上海西南位育中学物理第十一章 简单机械和功单元试卷(word版含答案)

上海西南位育中学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：F A L A=F B L B，得
4G×3L=F B×4L
解得
F B=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：F A L A=F C L C，得
4G×3L=F C×4L
解得
F C=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．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。

3．如图所示是小明和小红利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。

（1）在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于_______（选填“平衡”或“不平衡”）状态；调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重对实验的影响，同时方便___________；
（2）杠杆平衡后，小明在左右两侧分别挂上如图乙所示的钩码，杠杆不能在水平位置平衡，在不增加钩码且不改变钩码悬挂点位置的前提下为了使杠杆重新在水平位置平衡，只需将____________即可；
（3）为获得更多组数据，他们取下右侧钩码，小明和小红分别设计了两种实验方案，小明的方案如图丙所示，小红的方案如图丁所示。

你认为__________（“小明”或“小红”）的方案更合理，理由是___________；
（拓展）探究杠杆的平衡条件后，小明又利用杠杆测量了石块的密度，实验装置如图所示。

实验步骤如下：
①将石块悬挂在杠杆左侧，通过调节细线长度使石块缓慢浸没在下方裝满水的溢水杯中（未触底），同时用质量忽略不计的薄塑料桶接住溢出的水；
②将薄塑料桶悬挂在杠杆右侧，调节塑料桶的悬挂位置，使杠杆在水平方向平衡，如图所示；
③测量出AB两悬挂点距支点O的距离分别为10m和15cm，则石块密度为
___________kg/m3。

【答案】平衡测量力臂左侧的钩码去掉一个小明排除测力计的重力对实验的影响2.5×103
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆静止时，无论杆身是否水平，都为杠杆的平衡状态。

[2]杠杆在水平位置平衡，其力臂和杆身重合，可以方便测量力臂的大小。

(2)[3]在乙图中，杠杆左右两侧所挂钩码的重力可分别视为动力和阻力，两侧钩码的悬挂点可分别视为动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件1122Fl F l =可知，只需将左侧的钩码去掉一个即可满足杠杆在水平位置平衡。

(3)[4][5]对比丙、丁两图可知，小明的实验方案更加理想；因为弹簧测力计本身受到重力，小明的方案可以排除测力计的重力对实验的影响。

(3)①[6]设石块排开的水的重力为G 水，由阿基米德原理可知，石块受到的浮力
F G =浮水
水中的石块为平衡状态，故其对绳的拉力
F G F G G =-=-石石浮水
根据杠杆和平衡条件可得
F OA
G OB ⨯=⨯水
即
153
102
G G OB cm G OA cm -===石水水 由上式整理可得
3
2
V g V g V g ρρρ-=石石水水水水
由于石块排开水的体积和石块自身体积相等，所以上式可简化为
3
2
ρρρ-=石水水 所以石块的密度
33335
5 1.010kg/m 2.510kg/m 22
ρρ==⨯⨯=⨯石水
4．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
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 钩码所受的重力G /N 钩码提升的高度h /m 拉力F /N 绳端移动的距离s /m 机械效率η 1 1.0 0.1 0.8 0.4 31.25% 2 1.0 0.2 0.8 0.8 31.25% 3 2.0 0.1 1.2 0.4
41.67%
4
3.0
0.1
1.5
(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
3N 0.1m 0.3J W Gh ==⨯=有用功
滑轮组做的总功
1.5N 0.4m 0.6J W Fs ==⨯=总
滑轮组的机械效率
0.3J
100%100%50%0.6J
W W η=
⨯=
⨯=有用功总功
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
4G G F +=动
代入数据可得
1N 40.8N G +=⨯动
解得 2.2N G =动。

(5)[7]根据
Gh Gh G
Fs nFh G G η=
==+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．探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。

(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆左端下沉，此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向______调，至杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是_____________；
(2)某同学进行正确的实验操作后，能不能根据图甲的这一组数据得出探究结论？_________（填“能”或“不能”）。

