深圳市联鹏学校物理第十一章简单机械和功单元试卷(word版含答案)

由天下分享时间：2024/12/29 11:00:58 加入收藏我要投稿点赞

深圳市联鹏学校物理第十一章简单机械和功单元试卷（word版含答案）

一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难）

1．小苗利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杜杆的平衡条件”实验，已知纡个钩码重0.5N。

(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，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”）调节，直到杠杆在水平位置半衡。 (2)在图甲中的A点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在B点悬挂_______个钩码。

(3)如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弾簧测力计在C点竖直向上拉，仍使杠杆在水平位置平衡，测力计的拉力为__________N；若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】右 3 1.5 变大【解析】【分析】【详解】

(1)[1]杠杆在使用前左端下沉，说明左侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向右调节。 (2)[2]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：FALA=FBLB，得

4G×3L=FB×4L

解得

FB=3G

即需在B点处挂3个钩码。

(3)[3]取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上的拉力，根据杠杆的平衡条件：FALA=FCLC，得

4G×3L=FC×4L

解得

FC=3G=3×0.5N=1.5N

[4]如改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡。

2．某同学在河边玩耍时捡到一块石头：

(1)将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除_____对杆平衡的影响；

(2)将左端A与弹簧测力计相连，用细线把石头挂于OA的中点C，弹簧测力计竖直向上提起A端，使杆保持水平，测力计示数如图所示，则拉力大小为_____N；将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，记下弹簧测力计此时示数为2.7N； (3)通过计算，浸没后石头受到的浮力大小为_____N，石头的密度为_____kg/m3（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）；

(4)若上述(2)步骤中，只是杆未保持水平，则测量结果_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【答案】杠杆自重 4.2 3 2.8×103 不变【解析】【分析】

本题考查固体密度的测量。【详解】

(1)[1]将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除杠杆自重对杆平衡的影响。

(2)[2]如图弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小为4.2N。 (3)[3]根据杠杆的平衡条件以及C是OA的中点，可得

F1L21?? F2L12解得

G=F1=2F2= 2×4.2N=8.4N

而石头的质量

m石=G8.4N??0.84kg g10N/kg石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杠杆水平，弹簧测力计此时示数为2.7N，再次根据杠杆的平衡条件计算出此时石头对C点的拉力为5.4N，则浸没后石头受到的浮力大小

F浮=G﹣F=8.4N﹣5.4N=3N

[4]又F浮=ρ液gV排，所以

V石=V排=所以石块的密度

F浮3N?43??3?10m ?液g1.0?103kg/m3?10N/kgm石0.84kg??2.8?103kg/m3 ?43V石3?10m?石=(4)[5]若上述(2)步骤中，只是杠杆未保持水平，虽然力的作用线不在杠杆上，但是两个力的力的作用线的比值是不变的，所以不会影响最终的结果。【点睛】

关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。

3．小明用天平和量筒测量某金属块的密度。

(1)将天平放在水平台面上，游码归零后，发现指针指示的位置如图甲所示，他应将右端的平衡螺母向________调节（选填“左”或“右”），才能使天平水平平衡；

(2)用调节好的天平测金属块质量时，天平平衡后，砝码及游在标尺上的位置如图乙所示，则金属块质量________g；

(3)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内，水面如图丙所示，则可计算出金属块的密度ρ=________g/cm3；

(4)完成上述实验后，小刚又用一根硬刻度尺设计出测金属块密度的实验方案如图丁，首先用细线系在中点O点使硬刻度尺在水平位置平衡，然后将金属块A挂在硬刻度尺左端C处，把一块石块B挂在硬刻度尺右端，调节石块B的位置，使硬刻度尺在水平位置平衡，此时石块挂在硬刻度尺上的位置为E，如图所示。下面是测量ρ金属的部分实验思路，将其补充完整。

