中考物理滿分突破必刷實(shí)驗(yàn)題100例：測(cè)量機(jī)械效率（考試卷+解析版）

必刷15測(cè)量機(jī)械探究杠桿的平衡條件例83．（2019·德陽(yáng)）如圖所示是探究杠桿平衡條件的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)情景：（1）掛鉤碼前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時(shí)杠桿________（選填“達(dá)到”或“沒(méi)有達(dá)到”）平衡狀態(tài)，接下來(lái)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿處于________。（2）如圖乙所示，A點(diǎn)掛有2個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼、為了讓杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在B點(diǎn)掛________個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼。（3）如圖丙所示，現(xiàn)給你一個(gè)量程為0～2N的彈簧測(cè)力計(jì)，若干個(gè)50g的鉤碼，鉤碼掛在C點(diǎn)處，現(xiàn)使用彈簧測(cè)力計(jì)和鉤碼使杠桿在水平位置平衡，則在C點(diǎn)處所掛鉤碼的最多個(gè)數(shù)為_(kāi)_______個(gè)?！敬鸢浮窟_(dá)到

水平位置平衡

3

6【解析】（1）杠桿保持靜止，此時(shí)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，達(dá)到平衡；由圖中，杠桿的右端較高，平衡螺母應(yīng)向右端移動(dòng)使杠桿在水平位置平衡；（2）設(shè)杠桿的一個(gè)小格為L(zhǎng)，一個(gè)鉤碼重為G，因?yàn)?，F(xiàn)1l1=F2l2，所以，2G×3L=nG×2L，所以，n=3，所以在B處掛3個(gè)鉤碼。（3）為使拉力最小，動(dòng)力臂要最長(zhǎng)，拉力F的方向應(yīng)該垂直杠桿向上，即豎直向上，動(dòng)力臂為最長(zhǎng)，F(xiàn)作用點(diǎn)在最左端，根據(jù)杠桿的平衡條件，在C點(diǎn)處所掛鉤碼的最多個(gè)數(shù)：nG×4L=F×6L，nmg×4L=F×6L，代入數(shù)據(jù)：n×0.05kg×10N/kg×4L=2N×6L，解得，n=6。杠桿的應(yīng)用例84．（2019·咸寧）小敏同學(xué)參加研學(xué)旅行時(shí)，在湖邊撿到一塊漂亮的小石塊，她用家中常見(jiàn)物品與刻度尺巧妙地測(cè)出了小石塊的密度,她的測(cè)量方案如下：①用細(xì)繩將一直桿懸掛，調(diào)節(jié)至水平位置平衡，記下細(xì)繩在直桿上的結(jié)點(diǎn)位置O；②將一重物懸于結(jié)點(diǎn)O左側(cè)的A點(diǎn)，小石塊懸于結(jié)點(diǎn)O的右側(cè)，調(diào)整小石塊的位置，如圖所示，當(dāng)小石塊懸于B點(diǎn)時(shí)，直桿在水平位置平衡；③用刻度尺測(cè)量OA的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，OB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2；④保持重物的懸點(diǎn)位置A不變，將結(jié)點(diǎn)O右側(cè)的小石塊浸沒(méi)在盛水的杯中（且未與杯底、杯壁接觸）,調(diào)整小石塊的懸點(diǎn)位置，當(dāng)小石塊懸于C點(diǎn)時(shí),直桿在水平位置平衡；⑤用刻度尺測(cè)量OC的長(zhǎng)度為L(zhǎng)3。請(qǐng)根據(jù)她的測(cè)量方案回答以下問(wèn)題（1）實(shí)驗(yàn)中三次調(diào)節(jié)了直桿在水平位置平衡，其中，第一次調(diào)節(jié)水平平衡是，第二次調(diào)節(jié)水平平衡是 ；（選填“a”或“b”）a．消除直桿自重的影響b.便于測(cè)量力臂（2）實(shí)驗(yàn)中長(zhǎng)度 （選填“L1”、“L2”或“L3”）的測(cè)量是多余的；（3）C點(diǎn)應(yīng)該在B點(diǎn)的（選填“左”或“右”）側(cè)；（4）小石塊密度的表達(dá)式為ρ=（選用字母ρ木、L1、L2、L3表示）。【答案】（1）ab（2）L1（3）右（4）EQ\F(L3,L3－L2)ρ水【解析】（1）第一次在實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)直桿在水平位置平衡的目的是使直桿的重心落在支點(diǎn)上，從而使直桿自重的力臂為0，使直桿自重對(duì)杠桿的平衡沒(méi)有影響；第二、三次，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中再次使直桿在水平位置平衡，此時(shí)直桿的力臂與直桿的一部分相重合，從而可以便于對(duì)力臂的測(cè)量。（2）實(shí)驗(yàn)中兩次使直桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件，可以得到兩個(gè)等式：G物L(fēng)1=G石L2，G物L(fēng)1=F′L3，所以有G石L2=F′L3，所以G物L(fēng)1在實(shí)驗(yàn)中起中間橋梁的作用，L1的測(cè)量是多余的。（3）實(shí)驗(yàn)中兩次使直桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件，可以得到兩個(gè)等式：G物L(fēng)1=G石L2，G物L(fēng)1=F′L3，所以有G石L2=F′L3，F(xiàn)′是小石塊浸沒(méi)在水中時(shí)，小石塊對(duì)直桿的拉力，由于浮力的作用，可知F′<G石，所以L3>L1，即C點(diǎn)在B點(diǎn)的右側(cè)。（4）實(shí)驗(yàn)中兩次使直桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件，可以得到兩個(gè)等式：G物L(fēng)1=G石L2，G物L(fēng)1=F′L3，所以有G石L2=F′L3，G石L2=（G石?F?。㎜3ρ石V石gL2=（ρ石V石g?ρ水V排g）L3，因?yàn)樾∈瘔K浸沒(méi)在水中，所以V排=V石，所以ρ石V石gL2=（ρ石V石g?ρ水V石g）L3，解得：ρ石=EQ\F(L3,L3－L2)ρ水測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率例85．（2019·安順）小軍同學(xué)為了探究“使用動(dòng)滑輪的省力情況及滑輪組的機(jī)械效率”，使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)前，小軍用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得動(dòng)滑輪的重力為1.0N，每個(gè)鉤碼的重力為0.5N，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小軍多次改變動(dòng)滑輪所掛鉤碼的數(shù)量，分別記下了每次所掛鉤碼的重力及對(duì)應(yīng)的輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)（見(jiàn)下表）序號(hào)12345678動(dòng)滑輪重G0/N1.01.01.31.01.01.01.01.0所掛鉤碼的重力G/N0.51.01.52.02.53.03.54.0彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N0.81.21.31.61.82.22.32.7（1）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到：在動(dòng)滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，使用該滑輪組（選填“省力”或“不省力”）（2）在忽略摩擦、繩重及實(shí)驗(yàn)誤差的條件下，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與被提升鉤碼重力G以及動(dòng)滑輪重力G0的關(guān)系為（3）小軍同學(xué)又研究了滑輪組水平拉動(dòng)物體的情況，用另一組滑輪組將重為50N的物塊從位置A勻速直線拉到位置B，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出最省力的繞線方法：物塊移動(dòng)的距離為cm；若此時(shí)繩自由端所用拉力為10N，物塊受到的摩擦力為18N，該滑輪組的機(jī)械效率為。【答案】（1）不省力；（2）F＝EQ\F(G+G0,2)；（3）如圖所示；3.10；60%【解析】（1）分析表中序號(hào)為1、2的兩組數(shù)據(jù)可以得到：在動(dòng)滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，測(cè)力計(jì)示數(shù)大于所掛鉤碼的重力G，故此時(shí)使用該滑輪組不省力；（2）由圖1可知n＝2，在忽略摩擦、繩重及實(shí)驗(yàn)誤差的條件下，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與被提升鉤碼重力G以及動(dòng)滑輪重力G0的關(guān)系為：F＝EQ\F(G+G0,2)；（3）用另一組滑輪組將重為50N的物塊從位置A勻速直線拉到位置B，當(dāng)繩子的有效段數(shù)最多為3時(shí)，最省力，如下圖所示：由圖知，物塊移動(dòng)的距離為44.10cm－41.00cm＝3.10cm；若此時(shí)繩自由端所用拉力為10N，物塊受到的摩擦力為18N，該滑輪組的機(jī)械效率為：η＝EQ\F(W有用,W總)＝EQ\F(fs,F×3s)＝EQ\F(18N,3×10N)×100%＝60%。探究斜面效率與傾角的關(guān)系例86．（2019·眉山）為了探究斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度之間的關(guān)系，探究小組的同學(xué)利用木板、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)、木塊等器材設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表：請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)解答下列問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)中要求用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做______運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程中木塊的機(jī)械能______（選填“變大”、“不變”或“變小”）。（2）第2次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為_(kāi)_____，斜面對(duì)木塊的摩擦力為_(kāi)_____N。（3）斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系是：______。（4）試列舉出生活中利用斜面的一個(gè)實(shí)例：______?！敬鸢浮縿蛩僦本€

