简单机械专题(培优)

简单机械专题
培优训练
一、单选题（共10题；共20分）
1.如图是上肢力量健身器示意图。

杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB=3BO，配重的重力为120
牛。

重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85牛。

在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60牛。

已知F1：F2=2：3，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计。

下列说法正确的是 ( )
A.配重对地面的压力为50牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛
B.配重对地面的压力为90牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛
C.健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时，配重对地面的压力为35牛
D.配重刚好被匀速拉起时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛
2.小华在做实验时提出了如图所示两个模型，两杠杆均处于平衡状态，甲杠杆上平衡的是两个同种密
度但体积不同的实心物体，乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的实心物体，若将它们都浸没在水中，则两杠杆将 ( )
A.仍保持平衡
B.都失去平衡
C.甲仍保持平衡，乙失去平衡
D.甲失去平衡，乙仍保持平衡
第1题图第2题图第3题图
3.甲、乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮重力都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的
高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是 ( )
A.若G1=G2，拉力做的额外功相同
B.若G1=G2，拉力做的总功相同
C.若G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
4.某工厂搬运货物用了如图所示的装置。

已知滑轮组中绳子能承受的最大拉力为500N，定滑轮的质
量为0.5kg，动滑轮的质量为0.6kg，货箱重为15N，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是 ( )
A.匀速吊起货物上楼，每次能吊的货物最多不能超过1469N
B.使用的定滑轮质量越小越省力翻货箱
C.工人分别用5m/s和3m/s速度匀速拉升同一货物，工人做功的功率相同
D.所吊货物质量为100kg，匀速提升10m，则水平拉力F所做的功为10210J
第4题图第5题图第6题图
5.如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做
匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。

下列说法错误的
是 ( )
A.F2的功率为0.6W
B.如果增大F2，物体A可能向左运动
C.物体A和地面之间有摩擦力
D.弹簧测力计读数为9N
6.如图所示，光滑水平地面上有一块足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮(不计滑轮自重及
轴心的摩擦)，木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计。

在绳端5 牛的水平拉力F的作用下，木板向右匀速运动了0.2米。

下列分析正确的是 ( )
A.小木块受到的摩擦力为20 牛
B.弹簧测力计的示数为10 牛
C.该过程拉力做功为4焦
D.小木块相对地面做匀速直线运动
7.如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，
改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。

下列关于密度秤制作的说法中，错误的是 ( )
A.每次倒入空桶的液体体积相同
B.秤的刻度值向右越来越大
C.悬点O适当右移，秤的量程会增大
D.增大M的质量，秤的量程会增大
第7题图第8题图第9题图
8.如右图所示，一根可绕O点转动的均匀硬棒重为G，在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示．位
置缓慢提起至虚线位置的过程中 ( )
A.F的力臂变小，F的大小变大
B.F的力臂变大，F的大小变小
C.重力G与它的力臂乘积保持不变
D.重力G与它的力臂乘积变大
9.如图所示，货物G重280N，动滑轮重20N，为使杠杆平衡，则竖直向上的力F的大小为（杠杆重、
绳重、摩擦都忽略不计） ( )
A.100N
B.200N
C.300N
D.400N
10.如图所示，用轻质材料制成的吊桥搭在河对岸．一个人从桥的左端匀速走到桥的右端，桥面始终
是水平的，不计吊桥和绳的重力，人从吊桥左端出发时开始计时．则人在吊桥上行走过程中，吊桥右端所受地面支持力F与人行走时间t的关系图像是 ( )
A. B. C. D.
第10题图第11题图第12题图第13题图
二、填空题（共6题；共13分）
11.如图所示，用F=10N水平拉力，使重为100N的物体A向左移动4m，已知物体受地面的摩擦力为
物重的0.2倍，则物体所受摩擦力的大小为________N，拉力做功为________J．
12.如图所示，有一长方体平台，轻质杆AD放在台面BC上，且AB-CD= BC，杆两端分别挂重物Ga
和G，物重Ga=9N恒定不变，要使杆AD平衡，则
（1）杠杆水平平衡时a物体受到________力的作用（请写出a受到的所有力的名称）。

