《2025年5年中考3年模拟物理湖南专版》

11.(2024湖北武汉)某同学利用若干个质量为50 g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。


(1)调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并________，达到平衡状态，如图所示。
(2)在杠杆左侧15 cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到________cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是________(填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”)。
(3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为3 N时，该拉力的作用点可能在杠杆________(填序号)刻度线处(g取10 N/kg)。
①左侧10 cm ②右侧5 cm ③右侧15 cm

答案： 答案　
(1)静止　
(2)10　钩码对杠杆的拉力
(3)①③
解析：
(2)如果在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，设每个钩码的重力为G，由杠杆平衡条件F1l1 = F2l2可知，4G×15cm = 6G×L，解得L = 10cm；动力和阻力都必须作用在杠杆上，钩码受到的重力、杠杆对钩码的拉力作用在钩码上，不符合题意，钩码对杠杆的拉力作用在杠杆上，符合题意。
(3)当弹簧测力计的示数为3N时，由杠杆平衡条件可得，0.05kg×10N/kg×4×15cm = 3N×L'，解得L' = 10cm，则该拉力的力臂须为10cm；左侧10cm处竖直向上拉杠杆，力臂等于10cm，杠杆可以平衡；右侧5cm刻度线处拉杠杆，最大的力臂为5cm，杠杆不能平衡；右侧15cm刻度线处，斜向下拉杠杆，可以使力臂等于10cm，杠杆可以平衡，故选①③。

12.(2024株洲一模)如图所示，小明正在测量“滑轮组的机械效率”，测得的实验数据如表。


|实验次数|物重G/N|物体上升高度h/m|拉力F/N|绳端移动距离s/m|机械效率η|
|----|----|----|----|----|----|
|1|1|0.1|0.6|0.3|55.6%|
|2| |0.1|1.0|0.3|66.7%|
|3|4|0.1|1.8|0.3| |

(1)根据表格中数据可知，小明采用的实验装置是图________(选填“甲”或“乙”)；
(2)实验过程中，应竖直向上________(选填“匀速”“减速”或“加速”)拉动弹簧测力计；
(3)第二次实验中，物重是________N(保留整数)；
(4)第三次实验中滑轮组的机械效率是________(保留三位有效数字)；
(5)分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重________(选填“越大”或“越小”)，滑轮组的机械效率越高；
(6)若在第三次实验中，物体上升的速度为0.2 m/s，则拉力F的功率为________W。

答案： 答案　
(1)甲　
(2)匀速　
(3)2　
(4)74.1%　
(5)越大　
(6)1.08
解析　
(1)根据表格中数据，绳子的有效段数n = $\frac{s}{h}$ = $\frac{0.3m}{0.1m}$ = 3，故小明采用的实验装置是图甲。
(2)根据实验要求可知，实验过程中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
(3)第二次实验中，有η = $\frac{W有}{W总}$ = $\frac{Gh}{Fs}$，
物重G = $\frac{Fsη}{h}$ = $\frac{1.0N×0.3m×66.7\%}{0.1m}$ = 2N。
(4)根据实验数据可知，第三次实验中滑轮组的机械效率η3 = $\frac{W有}{W总}$ = $\frac{G3h3}{F3s3}$ = $\frac{4N×0.1m}{1.8N×0.3m}$ ≈ 74.1%。
(5)分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
(6)若在第三次实验中，物体上升的速度为0.2m/s，则绳子自由端的速度v绳 = nv = 3×0.2m/s = 0.6m/s，
则拉力F的功率P = $\frac{W}{t}$ = $\frac{Fs}{t}$ = Fv绳 = 1.8N×0.6m/s = 1.08W。