期末物理专题复习:简单机械实验题 2025-2026学年人教版物理八年级下册

### 基本信息 聚焦简单机械实验核心素养，以杠杆平衡条件与滑轮组机械效率为双主线，通过递进式实验设计构建“原理探究-误差分析-实际应用”的完整方法体系。 ### 专项设计 |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |杠杆平衡条件|8题（含杆秤、跷跷板应用）|平衡螺母调节“左低右调”；力臂测量“水平平衡法”；动态平衡分析“力臂变化优先”|从杠杆平衡条件（F₁l₁=F₂l₂）概念生成，到实验验证（多组数据归纳），延伸至生活工具（杆秤）原理应用| |滑轮组机械效率|4题（含对比实验）|机械效率计算“η=W有/W总”；影响因素分析“物重越大效率越高”；误差控制“匀速拉动读数”|从有用功/总功概念推导机械效率公式，通过对比实验（不同物重、滑轮材质）揭示影响因素，关联实际操作误差| |综合应用|3题（跨情境实验）|科学探究“假设-验证-结论”流程；模型建构“杠杆/滑轮组等效替代”|融合杠杆与滑轮组知识，通过蜡烛跷跷板、加宽杠杆等创新情境，培养科学思维与问题解决能力|

【期末物理专题复习】 ：简单机械实验题 1．下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。（每个钩码重0.5N） (1)实验前，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是___________； (2)如图所示，①在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂___________个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡； ②把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F=___________N时，杠杆仍在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆水平平衡，拉力F的大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 2．小明在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用钩码的重力均为0.5N，杠杆上相邻刻度线之间的距离相同。 (1)实验前，杠杆静止时如图甲所示，则应将杠杆的平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）端适当调节，使杠杆水平平衡； (2)如图乙所示，实验中小明在杠杆两侧挂上数量不同的钩码并移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，此时调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量__________。小明进行了3次实验，杠杆水平平衡时的数据已填入表中，分析实验数据可归纳出杠杆的平衡条件是__________（用表格中的物理量符号表示）； 实验次数/次 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.5 0.1 1.0 0.15 2 2.0 0.15 1.5 0.2 3 3.0 0.2 6.0 0.1 (3)如图丙所示，小明在点挂2个钩码，如果在点用弹簧测力计施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为__________时，拉力最小，最小为__________N； (4)小明在实践活动中尝试制作了一个简易杆秤，该杆秤由秤杆、秤盘（放置待称量的物体）、提纽（支点）、秤砣组成。如图丁，A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽位置，秤砣的质量为0.4kg，当秤盘中不放货物时，调节秤砣的位置到C点，此时秤杆恰好平衡（忽略秤杆自重对杆秤平衡的影响），在点标上对应的刻度线数值为“0”，则秤盘的质量为__________kg，若秤砣最远可移至D点，则此杆秤的最大称量（即所称量物体的最大质量）__________kg。 3．小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示： 次数 钩码所受的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 1.0 0.1 0.8 0.4 31.25% 2 1.0 0.2 0.8 0.8 31.25% 3 2.0 0.1 1.2 0.4 41.67% 4 3.0 0.1 1.5 (1)实验时应竖直向下_______拉动弹簧测力计，弹簧测力计读数时应在_______（选填“静止”或“运动”）中读数； (2)根据表中的数据计算得出第4次实验时机械效率_______； (3)通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越_______； (4)在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为_______N。 4．小明为探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、圆盘等。 (1)如图甲，小明将杠杆安装到铁架台上，静止放置，此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）侧适当调节，将杠杆调至水平平衡的目的是便于________； (2)如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A点挂3个钩码，B点挂2个钩码，此时杠杆再次在水平位置平衡。完成此操作后，下一步小明不能做的是（　　） A．读取此时杠杆上力和力臂的数据，找到其中的规律，得出杠杆的平衡条件 B．保持右侧钩码不动，改变左侧钩码数量并适当移动，使杠杆再次在水平位置平衡 C．同时改变左右两侧钩码数量及位置，使杠杆再次在水平位置平衡 (3)同组的小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确，他们制作了一个密度均匀的圆盘，圆盘可以绕着圆心O转动。如图丙所示，在C点和D点分别悬挂钩码，使圆盘平衡。接下来她应将挂在D点的钩码先后挂在圆盘上的________两个点上，观察圆盘是否平衡； (4)小明探究得出杠杆的平衡条件后，利用身边的材料模仿中药房的戥（dēng）秤制作了杆秤，如图丁所示，当不挂秤砣且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡，该杆秤的量程为0~250g，若想增大该杆秤的量程，下列方案可行的是________。 A．将提纽O向右移 B．将提纽O向左移 C．增大秤砣质量 D．减小秤砣质量 5．同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。 (1)图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。 小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离； 小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。 为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离___________（选填“变小”“不变”或“变大”）； ②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，与A 处相比，___________的距离不变； ③由此初步判断___________的观点是正确的； (2)明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。 实验次数 动力 F1/N a b 阻力臂/ cm …… …… …… …… …… ①表格中a处应填写的内容是___________b处应填写的内容是___________； ②若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆___________端下沉； ③交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升，原因是___________。 6．在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的滑轮组提升钩码，改变钩码的数量，测得的实验数据如下。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 1 1.0 10 1.1 30 2 2.0 10 1.7 30 3 3.0 10 2.3 30 (1)分析表中数据发现，实验中所用动滑轮的重力一定小于________N； (2)从实验数据可得出实验结论：同一滑轮组，________，机械效率越高。 (3)以下情形导致测得的机械效率偏大的是________； A．加速拉动弹簧测力计 B．弹簧测力计读数错误，致使结果偏大 C．钩码有磨损，导致实际质量比标注质量小 D．弹簧测力计的指针在零刻线以下，未调零测量拉力 (4)小明进一步研究，计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW＝W总﹣W有﹣W轮，根据表格中的数据，发现重物的重力越大，差值ΔW________（选填“越大”“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释：________。 7．利用如图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”： (1)将该装置置于水平桌面上，为完成实验，应将杠杆的两边的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是_____； (2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据，根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是_____，经老师提醒后，小明继续进行实验，如图乙，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格，则杠杆_____（选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）； (3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置时，使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将_____（选填“变大”，“变小”或“不变”）。 