（2）平台台面BC受到的最大压力和最小压力之比为 ________ 。

13.往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示。

工人用3m长的斜面，把1200N的重物提高1m。

假设斜面很光滑，则需要施加的推力为________。

若实际用力为500N，则斜面的机械效率为________，推重物时，重物受到的摩擦力为________。

14.光滑的长木板AB长为1．6m，可绕固定点O转动，离O点0．4m的B端挂一重物G，板的另一端A用一根与板成90°角的细绳AC拉住，处于平衡状态，这时此绳拉力为2N。

如图所示，现在B端放一质量为240g的圆球，并使球以20cm/s的速度由B端沿长木板向A端匀速滚动，问小球由B端经过________s时间运动到D点，A端的细绳拉力刚好减为0。

此时小球距离A端________m。

(不计长木板AB的质量）
第14题图第15题图第16题图甲第16题图乙
15.如图所示，质量不计的木板 AB 处于水平位置平衡，且可绕 O 点无摩擦转动 OA=0.2m，OB=0.5m，
在 A 端挂一个重 5N 的物体甲，另一重 2.5N 的小滑块乙在水平拉力作用下，以0.1m/s 的速度从 O 点匀速向右滑动，在此过程中，甲对地面的压力________（填“变大”、“变小”或“不变”），小滑块在木板上水平滑动的时间为________S。

16.生产、生活中常使用各种机械，正确理解机械的原理，可以更好的利用机械。

（1）图甲为一杠杆，虽作用点不同，但F1、F2、F3大小相同，都能使杠杆在水平位置保持平衡。

从杠杆平衡条件分析，三个力都要沿圆的切线方向，目的是让三个力的________相同。

（2）如图乙所示，若滑轮重为4N，重物重为16N，OB=2OA。

要使轻质杠杆保持平衡，则F=________N。

(不计绳重和摩擦)
三、实验探究题（共4题；共24分）
17.在“探究杠杆平衡条件”实验中，小科用一块T形板对实验装置进行改进。

如图甲所示，T形板
上有槽口ab和卡口cd，T形板通过槽口ab可以绕着杠杆的0点自由旋转并上下移动，弹簧测力计与一根质量可以忽略的碳素细棒MN相连，碳素细棒MN刚好卡入T形板的卡口cd，如图乙所示。

（1）小想认为要完成这个实验，还需要一把刻度尺，但小科认为只要在T形板上稍微进行改进，不添加器材也可完成实验。

小科对T形板进行的改进方法是 ________________。

（2）利用这个装置进行实验的优点为：________________________________。

（3）小科在实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂L1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图像，如图丙所示。

请根据图像推算，当L1为5cm时，F1为________N。

18.某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬
挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不B变），在此过程中弹簧测力计的读数
为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。

回答下列问题：
（1）杠杆机械效率的表达式为η=________。

(用已知或测量的物理量符号表示）
（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，不计装置的摩擦，则影响杠杆机械效率的主要因素是：________。

（3）若将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将________（填“变大”“变小”“不变”）。

请证明。

________ 。

第18题图第19题图
19.某同学制作了直接测量液体密度的“密度天平”．其制作过程和原理如下：如图甲所示，选择一
个长杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位罝平衡；在左侧离支点10cm的位罝A用细线固定一个质量为110g、容积为50mL的容器．右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码（细线的质量忽略不计）。

【测量过程】将下对实验空白处补充完整：
（1）调节杠杆平衡时，发现杠杆左端下沉，需将平衡螺母向________端调节（填“左”或“右”）；
测量液体时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位罝直接读出液体密度。

（2）当容器中没有液体时，钩码所在的位置即为“密度天平”的“零刻度”，“零刻度”距离支点O________cm。

（3）若测量某种液体的密度时，钩码在距离支点右侧31cm处，则此种液体的质量为________g，液体的密度为________g/cm3。

（4）若此“密度天平“的量程不够大，可以采用________的方法增大量程（写出一种即可）。

（5）【拓展应用】若杠杆足够长，用此“密度天平”还可以测量固体的密度．先在容器中加满水，再将待测固体轻轻浸没在水中，溢出部分水后，调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，测出钩码离支点O的距离为56cm；用量筒测出溢出水的体枳如图乙所示，则固体的密度为________g/cm3（已知ρ水=1.0g/cm3）。

20.在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照如图所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器
材都相同（摩擦力可忽略不计）。

甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a)所示。

乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们偏离竖直方向斜向上拉弹簧
表一（甲小组）表二（乙小组）表三（两小组）
实验序号物体的重力
（牛）
弹簧测力计的
示数（牛）
实验
序号
物体的重力
（牛）
弹簧测力计的
示数（牛）
实验
序号
物体的重力
（牛）
弹簧测力计的
示数（牛）
1 1.0 0.6 4 1.0 0.7 7 1.0 0.8
2 2.0 1.1 5 2.0 1.
3 8 2.0 1.6
3 3.0 1.6 6 3.0 1.8 9 3.0 2.3 （1）由所学知识我们知道：若不计绳重和摩擦，使用动滑轮可以省一半的力，根据以上小组的实验，请求出他们所用动滑轮的重力为________ N。

（2）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是________。

（3）如果家里安装日光灯，你认为更合理的为图________（填“甲”或“乙”）。

四、解答题（共7题；共43分）
21.图甲是可以测量体重的转盘式弹簧秤，其内部结构原理如图乙所示。

当人站在秤盘上时，会对B
点产牛压力，弹簧被拉伸，并带动衔铁CD使锯条状的金属片移动（锯条移动的距离与弹簧拉伸的距离相同），锯条上的锯齿再带动齿轮旋转，齿轮再带动表针旋转（转盘固定不动），给出最终的读数（表盘上的刻度未标出）。

已知AB:BC=1：2，锯条上每个锯齿间的距离为1毫米，齿轮共有60个齿面（未完全画出）。

（1）表盘上的刻度值按顺时针方向逐渐________（填“变大”或“变小”）。

（2）图丙表示上述弹簧的伸长长度△L与所受拉力F的关系。

当某人站在秤盘上测量体重时，指针旋转了1/3圈，请计算此人的质量是多少？（g取10牛/千克）
（3）有同学认为人直接站在C点也可以进行测量，不需要AB棒，请你写出该体重计这样设计的好处是________________________________。

22.如图所示装置，O为杠杆OA的支点，在离O点L0处挂着一个质量为M的物体。

每单位长度杠杆的
质量为m，当杠杆的长度为多少时，可以用最小的力F维持杠杆平衡。

23.云南省普洱市景谷傣族彝族自治县7日21时49分发生6.6级地震，震中位于北纬23.4度、东经
100.5度，震源深度5.0公里。

昆明等地震感强烈，昆明市民明显感觉到震感，一些灯摇晃。

武警救援队参与了灾区的救援任务。

在救援过程中，队员们使用了“高压起重气垫”，高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具。

它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。

起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度。

（1）高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度________，内能________。

如果高压起重气垫在5s内可将1×105N的物体举高0.1m，则其功率为________ W。

（2）图乙中，质地均匀的长方体石板长为2m、重为6×104N。

当气垫丙最高气压比外界高1×106Pa 时，石板恰好被顶起，此时气垫和石板的接触面是边长为20cm的正方形。

①请在图乙中画出气垫恰好顶起石板时的阻力臂L2。

②气垫恰好顶起石板时，气垫的中心至少离石板右端的支点O多远？
24.如图所示，用力F将重为100N的物体匀速拉上高为1m、斜边长为2m的斜面，已知斜面的机械效
率为80%。

（1）求所用的拉力F大小；
（2）若物体重为G，与斜面之间的摩擦力为f，斜面长为s高为h，拉力为F。

很多同学都认为，物体匀速上升的过程中，拉力F与摩擦力f是一对平衡力，试根据有用功、额外功和总功之间的关系，证明：拉力F＞f。

25.如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体
A从江底沿竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象。

A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N，滑轮组的机械效率为80%，A上升的速度始终为0.1m/s。

（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流灯因素的影响），求：
（1）长方体A的重力；
（2）长方体A未露出水面时受到的浮力；
（3）长方体A静止在江底时上表面受到的水的压强；
（4）长方体A未露出水面时滑轮组的机械效率。

26.某同学的质量为60千克，每只鞋底与地面的接触面积为0.02m2，图甲是该同学用滑轮组匀速提升水中物体A时的情形，图乙是动滑轮挂钩对物体的拉力与物体浸人水中的深度的变化图象。

