实验题(2)简单机械——2025年中考物理一轮复习题型
2025-01-17
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内容正文:
实验题(2)简单机械——2025年中考物理一轮复习题型
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.小金利用筷子、秤钩、细绳和秤砣自制了杆秤,秤钩挂在A点,在O点用细线悬挂后发现杆秤恰好水平静止。支点和杠杆的摩擦不计。
(1)杆秤的零刻度所在位置是 (选填“O点”、“O点左侧”或“O点右侧”);
(2)已知秤砣质量为500g,将秤砣移至B点,杆秤恰能保持水平静止,OA:OB=1:4,求大白菜的质量? g;
(3)小金为了进一步完善杆秤刻度,认为杆秤刻度是均匀的。你能否利用杠杆平衡原理对此猜想进行验证。
2.小明做“探究杠杆平衡条件”的实验时,进行了如下操作:
(1)如图甲所示,将杠杆悬挂在支点O上,这时发现杠杆右端高,他应将杠杆上的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,才能使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,调节杠杆水平平衡后,在A点挂两个钩码,应在B点挂 个相同的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。若改用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计应作用在 (选填“B”或“C”)点;
(3)如图丙所示,钩码个数和位置不变,保持杠杆在水平位置平衡。弹簧测力计在①号位置竖直向上拉时的示数为F1;弹簧测力计在②号位置变为倾斜拉时的示数为F2。比较发现:F1 F2(选填“>”、“<”或“=”),这是由于 的缘故。
3.某班同学利用杠杆做了以下的实验:
(一)探究杠杆的平衡条件。
(1)当杠杆静止在如图甲所示的位置时,杠杆处于 (填“平衡”或“不平衡”)状态:要使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,这样做的目的是 ;
(2)如图乙所示,小明做完弹簧测力计沿竖直方向拉的实验后,又将弹簧测力计倾斜拉,测出拉力和其对应的力臂,这样做的目的是( );
A.便于正确认识力臂 B.便于测量力臂的大小
(二)某实验小组利用丙图装置探究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:
①将质地均匀的杠杆O点悬挂,能自由转动,在A点悬挂总重为9N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆保持水平静止,其中,。
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升使物体上升5cm(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为4N,不计摩擦阻力,回答下列问题:
(3)步骤②中,杠杆机械效率为 ;
(4)若只将测力计的悬挂点由B移至C,其他不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 (变大/变小/不变);
(5)若只将钩码的悬挂点由A移至C点,其他不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 (变大/变小/不变)。
4.小明所在的科学小组发现生活中很多机械都是由多个简单机械组合而成,如图甲中的吊车车臂由杠杆与滑轮组组成。
(1)图乙中拧动的水龙头由斜面(螺旋)与 组成,使用该组合机械可以省 (选填“力”“距离”或“功”);
(2)小明制作了如图丙所示的由动滑轮与斜面组合而成的机械模型,他想探究:该机械模型的机械效率与哪些因素有关?
【提出猜想】小明提出了如下猜想:
猜想一:该机械模型的机械效率可能与被提升的物重有关;
猜想二:该机械模型的机械效率可能与动滑轮自重有关;
请你再帮他提出一个猜想三:该机械模型的机械效率可能与 有关;
【实验探究】为了验证猜想一、二,小明进行了三次实验,分别测量了表中数据,并计算出每次的机械效率,记录数据在表格中:
实验序号
动滑轮重G1/N
被提升
物重G2/N
斜面的
高度h/cm
绳自由端拉力F/N
绳自由端移动的距离s/cm
机械
效率η
1
0.2
2
6
0.8
20
75%
2
0.2
4
6
1.4
20
85.7%
3
0.4
2
6
0.9
20
66.7%
【得出结论】小明通过上述实验数据,得出实验结论:由实验1、2可以得出:当动滑轮自重相同时,被提升的物重越大,该机械模型的机械效率 。由实验 (填序号)可以得出:当被提升的物重相同时,动滑轮自重越大,该机械模型的机械效率越小;
【反思交流】小组成员讨论后,认为实验结论仍不够可靠,因为 。
5.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)小明安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调节;
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N,如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,画出最小力的示意图;
(3)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示,则力臂l1∶l2= ,若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的 端将下沉;
(4)实验结束后,小华联想到生活中的杆秤,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成(O点为刻度的起点)。如图丁所示是用杆秤称量货物时的情景。若该杆秤配套的秤砣D有磨损,称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏 (选填“大”或“小”)。
6.在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆左端下沉,如图甲,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂l2为 cm;
(3)分析表中实验数据。得出杠杆的平衡条件为 (用F1、F2、l1、l2表示);
