中考物理压轴真题分类汇编（解析版）
挑战15 实验题（运动和力、功和能与简单机械综合42题）
一．弹性形变与弹力的关系（共2小题）
二．探究阻力对物体运动的影响（共4小题）
三．探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验（共9小题）
四．探究影响物体动能大小的因素（共9小题）
五．探究杠杆的平衡条件（共12小题）
六．机械效率的测量实验（共6小题）
一．弹性形变与弹力的关系（共2小题）
1．（2024·广东广州·中考真题）实验小组在探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验中，得到如图甲所示的关系图像（图线记为a）。
（1）分析图甲的数据，得到实验结论：，则比值k的单位是 ，这根弹簧k的大小为 ；
（2）把这根弹簧截去一部分，剩余部分弹簧的k是否会发生变化？实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想：
甲同学：因为是同一根弹簧，所以k不变；
乙同学：因为弹簧变短了，所以k变小；
丙同学：因为弹簧变短了，所以k变大；
为验证猜想，他们对剩余部分弹簧进行如下探究：
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，则此时弹簧长度为 cm；
②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为，则弹簧下端受到钩码的拉力 N，此时弹簧的伸长量 cm；
③多次改变悬挂钩码的数量，实验数据记录如下表；
④根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出图像（对应图线记为b）；
弹簧受到的拉力F/N 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
弹簧的伸长量x/cm 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
⑤比较图线a、b，可以判断 （选填“甲”、“乙”或“丙”）同学的猜想是正确的。
2．（2024·山东威海·中考真题）2024年6月2日清晨，“嫦娥六号”成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区．探测器经历了减速、悬停、自由下落等复杂的运动过程。为了解探测器在月球上自由下落的有关情况，学校科技小组开展了相关研究。
第一步：实验探究。
(1)测量平均速度的原理为： （用公式表示）。
猜想：没有空气阻力时，物体由静止状态释放，下落的速度可能与物体的质量、体积、形状及下落时间有关。
实验：如图所示，为了在地球上模拟月球表面没有空气的环境，实验均在抽真空的竖直管道内进行。实验时，将不同数量的相同沙包放入不同的容器内，依次进行了甲、乙、丙、丁四次实验，物体在0s时由静止落下，利用频闪摄影记录了物体在0s、1s、2s、3s时的位置。（各种容器的质量均相等，容器形状和体积已在图中标注）
(2)分析频闪照片，若想验证物体下落的速度与质量是否有关，应比较 ；若想验证物体下落的速度与形状是否有关，应比较 （上述两空均选填“甲”“乙”“丙”“丁”）。综合分析四次实验，请你判断没有空气阻力时，物体由静止状态释放，下落的速度与 有关；
(3)利用精密测量技术测量速度，画出图中直线a。请推测时，物体的速度为 m/s，他们发现速度与时间的比为定值，于是将这个定值定义为一个新的物理量，则这个物理量的单位为 ；
第二步：联想迁移。
(4)科技小组又发现“速度与时间的比值”与“地球表面物体所受重力大小与质量的比值”存在某种神奇的“巧合”。若这种“巧合”在月球上同样成立，已知月球表面物体所受重力大小与质量的比值约为1.6N/kg，请判断物体在月球上竖直下落过程的图象可能为图中的 （选填“a”“b”“c”）。
二．探究阻力对物体运动的影响（共4小题）
3．（2024·山东青岛·中考真题）小明用图甲所示的实验装置，研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化。
(1)实验中使斜面保持较小的坡度，是为了便于测量 。
(2)段距离为，B为中点，测得小车从A点运动到B点的时间为，从A点运动到C点的时间为，根据以上数据可以判断 。（选填“＞”、“＜”、“=”）
(3)为使测量更准确、数据更直观，用位置传感器进行实验，得到的图像与图乙中 相似。
(4)撤掉金属片，让小车从A点自由滑下，发现小车在水平木板上滑行一段距离停止，说明力可以改变物体的 ，在木板上铺上薄玻璃板，让小车仍从A点自由滑下，发现小车在玻璃面上滑行距离更 ，由此推理：若小车运动时不受阻力，它将做 运动。
4．（2023·内蒙古呼和浩特·中考真题）自古以来，就有很多人认为，力是维持物体运动的原因。后来，伽利略提出，物体的运动不需要力来维持。我们通过实验来研究：如图所示，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，保证小车到达水平面的速度相同，结果发现，随着小车受到的阻力减小，小车在水平面上滑行的距离变大。分析，思考，推理，得出正确结论：（1）如果小车静止，不受力，小车将保持静止状态；（2）如果小车运动，不受力，小车将保持匀速直线运动状态。进而思考得出：
（1）如果一个物体不受力，这个物体将保持 ；
（2）力 （选择“是”或“不是”）改变物体运动状态的原因；
（3）牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）由实验直接验证。
5．（2023·山东聊城·中考真题）利用如图所示的装置，探究“阻力对物体运动的影响”。
（1）让小车从同一高度由静止滑下，目的是为了控制小车每次滑到水平面时的 相同；
（2）实验通过观察 （选填字母）来反映阻力对物体运动的影响；
A．小车滑行的距离 B．接触面的粗糙程度
（3）由实验可以知道，小车在 （选填“棉布”或“木板”）表面上运动时，速度减小得慢；
（4）下列对此实验的分析或推理正确的是 ；
A．实验中运动的小车会停下来，说明运动要靠力来维持
B．如果小车在水平面运动时不受阻力，它就不会停下来
（5）实验完成后，同学们在一起讨论运动和力的关系，其中观点正确的是 。
A．物体受力，运动状态一定改变 B．物体不受力，一定会保持静止
C．物体运动，一定受到力的作用 D．物体运动状态改变，一定受力
6．（2023·湖北鄂州·中考真题）在学习牛顿第一定律时，同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验，如图所示。
（1）实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的 ；
（2）按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见下表：
接触面材料 小车受阻力情况 小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾 大 23.2
棉布 较大 45.3
木板 小 97.5
同学们分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是：不受阻力作用时，运动的小车将 ；
（3）上述实验除了用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和 法。
三．探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验（共9小题）
7．（2024·山东聊城·中考真题）小慧同学猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：接触面所受的压力、接触面的粗糙程度等。她使用接触面越来越粗糙的木板1、2、3分别进行实验，实验数据见下表。
编号 接触面 压力F/N 滑动摩擦力F1/N
① 木板1 4 1.16
② 木板1 6 1.73
③ 木板1 8 2.31
④ 木板2 4 1.22
⑤ 木板2 6 1.84
⑥ 木板2 8 2.45
⑦ 木板3 8 2.61
(1)根据①②③组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。
(2)根据③⑥⑦组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。
(3)实验结论是 。
(4)实验时如果增大拉动物体的速度，物体所受的滑动摩擦力将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
(5)请举出一个生活中增大摩擦力的例子： 。
8．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）为解决班级拔河比赛如何选队员的问题，物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验，他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计，进行了实验。
（1）如图所示，将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，根据 知识可知，木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）下表是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数 实验条件 弹簧测力计示数F/N
1 木块 长木板 0.7
2 木块上放1个钩码 长木板 0.9
3 木块上放2个钩码 长木板 1.1
4 木块上放1个钩码 铺有棉布的长木板 1.2
5 木块上放1个钩码 铺有毛巾的长木板 1.6
①分析表中 三次实验数据，可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。据此结论，选队员时应选体重 （填“大”或“小”）的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据，可以得出 ，滑动摩擦力越大。
（3）该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下：选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块（如图），用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动，测出它与该长木板间的滑动摩擦力；用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力；重复上述实验三次；比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题 ；在不改变器材的情况下提出改进方案 。
9．（2024·山东潍坊·中考真题）某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出了如下猜想：
猜想a：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想b：滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想c：滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想，该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块，第1次弹簧测力计的示数为0.3N，第2次弹簧测力计的示数为0.6N，第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N。
(1)比较第2次和第3次操作，可验证猜想 是否正确；比较第3次和第4次操作，可验证猜想 是否正确（均填“a”“b”或“c”）。
(2)该同学查阅资料发现，物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度，称为动摩擦因数，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为 。
(3)小明对实验装置进行了改进，如图乙所示，木板放在水平桌面上，木块叠放在木板上，细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板，水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。
①实验过程中， （填“需要”或“不需要”）匀速拉动木板；
②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小，你认为是否正确，并说明理由： 。
10．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）冰壶是北方孩子喜爱的冰雪项目之一、如图甲所示，小丹在体育课上进行冰壶训练时，老师发给她两只鞋套，一只是橡胶底面，另一只是塑料底面。为探究其中的奥秘，她找来器材“探究滑动摩擦力大小与材料的关系”。
（1）如图乙所示，将一个物块的塑料表面和橡胶表面分别平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动物块，读出弹簧测力计的示数，记入表格。在长木板上分别铺上丝绸和棉布，重复上述步骤，如图丙、丁所示。
实验次数 水平面材料 物块不同表面 弹簧测力计示数F/N
1 木板 塑料表面 0.2
2 木板 橡胶表面 2.0
3 丝绸 塑料表面 0.3
4 丝绸 橡胶表面 2.5
5 棉布 塑料表面 0.5
6 棉布 橡胶表面 3.0
（2）通过比较 两次数据，可以发现：在水平面材料相同时，物块 表面与之接触时的滑动摩擦力大。
（3）通过比较 三次数据，可以发现：物块同一表面，在不同材料的水平面上滑动时，摩擦力大小 （选填“相同”或“不同”）。
（4）小丹进行冰壶训练，需要滑行时，穿 底面鞋套的脚着地，另一只脚不与地面接触。需要停下时，穿 底面鞋套的脚接触地面进行控制。
11．（2024·黑龙江大庆·中考真题）如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
（1）如图甲、乙、丙所示三种情况下，木板和毛巾保持不动，物块在弹簧测力计拉力作用下均做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小 （填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数；
（2）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系；比较乙、丙实验是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系（均选填“压力”或“接触面的粗糙程度”）；
（3）小萌同学对实验装置进行改进，如图丁所示，用力拉动长木板向左运动，物块保持静止时弹簧测力计的示数 （填“大于”“等于”或“小于”）物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。
12．（2024·山东枣庄·中考真题）小华在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时，所用实验器材及装置如下图所示。
（1）小华用力推箱子在水平面上运动时，发现箱子越重，推起来越费力，由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 有关；水平面越粗糙，推起来越费力，由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 因素有关；
（2）在实验中，小华用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做 运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等；
（3）小华按要求进行实验，弹簧测力计的示数如图甲、乙、丙所示。小华多次实验后得出结论：在压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 ；在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力 。在实验中，小华用到的主要研究方法是转换法和 法；
（4）联想到“雨天路滑”，小华猜想：除了接触面材料，接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小。于是他在桌面上注水后再次实验，发现多次测出的摩擦力都比没注水时要 （选填“大”“小”或“相等”）。通过讨论和查阅资料知道：在木块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂。
13．（2024·四川内江·中考真题）某实验小组的同学在“探究滑动摩擦力大小”的实验中。
（1）如图甲，用弹簧测力计沿水平方向拉着长方体木块在长木板上做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力F的大小；
（2）在图甲实验中发现，很难保持木块在（1）小题中的运动，且弹簧测力计的示数不稳定。于是同学们对实验装置进行了改进，如图乙所示，将弹簧测力计水平固定，通过拉力F′拉动长木板进行实验，测量数据记录如表所示：
实验次数 木块放置情况 弹簧测力计示数/N
1 平放 1.2
2 侧放 1.2
3 竖放 1.2
（3）根据实验数据可以得出：木块所受的滑动摩擦力大小应为 N，滑动摩擦力的大小与接触面的面积 （选填“有关”或“无关”）。图乙与图甲相比，图乙装置的优点之一是弹簧测力计的示数更 （选填“稳定”或“不稳定”）。
14．（2024·广西·中考真题）在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，先后把木块放在长木板上，水平向右拉动木块，当木块匀速运动时，读出弹簧测力计的示数。
（1）如图甲，弹簧测力计示数为2N，根据 知识，木块受到的滑动摩擦力为 N；
（2）比较甲和乙实验，可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的 有关；
（3）比较甲和丙实验，可得压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 ；
（4）许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹，是应用步骤（3）的结论来 （选填“增大”或“减小”）鞋底与地面的摩擦。
15．（2024·四川成都·中考真题）小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”，实验器材如下：长木板（上下表面粗糙程度不同）、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长宽高不等）、弹簧测力计。