理由是___________；
(3)如图甲所示，杠杆水平位置平衡。

如果在杠杆两侧各加上一个相同的钩码，则杠杆
_____（填“左”或“右”）端将下沉；
(4)如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉。

当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若杠杆仍然保持在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】右消除杠杆自身的重力对实验结果的影响不能一次实验具有偶然性，不具备必然性右变大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端均可）向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；当杠杆在水平位置平街时，力的方向与杠杆垂直，力臂等于支点到力的作用线的距离，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。

(2)[3][4]用实验来探究物理规律时，要采用多次实验，用多组实验数据来总结实验结论，实验结论具有普遍性，如果只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性，所以不能用一次实验总结实验结论。

(3)[5]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果在图甲中杠杆两侧各添加一个相同的钩码时，杠杆的左端
⨯
G L GL
53=15
杠杆的右端
⨯
G L GL
44=16
故右>左，则右端将下沉。

(4)[6]乙图中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计向右倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大。

7．如图甲所示是一款自拍神器，它能够在一定长度内任意伸缩，使用者只需将手机固定在伸缩杆上，通过按键或遥控器就能实现多角度自拍。

自拍杆主要有伸缩杆、三角支架、底端按键和蓝牙遥控自拍器。

(1)蓝牙遥控自拍器是一种短距离通信的无线电技术，它是利用______（“电磁波”或“超声波”）来传递信息而控制拍摄的。

(2)如图乙所示是一群人正在利用自拍杆上的手机进行自拍，拿着自拍杆的人发现还有同事没有进入取景窗，请你给她一个合理的操作建议：____________。

自拍时自拍杆的简图如图所示，O为支点，请你在图中画出力F2的力臂L2，并画出施加在A点的最小动力F1。

（____________）
(3)如图甲中左图，小明把手机固定到自拍杆上，再高高跳起，按下手中的蓝牙遥控自拍器，自拍起跳后的自己（图丙）。

他利用蓝牙自拍器设计了如图丁中A图所示的自动拍照装置，他将蓝牙遥控器带有按键的一端套上一个大小合适、另一端封闭的套管，并在套管内放置一个小球（可以在套管内滚动），想利用小球撞击蓝牙按键来自动遥控手机的拍摄。

小明起跳时，应该选择图丁中图____（填“B”或“C”）的方式，用手竖直方向握住遥控器，就能自拍到人跳到最高处那个瞬间。

为使该装置能准确的抓拍到人跳到最高处那
个瞬间，需要反复调整____________________（写出一条合理的建议）。

【答案】电磁波将自拍杆变的更长一些B套
管与蓝牙遥控器按键的距离
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]蓝牙遥控自拍器是利用电磁波来传递信息而控制拍摄的。

(2)[2]照相时景物没有全部进入镜头的原因是景物到照相机镜头太近，此时应增大它们之间的距离，所以应将自拍杆变的更长一些。

[3]如图，过O点做力F2作用线的垂线，因为过A点的最大力臂就是过A点最小的力，而过A点最大力臂与作自拍杆的简图互相垂直，所以过A点作自拍杆的简图的垂线段，在线段的末端画上箭头就是力F1。

(3)[4]小明起跳时，应该选择图丁中图B的方式，用手竖直方向握住遥控器，人到达最高点时，小球由于惯性继续向上运动，撞击开关，C图起跳时小球在重力的作用下就撞击蓝牙
按键。

[5]为了使该装置能准确的抓拍到人跳到最高处那个瞬间，需要反复调整套管与蓝牙遥控器按键的距离。

8．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得第1、2组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第3、4组数据（如表所示）：
实验序号物重G物/N动滑轮重G动/N动力F/N滑轮组的机械效率η% 110.50.747.6
220.5 1.160.6
341 1.4
44250.0
（1）根据“测量滑轮组机械效率实验”的过程，画出图甲中滑轮组的绕绳方法．
（_________）
（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量________匀速向上拉动弹簧测力计；第4次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示，则其动力为________N；第3次实验时滑轮组的机械效率约为________%．
（3）由第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与________有关．
（4）在第3次实验中，若钩码升高10cm，克服摩擦所做额外功为_____________．
【答案】竖直 1.657.1动滑轮的重0.2J
【解析】
【分析】
本题考查滑轮组的机械效率测量的探究实验。

