第1頁/共1頁2024北京初二（下）期末物理匯編機械和功章節綜合（北師大版）（實驗題）一、實驗題1．（2024北京朝陽初二下期末）在學習杠桿這部分內容時，老師利用鐵架臺、鉤碼和帶有刻度的杠杠等器材做了如下的實驗。(1)首先老師利用如圖1所示的杠桿進行實驗，將杠桿在水平位置調節平衡，在杠桿支點O的右側10cm位置處掛4個鉤碼，然后用彈簧測力計豎直向上拉杠桿上的A點，使杠桿在水平位置平衡，如圖1甲所示，讀出彈簧測力計的示數；接下來改用彈簧測力計豎直向上拉杠桿上的B點，使杠桿在水平位置平衡，如圖1乙所示，讀出彈簧測力計的示數。兩次實驗中彈簧測力計的示數是（選填“相等”或“不相等”）的，說明作用在杠桿上的力的作用點到支點的距離（選填“是”或“不是”）影響杠杠平衡的因素（AB的連線與水平面垂直）；(2)接下來老師利用圖所示的裝置繼續做實驗，將杠桿在水平位置調節平衡，在杠桿支點O的右側10cm位置處掛5個鉤碼，然后用彈簧測力計豎直向上拉杠桿上的C點，使杠桿在水平位置平衡，如圖2甲所示，讀出彈簧測力計的示數；接下來用彈簧測力計斜向上拉杠桿上的C點，使杠桿在水平位置平衡，如圖2乙所示，讀出彈簧測力計的示數。兩次實驗中彈簧測力計的示數是（選填“相等”或“不相等”）的。2．（2024北京石景山初二下期末）小明探究杠桿的平衡條件，他所使用的杠桿上相鄰刻線間的距離相等，彈簧測力計的量程和分度值均滿足實驗要求。（1）實驗前，如果杠桿靜止時如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應將平衡螺母向（選填“左”或“右”）端調節；（2）杠桿水平平衡后，在杠桿上的A點懸掛1個重為1N的鉤碼，如圖乙所示，然后可以用彈簧測力計在（選填“B”或“C”）點豎直向上拉杠桿，使杠桿再次水平平衡，此時彈簧測力計的示數為N；（3）小明采用如圖乙所示的方式再次實驗，若將彈簧測力計斜向上拉，使杠桿仍處于水平平衡，則彈簧測力計的示數將變大。依據這個現象，如圖丙所示是生活中用鍘刀切甘蔗的情景，在同一作用點D處沿（選填“F1”或“F2”）方向施力更省力，請你利用所學知識幫他說明理由。3．（2024北京順義初二下期末）小力在探究“杠桿平衡時，阻力和阻力臂一定，動力臂和動力的關系”實驗中，用到刻度尺、鉤碼若干（每個鉤碼重0.5N）和圖所示裝置。主要實驗步驟如下：（1）如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節；（2）杠桿水平平衡后，在杠桿上的A點懸掛3個鉤碼，如圖乙所示，將杠桿受到三個鉤碼的拉力作為阻力F2，用刻度尺測出阻力臂L2；將兩個鉤碼掛在杠桿支點右側，將杠桿受到兩個鉤碼的拉力作為動力F1，調節鉤碼的位置，使杠桿再次在水平位置平衡，，將數據記錄在表格中；（3）保持阻力F2和阻力臂L2不變，改變支點右側鉤碼個數，仿照步驟（2）再做5次實驗，將數據記錄在表格中。4．（2024北京通州初二下期末）在動滑輪使用特點的實驗中，曉松探究了繩子自由端拉力F與物重G的靜態關系（物體始終處于靜止狀態），測得6組數據。（1）分析數據可以得到拉力F與物重G的關系式F=；（2）當物體重力為6N時，曉松勻速提升時發現自由端的拉力變為3.5N，請你幫他分析一下拉力變大的原因：。G/N123456F/N0.81.31.82.32.83.35．（2024北京大興初二下期末）如圖所示為以O為支點的杠桿，杠桿上相鄰刻線間的距離相等，另有鉤碼若干且每個鉤碼所受重力均為0.5N。