备战2020中考物理专题2-9探究杠杆平衡条件、测量机械效率（附解析）

1 2.9 探究杠杆平衡条件、测量机械效率 1．（2019·宿迁）以下为“探究杠杆平衡条件”实验： （1）如图甲，把杠杆放在支架上并置于水平桌面，静止时发现杠杆左低右高，为了使杠杆在水平位置平衡， 应将右端的平衡螺母向______调节。 （2）如图乙，在已经调节好的杠杆左 A 处挂 4 个钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆右边离支点 4 格的 B 处挂______个相同的砝码。 （3）如图丙，在杠杆左边离支点 4 格的 C 处，用弹簧测力计与水平方向成 30°角斜向上拉，也可使杠杆在 水平位置平衡，则弹簧测力计示数为______N（每个钩码重 0.5N）。 【答案】右 2 2 【解析】 （1）把杠杆放在支架上并置于水平桌面后，发现杠杆左低右高，为了使杠杆在水平位置平衡，应将右端平 衡螺母向右调节； （2）设杠杆的一个小格为 L，一个钩码的重为 G， 乙图，设在 B 处悬挂钩码的个数为 n，由杠杆平衡条件得：4G×2L=nG×4L， 解得：n=2，即应在杠杆右边 B 处挂 2 个钩码； （3）当弹簧测力计在 C 点斜向上拉（与水平方向成 30°角）杠杆， 此时动力臂等于 1 2OC= 1 2×4L=2L； 根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 可得，测力计的示数：F1= F2L2 2L1 = 4 × 0.5N × 2L 2L =2N。 2．（2019·德阳）如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景： O 甲 O 乙 B 丙 A OA C B30°2 （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆________（选填“达到”或“没有达到”）平衡 状态，接下来调节杠杆两端的螺母，使杠杆处于________。 （2）如图乙所示，A 点挂有 2 个质量均为 50g 的钩码、为了让杠杆在水平位置平衡，应在 B 点挂________ 个质量均为 50g 的钩码。 （3）如图丙所示，现给你一个量程为 0～2N 的弹簧测力计，若干个 50g 的钩码，钩码挂在 C 点处，现使用 弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在 C 点处所挂钩码的最多个数为________个。 【答案】达到 水平位置平衡 3 6 【解析】 （1）杠杆保持静止，此时杠杆处于静止状态，达到平衡；由图中，杠杆的右端较高，平衡螺母应向右端移 动使杠杆在水平位置平衡； （2）设杠杆的一个小格为 L，一个钩码重为 G，因为，F1l1=F2l2， 所以，2G×3L=nG×2L， 所以，n=3，所以在 B 处挂 3 个钩码。 （3）为使拉力最小，动力臂要最长，拉力 F 的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上，动力臂为最长，F 作 用点在最左端， 根据杠杆的平衡条件，在 C 点处所挂钩码的最多个数： nG×4L=F×6L，nmg×4L=F×6L， 代入数据：n×0.05kg×10N/kg×4L=2N×6L， 解得，n=6。 3．（2019·安顺）小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”，使用了如图所示的实 验装置。实验前，小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为 1.0N，每个钩码的重力为 0.5N，实验过程中， 小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数（见 下表） 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 动滑轮重 G0/N 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 所挂钩码的重力 G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 弹簧测力计示数 F/N 0.8 1.2 1.3 1.6 1.8 2.2 2.3 2.7 （1）分析实验数据可以得到：在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用该滑轮组 　（选 填“省力”或“不省力”）3 （2）在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数 F 与被提升钩码重力 G 以及动滑轮重力 G0 的关系为　 　 （3）小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况，用另一组滑轮组将重为 50N 的物块从位置 A 匀速直线 拉到位置 B，请在图中画出最省力的绕线方法：物块移动的距离为　 　cm；若此时绳自由端所用拉力为 10N，物块受到的摩擦力为 18N，该滑轮组的机械效率为　 　。 【答案】（1）不省力；（2）F＝ G + G0 2 ；（3）如图所示；3.10；60% 【解析】 （1）分析表中序号为 1、2 的两组数据可以得到：在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，测力 计示数大于所挂钩码的重力 G，故此时使用该滑轮组不省力； （2）由图 1 可知 n＝2，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数 F 与被提升钩码重力 G 以及动滑轮重力 G0 的关系为：F＝ G + G0 2 ； （3）用另一组滑轮组将重为 50N 的物块从位置 A 匀速直线拉到位置 B，当绳子的有效段数最多为 3 时，最 省力，如下图所示： 由图知，物块移动的距离为 44.10cm－41.00cm＝3.10cm； 若此时绳自由端所用拉力为 10N，物块受到的摩擦力为 18N，该滑轮组的机械效率为： η＝ W有用 W总 ＝ fs F × 3s＝ 18N 3 × 10N×100%＝60%。 4．（2019·绥化）如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。 （1）实验过程中，应竖直向上　 　拉动弹簧测力计。 （2）第三次实验中滑轮组的机械效率是　 　。4 （3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重　 　，滑轮组的机械效率越高。 （4）若在第三次实验中，物体上升的速度为 0.1m/s，则拉力 F 的功率为　 　W （5）创新小组也利用重为 1N、2N、4N 的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测 量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是　 　。（填字母） A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方 B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升 C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组 【答案】（1）匀速缓慢；（2）74.1%；（3）越大；（4）0.54；（5）C 【解析】（1）实验过程中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数； （2）第三次实验中滑轮组的机械效率是：η＝ W有 W总＝ Gh Fs＝ 4N × 0.1m 1.8N × 0.3m≈74.1%； （3）纵向分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （4）若在第三次实验中，F＝1.8N，物体上升的速度为 0.1m/s，则绳子自由端的速度： v＝3×0.1m/s＝0.3m/s，则拉力 F 的功率为：P＝ W t＝ Fs t ＝Fv＝1.8N×0.3m/s＝0.54W； （5）A、测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，拉力测量大了，机械效率变小，不符合 题意； B、弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，不符合题意； C、使用的动滑轮的重力小于智慧小组，克服动滑轮做的功减小，额外功减小，机械效率变大，符合题意， 故选 C。 5．(2019·淄博)在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究 影响机械效率的因素出发，寻求办法。 （1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数 据整理记录在下表中。 实验 滑轮 钩码重 提升的高 有用功 拉力 绳端移动 总功 机械效5 次数 材质 G/N 度 h/m W 有用/J F/N 的距离 s/m W 总/J 率 η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% ①比较 1 和 2 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码　 　，机械效率越高。 ②比较 3 和 4 两次实验发现：滑轮组的机械效率还与　 　有关。 ③比较　 　两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。 ④第 5 次实验室利用了图　　的装置完成的，判断依据是　 　。 ⑤利用图甲的装置，把重 4N 的物体用 2.5N 的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为　　。可见如果没有刻 度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。 （2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面 倾斜程度不变，可以采用　 　的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。 （3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功； 可见使用任何机械都　 　。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是　　。 A、焦耳定律 B、牛顿第一定律 C、阿基米德原理 D、欧姆定律 【答案】（1）①重力越大；②动滑轮的重力；③2、3；④1、绳子的效段数为 1；⑤80%；（2）减小接触面 粗糙程度；（3）不省功；B 【解析】（1）①比较 1 和 2 两次实验找出相同的量和不同的量，分析得出机械效率与变化量的关系； ②根据 G＝mg＝ρVg，比较 3 和 4 两次实验找出相同的量和不同的量，分析得出机械效率与变化量的关系； ③比较 2、3 两次实验找出相同的量和不同的量，分析得出机械效率与变化量的关系； ④根据 n＝ s h确定绳子的效段数分析； ⑤根据 η＝ W有用 W总 ＝ Gh Fs＝ Gh 2Fh＝ G 2F求出滑轮组的机械效率； （2）通过减小接触面粗糙程度的方法可减小摩擦；6 （3）物理学中，常常有难以达到条件的时候，这时，我们常常需要借助将实验想象为理想情况下来达到我 们的目的，在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律，这种研究问题的方法就叫科学推理法。 （1）①比较 1 和 2 两次实验发现：在所用滑轮组相同，提升物体的重力越大，机械效率越高，即所用滑轮 组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高； ②比较 3 和 4 两次实验知，提升物体的重力相同，两滑轮的材质不同，而体积相同，根据 G＝mg＝ρVg，两 滑轮的重力不同，发现：滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关； ③比较 2、3 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。 ④第 5 次实验室利用了图乙的装置完成的，判断依据是 n＝ s h＝ 0.2m 0.2m＝1，绳子的效段数为 1； ⑤利用图甲的装置，把重 4N 的物体用 2.5N 的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为： ηη＝ W有用 W总 ＝ Gh Fs＝ Gh 2Fh＝ G 2F＝ 4N 2 × 2.5N×100%＝80%； 可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。 （2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面 倾斜程度不变，可以采用 减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。 （3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功； 可见使用任何机械不省功（采用了理想化推理法）： ACD、焦耳定律、阿基米德原理、欧姆定律可通过实验直接验证， B、而牛顿第一定律不能用实验直接验证，是在实验的基础下推理得出的， 故选 B。 6. (2019·聊城)下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。 （1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到______位置平衡，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“左”或“右”）端调节。 （2）调节平衡后，在杠杆 B 点处挂 6 个钩码，如图甲所示，则在 A 点处应挂______个同样的钩码，杠杆仍 然在水平位置平衡。 （3）图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长 5cm，钩码每个重 0.5N，请将弹簧测7 力计的示数填入下表。 实验序号 动力 F1/N 动力臂 L1/m 阻力 F2/N 阻力臂 L2/m 1 ______ 0.15 3.0 0.10 上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是______。 【答案】水平 右 4 3.8 弹簧测力计没有竖直向下拉 【解析】 （1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到水平位置平衡，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，右端偏高，这时应将平衡螺母向右端调节。 （2）如图甲所示，在杠杆 B 点处挂 6 个钩码，设在则在 A 点处应挂 n 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置 平衡； 设每个钩码重为 G，每个小格为 L，根据杠杆的平衡条件 F 动 l 动=F 阻 l 阻： 6G×2L=nG×3L，故 n=4， 即在 A 点处应挂 4 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。 （3）弹簧测力计每一个大格代表 1N，每一个小格代表 0.2N，示数为 3.8N。 弹簧测力计没有竖直向下拉， 当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变小，小于动力点到支点的距离，动力臂变小。 故答案为：（1）水平；右；（2）4；（3）3.8；弹簧测力计没有竖直向下拉。 （1）在调平杠杆平衡时，杠杆的哪端高，平衡螺母要向哪端移动； （2）根据杠杆的平衡条件求解； （3）弹簧测力计读数时，先观察量程，然后根据指针所在位置进行读数。当弹簧测力计竖直动力臂等于动 力点到支点的距离，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变小，小于动力点到支点的距离。 实验室中的杠杆上都标有刻度值，只有杠杆在水平位置平衡时，力臂的长度才可以直接通过读刻度值得出。 当力倾斜作用在杠杆上，力臂变小，这是经常考查的内容。 7．(2019·巴彦淖尔)如图是“利用杠杆测量石块密度”的实验。（ρ 水＝1.0×103kg/m3） （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； 要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 　调节，这样做的目的是　 　，并消除杠杆自重对实 验的影响。 （2）在溢水杯中装满水，如图乙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶 A 中，此时小桶 A 中8 水的体积　 　石块的体积。 （3）将石块从溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶 B 中，将装有水和石块的 A、B 两个小桶分别挂在 调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在水平位置回复平衡，如图丙所示。此时小桶 A、B 的悬挂点距支点 O 分别为 13cm 和 5cm，若不考虑小桶重力，则石块密度的测量值为　 　kg/m3；若考虑 小桶重力，石块的实际密度将比上述测量值　 　。 【答案】（1）平衡；右；便于从杠杆上测量力臂；（2）等于；（3）2.6×103；偏大 【解析】（1）杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态； 调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于从杠杆上测量力臂，同时是为了让杠杆的重心在支点上，可避免杠 杆自重的影响；杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动； （2）在溢水杯中装满水，如图乙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶 A 中，此时小桶 A 中 水的体积等于石块的体积； （3）将装有水和石块的 A、B 两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在 水平位置回复平衡，如图丙所示。此时小桶 A、B 的悬挂点距支点 O 分别为 13cm 和 5cm，若不考虑小桶重力， 根据杠杆平衡条件可知， G 石 L1＝G 水 L2，即 m 石 gL1＝m 水 gL2， ρ 石 V 石 gL1＝ρ 水 V 水 gL2，ρ 石 V 石 L1＝ρ 水 V 水 L2， 因为倒出的水的体积就是石块的体积，即 V 石＝V 水， 则石块的密度 ρ 石＝ L2 L1 •ρ 水＝ 13cm 5cm ×1×103kg/m3＝2.6×103kg/m3； 当将石块从水中拿出时，石片上会沾有水，因为体积没变，质量偏大。由 ρ＝ m V可知，测量结果偏大。 