（1）实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块（如图），目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小 。
（2）小成在实验探究时利用下表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力大小与 的关系。
长木板不同表面 弹簧测力计示数/N
一个木块 两个木块重量
光滑表面
粗糙表面
（3）小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，她改变接触面积的操作是 。
（4）小成发现匀速拉动木块时，不好控制且不方便读数，于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点，设计了改进方案（如下表所示），你认为应该采用哪个方案？答： 。
方案一：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动下面的长木板 方案二：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板 方案三：通过弹簧测力计将木块连接到墙上后，直接拉动下面的长木板
四．探究影响物体动能大小的因素（共9小题）
16．（2024·吉林长春·中考真题）在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中。实验器材如下：带有合页的长木板、带圆形凹槽的木块、小球、弹簧测力计。
（1）如图甲所示，将木块放在水平放置的长木板上，用弹簧测力计沿 方向拉动木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数，则滑动摩擦力为 ；
（2）将小球放在木块的凹槽内，重复（1）的操作，弹簧测力计的示数比（1）中的大。说明当接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与 有关；
（3）请在图甲中画出木块所受摩擦力的示意图 ；
（4）利用上述实验器材还可以探究物体的动能跟运动速度的关系，如图乙所示。
①进行实验时，为改变小球在水平面上开始运动的速度，应使小球从同一斜面上的 高度由静止滚下；
②小球在同一斜面上的位置越高，滚下时木块被撞得越远，实验表明，质量相同的小球，运动的速度越大，动能 ；
③请根据上述结论，对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议： 。
17．（2024·陕西·中考真题）请完成下列填空。
（1）如图-1，量筒中液体的体积为 mL；
（2）如图-2，是某固体熔化前后温度随时间变化的图像，分析图像可知该固体是 （选填“晶体”或“非晶体”）；
（3）如图-3，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，将质量相同的小球从同一斜面的不同高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离可知：质量相同的物体，速度越大，动能越 。如果要探究动能大小与物体质量的关系，应该将质量不同的小球从同一斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离。
18．（2024·江苏盐城·中考真题）用橡皮筋来做几个小实验：①手拉橡皮筋，橡皮筋伸长，说明力可以使物体发生 ；②用手拨动拉紧的橡皮筋，橡皮筋会发出声音，说明声音是由物体 产生的；③用橡皮筋做成“弹弓”，能将物体弹射，说明拉长的橡皮筋具有 能。
19．（2024·贵州·中考真题）小明观察到如图甲所示的组合式滑梯，各个滑梯的高度都有所不同，小朋友从不同的滑梯滑至底端时的快慢也有所不同，速度快的甚至会冲出滑梯摔在地上。这一现象引起了小明的思考：人沿滑梯滑至底端时速度的大小与什么因素有关呢？
他猜想：与人开始下滑的起点高度有关。
小明用木块、硬纸板、垫块进行模拟实验，如图乙所示。纸板一端置于垫块上，另一端置于水平桌面上模拟滑梯，用纸板上从静止开始下滑的木块模拟人，通过观察木块在水平桌面上运动的距离来反映木块滑至底端O点时速度的大小，距离越长表明速度越大。
请你回答下列问题：
（1）若释放后木块保持静止，是因为木块受到沿纸板向 的摩擦力，若要让木块下滑，写出一种操作方法： ；
（2）解决上述问题后继续探究。如图丙①所示，从纸板顶端释放木块，木块运动至桌面上的M点；如图丙②所示，从纸板中部释放木块，木块运动至桌面上的N点。比较木块两次在桌面上的运动距离，可以得出结论：木块沿纸板下滑的起点越高， ；
（3）根据上述探究，小明认为，要保证人不因速度过大冲出滑梯，设计时可以考虑在滑梯底端再连接一段 方向放置的滑梯，结合上述实验现象和所学物理知识说明这样设计的必要性；( )
（4）结合你坐滑梯的经历，谈谈还有哪些因素可能会影响人沿滑梯下滑的快慢？（写出两个因素即可）( )
20．（2023·辽宁盘锦·中考真题）小萌在水平路面上骑自行车时发现这样的现象：①车速度越大，停止蹬车后滑行距离越远；②车在滑行时，地面越光滑滑行的距离越远。
（1）根据现象①，小萌做了如图甲的探究实验：让小车从斜面上由静止下滑，撞击置于水平木板上的物块，观察物块被撞后移动的距离。以下、两种操作，你认为正确的是 （填写字母）；
A．用质量相同的小车从斜面的不同高度自由滑下
B．用质量不同的小车从斜面的相同高度自由滑下
（2）在图甲中画出小车在斜面上所受重力的示意图。
（3）由实验可以得出的结论是：动能大小与 有关；
（4）物块被撞击后在做减速运动的过程中，其所受摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变” ）；
（5）根据现象②，小萌又做了如图乙的探究实验：让小车从斜面的相同位置由静止滑下，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离。分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越 。在滑行的整个过程中，小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为和，则 （选填“”、“ ”或“” ）。
21．（2023·山东威海·中考真题）小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。
（1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度，整个过程涉及的能量转化情况为 ；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越 （选填“大”或“小”）。
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），则你能得出的结论是 。
（3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路： 。
（4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在 位置较为合理（选填“C”或“D”）；你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件： 。
22．（2023·山东潍坊·中考真题）为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。
（1）实验中探究的“物体的动能”是指 （选填字母）。
A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C． 木块被撞击后的动能
（2）若水平面是光滑的， （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。
23．（2023·甘肃兰州·中考真题）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为和（<）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。
（1）分析甲、乙两图可知， （选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大；
（2）比较甲、乙两图可知，在 一定时，小钢球的 越大，动能越大。
（3）比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害；
（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项 。
24．（2023·湖北荆州·中考真题）在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。
（1）图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是 ；
（2）乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 相同；
（3）由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做 运动；
（4）图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在 （选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）表面克服阻力做功的功率最大。
五．探究杠杆的平衡条件（共12小题）
25．（2024·江苏淮安·中考真题）在“探究杠杆平衡条件”实验中：
(1)请在图甲中画出的力臂；
(2)的力臂为 。当的大小为时，竖直向上拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡， N；
(3)小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤（自重不计），如图乙所示，要想增大杆秤的测量范围，你有哪些方法？ （写出一种方法即可），小明猜想制作的杆秤刻度是均匀的，请你通过推理证实。 （写出推理过程，涉及的物理量用图中字母表示）。
26．（2024·新疆·中考真题）“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
(1)实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点O的 （填“左”或“右”）侧，若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母向 （填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡；
(2)实验时，如图乙所示，在B点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5N，用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为时，弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为 N，夹角为 度；
(3)上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为，则弹簧测力计的示数可能为 （填“2.9”或“3.1”）N。
27．（2024·江苏宿迁·中考真题）在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N。
(1)实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将 向 调节，把铅垂线放置于点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线 （选填“重合”或“垂直”）时，即杠杆在水平位置平衡；
(2)如图乙所示，需要在点挂上 个钩码，杠杆将在水平位置平衡；再次在其两边各加上一个钩码，杠杆 侧会下降；
(3)多次实验，记录的数据如下表，可得、、、之间的关系是： 。
实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1.0 6.0 2.0 3.0
2 1.5 4.0 3.0 2.0
3 2.0 2.0 4.0 1.0
(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是___________。
A．测量铅笔长度 B．探究重力与质量关系 C．探究反射角与入射角关系
28．（2024·青海·中考真题）“权衡”一词，在古代分别指秤砣和秤杆，现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习杠杆相关知识后，“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究：
活动一：了解杆秤的构造及物理原理：
如图甲所示，杆秤由秤盘（放置待称量的物体）、秤砣、秤杆（标有刻度，可读取被称物体质量）、提纽组成；
（1）参照图乙，图甲中提纽相当于杠杆的 ，结合“秤砣虽小压千斤”这句话，此时杆秤相当于 杠杆；
活动二：自制简易杆秤：
该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中：秤砣质量为200g，A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽挂绳位置，C点为0刻度线位置；
（2）由图甲可知，利用该杆秤最多可称量 g的物体，D点处的刻度数为 g；
（3）忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响，用表示秤砣质量，表示物体和秤盘质量，表示B、C之间的距离，表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，将满足 （用上述物理量表示），由此可得，秤盘的质量为 g；
（4）若想测量质量更大的物体，你可采取的办法是 （只写一条即可）。
29．（2024·湖北武汉·中考真题）某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并 ，达到平衡状态，如图所示。
（2）在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 （填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。
（3）保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为3N时，该拉力的作用点可能在杠杆 （填序号）刻度线处。
①左侧10cm ②右侧5cm ③右侧15cm
30．（2024·新疆·中考真题）“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点O的 （填“左”或“右”）侧，若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母向 （填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）实验时，如图乙所示，在B点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5N，用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为时，弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为 N，夹角为 度；
（3）上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为，则弹簧测力计的示数可能为 （填“2.9”或“3.1”）N。
31．（2024·湖南·中考真题）小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验室提供了如下图所示杠杆（支点为）、支架、10个钩码（每个重）。
（1）如图甲所示，实验开始前，应向 端调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；挂上钩码后，每次都要让杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于直接读取 ；
（2）小明取2个钩码，挂在支点左侧某处，再取4个钩码挂在支点的 侧进行实验，使杠杆在水平位置平衡后，记录下数据；
（3）完成三次实验后分析数据，他们得出了杠杆的平衡条件。下表主要呈现了第3次实验数据。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 … … … …
2 … … … …
3 2.5 20.0 2.0 25.0
小明在第3次实验的基础上，在支点左侧处继续加钩码直到为3.5N，如图乙所示，但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成为的第4次实验，她应该通过 ，使杠杆再次在水平位置平衡（请结合具体数据进行说明，可保留一位小数）。
32．（2024·云南·中考真题）实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔槔的使用原理。
（1）实验前，杠杆水平静止如图甲所示，此时杠杆处于 状态（选填“平衡”或“非平衡”）。将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆 保持水平位置静止（选填“仍能”或“不能”）；
（2）调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如下表：
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 2 12.0 1 24.0
2 2 5.0 1 10.0
3 3 10.0 2 15.0
4 3 12.0 2 18.0
①分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是 （用表格中的字母表示）。多次实验的目的是 （选填“A”或“B”）；
A．寻找普遍规律 B．减小实验误差
②如图乙，此时在右侧钩码下端加挂一个钩码，杠杆会 （选填“左端下沉”或“右端下沉”）；
（3）桔槔是我国古代的取水工具，如图甲，在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图乙。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以 （选填“增大”或“减小”）石块的质量或向 （选填“左”或“右”）移动杠杆的支点；