8．小明用图示装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变F2、l1和l2，测得杠杆平衡时所需的拉力F1，来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系。已知弹簧测力计的量程为0~5N，杠杆上每一格长10cm。 实验次数 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 动力臂l1/cm 动力F1/N 1 4 33 30 2 4 18 30 2.4 3 4 7.5 30 1.0 (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_________调节，使杠杆在不挂钩码时保持水平平衡，这样做的目的是_________； (2)分析表中数据可得出杠杆的平衡条件为________（用F1、F2、l1和l2表示）； (3)实验中进行多次实验的目的是__________（选填“A”或“B”）。 A．取平均值减少误差 B．使实验结论具有普遍性 9．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：___________。 10．小强在“探究杠杆的平衡条件”实验中，采用了如图所示的实验装置，杠杆刻度均匀，每个钩码的质量都相等。 (1)杠杆静止在如图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母适当往______调； (2)杠杆调节好后，进行了图乙、丙、丁所示三次实验，以两边钩码对杠杆的拉力分别为动力和阻力，对应的力臂为和，由此可得杠杆的平衡条件为__________。（用字母表达） (3)如右图所示，利用撬棒，小强用方向向下的力撬起石头，若想用更小的力撬动石头，则握在撬棍上的手应向________（选填“靠近”或“远离”）石头方向移动。 11．如图甲所示，在一段塑料管中间垂直插入一根大号缝衣针，将两支相同的蜡烛分别插入塑料管的两端，再把缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上，就做成了一个“蜡烛跷跷板”。点燃蜡烛发现：当一端有蜡油滴落时，该端上升，使得两端交替上下转动。为了探究形成这一现象的原因，小明和小红使用支架、杠杆、等质量的钩码等器材进行实验。 (1)如图乙所示，杠杆静止，杠杆是否处于平衡状态？_______，为了让杠杆在水平位置平衡，右端平衡螺母应向_______调。 (2)如图丙所示，将杠杆调至水平位置平衡后，改变一侧钩码的数量或悬挂位置时，杠杆不再平衡。 小红认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离； 小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。 为判断谁的观点正确，他们利用图丁所示的杠杆（OD>OA=OC）进行实验。保持B处的砝码数量和位置不变。 ①把悬挂在A处的钩码，改挂在C处，发现杠杆不再平衡。先后两次对比，支点到力的作用点的距离_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； ②把悬挂在A处的钩码，改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，先后两次对比，_______不变； ③由此初步判断_______观点是正确的； (3)明确影响因素后，小明和小红利用图丁的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在表格中。分析表中数据，得出杠杆的平衡条件是_______。 次数 动力 动力臂 阻力 动力臂 1 1.0 10 1.0 10 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 15 1.5 20 (4)根据实验结论，可以解释“交替上下的蜡烛跷跷板”现象。当一端有蜡油滴下时，此端上升的原因是_______。 12．在进行探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.0 20.0 2.0 10.0 2 1.0 20.0 1.0 20.0 3 2.0 20.0 4.0 10.0 (1)实验前将杠杆中点置于支架上，杠杆静止时的位置如图甲所示，应该向______调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 (2)调节杠杆在水平位置平衡后，如图乙所示，在左侧A位置挂上2个钩码，在右侧B位置挂上4个钩码，杠杆达到平衡；小明通过改变钩码的个数和位置进行多次实验，通过数据分析，得到杠杆的平衡条件是：_______。（用字母表示） (3)我国古代劳动人民在长期生产生活中，创造了许多蕴含智慧的简单机械，彰显了中华民族的创新精神与劳动智慧。下列工具中，不属于杠杆的是（   ） A．桔槔 B．踏碓 C．水碓 D．盘山栈道 13．在“探究杠杆平衡条件”的实验中。 (1)杠杆在如图甲所示的位置静止，此时应把杠杆的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡。 (2)在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙，要使杠杆重新在水平位置平衡，应（　　） A．向左调节平衡螺母 B．将右侧钩码向左移动一格 C．增加右侧钩码个数 D．将左侧钩码向左移动一格 (3)如图丙是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆处于平衡状态，若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点，此时杠杆_____。（选填“仍能”或“不能”）保持平衡。 (4)如图丁，用弹簧测力计拉杠杆的点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，测力计示数变化情况是_____。 (5)如图戊，质量分布、粗细都均匀的金属棒CB，将AC部分搭在水平桌面上，已知金属棒重，，则使金属棒在图示位置静止时所需外力的范围是_____（F的作用点和方向如图）。 14．小明用图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件，其中杠杆的刻度均匀，每小格为5cm，每个钩码的重力均为0.5N； (1)如图甲所示，此时杠杆保持静止，则杠杆处于_____（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为使杠杆在水平位置平衡，应该向_____调节平衡螺母； (2)如图乙所示，实验中小明在杠杆两侧挂上数量不同的钩码并移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，小明进行了3次实验，实验数据记录如下表。分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是_____（用表格中的物理量符号表示）。多次测量的目的是_____； 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2 10 1 20 2 1.5 10 3 5 3 2 20 4 10 (3)如图乙所示，若在左右两边各加一个钩码，则杠杆将_____（选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持水平”）； (4)如图丙所示，将弹簧测力计从图示位置变成竖直位置，杠杆始终保持水平位置平衡，弹簧测力计的示数会_____（选填“增大”“减小”或“不变”），说明力臂_____（选填“一定”或“不一定”）在杠杆上。 15．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。 (1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。 实验次数 滑轮材质 钩码重 提升的高度 有用功 拉力 绳端移动的距离 总功 机械效率 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% ①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码__________，机械效率越高； ②比较______和______两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关； ③第5次实验时利用了图__________的装置完成的，判断依据是__________； (2)小明利用图丙装置实验发现：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； (3)实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不能________（选填“省力”或“省功”），其中运用的研究方法是( ) A．控制变量法　　B．理想实验法　　　C．转换法　　D．类比法 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 《【期末物理专题复习】 ：简单机械实验题2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案 1．(1) 右 便于测量力臂 (2) 6 3 变大 【详解】（1）[1]杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节。 [2]调节杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重心在支点上，杠杆的重力力臂为0，避免了杠杆重力对杠杆平衡的影响，同时由于重力的方向竖直向下，根据力臂的定义，支点和力的作用点之间的距离即为力臂大小，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，即便于测量力臂。 （2）[1]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可得 即需挂6个钩码。 [2]若在B点处施加一个竖直向下的拉力，则 F´B=6G=6×0.5N=3N [3]若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，阻力和阻力臂大小不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力F变大。 2．