【详解】
(1)[1]从表格的1、2次数据可得，
11
()()32
G G F G G +<<+物动物动 所以滑轮组承重绳子的根数是3根，画图如下
(2)[2]测量绳端拉力时，应尽量竖直匀速向上拉动弹簧测力计，因为动滑轮相当于动力臂等于阻力臂的二倍的杠杆，其支点在滑轮的边缘（如下图）。

当动滑轮两边的绳子都竖直向上时，在忽略摩擦和绳重时，动力等于阻力的二分之一，若动力绳子不是竖直向上，那么即使忽略摩擦和绳重，动力也会大于阻力的二分之一，因为此时动力臂小于阻力臂的二倍。

[3]从图中弹簧测力计的示数可知，其动力为1.6N
[4]结合表格数据和滑轮组的绕线可知，滑轮组的承重绳根数是5根
4N
57.1%5 1.4N
G nF η=
==⨯ (3)[5]比较第3、4组数据可知，物体的重力不变，动滑轮的重力变大，机械效率变小，所以同一滑轮组的机械效率与动滑轮的重有关
(4)[6]若钩码升高的高度为h =10cm=0.1m ，则绳子端移动的距离
s =5h =5×0.1m=05m
提升钩码所做的有用功
4N 0.1m 0.4J W Gh ==⨯=有
拉力所做总功
1.4N 0.5m 0.7J W Fs ==⨯=总
克服动滑轮所做的额外功
1N 0.1m 0.1J W G h ==⨯=动动
克服摩擦所做的额外功
0.7J 0.4J 0.1J 0.2J W W W W =--=--=额总有动
【点睛】 机械效率的求法：
W W η=
有
总
Gh Fs
η=
G nF
η=
9．某实验小组利用图中装置探究杠杆机械效率，实验主要步骤如下:
（1）用轻绳悬挂杠杆的一端使其能绕O 点转动，O 点即为杠杆的_______点，在A 点用轻绳悬挂总重为G 的钩码，在B 点用一个弹簧测力计使杠杆水平，弹簧测力计所给方向为_______向上;
（2）竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升，在此过程中，弹簧测力计的示数为F ，利用刻度尺测出A 、B 两点上升的高度分别为h 1和h 2.
（3）杠杆机械效率表达式为______________(用所给物理量和符号表示)；
（4）若在杠杆的承受范围内，将A 点钩码重增加，杠杆的机械效率将会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)；
（5）本次实验中，若不更换杠杆，且提升钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是________；
（6）若只将钩码的悬挂点由A 移至C ，O 、B 位置不变，仍将原来的钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)；
（7）若某同学用此装置研究“杠杆平衡条件”实验，发现不挂钩码时弹簧测力计仍有示数，这是因为杠杆有_______。

【答案】支 竖直 1
2
%100Gh Fh ⨯ 变大 摩擦力的大小 变大 自重 【解析】 【详解】
(1)[1]杠杆绕固定点O 点转动，所以O 点为杠杆的支点；
[2]当在A 点用轻绳悬挂总重为G 的钩码，在B 点用一个弹簧测力计使杠杆水平，为了保证杠杆能处于水平位置，弹簧测力计最小力的方向应该竖直向上； (3)[3]杠杆机械效率为：
12
%=1%10000Gh W W Fh η=⨯⨯有总
(4)[4]根据(3)得到的杠杆机械效率表达式可知，在其它条件不变时，增加A 点钩码重，有用功增大，机械效率变大；
(5)[5]若不更换杠杆，且提升钩码重一定，即物体做的有用功不变，额外功影响机械效率，额外功是杠杆克服摩擦力和本身自重做的功，所以当提升钩码重一定时，摩擦力的大小是影响杠杆机械效率的主要因素；
(6)[6]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆做额外功，
W W W +=有额总，
设杠杆重心升高的距离为h 1，所以
Gh 1+G 杠h =Fh 2，
G 不变，h 1不变，G 杠不变，钩码从A 点到C 点，钩码还升高相同的高度，杠杆上升的角度减小，杠杆升高的距离h 变小，所以Gh 1+G 杠h 变小，所以Fh 2也变小。

