2021中考物理實驗探究真題精準(zhǔn)練18簡單機械含解析

1.(2020?湖南郴州市?中考真題)小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。

(1)為排除杠桿自重對實驗的影響，實驗前把杠桿中心支在支架上，杠桿靜止在圖甲所示位置，此時應(yīng)將杠

桿右端的螺母向調(diào)節(jié)(填“左”、“右”)，使杠桿在水平位置達到平衡。

(2)在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量相同規(guī)格的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣做的目的

是。

(3)實驗時，小明在杠桿左側(cè)1位置(左邊位置第四格)先掛了3個鉤碼，如圖乙所示，則在右側(cè)6位置(右

邊位置第三格)應(yīng)掛____個相同規(guī)格的鉤碼，杠桿可以重新在水平位置平衡。

(4)如圖丙所示，小明在/位置掛一個彈簧測力計，在6位置掛了2個鉤碼?，F(xiàn)將彈簧測力計從C位置移到

〃位置，在此過程中杠桿始終在水平位置保持平衡，則彈簧測力計示數(shù)(選填“變大”、“變小”或

“不變”)，原因是.

【答案】右為了直接從杠桿上讀出力臂4變小見解析

【詳解】

為排除杠桿自重對實驗的影響，實驗前把杠桿中心支在支架上，杠桿靜止在圖甲所示位置，杠桿右

端偏高，應(yīng)將杠桿右端的螺母向右端移動，使杠桿在水平位置平衡。

(2)[2]在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量相同規(guī)格的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣做的

