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人教版八年级物理下册期末考试题型专题复习
实验题 05 简单机械实验（含答案详解）
关键词：①探究杠杆平衡条件+②探究定、动滑轮使用是的特点+③测量滑轮组、斜面、杠杆的机械效率
1．在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，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，应将左端的平衡螺母向 _____（选填“左”或“右”）调节；实验过程中，总是
使杠杆在水平位置平衡，目的是 _____；
（2）如图乙所示，若每个钩码重0.5N，则弹簧测力计示数为 _____N；
（3）如图丙所示，当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时，杠杆继续在水平位置处于平衡，则弹簧测力
计的示数 _____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）如图丁所示，杠杆在水平位置平衡，如果在杠杆两侧同时各去掉一个质量相同的钩码，则杠杆
_____（选填“左”或“右”）端将上翘。
2．在“探究轻质杠杆的动力与动力臂的关系”的实验中：
（1）实验中将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是_________；
（2）调节好的杠杆如图甲，在杠杆A点挂3个相同的钩码，每个钩码重0.5N，用弹簧测力计在B位置竖
直向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计读数为_______N；
（3）保持A点钩码数量不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力F 和动力臂l 的数据，绘制了F-l
1 1 1 1
的关系图像，如图乙。请根据图线推算，当l 为8cm时，F 为________N；
1 1
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（4）如图丙，工人在使用扳手时，在扳手手柄上加了一个长套筒，通过实验，小东明白这是通过______
的办法省力，图中工人在C处沿不同方向施力均能把螺丝拧起，则F_______F。
a b
3．在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
（1）安装好杠杆，调节杠杆两端的______，使之在水平位置平衡，这样做的目的是为了______，若杠杆
在如图甲所示的位置静止，此时杠杆______（是/不是）处于平衡状态；
（2）调节杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1N，在右侧用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆
在水平位置平衡，如图乙所示。已知杠杆上刻度均匀，则此时弹簧测力计的示数F=______N；本实验中，
需改变钩码位置、数量和弹簧测力计位置进行多次实验，其目的与“伏安法测定值电阻的阻值”中的多
次实验______（相同/不同）
（3）如图丙所示，小明实验时所使用的杠杆上没有刻度，他在平衡好的杠杆两侧分别放上不同数量的相
同硬币，杠杆仍在水平位置平衡。左侧三个硬币没有摆放整齐，小明没有在意，仍用刻度尺测出最下方
硬币圆心与转轴O点的距离L1和L2，则L2______（＞/＜/＝）3L1。
4．在“研究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，刻度均匀的杠杆在如图甲所示位置静止，应该将平衡螺母向___________（选填“左”或
“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）调好后，根据图乙进行实验，在A点处悬挂三个钩码，每个钩码重0.5N，要使杠杆再次水平平衡，
则需在B点处挂___________个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方的钩码同时向支点方向移
动一个小格，则杠杆向___________端倾斜（选填“左”或“右”）；
（3）小明重用弹簧测力计代替一组钩码，重新新调整设计方案进行研究，如图丙所示，以弹簧测力计的
拉力为动力 ，钩码处绳子的拉力为阻力 ，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平
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衡时， 总是___________ （选填，“>”“<”“=”），分析其原因是：___________。
5．在探究“杠杆的平衡条件”实验时。
（1）实验前，将杠杆置于支架上，当枉杆静止时，发现左端下沉，如图甲所示，此时，应把杠杆的平衡
螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在______（选填“任意”或“水平”）位置平衡；
（2）调节平衡后，在杠杆上A点处挂两个钩码，如图乙所示，则在B点处应挂______个钩码，才能使杠
杆在原位置平衡。在A、B两点各增加1个的钩码，则杠杆______（选填“能”或“不能”）保持平衡；
（3）为了使实验结论具有普遍性，应改变钩码个数及悬挂位置，多次进行实验；
（4）实验时，不再调节平衡螺母，使杠杆的重心位置保持在O点不变，将支点换到O'点，如图丙所示，
发现A点处只挂1个钩码，杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为0.5N，则杠杆重力为______N，由此可知，
将杠杆支点位置设在O点进行实验，能避免自身重力的影响实验结论“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的
得出。
6．小明用如图甲所示装置进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。
（1）收集到了表中的数据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是___________。
实验次数 动力F/N 动力臂l/m 阻力F/N 阻力臂l/m
1 1 2 2
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 3.0 0.1 2.0 0.15
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（2）小明又用如图乙装置进行实验，弹簧测力计的读数应是___________N；（一个钩码重0.5 N）
（3）小明想到若铁架台不是在水平桌面上，而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢？经小组分析不在
水平桌面上___________（填“影响”或“不影响”）实验过程；
（4）如图丙所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡。
她用刻度尺测出L 和L，则2L___________（选填“>”“＜”或“=”）3L
1 2 1 2；
（5）探究了杠杆的平衡条件后，小红对天平上游码的质量进行了计算。她用刻度尺测出L 和L（如图丁
1 2
所示），则游码的质量为___________g。（用含L、L 的表达式表示）
1 2
7．小明用如图装置探究杠杆的平衡条件。
（1）杠杆安装后静止在图甲所示位置，为使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆两端的平衡螺母向右调节，
这样做的目的是为了消除杠杆自身重力对实验的影响和便于______；
（2）在位置A挂上两个钩码，位置B用弹簧测力计拉，如图乙所示，沿两个方向拉弹簧测力计，使杠杆
保持水平平衡，则两次施加的拉力F______F（选填“＞”、“＝”或“＜”），你的依据是______；
1 2
（3）为了继续探究杠杆的平衡条件，小明直接将右侧的弹簧测力计移到左侧C点，竖直向上拉杠杆，使
之在水平位置再次平衡，如图丙所示，读取弹簧测示数，请指出小明实验过程中的不足：______；
（4）回到家后，小明想用探究所得的“杠杆的平衡条件”解决问题：
①为估算金属块的质量m和密度ρ，小明利用家中物品设计了如图丁所示装置。一把刻度均匀的均质刻
1
度尺，用细线系于30cm刻度线处，恰能在水平位置平衡．在左侧20cm刻度线处挂上金属块，右侧挂一
只质量可忽略不计的保鲜袋，袋内装有250g的矿泉水，移动保鲜袋到38cm刻度线处，刻度尺再次水平
平衡。则金属块质量m＝______g。将金属块浸没在装有水的杯中且不触底，移动保鲜袋位置至34.8cm刻
度线处，刻度尺在水平位置平衡，则金属块密度金ρ=______g/cm3；
1
②妈妈想让小明估测一下消毒水的密度ρ。小明思考后，继续操作如下：将杯中的水换成消毒水，将金
2
属块浸没在消毒水中且不触底，移动保鲜袋位置至35.2cm刻度线处，刻度尺在水平位置平衡，则消毒水
的密度ρ=______g/cm3。
2
8．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：
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（1）若实验前，杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆是______（选填“平衡”或“不平衡”）的，此时
若要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向______调节。
（2）如图乙所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码的质量都相同，下列
四项操作中，会使杠杆左端下倾的是______。
①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码；
②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；
③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离；
④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离。
A．①③
B．②④
C．②③
D．①④
（3）如图丙，在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是______。若左
边钩码离支点20cm，右边挂钩离支点15cm，每个钩码重为0.5N，则此时弹簧测力计示数应为______N。
（4）如图丁，当杠杆在水平位置平衡时，此时弹簧测力计对杠杆的拉力的力臂______（选填“大于”、
“小于”或“等于”）15cm。（杠杆上每小格长5cm）
（5）回到家里，小明发现家里的两种墙壁开关，如图戊所示，因其按钮可绕面板内的轴转动。根据你的
生活经验，你认为______（选填“1”或“2” ）较易损坏，这是因为按动这种开关的______较小，按动需
要的力较大。
9．如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速
移动，分别测得一组数据如表所示：
钩码升高高度 测力计示数 测力计移动距
钩码重G/N
h/m F/N 离S/m
甲 0.98 0.2 0.98 0.2
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乙 0.98 0.2 1.02 0.2
丙 0.98 0.2 0.55 0.4
请你分析：
（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是 ______；