(1)右 (2) 力臂 F1l1=F2l2 (3) 竖直向上 1.5 (4) 0.6 10 【详解】（1）如图甲，杠杆左侧偏低，说明杠杆左侧偏重，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端螺母向右调节，直到杠杆水平平衡。 （2）[1]实验中杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，此时可以直接从杠杆上读出力臂的大小，便于测量力臂。 [2]根据表格数据发现：动力与动力臂的乘积总是等于阻力与阻力臂的乘积，故杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2。 （3）[1]在B处用弹簧测力施加一个拉力时，由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，当施加拉力对应的力臂最大时，拉力最小。杠杆在水平位置平衡，当力臂为lOB时，力臂最大，力臂与力垂直，即当施加拉力的方向为竖直向上时，此时力臂最大，拉力最小。 [2]若杠杆上一小格为l，一个钩码重为G=0.5N，由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得,2G×3l=F最小×2l 即2×0.5N×3l=F最小×2l 所以最小拉力为F最小=1.5N。 （4）[1]由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得m盘g×lAB=m秤砣g×lBC 即m盘×10N/kg×2cm=0.4kg×10N/kg×3cm 解得秤盘的质量为m盘=0.6kg。 [2]若秤砣最远可移至D点，则由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得(m盘+m物)g×lAB=m秤砣g×lBD 即(0.6kg+m物)×10N/kg×2cm=0.4kg×10N/kg×(50cm+3cm) 解得此杆秤的最大称量为m物=10kg。 3．(1) 匀速 运动 (2)50% (3)大 (4)2.2 【详解】（1）[1]为了使弹簧测力计的示数大小等于绳端的拉力大小，实验中应沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计。 [2]假设弹簧测力计静止时读数，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，所以需要弹簧测力计匀速运动时读数。 （2）从图中可以看到，连在动滑轮上绳子有4股，第4次实验时，钩码提升的高度是0.1m，绳端移动的距离是s=4h=4×0.1m=0.4m。 第4次实验时机械效率为 （3）根据表格中数据及计算出的第4次实验的机械效率可得结论，同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越大（高）。 （4）在忽略摩擦力和绳重的前提下，由于连在动滑轮上绳子有4股。根据滑轮组省力规律可得 通过第1次数据可算出动滑轮的重力为 4．(1) 平衡 右 测量力臂 (2)A (3)E和F (4)BC 【详解】（1）[1]物体处于平衡状态的标志是静止或做匀速直线运动，当杠杆静止或处于匀速转动状态时，我们就说杠杆处于平衡状态，图中杠杆静止，所以处于平衡状态。 [2]杠杆调节左倾右调，右倾左调，图中杠杆向左倾斜，所以需要向右调。 [3]杠杆调至水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，便于读取力臂。 （2）为使结论更具有普遍性，避免实验偶然性，完成一组实验后，要改变钩码位置或数量，再次进行实验，所以不能做的步骤是A。 （3）探究“支点到力的作用点的距离”是否会影响杠杆的平衡，在C点和D点分别悬挂钩码，使圆盘平衡，下一步需改变力的作用点到支点的距离，即移动到E和F点，观察圆盘是否平衡。 （4）想要增大杆秤的量程，根据杠杆平衡条件可知，要想称的物体更重，即F1增大时，杠杆要继续平衡，可减小，即将提纽O向左移，或者增大，即增大秤砣的质量，延长秤杆，故选BC。 5．(1) 不变 支点到力的作用线 小明 (2) 动力臂/cm 阻力/N 左 此端蜡烛的质量减小，重力减小，力和力臂的乘积变小，杠杆失去平衡 【详解】（1）[1]由题意知， 当把A处悬挂的钩码改挂在C处，支点到力的作用点的距离不变，但杠杆不再平衡。 [2]把A处悬挂的钩码改挂在D处时，杠杆仍保持水平，此时重力方向竖直向下，支点到重力作用线的垂直距离，即力臂与OA长度相等，因此支点到力的作用线的距离不变。 [3]由①②可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离，故小明的观点是正确的。 （2）[1]探究杠杆平衡条件需要测量动力、动力臂、阻力、阻力臂，a位于动力一侧，故填动力臂/cm；b位于阻力一侧，故填阻力/N。 [2]设每个钩码重力为G，每格长度为L。若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，左侧挂2个钩码，力臂为2格，乘积为 右侧挂3个钩码，力臂为1格，乘积为 因为左侧乘积大于右侧，所以杠杆左端下沉。 [3]蜡烛“跷跷板”的原理基于杠杆平衡条件。一端烛油滴下导致质量减小，重力减小，虽然力臂可能不变，但“力与力臂的乘积”减小，导致杠杆失去平衡，从而上升。 6．(1)2.3 (2)所提升物体越重 (3)C (4) 越大 物体的重力越大，绳子和滑轮以及滑轮转轴的摩擦越大，由题可知，ΔW就是克服绳重和摩擦所做的功，ΔW也就越大 【详解】（1）由图可知，与动滑轮相连的绳子股数n=3，忽略摩擦、绳重等因素，由可得，当钩码重1.0N时，有 解得G动＝2.3N，可知在不忽略摩擦、绳重等因素的条件下，动滑轮的重力小于2.3N。 （2）由表中实验据可得，第1、2、3次的机械效率分别为 因此，对于同一动滑轮，所提升物体越重，机械效率越高。 （3）A．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升，会导致绳端拉力偏大，总功偏大，有用功相同时，机械效率会偏小，故A不符合题意； B．弹簧测力计读数错误，可能读大，导致绳端拉力偏大，总功偏大，有用功相同时，机械效率会偏小；则也可能读小，导致绳端拉力偏小，总功偏小，有用功相同时，机械效率会偏大，故B不符合题意； C．钩码有磨损，导致实际质量比标注质量小，拉力会变小，总功偏小，根据 W有=Gh=mgh 有用功还按标准质量计算，有用功不变，所以机械效率偏大，故C符合题意； D．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，会导致绳端拉力偏大，提升相同的高度，总功偏大，有用功不变，则机械效率偏小，故D不符合题意。 故选C。 （4）[1][2]每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功为 ΔW＝W总﹣W有﹣W轮 在物体提升的高度相同，第1、2、3次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功分别为 ΔW1＝W总1﹣W有3﹣W轮＝1.1N×0.3m﹣1.0N×0.1m﹣G轮h＝0.23J﹣G轮h ΔW2＝W总2﹣W有2﹣W轮＝1.7N×0.3m﹣2.0N×0.1m﹣G轮h＝0.31J﹣G轮h ΔW3＝W总3﹣W有3﹣W轮＝2.3N×0.3m﹣3.0N×0.1m﹣G轮h＝0.39J﹣G轮h 故重物的重力越大，差值ΔW越大。 7．(1) 右 便于测量力臂 (2) 实验次数太少，得出的结论具有偶然性 右端下沉 (3)变大 【详解】（1）[1]由甲图可知，杠杆左端下沉，说明左端重，所以应将杠杆左端平衡螺母向右端适当调节，使杠杆在水平位置平衡。 [2]实验过程中使杠杆在水平位置平衡时，此时力臂与杠杆重合，可以直接从杠杆上直接读出力臂，所以将杠杆调至水平平衡目的是便于测量力臂。 （2）[1]只完成一次实验得出杠杆的平衡条件，实验次数太少，结论具有偶然性，所以需做多次实验，根据多次实验的数据得出结论才具有普遍性。 [2]设杠杆一个格的长度为L，一个钩码重为G。将图乙中A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格，则有3G×L<2G×2L，右端力与力臂的乘积大，所以杠杆右端下沉。 （3）弹簧测力计拉力方向从a位置转动到b位置时后，拉力的力臂会随之变小，根据杠杆平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将变大。 8．(1) 左 便于测量力臂 (2)F1l1=F2l2 (3)B 【详解】（1）[1]由题意知，杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，说明左端高，根据杠杆左高左调，右高右调，因此应把杠杆两端的平衡螺母向左调。 [2]力臂是支点到力的作用线的垂直距离，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。 （2）由实验数据可得 4N×18cm=2.4N×30cm 4N×7.5cm=1.0N×30cm 因此可得出杠杆的平衡条件为 F1l1=F2l2 （3）此实验为探究性实验，是为了寻找一个普遍性规律，若只做一次实验会使结论有偶然性，因此为了使实验结论具有普遍性，要进行多次实验。 故选B。 9．(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。 10．(1)右 (2) (3)远离 【详解】（1）杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节。 （2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2 （3）由图知，撬棒在使用过程中向下用力，绕B点转动，则B点为支点，由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长越省力，所以在用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向远离支点O方向移动，这样动力臂变长了，就越省力。 11．(1) 处于平衡状态 左 (2) 不变 支点到力的作用线的距离 小明 (3) (4)见解析 【详解】（1）[1]静止或匀速转动时，杠杆处于平衡状态，题中杠杆静止，因此处于平衡状态。 [2]杠杆左边高，右边低，为了让杠杆在水平位置平衡，右端平衡螺母应向左调。 （2）[1][2][3]由题意知，OD>OA=OC，当把A处悬挂的钩码改挂在C处，支点到力的作用点的距离不变，但杠杆不再平衡；把A处悬挂的钩码改挂在D处，支点到力的作用线的距离相同，发现杠杆仍保持平衡；因此可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离，故小明的观点是正确的。 （3）分析表格数据： 次数 1：1.0N×10cm=1.0N×10cm 次数 2：1.5N×5cm=0.5N×15cm 次数 3：2.0N×15cm=1.5N×20cm 得出杠杆的平衡条件是：F1l1=F2l2（动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂）。 （4）当一端烛油滴下时，此端蜡烛的重力变小，导致此端的力和力臂的乘积变小，杠杆失去平衡，所以此端上升。 12．(1)右 (2)F1 l1= F2 l2 (3)D 【详解】（1）图甲中的杠杆左低右高，表明左边偏重，要使杠杆在水平位置平衡，可以将平衡螺母向右调节。 （2）根据表格中数据可知，每次实验中动力与动力臂的乘积都等于对应的阻力与阻力臂的乘积，故可以得出的结论是。 （3）杠杆是能绕固定点转动的硬棒。桔槔、踏碓、水碓都满足杠杆的定义，属于杠杆；盘山栈道属于斜面类简单机械，不属于杠杆，故选D。 13．(1)左 (2)D (3)仍能 (4)先变小后变大 (5) 【详解】（1）由图甲可知，杠杆左端偏高，根据调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动的原则，应把杠杆的平衡螺母向左调，直至杠杆在水平位置平衡。 （2）由图乙可知，杠杆右端向下倾斜，左端上翘，说明左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积。 A．在实验过程中，不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，故A错误； B．将右侧钩码向左移动一格，右侧力臂减小，右侧力与力臂的乘积减小，根据杠杆平衡的条件，可知此时杠杆左侧力与力臂的乘积仍小于右侧力与力臂的乘积，因此杠杆仍不会平衡，故B错误； C．增加右侧钩码个数，右侧的力臂不变，力变大，右侧力与力臂的乘积会比左侧力与力臂的乘积大的更多，杠杆不会平衡，故C错误； D．将左侧钩码向左移动一格，左侧的力不变，力臂变大，则左侧力与力臂的乘积变大，根据杠杆平衡的条件，此时左侧力与力臂的乘积等于右侧力与力臂的乘积，会使杠杆平衡，故D正确。 故选D。 （3）力臂是支点到力的作用线的距离，将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点，力臂仍是原来的力臂（即支点到原来力的作用线的距离），与原来相比较力和力臂都没有改变，根据杠杆平衡条件可知，所以杠杆仍能保持平衡。 （4）由图丁可知，测力计竖直向上拉杠杆的C点时，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，即阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数即动力大小将先变小后变大。 （5）由图可知，因为金属棒质量分布、粗细都均匀，所以重心在棒的中点O，当以A为支点时，为动力臂，此时动力臂与阻力臂的比值最大，已知，则，根据杠杆的平衡条件可得，此时的动力是最小的， 若保持F的作用点和方向均相同，以C为支点，为动力臂，此时动力臂与阻力臂的比值为2:1，根据杠杆的平衡条件可得，此时的F最大为 所以使金属棒在图示位置静止时所需外力F的范围是 14．(1) 平衡 左 (2) 寻找普遍规律 (3)右端下沉 (4) 减小 不一定 【详解】（1）[1]只要杠杆处于静止，杠杆就处于平衡态，故图甲中，杠杆处于平衡态。 [2]杠杆左端高，右端低，需要将杠杆的平衡螺母向左边调节，才能使杠杆在水平位置平衡。 （2）[1]分析表格第一组实验的数据可发现 分析第二组数据可发现 分析第三组数据可发现 故实验数据可得出结论为。 [2]多次实验的目的是为了寻找普遍规律，避免偶然性。 （3）如图乙所示，若在左右两边各加一个钩码，则杠杆的左边力与力臂的乘积为 杠杆右边力与力臂的乘积为 即，杠杆右端将下沉。 （4）[1]如图丙所示，将弹簧测力计从图示位置变成竖直位置，杠杆始终保持水平位置平衡，阻力与阻力臂的乘积不变，动力臂变大，则弹簧测力计的示数会减小。 [2]支点到力作用线的距离为力臂，当弹簧测力计在竖直位置时，力臂在杠杆上，当弹簧测力计斜向下拉时，力臂不在杠杆上，故说明力臂不一定在杠杆上。 15．(1) 越重 2 3 乙 绳端移动的距离等于钩码提升的高度 (2)减小接触面粗糙程度 (3) 省功 B 【详解】（1）[1]在实验1和2中，滑轮材质相同，大小相同，则动滑轮重相同，滑轮组相同。提升钩码的重力不同，实验2中钩码更重，机械效率更高。所以在所用滑轮组一定时，提升的钩码越重，机械效率越高。 [2][3]要探究机械效率与提升钩码高度的关系，需要控制滑轮组、钩码重力相同，改变提升钩码的高度。实验2和3中，钩码重相同，提升钩码的高度不同，但机械效率相同。所以比较2和3两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。 [4][5]第5次实验中，绳端移动的距离等于钩码提升的高度，即s=h，说明使用的是定滑轮。图乙是定滑轮装置，图甲是滑轮组装置。所以第5次实验时利用了图乙的装置。 （2）减小摩擦的方法有很多，保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。 （3）[1][2]额外功越小，总功越接近有用功。假设没有额外功，总功等于有用功。但使用任何机械都不可避免地要做额外功，所以使用任何机械都不能省功。这里从额外功对机械效率的影响，推理到没有额外功的理想情况，运用的研究方法是理想实验法，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 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 $