目的是為了直接從杠桿上讀出力臂。

(3)[3]一個鉤碼的重力為G,設(shè)杠桿的一個小格為L,由杠桿的平衡條件五也=月/2知

3Gx4￡=nGX3￡

可得n=4,即在B位置掛上4個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡。

(4)[4][5]圖丙中，當(dāng)彈簧測力計繞A點從C位置轉(zhuǎn)動到。位置的過程中，要保持杠桿仍在水平位置平衡,

則拉力廠將變小，因為當(dāng)拉力由傾斜變成垂直時，阻力、阻力臂不變，拉力下的力臂變大，相應(yīng)的力會變

小，這樣才能繼續(xù)平衡。

1

2.（2020?山東殉澤市?中考真題）現(xiàn)有兩個品種相同的實心西瓜，形狀不同，在沒有直接測量質(zhì)量和重

力工具的情況下，要判斷哪個更重，在以下三種方案中

方案一：將西瓜分別裝入相同的網(wǎng)，分別掛在已調(diào)節(jié)好的等臂杠桿的兩端，觀察杠桿的傾斜情況：

方案二：將西瓜分別裝入相同的網(wǎng)，分別系在一條跨過定滑輪的繩子兩端，向上提滑輪，觀察哪個先離開

地面；

方案三：把兩個西瓜放在質(zhì)地均勻的同一塊海綿上，觀察海綿形變的大小。

你認為方案_____不可行，原因是_______。

【答案】三無法控制受力面積的大小相同

【詳解】

[1]方案三不可行。

[2]方案一：將西瓜分別裝入相同的網(wǎng)，分別掛在已調(diào)節(jié)好的等臂杠桿的兩端，根據(jù)杠桿的平衡條件

64=64可知，由于力臂相同，向下傾斜的一端的拉力大，則這一端的西瓜的重力大，故方案一可行；

方案二：將西瓜分別裝入相同的網(wǎng)，分別系在一條跨過定滑輪的繩子兩端，向上提滑輪，由于使用定滑輪

不省力也不費力，若一個西瓜先離開地面，說明這個西瓜向下的拉力小，重力小，故方案二可行；

方案三：把兩個西瓜放在質(zhì)地均勻的同一塊海綿上，由于西瓜的形狀不同，無法控制受力面積相同，不能

通過海綿形變的大小來判定壓力的大小，故方案三不可行。

3.（2020?四川眉山市?中考真題）小明在“研究杠桿平衡條件”的實驗中所用的實驗器材有：刻度均勻

（1）如圖A所示，此時的杠桿（選填“是”或“不是"）平衡狀態(tài)。實驗時為了消除杠桿自重對杠桿

平衡的影響，且便于直接從杠桿上讀出力臂的大小，應(yīng)將杠桿調(diào)到；

（2）小明同學(xué)所在實驗小組完成一次操作后，實驗現(xiàn)象如圖B所示，他們記錄的數(shù)據(jù)為動力石=1.5N,動力

臂Z=0.2m,阻力R=1N,則阻力臂心=0.3m。甲同學(xué)測出了這組數(shù)據(jù)后就得出了“動力X動力臂=阻力

X阻力臂”的結(jié)論，乙同學(xué)認為他的結(jié)論不一定科學(xué)，理由是______.他把右邊的鉤碼換成彈簧秤，使杠

桿從水平位置慢慢轉(zhuǎn)過一定角度，如圖C所示，此過程中，彈簧秤拉力的大?。ㄟx填“變大”、“變

小”或“不變”）o

（3）圖B實驗中，小明把兩邊的鉤碼同時遠離支點一格，杠桿不再平衡，（選填“左"或"右"）端

2

會下沉。小明回家又做了圖D的探索，將一根長為￡,重為G的均勻木棒，有g(shù)的木棒伸出桌子邊緣，用豎

直向下的力A壓木棒的一端，當(dāng)先=時，木棒剛好會被翹起。

【答案】是水平位置平衡一組實驗數(shù)據(jù)太少，具有偶然性，不便找出普遍規(guī)律不變左L5G

【詳解】

杠桿保持靜止，此時杠桿是處于靜止?fàn)顟B(tài)，達到平衡；實驗時為了消除杠桿自重對杠桿平衡的影

響，且便于直接從杠桿上讀出力臂的大小，應(yīng)將杠桿調(diào)到水平位置平衡。

(2)[3]只有一次實驗得出杠桿平衡的條件是：動力X動力臂=阻力X阻力臂。這種結(jié)論很具有偶然性，不

合理；要進行多次實驗，總結(jié)杠桿平衡條件。

[4]力臂等于支點到力的作用線的距離，豎直向下拉彈簧測力計，使杠桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)過一定角度，如

圖c所示，此過程中，彈簧測力計拉力的力臂變小，鉤碼對杠桿拉力的力臂也變小，但是根據(jù)三角形的相

似性，動力臂和阻力臂的比值是不變的，所以拉力大小不變。

(3)[5]設(shè)一個鉤碼重為G,杠桿一個格的長度為杠桿在水平位置平衡后，如果將兩邊鉤碼同時向遠離支

點方向移動相同的距離后，左端力與力臂的乘積為

3CX5Z=156Z

右端力與力臂的乘積為

2GX7L=\4GL

左端下沉。

[6]為了木棒剛好會被翹起，此時杠桿的支點是桌子邊緣，根據(jù)杠桿的平衡條件可知

111、

hX—L=GX(z—L-—￡)

525

笈=1.5G

4.(2020?四川廣安市?中考真題)在探究“杠桿平衡條件”的實驗中，所用的器材有：每格長度等距的

杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線、每個重力都為0.5N的鉤碼若干個。

!/

0口dnoFlOAtca口0cls

I(TH

4

MS

H

?8

f、

甲乙丙

3

(1)實驗前將杠桿中點置于支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置靜止的目的是：和消除杠桿自重

對實驗的影響；

(2)如甲圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)。若從杠桿的兩側(cè)同時減掉一個鉤碼，那么杠桿的(選填“右”

或“左”)端下沉；

(3)在乙圖中，將彈簧測力計由豎直方向旋轉(zhuǎn)至沿虛線方向，如果要繼續(xù)保持杠桿在水平方向靜止，測力計

的示數(shù)要(選填“變小”“不變”或“變大”)；

(4)如果忽略杠桿自重對實驗的影響，則在丙圖中要使杠桿在水平位置保持平衡，彈簧測力計對杠桿的最小

拉力為。

【答案】便于測量力臂右變大L2N

【詳解】

(1)［口使杠桿在水平位置平衡，目的是消除杠桿自重對實驗的影響，探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平

位置平衡，這樣方便測量力臂.

(2)［2］若從杠桿的兩側(cè)同時減掉一個鉤碼，杠桿左端

GX6/=6G/

杠桿右端

26X41=8G1

左邊力與力臂的乘積小于右邊力與力臂的乘積，右端下沉。

(3)［3］將彈簧測力計由豎直方向旋轉(zhuǎn)至沿虛線方向，阻力和阻力臂不變，拉力的力臂變小，由杠桿平衡條

件可知彈簧測力計的拉力變大。

(4)［4］阻力和阻力臂不變，要使動力最小，由杠桿平衡條件可知動力臂最大，最大動力臂是10/,所以

AX107=4^X62

生2.4R2.4X0.5N=L2N

5.(2020?湖南湘潭市?中考真題)測量如圖所示滑輪組的機械效率，部分實驗數(shù)據(jù)如下表。

鉤碼重力鉤碼上升高繩端移動距

實驗次數(shù)拉力F/N機械效率〃

G/N度力/cm離s/cm

11.051555.6%

21.550.815

32.051.01566.7%

4

42.0101.03066.7%

(1)實驗過程中，應(yīng)緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做運動。第1次實驗時，彈簧測力計示數(shù)如圖

所示，為_N。

(2)第2次實驗時所做的有用功為一J,滑輪組的機械效率是

(3)分析1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越一(選填“大”或“小”)，

滑輪組的機械效率越高；分析3、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度—(選填“有

關(guān)“或“無關(guān)”).

