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图甲图乙 图丙第十一章 功和机械能§11.1 功一、力学中的“功”1、“做功”的含义：如果一个力作用在物体上．．．．．．．．．，并且物体在这个力的作用下移动了一段距离．．．．．．．．．．．．．．．，那么我们就说这个力对物体做了功。
2、做功的两个必要因素：①作用在物体上的力F ；②物体在这个力的方向上移动了一段距离s 。
注：若力与运动的方向垂直，则该力没有做功。
二、功的计算1、定义：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
公式：W F s =⋅ 变形公式：W F s =，W s F= 注：当在竖直方向做功．．．．．．时，公式可表示为：W G h =⋅（如“重力做功”或“克服重力做功”）。
2、功的物理意义：11J N m =⋅表示：用1N 的力使物体移动1m 所做的功是1J 。
三、功的原理使用任何机械都不能省功。
§11.2 功率1、定义：功与做功所用时间之比叫做功率。
2、 公式：W P t=变形公式：W Pt =，Wt P=3、单位换算：11000kW W =4、功率的物理意义：①功率是描述做功快慢的物理量；功率越大，表示物体做功越快。
②11W J s =表示：物体1s 所做的功是1J 。
§11.3 动能和势能一、能量物体能对外界做功，我们说物体具有能量（物体对外界做功越多，说明物体具有的能量越大）二、动能（一）定义：物体由于运动而具有的能，叫动能。
（二）探究：动能的大小与什么因素有关： 1、研究方法：控制变量法2、实验器材：刻度尺．．．、带斜面的长木板、 木块、质量不等的两个钢球3、实验过程：钢球A 的动能大小是通过观察木块．．B ．移动的．．．距离．．来体现出来的。
4、结论： （1）与质量．．有关： 控制不变的量：速度（图甲和图丙）（使质量不等的钢球在斜面的同一高度自由滚下）结论：当速度相同时，质量越大，动能越大。
（2）与速度．．有关： 控制不变的量：质量（图甲和图乙）（使同一钢球在斜面的不同高度自由滚下）结论：当质量相同时，速度越大，动能越大。
第十一章专题训练杠杆作图1．如图所示，是小明同学用撬棍撬石头的情景，石头重为600N，画出石头受到重力的示意图（O点是力的作用点），画出F的力臂。
2．如图所示，轻质杠杆上挂一物体，拉力使杠杆在图中位置平衡，请在图中画出力的力臂l和物体所受的重力示意图。
3．请在图中画出F的力臂，4．在图中画出力F的力臂l。
5．由于土壤松动，一颗珍稀古树摇摇欲坠。
园艺师用绳子将古树系住，通过山体固定，对古树展开救助。
如图所示，把古树视为杠杆，O点为支点，A点为古树重心位置。
请画出：①古树受到的重力G 的示意图；②绳子拉力的力臂l。
6．如图所示，杠杆在力F1的作用下处于静止状态，请画出力F1的力臂l1及F2。
7．为使图中的杠杆保持平衡，请在图中适当位置处画出所需的最小动力。
8．在图中分别画出水壶的重力（点B 为重心），及作用在A点打开壶盖最小力F 的示意图。
9．如图所示，小明要将购物车推上台阶，需要在车把手上A点（大黑点）处施加一个斜向下的力。
已知购物车的支点在O点（小黑点），请在图中A点处画出最小的力F1及对应的力臂l1。
10．如下所示，装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A 为拉杆的端点。
拉杆旅行箱在图示位置静止，画出在A点的最小拉力F及它的力臂l。
11．如图所示是人走路的情形，可将人的脚视为一根杠杆。
请在图中画出动力F的力臂l；12．在如图所示的杠杆上的B点挂一重物，对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置。
试画出这个力F1的示意图和力臂l1。
13．如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是力F2的力臂。
在图中画出力F1的力臂l1以及力F2的示意图。
14．请在图中画出使杠杆ABC在此位置保持平衡的最小动力F的示意图。
15．画出图中作用在指甲钳A点的力F的力臂l。
16．如图a所示的钢丝钳，其中A是剪断钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），图b为单侧钳柄及相连部分示意图。
湖北仙桃中学物理第十一章简单机械和功单元测试与练习（word解析版）湖北仙桃中学物理第十一章简单机械和功单元测试与练习（word 解析版）一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难）1．小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率，他记录的实验数据如下表。
次数物重G/N绳自由端的拉力F/N钩码上升的高度h/cm绳自由端移动的距离s/cm机械效率η/%1 1.00.510302 2.00.951574.1(1)根据记录表格中提供的信息，组装图中小军使用的滑轮组______；(2)根据给出的实验数据，计算出第一次的机械效率并填入表格中______；（结果保留三位有效数字）(3)同一个滑轮组，在两次实验过程中机械效率不同，主要原因是______。
