2022年中考物理真题汇编：简单机械实验专题附答案教师版

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2022年中考物理真题汇编：简单机械实验专题附答案教师版
一、实验探究题(共19题)
1．（8分）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）（1分）不挂钩码时，调节螺母，使杠杆在　 　位置平衡；
（2）（1分）如图甲所示，在A点挂3个钩码，在B点挂　 　个钩码，使杠杆再次在原位置平衡；
（3）（5分）在答题卡的相应位置，画出A点所受拉力的力臂l；
（4）（1分）如图乙所示是《天工开物》记载的踏碓（碓：dui，古代的一种给稻谷去壳的工具。用脚连续踏杆的一端，另一端就会连续起落）。踏碓属于　 　杠杆。
【答案】（1）水平
（2）4
（3）
（4）费力
2．（4分）在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）（1分）没有挂钩码时，杠杆静止时的状态如图所示，为了使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向　 　移动；

（2）（2分）杠杆在水平位置平衡后，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。然后改变动力和动力臂，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验。再做几次实验的目的是____（填序号）；
A．多次测量求平均值，减小误差 B．寻找规律的普遍性
（3）（1分）当货车所载货物重心太靠后时，货车会翘起来，如图所示，这样容易造成交通安全事故。若以后轮为支点，货物对货车压力F的力臂用L1表示，货车重力G的力臂用L2表示，货车之所以会翘起来，是因为FL1　 　GL2（选填“>”、“=”或“
3．（4分）利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）（1分）杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节；
（2）（1分）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点挂　 　个钩码，仍可使其在水平位置平衡；
（3）（1分）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂l1的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积　 　（选填“相等”或“不等”），其原因是　 　。
【答案】（1）左
（2）6
（3）相等；F1l1=F2l2
4．（5分）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）（1分）如图甲所示，实验前杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）（1分）如图乙所示，杠杆上刻度均匀，在A点挂3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两点下方同时增加一个相同的钩码，则杠杆将　 　（选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”）；
（3）（1分）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡；当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时，其示数会　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”），原因是　 　。
【答案】（1）右
（2）4；左端下沉
（3）变大；力臂变小
5．（9分）小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面，且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同，这引发了小明对斜面的兴趣。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。

（1）（1分）测量斜面的机械效率，需要的测量工具是　 　、　 　。
（2）（5分）请设计出实验数据记录表。（把表格画在答题卡的方框里面）
（3）（1分）准备动手实验时，有小伙伴提出，斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时，应当保持　 　不变，这里采用的科学研究方法是　 　。
【答案】（1）弹簧测力计；刻度尺
（2）
实验序号
斜面的倾斜程度
物体重力G/N
拉力F/N
斜面高度h/m
斜面长度s/m
W有/J
W总/J
机械效率η
1
　
　
　
　
　
　
　
　
2
　
　
　
　
　
　
　
　
3
　
　
　
　
　
　
　
　
（3）斜面的粗糙程度；控制变量法
6．（3分）小李同学在利用图示装置研究动滑轮特点时，猜想：如果忽略绳重与摩擦，绳端拉力F 可能与被提升木块所受的重力、木块上升的高度、动滑轮所受的重力、动滑轮的直径这些因素有关。

（1）（1分）若小李探究绳端拉力F与动滑轮直径的关系，请将实验步骤补充完整；
步骤一：按图安装动滑轮；
步骤二：匀速拉动弹簧测力计，使木块升高，读出拉力F的值并记录；
步骤三：换用　 　的动滑轮，使同一木块匀速上升相同的高度，读出拉力F的值并记录；
步骤四：重复步骤三，多做几次实验；
（2）（1分）步骤四的目的是：　 　 ；
（3）（1分）若小李五次实验测得F分别为：1. 8N、1. 8N、1. 8N、1. 8N、1. 8N，则初步得到的结论是：在其他因素相同时，　 　
【答案】（1）不同直径
（2）避免实验偶然性，使结论更具有普遍性
（3）绳端拉力大小与动滑轮直径大小无关
7．（4分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中。

