2024年中考物理复习专题：简单机械计算题、实验题

2024年中考物理复习专题:简单机械计算题、实验题 一、实验题 1.小梦“探究杠杆的平衡条件”的实验中: (1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图(甲)所示,此时杠杆处于 (填“平衡”或“不平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,他应该 (2)调好后,第一组按图(乙)进行实验,第二组按图(丙)进行实验,你认为第 组实验更好,理由是: 。 (3)该组测得一组数据如表所示: 动力(F1/N) 动力臂(L1/cm) 阻力(F2/N) 阻力臂(L2/cm) 3 4 4 3 小梦分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂,请你对小明的分析做出评价: 。 (4)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是: 。 2.小金用刻度均匀的匀质杠杆探究“杠杆的平衡条件”。(每个钩码重0.5N) (1)实验前,杠杆在图甲所示位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,使杠杆在水平位置平衡; (2)如图乙所示,在杠杆A点处挂4个钩码,则在B点处应挂 个相同的钩码,可使杠杆仍在水平位置平衡;把B点处的钩码取下,在B点处施加一竖直向下、大小为F= N拉力时,杠杆仍可在水平位置平衡; (3)小金又进行了如图丙所示的探究,由于杠杆的影响,发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆仍在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)(2)中的力F。 3.某同学探究杠杆平衡时,若阻力与阻力臂一定,则动力臂与动力满足什么关系。 他猜想:“杠杆平衡时,若保持阻力与阻力臂一定,则动力臂与动力成反比”。 他的实验探究步骤如下: ①组装杠杆,调节杠杆两端的平衡螺母,直至杠杆在水平位置平衡; ②将四个钩码(2N) 挂在支点左侧0.15m刻度线处,如图所示。将杠杆受到的四个钩码的拉力作为阻力 F2,则阻力臂,阻力F2=G。将阻力 F2和阻力臂为L2的数据记录在表格中。 ③将两个钩码挂在杠杆支点右侧,作为动力F1,调节钩码的位置,使杠杆再次在水平位置平衡。用刻度尺测量动力臂L1,并记录动力F1及动力臂L1。 ④保持支点左侧钩码数量和位置不变(即阻力和阻力臂不变),将右侧的两个钩码分别换成2个、4个、5个、6个、8个作为动力,调节右侧动力臂的大小,使杠杆在水平位置再次平衡;用刻度尺测量出各次动力臂L1,并记录动力F1及动力臂L1。 整理器材。 实验数据记录表格: 阻力臂L₂/m 0.15 10 0.15 0.15 0.15 0.15 阻力 F₂/N 2 2 2 2 2 动力F₁/N 1 1.5 2 2.5 3 4 动力臂 L₁/m 0.3 0.2 0.15 0.12 0.1 0.075 请根据他的探究过程回答下列问题: (1)该同学实验探究的自变量是 ; (2)根据该同学记录的实验数据分析可知,他的猜想是 (选填“正确”或“错误”); (3)根据表格中的数据,你还能得出那些结论:当杠杆平衡时, (写出一条即可)。 4.如图是利用铁架台,带有刻度均匀的匀质杠杆、细线、数量足够且每个重力均为1N的钩码等实验器材探究“杠杆平衡条件”实验。 (1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端较低,这时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡; (2)在A点悬挂三个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需在B点悬挂 个钩码;取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向下拉,当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的拉力为 N;若弹簧测力计仍在C点,改变拉力的方向,斜向右下方如图虚线方向拉弹簧测力计,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。 5.如图所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置,每个钩码重为0.5N(钩码个数若干),弹簧测力计量程为。 (1)将该装置置于水平桌面上,实验前,杠杆静止如图甲所示,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)平衡的。小王将杠杆右端的平衡螺母向左移动,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是 ; (2)小王在实验中,记录了三次实验数据如下表: 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2.0 0.16 4.0 0.08 2 1.0 0.12 0.5 0.06 3 2.5 0.06 1.5 0.10 这三次实验数据中有一次是错误的,错误数据的实验次数是 ,由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是 ;(用字母表示) (3)乙图中杠杆恰好处于水平平衡,若在A点下方再挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,则需将B点的钩码向右移动 格; (4)丙图中杠杆每个小格长度均为5cm,在C点竖直悬挂4个重为0.5N的钩码,当在D点用如丙图所示动力F拉杠杆。使杠杆在水平位置平衡,此时动力臂为 cm,动力F为 N。 6.在探究杠杆的平衡条件实验,杠杆上相邻两刻度线间的距离都相等,实验中所用钩码的质量均为50g,g取10N/kg。 (1)小明将杠杆安装在支架上,杠杆静止时如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,小明需将杠杆右侧的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节; (2)小明将杠杆调节平衡后,如图乙所示,在杠杆的P处挂1个钩码。为使杠杆仍然处于水平平衡状态,他应在A处挂 个钩码。如果改用竖直向上的力作用于B处,为使杠杆达到水平平衡状态,则在B处施加的竖直向上力的大小应为 N。 7.