第三章第4節(jié)《簡(jiǎn)單機(jī)械》培優(yōu)訓(xùn)練B(原卷版+解析)

浙教版科學(xué)九年級(jí)上第三章第4節(jié)《簡(jiǎn)單機(jī)械》培優(yōu)訓(xùn)練B第3課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.能表示機(jī)械效率，區(qū)分有用功、額外功和總功。2.會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率計(jì)算。同步訓(xùn)練：1.如圖所示，三個(gè)滑輪拉同一物體在水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用拉力分別為F1、F2、F3,那么有(▲)A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F2<F1<F32.如圖所示，動(dòng)滑輪重3N,用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)繩子自由端，1s內(nèi)將重為27N的物體提高0.2m,如果不計(jì)繩重及摩擦，則下列計(jì)算結(jié)果正確的是(▲)A.繩子自由端移動(dòng)的速度為0.2m/sB.滑輪組的機(jī)械效率為90%C.提升物體所做的有用功為6JD.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9N3.用五個(gè)相同質(zhì)量的滑輪和繩子組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組，在繩子自由端分別用力將重力為G的物體勻速提升，乙滑輪組的效率為η乙，不計(jì)摩擦、繩和木板的重，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(▲)A.兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率可能相等B.F1一定大于F2C.每個(gè)滑輪重為(1-η乙)G/2η乙D.甲、乙將重物提升相同的高度，F(xiàn)1與F2的功率可能相等4.小明同學(xué)做“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，用相同的滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如表所示。試驗(yàn)次數(shù)鉤碼的重力G/N鉤碼提升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η120.10.90.374％240.11.60.383％360.1①0.3②(1)觀察圖中測(cè)力計(jì)的示數(shù)，表格中編號(hào)①的數(shù)值是▲，②的數(shù)值是▲。(2)小明通過(guò)分析表格中的數(shù)據(jù)，得到了提高滑輪組機(jī)械效率的方法，汽車作為一種“機(jī)械”，提高效率對(duì)節(jié)能減排有重要意義，請(qǐng)你指出以下三種提高效率的方法中，方法▲是與本實(shí)驗(yàn)同理的。方法一：鼓勵(lì)人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員。方法二：汽車制造用新材料減輕汽車重量。方法三：經(jīng)常給汽車做保養(yǎng)，保持良好的潤(rùn)滑。(3)小明發(fā)現(xiàn)繩端移動(dòng)的距離與鉤碼提升高度有固定的倍數(shù)關(guān)系，于是他認(rèn)為鉤碼數(shù)量一定時(shí)，無(wú)論將鉤碼提升多高，都不影響該滑輪組的機(jī)械效率。小芳則認(rèn)為：鉤碼提升的高度不同，有用功就不同，機(jī)械效率就變化了。你認(rèn)為▲的看法是正確的。5.如圖所示，已知斜面長(zhǎng)5m,高2m,拉力為50N。利用這個(gè)裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)勻速?gòu)男泵娴牡锥死巾敹?。則拉力做功的功率為▲W,該裝置的機(jī)械效率為▲。6.如圖所示，傾角為θ的直角斜面上有一重為G的物體，在拉力F作用下從斜面底部被勻速拉到頂端。設(shè)物體受到斜面的摩擦力為f。(1)試?yán)肳總=W有用＋W額外推導(dǎo)f=F-G·BC/AB。(2)已知BC=1/2AB,F=4N,G=6.4N,求該斜面的機(jī)械效率。7.如圖所示，在水平路面上行駛的汽車通過(guò)滑輪組拉著重G=9×104N的貨物A沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)。貨物A的速度為υ=2m/s,經(jīng)過(guò)t=10s,貨物A豎直升高h(yuǎn)=10m。已知汽車對(duì)繩的拉力F的功率P=120kW,不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，求：(1)t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功。(2)汽車對(duì)繩的拉力大小。(3)斜面的機(jī)械效率。8.如圖1所示是小型建筑工地上使用的“罐籠式”提升機(jī)，用它能將放在罐籠A中的建筑材料提升到高處。已知被提升的建筑材料重為2800N,拉力F將它以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度。拉力做的功W隨時(shí)間t的變化圖像如圖2所示。不計(jì)動(dòng)滑輪及鋼絲繩的重、摩擦。問(wèn)：(1)有用功是多少？(2)提升機(jī)在提升建筑材料時(shí)的機(jī)械效率是多少？(3)罐籠A的重力是多少？9.小明在“探究斜面的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用長(zhǎng)度s=0.50m的木板搭成一個(gè)斜面，用彈簧測(cè)力計(jì)將重力G=5.0N的物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端。(1)小明在實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整斜面的高度為h=0.22m,將物塊從斜面底端勻速拉至頂端的過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=4.0N,則有用功為▲J,機(jī)械效率為▲。(2)小明利用上述器材進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，木板搭成傾角不同的斜面時(shí)，將物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端的過(guò)程中，額外功W額外與斜面的水平長(zhǎng)度L(木板在水平面上的正投影長(zhǎng)度)有如下關(guān)系：L/m0.450.400.350.30W額外／J0.900.800.700.60通過(guò)數(shù)據(jù)分析，小明得出初步結(jié)論：W額外與L成▲比，小明查閱資料后證實(shí)此結(jié)論是正確的。根據(jù)此結(jié)論，當(dāng)斜面的水平長(zhǎng)度L=0.40m時(shí)，斜面的機(jī)械效率為▲；當(dāng)木板平放在水平桌面上，水平勻速拉動(dòng)木板上的物塊時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為▲N。