8. (2019·黄石)探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素，实验装置如图所示，数据如下表所示。 (1)请把表格中三个未完成的空补充完整。 (2)甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率________(选填“增大”、“减小”或9 “不变”)。请你解释出现这种现象的原因______________。 (3)乙同学进一步研究，测出动滑轮的质量为 100g，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动 滑轮重力的功之和，即：W 总>W 有+W 额，他猜测还有______________因素影响机械效率。(答一种因素即可) (4)丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W 总—W 有一 W 轮，通过比较第 1、2 和_______组的数据，发现重物的重力越大，差值△W_________(选填“越大”、“越小”或“不变”)，请 你利用所学知识对此作出解释__________________。 【答案】（1）如上表所示；（2）增大；动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功在总功中所占的比例 增大，机械效率变大；（3）绳重、各种摩擦；（4）4；越大，所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。 【解析】（1）由表中数据，第 3 次实验的有用功：W 有＝Gh＝2N×0.3m＝0.6J； 绳子有效段数为 2，根据 s＝nh，绳子自由端移动的距离 s＝2h＝2×0.3m＝0.6m， 总功：W 总＝Fs＝1.7N×0.6m＝1.02J； 机械效率：η＝ W有用 W总 ＝ 0.6J 1.02J≈59%； 次数 钩码重力（N）提升高度（cm） 有用功（J）拉力（N）总功（J） 机械效率 1 1.0 40 0.4 1.1 0.88 45% 2 1.5 40 0.6 1.4 1.12 54% 3 2.0 30 0.6 1.7 1.02 59% 4 2.5 40 1.0 2.0 1.60 63% （2）纵向比较表中数据，钩码重力逐渐增大，滑轮组的机械效率增大； 原因：动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率变大。 （3）实验中，额外功为克服动滑轮重力做的功与克服绳重、各种摩擦做的功之和，即绳重、各种摩擦也会 影响机械效率； （4）在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W＝W 总－W 有－W 轮，即克服绳重和绳子 与轮之间的摩擦做的功时，要控制物体提升的高度相同，故应通过比较第 1、2 和 4 组的数据； △W1＝W 总 1－W 有 1－W 轮＝0.88J－0.4J－G 轮 h＝0.48J－G 轮 h； △W2＝W 总 2－W 有 2－W 轮＝1.12J－0.6J－G 轮 h＝0.52J－G 轮 h； △W3＝W 总 3－W 有 3－W 轮＝1.60J－1.0J－G 轮 h＝0.6J－G 轮 h； 故重物的重力越大，差值△W 越大，原因是：所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。 9. (2019·济宁)请你设计两种方案并分别在图 11 中标出钩码的个数和位置,使杠杆在水平位置平衡。10 【答案】见解析 【解析】 设一个钩码重力为 G，杠杆上一个格为 L， 杠杆左边受到的力 F1＝4G，其力臂 L1＝3L，杠杆左边力和力臂的乘积：F1L1＝4G×3L＝12GL；为使杠杆平衡， 杠杆右边力和力臂的乘积：F2L2＝12GL； 方案一： 杠杆右边受到的力 F2＝3G，其力臂 L2＝4L，杠杆右边力和力臂的乘积：F2L2＝3G×4L＝12GL； 方案二： 杠杆右边受到的力 F2＝4G，其力臂 L2＝3L，杠杆右边力和力臂的乘积：F2L2＝4G×3L＝12GL；如图所示： 方案三： 杠杆右边受到的力 F2＝6G，其力臂 L2＝2L，杠杆右边力和力臂的乘积：F2L2＝6G×2L＝12GL。 10.(2019·烟台)如图所法，按头尾分检理顺筷子是餐馆工作人员日常工作之一。工作强度虽不大，但太浪 费时间。聪明的小明为工作人员设计了如图所示的分检操作步骤，工作效率特别高。这个方案应用到的物 理知识有：_________。 第一步：把杂乱无章的筷子平放在托盘上 第二步：用一只筷子把平放的筷子轻轻往前推动11 第三部：当部分筷子一端下沉后，收起上翘筷子 【答案】力可以改变物体的运动状态和杠杆的平衡条件 【解析】 由操作步骤二知，用一只筷子将平放的筷子往前推，这些筷子会跟着一起运动，这是因为力可以改变物体 的运动状态；因为筷子一头粗一头细（一头重一头轻），由操作步骤三知，粗端在前的筷子会下沉，其细 端会翘起，这里应用到了杠杆的平衡条件。 11．(2019·扬州)如图甲所示是路边交通指示牌，通过横杆 A、B 与立柱相连，细心的小明发现路边的立柱 都是空心圆柱而不是空心方柱。 （1）小明猜想可能是空心圆柱比空心方柱的抗压能力强。为此设计了下面的探究活动，如图乙所示，分别 在圆纸管和方纸管上面施加压力，观察并记录纸管的形变情况，如下表所示； 压力/N 类型 3 6 9 12 圆纸管 完好 完好 完好 完好 方纸管 完好 完好 轻度瘪 严重瘪 （2）图甲中指示牌和立柱的总质量是 300kg，长为 4m，高为 2.5m，AB 间距离为 1m。（忽略指示牌与立柱之 间的距离，g 取 10N／kg）立柱对横杆 B 的作用力的方向是＿＿＿＿，大小是＿＿＿＿N。横杆 B 对立柱压 力的受力面积为 400cm2，则横杆 B 对立柱的压强是＿＿＿＿Pa。立柱固定在地面上，为了增加立柱的稳定 性，最好在立柱底座的＿＿＿＿（左／右）侧增加固定螺丝。 （3）请你写出生活中应用本实验结论的一个实例＿＿＿＿。 【答案】（1）质量；（2）水平向左；6×103；1.5×105；右；（3）各种管道、笔管等（合理即可） 【解析】根据控制变量法，除了压力不同，其余条件应均相同，则质量应相同；重力竖直向下，则横杆对 B A 甲 乙 1m 4m12 立柱作用水平向右，力的作用是相互的，故立柱对横杆 B 的作用力水平向左， G=mg=300kg×10N/kg=3×103N，由 F1L1=F2L2 得 F×1m=3×103N×2m， 解得 F=6×103N，横杆 B 对立柱压强：p= F S= 6 × 103N 400 × 10 - 4m2= 1.5×105Pa，整体重心偏向左边，有向左倒 的趋势，则应在右侧加固螺丝；生活中各种管道、壁管等应用了该原理。 12．(2019·百色)在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、 刻度尺、细线和若干个重力 1N 的钩码。 （1）为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡，应将平衡螺母适当往 （选填“左” 或“右”）调； （2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力 F1 和 阻力 F2，对应的力臂为 L1 和 L2，由此可得杠杆的平衡条件为： 。实验中进行多次实验的目的是 （选填“A”或“B”）； A．取平均值减少误差 B．使实验结论具有普遍性 （3）将图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉 1 个，则杠杆 （选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端 下沉”）； （4）如图所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，则拉力 F 为 N；保持杠杆平衡，将细绳 转到虚线位置时，拉力 F 大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； （5）在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件，例如用天平测量物体的质量。某次用天平测量物体质量 时，如图所示，则物体的质量为 g。 【答案】（1）右 （2） F1 L1= F2 L2（动力×动力臂=阻力×阻力臂 B （3）左端下沉 （4）1 变大 （5）72 【解析】（1）由图知，右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节； （2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力 F1 和13 阻力 F2，对应的力臂为 L1 和 L2，分析上述数据，可得出的杠杆的平衡条件是：F1l1＝F2l2（或动力×动力臂＝ 阻力×阻力臂）； 本题为探究性实验，实验中多次实验，是为了得出普遍性结论，避免偶然性，故选 B； （3）如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉 1 个， 左端：2G×4L＝8GL，右端：G×6L＝6GL， 左端大于右端，故左端下沉； （4）设杠杆每个格的长度为 L，每个钩码的重力为 G＝1N，根据杠杆的平衡条件： F1L1＝F2L2，2G×2L＝F×4L，解得 F＝G＝1N， 保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力 F 向左倾斜时，此时 F 的力臂变短，根据杠杆的平衡条件， 力变大； （5）在天平的标尺上，1g 之间有 5 个小格，一个小格代表的质量是 0.2g，被测物体的质量为 50g+20g+2g＝ 72g。 13．