【答案】 66.7 两次提升的物重不同【解析】【分析】【详解】(1)[1]当钩码上升的高度为10cm时，绳自由端移动的距离为30cm，则绳子承担重物的段数30cm310cmsnh===绳子的段数是奇数，从动滑轮开始绕起，如图所示(2)[2]第一次的机械效率111111N0.1m100%100%100%66.7%0.5N0.3mW G hW F sη=?=?=?≈有1有1总(3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组，即绳重、摩擦、滑轮重是相同的，所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。
2．小明在探究杠杆的平衡条件的实验中，以杠杆中点为支点。
(1)小明在杠杆两侧挂上钩码，调节钩码的数量和位置直到杠杆水平平衡，如图甲所示，此时小明将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后，杠杆_____（选填“左”或“右”）端下沉；(2)小明在得出杠杆平衡条件后，利用杠杆平衡条件解决问题：①如图乙所示，有一根均匀铁棒BC，其长为L，O点为其重心，其所受重力300N；OA=4L，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为_____N；若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F＇至少应为_____N；②如图丙所示，C物体静止在水平地面上时，对地面的压强为6×105Pa。
第十一章简单机械和功----滑轮机械效率题型求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容，也是近年来中考的热点问题。
由于计算中涉及到总功、有用功、额外功等抽象概念，特别是滑轮组的机械效率题目中，同一滑轮组在不同负载情况下机械效率不同，有用功在具体情况中的形式不同，隐含条件的渗入，以及特殊形式的滑轮组等等，在学习的过程中常感觉困惑，易造成错解。
为了解决这类问题，同学们要搞清楚以下几点：要对机械效率公式进行归类细化根据对、、的具体理解，可以将机械效率的定义式进行如下归类：1、在竖直方向上，G是物体重，G动是动滑轮重，h是物体被提升的高度，也是动滑轮被提升的高度。
∴，若绳重及摩擦不计，F是拉力，S是拉力F移动的距离，n是动滑轮上承担力的绳的段数。
，；①②③公式都适合。
若是考虑绳重和摩擦力，用滑轮组把物体提升的高度h，拉力F移动的距离S，总满足S=nh；只可用于①②。
2、在水平方向上，由于物体是匀速运动，滑轮组对物体的拉力F′与水平地面对物体的摩擦力f是一对平衡力，∴，即克服水平面对物体摩擦所做的功在数值上是等于有用功。
3、在斜面方向上，f是物体与斜面之间的摩擦，L是斜面的长，由于克服斜面对物体摩擦所做的功是额外功，所以。
1、2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。
在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了1m．已知物体A重400N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为80%．关于该过程，下列说法正确的是（）A．水平地面对工人的支持力为300NB．动滑轮重为50NC．人对绳子拉力的功率为120WD．支架受到滑轮组的拉力为850N2、为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是（）A．用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度B．若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少C．减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率D．若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力3、如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程A．额外功较小B．额外功较大C．总功较小D．总功较大4、如图所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以1 m/s的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。
第十一章简单机械和功汇编之杠杆机械效率1.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计。
（1）实验中，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。
弹簧测力计的示数为F，钩码总重为G，钩码上升高度为h，测力计移动距离为s，则杠杆机械效率的表达式为η=(用已知或测量的物理量符号表示)。
（2）请写出使用该杠杆提升重物，影响杠杆机械效率大小的一个因素：。
（3）本次实验中，若提升的钩码重一定，只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，保持测力计移动距离s不变，则杠杆的机械效率将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。
实验时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速。