根据1
2
=Gh Fh η，分母变小，分子不变，所以机械效率变大；
(7)[7]探究杠杆的平衡条件实验时，不能忽略杠杆自身的重力，在不挂钩码时，弹簧测力计也会有示数。

10．探究杠杆的平衡条件．
实验次数 动力F 1/N 动力臂l 1/m 阻力F 2/N 阻力臂l 2/m 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 3
3.0
0.1
2.0
0.15
（1）小明用如图甲所示装置进行实验，杠杆两端的螺母作用是_________； （2）小明进行实验并收集到了表中的数据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是：________；
（3）小明又用如图乙所示装置进行实验，弹簧测力计的读数应是_______N（一个钩码重0.5N）；
（4）小明想到若铁架台不是在水平桌面上，而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢?经小组分析不在水平桌面上_______（填“影响”或“不影响”）实验过程。

（5）如图丙所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡，她用刻度尺测出l1和l2，则2l1_______（选填“＞”“＜”或“=”）3l2；（6）探究了杠杆的平衡条件后，小红对天平上游码的质量进行了计算，她用刻度尺测出l1和l2（如图丁所示），则游码的质量为________g．
【答案】实验前，调节杠杆在水平位置平衡（或消除杠杆自重对实验的影响）F1l1=F2l22不影响 > 2.5l1/l2
【解析】
【详解】
(1)[1]杠杆两端的螺母的作用是:实验前，调节杠杆在水平位置平衡，消除杠杆自重对实验的影响；
(2)[2]由表格中数据，
0.5N×0.2m=1.0N×0.1m=0.1N•m；
1.0N×0.15m=1.5N×0.1m=0.15N•m；
3N×0.1m=2.0N×0.15m=0.3N•m；
可知杠杆的平衡条件为：
F1l1=F2l2；
(3)[3]设一格的长度为L，杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力的力臂为1
2
×6L，
由F1l1=F2l2得，
0.5N×3×4L=F1×6L×1
2
，
解得：
F1=2N；
(4)[4]实验过程中，若桌面略微倾斜，不影响调节杠杆在水平位置平衡，不影响实验过程。

(5)[5]设每个硬币的重量为G，硬币的半径为r，根据杠杆的平衡条件结合图丙可得：
2G（r+l1）=3G（r+l2），
展开可得：
2Gr+2Gl1=3Gr+3Gl2，
2Gl1=Gr+3Gl2，
所以:
2Gl1>3Gl2，
即:
2l1>3l2，
(6)[6]以天平的刀口为杠杆的支点，天平的左盘和右盘的质量分别为m左和m右，游码的质量为m，当游码位于零刻度线时，由杠杆的平衡条件得:
m左g×1 2
l2+mg×
1
2
l1=m右g×
1
2
l2；
当游码位于最大值5克时，由杠杆的平衡条件得:
（m左+5）g×
1
2
l2=mg×
1
2
l1+m右g×
1
2
l2②；
由②-①得，
5×
1
2
l2=m l1，
解得 :
m=2
1
2.5l
l。