①在刻度尺上读出OE的长度L1；

②把金属块A浸没在水中，把石块B从E移动到D处时，硬刻度尺仍在水平位置平衡： ③____________________________；

④则金属块密度的表达式：ρ=___________。（用测出量和己知量表示，水的密度为ρ

水

）。

【答案】右 27 2.7 在刻度尺上读出OD的长度L2 【解析】【分析】【详解】

L1?水L1?L2

(1)[1]如图甲所示，调节横梁平衡时，指针左偏说明左盘质量偏大，则平衡螺母应向右调节。

(2)[2]如图乙所示，游码标尺的分度值是0.2g，游码位于2g位置，矿石的质量

m?20g?5g?2.0g?27g

(3)[3]水和金属块的总体积

V总?30mL?30cm3

则金属块的体积

V?V总?V水?30cm3?20cm3?10cm3

金属块的密度

??(4)③[4][5]实验步骤：

①在刻度尺上读出OE的长度L1；

m27g??2.7g/cm3 3V10cm②把金属块A浸没在水中，把石块B从E处移动到D处时，硬刻度尺仍在水平位置平衡； ③在刻度尺上读出OD的长度L2；

刻度尺的左端挂物体A，物体B挂在E处，杠杠在水平位置平衡，根据杠杠平衡条件得

?铁gVA?OC?GB?L1

金属块A浸没在水中，物体A受到浮力作用，物体B挂在D处，杠杠在水平位置平衡，根据杠杠平衡条件得

（?铁gVA??水gVA）?OC?GB?L2

以上两个等式相除整理得

?金属?

L1?水L1?L2

4．小明在探究杠杆的平衡条件的实验中，以杠杆中点为支点。

(1)小明在杠杆两侧挂上钩码，调节钩码的数量和位置直到杠杆水平平衡，如图甲所示，此时小明将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后，杠杆_____（选填“左”或“右”）端下沉；

(2)小明在得出杠杆平衡条件后，利用杠杆平衡条件解决问题：

①如图乙所示，有一根均匀铁棒BC，其长为L， O点为其重心，其所受重力300N；OA=

L ，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为_____N；若F的方向不变，4

微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F＇至少应为_____N；

②如图丙所示，C物体静止在水平地面上时，对地面的压强为6×105Pa。现将C物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂D物体，当杠杆在水平位置平衡时，C物体对地面的压强为2×105Pa，已知：D物体的质量为2kg， OA :AB=1:4。要使C物体恰好被细绳拉离地面，则可以移动支点O的位置，使O＇A :AB=______。【答案】左 100 150 1:7 【解析】【分析】【详解】

(1)[1]设图甲中的一个钩码重力为G，杠杆一小格的长度为l，据杠杆的平衡条件有

3G?2l=2G?3l

小明将两边钩码同时远离支点移动nl距离后，杠杆左右两边变成

3G?(2l+nl)=(3n+6)Gl，2G?(3l+nl)=(2n+6)Gl

而

(3n+6)Gl>(2n+6)Gl

所以杠杆左端下沉。

(2)①[2]据题意知，为了不使铁棒的B端下沉，需用外力来保持平衡，此时铁棒的A为杠杆的支点，阻力臂为OA=

L3L，动力臂为AB=，据杠杆平衡条件有 44G1?

L3L=F? 44所以此时的外力

11F?G1??300N?100N

33[3]要将铁棒B端稍微抬起，此时C变成杠杆的支点，则

G1?所以此时的外力

L?F＇?L 211F＇?G1??300N?150N

22②[4]由题意知，D物体的重力

G2=mg=2kg×10N/kg=20N

挂上D物体，杠杆在水平位置平衡时，设绳子对A端的拉力为F1，则有

F1?OA=G2?OB

即

F1?G2?AB?20N?4?80N OA悬挂D物体前后，C物体对地面压强变化

?p=p1-p2=6×105Pa-2×105Pa=4×105Pa

那么C物体与地面的接触面积

S?则C物体的重力

F180N??2?10?4m2 5?p4?10PaG3=FC=p1S=6×105Pa×2×10-4m2=120N

要使C物体恰好被拉离地面，则A端受到的拉力

F2=G3=120N

那么

G3?O＇A=G2?O＇B

即

120N?O＇A=20N?O＇B

所以

O＇A:O＇B=1:6

那么

O＇A:AB=1:7

5．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 1 2 3 4 钩码所受的重力G/N 1.0 1.0 2.0 3.0 钩码提升的高度h/m 0.1 0.2 0.1 0.1 拉力F/N 0.8 0.8 1.2 1.5 绳端移动的距离s/m 0.4 0.8 0.4 机械效率η 31.25% 31.25% 41.67%

