九年级物理第十一章 简单机械和功单元测试卷 (word版,含解析)

九年级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．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N 的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。

请回答下列问题：
(1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是______；
(2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件：
“F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：______；
F1/N L1/cm F2/N L2/cm
2634
(3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是______（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）；
(4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过______cm。

【答案】便于直接测量力臂不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性核桃夹 10cm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。

(2)[2]在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。

(3)[3]如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。

(4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为
0.5N63N
G=⨯=
弹簧测力计施加拉力的力臂
L=⨯=
2cm36cm
右
钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂
5N 6cm
10cm 3N
FL L G ⨯=
==右左 即钩码到支点的距离不应超过10cm 。

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 。

________
【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
22=4G l Gl ⨯
杠杆的右端为
3=3G l Gl ⨯
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．如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：
(1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆_______（填“是”或“不是”）平衡状态；
(2)如图乙所示，在A处挂三个钩码，在B处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡，若将杠杆A、B处的钩码同时向外移动一格，杠杆将__________（选填“保持不变”、“左端下降”或“右端下降”）；
(3)如图丙，取下B处钩码，改在C处用细绳竖直向上拉，使杠杆再次在水平位置平衡，则拉力F为____N（每个钩码重0.5N）；若将细绳转到虚线位置时，仍使杠杆水平平衡，此时拉力F___（选填“变小”、“不变”或“变大”），原因是_______；
(4)杠杆在生活中应用非常广泛，图丁是脚踩式垃圾桶的结构简图，则杠杆DEF是_______（选填“省力杠杆”“费力杠杆”和“等臂杠杆”），此种杠杆的好处是_____。

【答案】是左端下降 0.75 变大拉力F的力臂变短费力杠杆省距离
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]如图甲所示，杠杆保持静止状态，是平衡状态。

(2)[2]假设一个钩码重力为G，杠杆上一格为L，在A处挂三个钩码，在B处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡，若将杠杆A、B处的钩码同时向外移动一格，则杠杆左端有
G L GL
⨯=
339
右端有
⨯=
248
G L GL
则
98GL GL >
杠杆会出现左端下降的情况。

(3)[3]假设杠杆上一格为L ，A 处力臂为2L ，C 处力臂为4L ，每个钩码重0.5N ，根据杠杆平衡条件有
430.5N 2F L L ⨯=⨯⨯
则C 处拉力F 为
30.5N 20.75N 4L
F L
⨯⨯=
=
[4][5]若将细绳转到虚线位置时，拉力F 的力臂变短，A 处的作用力、力臂不变，仍要使杠杆水平平衡，根据杠杆平衡条件可知，此时拉力F 将变大。

(6)[6][7]如图丁所示，脚踩式垃圾桶使用时，杠杆DEF 的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆；费力杠杆的特点是费力省距离。

4．小融和小侨利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。

(1)若实验前杠杆静止，如图甲所示，______ (选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态。

可将杠杆两端的平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡； (2)在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是______，把支点定在杠杆中点的目的是______；
A ．抵消重力的影响
B ．便于测量力臂
(3)在杠杆两端挂加钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂。

多次实验并把教据记录在表一中。

多次实验的目的是______； A ．寻找普遍规律 B ．求平均值减小误差
(4)小融根据表一数据得出杠杆平衡条件是_____________； (用公式表示) 次数 F 1/N L 1/cm F 2/N L 2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3
2
15
3
10
(5)杠杆调节平衡后，小侨在杠杆上的A点处挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B点挂_______个钩码；
(6)如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。

当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。

【答案】是右 B A A F1L1=F2L2 6 变大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]如图甲所示杠杆受到平衡力的作用保持静止状态，是处于平衡状态。

[2]如图甲所示杠杆左端低右端高，要将杠杆调平衡需要将平衡螺母向右边调节。

(2)[3][4]在实验过程中，为了便于测量力臂的大小，应调节杠杆在水平位置平衡；同时为了消除杠杆自重的影响，可以将支点定在杠杆中点。

所以前一空选B，后一空选A。

(3)[5]为了是实验结论更具有普遍性，应进行多次实验，故应该选A。

(4)[6]由表中数据有
1N×10cm=2N×5cm
2N×10cm=1N×20cm
2N×15cm=3N×10cm
根据表格实验数据得出杠杆平衡条件是
F1L1=F2L2
(5)[7]设一个钩码的重力为G，杠杆上一小格的长度为L，A点挂4个钩码，A点到O点的距离为3L，B点到O点的距离为2L，设B点需要n个钩码，根据杠杆平衡的平衡条
4G×3L=nG×2L
解得n=6，为使杠杆重新平衡，应在B点挂6个钩码。

