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12.如图所示，为方便残疾人上、下台阶，一些公共场所设计了专用通道（斜面）。沿通道上台阶和直接上台阶比较，可以
省力
（选填“省力”或“省功”）；若将重900 N的小车沿8 m长的斜面推上1 m高的平台，沿斜面所用的推力为150 N，在此过程中斜面的机械效率为75%
。答案
12.省力 75%
解析
【分析】
要解答本题，首先需明确斜面的特点：斜面是省力机械，使用斜面时省力但费距离，且根据功的原理，使用任何机械都不省功，因此沿斜面推物体可省力；计算机械效率时，需区分有用功（克服物体重力做的功）和总功（推力做的功），再根据机械效率公式计算即可。
【解析】
1. 斜面的特点：斜面属于简单机械，使用斜面时，省力但费距离，且根据功的原理，使用任何机械都不能省功，因此沿通道（斜面）上台阶比直接上台阶更省力。
2. 计算斜面的机械效率：
有用功（克服小车重力做的功）：$ W_{有} = Gh = 900\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m} = 900\ \mathrm{J} $；
总功（推力做的功）：$ W_{总} = Fs = 150\ \mathrm{N} × 8\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{J} $；
机械效率：$ \eta = \frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% = \frac{900\ \mathrm{J}}{1200\ \mathrm{J}} × 100\% = 75\% $。
【答案】
省力；75%
【知识点】
斜面的特点、机械效率的计算
【点评】
本题考查斜面的应用和机械效率的计算，属于初中物理基础知识点，难度较低，只要牢记斜面的特点和机械效率的计算公式，就能顺利解答。
【难度系数】
0.7
要解答本题，首先需明确斜面的特点：斜面是省力机械，使用斜面时省力但费距离，且根据功的原理，使用任何机械都不省功，因此沿斜面推物体可省力；计算机械效率时，需区分有用功（克服物体重力做的功）和总功（推力做的功），再根据机械效率公式计算即可。
【解析】
1. 斜面的特点：斜面属于简单机械，使用斜面时，省力但费距离，且根据功的原理，使用任何机械都不能省功，因此沿通道（斜面）上台阶比直接上台阶更省力。
2. 计算斜面的机械效率：
有用功（克服小车重力做的功）：$ W_{有} = Gh = 900\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m} = 900\ \mathrm{J} $；
总功（推力做的功）：$ W_{总} = Fs = 150\ \mathrm{N} × 8\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{J} $；
机械效率：$ \eta = \frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% = \frac{900\ \mathrm{J}}{1200\ \mathrm{J}} × 100\% = 75\% $。
【答案】
省力；75%
【知识点】
斜面的特点、机械效率的计算
【点评】
本题考查斜面的应用和机械效率的计算，属于初中物理基础知识点，难度较低，只要牢记斜面的特点和机械效率的计算公式，就能顺利解答。
【难度系数】
0.7
13.如图所示,重为125 N的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上有一光滑轻质圆环,用竖直向上的测力计拉着圆环缓慢向右移动,使杠杆保持水平静止,此过程中杠杆处于
平衡
（选填“平衡”或“非平衡”）状态,测力计向右移动的过程中示数变小
（选填“变大”“变小”或“不变”）。圆环位于如图所示位置时该杠杆为费力
（选填“省力”或“费力”）杠杆,当圆环到O点的距离为10 cm时,测力计的示数F为100 N,该杠杆长为16
cm。答案
13.平衡 变小 费力 16
解析
【分析】
要解决这道题，需结合杠杆的相关知识逐步分析：首先，杠杆平衡的定义是静止或匀速转动，题目中杠杆保持水平静止，可判断状态；其次，利用杠杆平衡条件分析测力计示数变化，需明确阻力、阻力臂、动力臂的关系；再根据动力臂与阻力臂的大小判断杠杆类型；最后代入已知条件，通过杠杆平衡公式计算杆长。
【解析】
1. 杠杆状态判断：杠杆保持水平静止，符合杠杆平衡的定义，因此处于平衡状态。