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是 _______；
（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮__；
（4）在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择__；
（5）进一步分析实验数据，我们还发现一个规律，使用机械所做的功都 _______（填“大于”“小于”
“等于”）不用机械而直接用手所做的功。
10．在研究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图（a）中所受的实验器材进行实验，每个小组的实验
器材都相同（摩擦力可忽略不计），甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，
每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他
们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录
在表格中。
表一（甲小组） 表二（乙小组） 表三（丙小组）
弹簧测力计
实验 物体的重 弹簧测力的 实验 物体的重 弹簧测力的 实验 物体的重
的示数
序号 力（牛） 示数（牛） 序号 力（牛） 示数（牛） 序号 力（牛）
（牛）
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1 1.0 0.6 4 1.0 0.7 7 1.0 0.8
2 2.0 1.1 5 2.0 1.3 8 2.0 1.6
3 3.0 1.6 6 3.0 1.8 9 3.0 2.4
（1）甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件，得出动滑轮使用特点的初步结论是：
使用动滑轮匀速提起重物，_______；
（2）同学们查阅相关资料得知：若不计动滑轮自身的重力，使用动滑轮匀速提升重物时，可以省一半力。
由此，他们分析了表一中的实验数据，求出滑轮的重力为_______牛；
（3）分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象，初步分析，当物体的重力相同时，甲小
组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是：_______；
（4）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是：
_______。
11．在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，在
正确操作的情况下，测得的实验数据如下。
实验序
钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm
号
① 1.0 10 1.1 20
② 2.0 10 1.7 20
③ 3.0 10 2.3 20
（1）分析表中数据发现，使用动滑轮提升物体时，拉力不等于物体重力的一半，而是大于物体重力的一
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半，其主要原因是_______。
（2）在某一次测量中，弹簧测力计不是沿竖直向上拉，而是斜向上拉，其他条件不变，动滑轮的机械效
率将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）小明进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，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 -W -W ，根据表格中的数据，发现重物的重力越大，差值△W_______（选“越大”、
总 有 轮
“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释_______。
（4）某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G′，
绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦。则下列关于滑轮组机械效率的计算
关系中正确的是______。（多选）
A． B． C． D．
12．如图所示是小华同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力
计匀速移动，分别测得三组数据如下表所示：
测力计示数 测力计移动距 测力计用力的
实验序号 钩码重G/N 钩码升高高度h/m
F/N 离s/m 方向
甲 0.98 0.2 0.98 0.2 向上
乙 0.98 0.2 1.02 0.2 向下
丙 0.98 0.2 0.55 0.4 向上
请你分析。
（1）比较测力计拉力的大小，可知：使用动滑轮的好处是_______。
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是_______。
（3）把钩码升高相同的高度，比较测力计移动的距离，可知：使用动滑轮_______。
（4）在提升重物的过程中，如果要同时兼顾到定滑轮和动滑轮的使用优点，则应选择最佳装置是
_______。
（5）在乙实验中，该装置的机械效率为_______。
（6）在丙实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为_______W。静止时测力计示数_______
（选填“＞”、“＜”或“＝”）0.55N。
（7）对比乙、丙两次实验中，将同一个物体提升相同的高度，两装置机械效率大小不等的原因是
_______。
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13．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。
绳端移动
钩码重力 钩码上升
序号 拉力F/N 距离s/ 机械效率
G/N 高度h/cm
cm
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 2.2 30 90.9%
4 6 10 2.2 45 90.9%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做______运动；
（2）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为______N；
（3）第2次实验时所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______；
（4）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越______（选填
“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高。分析3、4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”）；
（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
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C．加快物体提升的速度
14．胶州湾大桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机
械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图所
示，实验数据记录如表所示。
钩码上升高度
实验次数 钩码重力 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 61.5%
4 4 0.1 1.3 0.5 机械效率
（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4次实验是用图______所示装置来完成的；
（3）表格中第4次实验计算出的机械效率是______；
（4）为提高滑轮组机械效率、节约电能，根据表格中数据得到结论和生活经验，你建议可采取的措施有
______。
A．减轻动滑轮重
B．增加所提物体重
C．机械加润滑油
D．增加重物上升高度
15．如图所示，小明用几个相同的滑轮组成不同的滑轮组，完成“测滑轮组机械效率的实验”，测得的
数据记录在表中。请回答下列问题：
测力计拉力 测力计
钩码 钩码上升
实验 机械
F（N） 移动距
重G 高度h
次数 离s 效率η
（N） （m）
（m）
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1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.2 0.3 83%
4 8 0.1 2.7 0.4
（1）第4次实验的机械效率为______（百分数保留一位小数），并在图丁中画出相应的滑轮组绕线方法；
______
（2）通过比较______（填实验次数的序号）两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越
重，滑轮组机械效率越高；利用图甲的滑轮组匀速提升相同的物体时，仅增大提升物体的速度，滑轮组
的机械效率______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）小明分析实验数据发现，只要滑轮组的结构和绕线方式一定，测滑轮组机械效率时，实验器材可以
不需要______；
【拓展】若实验中使用的弹簧测力计的量程为“0~5N”，忽略绳重和摩擦，甲、乙两个滑轮组中，甲的最
大机械效率______（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙的最大机械效率。
16．在“测量滑轮组机械效率”的实验中：
弹簧测力计
物体重量 物体上升高
实验次数 拉力F/N 移动的距离 机械效率
G/N 度h/cm
s/cm
1 4.5 5.00 1.8 15.0 83.3%
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2 8.00 1.7 24.0 88.2%
3 10.00 1.7 30.00 88.2%
（1）实验前，要观察所用弹簧测力计的______、分度值和零刻度线；
（2）用弹簧测力计测出物体重力G，并记录；
（3）如图所示，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用______测出物体G上升的高度h和弹簧测力计
移动的距离s，将数据填入表格。根据表格中的数据可知，所用的滑轮组是______（选填“甲”或
“乙”）；
（4）仅改变重物上升的高度，重复上面的实验，记录并计算实验数据；
（5）小明根据数据得到结论，滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。他的结论______（选填“科
学”或“不科学”）；
（6）小红认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率，为进一步探究，应改变______，重复实验步骤
（3），计算出机械效率并进行比较分析。
17．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行三次实验，实验数据记录如下表。
钩码重
次数 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率
力/N
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 30 90.9%
（1）用笔画线代替绳子，在图甲中画出绳子绕法；( )
（2）在第2次实验中滑轮组的机械效率为___________；（结果保留一位小数）
