深圳平湖龙湖学校初中部物理第十一章 简单机械和功单元测试卷 (word版,含解析)

深圳平湖龙湖学校初中部物理第十一章简单机械和功单元测试卷（word版，
含解析）
一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难）
1．如图，小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和相同的重0.5 N重的钩码若干个。

(1)如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向______（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；
(2)在图B中杠杆平衡了，若在杠杆左右两边同时增加一个相同的钩码，则杠杆向______（选填“左”或”右”）倾斜；
(3)甲同学通过对一组数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明甲同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，已知杠杆上每个小格长度为5 cm，每个钩码重0.5 N，当弹簧测力计斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时乙同学发现，动力×动力臂______（选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂。

实验C______（选填“能”或”不能”）说明甲同学结论是错误的。

【答案】右右等于能
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]图A中，杠杆左侧下沉，应向右调节平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡。

(2)[2]在图B中，据杠杆的平衡条件得
3G⋅2F=2G⋅3L
在左右两边同时增加一个相同的钩码，则左右两边分别变成
4G⋅2F，3G⋅3L
而
4G⋅2F<3G⋅3L
所以杠杆向右倾斜。

(3)[3][4]由图C知，此时
4×0.5N×3×0.5cm=3N×1
2
×4×0.5cm
即：动力×动力臂=阻力×阻力臂。

而此时，动力臂并不等于支点到动力作用点的距离，所以能证明甲同学的结论是错误的。

2．在探究”杠杆平衡条件”的实验中：
(1)先把杠杆的中点支在支架上，停在图甲的位置，此时杠杆处于______（填“平衡”或“不平衡”）状态。

为了消除杠杆______对实验的影响，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。

然后在支点两侧挂钩码，移动钩码位置，让杠杆再一次在水平位置平衡，其目的是______；
(2)探究过程中，在杠杆左端某固定位置挂一个重力G=2.5N的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，保证杠杆处于平衡状态。

根据多次测量的力和力臂，画出F
和1
L
的图象如图乙（注意看清两个坐标的含义），由图可求出物体对杠杆拉力的力臂
______m。

【答案】平衡自身重力右让力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂 0.2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]图甲中，杠杆处于静止状态，即是平衡状态。

[2][3]为了消除杠杆自身重力的影响，应让杠杆在水平位置平衡，而图甲中，杠杆左端下沉，所以应向右移动平衡螺母。

[4]杠杆挂上钩码后，移动钩码的位置让杠杆再次在水平位置平衡的目的是：让力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂。

(2)[5]由图乙知，当杠杆右端受到的拉力F=3N时，其力臂
L=1 m 6
据杠杆的平衡条件有
GL1=FL，2.5N⋅L1=3N×1 6 m
所以物体对杠杆拉力的力臂
L1=0.2m
3．小华探究杠杆平衡条件时，使用的每个钩码的质量均为100g，杠杆上相邻刻线间的距离相等。

请按要求完成下列问题：
(1)将杠杆安装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆右侧的平衡螺母向______调（选填 “左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡。

(2)将杠杆调节水平平衡后，在杠杆上的B 点悬挂了3个钩码，如图所示。

为使杠杆保持水平平衡状态，应该在A 点悬挂 ________个钩码。

(3)若撤掉杠杆A 点的钩码，为使杠杆在水平位置平衡，应该用弹簧测力计在杠杆______（选填 “A ”或“C ”）处竖直向上拉，当杠杆水平平衡时，弹簧测力计的示数为_______N 。

（g 取10N/kg ）
【答案】左 2 C 1.5
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆右端下沉，左端上翘，哪边高，平衡螺母像哪边调，所以应调节杠杆右侧的平衡螺母向左。

(2)[2]一个钩码重力
0.1kg 10N/kg 1N G mg ==⨯=
假设杠杆一小格为L ，A 点挂n 个钩码，根据杠杆平衡条件有
1N 331N 2n L L ⨯⨯=⨯⨯
解得n =2，所以应该在A 点悬挂2个钩码。