10.如圖為探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置，杠桿平衡時(shí)，鉤碼對(duì)杠桿的阻力F2=1.0N,阻力臂L2=20cm,測(cè)力計(jì)示數(shù)F1=2.5N,則動(dòng)力臂L1為(▲)A.15cmB.8cmC.50cmD.80cm11.圖甲是生活中常用的一款指甲刀，其中AOB部分可視為杠桿，其簡(jiǎn)化示意圖如圖乙所示，使用時(shí)，指甲作用在A點(diǎn)的力視為阻力。請(qǐng)你在乙圖中畫(huà)出：(1)作用在A點(diǎn)的阻力F2的示意圖。(2)在B點(diǎn)施加的最小動(dòng)力F1及動(dòng)力臂L1。實(shí)驗(yàn);研究杠桿的平衡學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.會(huì)用簡(jiǎn)單的器材研究杠桿的平衡條件。2.會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式。同步訓(xùn)練：1.如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，下列操作中能讓杠桿繼續(xù)保持平衡的是(▲)A.將左右兩邊的鉤碼均向外移動(dòng)一格B.在左右兩邊鉤碼的下方各加一個(gè)鉤碼，位置保持不變C.將左右兩邊的鉤碼各去掉一個(gè)，位置保持不變D.將左邊的鉤碼去掉二個(gè)并保持位置不變，同時(shí)將右邊鉤碼向左移二格2.羊角錘子是我們生活中常用的工具之一，在使用它拔釘子時(shí)如圖所示，給手柄那個(gè)方向最省力(▲)A.F1B.F2C.F3D.F43.如圖甲所示，長(zhǎng)1m的粗細(xì)均勻的光滑金屬桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿上有一光滑滑環(huán)，用豎直向上的測(cè)力計(jì)拉著滑環(huán)緩慢向右移動(dòng)，使桿保持水平狀態(tài)，測(cè)力計(jì)示數(shù)F與滑環(huán)離開(kāi)O點(diǎn)的距離s的關(guān)系如圖乙所示，則桿重(▲)A.100NB.75NC.50ND.以上答案均不正確4.如圖甲所示，小明在探究“杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向▲(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測(cè)量▲。(2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼后，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼。杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為▲。他這樣得出的結(jié)論是否合理？▲；為什么？▲。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問(wèn)題：若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是▲。5.如圖所示杠桿AOB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)(桿重和摩擦均不計(jì))，已知OA=L1,OB=L2,F1與OA垂直，F(xiàn)2與OB垂直，且F1L1=F2L2,則此杠桿在F1和F2作用下的狀態(tài)(▲)A.一定靜止B.一定勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C.可能靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D.一定變速轉(zhuǎn)動(dòng)6.如圖為小柯制作的“杠桿力臂演示儀”，杠桿AOB可繞O點(diǎn)(螺母)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA=0.2m,OB=0.1m,G1=2N.杠桿自身重力和摩擦不計(jì)，固定裝置未畫(huà)出。(1)當(dāng)杠桿處于甲圖所示水平位置平衡時(shí)，G2的重力為▲N。(2)松開(kāi)螺母保持OA不動(dòng)，使OB向下折一個(gè)角度后，再擰緊螺母形成一根可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿AOB′(B′點(diǎn)對(duì)應(yīng)B點(diǎn))，保持G1位置不變，要使杠桿在圖乙位置保持平衡，則G2應(yīng)該移動(dòng)至▲。A.B′點(diǎn)處B.①點(diǎn)處C.②點(diǎn)處D.③點(diǎn)處7.下面是小王利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)(每個(gè)鉤碼重0.5N)。(1)實(shí)驗(yàn)前，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，應(yīng)將平衡螺母向▲(填“左”或“右”)端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。(2)如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡。如果在杠桿兩側(cè)各去掉一個(gè)相同的鉤碼，則杠桿▲(填“左”或“右”)端將下沉。(3)如果小王又進(jìn)行了如圖丙所示的探究，因?yàn)楦軛U自重對(duì)的對(duì)杠桿平衡▲(填“有”或“沒(méi)有”)影響，所以用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時(shí)，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)▲(填“大于”“小于”或“等于”)3N。8.探究杠桿的平衡條件。(1)若實(shí)驗(yàn)開(kāi)始發(fā)現(xiàn)杠桿在使用前右端低左端高，要使它在▲位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向▲調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是▲。此后在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，是否還要再旋動(dòng)側(cè)的平衡螺母？▲。(2)如圖所示，在杠桿左邊掛2個(gè)相同的鉤碼，要使杠桿重新水平平衡，應(yīng)在杠桿右邊▲格處掛3個(gè)鉤碼。(3)在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了▲。A.減小摩擦B.使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確C.多次測(cè)量取平均值減小誤差D.獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律(4)一實(shí)驗(yàn)小組得到的三組數(shù)據(jù)如下表所示：序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11824228116321238通過(guò)此探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)該得出的結(jié)論是▲。