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第六章 力和机械 测试卷（解析版）
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
一、选择题（本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1 ．下列现象中，表示“力能使物体的运动状态发生改变 ”的是 ( )
A ．运动员将弓拉弯 B ．运动员将垒球抛出
C ．风将小树吹弯 D ．将橡皮泥捏成不同形状
2 ．在学习了弹簧测力计后，小李同学正在利用弹簧测力计测量一个金属块的重力，如图所示，下列说法正确的是 ( )
A ．弹簧测力计不能测量斜向的力 B ．使弹簧伸长的力是金属块的重力
C ．该弹簧测力计的分度值为0. 1N D ．此时弹簧测力计的示数为2.4N
3 ．如图所示，是足球在空中飞行的情景，则有关此时足球所受重力的说法中，错误的是 ( )
A ．始终受重力的作用 B ．没有相互作用力
C ．重力的大小始终不变 D ．重力的方向始终竖直向下4 ．关于质量、重力、弹力和摩擦力，下列说法中正确的是 ( )
A ．地面某位置处，物体的质量跟它受到的重力成正比
B ．物体对地面的压力是由于地面发生弹性形变产生的
C ．摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
D ．物体间如果有摩擦力，就一定存在相互作用的弹力
5 ．如图所示，作用在 A 点上的 4 个力中，力臂最长的是 ( )
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A ．F1 B ．F2 C ．F3 D ．F4
6 ．如图，这是家用手摇晾衣架，衣服和晾衣架的总重为 120N ，不计动滑轮重、绳重及摩擦。下列说法不正确的是 ( )
A ．滑轮 A 为定滑轮，可以改变力的方向 B ．滑轮 B 为动滑轮，可以省力
C ．晾衣架静止时，绳的拉力 F 为40N D ．摇柄属于轮轴，可以省力
7 ．如图所示是甲、乙两根弹簧的拉力和长度之间的关系，下列说法中正确的是 ( )
A ．弹簧的伸长量始终和拉力成正比关系
B ．乙弹簧受到 8N 时伸长了 4cm
C ．甲弹簧在 2N 拉力时，弹簧伸长的长度是 3cm
D ．甲弹簧适合做量程较大的测力计
8 ．电工定期对输电线路进行检查是我们用电安全的重要保障。如图所示，配有安全设备的电工正在沿竖直的电线杆匀速向下运动时，电工和设备 ( )
A ．只受到重力的作用 B ．受到向上的摩擦力
C ．受到垂直于水平的摩擦力 D ．受到向下的摩擦力
9 ．将一圆柱体油桶推上台阶，现分别在 A 、B 和 C 点用力，力的方向如图所示，则最小的推力是( )
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A ．FA B ．FB C ．FC D ．一样大
(
B
．
)10．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是 ( )
(
C
．
)D．
二、填空题（共 16 空，每空 2 分，共 32 分）
11．如图所示是撑杆跳比赛时的情景，撑杆变弯曲了，说明力可以使物体发生 ；使撑杆弯曲的力施力物体是 。
12．在弹簧弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越 （选填“长 ”或“短 ”），弹簧测力计就是根据这一原理制成的。如图所示为实验室常用的弹簧测力计，使用前要检查指针是否与 对齐。
13．建筑工人砌墙时，利用铅垂线来检查墙是否竖直，铅垂线是利用重力的方向总是 原理制成的；重力的施力物体是 。
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14．体育课上，小明在立定跳远时，用力向后蹬地，就能获得向前的力，这是因为物体间力的作用是 的；如果起跳板上有沙粒，起跳时就会感觉很滑，影响跳远成绩，这是因为跳板上的沙粒把滑动变为 ，使得摩擦力变小。
15．在力的作用下绕 转动的硬棒叫做杠杆，使用杠杠时，如果杠杠静止或绕支点 ，那么杠杠就处于平衡状态。
16．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个 滑轮，它虽然不能省力，但能够改变 。
17．在日常生产生活中，人们利用简单机械对外做功时，往往越费距离越省力。如图所示，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉螺纹相当于 （选填“斜面 ”或“轮轴 ”），螺纹 （选填“密 ”或“稀 ”）一些的螺丝钉拧起来更省力。