變大

50%

0.9

斜面越陡，其機(jī)械效率越高

盤山公路【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中要求用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，因木塊高度變大，重力勢(shì)能變大，該過(guò)程中木塊的機(jī)械能變大；（2）第2次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率：η=EQ\F(W有用,W總)＝EQ\F(Gh,Fs)=EQ\F(3N×0.3m,1.8N×1m)×100%=50%。在第2次實(shí)驗(yàn)中，有用功W有=Gh=3N×0.3m=0.9J，總功W總=Fs=1.8N×1m=1.8J，額外功：W額=W總－W有=1.8J－0.9J=0.9J，根據(jù)W額=fs可得摩擦力：f=EQ\F(W額,s)=EQ\F(0.9J,1m)=0.9N；（3）由表中數(shù)據(jù)可知：斜面越陡，其機(jī)械效率越高；（4）生活中利用斜面的實(shí)例：盤山公路。故答案為：（1）勻速直線；變大；（2）50%；0.9；（3）斜面越陡，其機(jī)械效率越高；（4）盤山公路。（1）實(shí)驗(yàn)用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)力計(jì)示數(shù)才恒定；動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度大小有關(guān)，重力勢(shì)能大小與物體的質(zhì)量和舉高的高度有關(guān)，據(jù)此分析；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由η=EQ\F(W有用,W總)＝EQ\F(Gh,Fs)×100%求出第2次實(shí)驗(yàn)中斜面的機(jī)械效率；在第2次實(shí)驗(yàn)中，求出額外功，根據(jù)W額=fs可得摩擦力：（3）由表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；（4）生活中利用斜面的實(shí)例：盤山公路。本題為斜面機(jī)械效率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，考查了斜面摩擦力的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算、影響機(jī)械能大小的因素及數(shù)據(jù)分析能力。1．（2019·宿遷）以下為“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)：OO甲O乙B丙AOACB30°（1）如圖甲，把杠桿放在支架上并置于水平桌面，靜止時(shí)發(fā)現(xiàn)杠桿左低右高，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向______調(diào)節(jié)。（2）如圖乙，在已經(jīng)調(diào)節(jié)好的杠桿左A處掛4個(gè)鉤碼，要使杠桿仍在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊離支點(diǎn)4格的B處掛______個(gè)相同的砝碼。（3）如圖丙，在杠桿左邊離支點(diǎn)4格的C處，用彈簧測(cè)力計(jì)與水平方向成30°角斜向上拉，也可使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為_(kāi)_____N（每個(gè)鉤碼重0.5N）?！敬鸢浮坑?/p>

2

2【解析】（1）把杠桿放在支架上并置于水平桌面后，發(fā)現(xiàn)杠桿左低右高，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端平衡螺母向右調(diào)節(jié)；（2）設(shè)杠桿的一個(gè)小格為L(zhǎng)，一個(gè)鉤碼的重為G，乙圖，設(shè)在B處懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)為n，由杠桿平衡條件得：4G×2L=nG×4L，解得：n=2，即應(yīng)在杠桿右邊B處掛2個(gè)鉤碼；（3）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，此時(shí)動(dòng)力臂等于EQ\F(1,2)OC=EQ\F(1,2)×4L=2L；根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可得，測(cè)力計(jì)的示數(shù)：F1=EQ\F(F2L2,2L1)=EQ\F(4×0.5N×2L,2L)=2N。2．（2019·聊城）下面是小聰利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)前為方便測(cè)量力臂，應(yīng)將杠桿調(diào)節(jié)到______位置平衡，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向______（選“左”或“右”）端調(diào)節(jié)。（2）調(diào)節(jié)平衡后，在杠桿B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼，如圖甲所示，則在A點(diǎn)處應(yīng)掛______個(gè)同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡。（3）圖乙是小聰利用彈簧測(cè)力計(jì)做的某次實(shí)驗(yàn)情景，已知杠桿每格長(zhǎng)5cm，鉤碼每個(gè)重0.5N，請(qǐng)將彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)填入下表。實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m1______0.153.00.10上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不符合杠桿平衡條件，出現(xiàn)問(wèn)題的原因是______。【答案】水平