（4）图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为m1，O处为支点，杠杆的质量为m0，重心在C处，B处所挂石块的质量为m2，AO=l1，OC=l0，OB=l2。请写出的表达式，l2= （用字母m0、m1、m2、l0、l1表示）。
33．（2024·四川泸州·中考真题）在某届泸州市青少年科技创新大赛中，小明制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示，选取了一根质量不计的硬质轻杆，P为提挂点，P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯，右侧悬挂秤砣，不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中，根据杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系，即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作：
（1）距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P；用天平称得空塑料杯质量如图乙所示，则空塑料杯质量为 g；右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成；
（2）将空塑料杯悬挂在A点，调节右侧秤砣细线位置，使杠杆在水平位置平衡，此时细线位置处标记为“”，此刻度线到提挂点P距离为 cm；
（3）将100mL密度为的水倒入塑料杯中，在液面处作标记，调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡，并在此时秤砣细线位置处标记为“1”，此刻度线到提挂点P的距离为 cm；将“0”到“1”刻度线之间均分10等份，则该密度计的分度值为 ；按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线，即杆秤密度计制作完成；
（4）用制作好的密度计测量某一液体密度时，将100mL的液体倒入空塑料杯中，秤砣细线位置如图丙所示，则待测液体密度为 ；
（5）制作好的密度计不仅能够测出液体的密度，还可以测算某些固体的密度。某次测量时，小明将石块放入空塑料杯中，杠杆平衡时，秤砣细线在“0.5”刻度处，再向杯中加水至100mL标记处（石块浸没），杠杆再次平衡时，秤砣细线在“1.3”刻度处，则小石块的密度为 。
34．（2024·四川自贡·中考真题）如图，小王在“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、细线和质量为50克的钩码若干个（g取10N/kg）。
（1）如图甲所示，实验前杠杆左侧下沉，则可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）在图乙中杠杆平衡时，若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码，则杠杆 （选填“左”或“右”）端下沉；
（3）如图丙所示，在A点悬挂3个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力大小为 N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，其示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
35．（2024·山东淄博·中考真题）同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
(1)图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。
小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离；
小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（OD>OA=OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离 （选填“变小”“不变”或“变大”）；
②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，这两种情况下 的距离不变；
③由此初步判断 的观点是正确的；
(2)明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。
实验次数 动力F1/N a 阻力F2/N b
1 1.0 10 2.0 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2.0 15 1.5 20
①表格中a处应填写的内容是 ；
②分析表中数据，得出杠杆平衡的条件是 ；
③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆 端下沉；
(3)交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升。原因是 。
36．（2024·河北·中考真题）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆，以及多个重为0.5N的钩码进行了以下操作：
（1）不挂钩码时，杠杆在图中所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应向 （选填“左”或“右”）调节杠杆右边的螺母，使杠杆水平并静止，达到平衡状态；
（2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆水平平衡时的动力臂和阻力臂；多次实验并把数据填入下表；
实验次数 动力F1/N 动力臂/m 阻力F2/N 阻力臂/m
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
…
小明分析表格中的数据发现，第 次实验数据有误，剔除这一组数据后，初步得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
（3）第4次实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图所示，他在左侧A点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为 （选填序号）。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④3.5N
（4）筷子是中国传统餐具，体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时，所属的杠杆类型与第 次实验时的杠杆类型相同；
（5）小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来，图为筷子稳定时的俯视图，筷子MN的重心在O′点，此时 （选填“MO′”或“O′N”）段更重一些；
【拓展】如图所示，小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽，将细杆分成6等份，并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”，然后在两端对称安装合适的螺母。支架（未画出）支撑在任一标记处时，都要重新调节螺母，使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为2N的物体悬挂在标记“6”处，仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为800mL、重为1N的小桶，通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置，并调整小桶内的水量，可以有 种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
六．机械效率的测量实验（共6小题）
37．（2024·山东济宁·中考真题）小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图所示），按以下步骤进行了实验：
①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小；
②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小；
③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②。
实验数据记录如下表：
斜面倾角 5° 10° 15°
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
物体 A B C A B C A B C
重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0
压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98
结合以上信息，按要求回答下列问题：
(1)请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15°）压力的示意图，要求包含力的三要素 ；
(2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号 中的数据进行分析；
(3)分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值 ；
(4)分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值 （选填“越大”、“越小”或“不变”）；
(5)斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为的物体沿斜面向上匀速运动了，升高了，斜面的机械效率为90%，则该物体所受摩擦力的大小为 N。（取）
38．（2023·湖南湘潭·中考真题）用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表：
实验次数 钩码重力 G/N 钩码上升高度h/cm 拉力 F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率η
1 2.0 5 1.0 15 66.7%
2 4.0 5 1.8 15 74.1%
3 4.0 10 1.8 30 74.1%
4 6.0 5 2.5 15
（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做 运动。第 1次实验时，钩码上升的时间为 3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为 m/s；
（2）第4次实验时所做的有用功为 J， 滑轮组的机械效率是 %；
（3）分析 1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高； 分析 2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）；
（4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 。
A． 换用更轻的动滑轮B． 加快提升物体的速度
39．（2023·黑龙江绥化·中考真题）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）
实验次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 0.3
2 8 0.1 3.2 0.3 83.3%
3 8 0.1 2.0 0.5 80.0%
（1）在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计；
（2）第一次实验中，如图所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 （精确到0.1%）；
（3）由1、2两次实验数据可得出结论： ；
（4）由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低；
（5）在第三次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 。（选填“偏高”“偏低”或“不变”）
40．（2023·江苏扬州·中考真题）在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。
表1
实验次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率
1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7
2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4
3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8
（1）分析表中的数据，他的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的；
（2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2；
表2
实验次数 动滑轮个数 钩码重 绳端拉力 钩码上升的高度 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率
4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3
5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5
6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5
分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越 。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功 有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑 ；
（3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是 ，你的改进方法是 。
41．（2023·湖南怀化·中考真题）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。
次数 物体的重力 提升的高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率
1 2 0.1 1 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1.8 0.3
4 4 0.2 1.8 0.6 74.1%
（1）实验中应尽量竖直向上 （选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计；
（2）计算出第3组实验的有用功 J，机械效率是 （结果精确到0.1%）；
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率 （选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度 （选填“有关”或“无关”）。
42．（2023·山东枣庄·中考真题）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离S/m 机械效率η
1 2 0.1 0.90 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.50 0.3 88.9%
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6 88.9%
（1）实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 的装置完成的，它的机械效率η= ；
（3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是 （选填“正确”或“错误”）的；
（4）通过比较 （填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)中考物理压轴真题分类汇编（解析版）
挑战15 实验题（运动和力、功和能与简单机械综合42题）
一．弹性形变与弹力的关系（共2小题）
二．探究阻力对物体运动的影响（共4小题）
三．探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验（共9小题）
四．探究影响物体动能大小的因素（共9小题）
五．探究杠杆的平衡条件（共12小题）
六．机械效率的测量实验（共6小题）
一．弹性形变与弹力的关系（共2小题）
1．（2024·广东广州·中考真题）实验小组在探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验中，得到如图甲所示的关系图像（图线记为a）。
（1）分析图甲的数据，得到实验结论：，则比值k的单位是 ，这根弹簧k的大小为 ；
（2）把这根弹簧截去一部分，剩余部分弹簧的k是否会发生变化？实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想：
甲同学：因为是同一根弹簧，所以k不变；
乙同学：因为弹簧变短了，所以k变小；
丙同学：因为弹簧变短了，所以k变大；
为验证猜想，他们对剩余部分弹簧进行如下探究：
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，则此时弹簧长度为 cm；
②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为，则弹簧下端受到钩码的拉力 N，此时弹簧的伸长量 cm；
③多次改变悬挂钩码的数量，实验数据记录如下表；
④根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出图像（对应图线记为b）；
弹簧受到的拉力F/N 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
弹簧的伸长量x/cm 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
⑤比较图线a、b，可以判断 （选填“甲”、“乙”或“丙”）同学的猜想是正确的。
【答案】 N/cm 0.5N/cm 3.00 2.5 2.50 丙
【详解】（1）[1][2]拉力的单位是N，弹簧的伸长量单位是cm，则比值k的单位是N/cm；这根弹簧k的大小为
