2026年高效精练九年级物理上册苏科版第37页答案
25. (2024·姜堰)小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中:

(1) 安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示,应将平衡螺母向
右
调节;
(2) 如图乙所示,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重为0.5 N. 在B处先施加一个竖直向下的拉力使杠杆在水平位置再次平衡,目的是
便于测量力臂
,拉力的大小为
2
N,若沿着图示的方向斜拉,拉力将
变大
(变大/不变/变小);
(3) 小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,且$l_1=2l_2$,如图丙所示,若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的
右
(左/右)端将下沉;
(4) 小明回到家里,发现家里的两种墙壁开关,如图丁所示,因其按钮可绕面板内的轴转动. 根据你的生活经验,你认为
1
(1/2)较易损坏,这是因为按动这种开关的
力臂
较小,按动需要的力较大.

答案

25. (1) 右 (2) 便于测量力臂 2 变大 (3) 右 (4) 1 力臂

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($F_1L_1=F_2L_2$)分析各问题:
1. 杠杆调平:左端下沉说明左端低,平衡螺母向杠杆上翘的一端(右端)调节;
2. 水平平衡的目的是便于测量力臂,利用杠杆平衡条件计算拉力,斜拉时力臂减小,拉力变大;
3. 分析硬币杠杆的平衡变化,通过计算两侧力与力臂的乘积判断哪端下沉;
4. 生活中杠杆的应用,根据力臂大小判断力的大小,判断易损坏的开关。
【解析】
(1) 安装杠杆后左端下沉,说明杠杆左端低、右端高,平衡螺母需向杠杆上翘的一端调节,即向右调节;
(2) 杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,便于直接测量力臂;设每格长度为$L$,A处总拉力$F_A=3×0.5N=1.5N$,力臂$L_A=4L$,B处力臂$L_B=3L$,根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,得$F_B=\frac{F_A L_A}{L_B}=\frac{1.5N×4L}{3L}=2N$;若斜拉,拉力的力臂会变小,根据杠杆平衡条件,力臂变小则拉力变大;
(3) 设每枚硬币重力为$G$,已知$l_1=2l_2$,初始平衡时:$2G×l_1=4G×l_2$(因$l_1=2l_2$,等式成立);两侧各取走1枚硬币后,左侧力与力臂乘积为$1G×l_1=1G×2l_2=2Gl_2$,右侧为$3G×l_2=3Gl_2$,右侧乘积更大,故右端下沉;
(4) 图丁中,开关1的动力臂更小,根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂一定时,动力臂越小,所需动力越大,越容易损坏,因此1较易损坏,原因是按动时的力臂较小。
【答案】
(1) 右;(2) 便于测量力臂;2;变大;(3) 右;(4) 1;力臂
【知识点】
杠杆平衡条件;杠杆的应用;力臂
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的典型题目,结合实验操作、杠杆平衡计算及生活中的杠杆应用,考查学生对杠杆原理的理解与应用能力,难度适中。
【难度系数】
0.6
26.(2023·扬州)在学习了机械效率的相关知识后,课外研究小组有同学猜想:同一个机械的机械效率是不变的.为了验证猜想,他们用如图所示的滑轮组进行实验,改变钩码个数,用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳,使钩码匀速向上运动,测得的数据如表1.
第26题
表1
|实验次数|钩码重G/N|钩码上升的高度h/m|绳端拉力F/N|绳端移动距离s/m|有用功$W_{有用}/J$|总功$W_{总}/J$|机械效率$\eta/\%$|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|2|0.1|1.0|0.3|0.2|0.30|66.7|
|2|3|0.1|1.4|0.3|0.3|0.42|71.4|
|3|5|0.1|2.2|0.3|0.5|0.66|75.8|
(1)分析表中的数据,他的猜想是
错误
(正确/错误)的;
(2)实验小组又进行了如下的探究:改变滑轮的个数组成不同的滑轮组,仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳,测得的数据如表2.
表2
|实验次数|动滑轮个数|钩码重G/N|绳端拉力F/N|钩码上升的高度h/m|绳端移动距离s/m|有用功$W_{有用}/J$|总功$W_{总}/J$|机械效率$\eta/\%$|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|4|1|6|3.6|0.2|0.4|1.2|1.44|83.3|
|5|2|6|2.4|0.2|0.8|1.2|1.92|62.5|
|6|3|6|2.2|0.2|1.2|1.2|2.64|45.5|
分析数据可知:物重相同,动滑轮个数越多越省力,但机械效率越
低
.进一步分析还发现,当滑轮组越来越省力时,它的额外功越来越大,甚至会出现额外功
大于
有用功的情况,所以设计一个机械模型时,既要考虑省力,还要考虑
机械所做的额外功
;
(3)根据表2中的数据,如果增加动滑轮个数继续实验,将会出现的困难是
机械效率变低
,你的改进方法是
减轻动滑轮的质量
.

答案

26. (1) 错误 (2) 低 大于 机械所做的额外功 (3) 机械效率变低 减轻动滑轮的质量

解析

【分析】
首先,验证“同一个机械的机械效率不变”的猜想,需分析同一滑轮组(实验1-3)的机械效率是否变化,通过计算三次实验的机械效率,判断猜想是否正确;其次,分析表2数据时,控制物重相同,改变动滑轮个数,观察机械效率的变化,再计算额外功与有用功的关系,得出对应结论;最后,结合动滑轮个数增加对机械效率的影响,分析实验困难及改进方法。
【解析】
(1)实验1-3使用同一滑轮组,分别计算机械效率:
实验1:$\eta_1=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{0.2J}{0.3J}\approx66.7\%$;
实验2:$\eta_2=\frac{0.3J}{0.42J}\approx71.4\%$;
实验3:$\eta_3=\frac{0.5J}{0.66J}\approx75.8\%$;
三次机械效率不同,说明猜想“同一个机械的机械效率不变”是错误的。
(2)表2中,物重均为6N,动滑轮个数分别为1、2、3时,机械效率依次为83.3%、62.5%、45.5%,可知动滑轮个数越多,机械效率越低;计算额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有用}$,实验6中$W_{额}=2.64J-1.2J=1.44J>W_{有用}=1.2J$,即额外功会大于有用功;因此设计机械时,既要考虑省力,还要考虑机械所做的额外功。
(3)由表2可知,动滑轮个数越多,机械效率越低,若继续增加动滑轮个数,会出现机械效率变低的困难;改进方法是减轻动滑轮的质量,减少额外功以提高机械效率。
【答案】
(1) 错误;(2) 低;大于;机械所做的额外功;(3) 机械效率变低;减轻动滑轮的质量
【知识点】
滑轮组的机械效率;影响机械效率的因素
【点评】
本题为探究滑轮组机械效率的实验题,通过控制变量法分析实验数据,考查学生对机械效率的计算、影响因素的理解及实验分析能力,注重实验探究过程的考查。
【难度系数】
0.5