（1）拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h =0.2m,弹簧测力计的示数为F=50 N，其移动的距离为s =0.5m，则杠杆的机械效率η=（2）若增加钩码的重量，重复实验，则杠杆的机械效率将(变大/变小/不变);（3）若钩码的重量不变，将弹簧测力计移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，设此时弹簧测力计的示数为Fˈ，杠杆的机械效率为ηˈ，若不计转轴O处的摩擦，则: FˈF,ηˈη(>/=/<)。
3.小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为S，则杠杆的机械效率η= (用题中字母表示)．若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数F′(>/=/<)F，杠杆的机械效率η′(>/=/<)η。
4.用如下图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。
（1）实验时，要竖直向上（填“匀速”或“变速”）拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
江苏省苏科版初三物理上学期第十一章简单机械和功本章实验之测功率1.王帅家住三楼，他经常上下楼，一天他在上楼时，突然想到：自己上楼时的功率是多少呢？他思考后，便准备器材，进行了测量，很快就算出了自己上楼时的功率，请同学们帮他完成以下问题．（1）在下面的物理量中，王帅只需测量__________、__________和__________三个物理量即可．a．楼梯的长度L b．楼梯的高度h c．上楼的速度v d．上楼用的时间t e．王帅的体重G f．王帅的质量m（2）从下面提供的工具中，选出三种所需测量仪器分别是__________、__________和__________．a．实验室用的天平b．磅秤c．学生用三角板d．卷尺e．钟表f．秒表（3）用测量的物理量表示出所测功率的表达式P＝________．2.学习了功率的知识后，小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率，如图所示。
(1)实验中依据的原理是(写公式)________。
(2)需要的测量工具：__________、__________、________。
(3)小刚测出了自己的质量为m，连续做引体向上n次所用的时间t，并测出自己每做一次引体向上时________________。
则他做引体向上时功率的表达式是________。
3.小华想利用所学知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）．用体重计测量自己的质量m；测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；（1）用 _________ （填测量器材）记录跳n次所用的时间t.则小华跳绳平均功率的表达式为P=_________．（2）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则（）A．频率相同，体重大的功率大B．频率相同，跳的时间长的功率大C．体重相同，频率高的功率小D．体重相同，跳的时间长的功率大（3）小华要想提高跳绳测试的成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理的建议：_________。
第十一章简单机械和功汇编之滑轮组机械效率1.小明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：物理量实验次数钩码总重G/N钩码上升的高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离s/m机械效率η1 4 0.1 1.8 0.32 6 0.1 2.4 0.3 83%3 4 0.1 1.4 0.5 57%4 4 0.2 1.4 1.0 57%（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上_____拉动弹簧测力计，且在拉动过程中读数。
（2）第1次实验测得的机械效率为_____。
（结果保留两位有效数字）（3）分析表中数据可知：第2次实验是用_____图做的；第4次实验是用_____图做的。
（选填“a”、“b”或“c”）（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，___________可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率_____。
（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度_____。