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
16.0
1.0
2
1.0
15.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
第3次实验的杠杆类型属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,教室里的劳动工具中有这类杠,请举一例: ;并简要说明你的判断理由 ;
(4)如图丙,F始终杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将 。(填选项代码)
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小
7.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中。某一实验小组用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表。
序号
钩码重/N
钩码上升距离/ cm
弹簧测力计
示数/N
弹簧测力计上升距离/ cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
①
2
4
10
1.5
30
88.9%
3
6
10
②
30
90.9%
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计使钩码上升。
(2)表格中①处的数据是 ;②处的数据是 。
(3)小组某位同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数。你认为他的想法 (填“正确”或“错误”),因为他没有考虑 对滑轮组机械效率的影响。
(4)分析数据可得结论:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越 (填“高”或“低”)。
(5)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8 N的物体匀速提升10 cm,此时滑轮组的机械效率可能为_________。
A.71.6% B.82.6% C.92.4% D.100%
(6)另一实验小组改变动滑轮的质量,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力为 N。(忽略绳重和摩擦)
8.在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是 ;
(2)如图甲所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍处于水平位置平衡,则弹簧测力计示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),其原因是 ;
(3)小红同学利用塑料直尺和若干相同硬币来验证杠杆平衡条件,如图乙所示,当杠杆在水平位置平衡时,它测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2大小(左边为L1,右边为L2,且L1>L2),他测力臂的方法是 (选填“正确”或“错误”)的。如果将两边硬币以相同的速度同时匀速向支点O移动的过程中,则杠杆 (选填“平衡”、“向左倾斜”或“向右倾斜”)。
9.小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(2)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中。
次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
实验中多次测量的目的是 ;小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是 (公式表示);
(3)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为使在重新平衡,应在B点挂 个钩码。当杠杆平衡后,将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆会 (填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”)。
(4)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (填“变大”,“变小”或“不变”)。
10.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如表:
实验次数
钩码总重
钩码上升的高度
测力计示数
测力计移动距离
机械效率
(1)第1次实验测得的机械效率为 ;
(2)分析表中数据可知:第2次实验是用 图做的;第4次实验是用 图做的;(选填“a”、“b”或“c”)
(3)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
11.如图是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。实验中所用钩码均相同。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)侧调节;
(2)如图乙所示,此时杠杆处于水平平衡状态,若将两边的钩码同时靠近支点移动一格,则杠杆的 (选填“左”或“右”)端会下沉;
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是 。
12.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前杠杆如图甲所示,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态;应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是 ;(写出一条即可)
(2)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡:当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