11．小余同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,首先往溢水杯中装满了水,然后在弹簧测力计下悬挂一个圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,溢出的水全部流入旁边的小桶中．实验过程如图甲．
（1）圆柱体的重力为_________ N．
（2）比较图_________可得：当圆柱体浸没在水中继续下降的过程中,受到的浮力与深度无关．
（3）比较(a)(b)(c)三图可得:浸在同一液体中的物体受到的浮力大小跟_________有关．
（4）小余完成图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制成图乙所示的弹簧测力计示数F与物体下降深度h的F-h图像．实验表明,浸在液体中的物体,受到的浮力大小还跟_________有关,此液体的密度为_________ kg/m3．
（5）利用浮力和杠杆的知识,小颖发明了密度秤．如图丙所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有两个完全相同的正方体C、D(边长为10cm,重力为
20N),OA=10cm,OB=8cm,向容器中倒入不同密度的液体,每次都将C浸没在液体中,移动物体D 使杠杆在水平位置平衡,在OB上便可以标出不同液体的密度值．
①当物体C 浸没在水中时,物体D 移动到E 点时杠杆恰好水平静止,那么OE 的长度为_______cm ，在E 点标上3
3
1.010kg/m ρ=⨯水; ②该密度秤能够测量的最小液体密度为_________kg/m 3; ③OB 上的刻度是否均匀:_________ (选填“是”或“否”)
【答案】6 c 和d 排开液体的体积 液体的密度有关 800 5 400 是 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由图（a ）知，弹簧测力计在空气中时示数是6N ；可知物体的重力是6N ； (2)[2]要探究物体浸没后受到的浮力与深度的关系，需要控制液体的密度相同、排开液体的体积相同，改变浸没的深度，故图（c ）（d ）符合题意；
(3)[3]比较（b ）（c ）两图，物体都浸在水中，即液体密度相同，圆柱体浸入水中的体积（排开液体的体积）增大时，测力计的示数减小，由称重法可知物体受到浮力增大；所以，比较(a)(b)(c)三图可得出结论：浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟排开液体的体积有关；
(4)[4]由图ac 可知，圆柱体浸没在水中后所受浮力：
6N 1N 5N F G F =-=-=浮
由图乙知，圆柱体浸没在另一液体中时测力计的示数为2N ，则：
6N 2N 4N F G F '=-'=-=浮
由实验可知，浸没在不同液体中的浮力不相等，即浸在液体里的物体受到的浮力大小还与液体的密度有关； [5]由F gV ρ=浮液排得：
F V g
ρ=
浮
排液 同一物体浸没在水中和另一液体中时排开液体的体积相等，则：
'
F F g g
ρρ=浮浮水液 代入数据：
335N 4N
1.010kg/m 10N/kg 10N/kg
ρ=⨯⨯⨯液
解得：
330.810kg/m ρ=⨯液
(5)①[6]由图知：B 端所受得力等于重物D 对杠杆的拉力，大小等于物体D 的重力，即：
20N B D F G ==
当物体C 浸没在水中时，受到的浮力为：
333
1.010kg/m 10N/kg 0.1m 10N F gV ρ==⨯⨯⨯=浮水排（）
物体C 受到的力：A 点对C 的拉力A F 、浮力、重力；故物体C 受到的拉力为：
20N 10N 10N A C C F G F =-=-=浮
此时物体D 移动到E 点时杠杆恰好水平静止，由杠杆平衡条件得：
A D F OA F OE =⨯⨯
所以OE 的长度：
10N 10cm
5cm 20N
A D F OA OE F ⨯=
==⨯ ②[7]液体密度越小，浮力越小，拉力越大，根据1122Fl F l = 知：在1l 、2F 不变时，拉力1F 越大，2l 越大，最大为OB ，为8cm ；根据杠杆平衡条件得：
A B F OA F OB ⨯=⨯
所以：
8cm 20N 16N 10cm
A B OB F F OA '=
⨯=⨯= 物体C 受到的力：A 点对C 的拉力A F '、浮力C F '浮、重力；故物体C 受到的浮力为：
20N 16N 4N C C A F G F '=-'=-=浮
根据F gV ρ=浮液排知液体的密度为：
333
4N 0.410kg/m 10N/k ()
g 0.1m C F gV ρ'=
==⨯⨯浮液小排 故该密度秤能够测量的最小液体密度为3
3
0.410kg/m ⨯； ③[8]根据杠杆的平衡条件知：
C C
D G gV OA F OB ρ-⨯=⨯液（）
因为C G 、D F 、OA 、C V 都为定值，ρ液与OB 成一次函数关系，故OB 的刻度均匀．
12．陈晨实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法探究“影响滑轮组机械效率的因素”，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下：。