18．有一把均匀的木尺，在上端转有一小孔，挂在钉子 A 上，如图所示，它可以在竖直平面内以A点为轴摆动。现从静止开始，在木尺的另一端点处施加一个水平向右的作用力 F，使木尺缓慢地向右偏转，到图中虚线位置，在这一过程中，木尺的重力对 A 点的力臂逐渐变 ，水平力F 的大小逐渐变 。
三．实验题（共 24 空，每空 1 分，共 24 分）
19．小伟在探究“弹簧的伸长量与拉力关系 ”时，利用如图甲所示的实验装置进行实验，记录的数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
钩码的拉力 F/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
① 2 3 4 5 6 7 8
② 0 1 2 3 4 5 6
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（1）请将表格内容补充完整：① ; ② ;
（2）根据表格中的数据，在图乙中作出“弹簧的伸长量与拉力关系 ”的图像 ；
（3）分析数据或图像可得出结论：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力大小成 ；
（4）小伟又对两根长度相同、粗细不同的弹簧（如图丙所示）进行研究，记录弹簧受到的拉力大小 F 和弹簧的长度 L ，根据多组测量数据作出了如图丁所示的图像。分析图像可知：
①当在 A 弹簧上悬挂重为5N 的物体时，弹簧 A 的伸长量为 cm；②分别用这两根弹簧制成弹簧测力计，用弹簧 制成的弹簧测力计精确度较高。
20 ．在探究影响摩擦力大小的因素的实验中，小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)实验时，弹簧测力计必须沿 方向拉动木块做匀速直线运动，此时，弹簧测力计的示数 （选填“大于 ”、“等于 ”或“小于 ”）木块所受摩擦力的大小。
(2)甲、丙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关； 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)为了验证“滑动摩擦力的大小是否跟接触面积有关 ”，小明在上述甲实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一半继续进行实验，这种做法是 （选填“正确 ”或“错误 ”）的，理由是
。
(4)实验时，小明发现很难控制木块做匀速运动，于是，他对实验装置进行了如图丁所示的改进：水平向左拉木板，木板相对于地面向左运动，木块 A 相对于地面保持静止，此时弹簧测力计的示数为 0.8N ，则木块 A 受到的滑动摩擦力是 N ，方向 （选填“水平向左 ”或“水平向右 ”），此过程中木板不必做匀速直线运动。
21 ．在“探究杠杆平衡条件 ”的实验中：
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(1)小华同学先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于
（选填“平衡 ”或“不平衡 ”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向 调节平衡螺母，这样做的好处是 ；
(2)某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为 F1=6N、L1=20cm、F2=4N 和 L2=30cm ，该同学根据这些数据能否得出探究结论？ ，理由是： ；
(3)如果用如图乙所示装置进行实验，每个钩码重 1N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 N，如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数 （选填“变大 ”、“不变 ”或“变小 ”）；
(4)某次实验中，用如图丙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式；这主要是以下哪种原因 ( )
A ．一个人无法独立操作 B ．需要使用太多的钩码
C ．力臂与杠杆不重合 D ．力和力臂数目过多
(5)在探究实验中部分同学们还得出这样的结论：只要满足“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离 ”，杠杆就平衡；你认为这个结论是 （选填“正确 ”或“错误 ”）的；原因是实验过程中 ；
A ．没有改变力的大小
B ．没有改变力的方向
C ．没有改变力的作用点