(2019·锦州)在探究“杠杆的平衡条件”的实验时 （1）首先，调节杠杆上的　 　，使杠杆在不挂钩码时，处于水平平衡状态，这样做是为了在实验时便 于测量　 　。 （2）杠杆调节水平平衡后，在杠杆上的 A 处挂两个钩码，B 处挂三个同样的钩码杠杆再次平衡。若在杠杆 两侧的钩码下方各增挂一个相同的小金属球，如图所示，则杠杆会　 　（填“向左倾”、“向右倾”或“仍 保持水平”） （3）完成上述实验后，同学们对小金属球的密度是多少，产生了浓厚的探究兴趣。于是他们取来天平和量 筒进行了如下操作： ①把天平放在水平桌面上，将　 　拨至标尺左端零刻度处，再调节天平平衡。 ②用天平测小金属球的质量，天平平衡时右盘中的砝码的克数及游码的位置如图乙所示，则小金属球的质 量为　 　g。 ③用量筒测得小金属球的体积，如图丙所示，小金属球的体积为　 　cm3。 ④小金属球的密度是　 　g/cm3。 【答案】（1）平衡螺母；力臂；（2）向左倾；（3）①游码；②39；③5；④7.814 【解析】（1）实验前先要调节杠杆上的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，使杠杆平衡的目的有两个：一是 避免杠杆重力对杠杆转动的影响；二是便于测量力臂的长度； （2）设一个钩码的重力为 G，杠杆一个小格的长度为 L， 在杠杆上的 A 处挂两个钩码，B 处挂三个同样的钩码杠杆平衡，即 2G×3L＝3G×2L 若在杠杆两侧的钩码下方各增挂一个相同的小金属球，设金属球的重力为 G′， 左端：（2G+G′）×3L＝6GL+3G′L， 右端：（3G+G′）×2L＝6GL+2G′L， 左端大于右端，故左端下沉； （3）①把天平放在水平桌面上，将游码拨至标尺左端零刻度处，再调节天平平衡； ②小金属球的质量为：m＝20g+10g+5g+4g＝39g。 ③小金属球的体积为：V＝30mL－25mL＝5mL＝5cm3。 ④小金属球的密度是：ρ＝ m V＝ 39g 5cm3＝7.8g/cm3。 14．（2019·随州）物理实验兴趣小组间开展竞赛活动，甲组出题乙组用实验的方法解答。甲组用布帘将一 个滑轮组遮蔽（如图），乙组同学通过测量：滑轮组下方所挂重物重力为 G，重物被匀速提升的高度为 H， 乙组同学施加在滑轮组绕绳的自由端的拉力为 F，该自由端移动的距离为 h；通过 3 组实验（数据见下表） 乙组同学探究出“布帘背后的秘密”。 假设你是乙组成员请判断：动滑轮实际被使用的个数是　 　（选填“一个”或“两个”）；滑轮组中所有 动滑轮（及动滑轮间的连接物）总重力约为　 　（选填“1N”、“2N”或“3N”）；当提升重物重力为G＝ 4.0N 时，该滑轮组的机械效率最接近　 　（选填“80%”、“33%”或“25%”）；乙组同学发现实验数据不 像“理想模型”那样完美，请你提出一条产生误差的原因：　 　。 【答案】一个；1；80%；绳与轮之间存在摩擦。 【解析】（1）根据 n＝ h H求出绳子的有效段数，据此分析；15 （2）若不考虑摩擦，F＝ G + G动 3 ，据此求解； （3）由表中数据知求出第 1 次实验的机械效率；因机械效率随提升物重的减小而变小，当提升重物重力为 G＝4.0N 时，该滑轮组的机械效率应略小于第 1 次的机械效率； （4）从绳与轮之间存在摩擦考虑。 解：（1）绳子的有效段数：n＝ h H＝ 30.1cm 10cm ≈3，故动滑轮实际被使用的个数是一个（若是两个，有效段数 为 4 或 5）； （2）若不考虑摩擦，则 F＝ G + G动 3 ，滑轮组中所有动滑轮（及动滑轮间的连接物）总重力约为：G 动＝3F－ G＝2N×3－5N＝1N； 即滑轮组中所有动滑轮（及动滑轮间的连接物）总重力约为 1N； （3）由表中数据知，第 1 次实验的机械效率为： η＝ W有用 W总 ＝ Gh Fs＝ 5N × 0.1m 2N × 0.3m≈83.1%， 因机械效率随提升物重的减小而变小，当提升重物重力为 G＝4.0N 时，该滑轮组的机械效率应略小于 83.1%，故最接近 80%； （4）乙组同学发现实验数据不像“理想模型”那样完美，产生误差的原因：绳与轮之间存在摩擦。 15．(2019·自贡)小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中，一同学组装好如图所示实验装置，他们 分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。 （1）实验时，小明　 　竖直向上拉动弹簧测力计，使钩升高，弹簧测力计读数为 0.5N；同时小强也用刻 度尺测出钩码被提升的高度为 10cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如表： 钩码重 G/N 弹簧测力计提升 的高度 h/m 有用功 W 有/J 总功 W 总/J 机械效率 η 1 0.2 0.1 0.1 100% （2）小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为 100%，他们意识到出现了错误，请你帮他俩找出错误的 原因：　 　。 （3）该滑轮组的机械效率实际为　 　。 （4）在实验中，若将钩码的重增加到 6N，则该滑轮组的机械效率将　　（选填“变大”、“变小”或“不 变”）。16 【答案】（1）匀速；（2）绳子自由端移动的距离应该是 0.3m，不等于 0.2m；（3）66.7%；（4）变大 【解析】（1）小明在进行实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时绳子的拉力等于测力计示数。 （2）由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数 n＝3； 已知钩码上升高度 h＝0.1m，则测力计移动距离：s＝nh＝3×0.1m＝0.3m，由表中实验数据可知，测力计移 动距离为 0.2m，测力计移动距离错误，从而导致滑轮组效率错误。 （3）滑轮组的机械效率：η＝ W有用 W总 ＝ Gh Fs＝ 1N × 0.1m 0.5N × 0.3m×100%≈66.7%。 （4）提升的钩码重增加到 6N，有用功增加，有用功在总功中的比重增大，则该滑轮组的机械效率将变大。 16.(2019·遂宁)在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实 验，记录的实验效据如下表： 实验次数 钩码重 G/N 钩码上升高度 H/cm 拉力 F/N 绳端移动距离 s/cm 机械效率 1 0.5 10 30 2 1.5 10 0.8 30 62.5% 3 0.5 10 0.5 40 25.0% 4 1.5 10 0.7 40 53.6% （1）根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是______（选填“甲”或“乙”）滑轮组。 （2）在第一次实验中，当______拉动滑轮组时，弹簧测力计示数如图丙所示，拉力 F 为______N；该次实 验滑轮组的机械效率是______（计算结果精确到 0.1%）。 （3）机械效率是机械性能好坏的重要标志结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措 施不可行的是______（选填符号）。 F17 A．增加所提物重 B．减轻机械自重 C．机械加润滑油 D．增加重物上升高度 【答案】甲 竖直向上匀速 0.4 41.7% D 【解析】 （1）由表中第一次实验数据可知，钩码上升的高度 h=10cm，绳端移动的距离 s=30cm，由 s=nh 可得，绳子 的有效股数 n= s h = 30cm 10cm =3，由图可知，甲滑轮组绳子的有效股数为 3，乙滑轮组绳子的有效股数为 4，所以， 第一次实验所选择的是甲滑轮组； （2）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计的，这样示数才会稳定，所读出的数值才等于拉力的大小；由 图丙可知，弹簧测力计的分度值为 0.2N，拉力 F=0.4N，该次实验滑轮组的机械效率 η＝ W有用 W总 ＝ Gh Fs×100%= 0.5N × 0.1m 0.4N × 0.3m s×100%≈41.7%； （3）A．由 1、2 或 3、4 两组数据可知，用相同的装置提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，故 A 可行； B．由 1、3 或 2、4 两组数据可知，用不同的状态提升相同的物体上升相同的高度时，机械自重越小，滑轮 组机械效率越大，故 B 可行； C．机械加润滑油，提升重物时减小了额外功，根据 η= W有用 W总 ×100%= W有用 W有用 + W额×100%可知，滑轮组的机械 效率越大，故 C 可行； D．由 η＝ W有用 W总 ＝ Gh Fs＝ Gh nFh＝ G nF×100%可知，滑轮组机械效率与物体提升的高度无关，故 D 不可行。 故选：D。 故答案为：（1）甲；（2）竖直向上匀速；0.4；41.7%；（3）D。 （1）根据表中第一次实验数据可知钩码上升的高度和绳端移动的距离，根据 s=nh 求出绳子的有效股数， 然后与甲乙装置绳子的有效股数相比较得出答案； （2）实验中要匀速拉动弹簧测力计，这样示数才与拉力相同，并有利于准确读数；根据弹簧测力计的分度 值读出拉力的大小，利用 η＝ W有用 W总 ＝ Gh Fs×100%求出该次实验滑轮组的机械效率； （3）分析表格数据得出影响滑轮组的因素和利用 η= W有用 W总 ×100%= W有用 W有用 + W额×100%、η＝ W有用 W总 ＝ Gh Fs＝ Gh nFh＝ G nF×100%得出提高滑轮组机械效率的方法。 本题考查了滑轮组机械效率的测量实验，涉及到实验的注意事项、弹簧测力计的读数、机械效率的计算等， 分析数据得出有用的信息是关键。18 17．