物理兴趣小组的同学们利用如图所示装置来探究杠杆平衡条件和机械效率，其探究过程如下：

1. 物理兴趣小组的同学们利用如图所示装置来探究杠杆平衡条件和机械效率，其探究过程如下：

(1) 当杠杆静止在如图甲所示的位置时，杠杆处于（选填“平衡”或“不平衡”）状态。同学们用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态，测出此时的拉力大小为F₁ ，发现F₁l₁≠ F₂l₂ ，其原因是；

(2) 如图丙所示的杠杆类型，从是否省力的角度分析（测力计拉力视为动力），与图中的（选填“A”或“B”）类型相同；

(3) 在图丙中，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计）。同学们将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F，测得A、B两点上升的高度分别为s、h，则此次杠杆的机械效率为η=（用已知量和测量量表示）。

【考点】

探究杠杆的平衡条件实验; 杠杆机械效率的测量实验;

【答案】

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实验探究题普通

1. 同学们在学校的花园里散步时，看到校工师傅在用剪刀修剪树枝，发现他在修剪较粗硬的树枝时，需要把树枝夹在剪刀离轴很近的地方，手放在剪刀离轴最远的末端就会很轻松的剪断粗树枝了，看到这里，同学们就讨论起来了：为什么这样使用，就会很容易剪断树枝呢？于是大家对杠杆的特性进行了如下探究。

（一）“探究杠杆的平衡条件”

(1) 当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于（选填“平衡”或“不平衡”）状态；此时，应将右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量。

(2) 小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为 $\text{[math]}$ ，发现 $\text{[math]}$ ，其原因是：．

(3) （二）“探究杠杆的机械效率”

如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计）

他将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，拉力为 $\text{[math]}$ ，测得A、B两点上升的高度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则此次杠杆的机械效率为 $\text{[math]}$ （用物理量的符号表示）

(4) 他将2个钩码悬挂在C点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为 $\text{[math]}$ ，则弹簧测力计的示数将 $\text{[math]}$ ，此次拉力做的功将第一次做的功（均选填“大于”“等于”或“小于”）

实验探究题普通

2. 某研究小组设计了一个探究杠杆平衡的实验：

(1) 实验前：杠杆静止在如图1甲所示的位置，要使杠杆在水平位置保持平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节。

(2) 实验时；用如图1乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡（杠杆上每格等距），但一般却不采用这种方式。这主要是因为 ____（只有一个选项正确）。 A. 一个人无法独立操作 B. 需要使用太多的钩码 C. 无法测量力臂 D. 力和力臂数目过多

(3) 如图1丙所示，在杠杆左侧A处悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，应在杠杆右侧离支点4格的B处挂个钩码。

(4) 如图丁所示，在杠杆左边的C处，用弹簧测力计与水平方向成30°夹角斜向上拉，也可以使杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数为，条件是：（用字母表达即可）。

(5) 在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件，例如使用天平测量物体的质量。该研究小组想利用天平测量出一个小木块的密度，实验时发现缺少测量工具量筒，于是小鹏同学设计了一个实验方案，通过借助盆子、足量的水和酒精（已知酒精密度为ρ₀），以及一个空塑料瓶测量出木块的密度，请你把这个实验过程补充完整：

①用天平测出木块的质量m₁。

②用盆子装有足够多的酒精，将木块和空塑料瓶叠加在一起漂浮，如图2所示。

③向瓶中倒水，直到木块。再用天平测出瓶和水的总质量m₂。

④木块密度表达式ρ_木＝（请用题中已知和测量的物理量表示）。

实验探究题普通

3. 在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N.

(1) 实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将向调节，把铅垂线放置于 $\text{[math]}$ 点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线（选填“重合”或“垂直”）时，即杠杆在水平位置平衡；

(2) 如图乙所示，需要在 $\text{[math]}$ 点挂上个钩码，杠杆将在水平位置平衡，再次在其两边各加上一个钩码，杠杆侧会下降；

(3) 多次实验，记录的数据如下表，可得 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间的关系是：.

实验序号	动力 $\text{[math]}$	动力臂 $\text{[math]}$	阻力 $\text{[math]}$	阻力臂 $\text{[math]}$
1	1.0	6.0	2.0	3.0
2	1.5	4.0	3.0	2.0
3	2.0	2.0	4.0	1.0

(4) 下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是____. A. 测量铅笔长度 B. 探究重力与质量关系 C. 探究反射角与入射角关系

实验探究题普通