(4)結(jié)合生產(chǎn)生活實際，用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機械效率的是。

A.增大繩重

B.減輕動滑輪重

C.加快物體提升的速度

[答案】勻速0.60.07562.5%大無關(guān)B

【詳解】

(1)[口實驗過程中，應(yīng)緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做勻速運動。

[2]測力計分度值為O.1N,第1次實驗時，彈簧測力計示數(shù)如圖所示，為0.6N。

(2)[3][4]第2次實驗時所做的有用功

吸羊=G2bl=1.5NxO.O5m=0.075J

第2次做的總功

%=F2S2=O.8Nx0.15m=0.12J

滑輪組的機械效率是

5

匕，0.075J

77=—=---------X1in0n0o%/=62.5%

W,,0.12J

(3)[5]分析1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越，滑輪組的機械效率越

高。

[6]分析3、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關(guān)。

(4)[7]各選項的分析如下：

A.增大繩重，增大了額外功，有用功與總功的比值變小，機械效率變小，故A不符合題意；

B.減輕動滑輪重，減小了額外功，有用功與總功的比值變大，機械效率大，故B符合題意；

C.由(3)知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關(guān)，根據(jù)丫=一，機械效率與物體提升的速度無關(guān)，故

t

C不符合題意。

故選Bo

6.(2020?湖南長沙市?中考真題)某實驗小組用下圖的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，部分實驗數(shù)據(jù)

如表所示。

(1)實驗中應(yīng)盡量豎直向上_____拉動彈簧測力計；

(2)第一次實驗中測得滑輪組的機械效率為%；

(3)分析以上數(shù)據(jù)可知，使用同一個滑輪組提升重物時，被提升物體的重力越,滑輪組的機械效率越

T問CTo

實驗次數(shù)

1234

物理量

鉤碼重G物/N0.51.01.52.0

鉤碼上升高度h/m0.10.10.10.1

繩端拉力9N0.30.50.70.9

繩段移動距離s/m0.30.30.30.3

機械效率n67%71%74%

6

【答案】勻速56%大

【詳解】

(1)[1]要正確測量繩端拉力，需豎直向上勻速拉動測力計。

(2)[2]第1次實驗測得的機械效率為

%G/?_O5NxO.lm

々56%

7B^-77-O.3NxO.3m

(3)[3]分析以上數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，增大物重可以提高滑輪組的機械效率。

7.(2020?吉林長春市?中考真題)小致根據(jù)杠桿平衡條件在家測量某液體的密度，其裝置放在水平面上，

如圖所示。輕質(zhì)硬桿OA和BC垂直固定在一起，8c壓在電子秤上，。為支點，且測量過程中。點和，點

位置保持不變。

(1)調(diào)節(jié)桿OA在水平位置平衡，其目的是；

(2)將一個質(zhì)量不計的礦泉水瓶裝滿水，用細線將礦泉水瓶懸掛在桿OA的〃點上，記錄此時電子秤的示數(shù)

為處測量懸掛點〃到。點的距離為/,；

(3)取下裝水的礦泉水瓶，將另一個完全相同的礦泉水瓶裝滿待測液體，用細線將礦泉水瓶懸掛在〃點，此

時電子秤的示數(shù)小于0，則待測液體的密度水的密度(選填“大于”、“等于”或“小于”)。向—

(選填“左”或“右”)移動懸掛點的位置，直到電子秤的示數(shù)仍為勿，測量此時懸掛點到。點的距離為A；

(4)待測液體密度的表達式為。液=(水的密度用Q水水表示)；

(5)若考慮礦泉水瓶的質(zhì)量，測量結(jié)果為“液，則“液。液(選填、"=”或)。

7

【答案】便于測量力臂小于左片。水<

【詳解】

(1)[1]為了便于測量力臂，需要調(diào)節(jié)桿。4在水平位置平衡。

(3)[2]將另一個完全相同的礦泉水瓶裝滿待測液體，用細線將礦泉水瓶懸掛在〃點，力臂切不變，此時電

子秤的示數(shù)小于HI,說明電子秤受到的壓力變小，由杠桿平衡條件可知待測液體的重力小于礦泉水的重力,

YY]

