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9. 如题9图所示，轮椅车通行的斜道，是社会无障碍环境的重要组成，也是对弱势群体的深切关怀。其可以看成一个斜面，斜道高0.3m，长度为3m。若某人乘坐电动轮椅车上此斜道，人的重力为500N，轮椅车的动力是250N，使用此斜道(能/不能)省功，此斜道的机械效率是。保持高度不变，增加斜道的长度，则该斜道的机械效率将(不变/增大/减小)。
答案
不能
20%
减小
20%
减小
解析
【解析】
1. 根据功的原理，使用任何机械都不省功，因此使用此斜道不能省功。
2. 机械效率计算：
有用功：$ W_{有}=Gh=500N×0.3m=150J $
总功：$ W_{总}=Fs=250N×3m=750J $
机械效率：$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{150J}{750J}×100\%=20\% $
3. 保持高度不变，增加斜道长度，斜面倾角减小，轮椅车对斜面的压力增大，摩擦力增大，额外功增多，有用功不变，由$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{W_{有}}{W_{有}+W_{额}} $可知，机械效率将减小。
【答案】
不能；20%；减小
【知识点】
功的原理；机械效率计算；斜面机械效率影响因素
【点评】
本题结合生活中的无障碍斜道，将物理知识与实际生活结合，考查功的原理与机械效率的相关知识，需要理解有用功、总功的计算，以及斜面机械效率的影响因素，体现了物理的实用性。
【难度系数】
0.6
1. 根据功的原理，使用任何机械都不省功，因此使用此斜道不能省功。
2. 机械效率计算：
有用功：$ W_{有}=Gh=500N×0.3m=150J $
总功：$ W_{总}=Fs=250N×3m=750J $
机械效率：$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{150J}{750J}×100\%=20\% $
3. 保持高度不变，增加斜道长度，斜面倾角减小，轮椅车对斜面的压力增大，摩擦力增大，额外功增多，有用功不变，由$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{W_{有}}{W_{有}+W_{额}} $可知，机械效率将减小。
【答案】
不能；20%；减小
【知识点】
功的原理；机械效率计算；斜面机械效率影响因素
【点评】
本题结合生活中的无障碍斜道，将物理知识与实际生活结合，考查功的原理与机械效率的相关知识，需要理解有用功、总功的计算，以及斜面机械效率的影响因素，体现了物理的实用性。
【难度系数】
0.6
10. 题10图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具“车梯”，题10图乙是其等效图。当重500N的工人利用此“车梯”在10s内将重900N的物体匀速提升了2m时，工人对绳子施加的拉力F为250N，忽略绳重和机械之间的一切摩擦，则此时工人做功的功率为W。若A点绳子能承受的最大拉力为600N，B点绳子能承受的最大拉力为1500N，该滑轮组的最大机械效率为。
答案
200
93.75%
93.75%
解析
【解析】
1. 计算工人做功的功率：
由图乙可知，滑轮组绳子段数$n=4$，则绳子自由端移动距离$s=nh=4×2m=8m$。
工人做的总功$W_{总}=Fs=250N×8m=2000J$，
工人做功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{2000J}{10s}=200W$。
2. 计算最大机械效率：
忽略绳重和摩擦，由$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$，可得动滑轮总重$G_{动}=nF - G_{物}=4×250N - 900N=100N$。
分析最大承重：
若A点拉力达最大值$F_{大}=600N$，则对应的物重$G_{物1}=nF_{大}-G_{动}=4×600N - 100N=2300N$，此时B点拉力为2300N，大于B点最大承受拉力1500N，不符合要求。
若B点拉力达最大值$G_{物大}=1500N$，此时拉力$F'=\frac{G_{物大}+G_{动}}{n}=\frac{1500N+100N}{4}=400N$，该拉力小于A点最大拉力600N，也小于工人重力500N，符合要求。
此时滑轮组的最大机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{G_{物大}h}{F'×4h}×100\%=\frac{G_{物大}}{4F'}×100\%=\frac{1500N}{4×400N}×100\%=93.75\%$。
【答案】
200；93.75%
【知识点】
滑轮组功率计算；滑轮组机械效率
【点评】
本题考查滑轮组的功率和机械效率的计算，需注意分析最大承重的两种情况，选择符合条件的最大物重进行机械效率计算。
【难度系数】
0.6
1. 计算工人做功的功率：
由图乙可知，滑轮组绳子段数$n=4$，则绳子自由端移动距离$s=nh=4×2m=8m$。
工人做的总功$W_{总}=Fs=250N×8m=2000J$，
工人做功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{2000J}{10s}=200W$。
2. 计算最大机械效率：
忽略绳重和摩擦，由$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$，可得动滑轮总重$G_{动}=nF - G_{物}=4×250N - 900N=100N$。
分析最大承重：
若A点拉力达最大值$F_{大}=600N$，则对应的物重$G_{物1}=nF_{大}-G_{动}=4×600N - 100N=2300N$，此时B点拉力为2300N，大于B点最大承受拉力1500N，不符合要求。