13.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(杠杆上每小格长为2cm)、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验时,使杠杆在水平位置平衡,应将如图甲所示杠杆右端的平衡螺母适当往 (均选填“左”或“右”)调,这样做的目的是 ;
(2)如图乙所示,调节好杠杆后在杠杆左边距离支点4格的A处挂了2个钩码,为使杠杆平衡,应在杠杆右边距离支点8格的B处挂 个钩码;
(3)完成探究后荣荣又提出新的问题:“若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是荣荣利用如图丙所示装置进行探究,在杠杆D点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在C点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力示数为 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子拉力为阻力F2,多次调整力和力臂的大小进行测量,当杠杆水平平衡时发现:F1l1总是 F2l2,其原因是 ;
(4)荣荣将图丙中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点,使杠杆仍在水平位置平衡,如图丁所示,此时弹簧测力计的拉力是 N。
14.在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图甲,实验前,杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向 调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)调节钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中、如图乙所示,阻力臂l2为 cm;
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
16.0
1.0
2
1.0
15.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
(3)分析表中实验数据,可得杠杆的平衡条件是 ;(用F1、F2、l1、l2表示)
(4)如图丙,拉力F始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将 。
15.探究杠杆的平衡条件。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向 侧调节;
(2)如图乙,用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置,均使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计第二次的示数比第一次的示数 (选填“大”或“小”);
(3)小组又利用图丙所示的装置进行探究,弹簧测力计处在A点位置时,杠杆水平平衡,则测力计的示数 (选填“大于”或“小于”)B点处钩码的重力。
试卷第1页,共3页
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《实验题(2)简单机械——2025年中考物理一轮复习题型》参考答案
1. O点 2000 见解析
【详解】(1)[1]在O点用细线悬挂后发现秤杆恰好水平静止,则O为其重心,也为杠杆的支点,故该杆秤的零刻度线应该标在O点。
(2)[2]秤砣质量为500g, ,杆秤恰能保持水平静止,由杠杆的平衡条件可得
则大白菜的质量为
(3)[3]由杠杆的平衡条件可得
则
因OA和m秤砣都为定值,所以OB′与m物成正比,即该杆秤的刻度是均匀的。
2. 右 3 C < 拉力的力臂变小
【详解】(1)[1]将杠杆悬挂在支点O上,结果发现左端低右端高,说明左端偏重,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向上翘的右端移动。
(2)[2]设一个钩码的重为G,杠杆一个小格为L,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得
2G×3L=nG×2L
解得n=3,即在B处挂3个钩码。
[3]如图乙,C点和A点位于支点O的同侧,在C点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,杠杆才能在水平位置平衡;B点和A点位于支点O的两侧,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆时,杠杆才能在水平位置平衡,故选C点。
(3)[4][5]当弹簧测力计由竖直位置变为倾斜位置拉动杠杆时,拉力的力臂减小,阻力和阻力臂的乘积不变,为保持杠杆平衡,拉力要增大,所以弹簧测力计示数会变大,即F1<F2。
3. 平衡 右 便于测量力臂 A 75% 不变 变大
【详解】(1)[1]甲图中,杠杆静止,说明此时处于平衡状态。
[2][3]实验中为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,此时杠杆左端低,说明左侧沉,平衡螺母需要向右调节。
(2)小明做完弹簧测力计沿竖直方向拉的实验后,又将弹簧测力计倾斜拉,此时力臂会发生改变,因此是为了便于正确认识力臂,故选A。
(3)根据题意
则动力和阻力上升的高度之比为
杠杆机械效率为
(4)杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆重做额外功,因有
设杠杆重心升高的距离为h,所以
G不变,h1不变,G杠不变,若只将测力计的悬挂点由B移至C点,钩码还升高相同的高度,杠杆上旋的角度不变,杠杆升高的距离h不变,所以不变,所以Fh2也不变。根据,分母不变,分子不变,所以η不变。
(5)将钩码的悬挂点由A移至C点,O和B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,杠杆向上转动的角度减小,杠杆升高的高度变小,则克服杠杆重做的额外功变小,而有用功不变;根据
可知,总功变小,由机械效率公式可知杠杆的机械效率变大。
4. 杠杆 力 物体提升高度 越大 1、3 实验次数太少,结论具有偶然性
【详解】(1)[1]由生活经验得,拧动的水龙头由斜面(螺旋)与杠杆(开关拧头)组成。
[2]斜面在使用时可以省力,省力杠杆在使用时也可以省力,因此使用该组合机械可以省力。
(2)[3]每次机械提升物体高度不一定相同,由此可以猜想该机械模型的机械效率可能与物体提升高度有关。