(2019·眉山)为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度 尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据如下表： 请你根据表中的数据解答下列问题： （1）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做______运动，该过程中木块的机械能______（选填 “变大”、“不变”或“变小”）。 （2）第 2 次实验中，斜面的机械效率为______，斜面对木块的摩擦力为______N。 （3）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是：______。 （4）试列举出生活中利用斜面的一个实例：______。 【答案】匀速直线 变大 50% 0.9 斜面越陡，其机械效率越高 盘山公路 【解析】 （1）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速直线运动，动能不变，因木块高度变大，重力 势能变大，该过程中木块的机械能变大； （2）第 2 次实验中，斜面的机械效率：η= W有用 W总 ＝ Gh Fs= 3N × 0.3m 1.8N × 1m×100%=50%。 在第 2 次实验中，有用功 W 有=Gh=3N×0.3m=0.9J，总功 W 总=Fs=1.8N×1m=1.8J， 额外功：W 额=W 总－W 有=1.8J－0.9J=0.9J， 根据 W 额=fs 可得摩擦力：f= W额 s = 0.9J 1m =0.9N； （3）由表中数据可知：斜面越陡，其机械效率越高； （4）生活中利用斜面的实例：盘山公路。 故答案为：（1）匀速直线；变大；（2）50%；0.9；（3）斜面越陡，其机械效率越高；（4）盘山公路。 （1）实验用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速直线运动，测力计示数才恒定； 动能大小与物体的质量和速度大小有关，重力势能大小与物体的质量和举高的高度有关，据此分析； （2）根据表中数据，由 η= W有用 W总 ＝ Gh Fs×100%求出第 2 次实验中斜面的机械效率；19 在第 2 次实验中，求出额外功，根据 W 额=fs 可得摩擦力： （3）由表中数据得出结论； （4）生活中利用斜面的实例：盘山公路。 本题为斜面机械效率的测量实验，考查了斜面摩擦力的计算、机械效率的计算、影响机械能大小的因素及 数据分析能力。 18．(2019·潍坊)李华利用生活中常见物品巧妙地测出一石块的密度，实验过程如下： A．取一根筷子，用细线将其悬挂，调节悬挂位置，直至筷子水平平衡，悬挂位置记为 O 点，如图甲所示； B．将矿泉水瓶剪成烧杯形状，倾斜固定放置，在瓶中装水至溢水口处，用细线系紧石块，将石块缓慢浸入 水中，溢出的水全部装入轻质塑料袋中，如图乙所示； C．取出石块，擦干水分；将装水的塑料袋和石块分别挂于筷子上 O 点两侧，移动悬挂位置使筷子仍水平平 衡，用刻度尺分别测出 O 点到两悬挂点的距离 l1 和 l2，如图丙所示。 （1）已知水的密度为 ρ 水，则石块密度 ρ 石=_____（用字母 ρ 水和所测得的物理量表示）； （2）采用上述实验方法，筷子粗细不均匀对实验结果____（选填“有”或“无”）影响； （3）图乙所示步骤中，若瓶中的水未装至溢水口，实验结果将_____（选填“偏大”、“偏小”或“不 变”）。 【答案】（1） L1 L2ρ 水；（2）无；（3）偏大 【解析】（1）利用杠杆的平衡条件和石块体积等于溢出水的体积相等，确定等量关系，解出石块的密度； （2）筷子粗细不均匀，实验时它在水平位置平衡，支点到重力的作用点的距离为零，则消除筷子自身重对 杠杆平衡的影响。 （3）若瓶中的水未装至溢水口，溢出的水偏少，根据杠杆的平衡条件即可判断。 解：（1）图丙中，根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 可得：G 水 L1=G 石 L2， 由于 G=mg=ρVg 可得：ρ 水 V 水 L1=ρ 石 V 石 L2；石块体积等于它排出水的体积，所以，V 石=V 水， 则：ρ 水 L1=ρ 石 L2，所以，ρ 石= L1 L2ρ 水； （2）由于实验时调节悬挂位置，直至筷子水平平衡，此时重力的作用线通过支点，支点到重力的作用线的20 距离为零，则消除筷子自身重对杠杆平衡的影响，所以筷子粗细不均匀对实验结果无影响； （3）若瓶中的水未装至溢水口，则溢出的水的体积小于实际排开的水的体积，则溢出的水的重力小于排开 的水的重力，当在图丙实验时，L1 变大，根据 ρ 石= L1 L2ρ 水可知 ρ 石偏大。 19．(2019·威海)小明利用杠杆做了以下实验，实验时使用的每个钩码的质量均相等，杠杆上相邻刻线间 的距离相等，请回答下列问题： （1）如图甲所示，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端下沉，若想使杠杆在水平位置 平衡，应将杠杆的平衡螺母向　 　调节。杠杆在水平位置平衡后，在 A 点悬挂 2 个钩码，要使杠杆在水 平位置再次平衡，需在 B 点悬挂　 　个钩码；之后在 A、B 两点再各增加 1 个钩码，杠杆将　 　（选 填“不动”、“顺时针旋转”或“逆时针旋转”）。 （2）如图乙所示，小明在 A、C 两点分别悬挂等重的载物盘，制作了一个天平，左盘盛放物体，右盘加减 砝码，此天平是利用了哪一类杠杆制作面成的？　 　。 （3）小明正确使用自制天平称量物体质量时： ①假如支点 O 因某种原因向右偏移，则测量值　 　真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）； ②假如砝码因生锈等原因质量增大，则测量值　 　真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1）右；4；逆时针旋转；（2）等臂杠杆；（3）①大于；②小于。 【解析】（1）杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节； 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：FALA＝FBLB， 即 2G×4L＝FB×2L，解得 FB＝4G，需挂 4 个钩码；在 A、B 两点下方所挂的钩码下同时再加挂一个钩码，则 左侧 3G×4L＝12GL，右侧 5G×2L＝10GL，因为 12GL＞10GL，杠杆不能平衡，左端下降，即 A 端将下沉，杠 杆逆时针旋转； （2）如图乙所示，小明在 A、C 两点分别悬挂等重的载物盘，制作了一个天平，左盘盛放物体，右盘加减 砝码，此天平是利用了等臂杠杆的原理； （3）小明正确使用自制天平称量物体质量时： ①假如支点 O 因某种原因向右偏移，砝码的力臂减小，故测量值大于实际值； ②假如砝码因生锈等原因质量增大，用比实际更少的砝码放在右盘，就可使横梁平衡。而读数时仍按上面 标的数值来读数，使用这时计算物体质量就比实际少了。．则测量值 小于真实值。21 20．（2019·阜新）在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点 O 作为支点，其目的是消除_____对实验的影响。为了方便直接 测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在 A 处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的_____。 （2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在 A 处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需 将挂在 B 处的钩码向右移动_____格。当杠杆平衡、钩码静止时，挂在 A 处的钩码所受重力和钩码所受拉力 是一对_____力。 （3）如图丙，小明取下 B 处钩码，改用弹簧测力计钩在 C 处，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测计示数 _____（选填“大于”、“小于”或“等于”）1N，如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是_____杠杆（选填“省 力”、“费力”或“等臂”）（每个钩码重 0.5N）。 （4）小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件_____。 【答案】（1）杠杆自重；运动状态；（2）1；平衡；（3）大于；省力；（4）F1l1=F2l2（或 动力×动力臂= 阻力×阻力臂） 【解析】（1）把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上，杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的 影响；为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明 力能改变物体的运动状态； （2）设一个钩码重为G，一格的长度为L；根据杠杆的平衡条件可得：4G×2L=2G×nL，解得：n=4故应该将 B处所挂钩码须向右移动4－3=1格；静止的钩码处于平衡状态，受到的重力和测力计对钩码的拉力是一对平 衡力。 （3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，根据杠杆的平衡 条件，弹簧测计示数： F= 4G × 2L 4L =2G=2×0.5N=1N， 由于弹簧测力计拉力F的力臂小于4L，故F大于1N；如果竖直向上拉动弹簧测力计，弹簧测力计力的力臂大 于钩码的力臂，故它是省力杠杆；22 （4）杠杆的平衡条件为F111=F2l2（或动力×动力臂=阻力×阻力臂）。 