上海民办尚德实验学校物理第十一章 简单机械和功检测题(Word版 含答案)
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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浮 G水
水中的石块为平衡状态，故其对绳的拉力
F G石 F浮 G石 G水
【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
【答案】右 逆时针 变大 不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆左端下沉，右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动。 (2)[2]设一个钩码的重力为 G，杠杆一个小格代表 l，如果在图中杠杆两侧各去掉一个相同 的钩码时，杠杆的左端为
杠杆的右端为
2G 2l =4Gl
G 3l =3Gl
所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积，所以杠杆左端下沉，杠杆将逆时针转
(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 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 L
______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】
上海民办尚德实验学校物理第十一章 简单机械和功检测题（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______；
据杠杆的平衡条件有
L= 1 m 6
所以物体对杠杆拉力的力臂
GL1=FL，2.5N⋅L1=3N× 1 m 6
L1=0.2m
2．在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
(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螺母同时向_____ (2)如图甲所示，杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆将 ______ (3)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如图丙，杠 杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______ (4)请在图丙中画出拉力 F′的力臂 l。________
wk.baidu.com
【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 F1l1 F2l2 可知，只需将左侧的钩码去
变。
(4)[5]从支点向力的作用线做垂线，得到力臂，如图所示：
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。
根据杠杆和平衡条件可得
F OA G水 OB
即
由上式整理可得
G石 G水 OB 15cm 3
G水
OA 10cm 2
石V石g 水V水g 3
水V水 g
2
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
所以石块的密度
石 水 3
水
2
石
5 2
水
5 2
1.0 103kg/m3
2.5 103 kg/m3
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】
动。
(3)[3]乙图中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力的力臂为 OC，弹簧测力计向右倾斜拉 杠杆时（如图丙），拉力的力臂小于 OC，拉力的力臂变小，拉力变大，弹簧测力计的示数 将变大。
[4]根据杠杆平衡的条件，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，因为杠杆始终保持水平平 衡，钩码的重力和钩码的位置没有发生变化，所以弹簧测力计的拉力与其力臂的乘积将不
4．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 钩码提升的 拉力 F/N
绳端移动的距离 机械效率 η
力 G/N
高度 h/m
s/m
1
1.0
0.1
0.8
0.4
2
1.0
0.2
0.8
0.8
3
2.0
0.1
(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浮 G水
水中的石块为平衡状态，故其对绳的拉力
F G石 F浮 G石 G水
【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
【答案】右 逆时针 变大 不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆左端下沉，右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动。 (2)[2]设一个钩码的重力为 G，杠杆一个小格代表 l，如果在图中杠杆两侧各去掉一个相同 的钩码时，杠杆的左端为
杠杆的右端为
2G 2l =4Gl
G 3l =3Gl
所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积，所以杠杆左端下沉，杠杆将逆时针转
(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 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 L
______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】
上海民办尚德实验学校物理第十一章 简单机械和功检测题（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______；
据杠杆的平衡条件有
L= 1 m 6
所以物体对杠杆拉力的力臂
GL1=FL，2.5N⋅L1=3N× 1 m 6
L1=0.2m
2．在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
(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螺母同时向_____ (2)如图甲所示，杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆将 ______ (3)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如图丙，杠 杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______ (4)请在图丙中画出拉力 F′的力臂 l。________
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【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 F1l1 F2l2 可知，只需将左侧的钩码去
变。
(4)[5]从支点向力的作用线做垂线，得到力臂，如图所示：
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。
根据杠杆和平衡条件可得
F OA G水 OB
即
由上式整理可得
G石 G水 OB 15cm 3
G水
OA 10cm 2
石V石g 水V水g 3
水V水 g
2
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
所以石块的密度
石 水 3
水
2
石
5 2
水
5 2
1.0 103kg/m3
2.5 103 kg/m3
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】
动。
(3)[3]乙图中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力的力臂为 OC，弹簧测力计向右倾斜拉 杠杆时（如图丙），拉力的力臂小于 OC，拉力的力臂变小，拉力变大，弹簧测力计的示数 将变大。
[4]根据杠杆平衡的条件，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，因为杠杆始终保持水平平 衡，钩码的重力和钩码的位置没有发生变化，所以弹簧测力计的拉力与其力臂的乘积将不
4．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 钩码提升的 拉力 F/N
绳端移动的距离 机械效率 η
力 G/N
高度 h/m
s/m
1
1.0
0.1
0.8
0.4
2
1.0
0.2
0.8
0.8
3
2.0
0.1