（3）在第3次实验中弹簧测力计的示数如图乙所示为______N；若实验过程中在静止状态时读出弹簧测
力计的示数，测得的机械效率将偏___________；
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（4）分析数据可得结论，使用同一滑轮组，提升的物体越重，额外功越________，原因是_________；
（5）根据实验结论推测，使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为
___________。
A．92.0% B．93.0% C．94.0% D．95.0%
18．小聪在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表：
测力计移
钩码上升的 测力计示 机械效率
次数 钩码总重G/N 动距离
高度h/m 数F/N η/%
s/m
1 4 0.1 1.8 0.3 74.1
2 6 0.1 2.4 0.3
3 4 0.1 1.4 0.5 57.1
4 4 0.2 1.4 1.0 57.1
（1）在实验中，测绳端拉力大小时，应使弹簧测力计竖直向上________状态进行读数（选填“缓慢拉
动”或“静止”）。
（2）分析表中数据可知：第3次和第________次实验是按丙图装置测机械效率的，分析以上两组实验数
据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度________。
（3）请你帮助小聪计算出第2次滑轮组的机械效率为________%（保留1位小数），在第2次实验中，
拉力F所做的额外功为________J。
（4）根据实验数据推测，使用图丙滑轮组将重6N的物体匀速提升0.1m，此时滑轮组的机械效率可能为
________（只填序号）。
A．52.2% B．57.1% C．64.3% D．83.3%
19．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小丽与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），
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实验数据记录如表。
弹簧测力
钩码上升 弹簧测力
次数 钩码重/N 计上升距 机械效率
距离/cm 计示数/N
离/cm
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30 ①
3 6 10 ② 30 90.9%
（1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计；
（2）第二次实验克服钩码重做功______J；
（3）表格中编号①处数据为______，编号②处数据为______；
（4）第3次实验时，钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为______W；
（5）分析数据可得结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越______（选填“高”
或“低”）；
（6）若将此滑轮组换―种绕绳方法，不计绳重及摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率______
（选填“变大”、“变小”或“不变”），理由是______。
20．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某实验小组用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示）。
钩码上升距离 弹簧测力计 弹簧测力计上升
次数 钩码重/N 机械效率/%
/cm
示数/N 距离/cm
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1 2 10 0.8 30 83.3
2 4 10 1.5 30
3 6 10 30 90.9
实验数据记录如上表：
（1）实验中，应______拉动弹簧测力计；
（2）在第 2 次实验中，滑轮组的机械效率 η 为______（保留一位小数）；
（3）根照实验结论推测，使用该滑轮组再次将重为 8N 的物体匀速提升 10cm，此时滑轮组的机械效率
可能为：______；
A．71.6% B．82.6% C．92.4% D．100%
（4）另一实验小组改变动滑轮的重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像分析。
可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______（填“高”或“低”）；
分析图像中的 A 点可知，被提升物体所受的重力为______N（忽略绳重和摩擦）。
21．为了提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”实验装置如图（每个动
滑轮重相同。忽略摩擦及绳重）
装
钩码重/N 钩码上升的高度/m 弹簧测力计示数/N 绳子自由端移动的距离/m
置
a 2 0.1 1.5 0.2
b 2 0.1 1.0 0.3
c 5 0.1 2.0 0.3
（1）实验过程中收集到a、b、c三组实验数据如上。计算出a组实验的有用功为______J，机械效率
______；
（2）比较a、b两组的机械效率，它们的关系是：η______η。若提升相同物重到相同高度，与a装置相
a b
比，b装置的优势是______。比较b、c滑轮组，它们机械效率的关系是：η______η，影响它们机械效率
b c
高低的因素是______；
（3）测量滑轮组的机械效率时，下列因素中：a.动滑轮重力 b.绳子绕法 c.定滑轮重力 d.物体重力，对滑
轮组机械效率有影响的是______。
A．acd B．bd C．ad D．abcd
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22．某小组“测滑轮组机械效率的实验”所用装置如图（每个滑轮的重相同），通过实验分别得到对应
的四组实验数据，如表所示；
（1）实验中应沿 ______拉动弹簧测力计；通过比较 ______（填实验次数的序号）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；
（2）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整；在丁图中，若拉
力F向右倾斜（如虚线所示），则测出的机械效率将 ______（选填“变大”、“变小”、或“不变”）；
（3）要探究滑轮组提升物体时效率的高低与动滑轮重是否有关，应进行 ______两次实验（填实验次数
的序号），通过这两次实验数据得出的结论是：______。
钩码重量 钩码上升高 绳端拉力 绳端移动距
实验次数 机械效率η
G/N
度h/m
F/N
离s/m
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 ______ ______
23．斜面是简单机械的一种，可用于克服竖直提升重物的困难。几名同学围绕斜面展开如下两个方面的
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探究（忽略空气阻力）：
（1）小花同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。她利用图甲的装置进行实验，用弹簧测
力计匀速拉动物块并记录数据如下表：
实验次 物块重力 斜面高度 斜面长度
斜面倾斜程度 拉力F/N 机械效率η
数 G/N h/m s/m
1 较缓 10 0.2 5.5 1 36.4%
2 较陡 10 0.4 7.0 1 57.1%
3 最陡 10 0.6 8.5 1
①表格的空白处应该填的数据是 ___________；
②第一次实验中，物块受到斜面的摩擦力为 ___________N；
③通过分析实验数据，可得结论：___________。
（2）小埔同学想探究物体沿斜面下滑过程中的能量转化。如图乙，他将同一物体分别置于两个高度相同
但倾斜程度不同的斜面顶端由静止释放，物体均沿斜面运动到底端。
①若斜面光滑，下滑过程中物体的运动速度 ___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
②已知B斜面对物体的支持力为5N，斜面长1m，支持力在这个过程中做功 ___________J；
③若两斜面的材料相同，物体沿A斜面下滑到底端的速度为v ，物体沿B斜面下滑到底端的速度为v ，
A B
则 v ___________v （选填“>”、“＜”或“=”），判断的依据是 ___________。
A B
24．在“探究斜面的机械效率”的实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小强
猜想可能跟斜面的倾斜程度有关，如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其它条件一定时
的实验数据。
斜面的 物体的 沿斜面
实验序 斜面的 斜面的 机械效
倾斜程 重力 的拉力
号 高度h/m 长度s/m 率
度 G/N F/N
1 较缓 10 0.2 5.5 1 36.4%
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2 较陡 10 0.4 7.0 1 57.1%
3 最陡 10 0.6 8.5 1 70.6%
（1）分析表中数据，可得第一次物体受斜面的摩擦力为______N；
（2）该实验是探究______（小明／小强）的猜想；结论是：在其他条件一定时，斜面______，机械效率
越高；
（3）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤，
①用弹簧测力计沿斜面把一木块______拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率；
②保持斜面的______不变，改变斜面的______，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率；
③比较两次______的大小，即可验证猜想是否正确。
25．在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用
（1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验，实验前，杠杆左端下沉，应将右端的
平衡螺母向______调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡；
（2）小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率，实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如下表
钩码的重力 钩码提升的 绳端移动的
实验次数 拉力F/N 机械效率
G/N 高度h/m 距离s/m
1 2 0.1 0.9 0.3 74.1%
2 4 0.1 0.3 83.3%
3 6 0.1 2.2 0.3
①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数为 ______N；
②第3次实验中，滑轮组的机械效率为______%（结果保留一位小数）；
③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减
小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率 ______（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率，发现斜面的机械效率与粗糙程度和______（选填“斜
