； (6)实验结束后，小铭和同学对实验过程进行了反思：在测木块的重力前沿竖直方向对弹簧测力计进行了调零，测完重力后就开始测量沿斜面向上的拉力，这可能会对机械效率的测量结果有影响。你认为这样的操作会使得测量的机械效率___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 1．(2026·河北省邯郸市·一模)小明用如图所示装置来探究“杠杆的平衡条件”。 (1)实验开始时，杠杆在图甲所示的位置静止，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）移动。 (2)杠杆水平平衡后，小明完成了初步探究。为进一步探究杠杆的平衡条件，如图乙所示，将弹簧测力计从a位置旋转至b位置，在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)物理老师自制了一个“杠杆力臂演示仪”，如图a所示，O点为螺母位置，悬挂重物、并调节位置，使杠杆AB在水平位置平衡（杠杆自身重力和摩擦力不计）。保持杆OA不动、重物G，位置不变，松开螺母将杆OB向下折一个角度后拧紧螺母，如图b所示，若重物的悬挂位置保持不变，杠杆将沿_____________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，要使杠杆在图示位置平衡，则重物的悬挂位置应移动到图中________（选填“①”“②”或“③”）处。 (4)回到家后，小明想用探究所得的“杠杆的平衡条件”解决问题： ①为估算金属块的质量m和密度，小明利用家中物品设计了如图所示装置。一把刻度均匀的均质刻度尺，用细线系于30cm刻度线处，恰能在水平位置平衡。在左侧20cm刻度线处挂上金属块，右侧挂一个质量可忽略不计的保鲜袋，袋内装有250g的矿泉水，移动保鲜袋到38cm刻度线处，刻度尺再次在水平位置平衡。则金属块的质量为______g。 ②将金属块浸没在装有水的杯中且不触底，只移动保鲜袋至37cm刻度线处，刻度尺仍在水平位置平衡，则金属块的密度____________。（g取，） 2．(2026·广东省省大湾区·模拟)探究杠杆的平衡条件。 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 (1)图甲所示为实验前杠杆静止时的状态，此时杠杆______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；为使其在水平位置平衡，应向______（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母；调节完成后，若不计摩擦，则杠杆自重对实验______（选填“有”或“没有”）影响。 (2)小明对杠杆的平衡条件提出如下两种猜想。 猜想1：动力+动力臂=阻力+阻力臂 猜想2：动力×动力臂=阻力×阻力臂 用已调节完成的杠杆进行实验，所得的实验数据见表，分析数据可知，猜想______是正确的。 (3)小明继续探究“杠杆的平衡是否受支点到力的作用点的距离影响”。如图乙所示，他用薄片制作了一个圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心O转动，直径AD上所标各点间距离相等（转轴阻力忽略不计）。 ①根据前面的探究结论，他在圆盘的A点挂上3个相同的钩码，在B点挂______个相同的钩码，可使圆盘在图示位置平衡。 ②保持A点所挂钩码不变，将挂在B点的钩码移动到C点，发现圆盘仍能在图示位置保持平衡，这一现象说明支点到力的作用点的距离______（选填“是”或“不是”）直接影响杠杆平衡的因素。 ③实验中小明发现悬挂和移动钩码很不方便，可采取的改进措施是______。 3．（2026·山东省烟台市·一模)小丽同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，发现手中的弹簧测力计损坏了，她利用刻度均匀的杠杆和两个相同的钩码(每只重0.5N)替代弹簧测力计顺利完成了该实验。以下是她的实验探究过程： （1）如图①所示，将物体G挂在A点，两只钩码挂在B点时，杠杆在水平位置平衡； （2）如图②所示，将物体G部分浸入水中，两只钩码移到C点时，杠杆在水平位置平衡； （3）如图③所示，将物体G浸没于水中，两只钩码移到D点时，杠杆在水平位置平衡； （4）如图④所示，将物体G浸没于盐水中，两只钩码移到E点时，杠杆在水平位置平衡。分析与论证： 分析比较（1）、（2）、（3）可得：物体G所受浮力大小与___________有关； 分析比较（1）、（3）、（4）可得：物体G所受浮力大小与___________有关； 根据题中信息计算盐水的密度___________（） 。 4．(2026·四川省达州市·模拟)杠杆、滑轮作为生活的工具，让困难的事情简单化，利用杠杆、滑轮相关知识回答下列问题。 (1)在测量某物体密度的时候，小雅发现不用天平也能够测量物体的质量，于是设计了如图1所示的装置。测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是__________； (2)保持左侧重物及其位置不变，改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图2所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是____N（杠杆上每一小格长度为1cm）； (3)接着，小雅利用量筒测量该物体体积如图3所示，其体积为____cm3；该物质的密度为____kg/m3；通过查询，发现该物质可能为加工青铜（取10N/kg）； (4)如图甲、乙所示，用同一个滑轮组，提升不同数量的同种钩码，绳子末端的力____，甲的机械效率____乙的机械效率（前两空均选填“大于”“小于”或“等于”），滑轮组的机械效率与钩码匀速上升的速度____（选填“有关”或“无关”）。 (5)若图乙中，用拉力大小为的力使钩码匀速提升的高度，钩码总重力为，该装置中克服绳重及摩擦所做的功为，则动滑轮重力______（用所给字母表示，空气阻力忽略不计）。 5．（2026·四川省绵阳市·一模)在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小兵与同学们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/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ① 3 6 10 ② 30 90.9% (1)实验时应沿竖直方向 ____ 拉动弹簧测力计，并用刻度尺测出物体上升的高度； (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)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计绳重和摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 ________ （选填“改变”或“不变”）。 6．(2026·山东省淄博市·一模)在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。 (1)为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向_______调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量_______； (2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如表。 实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率η/% 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1 2 4 0.1 0.3 3 6 0.1 2.2 0.3 90.9 ①由图3可知，第2次实验中弹簧测力计示数为_______N； ②由第2次实验中滑轮组的机械效率为_______%（结果保留一位小数）； ③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体_______，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用_______的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重、斜面长、高，若机械效率，则物体在斜面上受到的摩擦力为_______N。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴08 力学实验 3大核心考向 命题预测 力学实验模块是中考物理核心考查内容，考法涵盖基础操作、实验设计、数据处理、误差分析，题型包括选择题、填空题、实验探究题，其中实验探究题占分比重较高，难度整体中等偏上。基础考向聚焦器材操作规范、数据记录及简单计算；综合考向侧重控制变量法应用、实验步骤设计、图像分析、误差成因探究和实验改进。预测2026年中考将延续探究导向，结合生活场景设计实验，既注重实验目的、器材、步骤的综合考查，强调控制变量法和实验规范性，也会增加图像类、实验改进类题目，侧重数据处理的规范性和误差分析的逻辑性，结合前序实验设计，全面考查学生的综合应用能力。 高频考法 1.探究杠杆平衡条件实验设计 2.探究滑轮组机械效率实验设计 3.探究斜面机械效率实验设计 知识·技法·思维 一、核心考向总结 实验名称 考向 核心知识点 解题技法 1.探究杠杆平衡条件实验设计 实验器材选择与组装 1. 器材：杠杆、支架、钩码、弹簧测力计、刻度尺； 2. 杠杆调平“左沉右调、右沉左调”，消除自重影响。 调平杠杆至水平位置；挂钩码避免杠杆与支架摩擦。 实验步骤设计与操作规范 1. 力臂：支点到力的作用线的垂直距离； 2. 水平平衡便于测力臂； 3. 多次实验避免偶然性。 测力臂测垂直距离；测力计拉杠杆需垂直，读数规范。 数据处理与结论总结 1. 平衡条件：F₁L₁=F₂L₂； 2. 计算F₁L₁和F₂L₂，对比分析规律。 单位统一；数据偏差分析自重、摩擦、力臂测量等误差。 2.探究滑轮组机械效率实验设计 实验器材选择与组装 1. 器材：滑轮组、测力计、刻度尺、钩码、铁架台； 2. W有=Gh、W总=Fs、η=W有/W总×100%。 按省力要求绕线；测力计调零，匀速竖直拉动。 实验步骤设计与操作规范 1. s=nh（n为承担物重绳段数）； 2. 匀速拉动防读数偏差； 3. 多次实验探究效率影响因素。 刻度尺与运动方向平行；控制变量，只改一个变量。 数据处理与结论总结 1. η=Gh/Fs×100%； 2. 影响因素：物重、动滑轮重、摩擦； 3. 误差：摩擦、动滑轮自重、读数误差。 牢记s=nh；误差围绕额外功，改进方法针对性解决。 3.探究斜面机械效率实验设计 实验器材选择与组装 1. 器材：斜面、测力计、刻度尺、钩码、木块； 2. W有=Gh、W总=Fs、η=W有/W总×100%。 