右

4

3.8

彈簧測(cè)力計(jì)沒(méi)有豎直向下拉【解析】（1）實(shí)驗(yàn)前為方便測(cè)量力臂，應(yīng)將杠桿調(diào)節(jié)到水平位置平衡，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，右端偏高，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右端調(diào)節(jié)。（2）如圖甲所示，在杠桿B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼，設(shè)在則在A點(diǎn)處應(yīng)掛n個(gè)同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡；設(shè)每個(gè)鉤碼重為G，每個(gè)小格為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿的平衡條件F動(dòng)l動(dòng)=F阻l阻：6G×2L=nG×3L，故n=4，即在A點(diǎn)處應(yīng)掛4個(gè)同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡。（3）彈簧測(cè)力計(jì)每一個(gè)大格代表1N，每一個(gè)小格代表0.2N，示數(shù)為3.8N。彈簧測(cè)力計(jì)沒(méi)有豎直向下拉，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉杠桿時(shí)，力臂變小，小于動(dòng)力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，動(dòng)力臂變小。故答案為：（1）水平；右；（2）4；（3）3.8；彈簧測(cè)力計(jì)沒(méi)有豎直向下拉。（1）在調(diào)平杠桿平衡時(shí)，杠桿的哪端高，平衡螺母要向哪端移動(dòng)；（2）根據(jù)杠桿的平衡條件求解；（3）彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)，先觀察量程，然后根據(jù)指針?biāo)谖恢眠M(jìn)行讀數(shù)。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)豎直動(dòng)力臂等于動(dòng)力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉杠桿時(shí)，力臂變小，小于動(dòng)力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離。實(shí)驗(yàn)室中的杠桿上都標(biāo)有刻度值，只有杠桿在水平位置平衡時(shí)，力臂的長(zhǎng)度才可以直接通過(guò)讀刻度值得出。當(dāng)力傾斜作用在杠桿上，力臂變小，這是經(jīng)常考查的內(nèi)容。3．（2019·濟(jì)寧）請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩種方案并分別在圖11中標(biāo)出鉤碼的個(gè)數(shù)和位置,使杠桿在水平位置平衡。【答案】見(jiàn)解析【解析】設(shè)一個(gè)鉤碼重力為G，杠桿上一個(gè)格為L(zhǎng)，杠桿左邊受到的力F1＝4G，其力臂L1＝3L，杠桿左邊力和力臂的乘積：F1L1＝4G×3L＝12GL；為使杠桿平衡，杠桿右邊力和力臂的乘積：F2L2＝12GL；方案一：杠桿右邊受到的力F2＝3G，其力臂L2＝4L，杠桿右邊力和力臂的乘積：F2L2＝3G×4L＝12GL；方案二：杠桿右邊受到的力F2＝4G，其力臂L2＝3L，杠桿右邊力和力臂的乘積：F2L2＝4G×3L＝12GL；如圖所示：方案三：杠桿右邊受到的力F2＝6G，其力臂L2＝2L，杠桿右邊力和力臂的乘積：F2L2＝6G×2L＝12GL。4．（2019·百色）在探究“杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿（每小格均等長(zhǎng)）、鐵架臺(tái)、刻度尺、細(xì)線和若干個(gè)重力1N的鉤碼。（1）為了便于測(cè)量力臂要將如圖甲所示杠桿調(diào)節(jié)在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)往（選填“左”或“右”）調(diào)；（2）杠桿調(diào)節(jié)好后，進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)情景如圖乙、丙、丁所示，以兩邊鉤碼的重力分別為動(dòng)力F1和阻力F2，對(duì)應(yīng)的力臂為L(zhǎng)1和L2，由此可得杠桿的平衡條件為：。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是（選填“A”或“B”）；A．取平均值減少誤差B．使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性（3）將圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個(gè)，則杠桿（選填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；（4）如圖所示，用細(xì)繩豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，則拉力F為N；保持杠桿平衡，將細(xì)繩轉(zhuǎn)到虛線位置時(shí)，拉力F大小將（選填“變大”、“不變”或“變小”）；（5）在生活、生產(chǎn)中經(jīng)常應(yīng)用到杠桿的平衡條件，例如用天平測(cè)量物體的質(zhì)量。某次用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，如圖所示，則物體的質(zhì)量為g?！敬鸢浮浚?）右（2）F1L1=F2L2（動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂B（3）左端下沉（4）1變大（5）72【解析】（1）由圖知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；（2）杠桿調(diào)節(jié)好后，進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)情景如圖乙、丙、丁所示，以兩邊鉤碼的重力分別為動(dòng)力F1和阻力F2，對(duì)應(yīng)的力臂為L(zhǎng)1和L2，分析上述數(shù)據(jù)，可得出的杠桿的平衡條件是：F1l1＝F2l2（或動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂）；本題為探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中多次實(shí)驗(yàn)，是為了得出普遍性結(jié)論，避免偶然性，故選B；（3）如圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個(gè)，左端：2G×4L＝8GL，右端：G×6L＝6GL，左端大于右端，故左端下沉；（4）設(shè)杠桿每個(gè)格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，每個(gè)鉤碼的重力為G＝1N，根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1＝F2L2，2G×2L＝F×4L，解得F＝G＝1N，保持杠桿平衡，將細(xì)繩轉(zhuǎn)到虛線位置時(shí)，拉力F向左傾斜時(shí)，此時(shí)F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，力變大；（5）在天平的標(biāo)尺上，1g之間有5個(gè)小格，一個(gè)小格代表的質(zhì)量是0.2g，被測(cè)物體的質(zhì)量為50g+20g+2g＝72g。5．（2019·錦州）在探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)時(shí)（1）首先，調(diào)節(jié)杠桿上的，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，處于水平平衡狀態(tài)，這樣做是為了在實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測(cè)量。（2）杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后，在杠桿上的A處掛兩個(gè)鉤碼，B處掛三個(gè)同樣的鉤碼杠桿再次平衡。若在杠桿兩側(cè)的鉤碼下方各增掛一個(gè)相同的小金屬球，如圖所示，則杠桿會(huì)（填“向左傾”、“向右傾”或“仍保持水平”）（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們對(duì)小金屬球的密度是多少，產(chǎn)生了濃厚的探究興趣。于是他們?nèi)?lái)天平和量筒進(jìn)行了如下操作：①把天平放在水平桌面上，將撥至標(biāo)尺左端零刻度處，再調(diào)節(jié)天平平衡。②用天平測(cè)小金屬球的質(zhì)量，天平平衡時(shí)右盤中的砝碼的克數(shù)及游碼的位置如圖乙所示，則小金屬球的質(zhì)量為g。③用量筒測(cè)得小金屬球的體積，如圖丙所示，小金屬球的體積為cm3。④小金屬球的密度是g/cm3?！敬鸢浮浚?）平衡螺母；力臂；（2）向左傾；（3）①游碼；②39；③5；④7.8【解析】（1）實(shí)驗(yàn)前先要調(diào)節(jié)杠桿上的平衡螺母使杠桿在水平位置平衡，使杠桿平衡的目的有兩個(gè)：一是避免杠桿重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的影響；二是便于測(cè)量力臂的長(zhǎng)度；（2）設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿一個(gè)小格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，在杠桿上的A處掛兩個(gè)鉤碼，B處掛三個(gè)同樣的鉤碼杠桿平衡，即2G×3L＝3G×2L，若在杠桿兩側(cè)的鉤碼下方各增掛一個(gè)相同的小金屬球，設(shè)金屬球的重力為G′，左端：（2G+G′）×3L＝6GL+3G′L，右端：（3G+G′）×2L＝6GL+2G′L，左端大于右端，故左端下沉；（3）①把天平放在水平桌面上，將游碼撥至標(biāo)尺左端零刻度處，再調(diào)節(jié)天平平衡；②小金屬球的質(zhì)量為：m＝20g+10g+5g+4g＝39g。③小金屬球的體積為：V＝30mL－25mL＝5mL＝5cm3。④小金屬球的密度是：ρ＝EQ\F(m,V)＝EQ\F(39g,5cm3)＝7.8g/cm3。6．（2019·阜新）在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖甲，把質(zhì)量分布均勻的杠桿中點(diǎn)O作為支點(diǎn)，其目的是消除_____對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。為了方便直接測(cè)出力臂，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，當(dāng)在A處掛上鉤碼后杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明力能改變物體的_____。（2）圖乙中杠桿恰好處于水平位置平衡，若在A處下方再掛一個(gè)相同的鉤碼，為使杠桿保持水平平衡，需將掛在B處的鉤碼向右移動(dòng)_____格。當(dāng)杠桿平衡、鉤碼靜止時(shí)，掛在A處的鉤碼所受重力和鉤碼所受拉力是一對(duì)_____力。（3）如圖丙，小明取下B處鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)鉤在C處，使杠桿再次在水平位置平衡，彈簧測(cè)計(jì)示數(shù)_____（選填“大于”、“小于”或“等于”）1N，如果豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，它是_____杠桿（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）（每個(gè)鉤碼重0.5N）。（4）小明經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后得出了杠桿平衡條件_____。【答案】（1）杠桿自重；運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（2）1；平衡；（3）大于；省力；（4）F1l1=F2l2（或動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂）【解析】（1）把質(zhì)量分布均勻的杠桿中點(diǎn)置于支架上，杠桿的重心通過(guò)支點(diǎn)，消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響；為了方便直接測(cè)出力臂，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，當(dāng)在A處掛上鉤碼后杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（2）設(shè)一個(gè)鉤碼重為G，一格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)；根據(jù)杠桿的平衡條件可得：4G×2L=2G×nL，解得：n=4故應(yīng)該將B處所掛鉤碼須向右移動(dòng)4－3=1格；靜止的鉤碼處于平衡狀態(tài)，受到的重力和測(cè)力計(jì)對(duì)鉤碼的拉力是一對(duì)平衡力。（3）如圖丙，小明取下B處鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)鉤在C處，使杠桿再次在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件，彈簧測(cè)計(jì)示數(shù)：F=eq\f(4G×2L,4L)=2G=2×0.5N=1N，由于彈簧測(cè)力計(jì)拉力F的力臂小于4L，故F大于1N；如果豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，彈簧測(cè)力計(jì)力的力臂大于鉤碼的力臂，故它是省力杠桿；（4）杠桿的平衡條件為F111=F2l2（或動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂）。7．（2019·齊齊哈爾）小紅和小君探究“杠桿的平衡條件”時(shí)，使用的每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為50g，杠桿上相鄰刻度線間的距離相等。如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向端調(diào)節(jié)（選填“A”或“B”）。