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第十二章 简单机械 单元同步培优检测卷
一、单选题
1．关于功率和机械效率，以下说法正确的是（ ）
A．功率越大的机械，做的功一定越多
B．机械效率越高的机械，功率也越大
C．机械效率越高的机械，做的有用功越多
D．功率大的机械，机械效率不一定高
2．如图所示，小凯用拉力F提着重为G的物体匀速缓慢上升h，下列关于杠杆的有关说法正确的是（ ）
A．拉力F所做的总功为Fh
B．杠杆的机械效率是×100%
C．若把悬挂点从A点移至B点，把同一物体匀速缓慢提升相同的高度，拉力的大小与原来相同
D．若把悬挂点从A点移至B点，把同一物体匀速缓提升相同的高度，杠杆的机械效率提高
3．如图所示，爸爸和亮亮一起在儿童乐园玩跷跷板，当亮亮移动到某一个位置时，竟然将爸爸跷起来了，则下列说法正确的是（ ）
A．亮亮和爸爸对跷跷板的作用力相等
B．亮亮对跷跷板施加的作用力大些
C．亮亮到跷跷板支点的距离短
D．亮亮对跷跷板的作用力与力臂的乘积大一些
4．如图所示，杠杆处于平衡状态，每个钩码的质量相等，若在两端再加1个同样的钩码，要使杠杆恢复平衡，可行的方法是（ ）
A．左侧的钩码向左移一格，右侧的钩码不动
B．左侧的钩码向左移一格，右侧钩码向右移一格
C．右侧的钩码向左移一格，左侧的钩码不动
D．左侧的钩码不动，右侧钩码向右移一格
5．如图所示，物体所受的重力为150N，挂在杠杆的中点。小刚用100N的竖直向上的拉力将物体提高0.5m。在此过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．小刚用的拉力所做的功为100J
B．额外功为25J
C．杠杆的机械效率为75%
D．用杠杆提升物体所做的有用功为50J
6．如图所示是生活中几种常用的杠杆类工具，其中属于省力杠杆的是（ ）
A．筷子 B．镊子
C．瓶盖起子 D．钓鱼竿
7． 在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动。每个钩码的质量为200g，A、B、C、D、E、F为挂钩，已知AB=BO=OC=CD，ABOCD的连线与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡(如图所示)。下列做法不能使木板重新平衡的是（ ）
A．在B，D两处各加挂一个钩码
B．在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码
C．B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在E处
D．B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处
8．我们周围有各种各样的机械：起重机、机械钟表、瓶起子各种各样的机械展现了人类的智慧。关于机械的使用，下列说法正确的是( )
A．使用机械不能省功 B．使用机械一定可以省力
C．使用机械既省力又省距离 D．增大有用功就能提高机械效率
9．滑轮是提升重物时经常用到的一种机械。工人用500N的拉力F，利用如图所示的滑轮组将重800N的重物在20s内匀速提高了4m。下列判断正确的是（ ）
A．绳端移动的速度为0.2m/s B．提升重物做的总功为3200J
C．工人拉绳子的功率为300W D．该滑轮的机械效率为80%
10．在工地上工人用如图装置将质量为50kg的建筑材料匀速提升6m，电动机的输出功率为500W，用时10s，g取，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．增加建筑材料的重量会降低滑轮组的机械效率
B．绳子自由端移动的速度为
C．10s内电动机输出功为3000J
D．滑轮组的机械效率为60%
二、填空题
11．周末，小刚去湖边钓鱼，钓到鱼后他将鱼拉出水面，如图所示，鱼线对鱼的拉力和鱼对鱼线的拉力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）；小刚使用钓鱼竿时，钓鱼竿是一个 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆；若鱼的质量是，则鱼受到的重力是 N。（g取）
12．学校每周都要单行庄严的升旗仪式，在旗杆的顶部安装的是 滑轮，它的主要作用是改变力的 。
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90kg的重物提高1m，假设斜面是光滑的，则需要施加的推力为 N；若实际用力为500N，斜面的机械效率为 ，重物受到的摩擦力为 N。（g=10N/kg。）
14．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为，每次运送的量不定，货物每次上升的速度恒定为，图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象。当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，拉绳子的力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。
15．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，已知箱子重900N，斜面长3m、高1m，工人用400N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。在这过程中重物与斜面间的摩擦力是 N，该装置的机械效率为 。
16．如图所示，滑轮 可以看作省力杠杆（选填“A”或“B”）；若甲、乙两物体受到的重力均为15牛且处于静止状态，不计摩擦和滑轮重力，力F1的大小为 牛；当物体乙上升时，它的重力势能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
17．如图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重400N，动滑轮重60N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5m， 人需用的拉力为 N，绳子自由端移动的距离为 m，人所做的有用功为 J。
18．1米长的杠杆OB可绕O点转动。在杆的中点A处施一水平力F1；B端挂一重物，在如图4所示的位置时，动力臂l1= 厘米，阻力臂l2= 厘米。
三、作图题
19．请在图中画出力F1和F2的力臂。
20．在图中画出用滑轮组提升重物时最省力的绳子绕法，并用F表示绳子自由端的拉力。
21．轻质杠杆OAB可绕O点自由转动，为使杠杆在如图所示位置保持平衡，请画出(1)施加于B点的最小动力F1（保留作图痕迹）；(2)阻力F2的力臂l2。
四、实验探究题
22．“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）如图甲所示，杠杆处于静止状态。为方便测量 ，应向 （选填“左”或“右”）调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。设右侧钩码对杠杆施的力为动力，左侧钩码对杠杆施的力为阻力；测出杠杆平衡时的动力臂和阻力臂；把、、、的数据填入表格中。改变动力和动力臂的大小，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验，实验数据如下表所示；
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 0.5 0.3 1 0.15
2 1.5 0.1 3 0.05
3 3 0.1 1.5 0.2
分析表中的数据得到杠杆的平衡条件： 用、、、表示；
（3）如图乙所示，在 （选填“A”、“B”或“C”）点竖直 （选填“向上”或“向下”）拉时，可使杠杆保持水平位置平衡，此时杠杆属于省力杠杆；
（4）在完成实验后，小辉利用杠杆平衡条件完成了老师提出的问题。如图丙所示，轻质杠杆可绕点转动，它的中点挂有的重物，在杠杆右端用竖直向上的力 N，可使杠杆在水平位置平衡。
23．某班物理实验小组做探究杠杆平衡条件的实验：
（1）（一）小明所在的物理实验小组
实验时，为了方便对力臂的测量，小明先调节平衡螺母，使杠杆在 位置平衡；
（2）实验中，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆在水平位置平衡，如图甲所示，测力计的示数是 N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是 ；
（4）（二）小华所在的物理实验小组
小华所在的物理实验小组的同学，利用如图丙所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件，实验中测得的数据如表所示，有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中 ____（填字母）；
A．没有改变力的大小
B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点
D．实验次数较少，结论具有偶然性
（5）小华又思考了一个新的问题，她想：假如王亚平的太空授课，也用图丙装置探究该实验，那么王亚平 （填：能、不能）完成实验，理由 。
测量序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 20 2 10
2 2 15 1.5 20
3 3 5 1 15
24．图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 （选填“左”或“右”）侧调节；
（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆 （选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”）；
（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是 ；
（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1L1总是 （选填“大于”“等于”或“小于”）F2L2，其原因可能是 ；
（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆。
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第十二章 简单机械 单元同步培优检测卷
一、单选题
1．关于功率和机械效率，以下说法正确的是（ ）
A．功率越大的机械，做的功一定越多
B．机械效率越高的机械，功率也越大
C．机械效率越高的机械，做的有用功越多
D．功率大的机械，机械效率不一定高
【答案】D
2．如图所示，小凯用拉力F提着重为G的物体匀速缓慢上升h，下列关于杠杆的有关说法正确的是（ ）
A．拉力F所做的总功为Fh
B．杠杆的机械效率是×100%
C．若把悬挂点从A点移至B点，把同一物体匀速缓慢提升相同的高度，拉力的大小与原来相同
D．若把悬挂点从A点移至B点，把同一物体匀速缓提升相同的高度，杠杆的机械效率提高
【答案】D
3．如图所示，爸爸和亮亮一起在儿童乐园玩跷跷板，当亮亮移动到某一个位置时，竟然将爸爸跷起来了，则下列说法正确的是（ ）
A．亮亮和爸爸对跷跷板的作用力相等
B．亮亮对跷跷板施加的作用力大些
C．亮亮到跷跷板支点的距离短
D．亮亮对跷跷板的作用力与力臂的乘积大一些
【答案】D
4．如图所示，杠杆处于平衡状态，每个钩码的质量相等，若在两端再加1个同样的钩码，要使杠杆恢复平衡，可行的方法是（ ）
A．左侧的钩码向左移一格，右侧的钩码不动
B．左侧的钩码向左移一格，右侧钩码向右移一格
C．右侧的钩码向左移一格，左侧的钩码不动
D．左侧的钩码不动，右侧钩码向右移一格
【答案】B
5．如图所示，物体所受的重力为150N，挂在杠杆的中点。小刚用100N的竖直向上的拉力将物体提高0.5m。在此过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．小刚用的拉力所做的功为100J
B．额外功为25J
C．杠杆的机械效率为75%
D．用杠杆提升物体所做的有用功为50J
【答案】D
6．如图所示是生活中几种常用的杠杆类工具，其中属于省力杠杆的是（ ）
A．筷子 B．镊子
C．瓶盖起子 D．钓鱼竿
【答案】C
7． 在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动。每个钩码的质量为200g，A、B、C、D、E、F为挂钩，已知AB=BO=OC=CD，ABOCD的连线与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡(如图所示)。下列做法不能使木板重新平衡的是（ ）
A．在B，D两处各加挂一个钩码
B．在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码
C．B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在E处
D．B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处
【答案】A
【解析】【解答】已知AB=BO=OC=CD=L，每个钩码的重力为G.
A.在B、D两处各加挂一个钩码时，杠杆左端力与力臂的积为3G×L，右端力与力臂的积为2G×2L，因3G×L≠2G×2L，所以木板不会平衡，A符合题意；
B.在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码时，杠杆左端力与力臂的积为4G×L，右端力与力臂的积为2G×2L，因4G×L=2G×2L，所以木板会平衡，B不符合题意；
CD.在B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在E处或F处，所以杠杆右端的力臂不变，仍为OD长，杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等，所以木板会平衡，CD不符合题意.
故答案为：A.
【分析】判断杠杆是否平衡要依据F1l1=F2l2，如果杠杆两端力和力臂的乘积不相等，则力和力臂乘积大的一端下沉；把钩码挂在E处、F处杠杆水平平衡时，力臂均和钩码挂在D处的力臂相等.
8．我们周围有各种各样的机械：起重机、机械钟表、瓶起子各种各样的机械展现了人类的智慧。关于机械的使用，下列说法正确的是( )
A．使用机械不能省功 B．使用机械一定可以省力
C．使用机械既省力又省距离 D．增大有用功就能提高机械效率
【答案】A
【解析】【解答】ABC、使用机械如果省力了，根据功的原理可知，就一定费距离，使用机械时，如果省了距离，根据功的原理可知，就一定费了力，但都不能省功，故A正确，BC错误；
D、机械效率是指有用功所占总功的比例，与做功多少无关，增大有用功，总功的大小未知，无法知道机械效率的大小。故D错误。
故选：A。
【分析】使用机械可以在省力、改变动力的方向或移动的距离上得到好处，给人们带来方便，做到方便快捷等；使用机械有这么多的好处，这正是人们使用机械的目的，但使用任何机械都不能省功。
机械效率指的是有用功和总功之比。
9．滑轮是提升重物时经常用到的一种机械。工人用500N的拉力F，利用如图所示的滑轮组将重800N的重物在20s内匀速提高了4m。下列判断正确的是（ ）
A．绳端移动的速度为0.2m/s B．提升重物做的总功为3200J
C．工人拉绳子的功率为300W D．该滑轮的机械效率为80%
【答案】D
【解析】【解答】A.物体上升的速度：，滑轮组由2股绳子承担物重，相同时间绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍，即s绳=2s物所以，v绳=2v物=0.4m/s，故A错误；
B. 提升重物做的总功 ：W总=FS=500N×8m=4000J，故B错误；
C.工人拉绳子的功率为，故C错误；
D.滑轮组对物体做的有用功：W有=G物h=800N×4m=3200J，则该滑轮组的机械效率为：，故D正确。
故选项为D。
【分析】（1）根据绳子股数确定绳端和物体移动速度的关系：v绳=nv物；
（2）滑轮组绳端拉力做总功：W总=FS；
（3）根据功率计算公式计算；
（4）先计算出滑轮组做的有用功，再由机械效率公式计算得出结论。
10．在工地上工人用如图装置将质量为50kg的建筑材料匀速提升6m，电动机的输出功率为500W，用时10s，g取，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．增加建筑材料的重量会降低滑轮组的机械效率
B．绳子自由端移动的速度为
C．10s内电动机输出功为3000J
D．滑轮组的机械效率为60%
【答案】D
二、填空题
11．周末，小刚去湖边钓鱼，钓到鱼后他将鱼拉出水面，如图所示，鱼线对鱼的拉力和鱼对鱼线的拉力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）；小刚使用钓鱼竿时，钓鱼竿是一个 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆；若鱼的质量是，则鱼受到的重力是 N。（g取）
【答案】相互作用力；费力；15
【解析】【解答】鱼线对鱼有拉力的同时，鱼对鱼线也有拉力，则这两个力是一对相互作用力。钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，属于费力杠杆。鱼的质量是，根据重力公式G=mg计算鱼受到的重力为。
综上 第1空、 相互作用力；第2空、费力； 第3空、15.
【分析】1、相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上；
2、费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等；
3、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
12．学校每周都要单行庄严的升旗仪式，在旗杆的顶部安装的是 滑轮，它的主要作用是改变力的 。
【答案】定；方向
【解析】【解答】旗杆的顶部安装的滑轮位置固定不变是定滑轮，它的主要作用是改变力的方向。
【分析】定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。
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90kg的重物提高1m，假设斜面是光滑的，则需要施加的推力为 N；若实际用力为500N，斜面的机械效率为 ，重物受到的摩擦力为 N。（g=10N/kg。）
【答案】300；60%；200
【解析】【解答】假设斜面是光滑的，即不做额外功，推力做的功等于克服重力所做的功，克服重力所做的功为
则需要施加的推力为
故需要施加的推力为300N。
若实际用力为500N，斜面的机械效率为
斜面的机械效率为 。
克服摩擦力做的功为
重物受到的摩擦力为
故重物受到的摩擦力为 。
【分析】有用功为人克服重力做功，利用W=mgh=Fs求得施加的推力；由机械效率公式可求得斜面的机械效率；人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功，则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力。
14．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为，每次运送的量不定，货物每次上升的速度恒定为，图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象。当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，拉绳子的力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。
【答案】1000；80%
15．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，已知箱子重900N，斜面长3m、高1m，工人用400N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。在这过程中重物与斜面间的摩擦力是 N，该装置的机械效率为 。
【答案】100；75%
16．如图所示，滑轮 可以看作省力杠杆（选填“A”或“B”）；若甲、乙两物体受到的重力均为15牛且处于静止状态，不计摩擦和滑轮重力，力F1的大小为 牛；当物体乙上升时，它的重力势能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】B；15；增大
17．如图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重400N，动滑轮重60N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5m， 人需用的拉力为 N，绳子自由端移动的距离为 m，人所做的有用功为 J。
【答案】230；1；200
【解析】【解答】由图知，n=2，不计绳重及摩擦，人需用的拉力F= = =230N
人需用的拉力为230N。绳子自由端移动的距离s=2h=2 0.5m=1m
绳子自由端移动的距离为1m。人所做的有用功为W有=Gh=400N 0.5m=200J
人所做的有用功为200J。
【分析】根据物体重力、动滑轮重力和绳子股数计算拉力；根据绳子股数和物体距离计算绳子距离；物体重力和高度的乘积计算有用功。
18．1米长的杠杆OB可绕O点转动。在杆的中点A处施一水平力F1；B端挂一重物，在如图4所示的位置时，动力臂l1= 厘米，阻力臂l2= 厘米。
【答案】25；50
【解析】【解答】解：依据题意，根据力臂的概念做出力F和重力G的力臂，如图所示：
此时，F2为阻力，对应的阻力臂l2=1×100cm×
=
cm
对应的，F1为动力，动力臂l1=1×100cm×
×
=25cm.
故答案为：25；
.
【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂．根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2即可得解.
三、作图题
19．请在图中画出力F1和F2的力臂。
【答案】
20．在图中画出用滑轮组提升重物时最省力的绳子绕法，并用F表示绳子自由端的拉力。
【答案】
21．轻质杠杆OAB可绕O点自由转动，为使杠杆在如图所示位置保持平衡，请画出(1)施加于B点的最小动力F1（保留作图痕迹）；(2)阻力F2的力臂l2。
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OB作为动力臂最长，由图知动力的方向应该垂直于OB向上；从支点O阻力F2的作用线作垂线，垂线段的长即为阻力F2的力臂l2，如下图所示
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离，注意垂直符号。
四、实验探究题
22．“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）如图甲所示，杠杆处于静止状态。为方便测量 ，应向 （选填“左”或“右”）调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。设右侧钩码对杠杆施的力为动力，左侧钩码对杠杆施的力为阻力；测出杠杆平衡时的动力臂和阻力臂；把、、、的数据填入表格中。改变动力和动力臂的大小，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验，实验数据如下表所示；
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 0.5 0.3 1 0.15
2 1.5 0.1 3 0.05
3 3 0.1 1.5 0.2
分析表中的数据得到杠杆的平衡条件： 用、、、表示；
（3）如图乙所示，在 （选填“A”、“B”或“C”）点竖直 （选填“向上”或“向下”）拉时，可使杠杆保持水平位置平衡，此时杠杆属于省力杠杆；
（4）在完成实验后，小辉利用杠杆平衡条件完成了老师提出的问题。如图丙所示，轻质杠杆可绕点转动，它的中点挂有的重物，在杠杆右端用竖直向上的力 N，可使杠杆在水平位置平衡。
【答案】（1）力臂；右
（2）
（3）A；向上
（4）50
【解析】【解答】（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）分析表中的实验数据，发现：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用 、 、 和 分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆平衡条件可表示为
（3）要使杠杆属于省力杠杆，则动力臂应大于阻力臂，所以应该选择在A点施加向上的力。
（4）根据 ，可得
【分析】（1）调节杠杆水平平衡时，平衡螺母向偏高的一侧调节；杠杆水平平衡，便于测量力臂；
（2）根据多次实验，总结杠杆的平衡条件；
（3）当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆，根据杠杆的力臂判断拉力的位置和方向；
（4）根据杠杆的平衡条件，结合已知的力和力臂，计算未知拉力的大小。
23．某班物理实验小组做探究杠杆平衡条件的实验：
（1）（一）小明所在的物理实验小组
实验时，为了方便对力臂的测量，小明先调节平衡螺母，使杠杆在 位置平衡；
（2）实验中，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆在水平位置平衡，如图甲所示，测力计的示数是 N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是 ；
（4）（二）小华所在的物理实验小组
小华所在的物理实验小组的同学，利用如图丙所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件，实验中测得的数据如表所示，有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中 ____（填字母）；
A．没有改变力的大小
B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点
D．实验次数较少，结论具有偶然性
（5）小华又思考了一个新的问题，她想：假如王亚平的太空授课，也用图丙装置探究该实验，那么王亚平 （填：能、不能）完成实验，理由 。
测量序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 20 2 10
2 2 15 1.5 20
3 3 5 1 15
【答案】（1）水平
（2）1；变大
（3）没有考虑杠杆自重的影响
（4）B
（5）不能；钩码失重
【解析】【解答】（1）实验时，为了方便对力臂的测量，小明先调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。因为当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂等于支点到力的作用线的距离，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。
（2）由图可知，根据杠杆平衡条件，F1×L1=F2×L2，即4×0.5N×4格=F×8格，所以拉力大小为，弹簧测力计斜拉时，阻力及阻力臂不变，拉力力臂变小，根据杠杆平衡条件可知拉力变大。
（3）图乙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
（4）“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向。故选项A、C、D错误，选项B正确。
（5）假如王亚平的太空授课，也用图丙装置探究该实验，钩码处于失重状态，根据杠杆平衡原理：F1L1=F2L2，F=G，完全失重，则钩码重力为零，因此王亚平不能完成实验。
【分析】本题主要考查的是学生对器材的操作和杠杆平衡条件的理解和掌握。从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂。
24．图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 （选填“左”或“右”）侧调节；
（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆 （选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”）；
（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是 ；
（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1L1总是 （选填“大于”“等于”或“小于”）F2L2，其原因可能是 ；
（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆。
【答案】平衡；左；左端下沉；寻找普遍规律，避免偶然性；2.3；大于；杠杆自重对实验有影响；费力
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