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11.在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
(1)如图甲，为了使杠杆在水平位置平衡，可调节杠杆左端的螺母向
(2)如图乙，杠杆上每一格的长度为5 cm，在杠杆左边挂钩码，每个钩码质量为50 g，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是
(3)如果要用弹簧测力计以大小不变的力竖直向上拉，钩码的数量和位置不变，杠杆仍在水平位置平衡，需要对图乙所示的实验设计进行的调整是
(4)如图丙，在杠杆上A点用三个方向不同的力$F_1$、$F_2$、$F_3$均使杠杆在水平位置平衡，则最小的力为
(1)如图甲，为了使杠杆在水平位置平衡，可调节杠杆左端的螺母向
右
移动。(2)如图乙，杠杆上每一格的长度为5 cm，在杠杆左边挂钩码，每个钩码质量为50 g，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是
1.2
N。(g取10 N/kg)(3)如果要用弹簧测力计以大小不变的力竖直向上拉，钩码的数量和位置不变，杠杆仍在水平位置平衡，需要对图乙所示的实验设计进行的调整是
将测力计移到O点左侧第5格处
。(4)如图丙，在杠杆上A点用三个方向不同的力$F_1$、$F_2$、$F_3$均使杠杆在水平位置平衡，则最小的力为
$F_2$
。答案
11.(1)右
(2)1.2
(3)将测力计移到O点左侧第5格处
(4)$F_2$
(2)1.2
(3)将测力计移到O点左侧第5格处
(4)$F_2$
解析
【分析】
本题围绕“探究杠杆的平衡条件”实验展开，需结合杠杆平衡原理（$F_1L_1=F_2L_2$）、平衡螺母调节规则、力臂的概念来解题。首先明确：调节杠杆平衡时遵循“左低右调，右低左调”；杠杆平衡条件是核心公式，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，力臂越大，对应动力越小。
【解析】
(1) 图甲中杠杆左端下沉、右端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右移动（调节规则：哪端高，平衡螺母向哪端调）。
(2) 计算钩码总重力：3个钩码总质量$m=3×50g=150g=0.15kg$，总重力$G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N$。设每格长度为$L$，由图乙知，左侧力臂$L_左=4L$，右侧力臂$L_右=5L$。根据杠杆平衡条件$F_左L_左=F_右L_右$，代入得：$1.5N×4L=F_右×5L$，解得$F_右=1.2N$。
(3) 弹簧测力计竖直向上拉时，拉力方向向上，需作用在支点$O$左侧（与钩码同侧，才能使杠杆平衡）。原测力计示数为$1.2N$，钩码的力矩为$1.5N×4L=6N·L$，要保持平衡，测力计的力臂需满足$1.2N×L_测=6N·L$，得$L_测=5L$，因此需将测力计移到$O$点左侧第5格处。
(4) 图丙中，阻力和阻力臂一定，动力臂越大，动力越小。$F_2$的力臂是支点到$F_2$作用线的垂直距离，等于$OA$的长度（最大），$F_1$、$F_3$的力臂均小于$OA$，故最小的力为$F_2$。
【答案】
(1)右；(2)1.2；(3)将测力计移到O点左侧第5格处；(4)$F_2$
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂、杠杆的调节
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的经典实验题，全面考查了杠杆调节、平衡条件应用、力臂判断，需熟练掌握杠杆平衡公式，理解力臂对动力大小的影响，属于力学基础重点题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕“探究杠杆的平衡条件”实验展开，需结合杠杆平衡原理（$F_1L_1=F_2L_2$）、平衡螺母调节规则、力臂的概念来解题。首先明确：调节杠杆平衡时遵循“左低右调，右低左调”；杠杆平衡条件是核心公式，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，力臂越大，对应动力越小。
【解析】
(1) 图甲中杠杆左端下沉、右端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右移动（调节规则：哪端高，平衡螺母向哪端调）。