(5)把圖中右側(cè)的鉤碼取下，在該點(diǎn)施加一個(gè)豎直向下的拉力F時(shí)，杠桿仍能在水平位置平衡。當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，要保持杠桿仍在水平位置平衡，則拉力F將▲(填“變大”“變小”或“不變”)，原因是▲。9.如圖，用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)(每個(gè)鉤碼重為0.5N)。下列說(shuō)法正確的是(▲)A.實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)圖甲所示情況，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向左調(diào)B.圖乙，在A、B處各增加一個(gè)鉤碼，杠桿仍然能保持平衡C.圖丙，彈簧測(cè)力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)到b位置拉杠桿，為保持杠桿在水平位置平衡，其示數(shù)需變大D.圖丁，用彈簧測(cè)力計(jì)在c點(diǎn)向上拉杠桿，為保持杠桿在水平位置平衡，其示數(shù)小于3N浙教版科學(xué)九年級(jí)上第三章第4節(jié)《簡(jiǎn)單機(jī)械》培優(yōu)訓(xùn)練B第3課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.能表示機(jī)械效率，區(qū)分有用功、額外功和總功。2.會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率計(jì)算。同步訓(xùn)練：1.如圖所示，三個(gè)滑輪拉同一物體在水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用拉力分別為F1、F2、F3,那么有(▲)A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F2<F1<F3【答案】D【解析】(1)滑輪的特點(diǎn)：使用定滑輪不省力但能改變力的方向；(2)滑輪的特點(diǎn)：動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動(dòng)滑輪能省一半力，但費(fèi)距離?！痉治觥勘绢}考查了動(dòng)滑輪和定滑輪的特點(diǎn)，要利用好條件“不計(jì)滑輪重和繩子與滑輪之間的摩擦”，屬于基礎(chǔ)題目?！驹斀狻坎挥?jì)滑輪重和繩子與滑輪之間的摩擦：假設(shè)物塊與地面的摩擦力為f，第一個(gè)圖中滑輪為定滑輪，不省力，F(xiàn)1=f；第二個(gè)圖中滑輪為動(dòng)滑輪，省一半的力，則F2=1/2f；第三個(gè)圖中滑輪為動(dòng)滑輪，但F3處作用在動(dòng)滑輪上，費(fèi)2倍的力，所以F3=2f；故F2＜F1＜F3；故選D。2.如圖所示，動(dòng)滑輪重3N,用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)繩子自由端，1s內(nèi)將重為27N的物體提高0.2m,如果不計(jì)繩重及摩擦，則下列計(jì)算結(jié)果正確的是(▲)A.繩子自由端移動(dòng)的速度為0.2m/sB.滑輪組的機(jī)械效率為90%C.提升物體所做的有用功為6JD.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9N【答案】B【解析】(1)如圖滑輪組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3,知道物體升高速度，繩子自由端移動(dòng)的速度等于物體升高速度的3倍；(2)由于不計(jì)繩重及摩擦，拉力F的大小F=1/3(G物＋G輪)，可得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，利用s=3h求繩子自由端移動(dòng)距離，利用W=Fs求拉力F做的功、利用W=Gh求拉力F做的有用功，再利用效率公式求滑輪組的機(jī)械效率。【分析】本題考查使用滑輪組繩子拉力、有用功、總功、滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算，本題關(guān)鍵有二：一是n的確定(直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù))；二是利用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，拉力和物重的關(guān)系：F=1/n(G動(dòng)＋G)?！驹斀狻坑蓤D可知，滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3,A、1s內(nèi)將物體提高0.2m,則物體升高速度為0.2m/s,則繩子自由端移動(dòng)的速度υ=3υ物＝3×0.2m/s=0.6m/s,故A錯(cuò)；BCD、由于不計(jì)繩重及摩擦，則繩端的拉力F=1/3(G物+G輪)=1/3(27N+3N)=10N，即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N；繩子自由端移動(dòng)距離s=3h=3×0.2m=0.6m,拉力F做的總功：W總=Fs=10N×0.6m=6J,有用功：W有用=Gh=27N×0.2m=5.4J,滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用/W總=5.4J/6J×100%=90%,故B正確、CD錯(cuò)誤。故選B。3.用五個(gè)相同質(zhì)量的滑輪和繩子組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組，在繩子自由端分別用力將重力為G的物體勻速提升，乙滑輪組的效率為η乙，不計(jì)摩擦、繩和木板的重，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(▲)A.兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率可能相等B.F1一定大于F2C.每個(gè)滑輪重為(1-η乙)G/2η乙D.甲、乙將重物提升相同的高度，F(xiàn)1與F2的功率可能相等【答案】A【解析】(1)因克服物體重力G做的功為有用功，克服物重和動(dòng)滑輪重做的功為總功；根據(jù)η=W有/W總=Gh/(G+G動(dòng))h=G/G+G動(dòng)求出滑輪組的機(jī)械效率，然后比較兩者滑輪組之間的關(guān)系，進(jìn)一步求出動(dòng)滑輪的重力；(2)由圖可知，n甲=2,n乙=4,不計(jì)摩擦、繩和木板的重，根據(jù)F=1/n(G+G動(dòng))求出兩滑輪組繩子的拉力，然后比較兩者拉力的大小關(guān)系；甲、乙將重物提升相同的高度，根據(jù)P=W總/t結(jié)合兩者做功的時(shí)間關(guān)系比較F1與F2的功率關(guān)系。【分析】本題考查了做功公式、功率公式、滑輪組機(jī)械效率公式、滑輪組繩子拉力公式的應(yīng)用，明確有用功和總功是關(guān)鍵?！