选可调节倾斜度斜面；匀速拉动钩码，保证拉力等于测力计示数。 实验步骤设计与操作规范 1. 控制变量探究影响因素；2. 测力计与斜面平行，匀速拉动。 h垂直水平面测，s与斜面平行测；改变变量，准确记录数据。 数据处理与结论总结 1. η=Gh/Fs×100%； 2. 影响因素：倾斜程度、粗糙程度； 3. 误差：摩擦、读数误差。 单位统一；结合控制变量，明确变量与效率关系。 二、高频易错点 探究杠杆平衡条件实验设计 1. 杠杆调平错误：误调钩码位置代替平衡螺母，或调平时未使杠杆在水平位置平衡，无法消除杠杆自重影响； 2. 力臂测量失误：误将支点到力的作用点的距离当作力臂，忽略“垂直距离”的要求； 3. 实验操作不规范：用弹簧测力计拉杠杆时，未保持与杠杆垂直，导致力臂测量不准确； 4. 数据处理失误：计算F₁L₁和F₂L₂时单位不统一，或因一次实验数据得出结论，忽略多次实验的必要性； 5. 误差分析偏差：误将实验数据偏差归因为操作错误，未考虑杠杆自重、摩擦等客观误差。 探究滑轮组机械效率实验设计 1. 器材组装错误：绕线方式错误，导致承担物重的绳子段数n判断失误，进而影响s和η的计算； 2. 操作不规范：弹簧测力计未调零就使用，或拉动时未保持匀速竖直上升，导致拉力读数偏差； 3. 数据测量失误：测量h和s时，刻度尺未与运动方向平行，或读数时视线不垂直刻度尺； 4. 公式应用错误：混淆有用功和总功，或计算时忽略s=nh的关系，导致η计算错误； 5. 影响因素判断错误：误认为动滑轮越重机械效率越高，或忽略摩擦对机械效率的影响。 探究斜面机械效率实验设计 1. 操作不规范：弹簧测力计未与斜面平行，或拉动钩码时未保持匀速，导致拉力读数不准确；2. 数据测量失误：测量斜面高度h时，刻度尺未垂直于水平面，测量斜面长度s时未与斜面平行； 3. 控制变量法应用错误：探究影响因素时，同时改变两个变量（如同时改变倾斜程度和粗糙程度），无法得出正确结论； 4. 公式应用错误：计算η时，误将斜面长度当作钩码上升高度，或混淆有用功与总功； 5. 结论总结偏差：误认为斜面倾斜程度越大，机械效率一定越高，忽略粗糙程度的影响。 典例·靶向·突破 题型01 探究杠杆平衡条件实验设计 1.（2026·广东深圳·一模）在跨学科实践活动中，小马和他所在的“求知”兴趣小组以“杆秤”为主题开展研究。 【项目提出】如图1所示的杆秤，既是中国人发明的人类最早的衡器，亦是中华文化符号的代表之一。不仅代表着古人的造物智慧，也折射了中国人交易往来之间的人情。杆秤文化的核心便是公平与诚信，秤杆是衡，有衡量天下，规范事物保持公平之意：秤砣是权，权衡一词便源自于此。学习了杠杆的知识后，小马和他所在的“求知”兴趣小组尝试制作一个简易杆秤。 【项目分析】（1）查阅资料，了解杆秤的结构及工作原理；（2）制作简易杆秤。 【项目实施】一、了解杆秤原理。杆秤的实质就是一个杠杆，所以杆秤的平衡条件是________。杆秤是我国古老的质量称量工具，使用时先把被测物体放在秤盘里，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在某一位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。 二、制作简易杆秤 杆秤的构造如图2所示。 杆秤的制作步骤： ①做秤杆：选取1根硬棒（如竹筷或木棍），用砂纸打磨光滑； ②挂秤盘：取1个小容器（如纸杯或小盘），系上细绳，固定在秤杆的一边； ③系提纽：在离秤盘一定位置处系上绳子； ④选秤砣：可选用金属螺母、锁或者钩码系上细绳制成秤砣； ⑤标零线（即“定盘星”）：手拉提纽，移动秤砣，使秤杆处于________平衡，在秤砣所挂位置标上“0”； ⑥定刻度：将标准重物（如50g）放在秤盘内，移动秤砣使得杆秤平衡，在秤杆上记下秤砣的位置，标上标记，并标上刻度线。 ⑦试一试：利用自制的杆秤测量物体的质量，与市面上电子秤测得的质量进行比较； ⑧误差分析：思考自制杆秤所测数据有误差的原因________。（写出一个即可） 小组同学们讨论：杆秤的刻度是________（选填“均匀”或“不均匀”），并且说明了自己的理由：________。 【项目优化】 为了制作出精确度更高的杆秤，可行的改进措施是________。 【答案】 水平 秤砣质量不准确 均匀 被测物体的质量与秤砣到提纽（零刻度）的距离成正比，因此刻度均匀 提纽向远离秤盘方向移动/减小秤砣质量 【详解】[1]杆秤是杠杆类工具，工作原理就是杠杆平衡条件，即。 [2]定零刻度时，需要让杆秤在水平位置平衡，方便确定零刻度位置。 [3]自制杆秤的误差来源很多，比如秤砣质量不准、刻度标记偏差，是否在水平位置平衡等。 [4][5]根据杠杆平衡推导：定零后，放质量为m的物体，平衡时满足 整理得 物体质量m与秤砣移动距离l成正比，因此刻度是均匀的。 [6]根据以上分析可得，当物体质量变化时，有 要提高精确度，需要让相同质量变化对应更长的刻度间距：减小秤砣质量、增大提纽到秤盘的距离（提纽向远离秤盘方向移动），都可以增大单位质量对应的刻度间距，提升精确度。 题型02 探究滑轮组机械效率实验设计 2．(2026·江苏省南京市·模拟)某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中． 实验次数 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率 1 4 0.10 1.8 0.3 2 6 0.10 2.5 0.3 3 6 0.15 2.5 (1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应_____拉动弹簧测力计。 (2)第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0.1m，则拉力的功率为_____W。 (3)第三次实验中，绳端移动的距离为_____m，滑轮组的机械效率为_____。 (4)分析比较第一、二两次实验数据，有用功W1有_____W2有，滑轮组的机械效率η1_____η2（两空均选填“＞”“=”或“＜”）。由此可知，可采用_____的方法来提高滑轮组的机械效率。 (5)分析二、三两次实验数据，说明滑轮组的机械效率与_____无关。 【答案】(1)匀速竖直向上 (2)0.375 (3) 0.45 80% (4) ＜ ＜ 增加物重 (5)重物提升高度 【详解】（1）使用滑轮组提升重物时，应匀速竖直向上拉动弹簧测力计，这样才能保证拉力大小恒定，测量结果准确。 （2）第二次实验中，绳端移动的速度 拉力的功率 （3）[1]第三次实验中，绳端移动的距离为 [2]滑轮组所作有用功为 拉力所做功为 故滑轮组的机械效率 （4）[1][2][3]分析第一、二两次实验数据可知， 所以。第一次实验中，拉力所做功为 此时滑轮组的机械效率 第二次实验中，拉力所做功为 此时滑轮组的机械效率 所以，由此可知，可采用增加物重的方法来提高滑轮组的机械效率。 （5）分析二、三两次实验数据，说明滑轮组的机械效率与重物提升高度无关。 题型03 探究斜面机械效率实验设计 3．(2026·河北省邯郸市·一模)在探究“影响斜面机械效率的因素”的实验中，同学们提出以下猜想： 猜想一：斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关； 猜想二：斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关； 猜想三：斜面的机械效率可能跟物体的重力有关； 为了验证以上猜想，小铭和同学们找来棉布、两个相同的木块、一块长木板，并将其一端垫高，构成长度一定，高度可调的斜面。用弹簧测力计沿平行于斜面向上的方向拉着木块做匀速直线运动。记录木块的重力、拉力、斜面的高度和长度的数据如表所示，请完成相关问题。 实验次数 接触面 物重G/N 斜面高度h/m 斜面长度s/m 沿斜面拉力F/N 机械效率η 1 木板 2 0.2 1 0.7 57.1% 2 木板 2 0.4 1 1 80% 3 木板 2 0.5 1 1.1 ___________① 4 毛巾 2 0.5 1 1.4 71.4% 5 毛巾 4 0.5 1 2.8 71.4% (1)表格中①处的数据应该为___________（保留到0.1%） (2)分析1、2、3三次实验数据，可以验证猜想___________是正确的；在第2次实验中，木块所受的摩擦力为___________N； (3)分析___________两次实验数据，可知在其他条件一定时，斜面越粗糙，机械效率越小； (4)分析数据可知，斜面的机械效率与物体的重力___________（选填“有关”“无关”）； (5)由实验数据可知，使用斜面可以___________（选填“省力”或“省功”）； (6)实验结束后，小铭和同学对实验过程进行了反思：在测木块的重力前沿竖直方向对弹簧测力计进行了调零，测完重力后就开始测量沿斜面向上的拉力，这可能会对机械效率的测量结果有影响。你认为这样的操作会使得测量的机械效率___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)90.9% (2) 一 0.2 (3)3、4 (4)无关 (5)省力 (6)偏大 【详解】（1）第3次实验的机械效率为 （2）[1]1、2、3次实验中，接触面粗糙程度、物重相同，斜面倾斜程度（高度）不同，机械效率不同，因此验证了“猜想一（斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关）”是正确的。 [2]有用功为 总功为 额外功为 额外功由克服摩擦力做功产生，，因此，木块所受的摩擦力为 （3）要验证猜想二，需控制物重、斜面倾斜程度相同，改变接触面粗糙程度。因此选择3、4两次实验（物重均为2N，高度均为0.5m，接触面分别为木板和毛巾），可得出：在其他条件一定时，斜面越粗糙，机械效率越小。 （4）实验4、5中，接触面、斜面倾斜程度相同，物重分别为2N和4N，机械效率均为71.4%，说明斜面的机械效率与物体的重力无关。 （5）对比拉力F与物重G，第1次： 第2次： 所有实验中拉力均小于物重，说明使用斜面可以省力。 （6）弹簧测力计在竖直方向调零，其自身的重力已被计入零点。当沿斜面方向使用时，其自身重力沿斜面向下的分力小于其自身重力，导致弹簧测力计的读数F偏小。根据，F偏小，计算出的总功偏小，因此机械效率的测量结果会偏大。 1．(2026·河北省邯郸市·一模)小明用如图所示装置来探究“杠杆的平衡条件”。 (1)实验开始时，杠杆在图甲所示的位置静止，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）移动。 (2)杠杆水平平衡后，小明完成了初步探究。为进一步探究杠杆的平衡条件，如图乙所示，将弹簧测力计从a位置旋转至b位置，在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)物理老师自制了一个“杠杆力臂演示仪”，如图a所示，O点为螺母位置，悬挂重物、并调节位置，使杠杆AB在水平位置平衡（杠杆自身重力和摩擦力不计）。