（1）（1分）如图甲所示，安装杠杆时，为了使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母向　 　移动；
（2）（1分）如图乙所示，杠杆上每一格的长度为5cm，在杠杆左边挂钩码，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂为　 　cm；
（3）（1分）如果要用弹簧测力计向上拉，需要对图乙所示的实验设计进行的调整是　 　；
（4）（1分）如图丙所示，当杠杆绕支点转动时，杠杆上A点的速度方向总是和杠杆垂直。作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F1、F2、F3，请指出为什么力臂最大的F2对杠杆转动的作用最大？　 　。
【答案】（1）右
（2）25
（3）将测力计移到左端第5个格处
（4）F2与其力臂的乘积最大
8．（3分）小聪同学按照如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，实验数据见下表。通过分析数据，他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。

（1）（1分）该实验中出现这样结果的主要原因是没有考虑 　 　；
（2）（1分）在实验过程中，提升重物时应该注意沿竖直方向 　 　拉动。动滑轮可视为杠杆的变形，则此时其支点为 　 　（选填“A”、“ B”或“C”）点。
实验次数
物重G/N
弹簧测力计示数F/N
1
1.0
0.7
2
1.5
1.0
3
2.0
1.3
【答案】（1）滑轮的自重
（2）匀速；A
9．（4分）在“探究杠杆平衡条件”的实验中
（1）（1分）杠杆没挂钩码时需要向右调节杠杆两端的螺母，才能使杠杆在水平位置平衡，说明调节前杠杆的　 　（选填“左”或“右”）端高；
（2）（1分）小雨通过改变钩码数量并移动钩码位置，使杠杆在水平位置平衡，多做几次实验，将得到的数据填入表中。分析表中数据，得到杠杆平衡条件是：　 　；
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
20
2.0
5
2
1.0
10
0.5
20
3
1.5
10
3.0
5
（3）（1分）如图甲所示先在杠杆左侧挂4个钩码，后在右侧A处挂3个钩码，根据得到的杠杆平衡条件可以判断出杠杆的　 　端会下沉；

（4）（1分）小雨想用撬棒撬动地面上的石头，O是撬棒的支点，F2是阻力，l2是阻力臂，如图乙所示，为了撬动石头，在B点施加的最小动力F1的方向是　 　。
【答案】（1）右
（2）F1l1=F2l2
（3）右
（4）垂直于OB向下
10．（5分）下图为“探究杠杆的平衡条件”的实验，使用的钩码规格相同。

（1）（1分）挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于　 　状态；（选填“平衡”或“不平衡”）
（2）（1分）为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡，可以将右侧平衡螺母向　 　调节；（选填“左”或“右”）
（3）（1分）实验时，在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是　 　。收集实验数据如下表所示，经分析可得出杠杆的平衡条件：　 　；
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
4.0
5.0
3
2.0
15.0
3.0
10.0
（4）（1分）为了进一步验证实验结论，又做了图乙所示的实验，现将弹簧测力计从a位置移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数将　 　。（选填“变大”“不变”或“变小”）
【答案】（1）平衡
（2）右
（3）便于测量力臂；F1L1=F2L2
（4）变大
11．（3分）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中（所用的钩码质量均相同）：

（1）（1分）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将螺母适当向　 　调节；
（2）（1分）如图乙所示，实验时，为使杠杆在水平位置平衡，应该在点A处悬挂　 　个钩码；
（3）（1分）人类很早以前就会使用杠杆了。图丙是我们的祖先在建造宫殿时利用木杆撬动沉重木料时的情景。由此过程可知，其中木杆属于　 　杠杆。
【答案】（1）右
（2）1
（3）省力
12．（5分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）（1分）小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 　调节；
（2）（1分）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为　 　时，拉力最小，大小为　 　N；
（3）（1分）课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂l1：l2=　 　。若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的　 　端将下沉。
【答案】（1）右
（2）竖直向下；2
（3）4：1；左
13．（6分）在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）（1分）将装置放在水平桌面上，静止时如图所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节；

（2）（1分）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表。图是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为　 　，②为　 　；
实验次数
动力F1/N
动力臂l1 / m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
①
②
（3）（1分）分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件：　 　；
（4）（1分）某小组对实验过程交流、讨论后，按图所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了　 　。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为　 　（选填“OA”“OB”或“AB”）。
【答案】（1）右
（2）1；0.15
（3）动力×动力臂=阻力×阻力臂
（4）拉力的方向；OB
14．（3分）为了探究杠杆的平衡条件，小庆将安装好的器材放到水平桌面上，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。