(1)试验中应沿着竖直方向______（选填“加速”或“缓慢”）拉动弹簧测力计，且在弹簧测力计______时读数；（选填“匀速运动”或“静止”）

(2)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s=_______m，机械效率η=_______；

(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

_____；

(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； (5)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是______

A．动滑轮的重力 B．绳子与滑轮之间的摩擦 C．物体上升的高度【答案】缓慢匀速运动 0.4 50% 越大 2.2 C 【解析】【分析】【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，试验中应沿着竖直方向缓慢拉动弹簧测力计。

[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)[3]从图中可以看到，四条绳子托着动滑轮，第4次实验时，钩码提升的高度是0.1m，绳端移动的距离是0.4m。 [4]第4次实验时滑轮组做的有用功

W有用功?Gh?3N?0.1m?0.3J

滑轮组做的总功

W总?Fs?1.5N?0.4m?0.6J

滑轮组的机械效率

??W有用功W总功?100%?0.3J?100%?50% 0.6J滑轮组的机械效率是50%。

(3)[5]通过比较1、3和4三次实验数据可知，物重越大，滑轮组的机械效率越大。 (4)[6]忽略摩擦力和绳重，四条绳子托着动滑轮，那么

G?G动?4F

代入数据可得

1N?G动?4?0.8N

解得G动?2.2N。 (5)[7]根据

??GhGhG?? FsnFhG?G动可知动滑轮的重力影响滑轮组机械效率，物体上升高度不影响滑轮组机械效率，绳子与滑轮之间的摩擦将增加额外功的比例，影响滑轮组机械效率。故选C。

6．在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

(1)如图甲所示，为使杠杆在______位置平衡，可以将左端的平衡螺母向______调； (2)调节平衡后，在杠杆两侧挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，并记录相关数据。改变钩码的数量及位置多次实验，小明得出杠杆的平衡条件______。如图乙所示，A、B两点分别增加一个钩码，则杠杆______（选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持平衡”）；

(3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐______（选填“增大”或“减小”），原因是弹簧测力计拉力的力臂在______（选填“增大”或“减小”）。

【答案】水平左动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2 右端下沉增大减小【解析】【分析】【详解】

(1)[1][2]如图甲所示，杠杆右端下沉，左端上翘，应该将左端的平衡螺母向左调，使杠杆重新在水平位置平衡。

(2)[3]如图乙所示，假设一个钩码重力为G，横杆上一小格为L，调节平衡后，在杠杆两侧挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，并记录相关数据。得到

左边= F2L2=3G×2L=6GL 右边= F1L1=2G×3L=6GL

左边等于右边，改变钩码的数量及位置多次实验，左边依然等于右边，小明据此得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2 [4]如图乙所示，A、B两点分别增加一个钩码，则

左边??4G?2L?8GL 右边??3G?3L?9GL

各自增加一个钩码后，右边大于左边，所以杠杆右端下沉。

(3)[5][6]如图丙所示，A点钩码数量不变，钩码对杠杆施加的拉力方向不变，现在将B点的弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，则弹簧测力计拉力的力臂减小，为使杠杆始终保持水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，则弹簧测力计拉力增大，即弹簧测力计的示数将逐渐增大。

7．如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。

(1)实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为______N，若钩码上升的高度为8cm，则弹簧测力计向上移动______cm，该滑轮组的机械效率为_________； (2)在弹簧测力计静止时进行读数，则他这样得出的机械效率与实际值相比_____；（选填“偏小”、“偏大”或“相等”）

(3)若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将________。（选填“增大”、“减小”或“不变”）