如圖乙所示，杠桿水平平衡后，在杠桿的C點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼，在D點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿，使杠桿仍保持水平平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N?！敬鸢浮緽；0.8【解析】（1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的方法：平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)。（2）根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行分析。（1）如圖杠桿的右端上翹，所以平衡螺母向上翹的B端移動(dòng)。（2）每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為50g，所以每一個(gè)鉤碼的重力為：G1＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，則四個(gè)鉤碼的重力為：G＝4G1＝4×0.5N＝2N，設(shè)每個(gè)小格長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡條件得：G×2L＝F×5L，2N×2L＝F×5L，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為：F＝0.8N8．（2019·荊州）小華在做“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖，杠桿上相鄰刻線間的距離相等。（1）杠桿在如圖甲的位置靜止時(shí)（選填“是”或“不是”）處于杠桿平衡狀態(tài)的。（2）為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)。（3）如圖乙，杠桿在水平位置平衡后，在A點(diǎn)掛兩個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重0.5N，在B點(diǎn)豎直向下拉彈簧測(cè)力計(jì)，仍使杠桿水平位置平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)為N．當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)改為斜拉時(shí)，再次使杠桿水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（4）小華改變鉤碼的個(gè)數(shù)和位置進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，其目的是?！敬鸢浮浚?）是；（2）右；（3）1.5；變大；（4）使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性，避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性?！窘馕觥浚?）杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，圖甲中杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，因而杠桿處于平衡狀態(tài)；（2）圖甲可知，杠桿不在水平位置，左端向下傾斜，說(shuō)明杠桿的重心在左端，平衡螺母應(yīng)向較高的右端調(diào)節(jié)；（3）每個(gè)鉤碼重0.5N，由圖可知OB︰OA＝2︰3，根據(jù)杠桿的平衡條件可得，F(xiàn)×OB＝2G×OA，測(cè)力計(jì)的示數(shù)：F＝EQ\F(2G×OA,OB)＝EQ\F(2×0.5N×3,2)＝1.5N；斜向下拉時(shí)，阻力和阻力臂一定，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大，所以，測(cè)力計(jì)的示數(shù)將大于1.5N；（4）本實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次測(cè)量的目的是：使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性，避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性。9．（2019·新疆）在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端低、右端高，此時(shí)杠桿處于（填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)。（2）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后，進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)，用量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)在A點(diǎn)豎直向上拉（如圖中M所示），杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.5N；若彈簧測(cè)力計(jì)斜向上拉（如圖中N所示），杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為（填“大于”或“小于”）2.5N，此時(shí)拉力的方向與豎直方向的最大夾角為（填“30°”、“45°”或“60°”）。AAFMN（3）杠桿上每個(gè)平衡螺母的質(zhì)量為m，杠桿的總質(zhì)量（含兩個(gè)平衡螺母）為50m。實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)杠桿在水平平衡的過(guò)程中，若只將右端的平衡螺母移動(dòng)了距離L，則調(diào)節(jié)前后杠桿（含兩個(gè)平衡螺母）的重心在桿上移動(dòng)的距離為（填“EQ\F(L,50)”、“EQ\F(L,49)”或“EQ\F(L,48)”）?！敬鸢浮浚?）平衡；（2）右；大于；60°；（3）EQ\F(L,50)【解析】本題考查探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)。（1）杠桿靜止時(shí)就是出于平衡狀態(tài)；為了使杠桿在水平位置平衡，需要將高的一端的平衡螺母往外調(diào)，也就是將杠桿右端的平衡螺母往右調(diào)節(jié)。（2）彈簧測(cè)力計(jì)在N位置時(shí)，力臂小于在M位置時(shí)，所以拉力大于2.5N；彈簧測(cè)力計(jì)的最大拉力為5N，所以力臂最短為在M位置時(shí)的EQ\F(1,2)，因此彈簧測(cè)力計(jì)與豎直方向夾角最大為60°。杠桿加平衡螺母質(zhì)量總共為50m，其中質(zhì)量為m的部分移動(dòng)了L，則相當(dāng)于整體的重心移動(dòng)了EQ\F(L,50)。10．（2019·盤錦）在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是。（2）通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)得出如下數(shù)據(jù)：次數(shù)F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm12214224183261124116285210120638212分析1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題是：沒(méi)有改變的大小。（3）分析4、5、6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出杠桿的平衡條件是（用字母表示）。（4）如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中的情形，把圖中杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個(gè)，為使杠桿再次在水平位置平衡，應(yīng)將左側(cè)鉤碼向移動(dòng)一個(gè)格，同時(shí)右側(cè)鉤碼向移動(dòng)一個(gè)格。（均填“左”或“右”）····O【答案】（1）消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響，同時(shí)便于測(cè)量力臂；（2）力；（3）F1l1＝F2l2；（4）右；左【解析】（1）使杠桿在水平位置平衡，杠桿重心通過(guò)支點(diǎn)，可以消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響；力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂大??；（2）分析1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題是：沒(méi)有改變力的大?。唬?）先將數(shù)據(jù)中的各自的力與力臂相乘，然后分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出關(guān)系式為F1l1＝F2l2；（4）設(shè)一個(gè)鉤碼的重力G，一格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則當(dāng)杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個(gè)杠桿在水平位置平衡時(shí)：左邊＝2G×2L＝4GL＞右邊＝G×3L＝3GL；故杠桿不再水平平衡，左側(cè)會(huì)下降。根據(jù)杠桿平衡條件，應(yīng)將左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)一個(gè)小格，將右側(cè)鉤碼向左移動(dòng)一個(gè)格，此時(shí)F1l1＝F2l2＝2GL。11．（2019·鎮(zhèn)江）小飛用圖1裝置來(lái)探究杠桿的平衡條件，設(shè)彈簧測(cè)力計(jì)和鉤碼對(duì)杠桿的拉力分別為動(dòng)力F1和阻力F2，l1和l2分別表示動(dòng)力臂和阻力臂。他的實(shí)驗(yàn)思路是：改變F2、l1和l2，測(cè)得杠桿平衡時(shí)所需的拉力F1，來(lái)尋找F1、F2、l1和l2四個(gè)物理量之間的關(guān)系。已知實(shí)驗(yàn)前已調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0~5N，杠桿上每一格長(zhǎng)10cm。實(shí)驗(yàn)次數(shù)阻力F2/N阻力臂l2/cm動(dòng)力臂l1/cm動(dòng)力F1/N1433302418302.4347.5301.0（1）為便于測(cè)量力臂，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)沿方向拉杠桿，并使之在位置平衡；（2）小飛首先保持F2和l1不變而改變l2，所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示。第1次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的放大圖如圖2所示，則F1=N，此時(shí)杠桿的類型與（選填“筷子”或“老虎鉗”）相同；（3）為獲得更多組數(shù)據(jù)，小飛繼續(xù)進(jìn)行（2）中實(shí)驗(yàn)，則為能順利完成實(shí)驗(yàn)，在改變阻力臂l2時(shí)，l2應(yīng)不超過(guò)cm；完成上述實(shí)驗(yàn)后，小飛接下來(lái)還應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有：①保持不變而改變F2；②保持F2和l2不變而改變l1?！敬鸢浮浚?）豎直水平（2）4.4筷子（3）37.5①l2和l1【解析】（1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)拉力方向與杠桿垂直時(shí)，拉力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離就是其力臂，這樣便于從杠桿上直接讀出力臂，由圖杠桿水平平衡時(shí)拉力方向應(yīng)為豎直方向；（2）圖中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.1N，指針指在4N下面第4個(gè)小格上，因此彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為4N+0.1N×4=4.4N；筷子是費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂，目的是省距離，應(yīng)用了實(shí)驗(yàn)中的第1次實(shí)驗(yàn)原理。（3）當(dāng)F2=4N，動(dòng)力臂l1=30cm，不變時(shí)，,彈簧測(cè)力計(jì)的最大拉力為5N，根據(jù)杠桿平衡條件可得在改變阻力臂l2時(shí)，l2應(yīng)不超過(guò)的數(shù)值：l2=eq\f(F1l1,F2)=eq\f(5N×30cm,4N)=37.5cm，探究杠桿的平衡條件時(shí)要探究F1、F2、l1和l2四個(gè)物理量之間的關(guān)系，因此還應(yīng)探究①保持l2和l1不變而改變F2；②保持F2和l2不變而改變l1。12．（2019·淮安）小明在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡，目的之一是方便測(cè)量；（2）如圖甲所示，在杠桿左邊A處掛4個(gè)鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛_____個(gè)鉤碼；（實(shí)驗(yàn)中所用的鉤碼均相同）（3）小明又用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉，如圖乙所示，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將逐漸（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】（1）力臂（2）3（3）變大【解析】（1）調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡，這樣力臂便沿著杠桿的方向，可直接從杠桿上讀出力臂的長(zhǎng)短，因此可方便測(cè)量力臂；（2）根據(jù)杠桿平衡條件，可計(jì)算出B處應(yīng)掛3個(gè)鉤碼；（3）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾時(shí)，力臂便不再沿杠桿方向，對(duì)應(yīng)力臂會(huì)減小，根據(jù)杠桿平平衡條件，所需拉力變大。13．（2019·青島）探究杠桿的平衡條件。如圖所示，是小鷹和小華同學(xué)用于探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）實(shí)驗(yàn)前，小鷹和小華同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，為了使杠桿在水平位置平衡，他們應(yīng)將左端的螺母向左調(diào)或?qū)⒂叶说穆菽赶騙_______調(diào)。