2. 测力计示数变化分析：设金属杆长为$ L $，其重力$ G=125\ \mathrm{N} $为阻力，均匀杆的阻力臂为$ \frac{L}{2} $；测力计拉力$ F $为动力，动力臂为圆环到$ O $的距离$ x $。根据杠杆平衡条件：$ F · x = G · \frac{L}{2} $，变形得$ F=\frac{GL}{2x} $。当圆环向右移动时，$ x $增大，$ G $和$ L $不变，因此$ F $变小。
3. 杠杆类型判断：图中圆环的动力臂小于阻力臂（阻力臂为$ \frac{L}{2} $，动力臂$ x ＜ \frac{L}{2} $），因此该杠杆为费力杠杆。
4. 计算杆长：已知当$ x=10\ \mathrm{cm} $时，$ F=100\ \mathrm{N} $，代入杠杆平衡条件：$ 100\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{cm} = 125\ \mathrm{N} × \frac{L}{2} $，解得$ L=\frac{100 × 10 × 2}{125}=16\ \mathrm{cm} $。
【答案】平衡 变小 费力 16
【知识点】杠杆平衡条件、杠杆分类
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，需掌握杠杆状态判断、力臂变化分析、杠杆类型判断及公式计算，是基础杠杆应用题，难度适中。
【难度系数】0.5
要解决这道题，需结合杠杆的相关知识逐步分析：首先，杠杆平衡的定义是静止或匀速转动，题目中杠杆保持水平静止，可判断状态；其次，利用杠杆平衡条件分析测力计示数变化，需明确阻力、阻力臂、动力臂的关系；再根据动力臂与阻力臂的大小判断杠杆类型；最后代入已知条件，通过杠杆平衡公式计算杆长。
【解析】
1. 杠杆状态判断：杠杆保持水平静止，符合杠杆平衡的定义，因此处于平衡状态。
2. 测力计示数变化分析：设金属杆长为$ L $，其重力$ G=125\ \mathrm{N} $为阻力，均匀杆的阻力臂为$ \frac{L}{2} $；测力计拉力$ F $为动力，动力臂为圆环到$ O $的距离$ x $。根据杠杆平衡条件：$ F · x = G · \frac{L}{2} $，变形得$ F=\frac{GL}{2x} $。当圆环向右移动时，$ x $增大，$ G $和$ L $不变，因此$ F $变小。
3. 杠杆类型判断：图中圆环的动力臂小于阻力臂（阻力臂为$ \frac{L}{2} $，动力臂$ x ＜ \frac{L}{2} $），因此该杠杆为费力杠杆。
4. 计算杆长：已知当$ x=10\ \mathrm{cm} $时，$ F=100\ \mathrm{N} $，代入杠杆平衡条件：$ 100\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{cm} = 125\ \mathrm{N} × \frac{L}{2} $，解得$ L=\frac{100 × 10 × 2}{125}=16\ \mathrm{cm} $。
【答案】平衡 变小 费力 16
【知识点】杠杆平衡条件、杠杆分类
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，需掌握杠杆状态判断、力臂变化分析、杠杆类型判断及公式计算，是基础杠杆应用题，难度适中。
【难度系数】0.5
14.如图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘轳，图乙是它提水时的示意图，为方便提水，应按照
省力
（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计，支点是B
（选填“A”“B”或“C”）点；图丙中水龙头开关的设计也应用了同样的原理，开关选用①
（选填“①”或“②”）效果更好。答案
14.省力 B ①
解析
【分析】
要解决本题，需明确辘轳和水龙头开关都属于轮轴，轮轴是杠杆的变形。首先确定轮轴的支点，再根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型，最后结合轮轴省力规律选择合适的水龙头开关。
【解析】
1. 分析辘轳的杠杆类型与支点：辘轳的轴中心为支点，对应图乙中的B点；动力作用在大轮的C点，阻力作用在小轮的A点，动力臂是轮的半径BC，阻力臂是轴的半径AB，BC＞AB，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，因此辘轳是省力杠杆。
2. 分析水龙头开关的选择：水龙头开关属于轮轴，轮轴省力的规律是“轴相同，轮越大越省力”。图丙中①的轮半径比②大，所以选用①效果更好。
【答案】
省力；B；①
【知识点】
轮轴、杠杆分类
【点评】