[4]由表格中1、2实验数据得,当斜面的高度、绳自由端移动的距离和动滑轮自重相同时,被提升的物重越大,该机械模型的机械效率大。
[5]要想探究机械效率与动滑轮自重的关系,应控制被提升的物重相同,动滑轮自重不同,因此应分析实验1、3的数据。
[6]由上述实验过程可知,只进行一组实验就得出结论,会导致实验结论存在偶然性,导致实验结论不具有普遍规律。
5. 右 2∶1 右 大
【详解】(1)[1]杠杆静止在图甲所示位置,杠杆右端偏高,其重心偏左,应将杠杆上的平衡螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2知,要使动力最小,需要让动力臂最长,由于杠杆水平,当动力的方向竖直向下时,动力臂最长,动力最小。在A点悬挂3个钩码,设一个钩码的重力为G,杠杆上一格的长度为L,由杠杆平衡条件得
3G×4L=FB×3L
每个钩码重0.5N,解得在B点最小的拉力
为使杠杆在图示位置平衡,作用在点B的最小动力如下图所示:
(3)[3]图丙中,设每个硬币的重力为G0,根据杠杆平衡条件可得
2Gl1=4Gl2
则
l1∶l2=2∶1
[4]若两边同时各取走―枚硬币,则
左边=Gl1=2Gl2
右边=3Gl2
由于2Gl2<3Gl2,所以杠杆的右端将下沉。
(4)[5]若该杆秤配套的秤砣D有磨损,动力F1变小,阻力F2不变,阻力臂l2不变,根据杠杆平衡条件得,动力臂l1变大,则测量值比真实值偏大。
6. 右 8.0 F1l1=F2l2 费力 扫帚 扫帚在使用时,动力臂小于阻力臂 C
【详解】(1)[2]实验前,杠杆左端下沉,杠杆右端上翘,则应将平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]如图乙所示,刻度尺的分度值为0.1cm,刻度尺的度数为8.0cm,则阻力臂l2为8.0cm。
(3)[3]分析表中实验数据可知,杠杆的动力和动力臂的乘积等于杠杆阻力和阻力臂的乘积,即得出杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2。
[4]由表格数据可知,第3次实验时的动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,该杠杆类型属于费力杠杆。
[5][6]依据费力杠杆的动力臂小于阻力臂,可判断教室里的劳动工具中有这类杠的是扫帚。
(4)[7]如图丙所示,F始终杠杆垂直,动力臂l1不变,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,阻力G不变,阻力臂l2变大,根据杠杆平衡的条件Fl1=Gl2,F的大小将变大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.(1)匀速
(2) 83.3% 2.2
(3) 错误 摩擦力
(4)高
(5)C
(6)12
【详解】(1)在实验过程中,应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,受到平衡力的作用,测力计示数才等于拉力大小。
(2)[1]由表中数据可得,第1次实验中滑轮组的机械效率为
[2]第3次实验中弹簧测力计示数为
解得F3=2.2N。
(3)[1][2]由于实验中绳子与滑轮间的摩擦力会影响滑轮组的机械效率,为了更准确测量滑轮组的机械效率,实验过程中应边拉动弹簧测力计边读数,故他的想法错误。
(4)分析表中数据发现,使用同一滑轮组,钩码上升的距离相同,钩码的重力越大,滑轮组的机械效率越高,所以可得结论:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(5)根据“用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高”,所以,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm(此时物重比第3次实验的物重还大),滑轮组的机械效率大于90.9%,由于使用任何机械,机械效率永远小于100%,,则此时滑轮组的机械效率可能为92.4%,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(6)根据图丁可知,被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低; 根据图丁可知,当动滑轮重为4N时,滑轮组的机械效率为75%; 忽略绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
所以,被提升物体所受的重力
8. 左 便于测量力臂大小,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响 变大 拉力的力臂变小了 错误 向左倾斜
【详解】(1)[1]杠杆的右端低,说明这一侧力与力臂的乘积大,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节。
[2]杠杆在水平位置平衡,此时主要目的是便于测量力臂大小,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响。
(2)[3][4]如图甲,弹簧测力计在杠杆C处时,竖直向上拉也可使杠杆平衡;弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计倾斜拉杠杆时,拉力的力臂小于OC,拉力的力臂变小,阻力和阻力臂不变,所以,根据杠杆的平衡条件可知拉力变大,即弹簧测力计示数变大。
(3)[5]力臂应为支点到硬币的重力作用线的距离,而他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小,所以他测力臂的方法是错误的。
[6]原来杠杆平衡,即
且由题可知L1>L2,所以F1<F2;将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动,经过相同时间后,两边硬币的力臂各减小L,则左边力与力臂的乘积
右边力与力臂的乘积
由于F1<F2,可得
所以
即杠杆左端向下倾斜。
9. 平衡 见解析 见解析 6 左侧下降 变大
【详解】(1)[1]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态,如图甲杠杆是静止状态,此时杠杆是平衡状态。
(2)[2]本实验进行多次测量,是为避免偶然性,通过分析多组数据寻找共同遵循的规律,得出普遍结论。