当物体完全浸没于水中时，该同学对地面的压强为1×104Pa，（忽略摩擦绳重）。

求：
（1）物体A浸没时所受到的浮力是多少？
（2）物体A的密度为多少？
（3）此滑轮组中的动滑轮重为多大？
27.一轻质光滑薄平板AB（质量忽略不计），可绕水平转轴自由转动（转轴以O点表示）。

已知平板
与水平地面的夹角为30，A0长0.6m，OB长0.4m。

在平板中点N处挂一质量为10kg的重物，将一个质量为5kg的小球在距离地高为i=0.5米处静止释放，沿光滑轨道到达AB上。

（g取10牛/千克）
（1）小球从最高点下滑至地面的过程中，重力所做的功为多少？
（2）从能量转化和守恒的角度来解释小球为什么一定可以通过O点？.
（3）通过计算说出小球运动到距离O多远处时，平板AB会发生转动？（小球对杠杆的压力为自身重力的）
参考答案
一、单选题
1.C
【解析】当配重在地面上保持静止状态时，它受到的绳子的拉力F为：F=G-F N；因为动滑轮上有2段绳子承担物重，
因此杠杆A点受到的拉力：；
根据杠杆的平衡条件得到：；
因为： AB=3BO ；
所以：AO=2BO；
那么：；
即：；
当压力为85N时，；
当压力为60N时，；
因为： F1：F2=2：3 ；
所以：；
解得：G动=30N；
A.当配重对地面的压力为50N时，B点向下的拉力为：
，故A错误；
B.当配重对地面的压力为90N时，B点向下的拉力为：
，故B错误；
C.健身者在B点施加400N竖直向下的拉力时，
根据得到：
；
解得：F N=35N，故C正确；
D.配重刚好被拉起，即它对地面的压力为0，
根据得到：
；
因为人的最大拉力等于体重500N，因此配重不可能匀速拉起，故D错误。

2.C
【解析】甲图：原来杠杆平衡，
根据杠杆平衡条件得到：；即；①
当两个物体浸没在水中时，左边：
；
右边：；
根据①式可知，；
那么甲中杠杆还是平衡的。

乙图：当两个物体浸没在水中时，
左边：；
右边：；
根据阿基米德原理可知，两个物体体积相同，则；
那么：；
根据①式可知，；
那么乙图中杠杆左端下沉。

3.C
【解析】A.甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，那么甲中动滑轮的重力小于乙中动滑轮的重力；根据公式W额=G动h可知，当提升相同的高度时，甲拉力做的额外功小于乙的额外功，故A错误；
B.把物体提升相同的高度，若G1=G2，根据公式W有=Gh可知，则甲乙所做的有用功W有相同；根据W 总=W有+W额可知，因为甲做的额外功小于乙的额外功，所以甲做的总功小于乙做的总功，故B错误；
C.已知甲乙所做的有用功相同，甲做的总功小于乙做的总功，所以根据可得，甲的机械效率大于乙的机械效率，故C正确；
D.根据公式可知，当动滑轮的重力不变时，物体的重力越大，那么滑轮组的机械效率
越大，故D错误。

4.D
【解析】A.动滑轮的重力为：G动=m动g=0.6kg×10N/kg=6N；
匀速吊起货物上楼，当绳子的拉力达到最大500N时，
每次吊起的货物最多为：G物=nF-G动-G箱=3×500N-6N-15N=1479N，故A错误；
B.定滑轮不随货物一起移动，因此它的质量不会影响自由端的拉力，故B错误；
C.匀速提升同一货物，自由端的拉力相等，根据公式P=Fv可知，速度越大，工人做功的功率越大，故C错误；
D.所吊货物的重力为：G=mg=100kg×10N/kg=1000N；
自由端的拉力为：；
自由端移动的距离为：s=nh=3×10m=30m；
水平拉力F所做的功为：，故D正确。

5. B
【解析】A.动滑轮上承担拉力的绳子有2段，那么拉力F2移动的速度为：
；
拉力F2的功率为：，故A正确不合题意；
B.物体A现在处于静止状态，受到的是平衡力。

当拉力F2增大时，只会增大物体B的运动速度，而无法改变对A的摩擦力，因此物体A不会向左运动，故B错误符合题意；
C.动滑轮做匀速直线运动，那么物体B对它的拉力；
因为物体B处于静止状态，所以物体A对B的摩擦力；
根据相互作用力原理，物体A受到B的摩擦力也是6N且方向向左；
因为B处于静止状态，那么它受到平衡力；它受到向右的拉力4N，向左的B的摩擦力6N，要保持平衡，它必须受到地面的摩擦力2N且方向向右，故C正确不合题意；
D.定滑轮处于静止状态，那么它受到平衡力，即测力计的示数，故D
正确不合题意。