（1）杠桿在圖甲所示的位置保持靜止時，杠桿處于（選填“平衡”或“不平衡”）狀態；為使杠桿在水平位置平衡，應將平衡螺母向（選填“左”或“右”）端調節；（2）杠桿水平平衡后，在杠桿上的A點懸掛了4個鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿保持水平平衡，可在B點下方掛個鉤碼；或在C點豎直（選填“向上”或“向下”）施力，其大小為N。6．（2024北京東城初二下期末）在探究杠桿平衡條件時，所用杠桿刻度均勻，每個鉤碼的重力均為0.5N。（1）實驗開始前，杠桿處于靜止狀態，如圖甲所示。為使杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）移動；（2）調節杠桿水平平衡后，在A點掛上4個鉤碼，在B點用彈簧測力計豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，如圖乙所示，此時測力計的示數是N；（3）如圖丙所示，A點仍懸掛4個鉤碼，用彈簧測力計在B點沿著BP斜向上拉，使杠桿仍在水平位置平衡。與圖乙所示相比，拉力F的力臂（選填“變大”“變小”或“不變”），彈簧測力計的示數（選填“變大”“變小”或“不變”）。7．（2024北京第二中學初二下期末）小東做“探究杠桿的平衡條件”實驗。使用的每個鉤碼的質量均相等，杠桿上相鄰刻線間的距離相等。（1）在開始實驗前，杠桿靜止，如圖甲所示，小東調節杠桿在水平位置平衡，他應將杠桿左端的平衡螺母向調節（選填“左”或“右”）；（2）在實驗中，為使圖乙中杠桿在水平位置平衡，應在B處掛個鉤碼；（3）小東采用如圖丙所示的方式再次實驗，此時杠桿處于水平位置平衡。若將彈簧測力計在C點斜向上拉，使杠桿仍處于水平平衡，則彈簧測力計的示數將（選填“變小”、“不變”或“變大”）。8．（2024北京海淀初二下期末）小明做“測滑輪組機械效率”的實驗裝置如圖所示，下表為實驗中的部分數據。其中第1、2、3次實驗是用圖甲中裝置完成的，第4次實驗是用圖乙中裝置完成的。實驗序號鉤碼重鉤碼上升的高度h/cm自由端拉力自由端移動的距離s/cm機械效率12100.93074.1%24101.63083.3%36102.230①46101.94078.9%（1）表中①填%（結果保留1位小數）；（2）第4次實驗中，滑輪組的額外功是J；（3）根據表中數據，提出一種提升滑輪組機械效率的方法：。9．（2024北京西城初二下期末）小京做探究杠桿的平衡條件的實驗。（1）當杠桿如圖甲所示時，小京應先將平衡螺母向移動（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡；（2）小京調節好杠桿后，在支點兩側掛上數量不同的鉤碼（每個鉤碼質量相同，杠桿上相鄰刻線間距離相等），如圖乙所示。小京松手后，杠桿左端（選填“上升”或“下降”）。請你說出在支點O兩側鉤碼個數不變的條件下，使杠桿再次水平平衡的調節方法是。10．（2024北京西城初二下期末）為測量滑輪組的機械效率，小華用一定一動兩個滑輪組裝的滑輪組進行了實驗，實驗記錄如下表。鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m拉力F/N拉力F移動距離s/m機械效率30.120.2根據表中記錄的數據，利用公式η==計算得到該滑輪組的機械效率為%。11．（2024北京昌平初二下期末）實驗臺上有組裝好的實驗裝置，如圖所示，其中彈簧測力計的量程為0～5N。另外還有質量均為100g的鉤碼六個（圖中未畫出）。要求利用上述實驗裝置和鉤碼設計一個實驗證明：用動滑輪提升重物時，如果動滑輪的機械效率不變，則有用功跟總功成正比。