[3]由表中数据可知,每一组的数据中,动力和动力臂的乘积都等于阻力和阻力臂的乘积,即杠杆平衡条件公式为
F1l1=F2l2
(3)[4]设杠杆每个格的长度为l,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件d得到
4G×3l=nG×2l
解得n=6,需挂6个钩码。
[5]若A、B两点的钩码同时向靠近支点的方向移动一个格,则左侧
4G×2l=8Gl
右侧
6G×l=6Gl
因为
8Gl>6Gl
所以杠杆左侧下降。
(4)[6]当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时,动力臂变小,阻力和阻力臂大小不变,由杠杆的平衡条件,动力变大,即弹簧测力计的示数将变大。
10. 74% b c 无关
【详解】(1)[1]由表中实验数据可知,第一次实验,有用功
总功
滑轮组效率
(2)[2]由数据知第次实验中,为的倍,所以滑轮组由段绳子承担物重,钩码的个数为
由图示可知,第次实验所用的装置是。
[3]由数据知第次实验中,为的倍,所以滑轮组由段绳子承担物重,由图示可知,第次实验所用的装置是。
(3)[4]分析第、次实验数据可知,使用同一滑轮组提升相同的重物,物体被提升的高度改变,机械效率不变,可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
11. 平衡 右 左 得出普遍性的规律
【详解】(1)[1]杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态,所以图甲中的杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点的左侧,应将杠杆的重心向右移,所以应将两端的平衡螺母向右侧调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)[3]设杠杆每个格的长度为l,每个钩码的重力为G,若A、B两点的钩码同时靠近支点移动一格,则左侧力与力臂之积为
2G×2l=4Gl
右侧力与力臂之积为
3G×l=3Gl
因为
4Gl>3Gl
杠杆不能平衡,左端下沉。
(3)[4]根据一组数据得出的结论有偶然性,在探究过程中,需要进行多次实验的目的是得出普遍性的规律。
12. 是 右 便于测量力臂(消除杠杆自重对实验的影响) 变大
【详解】(1)[1]因为此时的杠杆处于静止状态,因此杠杆是处于平衡状态。
[2][3]此时杠杆虽然处于平衡状态,但杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,则重心应向右移动,故应向右调节平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于测量力臂的大小。
(2)[4]保持C点不变,当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,F的力臂变短,根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,因此动力变大,故测力计示数变大。
13. 右 排除杠杆自重对实验的影响 1 3.3 大于 杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响 1.1
【详解】(1)[1][2]实验时,杠杆调节水平平衡的方法是:左倾右调,右倾左调。左端下沉,则不管左端还是右端的平衡螺母都要往右调,直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是排除杠杆自重对实验的影响。
(2)[3]如图乙所示,调节好杠杆后在杠杆左边距离支点4格的A处挂了2个钩码,设每个钩码质量为m,每格长度为l,杠杆左边4格处挂2个钩码,设在杠杆右边距离支点8格的B处挂n个钩码,由杠杆的平衡条件可得
解得
即为使杠杆平衡,应在杠杆右边距离支点8格的B处挂1个钩码。
(3)[4]由图丙可以知道,弹簧测力计的分度值为0.1N,指针在3N以下三格处,示数为3.3N。
(4)[5][6]用如图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,由于杠杆的自重对杠杆平衡有影响,设杠杆自重为G,杠杆自重的力臂为l,则有
F1l1 =F2l2+Gl
故F1l1总是大于F2l2。
(5)[7]小明将图丙中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点,则现在的动力臂为12l(原来动力臂为4l),动力臂为原来的3倍,由杠杆的平衡条件可知,因阻力和阻力臂大小不变,故动力为原来的三分之一,即此时弹簧测力计的拉力
此时弹簧测力计的拉力是1.1N。
14. 右 8.0 F1l1=F2l2 变大
【详解】(1)[1]甲图杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端偏高,故应向右调节左端或右端的平衡螺母至杠杆在水平位置平衡,使支点到力的作用点的距离就是力臂,便于直接测量力臂。
(2)[2]如图乙所示,标尺的分度值为1cm,阻力臂l2为8.0cm。
(3)[3]通过分析实验数据,可知杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2。
(4)[4]在杠杆缓慢由A到B的过程中,动力臂OA(即拉力F的力臂)不变,阻力G的大小不变,而阻力臂L(即重力G的力臂)却逐渐增大,由杠杆的平衡条件知
F×OA=G×L
当OA、G不变时,L变大,那么F也变大,即拉力F在这个过程中逐渐变大。
15. 平衡 左 大 大于
【详解】(1)[1]当物体处于静止状态或者是匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,因此挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图甲知,杠杆的左端较高,所以接下来应将两端的螺母向左调节,使杠杆保持水平位置平衡。
(2)[3]如图乙所示,保持作用点不变,当测力计从第一次位置到第二次位置时,此时测力计的拉力F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,拉力变大,所以弹簧测力计第二次的示数比第一次的示数大。
(3)[4]如图丙,力臂OA<OB,根据杠杆的平衡条件可得
F×OA=G×OB
则F>G,即测力计的示数大于B点处钩码的重力。
答案第1页,共2页
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