(6)[8]弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，力臂变小，要使杠杆仍然在水平位置平衡，由杠杆的平衡条件，则拉力变大，即弹簧测力计的示数变大。

5．小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率；实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升，（支点和杠杆的摩擦不计）问：
(1)重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率η1为______？
(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B 点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。

问：人的拉力F与第一次相比
______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导______。

【答案】75% 变小 η2<η1，推到过程见解析 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]有用功为
W 有用=Gh =5N ×0.3m=1.5J
总功为
W 总=Fs =4N ×0.5m=2J
机械效率为
1.5J
100%100%75%2J
W W η=
⨯=
⨯=有用总
(2)[2]钩码的悬挂点在A 点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，则由杠杠的平衡条件得
1
2
G OA G OC F OC ⋅+⋅=⋅杠杆
悬挂点移至B 点时，由杠杠的平衡条件得
1
'2
G OB G OC F OC ⋅+⋅=⋅杠杆
观察比较可知，悬挂点移至B 点时，OB <OA ，即钩码重力的力臂变小，所以拉力F 也变小。

[3]杠杆的机械效率
11W W W W W W W η===
++有用有用额
总有用额
有用
因为杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重所做的额外功不变；由于悬挂点B 更接近支点，所以钩码提升的高度减小，根据W 有用=Gh 可知，有用功减小；从上面的表达式可知：W 有用减小、W 额不变，所以
W W 额有用
变大，分母变大，η就减小；即η2<η1。

6．如图是某学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表： 斜面的倾斜程度
物块重
/N G 斜面高/h m
沿斜面拉力/N F 斜面长
/m s
机械效率η
较缓 10 0.1 5.0 1 20% 较陡 10 0.3 6.7 1 45% 最陡
10
0.5
8.0
1
(1)沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做__运动。

(2)比较表中“物块重”和“__”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机械。

(3)第三次实验时即“最陡”时，此次实验把物块拉上去的机械效率是__。

(4)分析第1次实验的数据即“较缓”时可知，斜面对物体摩擦力为__N 。

【答案】匀速直线 沿斜面拉力 625%. 4 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做匀速直线运动。

(2)[2]比较表中“物块重”和“沿斜面拉力”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机械。

(3)[3]第三次实验时即“最陡”时，此次实验把物块拉上去的机械效率是
10N 0.5m =
=
==62.5%8.0N 1m
W Gh W Fs η⨯⨯有总
(4)[4]由表中第1组实验数据可知
==5.0N 1m=5J W Fs ⨯总 ==10N 0.1m=1J W Gh ⨯有用
额外功
=-=5J-1J=4J W W W 额总有用
由W fs =额，得摩擦力大小
4J
=
=
=4N 1m
W f s
额
7．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F 1和阻力F 2，l 1和l 2分别表示动力臂和阻力臂．他的实验思路是：改变F 2、l 1和l 2，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．
8．在探究“杠杆平衡条件”实验中(每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距) (1)将杠杆的中点O 挂在支架上后，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是_____________；
(2)杠杆平衡后，小明同学在图甲所示的A 位置挂上两个钩码，可在B 位置挂上_____个钩码，使杠杆在水平位置平衡；
(3)取下B 位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C 点使杠杆在水平位置保持平衡。

当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙)，测力计示数将_____________(选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”)；
(4)接着小明把支点选到B 点，如图丙，在A 点挂一个钩码，在C 点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，造成这个问题的原因是_____________； (5)完成以上实验后，小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。

如图丁，实验时，竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F =_____N ，钩码总重G 为1.0N ，钩码上升高度h 为0.1m ，测力计移动距离s 为0.3m ，则杠杆的机械效率为_______%(结果精确到0.1%)。

如果把钩码由A 移至B ，两次实验A 点竖直移动相同距离，拉力所做的有用功将____，此杠杆的机械效率将________(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。