保持杆OA不动、重物G，位置不变，松开螺母将杆OB向下折一个角度后拧紧螺母，如图b所示，若重物的悬挂位置保持不变，杠杆将沿_____________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，要使杠杆在图示位置平衡，则重物的悬挂位置应移动到图中________（选填“①”“②”或“③”）处。 (4)回到家后，小明想用探究所得的“杠杆的平衡条件”解决问题： ①为估算金属块的质量m和密度，小明利用家中物品设计了如图所示装置。一把刻度均匀的均质刻度尺，用细线系于30cm刻度线处，恰能在水平位置平衡。在左侧20cm刻度线处挂上金属块，右侧挂一个质量可忽略不计的保鲜袋，袋内装有250g的矿泉水，移动保鲜袋到38cm刻度线处，刻度尺再次在水平位置平衡。则金属块的质量为______g。 ②将金属块浸没在装有水的杯中且不触底，只移动保鲜袋至37cm刻度线处，刻度尺仍在水平位置平衡，则金属块的密度____________。（g取，） 【答案】(1)右 (2)变大 (3) 逆时针 ② (4) 200 8 【详解】（1）实验前杠杆左低右高，平衡螺母向偏高的一侧调节，因此应将平衡螺母向右移动。 （2）弹簧测力计从竖直a位置转到b位置，动力臂逐渐变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力变大，因此弹簧测力计示数变大。 （3）原来杠杆平衡时有；OB向下折后，的力臂（支点到重力作用线的垂直距离）变小，左侧大于右侧，杠杆左端下沉，因此沿逆时针转动； 要重新平衡，需要增大右侧力臂，②位置的力臂和原来水平时的力臂相等，满足平衡条件，因此应移到②处。 （4）支点在30cm刻度处，金属块力臂 矿泉水力臂 根据杠杆平衡有 ，代入得 金属块浸没在水中后，拉力 此时保鲜袋力臂，根据杠杆平衡有 ，约去g代入数据得，因此金属块密度 2．(2026·广东省省大湾区·模拟)探究杠杆的平衡条件。 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 (1)图甲所示为实验前杠杆静止时的状态，此时杠杆______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；为使其在水平位置平衡，应向______（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母；调节完成后，若不计摩擦，则杠杆自重对实验______（选填“有”或“没有”）影响。 (2)小明对杠杆的平衡条件提出如下两种猜想。 猜想1：动力+动力臂=阻力+阻力臂 猜想2：动力×动力臂=阻力×阻力臂 用已调节完成的杠杆进行实验，所得的实验数据见表，分析数据可知，猜想______是正确的。 (3)小明继续探究“杠杆的平衡是否受支点到力的作用点的距离影响”。如图乙所示，他用薄片制作了一个圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心O转动，直径AD上所标各点间距离相等（转轴阻力忽略不计）。 ①根据前面的探究结论，他在圆盘的A点挂上3个相同的钩码，在B点挂______个相同的钩码，可使圆盘在图示位置平衡。 ②保持A点所挂钩码不变，将挂在B点的钩码移动到C点，发现圆盘仍能在图示位置保持平衡，这一现象说明支点到力的作用点的距离______（选填“是”或“不是”）直接影响杠杆平衡的因素。 ③实验中小明发现悬挂和移动钩码很不方便，可采取的改进措施是______。 【答案】(1) 是 右 没有 (2)2 (3) 4 不是 将钩码换成弹簧测力计进行实验 【详解】（1）杠杆静止即为平衡状态。图甲中杠杆左端下沉，说明左端偏重，平衡螺母需向右调节。调节至水平位置后，杠杆自重过支点，自重力臂为0，不计摩擦时自重不影响实验。 （2）将表中数据代入猜想，实验1、3的数据对于猜想1不支持，三组数据中均满足猜想2，故猜想2是正确的。 （3）设每格长度为l，每个钩码重力为G。由杠杆平衡条件可得， 解得，即在B点挂4个相同的钩码，可使圆盘在图示位置平衡。 将钩码从B移至C，支点到作用点距离不变，但力的方向垂直于半径，力臂为支点到力作用线的垂直距离，力臂仍为不变，圆盘仍平衡。说明支点到作用点的距离不是直接影响平衡的因素。 改进措施：可用弹簧测力计代替钩码，便于调节力的大小和方向。 3．（2026·山东省烟台市·一模)小丽同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，发现手中的弹簧测力计损坏了，她利用刻度均匀的杠杆和两个相同的钩码(每只重0.5N)替代弹簧测力计顺利完成了该实验。以下是她的实验探究过程： （1）如图①所示，将物体G挂在A点，两只钩码挂在B点时，杠杆在水平位置平衡； （2）如图②所示，将物体G部分浸入水中，两只钩码移到C点时，杠杆在水平位置平衡； （3）如图③所示，将物体G浸没于水中，两只钩码移到D点时，杠杆在水平位置平衡； （4）如图④所示，将物体G浸没于盐水中，两只钩码移到E点时，杠杆在水平位置平衡。分析与论证： 分析比较（1）、（2）、（3）可得：物体G所受浮力大小与___________有关； 分析比较（1）、（3）、（4）可得：物体G所受浮力大小与___________有关； 根据题中信息计算盐水的密度___________（） 。 【答案】 排开液体体积 液体密度 【详解】比较（1）、（2）、（3）三次实验，物体G浸入的液体都是水，但排开液体的体积不同，杠杆平衡时钩码的力臂也不同，由分析可得物体G所受浮力大小不同。所以物体G所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。 