小京的主要實驗步驟如下：（1）在動滑輪掛鉤上掛2個鉤碼，用彈簧測力計豎直向上勻速拉繩子自由端。2個鉤碼的總質量用m表示，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示。將m的數值記錄在表格中，用彈簧測力計測出F，用刻度尺分別測出s、h，并把測量數據記錄在表格中；（2）保持不變，依次改變，仿照步驟（1）再做5次實驗，將各次的m數值記錄在表格中，分別測量各次的F、s、h，并把測量數據記錄在表格中；（3）利用W總＝，計算出各次的總功，用W有用＝Gh＝，計算出各次的有用功，并將各次的總功、有用功記錄在表格中。12．（2024北京朝陽人朝分實驗學校初二下期末）對于“動滑輪的機械效率跟動滑輪所受重力是否有關？”這一探究問題，小明選用帶橫桿的鐵架臺、刻度尺、彈簧測力計、細繩，另外還有鉤碼一盒，質量不等的滑輪2個進行實驗（滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計）。（1）該實驗的自變量是；（2）以下是他的部分實驗步驟，請你幫他補充完整：①用調好的彈簧測力計分別測出對一個鉤碼、一個動滑輪所受的重力，分別用T、表示。如圖所示組裝實驗器材，用彈簧測力計拉自由端，使鉤碼豎直向上上升，此時動滑輪對鉤碼的拉力為T，，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示。用彈簧測力計測出F，用刻度尺分別測出s、h，并把測量數據記錄在表格中；②用彈簧測力計測出另一動滑輪所受重力，保證不變，仿照步驟①分別測量對應的F、s、h，并把測量數據記錄在表格中；（3）利用公式，計算兩次實驗中動滑輪的機械效率，由（選填“=”或“≠”），可以得出“動滑輪的機械效率跟動滑輪所受重力有關”。13．（2024北京海淀初二下期末）小華探究杠桿平衡條件時，使用的每個鉤碼的質量均相等，杠桿上相鄰刻線間的距離相等．如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）端調節．杠桿水平后，在杠桿上的A點懸掛了2個鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿保持水平平衡，應在B點懸掛個鉤碼．

參考答案1．(1)相等不是(2)不相等【詳解】（1）[1][2]從支點到力的作用線的距離叫做力臂，AB的連線與水平面垂直，因此彈簧測力計豎直向上拉杠桿上的A點到拉B點，拉力力臂沒有變化。阻力及阻力臂不變，拉力力臂不變，根據杠桿平衡條件可知拉力大小會不變，即兩次實驗中彈簧測力計的示數是相等；也說明作用在杠桿上的力的作用點到支點的距離不是影響杠桿平衡的因素。（2）彈簧測力計斜拉時，阻力及阻力臂不變，拉力力臂改變，根據杠桿平衡條件可知拉力會改變，因此兩次實驗中彈簧測力計的示數不相等。2．右B2.5F2見解析【詳解】（1）[1]由圖甲可知，杠桿左端下沉，右端上翹，說明杠桿左端重右端輕，為使杠桿在水平位置平衡，應將平衡螺母向右端調節。（2）[2][3]由圖乙可知，若用彈簧測力計在C點豎直向上拉杠桿，杠桿將逆時針轉動，所以為了使杠桿平衡，應用彈簧測力計在B點豎直向上拉杠桿，設杠桿每個小格長度為L，由杠桿的平衡條件可知，彈簧測力計的示數為（3）[4][5]采用如圖乙所示的方式再次實驗，根據杠桿平衡條件，若將彈簧測力計斜向上拉，則動力臂變小，而阻力和阻力臂不變，為使杠桿仍處于水平平衡，則彈簧測力計的示數將變大。