【答案】匀速 2.4 24 83.3 % 偏大增大【解析】【分析】【详解】

(1)[1]在实验中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，才能准确测出拉力的大小。 [2]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，所以其为2.4N，即拉力的大小为2.4N。 [3]由图可知，滑轮组承重绳子的根数为3根，当钩码上升8cm，则弹簧测力计向上移动的距离为

8cm×3=24cm

[4]实验中，所做的有用功

W有=Gh=6N×0.08m=0.48J

通过滑轮组所做的总功

W总=Fs=2.4N×0.24m=0.576J

则机械效率

??W有0.48J??83.3% W总0.576J(2)[5]实验中，若在静止时读弹簧测力计的示数，会造成拉力比实际的拉力小，因为静止时绳子与滑轮间没有摩擦，那么求出的总功也会偏小，而有用功的大小不变，那么机械效率会偏大。

(3)[6]实验中仅增大钩码的个数，那么有用功随之增大，而额外功不变，那么机械效率会增大。

8．如图所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

（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____选填（“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持___并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：________。

（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。他这样得出的结论是否合理？____；为什么？_____。

（3）实验结束后，小明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？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是 __________。

【答案】左水平便于测量力臂不合理只通过一次测量，数据具有偶然性，不具有普遍性杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆平衡产生了影响。【解析】【分析】【详解】

(1)[1][2]杠杆右端下沉，应将平衡螺母（左端和右端的平衡螺母调节方向一致）向左调节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。

[3]力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。

(2)[4][5]只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验具有偶然性，不具有普遍性，要多进行几次实验，避免偶然性。

(3)[6]用如图乙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的重力对杠杆平衡有影响。

9．如图所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置，每只钩码重为0.5N（钩码个数若干），弹簧测力计量程为0～5N。

（1）图甲中，杠杆静止时处于______（平衡/不平衡）状态.为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向______（左/右）移。

（2）如图乙，小明保持弹簧秤竖直放置，然后认真调零后，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。此时弹簧测力计的示数为F1，杠杆受到钩码的拉力为F2，小明发现F1×OD≠F2×OC，其原因是_______。

（3）接着，小明准备做图丙所示实验，实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉，如图丁，他这样做的目的是______。在做了10多次图丙所示实验后，他还做了几次图戊所示的实验，他这样做的目的是：_______。

【答案】平衡左杠杆自身受到的重力不能忽略对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零排除偶然结论总结发现普遍规律【解析】【详解】

(1)[1]杠杆处于静止或匀速转动的状态是平衡状态，图甲中杠杆静止时处于平衡状态； [2]从图甲可以看到，杠杆左端翘起，为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向左移；

(2)[3]杠杆除了受到钩码的拉力和弹簧测力计的拉力外，还受到杠杆自身的重力作用，导致F1×OD≠F2×OC；

(3)[4]实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉，根据力的作用是相互的，可以比较两个弹簧秤的示数大小，从而对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零； [5]在做了10多次图丙所示实验后，他还做了几次图戊所示的实验，他这样做的目的是排除偶然结论总结，对于各种情况，这个平衡条件都合适，从而发现普遍规律。

10．小明在探究“杠杆平衡条件” 的实验中：

（1）小明实验前发现杠杆左端低右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_______调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是___________。

（2）小明用弹簧测力计在B点_________拉(如图甲)，才可以在杠杆上直接读出动力臂。（3）如图乙所示，某同学不改变拉力方向把杠杆由图乙的位置缓慢拉到图丙的位置时，弹簧秤的示数将_________ 。（选填变大/变小/不变，设杠杆质地均匀，支点恰好在杠杆的中

心，并且不计支点处摩擦）

（4）小明继续研究杠杆的机械效率，他们用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在A点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计测拉力F，装置如图丁所示，使杠杆缓慢匀速上升, 用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；则： ①杠杆机械效率的表达式为η=________。（用测量的物理量符号表示）

②若只将测力计的悬挂点由A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_______（选填变大/变小/不变）。

Gh2 不变【答案】右消除杠杆自重对实验的影响竖直向下不变 Fh1【解析】【详解】

(1)[1][2]杠杆左端低右端高，说明杠杆左端较重，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节；小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是消除杠杆自重对实验的影响；