(3)[3][4]撤掉杠杆A 点的钩码，为使杠杆能够在水平位置重新平衡，应该用弹簧测力计在杠杆A 处竖直向下拉或者在杠杆C 处竖直向上拉；根据杠杆平衡条件有
B B
C C F L F L = 则弹簧测力计的示数
31N 3 1.5N 4B B C C F L L F L L
⨯⨯===
4．某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时，设计了如下实验步骤：①如图乙，将自制的小型风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码；②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A 点所需的时间；③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中：(注：电风扇挡位越高，风速越大)
表一：
电风扇挡位钩码的质量/g提升钩码到A点的时间/s
15015
25013
35010
请你回答：
(1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。

这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)；
(2)通过实验可以得到的结论是：风速越大，风力发电机发电时的输出功率__________；为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据：
表二：输出功率与风速的关系
风速v/(m/s)5101520
输出功率P/kW8072015001100
表三：不同风速下风力发电机每秒获得的风能：
风速v(m/s)5101520 1s获得的能量E(104J)151********
(3)风能是清洁能源，也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。

发电机的工作原理是
_____；
(4)风速10m/s时，这台发电机的发电效率为__________，有同学认为风速越大，发电机的
发电效率越高，他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。

你认为的原因是______。

【答案】时间 转换法 越大 可再生 电磁感应现象 60% 错误 风速越大发电效率越低
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]因提升高度要相同，通过提升时间，可知提升速度的大小，则由
W mgh P mgv t t
=== 可知输出功率的大小，故比较测量提升钩码到A 点的时间来比较风车输出功率的大小。

[2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量，也可将不易测准的量转换为可测准的量，提高测量精度。

此实验将风车输出功率的大小转化为通过测量提升钩码到A 点的时间。

(2)[3]分析表一数据可见，在提升钩码质量相同的情况下，风速越大，提升钩码到A 点的时间越短，风车的输出功率越大。

(3)[4]风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染。

[5]风力发电是将风能转化为电能，发电机是通过机械运动产生电能，即是利用电磁感应现象制成的，所以发电机的工作原理是电磁感应现象。

(4)[6]风速为10m/s 时，1s 内获得的能量为61.210J ⨯，风车工作1h 获得的能量为
639=1.210J/s 3.610s=4.3210J W ⨯⨯⨯⨯总
风车工作1h 产生的电能为
9=720kW 1h=720kW h=2.59210J W ⨯⋅⨯电
风车发电的效率为
992.59210J =100%=100%=60%4.3210J
W W η⨯⨯⨯⨯电总 [7][8]风速为15m/s 时，1s 内获得的能量为64.0510J ⨯；风车工作1s 产生的电能为
61.510J ⨯，风车发电的效率为
661.510J =100%=100%=37.04%4.0510J
W W η⨯⨯⨯⨯电1总1 由此可知，风速越大，发电机的发电效率越低，所以他的观点是错误的。

5．小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率，如图所示。

(1)需要的测量工具：体重计、刻度尺、______。

(2)请帮他设计实验步骤：______
(3)小刚采用了合适的方法记录数据，请帮他在空格处补上相应的数据。

（取g =10N/kg ）
重心上升高度h/m 质量m/kg
拉一次克服重力所
做的功W/J
拉上去的次
数
时间t/s功率P/W
0.460______510______
【答案】秒表使用体重计测量小刚的体重；用刻度尺测量每次引体向上下鄂上升的高度；用秒表测量连续5次引体向上动作需要的时间；计算出小刚做引体向上运动时的功率240 120
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]要测量功率需要测量时间，实验器材还需要秒表。

(2)[2]使用体重计测量小刚的体重；用刻度尺测量每次引体向上下鄂上升的高度；用秒表测量连续5次引体向上动作需要的时间；计算出小刚做引体向上运动时的功率。

(3)[3]小刚的体重为
G=mg=60kg×10N/kg=600N
做一次引体向上小刚做功为
W=Gh=600N×0.4m=240J
[4]小刚做的总功为
W总=5W=5×240J=1200J
小刚做引体向上的功率
总1200J
120W 10s
W
P
t
===
6．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。

