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，通过控制变量法、数据分析法构建“实验操作-原理应用-误差分析”三阶解题体系，系统整合杠杆、滑轮、斜面知识逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |滑轮组机械效率|4题|η=W有/W总计算；控制物重/动滑轮重探究影响因素|有用功/额外功概念→机械效率公式推导→实验误差分析| |杠杆平衡条件|7题|F1L1=F2L2应用；力臂测量与平衡调节|杠杆平衡状态判断→力臂概念→平衡条件实验验证| |定/动滑轮特点|1题|对比法分析省力/改变方向特性|滑轮实质（杠杆模型）→力与距离关系推导| |斜面实验|3题|压力与倾角关系探究；η=Gh/Fs计算|斜面压力分解→机械效率影响因素分析|

期末物理专题复习:简单机械实验题 1．如图所示，这是小明所在实验小组测量滑轮组的机械效率时组装的实验装置，他们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 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 4.5 0.1 2 0.3 4 1 0.2 0.6 0.6 55.6% 5 1 0.3 0.6 0.9 55.6% (1)实验过程中，应竖直向上___________拉动弹簧测力计。 (2)第三次实验中滑轮组的机械效率是___________。 (3)分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重___________，滑轮组的机械效率越高。 (4)分析表格中实验数据可知，利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率___________（选填“相同”或“不同”）。 2．如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的几组实验装置，他按图示匀速拉动弹簧测力计去提起钩码，分别测得数据如表所示： 次数 钩码重力G/N 钩码升高的高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/m 拉力方向 1 1 0.2 1 0.2 向上 2 2 0.2 2.1 0.2 向下 3 1 0.2 0.6 0.4 向上 4 2 0.2 1.1 0.4 向上 (1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和__________； (2)比较1和2两次实验，可知使用定滑轮的好处是________________； (3)比较2和4两次实验，可知使用动滑轮的好处是________________； (4)依据杠杆平衡条件分析，不计动滑轮自重，使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半，但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是 ________________。 3．小华做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上每格的长度相等。 (1)杠杆在如图甲所示的位置静止时______（填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的； (2)为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（填“左”或“右”）端调节； (3)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数______N。当弹簧测力计改为斜拉时，若想弹簧测力计示数仍等于F，应将弹簧测力计的作用点向______（填“左”或“右”）移动适当的距离。 4．某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。（图中每个滑轮重相等） 实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/cm 绳端拉 力F/N 绳端上移 距离s/cm 机械 效率η 1 4 10 1.7 30 78.4% 2 4 10 1.6 40 62.5% 3 6 10 2.4 30 (1)在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量在竖直方向________拉动弹簧测力计； (2)通过表中数据可分析出第2次实验是用________（填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验； (3)通过第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，动滑轮越重，滑轮组的机械效率_________（填“越高”“不变”或“越低”）； (4)第3次实验的机械效率________（结果精确到0.1%）；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； (5)若每个滑轮的质量为100g，则第二次实验中克服摩擦做的额外功为________J；（不计绳重） (6)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率η与机械效益MA的关系图线中，可能正确的是（    ） A． B． C． D． 5．如图甲所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。 (1)实验前，杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母向___________调节，使杠杆在水平位置平衡；这样做的目的是___________。 (2)杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，如图甲所示，此时弹簧测力计的示数F=_______N； (3)当弹簧测力计由图中竖直位置转动到倾斜位置过程中，测力计的示数将___________，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F，应将钩码向___________移动适当的距离： (4)完成实验后，小英利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量 ①将杠杆的B位置挂在支架上，在B的右侧挂质量为m的钩码，前后移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡（如图乙）。 ②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离L1和___________的距离L2； ③根据杠杆的平衡条件，可以计算出杠杆的质量m杆=______（用题目中所给物理量表示）。 6．小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图所示），按以下步骤进行了实验： ①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小； ②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小； ③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②。 实验数据记录如下表： 斜面倾角 5° 10° 15° 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 物体 A B C A B C A B C 重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98 结合以上信息，按要求回答下列问题： (1)请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15°）压力的示意图，要求包含力的三要素______； (2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号______中的数据进行分析； (3)分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值______； (4)分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值______（选填“越大”、“越小”或“不变”）； (5)斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为的物体沿斜面向上匀速运动了，升高了，斜面的机械效率为90%，则该物体所受摩擦力的大小为______N。（取） 7．图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位母亲正用轮椅推着他生病的儿子缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg） (1)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作： ①正确使用弹簧测力计，测出小车重为 2.0N；斜面的高为 0.09m； ②将校零的弹簧测力计与斜面平行放置，然后沿斜面方向______拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为______N； ③计算出将小车从 A 点拉到 B 点的过程中，拉力所做的功为______J；利用斜面将小车从水平地面提升到 B 点时的机械效率为______； (2)在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出小车从A点到B点拉力所做的总功W1；重力做的有用功为W2。通过多组数据作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b； ①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重______（选填“有关”或“无关”），理由：______（写证明过程）； ②若这位儿子和所坐的轮椅总质量为90kg，则母亲用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为______N。 8．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中实验装置如图所示，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 (1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计使钩码上升。实验中若缺少刻度尺________（能/不能）完成实验； (2)通过表中数据可分析出第1次实验是用________图所示装置做的实验； (3)通过第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（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率________； (4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离s=________m，机械效率η=________（百分号前保留一位小数）； (5)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； (6)如采用图丙装置，改变动滑轮重G，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像，分析图像中的A点，被提升物体所受的重力G为________N。（不计绳重和摩擦） 9．如图甲是探究杠杆的平衡条件的装置。 实验次数 动力/钩码 个数 动力臂 阻力/钩码 个数 阻力臂 1 6 20 4 30 2 4 10 2 20 3 2 30 3 4 1 25 5 5 … … … … … (1)在杠杆上挂钩码前，调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持__________并静止，达到平衡状态。 (2)该小组在实验中操作规范，由于不知道钩码的重力大小，记录的数据如表所示。分析数据后，初步总结出杠杆的平衡条件：动力与阻力之比和动力臂与阻力臂之比互为倒数。显然，钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件__________（选填“有”或“没有”）影响。根据此结论，表中第3次实验数据的阻力臂为__________cm。 (3)某兴趣小组利用杠杆的平衡条件制成了一个简易的秆秤，如图，当秤盘不放物品时，秤砣悬挂在0刻度线处时杆秤刚好平衡（简称“调零”）。