面的倾斜程度”或“上升高度”）有关，某次实验测得物重G＝6N、斜面长s＝1m、高h＝0.2m，拉力为
1.5N，则物体在斜面上受到的摩擦力为______N
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26．小明用如图所示装置探究“斜面的机械效率”。实验前他有如下猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关；
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
（1）实验中，沿斜面拉动物体时，应使其做_____运动；
（2）下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据：
次 物重 拉升高度 拉力 拉动距离 机械效率
物体
数 G/N h/cm F/N s/cm η/%
1 木块 6 10 1.20 100 50
2 小车 6 12 0.75 120
①第2次实验时斜面的机械效率为_____%；
②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与_____的关系；
③第1次实验中，木块所受摩擦力为_____N；
（3）小明进一步研究发现，将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计把重为5N的物块从斜
面底端拉至顶端的过程中，额外功W 与斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）有如下关
额外
系：
L/m 0.45 0.40 0.35 0.30
W /J 0.90 0.80 0.70 0.60
额外
①由表格中信息可知：W 与L成_____比；
额外
②当斜面的水平长度L=0.40m时，拉力做的总功为_____J；
③若将木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为_____N。
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27．如图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置：
(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个，砝码若干，为了完
成实验，还需要的测量工具是______。
(2)实验时素珍同学在木块或铁块上放置不同的砝码，改变物块的重力，用弹簧测力计拉着物块沿斜面做
匀速直线运动。实验的部分数据如下表：
实验次 物块重 垫块的高度 压板下面的拉力 物块移动的距离 机械效
接触面粗糙程度
数 G/N h/m F/N L/m 率
较粗糙（木块﹣木
1 2.0 0.25 1.2 0.80 52%
板）
2 同上 2.0 0.35 1.4 0.80 63%
3 同上 5.0 0.35 3.5 0.80 63%
较光滑（铁块﹣木
4 5.0 0.35 3.1 0.80 ？
板）
①实验次数1的额外功为______。
②该同学运用控制变量法，探究的是斜面的机械效率与______、______、______的关系。
③在第四次实验中，斜面的机械效率为______。
(3)拓展分析：比较实验2、3得知：斜面倾斜程度相同时，物块越重，斜面拉力也越大，但斜面的机械效
率与物重______（选填“有关”或“无关”）。
28．小明同学测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表：
实验 斜面倾斜 物体重量 斜面高度 沿斜面拉 斜面长 有用功 总功W 斜面的机械
次数 程度 G/N h/m 力F/N s/m W /J /J 效率η
有 总
1 较缓 5 0.1 1.5 1 0.5 1.5 33.3%
2 较陡 10 0.2 2 1 1 2 50%
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3 较陡 10 0.2 4 1 2 4 50%
4 最陡 5 0.3 2.4 1
(1)根据表格中数据，第四次（最陡）实验的有用功是_____J，总功是_____J。机械效率是_____；
(2)分析数据可知斜面越陡，机械效率_____（选填“越高”、“越低”或“不变”）；
(3)分析实验数据还可知道，斜面的机械效率与物重_____（填“有关”或“无关”）；
(4)第一次实验中，若拉力作用时间是5s，则拉力的功率是_____W。
29．小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想：
猜想A：斜面的机械效率可能与物体的重力有关；
猜想B：斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关；
猜想C：斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关；
猜想D：斜面的机械效率可能与物体运动的速度有关；
为了验证自己的猜想，小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如下表所示。分析实验数
据，回答下列问题：
实验次 斜面材 斜面倾 物重 拉力 斜面高度 斜面长度 物体速度 斜面的机械
数 料 角 G/N F/N h/m s/m v/（m/s） 效率
1 木板 30° 5 4.2 0.6 1.2 0.2 60%
2 木板 30° 3 2.5 0.6 1.2 0.2
3 玻璃 30° 3 2.2 0.6 1.2 0.2 68%
4 木板 45° 3 2.8 0.8 1.2 0.2 71%
5 木板 30° 3 2.5 0.6 1.2 0.4 60%
（1）在实验过程中，应沿斜面向上___________拉动木块；
（2）第2次实验中斜面的机械效率为___________；
（3）为了验证猜想C，可对比实验___________；对比实验1和2，可验证猜想___________；
（4）对比2和4两次实验数据，可初步得出的结论是：___________；对比2和5，可初步得出得结论是：
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___________。
（5）如果小明要提高此斜面的机械效率，可以采用的方法是：___________（说出一种即可）。
30．小明同学探究“杠杆的平衡条件”。
（1）实验前，杠杆停在图甲所示位置，这时杠杆是______（选填“平衡”或“不平衡” 的，为使杠杆
在水平位置平衡，应该将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节。
（2）调节杠杆在水平位置平衡后，小明进行的三次实验如图乙所示，实验过程中使杠杆在水平位置平衡
的目的是______；根据实验，有的同学按现方案得出如下结论：“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
（3）若将图乙（b）中的钩码同时向远离支点的方向移动相同的距离，则杠杆的______（选填“左”或
“右”）端将下沉；
（4）小明继续研究杠杆的机械效率，他们用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在B点用轻绳悬挂总重
为 的钩码，在A点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计测拉力 ，装置如图丙所示，使杠杆缓慢匀速上升，
用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为 、 ；则：
①杠杆机械效率的表达式为 ______（用测量的物理量符号表示）；
②若只将测力计的悬挂点由A移至C点， 、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则测力计的示数
将______，杠杆的机械效率将______（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
31．小宏用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，杠杆的质量分布均匀，右端固定在O点，杠杆可绕 O
点在竖直平面内转动，且 AC=BC=OA；
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（1）该实验中杠杆所做的额外功主要是______。
（2）他将重为 G的钩码悬挂在 B 点，在 A 点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为 F，测得 A、B
1
两点上升的高度分别为 h、h，则此次杠杆的机械效率为 η=______（用物理量的符号表示）；
1 2 1
（3）若保持弹簧测力计位置不变，将钩码挂在 C 点，缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度（不
计摩擦），则弹簧测力计的示数 F______F，杠杆的机械效率 η______η（均 选填“>”或“<”或“=”）。
2 1 2 1
32．小明在“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、细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。
A． B． C．
D．
(1)如图A所示，此时应将杠杆右侧平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平
衡。
(2)小明同学所在实验小组完成一次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力F=1.5N，动力
1
臂l=0.2m，阻力F=1N，阻力臂l=0.3m。甲同学测出了这组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力
1 2 2
臂”的结论，乙同学认为他的结论不一定科学，理由是______。
(3)图B实验中，小明把两边的钩码同时靠近支点一格，杠杆不再平衡，______（选填“左”或“右”）
端会下沉。
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(4)小明把右边的钩码换成弹簧秤，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度并保持静止，弹簧秤始终沿竖直
方向，如图C所示，此时的杠杆______（选填“是”或“不是”）平衡状态。
(5)当利用图D所示杠杆匀速提升重物到相同高度的过程中，若使弹簧测力计离支点近一点，杠杆的机械
效率______（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同）；若使重物离支点近一点，杠杆的机械效率
______（右端为支点）
33．在探究“杠杆平衡条件”实验中(每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距)。
(1)将杠杆的中点O挂在支架上后，小明发现杠杆左端低右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端
的平衡螺母向______调节。调节杠杆在水平位置平衡，目的是______；
(2)杠杆平衡后，小明同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在
水平位置平衡；
(3)取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点使杠杆在水平位置保持平衡。当弹簧测力计由位置
1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙)，测力计示数将______(选填“一直变大”、
“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”)；
(4)接着小明把支点选到B点，如图丙，在A点挂一个钩码，在C点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，
她觉得此时不满足杠杆平衡条件，造成这个问题的原因是______ ；
(5)完成以上实验后，小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。如图丁，实验时，竖直向上拉动弹簧测
力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数
F=______N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效
率为______%(结果精确到0.1%)。如果把钩码由A移至B，两次实验A点竖直移动相同距离，拉力所做的
有用功将______，此杠杆的机械效率将______（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
34．用如图所示的实验装置测量 杠杆的机械效率（实验原理 ）。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧
测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升至图中虚线位置。
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(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为______N，钩码总重G为2.0N，钩码上升高度h
为0.20m，测力计移动距离s为0.60m，则本次实验做的总功为________J，杠杆的机械效率为________。
请写出使用该杠杆做额外功的两个原因：
①_________；②___________。
(2)根据上述装置，小明提出“杠杆的机械效率与重物所受重力大小，动力作用点位置两个因素有关”的
猜想。他用该实验装置，先后将动力作用在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
机械效率η/%
次 钩码悬挂
钩码总重G/N 钩码移动距离h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m
数 点
1 A点 3 0.20 1.3 0.60 76.9
2 B点 4 0.20 1.9 0.53 79.4
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：
___________；
请简要说明两条理由：
①________ ②________________
参考答案：
1． 是 左 便于测量力臂 0.6 增大 右
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【解析】
【详解】
（1）[1]杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态，是平衡状态。
[2][3]杠杆的右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，故应将平衡螺母向左调节，直到杠杆在水平位置平
衡，目的是便于测量力臂，同时消除杠杆重力对杠杆平衡的影响。
（2）[4]设杠杆一个小格为 L，根据杠杆平衡条件FL=FL 得
1 1 2 2
F×5L=3×0.5N×2L
1
则
F=0.6N
1
（3）[5]当拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，因为钩码数量与钩码力臂不变，要使杠杆继续在水平
位置处于平衡，根据杠杆的平衡条件，则F应增大，即弹簧测力计的示数增大。
（4）[6]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果在图丁中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时，
杠杆的左端
2G×2L=4GL
杠杆的右端
1G×3L=3GL
因为杠杆的右端力和力臂的乘积小于左端，所以杠杆右端上翘。
2． 便于直接读取力臂 1.2 0.75 增大力臂 小于
【解析】
【详解】
（1）[1]杠杆在水平位置平衡，杠杆的重心就在支点处，避免了杠杆自重对实验的影响，因为杠杆是水平
的，钩码对杠杆的力就会和杠杆垂直，支点到力的作用点的距离就是力臂，可以直接读取力臂。
（2）[2]根据杠杆平衡条件
Fl=Fl
11 22
可得
故弹簧测力计的示数为1.5N。
（3）[3]由图像可得
Fl=6N×1×0.01m=0.06N·m
11
当力臂
l=8cm
1
时
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（4）[4]根据杠杆平衡原理可知，阻力和阻力臂不变时，增大动力臂可以减小动力，在扳手手柄上加了一
个长套筒，就是通过增大力臂来达到省力的效果。
[5]分别做出F、F 的力臂可知，F 的力臂大于F 的力臂，阻力和阻力臂不变，所以F 小于F。
a b a b a b
3． 平衡螺母 消除杠杆自重对实验的影响 是 1.5 不同
>
【解析】
【详解】
（1）[1][2]安装好杠杆，调节杠杆两端的平衡螺母，使之在水平位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重对
实验的影响和便于测量力臂。
[3]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态。由于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。
（2）[4]图乙中，设杠杆的一个小格长为L，一个钩码重为G，根据杠杆的平衡条件知道，
即
2G×3L=F×4L
此时弹簧测力计的示数
F=1.5G=1.5×1N=1.5N
[5]“研究杠杆平衡条件”实验要多次改变钩码个数或移动钩码的位置，多次实验目的是找出杠杆平衡条件，
找寻规律；“伏安法测定值电阻的阻值”时要多次移动滑动变阻器滑片，多次测量电压和电流，即多次
实验的目的是求电阻的平均值，减小实验的误差，所以它们多次实验的目的不同。
（3）[6]图丙中，在平衡好的杠杆两侧分别放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡，图丙中左
侧的三个硬币没有摆放整齐，重心偏左，其重力的力臂
L′＞L
1 1
设每个硬币的重量为G，由杠杆平衡条件知道
GL =3GL ′
2 1
所以
L=3L′＞3L
2 1 1
4． 右 4 左 > 杠杆自重对杠杆平衡有影响
【解析】
【详解】
（1）[1]实验前，刻度均匀的杠杆在如图甲所示位置静止，即左侧下沉，说明杠杆的重心在杠杆的左侧，
故应该将平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡。
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（2）[2]设杠杆每个格的长度为l，根据杠杆的平衡条件F l =F l ，即
动 动 阻 阻
3×0.5N×4l=n×0.5N×3l
n=4
需在B点处挂4个相同的钩码。
[3]若A、B两点的钩码同时向支点的方向移动一个格，因
3×0.5N×(4-1) l >4×0.5N×(3-1) l
则杠杆向左端倾斜。
（3）[4][5]图丙中，因支点没有在杠杆的中点，设杠杆的重力为G ，力臂为l′，当杠杆平衡时，根据杠
杠杆
杆的平衡条件
Fl=Fl+ G ×l′
11 22 杠杆
故有
原因是杠杆自重对杠杆平衡有影响。
5． 右 水平 5 不能 0.25
【解析】
【详解】
（1）[1][2]当杠杆静止时，发现左端下沉，表明左边重一些，如图甲所示，此时，应把杠杆的平衡螺母向
右调节，直至杠杆再水平位平衡。
（2）[3]设一个钩码重为G，一格为l，根据杠杆平衡条件可知
解得
n=5
所以需要在B点挂5个钩码。
[4]在A、B点各增加一个钩码，左侧、右侧变为
3G×5l=15G×l
6G×2l=12G×l
两侧不相等，故杠杆仍不能平衡。
（4）[5]在丙图中，设杠杆的重力为G，每一格的长度为l，杠杆一共有8小格，则每一格的重力为 ，
0 0
支点 左侧的部分的杠杆重为
力臂为l，右侧部分重
0
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力臂为3l，根据杠杆平衡条件可得
0
解得
G=0.25N
0
6． Fl=Fl 2 不影响 ＜
11 22
【解析】
【详解】
（1）[1]根据表中数据有
①0.5N×0.2m=1.0N×0.1m；
②1.0N×0.15m=1.5N×0.1m；
③3.0N×0.1m=2.0N×0.15m；
可知杠杆的平衡条件为Fl=Fl。
11 22
（2）[2]设一格的长度为L，杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力的力臂为
根据杠杆平衡条件得到
F=2N
1
（3）[3]实验过程中，若桌面略微倾斜，不影响调节杠杆在水平位置平衡，不影响实验过程。
（4）[4]设每个硬币的重量为G，硬币的半径为r，则由杠杆平衡条件得到
2G(L-r)=3G(L-r)
1 2
2GL -2Gr=3GL -3Gr
1 2
2GL =3GL -Gr
1 2
所以
2GL ＜3GL
1 2
即
2L＜3L
1 2
（5）[5]以天平的刀口为杠杆的支点，天平的左盘和右盘的质量分别为m 和m ，游码的质量为m，当
左 右
游码位于零刻度线时，由杠杆的平衡条件得
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①
当游码位于最大值5克时，由杠杆的平衡条件得
②
由①和②得到
7． 测量力臂 < F 的力臂大于F 的力臂 测力计未重新校零
1 2
200 2.5 0.875
【解析】
【详解】
（1）[1]使杠杠在水平位置平衡，支点到力的作用点的距离就是力臂，便于测量力臂的大小。
（2）[2][3]两次施加的拉力F˂F，依据是：左侧的力和力臂不变，右侧拉力从F 到F，动力臂变小，即
1 2 1 2
F 的力臂大于F 的力臂；根据杠杠的平衡条件FL=FL 可知，动力臂变小，则动力变大，所以F˂F。
1 2 1 1 2 2 1 2
（3）[4]小明将右侧的弹簧测力计移动到左侧C点就直接测量，没有对弹簧测力计重新校零，这样弹簧测
力计的弹簧自重会影响测量结果，导致测量不准确，所以测量前要重新对弹簧测力计校零，即不足之处
是：没有对弹簧测力计重新校零。
（4）①[5]水的重力为
G =m g=250×10-3kg×10N/kg=2.5N
水 水
由丁图可知，
水受重力的力臂为
L=38cm-30cm=8cm
2
金属块的重力的力臂
L=30cm-20cm=10cm
1
根据杠杆的平衡条件FL=FL 可知
1 1 2 2
GL =G L
1 水 2
即金属块的重力为
则金属块的质量为
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[6]将金属块浸没在装有水的杯中且不触底，移动保鲜袋位置至34.8cm刻度线处，刻度尺在水平位置平衡，
此时水重力的力臂为
L ′=34.8cm-30cm=4.8cm
水
根据杠杆平衡条件，此时金属块对刻度尺的拉力为
金属块在水中受竖直向下的重力、竖直向上的浮力及刻度尺对金属块的拉力，而金属块对刻度尺的拉力
与刻度尺对金属块的拉力是相互作用力，所以金属块受到的浮力为
F =G-F =2N-1.2N=0.8N
浮 拉
因为金属块浸没在水中，则金属块的体积等于排开水的体积，根据F =ρ gV 可知，即金属块的体积为
浮 水 排
则金属块的密度为
[7]将杯中的水换成消毒水，将金属块浸没在消毒水中且不触底，移动保鲜袋位置至35.2cm刻度线处，刻
度尺在水平位置平衡，此时保鲜袋中水受重力的力臂
L′=35.2cm-30cm=5.2cm
同理根据杠杆的平衡条件可得，此时金属块对刻度尺的拉力为