(2)[3]为了在杠杆上直接读出动力臂，弹簧测力计的拉力方向应该垂直杠杆，而杠杆在水平位置平衡，左端的重物拉力向下，那么右端的拉力应该是竖直向下；

(3)[4]某同学不改变拉力方向把杠杆由图乙的位置缓慢拉到图丙的位置过程中，杠杆也是平衡的，动力臂与阻力臂的比值是不变的，而阻力是不变，根据杠杆的平衡条件可知弹簧测力计的拉力大小是不变的；

(4)[5]由题意可知，杠杆的有用功是W有?Gh2，总功是W总?Fh1，那么杠杆机械效率是

??W有W总?100%?Gh2?100% Fh1[6]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，而克服杠杆自身重力做的功是额外功，可以得到关系式

W总?W有?W额

假设杠杆重心升高的高度是h，那么可得到

Gh2?G杠h?Fh1

钩码的重力G不变，h2不变，G杠不变，只将测力计的悬挂点由A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，杠杆上升的高度h是不变的，那么可知Gh2?G杠h大小不变，即Fh1大小是不变的，根据杠杆机械效率??的。

Gh2?100%可知，机械效率?是不变Fh1

11．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小明用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据如下表所示。序号钩码重G/N 物体上升的绳端拉力绳端移动的机械效率

高度h/m 1 2 3 1 2 3 0.1 0.1 0.1 F/N 0.80 1.35 1.95 距离s/cm 0.2 0.2 0.2 η/% 62.5 76.9

（1）实验时，应沿竖直向上_____拉动弹簧测力计，使钩码上升；（2）第2次实验中，拉力所做的功为_____J，动滑轮的机械效率为_____%；

（3）分析表中数据可知：在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，若仅增加被提升物体的重力，则拉力所做的额外功_____（减小/不变/增大），动滑轮的机械效率_____（减小/不变/增大），该实验中小明所用动滑轮的重力一定小于_____N。【答案】匀速 0.27 74.1 增大增大 0.6 【解析】【详解】

(1)[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数； (2)[2][3]第2次实验中，滑轮对钩码所做的功为

W有?Gh?2N?0.1m?0.2J

拉力做的总功为

W总?Fs?1.35N?0.2m?0.27J

动滑轮的机械效率为

??W有W总?100%?0.2J?100%?74.1% 0.27J(3)[4]在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，由表格数据可知：第一次拉力所做的额外功

W额1?W总1-W有1?F1s-G1h?0.8N?0.2m-1N?0.1m?0.06J

第二次拉力所做的额外功

W额2?W总2-W有2?F2s-G2h?1.35N?0.2m-2N?0.1m?0.07J

第三次拉力所做的额外功

W额3?W总3-W有3?F3s-G3h?1.95N?0.2m-3N?0.1m?0.09J

综上可知，若仅增加被提升物体的物重，则拉力所做的额外功增大， [5]从第二次实验可知，动滑轮的机械效率是

??G2h2N?0.1m?100%??100%?74.1% F2s1.35N?0.2m那么从第一次到第三次实验，动滑轮的机械效率是增大的；

[6]实验中，额外功的来源为克服动滑轮自重和机械摩擦做功，假设不计摩擦，根据作用在绳子自由端的拉力F?（G?G动）可知，由表中第1组数据

12G动?2F1-G1?2?0.8N-1N?0.6N

故实验中小明所用动滑轮的重一定小于 0.6N。

12．如图，为探究“杠杆的平衡条件”的实验.

（1）实验前，正确安装好杠杆后，调节______使杠杆在水平位置平衡，目的是_______. （2）杠杆平衡后，在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆_______，记录数据.

（3）将弹簧测力计作用在C点，需______（选填“竖直向上”、“竖直向下”）拉弹簧测力计使杠杆平衡，记录数据；若不是竖直拉弹簧测力计，其示数将_______（选填“变大” “不变”或\变小”）.通过数据分析可得出杠杆的平衡条件。

（4）利用图乙所示装置迸行拓展实验，当用于探究杠杆平衡条件时，实验结论与杠杆平衡条件不相符，原因是______；当用于研究机械效率时，缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高h，测得杠杆机械效率为η1，将钩码移到B点，仍使钩码升高h测得的机械效率为η2，则η1______η2（选填“等于”或“不等于”）.