比较（1）（3）（4），物体均浸没，排开液体体积相同，液体分别是水和盐水，密度不同，钩码位置不同，说明浮力不同，所以物体G所受浮力大小与液体的密度有关。 设杠杆上一小格长度为L，由图知，，，，， 由①杠杆的平衡条件可得 解得 图③中物体G浸没在水中时，根据杠杆平衡条件 根据称重法可知在物体G浸没在水中的浮力 由阿基米德原理可得 因物体浸没，所以物体G的体积 图④中物体G浸没在盐水中时，根据杠杆平衡条件 根据称重法可知在物体G浸没在盐水中的浮力 由④根据阿基米德原理有 4．(2026·四川省达州市·模拟)杠杆、滑轮作为生活的工具，让困难的事情简单化，利用杠杆、滑轮相关知识回答下列问题。 (1)在测量某物体密度的时候，小雅发现不用天平也能够测量物体的质量，于是设计了如图1所示的装置。测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是__________； (2)保持左侧重物及其位置不变，改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图2所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是____N（杠杆上每一小格长度为1cm）； (3)接着，小雅利用量筒测量该物体体积如图3所示，其体积为____cm3；该物质的密度为____kg/m3；通过查询，发现该物质可能为加工青铜（取10N/kg）； (4)如图甲、乙所示，用同一个滑轮组，提升不同数量的同种钩码，绳子末端的力____，甲的机械效率____乙的机械效率（前两空均选填“大于”“小于”或“等于”），滑轮组的机械效率与钩码匀速上升的速度____（选填“有关”或“无关”）。 (5)若图乙中，用拉力大小为的力使钩码匀速提升的高度，钩码总重力为，该装置中克服绳重及摩擦所做的功为，则动滑轮重力______（用所给字母表示，空气阻力忽略不计）。 【答案】(1)便于测量力臂大小 (2)1.5 (3) 20 (4) 小于 小于 无关 (5) 【详解】（1）重力的方向竖直向下，测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，由力臂的定义，支点到力的作用点的距离即为力臂大小，故目的是便于测量力臂大小。 （2）由题意可知，只改变动力臂，多次测量，则阻力与阻力臂的乘积保持不变，根据杠杆平衡条件可知，利用图像中一组数据能得出动力与动力臂之积为 由图1可知，，则杠杆左端所挂重物的重力 （3）[1]图3中量筒的分度值为2mL，该物体体积 [2]该物质的密度为 （4）[1]如图甲、乙所示，用同一个滑轮组，提升不同重物，到相同的高度，额外功可认为相同，甲中物体的重力小，做的有用功小，拉力也小，即小于； [2]根据 可知甲的机械效率小于乙的机械效率； [3]由 可知，滑轮组的机械效率与钩码匀速上升的速度大小无关； （5）图乙中，绳子的有效段数为3，用拉力大小为F的力使钩码匀速提升h的高度，绳子移动的距离为3h，总功为。钩码总重力为，克服钩码总重力做的有用功为；该装置中克服绳重及摩擦所做的功为W，则克服动滑轮的自重做的额外功 则动滑轮重力 5．（2026·四川省绵阳市·一模)在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小兵与同学们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/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ① 3 6 10 ② 30 90.9% (1)实验时应沿竖直方向 ____ 拉动弹簧测力计，并用刻度尺测出物体上升的高度； (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)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计绳重和摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 ________ （选填“改变”或“不变”）。 【答案】(1)匀速 (2)B (3)不变 【详解】（1）实验时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，受到拉力等于测力计的示数。 （2）动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重力和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，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，由于摩擦增大，额外功也增大，所以机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）不计绳重及摩擦，则克服动滑轮的重力做的功为额外功，若将此滑轮组换一种绕绳方法，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率为 由于物体的重力G和动滑轮的重力不变，所以滑轮组的机械效率不变。 6．(2026·山东省淄博市·一模)在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。 (1)为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向_______调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量_______； (2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如表。 