(1)实验开始时，杠杆如图甲所示处于静止状态。

为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向______移动（选填“左”或“右”）；
(2)调节杠杆水平平衡后，如图乙所示，在M点挂上2个钩码，在N点挂上3个钩码。

此时，杠杆在水平位置______（选填“平衡”或“不平衡”）；
(3)用弹簧测力计和钩码配合使用，也可以探究杠杆平衡条件。

如图丙所示，用弹簧测力计在A处竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为______N。

【答案】左 不平衡 1.2
【解析】
【分析】
(1)如果杠杆左端下沉，应向右调节平衡螺母，如果杠杆右端下沉，应向左调节平衡螺母，使杠杆在平衡位置平衡；
(2)杠杆是否平衡，取决于两边力和力臂的乘积是否相等，若1122Fl F l =，杠杆平衡；若1122l F F l ≠，杠杆就不平衡，会沿力和力臂乘积大的力的方向转动；
(3)左侧钩码对杠杆的作用力向下，使杠杆沿逆时针转动，则弹簧测力计施加的力使杠杆沿顺时针转动，保持杠杆平衡；杠杆平衡条件1122Fl F l =计算出弹簧秤的示数，判断弹簧测力计的位置。

【详解】
(1)[1]图甲中，杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向左调。

(2)[2]图乙中，设一格长度为L ，一个钩码重G ，则有
2433G L G L ⨯<⨯
即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积，杠杆不能在水平位置平衡，会沿顺时针方向转动。

(3)[3]丙图中钩码的重力
0440.5N 2N G G ==⨯=
由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得
拉力在A 处竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，则
212N 3 1.2N 5G L L F L L
⨯⨯=
== 此时弹簧测力计示数为1.2N 。

【点睛】 本题主要考查对“探究杠杆平衡条件”的实验内容的了解。

杠杆的平衡条件：动力⨯动力臂=阻力⨯阻力臂，即1122Fl F l =；运用此条件进行杠杆平衡的计算。

7．小华利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。

(1)实验前杠杆静止在如甲图所示位置，则此时杠杆是否平衡？____（选填“是”、
“否”），杠杆的重心是否在支点上？________（选填“是”、“否”），若使杠杆在水平位置平衡，左边的螺母应向______移动；
(2)如乙图，杠杆调节平衡后，小华在B 点悬挂了3个钩码，若要使杠杆再次平衡，D 点应该挂_____个钩码。

如果此时两边再各增加一个钩码，则杠杆将向_______边倾斜；
(3)如图丙所示，小华在A 、C 两点分别悬挂等重的载物盘，制作了一个天平，左盘放物体，右盘加减砝码，此天平是利用了哪一类杠杆制作而成的？________。

假如支点O 因某种原因向右偏移，则天平的测量值____真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。

【答案】是 否 右 4 左 等臂杠杆 大于
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆静止在如甲图所示位置保持静止状态，受力平衡，则此时杠杆是平衡的。

[2]如图甲所示，此时杠杆左端下沉，说明杠杆的重心不在支点上，而是在支点的左端的某一点。

[3]如图甲所示，此时杠杆左端下沉，右端上翘，则应该将平衡螺母向右调使杠杆重新平衡。

(2)[4]如图乙所示，假设一个钩码重为G ，杠杆上一格为L ，在B 点悬挂了3个钩码，则杠杆左端为
3412G L GL ⨯= 根据杠杆平衡条件有
1243GL G L
=⨯ 即需要在D 点挂4个钩码才能使杠杆重新平衡。

[5]如果此时两边再各增加一个钩码，杠杆左端为
4416G L GL ⨯=
右端为
5315G L GL ⨯=
左端大于右端，即杠杆向左边倾斜。

(3)[6]如图丙所示，在A 、C 两点分别悬挂等重的载物盘，即力的方向与杠杆垂直，则A 、C 两点到支点的距离即为力臂，由图可知两力臂相等，杠杆为等臂杠杆，所以此天平是利用了等臂杠杆制作而成。