所以待測液體的質(zhì)量小于礦泉水的質(zhì)量，由于體積相同，由。="可知待測液體的密度小于水的密度。

[3]要使電子秤的示數(shù)仍為必，電子秤受到的壓力變大，待測液體的重力不變，由杠桿平衡條件可知需要增

大力臂，向左移動懸掛點的位置。

(4)[4]原來礦泉水掛在杠桿上，由杠桿的平衡條件可知

nhgX

裝滿待測液體礦泉水瓶掛在杠桿上，由杠桿的平衡條件可知

陽gX吩G浪12

G水h=G濃h

。液=/6水

m池百丁m水g

4

必折廠加水

*2

m液_4乂加水

V12V

/,

「液=廠夕水

12

I.

(5)[5]若考慮礦泉水瓶的質(zhì)量，液體的質(zhì)量變小，由杠桿平衡條件可知力臂4變大，由。液=自「水可知測

量的密度變小，即

夕液<夕液

8

8.(2020?浙江臺州市?中考真題)為研究作用在物體上的兩個力滿足什么條件時，才能使物體處于平衡

狀態(tài)，進行如下實驗。

(1)選用輕薄塑料片作為圖甲實驗研究對象的原因是____。

(2)將圖甲中靜止的研究對象轉(zhuǎn)到虛線位置，松手后發(fā)現(xiàn)研究對象發(fā)生轉(zhuǎn)動。據(jù)此可以得出結(jié)論：作用在物

體上的兩個力需要滿足的條件是,物體才處于靜止?fàn)顟B(tài)。

(3)如圖乙，若啟動電動機繼續(xù)進行研究：當(dāng)彈簧測力計示數(shù)與物體重力大小相等時，觀察物體的運動狀態(tài)；

當(dāng)彈簧測力計示數(shù)與物體重力大小不相等時，再觀察物體的運動狀態(tài)。繼續(xù)這項研究的目的是。

甲乙

【答案】減小研究對象的自重對實驗的影響在同一直線上作用在物體上的兩個力滿足什么條件，物體才能

保持勻速直線運動狀態(tài)

【詳解】

(1)[1]由于小卡片的質(zhì)量很小，重力遠小于卡片受到的拉力，這樣可以減小研究對象的自重對實驗的影響。

(2)[2]圖甲中靜止的研究對象轉(zhuǎn)到虛線位置，此時兩個力不在同一條直線上，松手后發(fā)現(xiàn)研究對象發(fā)生轉(zhuǎn)

動，這表明二力平衡時，這兩個力需要滿足的條件是在同一條直線上，物體才處于靜止?fàn)顟B(tài)。

(3)[3]當(dāng)彈簧測力計示數(shù)與物體重力大小相等時，可以觀察到物體做勻速直線運動，當(dāng)彈簧測力計示數(shù)與

物體重力大小不相等時，可以觀察到物體做變速運動，所以研究的目的是：作用在物體上的兩個力滿足什

么條件，物體才能保持勻速直線運動狀態(tài)。

9.(2020?湖南永州市?中考真題)如圖所示，一輕質(zhì)杠桿左端/處用輕繩掛一實心小球，小球浸沒在水

中，右端6處施加一個豎直向下的拉力尸，此時杠杠水平平衡。已知。l=20cm,06=30crn,6=2N,小球的

體積為100cm二則小球所受浮力的大小為N,繩子對杠桿4端拉力的大小N,小球的質(zhì)量為

kg；若燒斷/端的細繩，小球?qū)?選填“上浮”、“懸浮”或“下沉”)。(忽略輕質(zhì)杠桿和

細繩的重力,g取10N/kg,P*=1.0X10：!kg/m3)

9

B

【答案】130.4下沉

【詳解】

⑴小球排開水的體積

00cmi4

l=L=l5-3

受到水的浮力

耳孚=2k%g=10k@m?i0mTiOH/kg1N=

[2]由杠桿的平衡條件可得

FAXOYFXOB

則繩子對杠桿力端的拉力

lOB_30cm______

F=——xF=------x2N=3N

OA20cm

[3]由于力的作用是相互的，小球受到的拉力

&=%=3N

小球受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力、豎直向下的拉力而處于靜止?fàn)顟B(tài)，

