浙江省建兰中学物理第十一章 简单机械和功同步单元检测(Word版 含答案)

浙江省建兰中学物理第十一章简单机械和功同步单元检测（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．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
2．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
0.1kg10N/kg1N
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
1N331N2
n 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
31N3
1.5N
4
B B
C
C
F L L
F
L L
⨯⨯
===
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/cm 3；
(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L 1；
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L 2 112
L L L ρ-水
【解析】 【分析】 【详解】
(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
20g 5g 2.0g 27g m =++=
(3)[3]水和金属块的总体积
330mL 30cm V ==总
则金属块的体积
33330cm 20cm 10cm V V V =-=-=总水
金属块的密度
3327g 2.7g /cm 10cm
m V ρ=
== (4)③[4][5]实验步骤：
①在刻度尺上读出OE 的长度L 1；
②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L 2；
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
A B 1 gV OC G L ρ⨯=⨯铁
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
A A
B 2gV gV O
C G L ρρ-⨯=⨯水铁（）
以上两个等式相除整理得
112
L L L ρρ=
-水金属
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 =
4
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，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 =
4L ，动力臂为AB =34
L ，据杠杆平衡条件有 G 1⋅
4L =F ⋅34
L
所以此时的外力
111
300N 100N 33
F G ==⨯=
[3]要将铁棒B 端稍微抬起，此时C 变成杠杆的支点，则
12
L L
G F ⋅
=⋅＇ 所以此时的外力
111300N 150N 22
F G ==⨯=＇
②[4]由题意知，D 物体的重力
G 2=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F 1，则有
F 1⋅OA =
G 2⋅OB
即
1220N 480N AB
F G OA
=⋅
=⨯= 悬挂D 物体前后，C 物体对地面压强变化
∆p =p 1-p 2=6×105Pa-2×105Pa=4×105Pa
那么C 物体与地面的接触面积
42
5110m 10Pa
80N 24F S p -=
==∆⨯⨯ 则C 物体的重力
G 3=F C =p 1S =6×105Pa×2×10-4m 2=120N
要使C 物体恰好被拉离地面，则A 端受到的拉力
F 2=
G 3=120N
那么
G 3⋅O ＇A =G 2⋅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．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮
组，实验测得的数据如下表所示：
次数 物体的重力G /N 物体被提升高度h /m 拉力F /N 绳端移动的距离s /m 机械效率η 1 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
4
2
0.1
1.5
0.2
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_______（结果精确到0.1%）。

这次数据是用图_________（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的；
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率_________（选填“变大”“不变”或“变小”）；
(3)用甲滑轮组提升不同重物时，绳重和摩擦导致的额外功与总功的比为定值k ，根据表格中的数据可求出k=_________。

【答案】66.7 乙 变大 16
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]表格中第四次的有用功
W 有=Gh =2N×0.1m=0.2J
总功
W 总=Fs =1.5N×0.2m=0.3J
那么机械效率
0.2J
66.7%0.3J
W W η=
==有总 [2]由于s =2h ，所以所用滑轮组的承重绳子数为2根，则用的是图乙。

(2)[2]由表格数据可知，从1至3次实验，在增大提升物体的重力时，滑轮组的机械效率越来越大。

(3)[3]假设绳重和摩擦导致的额外功为W 其它，根据题意有
=k W
W 其它
总
第一次实验时，滑轮组做的总功及有用功分别为
W 总1=F 1s 1=1.0N×0.3m=0.3J ，W 有1=G 1h 1=2N×0.1m=0.2J
即
W 其它1=0.3J ⋅k
第二次实验时，滑轮组做的总功和有用功分别为
W 总2=F 2s 2=1.4N×3m=0.42J ，W 有2=G 2h 2=3N×0.1m=0.3J
第一、二次实验，滑轮组所做的总功和有用功分别增加了
W 总2- W 总1=0.42J-0.3J=0.12J ，W 有2- W 有1=0.3J-0.2J=0.1J
而滑轮组所做的总功
W 总= W 有+ W 动+ W 其它
可是，滑轮组每次做功，动滑轮所做的功不变，即两次做功，绳重和摩擦导致的额外功增加了0.02J ，那么
220.02J 0.3J k 0.02J
===k 0.42J 0.42J
W W W +⋅+其它其它1总 所以
1
k 6
=
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
2433
G 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．小彬和小萌同学在学完浮力和杠杆的知识后，初步设计了两种方案，去分别测量待测液体(食用油、酱油)的密度： 小彬的方案
小萌的方案
实验过程:如图，用弹簧测力计测出铁块的重力为G ， 然后把铁块先后浸没在水、食用油中静止后读出测力计的示数分别为F 1、F 2；
实验过程：如图A O B 为轻质杠杆（质量不计），小桶悬挂于A 处位置不变，支点O 位置不变。