（1）（2分）某次实验时，小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后，出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡，下列操作正确的是____；
A．将左侧钩码向左移动
B．将右侧钩码向右移动
C．将平衡螺母向左调节
（2）（1分）正确完成实验后，获得的三组数据如下表所示。
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10.0
0.5
20.0
2
1.0
20.0
2.0
10.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
分析数据可得杠杆的平衡条件：　 　。
【答案】（1）A
（2）动力×动力臂=阻力×阻力臂
15．（4分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）（1分）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调。
（2）（1分）调节杠杆在水平位置平衡后，某小组的同学得到了如下表所示的实验数据，由此可总结出杠杆的平衡条件：　 　（用F1、F2、l1、l2表示）。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
30
3
10
2
2
20
1
40
3
3
20
6
10
（3）（1分）在完成实验后，陶子同学在A处挂了3个钩码（每个钩码重1N，杠杆上每格的长度为10cm），如图乙所示，他将弹簧测力计斜向下拉，杠杆水平平衡（OA＝30cm，OB＝40cm），此时拉力与水平方向的夹角为30°，则弹簧测力计的示数为　 　N。
【答案】（1）平衡；左
（2）F1l1=F2l2
（3）4.5
16．（5分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）（1分）杠杆静止在图甲所示位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节；
（2）（1分）调节平衡后，如图乙，在A点挂3个钩码，则应在B点挂　 　个钩码，才能使杠杆重新在水平位置平衡（所用钩码的规格都相同）；
（3）（2分）改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，收集多组数据，其目的是____（填序号）
A．取平均值，减小误差 B．避免偶然性，寻找普遍规律
（4）（1分）看图丙的漫画，根据杠杆的平衡条件分析，小兔分得的萝卜质量　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）小猴的。
【答案】（1）左
（2）3
（3）B
（4）小于
17．（6分）某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）（1分）实验前，发现杠杆如图甲所示，则应将杠杆左端平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）端适当调节，使杠水平平衡；
（2）（1分）该同学通过如图乙所示实验得到相关数据如下表，由表中数据推测出杠杆的平衡条件是：　 　（用F1、F2、l1、l2表示）；
序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
1.0
20.0
3
3.0
10.0
2.0
15.0
……
　
　
　
　
（3）（1分）若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计，如图丙所示，保持杠杆水平平衡，弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后，弹簧测力计的示数将　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）（1分）该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计，该装置可测量小桶内液体的密度，如图丁所示，将容积为20mL的小桶挂在M点，调节平衡螺母使杠杆水平平衡，已知OM=OA=5cm，则杠杆密度计的“0刻度”线应在　 　（选填“O”或“A”）点，将待测液体倒满小桶，在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时，杠杆刚好水平平衡，重物质量10g，ON=15cm，N点位置应标注的密度刻度值是　 　g/cm3，改装后杠杆右端的密度刻度线　 　（选填“是”或“不是”）均匀分布的（g=10N/kg）。

【答案】（1）右
（2）F1×l1=F2×l2
（3）增大
（4）O；1.5；是
18．（3分）用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件， 通过正确的实验操作， 得到下表中的数据。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
3.0
0.20
2.0
0.30
2
2.0
0.15
1.5
　
3
1.5
0.20
1.0
0.30
……
……
……
……
……

（1）（1分）第 2 次实验数据中的阻力臂 l2 应为　 　m；
（2）（1分）第 3 次实验后，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 （保持上端悬点不动）， 如图乙所示，不计摩擦，杠杆　 　（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡，原因是：　 　。
【答案】（1）0.20
（2）不能；用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 （保持上端悬点不动），改变了拉力的方向，但是没有改变拉力的大小，但是支点到力的作用线的距离，即力臂的长短发生了变化，由F1l1=F2l2可知，F2l2不变，F1的大小不变，但是力臂发生了变化，故杠杆不能保持平衡。
19．（9分）如图所示，小勇利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。

（1）（1分）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态；
（2）（1分）为了便于测量　 　（选填“力”或“力臂”），应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节；
（3）（1分）将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂　 　个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆　 　（选填“左”或“右”）端将下沉；
（4）（1分）小勇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是　 　；
（5）（1分）实验结果表明，杠杆的平衡条件是：动力×　 　=　 　×阻力臂。
【答案】（1）平衡
（2）力臂；左
（3）2；左
（4）变大；力臂变短
（5）动力臂；阻力