驹斀狻?1)由圖可知，甲滑輪組只有1個(gè)動(dòng)滑輪，乙滑輪組有2個(gè)動(dòng)滑輪，且不計(jì)摩擦、繩和木板的重，因克服物體重力G做的功為有用功，克服物重和動(dòng)滑輪重做的功為總功，所以，兩滑輪組的機(jī)械效率分別為：η甲=W有/W總=Gh/(G+G動(dòng))h=G/(G+G動(dòng)),η乙=W有/W′總=Gh/(G+2G動(dòng))h=G/(G+2G動(dòng)),則η甲＞η乙,故A錯(cuò)誤；由η乙=G/G+2G動(dòng)可得，動(dòng)滑輪的重力即G動(dòng)=(1-η乙)G/2η乙，故C正確；(2)由圖可知，n甲=2,n乙=4,不計(jì)摩擦、繩和木板的重，則兩滑輪組繩子的拉力分別為：F1=1/2(G+G動(dòng))=1/4(2G+2G動(dòng)),F2=1/4(G+2G動(dòng)),因(2G+2G動(dòng))＞(G+2G動(dòng))，所以，F(xiàn)1>F2,故B正確；甲、乙將重物提升相同的高度，拉力做功為總功，則F1與F2的功率分別為：P甲=W總/t甲=(G+G動(dòng))h/t甲,P乙=W′總/t乙=(G+2G動(dòng))h/t乙，因t甲和t乙的關(guān)系不確定，所以，F(xiàn)1與F2的功率可能相等，故D正確。故選A。4.小明同學(xué)做“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，用相同的滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如表所示。試驗(yàn)次數(shù)鉤碼的重力G/N鉤碼提升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η120.10.90.374％240.11.60.383％360.1①0.3②(1)觀察圖中測(cè)力計(jì)的示數(shù)，表格中編號(hào)①的數(shù)值是▲，②的數(shù)值是▲。(2)小明通過(guò)分析表格中的數(shù)據(jù)，得到了提高滑輪組機(jī)械效率的方法，汽車作為一種“機(jī)械”，提高效率對(duì)節(jié)能減排有重要意義，請(qǐng)你指出以下三種提高效率的方法中，方法▲是與本實(shí)驗(yàn)同理的。方法一：鼓勵(lì)人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員。方法二：汽車制造用新材料減輕汽車重量。方法三：經(jīng)常給汽車做保養(yǎng)，保持良好的潤(rùn)滑。(3)小明發(fā)現(xiàn)繩端移動(dòng)的距離與鉤碼提升高度有固定的倍數(shù)關(guān)系，于是他認(rèn)為鉤碼數(shù)量一定時(shí)，無(wú)論將鉤碼提升多高，都不影響該滑輪組的機(jī)械效率。小芳則認(rèn)為：鉤碼提升的高度不同，有用功就不同，機(jī)械效率就變化了。你認(rèn)為▲的看法是正確的?！敬鸢浮?1)2.3；87％；(2)一；(3)小明【解析】(1)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，應(yīng)該先看分度值再讀數(shù)；根據(jù)W有用=Gh算出有用功，根據(jù)W總=Fs算出總功，根據(jù)η=W有用/W總算出機(jī)械效率；(2)對(duì)于改變滑輪組機(jī)械效率的方法，有兩種情況：一是減輕動(dòng)滑輪質(zhì)量、加潤(rùn)滑油減小摩擦，這些方法可以減少額外功，提高機(jī)械效率；二是增加提升物體的重，在額外功不變的情況下，增大有用功，從而提高機(jī)械效率。據(jù)此分析。(3)根據(jù)η=W有用/W總=Gh/Fs=Gh/F3h=G/3F來(lái)分析?！痉治觥勘绢}考查了測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，涉及到拉力的計(jì)算和滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論、多次測(cè)量的目的等，要注意影響滑輪組機(jī)械效率因素的掌握?！驹斀狻?1)由圖知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.3N;第三次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用/W總=Gh/Fs=6N×0.1m/2.3N×0.3m×100%≈87%；(2)小明通過(guò)分析表格中的數(shù)據(jù)知，同一滑輪組，物體越重，機(jī)械效率越高。方法一：鼓勵(lì)人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員，是在額外功相同時(shí)，人越多，有用功越多，機(jī)械效率越高，故符合題意；方法二：汽車制造廠用新材料減輕汽車重量，是通過(guò)減小額外功來(lái)增加機(jī)械效率的，故不符合題意。方法三：經(jīng)常給汽車做保養(yǎng)，保持良好的潤(rùn)滑。提高滑輪組機(jī)械效率的方法是通過(guò)減小摩擦來(lái)增加機(jī)械效率的，故不符合題意，故選方法一與與本實(shí)驗(yàn)同理；(3)根據(jù)η=W有用/W總=Gh/Fs=Gh/F3h=G/3F知機(jī)械效率與高度無(wú)關(guān)，故小明的正確。故答案為：(1)2.3；87%；(2)-；(3)小明。5.如圖所示，已知斜面長(zhǎng)5m,高2m,拉力為50N。利用這個(gè)裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)勻速?gòu)男泵娴牡锥死巾敹?。則拉力做功的功率為▲W,該裝置的機(jī)械效率為▲?！敬鸢浮?1)100；(2)40％【解析】已知拉力和距離可算W總=Fs；根據(jù)P=W/t即可出功率；已知物體重和斜面高度可算W有用=Gh;根據(jù)η=W有用/W總求出該裝置的機(jī)械效率?！痉治觥勘绢}考查功率的計(jì)算，有用功和總功的計(jì)算，以及機(jī)械效率的計(jì)算，難度不大，屬于基礎(chǔ)題【詳解】根據(jù)圖示可知，n=2;則拉力做功：W總=Fs=50N×2×5m=500J,總拉力做功的功率：P總=W總/t=500J/5s=100W。有用功：W有用=Gh=100×2m=200J；該裝置的機(jī)械效率：η=W有用/W總×100%=200J/500J×100%＝40%。故答案為：100；40%。6.如圖所示，傾角為θ的直角斜面上有一重為G的物體，在拉力F作用下從斜面底部被勻速拉到頂端。設(shè)物體受到斜面的摩擦力為f。(1)試?yán)肳總=W有用＋W額外推導(dǎo)f=F-G·BC/AB。(2)已知BC=1/2AB,F=4N,G=6.4N,求該斜面的機(jī)械效率?！敬鸢浮?1)推導(dǎo)過(guò)程見(jiàn)解答；(2)該斜面的機(jī)械效率為80%?！窘馕觥?1)使用斜面拉力做的總功W總=Fs,有用功W有用＝Gh,克服摩擦做的額外功W額=W總-W有用，再利用W額=Fs,求摩擦力；(2)該斜面的機(jī)械效率η=W有用/W總=G×BC/F×AB=(G×(1/2)AB)/F×AB=G/2F?！痉治觥勘绢}考查了使用斜面時(shí)有用功、總功、額外功、機(jī)械效率的計(jì)算，要知道使用斜面時(shí)克服摩擦做的功為額外功?！