《2025年海淀单元测试AB卷八年级物理下册教科版》

19. (14分)[新考法]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地剪断粗树枝了. 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F1，发现F1L1≠F2L2，其原因是______________________________.
(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).
(3)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F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率η=_______(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A点上升高度仍为h1，则弹簧测力计的示数将_______F1，此次拉力做的功将_______第一次做的功.(均选填“大于”“等于”或“小于”)

答案：
(1)平衡 右 力臂
(2)$L_1$不是$F_1$的力臂
(3)$\frac{2mgh_{2}}{F_{1}h_{1}}\times100\%$
(4)大于 大于 [解析]
(3)有用功$W_{有用}=Gh_{2}=2mgh_{2}$，总功$W_{总}=F_{1}h_{1}$，则机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}\times100\%=\frac{2mgh_{2}}{F_{1}h_{1}}\times100\%$.
(4)钩码的悬挂点在B点时，由杠杆的平衡条件可得，$F_{1}\cdot OA = G\cdot OB$，悬挂点移至C点时，由杠杆的平衡条件可得，$F_{2}\cdot OA = G\cdot OC$，从图中可以看出，由OB到OC的过程中阻力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大，根据$W = Fs$可知，移动的距离不变，拉力变大，因此此次弹簧测力计做的功将大于第一次做的功.