則小球的重力

G=F的+/=3N+1NNN

其質(zhì)量

G4N八彳，

m=——=-------=（）.4kg

g10N/kg

⑷此時

F浮＜G

若燒斷力端的細繩，小球?qū)⑾鲁痢?/p>

10.（2020?廣西柳州市?中考真題）小杰用實驗探究杠桿的平衡條件。所用杠桿刻度均勻，各鉤碼相同。

⑴靜止于支架上的杠桿如圖甲示，應(yīng)將杠桿右側(cè)的螺母向______｛選填“左"或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿處

10

于水平平衡狀態(tài)，這樣做的目的是為了便于測量______（選填“力”成“力臂”）。杠桿平衡后，在實驗過

程中，（選填“可以”或“不可以”）再調(diào)節(jié)螺母；

（2）在杠桿兩邊分別掛上數(shù)量不同的鉤碼，改變鉤碼數(shù)量和位置，使杠桿處于水平平衡狀態(tài)，記錄教據(jù)，總

結(jié)可得杠桿的平衡條件為：動力X動力臂=阻力X阻力臂；

（3）根據(jù)結(jié)論可知，要使杠桿呈圖乙中的水平平衡狀態(tài)，應(yīng)在6點掛_____個鉤碼；改用彈簧測力計替換8

點的鉤碼，始終豎直向下拉杠桿，使杠桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)過一個小角度（圖丙），此過程中彈簧測力計拉

力的力臂一，拉力的大?。ê髢煽者x填“變大”、“變小”或“不變”）。

【答案】右力臂不可以4變小不變

【詳解】

（1）[口杠桿向左傾斜，左側(cè)較重，平衡螺母應(yīng)向右調(diào)。

[2]使杠桿處于水平平衡狀態(tài)，這樣做的目的是為了便于從杠桿上直接讀出力臂的長度。

[3]杠桿平衡后，在實驗過程中，不可以再調(diào)節(jié)螺母。

（3）[4]根據(jù)動力義動力臂=阻力X阻力臂，左邊力臂為4,鉤碼數(shù)為3,右邊力臂為3,故鉤碼數(shù)為4。

[5始終豎直向下拉杠桿，使杠桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)過一個小角度，力臂與杠桿不垂直，此過程中彈簧測力

計拉力的力臂變小。

[6]始終豎直向下拉杠桿，使杠桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)過一個小角度動力臂與阻力臂的比值不變，物重不變,

故拉力不變。

11.（2020?河北中考真題）斜面是一種簡單機械，在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力，如：。

那么斜面的省力情況與哪些因素有關(guān)呢？（使用斜面的省力情況可以通過比較沿斜面拉力廠與物體重力G

的比值大小來判定，比值越小，越省力）

小明做了如下猜想：

猜想1：與斜面的表面材料有關(guān)；

猜想2：與斜面的傾斜程度有關(guān)；

猜想3：與物體受到的重力大小有關(guān)。

II

小明為驗證上述猜想，利用如圖所示的裝置進行了實驗。實驗中所用的物塊材料及其表面粗糙程度相同,

在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做勻速直線運動。實驗中相關(guān)的記錄如表。

實驗序號123456

0

斜面傾角00e%（8）%（02>0、）

斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板

物塊重67N2.02.04.06.02.02.0

沿斜面拉力FN1.351.522.704.051.521.70

(1)通過對比實驗中的數(shù)據(jù)可知，使用斜面省力的情況與斜面的表面材料有關(guān)；

(2)通過對比實驗1、5、6中的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：在其他條件相同時，；

(3)為驗證猜想3,小明做了實驗(填寫實驗序號)，分析實驗數(shù)據(jù)后，小明認為這幾次實驗省力情況

相同，依據(jù)是o

(拓展)完成實驗后，小明沿斜面用L8N的拉力，將重為4.5N的物體從斜面底端勻速拉到了頂端。已知

斜面長1.2m、高0.3m,則斜面的機械效率是%。(把重物直接提升0.3m所做的功作為有用功)