驹斀狻?1)使用斜面拉力做的總功W總=Fs=F×AB,有用功W有用=Gh=G×BC,克服摩擦做的額外功：W額＝W總-W有用=F×AB-G×BC,由W額=fs=f×AB可得摩擦力：f=W額/AB=F×AB-G×BC=F-G·BC/AB；(2)由題知，BC=1/2AB,F=4N,G=6.4N,該斜面的機(jī)械效率：η=W有用/W總=G×BC/F×AB=(G×1/2AB)/F×AB=G/2F=6.4N/2×4N×100％=80％。答：(1)推導(dǎo)過(guò)程見(jiàn)解答；(2)該斜面的機(jī)械效率為80%。7.如圖所示，在水平路面上行駛的汽車通過(guò)滑輪組拉著重G=9×104N的貨物A沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)。貨物A的速度為υ=2m/s,經(jīng)過(guò)t=10s,貨物A豎直升高h(yuǎn)=10m。已知汽車對(duì)繩的拉力F的功率P=120kW,不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，求：(1)t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功。(2)汽車對(duì)繩的拉力大小。(3)斜面的機(jī)械效率?！敬鸢浮?1)t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功為1.2×106J；(2)汽車對(duì)繩的拉力大小為20000N；(3)斜面的機(jī)械效率為75%?！窘馕觥?1)知道功率和時(shí)間，利用P=W/t求t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功；(2)利用速度公式求貨物移動(dòng)的距離，由圖知，n=3,拉力端移動(dòng)距離s=3s物，利用W總＝Fs求汽車對(duì)繩的拉力大小；(3)不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，滑輪組對(duì)重物的拉力等于汽車?yán)Φ?倍，斜面的機(jī)械效率等于對(duì)物體做的有用功與滑輪組對(duì)物體做的功之比?！痉治觥勘绢}考查了使用滑輪組時(shí)速度公式、功的公式、功率公式、機(jī)械效率公式的應(yīng)用，注意斜面的機(jī)械效率不等于整個(gè)裝置的效率！【詳解】(1)由P=W/t可得t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功：W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J；(2)10s內(nèi)貨物移動(dòng)的距離：s物=υt=2m/s×10s=20m,由圖知，n=3,拉力端移動(dòng)距離：S=3s物=3×20m=60m,由W=Fs可得汽車對(duì)繩的拉力大?。篧=W/s=1.2×106J/60m=20000N；(3)不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，滑輪組對(duì)重物的拉力：F拉＝3F=3×20000N=60000N,拉斜面的機(jī)械效率:η=W有用/W總=Gh/F拉s物=(9×104N×10m)/(60000N×20m)×100％=75%。答：(1)t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功為1.2×106J；(2)汽車對(duì)繩的拉力大小為20000N；(3)斜面的機(jī)械效率為75%。8.如圖1所示是小型建筑工地上使用的“罐籠式”提升機(jī)，用它能將放在罐籠A中的建筑材料提升到高處。已知被提升的建筑材料重為2800N,拉力F將它以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度。拉力做的功W隨時(shí)間t的變化圖像如圖2所示。不計(jì)動(dòng)滑輪及鋼絲繩的重、摩擦。問(wèn)：(1)有用功是多少？(2)提升機(jī)在提升建筑材料時(shí)的機(jī)械效率是多少？(3)罐籠A的重力是多少？【答案】(1)有用功是2.8×104J;(2)提升機(jī)在提升建筑材料時(shí)的機(jī)械效率是70%;(3)罐籠A的重力是1200N【解析】(1)先計(jì)算出材料的重力，再根據(jù)公式W=Gh計(jì)算拉力F對(duì)所提升的建筑材料做的功。(2)據(jù)貨物上升的高度和速度，可以計(jì)算出貨物上升的時(shí)間，進(jìn)而據(jù)圖2,可以確定此時(shí)拉力做的功，即總功，再據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式計(jì)算即可。(3)據(jù)圖1能看出有兩端繩子調(diào)著動(dòng)滑輪，故應(yīng)該費(fèi)2倍的距離，所以結(jié)合公式W=FS可以計(jì)算出繩子自由端的拉力，在據(jù)不計(jì)動(dòng)滑輪及鋼絲繩的重、摩擦的特點(diǎn)計(jì)算出罐籠的重力?！痉治觥勘绢}的關(guān)鍵是求出拉力的大小，求拉力的時(shí)候容易出錯(cuò)的是忘記罐籠A的重力?！驹斀狻?1)G材=m材g=280kg×10N/kg=2.8×103N,W=G材h=2800N×10m=2.8×104J；(2)貨物以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度，故其運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是，據(jù)V=S/t可知，t=s/V=10m/(0.5m/s)=20s；故據(jù)圖2可知，此時(shí)拉力做的總功是40000J,所以其機(jī)械效率是：η=W有/W總×100％=2.8×104J/(40000J)×100%=70%。(3)據(jù)圖1能看出有兩端繩子調(diào)著動(dòng)滑輪，故應(yīng)該費(fèi)2倍的距離，所以繩子自由端移動(dòng)的距離是S=2×10m=20m；故據(jù)(2)中的數(shù)據(jù)可知，W=FS,故F=W/s=40000J/20m=2000N；所以罐籠A的重力是GA=2F-G材＝2×2×103N-2.8×103N=1200N。答：(1)有用功是2.8×104J,(2)提升機(jī)在提升建筑材料時(shí)的機(jī)械效率是70%,(3)罐籠A的重力是1200N。9.小明在“探究斜面的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用長(zhǎng)度s=0.50m的木板搭成一個(gè)斜面，用彈簧測(cè)力計(jì)將重力G=5.0N的物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端。(1)小明在實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整斜面的高度為h=0.22m,將物塊從斜面底端勻速拉至頂端的過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=4.0N,則有用功為▲J,機(jī)械效率為▲。(2)小明利用上述器材進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，木板搭成傾角不同的斜面時(shí)，將物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端的過(guò)程中，額外功W額外與斜面的水平長(zhǎng)度L(木板在水平面上的正投影長(zhǎng)度)有如下關(guān)系：L/m0.450.400.350.30W額外／J0.900.800.700.60通過(guò)數(shù)據(jù)分析，小明得出初步結(jié)論：W額外與L成▲比，小明查閱資料后證實(shí)此結(jié)論是正確的。