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《简单机械》实验题 计算题专练
全国初中物理竞赛试题精编
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向___移动(选填“左”或“右”),在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是___________。
(2)杠杆平衡后,小英同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上___________个钩码,使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时再加一个钩码,两边___________(“能”“不能”) 平衡,若不能,杠杆将向___________(“A”或“B”)边倾斜。杠杆在图乙的水平位置平衡后,用手使杠杆缓慢地转过一个角度后松手,杠杆____(选填“能”或“不能”)保持静止。
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的B点,当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),测力计示数如何变化___________。原因是___________
(4)调节杠杆平衡后,在不同的位置挂不同数量的钩码,使杠杆重新平衡,得到如表中的实验数据:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
5
8
8
5
2
4
10
10
4
3
3
15
15
3
记录数据后,某同学分析实验数据得到如下结论:F1+l1=F2+l2;
请判断该同学结论与实验结果___________(相符/不符)。与杠杆平衡条件___________(相符/不符)造成这一结果的原因是___________
2.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示:
次数
物体的重力G/N
物体被提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
4
2
0.1
1.5
0.2
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_______(结果精确到0.1%)。这次数据是用图_________(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的;
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若增大提升物体的重力,滑轮组的机械效率_________(选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)用甲滑轮组提升不同重物时,绳重和摩擦导致的额外功与总功的比为定值k,根据表格中的数据可求出k=_________。
3.如图(a)所示的实验装置可以探究杠杆受多个力时的平衡条件。在已调节好的杠杆两端挂上不同数量的钩码,并适当移动钩码的位置,使杠杆水平平衡,记下钩码的数量和位置。通过改变钩码的数量和位置,按照同样的方法再做两次,将实验得到的数据填在表中。表中数据是以一个钩码的重力为力的单位,以杠杆的每小格为长度的单位。
实验次数
动力F1
动力臂l1
阻力F2
阻力臂l2
阻力F3
阻力臂l3
1
1
5
1
1
2
2
2
2
6
1
2
2
5
3
3
7
1
5
4
4
(1)若实验开始前杠杆右端低左端高,需要将________向________调节使杠杆水平平衡,分析表中的数据,可得杠杆的平衡条件是________;(填写关系式)
(2)在农村还广泛使用的杆秤就利用了上述原理。图(b)是一根杆秤的示意图。小明用刻度尺测量杆秤上的主要刻度的示数m到提扭O的距离x,并做出m-x关系图像,如图(c)所示。接着用刻度尺测量挂钩到提扭O的距离l为5厘米。由上述条件可知,该杆秤自身的重心在O点的________侧。设杆秤质量为m0,重心到提扭的距离l0,秤砣质量为M。则当杆秤平衡时,m0、l0、M、x、m和l之间满足关系式:________。根据上述关系式,代入图(c)中的数据后可知该秤砣的质量M为________千克。
4.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,应将支架放在台面上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,则此时杠杆处于 ______(选填“平衡状态”或“非平衡状态”)。再把杠杆两端的平衡螺母向 ______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是:可以在杠杆上直接读取 ______;
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆上A点处挂