D ．没有改变平衡螺母的位置从而让杠杆在水平位置重新平衡
(6)某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量；
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①将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；
②如图戊所示，将质量为 m1 的物体挂在刻度尺左边某一位置，移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡；记录物体悬挂点到支座的距离 L1 和刻度尺的 到支座的距离 L2；
③根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量 m= （用题目中所给物理量表示）。
四．综合计算题（共 3 小题，第 22 题 6 分，第 23 题 6 分，共 12 分）
22．如图所示是我国传统计量工具——杆秤的结构示意图，O 点是提纽，左边是秤盘，右边的秤砣用
细线悬挂于秤杆上，若秤砣质量 m0 ＝100g ，秤盘悬挂点到提纽的距离 L1 ＝10cm ，秤盘中未放物体时，系秤砣的细线在距提纽 L2 ＝5cm 时，秤杆恰好水平平衡，秤杆和细线的质量不计（g 取 10N/kg）。求：
（1）秤盘质量；
（2）当系秤砣的细线在距提纽 L3 ＝40cm 时，秤盘中被称物体质量多大；
（3）杆秤的刻度是否均匀，请计算说明。
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23．如图所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，动滑轮重 300N。若重物以 0.5m/s 的速度匀速上升 100s ，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为 300kg 的重物 A 时，牵引车对绳的拉力为 F，取 g= 10N/kg 。当重物匀速上升时。求：
（1） 拉力 F 的大小；
（2） 100s 内物体 A 上升的距离；
（3） 小型牵引车的速度大小；
（4） 画出定滑轮所受各力的示意图，求定滑轮受到的向上的拉力。
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（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
一、选择题（本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1 ．下列现象中，表示“力能使物体的运动状态发生改变 ”的是 ( )
A ．运动员将弓拉弯 B ．运动员将垒球抛出
C ．风将小树吹弯 D ．将橡皮泥捏成不同形状
【答案】B
A. 弓在运动员拉力作用下被拉弯，是其形状发生变化，故 A 不符合题意；
B.运动员将垒球抛出，垒球由静止变为运动，在力的作用下其运动状态发生变化，故 B 符合题意；
C.风将小树吹弯，是其形状发生变化，故 C 不符合题意；
D.把橡皮泥捏成不同造型，是其形状发生变化，故 D 不符合题意。故选 B。
2 ．在学习了弹簧测力计后，小李同学正在利用弹簧测力计测量一个金属块的重力，如图所示，下
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列说法正确的是 ( )
A ．弹簧测力计不能测量斜向的力
C ．该弹簧测力计的分度值为0. 1N
B ．使弹簧伸长的力是金属块的重力
D ．此时弹簧测力计的示数为2.4N
【答案】D
A ．弹簧测力计可以测量斜向的力，不过要斜向重新调零，故 A 错误；
B ．使弹簧伸长的力是金属块对挂钩的拉力，故 B 错误；
C ．由图可知，弹簧测力计 0~ 1N 之间有 5 个小格，每个小格为 0.2N ，所以分度值是 0.2N ，故 C错误；
D ．因为分度值为 0.2N ，所以此时弹簧测力计的示数为 2.4N ，故 D 正确。故选 D。
3 ．如图所示，是足球在空中飞行的情景，则有关此时足球所受重力的说法中，错误的是 ( )
A ．始终受重力的作用
C ．重力的大小始终不变【答案】B
B ．没有相互作用力
D ．重力的方向始终竖直向下
A ．地球附近的一切物体都受地球的重力作用，故 A 正确，A 不符合题意；
B ．力的作用是相互的，地球对物体的力和物体对地球的力是一对相互作用力，故 B 错误，B 符合题意；
C ．足球在空中飞行的过程中，质量不变，重力不变，故 C 正确，C 不符合题意；
D ．重力的方向总是竖直向下的，故 D 正确，D 不符合题意。故选 B。
4 ．关于质量、重力、弹力和摩擦力，下列说法中正确的是 ( )