根據(jù)此結(jié)論，當(dāng)斜面的水平長(zhǎng)度L=0.40m時(shí)，斜面的機(jī)械效率為▲；當(dāng)木板平放在水平桌面上，水平勻速拉動(dòng)木板上的物塊時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為▲N?！敬鸢浮?1)1.1；55％；(2)正；65.2％；2【解析】(1)由功的計(jì)算公式求出有用功與總功，然后由效率公式求出斜面的效率。(2)分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出額外功與斜面水平長(zhǎng)度的關(guān)系；根據(jù)斜面的長(zhǎng)度與斜面水平長(zhǎng)度，由勾股定理求出斜面的高度，然后由功的公式求出有用功與總功，由效率公式求出斜面的效率；當(dāng)木板放在水平面上時(shí)，克服摩擦力做的功為額外功，根據(jù)額外功與斜面水平長(zhǎng)度的關(guān)系求出斜面水平時(shí)的額外功，由功的公式求出摩擦力，然后由平衡條件求出彈簧測(cè)力計(jì)的拉力。然后由功的計(jì)算公式求出。【分析】本題考查了求斜面效率、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、求拉力等問(wèn)題，有一定的難度；掌握功的計(jì)算公式、效率公式、總功與有用功與額外功間的關(guān)系即可正確解題。【詳解】(1)有用功W有用＝Gh=5N×0.22=1.1J,總功W總=Fs=4N×0.5m=2J,斜面的效率η=W有用／W總=1.1J/1.1J=55％；(2)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，W額外與L成正比；當(dāng)斜面的水平長(zhǎng)度L=0.40m時(shí)，斜面高度h′=，此時(shí)有用功W′有用=Gh′=5N×0.3m=1.5J,總功W′總=W′有用+W額外=1.5J+0.80J=2.3J，效率η′=W′有用／W′總=1.5J/2.3J=65.2％；當(dāng)木板平放在水平桌面上，斜面的水平長(zhǎng)度L=S=0.50m,設(shè)此時(shí)的額外功為W,則0.45m/0.90J=0.50m/W,W=1J,∵W=fS,∴f=W/s=1J/0.50m=2N,物體做勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F=f=2N;故答案為：(1)1.1；55%；(2)正；65.2%；210.如圖為探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置，杠桿平衡時(shí)，鉤碼對(duì)杠桿的阻力F2=1.0N,阻力臂L2=20cm,測(cè)力計(jì)示數(shù)F1=2.5N,則動(dòng)力臂L1為(▲)A.15cmB.8cmC.50cmD.80cm【答案】B【解析】根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析解答。【分析】本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，是一道基礎(chǔ)題【詳解】根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得動(dòng)力臂：L1=F2L2/F1=1.0N×0.2m/2.5N=0.08m=8cm,故選：B正確。故選：B11.圖甲是生活中常用的一款指甲刀，其中AOB部分可視為杠桿，其簡(jiǎn)化示意圖如圖乙所示，使用時(shí)，指甲作用在A點(diǎn)的力視為阻力。請(qǐng)你在乙圖中畫(huà)出：(1)作用在A點(diǎn)的阻力F2的示意圖。(2)在B點(diǎn)施加的最小動(dòng)力F1及動(dòng)力臂L1?！敬鸢浮咳鐖D【解析】(1)從力的作用點(diǎn)，沿力的方向畫(huà)一帶箭頭的線段表示力的三要素，即力的示意圖；(2)根據(jù)杠桿的平衡條件，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力，首先確定出最長(zhǎng)的力臂，從動(dòng)力作用點(diǎn)垂直支點(diǎn)和的力作用點(diǎn)連線畫(huà)出動(dòng)力?！痉治觥勘绢}考查了力的示意圖、力臂的畫(huà)法，確定動(dòng)力的方向是關(guān)鍵。【詳解】(1)從阻力作用點(diǎn)A,垂直接觸面向下畫(huà)一帶箭頭的線段表示阻力F2,如圖所示；(2)根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力，OB是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂L1;阻力使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力應(yīng)使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(這樣才能使杠桿在此位置平衡)，過(guò)B點(diǎn)作垂直于OB向下的動(dòng)力F1,如圖所示：實(shí)驗(yàn);將研究杠桿的平衡學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.會(huì)用簡(jiǎn)單的器材研究杠桿的平衡條件。2.會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式。同步訓(xùn)練：1.如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，下列操作中能讓杠桿繼續(xù)保持平衡的是(▲)A.將左右兩邊的鉤碼均向外移動(dòng)一格B.在左右兩邊鉤碼的下方各加一個(gè)鉤碼，位置保持不變C.將左右兩邊的鉤碼各去掉一個(gè)，位置保持不變D.將左邊的鉤碼去掉二個(gè)并保持位置不變，同時(shí)將右邊鉤碼向左移二格【答案】D【解析】根據(jù)杠桿平衡條件判斷杠桿是否平衡或杠桿的哪端下沉的方法：F1L1=F2L2,杠桿平衡，F(xiàn)1L1≠F2L2,力和力臂的乘積大的一端下沉。【分析】此題假設(shè)杠桿一個(gè)小格大小和一個(gè)鉤碼大小，判斷杠桿是否平衡很方便?！驹斀狻吭O(shè)杠桿的一個(gè)小格是1cm,一個(gè)鉤碼的重是1N。A、將左右兩邊的鉤碼均向外移動(dòng)一格，4Nx?！?3+1)cm>3N×(4+1)cm,杠桿的左端下沉。不符合題意。B、在左右兩邊鉤碼的下方各加一個(gè)鉤碼，位置保持不變，(4+1)N×3cm<(3+1)N×4cm,杠桿的右端下沉，不符合題意。C、將左右兩邊的鉤碼各去掉一個(gè)，位置保持不變，(4-1)N×3cm>(3-1)N×4cm,杠桿的左端下沉。不符合題意。D、將左邊的鉤碼向里移動(dòng)一格，同時(shí)將右邊鉤碼去掉一個(gè)并保持位置不變，4N×(3-1)cm=(3-1)N×4cm,杠桿的平衡。符合題意。故選D。2.羊角錘子是我們生活中常用的工具之一，在使用它拔釘子時(shí)如圖所示，給手柄那個(gè)方向最省力(▲)A.F1B.F2C.F3D.F4【答案】B【解析】由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力最小，即最省力；先確定不同施力方向的支點(diǎn)，畫(huà)出相應(yīng)的力臂，通過(guò)比較力臂大小得出結(jié)論。