金属块在消毒液中受到的浮力为
F =G-F ′=2N-1.3N=0.7N
浮消毒液 拉
根据F =ρgV 可得，消毒液的密度为
浮 排
8． 平衡 右 B 便于测量力臂 2 小于 1 力臂
【解析】
【详解】
（1）[1]杠杆平衡状态是指杠杆在力的作用下处于静止状态或匀速转动状态，图甲中杠杆静止，是平衡状
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态。
[2]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，说明左端重，所以平衡螺母应向上翘的右端调节。
（2）[3]设每个钩码重为G，杠杆每格长为L，则
①杠杆两侧同时减掉一个钩码，左边
右边
所以右边下倾。
②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码，左边
右边
所以左边下倾。
③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离 假设为 格 ，左边
右边
所以右边下倾。
④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离 假设为 格 ，左边
右边
所以左边下倾。符合要求的是②④。
故选B。
（3）[4]杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上，力的力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。
[5]根据杠杆平衡条件FL= F L 得
1 1 2 2
解答
（4）[6]杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上时，力的力臂在杠杆上，此时力臂最大，当如丙
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图，弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，力臂不在杠杆上，动力臂变小，小于15cm。
（5）[7] [8]1、2两种开关均可在力的作用下绕轴转动，符合杠杆原理，因1力臂小，根据杠杆原理可知
力臂越小作用力越大，因此损坏的越快，所以1较易损坏。
9． 省力 改变力的方向 费距离 滑轮组 大于
【解析】
【详解】
（1）[1]在丙中，拉力与重力大小关系为
F＝0.55N＜G＝0.98N
故使用动滑轮时省力。
（2）[2]在乙中，拉力与重力大小关系为
F＝0.98N＝G＝0.98N
但是向下用力，故使定滑轮可以改变用力的方向。
（3）[3]乙的距离为0.2m，丙中的距离为0.4m，故使用动滑轮费距离。
（4）[4]根据定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力，所以可以把定滑轮和动滑轮组合起来，使用滑
轮组。
（5）[5]不用机械所做的功
W＝Gh＝0.98N×0.2m＝0.196J
1
使用定滑轮做的功
W＝FS＝1.02N×0.2m＝0.204J
2 2 2
使用动滑轮做的功
W＝FS＝0.55N×0.4m＝0.22J
3 3 3
W＜W；W＜W，可见使用机械不省功，所以使用机械所做的功都大于不用机械而直接用手所做的功。
1 2 1 3
10． 可以省力 0.2 拉力方向不同 拉力方向与竖直方向夹角越大越费力
【解析】
【详解】
（1）[1]从表格中可以看出，每组数据中弹簧测力计的读数都要小于重物的重力，所以使用动滑轮匀速提
起重物，可以省力。
（2）[2]因为提升重物的过程中相当于两根绳子在提升动滑轮，则由题中资料可知，拉力的表达式为
将第1次的实验数据代入到上式，求得
G =2F-G=2×0.6N-1N=0.2N
动 1 1
（3）[3]当提升相同重物时，所用拉力的方向不同，得到的弹簧测力计的示数不同，由此可知拉力方向不
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同影响拉力的大小。
（4）[4]观察图片并分析数据可知，使用动滑轮匀速提起同一重物，测力计与竖直方向夹角不同，拉力的
大小不同，且测力计与竖直方向夹角越大，拉力也越大。
11． 还要克服动滑轮的重力及摩擦 减小 越大 见解析 AB
【解析】
【详解】
（1）[1]不计动滑轮重力、绳重及摩擦时，使用动滑轮提升物体时，拉力等于物体重力的一半，而实际情
况还要克服动滑轮重、绳重及摩擦，拉力大于物体重力的一半。
（2）[2] 弹簧测力计不是沿竖直向上拉，而是斜向上拉，此时动力臂变小，拉力变大。动滑轮的机械效
率
当其他条件不变时，拉力F变大，动滑轮的机械效率会减小。
（3）[3]第一次实验
△W=W -W -W =Fs-Gh-G h=1.1N×0.2m-1N×0.1m-0.1kg×10N/kg×0.1m=0.02J
1 总1 有1 轮 1 1 1 1 动 1
同理可求第二次、第三次实验中△W=0.04J、△W=0.06J，所以可得结论，重物的重力越大，差值越大。
2 2
[4] 总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值
△W=W -W -W
总 有 轮
实际上就是克服绳重及摩擦力做的功。重物的重力越大，绳子与滑轮及滑轮转轴的摩擦力就越大，克服
摩擦力做的功就越多，差值就越大。
（4）[5]滑轮组的机械效率
或者
故AB符合题意，CD不符合题意。
故选AB。
12． 省力 改变用力的方向 费距离 滑轮组 96.1%
0.055 ＜ 见解析
【解析】
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【详解】
（1）[1]在丙中，拉力
F＝0.55N＜G＝0.98N
故使用动滑轮时省力。
（2）[2]在乙中，拉力
F＝1.02＞G＝0.98N
但是向下用力，故使定滑轮可以改变用力的方向。
（3）[3]钩码移动的距离为0.2m，丙中的距离为0.4m，故使用动滑轮费距离。
（4）[4]在提升重物的过程中，为了既方便又省力，结合定滑轮和动滑轮的特点，可以使用滑轮组。
（5）[5]在乙实验中，该装置的机械效率为
η＝ ＝ ＝ ×100%≈96.1%
（6）[6][7]动滑轮承重绳子的股数n＝2，第二次实验时拉力的功率
P＝ ＝ ＝Fv＝Fnv ＝0.55N×2×0.05m/s＝0.055W
物
静止时没有摩擦力，拉力等于钩码和动滑轮重力的一半，拉力小于0.55N。
（7）[8]不计摩擦和绳重，在提起的过程中，丙用的是动滑轮，所以丙方法需要克服动滑轮的重力做功，
丙比乙多做额外功。
13． 匀速直线 0.4 40 88.9% 大 无关 B
【解析】
【详解】
（1）[1]缓慢拉动弹簧测力计使钩码做匀速直线时，绳子自由端也做匀速直线运动，钩码处于平衡状态，
绳子拉力等于钩码重力，由二力平衡可知此时弹簧测力计示数等于绳子张力，可准确测出绳子拉力的大
小。
（2）[2]由图可知绳子段数n=3，忽略绳重和摩擦时有
得动滑轮重力
G =3F-G=0.8N3-2N=0.4N
动
（3）[3]有用功
W =Gh=4N0.1m=0.4J
有
[4] 机械效率
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（4）[5]分析表中数据，机械效率分别为83.3%、88.9%、90.9%，由此可知钩码重力越大机械效率越高。
[6]3、4次实验绳子自由端分别移动了0.3m、0.4m，而机械效率均为90.9%，由此可知机械效率与钩码上
升的高度无关。
（5）[7]分析机械效率可知
G 减小时机械效率增大，故AC不符合题意，B符合题意。
动
14． 匀速 乙 70.1% ABC
【解析】
【详解】
（1）[1]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计匀速运动时处于平衡状态，受平衡力作用，
此时弹簧测力计拉力和绳子对弹簧测力计的拉力大小相等、方向相反且在同一直线上，可知此时弹簧测
力计示数即为绳子拉力的大小。
（2）[2]1、2次实验中钩码重力为2G，3、4次实验中钩码重力为4G，由图可知甲图中为1个砝码，乙图
中两个砝码，乙图中砝码重力为甲图中的两倍，可知第四次实验用图乙的装置来完成的。
（3）[3]第3次实验时钩码总重力为4G，提升的高度为h=0.1m，绳子自由端移动的距离为s=0.3m，拉力
F=1.9N，机械效率=61.5%，满足关系
……①
第4次实验时钩码总重力为4G，提升的高度为h=0.1m，绳子自由端移动的距离为s=0.5m，拉力
4 4
F=1.3N，机械效率为时满足关系
4 4
……②
整理①②可得
（4）[4]根据表格中数据可知绳子段数为3，物重为2G时机械效率为55.6%，物重为4G时机械效率为
61.5%，绳子段数为5时机械效率为70.1%，可知增加所提物体重量可提高机械效率，结合生活经验，减
轻动滑轮重和机械加润滑油时可减少额外功，从而提高机械效率，比较1、2次实验可知，增加重物上升
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高度机械效率不变，为55.6%，故ABC符合题意，D不符合题意。
故选ABC。
15． 74.1% 2、3 不变 刻度尺 小于
【解析】
【详解】
（1）[1]由表中数据可得，第4次实验的机械效率为
[2]由第4次实验中，钩码上升的高度为0.1m，测力计移动距离为0.4m，则承担物重绳子的股数为
故绳子从定滑轮开始绕线，如图所示：
（2）[3]根据控制变量法，要得出同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组机械效率越高的结论，需要
改变钩码重，钩码上升的高度和测力计移动的距离保持不变。因此通过比较2、3两次实验数据可得出结
论。
[4]由滑轮组机械效率公式
可知，滑轮组的机械效率与提升物体的速度无关，因此利用图甲的滑轮组匀速提升相同的物体时，仅增
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大提升物体的速度，滑轮组的机械效率不变。
（3）[5]测力计移动的距离s与钩码上升的高度h的关系为
s=nh
滑轮组机械效率公式可推导为
由上式可知，测量滑轮组机械效率时，不需要测量钩码上升的高度，因此实验器材可以不需要刻度尺。
[6]由图可知，甲和乙绳子的绕法不同，其它相同情况下，滑轮组的机械效率相同。若实验中使用的弹簧
测力计的量程为“0~5N”，忽略绳重和摩擦，甲有两段绳子承担动滑轮和物体的重，乙有三段绳子承担动
滑轮和物体的重，所以甲、乙做的额外功相同，乙能提起更重的物体，做的有用功更多，故乙的最大机
械效率更高。
16． 量程 刻度尺 乙 不科学 提升物体的重力
【解析】
【详解】
（1）[1]量程决定了弹簧测力计测量的范围，实验前，要观察所用弹簧测力计的量程、分度值，并观察指
针是否指在零刻度线。
（3）[2][3]实验中，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用刻度尺测出物体G上升的高度h，
根据表格中的数据，由s=nh知道，绳子的有效段数
故知道，所用的滑轮组是乙。
（5）[4]由 知道，滑轮组的机械效率
由于滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关，所以，他的结论不科学。
（6）[5]小红认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率，为进一步探究，根据控制变量法，保持动滑轮
重力不变，应改变物体的重力，重复实验步骤（3），计算出机械效率并进行比较分析。
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17． 88.9% 2.2 大 多
绳子与滑轮间的摩擦力变大 A
【解析】
【详解】
（1）[1]由表中数据可知，钩码上升距离为10cm，弹簧测力计上升距离为30cm。承担物重的绳子的股数
是
由此可知，滑轮组从动滑轮开始绕线，如图所示：
（2）[2]在第2次实验中滑轮组的机械效率为
（3）[3]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.2N。