A ．地面某位置处，物体的质量跟它受到的重力成正比
B ．物体对地面的压力是由于地面发生弹性形变产生的
C ．摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
D ．物体间如果有摩擦力，就一定存在相互作用的弹力
【答案】D
A．地面某位置处，物体受到的重力跟它的质量成正比，质量是物体本身的属性，故 A 错误；
B ．站在地面上的人对地面的压力是由于鞋的形变，要恢复原状而对地面产生的弹力，故 B 错误；
C ．摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反，不一定与物体运动方向相反，故C 错误；
D ．根据摩擦力的定义可知，物体间如果有摩擦力，就一定存在相互作用的压力，压力属于弹力，故 D 正确。故选 D。
5 ．如图所示，作用在 A 点上的 4 个力中，力臂最长的是 ( )
A ．F1 B ．F2 C ．F3 D ．F4
【答案】B
在杠杆中，力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离。由图可知，F2 与杠杆垂直，其力臂等于 OA 的长，F1 、F3 与杠杆不垂直，力臂小于 OA 的长，F4 的作用线过支点，力臂为零，故F2 的力臂最长。故选 B。
6 ．如图，这是家用手摇晾衣架，衣服和晾衣架的总重为 120N ，不计动滑轮重、绳重及摩擦。下列说法不正确的是 ( )
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A ．滑轮 A 为定滑轮，可以改变力的方向 B ．滑轮 B 为动滑轮，可以省力
C ．晾衣架静止时，绳的拉力 F 为40N D ．摇柄属于轮轴，可以省力
【答案】C
AB ．A 滑轮的轴是固定不动的，是定滑轮，可以改变力的方向；B 滑轮的轴与物体一起运动，是动滑轮，可以省力，故 AB 正确，不符合题意；
C ．由图可知，连接动滑轮绳子的股数n = 4
不计滑轮重绳重及摩擦，静止时绳的拉力F G总 120N = 30N ；故 C 错误，符合题意；
D ．摇柄也是一种简单机械，属于轮轴，可以省力，故 D 正确，不符合题意。故选 C。
7 ．如图所示是甲、乙两根弹簧的拉力和长度之间的关系，下列说法中正确的是 ( )
A ．弹簧的伸长量始终和拉力成正比关系
B ．乙弹簧受到 8N 时伸长了 4cm
C ．甲弹簧在 2N 拉力时，弹簧伸长的长度是 3cm
D ．甲弹簧适合做量程较大的测力计
【答案】C
A ．在弹性限度内，弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越大，超过弹性限度，则弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力不成正比，故 A 错误；
B ．从图中可以看出，当乙弹簧受到 8N 的拉力，弹簧伸长 2cm ，故 B 错误；
C ．从图中可以看到，当甲弹簧受到 4N 的拉力，弹簧伸长 6cm ，若甲弹簧受到 2N 的拉力，则弹簧伸长 3cm ，故 C 正确；
D ．从图中可以看到，在弹性限度内，弹簧乙的最大测量值较大，所以选择乙弹簧来制作量程较大的弹簧测力计，故 D 错误。故选 C。
8 ．电工定期对输电线路进行检查是我们用电安全的重要保障。如图所示，配有安全设备的电工正在沿竖直的电线杆匀速向下运动时，电工和设备 ( )
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A ．只受到重力的作用 B ．受到向上的摩擦力
C ．受到垂直于水平的摩擦力 D ．受到向下的摩擦力
【答案】B
电工带着设备匀速爬行，处于平衡状态，所受合力为零，则电工在竖直方向只受到重力和摩擦力，而重力方向向下，所以无论电工向上爬还是向下爬，摩擦力都向上，大小等于重力的大小，故 ACD 不符合题意，B 符合题意。故选 B。
9 ．将一圆柱体油桶推上台阶，现分别在 A 、B 和 C 点用力，力的方向如图所示，则最小的推力是( )
A ．FA B ．FB C ．FC D ．一样大
【答案】B
如图，动力 FA、FB、FC 的力臂，FB 的力臂最长，因为阻力 G 和阻力臂一定，FB 的力臂最长，根据杠杆平衡条件可知，力臂越长，力越小，故 FB 最小。
故选 B。
10．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是 ( )
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A．
C．
B．
D．
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【答案】D