【分析】本題考查了力臂的畫(huà)法和杠桿中最小力的問(wèn)題，要注意使用杠桿時(shí)，若阻力和阻力臂一定，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小、越省力?！驹斀狻繌闹c(diǎn)到力的作用線的距離是該力的力臂，選項(xiàng)中每個(gè)力的力臂，如圖所示：由杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定的情況下，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小，越省力，由圖可知，力沿F2方向時(shí)，動(dòng)力臂L2最大，最省力，故B正確。故選：B。3.如圖甲所示，長(zhǎng)1m的粗細(xì)均勻的光滑金屬桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿上有一光滑滑環(huán)，用豎直向上的測(cè)力計(jì)拉著滑環(huán)緩慢向右移動(dòng)，使桿保持水平狀態(tài)，測(cè)力計(jì)示數(shù)F與滑環(huán)離開(kāi)O點(diǎn)的距離s的關(guān)系如圖乙所示，則桿重(▲)A.100NB.75NC.50ND.以上答案均不正確【答案】A【解析】杠桿是粗細(xì)均勻的一只金屬桿，重心在杠桿的中點(diǎn)，當(dāng)s為1m時(shí)，動(dòng)力臂為阻力臂的2倍，所以動(dòng)力就是阻力的二分之一?！痉治觥拷鈭D表類的題目要充分利用表中數(shù)據(jù)，此題，當(dāng)s為1m時(shí)拉力等于杠桿的重力二分之一是解決問(wèn)題的關(guān)鍵?！驹斀狻孔x圖可知，當(dāng)s=OA=1m時(shí)，動(dòng)力臂是阻力臂的二倍，根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1=F2L2可知，此時(shí)的動(dòng)力就是阻力的二分之一。讀圖乙可知，此時(shí)的動(dòng)力F=50N,則桿重G=2F=2×50N=100N。故只有選項(xiàng)A符合題意。故選：A。4.如圖甲所示，小明在探究“杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向▲(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測(cè)量▲。(2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼后，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼。杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為▲。他這樣得出的結(jié)論是否合理？▲；為什么？▲。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問(wèn)題：若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是▲。【答案】(1)左、水平、力臂；(2)動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2)、不合理、結(jié)論具有偶然性(結(jié)論沒(méi)有普遍性)；(3)杠桿自重的影響．【解析】(1)杠桿右端下沉，說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，這一調(diào)節(jié)過(guò)程的目的是為了使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響；杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來(lái)。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律。(3)圖2中，支點(diǎn)位于動(dòng)力和阻力的右側(cè)，彈簧測(cè)力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響?！痉治觥?1)杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；(2)初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量有些是為了求平均值，使測(cè)得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件多次測(cè)量就是為了尋找普遍規(guī)律?！驹斀狻?1)杠桿重心左移，應(yīng)將平衡螺母(左端和右端的均可)向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點(diǎn)處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來(lái)。(2)杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2),只通過(guò)一次測(cè)量，數(shù)據(jù)具有偶然性，不具備普遍性。(3)圖2中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來(lái)的數(shù)值偏大。故答案為：(1)左、水平、力臂；(2)動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2)、不合理、結(jié)論具有偶然性(結(jié)論沒(méi)有普遍性)；(3)杠桿自重的影響．5.如圖所示杠桿AOB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)(桿重和摩擦均不計(jì))，已知OA=L1,OB=L2,F1與OA垂直，F(xiàn)2與OB垂直，且F1L1=F2L2,則此杠桿在F1和F2作用下的狀態(tài)(▲)A.一定靜止B.一定勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C.可能靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D.一定變速轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】D【解析】杠桿的平衡狀態(tài)包括兩種：靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反且F1L1=F2L2時(shí)，杠桿平衡。【分析】本題考查了杠桿是否能夠平衡的分析，有一定的難度?！驹斀狻扛軛U的平衡狀態(tài)包括兩種：靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；由圖知，動(dòng)力F1使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，阻力F2也使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，即動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，雖然F1L1=F2L2,但杠桿不會(huì)平衡，會(huì)做變速轉(zhuǎn)動(dòng)，故D正確。