某学习小组用几个相同的滑轮来探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的机械效率,实验装置如图所示。他们将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s,并将计算出的有用功W有用功、总功W总和机械效率 数据一并记入表中: 次序 G/N F/N h/m s/m W有用/J W总/J 1 2 2.1 0.1 0.1 0.2 0.21 95.2% 2 2 1.2 0.1 0.2 0.2 0.24 83.3% 3 2 0.9 0.1 0.3 0.2 0.27 (1)在实验操作中,应沿竖直方向 拉动弹簧测力计; (2)比较实验1、2,第2次的机械效率较低,主要原因是需要克服 多做额外功; (3)表格中数据 = ,比较实验2、3,这两次实验机械效率不同的主要原因是 不同;(选填“与动滑轮相连绳子的股数”或“摩擦”) (4)在实验2的装置下再加挂一只相同的钩码,装置的机械效率将 ;(选填“变大”、“变小”或“不变”) (5)在实验3中,若弹簧测力计沿竖直方向加速向上拉,其他条件不变,滑轮组的机械效率将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”) 8.探究杠杆的平衡条件: (1) 小王把杠杆放在支架上后,在图(a)所示位置静止,这时的杠杆处于 (平衡/不平衡)状态。为了将杠杆调至水平位置平衡,他应将右端的平衡螺母向 (左/右)调节。当杠杆在水平位置平衡时,杠杆自重的力臂为 cm。实验中使杠杆在水平位置平衡的好处是 ; (2) 如图(b),在右边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡时,左边钩码离支点20 cm,右边挂钩离支点15 cm,每个钩码重为1 N,则此时弹簧测力计示数应为 N。 二、计算题 9.云南地震发生后,社会团体、个人纷纷伸出援手.救援队在搜救过程中发现一名生还者被一块约1.8吨的建筑材料堵在一个狭小的空间里,材料与地面接触面积约为1.5m2.(取g=10N/kg) (1)由于条件限制,救援队只能用如图所示的滑轮将建筑材料匀速吊离,若动滑轮重、钢绳的重和摩擦不计,求此过程中绳子自由端所施加的拉力. (2)若重物以0.1米/秒的速度匀速竖直上升15秒,滑轮组对重物所做的功为多少焦? (3)在重物以0.1米/秒的速度匀速竖直上升的过程中,重型吊机对重物做功的功率为多少瓦? 10.如图所示,工人用250N的拉力将重400N的装修材料匀速提升6m,所用时间为1min。求: (1)有用功; (2)拉力的功率; (3)滑轮组的机械效率。 11.如图所示,轻质薄壁容器盛水9.9kg,其底面积为200cm2且放置在水平的桌面上。轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一个实心小球,右端B处施加一个F=3N的拉力,若OA=30cm,OB=20cm (1)求绳子对杠杆A端的拉力; (2)若实心小球的体积为100cm3,求小球的重力和密度; (3)求容器对桌面的压强。 12.如图所示,每个钩码的重为3N,滑轮重3N,不计摩擦及绳重,若5s内将钩码提高1m。求: (1)拉力F的大小; (2)拉力F的功率; (3)机械效率。 13.如图所示,拉力F=100N,物体重G=180N,物体被匀速提升的距离h=4m,不计绳重和摩擦.求: (1)拉力所做的总功. (2)当物体重G=180N时,该滑轮组的机械效率 . (3)动滑轮重. (4)当物体重增加到200N时,10s内物体被匀速提高,绳子移动距离为10m,拉力做功的功率.此时机械效率如何变化. 14.如图,某工人利用滑轮组将重物提升到高处,工作中,他用100N的水平拉力能匀速提升重180N的物体。绳重、绳与滑轮的摩擦力均忽略不计;求: (1)动滑轮的重力为多大? (2)此时滑轮组的机械效率为多少? (3)工人所受拉力超过300N时会向左滑动;若要工人保持静止,则能匀速提升重物的最大重力为多少? 15.如图所示,斜面长s=2m,高h=0.5m,一个质量为40kg的长方体模具长度a=50cm,宽度b=20cm,高度c=10cm,用绳子将长方体模具从斜面底端匀速拉到顶端时,拉力为150N,用时15s(忽略绳子重力,g取10N/kg)。求: (1)长方体模具的密度; (2)匀速拉动物体的过程中,拉力的功率; (3)斜面的机械效率。 16.为了将放置在水平地面上、重G=84 N的重物提升到高处.小明同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置.当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度 和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图(丙)和(丁)所示.若重物与地面的接触面积S=5 10-2 m2,不计摩擦和绳重,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.求: (1)在2~3s内,拉力F的功率P (2)在2~3s内,滑轮组的机械效率 (3)在1~2s内,拉力F做的功W (4)在0~1s内,重物对地面的压强p 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1. 平衡 右移平衡螺母 二 便于测量力臂 数据太少,具有偶然性 杠杆自重对杠杆平衡造成影响 2. 平衡 右 6 3 大于 3. 杠杆受到的力 正确 动力 动力臂=阻力 阻力臂 4. 右 2 1 变大 5. 是 消除杠杆自重对实验的影响,便于测量力臂 2 1 10 2 6. 左 2 1 7. 缓慢匀速 动滑轮重力 74.1% 摩擦 变大 变小 8. 平衡 右 0 便于测量力臂 4 9.(1)此过程中绳子自由端所施加的拉力为9 103N; (2)若重物以0.1米/秒的速度匀速竖直上升15秒,滑轮组对重物所做的功为2.7 104J; (3)在重物以0.1米/秒的速度匀速竖直上升的过程中,重型吊机对重物做功的功率为1800W. 10.(1)2400J;(2)50W;(3)80% 11.(1)2N;(2)3N, 3 103kg/m3;(3)5 103Pa 12.(1)6N;(2)2.4W;(3)75% 13. 800J 90% 20N 110W 变大 14.(1)20N;(2)90%;(3)580N 15.(1)4 103kg/m3;(2)20W;(3)66.7% 16.262.5W 80% 150 J 300 Pa 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$