6.B
【解析】A.当木板做匀速直线运动时，它受到平衡力，那么它受到小木块施加的摩擦力为：
，故A错误；
B.木块受到木板的摩擦力与木板受到木块的摩擦力是相互作用力，二者相等。

当木块保持静止状态时，它受到的摩擦力与测力计的拉力平衡，即F拉=f=10N，故B正确；
C.拉力移动的距离为：s=ns'=2×0.2m=0.4m；
拉力做的功为：W=Fs=5N×0.4m=2J，故C错误；
D.小木块相对于地面位置没有发生变化，因此它是静止的，故D错误。

7. C
【解析】A.根据杠杆的平衡条件得到：G液L1=G M L2；根据密度公式得到：ρ液V液gL1=G M L2；
那么得到：；既然用L2反映液体密度大小，那么二者之间必须呈正比例关系，那么V液就必须是定值，即每次倒入空桶的液体体积相同，故A正确不合题意；
B.根据可知，既然是定值，那么液体密度和L2成正比，即L2越大（秤的刻度值越向右），液体密度越大，那么秤的刻度值越大，故B正确不合题意；
C.悬点O适当右移，阻力臂L2减小，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2，可知秤的量程会减小，故C 错误符合题意；
D.增大M的质量，那么的比值会增大，即的值会增大，秤的量程会增大，故D正确不合题意。

8. B
【解析】在这个过程中，其动力FD的力臂L1变大，阻力G的力臂L2变小。

根据杠杆的平衡条件
得，，
因为G不变，L2变小，所以重力G与它的力臂乘积变小；
因为G不变，L2变小，L1变大，F的大小变小。

9.B
【解析】物体和动滑轮由2段绳子承担，
∴杠杆A的力：；
设杠杆的一个小格是L，
根据杠杆平衡条件得，F A×OA=F×OB，
150N×4L=F×3L，
∴F=200N。

10.B
【解析】人从吊桥左端出发，在运动时间t后，杠杆受到物体的压力（阻力）等于人的重力，
动力臂为OA=L，杠杆受到物体的压力（阻力）F′=G，阻力臂为OB，OB=vt，
∵杠杆平衡，
∴F×OA=F′×OB=G×vt，
即：F×L=G×vt，
∴，
由此可知，当t=0时，F=0；当t增大时，F变大，是正比例关系。

二、填空题
11.20；80
【解析】（1）物体所受摩擦力；
f=0.2G=0.2×100N=20N；（2）由图知，n=2，
绳子移动的距离s′=2×4m=8，
拉力做功：
W=Fs=10N×8=80J．
12.（1）重力和拉力（空气浮力可写可不写）
（2）3：1
【解析】（1）杠杆水平平衡时a物体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力；
（2）当以B点为支点时，根据杠杆的平衡条件得到：
；
当以C点为支点时，根据杠杆的平衡条件得到：
；
平台台面BC受到的最大压力和最小压力之比为：。

13.400N；80%；100N
【解析】（1）斜面很光滑，所以，人做的有用功等于重物重力所做功，则：
推力做的功W总＝W有＝Fs=Gh=1200N×1m＝1200J，
推力；
（2）人所做的总功：W总'=Fs=500N×3m=1500J,
斜面的机械效率：；
（3）摩擦力做的功W额＝W总'－W有＝1500J-1200J=300J，
重物受到的摩擦力。

14. 7s；0.2m
【解析】OA=AB-OB=1.6m-0.4m=1.2m；
由题意可知，一开始达到杠杆平衡状态，
根据杠杆的平衡条件可得：
F A×OA=
G B×OB，
2N×1.2m=G B×0.4m
计算得：G B=6N；
小球匀速在杠杆上滚动，说明杠杆始终处于平衡状态，
当小球滚到D点时，A端的细绳拉力刚好减为0，说明此时小球对杠杆的压力使杠杆平衡；
由杠杆的平衡条件可得：
m球g×OD=G B×OB，
0.24kg×10N/kg×OD=6N×0.4m
那么：OD=1m；
小球滑到D所用的时间；
故小球到A端的距离AD=OA-OD=1.2m-1m=0.2m。