如果秤盘因不慎磕坏了一个缺口，导致杆秤不能调零，继续使用该杆秤，测量结果将__________（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 (4)根据实验得出的结论，为了增大杆秤的量程，可行的方法有__________。 10．小华和小红两位同学一起做“探究杠杆的平衡条件”的实验，如图所示： (1)实验前，把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上，杠杆中点作为支点的目的是消除_____对实验的影响。 (2)如图甲所示，小华调节杠杆平衡后，在杠杆上A点处挂3个钩码，在B点处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，于是小华便得出了杠杆的平衡条件为：F1×L1=F2×L2；请你判断她这样得出的结论是否合理______（选填“合理”或“不合理”），你判断的理由是_____。 (3)如图乙所示，小红同学设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为F1；第二种弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2在同等条件下，使杠杆水平平衡时，两次弹簧测力计读数F1______F2（选填“＜”“＝”或“＞”）。 (4)小红同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与小华同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是______。 11．在探究杠杆平衡条件的实验中： (1)实验前，小明发现杠杆右端低左端高，应将杠杆右端的平衡螺母向______调节，使杠杆在______位置平衡； (2)如图甲所示，B点应该悬挂______个钩码可以使杠杆再次平衡；平衡后，如果在A点、B点各减少一个钩码，则杠杆的______（选填“左”或“右”）端会下沉； (3)如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉时测力计的示数为______N（每个钩码重0.5N），当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)实验能得到杠杆的平衡条件是______。 12．小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示位置静止，此时杠杆_______（选填“处于”或“不处于”）平衡状态，接下来应调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆自重的力臂为______cm； (2)图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方拿走1个钩码，则B处所挂钩码须向左移动______格，使杠杆在水平位置再次平衡，这样做的好处是____________； (3)接着，小明又提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立呢？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计的拉力是______N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，以钩码所受重力大小为阻力F2，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1、L1的乘积总是大于F2、L2的乘积，其原因主要是_______； (4)如图丁所示，小明将弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点，两次均缓慢匀速转动杠杆，使钩码上升相同的高度，则机械效率___________。 13．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中： (1)实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于______（填“平衡”或“非平衡”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（填“左”或“右”）调节。 (2)图乙中杠杆恰好水平平衡，这时动力或阻力是______（选填“钩码受到的重力”、“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。若将、两点悬挂的钩码同时减少一个，杠杆会______（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转。 (3)如图丙，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由竖直位置移动至位置时，其示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)图丁是我国古代的取水工具—桔槔。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，简化图如图戊所示。若要一次提取更多的水，下列操作可行的是______。 A．使支点靠近点 B．将水桶远离支点 C．适当增大石头的重力 14．根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题：（题中的每个钩码重力0.5N） (1)实验开始时，杠杆的位置如图1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，这样调节的目的是______； (2)要使图2中杠杆平衡，应在C处竖直向下施加______N的拉力。当弹簧测力计由竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；请你在图2中画出斜拉时弹簧测力计拉力的力臂______； (3)在图3实验中，同样用弹簧测力计拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为3.0N时，该拉力的作用点可能是______点（多选，选填“B”“C”“D”或“E”）。 15．在探究杠杆平衡条件的实验中： (1)将装置放在水平桌面上，静止时如图甲所示，此时杠杆___________（填“是”或“不是”）处于平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向___________（选填“左”或“右”）调节；这样做的好处是___________； (2)实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表。