故選：D.6.如圖為小柯制作的“杠桿力臂演示儀”，杠桿AOB可繞O點(diǎn)(螺母)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA=0.2m,OB=0.1m,G1=2N.杠桿自身重力和摩擦不計(jì)，固定裝置未畫(huà)出。(1)當(dāng)杠桿處于甲圖所示水平位置平衡時(shí)，G2的重力為▲N。(2)松開(kāi)螺母保持OA不動(dòng)，使OB向下折一個(gè)角度后，再擰緊螺母形成一根可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿AOB′(B′點(diǎn)對(duì)應(yīng)B點(diǎn))，保持G1位置不變，要使杠桿在圖乙位置保持平衡，則G2應(yīng)該移動(dòng)至▲。A.B′點(diǎn)處B.①點(diǎn)處C.②點(diǎn)處D.③點(diǎn)處【答案】(1)4；(2)C【解析】(1)杠桿在水平位置平衡，知道兩邊力臂、左邊力的大小，利用杠桿平衡條件求右邊力的大??；(2)保持G1位置不變，即左邊的力和力臂不變；右邊的力不變，要使杠桿在圖乙位置保持平衡，右邊的力臂不變，據(jù)此確定G2應(yīng)該移動(dòng)到的位置?！痉治觥勘绢}考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，易錯(cuò)點(diǎn)在第二問(wèn)，知道根據(jù)力臂不變得出答案是關(guān)鍵。【詳解】(1)如圖甲，杠桿在水平位置平衡，由杠桿平衡條件得：G1×OA=G2×OB即：2N×0.2m=G2×0.1m,解得：G2=4N；(2)保持G1位置不變，即左邊的力和力臂不變；G2不變，要使杠桿在圖乙位置保持平衡，應(yīng)該使右邊的力臂不變；原來(lái)G2的力臂為OB，所以G2應(yīng)該移動(dòng)到②點(diǎn)處，故選C。故答案為：(1)4；(2)C。7.下面是小王利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)(每個(gè)鉤碼重0.5N)。(1)實(shí)驗(yàn)前，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，應(yīng)將平衡螺母向▲(填“左”或“右”)端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。(2)如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡。如果在杠桿兩側(cè)各去掉一個(gè)相同的鉤碼，則杠桿▲(填“左”或“右”)端將下沉。(3)如果小王又進(jìn)行了如圖丙所示的探究，因?yàn)楦軛U自重對(duì)的對(duì)杠桿平衡▲(填“有”或“沒(méi)有”)影響，所以用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時(shí)，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)▲(填“大于”“小于”或“等于”)3N?！敬鸢浮?1)右；(2)左；(3)有；大于【解析】(1)杠桿左端下沉，說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，這一調(diào)節(jié)過(guò)程的目的是為了使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響；杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來(lái)；(2)用杠桿的平衡條件來(lái)判斷，力和力臂乘積大的一端，杠桿該端下沉；(3)若杠桿的支點(diǎn)在杠桿的中點(diǎn)處，此時(shí)重力恰好作用在支點(diǎn)，若不在中點(diǎn)，此時(shí)杠桿的平衡會(huì)受重力的影響，根據(jù)重力的方向判斷出重力是使杠桿向哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而判斷出測(cè)量結(jié)果偏差。【分析】本題考查探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生平時(shí)重視實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，重視自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，要學(xué)會(huì)利用杠桿平衡條件解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。學(xué)會(huì)進(jìn)行分析?！驹斀狻?1)杠桿的左端低，說(shuō)明這一側(cè)力與力臂的乘積大，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，以減小這一側(cè)的力臂。(2)設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G,杠桿一個(gè)小格代表L,如果在圖甲中杠桿兩側(cè)各去掉一個(gè)相同的鉤碼時(shí)，杠桿的左端：3G×3L=9GL,杠桿的右端：2G×4L=8GL,所以杠桿的左端力和力臂的乘積大于右端的乘積，所以杠桿左端下沉。(3)圖丙中，若不計(jì)杠桿的重力，根據(jù)杠桿的平衡條件有：F′×3L=3G×6L.解得：F′=6G=6×0.5N=3N；由于桿的重心在桿的中點(diǎn)，方向豎直向下，考慮杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，重力與鉤碼同時(shí)使杠桿向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)大于3N。故答案為：(1)右；(2)左；(3)有；大于。8.探究杠桿的平衡條件。(1)若實(shí)驗(yàn)開(kāi)始發(fā)現(xiàn)杠桿在使用前右端低左端高，要使它在▲位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向▲調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是▲。此后在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，是否還要再旋動(dòng)側(cè)的平衡螺母？▲。(2)如圖所示，在杠桿左邊掛2個(gè)相同的鉤碼，要使杠桿重新水平平衡，應(yīng)在杠桿右邊▲格處掛3個(gè)鉤碼。(3)在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了▲。A.減小摩擦B.使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確C.多次測(cè)量取平均值減小誤差D.獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律(4)一實(shí)驗(yàn)小組得到的三組數(shù)據(jù)如下表所示：序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11824228116321238