本题结合古代汲水装置和生活中的水龙头，考查轮轴原理的实际应用，将物理知识与生活场景结合，体现了物理的实用性，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需明确辘轳和水龙头开关都属于轮轴，轮轴是杠杆的变形。首先确定轮轴的支点，再根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型，最后结合轮轴省力规律选择合适的水龙头开关。
【解析】
1. 分析辘轳的杠杆类型与支点：辘轳的轴中心为支点，对应图乙中的B点；动力作用在大轮的C点，阻力作用在小轮的A点，动力臂是轮的半径BC，阻力臂是轴的半径AB，BC＞AB，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，因此辘轳是省力杠杆。
2. 分析水龙头开关的选择：水龙头开关属于轮轴，轮轴省力的规律是“轴相同，轮越大越省力”。图丙中①的轮半径比②大，所以选用①效果更好。
【答案】
省力；B；①
【知识点】
轮轴、杠杆分类
【点评】
本题结合古代汲水装置和生活中的水龙头，考查轮轴原理的实际应用，将物理知识与生活场景结合，体现了物理的实用性，难度适中。
【难度系数】
0.6
15.如图所示为修建地铁时搬运建筑材料的装置示意图，此滑轮组在2 min内，将重$5× 10^{3}\ \mathrm{N}$的建筑材料匀速竖直提升12 m，拉力$F$做的功为$1× 10^{5}\ \mathrm{J}$。该过程中，建筑材料上升的速度为
0.1
m/s；滑轮组的机械效率为60%
；A、B、C、D四个滑轮中，动滑轮的个数是1
个；若要提高该滑轮组的机械效率，可以采取的措施是减小动滑轮的重力
（写出一条即可）。答案
15.0.1 60% 1 减小动滑轮的重力
解析
【分析】
要解决本题，需分步骤分析：1. 计算建筑材料上升的速度，利用速度公式，先统一时间单位再代入计算；2. 计算滑轮组的机械效率，先求出克服建材重力做的有用功，再结合题目给出的总功，用机械效率公式计算；3. 判断动滑轮个数，根据动滑轮随物体运动、定滑轮固定不动的特点，识别图中的动滑轮；4. 思考提高机械效率的措施，从减小额外功或增加有用功的角度分析。
【解析】
1. 建筑材料上升的速度：时间$ t = 2\ \mathrm{min} = 120\ \mathrm{s} $，路程$ s = 12\ \mathrm{m} $，根据速度公式$ v = \frac{s}{t} = \frac{12\ \mathrm{m}}{120\ \mathrm{s}} = 0.1\ \mathrm{m/s} $。
2. 滑轮组的机械效率：有用功$ W_{\mathrm{有}} = Gh = 5 × 10^3\ \mathrm{N} × 12\ \mathrm{m} = 6 × 10^4\ \mathrm{J} $，总功$ W_{\mathrm{总}} = 1 × 10^5\ \mathrm{J} $，机械效率$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{6 × 10^4\ \mathrm{J}}{1 × 10^5\ \mathrm{J}} × 100\% = 60\% $。
3. 动滑轮个数：滑轮A随建材一起运动，是动滑轮；B、C、D滑轮固定不动，是定滑轮，故动滑轮个数为1个。
4. 提高机械效率的措施：机械效率$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{有}} + W_{\mathrm{额}}} $，减小动滑轮的重力可减少额外功，从而提高机械效率（合理即可）。
【答案】
0.1；60%；1；减小动滑轮的重力
【知识点】
速度计算；滑轮组机械效率；动滑轮判断
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算与概念判断，属于常规基础题型，需掌握相关公式和滑轮的特点即可解答。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分步骤分析：1. 计算建筑材料上升的速度，利用速度公式，先统一时间单位再代入计算；2. 计算滑轮组的机械效率，先求出克服建材重力做的有用功，再结合题目给出的总功，用机械效率公式计算；3. 判断动滑轮个数，根据动滑轮随物体运动、定滑轮固定不动的特点，识别图中的动滑轮；4. 思考提高机械效率的措施，从减小额外功或增加有用功的角度分析。
【解析】
1. 建筑材料上升的速度：时间$ t = 2\ \mathrm{min} = 120\ \mathrm{s} $，路程$ s = 12\ \mathrm{m} $，根据速度公式$ v = \frac{s}{t} = \frac{12\ \mathrm{m}}{120\ \mathrm{s}} = 0.1\ \mathrm{m/s} $。