(2) 计算钩码总重力：3个钩码总质量$m=3×50g=150g=0.15kg$，总重力$G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N$。设每格长度为$L$，由图乙知，左侧力臂$L_左=4L$，右侧力臂$L_右=5L$。根据杠杆平衡条件$F_左L_左=F_右L_右$，代入得：$1.5N×4L=F_右×5L$，解得$F_右=1.2N$。
(3) 弹簧测力计竖直向上拉时，拉力方向向上，需作用在支点$O$左侧（与钩码同侧，才能使杠杆平衡）。原测力计示数为$1.2N$，钩码的力矩为$1.5N×4L=6N·L$，要保持平衡，测力计的力臂需满足$1.2N×L_测=6N·L$，得$L_测=5L$，因此需将测力计移到$O$点左侧第5格处。
(4) 图丙中，阻力和阻力臂一定，动力臂越大，动力越小。$F_2$的力臂是支点到$F_2$作用线的垂直距离，等于$OA$的长度（最大），$F_1$、$F_3$的力臂均小于$OA$，故最小的力为$F_2$。
【答案】
(1)右；(2)1.2；(3)将测力计移到O点左侧第5格处；(4)$F_2$
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂、杠杆的调节
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的经典实验题，全面考查了杠杆调节、平衡条件应用、力臂判断，需熟练掌握杠杆平衡公式，理解力臂对动力大小的影响，属于力学基础重点题型。
【难度系数】
0.5
12.[日常生活]物理无处不在。例如，理发时，为了避免碎头发粘在衣服上，理发师常在人身上围上一块布。理完发后，理发师将布抖动几下，碎头发就会掉下来。请你运用所学的物理知识解释“碎头发会掉下来”的原因。
答案
12.碎头发原来静止在布上,当理发师用力抖动布时,布由静止变为运动而离开原位,碎头发由于惯性要保持原来静止的状态,于是碎头发与布分离,碎头发在重力的作用下会掉下来。
解析
【分析】要解释碎头发掉下来的现象，需分三步思考：①明确碎头发和布初始的运动状态（均静止）；②分析抖动布时布的运动变化（由静止变为运动），结合惯性知识，碎头发因惯性保持原静止状态，与布分离；③考虑碎头发分离后的受力（重力），说明其下落的原因。
【解析】碎头发原来静止在布上，当理发师用力抖动布时，布的运动状态发生改变，由静止变为运动而离开原位；碎头发由于具有惯性，要保持原来的静止状态，因此碎头发与布分离；分离后的碎头发在重力的作用下，会向下掉落，所以碎头发就会掉下来。
【答案】12.碎头发原来静止在布上,当理发师用力抖动布时,布由静止变为运动而离开原位,碎头发由于惯性要保持原来静止的状态,于是碎头发与布分离,碎头发在重力的作用下会掉下来。
【知识点】惯性、重力
【点评】本题以生活中的理发场景为载体，考查惯性和重力的应用，将物理知识与日常生活紧密结合，有助于学生理解物理概念的实际意义，属于基础概念的应用类题目，难度不大。
【难度系数】0.8
【解析】碎头发原来静止在布上，当理发师用力抖动布时，布的运动状态发生改变，由静止变为运动而离开原位；碎头发由于具有惯性，要保持原来的静止状态，因此碎头发与布分离；分离后的碎头发在重力的作用下，会向下掉落，所以碎头发就会掉下来。
【答案】12.碎头发原来静止在布上,当理发师用力抖动布时,布由静止变为运动而离开原位,碎头发由于惯性要保持原来静止的状态,于是碎头发与布分离,碎头发在重力的作用下会掉下来。
【知识点】惯性、重力
【点评】本题以生活中的理发场景为载体，考查惯性和重力的应用，将物理知识与日常生活紧密结合，有助于学生理解物理概念的实际意义，属于基础概念的应用类题目，难度不大。
【难度系数】0.8
13.载人飞船返回舱返回地球时,在离地10 000 m的高空打开主伞,靠近地面时启动反推发动机减速,最后稳稳落地。打开主伞至落地这一过程历时约800 s。若返回舱总质量为$3×10^3$ kg,求:(g取10 N/kg)
(1)打开主伞到落地,返回舱下降的平均速度。
(2)这一过程中,返回舱重力做的功。
(3)这一过程中,返回舱重力做功的功率。
(1)打开主伞到落地,返回舱下降的平均速度。
(2)这一过程中,返回舱重力做的功。
(3)这一过程中,返回舱重力做功的功率。
答案
13.解:(1)返回舱下降的平均速度
$v=\frac{s}{t}=\frac{10\ 000\ \mathrm{m}}{800\ \mathrm{s}}=12.5\ \mathrm{m/s}$。
(2)返回舱的重力$G=mg=3×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=3×10^4\ \mathrm{N}$,
返回舱重力做的功$W=Gs=3×10^4\ \mathrm{N}×10\ 000\ \mathrm{m}=3×10^8\ \mathrm{J}$。
(3)返回舱重力做功的功率
$P=\frac{W}{t}=\frac{3×10^8\ \mathrm{J}}{800\ \mathrm{s}}=3.75×10^5\ \mathrm{W}$。