【答案】平衡螺母消除杠杆重力对平衡产生的影响在水平位置平衡竖直向上变大杠杆自重对杠杆平衡产生影响不等于【解析】【详解】

第一空．实验时，正确安装好杠杆后，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡；第二空．当杠杆在水平位置平衡时，杠杆还没有施加动力和阻力，所以一定不是便于测量力臂，而杠杆的重心在支点的正上方，此时重力的力臂为零，可以消除杠杆重力对平衡产生的影响；

第三空．实验过程中，在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，记录数据；

第四空．将弹簧测力计作用在C点，则此时动力和阻力在支点的同一侧，二力方向相反，杠杆才能平衡，所以需竖直向上拉弹簧测力计使杠杆平衡，记录数据；

第五空．若不是竖直拉弹簧测力计，此时动力臂将变小，而阻力和阻力臂都不变，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2知，拉力将变大，即测力计示数将变大，再通过数据分析可得出杠杆的平衡条件。

第六空．利用图乙所示装置迸行拓展实验，由图知，此时支点在杠杆的一端，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆平衡产生了影响，导致拉力比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大，所以实验结论与杠杆平衡条件不相符，即原因是杠杆自重对杠杆平衡产生影响；

第七空．相同的钩码，两次钩码升高的高度相等，所以两次有用功相等；将钩码由A点移到B点，要升高相同的高度，拉力提升的高度更大，即将杠杆提升的高度增加，额外功增大，因为总功等于额外功与有用功之和，因此第二次弹簧测力计做的总功大于第一次做的总功，根据??W有用W总知，两次机械效率不等，即η1不等于η2。

13．小华用一个弹簧测力计、一个圆柱体、两个底面积均为200cm2的薄壁烧杯（分别装有一定量的酒精和水），对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究，其中C、D分别是圆柱体刚好浸没在酒精和水中的情况．如图甲表示探究过程及有关数据．（酒精密度为0.8×103kg/m3，g=l0N/kg）

（1）实验中使用弹簧测力计测量拉力前，应将测力计处于________方向将指针调至“0”刻度线上．

（2）比较图甲中A、B、C的数据，可以得出浮力的大小与________有关．（3）如图甲中D所示，圆柱体浸没在水中所受的浮力是________N.

（4）如图乙所示，完成实验后，小华将烧杯中水倒出，将该圆柱体放在烧杯底部，然后向烧杯倒入另一种液体，圆柱体受到的浮力F浮与容器内液体的深度关系如图丙所示，圆柱体始终处于沉底状态，则该圆柱体的底面积为______m2；未倒液体前圆柱体对容器底部的压强为_______Pa，液体的密度为________kg/m3.

（5）由图甲中A到C的过程中，圆柱体的重力做功是________J．

【答案】竖直物体排开液体的体积 4 5×10-3 1.2×103 1.15×103 0.36 【解析】【详解】

第一空．使用弹簧测力计测量拉力前，将测力计处于竖直方向，需要将指针调到零刻度线；

第二空．分析A、B、C可知：液体均为酒精，探究过程中控制了液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，说明浮力和物体排开液体体积有关；

第三空．图A中弹簧测力计的示数为6N，物体的重力为6N，图甲D中，弹簧测力计的示数为2N，圆柱体浸没在水中所受的浮力 F浮=G-F=6N-2N=4N；

第四空．根据阿基米德原理得到圆柱体的体积

F浮4N?V=V排==4×10-4m3， 33?水g1?10kg/m?10N/kg由图丙可知，容器内水的深度为8cm时，圆柱体受到的浮力为4.6N，浮力不变，说明圆柱体全部浸入液体中，圆柱体的高度是8cm，圆柱体排开液体的体积等于圆柱体的体积，圆柱体的底面积