（填有关或无关）2.在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表：实验次数钩码所受的重力G/N提升高度ℎ/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η1 2 0.05 1.00.1566.7%2 4 0.05 1.70.1578.4%3 6 0.05①0.1583.3%（1）表格中编号①处数据应为______；（2）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与______有关；（3）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，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”）。
3. 如表是小华测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。
动滑轮重G 动/N 物重G /N钩码上升高度h /m 动力F /N 动力作用点移动距离s /m 滑轮组的机械效率η 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6% 2 0.5 2 0.1 1.1 0.3 ①______ 30.540.120.366.7%（1）请在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
深圳民治六一学校物理第十一章简单机械和功章末练习卷（Word版含解析）一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难）1．某同学在河边玩耍时捡到一块石头：(1)将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除_____对杆平衡的影响；(2)将左端A与弹簧测力计相连，用细线把石头挂于OA的中点C，弹簧测力计竖直向上提起A端，使杆保持水平，测力计示数如图所示，则拉力大小为_____N；将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，记下弹簧测力计此时示数为2.7N；(3)通过计算，浸没后石头受到的浮力大小为_____N，石头的密度为_____kg/m3（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）；(4)若上述(2)步骤中，只是杆未保持水平，则测量结果_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】杠杆自重 4.2 3 2.8×103不变【解析】【分析】本题考查固体密度的测量。
【详解】(1)[1]将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除杠杆自重对杆平衡的影响。
(2)[2]如图弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小为4.2N。
(3)[3]根据杠杆的平衡条件以及C是OA的中点，可得122112F LF L==解得G=F1=2F2= 2×4.2N=8.4N而石头的质量8.4N=0.84kg10N/kgGmg==石石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杠杆水平，弹簧测力计此时示数为2.7N，再次根据杠杆的平衡条件计算出此时石头对C点的拉力为5.4N，则浸没后石头受到的浮力大小F 浮=G ﹣F =8.4N ﹣5.4N =3N[4]又F 浮=ρ液gV 排，所以43333N ==310m 1.010kg/m 10N/kgF V V g ρ-==⨯⨯⨯浮石排液 所以石块的密度33430.84kg =2.810kg/m 310m m V ρ-==⨯⨯石石石 (4)[5]若上述(2)步骤中，只是杠杆未保持水平，虽然力的作用线不在杠杆上，但是两个力的力的作用线的比值是不变的，所以不会影响最终的结果。
苏科版九年级物理上册 第十一章 简单机械和功（篇）（Word 版 含解析）一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优（难）1．如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：(1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆_______（填“是”或“不是”）平衡状态；(2)如图乙所示，在A 处挂三个钩码，在B 处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡，若将杠杆A 、B 处的钩码同时向外移动一格，杠杆将__________（选填“保持不变”、“左端下降”或“右端下降”）；(3)如图丙，取下B 处钩码，改在C 处用细绳竖直向上拉，使杠杆再次在水平位置平衡，则拉力F 为____N （每个钩码重0.5N ）；若将细绳转到虚线位置时，仍使杠杆水平平衡，此时拉力F ___（选填“变小”、“不变”或“变大”），原因是_______；(4)杠杆在生活中应用非常广泛，图丁是脚踩式垃圾桶的结构简图，则杠杆DEF 是_______（选填“省力杠杆”“费力杠杆”和“等臂杠杆”），此种杠杆的好处是_____。
【答案】是 左端下降 0.75 变大 拉力F 的力臂变短 费力杠杆 省距离【解析】【分析】【详解】(1)[1]如图甲所示，杠杆保持静止状态，是平衡状态。
(2)[2]假设一个钩码重力为G ，杠杆上一格为L ，在A 处挂三个钩码，在B 处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡，若将杠杆A 、B 处的钩码同时向外移动一格，则杠杆左端有339G L GL ⨯=右端有248G L GL ⨯=则98GL GL >杠杆会出现左端下降的情况。