故如圖丙所示的鍘刀切甘蔗時，在同一作用點的F2力臂較大，則F2較小。3．右用刻度尺測出動力臂L1【詳解】（1）[1]由圖甲可知杠桿向左端傾斜，說明左側偏重，應將平衡螺母向右調節。（2）[2]調節鉤碼的位置，使杠桿再次在水平位置平衡，記錄支點右側掛鉤碼位置到支點的距離作為動力臂。用刻度尺測出動力臂L1。4．0.5G+0.3N繩子與滑輪之間有摩擦【詳解】（1）[1]由表格數據可知，重力G每增大1N，繩子自由端的拉力F增大0.5N，所以F與G成一次函數關系，設F與G關系的表達式為F=kG+b由表格第一組數據可知，當G=1N，F=0.8N，則0.8N=k×1N+b①由表格第二組數據可知，當G=2N，F=1.3N，則1.3N=k×2N+b②解得k=0.5，將k=0.5代入①解得b=0.3N，所以拉力F與物體所受重力G的關系式為F=0.5G+0.3N（2）[2]曉松勻速提升時，由于繩子與滑輪之間有摩擦，繩子自由端的拉力變大為3.5N。5．平衡左3向上3【詳解】(1)[1]杠桿平衡指杠桿靜止或勻速轉動，杠桿在圖甲所示的位置保持靜止，故杠桿平衡。[2]如圖甲所示，杠桿右偏，為使杠桿在水平位置平衡，應將平衡螺母向左端調節。(2)[3]設杠桿每一格的長度為L，一個鉤碼重為G，根據杠桿平衡條件可得解得[4]A所掛重物使杠桿逆時針方向旋轉，為了讓杠桿在水平方向平衡，C點應施加一個豎直向上的力作用。[5]根據杠桿平衡條件可得解得6．左1變小變大【詳解】（1）[1]如圖，杠桿左端高右端低，說明右端較重，為使杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向左移動。（2）[2]根據杠桿平衡條件得4×0.5N×4L=F×8L解得，此時測力計的示數是F=1N（3）[3][4]如圖丙所示，A點仍懸掛4個鉤碼，用彈簧測力計在B點沿著BP斜向上拉，使杠桿仍在水平位置平衡；與圖乙所示相比，支點到拉力作用線的距離變小，即拉力F的力臂變小，此時，阻力和阻力臂不變，根據杠桿平衡條件可得，動力變大，所以，彈簧測力計的示數變大。7．左3變大【詳解】（1）[1]由甲圖可知，杠桿的左端上翹，說明左端輕，為使杠桿在水平位置平衡，需將平衡螺母向左調節。（2）[2]乙圖中，設1個格的長度為l，1個鉤碼的重力為G，則B到支點短距離為2格，即力臂為2l，當杠桿在水平位置平衡時，根據杠桿平衡原理得2G×3l=nG×2l解得n=3，即在B處掛3個鉤碼。（3）[3]若將彈簧測力計在C點斜向上拉，動力臂變小，阻力和阻力臂不變，要使杠桿仍處于水平平衡，根據杠桿平衡條件可知，動力變大，則彈簧測力計的示數變大。8．90.9%0.16增加提升重物的重力【詳解】（1）[1]機械效率為（2）[2]第4次實驗中，根據表中數據可求出有用功為W有=Gh=6N×0.1m=0.6J總功為W總=Fs=1.9N×0.4m=0.76J額外功W額=W總-W有=0.76J-0.6J=0.16J（3）[3]分析比較1、2、3組數據發現，使用同一滑輪組提升的重物所受的重力越大，滑輪組的機械效率越高。9．左下降將兩側鉤碼都向支點移動一格【詳解】（1）[1]如圖甲所示，杠桿右端下沉，說明右端重，應先將平衡螺母向左移動，給左端增重，使杠桿在水平位置平衡。（2）[2]設每個鉤碼重力為，杠桿上一格的長度為，則杠桿左端為右端為，則小京松手后，杠桿左端下降。[3]若將兩側鉤碼都向支點移動一格，則杠桿左端為右端為左端等于右端，杠桿平衡。10．75【詳解】[1][2]根據表中記錄的數據，利用公式[3]代入數據得11．動滑輪所掛鉤碼數量繩子自由端移動的距離sFsmgh【詳解】（2）[1