2. 滑轮组的机械效率：有用功$ W_{\mathrm{有}} = Gh = 5 × 10^3\ \mathrm{N} × 12\ \mathrm{m} = 6 × 10^4\ \mathrm{J} $，总功$ W_{\mathrm{总}} = 1 × 10^5\ \mathrm{J} $，机械效率$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{6 × 10^4\ \mathrm{J}}{1 × 10^5\ \mathrm{J}} × 100\% = 60\% $。
3. 动滑轮个数：滑轮A随建材一起运动，是动滑轮；B、C、D滑轮固定不动，是定滑轮，故动滑轮个数为1个。
4. 提高机械效率的措施：机械效率$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{有}} + W_{\mathrm{额}}} $，减小动滑轮的重力可减少额外功，从而提高机械效率（合理即可）。
【答案】
0.1；60%；1；减小动滑轮的重力
【知识点】
速度计算；滑轮组机械效率；动滑轮判断
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算与概念判断，属于常规基础题型，需掌握相关公式和滑轮的特点即可解答。
【难度系数】
0.5
16. 如图所示，
用始终竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36 N的物体缓慢升高10 cm，拉力的大小F为16 N，拉力移动的距离为25 cm。将物体从该位置拉到水平位置时，拉力的大小会
用始终竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36 N的物体缓慢升高10 cm，拉力的大小F为16 N，拉力移动的距离为25 cm。将物体从该位置拉到水平位置时，拉力的大小会不变
（选填“变大”“变小”或“不变”），杠杆的机械效率为90%
。若将物体移到B点，用同样大小的力把物体提升到相同的高度，机械效率变大
（选填“变大”“变小”或“不变”）。答案
16.不变 90% 变大
解析
【分析】
要解决本题，需分三步分析：
1. 判断拉力变化：杠杆匀速转动时处于平衡状态，根据杠杆平衡条件，结合力的方向特点，分析动力臂与阻力臂的比值是否变化，进而判断拉力大小；
2. 计算机械效率：机械效率等于有用功与总功的比值，分别计算有用功（克服物体重力做的功）和总功（拉力做的功），再代入公式计算；
3. 判断物体移到B点后的机械效率变化：物体提升相同高度，有用功不变，额外功来自克服杠杆自重做功，分析物体移到B点时额外功的变化，进而判断机械效率的变化。
【解析】
1. 拉力大小变化：
杠杆匀速转动时满足杠杆平衡条件 $ F_1L_1 = F_2L_2 $。本题中，阻力为物体重力 $ G $，阻力臂是支点 $ O $ 到物体拉力作用线的垂直距离；动力为拉力 $ F $，动力臂是支点 $ O $ 到拉力 $ F $ 作用线的垂直距离。由于 $ F $ 和 $ G $ 均为竖直方向，拉动杠杆过程中，动力臂与阻力臂的比值保持不变，且 $ G $ 不变，因此拉力 $ F $ 大小不变。
2. 机械效率计算：
有用功 $ W_{\mathrm{有}} = Gh = 36\,\mathrm{N} × 0.1\,\mathrm{m} = 3.6\,\mathrm{J} $；
总功 $ W_{\mathrm{总}} = Fs = 16\,\mathrm{N} × 0.25\,\mathrm{m} = 4\,\mathrm{J} $；
机械效率 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{3.6\,\mathrm{J}}{4\,\mathrm{J}} × 100\% = 90\% $。
3. 物体移到B点后的机械效率变化：
物体提升相同高度，有用功 $ W_{\mathrm{有}} = Gh $ 不变；额外功是克服杠杆自身重力做的功，物体移到B点时，杠杆被提升的高度减小，额外功 $ W_{\mathrm{额}} $ 减小，总功 $ W_{\mathrm{总}} = W_{\mathrm{有}} + W_{\mathrm{额}} $ 减小，因此机械效率 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} $ 变大。
【答案】
不变；90%；变大
【知识点】
杠杆平衡条件；机械效率
【点评】
本题结合杠杆平衡条件和机械效率的计算，重点考查对杠杆力臂变化的分析、机械效率的理解，需明确额外功的来源是克服杠杆自重做功，是一道中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分三步分析：