(3)[3]假设杠杆上一格为L ，A 处力臂为2L ，C 处力臂为4L ，每个钩码重0.5N ，根据杠杆平衡条件有430.5N 2F L L ⨯=⨯⨯则C 处拉力F 为30.5N 20.75N 4L F L⨯⨯== [4][5]若将细绳转到虚线位置时，拉力F 的力臂变短，A 处的作用力、力臂不变，仍要使杠杆水平平衡，根据杠杆平衡条件可知，此时拉力F 将变大。
第十一章简单机械和功单元测试.单选题（共12题；共36分）1.如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，甲、乙两名搬运工人分别用竖直向上的力 F 甲、F 乙使其一端抬离地面.则（）4.水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离. 则下列判断正确的是（）A. 30WB. 300WD. F=Fi10秒钟，他克服自身重力做功的功率大约是（C. 3000WD. 30000W3.如图所示的工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ A.食品夹 B.C.D.瓶盖起子A.文具盒所受重力做了功B.文具盒所受支持力做了功C.文具盒所受拉力做了功川D.没有力对文具盒做功5.用下列简单机械使重量同为G 的物体都处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用力最小的是（） A. C......D.6.如图所示，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计，利用两个滑轮提升同一重物到同高度时，下列组合中最省距离的是（）2.某同学从一楼跑上三楼，大约用了 螺丝刀钳子一方向性H向7 .甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。
则（） A.乙升降机提升重物做的有用功较多 B.甲升降机的电动机做的额外功较多8 .如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为 18N 的物体在5s 内缓慢升高10cm,拉力大小F=8N,拉力移动的距离为 25cm.整个过程中所做有用功为 J,拉力的功率为 W,竖直向10 .图是常用指甲刀的实物及结构示意图，下列说法中不正确的是（）A.杠杆ABC 是一个省力杠杆附杆ABC 的支点是BC.杠杆OBD 是一个费力杠杆D.指甲刀共有三个杠杆，一个省力杠杆两个费力杠杆11 .如图所示，所使用杠杆属于费力杠杆的是（）C.甲升降机的电动机做的总功较少M D.乙升降机的电动机做的总功较少（选填变大"变小”或不上匀速拉动杠杆的过程中，物体的机械能将（选填"A ：' "B 或点，这种情况下，手推车可以视为,杠杆（选填省力”14 .如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放.车前行时，需经过障碍物.当车的前轮遇到障碍物A 时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，若手推车和货物总重 N.当后轮遇到障碍物 A 时，售货员竖直向上提扶把,B.D.13.组合机械的斜面长 4m,高2m,将重为 100N 的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，如图所示，需用的拉力为40N,需要的时间是5s.那么，将物体从底部拉到顶部所做的有用功是J,拉力做的总功的功率是W.200N,动力臂和阻力臂之比为2: 3,则服务员作用在扶把上的动力为12.如图所示的四种用具在正常使用的过程中，属于省力杠杆的是（用扫帚扫地用起子起瓶盖这时支点是15 .如图所示，均匀木棒AB 长为1m,重60N,水平放置在 Q O 两个支点上.已知AO O' B 长度均为0.25m .则支点O 对棒的支持力为 N;若把B 端竖直向上稍微抬起，至少需要用力 N;若把B 端竖18.如图所示，重500N 的物体与地面间的摩擦力为 144N,为使物体匀速移动 6m,必须在绳的自由端加 60N的水平拉力.那么拉力做的有用功是 J,此滑轮组的机械效率为直向下压棒使 A 端稍微抬起至少需要用力16 .花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝。
九年级物理第十一章简单机械和功（篇）（Word版含解析）一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难）1．在“探究杠杆平衡条件的实验”中：(1)图甲中，杠杆静止时处于_________（选填“平衡”或“不平衡”）状态．为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）移。
(2)如图乙所示，在A 点挂 2 个重力均为 0.5N 的钩码，在B 点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为______________N。
(3)如图丙，保持A 点所挂砝码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B 点从a 位置转到b 位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F 与其力臂的乘积变化情况是______________。