（2）實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)在杠桿的左右兩側(cè)加掛鉤碼，如圖乙所示，如果兩人決定只改變左側(cè)鉤碼的位置，則向________移動(dòng)，才能使杠桿在水平位置重新平衡。改變鉤碼的個(gè)數(shù)及位置，并進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。（3）實(shí)驗(yàn)后，兩位同學(xué)將所得的數(shù)據(jù)分析處理，最終得到杠桿的平衡條件為_(kāi)________?！敬鸢浮浚?）左（2）右（3）F1L1=F2L2【解析】（1）發(fā)現(xiàn)杠桿在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，也可將杠桿左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)。（2）杠桿左側(cè)的一個(gè)鉤碼取下，根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1=F2L2，要使杠桿平衡，則可向右移動(dòng)一格才能使杠桿重新平衡。（3）根據(jù)數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)1L1和F2L2相等，可得出結(jié)論為，杠桿平衡時(shí)，F(xiàn)1L1=F2L214．（2018·青海?。┈F(xiàn)在要完成“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示。實(shí)驗(yàn)前，需要把杠桿在水平位置調(diào)整平衡，這樣做的目的是______。圖中A點(diǎn)位置需掛______個(gè)鉤碼，杠桿才能恢復(fù)水平平衡。若圖中B點(diǎn)位置不掛鉤碼，而施加一個(gè)如圖所示的力F，請(qǐng)畫出F對(duì)應(yīng)的力臂l。________【答案】（1）.便于測(cè)量力臂（2）.4（3）.；【解析】（1）探究杠桿平衡的實(shí)驗(yàn)中，要使杠桿在水平位置平衡，這樣力臂會(huì)在杠桿上，即這樣做的目的是：便于測(cè)量力臂；（2）設(shè)杠桿每格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，每個(gè)鉤碼重為G，由圖知道，此時(shí)左側(cè)力與力臂的乘積是12GL，若要使杠桿平衡，則右側(cè)A點(diǎn)力與力臂的乘積也應(yīng)是12GL，所以，圖中A點(diǎn)位置需掛4個(gè)鉤碼，杠桿才能恢復(fù)水平平衡；（3）由圖知道，O為支點(diǎn)，延長(zhǎng)力F的作用線，由支點(diǎn)O向F的作用線做垂線，標(biāo)出F的力臂l，如圖：【點(diǎn)睛】本題考查的是“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)，涉及杠桿的調(diào)節(jié)、杠桿平衡條件的應(yīng)用，力臂的畫法，是常見(jiàn)題目，難度不大。15．（2018·山東省濱州市）小明在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有，刻度均勻的杠桿，支架，彈簧測(cè)力計(jì)，刻度尺，細(xì)線和質(zhì)量相同的0.5N重的鉤碼若干個(gè)。（1）如圖A所示，實(shí)驗(yàn)前，杠桿左側(cè)下沉，則應(yīng)將左端的平衡螺母向_______（選填“左”或”右”）調(diào)節(jié)，直到杠桿在_______位置平衡，目的是便于測(cè)量________，支點(diǎn)在杠桿的中點(diǎn)是為了消除杠桿________對(duì)平衡的影響。（2）小明同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組完成某次操作后，實(shí)驗(yàn)象如圖B所示，他們記錄的數(shù)據(jù)為動(dòng)力F1=1.5N，動(dòng)力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，則阻力臂L2=________m。（3）甲同學(xué)測(cè)出了一組數(shù)據(jù)后就得出了”動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”的結(jié)論，乙同學(xué)認(rèn)為他的做法不合理，理由是__________________________________________________。（4）丙同學(xué)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析后得出的結(jié)論是：動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離，與小組同學(xué)交流后，乙同學(xué)為了證明丙同學(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的，他做了如圖C的實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)_____（選填“能”或”不能”）說(shuō)明該結(jié)論是錯(cuò)誤的，圖C實(shí)驗(yàn)中，已知杠桿上每個(gè)小格長(zhǎng)度為5cm，每個(gè)鉤碼重0.5N，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在A點(diǎn)斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時(shí)，動(dòng)力×動(dòng)力臂____（選填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂”?！敬鸢浮浚?）.右（2）.水平（3）.力臂（4）.自重（5）.0.15（6）.一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)太少，具有偶然性，不便找出普遍規(guī)律（7）.能（8）.等于【解析】（1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí)，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)，由于杠桿右端偏高，左端的平衡螺母應(yīng)向上翹的右端移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡，消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂大小；（2）杠桿平衡條件是：F1L1=F2L2，根據(jù)已知數(shù)據(jù)代入杠桿平衡條件得：1.5N×0.1m=1N×L2，解得阻力臂L2是：L2=0.15m；；（3）甲同學(xué)只做一次實(shí)驗(yàn)就得出杠桿平衡的條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，是不合理，因?yàn)橐唤M實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)太少，具有偶然性，不便找出普遍規(guī)律；（4）丙同學(xué)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析后得出的結(jié)論是：動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離，與小組同學(xué)交流后，乙同學(xué)為了證明丙同學(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的，他做的如圖C的實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫健皠?dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，這個(gè)結(jié)論是不正確的；當(dāng)動(dòng)力臂不等于支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離時(shí)，看實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否成立；杠桿平衡條件為：F1L1=F2L2，由杠桿平衡條件知道：4×0.5N×3×5cm=3N×1/2×4×5cm，左右相等，杠桿在水平位置平衡時(shí)，即動(dòng)力×動(dòng)力臂等于阻力×阻力臂。點(diǎn)睛：本題考查的是“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)，考查了調(diào)節(jié)平衡螺母的作用、杠桿實(shí)驗(yàn)時(shí)動(dòng)力和阻力的實(shí)驗(yàn)要求及根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算。需要明確當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時(shí)，豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上，傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上，力臂會(huì)變小。16．（2019·巴彥淖爾）如圖是“利用杠桿測(cè)量石塊密度”的實(shí)驗(yàn)。（ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）在實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止在圖甲所示的位置，此時(shí)杠桿處于（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)；要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向調(diào)節(jié)，這樣做的目的是，并消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。（2）在溢水杯中裝滿水，如圖乙所示，將石塊緩慢浸沒(méi)在水中，讓溢出的水流入小桶A中，此時(shí)小桶A中水的體積石塊的體積。（3）將石塊從溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，將裝有水和石塊的A、B兩個(gè)小桶分別掛在調(diào)好的杠桿兩端，移動(dòng)小桶在杠桿上的位置，直到杠桿在水平位置回復(fù)平衡，如圖丙所示。此時(shí)小桶A、B的懸掛點(diǎn)距支點(diǎn)O分別為13cm和5cm，若不考慮小桶重力，則石塊密度的測(cè)量值為kg/m3；若考慮小桶重力，石塊的實(shí)際密度將比上述測(cè)量值。【答案】（1）平衡；右；便于從杠桿上測(cè)量力臂；（2）等于；（3）2.6×103；偏大【解析】（1）杠桿靜止在如圖甲所示位置，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)；調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是便于從杠桿上測(cè)量力臂，同時(shí)是為了讓杠桿的重心在支點(diǎn)上，可避免杠桿自重的影響；杠桿的右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)；（2）在溢水杯中裝滿水，如圖乙所示，將石塊緩慢浸沒(méi)在水中，讓溢出的水流入小桶A中，此時(shí)小桶A中水的體積等于石塊的體積；（3）將裝有水和石塊的A、B兩個(gè)小桶分別掛在調(diào)好的杠桿兩端，移動(dòng)小桶在杠桿上的位置，直到杠桿在水平位置回復(fù)平衡，如圖丙所示。此時(shí)小桶A、B的懸掛點(diǎn)距支點(diǎn)O分別為13cm和5cm，若不考慮小桶重力，根據(jù)杠桿平衡條件可知，G石L1＝G水L2，即m石gL1＝m水gL2，ρ石V石gL1＝ρ水V水gL2，ρ石V石L1＝ρ水V水L2，因?yàn)榈钩龅乃捏w積就是石塊的體積，即V石＝V水，則石塊的密度ρ石＝eq\f(L2,L1)?ρ水＝eq\f(13cm,5cm)×1×103kg/m3＝2.6×103kg/m3；當(dāng)將石塊從水中拿出時(shí)，石片上會(huì)沾有水，因?yàn)轶w積沒(méi)變，質(zhì)量偏大。由ρ＝eq\f(m,V)可知，測(cè)量結(jié)果偏大。17.（2019·煙臺(tái)）如圖所法，按頭尾分檢理順筷子是餐館工作人員日常工作之一。工作強(qiáng)度雖不大，但太浪費(fèi)時(shí)間。聰明的小明為工作人員設(shè)計(jì)了如圖所示的分檢操作步驟，工作效率特別高。這個(gè)方案應(yīng)用到的物理知識(shí)有：_________。第一步：把雜亂無(wú)章的筷子平放在托盤上第二步：用一只筷子把平放的筷子輕輕往前推動(dòng)第三部：當(dāng)部分筷子一端下沉后，收起上翹筷子【答案】力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和杠桿的平衡條件【解析】由操作步驟二知，用一只筷子將平放的筷子往前推，這些筷子會(huì)跟著一起運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)榱梢愿淖兾矬w的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；因?yàn)榭曜右活^粗一頭細(xì)（一頭重一頭輕），由操作步驟三知，粗端在前的筷子會(huì)下沉，其細(xì)端會(huì)翹起，這里應(yīng)用到了杠桿的平衡條件。18．（2019·揚(yáng)州）如圖甲所示是路邊交通指示牌，通過(guò)橫桿A、B與立柱相連，細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)路邊的立柱都是空心圓柱而不是空心方柱。BBA甲乙1m4m（1）小明猜想可能是空心圓柱比空心方柱的抗壓能力強(qiáng)。為此設(shè)計(jì)了下面的探究活動(dòng)，如圖乙所示，分別在圓紙管和方紙管上面施加壓力，觀察并記錄紙管的形變情況，如下表所示；壓力/N類型36912圓紙管完好完好完好完好方紙管完好完好輕度癟嚴(yán)重癟（2）圖甲中指示牌和立柱的總質(zhì)量是300kg，長(zhǎng)為4m，高為2.5m，AB間距離為1m。（忽略指示牌與立柱之間的距離，g取10N／kg）立柱對(duì)橫桿B的作用力的方向是＿＿＿＿，大小是＿＿＿＿N。橫桿B對(duì)立柱壓力的受力面積為400cm2，則橫桿B對(duì)立柱的壓強(qiáng)是＿＿＿＿Pa。立柱固定在地面上，為了增加立柱的穩(wěn)定性，最好在立柱底座的＿＿＿＿（左／右）側(cè)增加固定螺絲。（3）請(qǐng)你寫出生活中應(yīng)用本實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一個(gè)實(shí)例＿＿＿＿。【答案】（1）質(zhì)量；（2）水平向左；6×103；1.5×105；右；（3）各種管道、筆管等（合理即可）【解析】根據(jù)控制變量法，除了壓力不同，其余條件應(yīng)均相同，則質(zhì)量應(yīng)相同；重力豎直向下，則橫桿對(duì)立柱作用水平向右，力的作用是相互的，故立柱對(duì)橫桿B的作用力水平向左，G=mg=300kg×10N/kg=3×103N，由F1L1=F2L2得F×1m=3×103N×2m，