（2）①[3]如图乙，此时弹簧长度为
11.50cm-8.50cm=3.00cm
②[4][5]如图丙所示，每个钩码的重力为，5个钩码的总重力为2.5N，则弹簧下端受到钩码的拉力为2.5N，此时弹簧的伸长量
④[6]在图甲中依次找到并标出表格中数据对应的各点，然后连接起来，如图所示：
⑤[7]图线b的k值为
大于原来图线a的k值，可以判断丙同学的猜想是正确的。
2．（2024·山东威海·中考真题）2024年6月2日清晨，“嫦娥六号”成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区．探测器经历了减速、悬停、自由下落等复杂的运动过程。为了解探测器在月球上自由下落的有关情况，学校科技小组开展了相关研究。
第一步：实验探究。
(1)测量平均速度的原理为： （用公式表示）。
猜想：没有空气阻力时，物体由静止状态释放，下落的速度可能与物体的质量、体积、形状及下落时间有关。
实验：如图所示，为了在地球上模拟月球表面没有空气的环境，实验均在抽真空的竖直管道内进行。实验时，将不同数量的相同沙包放入不同的容器内，依次进行了甲、乙、丙、丁四次实验，物体在0s时由静止落下，利用频闪摄影记录了物体在0s、1s、2s、3s时的位置。（各种容器的质量均相等，容器形状和体积已在图中标注）
(2)分析频闪照片，若想验证物体下落的速度与质量是否有关，应比较 ；若想验证物体下落的速度与形状是否有关，应比较 （上述两空均选填“甲”“乙”“丙”“丁”）。综合分析四次实验，请你判断没有空气阻力时，物体由静止状态释放，下落的速度与 有关；
(3)利用精密测量技术测量速度，画出图中直线a。请推测时，物体的速度为 m/s，他们发现速度与时间的比为定值，于是将这个定值定义为一个新的物理量，则这个物理量的单位为 ；
第二步：联想迁移。
(4)科技小组又发现“速度与时间的比值”与“地球表面物体所受重力大小与质量的比值”存在某种神奇的“巧合”。若这种“巧合”在月球上同样成立，已知月球表面物体所受重力大小与质量的比值约为1.6N/kg，请判断物体在月球上竖直下落过程的图象可能为图中的 （选填“a”“b”“c”）。
【答案】(1)
(2) 甲乙 乙丙 下落时间
(3) 39.2 m/s2
(4)c
【详解】（1）测量平均速度，需要测量路程和时间，根据得到平均速度，测量平均速度的原理为。
（2）[1]若想验证物体下落的速度与质量是否有关，其它条件不变，改变质量，比较甲乙两图。
[2]若想验证物体下落的速度与形状是否有关，其它条件不变，改变形状，比较乙丙两图。
[3]由实验现象可知，在没有空气阻力的情况下，物体的下落速度只与下落时间有关，而与物体的质量、体积和形状无关。
（3）[1]由图可知，速度和时间成正比，直线a中
v=39.2m/s
[2]速度的单位是m/s，时间的单位是s，速度与时间的比的单位为m/s2。
（4）地球上物体所受重力大小与质量的比值约为9.8N/kg，月球表面物体所受重力大小与质量的比值约为1.6N/kg，月球上重力和质量比值减小，物体在月球上竖直下落过程的速度和时间的比值也小于地球上速度和时间的比值，所以c图符合题意。
二．探究阻力对物体运动的影响（共4小题）
3．（2024·山东青岛·中考真题）小明用图甲所示的实验装置，研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化。
(1)实验中使斜面保持较小的坡度，是为了便于测量 。
(2)段距离为，B为中点，测得小车从A点运动到B点的时间为，从A点运动到C点的时间为，根据以上数据可以判断 。（选填“＞”、“＜”、“=”）
(3)为使测量更准确、数据更直观，用位置传感器进行实验，得到的图像与图乙中 相似。
(4)撤掉金属片，让小车从A点自由滑下，发现小车在水平木板上滑行一段距离停止，说明力可以改变物体的 ，在木板上铺上薄玻璃板，让小车仍从A点自由滑下，发现小车在玻璃面上滑行距离更 ，由此推理：若小车运动时不受阻力，它将做 运动。
【答案】(1)小车运动的时间
(2)＜
(3)C
(4) 运动状态 远 匀速直线
【详解】（1）实验中使斜面保持较小的坡度，小车在斜面上运动时间较长，便于测量小车运动的时间。
（2）B为中点，即AB与BC的距离相等，小车从A点运动到B点的时间为，从A点运动到C点的时间为，则从B点运动到C点的时间为
根据可知
（3）由（2）可知，小车在斜面做加速运动，即速度随时间的变化而变大，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（4）[1]小车从A点自由滑下，小车在水平面上受到阻力，在水平木板上滑行一段距离停止，说明力可以改变物体的运动状态。
[2]在木板上铺上薄玻璃板，水平面的阻力更小，小车速度减小得更慢，滑行距离更远。
[3]根据上述实验现象可以推理，若小车运动时不受阻力，它的速度将不会变化，即它将做匀速直线运动。
4．（2023·内蒙古呼和浩特·中考真题）自古以来，就有很多人认为，力是维持物体运动的原因。后来，伽利略提出，物体的运动不需要力来维持。我们通过实验来研究：如图所示，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，保证小车到达水平面的速度相同，结果发现，随着小车受到的阻力减小，小车在水平面上滑行的距离变大。分析，思考，推理，得出正确结论：（1）如果小车静止，不受力，小车将保持静止状态；（2）如果小车运动，不受力，小车将保持匀速直线运动状态。进而思考得出：
（1）如果一个物体不受力，这个物体将保持 ；
（2）力 （选择“是”或“不是”）改变物体运动状态的原因；
（3）牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）由实验直接验证。
【答案】 静止状态或匀速直线运动状态 是 不能
【详解】（1）[1]由题意可知，如果一个物体不受力时，原来静止的物体将保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变，故这个物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。
（2）[2]由实验现象可知，在其它条件不变的情况下，小车受到的阻力越小，小车在水平面上滑行的距离越远；受到的阻力越大，其滑行的距离越近，根据推理，如果小车受到的阻力为0，则小车做匀速直线运动，说明力是改变物体运动状态的原因。
（3）[3]牛顿第一定律是在实验的基础上进一步分析、推理、概括出来的科学结论，而不是直接通过实验得出的，所以不能由实验直接验证。
5．（2023·山东聊城·中考真题）利用如图所示的装置，探究“阻力对物体运动的影响”。
（1）让小车从同一高度由静止滑下，目的是为了控制小车每次滑到水平面时的 相同；
（2）实验通过观察 （选填字母）来反映阻力对物体运动的影响；
A．小车滑行的距离 B．接触面的粗糙程度
（3）由实验可以知道，小车在 （选填“棉布”或“木板”）表面上运动时，速度减小得慢；
（4）下列对此实验的分析或推理正确的是 ；
A．实验中运动的小车会停下来，说明运动要靠力来维持
B．如果小车在水平面运动时不受阻力，它就不会停下来
（5）实验完成后，同学们在一起讨论运动和力的关系，其中观点正确的是 。
A．物体受力，运动状态一定改变 B．物体不受力，一定会保持静止
C．物体运动，一定受到力的作用 D．物体运动状态改变，一定受力
【答案】 速度 A 木板 B D
【详解】（1）[1]根据控制变量法，为了使小车到达水平面的速度相同，需要将小车从斜面的同一高度滑下。
（2）[2]实验中通过观察小车滑行的距离来反映阻力对物体运动的影响，小车滑行的距离越长，说明阻力越小，故选A。
（3）[3]表面越光滑，小车速度减小的越慢，木板比棉布光滑，小车在木板上运动时，速度减小的慢。
（4）[4]A．实验中运动的小车会停下来，因为小车受到阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，故A错误；
B．表面越光滑，小车速度减小的越慢，推理：如果小车在水平面运动时不受阻力，它就不会停下来，故B正确。
故选B。
（5）[5]A．物体受力平衡时，可以保持静止状态或匀速直线运动状态，故A错误；
B．根据牛顿第一定律，物体不受力，会保持静止或匀速直线运动，不一定静止，故B错误；
C．根据牛顿第一定律，物体不受力的作用，也可以做匀速直线运动，故C错误；
D．力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态改变，一定受到力的作用，故D正确。
故选D。
6．（2023·湖北鄂州·中考真题）在学习牛顿第一定律时，同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验，如图所示。
（1）实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的 ；
（2）按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见下表：
接触面材料 小车受阻力情况 小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾 大 23.2
棉布 较大 45.3
木板 小 97.5
同学们分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是：不受阻力作用时，运动的小车将 ；
（3）上述实验除了用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和 法。
【答案】 速度 做匀速直线运动 转换
【详解】（1）[1]探究阻力对物体运动的影响实验时，应控制速度相同，改变接触面粗糙程度，所以使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时速度相同。
（2）[2]通过实验发现，在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远，所以可以进一步推理，小车在不受阻力作用时，将保持原来的运动状态，做匀速直线运动。
（3）[3]实验中通过改变接触面的材料来改变小车受到的阻力大小，所以还运用了转换法。
三．探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验（共9小题）
7．（2024·山东聊城·中考真题）小慧同学猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：接触面所受的压力、接触面的粗糙程度等。她使用接触面越来越粗糙的木板1、2、3分别进行实验，实验数据见下表。
编号 接触面 压力F/N 滑动摩擦力F1/N
① 木板1 4 1.16
② 木板1 6 1.73
③ 木板1 8 2.31
④ 木板2 4 1.22
⑤ 木板2 6 1.84
⑥ 木板2 8 2.45
⑦ 木板3 8 2.61
(1)根据①②③组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。
(2)根据③⑥⑦组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。
(3)实验结论是 。
(4)实验时如果增大拉动物体的速度，物体所受的滑动摩擦力将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
(5)请举出一个生活中增大摩擦力的例子： 。
【答案】(1)压力大小
(2)粗糙程度
(3)见详解
(4)不变
(5)鞋底上有凹凸不平的花纹
【详解】（1）①②③组实验数据中，使用同一块木板，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，滑动摩擦力大小不同，则根据①②③组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面压力大小的关系。
（2）③⑥⑦组实验数据中，压力大小相同，均为8N，使用不同的木板，接触面的粗糙程度不同，滑动摩擦力大小不同，则根据③⑥⑦组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。
（3）由实验数据可知，影响滑动摩擦力大小的因素是接触面所受的压力和接触面的粗糙程度；压力大小相同时，接触面越粗糙，受到的滑动摩擦力越大；接触面粗糙程度相同时，压力越大，受到的滑动摩擦力越大。
（4）滑动摩擦力和压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与物体的运动速度无关，所以实验时如果增大拉动物体的速度，物体所受的滑动摩擦力将不变。
（5）鞋底上有凹凸不平的花纹，是在压力不变的情况下，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
8．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）为解决班级拔河比赛如何选队员的问题，物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验，他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计，进行了实验。
（1）如图所示，将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，根据 知识可知，木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）下表是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数 实验条件 弹簧测力计示数F/N
1 木块 长木板 0.7
2 木块上放1个钩码 长木板 0.9
3 木块上放2个钩码 长木板 1.1
4 木块上放1个钩码 铺有棉布的长木板 1.2
5 木块上放1个钩码 铺有毛巾的长木板 1.6
①分析表中 三次实验数据，可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。据此结论，选队员时应选体重 （填“大”或“小”）的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据，可以得出 ，滑动摩擦力越大。
（3）该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下：选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块（如图），用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动，测出它与该长木板间的滑动摩擦力；用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力；重复上述实验三次；比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题 ；在不改变器材的情况下提出改进方案 。
【答案】 二力平衡 1、2、3 大 在压力一定时，接触面粗糙越粗糙 没有控制压力相同 见详解
【详解】（1）[1]用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，过二力平衡的知识可知，物体受平衡力时，摩擦力等于拉力，则木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
（2）[2][3]①分析表中1、2、3三次实验数据，接触面粗糙程度相同，压力越大，测力计示数越大，滑动摩擦力越大，据此结论，选队员时应选体重大的同学。
[4]②分析表中2、4、5三次实验中，压力相同，接触面越粗糙，测力计示数越大，可以得出，在压力相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）[5][6]此设计方案存在的问题是：没有控制压力相同，改进方案：将橡胶块和塑料块叠放在一起，用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动，测出它与该长木板间的滑动摩擦力；用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力；重复上述实验三次；比较实验数据得出结论。
9．（2024·山东潍坊·中考真题）某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出了如下猜想：
猜想a：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想b：滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想c：滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想，该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块，第1次弹簧测力计的示数为0.3N，第2次弹簧测力计的示数为0.6N，第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N。
(1)比较第2次和第3次操作，可验证猜想 是否正确；比较第3次和第4次操作，可验证猜想 是否正确（均填“a”“b”或“c”）。
(2)该同学查阅资料发现，物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度，称为动摩擦因数，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为 。
(3)小明对实验装置进行了改进，如图乙所示，木板放在水平桌面上，木块叠放在木板上，细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板，水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。
①实验过程中， （填“需要”或“不需要”）匀速拉动木板；
②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小，你认为是否正确，并说明理由： 。
【答案】(1) b c
(2)1:2
(3) 不需要 不正确，理由见解析
【详解】（1）[1]比较第2次和第3次操作，接触面的粗糙程度相同，接触面积相同，压力不同，第3次操作中压力更大，弹簧测力计的示数也更大，滑动摩擦力也更大，说明滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关，可验证猜想b是否正确。
[2]比较第3次和第4次操作，接触面的粗糙程度相同，压力相同，接触面积不同，两次操作中弹簧测力计的示数相同，说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关，可验证猜想c是否正确。
（2）由第1次和第2次操作可知，木块与玻璃板间的动摩擦因数为 ，木块与木板间的动摩擦因数为，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为
（3）[1]向右拉动木板时，木块对木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，故不需要匀速拉动木板。
[2]同一根细线上的力大小相等，故细线对木块的拉力等于细线对拉力传感器的拉力，由于木块处于静止状态，细线对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力，故拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小，故小明的想法不正确。
10．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）冰壶是北方孩子喜爱的冰雪项目之一、如图甲所示，小丹在体育课上进行冰壶训练时，老师发给她两只鞋套，一只是橡胶底面，另一只是塑料底面。为探究其中的奥秘，她找来器材“探究滑动摩擦力大小与材料的关系”。
（1）如图乙所示，将一个物块的塑料表面和橡胶表面分别平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动物块，读出弹簧测力计的示数，记入表格。在长木板上分别铺上丝绸和棉布，重复上述步骤，如图丙、丁所示。
实验次数 水平面材料 物块不同表面 弹簧测力计示数F/N
1 木板 塑料表面 0.2
2 木板 橡胶表面 2.0
3 丝绸 塑料表面 0.3
4 丝绸 橡胶表面 2.5
5 棉布 塑料表面 0.5
6 棉布 橡胶表面 3.0
（2）通过比较 两次数据，可以发现：在水平面材料相同时，物块 表面与之接触时的滑动摩擦力大。
（3）通过比较 三次数据，可以发现：物块同一表面，在不同材料的水平面上滑动时，摩擦力大小 （选填“相同”或“不同”）。
（4）小丹进行冰壶训练，需要滑行时，穿 底面鞋套的脚着地，另一只脚不与地面接触。需要停下时，穿 底面鞋套的脚接触地面进行控制。
【答案】 匀速 1、2/3、4/5、6 橡胶 1、3、5/2、4、6 不同 塑料 橡胶
【详解】（1）[1]用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数与物块所受滑动摩擦力大小相等。
（2）[2][3]分析比较1、2（3、4或5、6）实验数据，水平面材料都是木板，当物块的橡胶表面与木板接触时，弹簧测力计的示数大，根据二力平衡可知此时滑动摩擦力大。
（3）[4][5]分析比较1、3、5（或2、4、6）实验数据，物块的同一表面，与不同的材料接触时，所产生的滑动摩擦力的大小不同。
（4）[6][7]由（2）可知，相同的压力，橡胶面与水平面接触时的摩擦力较大，塑料面与水平面接触时的摩擦力较小，所以小丹进行冰壶训练，需要滑行时，穿塑料底面鞋套的脚着地，另一只脚不与地面接触；需要停下时，穿橡胶底面鞋套的脚接触地面进行控制。
11．（2024·黑龙江大庆·中考真题）如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
（1）如图甲、乙、丙所示三种情况下，木板和毛巾保持不动，物块在弹簧测力计拉力作用下均做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小 （填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数；
（2）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系；比较乙、丙实验是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系（均选填“压力”或“接触面的粗糙程度”）；
（3）小萌同学对实验装置进行改进，如图丁所示，用力拉动长木板向左运动，物块保持静止时弹簧测力计的示数 （填“大于”“等于”或“小于”）物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。
【答案】 等于 压力 接触面的粗糙程度 等于 不需要
【详解】（1）[1]物块做匀速直线运动，故在水平方向上二力平衡，则物块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。
（2）[2][3]甲乙两图，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，故可以研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系；乙丙两图压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，故可以研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。
（3）[4][5]物块相对地面保持静止，受力平衡，故弹簧测力计示数等于摩擦力大小；改进后物块始终保持静止，故不需要匀速拉动长木板。
12．（2024·山东枣庄·中考真题）小华在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时，所用实验器材及装置如下图所示。
（1）小华用力推箱子在水平面上运动时，发现箱子越重，推起来越费力，由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 有关；水平面越粗糙，推起来越费力，由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 因素有关；
（2）在实验中，小华用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做 运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等；
（3）小华按要求进行实验，弹簧测力计的示数如图甲、乙、丙所示。小华多次实验后得出结论：在压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 ；在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力 。在实验中，小华用到的主要研究方法是转换法和 法；
（4）联想到“雨天路滑”，小华猜想：除了接触面材料，接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小。于是他在桌面上注水后再次实验，发现多次测出的摩擦力都比没注水时要 （选填“大”“小”或“相等”）。通过讨论和查阅资料知道：在木块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂。
【答案】 压力的大小 接触面的粗糙程度 匀速直线 越大 越大 控制变量 小
【详解】（1）[1][2]由题意可知，箱子越重，推起来越费力，改变的对水平面的压力，说明滑动摩擦力的大小可能跟压力的大小有关；水平面越粗糙，推起来越费力，改变的是接触面的粗糙程度，说明滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度因素有关。
（2）[3]当木块做匀速直线运动时，处于平衡状态，根据二力平衡可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
（3）[4][5][6]根据控制变量法的思想，分析甲、乙可知，接触面粗糙程度相同，乙图压力大，弹簧测力计示数大，即摩擦力大，可知在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；分析甲、丙可知，压力相同，丙图接触面更粗糙，弹簧测力计示数大，即摩擦力大，可知在压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；由以上可知，主要研究方法是转换法和控制变量法。
（4）[7]在桌面上注水，就会在木块与桌面之间形成一层水膜，起到润滑作用，摩擦力减小，因此测出的摩擦力比没注水时要小。
13．（2024·四川内江·中考真题）某实验小组的同学在“探究滑动摩擦力大小”的实验中。
（1）如图甲，用弹簧测力计沿水平方向拉着长方体木块在长木板上做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力F的大小；
（2）在图甲实验中发现，很难保持木块在（1）小题中的运动，且弹簧测力计的示数不稳定。于是同学们对实验装置进行了改进，如图乙所示，将弹簧测力计水平固定，通过拉力F′拉动长木板进行实验，测量数据记录如表所示：
实验次数 木块放置情况 弹簧测力计示数/N
1 平放 1.2
2 侧放 1.2
3 竖放 1.2
（3）根据实验数据可以得出：木块所受的滑动摩擦力大小应为 N，滑动摩擦力的大小与接触面的面积 （选填“有关”或“无关”）。图乙与图甲相比，图乙装置的优点之一是弹簧测力计的示数更 （选填“稳定”或“不稳定”）。
【答案】 匀速 1.2 无关 稳定
【详解】（1）[1]根据二力平衡的原理，只有物体做匀速直线运动时，拉力才与滑动摩擦力大小相等。
（3）[2]实验改进后，物体B相对于地面是静止的，物体B受到测力计的拉力和木板对物体B的滑动摩擦力是一对平衡力，其大小始终相等，木块所受的滑动摩擦力大小应为1.2N。
[3][4]滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与木板运动的速度无关，所以实验时不必控制木板做匀速直线运动，便于操作，且实验时木块相对地面保持静止，弹簧测力计的示数更稳定，读数更方便。
14．（2024·广西·中考真题）在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，先后把木块放在长木板上，水平向右拉动木块，当木块匀速运动时，读出弹簧测力计的示数。
（1）如图甲，弹簧测力计示数为2N，根据 知识，木块受到的滑动摩擦力为 N；
（2）比较甲和乙实验，可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的 有关；
（3）比较甲和丙实验，可得压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 ；
（4）许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹，是应用步骤（3）的结论来 （选填“增大”或“减小”）鞋底与地面的摩擦。
【答案】 二力平衡 2 压力 大 增大
【详解】（1）[1][2]用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，这是利用二力平衡的知识，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，木块受到的滑动摩擦力为2N。
（2）[3]比较甲和乙实验，接触面的粗糙程度相同，乙图中压力较大，弹簧测力计的示数较大，摩擦力较大，可以得到滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
（3）[4]比较甲和丙实验，压力相同，丙图中接触面比较粗糙，弹簧测力计的示数较大，摩擦力较大，可以得到压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）[5]运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，所以是应用步骤（3）的结论来增大鞋底与地面的摩擦。
15．（2024·四川成都·中考真题）小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”，实验器材如下：长木板（上下表面粗糙程度不同）、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长宽高不等）、弹簧测力计。
（1）实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块（如图），目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小 。
（2）小成在实验探究时利用下表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力大小与 的关系。
长木板不同表面 弹簧测力计示数/N
一个木块 两个木块重量
光滑表面
粗糙表面
（3）小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，她改变接触面积的操作是 。
（4）小成发现匀速拉动木块时，不好控制且不方便读数，于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点，设计了改进方案（如下表所示），你认为应该采用哪个方案？答： 。
方案一：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动下面的长木板 方案二：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板 方案三：通过弹簧测力计将木块连接到墙上后，直接拉动下面的长木板
【答案】 相等 接触面粗糙程度和压力 换用木块面积不同的侧面置于水平木板上 方案三
【详解】（1）[1]用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，木块受到的拉力等于木块受到的摩擦力，所以弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小相等。
（2）[2]由表中物理量可知，控制一个木块重量不变时，长木板表面的粗糙程度不同；当长木板表面的粗糙程度相同时，可以改变木块的重量，所以探究的是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力的关系。
（3）[3]由于长方体木块的每个面粗糙程度都相同，长宽高不等，所以每个面的面积不同，要探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，可以换用木块面积不同的侧面置于水平木板上，来改变接触面积。
（4）[4]由于实验中要测量木块受到的摩擦力大小，所以应通过弹簧测力计将木块连接到墙上，用弹簧测力计测木块的拉力，然后直接拉动下面的长木板，故应该采用方案三。
四．探究影响物体动能大小的因素（共9小题）
16．（2024·吉林长春·中考真题）在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中。实验器材如下：带有合页的长木板、带圆形凹槽的木块、小球、弹簧测力计。
（1）如图甲所示，将木块放在水平放置的长木板上，用弹簧测力计沿 方向拉动木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数，则滑动摩擦力为 ；
（2）将小球放在木块的凹槽内，重复（1）的操作，弹簧测力计的示数比（1）中的大。说明当接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与 有关；
（3）请在图甲中画出木块所受摩擦力的示意图 ；
（4）利用上述实验器材还可以探究物体的动能跟运动速度的关系，如图乙所示。
①进行实验时，为改变小球在水平面上开始运动的速度，应使小球从同一斜面上的 高度由静止滚下；
②小球在同一斜面上的位置越高，滚下时木块被撞得越远，实验表明，质量相同的小球，运动的速度越大，动能 ；
③请根据上述结论，对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议： 。
【答案】 水平 0.8 压力
不同 越大 严禁超速行驶
【详解】（1）[1][2]测量滑动摩擦力的实验原理是二力平衡，必须沿水平方向匀速拉动木块才会使木块所受摩擦力和拉力成为一对平衡力，此时弹簧测力计的示数就是滑动摩擦力的大小，由图可知此时摩擦力为0.8N。
（2）[3]把小球放在木块凹槽内，增大了木块对木板的压力，发现弹簧测力计示数变大，故可以看出滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
（3）[4]摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反。如图所示：
（4）[5]为使小球到达水平面时速度不同，应让小球从不同高度滚下，高度不同，重力势能不同，到达水平面时转化成的动能也不同，故速度不相同。
[6]由题意，木块被撞得越远，说明小球所做的功越多，动能越大。
[7]上述结论表明动能大小与速度大小有关，在交通安全方面应该禁止超速行驶。
17．（2024·陕西·中考真题）请完成下列填空。
（1）如图-1，量筒中液体的体积为 mL；
（2）如图-2，是某固体熔化前后温度随时间变化的图像，分析图像可知该固体是 （选填“晶体”或“非晶体”）；
（3）如图-3，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，将质量相同的小球从同一斜面的不同高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离可知：质量相同的物体，速度越大，动能越 。如果要探究动能大小与物体质量的关系，应该将质量不同的小球从同一斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离。
【答案】 60 晶体 大 相同
【详解】（1）[1]如图-1，量筒的分度值为2 mL，液体的体积为60mL。
（2）[2]根据图-2固体熔化前后温度随时间变化的图像知，有一段时间吸热但温度保持不变，分析图像可知该固体是晶体。
（3）[3][4]物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。如图-3，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，根据小车被撞击通过的距离来表示小球的动能大小，将质量相同的小球从同一斜面的不同高度（释放的高度越高，小球到达水平面的速度越大）由静止释放，比较纸盒被推动的距离可知：质量相同的物体，速度越大，动能越大。如果要探究动能大小与物体质量的关系，要控制小球的速度相同，应该将质量不同的小球从同一斜面的相同高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离。
18．（2024·江苏盐城·中考真题）用橡皮筋来做几个小实验：①手拉橡皮筋，橡皮筋伸长，说明力可以使物体发生 ；②用手拨动拉紧的橡皮筋，橡皮筋会发出声音，说明声音是由物体 产生的；③用橡皮筋做成“弹弓”，能将物体弹射，说明拉长的橡皮筋具有 能。
【答案】 形变 振动 弹性势
【详解】[1][2]用手拉橡皮筋，橡皮筋被伸长，橡皮筋的形状发生了变化，表明力能使物体发生形变；因为声音是由物体的振动产生的，所以拨动橡皮筋，橡皮筋会振动而发出声音。
[3]物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，橡皮筋被拉长后，发生弹性形变，此时橡皮筋具有弹性势能。
19．（2024·贵州·中考真题）小明观察到如图甲所示的组合式滑梯，各个滑梯的高度都有所不同，小朋友从不同的滑梯滑至底端时的快慢也有所不同，速度快的甚至会冲出滑梯摔在地上。这一现象引起了小明的思考：人沿滑梯滑至底端时速度的大小与什么因素有关呢？
他猜想：与人开始下滑的起点高度有关。
小明用木块、硬纸板、垫块进行模拟实验，如图乙所示。纸板一端置于垫块上，另一端置于水平桌面上模拟滑梯，用纸板上从静止开始下滑的木块模拟人，通过观察木块在水平桌面上运动的距离来反映木块滑至底端O点时速度的大小，距离越长表明速度越大。
请你回答下列问题：
（1）若释放后木块保持静止，是因为木块受到沿纸板向 的摩擦力，若要让木块下滑，写出一种操作方法： ；
（2）解决上述问题后继续探究。如图丙①所示，从纸板顶端释放木块，木块运动至桌面上的M点；如图丙②所示，从纸板中部释放木块，木块运动至桌面上的N点。比较木块两次在桌面上的运动距离，可以得出结论：木块沿纸板下滑的起点越高， ；
（3）根据上述探究，小明认为，要保证人不因速度过大冲出滑梯，设计时可以考虑在滑梯底端再连接一段 方向放置的滑梯，结合上述实验现象和所学物理知识说明这样设计的必要性；( )
（4）结合你坐滑梯的经历，谈谈还有哪些因素可能会影响人沿滑梯下滑的快慢？（写出两个因素即可）( )
【答案】 上 增大斜面的坡度 滑至底端时速度越大 斜向上 见解析 滑梯较为光滑、滑梯较陡
【详解】（1）[1][2]若释放后木块保持静止，说明木块处于平衡状态，受力平衡，因此其受到的重力，斜面对其的支持力和沿斜面向上的摩擦力平衡，因此木块保持静止的原因是其受到沿纸板向上的摩擦力。为此我们可以增大斜面的坡度，从而减小木块受到的摩擦力。
（2）[3]由实验可知，从纸板顶端释放木块，木块运动至桌面上的M点；从纸板中部释放木块，木块运动至桌面上的N点，由图丙可知，木块由顶端滑下后在桌面上移动的距离更远，说明其速度较大，因此可得出结论：木块沿纸板下滑的起点越高，滑至底端时速度越大。
（3）[4][5]由于人的速度较大容易冲出滑梯，即人此时的动能较大，因此可以将人的动能转化为重力势能，以防止人冲出滑梯，所以可以在滑梯底端再连接一段斜向上方向放置的滑梯。
（4）[6]根据生活经验和物理知识可知，当滑梯较为光滑时，人从滑梯滑下时，克服摩擦做功产生的内能较小，则重力势能转化为动能更大，则速度更大；滑梯较陡时，人从滑梯滑下时，受到的摩擦力较小，克服摩擦做功产生的内能较小，则重力势能转化为动能更大，则速度更大。
20．（2023·辽宁盘锦·中考真题）小萌在水平路面上骑自行车时发现这样的现象：①车速度越大，停止蹬车后滑行距离越远；②车在滑行时，地面越光滑滑行的距离越远。
（1）根据现象①，小萌做了如图甲的探究实验：让小车从斜面上由静止下滑，撞击置于水平木板上的物块，观察物块被撞后移动的距离。以下、两种操作，你认为正确的是 （填写字母）；
A．用质量相同的小车从斜面的不同高度自由滑下
B．用质量不同的小车从斜面的相同高度自由滑下
（2）在图甲中画出小车在斜面上所受重力的示意图。
（3）由实验可以得出的结论是：动能大小与 有关；
（4）物块被撞击后在做减速运动的过程中，其所受摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变” ）；
（5）根据现象②，小萌又做了如图乙的探究实验：让小车从斜面的相同位置由静止滑下，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离。分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越 。在滑行的整个过程中，小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为和，则 （选填“”、“ ”或“” ）。
【答案】 速度 不变 慢
【详解】（1）[1]研究滑行距离与速度的关系，要改变速度大小，控制质量不变，故用质量相同的小车从斜面的不同高度自由滑下，故选。
（2）[2]小车在斜面上所受重力的方向竖直向下，作用点在物体的重心。
（3）[3]物块被撞后移动的距离越大，说明小车下滑到水平面的速度越大，由实验可以得出的结论是：动能大小与速度有关。
（4）[4]物块被撞击后在做减速运动的过程中，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故其所受摩擦力不变。
（5）[5]木板表面最光滑，小车受到的阻力最小，通过的距离最长，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越慢，滑行的越远。
[6]在滑行的整个过程中，因初速度相同，而最终的速度为0，动能变化量相同，故小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为和，则。
21．（2023·山东威海·中考真题）小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。
（1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度，整个过程涉及的能量转化情况为 ；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越 （选填“大”或“小”）。
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），则你能得出的结论是 。
（3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路： 。
（4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在 位置较为合理（选填“C”或“D”）；你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件： 。
【答案】 重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能 小 质量相同，高度越高，重力势能越大 质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度 D 水资源丰富和地势高度差大
【详解】（1）[1][2]铁球在斜面上滚下时重力势能转化为动能，铁球压缩弹簧时动能转化为弹性势能，所以整个过程涉及的能量转化情况为：重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，弹簧的形变越小，弹性势能越小，则说明铁球的重力势能越小。
（2）[3]将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），结合（1）的分析可得出的结论是：质量相同，高度越高，重力势能越大。
（3）[4]探究重力势能大小与物体质量的关系，就要控制铁球的高度相同，改变铁球的质量，设计思路为：质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度。
（4）[5][6]D位置与上游的高度差较大，所以应该安装在D位置；水资源丰富（或水量大）和地势高度差大，重力势能就大，转化为的动能就越大，适合建造大型水力发电站。
22．（2023·山东潍坊·中考真题）为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。
（1）实验中探究的“物体的动能”是指 （选填字母）。
A．钢球在斜面上的动能
B．钢球撞击木块时的动能
C． 木块被撞击后的动能
（2）若水平面是光滑的， （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。
【答案】 B 不能 增大斜面高度
【详解】（1）[1]此实验用了转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时的动能大小，故B符合题意。
（2）[2]若水平面光滑，木块就会做匀速直线运动，无法通过比较木块移动距离的远近来判断小球动能的大小，达不到实验的目的。
（3）[3] 实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，说明小球到达水平面的动能比较小。实验时可以增加斜面的高度来增加小球的重力势能从而改进这一问题。
23．（2023·甘肃兰州·中考真题）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为和（<）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。
（1）分析甲、乙两图可知， （选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大；
（2）比较甲、乙两图可知，在 一定时，小钢球的 越大，动能越大。
（3）比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害；
（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项 。
【答案】 乙 质量 速度 乙、丙 见解析
【详解】（1）[1]分析甲、乙两图可知，实验用小球质量相同，乙图水平面上的纸盒移动的距离较大，说明乙图中小球的动能较大，则乙图中钢球在刚到达水平面时的速度更大。
（2）[2][3]比较甲、乙两图可知，小球质量相同，h1＜h2，则乙图中小球速度较大，纸盒移动的距离较大，故可得出结论：在质量一定时，小钢球的速度越大，动能越大。
（3）[4]乙丙两图钢球在斜面高度相同，则到达水平面的速度相同，丙图的质量较大，纸盒移动的距离较大，说明丙图钢球的动能较大，则可以模拟汽车超载带来的危害。
（4）[5]在安全行车方面需要注意的是不要超速和超载，无论是超速还是超载，都会使车的动能增大，遇到交通事故时，其破坏程度就很大。
24．（2023·湖北荆州·中考真题）在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。
（1）图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是 ；
（2）乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 相同；
（3）由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做 运动；
（4）图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在 （选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）表面克服阻力做功的功率最大。
【答案】 速度 匀速直线 不变 毛巾
【详解】（1）[1]利用斜面测量小车的平均速度，方法是用刻度尺测出小车运动的路程，用停表测出小车运动的时间，根据公式就可以计算出小车运动的平均速度。
（2）[2]让物体从斜面的同一高度自由下滑，目的是使物体滑到斜面底端时具有相同的速度。
（3）[3]由图乙可知，平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车速度减小的越慢，运动的距离越远，进一步推理可知：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做匀速直线运动。
（4）[4]图丙中木块B在滑行过程中对木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所受的摩擦力不变。
（5）[5]图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，初始速度相同，动能相同，最后都停止，动能的减小量相同，则克服阻力做的功相同；小车在毛巾上速度减小的最快，运动的时间最少，根据公式可知，在毛巾表面克服阻力做功的功率最大。
五．探究杠杆的平衡条件（共12小题）
25．（2024·江苏淮安·中考真题）在“探究杠杆平衡条件”实验中：
(1)请在图甲中画出的力臂；
(2)的力臂为 。当的大小为时，竖直向上拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡， N；
(3)小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤（自重不计），如图乙所示，要想增大杆秤的测量范围，你有哪些方法？ （写出一种方法即可），小明猜想制作的杆秤刻度是均匀的，请你通过推理证实。 （写出推理过程，涉及的物理量用图中字母表示）。
【答案】(1)
(2) 10.0 0.5
(3) 换用质量更大的秤砣（增大） 见解析
【详解】（1）过支点O作力作用线的垂线段即为力臂，作图如下：
（2）[1][2]由图甲可知，的力臂；当的大小为时，竖直向上拉杠杆，此时的力臂，根据杠杆平衡条件，大小为
（3）[1]要想增大杆秤的测量范围，可以换用质量更大的秤砣。根据杠杆平衡条件，两力臂不变，秤砣重力变大，对秤杆的拉力变大，即动力变大，那么阻力会变大，即称量的物体重力变大，则杆秤的测量范围变大。
[2]根据杠杆平衡条件可得
则有
因为和均为定值，所以和成正比，所以制作的杆秤刻度是均匀的。
26．（2024·新疆·中考真题）“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
(1)实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点O的 （填“左”或“右”）侧，若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母向 （填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡；
(2)实验时，如图乙所示，在B点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5N，用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为时，弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为 N，夹角为 度；
(3)上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为，则弹簧测力计的示数可能为 （填“2.9”或“3.1”）N。
【答案】(1) 左 右
(2) 3 30
(3)3.1
【详解】（1）[1] 实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，左端下沉，说明左端重，则杠杆的重心位于支点O的左侧。
[2] 若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，即仍然左端重，则应再将左端的螺母向右调节，给左端减重，直至杠杆在水平位置平衡。
（2）[1] 如图丙所示，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为3N，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为3N。
[2] 设杠杆上一格的长度为l，根据杠杆平衡条件，则有
解得拉力的力臂。根据数学三角函数知识可知夹角为30度。
（3）若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，左端下沉，说明杠杆左端偏重，相当于左侧的阻力变大，当杠杆在水平位置平衡时，根据杠杆平衡条件可知，需要的拉力变大，则弹簧测力计的示数可能为3.1N。
27．（2024·江苏宿迁·中考真题）在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N。
(1)实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将 向 调节，把铅垂线放置于点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线 （选填“重合”或“垂直”）时，即杠杆在水平位置平衡；
(2)如图乙所示，需要在点挂上 个钩码，杠杆将在水平位置平衡；再次在其两边各加上一个钩码，杠杆 侧会下降；
(3)多次实验，记录的数据如下表，可得、、、之间的关系是： 。
实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1.0 6.0 2.0 3.0
2 1.5 4.0 3.0 2.0
3 2.0 2.0 4.0 1.0
(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是___________。
A．测量铅笔长度
B．探究重力与质量关系
C．探究反射角与入射角关系
【答案】(1) 平衡螺母 右 重合
(2) 2 右
(3)
(4)A
【详解】（1）[1][2][3]实验前，杠杆静止在如图甲所示位置时，杠杆左低右高，应将杠杆两端的平衡螺母向右调节，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线重合时，说明杠杆已经在水平位置平衡。
（2）[1]如图乙所示，设需要在B点挂n个钩码，杠杆将在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件可得
解得：n=2；
[2]再次在其两边各加上一个钩码，则
杠杆右侧会下降。
（3）分析三次实验数据可知，每次实验，动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，所以杠杆的平衡条件为
（4）本实验多次实验的目的是避免偶然因素，寻找杠杆平衡条件的普遍规律。
A．测量铅笔长度，多次实验的目的是减小误差，目的与本次探究不同，故A符合题意；
B．探究重力与质量关系，多次实验的目的是为了得到重力与质量关系的普遍规律，故B不符合题意；
C．探究反射角与入射角关系，多次实验的目的是避免偶然因素，找到反射角和入射角关系的普遍规律，故C不符合题意。
故选A。
28．（2024·青海·中考真题）“权衡”一词，在古代分别指秤砣和秤杆，现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习杠杆相关知识后，“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究：
活动一：了解杆秤的构造及物理原理：
如图甲所示，杆秤由秤盘（放置待称量的物体）、秤砣、秤杆（标有刻度，可读取被称物体质量）、提纽组成；
（1）参照图乙，图甲中提纽相当于杠杆的 ，结合“秤砣虽小压千斤”这句话，此时杆秤相当于 杠杆；
活动二：自制简易杆秤：
该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中：秤砣质量为200g，A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽挂绳位置，C点为0刻度线位置；
（2）由图甲可知，利用该杆秤最多可称量 g的物体，D点处的刻度数为 g；
（3）忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响，用表示秤砣质量，表示物体和秤盘质量，表示B、C之间的距离，表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，将满足 （用上述物理量表示），由此可得，秤盘的质量为 g；
（4）若想测量质量更大的物体，你可采取的办法是 （只写一条即可）。
【答案】 支点 省力 1000 400 160 增加秤砣的质量
【详解】（1）[1] 图甲中杆秤使用时绕提纽转动，提纽相当于杠杆的支点。
[2] “秤砣虽小压千斤”说明杆秤相当于省力杠杆，起到省力的作用。
（2）[3][4] 由图甲可知，该杆秤量程为，利用该杆秤最多可称量1000g的物体，D点处的刻度数为400g。
（3）[5] 根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，则有
化简得。
[6] 当秤盘上不放物体时，秤砣零刻度线处，根据杠杆平衡条件，则有
则秤盘的质量为
（4）[7] 若想测量质量更大的物体，根据（3）中，可以增加秤砣的质量，在力臂不变时，物体和秤盘质量更大，即测量的物体质量更大。
29．（2024·湖北武汉·中考真题）某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并 ，达到平衡状态，如图所示。
（2）在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 （填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。
（3）保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为3N时，该拉力的作用点可能在杠杆 （填序号）刻度线处。
①左侧10cm ②右侧5cm ③右侧15cm
【答案】 静止 10 钩码对杠杆的拉力 ①③
【详解】（1）[1]杠杆静止时处于平衡状态，杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，杠杆处于水平平衡状态，便于测量力臂。
（2）[2]设一个钩码的重力为G，根据杠杆平衡条件
解得
L=10cm
则移动右侧钩码到10cm刻度线处时，杠杆重新在水平位置平衡。
[3]动力或阻力是作用在杠杆上使杠杆转动的力，则动力或阻力是钩码对杠杆的拉力。
（3）[4]一个钩码的重力
若使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件
代入数据后有
解得拉力力臂
若竖直使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，此时力臂等于该拉力的作用点到支点的距离，故①符合题意，若弹簧测力计倾斜，力臂小于该拉力的作用点到支点的距离，则③符合题意，则符合条件的为①③。
30．（2024·新疆·中考真题）“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点O的 （填“左”或“右”）侧，若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母向 （填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）实验时，如图乙所示，在B点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5N，用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为时，弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为 N，夹角为 度；
（3）上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为，则弹簧测力计的示数可能为 （填“2.9”或“3.1”）N。
【答案】 左 右 3 30 3.1
【详解】（1）[1] 实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，左端下沉，说明左端重，则杠杆的重心位于支点O的左侧。
[2] 若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，即仍然左端重，则应再将左端的螺母向右调节，给左端减重，直至杠杆在水平位置平衡。
（2）[3] 如图丙所示，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为3N，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为3N。
[4] 设杠杆上一格的长度为L，根据杠杆平衡条件则有
解得拉力的力臂。根据数学三角函数知识可知夹角为30度。
（3）[5] 若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，左端下沉，说明左端重，相当于阻力变大，根据杠杆平衡条件可知需要的拉力变大，则弹簧测力计的示数可能为3.1N。
31．（2024·湖南·中考真题）小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验室提供了如下图所示杠杆（支点为）、支架、10个钩码（每个重）。
（1）如图甲所示，实验开始前，应向 端调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；挂上钩码后，每次都要让杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于直接读取 ；
（2）小明取2个钩码，挂在支点左侧某处，再取4个钩码挂在支点的 侧进行实验，使杠杆在水平位置平衡后，记录下数据；
（3）完成三次实验后分析数据，他们得出了杠杆的平衡条件。下表主要呈现了第3次实验数据。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 … … … …
2 … … … …
3 2.5 20.0 2.0 25.0
小明在第3次实验的基础上，在支点左侧处继续加钩码直到为3.5N，如图乙所示，但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成为的第4次实验，她应该通过 ，使杠杆再次在水平位置平衡（请结合具体数据进行说明，可保留一位小数）。
【答案】 右 力臂的大小 右 见解析
【详解】（1）[1]杠杆的左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，故应将平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡。
[2]在挂上钩码后，每次都要让杠杆在水平位置平衡，这样做的目的主要是为了方便测量力臂的大小。当杠杆在水平位置平衡时，支点到力的作用点的距离就是力臂，这个距离可以直接从杠杆上读取出来。
（2）[3]由于钩码的重力方向是竖直向下，小明取2个钩码，挂在支点左侧某处时，为了使杠杆在水平位置平衡，则取4个钩码应挂在支点的右侧进行实验。
（3）[4]根据题意可知，第四次实验动力为，若动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，用剩下的钩码即使是一个钩码或者两个钩码都无法使得杠杆在水平位置平衡，从而完成不了实验；由此可知，需要改变动力臂的大小，由于第三次实验的阻力臂是25.0cm，所以第四次实验的阻力臂可为25.0cm，阻力为时，根据杠杆平衡条件可得
即
解得此时的动力臂为，即她应该通过调节左侧钩码的位置大约为10.7cm，右侧钩码数量为3个，右侧钩码的位置为25.0cm时，可使杠杆再次在水平位置平衡。
32．（2024·云南·中考真题）实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔槔的使用原理。
（1）实验前，杠杆水平静止如图甲所示，此时杠杆处于 状态（选填“平衡”或“非平衡”）。将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆 保持水平位置静止（选填“仍能”或“不能”）；
（2）调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如下表：
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 2 12.0 1 24.0
2 2 5.0 1 10.0
3 3 10.0 2 15.0
4 3 12.0 2 18.0
①分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是 （用表格中的字母表示）。多次实验的目的是 （选填“A”或“B”）；
A．寻找普遍规律 B．减小实验误差
②如图乙，此时在右侧钩码下端加挂一个钩码，杠杆会 （选填“左端下沉”或“右端下沉”）；
（3）桔槔是我国古代的取水工具，如图甲，在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图乙。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以 （选填“增大”或“减小”）石块的质量或向 （选填“左”或“右”）移动杠杆的支点；
（4）图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为m1，O处为支点，杠杆的质量为m0，重心在C处，B处所挂石块的质量为m2，AO=l1，OC=l0，OB=l2。请写出的表达式，l2= （用字母m0、m1、m2、l0、l1表示）。
【答案】 平衡 仍能 A 右端下沉 增大 左
【详解】（1）[1]杠杆静止，说明杠杆受力平衡，所以处于平衡状态。
[2]图甲中杠杆的重力作用线过支点，将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆的重力作用线仍过支点，所以杠杆仍能平衡。
（2）[3]由表中数据可知，每一组动力与动力臂的乘积都与其阻力与阻力臂的乘积相等，所以杠杆平衡的条件是：。
[4]一次实验得出的结论具有偶然性，所以需要进行重复实验，获得多组数据，得出具有普遍性的规律。
故选A。
[5]在右侧钩码下端加挂一个钩码，则
所以杠杆右端将下沉。
（3）[6]水桶盛满水后，阻力与阻力臂的乘积变大，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以增大石块的重力。
[7]水桶盛满水后，阻力变大，可以向左移动杠杆的支点，减小阻力臂，增大动力臂，从而减小人向上提水的拉力。
（4）[8]由杠杆平衡条件可知
代入数据可得
解得
33．（2024·四川泸州·中考真题）在某届泸州市青少年科技创新大赛中，小明制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示，选取了一根质量不计的硬质轻杆，P为提挂点，P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯，右侧悬挂秤砣，不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中，根据杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系，即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作：
（1）距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P；用天平称得空塑料杯质量如图乙所示，则空塑料杯质量为 g；右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成；
（2）将空塑料杯悬挂在A点，调节右侧秤砣细线位置，使杠杆在水平位置平衡，此时细线位置处标记为“”，此刻度线到提挂点P距离为 cm；
（3）将100mL密度为的水倒入塑料杯中，在液面处作标记，调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡，并在此时秤砣细线位置处标记为“1”，此刻度线到提挂点P的距离为 cm；将“0”到“1”刻度线之间均分10等份，则该密度计的分度值为 ；按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线，即杆秤密度计制作完成；
（4）用制作好的密度计测量某一液体密度时，将100mL的液体倒入空塑料杯中，秤砣细线位置如图丙所示，则待测液体密度为 ；
（5）制作好的密度计不仅能够测出液体的密度，还可以测算某些固体的密度。某次测量时，小明将石块放入空塑料杯中，杠杆平衡时，秤砣细线在“0.5”刻度处，再向杯中加水至100mL标记处（石块浸没），杠杆再次平衡时，秤砣细线在“1.3”刻度处，则小石块的密度为 。
【答案】 25 5 25 0.1 0.8 2.5
【详解】（1）[1]物体质量等于砝码质量加上游码对应刻度，即空烧杯质量为
（2）[2]把APB看作杠杆，P为支点，A点受力为
B点受力为
根据杠杆平衡条件，有
此刻度线到提挂点P距离为
（3）[3]100mL密度为的水倒入塑料杯中，水的质量为
A点受力为
根据杠杆平衡条件，有
此刻度线到提挂点P距离为
[4]“0”到“1”之间共20cm，将“0”到“1”刻度线之间均分10等份，每份2cm，则该密度计的分度值为0.1g/cm3。
（4）[5]如图丙所示，则待测液体密度为0.8g/cm3。
（5）[6]秤砣细线在“0.5”刻度处，此刻度线到提挂点P距离为15cm，将石块放入空塑料杯中，杠杆平衡时，秤砣细线在“0.5”刻度处，可得
则石块重力为
则石块质量为
秤砣细线在“1.3”刻度处，此刻度线到提挂点P距离为31cm，向杯中加水至100mL标记处（石块浸没），杠杆再次平衡时，秤砣细线在“1.3”刻度处，可得
则加入水的重力为
则加入水的体积为
则石块体积为
所以石块密度为
34．（2024·四川自贡·中考真题）如图，小王在“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、细线和质量为50克的钩码若干个（g取10N/kg）。
（1）如图甲所示，实验前杠杆左侧下沉，则可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）在图乙中杠杆平衡时，若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码，则杠杆 （选填“左”或“右”）端下沉；
（3）如图丙所示，在A点悬挂3个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力大小为 N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，其示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 右 右 2 变大
【详解】（1）[1] 如图甲所示，实验前杠杆左侧下沉，说明左端重，则可将左端的平衡螺母向右调节，给右端增重，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）[2] 每个钩码重力为
设杠杆上一格长度为，则若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码，则杠杆左端为
右端为
右端较大，所以右端下沉。
（3）[3] 如图丙所示，在A点悬挂3个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，根据杠杆平衡条件，则有
解得，即拉力大小为2N。
[4] 若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，阻力、阻力臂不变，拉力的力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，测力计示数变大。
35．（2024·山东淄博·中考真题）同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
(1)图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。
小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离；
小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（OD>OA=OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离 （选填“变小”“不变”或“变大”）；
②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，这两种情况下 的距离不变；
③由此初步判断 的观点是正确的；
(2)明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。
实验次数 动力F1/N a 阻力F2/N b
1 1.0 10 2.0 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2.0 15 1.5 20
①表格中a处应填写的内容是 ；
②分析表中数据，得出杠杆平衡的条件是 ；
③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆 端下沉；
(3)交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升。原因是 。
【答案】(1) 不变 支点到力的作用线 小明
(2) 动力臂l1/cm 动力×动力臂=阻力×阻力臂 左
(3)此端力和力臂的乘积变小
【详解】（1）[1][2][3]由题意知，OD>OA=OC，当把A处悬挂的钩码改挂在C处，支点到力的作用点的距离不变，但杠杆不再平衡；把A处悬挂的钩码改挂在D处，支点到力的作用线的距离相同，发现杠杆仍保持平衡；因此可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离，故小明的观点是正确的。
（2）[1]由杠杆平衡条件可知，还需要测量力臂，因此a处应填：动力臂l1/cm，b处应填：阻力臂l2/cm。
[2]由表中数据可知，每一组实验中动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，故得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
[3]设一个钩码的重为G，标尺上一格的长度为L，则在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，此时左侧
2G×2L=4GL
右侧
3G×L=3GL
故杠杆左端下沉。
（3）当一端烛油滴下时，此端蜡烛的重力变小，导致此端的力和力臂的乘积变小，杠杆失去平衡，所以此端上升。