1. 判断拉力变化：杠杆匀速转动时处于平衡状态，根据杠杆平衡条件，结合力的方向特点，分析动力臂与阻力臂的比值是否变化，进而判断拉力大小；
2. 计算机械效率：机械效率等于有用功与总功的比值，分别计算有用功（克服物体重力做的功）和总功（拉力做的功），再代入公式计算；
3. 判断物体移到B点后的机械效率变化：物体提升相同高度，有用功不变，额外功来自克服杠杆自重做功，分析物体移到B点时额外功的变化，进而判断机械效率的变化。
【解析】
1. 拉力大小变化：
杠杆匀速转动时满足杠杆平衡条件 $ F_1L_1 = F_2L_2 $。本题中，阻力为物体重力 $ G $，阻力臂是支点 $ O $ 到物体拉力作用线的垂直距离；动力为拉力 $ F $，动力臂是支点 $ O $ 到拉力 $ F $ 作用线的垂直距离。由于 $ F $ 和 $ G $ 均为竖直方向，拉动杠杆过程中，动力臂与阻力臂的比值保持不变，且 $ G $ 不变，因此拉力 $ F $ 大小不变。
2. 机械效率计算：
有用功 $ W_{\mathrm{有}} = Gh = 36\,\mathrm{N} × 0.1\,\mathrm{m} = 3.6\,\mathrm{J} $；
总功 $ W_{\mathrm{总}} = Fs = 16\,\mathrm{N} × 0.25\,\mathrm{m} = 4\,\mathrm{J} $；
机械效率 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{3.6\,\mathrm{J}}{4\,\mathrm{J}} × 100\% = 90\% $。
3. 物体移到B点后的机械效率变化：
物体提升相同高度，有用功 $ W_{\mathrm{有}} = Gh $ 不变；额外功是克服杠杆自身重力做的功，物体移到B点时，杠杆被提升的高度减小，额外功 $ W_{\mathrm{额}} $ 减小，总功 $ W_{\mathrm{总}} = W_{\mathrm{有}} + W_{\mathrm{额}} $ 减小，因此机械效率 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} $ 变大。
【答案】
不变；90%；变大
【知识点】
杠杆平衡条件；机械效率
【点评】
本题结合杠杆平衡条件和机械效率的计算，重点考查对杠杆力臂变化的分析、机械效率的理解，需明确额外功的来源是克服杠杆自重做功，是一道中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
17.在利用轻质杠杆“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)杠杆静止时如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向
(2)如图乙所示,在A点挂4个钩码,在B点挂
(3)用弹簧测力计代替钩码,如图丙所示,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力$F$与其力臂$l_1$的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积
(4)该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,该装置可测量小桶内液体的密度,如图戊所示,将容积为20 mL的小桶挂在M点,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,已知$OM=OA=5\ \mathrm{cm}$,将待测液体倒满小桶,在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时,杠杆刚好水平平衡,重物质量为10 g,$ON=12\ \mathrm{cm}$,N点位置应标注的密度刻度值是
18.如图甲所示,在动物园内,一位物理老师仅用一个小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量,测量时,他利用了一根长度为10 m的槽钢作为杠杆。
(1)画出如图乙所示位置时,杠杆受到的弹簧测力计的拉力$F_1$及动力臂$l_1$,阻力$F_2$及阻力臂$l_2$。
(2)当槽钢水平静止时,弹簧测力计的读数为200 N,测得吊车吊钩的悬点O距弹簧测力计一端(B)点9 m,距系铁笼处(A)点6 cm,若不计槽钢和铁笼的质量,g取10 N/kg。请估算大象的质量。
(3)利用杠杆提升装有大象的铁笼时,在槽钢的另一端B点用弹簧测力计以0.5 m/s的速度匀速竖直向下拉动了150 s,使装有大象的铁笼向上运动了0.5 m时,拉力的功率是多少?
