重难强化练十三 必考的机械与机械能的实验 -2024-2025学年物理沪科版八年级下册

重难强化练十三　必考的机械与机械能的实验 类型一　探究杠杆的平衡条件 【典例1】小明学习小组一起利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件。 基础点 (1)将杠杆中心支在支架上,杠杆静止时,杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态。  (2)为了方便测量力臂,实验前应调节杠杆在 位置平衡;如图甲所示,此时可以将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。  (3)杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,记录三组数据如表所示。 实验 次数 动力 F1/N 动力臂 l1/m 阻力 F2/N 阻力臂 l2/m 1 1.0 0.15 1.0 0.15 2 1.5 0.20 0.5 0.60 3 2.0 0.30 1.5 0.40 分析表中的数据,小明得出杠杆的平衡条件是: 。 (4)实验时,小明在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)挂了3个钩码,如图乙所示,则在右侧B位置(右边位置第三格)应挂 个相同规格的钩码,使杠杆在水平位置平衡。如果两侧各减少1个钩码,杠杆将 (选填“仍水平平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”)。  能力点 (5)如图丙所示,同组的小刚同学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点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”或“变小”),原因是 。  (6)小华同学用如图丁所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡(杠杆上每格等距),但老师却提醒大家不要采用这种方式。主要是因为该种方式 。  A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.无法测量力臂 D.力和力臂数目过多 【中考挑战1】 (2024·湖南中考)小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验室提供了如图所示杠杆(支点为O)、支架、10个钩码(每个重0.5 N)。 (1)如图甲所示,实验开始前,应向 端调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接读取 ;  (2)小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂在支点的 侧进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录下数据;  (3)完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件。如表所示主要呈现了第3次实验数据。 实验 次数 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 … … … … 2 … … … … 3 2.5 20.0 2.0 25.0 小明在第3次实验的基础上,在支点左侧20.0 cm处继续加钩码直到F1为3.5 N,如图乙所示,但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成F1为3.5 N的第4次实验,她应该通过 ,使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体数据进行说明,可保留一位小数)。  类型二　探究动能的大小与哪些因素有关 【典例2】小薛学习小组在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示: 基础点 (1)该实验是通过观察 来判断 (选填“钢球”或“木块”)动能的大小。  (2)比较 两图进行的实验,可以探究钢球的动能与速度的关系。静止释放的高度越高,木块被撞得越 ,由此可得出的结论是 。  (3)图乙和图丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是控制 相同,探究钢球的动能大小与 的关系。  (4)在实验中,木块B被钢球撞击后向前运动一段距离后最终会停下,是因为受到 的作用。假设水平面的表面绝对光滑,木块B将 ,从而推理得出物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。  能力点 (5)实验结束后学习小组的同学用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度(h2>h1) 由静止开始释放,通过观察 来判断小球动能的大小,这种方法是 (选填“正确的”或“错误的”)。  (6)另一学习小组的同学尝试用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图戊所示,观察到木块被撞击后移动的情况是 (铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)。  A.质量大的铁球将木块推动的距离较远 B.质量小的铁球将木块推动的距离较远 C.质量不同的铁球将木块推动的距离相同 【中考挑战2】 (2023·兰州中考)近年来,渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生,引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害,通过电磁铁的控制,让质量分别为m1和m2(m1<m2)的小钢球从圆弧轨道的一定高度(h1<h2)由静止滚下,撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离(实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变)。 (1)分析甲、乙两图可知, (选填“甲”或“乙”)图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。  (2)比较甲、乙两图可知,在 一定时,小钢球的 越大,动能越大。  (3)比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害。  (4)假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项 。  学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难强化练十三　必考的机械与机械能的实验 类型一　探究杠杆的平衡条件 【典例1】小明学习小组一起利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件。 