解得F=6×103N，橫桿B對(duì)立柱壓強(qiáng)：p=eq\f(F,S)=eq\f(6×103N,400×10-4m2)=1.5×105Pa，整體重心偏向左邊，有向左倒的趨勢(shì)，則應(yīng)在右側(cè)加固螺絲；生活中各種管道、壁管等應(yīng)用了該原理。19．（2019·濰坊）李華利用生活中常見(jiàn)物品巧妙地測(cè)出一石塊的密度，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：A．取一根筷子，用細(xì)線將其懸掛，調(diào)節(jié)懸掛位置，直至筷子水平平衡，懸掛位置記為O點(diǎn)，如圖甲所示；B．將礦泉水瓶剪成燒杯形狀，傾斜固定放置，在瓶中裝水至溢水口處，用細(xì)線系緊石塊，將石塊緩慢浸入水中，溢出的水全部裝入輕質(zhì)塑料袋中，如圖乙所示；C．取出石塊，擦干水分；將裝水的塑料袋和石塊分別掛于筷子上O點(diǎn)兩側(cè)，移動(dòng)懸掛位置使筷子仍水平平衡，用刻度尺分別測(cè)出O點(diǎn)到兩懸掛點(diǎn)的距離l1和l2，如圖丙所示。（1）已知水的密度為ρ水，則石塊密度ρ石=_____（用字母ρ水和所測(cè)得的物理量表示）；（2）采用上述實(shí)驗(yàn)方法，筷子粗細(xì)不均勻?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果____（選填“有”或“無(wú)”）影響；（3）圖乙所示步驟中，若瓶中的水未裝至溢水口，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）EQ\F(L1,L2)ρ水；（2）無(wú)；（3）偏大【解析】（1）利用杠桿的平衡條件和石塊體積等于溢出水的體積相等，確定等量關(guān)系，解出石塊的密度；（2）筷子粗細(xì)不均勻，實(shí)驗(yàn)時(shí)它在水平位置平衡，支點(diǎn)到重力的作用點(diǎn)的距離為零，則消除筷子自身重對(duì)杠桿平衡的影響。（3）若瓶中的水未裝至溢水口，溢出的水偏少，根據(jù)杠桿的平衡條件即可判斷。（1）圖丙中，根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可得：G水L1=G石L2，由于G=mg=ρVg可得：ρ水V水L1=ρ石V石L2；石塊體積等于它排出水的體積，所以，V石=V水，則：ρ水L1=ρ石L2，所以，ρ石=EQ\F(L1,L2)ρ水；（2）由于實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)懸掛位置，直至筷子水平平衡，此時(shí)重力的作用線通過(guò)支點(diǎn)，支點(diǎn)到重力的作用線的距離為零，則消除筷子自身重對(duì)杠桿平衡的影響，所以筷子粗細(xì)不均勻?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響；（3）若瓶中的水未裝至溢水口，則溢出的水的體積小于實(shí)際排開(kāi)的水的體積，則溢出的水的重力小于排開(kāi)的水的重力，當(dāng)在圖丙實(shí)驗(yàn)時(shí)，L1變大，根據(jù)ρ石=EQ\F(L1,L2)ρ水可知ρ石偏大。20．（2019·威海）小明利用杠桿做了以下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均相等，杠桿上相鄰刻線間的距離相等，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）如圖甲所示，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿的左端下沉，若想使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向調(diào)節(jié)。杠桿在水平位置平衡后，在A點(diǎn)懸掛2個(gè)鉤碼，要使杠桿在水平位置再次平衡，需在B點(diǎn)懸掛個(gè)鉤碼；之后在A、B兩點(diǎn)再各增加1個(gè)鉤碼，杠桿將（選填“不動(dòng)”、“順時(shí)針旋轉(zhuǎn)”或“逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)”）。（2）如圖乙所示，小明在A、C兩點(diǎn)分別懸掛等重的載物盤，制作了一個(gè)天平，左盤盛放物體，右盤加減砝碼，此天平是利用了哪一類杠桿制作面成的？。（3）小明正確使用自制天平稱量物體質(zhì)量時(shí)：①假如支點(diǎn)O因某種原因向右偏移，則測(cè)量值真實(shí)值（選填“大于”“等于”或“小于”）；②假如砝碼因生銹等原因質(zhì)量增大，則測(cè)量值真實(shí)值（選填“大于”“等于”或“小于”）。【答案】（1）右；4；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；（2）等臂杠桿；（3）①大于；②小于?！窘馕觥浚?）杠桿靜止時(shí)，杠桿左端下沉，說(shuō)明右端偏高，平衡螺母需向右調(diào)節(jié)；設(shè)杠桿每個(gè)格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，每個(gè)鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件：FALA＝FBLB，即2G×4L＝FB×2L，解得FB＝4G，需掛4個(gè)鉤碼；在A、B兩點(diǎn)下方所掛的鉤碼下同時(shí)再加掛一個(gè)鉤碼，則左側(cè)3G×4L＝12GL，右側(cè)5G×2L＝10GL，因?yàn)?2GL＞10GL，杠桿不能平衡，左端下降，即A端將下沉，杠桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；（2）如圖乙所示，小明在A、C兩點(diǎn)分別懸掛等重的載物盤，制作了一個(gè)天平，左盤盛放物體，右盤加減砝碼，此天平是利用了等臂杠桿的原理；（3）小明正確使用自制天平稱量物體質(zhì)量時(shí)：①假如支點(diǎn)O因某種原因向右偏移，砝碼的力臂減小，故測(cè)量值大于實(shí)際值；②假如砝碼因生銹等原因質(zhì)量增大，用比實(shí)際更少的砝碼放在右盤，就可使橫梁平衡。而讀數(shù)時(shí)仍按上面標(biāo)的數(shù)值來(lái)讀數(shù)，使用這時(shí)計(jì)算物體質(zhì)量就比實(shí)際少了。．則測(cè)量值小于真實(shí)值。21．（2019·攀枝花）某同學(xué)在河邊玩耍時(shí)撿到一塊石頭，估測(cè)石頭質(zhì)量大約800g?；丶液螅脧椈蓽y(cè)力計(jì)、玻璃杯、細(xì)繩和足量的水等器材測(cè)量石頭的密度。觀察彈簧測(cè)力計(jì)量程后，發(fā)現(xiàn)該測(cè)力計(jì)不能直接測(cè)得石頭的質(zhì)量。通過(guò)思考，該同學(xué)利用一根質(zhì)量分布均勻的細(xì)木桿和上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)：（1）將木桿的中點(diǎn)O懸掛于線的下端，使桿在水平位置平衡，這樣做的好處是可以消除對(duì)桿平衡的影響；（2）將左端A與彈簧測(cè)力計(jì)相連，用細(xì)線把石頭掛于OA的中點(diǎn)C，彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上提起A端，使桿保持水平，測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示，則拉力大小為N；將石頭浸沒(méi)于裝有水的玻璃杯中且不與杯子接觸，保持桿水平，記下彈簧測(cè)力計(jì)此時(shí)示數(shù)為2.7N；（3）通過(guò)計(jì)算，浸沒(méi)后石頭受到的浮力大小為N，石頭的密度為kg/m3（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）；（4）若上述（2）步驟中，只是桿未保持水平，則測(cè)量結(jié)果（填“偏大”、“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）杠桿自重；（2）4；（3）2.6；3.08×103；（4）不變【解析】（1）將木桿的中點(diǎn)O懸掛于線的下端，使桿在水平位置平衡，這樣做的好處是可以消除杠桿自重對(duì)桿平衡的影響；（2）如圖彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N，所以拉力大小為4N；（3）根據(jù)杠桿的平衡條件以及C是OA的中點(diǎn)，可得：F1L1＝F2L2，即eq\f(F1,F2)＝eq\f(L2,L1)＝eq\f(1,2)，解得，F(xiàn)2＝G＝8N，m石＝0.8kg，石頭浸沒(méi)于裝有水的玻璃杯中且不與杯子接觸，保持桿水平，彈簧測(cè)力計(jì)此時(shí)示數(shù)為2.7N，再次根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算出此時(shí)對(duì)C點(diǎn)的拉力為5.4N，則浸沒(méi)后石頭受到的浮力大小F?。紾－F＝8N－5.4N＝2.6N，又F?。溅岩篻V排，所以V石＝V排＝eq\f(F浮,ρ液g)＝eq\f(2.6N,1×103kg/m3×10N/kg)＝2.6×10－4m3，ρ石＝eq\f(m,V)＝eq\f(0.8kg,2.6×10﹣4m3)＝3.08×103kg/m3；（4）若上述（2）步驟中，只是桿未保持水平，雖然力的作用線不在杠桿上，但是兩個(gè)力的力的作用線的比值是不變的，不會(huì)影響最終的結(jié)果。22．（2019·蘇州）利用杠桿開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究：（1）安裝好杠桿，將其放到水平位置后松手，發(fā)現(xiàn)杠桿沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示。則應(yīng)將平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡；（2）如圖乙所示，在A點(diǎn)掛3個(gè)重力均為0.5N的鉤碼，在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿，使其在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N；若在第（1）小題所描述的情形中未調(diào)節(jié)平衡螺母而直接開(kāi)展上述實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；（3）始終豎直向下拉彈簧測(cè)力計(jì)，使杠桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，如圖內(nèi)所示，此過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)拉力的示數(shù)會(huì)（選填“變大”、“變小”或“不變”，下同），拉力的大小。【答案】左