【答案】盤山公路1和2其他條件相同時，斜面的傾斜程度越小，提升物體越省力1、3、4根據(jù)1、3、4

的實驗數(shù)據(jù)可知，物體的重力變?yōu)樵瓉淼膸妆叮優(yōu)樵瓉淼膸妆?，即沿斜面的拉力廠與物體的重力6

的比值大小相等62.5

【詳解】

[1]斜面是--種簡單機械，使用斜面可以省力。當(dāng)斜面的高度一定時，斜面越長，則坡度越緩，則越省力；

如：盤山公路。

(1)[2]探究斜面省力的情況與斜面的表面材料有關(guān)時，采用的是控制變量法，實驗中需要控制物重、傾角

相同，表面材料不同，所以應(yīng)該對比1和2的數(shù)據(jù)。

(2)[3]對比實驗1、5、6中的數(shù)據(jù)可知，在斜面的表面材料、物重相同的情況下，傾角越小，拉力越小，

故結(jié)論是：在其他條件相同時，斜面的傾斜程度越小，提升物體越省力。

12

（3）[4][5]探究斜面省力的情況與重力大小有關(guān)時，根據(jù)控制變量法可知，實驗中需要控制傾角相同、表面

材料相同，物體的重力不同；所以需要對比1、3、4的實驗數(shù)據(jù)。根據(jù)1、3、4的實驗數(shù)據(jù)可知，物體的

重力變?yōu)樵瓉淼膸妆?，拉力會變?yōu)樵瓉淼膸妆?，即沿斜面的拉力與物體的重力G的比值大小相等。

[6]有用功為

甲有=Gh=4.5NX0.3m=l.35J

拉力做的總功

WB=FS=1.8NX1.2m=2.16J

斜面的機械效率

135J

片二x100%=上二x100%=62.5%

%2.16J

12.（2020?黑龍江哈爾濱市?中考真題）提高機械效率，能夠更充分地發(fā)揮機械設(shè)備的作用，“測量機械

效率”實驗裝置如圖（每個動滑輪重相同。忽略摩擦及繩重）。

（1）實驗中應(yīng)拉動彈簧測力計。

（2）實驗過程中收集到。、b、C三組實驗數(shù)據(jù)如下。

鉤碼重鉤碼上升的高度繩子自由端移動的距離

裝置彈簧測力計示數(shù)/N

/NImIm

a20.11.50.2

b20.11.00.3

c50.12.00.3

計算出a組實驗的：有用功______J,機械效率。

（3）比較。、分兩組的機械效率，它們的關(guān)系是：[4。若提升相同物重到相同高度，與。裝置相

比，b裝置的優(yōu)勢是.―。

比較匕、?；喗M，它們機械效率的關(guān)系是：7%,影響它們機械效率高低的因素是_。

13

abc

【答案】豎直向上勻速0.266.7%=省力(提升物體的重力不同

【詳解】

(1)[1]在實驗操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計，這樣彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)。

(2)[2][3]由第三組數(shù)據(jù)知道,有用功

%用=G/?=2NxO.lm=O.2J

總功為

W&=Fs=1.5Nx0.2m=0.3J

則機械效率為

7=X100%=—X100%?66.7%

以0.3J

(3)[4][5]b的有用功為

唯用=Gh=2NxO.lm=0.2J

總功為

%=Es=LONx0.3m=0.3J

4〃的有用功和總功相同，機械效率相同，根據(jù)數(shù)據(jù)Zd,。的拉力大于〃的拉力，所以匕的優(yōu)勢是省力

[6]c的有用功為

W有用=G7/=5NxO.lm=0.5J

總功為

=F's'=2.0Nx0.3m=0.6J

則機械效率為

14

—S3-X100%吧X100%a83.3%

W'總0.6J

[7]8、c滑輪組，它們機械效率的關(guān)系是：71<72>其原因是提升物體的重力不同.

13.(2020?江蘇淮安市?中考真題)在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：

乙

(1)實驗前杠桿的位置如圖甲所示：若使杠桿在水平位置平衡，則應(yīng)將杠桿的平衡螺母向調(diào)節(jié)。

(2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后，在如圖乙所示/點懸掛3個鉤碼(每個鉤碼重力為0.5N),在6點用彈簧測力計豎直

向下拉杠桿，使杠桿在水平位置再次平衡，此時彈簧測力計示數(shù)百=_____N。重復(fù)多次實驗，進一步探究

杠桿的平衡條件；

(3)某小組的實驗數(shù)據(jù)如下表所示，得到與其他組不一樣的結(jié)論：動力與阻力A成正比關(guān)系。你認為該結(jié)論

可靠嗎？。并說明理由：；

實驗序號動力E/N動力臂￡i/cm阻力E/N阻力臂Vcm

11151.510

2215310

33154.510

【答案】左1不可靠沒有同時改變力與力臂的大小

【詳解】

(1)[口為了便于測量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，由圖知，左端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需