[7]支点O 因某种原因向右偏移，杠杆不再是等臂杠杆，变成了费力杠杆，则C 点的力臂减小，根据杠杆的平衡条件可知，C 点需要更大的力，即会导致天平的测量值大于真实值。

8．小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂．他的实验思路是：改变F2、l1和l2，测得杠杆平衡时所需的拉力F1，来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系．已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为0~5N，杠杆上每一格长10cm．
实验次数阻力F2/N阻力臂l2/cm动力臂l1/cm动力F1/N 143330
241830 2.4
347.530 1.0
（1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿_______方向拉杠杆，并使之在_____位置平衡；（2）小飞首先保持F2和l1不变而改变l2，所获得的实验数据如表格所示．第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则F1=______N，此时杠杆的类型与______（选填“筷子”或“老虎钳”）相同；
（3）为获得更多组数据，小飞继续进行（2）中实验，则为能顺利完成实验，在改变阻力臂l2时，l2应不超过______cm；完成上述实验后，小飞接下来还应进行的实验有：①保持______不变而改变F2；②保持F2和l2不变而改变l1．
【答案】竖直水平 4.4 筷子 37.5 l2和l1
【解析】
【分析】
【详解】
第一空、第二空．因为力与力臂垂直，当沿竖直方向拉动弹簧测力计使杠杆位于水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，可方便的测量力臂的大小；
第三空．由图像可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为4.4N；
第四空．由表格数据知第1次实验中阻力臂长于动力臂，因此是费力杠杆，与筷子相同；第五空．由杠杆平衡条件1122
Fl F l
=可得：
11
2
2
5N?30cm
=37.5cm
4N
F l
l
F
==
即l2应不超过37.5cm；
第六空．探究杠杆的平衡条件时要探究F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系，因此还应探究①保持l2和l1不变而改变F2；②保持F2和l2不变而改变l1．
9．某小组在“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．
（1）实验中应沿竖直方向_____缓慢拉动弹簧测力计．
（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法_____（选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到_____对滑轮组机械效率的影响．
（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整
______．
（4）通过比较_____两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号）
（5）通过比较_____两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高．（填实验次数的序号）
（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：_________________________________【答案】匀速不正确摩擦0.4；80%1、22、3不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高（或不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低
【解析】
【详解】
（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样测力计示数才等于拉力大小；（2）在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小，他的想法是不正确的；
（3）丁图中，绳子的有效段数为n=4，绳端移动距离
s=nh=4×0.1m=0.4m 滑轮组的机械效率
η=
h8N0.1m
=
2.5N0.4m
有
总
W G
W FS
⨯
=
⨯
=80%
（4）绳端移动距离与物体升高的高度的关系为s=nh，所以，结合表中数据可知实验
1、2、3中绳子的有效段数分别为2、3、3；再结合钩码的重力可知，实验1、2、3分别是用甲、乙、丙装置做的实验，根据控制变量法，研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时，要控制提升物体的重力相同、滑轮个数也相同，只改变绳子的有效段数，所以应比较1、2两次实验数据；通过比较1、2两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；
（5）研究同一滑轮组提升重物时，机械效率与物重的关系时，要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同，只改变物体的重力，故通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。

（6）通过比较3、4两次实验数据，即对应的图丙、图丁两装置，滑轮组不同，提升的重物相同，动滑轮越重机械效率越小，故可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。

10．小明同学测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表：
(1)根据表格中数据，第四次（最陡）实验的有用功是_____J，总功是_____J。

机械效率是_____；
(2)分析数据可知斜面越陡，机械效率_____（选填“越高”、“越低”或“不变”）；
(3)分析实验数据还可知道，斜面的机械效率与物重_____（填“有关”或“无关”）；
(4)第一次实验中，若拉力作用时间是5s，则拉力的功率是_____W。