图乙是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为___________，②为___________； 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2.5 0.2 2 0.25 2 2 0.15 1.5 0.2 3 1.5 0.1 ① ② (3)分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件：___________； (4)某小组对实验过程交流、讨论后，按图所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了___________。在测量拉力的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为___________（选填“OA”“OB”或“AB”）。 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)匀速 (2)75% (3)越重 (4)相同 【详解】（1）实验过程中，应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，装置处于平衡状态，拉力等于测力计示数。 （2）第三次实验中滑轮组的机械效率是 （3）第1、2、3次实验，同一滑轮组，物体上升的高度和绳端移动距离都不变，物重由1N、2N、4.5N增加，机械效率由55.6%、66.7%、75%增加；可知，同一滑轮组，物重越重，滑轮组的机械效率越高。 （4）根据可知，滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关；因此三次实验所用滑轮组相同，物体的重力相同，物体提升的高度不同，滑轮组的机械效率相同。 2．(1)刻度尺 (2)可以改变力的方向 (3)可以省力 (4)不能忽略动滑轮自身重力、绳子摩擦力等 【详解】（1）实验中还要测量钩码升高的高度与绳子自由端移动的距离，因此还需增加刻度尺。 （2）1和2两次实验是不用滑轮和使用定滑轮的对比，由表格数据可以看出使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向，因此比较1和2两次实验，可知使用定滑轮的好处是可以改变力的方向。 （3）2和4两次实验是使用定滑轮和使用动滑轮的对比，由表格数据可以看出使用动滑轮省力，但不能改变力的方向，因此比较2和4两次实验，可知使用动滑轮的好处是可以省力。 （4）使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半，这个关系是不计动滑轮自重时才成立的。分析第3、4两次实验数据，实际的拉力F却比理论值多0.1N，说明有阻力不能忽略不计，在提升重物的同时要克服动滑轮自身重力、绳子摩擦力等。故不符合理论上的关系的主要原因是不能忽略动滑轮自身重力、绳子摩擦力等。 3．(1)是 (2)右 (3) 1.5 右 【详解】（1）当杠杆处于静止或匀速转动状态时，我们就说杠杆处于平衡状态。图甲中，杠杆处于静止，是处于平衡状态。 （2）图甲中，杠杆的左端下沉，应向右调节平衡螺母，才能让杠杆在水平位置平衡。 （3）[1]图乙中，设杠杆每一小格的长度为L，据杠杆的平衡条件有 解得，F=1.5N。 [2]弹簧测力计改为斜拉时，拉力对应的变小，为了保持测力计示数不变，则应向右移动测力计，让对应的力臂保持不变。 4．(1)匀速 (2)乙 (3)越低 (4) 83.3% 提升的物体越重 (5)0.04 (6)A 【详解】（1）在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数，以保证拉力大小恒定，也便于测出拉力的大小。 （2）根据s=nh可知，第2次实验中，绳子的有效段数 因此选择乙装置进行实验。 （3）根据s=nh可知，第一次实验绳子的有效段数为3，故通过第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，动滑轮越重（动滑轮的个数越多），滑轮组的机械效率越低。 （4）[1]第3次实验中，滑轮组的机械效率 [2]根据s=nh可知，第1次和第3次实验中，绳子的有效段数为 因此通过第1次实验和第3次实验的数据分析可得出结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高。 （5）由表中数据可知，第2次实验中，有用功 W有2=G2h2=4N×10×10-2m=0.4J 总功 W总2=F2s2=1.6N×40×10-2m=0.64J 动滑轮的重力 G动=m动g=2×100×10-3kg×10N/kg=2N 则克服动滑轮重力做的功 W动=G动h2=2N×10×10-2m=0.2J 不计绳重，由W总=W额+W有和W额=W动+W摩擦可得，克服摩擦做的额外功 W摩擦=W总2-W有2-W动=0.64J-0.4J-0.2J=0.04J （6）AB．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 即η与MA是成正比的，故A正确，B错误， CD．机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，即，不计绳重和摩擦，则 由此可知，G增大时，MA也增大，且MA增大得越来越慢（偏向G轴），即MA与G的关系图像是一条偏向G轴的曲线，故CD错误。 故选A。 5．(1) 右 见解析 (2)3 (3) 变大 右 (4) O到B 【详解】（1）[1]实验前，杠杆右端偏高，说明左端重，应将两端的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。 [2]此时杠杆重力的方向过支点，目的是使杠杆重力的力臂为0，消除杠杆自重对实验的影响，并便于测量力臂的长。 （2）设杠杆每格的长度为1，每个钩码的重力为1N，设在B点挂n个钩码，根据杠杆的平衡条件可知，，解得 （3）[1][2]根据杠杆的平衡条件可知，当当弹簧测力计由图中竖直位置转动到倾斜位置过程中，动力臂l2变小，阻力和阻力臂不变，则动力变大，因此测力计的示数将变大，要保持F大小不变，就得减小阻力臂，即应将钩码向右移动适当的距离。 （4）[1]已知钩码的质量m，用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离，即L1，欲求杠杆的质量m杆，则应量出O到B的距离，即L2。 [2]根据杠杆的平衡条件可知，，解得杠杆的质量为 6．