实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率η/% 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1 2 4 0.1 0.3 3 6 0.1 2.2 0.3 90.9 ①由图3可知，第2次实验中弹簧测力计示数为_______N； ②由第2次实验中滑轮组的机械效率为_______%（结果保留一位小数）； ③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体_______，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用_______的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重、斜面长、高，若机械效率，则物体在斜面上受到的摩擦力为_______N。 【答案】(1) 右 力臂 (2) 1.6 83.3 重力越大 变大 (3) 减小接触面的粗糙程度 0.2 【详解】（1）[1]实验前杠杆左端下沉，说明左端偏重，根据杠杆调平原则“左低右调”，平衡螺母应向右调节。 [2]杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，可以直接从杠杆上读取力臂，因此目的是便于测量力臂。 （2）[1]弹簧测力计分度值为0.2N，读数为1.6N。 [2]第2次实验的机械效率 [3]由实验数据可知，同一滑轮组，提升的物体重力越大，有用功占总功的比例越高，滑轮组机械效率越高。 [4]若提升同一物体，有用功不变，动滑轮重力减小，额外功减小，因此机械效率变大。 （3）[1]接触面粗糙程度越小，摩擦力越小，因此保持斜面倾斜程度不变，可以通过减小接触面粗糙程度减小摩擦，提高机械效率。 [2]有用功 总功 额外功 由得摩擦力 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴08 力学实验 3大核心考向 典例·靶向·突破 1. 【答案】 水平 秤砣质量不准确 均匀 被测物体的质量与秤砣到提纽（零刻度）的距离成正比，因此刻度均匀 提纽向远离秤盘方向移动/减小秤砣质量 【详解】[1]杆秤是杠杆类工具，工作原理就是杠杆平衡条件，即。 [2]定零刻度时，需要让杆秤在水平位置平衡，方便确定零刻度位置。 [3]自制杆秤的误差来源很多，比如秤砣质量不准、刻度标记偏差，是否在水平位置平衡等。 [4][5]根据杠杆平衡推导：定零后，放质量为m的物体，平衡时满足 整理得 物体质量m与秤砣移动距离l成正比，因此刻度是均匀的。 [6]根据以上分析可得，当物体质量变化时，有 要提高精确度，需要让相同质量变化对应更长的刻度间距：减小秤砣质量、增大提纽到秤盘的距离（提纽向远离秤盘方向移动），都可以增大单位质量对应的刻度间距，提升精确度。 2． 【答案】(1)匀速竖直向上 (2)0.375 (3) 0.45 80% (4) ＜ ＜ 增加物重 (5)重物提升高度 【详解】（1）使用滑轮组提升重物时，应匀速竖直向上拉动弹簧测力计，这样才能保证拉力大小恒定，测量结果准确。 （2）第二次实验中，绳端移动的速度 拉力的功率 （3）[1]第三次实验中，绳端移动的距离为 [2]滑轮组所作有用功为 拉力所做功为 故滑轮组的机械效率 （4）[1][2][3]分析第一、二两次实验数据可知， 所以。第一次实验中，拉力所做功为 此时滑轮组的机械效率 第二次实验中，拉力所做功为 此时滑轮组的机械效率 所以，由此可知，可采用增加物重的方法来提高滑轮组的机械效率。 （5）分析二、三两次实验数据，说明滑轮组的机械效率与重物提升高度无关。 3． 【答案】(1)90.9% (2) 一 0.2 (3)3、4 (4)无关 (5)省力 (6)偏大 【详解】（1）第3次实验的机械效率为 （2）[1]1、2、3次实验中，接触面粗糙程度、物重相同，斜面倾斜程度（高度）不同，机械效率不同，因此验证了“猜想一（斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关）”是正确的。 [2]有用功为 总功为 额外功为 额外功由克服摩擦力做功产生，，因此，木块所受的摩擦力为 （3）要验证猜想二，需控制物重、斜面倾斜程度相同，改变接触面粗糙程度。因此选择3、4两次实验（物重均为2N，高度均为0.5m，接触面分别为木板和毛巾），可得出：在其他条件一定时，斜面越粗糙，机械效率越小。 （4）实验4、5中，接触面、斜面倾斜程度相同，物重分别为2N和4N，机械效率均为71.4%，说明斜面的机械效率与物体的重力无关。 （5）对比拉力F与物重G，第1次： 第2次： 所有实验中拉力均小于物重，说明使用斜面可以省力。 （6）弹簧测力计在竖直方向调零，其自身的重力已被计入零点。当沿斜面方向使用时，其自身重力沿斜面向下的分力小于其自身重力，导致弹簧测力计的读数F偏小。根据，F偏小，计算出的总功偏小，因此机械效率的测量结果会偏大。 1． 【答案】(1)右 (2)变大 (3) 逆时针 ② (4) 200 8 【详解】（1）实验前杠杆左低右高，平衡螺母向偏高的一侧调节，因此应将平衡螺母向右移动。 （2）弹簧测力计从竖直a位置转到b位置，动力臂逐渐变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力变大，因此弹簧测力计示数变大。 （3）原来杠杆平衡时有；OB向下折后，的力臂（支点到重力作用线的垂直距离）变小，左侧大于右侧，杠杆左端下沉，因此沿逆时针转动； 要重新平衡，需要增大右侧力臂，②位置的力臂和原来水平时的力臂相等，满足平衡条件，因此应移到②处。 （4）支点在30cm刻度处，金属块力臂 矿泉水力臂 根据杠杆平衡有 ，代入得 金属块浸没在水中后，拉力 此时保鲜袋力臂，根据杠杆平衡有 ，约去g代入数据得，因此金属块密度 2． 【答案】(1) 是 右 没有 (2)2 (3) 4 不是 将钩码换成弹簧测力计进行实验 【详解】（1）杠杆静止即为平衡状态。图甲中杠杆左端下沉，说明左端偏重，平衡螺母需向右调节。调节至水平位置后，杠杆自重过支点，自重力臂为0，不计摩擦时自重不影响实验。 （2）将表中数据代入猜想，实验1、3的数据对于猜想1不支持，三组数据中均满足猜想2，故猜想2是正确的。 （3）设每格长度为l，每个钩码重力为G。由杠杆平衡条件可得， 解得，即在B点挂4个相同的钩码，可使圆盘在图示位置平衡。 将钩码从B移至C，支点到作用点距离不变，但力的方向垂直于半径，力臂为支点到力作用线的垂直距离，力臂仍为不变，圆盘仍平衡。说明支点到作用点的距离不是直接影响平衡的因素。 改进措施：可用弹簧测力计代替钩码，便于调节力的大小和方向。 3． 【答案】 排开液体体积 液体密度 【详解】比较（1）、（2）、（3）三次实验，物体G浸入的液体都是水，但排开液体的体积不同，杠杆平衡时钩码的力臂也不同，由分析可得物体G所受浮力大小不同。所以物体G所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。 比较（1）（3）（4），物体均浸没，排开液体体积相同，液体分别是水和盐水，密度不同，钩码位置不同，说明浮力不同，所以物体G所受浮力大小与液体的密度有关。 设杠杆上一小格长度为L，由图知，，，，， 由①杠杆的平衡条件可得 解得 图③中物体G浸没在水中时，根据杠杆平衡条件 根据称重法可知在物体G浸没在水中的浮力 由阿基米德原理可得 因物体浸没，所以物体G的体积 图④中物体G浸没在盐水中时，根据杠杆平衡条件 根据称重法可知在物体G浸没在盐水中的浮力 由④根据阿基米德原理有 4． 【答案】(1)便于测量力臂大小 (2)1.5 (3) 20 (4) 小于 小于 无关 (5) 【详解】（1）重力的方向竖直向下，测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，由力臂的定义，支点到力的作用点的距离即为力臂大小，故目的是便于测量力臂大小。 （2）由题意可知，只改变动力臂，多次测量，则阻力与阻力臂的乘积保持不变，根据杠杆平衡条件可知，利用图像中一组数据能得出动力与动力臂之积为 由图1可知，，则杠杆左端所挂重物的重力 （3）[1]图3中量筒的分度值为2mL，该物体体积 [2]该物质的密度为 （4）[1]如图甲、乙所示，用同一个滑轮组，提升不同重物，到相同的高度，额外功可认为相同，甲中物体的重力小，做的有用功小，拉力也小，即小于； [2]根据 可知甲的机械效率小于乙的机械效率； [3]由 可知，滑轮组的机械效率与钩码匀速上升的速度大小无关； （5）图乙中，绳子的有效段数为3，用拉力大小为F的力使钩码匀速提升h的高度，绳子移动的距离为3h，总功为。钩码总重力为，克服钩码总重力做的有用功为；该装置中克服绳重及摩擦所做的功为W，则克服动滑轮的自重做的额外功 则动滑轮重力 5． 【答案】(1)匀速 (2)B (3)不变 【详解】（1）实验时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，受到拉力等于测力计的示数。 （2）动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重力和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，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，由于摩擦增大，额外功也增大，所以机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）不计绳重及摩擦，则克服动滑轮的重力做的功为额外功，若将此滑轮组换一种绕绳方法，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率为 由于物体的重力G和动滑轮的重力不变，所以滑轮组的机械效率不变。 6． 【答案】(1) 右 力臂 (2) 1.6 83.3 重力越大 变大 (3) 减小接触面的粗糙程度 0.2 【详解】（1）[1]实验前杠杆左端下沉，说明左端偏重，根据杠杆调平原则“左低右调”，平衡螺母应向右调节。 [2]杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，可以直接从杠杆上读取力臂，因此目的是便于测量力臂。 （2）[1]弹簧测力计分度值为0.2N，读数为1.6N。 [2]第2次实验的机械效率 [3]由实验数据可知，同一滑轮组，提升的物体重力越大，有用功占总功的比例越高，滑轮组机械效率越高。 [4]若提升同一物体，有用功不变，动滑轮重力减小，额外功减小，因此机械效率变大。 （3）[1]接触面粗糙程度越小，摩擦力越小，因此保持斜面倾斜程度不变，可以通过减小接触面粗糙程度减小摩擦，提高机械效率。 [2]有用功 总功 额外功 由得摩擦力 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $