2024年中考物理专题训练——简单机械实验题
1．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆停在如图甲所示的位置；
（1）为了使杠杆在水平位置平衡，可以向 （选填“左”或“右”）移动平衡螺母；
（2）调节好的杠杆，如图乙，用弹簧测力竖直向上拉动杠杆使其水平平衡，若每个钩码重为2N，则弹簧测力计的读数为 N；
（3）如图丙，当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时，用力使杠杆在水平位置处于平衡，弹簧测力计的示数将会变大，这是因为 。
2．某小组利用两个等质量的大滑轮和一个小滑轮组成如下甲、乙、丙、丁四个实验装置，依次进行“测滑轮组机械效率的实验”；四次实验中得到的数据如表所示；
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度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 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5
（1）实验中应沿 方向 拉动弹簧测力计；
（2）若不计绳重和摩擦力，则甲图中动滑轮的质量为 g；
（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据；请将表中的两次数据填写完整：绳端移动距离s＝ m；机械效率η＝ ；
（4）通过比较 两次实验数据得出结论：使用不同滑轮组提升同一重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低（填实验次数的序号）；
（5）通过比较 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子的段数无关（填实验次数的序号）；
（6）通过比较2、3两次实验数据可得出结论： 。
3．某小组在探究“杠杆的平衡条件”的实验，实验步骤如图所示。
（1）甲图是 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，在实验过程中将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是 ，若杠杆调节前如图甲所示，为使其在水平位置上平衡，应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节；
（2）若每个钩码重1N，且杠杆上每格相等，如图乙所示，同学们在杠杆上A点挂3个钩码，应该在B点悬挂 个钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向移动一格 （选填“左”或“右”）端将下沉；
（3）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据，表中空格处所缺的数据是：☆= ；
次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1 2 5 1 10
2 3 10 2 15
3 2 30 3 ☆
分析表中的实验数据可以得出杠杆的平衡条件是 （用公式表达）；
（4）如图丙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）实验结束后，小王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？”于是他将支点调整在如图丁所示位置进行探究，与之前得出的杠杆平衡条件不相符，原因可能是： 。
4．小明同学用如图甲所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 绳端的拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率
1 4 0.10 1.8 0.3
2 6 0.10 2.5 0.3
3 6 0.15 2.5
(1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 拉动弹簧测力计；
(2)第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0.1m，则它运动的速度为 m/s；
(3)第三次实验中，绳端移动的距离为 m，滑轮组的机械效率为 ；
(4)分析比较第一、二两次实验数据，有用功W1 W2，滑轮组的机械效率η1 η2（前两空均选填“＞”“＜”或“＝”）。由此可知，可采用 的方法来提高滑轮组的机械效率；
(5)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。
①小红多使用一个滑轮，目的是为了 ；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 （选填“相同”或“不相同”）。
5．小明和小华“探究杠杆平衡的条件”，他们的研究过程如下：
（1）体验：他们用螺丝刀将骑马钉撬起，发现有两种方法，如图（a）、（b）所示。请在图（b）中的A点画出动力的示意图 ；
（2）探究：他们将钩码挂在杠杆一端，如下图所示，受到撬骑马钉的启发，若要使杠杆在此位置平衡，他们用力的方向有什么规律 ？
他们分别选取器材进行实验，并将动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2记录在下表中。
表一：
实验 序号 F1（牛） l1（厘米） F2（牛） l2（厘米）
1 2 3 6 1
2 1 4 2 2
3 2 8 4 4
表二：
实验 序号 F1（牛） l1（厘米） F2（牛） l2（厘米）
4 1 8 4 2
5 2 8 4 4
6 1 25 1 10
（3）小明分析比较表一的实验数据可归纳得出的结论是： ；
（4）小华分析两表数据后发现实验序号 的数据与小明的结论不符。他回顾了那次实验，发现实验数据是在弹簧测力计斜拉的情况下获得的，如下图所示，请分析小华这组数据错误的原因：当测力计斜拉时， 。
6．如图甲是小华同学“探究二力平衡的条件”时的实验情景。
（1）小车原来静止在水平桌面上，在左、右两相同的盘中放质量相等的砝码时，如图甲所示，小车仍处于静止状态，此时F1和F2 （填“是”或“不是”）一对平衡力。为了探究二力平衡的条件是否需要满足两个力大小相等，小华接下来在左、右盘中放质量不相等的砝码，观察 ；
（2）保持左、右两盘中砝码质量相等，把小车在水平面上扭转一个角度后释放，小车转回到甲图中的位置，说明二力平衡的条件要满足两个力在 ；
（3）小华又设计了图乙所示的装置。在卡片平衡时用剪刀将卡片从中间剪开，变成两个物体不再平衡，说明二力平衡前提是二个力作用在 。
7．某同学为“探究杠杆平衡条件”设计了如图所示的实验：
（1）实验前，杠杆如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 移动（选填“左”或“右”）；
（2）实验中，如图乙，在A点用弹簧测力计施加一个竖直向上的力，该力的大小为 N，在B点施加一个最小为 N的力，才能使杠杆在水平位置重新平衡；
（3）保持B点的钩码不变，若在A点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计的读数将 （选填“变大”或“变小”或“不变”）。
8．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示，第三次实验时的拉力如图所示。
实验 次数 钩码所受的 重力G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动 的距离s/cm 机械效率η
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30 ②
3 6 10 ① 30 *
（1）实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计使钩码上升；
（2）表格中编号①的数据应为 ；编号②的数据应为 ；
（3）比较实验数据可得出的实验结论是：使用同样的滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 ；
（4）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重力为 N；
（5）结合生产生活实际，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．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
9．如图所示是“探究杠杆平衡条件”的实验。
（1）实验前没挂钩码时，杠杆在如图甲所示的位置保持静止不动，此时杠杆处于 （填“平衡”或“非平衡”）状态；
（2）小华用弹簧测力计和钩码进行实验，设计实验时提出了两种方案：第一种按图乙进行实验，第二种按图丙进行实验。小明要求选择丙实验方案的原因是 。乙和丙两图中杠杆水平平衡，此时弹簧测力计示数较大的是图 ；
（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，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用图丁所示装置进行探究，发现在杠杆O点左侧的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是 。
10．小亮利用杠杆做“探究杠杆的平衡条件”实验：
（1）安装好实验装置后，杠杆在图甲所示位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；为使杠杆在水平位置平衡；应将杠杆的平衡螺母向 （选填”左”或“右”）调节；使杠杆在水平位置平衡的目的是 ；
（2）实验中，小亮多次调节左端钩码的位置，并移动右侧钩码的位置，如图乙所示，使杠杆保持水平平衡，记录多组数据，这样做了后，小亮认为实验结论就具有普遍性了，他这样的操作， （填“完全”或“不完全”）符合实验要求；
（3）保持左侧悬挂钩码的位置和数量不变，调节右侧悬挂钩码的数量和位置，使杠杆始终在水平位置平衡，记录对应的力F和力臂l大小，绘制成图像如图丙所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积 （选填“相等”或“不相等”）；
（4）如图丁所示，已知每个钩码的质量均为50g，用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，实验中始终保持杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在a位置竖直向下拉时，测力计的示数为 N；弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数将 （填“变大”、“不变”或“变小”）。（g取10N/kg）
11．测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
3 4 0.1 1.3 0.5 61.5%
（1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
（2）分析表中数据可知：第3次实验是用 图所示装置来完成的。
（3）小明在实验中发现：一边拉动弹簧测力计一边读数，由于测力计示数不稳定，非常不方便。为了方便读数，他提出可以让弹簧测力计保持静止时读数，如果让弹簧测力计保持静止时读数，则所测出的滑轮组机械效率比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
12．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）如图甲所示，实验前，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 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的 是便于测 ．
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡， 应在B点挂 个相同的钩码：当杠杆在水平位置平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时各加一个相同的钩码，则杠杆 （选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡．
（3）实验小组成员将实验数据记录在下表中：通过探究，由实验数据可以得出杠杆的平衡 条件是 （用字母表示）．
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 10 2 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2 15 1.5 20
（4）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当弹簧测力计从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，弹 簧测力计示数大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（5）多次实验的目的是 （选填“A”或“B”）．
A．使实验结论具有普遍性 B．减小误差
13．如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明利用同一滑轮组进行了多次实验，每个钩码质量为200g，相同质量的钩码数量足够多。他的实验规范操作正确，测得的实验数据如表：
次数 钩码质量/g 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 绳端移动距离/cm 机械效率
1 200 10 0.8 30
2 800 10 30
3
（1）第2次实验时，弹簧测力计示数如图乙所示，则滑轮组的机械效率约为 （保留1位小数）；
（2）分析数据可得结论：使用同一滑轮组，滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是 ；
A． B． C． D．
（3）如果继续增加挂在该滑轮组下钩码的个数，仍利用原有的实验器材进行实验（已知实验中所用细绳能够承担的最大拉力是20N，绳重和滑轮的摩擦可忽略不计）以测得该滑轮组的机械效率最大值约为 （保留1位小数）；
（4）与小明同组的小白同学利用相同的实验器材，测得提升一个200g钩码的机械效率为70%，你认为造成他与小明测得的机械效率（η=83.3%）不同的原因是 。
14．小张在做“探究杠杆平衡条件”的实验，如图所示。
（1）实验前，杠杆停在图甲所示的位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节；
（2）图乙中杠杆恰好在水平位置平衡，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；
（3）如图丙，小张取下B处的钩码（每个钩码重0.5N），改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，则弹簧测力计示数 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1N；若将该弹簧测力计绕C点沿逆时针方向转到竖直向上的位置，而在该过程中杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；在弹簧测力计拉力的方向竖直向上时，把弹簧测力计施加的力视为动力，则以下生活中相关杠杆的应用与此杠杆类型相同的是 （选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）；
（4）小张经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件是 ；
（5）杠杆平衡条件在生活中有很多应用。如图丁所示，用绳子拴住一根粗细不同、质地均匀的胡萝卜的某处、静止后胡萝卜水平平衡。现将胡萝卜从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，请根据杠杆平衡条件判断GA GB（选填“>”、“=”或“<”）。
15．根据探究杠杆的平衡条件实验要求，完成下列各题。
（1）实验前，杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆 （选填是或不是）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 调节（选填左或右）。
（2）要使图乙中杠杆在水平位置平衡，应在a处挂同样的钩码 个。
（3）小明同学通过对数据分析后得出的结论是：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；与小组同学交流后，小华同学为了证明他的结论是错误的，于是做了如图丙的实验。将弹簧测力计由竖直地拉着变成倾斜地拉着，仍使杠杆在水平位置静止时，则弹簧测力计的示数将 （选填变大、不变或变小）。此实验 （选填能或不能）说明小明结论是错误的。
（4）而小军同学则利用图丁进行探究实验，测量出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因可能是 。
（5）在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 。
参考答案：
1． 左
2.4
拉力的力臂减小
2． 竖直 匀速 140 0.4 80% 3、4 1、2
3． 平衡 便于测量力臂 左 2 右 20 F1L1=F2L2 变大 没有考虑杠杆自身重力的影响
4． 匀速 0.05 0.45 80% ＜ ＜ 增加物重 改变施力的方向 相同
5． 当力与钩码在支点的同侧时，需要向上用力，当力与钩码在支点的异侧时，需要向下用力 F1l1=F2l2 6 拉力的力臂不等于力的作用点到支点的距离
6． 是 小车的运动状态是否改变 同一条直线上 同一物体上
7． 左 3.0 1 变大
8． 匀速 2.2 88.9% 高 0.4 B
9． 平衡 方便测量力臂 乙 杠杆的重力对杠杆平衡产生了影响
10． 平衡 右 便于测量力臂的大小 不完全 相等 0.4 变大
11． 匀速直线 丙 偏大
12． 右 测量力臂的大小 3 不能 变大 A
13． 95.2% B 99.3% 弹簧测力计示数读大了
14． 平衡 左 1 大于 变小 核桃夹 动力动力臂=阻力阻力臂 >
15． 是 右 1 变大 能 没有考虑杠杆自身重力对实验的影响 获取多组实验数据得出物理普遍规律