【答案】1.5 2.4 62.5% 越高有关 0.3
【解析】
【分析】
(1)物体重力和高度的乘积计算有用功，拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功，有用功和
总功的比值计算机械效率；
(2)根据实验数据判断机械效率的大小；
(3)当斜面上的重力改变时，机械效率改变，说明斜面的机械效率和物体重力有关；
(4)利用功和时间的比值计算功率。

【详解】
(1)[1]根据物体重力和高度计算有用功为：
W有=Gh=5N×0.3m=1.5J；
[2]拉力和绳子拉长的长度计算总功为：
W总=Fs=2.4N×1m=2.4J；
[3]机械效率为：
4
1.5J
100%=100%62.5%
2.4J
W
W
η=⨯⨯=
有
总
；
(2)[4]根据测量的实验数据，斜面越陡，机械效率越大；
(3)[5]当物体重力增大时，斜面的机械效率变大，说明机械效率和物体重力有关；
(4)[6]利用功和时间计算功率为：
1 1
1.5J
==0.3W 5s
W
P
t
=总。

11．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位量平衡；（2）杠杆调节平衡后，如图乙所示，在杠杆a点悬挂3个重力均为0.5N的钩码，在b点用竖直向上的拉力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，拉力的大小为______N；（杠杆上相邻两个黑点之间距离相等）
（3）实验结束后，小红把两个质量不等的实心铜块分别挂在另一杠杆两端，此时杠杆恰好在水平位置平衡，然后再将两个铜块同时浸没在水中，如图丙所示，则杠杆将______（选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍然平衡”）。

【答案】左2仍然平衡
【解析】
【分析】
(1)在调平杠杆平衡时，杠杆的向哪端转动，那端沉，平衡螺母要向另一端移动；
(2)根据杠杆平衡条件可求出弹簧测力计的示数；
(3)掌握杠杆的平衡条件：1122Fl F l =，利用阿基米德原理=F gV ρ浮
液排，计算出两铜块浸没在水中后两端力和力臂的乘积，根据乘积的大小，判断杠杆的状态。

【详解】
(1)[1]安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，左端上翘，如图甲所示，在调平杠杆平衡时，杠杆的向哪端转动，那端沉，平衡螺母要向另一端移动，则应将平衡螺母向左调节，直到杠杄在水平位置平衡； (2)[2]由图可知,根据杠杆平衡条件得：a a b b F l F l =带入数据，
30.5N 43b l F l ⨯⨯=⨯，
解得2N b F =；
(3)[3]分别挂上质量不等的实心铜块时，恰好能使杠杆在水平位置平衡，设力臂分别为1l 、
2l ，根据杠杆的平衡条件1122Fl F l =可得，
12gV l gV l ρρ⋅=⋅铜铜右左 ①
则有
12V l V l ⋅=⋅右左，
若将两铜块同时浸没在水中，则杠杆左端力和力臂的乘积
111gV gV l gV l gV l ρρρρ-⋅=⋅-⋅铜铜左水左左水左（）
则杠杆右端力和力臂的乘积
222gV gV l gV l gV l ρρρρ-⋅=⋅-⋅铜右右铜右右水水（）
又由于12V l V l ⋅=⋅右左，则有
12gV l gV l ρρ⋅=⋅右水左水 ②
根据上述等式①、②可得
1122=gV l gV l gV l gV l ρρρρ⋅-⋅⋅-⋅铜铜右右左水左水
因此杠杆仍然平衡。

12．小红用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验(忽略绳重和摩擦)。

(1)实验中，应该在___________时(选填以下正确选项前的字母)，读取测力计示数； A ．竖直匀速拉动 B ．竖直加速拉动 C ．静止 D ．任意方向匀速拉动 (2)若重物以0.lm/s 的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为_______m/s 。

(3)改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象，分
析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越___________。

(4)分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为_________N。

(5)小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验，如图丙所示。

小红多使用一个滑轮，目的是_____。

(选填以下选项前的字母)
A．可以省力 B．可以省功 C．可以省距离 D．可以改变拉力的方向
(6)小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，甲、丙滑轮组的机械效率________________(选填“相同”或“不相同”)。