(1) (2)1、4、7（2、5、8或3、6、9） (3)都相等 (4)越小 (5)10 【详解】（1）物体A对斜面的压力作用点在接触面，与接触面垂直并指向斜面；由表格中数据可知，当斜面倾角为15°，A对斜面的压力大小为9.66N。如图所示： （2）研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，应选择同一物体放在同一斜面上，改变斜面倾角，测出压力大小进行比较，所以可选择实验序号1、4、7或2、5、8、或3、6、9中的数据进行分析。 （3）分析比较1、2、3（4、5、6或7、8、9）三组数据，A、B、C三个不同物体静止在同一斜面上，物体对木板的压力与该物体重力的比值都相等。 （4）分析比较序号1、4、7（2、5、8、或3、6、9）中的实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力越小，由于重力不变，则物体对木板的压力与该物体重力的比值越小。 （5）拉力F做的有用功为 总功为 额外功为 则该物体所受摩擦力的大小为 7．(1) 匀速 0.3 0.3 (2) 无关 见解析 135 【详解】（1）[1]实验中，需沿斜面方向匀速拉动小车，这样操作时，弹簧测力计示数稳定。 [2]由图可知，测力计的分度值为0.02N，指针指在0.3N处，所以，弹簧测力计示数为0.3N。 [3]将小车从A点拉到B点的过程中，拉力做的功为W总=Fs=0.3N×1m=0.3J [4]有用功为W有用=Gh=2.0N×0.09m=0.18J 机械效率为 （2）[1][2]从图像读出当小车的总重G增大到5N时，有用功，总功，则此时机械效率为 所以，用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。 [3]这位儿子和所坐的轮椅总质量为90kg，则母亲用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，有用功为 则总功为 则推力为 8．(1) 匀速 能 (2)甲 (3)越低 (4) 0.3 83.3% (5)提升物体的重力越大 (6)12 【详解】（1）①实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，使装置处于受力平衡状态，并在拉动过程中进行读数。 ②实验中可不用刻度尺，只要测出被提起的物体的重力G、作用在绳子自由端的拉力F，数出吊着动滑轮的绳子的股数n，根据 即可求出滑轮组的机械效率。 （2）第一次实验和第二次实验钩码重力相同，所以第一次实验可能是图甲或者图乙，由滑轮组机械效率计算 可知，钩码重G一定时，动滑轮重G动越小，滑轮组效率越高，第一次机械效率高于第二次机械效率，因此是用甲图所示装置做的实验。 （3）第二次使用了两个动滑轮，第一次使用了一个动滑轮，第二次的机械效率低于第一次的机械效率，故使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低。 （4）绳端的移动距离 机械效率 （5）第三次实验提升的物重大于第一次提升的物重，效率高于第一次，故使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。 （6）忽略绳重和摩擦，则克服动滑轮的重做的功为额外功的唯一来源，由 和图丙可知，当动滑轮重为4N时，机械效率为75%，则 故被提升物体所受的重力G=12N。 9．(1)水平 (2) 没有 20 (3)偏小 (4)增加秤砣的质量 【详解】（1）为了便于测量力臂，在杠杆上挂钩码前，调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止。 （2）[1]根据题意知道“动力与阻力之比和动力臂与阻力臂之比互为倒数”，即 由数学知识知道，此结论也可以表述为F1l1=F2l2，说明钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件没有影响。 [2]根据“动力与阻力之比和动力臂与阻力臂之比互为倒数”知道，表中第3次实验数据的阻力臂 （3）由于某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口，在测量时需要多放物品去补足缺口处的质量，所以，在m砣gl砣不变时，测量结果偏小。 （4）为了增大杆秤的量程，由可知，可增加秤砣的质量来增大秤砣的移动范围等。 10．(1)杠杆自身重力 (2) 不合理 实验数据太少，不具备普遍性 (3)＜ (4)杠杆的重力对杠杆转动产生了影响 【详解】（1）实验前将质量分布均匀的杠杆中点置于支架上，此时杠杆自身重力的作用线通过支点，力臂为0，能消除杠杆自重对实验的影响，让实验只研究动力、动力臂与阻力、阻力臂的关系。 （2）[1]仅通过一次实验（A点挂3个钩码、B点挂2个钩码使杠杆平衡）就推导杠杆平衡条件，实验次数太少。 [2]偶然因素（如钩码质量误差、杠杆刻度精度）可能导致单次结果巧合，无法反映普遍规律。科学实验需多次改变钩码数量、位置，收集多组数据，才能归纳出可靠的杠杆平衡条件。 （3）弹簧测力计竖直拉（第一种方案）时，力臂是杠杆上对应刻度的水平长度（力的方向与杠杆垂直，力臂等于支点到作用点的距离）；倾斜拉（第二种方案）时，力的方向与杠杆不垂直，力臂是“支点到力的作用线的垂直距离”，实际力臂小于杠杆上对应刻度长度（动力臂变小）。根据杠杆平衡条件，阻力（钩码重力）、阻力臂不变时，动力臂越小，所需动力越大。因此。 （4）图丙装置中，杠杆的支点不在中点，杠杆自身有重力，且重力的作用线不通过支点（力臂不为0）。实验时，杠杆自重会参与“动力、阻力的平衡”，导致测量的动力、动力臂、阻力、阻力臂数据，无法单纯满足（因为额外引入了杠杆自重的“力和力臂”），从而与小华得出的平衡条件不符。 11．(1) 左 水平 (2) 3 左 (3) 3 变大 (4)F1L1=F2L2 【详解】（1）[1]杠杆右端低左端高，说明杠杆的重心在支点右侧，要使杠杆平衡，应将右端的平衡螺母向左调节，通过改变杠杆重心的位置，使杠杆在水平位置平衡。 [2]杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，支点到力的作用线的距离就是力臂，便于从杠杆上直接读出力臂的长度，同时也能消除杠杆自重对平衡的影响。 （2）[1]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格的长度为L。由图甲可知，A点挂 4 个钩码，力臂为3L，B点力臂为4L。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，可得 4G×3L=F2×4L，解得F2=3G，即B点应悬挂3个钩码。 [2]平衡后，在A点、B点各减少一个钩码，此时A点的力和力臂的乘积为 3G×3L=9GL，B点的力和力臂的乘积为2G×4L=8GL。