21．(2019·攀枝花)某同学在河边玩耍时捡到一块石头，估测石头质量大约 800g。回家后，他用弹簧测力 计、玻璃杯、细绳和足量的水等器材测量石头的密度。观察弹簧测力计量程后，发现该测力计不能直接测 得石头的质量。通过思考，该同学利用一根质量分布均匀的细木杆和上述实验器材设计如图所示实验： （1）将木杆的中点 O 悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除　 　对杆平衡 的影响； （2）将左端 A 与弹簧测力计相连，用细线把石头挂于 OA 的中点 C，弹簧测力计竖直向上提起 A 端，使杆保 持水平，测力计示数如图所示，则拉力大小为　 　N；将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触， 保持杆水平，记下弹簧测力计此时示数为 2.7N； （3）通过计算，浸没后石头受到的浮力大小为　 　N，石头的密度为　 　kg/m 3（已知 ρ 水＝ 1.0×103kg/m3）； （4）若上述（2）步骤中，只是杆未保持水平，则测量结果　 　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）杠杆自重；（2）4；（3）2.6；3.08×103；（4）不变 【解析】（1）将木杆的中点 O 悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除杠杆自重 对杆平衡的影响； （2）如图弹簧测力计的分度值是 0.2N，所以拉力大小为 4N； （3）根据杠杆的平衡条件以及 C 是 OA 的中点，可得： F1L1＝F2L2，即 F1 F2＝ L2 L1＝ 1 2， 解得，F2＝G＝8N，m 石＝0.8kg， 石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，弹簧测力计此时示数为 2.7N， 再次根据杠杆的平衡条件计算出此时对 C 点的拉力为 5.4N， 则浸没后石头受到的浮力大小 F 浮＝G－F＝8N－5.4N＝2.6N， 又 F 浮＝ρ 液 gV 排，所以 V 石＝V 排＝ F浮 ρ液g＝ 2.6N 1 × 103kg/m3 × 10N/kg＝2.6×10－4m3， ρ 石＝ m V＝ 0.8kg 2.6 × 10﹣4m3＝3.08×103kg/m3；23 （4）若上述（2）步骤中，只是杆未保持水平，虽然力的作用线不在杠杆上，但是两个力的力的作用线的 比值是不变的，不会影响最终的结果。 22．（2019·玉林）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： （1）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=_____。 （2）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_____。 （3）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。 （4）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】（1）0.4；50%；（2）越高；（3）2.2；（4）C 【 解 析 】（ 1 ） 由 图 知 实 验 中 由 四 段 绳 子 承 担 物 重 ， 所 以 第 4 次 实 验 中 绳 子 移 动 的 距 离 ： s=4h=4×0.1m=0.4m，第 4 次实验测得机械效率为：η＝ W有用 W总 ＝ Gh Fs＝ 3N × 0.1m 1.5N × 0.4m= 50% （2）通过比较 1、3 和 4 三次实验数据知，物体提升的高度和绳子移动的距离相同，物体的重力不同，且 物体的重力越大，机械效率越高，所以可以得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率高； （3）如果不考虑绳子与轮之间的摩擦，动轮和重物由几股绳子承担，拉力为重物和动滑轮总重的几分之一。 即：F= 1 4（G 物+G 动），所以动滑轮的重力：G 动=4F－G 物=4×0.8N－1N=2.2N。 （4）洞轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关，跟滑轮组的绕法、物体升高的距 离等都没有关，所以 AB 不符合题意，C 符合题意。24 故答案为：（1）0.4；50%；（2）越高；（3）2.2；（4）C。 23．（2019·齐齐哈尔）小红和小君探究“杠杆的平衡条件”时，使用的每个钩码质量均为 50g，杠杆上相 邻刻度线间的距离相等。如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向　 　端调 节（选填“A”或“B”）。如图乙所示，杠杆水平平衡后，在杠杆的 C 点挂 4 个钩码，在 D 点用弹簧测力计 竖直向上拉杠杆，使杠杆仍保持水平平衡，则弹簧测力计的示数为　 　N。 【答案】B；0.8 【解析】（1）调节杠杆在水平位置平衡的方法：平衡螺母向上翘的一端移动。 （2）根据杠杆平衡条件进行分析。 解：（1）如图杠杆的右端上翘，所以平衡螺母向上翘的 B 端移动。 （2）每个钩码质量均为 50g，所以每一个钩码的重力为：G1＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，则四个钩码的 重力为：G＝4G1＝4×0.5N＝2N 设每个小格长度为 L，根据杠杆平衡条件得：G×2L＝F×5L，2N×2L＝F×5L， 弹簧测力计示数为：F＝0.8N 24．（2019·邵阳）某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下： ①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力 G 并填入表格。 ②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置。 ③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力 F 的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度 h 和绳端移动的距 离 s，将这三个量填入表格。 ④算出有用功 W 有，总功 W 总，机械效率 η。 ⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。 次数 沙和袋所受的总 重力 G/N 提升高 度 h/m 有用功 W 有/J 拉力 F/N 绳端移动的 距离 s/m 总功 W 总/J 机械效 率 η 1 0.6 0.2 0.12 0.3 0.18 66.7% 2 0.9 0.2 0.18 0.4 0.6 0.24 3 1.2 0.2 0.24 0.5 0.6 0.30 80%25 请根据实验过程和实验记录，思考并回答： （1）在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离 s，你认为 s 应该为　 　m。 （2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为　 　。 （3）根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为　 　N．（绳重和摩擦忽略不计） （4）分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率　 　。 （选填“越大”、“越小”或“不变”） 【答案】（1）0.6；（2）75%；（3）0.3；（4）越大 【解析】（1）已知绳子的有效段数为 3，根据 s＝nh 求出在第一次实验中绳端移动的距离； （2）根据表中数据，由 η＝ W有 W总计算得出第二次实验的机械效率； （3）不计绳重和摩擦，绳子自由端的力：F＝ G + G动 n ，据此求出 G 动； （4）纵向分析三次实验中的数据得出结论。 解： （1）绳子的有效段数为 3，根据 s＝nh，在第一次实验中，绳端移动的距离 s＝3×0.2m＝0.6m； （2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为： η＝ W有 W总＝ 0.18J 0.24J＝75%； （3）不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：F＝ G + G动 n ，结合第一次实验的数据可得，所用动滑轮的重：G 动＝3F﹣G＝3×0.3N﹣0.6N＝0.3N； （4）纵向分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率越大。 25．（2019·天门）小明实验小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验，实验装置如图甲、乙所示。26 （1）按照甲图装置实验，小明应竖直向上　 　拉动弹簧测力计，使 钩码从 A 处升高到 A′处。由图可知拉力为　 　N，钩码上升的高度为　 　cm。 （2）小明实验小组又用图乙的实验装置进行实验，实验数据记录在表中。 实验次数 钩码重力 G/N 钩码上升高度 h/m 拉力 F/N 绳端移动的距 离 s/m 机械效率 η 1 2.0 0.02 0.04 83% 2 4.0 0.03 2.2 0.06 ①根据表格中的数据，请在图乙中画出实验时绳子的绕法（要求向下拉绳子的自由端使钩码升高）。 ②由表格数据可知，第一次实验时的拉力是　 　N（结果精确到 0.1N）；第二次实验时滑轮组的机械效率 是　 　（结果精确到 1%）。 ③由两次实验可知，用同一滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越　（选填“高”或“低”）。 【答案】（1）匀速；0.8；5cm；（2）①如上图；②1.2；91%；③高。 【解析】（1）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力。 弹簧测力计每一个大格代表 1N，每一个小格代表 0.2N，示数为 0.8N。 钩码上升的高度为 5cm； （2）①由 1、2 中数据知，绳自由端移动距离 s 为钩码上升高度 h 的 2 倍，所以由 2 段绳子承担物重，如 下图所示： ； ②由表格数据可知，根据 η＝ W有用 W总 ＝ Gh Fs可得第一次实验时的拉力是：F= Gh ηs ＝ 2N × 0.02m 83% × 0.04m=1.2N；27 第二次实验时滑轮组的机械效率是：η＝ W有用 W总 ＝ G2h2 F2s2= 4N × 0.03m 2.2N × 0.06m≈91%； ③对同一滑轮组来说，当额外功一定，所挂重物越重，做的有用功越多，有用功占总功的百分比越大，即 机械效率越高。 26．（2019·荆州）小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图，杠杆上相邻刻线间的距离相等。 （1）杠杆在如图甲的位置静止时　 　（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的。 （2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）端调节。 （3）如图乙，杠杆在水平位置平衡后，在 A 点挂两个钩码，每个钩码重 0.5N，在 B 点竖直向下拉弹簧测力 计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为　 　N．当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠 杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”） （4）小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是　 　。 【答案】（1）是；（2）右； （3）1.5；变大；（4）使实验结论更具有普遍性，避免实验结论的偶然性。 【解析】 （1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，图甲中杠杆处于静止状态，因而杠杆处于平衡状 态； （2）图甲可知，杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，说明杠杆的重心在左端，平衡螺母应向较高的右端调 节； （3）每个钩码重 0.5N，由图可知 OB︰OA＝2︰3， 根据杠杆的平衡条件可得，F×OB＝2G×OA， 测力计的示数：F＝ 2G × OA OB ＝ 2 × 0.5N × 3 2 ＝1.5N； 斜向下拉时，阻力和阻力臂一定，动力臂变小，动力变大，所以，测力计的示数将大于 1.5N； （4）本实验中进行多次测量的目的是：使实验结论更具有普遍性，避免实验结论的偶然性。 27．（2019·苏州）利用杠杆开展相关实验探究：28 (1)安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示。则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在水平位置平衡； (2)如图乙所示，在 A 点挂 3 个重力均为 0.5N 的钩码，在 B 点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平 位置平衡，弹簧测力计的示数为 N；若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上 述实验，弹簧测力计的示数会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)； (3)始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图内所示，此过程中，弹簧测力 计拉力的示数会 (选填“变大”、“变小”或“不变”，下同)，拉力的大小 。 【答案】左 2.0 偏小 变小 不变 【解析】 利用杠杆开展相关实验探究： （1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，左端上翘，如图甲所示。则应 将平衡螺母向左调节，直到杠杄在水平位置平衡； （2）由图可知，根据杠杆平衡条件得：FA×LA=FB×LB，3×0.5N×4L=FB×3L，所以 FB=2.0N； 若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，由于左侧已经存在杠杆的力与力臂 的乘积，故弹簧测力计的示数会偏小； （3）图丙使杠杆由水平位置时，根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 得， G×4L=F2×3L，则 F2= 4 3 G； 当转动到图中位置时，设杠杆与水平位置的夹角为 α，物体的力臂、弹簧测力计拉力的力臂均变小；则根 据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 得，G×4L×cosα=F2′×3L×cosα，则：F2′= 4 3G； 所以，在此过程中拉力 F 的大小不变。 28．（2019·株洲）采用如图所示站姿锻炼手臂力量：双脚并拢，脚尖 O 触地，脚后跟踮起，手臂水平，手 掌支撑在竖直墙壁上的 A 点，B 为人体重心所在位置。锻炼时，躯体伸直，手臂弯曲和伸直动作交替进行。 现要估测手掌对墙壁的压力 F。（g 为已知常量） （1）用体重计称量出人体的体重（质量）m，用卷尺分别测量出　 　两点间的竖直距离 l1 和　 　两 点间的水平距离 l2：（填“A、O”或“B、O”） （2）手掌对墙壁的压力 F＝　 　（用已知和测得的物理量表示）； （3）锻炼时，脚尖离开墙壁越远，手掌对墙壁的压力就越　 　。29 【答案】（1）A、O；B、O；（2） mgl2 l1 ；（3）大 【解析】采用如图所示站姿锻炼手臂力量：双脚并拢，脚尖 O 触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在 竖直墙壁上的 A 点，B 为人体重心所在位置。锻炼时，躯体伸直，手臂弯曲和伸直动作交替进行。现要估测 手掌对墙壁的压力 F； （1）用体重计称量出人体的体重（质量）m，由图可知， 以脚尖 O 为支点，支持力 F 的力臂为 A、O 两点间的竖直距离，重力 G 的力臂为 B、O 两点间的水平距离， 用卷尺分别测量出 A、O 两点间的竖直距离 l1 和 B、O 两点间的水平距离 l2： （2）由杠杆的平衡条件可得 F′×l1＝mgl2， 所以墙壁对手掌的支持力：F′＝ mgl2 l1 ； 支持力与手对墙壁的压力是一对相互作用力，故 F＝F′＝ mgl2 l1 ； （3）由 F×l1＝mgl2 可知，锻炼时，脚尖离开墙壁越远，l1 减小，l2 增大，质量不变，重力不变，手掌对 墙壁的压力就越大。 29．(2019·新疆)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： （1）实验前，杠杆静止时，发现杠杆左端低、右端高，此时杠杆处于 （填“平衡”或“非平衡”） 状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节。 （2）调节杠杆在水平位置平衡后，进行如图所示的实验，用量程为 5N 的弹簧测力计在 A 点竖直向上拉（如 图中 M 所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 2.5N；若弹簧测力计斜向上拉（如图中 N 所 示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 （填“大于”或“小于”）2.5N，此时拉力的 方向与竖直方向的最大夹角为 （填“30°”、“45°”或“60°”）。30 （3）杠杆上每个平衡螺母的质量为 m，杠杆的总质量（含两个平衡螺母）为 50m。实验前，调节杠杆在水 平平衡的过程中，若只将右端的平衡螺母移动了距离 L，则调节前后杠杆（含两个平衡螺母）的重心在杆上 移动的距离为 （填“ L 50”、“ L 49”或“ L 48”）。 【答案】（1）平衡；（2）右；大于；60°；（3） L 50 【解析】本题考查探究杠杆平衡条件的实验。（1）杠杆静止时就是出于平衡状态；为了使杠杆在水平位置 平衡，需要将高的一端的平衡螺母往外调，也就是将杠杆右端的平衡螺母往右调节。 （2）弹簧测力计在 N 位置时，力臂小于在 M 位置时，所以拉力大于 2.5N；弹簧测力计的最大拉力为 5N， 所以力臂最短为在 M 位置时的 1 2，因此弹簧测力计与竖直方向夹角最大为 60°。杠杆加平衡螺母质量总共为 50m，其中质量为 m 的部分移动了 L，则相当于整体的重心移动了 L 50。 30．(2019·盘锦)在探究“杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验前调节杠杆在水平位置平衡，目的是　 　。 （2）通过多次实验得出如下数据： 次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 2 2 1 4 2 2 4 1 8 3 2 6 1 12 4 1 16 2 8 5 2 10 1 20 6 3 8 2 12 分析 1、2、3 次实验数据，可以发现实验中存在的问题是：没有改变　 　的大小。 （3）分析 4、5、6 次实验数据，得出杠杆的平衡条件是　 　（用字母表示）。 A F M N31 （4）如图所示是某次实验中的情形，把图中杠杆两侧的钩码各取下一个，为使杠杆再次在水平位置平衡， 应将左侧钩码向　 　移动一个格，同时右侧钩码向　 　移动一个格。（均填“左”或“右”） 【答案】（1）消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，同时便于测量力臂；（2）力；（3）F1l1＝F2l2；（4）右； 左 【解析】（1）使杠杆在水平位置平衡，杠杆重心通过支点，可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；力臂在 杠杆上，便于测量力臂大小； （2）分析 1、2、3 次实验数据，可以发现实验中存在的问题是：没有改变力的大小； （3）先将数据中的各自的力与力臂相乘，然后分析实验数据，找出关系式为 F1l1＝F2l2； （4）设一个钩码的重力 G，一格的长度为 L，则当杠杆两侧的钩码各取下一个杠杆在水平位置平衡时：左 边＝2G×2L＝4GL＞右边＝G×3L＝3GL； 故杠杆不再水平平衡，左侧会下降。 根据杠杆平衡条件，应将左侧钩码向右移动一个小格，将右侧钩码向左移动一个格，此时 F1l1＝F2l2＝2GL。 31．(2019·镇江)小飞用图 1 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F1 和阻力 F2，l1 和 l2 分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是：改变 F2、l1 和 l2，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。 （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； 实验次数 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 动力臂 l1/cm 动力 F1/N 1 4 33 30 2 4 18 30 2.4 3 4 7.5 30 1.0 ·· ·O32 （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 2 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】（1）竖直 水平 （2）4.4 筷子 （3）37.5 ①l2 和 l1 【解析】（1）力臂是支点到力的作用线的垂直距离。当弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直时，拉力作用点到 支点的距离就是其力臂，这样便于从杠杆上直接读出力臂，由图杠杆水平平衡时拉力方向应为竖直方向； （2 ）图中弹簧测力计的分度值是 0.1N ，指针指在 4N 下面第 4 个小格上，因此弹簧测力计读数为 4N+0.1N×4=4.4N；筷子是费力杠杆，动力臂小于阻力臂，目的是省距离，应用了实验中的第 1 次实验原理。 （3）当 F2=4N，动力臂 l1=30cm，不变时，,弹簧测力计的最大拉力为 5N，根据杠杆平衡条件可得在改变阻 力臂 l2 时，l2 应不超过的数值：l2= F1 l1 F2 = 5N × 30cm 4N = 37.5cm 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。 32.(2019·咸宁)小敏同学参加研学旅行时，在湖边捡到一块漂亮的小石块，她用家中常见物品与刻度尺巧 妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下： ①用细绳将一直杆悬挂，调节至水平位置平衡，记下细绳在直杆上的结点位置 O； ②将一重物悬于结点 O 左侧的 A 点，小石块悬于结点 O 的右侧，调整小石块的位置，如图所示，当小石块 悬于 B 点时，直杆在水平位置平衡； ③用刻度尺测量 OA 的长度为 L1，OB 的长度为 L2； ④保持重物的悬点位置 A 不变，将结点 O 右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触),调整小 石块的悬点位置，当小石块悬于 C 点时,直杆在水平位置平衡； ⑤用刻度尺测量 OC 的长度为 L3。 请根据她的测量方案回答以下问题 (1)实验中三次调节了直杆在水平位置平衡，其中，第一次调节水平平衡是 ，第二次调节水平平衡 是 ；(选填“a”或“b”)33 a．消除直杆自重的影响 b.便于测量力臂 (2)实验中长度 (选填“L1”、“L2”或“L3”)的测量是多余的； (3)C 点应该在 B 点的 (选填“左”或“右”)侧； (4)小石块密度的表达式为 ρ= (选用字母 ρ 木、L1、L2、L3 表示)。 【答案】（1）a b （2）L1 （3）右 （4） L3 L3－ L2ρ 水 【解析】（1）第一次在实验前调节直杆在水平位置平衡的目的是使直杆的重心落在支点上，从而使直杆自 重的力臂为 0，使直杆自重对杠杆的平衡没有影响；第二、三次，在实验的过程中再次使直杆在水平位置平 衡，此时直杆的力臂与直杆的一部分相重合，从而可以便于对力臂的测量。 （2）实验中两次使直杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，可以得到两个等式： G 物 L1=G 石 L2，G 物 L1=F′L3，所以有 G 石 L2=F′L3，所以 G 物 L1 在实验中起中间桥梁的作用，L1 的测量是多余的。 （3）实验中两次使直杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，可以得到两个等式： G 物 L1=G 石 L2，G 物 L1=F′L3，所以有 G 石 L2=F′L3，F′是小石块浸没在水中时，小石块对直杆的拉力，由于浮力的作用，可知 F′L1，即 C 点在 B 点的右侧。 （4）实验中两次使直杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，可以得到两个等式： G 物 L1=G 石 L2，G 物 L1=F′L3，所以有 G 石 L2=F′L3，G 石 L2=(G 石−F 浮)L3 ρ 石 V 石 gL2=(ρ 石 V 石 g−ρ 水 V 排 g)L3，因为小石块浸没在水中，所以 V 排=V 石，所以 ρ 石 V 石 gL2=(ρ 石 V 石 g−ρ 水 V 石 g)L3，解得：ρ 石= L3 L3－ L2ρ 水 33．(2019·淮安)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，目的之一是方便测量 ； （2）如图甲所示，在杠杆左边 A 处挂 4 个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边 B 处挂_____个 钩码；（实验中所用的钩码均相同） （3）小明又用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉，如图乙所示，当弹簧测力计逐渐向右倾时，使杠杆仍然在水 平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）力臂 （2）3 （3）变大34 【解析】（1）调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，这样力臂便沿着杠杆的方向，可直接从杠杆上读出力 臂的长短，因此可方便测量力臂； （2）根据杠杆平衡条件，可计算出 B 处应挂 3 个钩码； （3）当弹簧测力计逐渐向右倾时，力臂便不再沿杠杆方向，对应力臂会减小，根据杠杆平平衡条件，所需 拉力变大。 34.(2019·青岛)探究杠杆的平衡条件。如图所示，是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。 (1) 实验前，小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，他们应将左端的螺 母向左调或将右端的螺母向________调。 (2)实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，如果两人决定只改变左侧钩码的位置，则 向________移动，才能使杠杆在水平位置重新平衡。改变钩码的个数及位置，并进行多次实验。 (3)实验后，两位同学将所得的数据分析处理，最终得到杠杆的平衡条件为_________。 【答案】（1）左（2）右（3）F1L1=F2L2 【解析】（1）发现杠杆在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，应将杠杆 右端的平衡螺母向左调节，也可将杠杆左端的平衡螺母向左调节。（2）杠杆左侧的一个钩码取下，根据杠 杆平衡的条件 F1L1=F2L2，要使杠杆平衡，则可向右移动一格才能使杠杆重新平衡。（3）根据数据可知，F1L1 和 F2L2 相等，可得出结论为，杠杆平衡时，F1L1=F2L2 35.(2019·青岛)测量滑轮组的机械效率，实验装置和数据记录表如下： ①第 4 次实验测得的机械效率为 。 ②分析表中数据可得：利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组 的机械效率 ；提升不同的物体， 物体的重力越大，滑轮组的机械效率越 。35 【答案】83.3％ 相同 高（大） 【解析】由机械效率公式 η= Gh Fs= 4N × 0.2m 1.6N × 0.6m=83.3％即可求出；分析表格可知改变物体的上升的高度，机 械效率不变；提升不同的物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。