基础点 (1)将杠杆中心支在支架上,杠杆静止时,杠杆　是　(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。  (2)为了方便测量力臂,实验前应调节杠杆在　水平　位置平衡;如图甲所示,此时可以将平衡螺母向　右　(选填“左”或“右”)调节。  (3)杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,记录三组数据如表所示。 实验 次数 动力 F1/N 动力臂 l1/m 阻力 F2/N 阻力臂 l2/m 1 1.0 0.15 1.0 0.15 2 1.5 0.20 0.5 0.60 3 2.0 0.30 1.5 0.40 分析表中的数据,小明得出杠杆的平衡条件是: 动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)。 (4)实验时,小明在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)挂了3个钩码,如图乙所示,则在右侧B位置(右边位置第三格)应挂　4　个相同规格的钩码,使杠杆在水平位置平衡。如果两侧各减少1个钩码,杠杆将　顺时针转动　(选填“仍水平平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”)。  能力点 (5)如图丙所示,同组的小刚同学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点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐　变大　(选填“变大”或“变小”),原因是　阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力慢慢变大　。  (6)小华同学用如图丁所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡(杠杆上每格等距),但老师却提醒大家不要采用这种方式。主要是因为该种方式　D　。  A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.无法测量力臂 D.力和力臂数目过多 【中考挑战1】 (2024·湖南中考)小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验室提供了如图所示杠杆(支点为O)、支架、10个钩码(每个重0.5 N)。 (1)如图甲所示,实验开始前,应向　右　端调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接读取　力臂的大小　;  (2)小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂在支点的　右　侧进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录下数据;  (3)完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件。如表所示主要呈现了第3次实验数据。 实验 次数 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 … … … … 2 … … … … 3 2.5 20.0 2.0 25.0 小明在第3次实验的基础上,在支点左侧20.0 cm处继续加钩码直到F1为3.5 N,如图乙所示,但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成F1为3.5 N的第4次实验,她应该通过　调节左侧钩码的位置大约为10.7 cm,右侧钩码数量为3个,右侧钩码的位置为25.0 cm时,可使杠杆再次在水平位置平衡　,使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体数据进行说明,可保留一位小数)。  类型二　探究动能的大小与哪些因素有关 【典例2】小薛学习小组在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示: 基础点 (1)该实验是通过观察　木块在同一水平面上被撞击的距离　来判断　钢球　(选填“钢球”或“木块”)动能的大小。  (2)比较　甲、乙　两图进行的实验,可以探究钢球的动能与速度的关系。静止释放的高度越高,木块被撞得越　远　,由此可得出的结论是　质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大　。  (3)图乙和图丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是控制　速度　相同,探究钢球的动能大小与　质量　的关系。  (4)在实验中,木块B被钢球撞击后向前运动一段距离后最终会停下,是因为受到　阻力　的作用。假设水平面的表面绝对光滑,木块B将　做匀速直线运动　,从而推理得出物体的运动　不需要　(选填“需要”或“不需要”)力来维持。  能力点 (5)实验结束后学习小组的同学用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度(h2>h1) 由静止开始释放,通过观察　木块在铁板和毛巾上滑行的距离　来判断小球动能的大小,这种方法是　错误的　(选填“正确的”或“错误的”)。  (6)另一学习小组的同学尝试用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图戊所示,观察到木块被撞击后移动的情况是　C　(铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)。  A.质量大的铁球将木块推动的距离较远 B.质量小的铁球将木块推动的距离较远 C.质量不同的铁球将木块推动的距离相同 【中考挑战2】 (2023·兰州中考)近年来,渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生,引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害,通过电磁铁的控制,让质量分别为m1和m2(m1<m2)的小钢球从圆弧轨道的一定高度(h1<h2)由静止滚下,撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离(实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变)。 (1)分析甲、乙两图可知,　乙　(选填“甲”或“乙”)图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。  (2)比较甲、乙两图可知,在　质量　一定时,小钢球的　速度　越大,动能越大。  (3)比较　乙、丙　两图可以模拟汽车超载带来的危害。  (4)假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项　不超载行驶,不超速行驶　。  学科网（北京）股份有限公司 $$