[4]要正确测量出拉力，需要弹簧测力计匀速拉动，而静止时，没有机械与绳子间的摩擦力，所测拉力偏
小，从而使总功偏小，机械效率偏大。
（4）[5][6]分析数据可知，每次实验的额外功为
W=Fs-Gh=0.8N×0.3m-2N×0.1m=0.04J
1 1 1
W=Fs-Gh=1.5N×0.3m-4N×0.1m=0.05J
2 2 2
W=Fs-Gh=2.2N×0.3m-6N×0.1m=0.04J
3 3 3
由此可知，使用同一滑轮组，提升的物体越重，额外功越多，原因可能是物重增加，绳子与滑轮间的压
力增大，摩擦力增大。
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（5）[7]由表中数据规律可知，钩码每增加2N，弹簧测力计示数增加0.7N。若钩码重为8N，则拉力为
2.9N。此时的机械效率为
故选A。
18． 缓慢拉动 4 无关 83.3 0.12 C
【解析】
【详解】
(1)[1]考虑变化运动对装置运行的影响，应该在缓慢拉动时读数。
(2)[2]丙装置中有5段绳子与动滑轮接触，故其在工作时，绳子自由端移动的距离是物体上升距离的5倍。
读数据表可以知道，第3次和第4次是测量丙装置的机械效率的。
[3]第3、4两组数据，物体上升的高度不同，但滑轮组的机械效率相同，这说明滑轮组的机械效率与物体
上升的高度无关。
(3)[4]第2次实验时，测得的机械效率为
[5]第2次实验拉力所做的额外功为
(4)[6]AB．物重增加了，在提升高度相同的情况下，有用功增加了，故滑轮组的机械效率要增大。故AB
不符合题意；
CD．第2次实验中，同样是把6N重的物体提升0.1m，而被提升的动滑轮只有1个，机械效率是83.3%；
而现在也把6N重的物体提升0.1m，被提升的动滑轮有2个，相对来讲额外功要多一些，机械效率是达不
到83.3%的。故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
19． 匀速 0.4 88.9% 2.2 0.66 高 不变 见解析
【解析】
【详解】
（1）[1]在测滑轮组机械效率的实验中需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定。
（2）[2]第2次实验克服钩码重做功
W =Gh=4N×0.1m=0.4J
有
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（3）[3]第2次实验的机械效率为
[4]测力计分度值为0.2N，示数为2.2N，故编号②处数据为2.2。
（4）[5]第3次实验时，钩码上升的速度为0.1m/s，根据 ，由表中数据，测力计移动的速度为物体上
升速度的3倍，即
v =nv =3×0.1m/s=0.3m/s
测 钩
则拉力的功率为
（5）[6]纵向分析表中数据可得：对于同一个滑轮组，当提升的物重越来越大时，机械效率越来越大。故
使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
（6）[7][8]不计绳重及摩擦，则克服动滑轮的自重做的功为额外功，若将此滑轮组换一种绕绳方法，提升
相同的物体时，滑轮组的机械效率
G和G 不变，故滑轮组的机械效率不变。
动
20． 竖直向上匀速 88.9% C 低 12
【解析】
【详解】
（1）[1]实验中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，让整个装置处于平衡状态，测力计的示数才等于拉力
的大小。
（2）[2]由实验数据知，第2次实验中，提升钩码所做的有用功
W =Gh=4N×0.1m=0.4J
有
绳子端拉力所做的总功
W =Fs=1.5N×0.3m=4.5J
总
滑轮组的机械效率
（3）[3]由表格数据知，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高，钩码重为6N时，机械效率已为
90.9%，那么提升物体的重为8N时，机械效率可能达到92.4%，但不可能达到100%，因为在利用滑轮组
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提升重物时，总会做额外功，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（4）[4]由图丁知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
[5]由图示知，动滑轮的重力为4N，机械效率为75%。而实验中，滑轮组承重绳子为3根。在忽略绳重和
摩擦时有
F=
1
所以
即
解得被提升物体所受的重力
G=12N
1
21． 0.2 66.7% ＝ 省力 ＜ 提升物体的重力不同 C
【解析】
【详解】
(1)[1]由a、b、c三组实验数据知，a的有用功为
W ＝Gh＝2N×0.1m＝0.2J
有用
[2]a装置的总功为：
W ＝Fs＝1.5N×0.2m＝0.3J
总
a的机械效率
(2)[3]b装置的有用功
W ＇＝Gh＝2N×0.1m＝0.2J
有用 b b
b装置的总功
W ＇＝F＇s＇＝1.0N×0.3m＝0.3J
总
ab的有用功和总功相同，机械效率相同
ηa＝ηb
[4]根据数据可知，a的拉力大于b的拉力，所以b的优势是省力。
[5]c装置的有用功
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W ＇＇＝Gh＝5N×0.1m＝0.5J
有用 c c
c装置的总功
W ＇＇＝F's＝2.0N×0.3m＝0.6J
总 c c
c装置的机械效率
[6]b、c滑轮组，它们机械效率的关系是ηb＜ηc，其原因是提升物体的重力不同。
(3)[7]总功等于有用功加额外功，减小动滑轮重力，可以减小额外功，从而减小总功，根据 可知，
可以提高滑轮组的机械效率，故a符合题意；
根据 可知，改变绳子绕法、减小定滑轮重力，滑轮组的机械效率不变，不能提高滑轮
组机械效率，故b、c不符合题意；
根据 可知，增大重物重力，可以提高滑轮组的机械效率，故d符合题意。
故选C。
22． 竖直向上匀速缓慢 2、3 0.4 80% 变小 3、4 在物重相同的情
况下，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]该实验中应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，这样测力计示数才等于
拉力大小。
[2]由表中数据可知，2、3两次实验数据中钩码上升的高度和绳子移动的距离都相同，说明这两次实验用
了同一个实验装置，只有所挂物重不同，故通过比较2、3里请辞实验数据可得出，同一滑轮组提升重物
时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
（2）[3]在丁图中，若拉力F向右倾斜，则拉力变大，总功变大，有用功不变，故测出的机械效率将变小。
（3）[4] [5]用丁图装置进行实验，即绳子的段数为4，丁图中，绳子的有效段数为n＝4，绳端移动距离
s＝nh＝4×0.1m＝0.4m
4 4 4
此时滑轮组的机械效率
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=80%
[6][7]要探究滑轮组提升物体时机械效率的高低与动滑轮重是否有关，应控制提升的物相同，只改变动滑
轮的重力（个数），故应比较应进行3、4两次实验，通过这两次实验数据得出的结论是：在物重相同的
情况下，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
23． 70.6% 3.5 见解析 增大 0 > 见解析
【解析】
【详解】
（1）①[1]第三次的机械效率为
②[2]第一次实验中，总功为
W =Fs=5.5N×1m=5.5J
总1 1 1
有用功为
W =Gh =10N×0.2m=2J
有1 1
额外功为
W =W ﹣W =5.5J﹣2J=3.5J
额外1 总1 有1
本实验中克服摩擦力做的功为额外功，故物块所受斜面的摩擦力为
③[3]纵向分析表中的实验的数据，结论是：当物重与斜面的粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高。
（2）①[4]若斜面光滑，则物体只受到垂直斜面上的支持力与物体的重力作用，这两力的合力斜向下，为
非平衡力，故物体的运动状态要发生改变，下滑过程物体的运动速度增大。
②[5]因支持力与移动的距离垂直，故这个过程中支持力做功为0。
③[6][7]根据W=Gh，两种情况下做的有用功相同，由（2）①知，A斜面机械效率高，克服摩擦力做的额
外功少，故当物体滑到斜面底端时，机械能转换成的内能少，物体在A斜面上动能较大，即A的速度较
大。
24． 3.5 小强 “越陡”或“倾斜程度越大” 匀速 倾斜程
度 粗糙程度 机械效率
【解析】
【详解】
（1）[1]若不考虑摩擦，则直接用手做的有用功和利用斜面做的总功相等，即Gh＝F′l，故此时把物体沿
斜面方向匀速拉上去的力
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F′＝ ＝ ＝2N
由表数据，实际的拉力为F＝5.5N，故第一次物体受斜面的摩擦力为
F﹣F′＝5.5N﹣2N＝3.5N
（2）[2]由表中数据知，实验中控制斜面的粗糙程度相同和其它条件不变，只改变斜面的倾斜程度，故该
实验是探究小强的猜想倾斜程度越大。
[3]结论是：在其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高。
（3）[4]用弹簧测力计沿斜面把一木块匀速拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率。
[5] [6]研究机械效率与长斜面粗糙程度的关系时，要保持斜面的倾斜程度和其它条件不变，只改变斜面的
粗糙程度，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。
[7]比较两次机械效率的大小，即可验证猜想是否正确。
25． 右 1.6 90.9 变大 倾斜程度 0.3
【解析】
【详解】
（1）[1]实验前，杠杆左端下沉，左边重，需要将平衡螺母向右调。
（2）①[2]由图2可知，第2次实验中弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计示数为1.6N。
②[3]第3次实验中，滑轮组的机械效率为
③[4]若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，减小了额外功，那么有用功的占比就增大了，故提高了滑
轮组的机械效率。
（3）[5][6]实验证明：斜面的机械效率与粗糙程度和斜面的倾斜程度有关，斜面倾斜程度越大，机械效率
越大；物体在斜面上受到的摩擦力做的功为
物体在斜面上受到的摩擦力为
26． 匀速直线 80 摩擦力 0.6 正 2.3 2
【解析】
【分析】
(1)从实验操作方便的角度考虑，要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹
簧测力计的示数稳定，测量才够准确；
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(2)①根据 求出机械效率；
②根据表格中的相同点和不同点分析；
③求出总功和有用功，然后求出额外功，根据W=fs求出摩擦力；
(3)①分析表中实验数据，得出额外功与斜面水平长度的关系；
②根据斜面的长度与斜面水平长度，由勾股定理求出斜面的高度，然后由功的公式求出有用功与总功；
③当木板放在水平面上时，克服摩擦力做的功为额外功，根据额外功与斜面水平长度的关系求出斜面水
平时的额外功，由功的公式求出摩擦力，然后由平衡条件求出弹簧测力计的拉力。
【详解】
(1)[1]沿斜面拉动物体时，为使弹簧测力计的示数稳定，便于读数，所以应尽量使物体做匀速直线运动。
(2)①[2]第2次实验时斜面的机械效率
②[3]由图可知，物体的重力是相同的，小车与斜面间的摩擦是滚动摩擦，而木块与斜面间的摩擦是滑动