A ．不计机械自重和摩擦，则有有Fs = Gh ，代入数据为F1 × 4m = G × 2m得到G ，故 A 不符合题意；
B ．由题图可知为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数是 3 ，即 n=3 ，则 G ，故 B 不符合题意；
C ．题图是一个倒着用的动滑轮，但动力作用在动滑轮的轴上，所以F3 = 2G ，故 C 不符合题意；
D ．由题图可知，动力臂为1m + 3m = 4m
阻力臂为 1m ，动力臂和阻力臂之比为4 :1 ，所以动 力和阻力之比为1: 4 ，所以G ，故 D 符合题意。故选 D。
二、填空题（共 16 空，每空 2 分，共 32 分）
11．如图所示是撑杆跳比赛时的情景，撑杆变弯曲了，说明力可以使物体发生 ；使撑杆弯曲的力施力物体是 。
【答案】 形变 人
[ 1][2]撑杆受到人对它的力的作用变弯了，说明力可以使物体发生形变；使撑杆弯曲的力的施力物体是人。
12．在弹簧弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越 （选填“长 ”或“短 ”），弹簧测力计就是根据这一原理制成的。如图所示为实验室常用的弹簧测力计，使用前要检查指针是否与 对齐。
【答案】 长 零刻度线
[ 1]在弹簧弹性限度内，弹簧的伸长量与弹簧的拉力成正比，故在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长量越长。
[2]每次使用弹簧测力计时都要观察指针是否指在零刻度线处，不在零点的就要校零，否则会影响测量数值。
13．建筑工人砌墙时，利用铅垂线来检查墙是否竖直，铅垂线是利用重力的方向总是 原理制成的；重力的施力物体是 。
【答案】 竖直向下 地球
[ 1]重力的方向总是竖直向下的，铅垂线是利用这一原理制成的。
[2]地球附近的一切物体都会受到重力，重力的施力物体是地球。
14．体育课上，小明在立定跳远时，用力向后蹬地，就能获得向前的力，这是因为物体间力的作用是
的；如果起跳板上有沙粒，起跳时就会感觉很滑，影响跳远成绩，这是因为跳板上的沙粒把滑动变为 ，使得摩擦力变小。
【答案】 相互 滚动
[ 1]小明在立定跳远时，用力向后蹬地，就能获得向前的力，这是因为物体间力的作用是相互的。
[2]如果起跳板上有沙粒，起跳时就会感觉很滑，影响跳远成绩，这是因为跳板上的沙粒把滑动变为滚动，使得摩擦力变小。
15．在力的作用下绕 转动的硬棒叫做杠杆，使用杠杠时，如果杠杠静止或绕支点 ，那么杠杠就处于平衡状态。
【答案】 固定点 匀速转动
[ 1]一根硬棒，在力的作用下能够绕着某个固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
[2]在力的作用下，当杠杆保持静止状态或匀速转动时，我们称杠杆处于平衡状态。
16．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个 滑轮，它虽然不能省力，但能够改变 。
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【答案】 定 力的方向
[ 1]升旗时向下拉绳子，旗子徐徐上升，旗杆顶部的滑轮的轴不随物体的移动而移动位置，所以顶部的滑轮是定滑轮。
[2]定滑轮的工作特点是不省力，但可以改变力的方向。
17．在日常生产生活中，人们利用简单机械对外做功时，往往越费距离越省力。如图所示，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉螺纹相当于 （选填“斜面 ”或“轮轴 ”），螺纹 （选填“密 ”或“稀 ”）一些的螺丝钉拧起来更省力。
【答案】 斜面 密
[ 1][2]螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆，因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长；因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。
18．有一把均匀的木尺，在上端转有一小孔，挂在钉子 A 上，如图所示，它可以在竖直平面内以A点为轴摆动。现从静止开始，在木尺的另一端点处施加一个水平向右的作用力 F，使木尺缓慢地向右偏转，到图中虚线位置，在这一过程中，木尺的重力对 A 点的力臂逐渐变 ，水平力F 的大小逐渐变 。
【答案】 大 大
[ 1]木尺是均匀的，则其重心在木块的中心上，重力的方向竖直向下，在水平向右的作用力 F 的作用下，木尺绕着 A 向右转动，那么木尺的重力对 A 点的力臂逐渐变大。