若B点拉力达最大值$G_{物大}=1500N$，此时拉力$F'=\frac{G_{物大}+G_{动}}{n}=\frac{1500N+100N}{4}=400N$，该拉力小于A点最大拉力600N，也小于工人重力500N，符合要求。
此时滑轮组的最大机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{G_{物大}h}{F'×4h}×100\%=\frac{G_{物大}}{4F'}×100\%=\frac{1500N}{4×400N}×100\%=93.75\%$。
【答案】
200；93.75%
【知识点】
滑轮组功率计算；滑轮组机械效率
【点评】
本题考查滑轮组的功率和机械效率的计算，需注意分析最大承重的两种情况，选择符合条件的最大物重进行机械效率计算。
【难度系数】
0.6
三、实验探究题（每空2分，共32分）
11. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)如题11图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向(左/右)调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是。
（2）如题11图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格，则杠杆（能/不能）在水平位置保持平衡。
（3）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据（2）中的一组数据得出结论？（能/不能），理由是。
(4)如题11图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动到b位置时，其示数大小将。
11. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)如题11图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向(左/右)调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是。
（2）如题11图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格，则杠杆（能/不能）在水平位置保持平衡。
（3）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据（2）中的一组数据得出结论？（能/不能），理由是。
(4)如题11图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动到b位置时，其示数大小将。
答案
右
便于测量力臂，同时消除杠杆自重对实验的影响
6
不能
不能
实验次数太少，结论具有偶
然性，无法得出普遍规律
变大
便于测量力臂，同时消除杠杆自重对实验的影响
6
不能
不能
实验次数太少，结论具有偶
然性，无法得出普遍规律
变大
解析
【解析】
(1) 实验前杠杆左端下沉，说明左端较重，应将左端的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡；杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，便于测量力臂，同时杠杆的重心在支点处，可消除杠杆自重对实验的影响。
(2) 设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得$4G×3L=nG×2L$，解得$n=6$；将A、B两点下方钩码同时朝远离支点方向移动一小格后，左边力和力臂的乘积为$4G×4L=16GL$，右边为$6G×3L=18GL$，左右两边不相等，杠杆不能在水平位置保持平衡。
(3) 仅根据一组实验数据得出结论，实验次数太少，结论具有偶然性，无法得出普遍规律，所以不能得出结论。
(4) 当测力计从a位置转动到b位置时，拉力的力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力需要变大，因此测力计示数大小将变大。
【答案】
(1) 右；便于测量力臂，同时消除杠杆自重对实验的影响
(2) 6；不能
(3) 不能；实验次数太少，结论具有偶然性，无法得出普遍规律
(4) 变大
【知识点】
杠杆平衡条件；杠杆平衡调节；实验结论的普遍性
【点评】
本题围绕“探究杠杆平衡条件”实验，考查了实验前的平衡调节、杠杆平衡条件的应用、实验结论的科学性判断等内容，注重对实验操作和原理的理解，是实验基础题。
【难度系数】
0.6
(1) 实验前杠杆左端下沉，说明左端较重，应将左端的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡；杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，便于测量力臂，同时杠杆的重心在支点处，可消除杠杆自重对实验的影响。
(2) 设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得$4G×3L=nG×2L$，解得$n=6$；将A、B两点下方钩码同时朝远离支点方向移动一小格后，左边力和力臂的乘积为$4G×4L=16GL$，右边为$6G×3L=18GL$，左右两边不相等，杠杆不能在水平位置保持平衡。
(3) 仅根据一组实验数据得出结论，实验次数太少，结论具有偶然性，无法得出普遍规律，所以不能得出结论。
(4) 当测力计从a位置转动到b位置时，拉力的力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力需要变大，因此测力计示数大小将变大。
【答案】
(1) 右；便于测量力臂，同时消除杠杆自重对实验的影响
(2) 6；不能
(3) 不能；实验次数太少，结论具有偶然性，无法得出普遍规律
(4) 变大
【知识点】
杠杆平衡条件；杠杆平衡调节；实验结论的普遍性
【点评】
本题围绕“探究杠杆平衡条件”实验，考查了实验前的平衡调节、杠杆平衡条件的应用、实验结论的科学性判断等内容，注重对实验操作和原理的理解，是实验基础题。
【难度系数】
0.6