摩擦，它们受到的摩擦力不同，故探究的是斜面的机械效率与摩擦力的关系。
③[4]第1次实验沿斜面拉木块做的有用功
W =Gh =6N×0.1m=0.6J
有 1
拉力做的总功
W =Fs=1.2N×1m=1.2J
总 1 1
则额外功
W =W -W =1.2J-0.6J=0.6J
额 总 有
由W =fs得，木块所受摩擦力
额
(3)[5]①由表中实验数据可知，W 与L成正比。
额外
②[6]当斜面的水平长度L=0.40m时，斜面高度
此时有用功
W ＇=Gh＇=5N×0.3m=1.5J
有用 1
总功
W ＇=W ＇+W ＇=1.5J+0.8J=2.3J
总 有用 额外
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③[7]当木板平放在水平桌面上，斜面的水平长度
L=s=0.50m
2
设此时的额外功为W，因额外功与L成正比，则
则
W=1J
由W=fs得
此时木块在水平桌面上做匀速运动，由平衡条件得：弹簧测力计的拉力
F=f=2N
【点睛】
本题考查了求斜面效率、实验数据分析、求拉力等问题，有一定的难度；掌握功的计算公式、效率公式、
总功与有用功与额外功间的关系即可正确解题。
27． 刻度尺 0.46 接触面粗糙程度 物块重 斜面倾斜程
度 71% 无关
【解析】
【详解】
(1)[1]由表中数据可见需要测量的物理量有四个：物块的重力、沿斜面的拉力、物块上升的高度、物块移
动的距离，其中前两个由弹簧测力计完成，后两个由刻度尺来完成测量，因此还需要补充的器材是：刻
度尺。
(2)[2][3][4] [5][6] ①有用为
总功为
额外功为
故额外功为0.46J；②分析实验1、2，接触面的粗糙程度、物块重相同，斜面的倾斜程度不同，机械效率
不同，研究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系的；分析实验2、3，斜面的倾斜程度、接触面的
粗糙程度相同，物块重不同，机械效率相同，研究的是斜面的机械效率与物块重的关系的；分析实验3、
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4，斜面的倾斜程度、物块重相同，接触面的粗糙程度不同，机械效率不同，研究的是斜面的机械效率与
接触面粗糙程度的关系；
③在第四次实验中，斜面的机械效率为
(3)[7]比较实验2、3得知：斜面倾斜程度相同时，物块越重时，斜面拉力也就越大，但斜面的机械效率
是相同的，即在斜面的倾斜程度相同时，机械效率与物重无关。
28． 1.5 2.4 62.5% 越高 有关 0.3
【解析】
【分析】
(1)物体重力和高度的乘积计算有用功，拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功，有用功和总功的比值计
算机械效率；
(2)根据实验数据判断机械效率的大小；
(3)当斜面上的重力改变时，机械效率改变，说明斜面的机械效率和物体重力有关；
(4)利用功和时间的比值计算功率。
【详解】
(1)[1]根据物体重力和高度计算有用功为：
W =Gh=5N×0.3m=1.5J；
有
[2]拉力和绳子拉长的长度计算总功为：
W =Fs=2.4N×1m=2.4J；
总
[3]机械效率为：
；
(2)[4]根据测量的实验数据，斜面越陡，机械效率越大；
(3)[5]当物体重力增大时，斜面的机械效率变大，说明机械效率和物体重力有关；
(4)[6]利用功和时间计算功率为：
。
29． 匀速 60% 2和3 A 当其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机
械效率越大 斜面的机械效率与物体运动的速度无关 增大斜面的倾斜程度
【解析】
【详解】
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（1）[1]只有物体做匀速直线运动，弹簧测力计的示数才稳定，方便记录拉力大小。
（2）[2]由 可知，第2次实验中斜面的机械效率为
（3）[3]为了验证猜想C：斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关，应该控制其它条件相同，仅改变
斜面的粗糙程度，由表格数据可知，2和3两次实验中斜面倾角，物重，斜面高度，斜面长度，运动速度
都相同，仅斜面材料不同，即仅斜面粗糙程度不同，所以可以验证猜想C：斜面的机械效率可能与斜面的
粗糙程度有关。
[4]对比实验1和2可知，这两次实验中斜面材料，斜面倾角，斜面高度，斜面长度，运动速度都相同，
仅物重不同，所以可以验证猜想A：斜面的机械效率可能与物体的重力有关。
（4）[5]对比2和4两次实验数据可知，这两次实验中斜面材料，物重，斜面高度，斜面长度，运动速度
都相同，仅斜面倾角不同，且4中斜面倾角大于2中斜面倾角，4中的斜面机械效率大于2中的斜面机械
效率，由此可以得出结论：当其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。
[6]对比2和5两次实验数据可知，这两次实验中斜面材料，斜面倾斜程度，物重，斜面高度，斜面长度
都相同，仅运动速度不相同，但二次实验中的斜面机械效率相等，由此可以得出结论：斜面的机械效率
与物体运动的速度无关。
（5）[7]由实验2和4表格数据可知，当其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大，
所以可以通过增大斜面的倾斜程度来提高此斜面的机械效率。
30． 平衡 右 便于测量力臂 B 左
变大 不变
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。由图知，杠杆的右端偏高，所以需将平衡螺母向右调节。
（2）[3]使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量力臂。
[4]杠杆的平衡条件是动力 动力臂 阻力 阻力臂，所以小明提出的结论是错误的。小明结论错误是因为
杠杆在水平位置平衡，力臂恰好等于支点到力的作用点的距离，没有改变力的方向，所以要推翻这个错
误结论，可以用弹簧测力计斜着拉杠杆使其在水平位置平衡。
故选B。
（3）[5]将图乙（b）中的钩码同时向远离支点的方向移动相同的距离，杠杆左端力与力臂的乘积会更大，
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所以杠杆的左端下沉。
（4）[6]机械效率的表达式为
[7]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重力做额外功，则
设杠杆重心升高的距离为 ，所以
不变， 变小，h和h 不变， 不变，因此 变大。
2
[8]若只将测力计的悬挂点由 移至 点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度不变，杠杆升高的距
离 不变，所以 不变，即 不变。根据公式
分母不变，分子不变，所以 不变。
31． 克服杠杆的自重及摩擦所做的功 ＜
＜
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]该实验对重物做功的同时，还不得不克服杠杆重力和摩擦力做功，该实验中杠杆所做的额外功主
要是克服杠杆的自重及摩擦所做的功。
（2）[2]拉力做的功
杠杆对重物做的功
此次杠杆的机械效率为
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（3）[3]若保持弹簧测力计位置不变，将钩码挂在 C 点，动力臂大小不变，阻力大小不变，阻力臂变小，
由杠杆平衡条件得，动力大小变小，即弹簧测力计的示数变小。
[4]将钩码改挂在C点后，缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度， 因此有用功不变，杠杆升高的高
度变大，额外功增大 ，总功增大，由 得，机械效率将变小。
32． 右 未多次实验，结论可能具有偶然性 右 是 不
变 变小
【解析】
【详解】
(1)[1]如图A所示，杠杆向左端倾斜，此时应将杠杆右侧的平衡螺母向右调节使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]仅凭一组数据就得出“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论可能具有偶然性，应改变钩码的数量和
位置重复实验，这样才能得到普遍规律。
(3)[3]图B实验中，小明把两边的钩码同时靠近支点一格，则动力F=1.5N，新的动力臂l=0.15m，阻力
1 1
F=1N，新的阻力臂l=0.25m，比较力和力臂的乘积
2 2
可知杠杆不再平衡，右端会下沉。
(4)[4]杠杆平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，此时杠杆虽然未在水平位置静止，但杠杆仍是平
衡状态。
(5)[5]当利用图D所示杠杆匀速提升重物到相同高度的过程中，若使弹簧测力计离支点近一点，提升重物
所做的有用功不变，杠杆重心升高的高度不变，即额外功（克服杠杆重力所做的功）不变，则杠杆的机
械效率不变。
[6]若使重物离支点近一点，提升重物到相同高度所做的有用功不变，但杠杆重心升高的高度变大，所以
额外功（克服杠杆重力所做的功）变大，则杠杆的机械效率变小。
33． 右 便于测量力臂以及消除杠杆自重的影响 3 先变小后变大
没有消除杠杆自重的影响 0.5 66.7 不变 变大
【解析】
【详解】
(1)[1]为了使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动。
[2]使杠杆在水平位置平衡，可以直接在杠杆读出力臂，同时让重力作用线过O点，消除杠杆自重的影响。
(2)[3]设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，由杠杆平衡条件可知
解得n=3，所以在B处挂3个钩码，使杠杆在水平位置平衡。
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(3)[4]由图可知，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而
杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大。
(4)[5]把支点选到B点，杠杆的重心在O点，在计算时，由于杠杆自身重力的影响，左边应有两个力，故
此时好像不满足杠杆平衡条件。
(5)[6]由图知，弹簧测力计的分度值是0.1N，拉力F=0.5N。
[7]杠杆的机械效率是
[8][9]将钩码的悬挂点由A移至B，O、C位置不变，仍将钩码提升相同的高度，有用功不变，由于额外功
是提升杠杆所做的功，悬挂点由A移至B后，杠杆实际提升的高度变小，所以额外功也变小，则总功变
小，所以杠杆的机械效率将变大。
34． 0.9 0.54 74.1 克服摩擦 克服杠杆自重 不能 两次实验
时，动力没有作用在同一位置，同时改变两组条件，数据不宜直接比较 仅根据一次对比实验所
得结论是不可靠的
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3][4][5]弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.1N，指针在第9个小格，示数为
0.9N；用杠杆提起货物，对货物做的功是有用功
用杠杆提起货物，对整个杠杆做的功是总功
对整个杠杆做的功是总功0.54J；则杠杆的机械效率
故杠杆的机械效率为74.1%；利用杠杆提升物体时，克服摩擦以及杠杄自重做的功都是额外功。
(2) [6][7][8]分析机械效率的影响因素应采取控制变量法，故不能得出结论；研究提起的物重和机械效率
的关系时，应保持动力（即弹簧测力计拉力）作用位置不变，而实验中，两次弹簧测力计拉力作用的位
置是不同的；同时，还应进行多次实验，分析多组数据，才能得出有说服力的正确结论，只凭一次实验
数据做出结论是不科学的。
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