[2]水平力 F 的作用点及方向不变，则向右转动过程中，F 对应的力臂变小，而木尺的重力大小不变，对应力臂变小，据杠杆平衡条件知，水平力 F 的大小逐渐变大。
三．实验题（共 24 空，每空 1 分，共 24 分）
19．小伟在探究“弹簧的伸长量与拉力关系 ”时，利用如图甲所示的实验装置进行实验，记录的数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
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钩码的拉力 F/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
① 2 3 4 5 6 7 8
② 0 1 2 3 4 5 6
（1）请将表格内容补充完整：① ; ② ;
（2）根据表格中的数据，在图乙中作出“弹簧的伸长量与拉力关系 ”的图像 ；
（3）分析数据或图像可得出结论：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力大小成 ；
（4）小伟又对两根长度相同、粗细不同的弹簧（如图丙所示）进行研究，记录弹簧受到的拉力大小 F 和弹簧的长度 L ，根据多组测量数据作出了如图丁所示的图像。分析图像可知：
①当在 A 弹簧上悬挂重为5N 的物体时，弹簧 A 的伸长量为 cm；②分别用这两根弹簧制成弹簧测力计，用弹簧 制成的弹簧测力计精确度较高。
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【答案】
簧的长度 Lcm
弹簧的伸长量ΔL/cm
正比
10 A
（1）[ 1][2] 由第一次实验可知，此时拉力为 0 ，弹簧应处于原长，没有被拉伸，所以①表示的是弹簧的长度 Lcm；②表示的是弹簧的伸长量ΔL/cm 。
（2）[3]将表中各点描在图中对应的位置，再用光滑的曲线将各点连接起来，如图所示
（3）[4] 由图可知，弹簧伸长量与拉力的关系图像是一条过原点的直线，说明在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力大小成正比。
（4）[5] 由图可知，拉力为 0N 时，A 弹簧的长度为 5cm ，当拉力为 5N 时，弹簧长度为 15cm ，所以弹簧 A 受到 5N 的拉力时，伸长量为 10cm。
[6] 由图可知，受到同样大小的拉力作用，A 弹簧的伸长量大于 B 弹簧，所以 A 弹簧制成的弹簧测力计精确度较高。
20 ．在探究影响摩擦力大小的因素的实验中，小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)实验时，弹簧测力计必须沿 方向拉动木块做匀速直线运动，此时，弹簧测力计的示数 （选填“大于 ”、“等于 ”或“小于 ”）木块所受摩擦力的大小。
(2)甲、丙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关； 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)为了验证“滑动摩擦力的大小是否跟接触面积有关 ”，小明在上述甲实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一半继续进行实验，这种做法是 （选填“正确 ”或“错误 ”）的，理由是
。
(4)实验时，小明发现很难控制木块做匀速运动，于是，他对实验装置进行了如图丁所示的改进：水平向左拉木板，木板相对于地面向左运动，木块 A 相对于地面保持静止，此时弹簧测力计的示数为 0.8N ，则木块 A 受到的滑动摩擦力是 N ，方向 （选填“水平向左 ”或“水平向右 ”），此过程中木板不必做匀速直线运动。
【答案】(1)水平 等于 (2)压力大小 甲、乙 (3)错误 没有保持压力大小相等(4)0.8 水平向左
（1）[ 1][2]弹簧测力计拉动木块时，弹簧测力计显示拉力大小，木块水平方向上受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力，木块进行匀速直线运动时，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以其目的是使滑动摩擦力等于弹簧测力计示数。
（2）[ 1] 甲、丙两图接触面粗糙程度相同，压力不同、弹簧测力计的示数不同，滑动摩擦力大小不相同，可探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系。
[2] 比较甲、乙两图中的测力计示数，压力相同，接触面的粗糙程度不同，乙表面粗糙程度较大，
乙中弹簧测力计的示数大于甲中弹簧测力计的示数，所以乙的滑动摩擦力更大，由此说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
