1. 同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
(1)图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离；小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（OD＞OA=OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。

①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离（填“变小”“不变”或“变大”）；
②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，与A处相比，的距离不变；
③由此初步判断的观点是正确的。
(2)明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。

①表格中a处应填写的内容是；
②若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆端下沉。
(3)交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升，原因是。

1.(1)①不变 ②支点到力的作用线 ③小明 (2)①动力臂l₁/cm ②左 (3)此端力和力臂的乘积变小
解析:(1)①由题意知OD＞OA=OC,当把A处悬挂的钩码改挂在C处,支点到力的作用点的距离不变,但杠杆不再平衡。②把A处悬挂的钩码改挂在D处,支点到力的作用线的距离相同,发现杠杆仍保持平衡。③由①②可初步判断影响杠杆平衡的因素是支点到力的作用线的距离,故小明的观点是正确的。
(2)①由杠杆平衡条件可知,还需要测量动力臂,因此a处应填:动力臂l₁/cm。②设一个钩码的重为G,标尺上一格的长度为L,则在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码,此时左侧2G×2L=4GL,右侧3G×L=3GL,因左侧力和力臂的乘积较大,故杠杆左端下沉。
(3)当一端烛油滴下时,此端蜡烛的重力变小,导致此端的力和力臂的乘积变小,杠杆失去平衡,所以此端上升。

2. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小彤用同一滑轮组进行了三次实验。如图甲、乙、丙所示，实验数据记录如表：


(1)实验中要竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升。
(2)表格中第3次实验的机械效率为。（百分号前保留一位小数）
(3)分析表中数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与有关。
(4)根据实验结论，若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%，物体的重力可能为。
A. 1 N B. 3 N C. 5 N D. 8 N
(5)小彤改变动滑轮重，提升同一物体多次实验，根据所测数据绘制出图像如图丁。由图像可知：被提升物体重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越（填“高”或“低”）。
(6)根据所学知识，滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力一定（填“小于”“等于”或“大于”）40 N。

2.(1)匀速 (2)90.9% (3)提升物体的重力 (4)D (5)低
(6)大于
解析:(1)在实验过程中,应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小。
(2)第3次实验中滑轮组的机械效率为 η = W有用/W总 = Gh/Fs = 6 N×0.1 m / (2.2 N×0.3 m) ≈0.909=90.9%。
(3)纵向分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(4)根据“用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高”,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力应该大于6 N,可能为8 N,故D符合题意。
(5)根据图丁可知,被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(6)根据图丁可知,当动滑轮重为10 N时,滑轮组的机械效率为80%;若忽略绳重和摩擦有 η = W有用/W总 = W有用/(W有用+W额外) = Gh/(Gh+G动h) = G/(G+G动) = G/(G+10 N) =80%,解得G=40 N。由于绳重和摩擦力使得额外功变大,机械效率变低,而增大提升物体的重力可以提高机械效率,所以物体的重力大于40 N。