V4?10?4m3S=?=5×10-3m2； h0.08m第五空．未倒液体前圆柱体对容器底部的压强 p=

F压6N=1.2×103Pa； ?-32S5?10mF浮4.6N33?-43=1.15×10kg/m。 gV10N/kg?4?10m第六空．根据阿基米德原理得到液体的密度 ρ液=

第七空．由图甲中A到C的过程中，圆柱体排开酒精的体积V排酒=V=4×10-4m3=400cm3，圆柱体全部浸入酒精中，酒精上升的高度 Δh=

V排酒精S容400cm3==2cm， 200cm2圆柱体下降的距离 h1=h-Δh=8cm-2cm=6cm，圆柱体的重力做功 W=Gh1=6N×0.06m=0.36J。

14．学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼，小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。

（1）测量所需要的器材有：磅秤、卷尺和______。

（2）小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是________。 ①测出箱子的质量为M ②测出一楼到三楼楼梯的总长度L ③测出一楼到三楼的竖直高度H ④测出小军上楼梯所用的时间t ⑤测出小军的质量为m

（3）小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率表达式P=__________。【答案】秒表 ②⑤

MgH t

【解析】【详解】

第一空．要测量小军搬运器材上楼对箱子做功的功率，需要测量箱子的重（质量），楼的高度和爬楼时间，因此除了磅秤、卷尺，还需要的测量器材是秒表；

第二空．实验中，测量小军搬运器材上楼时对箱子做功的功率，，只要测量箱子的质量、爬楼时间和从一楼到三楼的高度，不需要测出楼梯的总长度和小军的质量，故②⑤步骤是多余的。

第三空．实验的原理是：P?做功为：W=GH=MgH，

测量做功时间为t，所以由所测物理量得功率的表达式为：

W， tP?WGHMgH??。 ttt

15．在探究“杠杆平衡条件”的实验中：

（1）没挂钩码的杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节。

（2）如图甲所示，小明在杠杆左边A处挂了4个1N的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂了6个重0.5N的钩码，使杠杆在水平位置平衡，小明根据这次试验得出结论“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”。小明实验中的不妥之处是_____

（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当保持杠杆水平平衡，把弹簧测力计逐渐向右倾斜时，小明发现弹簧测力计的示数将逐渐变大，拉力变大的原因_____。（4）图乙和图丙中的杠杆都处于静止状态，弹簧测力计竖直向上的拉力分别为F乙和F丙，则F乙_____F丙．（选填“＞”、“＝”或“＜”，设杠杆质地均匀，支点恰好在杠杆的重心，不计支点处摩擦）

（5）继续研究杠杆的机械效率，如图丁所示，用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在B悬挂总重为G的钩码，弹簧测力计在A点施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；则①杠杆机械效率的表达式为_____（用测量的物理量符号表示）

②若只将测力计的作用点由点A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，不计摩擦，杠杆的机械效率将_____（选填“变大”、“变小”或“不变）

（6）如图戊所示为家庭电路常用的两种墙壁开关，其按钮可绕面板内的轴转动。根据你的生活经验，你认为_____较易损坏，这是因为按动这种开关的_____较小，按动需要的力较

大。

Gh2 不变【答案】左实验次数太少，结论可能有偶然性拉力的力臂变短＝ η＝Fh11 力臂【解析】【详解】

（1）杠杆的左端高说明左端轻，因此应将杠杆右端的平衡螺母向左调节；

（2）实验次数太少可能导致实验结论错误，因此小明实验次数太少，结论可能有偶然性；（3）当保持杠杆水平平衡，把弹簧测力计逐渐向右倾斜时，动力臂会逐渐减小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知拉力变大；（4）当杠杆在水平位置平衡时，

F乙OA?，当杠杆倾斜平衡时，如图所示： GOC

动力臂是OD，阻力臂是OE，

乙

F丙OEOAOE=，因为△OAE≈△OCD，所以，那么F?OCODGOD＝F丙；

（5）①由题知，在图丁中，测力计在A点施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；克服钩码重力做的是有用功W有＝Gh2，总功是W总＝Fh1，