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（3）[ 1][2]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，要控制压力和接触面粗糙程度相同，将木块沿竖直方向切去一半继续进行实验，此时压力大小改变了，接触面面积大小也改变了，这种做法是错误的，理由是没有控制压力大小相同。
（4）[ 1][2]将实验装置改成如图丁所示，木块相对地面处于静止状态，受到弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力为一对平衡力，此时弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力，弹簧测力计示数 0.8N ，故摩擦力为 0.8N；方向是与弹簧测力计的拉力方向相反，即水平向左。
21 ．在“探究杠杆平衡条件 ”的实验中：
(1)小华同学先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于
（选填“平衡 ”或“不平衡 ”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向 调节平衡螺母，这样做的好处是 ；
(2)某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为 F1=6N、L1=20cm、F2=4N 和 L2=30cm ，该同学根据这些数据能否得出探究结论？ ，理由是： ；
(3)如果用如图乙所示装置进行实验，每个钩码重 1N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 N，如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数 （选填“变大 ”、“不变 ”或“变小 ”）；
(4)某次实验中，用如图丙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式；这主要是以下哪种原因 ( )
A ．一个人无法独立操作 B ．需要使用太多的钩码
C ．力臂与杠杆不重合 D ．力和力臂数目过多
(5)在探究实验中部分同学们还得出这样的结论：只要满足“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离 ”，杠杆就平衡；你认为这个结论是 （选填“正确 ”或“错误 ”）的；原因是实验过程中 ；
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A ．没有改变力的大小
B ．没有改变力的方向
C ．没有改变力的作用点
D ．没有改变平衡螺母的位置从而让杠杆在水平位置重新平衡
(6)某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量；
①将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；
②如图戊所示，将质量为 m1 的物体挂在刻度尺左边某一位置，移动刻度尺，直到刻度尺能够在支
座上重新保持水平平衡；记录物体悬挂点到支座的距离 L1 和刻度尺的 到支座的距离 L2；
③根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量 m= （用题目中所给物理量表示）。
【答案】(1)平衡 左 消除杠杆自重对实验的影响 (2)不能 一次实验具有偶然性，应多测几组数据得到普遍结论 (3)4.5 变大 (4)D (5)错误 B (6)重心 （1）[ 1] 由图甲可知，杠杆处于静止，由于静止时，物体处于平衡状态，所以杠杆处于平衡状态。
[2] 由图甲可知，杠杆向右偏，由右偏左调可知，应将平衡螺母向左调，直至杠杆在水平位置平衡。
[3] 由于实验中杠杆的自重会影响实验结果，所以将杠杆调至水平位置平衡，可以消除杠杆自重对实验的影响。
（2）[ 1][2]只进行了一次实验，只测出一组实验数据，根据一次实验数据得出的结论不具有普遍性，实验结论不可靠。
（3）[ 1]根据杠杆平衡条件，每个钩码重 1N ，则 3N×6 格=F1 ×4 格解得 F1=4.5N
所以杠杆平衡时，弹簧测力计的读数应为 4.5N。
[2] 由图示可知，把弹簧测力计沿虚线方向拉，使杠杆在水平位置平衡，阻力与阻力臂不变，而拉力的力臂变小，由杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的示数将变大。