2.0

偏小

變小

不變【解析】利用杠桿開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究：（1）安裝好杠桿，將其放到水平位置后松手，發(fā)現(xiàn)杠桿沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，左端上翹，如圖甲所示。則應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直到杠杄在水平位置平衡；（2）由圖可知，根據(jù)杠桿平衡條件得：FA×LA=FB×LB，3×0.5N×4L=FB×3L，所以FB=2.0N；若在第（1）小題所描述的情形中未調(diào)節(jié)平衡螺母而直接開(kāi)展上述實(shí)驗(yàn)，由于左側(cè)已經(jīng)存在杠桿的力與力臂的乘積，故彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)偏小；（3）圖丙使杠桿由水平位置時(shí)，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2得，G×4L=F2×3L，則F2=EQ\F(4,3)G；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到圖中位置時(shí)，設(shè)杠桿與水平位置的夾角為α，物體的力臂、彈簧測(cè)力計(jì)拉力的力臂均變?。粍t根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2得，G×4L×cosα=F2′×3L×cosα，則：F2′=EQ\F(4,3)G；所以，在此過(guò)程中拉力F的大小不變。23．（2019·株洲）采用如圖所示站姿鍛煉手臂力量：雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手臂水平，手掌支撐在豎直墻壁上的A點(diǎn)，B為人體重心所在位置。鍛煉時(shí)，軀體伸直，手臂彎曲和伸直動(dòng)作交替進(jìn)行?，F(xiàn)要估測(cè)手掌對(duì)墻壁的壓力F。（g為已知常量）（1）用體重計(jì)稱量出人體的體重（質(zhì)量）m，用卷尺分別測(cè)量出兩點(diǎn)間的豎直距離l1和兩點(diǎn)間的水平距離l2：（填“A、O”或“B、O”）（2）手掌對(duì)墻壁的壓力F＝（用已知和測(cè)得的物理量表示）；（3）鍛煉時(shí)，腳尖離開(kāi)墻壁越遠(yuǎn)，手掌對(duì)墻壁的壓力就越。【答案】（1）A、O；B、O；（2）EQ\F(mgl2,l1)；（3）大【解析】采用如圖所示站姿鍛煉手臂力量：雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手臂水平，手掌支撐在豎直墻壁上的A點(diǎn)，B為人體重心所在位置。鍛煉時(shí)，軀體伸直，手臂彎曲和伸直動(dòng)作交替進(jìn)行。現(xiàn)要估測(cè)手掌對(duì)墻壁的壓力F；（1）用體重計(jì)稱量出人體的體重（質(zhì)量）m，由圖可知，以腳尖O為支點(diǎn)，支持力F的力臂為A、O兩點(diǎn)間的豎直距離，重力G的力臂為B、O兩點(diǎn)間的水平距離，用卷尺分別測(cè)量出A、O兩點(diǎn)間的豎直距離l1和B、O兩點(diǎn)間的水平距離l2：（2）由杠桿的平衡條件可得F′×l1＝mgl2，所以墻壁對(duì)手掌的支持力：F′＝EQ\F(mgl2,l1)；支持力與手對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)相互作用力，故F＝F′＝EQ\F(mgl2,l1)；（3）由F×l1＝mgl2可知，鍛煉時(shí)，腳尖離開(kāi)墻壁越遠(yuǎn)，l1減小，l2增大，質(zhì)量不變，重力不變，手掌對(duì)墻壁的壓力就越大。24．（2019·綏化）如圖是智慧小組“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置。測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。（2）第三次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是。（3）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，物重，滑輪組的機(jī)械效率越高。（4）若在第三次實(shí)驗(yàn)中，物體上升的速度為0.1m/s，則拉力F的功率為W（5）創(chuàng)新小組也利用重為1N、2N、4N的物體進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，每次測(cè)得的機(jī)械效率均大于智慧小組的測(cè)量值，則創(chuàng)新小組測(cè)量值偏大的原因可能是。（填字母）A．測(cè)拉力時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)未調(diào)零，指針指在零刻度線下方B．彈簧測(cè)力計(jì)每次拉動(dòng)物體時(shí)均加速上升C．所使用的動(dòng)滑輪的重力小于智慧小組【答案】（1）勻速緩慢；（2）74.1%；（3）越大；（4）0.54；（5）C【解析】（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，拉力等于測(cè)力計(jì)示數(shù)；（2）第三次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是：η＝EQ\F(W有,W總)＝EQ\F(Gh,Fs)＝EQ\F(4N×0.1m,1.8N×0.3m)≈74.1%；（3）縱向分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高；（4）若在第三次實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)＝1.8N，物體上升的速度為0.1m/s，則繩子自由端的速度：v＝3×0.1m/s＝0.3m/s，則拉力F的功率為：P＝EQ\F(W,t)＝EQ\F(Fs,t)＝Fv＝1.8N×0.3m/s＝0.54W；（5）A、測(cè)拉力時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)未調(diào)零，指針指在零刻度線下方，拉力測(cè)量大了，機(jī)械效率變小，不符合題意；B、彈簧測(cè)力計(jì)每次拉動(dòng)鉤碼時(shí)均加速上升，拉力變大，機(jī)械效率變小，不符合題意；C、使用的動(dòng)滑輪的重力小于智慧小組，克服動(dòng)滑輪做的功減小，額外功減小，機(jī)械效率變大，符合題意，故選C。25.（2019·黃石）探究小組為探究影響滑輪組的機(jī)械效率的因素，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，數(shù)據(jù)如下表所示。（1）請(qǐng)把表格中三個(gè)未完成的空補(bǔ)充完整。（2）甲同學(xué)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以得出鉤碼重力逐漸增大，滑輪組機(jī)械效率________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。請(qǐng)你解釋出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因______________。（3）乙同學(xué)進(jìn)一步研究，測(cè)出動(dòng)滑輪的質(zhì)量為100g，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)得出：總功總是大于有用功與克服動(dòng)滑輪重力的功之和，即：W總>W有+W額，他猜測(cè)還有______________因素影響機(jī)械效率。（答一種因素即可）（4）丙同學(xué)計(jì)算出每一組總功與有用功和克服動(dòng)滑輪重力的功的差值△W=W總—W有一W輪，通過(guò)比較第1、2和_______組的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)重物的重力越大，差值△W_________（選填“越大”、“越小”或“不變”），請(qǐng)你利用所學(xué)知識(shí)對(duì)此作出解釋__________________?！敬鸢浮浚?）如上表所示；（2）增大；動(dòng)滑輪重力不變，隨著鉤碼重力增大，有用功在總功中所占的比例增大，機(jī)械效率變大；（3）繩重、各種摩擦；（4）4；越大，所掛鉤碼增多，摩擦力增大，額外功增多?！窘馕觥浚?）由表中數(shù)據(jù)，第3次實(shí)驗(yàn)的有用功：W有＝Gh＝2N×0.3m＝0.6J；繩子有效段數(shù)為2，根據(jù)s＝nh，繩子自由端移動(dòng)的距離s＝2h＝2×0.3m＝0.6m，總功：W總＝Fs＝1.7N×0.6m＝1.02J；機(jī)械效率：η＝EQ\F(W有用,W總)＝EQ\F(0.6J,1.02J)≈59%；次數(shù)鉤碼重力（N）提升高度（cm）有用功（J）拉力（N）總功（J）機(jī)械效率11.0400.41.10.8845%21.5400.61.41.1254%32.0300.61.71.0259%42.5401.02.01.6063%（2）縱向比較表中數(shù)據(jù)，鉤碼重力逐漸增大，滑輪組的機(jī)械效率增大；原因：動(dòng)滑輪重力不變，隨著鉤碼重力增大，有用功在總功中所占的比例增大，機(jī)械效率變大。（3）實(shí)驗(yàn)中，額外功為克服動(dòng)滑輪重力做的功與克服繩重、各種摩擦做的功之和，即繩重、各種摩擦也會(huì)影響機(jī)械效率；（4）在計(jì)算出每一組總功與有用功和克服動(dòng)滑輪重力的功的差值△W＝W總－W有－W輪，即克服繩重和繩子與輪之間的摩擦做的功時(shí)，要控制物體提升的高度相同，故應(yīng)通過(guò)比較第1、2和4組的數(shù)據(jù)；△W1＝W總1－W有1－W輪＝0.88J－0.4J－G輪h＝0.48J－G輪h；△W2＝W總2－W有2－W輪＝1.12J－0.6J－G輪h＝0.52J－G輪h；△W3＝W總3－W有3－W輪＝1.60J－1.0J－G輪h＝0.6J－G輪h；故重物的重力越大，差值△W越大，原因是：所掛鉤碼增多，摩擦力增大，額外功增多。26．（2019·隨州）物理實(shí)驗(yàn)興趣小組間開(kāi)展競(jìng)賽活動(dòng)，甲組出題乙組用實(shí)驗(yàn)的方法解答。甲組用布簾將一個(gè)滑輪組遮蔽（如圖），乙組同學(xué)通過(guò)測(cè)量：滑輪組下方所掛重物重力為G，重物被勻速提升的高度為H，乙組同學(xué)施加在滑輪組繞繩的自由端的拉力為F，該自由端移動(dòng)的距離為h；通過(guò)3組實(shí)驗(yàn)（數(shù)據(jù)見(jiàn)下表）乙組同學(xué)探究出“布簾背后的秘密”。假設(shè)你是乙組成員請(qǐng)判斷：動(dòng)滑輪實(shí)際被使用的個(gè)數(shù)是（選填“一個(gè)”或“兩個(gè)”）；滑輪組中所有動(dòng)滑輪（及動(dòng)滑輪間的連接物）總重力約為（選填“1N”、“2N”或“3N”）；當(dāng)提升重物重力為G＝4.0N時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率最接近（選填“80%”、“33%”或“25%”）；乙組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不像“理想模型”那樣完美，請(qǐng)你提出一條產(chǎn)生誤差的原因：?！敬鸢浮恳粋€(gè)；1；80%；繩與輪之間存在摩擦。【解析】（1）根據(jù)n＝EQ\F(h,H)求出繩子的有效段數(shù)，據(jù)此分析；（2）若不考慮摩擦，F(xiàn)＝EQ\F(G+G動(dòng),3)，據(jù)此求解；（3）由表中數(shù)據(jù)知求出第1次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率；因機(jī)械效率隨提升物重的減小而變小，當(dāng)提升重物重力為G＝4.0N時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)略小于第1次的機(jī)械效率；（4）從繩與輪之間存在摩擦考慮。（1）繩子的有效段數(shù)：n＝EQ\F(h,H)＝EQ\F(30.1cm,10cm)≈3，故動(dòng)滑輪實(shí)際被使用的個(gè)數(shù)是一個(gè)（若是兩個(gè)，有效段數(shù)為4或5）；（2）若不考慮摩擦，則F＝EQ\F(G+G動(dòng),3)，滑輪組中所有動(dòng)滑輪（及動(dòng)滑輪間的連接物）總重力約為：G動(dòng)＝3F－G＝2N×3－5N＝1N；即滑輪組中所有動(dòng)滑輪（及動(dòng)滑輪間的連接物）總重力約為1N；（3）由表中數(shù)據(jù)知，第1次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為：η＝EQ\F(W有用,W總)＝EQ\F(Gh,Fs)＝EQ\F(5N×0.1m,2N×0.3m)≈83.1%，因機(jī)械效率隨提升物重的減小而變小，當(dāng)提升重物重力為G＝4.0N時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)略小于83.1%，故最接近80%；（4）乙組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不像“理想模型”那樣完美，產(chǎn)生誤差的原因：繩與輪之間存在摩擦。27．（2019·自貢）小明和小強(qiáng)在測(cè)“滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，一同學(xué)組裝好如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，他們分別記下了鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤升高，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為0.5N；同時(shí)小強(qiáng)也用刻度尺測(cè)出鉤碼被提升的高度為10cm，以上測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤，其他被測(cè)物理量和計(jì)算數(shù)據(jù)記錄如表：鉤碼重G/N彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度h/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率η10.20.10.1100%（2）小明和小強(qiáng)通過(guò)計(jì)算得出該滑輪組機(jī)械效率為100%，他們意識(shí)到出現(xiàn)了錯(cuò)誤，請(qǐng)你幫他倆找出錯(cuò)誤的原因：。（3）該滑輪組的機(jī)械效率實(shí)際為。（4）在實(shí)驗(yàn)中，若將鉤碼的重增加到6N，則該滑輪組的機(jī)械效率將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。FF【答案】（1）勻速；（2）繩子自由端移動(dòng)的距離應(yīng)該是0.3m，不等于0.2m；（3）66.7%；（4）變大【解析】（1）小明在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，此時(shí)繩子的拉力等于測(cè)力計(jì)示數(shù)。（2）由圖示滑輪組可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n＝3；已知鉤碼上升高度h＝0.1m，則測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離：s＝nh＝3×0.1m＝0.3m，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離為0.2m，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致滑輪組效率錯(cuò)誤。（3）滑輪組的機(jī)械效率：η＝EQ\F(W有用,W總)＝EQ\F(Gh,Fs)＝EQ\F(1N×0.1m,0.5N×0.3m)×100%≈66.7%。（4）提升的鉤碼重增加到6N，有用功增加，有用功在總功中的比重增大，則該滑輪組的機(jī)械效率將變大。28.（2019·遂寧）在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)選擇了如圖所示的兩種滑輪組進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，記錄的實(shí)驗(yàn)效據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度H/cm拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/cm機(jī)械效率10.5103021.5100.83062.5%30.5100.54025.0%41.5100.74053.6%（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以判斷出第一次實(shí)驗(yàn)所選擇的是______（選填“甲”或“乙”）滑輪組。（2）在第一次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)______拉動(dòng)滑輪組時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖丙所示，拉力F為_(kāi)_____N；該次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率是______（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）。（3）機(jī)械效率是機(jī)械性能好壞的重要標(biāo)志結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，下列提高機(jī)械效率的措施不可行的是______（選填符號(hào)）。A．增加所提物重