要將平衡螺母向左調(diào)節(jié)。

(2)[2]圖中所示的彈簧測力計的分度值是0.1N,故示數(shù)為1N。

(3)[3][4]由實驗數(shù)據(jù)得到與其他組不一樣的結(jié)論，動力與阻力￡成正比關(guān)系，該結(jié)論不可靠，因為沒有同

時改變力與力臂的大小。

14.(2020?湖北省直轄縣級行政單位?中考真題)利用圖中的裝置探究杠桿平衡的條件，每個鉤碼的質(zhì)量

相等，杠桿上的刻度均勻。

15

OT

-

8S

3

口.中71-^-7----

甲乙

⑴如圖甲，不掛鉤碼時，出現(xiàn)杠桿右端下沉，應(yīng)向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母，直至杠

桿在水平位置平衡；掛上鉤碼，移動鉤碼位置使杠桿在水平位置再次平衡，此時也要選擇在水平位置平衡

的目的是:

(2)圖甲中，杠桿在水平位置已經(jīng)平衡，若將杠桿兩側(cè)所掛的鉤碼各取下一個，杠桿會(選填“順時

針”或“逆時針”)轉(zhuǎn)動；

(3)三次實驗數(shù)據(jù)見下表，分析數(shù)據(jù)可知，杠桿的平衡條件是；

次數(shù)動力A/N動力臂7i/m阻力K/N阻力臂h/m

11.00.22.00.1

21.50.11.00.15

32.00.151.50.2

(4)如圖乙，用彈簧測力計代替右側(cè)鉤碼，沿與水平方向成60°角斜向下拉杠桿，保持杠桿在水平位置平衡

。若把左側(cè)鉤碼的拉力作為阻力，右側(cè)彈簧測力計的拉力作為動力，此時的杠桿是一杠桿(選填“省

力”“費力”或，，等臂，，).請在乙圖中畫出此時拉力廠的力臂

【答案】左可以直接讀出力臂(或“便于測量力臂”)逆時針省力

【詳解】

杠桿右端下沉，為了使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼

時，保持水平靜止。

[2]為了便于測量力臂，掛上鉤碼，移動鉤碼位置使杠桿在水平位置再次平衡，此時也要選擇在水平位置平

衡。

(2)[3]設(shè)一個鉤碼的重力為G,一格的長度為/,將杠桿兩側(cè)所掛的鉤碼各取下一個，左端

2Gx21=4G1

16

右端

GX3/=3。/

左端力和力臂的乘積較大，杠桿逆時針轉(zhuǎn)動。

⑶[4]根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到

l.ONXO.2m=2.ONXO.lm=O.2N?m

1.5NX0.lm=1.0NX0.15m=0.15N?m

2.ONXO.15m=1.5NX0.2m=0.3N?m

可知杠桿的平衡條件為F、1、=Fa

(4)[5][6]設(shè)一格長度為反向延長力廠的作用線，從支點。向力廠的作用線做垂線段，得到力臂/,如

圖所示：

動力臂

7=37,Xsin60°=主3產(chǎn)2.6八

2

阻力臂

￡21、

動力臂大于阻力臂，所以是省力杠桿。

15.(2020?遼寧朝陽市?中考真題)在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，實驗小組用如圖所示的裝置

進行了實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示，第三次實驗時的拉力如圖所示。

17

鉤碼所受的重鉤碼上升的高繩自由端移動

實驗次數(shù)拉力QN機械效率〃

力GN度A/cm的距離s/cm

12100.83083.3%

24101.530②

3610@30*

(1)實驗中應(yīng)______拉動彈簧測力計使鉤碼上升；

(2)表格中編號①的數(shù)據(jù)應(yīng)為；編號②的數(shù)據(jù)應(yīng)為；

(3)比較實驗數(shù)據(jù)可得出的實驗結(jié)論是：使用同樣的滑輪組，；

(4)如果在第一次實驗時，忽略繩重和摩擦，可以計算出動滑輪的重力為No

【答案】豎直向上勻速2.288.9%提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高0.4

【詳解】

(D[1]實驗中應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計使鉤碼上升。

(2)[2]由圖知，彈簧測力計的分度值為0.2N,拉力為2.2N。

%Gh

[3]由〃=X100%=言X100%可得第二次實驗的機械效率

%.Fs

〃=叫、100%=—X100%=一4NxO.inixl()0%=889%

%Fs1.5Nx0.3m

(3)[4]實驗選用的是同滑輪組，動滑輪的重力不變，由表中實驗數(shù)據(jù)分析可知，同一滑輪組提升的物體越

重，滑輪組的機械效率越高。

(4)[5]因忽略繩重和摩擦，故所做額外功是克服動滑輪重力阻力所做的功，則有

%=%—咻

則動滑輪的重力為

Fs-Gh0.8Nx0.3m-2Nx0.1m八…

----------=---------------------------------=0.4N

h0.1m

16.(2020?湖北十堰市-中考真題)如圖是小明“探究杠桿平衡條件”的實驗:

18

c

noB

ToDE

I{l

x

?8

=

丙

乙

(1)在水平靜止的杠桿上從8處，掛5個質(zhì)量均為50g的鉤碼，如圖甲所示，杠桿平衡。他猜想杠桿的平

衡條件是：動力+動力臂邛且力+阻力臂:

(2)改變鉤碼數(shù)量與位置，數(shù)據(jù)記錄如下表，分析表中數(shù)據(jù)，杠桿平衡條件應(yīng)為

左側(cè)鉤碼數(shù)左側(cè)鉤碼距離右側(cè)鉤碼數(shù)右側(cè)鉤碼距離支點

實驗次數(shù)

(個)支點0(格)(個)0(格)

12332

21632

32634

(3)某次實驗如圖乙，使杠桿恢復(fù)水平平衡的最簡單操作是-

(4)圖丙是小明驗證結(jié)論的實驗，￡點彈簧測力計示數(shù)是N(g取10N/kg)。

【答案】動力X動力臂=阻力義阻力臂將C點處的鉤碼向左移動一格1N

【詳解】

(2)[1]由表格數(shù)據(jù)可知左側(cè)鉤碼個數(shù)與左側(cè)鉤碼距離支點的格數(shù)乘積等于右側(cè)鉤碼個數(shù)與右側(cè)鉤碼距離支

點的格數(shù)乘積，可以得出的結(jié)論是：動力X動力臂=阻力X阻力臂。

(3)[2]由圖乙可知，杠桿左側(cè)的鉤碼數(shù)為1個，距離支點3格，杠桿左側(cè)的鉤碼數(shù)為2個，距離支點2格,

如圖乙，使杠桿恢復(fù)水平平衡的最簡單操作是將C點處的鉤碼向左移動一格使左側(cè)鉤碼個數(shù)與左側(cè)鉤碼距

離支點的格數(shù)乘積等于右側(cè)鉤碼個數(shù)與右側(cè)鉤碼距離支點的格數(shù)乘積。

(4)[3]由圖可知，右側(cè)鉤碼的個數(shù)為5個，每個鉤碼質(zhì)量為50g,鉤碼的總重為

G=mg=(1^)kgxlON/kg=2.5N

鉤碼距離支點2個格，根據(jù)杠桿平衡的條件，動力義動力臂=阻力X阻力臂，所以彈簧測力計的示數(shù)為

.2.5Nx2,、

F=-----------=1Nr

5

19

讀數(shù)為IN。

20

(4

)①實驗進行三次的目的是______(只有一個選項正確，填寫對應(yīng)字母)

交a.取平均值減小誤差b.歸納出物理規(guī)律c.使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確

流②某同學(xué)在第3次實驗的基礎(chǔ)上，將左右兩側(cè)的鉤碼同時向支點。移動5cm,則杠桿______。(選填

評“保持平衡”“左側(cè)下沉”或“右側(cè)下沉”)

估

【答案】左D364=6，2(動力X動力臂=阻力X阻力臂)b右側(cè)下沉

【詳解】

(1)［口由圖可知，杠桿左端高，右端低，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向左移動。

(2)①［2］實驗中，如圖所示的方式懸掛鉤碼，杠桿平衡時，杠桿的右側(cè)在多個力共同作用的結(jié)果，采用這

種方式是不妥當(dāng)?shù)摹＿@主要是因為杠桿的力和力臂數(shù)目過多，故選D。

②［3］不改變支點。左側(cè)所掛的三個鉤碼及其位置，將右側(cè)另外兩個鉤碼改掛到第三個鉤碼的下方，即右側(cè)

的力是三個鉤碼，根據(jù)杠桿平衡的條件得到

3個X3格=3個X〃格

77=3

即保持右側(cè)第3格的鉤碼不動。

(3)［4］由表中數(shù)據(jù)可知，杠桿的平衡條件是耳4=(動力X動力臂=阻力X阻力臂)。

(4)①［5］實驗進行三次，可以歸納出物理規(guī)律，一次實驗獲得的數(shù)據(jù)有偶然性，故選B。

②［6］在第3次實驗的基礎(chǔ)上，將左右兩側(cè)的鉤碼同時向支點。移動5cm,杠桿左側(cè)

2.ONX(15cm-5cm)=20N,cm

杠桿右側(cè)