15. 变小；4
【解析】（1）根据杠杆的平衡条件得到：；当小滑块离开O点的距离L增大时，A点绳子上的拉力也会不断增大。

甲对地面的压力等于甲的重力与绳子上拉力的差，即：
，当甲的重力不变时，甲对地面的压力变小；
（2）根据杠杆的平衡条件得到：
那么小滑块离开支点O的最大距离为：；
小滑块在木板上水平滑动的时间为：。

16.（1）力臂
（2）5
【解析】（1）力臂是力的用线到支点的距离，圆的切线与半径垂直，三个力都沿圆的切线方向，目
的是让三个力的力臂相同；
（2）使用动滑轮可以省一半的力，所以作用在A点的力，
根据杠杆平衡条件可知 , 。

三、实验探究题
17.（1）在T形板的槽口ab上标上刻度
（2）可以改变拉力方向，且方便测量出相应的力臂长度，使实验结论更加可靠
（3）6
【解析】（1）实验中需要测量ab的长度，只要在ab上标出刻度，即可知道动力臂的长度；
（2）在ab上标出刻度，无论怎样改变力的方向，都能很快地读出动力臂的长度；
（3）图丙的图像为反比例函数的图像，表达式为代入图中数据计算可得：k=30 , 当 L1＝5cm 时，。

18.（1）
（2）杠杆自重
（3）变大；设杠杆重心升高的距离为h，因为总功＝有用功+额外功，所以，Gh1+G杠h=Fh2， G不变，h1、G杠不变，钩码在C点升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，
所以Gh1+G杠h变小，所以Fh2也变小，由可知，η变大。

【解析】（1）杠杆则机械效率的表达式;
（2）影响杠杆机械效率的因素有：杠杆自重、摩擦力。

本次实验中，若提升的钩码重一定，不计装置的摩擦，则影响杠杆机械效率的主要因素是：杠杆自重；
（3）设杠杆重心升高的距离为h，因为总功＝有用功+额外功，所以，Gh1+G杠h=Fh2， G不变，h1、G杠不变，钩码在C点升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，
所以Gh1+G杠h变小，所以Fh2也变小，由可知，η变大。

19.（1）右
（2）22
（3）45；0.9
（4）增加杠杆的长度
（5）5
【解析】（1）杠杆的左端下沉，说明右盘轻，那么平衡螺母应该向右调节；
（2）根据杠杆的平衡条件得到：
；
（3）钩码在距离支点右侧31cm处，根据杠杆平衡条件得到：
；
液体的质量为：；
液体的密度为：；
（4）当物体的重力增大时，钩码的重力和力臂的乘积肯定增大，要保持杠杆平衡，要么增加杠杆的长度，要么增大钩码的重力，这样才能增大量程。

（5）根据量筒可知，物体的体积为30cm3，
容器内剩余水的质量为：;
根据杠杆平衡条件得到：
；
固体的质量为：；
固体的密度为：。

20.（1）0.2
（2）使用动滑轮提起同一个物体时，绳子与竖直方向的夹角越大，所用的拉力也就越大
（3）甲
【解析】（1）根据表一第一组实验数据可知，当物体重力为1N时，弹簧测力计的示数是0.6N；
那么动滑轮的重力为：G动=2F-G=2×0.6N-1N=0.2N；
（2）分析比较实验序号1、4、7的实验数据和相关条件，得出的初步结论是：使用动滑轮提起同一个物体时，绳子与竖直方向的夹角越大，所用的拉力也就越大；
（3）根据（2）中结论可知，绳子与竖直方向的夹角越小，受到的拉越小，日光灯悬挂就越安全，因此应该选择图甲。

四、解答题
21.（1）变小
（2）指针旋转1/3圈时，锯齿移动20个，20*1毫米=20毫米，即弹簧伸长20毫米，
由图丙可知弹簧受到的拉力F=200牛
F C l AC = F B l AB
F B=200牛×3=600牛
m=G/g=600牛/10牛/千克=60千克
（3）可以测量更大的体重
【解析】（1）据乙图分析，当表盘上的指针顺时针方向旋转时链条向上运动，弹簧的长度变小，C。