【答案】A 0.3 低 3 D 相同
【解析】
【详解】
第一空．测机械效率的实验中：当匀速竖直向上拉动弹簧测力计时，受力平衡，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；
第二空．由图像可知绳子股数n=3，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为：
v绳=3v物=3×0.lm/s=0.3m/s；
第三空．由图乙可知当动滑轮重力增加时做的额外功增多，提升相同的重物时有用功不变，因此机械效率越低；
第四空．由题意知：
即；
第五空．如图丙所示，增加的滑轮为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向；
第六空．使用滑轮组提起物体的过程中，额外功主要产生在提起物体的过程中同时将动滑轮也提起，即W额=G动h，动滑轮重相同提升相同的重物时，升高相同的高度，额外功相
同，有用功相同，总功相同，由可知机械效率相同。

13．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②⑤MgH 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：
W
P
t
=，
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 GH MgH
P
t t t
===。

14．小敏同学参加研学旅行时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下:
①用细绳将一直杆悬挂,调节至水平位置平衡,记下细绳在直杆上的结点位置O；
②将一重物悬于结点O左侧的A点,小石块悬于结点O的右侧,调整小石块的位置,如图所示,当小石块悬于B点时,直杆在水平位置平衡;
③用刻度尺测量OA的长度为L1,OB的长度为L2;
④保持重物的悬点位置A不变,将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触),调整小石块的悬点位置,当小石块悬于C点时,直杆在水平位置平衡;
⑤用刻度尺测量OC的长度为L3。

请根据她的测量方案回答以下问题
(1)实验中三次调节了直杆在水平位置平衡。

其中,第一次调节水平平衡是________，第二次调节水平平衡是_______;(选填“a”或“b”)
a.消除直杆自重的影响
b.便于测量力臂
(2)实验中长度_______(选填“L1”、“L2”或“L3”)的测量是多余的；
(3)C点应该在B点的________(选填“左”或“右”)侧;
(4)小石块密度的表达式为ρ=___(选用字母ρ木、L1、L2、L3表示)。

【答案】a b L1右3
32
L
L L水
ρ
-
【解析】
【详解】
（1）杠杆在使用时会受自身重力的影响，因此在使用时应先将杠杆调至水平位置平衡，以消除杠杆自重的影响，重物与石块的重力均竖直向下，由力臂垂直于力可知将杠杆调至水平位置平衡时力臂与杠杆重合，测量对应的杠杆长度即可方便的测量出力臂的长度； （2）在空气当中杠杆平衡时由杠杆平衡条件1122F L F L =可知，12G L G L =石物①，在水中杠杆平衡时()13G L G F L =-石浮物② 将①②两式联立可得()
23G L G F L =-石石浮，因为浸没，所以V 石=V 排，结合阿基米德原理可得()
23ρV gL ρV g ρV g L =-石石石石石水，整理可得
3
32=
L L L -水
石ρρ，因此实验中长度L 1的测量是多余的； （3）因为浸没时，石块受到浮力的作用，因此对杠杆的拉力减小了，由杠杆平衡条件1122F L F L =可知拉力减小，力臂变长，所以C 点应该在B 点的右侧；
（4）由（2）推理可知小石块密度的表达式为3
32
=
L L L -水石ρρ。

15．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表： 实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm 1 2 5 1 15 2 4 5 1.7 17 3
6
5
2.4
15
（1）①在作图甲中的实验时要_____拉动弹簧测力计；表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是_____；
②第3次实验中，滑轮组的机械效率是_____；
③计算3次滑轮组的机械效率并比较，可发现同一滑轮组的机械效率可能与_____有关； （2）小红按图乙组装滑轮组，也进行3次实验。

①通过实验，小红发现用两个动滑轮可以更省_____（选填“力”或“距离”）； ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，不计绳重及摩擦，它们的机械效率_____（选填“相同”或“不相同”），理由是：_____。