(1)杠杆静止时如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向
左
(选填“左”或“右”)调节。(2)如图乙所示,在A点挂4个钩码,在B点挂
6
个钩码,仍可使其在水平位置平衡。(3)用弹簧测力计代替钩码,如图丙所示,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力$F$与其力臂$l_1$的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积
相等
(选填“相等”或“不等”)。(4)该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,该装置可测量小桶内液体的密度,如图戊所示,将容积为20 mL的小桶挂在M点,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,已知$OM=OA=5\ \mathrm{cm}$,将待测液体倒满小桶,在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时,杠杆刚好水平平衡,重物质量为10 g,$ON=12\ \mathrm{cm}$,N点位置应标注的密度刻度值是
1.2
$\mathrm{g/cm}^3$。18.如图甲所示,在动物园内,一位物理老师仅用一个小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量,测量时,他利用了一根长度为10 m的槽钢作为杠杆。
(1)画出如图乙所示位置时,杠杆受到的弹簧测力计的拉力$F_1$及动力臂$l_1$,阻力$F_2$及阻力臂$l_2$。
(2)当槽钢水平静止时,弹簧测力计的读数为200 N,测得吊车吊钩的悬点O距弹簧测力计一端(B)点9 m,距系铁笼处(A)点6 cm,若不计槽钢和铁笼的质量,g取10 N/kg。请估算大象的质量。
(3)利用杠杆提升装有大象的铁笼时,在槽钢的另一端B点用弹簧测力计以0.5 m/s的速度匀速竖直向下拉动了150 s,使装有大象的铁笼向上运动了0.5 m时,拉力的功率是多少?
答案
17.(1)左 (2)6 (3)相等 (4)1.2
18.解:(1)如答图所示
(2)不计槽钢和铁笼的质量,根据杠杆平衡条件有$F_1 l_1=F_2 l_2$,
所以,大象的重力为 $G=F_2=\frac{F_1 l_1}{l_2}=\frac{200\ \mathrm{N} × 9\ \mathrm{m}}{0.06\ \mathrm{m}}=3× 10^4(\mathrm{N})$,
由$G=mg$可得,大象的质量为
$m=\frac{G}{g}=\frac{3× 10^4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=3× 10^3\ \mathrm{kg}=3(\mathrm{t})$。
(3)拉力的功率为 $P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv=200\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m/s}=100(\mathrm{W})$。
解析
【分析】
17题：(1)杠杆调平时，平衡螺母向杠杆上翘的一端调节，使杠杆在水平位置平衡；(2)利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，结合钩码重力和力臂关系求解；(3)弹簧测力计拉力与力臂的乘积为定值，因此图像中点与坐标轴围成的面积相等；(4)根据杠杆平衡条件，结合液体重力、小桶容积推导密度公式，代入数值计算。
18题：(1)根据力和力臂的定义，画出弹簧测力计拉力、动力臂，阻力（大象重力）、阻力臂；(2)利用杠杆平衡条件求出大象重力，再由$G=mg$计算质量；(3)匀速运动时功率$P=Fv$，代入已知量计算。
【解析】
17题：
(1) 杠杆静止时，若左端下沉，需将平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。
(2) 设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$，根据杠杆平衡条件：$F_1L_1=F_2L_2$，A点力臂为$3L$，B点力臂为$2L$，代入得：$4G×3L = nG×2L$，解得$n=6$。