【答案】消除杠杆自重的影响 3 先变小后变大 没有消除杠杆自身重力的影响 0.5 66.7% 不变 变大 【解析】 【分析】
【详解】
(1)[1]将杠杆的中点O 挂在支架上，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是消除杠杆自重的影响。

(2)[2]设杠杆的一个小格为L ，一个钩码重为G ，因为
1122Fl F l =
所以
232G L nG L ⨯=⨯
解得n ＝3，所以在A 处挂3个钩码。

(3)[3]由图可知，OC 为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先
变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大。

(4)[4]把支点选到B 点，杠杆的重心在O 点，在计算时，由于杠杆自身重力的影响，左边应有两个力，故觉得此时不满足杠杆平衡条件。

(5)[5]完成以上实验后，小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升，由图知，拉力F ＝0.5N 。

[6]有用功是
1.0N 0.1m 0.1J W Gh ==⨯=有用
总功是
0.5N 0.3m 0.15J W Fs =⨯==总
所以杠杆的机械效率是
0.1J
100%100%66.7%0.15J
W W η=
⨯=
⨯≈有用总
[7][8]将钩码的悬挂点由A 移至B ，O 、C 位置不变，仍将钩码提升相同的高度，有用功不变；由于额外功是提升杠杆所做的功，悬挂点由A 移至B 后，杠杆实际提升的高度变小，所以额外功也变小，则总功变小，所以杠杆的机械效率将变大。

9．（1）如图是某街道路灯悬挂的情景。

画出斜拉钢丝对横杆拉力F 的示意图和对应的力臂L （_______________）
（2）某同学在研究滑动摩擦力时，先后做了如下两次实验：
实验一：将重为G 的物块A 放在一水平薄木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动物块，使它在木板上匀速运动，如图甲所示。

读出弹簧测力计示数为F 0 。

实验二：再将上述木板一端垫起，构成一个长为s 、高为h 的斜面；然后用弹簧测力计沿斜面拉动物块A ，使它在斜面上匀速向上运动，如图乙所示。

读出弹簧测力计的示数为F 1 。

请你结合实验过程，运用所学知识解答如下问题。

（阅读图丙）
①画出物块A 在斜面上运动时对斜面的压力F N 的示意图____________。

②物块A 与薄木板之间摩擦力的比例常数μ=_________。

（用实验中的数据表示）
【答案】
F G
μ=
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]拉力的作用点在横杆上，从作用点开始，沿力的方向画一条带箭头的线段，标出F ，即为F 的示意图；从支点O 向F 所在的直线作垂线，并标出L ，即为拉力F 的力臂。

如图所示：
(2)[2]物块A 在斜面上运动时对斜面的压力F N 的作用点在斜面上，方向垂直于斜面竖直向下，过压力的作用点，沿压力的方向画一条有向线段，即为其压力示意图。

如下图所示：
[3]重为G 的物块A 在一水平薄木板上在拉力为F 0的作用下匀速直线运动，此时物块A 受到的摩擦力
f=F 0
受到的支持力
F N =G
根据题意可知
0N f F F G μμ===
所以物块A 与薄木板之间摩擦力的比例常数
F G
μ=
10．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。

11．探究杠杆的平衡条件．
实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m 10.50.2 1.00.1
2 1.00.15 1.50.1
3 3.00.1 2.00.15
（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 =F
1×6L ×
12
， 解得：
F 1=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 +l 1）=3G （r+l 2），
展开可得：
2Gr +2Gl 1=3Gr +3Gl 2， 2Gl 1=Gr +3Gl 2，
所以:
2Gl 1>3Gl 2，
即:
2l 1>3l 2，
(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 ×12l 2+mg ×12l 1=m 右g ×1
2
l 2； 当游码位于最大值5克时，由杠杆的平衡条件得:
（m 左+5）g ×
12 l 2=mg ×12 l 1+m 右g ×1
2
l 2②； 由②-①得，
5×
1
2 l 2=m l 1， 解得 :
m =
2
1
2.5l l 。