$v=\frac{s}{t}=\frac{10\ 000\ \mathrm{m}}{800\ \mathrm{s}}=12.5\ \mathrm{m/s}$。
(2)返回舱的重力$G=mg=3×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=3×10^4\ \mathrm{N}$,
返回舱重力做的功$W=Gs=3×10^4\ \mathrm{N}×10\ 000\ \mathrm{m}=3×10^8\ \mathrm{J}$。
(3)返回舱重力做功的功率
$P=\frac{W}{t}=\frac{3×10^8\ \mathrm{J}}{800\ \mathrm{s}}=3.75×10^5\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
本题考查平均速度、重力做功、功率的相关计算，解题思路如下：
（1）平均速度的计算公式为$v=\frac{s}{t}$，其中$s$是物体运动的路程（本题中为返回舱下降的距离），$t$是运动时间，代入对应数值即可求出平均速度；
（2）计算重力做功时，先根据$G=mg$求出返回舱的重力，再利用重力做功公式$W=Gh$（本题中下降高度$h$等于下降距离$s$）计算功；
（3）功率的计算公式为$P=\frac{W}{t}$，将（2）中求出的功和已知时间代入，即可算出重力做功的功率。
【解析】
解：(1) 已知返回舱下降的距离$s=10000\ \mathrm{m}$，运动时间$t=800\ \mathrm{s}$，根据平均速度公式：
$v=\frac{s}{t}=\frac{10000\ \mathrm{m}}{800\ \mathrm{s}}=12.5\ \mathrm{m/s}$。
(2) 先计算返回舱的重力：
$G=mg=3×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=3×10^4\ \mathrm{N}$，
重力做功$W=Gs=3×10^4\ \mathrm{N}×10000\ \mathrm{m}=3×10^8\ \mathrm{J}$。
(3) 根据功率公式，重力做功的功率：
$P=\frac{W}{t}=\frac{3×10^8\ \mathrm{J}}{800\ \mathrm{s}}=3.75×10^5\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) 12.5 m/s；(2) $3×10^8$ J；(3) $3.75×10^5$ W
【知识点】
平均速度计算、重力做功、功率计算
【点评】
本题是力学基础计算题，考查对平均速度、重力做功、功率公式的掌握与应用，解题时需明确各物理量的对应关系，注意公式的正确代入和单位统一，属于学生应熟练掌握的常规题型。
【难度系数】
0.6
本题考查平均速度、重力做功、功率的相关计算，解题思路如下：
（1）平均速度的计算公式为$v=\frac{s}{t}$，其中$s$是物体运动的路程（本题中为返回舱下降的距离），$t$是运动时间，代入对应数值即可求出平均速度；
（2）计算重力做功时，先根据$G=mg$求出返回舱的重力，再利用重力做功公式$W=Gh$（本题中下降高度$h$等于下降距离$s$）计算功；
（3）功率的计算公式为$P=\frac{W}{t}$，将（2）中求出的功和已知时间代入，即可算出重力做功的功率。
【解析】
解：(1) 已知返回舱下降的距离$s=10000\ \mathrm{m}$，运动时间$t=800\ \mathrm{s}$，根据平均速度公式：
$v=\frac{s}{t}=\frac{10000\ \mathrm{m}}{800\ \mathrm{s}}=12.5\ \mathrm{m/s}$。
(2) 先计算返回舱的重力：
$G=mg=3×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=3×10^4\ \mathrm{N}$，
重力做功$W=Gs=3×10^4\ \mathrm{N}×10000\ \mathrm{m}=3×10^8\ \mathrm{J}$。
(3) 根据功率公式，重力做功的功率：
$P=\frac{W}{t}=\frac{3×10^8\ \mathrm{J}}{800\ \mathrm{s}}=3.75×10^5\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) 12.5 m/s；(2) $3×10^8$ J；(3) $3.75×10^5$ W
【知识点】
平均速度计算、重力做功、功率计算
【点评】
本题是力学基础计算题，考查对平均速度、重力做功、功率公式的掌握与应用，解题时需明确各物理量的对应关系，注意公式的正确代入和单位统一，属于学生应熟练掌握的常规题型。
【难度系数】
0.6