(3) 弹簧测力计拉力$F$与其力臂$l$的乘积等于定值（阻力和阻力臂的乘积），因此图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积（$F×l$）相等。
(4) 根据杠杆平衡条件：$G_{液}×OM = G_{物}×ON$，其中$G_{液}=ρ_{液}Vg$，$G_{物}=m_{物}g$，约去$g$整理得：$ρ_{液}=\frac{m_{物}×ON}{V×OM}$，代入数值：$m_{物}=10g$，$ON=12cm$，$V=20cm^3$，$OM=5cm$，计算得$ρ_{液}=\frac{10g×12cm}{20cm^3×5cm}=1.2g/cm^3$。
18题：
(1) 答图：
(2) 不计槽钢和铁笼质量，根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，大象的重力$G=F_2=\frac{F_1l_1}{l_2}=\frac{200N×9m}{0.06m}=3×10^4N$，由$G=mg$得大象质量$m=\frac{G}{g}=\frac{3×10^4N}{10N/kg}=3×10^3kg=3t$。
(3) 拉力匀速运动，功率$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv=200N×0.5m/s=100W$。
【答案】
17.(1)左 (2)6 (3)相等 (4)1.2
18.解:(1)如答图所示
(2)3 t
(3)100 W
【知识点】
杠杆平衡条件，密度计算，功率计算
【点评】
本题围绕杠杆平衡条件展开，结合密度、功率知识点，考察基础公式的应用，题型常规，难度适中，适合巩固杠杆相关知识。
【难度系数】
0.7
17题：(1)杠杆调平时，平衡螺母向杠杆上翘的一端调节，使杠杆在水平位置平衡；(2)利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，结合钩码重力和力臂关系求解；(3)弹簧测力计拉力与力臂的乘积为定值，因此图像中点与坐标轴围成的面积相等；(4)根据杠杆平衡条件，结合液体重力、小桶容积推导密度公式，代入数值计算。
18题：(1)根据力和力臂的定义，画出弹簧测力计拉力、动力臂，阻力（大象重力）、阻力臂；(2)利用杠杆平衡条件求出大象重力，再由$G=mg$计算质量；(3)匀速运动时功率$P=Fv$，代入已知量计算。
【解析】
17题：
(1) 杠杆静止时，若左端下沉，需将平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。
(2) 设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$，根据杠杆平衡条件：$F_1L_1=F_2L_2$，A点力臂为$3L$，B点力臂为$2L$，代入得：$4G×3L = nG×2L$，解得$n=6$。
(3) 弹簧测力计拉力$F$与其力臂$l$的乘积等于定值（阻力和阻力臂的乘积），因此图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积（$F×l$）相等。
(4) 根据杠杆平衡条件：$G_{液}×OM = G_{物}×ON$，其中$G_{液}=ρ_{液}Vg$，$G_{物}=m_{物}g$，约去$g$整理得：$ρ_{液}=\frac{m_{物}×ON}{V×OM}$，代入数值：$m_{物}=10g$，$ON=12cm$，$V=20cm^3$，$OM=5cm$，计算得$ρ_{液}=\frac{10g×12cm}{20cm^3×5cm}=1.2g/cm^3$。
18题：
(1) 答图：
(2) 不计槽钢和铁笼质量，根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，大象的重力$G=F_2=\frac{F_1l_1}{l_2}=\frac{200N×9m}{0.06m}=3×10^4N$，由$G=mg$得大象质量$m=\frac{G}{g}=\frac{3×10^4N}{10N/kg}=3×10^3kg=3t$。
(3) 拉力匀速运动，功率$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv=200N×0.5m/s=100W$。
【答案】
17.(1)左 (2)6 (3)相等 (4)1.2
18.解:(1)如答图所示
(2)3 t
(3)100 W
【知识点】
杠杆平衡条件，密度计算，功率计算
【点评】
本题围绕杠杆平衡条件展开，结合密度、功率知识点，考察基础公式的应用，题型常规，难度适中，适合巩固杠杆相关知识。
【难度系数】
0.7
