2023年中考物理专项分类训练：简单机械实验、计算题

专项分类训练：简单机械实验、计算题 考点分类1： 探究杠杆的平衡条件 1.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）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）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）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/cm 阻力F2/N 阻力臂/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）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”） 2.小明在超市买了一个哈密瓜，回到家用弹簧测力计测量其重力时，发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程，身边又找不到其它合适的测量工具，于是他找来了一些细绳（不计重力）、一把米尺等物品按如下示意图进行了改进： 步骤一：将细绳系在米尺的50cm刻度线处，米尺刚好能在水平位置平衡。 步骤二：将弹簧测力计在竖直方向调零（如图甲左）。 步骤三：在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜，用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，并竖直向下拉挂钩，使米尺在水平位置平衡，如图甲所示。 （1）小明是利用___________（选填“二力”或“杠杆”）平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力。 （2）在步骤一中使米尺在水平位置平衡是为了避免___________对测量结果的影响。 （3）当小明在操作步骤三时，他父亲指出弹簧测力计的使用存在问题，你认为小明这样使用弹簧测力计会使测量结果___________（选填“偏大”或“偏小”）。 （4）小明分析后改用如图乙所示的正确方法操作：他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后，重新调零（如图乙左），并重新测出拉力为3N，最后计算出哈密瓜的重力为___________N。 （5）小明发现：如图乙和图丙所示，先后竖直向下和斜向下拉弹簧测力计，均使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计两次的示数分别为F和F′，你认为F___________F′（选填“>”“<”或“=”）。 （6）如图丁所示，小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果，当杠杆再次在水平位置平衡时，弹簧测力计示数为4N。若将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用F1、F2、F3表示，它们的力臂分别为L1、L2、L3，于是小明猜想F1L1=___________也能使杠杆平衡。 考点分类2： 测量滑轮组的机械效率 3.小雪从电视上看到云南干旱地区的农民用辘轳如图从水井里打水。她想：如果用滑轮组来提水可能会更省力，但是用滑轮组提水的机械效率会高吗？为了测量“滑轮组提水的机械效率”。她向老师借来一个铁架台、两个滑轮、一条细绳、一个圆柱形的塑料小桶、足量的水。请你和她一起完成下列问题： 如图A，打水用的辘轳是一种什么简单机械？答：______________； 在测量“滑轮组提水的机械效率”实验中，有用功是指对_____做的功；若要完成该实验，除了上述的器材之外，还必须增加__________填一实验器材名称； 如图B是该实验的部分装置图，请你画出实验时绳子的绕线方法，简要地写出“测量滑轮组提升水的机械效率”的实验步骤，并推导出滑轮组机械效率的表达式。 4.测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表，请问答以下问题： 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η 1 1.0 5 　 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 　 3 2.0 5 1.0 15 66.7% 4 2.0 10 1.0 30 66.7% （1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做　 　运动，第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为　 　N； （2）第2次实验时，滑轮组的机械效率是　 　； （3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越　 　，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度　 　（选填“有关”或“无关”）； （4）结合生产生