36．（2024·河北·中考真题）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆，以及多个重为0.5N的钩码进行了以下操作：
（1）不挂钩码时，杠杆在图中所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应向 （选填“左”或“右”）调节杠杆右边的螺母，使杠杆水平并静止，达到平衡状态；
（2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆水平平衡时的动力臂和阻力臂；多次实验并把数据填入下表；
实验次数 动力F1/N 动力臂/m 阻力F2/N 阻力臂/m
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
…
小明分析表格中的数据发现，第 次实验数据有误，剔除这一组数据后，初步得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
（3）第4次实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图所示，他在左侧A点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为 （选填序号）。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④3.5N
（4）筷子是中国传统餐具，体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时，所属的杠杆类型与第 次实验时的杠杆类型相同；
（5）小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来，图为筷子稳定时的俯视图，筷子MN的重心在O′点，此时 （选填“MO′”或“O′N”）段更重一些；
【拓展】如图所示，小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽，将细杆分成6等份，并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”，然后在两端对称安装合适的螺母。支架（未画出）支撑在任一标记处时，都要重新调节螺母，使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为2N的物体悬挂在标记“6”处，仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为800mL、重为1N的小桶，通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置，并调整小桶内的水量，可以有 种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
【答案】 左 3 ②③④ 4 O′N 11
【详解】（1）[1]由图可知，杠杆在图中所示的位置静止，则左端下沉。将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应继续向左调节杠杆右边的螺母，使杠杆水平并静止，达到平衡状态。
（2）[2]根据表格数据可知，钩码的重力均为0.5N，而第三次的动力大小为0.1N，故第3次实验数据有误。
（3）[3]当拉力的方向为竖直向上方向时，拉力的力臂最大，拉力的大小最小，为
当拉力不在竖直方向时，拉力的力臂变短，拉力将变大，故②③④符合题意，①不符合题意。
故选②③④。
（4）[4]用筷子夹东西时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，根据表格数据可知，第4次实验中，动力臂小于阻力臂，故所属的杠杆类型与第4次实验时的杠杆类型相同。
（5）[5]由图可知，MO′比O′N更长，MO′侧重心的位置更远，O′N侧重心的位置更近，则根据可知，O′N段更重一些。
【拓展】[6]由题意可知，桶内最多盛水的重力为
则桶子和水最大总重力为
根据可知，
则
支点可以在1、2、3、4、5处，的范围为1N~9N，当支点在1时，弹簧测力计的示数为
0.4N＜1N，不符合题意；
同理，当支点在2时
符合题意；
不符合题意；
当支点在3时
符合题意；
符合题意；
不符合题意；
当支点在4时
符合题意；
符合题意；
符合题意；
符合题意；
当支点在5时
不符合题意；
符合题意；
符合题意；
符合题意；
符合题意；
综上所述，弹簧测力计共有11种情况。
六．机械效率的测量实验（共6小题）
37．（2024·山东济宁·中考真题）小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图所示），按以下步骤进行了实验：
①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小；
②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小；
③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②。
实验数据记录如下表：
斜面倾角 5° 10° 15°
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
物体 A B C A B C A B C
重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0
压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98
结合以上信息，按要求回答下列问题：
(1)请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15°）压力的示意图，要求包含力的三要素 ；
(2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号 中的数据进行分析；
(3)分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值 ；
(4)分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值 （选填“越大”、“越小”或“不变”）；
(5)斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为的物体沿斜面向上匀速运动了，升高了，斜面的机械效率为90%，则该物体所受摩擦力的大小为 N。（取）
【答案】(1)
(2)1、4、7（2、5、8或3、6、9）
(3)都相等
(4)越小
(5)10
【详解】（1）物体A对斜面的压力作用点在接触面，与接触面垂直并指向斜面；由表格中数据可知，当斜面倾角为15°，A对斜面的压力大小为9.66N。如图所示：
（2）研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，应选择同一物体放在同一斜面上，改变斜面倾角，测出压力大小进行比较，所以可选择实验序号1、4、7或2、5、8、或3、6、9中的数据进行分析。
（3）分析比较1、2、3（4、5、6或7、8、9）三组数据，A、B、C三个不同物体静止在同一斜面上，物体对木板的压力与该物体重力的比值都相等。
（4）分析比较序号1、4、7（2、5、8、或3、6、9）中的实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力越小，由于重力不变，则物体对木板的压力与该物体重力的比值越小。
（5）拉力F做的有用功为
总功为
额外功为
则该物体所受摩擦力的大小为
38．（2023·湖南湘潭·中考真题）用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表：
实验次数 钩码重力 G/N 钩码上升高度h/cm 拉力 F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率η
1 2.0 5 1.0 15 66.7%
2 4.0 5 1.8 15 74.1%
3 4.0 10 1.8 30 74.1%
4 6.0 5 2.5 15
（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做 运动。第 1次实验时，钩码上升的时间为 3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为 m/s；
（2）第4次实验时所做的有用功为 J， 滑轮组的机械效率是 %；
（3）分析 1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高； 分析 2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）；
（4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 。
A． 换用更轻的动滑轮B． 加快提升物体的速度
【答案】 匀速直线 0.05 0.3 80 大 无关 A
【详解】（1）[1]实验中为使弹簧测力计读数平稳，需要使钩码做匀速直线运动。
[2]第 1次实验中，绳子3s钟的时间，移动的距离为15cm，则绳子移动的速度为
（2）[3]第4次实验时所做的有用功为
[4]第4次实验做的总功为
第4次实验滑轮组的机械效率为
（3）[5]根据1、2、4次实验的数据可知，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。
[6] 2、3两次实验中，钩码的重力相同，只改变钩码上升的高度，滑轮组的机械效率不变，可知轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
（4）[7]根据效率公式可知，提高机械效率的方法一为：额外功一定时，增加有用功，即增加物重；二为：有用功一定时减少额外功，即换用轻质滑轮，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
39．（2023·黑龙江绥化·中考真题）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）
实验次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 0.3
2 8 0.1 3.2 0.3 83.3%
3 8 0.1 2.0 0.5 80.0%
（1）在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计；
（2）第一次实验中，如图所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 （精确到0.1%）；
（3）由1、2两次实验数据可得出结论： ；
（4）由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低；
（5）在第三次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 。（选填“偏高”“偏低”或“不变”）
【答案】 缓慢匀速 1.8 74.1% 见解析 2、3 偏低
【详解】（1）[1]在实验中，测量绳端拉力F时，应在竖直向上方向上匀速拉动使物体匀速上升，物体处于平衡状态，此时弹簧测力示数等于拉力大小。
（2）[2]由图可知，弹簧测力计最小分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为1.8N。
[3]分析第1次实验中数据可知，根据可得，机械效率为
（3）[4]由控制变量法可知，比较第1、2次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率越高。
（4）[5]比较第2、3次实验数据可得出结论：滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。
（5）[6]由图丁可知，拉力F沿斜向上方向拉动时，拉力的力臂变短，省力变小，与丙相比需要更大的拉力才能拉动物体上升，因此总功更大，因有用功不变，根据可得，机械效率偏小。
40．（2023·江苏扬州·中考真题）在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。
表1
实验次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率
1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7
2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4
3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8
（1）分析表中的数据，他的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的；
（2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2；
表2
实验次数 动滑轮个数 钩码重 绳端拉力 钩码上升的高度 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率
4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3
5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5
6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5
分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越 。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功 有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑 ；
（3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是 ，你的改进方法是 。
【答案】 错误 低 大于 机械所做的额外功 机械效率变低 减轻动滑轮的质量
【详解】（1）[1]由表1数据可知，用同一滑轮组提升不同重力的钩码时，钩码上升的高度以及绳端移动的距离相同，所得的机械效率不同，即机械效率是变化的，因此他的猜想是错误的。
（2）[2]由表2数据可知，当物重相同时，动滑轮个数越多，绳端拉力越小，即越省力，但机械效率也变低。
[3]根据额外功等于总功与有用功之差可知，在第6次实验中，额外功大于有用功，由此可知当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功大于有用功的情况。
[4]根据以上分析可知，在设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑机械所做的额外功。
（3）[5][6]由表2数据可知，在其它条件相同的情况下，增加动滑轮个数，机械效率变低，这是将会出现的困难。根据
可知，在提升的物体重力一定时，若要增大机械效率，应减小动滑轮重，因此改进方法是减小动滑轮的重力或减轻动滑轮的质量。
41．（2023·湖南怀化·中考真题）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。
次数 物体的重力 提升的高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率
1 2 0.1 1 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1.8 0.3
4 4 0.2 1.8 0.6 74.1%
（1）实验中应尽量竖直向上 （选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计；
（2）计算出第3组实验的有用功 J，机械效率是 （结果精确到0.1%）；
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率 （选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度 （选填“有关”或“无关”）。
【答案】 匀速 0.4 74.1% 越高 无关
【详解】（1）[1]实验中应沿竖直方向向上匀速拉动弹簧测力计，使测力计示数比较稳定，便于读数。
（2）[2][3]由表格中数据可知，第3组实验的有用功为
W有=Gh=4N×0.1m=0.4J
总功为
W总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J
机械效率是
（3）[4]分析比较第1、2、3次实验数据可知，使用同一个滑轮组提升物体，被提升的物体越重，有用功在总功中所占的比例越大，滑轮组的机械效率就越高。
[5]分析比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组，在物重相同时，物体上升的高度不同，机械效率相同，说明机械效率与物体上升的高度无关。
42．（2023·山东枣庄·中考真题）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离S/m 机械效率η
1 2 0.1 0.90 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.50 0.3 88.9%
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6 88.9%
（1）实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 的装置完成的，它的机械效率η= ；
（3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是 （选填“正确”或“错误”）的；
（4）通过比较 （填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 。
【答案】 匀速 丙 80% 错误 1、2 越低
【详解】（1）[1]实验时，需要读出测力计的示数，所以需要匀速缓慢的拉动测力计，以方便读数。
（2）[2]由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为
即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。
[3]由表中数据可得，有用功为
W有=G3h3=4N×0.1m=0.4J
总功为
W总=F3S3=1.25N×0.4m=0.5J
机械效率为
（3）[4]对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想一是错误的。
（4）[5]要想得到同一滑轮组提升重物时，物重
