2024年中考物理复习专题：简单机械实验题

2024年中考物理复习专题:简单机械实验题 探究杠杆的平衡条件实验 1. 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)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)为了便于测量力臂,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)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在点挂个钩码,则应在点挂个钩码,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)小勇用弹簧测力计替代钩码,在点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕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变大,原因是 。 2. 在探究杠杆平衡条件的实验中,使用的器材有:铁架台、带刻度的均质杠杆、细线、钩码若干。 (1)为了避免杠杆所受重力对杠杆平衡的影响,应选用图 装置,实验前还需要进行的操作是 ; (2)实验中测得的数据如下表,可以初步发现力较大的一侧,力臂较 ,为得到进一步的结论,需要分别计算出 ; 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 (3)完成探究后,用细线系住胡萝卜使其刚好静止在水平位置,如图丙所示。因为细线两侧的力臂 ,所以若在细线处将胡萝卜切成两半,则 。 3. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中: (1)实验前,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左高右低,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”调节。 (2)调好后,小明按图甲进行实验,小红按图乙进行实验,你认为按图 进行实验更好,理由是便于测量 。 (3)实验数据如表,分析实验数据,可以得出杠杆的平衡条件: 用公式表示;保持杠杆始终处于水平位置平衡,当弹簧测力计由图乙位置转动至图甲位置时,弹簧测力计的示数将 选填“变大”“变小”或“不变”,原因是 。 实验次数 阻力 阻力臂 动力 动力臂 (4)小明同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是小明利用图丙所示的装置进行探究,发现杠杆平衡条件不成立,其原因是 。 4. 校工师傅用剪刀修剪较粗硬的树枝时如图甲,往往把树枝夹在离轴很近的地方,手放在剪刀离轴最远的末端用力,轻松将粗树枝剪断。小明想:为什么这样使用,会很容易剪断树枝呢?于是他利用杠杆、支架、钩码每个重、弹簧测力计来探究杠杆的平衡条件: (1)将杠杆放在水平桌面上,发现杠杆静止时如图乙所示,此时杠杆处于 填“平衡”或“非平衡”状态。为使杠杆在水平位置平衡,小明应该将杠杆左端的平衡螺母向 填“左”或“右”端调节。 (2)小明在杠杆左侧挂2个钩码,在右侧挂4个钩码如图丙,使杠杆在水平位置平衡。改变左侧钩码的位置,重复上述实验,并将实验数据记录在表中。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2 20 4 10 2 2 15 2 15 3 2 10 1 20 分析表中数据,得出杠杆平衡需要的条件是:动力动力臂= 。 (3)图丙中,若将左右两侧各减去一个钩码,杠杆 填“左侧下降”“右侧下降”或“仍然水平平衡”。 (4)为了使实验结论更具有普遍性,小明用弹簧测力计在处竖直向上拉如图丁,当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为 ;保持水平位置不变,将弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时,弹簧测力计的示数会 填“变大”、“变小”或“不变”。进一步分析可知,当阻力一定且杠杆平衡时, ,动力越小。所以在修剪较粗硬的树枝时,像校工师傅那样使用剪刀会更省力。 “测量滑轮组的机械效率”实验 5.如图所示,某实验小组在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,前三次实验利用质量相等的滑轮组装成甲、乙、丙三个实验装置并依次进行实验。前三次实验得到的测量数据如表所示。 物理量 实验次数 钩码重 G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动距离 s/m 机械效率 1 3 0.2 2.1 0.4 2 3 0.2 1.4 0.6 3 6 0.2 2.4 0.6 4 6 0.2 2.0 0.8 (1)实验中应沿 方向匀速拉动弹簧测力计。 (2)若不计绳重和摩擦力,则乙图中动滑轮的质量为 g。 (3)在第4次实验中,实验小组在丙图装置的基础上增加了一个滑轮,组成丁图实验装置并进行实验,得到表中第4次实验数据。由此可知,此次机械效率 = 。 6.在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表: 实验 次数 物重 G物/N 动滑轮重 G动/N 钩码上升的高度h/m 动力 F/N 动力作用点移动 的距离s/m 滑轮组的机 械效率 /% 1