B．減輕機(jī)械自重C．機(jī)械加潤(rùn)滑油

D．增加重物上升高度【答案】甲

豎直向上勻速

0.4

41.7%

D【解析】（1）由表中第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，鉤碼上升的高度h=10cm，繩端移動(dòng)的距離s=30cm，由s=nh可得，繩子的有效股數(shù)n=EQ\F(s,h)=EQ\F(30cm,10cm)=3，由圖可知，甲滑輪組繩子的有效股數(shù)為3，乙滑輪組繩子的有效股數(shù)為4，所以，第一次實(shí)驗(yàn)所選擇的是甲滑輪組；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)的，這樣示數(shù)才會(huì)穩(wěn)定，所讀出的數(shù)值才等于拉力的大?。挥蓤D丙可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，拉力F=0.4N，該次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率η＝EQ\F(W有用,W總)＝EQ\F(Gh,Fs)×100%=EQ\F(0.5N×0.1m,0.4N×0.3ms)×100%≈41.7%；（3）A．由1、2或3、4兩組數(shù)據(jù)可知，用相同的裝置提升物體的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越大，故A可行；B．由1、3或2、4兩組數(shù)據(jù)可知，用不同的狀態(tài)提升相同的物體上升相同的高度時(shí)，機(jī)械自重越小，滑輪組機(jī)械效率越大，故B可行；C．機(jī)械加潤(rùn)滑油，提升重物時(shí)減小了額外功，根據(jù)η=EQ\F(W有用,W總)×100%=EQ\F(W有用,W有用+W額)×100%可知，滑輪組的機(jī)械效率越大，故C可行；D．由η＝EQ\F(W有用,W總)＝EQ\F(Gh,Fs)＝EQ\F(Gh,nFh)＝EQ\F(G,nF)×100%可知，滑輪組機(jī)械效率與物體提升的高度無(wú)關(guān)，故D不可行。故選：D。故答案為：（1）甲；（2）豎直向上勻速；0.4；41.7%；（3）D。（1）根據(jù)表中第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知鉤碼上升的高度和繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)s=nh求出繩子的有效股數(shù)，然后與甲乙裝置繩子的有效股數(shù)相比較得出答案；（2）實(shí)驗(yàn)中要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，這樣示數(shù)才與拉力相同，并有利于準(zhǔn)確讀數(shù)；根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值讀出拉力的大小，利用η＝EQ\F(W有用,W總)＝EQ\F(Gh,Fs)×100%求出該次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率；（3）分析表格數(shù)據(jù)得出影響滑輪組的因素和利用η=EQ\F(W有用,W總)×100%=EQ\F(W有用,W有用+W額)×100%、η＝EQ\F(W有用,W總)＝EQ\F(Gh,Fs)＝EQ\F(Gh,nFh)＝EQ\F(G,nF)×100%得出提高滑輪組機(jī)械效率的方法。本題考查了滑輪組機(jī)械效率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，涉及到實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)、機(jī)械效率的計(jì)算等，分析數(shù)據(jù)得出有用的信息是關(guān)鍵。29．（2019·玉林）小明在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，利用如圖所示的滑輪組進(jìn)行了4次測(cè)量，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示：（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算得出第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)繩端移動(dòng)的距離s=_____m，機(jī)械效率η=_____。（2）通過(guò)比較1、3和4三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率_____。（3）在忽略摩擦力和繩重的前提下，通過(guò)第1次數(shù)據(jù)可算出動(dòng)滑輪的重力為_(kāi)____N。（4）以下選項(xiàng)中不影響滑輪組機(jī)械效率的因素是_____。A．動(dòng)滑輪的重力B．繩子與滑輪之間的摩擦C．物體上升的高度【答案】（1）0.4；50%；（2）越高；（3）2.2；（4）C【解析】（1）由圖知實(shí)驗(yàn)中由四段繩子承擔(dān)物重，所以第4次實(shí)驗(yàn)中繩子移動(dòng)的距離：s=4h=4×0.1m=0.4m，第4次實(shí)驗(yàn)測(cè)得機(jī)械效率為：η＝EQ\F(W有用,W總)＝EQ\F(Gh,Fs)＝EQ\F(3N×0.1m,1.5N×0.4m)=50%；（2）通過(guò)比較1、3和4三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，物體提升的高度和繩子移動(dòng)的距離相同，物體的重力不同，且物體的重力越大，機(jī)械效率越高，所以可以得出：同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率高；（3）如果不考慮繩子與輪之間的摩擦，動(dòng)輪和重物由幾股繩子承擔(dān)，拉力為重物和動(dòng)滑輪總重的幾分之一。即：F=EQ\F(1,4)（G物+G動(dòng)），所以動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)=4F－G物=4×0.8N－1N=2.2N。（4）洞輪組的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒(méi)有關(guān)，所以AB不符合題意，C符合題意。故答案為：（1）0.4；50%；（2）越高；（3）2.2；（4）C。30．（2019·邵陽(yáng)）某物理興趣小組在測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量沙和袋所受總重力G并填入表格。②按圖安裝滑輪組，分別記下沙袋和繩端的位置。③勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使沙袋升高，讀出拉力F的值，用刻度尺測(cè)出沙袋上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s，將這三個(gè)量填入表格。④算出有用功W有，總功W總，機(jī)械效率η。⑤改變沙袋中沙子的重量，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。次數(shù)沙和袋所受的總重力G/N提升高度h/m有用功W有/J拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m總功W總/J機(jī)械效率η10.60.20.120.30.1866.7%20.90.20.180.40.60.2431.20.20.240.50.60.3080%請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)記錄，思考并回答：（1）在第一次實(shí)驗(yàn)中，粗心的小冬同學(xué)忘記在表格中填寫繩端移動(dòng)的距離s，你認(rèn)為s應(yīng)該為m。（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可計(jì)算得出第二次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為。（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，分析得出所用動(dòng)滑輪的重為N．（繩重和摩擦忽略不計(jì)）（4）分析三次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)用同一個(gè)滑輪組提升重物，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率。（選填“越大”、“越小”或“不變”）【答案】（1）0.6；（2）75%；（3）0.3；（4）越大【解析】（1）已知繩子的有效段數(shù)為3，根據(jù)s＝nh求出在第一次實(shí)驗(yàn)中繩端移動(dòng)的距離；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由η＝EQ\F(W有,W總)計(jì)算得出第二次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率；（3）不計(jì)繩重和摩擦，繩子自由端的力：F＝EQ\F(G+G動(dòng),n)，據(jù)此求出G動(dòng)；（4）縱向分析三次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論。（1）繩子的有效段數(shù)為3，根據(jù)s＝nh，在第一次實(shí)驗(yàn)中，繩端移動(dòng)的距離s＝3×0.2m＝0.6m；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可計(jì)算得出第二次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為：η＝EQ\F(W有,W總)＝EQ\F(0.18J,0.24J)＝75%；（3）不計(jì)繩重和摩擦，繩子自由端的拉力：F＝EQ\F(G+G動(dòng),n)，結(jié)合第一次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可得，所用動(dòng)滑輪的重：G動(dòng)＝3F﹣G＝3×0.3N﹣0.6N＝0.3N；（4）縱向分析三次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)用同一個(gè)滑輪組提升重物，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越大。31．（2019·天門）小明實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示。（1）按照甲圖裝置實(shí)驗(yàn)，小明應(yīng)豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼從A處升高到A′處。由圖可知拉力為N，鉤碼上升的高度為cm。（2）小明實(shí)驗(yàn)小組又用圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η12.00.020.0483%24.00.032.20.06①根