A．一直变小 B．一直变大 C．一直不变 D．先变小后变大(4)竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，拉力的力臂_________，弹簧测力计的示数__________（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
(5)若要使图丁状态下的弹簧测力计读数减小，可将弹簧测力计绕B 点 _____（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动一个小角度。
(6)小华用如图戊装置进行探究，发现总是无法得到教材上所列出的杠杆平衡条件，其原因是_____________________________________。
(7)小明用如图戊所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G 的钩码挂在杠杆A 处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则杠杆的机械效率η=__________（用题中字母表示）。
若将钩码移动到B 点，仍将它匀速提升h 的高度，则此时弹簧测力计的示数F'________（选填“>”“=”或“<”）F，杠杆此时的机械效率η´___________η（选择“>”、“=”或“<”）。
【答案】平衡左 1.5 C 变小不变顺时针杠杆自重对杠杆平衡有影响Gh×100% > >Fs【解析】【分析】【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态都为杠杆的平衡状态；所以，图甲中实验前没挂钩码时，杠杆处于静止的平衡状态。
[2]由于杠杆左端上翘，调节时重心应向左移动，应将杠杆两端的平衡螺母向左移，使杠杆在水平位置平衡。
(2)[3]如图乙所示，在刻度线A处挂两个钩码，在刻度线B处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置时，每个钩码为G=0.5N，每小格为L，根据杠杆的平衡条件知道，即2G×3L=F×2L2×0.5N×3L=F×2L解得F=1.5N(3)[4]将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件知道，拉力F与其力臂的乘积也是不变的。
故选C。
(4)[5][6]力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以拉力大小不变。
(5)[7]根据杠杆平衡条件知道，要使弹簧测力计读数减小，在阻力和阻力臂不变时，需要增大动力臂，当弹簧测力计与杠杆垂直时，动力臂最长，拉力最小，所以需要将弹簧测力计顺时针转动。
(6)[8]利用如图戊所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
(7)[9]由W W η=有总知道，将总重为 G 的钩码挂在杠杆 A 处时，杠杆的机械效率 W Gh W Fsη==有总[10]由图示知道，将钩码移动到B 点时，阻力和动力臂都不变，阻力臂增大，由1122Fl F l =知道，动力将增大，即F ′＞F[11]将钩码移至B 点，提升相同高度，有用功相同，弹簧测力计竖直移动的距离不同，B 点时杠杆上上升的高度小些，做的额外功小些，所以机械效率变大，即η′＞η2．某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时，设计了如下实验步骤：①如图乙，将自制的小型风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码；②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A 点所需的时间；③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中：(注：电风扇挡位越高，风速越大)表一： 电风扇挡位钩码的质量/g提升钩码到A 点的时间/s1 50 152 50 13 35010请你回答：(1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。
这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)；(2)通过实验可以得到的结论是：风速越大，风力发电机发电时的输出功率__________；为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据：表二：输出功率与风速的关系表三：不同风速下风力发电机每秒获得的风能：(3)风能是清洁能源，也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
发电机的工作原理是_____；(4)风速10m/s时，这台发电机的发电效率为__________，有同学认为风速越大，发电机的发电效率越高，他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。
你认为的原因是______。