首先在小桶中倒人一定体积的水，调节石块的位置于B ， 处杠杆在水平方向平衡，然后将水全部倒出将小桶擦干后再将等体积的酱油倒入小桶中，调节石块的位置于B 处，杠杆再次在水平方向平衡，若OB 1、OB 2的长度分别为L 1、L 2（B 1、B 2图中未画出）
(1)若食用油的密度比水的密度小，则在小彬的方案中F 1______F 2（选填“大于”、“小于”或 “等于”）；
(2)小萌通过对比数据发现L 1小于L 2，可初步推断出酱油的密度比水的密度________； (3)已知水的密度为ρ水，结合两种方案中现有的测量数据，能得出待测液体密度的是__________的方案（选填“小彬”或“小萌”），其密度表达式为ρ=________。

【答案】小于 大 小彬
21()
()
G F G F ρ--水 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由阿基米德原理可知，排开液体体积相同时，液体密度大，产生的浮力大，故完全浸没时在水中的浮力大于在食用油中的浮力；测力计的示数为铁块重力与浮力之差，故在水中的示数F 1小于在食用油中的示数F 2。

(2)[2]由杠杆平衡条件可得
()OA 1G G L G L +=石桶
水 ()OA 2G
G L G L +=石桶
酱
又L 1小于L 2，故可得
()()OA OA G
G L G G L +>+桶
桶水酱
即
G G >水酱
V g V g ρρ>水水酱酱
又水的体积和酱油的体积相同，故
ρρ>水酱
(3)[3][4]由(2)可知小萌的方案可以比较出待测液体的密度与水的密度大小关系，却不能求得具体值，小彬的方案可以求得待测液体密度大小；在小彬的方案中，铁块浸没在水中受到浮力为
1-F G F =浮
由阿基米德原理可得
1
-==F G F V V g g
ρρ=
浮铁排水水 铁块浸没在待测液体受到的浮力为
2-F G F '=浮
由阿基米德原理可得
22
11--===--F G F G F G F V g G F g g
ρρρ'浮水排水
8．在“研究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)杠杆两端的平衡螺母的作用是：调节杠杆在_____位置平衡。

(2)如图甲所示的杠杆已处于平衡状态，若左端所挂重物的重力是1N ，则弹簧测力计的示数_____2N 。

如果要便于测量力臂，那么弹簧测力计应沿_____方向拉着杠杆。

(3)如乙图所示，在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G =10N 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F 、L 数据，画出如图丙所示图线，由图丙可得出杠杆平衡的条件是F 与L 成_____比，结合杠杆平衡条件，可求出重力G 的力臂是_____cm 。

【答案】水平 大于 竖直 反 5 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]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)[2][3]根据杠杆的平衡条件
42G l F l ⨯=⨯
解得
F =2
G =2×1N=2N
由图甲可知F 的力臂小于2l ，故弹簧测力计的示数大于2N ；如果要便于测量力臂，那么弹簧测力计应沿竖直方向拉着杠杆。