因为9GL＞8GL，所以杠杆的左端会下沉。 （3）[1]由图乙可知，左侧A点挂4个钩码，每个钩码重0.5N，总重力为 4×0.5N=2N，力臂为3L；C处力臂为2L。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，可得 2N×3L=F×2L，解得F=3N，即弹簧测力计的示数为3N。 [2]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，力臂会变小。由于阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，要保持杠杆平衡，拉力需要变大，所以弹簧测力计的示数将变大。 （4）通过多次实验，分析记录的数据可以得出，杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2。 12．(1) 处于 0 (2) 4 便于测量力臂 (3) 3.3 杠杆自重的影响 (4)不变 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态，杠杆保持静止，此时杠杆处于静止状态，达到平衡。 [2]当杠杆在水平位置平衡时，杠杆的支点在重心处，杠杆自重的力臂为0。 （2）[1]设一个钩码的重力为G，一格的长度为L，在A处下方拿走1个钩码；根据杠杆的平衡条件G×4L=G×nL 解得n=4，故应该将B处所挂钩码须向左移动8-4=4格。 [2]实验过程中始终保持杠杆水平平衡，力臂在杠杆上，这样做的目的是便于测量力臂。 （3）[1]由图丙可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为3.3N。 [2]用如图丙所示装置进行探究，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）钩码上升相同的高度，则有用功大小不变，不计摩擦，用杠杆提升钩码时，克服杠杆自身重力做的功为额外功；如果仅将拉力作用点由C移至E，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆重心上升的高度h不变，根据W额=G杠h可知，所做的额外功不变，根据W总=W有+W额可知，总功不变，由公式可知，杠杆的机械效率不变。 13．(1) 平衡 左 (2) 钩码对杠杆的拉力 逆时针 (3)变大 (4)C 【详解】（1）[1]杠杆静止或匀速转动时，都属于平衡状态。图甲中杠杆虽然倾斜，但处于静止状态，因此此时杠杆处于平衡状态。 [2]杠杆左端上翘，右端下沉。根据杠杆平衡的调节原则“左高左调，右高右调”，应将平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[1]在图乙中，杠杆水平平衡时，动力和阻力分别是钩码对杠杆的拉力，而不是钩码受到的重力或杠杆对钩码的拉力。因为使杠杆转动的力是作用在杠杆上的力。 [2]设每个钩码重为G，每格长度为L，若将、两点悬挂的钩码同时减少一个，则左侧力乘力臂为 右侧力乘力臂为 左侧力和力臂的乘积大于右侧，则杠杆会逆时针转动。 （3）弹簧测力计由竖直位置移动至位置时，拉力的力臂会变小，左侧力和力臂不变的情况下，右侧力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，拉力会变大，即弹簧测力计的示数会变大。 （4）A．使支点靠近点，可以使左侧力臂变大，右侧力臂变小，在右侧石头重力不变的情况下，杠杆平衡时，左侧水的重力会变小，故A不符合题意； B．将水桶远离支点，可以使左侧力臂变大，在右侧石头重力和力臂不变的情况下，杠杆平衡时，左侧水的重力会变小，故B不符合题意； C．适当增大石头的重力，在左右力臂大小不变时，杠杆平衡时，左侧水的重力会变大，故C符合题意。 故选C。 14．(1) 平衡 左 便于测量力臂 (2) 2 变大 见解析 (3)B、C、E 【详解】（1）[1]实验开始时，杠杆的位置如图1所示，杠杆静止，则处于平衡状态。 [2][3]如图1所示，杠杆右端下沉，说明右端重，需将平衡螺母向左移动，才能使杠杆在水平位置平衡，这样调节的目的是使得力臂和杠杆重合，便于测量力臂。 （2）[1]设杠杆上一格的长度为L，要使图2中杠杆平衡，在C处竖直向下施加拉力F时，根据杠杆平衡条件则有，解得。 [2]当弹簧测力计由竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，阻力和阻力臂不变，动力臂变短，根据杠杆平衡条件可知需要的拉力变大，则弹簧测力计的示数将变大。 [3]过支点O作拉力作用线的垂线段即为力臂L，作图如下： （3）设杠杆上一格的长度为L，在图3实验中，同样用弹簧测力计拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为3.0N时，设该拉力的力臂为。根据杠杆平衡条件则有，解得。所以该拉力的作用点到支点的距离至少为。则该拉力的作用点可能是B、C、E。 15．(1) 是 右 便于测量力臂 (2) 1 0.15 (3) (4) 拉力的力臂 OB 【详解】（1）[1]杠杆平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态，由题可知，杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。 [2]如图甲所示，发现杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡。 [3]使杠杆在水平位置平衡的目的是：使力臂与杠杆重合，便于测量力臂。 （2）[1][2]由图乙可知，杠杆左侧挂了3个钩码，左侧动力大小为1.5N，因此每个钩码重力为0.5N，右侧挂两个钩码，因此阻力大小为1N；左侧动力臂的长度为两个格，共0.1m，所以每个格的长度为0.05m，右侧阻力臂共3个格，所以阻力臂的长度为0.15m。故①为1，②为0.15。 （3）由实验表格中数据知道，三次实验数据都满足动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，用公式表示为：。 （4）[1]力臂不一定是支点到力作用点的距离，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了拉力的力臂，使力臂与杠杆不重合。 [2]从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂，因此拉力的力臂应为OB。 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 $