（4）当杠杆上挂多组钩码时，力和力臂数目增加，虽然也能得出正确的结论，但是使实验复杂化，给实验带来难度，故 D 符合题意，ABC 不符合题意。故选 D。
（5）[ 1][2]有同学得出只要满足“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距 离 ”，杠杆就平衡，这个结论是错误的，这是一种特殊情况，当力和杠杆垂直时，力臂长和力作用点到支点的距离相等，为了得到了特殊结论，可以保证悬挂点位置不变，将弹簧测力计斜向右下或左下拉，即改变力的方向，故 B 符合题意，ACD 不符合题意。故选 B。
（6）②[ 1]刻度尺在支座上保持水平平衡，物体悬挂点到支座的距离 L1 为动力臂，还需要测量阻力臂，所以测量刻度尺的重心到支座的距离 L2；
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③[2]根据杠杆的平衡条件可知 m1gL1=mgL2可以计算出刻度尺的质量m
四．综合计算题（共 3 小题，第 22 题 6 分，第 23 题 6 分，共 12 分）
22．如图所示是我国传统计量工具——杆秤的结构示意图，O 点是提纽，左边是秤盘，右边的秤砣用细线悬挂于秤杆上，若秤砣质量 m0 ＝100g ，秤盘悬挂点到提纽的距离 L1 ＝10cm ，秤盘中未放物体时，系秤砣的细线在距提纽 L2 ＝5cm 时，秤杆恰好水平平衡，秤杆和细线的质量不计（g 取 10N/kg）。求：
（1）秤盘质量；
（2）当系秤砣的细线在距提纽 L3 ＝40cm 时，秤盘中被称物体质量多大；
（3）杆秤的刻度是否均匀，请计算说明。
【答案】（1）50g；（2）350g；（3）杠杆的刻度是均匀的
解：（1）设秤盘的质量为 m1 ，由杠杆平衡条件得 m1gL1 ＝m0gL2即 m1 ×0. 1m ＝0. 1kg×0.05m
解得，秤盘质量为 m1 ＝0.05kg ＝50g
（2）设秤盘和被称物体的总质量为 M，被称物体的质量为 m2 ，由杠杆平衡条件得 MgL1 ＝m0gL3又 M＝m1+m2
即有（0 ．05kg+m2）×0. 1m ＝0. 1kg×0.4m
解得，秤盘中被称物体质量为 m2 ＝0.35kg ＝350g
（3）没有重物时，根据杠杆平衡条件可得：m1gL1 ＝m0gL0 。化简后可得，LL1 ，设待测物体重为 mxg ，秤砣距离 O 点为 Lx ，由杠杆平衡条件可得（mx+m1）gL1 ＝m0gLx
化简后可得，Lx L1 ，则有ΔL = Lx _ L 显然ΔL 与 mx 成正比，由此可知杠杆的刻度是均匀的。
答：（1）秤盘质量为 50g；
（2）当系秤砣的细线在距提纽 L2 ＝40cm 时，秤盘中被称物体质量为 350g；
（3）杠杆的刻度是均匀的。
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23．如图所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，动滑轮重 300N。若重物以 0.5m/s 的速度匀速上升 100s ，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为 300kg 的重物 A 时，牵引车对绳的拉力为 F，取 g= 10N/kg 。当重物匀速上升时。求：
（1） 拉力 F 的大小；
（2） 100s 内物体 A 上升的距离；
（3） 小型牵引车的速度大小；
（4） 画出定滑轮所受各力的示意图，求定滑轮受到的向上的拉力。
(
【答案】（
1
）
1100N
；（
2
）
50m
；（
3
）
1.5m/s
；（
4
）
) (
；
2500N
)
解：（1）由题意知，重物 A 的重力 GA=mg=300kg×10N/kg=3000N
由图示知，滑轮组承重绳子的根数为 3 根，在不计摩擦和绳重时，牵引车对绳的拉力
（2）100s 内 A 上升的距离 h=vt=0.5m/s×100s=50m
（3）小型牵引车的速度即绳子端的移动速度 vF=3v=3×0.5m/s=1.5m/s
（4）定滑轮受到向上拉力和两根绳子向下的拉力及自身竖直向下重力的作用，而处于静止状态，
这些力都可以作用在定滑轮的重心上，所以做图如下：
而每根绳子的拉力为 1100N ，那么向上的拉力 F 上=2F+G 动=2×1100N+300N=2500N答：（1）拉力 F 的大小为 3000N；
（2）100s 内物体 A 上升的距离为 50m；
（3）小型牵引车的速度大小为 1.5m/s；
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（4）定滑轮所示各力的示意图如下： ；定滑轮向上的拉力为 2500N。
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