(3)[4][5]如乙图，F 和1
L
成正比，1F
L
为定值，所以FL 为定值，可以推断F —L 成反比。

因
为
-11
4m L
=，所以L =0.25m ，根据杠杆平衡条件得 GL FL '=
所以
10N 2N 0.25m L ⨯'=⨯
所以
0.05m 5cm L '==
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．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
高度h/m
绳端拉力
F/N
绳端移动的
距离s/cm
机械效率
η/%
110.10.800.262.5
220.1 1.350.2
330.1 1.950.276.9
（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
2N 0.1m 0.2J W Gh =⨯==有
拉力做的总功为
1.35N 0.2m 0.27J W Fs =⨯==总
动滑轮的机械效率为
0.2J 100%100%74.1%0.27J
W W η=⨯=⨯≈有
总 (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
11111-0.8N 0.2m -1N 0.1m 0.06J -W W W F s G h ===⨯⨯=额总有
第二次拉力所做的额外功
22222- 1.35N 0.2m -2N 0.1m -0.07J W W W F s G h =⨯⨯===额总有
第三次拉力所做的额外功
33333- 1.95N 0.2m -3N 0.1m -0.09J W W W F s G h =⨯⨯===额总有
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
222N 0.1m 1.35N 0.100%100%74.1%2m
G h F s η=⨯=⨯≈⨯⨯ 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1
2
F G G =+动（）可知，由表中第1组数据 11220.8N -1.6N -N 0G F G ===⨯动
故实验中小明所用动滑轮的重一定小于 0.6N 。

11．在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
（1）在测量时，使杠杆在水平位置保持平衡，其目的是为了_________________。

（2）若在杠杆两边挂上钩码后发现杠杆不平衡，则应该___________________________。

（3）如表为某同学所设计的实验方案和实验记录.
3挂钩码、用弹簧测力计拉，分别作
为动力和阻力.
30.02 1.50.04
4挂钩码、用弹簧测力计拉，分别作
为动力和阻力.
5.80.0450.04
a、该同学设计多种实验方案的目的是_____________________
b、实验序号4的数据显然发生错误，若记录无误，则错误的原因可能是____________（4）该同学在学习了机械功后，认为力×力臂的单位恰好是“牛×米”，那么就可以将“力×力臂”的单位合写成“焦”.你认为该同学的认识是____________的（选填“正确”或“错误”）.【答案】便于测量力臂通过加减钩码或调节钩码的位置来使其平衡得出普遍性结论,避免偶然性弹簧测力计没有竖直向下拉动错误
【解析】
【详解】
(1)[1]杠杆只有在水平位置平衡时，支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上，也就是正好等于相应杠杆的长，这样测量起来会比较方便；
(2)[2]在挂上钩码后，如果出现不平衡，不能再调节平衡螺母，应通过加减钩码或调节钩码的位置来使其平衡；
(3)[3]实验中多次实验，是为了得出普遍性结论，避免偶然性；
[4]拉力没有与杠杆垂直，导致动力臂偏小，根据杠杆平衡条件，阻力、阻力臂不变时，动力臂变小，动力就会变大，因此弹簧测力计的示数变大；
(4)[5]“焦”是功的单位，是力与力的方向通过的距离乘积；由于力与力臂垂直，所以“力×力臂”的单位不能合写成“焦”，故该同学的认识是错误的；
12．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______m 2；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/m 3.
（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
V =V 排=334N 110kg/m 10N/kg
F g ρ=⨯⨯浮水=4×10-4m 3， 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
S =43
410m 0.08m
V h -⨯==5×10-3m 2； 第五空．未倒液体前圆柱体对容器底部的压强
p =-326N 510m
F S =⨯压=1.2×103Pa ； 第六空．根据阿基米德原理得到液体的密度
ρ液=-434.6N 10N/kg 410m
F gV =⨯⨯浮=1.15×103kg/m 3。

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 =4×10-4m 3=400cm 3，圆柱体全部浸入酒精中，酒精上升的高度
Δh =32
400cm =200cm V S 排酒精
容=2cm ， 圆柱体下降的距离
h 1=h -Δh =8cm-2cm=6cm ，
圆柱体的重力做功
W =Gh 1=6N×0.06m=0.36J 。

13．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。

14．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h 1、h 2；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。

【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＝21
Gh Fh 不变 1 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，OA OC
F G 乙 ，当杠杆倾斜平衡时，如图所示：。