【答案】时间转换法越大可再生电磁感应现象 60% 错误风速越大发电效率越低【解析】【分析】【详解】(1)[1]因提升高度要相同，通过提升时间，可知提升速度的大小，则由W mghP mgv===t t可知输出功率的大小，故比较测量提升钩码到A点的时间来比较风车输出功率的大小。
[2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量，也可将不易测准的量转换为可测准的量，提高测量精度。
此实验将风车输出功率的大小转化为通过测量提升钩码到A点的时间。
(2)[3]分析表一数据可见，在提升钩码质量相同的情况下，风速越大，提升钩码到A点的时间越短，风车的输出功率越大。
(3)[4]风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染。
[5]风力发电是将风能转化为电能，发电机是通过机械运动产生电能，即是利用电磁感应现象制成的，所以发电机的工作原理是电磁感应现象。
(4)[6]风速为10m/s时，1s内获得的能量为6⨯，风车工作1h获得的能量为1.210J639W⨯⨯⨯⨯=1.210J/s 3.610s=4.3210J总风车工作1h 产生的电能为9=720kW 1h=720kW h=2.59210J W ⨯⋅⨯电风车发电的效率为992.59210J =100%=100%=60%4.3210JW W η⨯⨯⨯⨯电总 [7][8]风速为15m/s 时，1s 内获得的能量为64.0510J ⨯；风车工作1s 产生的电能为61.510J ⨯，风车发电的效率为661.510J =100%=100%=37.04%4.0510JW W η⨯⨯⨯⨯电1总1 由此可知，风速越大，发电机的发电效率越低，所以他的观点是错误的。
3．同学们在探究影响浮力大小的因素时，发现手中的弹簧测力计损坏了，聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码（每只重0.5N ）替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。
以下是小强同学的实验操作，请你帮他完善该实验探究。
(1)将杠杆安装在支架上，静止时如图1所示，应将平衡螺母向______（选填“右”或“左”）调节，使杠杆在水平位置平衡；(2)如图2甲所示，将重2N 的物体G 挂在A 点，两只钩码挂在B 点时，杠杆在水平位置平衡；(3)将物体G 部分浸入水中（如图2乙所示），两只钩码移到C 点时，杠杆在水平位置平衡；(4)将物体G 浸没于水中（如图2丙所示），两只钩码移到D 点时，杠杆在水平位置平衡； (5)将物体G 浸没于盐水中（如图2丁所示），两只钩码移到E 点时，杠杆在水平位置平衡。
分析与论证：分析比较(2)、(3)、(4)可得：物体G 所受浮力大小与______有关；分析比较(2)、(4)、(5)可得：物体G 所受浮力大小与有______关；由题中信息计算物体G 的体积V =______m 3，盐水的密度ρ=盐水______kg/m 3。
（331.010kg/m ρ=⨯水，g =10N/kg ）【答案】右 物体排开液体的体积 液体的密度 1.0×10-4 1.125×103 【解析】 【分析】 【详解】[1]杠杆在如图1位置平衡后，要使杠杆在水平位置重新平衡，应将平衡螺母向右调节。
[2]步骤(2)、(3)、(4)是让物体未浸入、部分浸入和浸没于水中，而钩码逐渐靠近支点，说明物体G 所受的浮力逐渐变大，所以可得物体G 所受的浮力大小与排开液体的体积有关。
[3]步骤(4)(5)是让物体G 分别浸没在水中和盐水中，所以比较的是浮力大小与液体密度的关系。
[4]由步骤(4)及杠杆的平衡条件得(G 物-F 浮)⋅4L =1N ⋅4L ，(2N-F 浮)⋅4L =1N ⋅4L所以F 浮=1N由阿基米德原理有，物体的体积43331N 10m 1.010kg/m 10N/kgF V V g ρ-====⨯⨯浮物排水 [5]由步骤(5)及杠杆的平衡条件得 (2N-F 浮＇)⋅4L =1N ⋅3.5L所以F 浮＇=1.125N由阿基米德原理有，盐水的密度33431.125N 1.12510kg/m 10N/kg 10m F gV ρ-===⨯⨯浮盐水物＇4．小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示：(1)试验中应沿着竖直方向______（选填“加速”或“缓慢”）拉动弹簧测力计，且在弹簧测力计______时读数；（选填“匀速运动”或“静止”）(2)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s =_______m ，机械效率η=_______；(3)通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率_____；(4)在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为_____N ； (5)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是______A ．动滑轮的重力B ．绳子与滑轮之间的摩擦C ．物体上升的高度 【答案】缓慢 匀速运动 0.4 50% 越大 2.2 C 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]为了使弹簧测力计的示数大小等于绳端的拉力大小，试验中应沿着竖直方向缓慢拉动弹簧测力计。