12．在探究“杠杆的平衡条件”实验时，所提供的器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、细线和质量相同的钩码若干个．
（1）实验前，将杠杆的中点放在支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉(如图甲所示)，此时应将平衡螺母向_____（选填“左“或”右“）调，直到杠杆在水平位置平衡； （2）调节杠杆平衡后，小明在杠杆A 点处挂4个钩码(如图乙所示)，应在B 点处挂_____
个钩码才能使杠杆再次平衡;此时若在A、B两点处各增加一个钩码，则杠杆____（选填“左”或“右”)端会下沉．
（3）在实验（2）中，若用弹簧测力计拉B点，要使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计应沿______拉杠杆最省力;若弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动，杠杆始终保持平衡，则弹簧测力计的读数将逐渐______（选填“增大“、”等于“或”减小“）
（4）实验结束后，小明提出一个新的问题:“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是:_____．
【答案】右 6 左竖直向下增大杠杆自身重力对实验有影响
【解析】
【详解】
第一空．杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母向右调节；
第二空．设杠杆一格的长度是l，一个钩码重是G，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l 2，图甲中，4G×3l=n G×2l，解得n=6，即在杠杆A点处挂4个钩码(如图乙所示)，应在B点处挂6个钩码才能使杠杆再次平衡；
第三空．如果再在A、B两处各加挂一个钩码，则5G×3l＞7G×2l，所以杠杆左端下沉；
第四空．由杠杆平衡条件可知，动力臂最大时，拉力最小，当力与杠杆垂直时，力臂最长，所以应用弹簧测力计竖直向下拉杠杆；
第五空．弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动时，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力将变大，即弹簧测力计的示数会增大；
第六空．图丙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆转动，即对杠杆平衡产生了影响，导致测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．
13．小明小组在“研究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验时应先调节杠杆在______位置平衡，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向________调（填“左“或“右“）。

（2）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据：分析表中的1、2两次实验数据可以得出的结论是________.
实验次数F1/N L1/cm F2/N L2/cm 125110
2310215
31204*
（3）第3次实验数据不全，请根据已有信息分析，此处的数据应该是_______;
（4）杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在图示位置保持平衡.这时应在B位置挂上_____个钩码.
【答案】水平左F1L1=F2L254
【解析】
【详解】
第一空．实验时为了便于测量力臂，应调节杠杆使其在水平位置平衡；
第二空．由图甲知，左端较高，说明重心偏右，此时应将平衡螺母向左端调节；
第三空．分析1、2两次实验数据，2N×5cm=1N×10cm，3N×10cm=2N×15cm，故得出结论，即杠杆的平衡条件为：F1L1=F2L2；
第四空．根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2结合第三次实验数据可得：
1N×20cm=4N×L2，解得L2=5cm；
第五空．设一格为L，一个钩码重G，则有3G×4L=n G×3L，解得n=4，故应在B处挂4个钩码；
14．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：
次数钩码重
G/N
动滑轮重
G1/N
钩码上升的
距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计上
升的距离/cm
机械效率
120.8511566.7% 240.85 1.715
360.851583.3%
（1）进行第2次测量时，滑轮组的机械效率约为_____（小数点后保留一位有效数字）；第3次测量时，弹簧测力计的示数_____N。

（2）分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与_____有关。

（3）分析表中数据可知，F ≠
13
G G
+，可能的原因是_____。

【答案】78.4% 2.4 提升钩码的重 绳重及摩擦力 【解析】 【详解】
（1）由表中数据数据可知，滑轮组的效率：
4N?0.05m =100%100%100%78.4%1.7N?0.15m
W Gh W Fs η⨯=⨯=⨯≈有总；由图示测力计可知，其
分度值为0.2N ，示数为2.4N ；
（2）从实验数据看，动滑轮重力相同，钩码上升的高度、弹簧测力计上升高度都相同，物体越重，机械效率越高，所以滑轮组的机械效率与物体的重力有关；
（3）由于拉动过程中需克服绳子的重力、绳子与轴的摩擦以及滑轮的转轴处的摩擦，所以
13
G G
F +≠。

15．小明小组在测量滑轮组机械效率实验中，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． 次序 钩码所受的重力 钩码提升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 1 1 0.1 0.7 0.3 47.6% 2 1 0.2 0.7 0.6 47.6% 3 2 0.1 1.1
0.3 60.6%
4
5
0.1
0.3
（1）实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计．
（2）第4次实验测得弹簧测力计示数如图，是_____N ，机械效率η＝_____%． （3）比较第_____次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无。