实验题(2)简单机械——2025年中考物理一轮复习题型
2025-01-22
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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.在“测量滑轮组的机械效率”的实验探究中,小言同学按照图1中a、b、c的三种方式进行了三次测量。
实验次数
物重G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.3
0.3
76.9%
3
3
0.1
2
0.2
(1)三种方式中,图 (选填“a”“b”或“c”)操作方式是错误的。
(2)在同组同学提醒之后,小言做出了正确的调整,并将测得的数据记录在表中,其中第三次实验滑轮组机械效率为 。
(3)分析1、2两次实验数据可得出的结论:同一滑轮组,提升的物重越重,机械效率越 。
(4)进一步分析可知,用同一滑轮组匀速提升质量不同的物体,该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像应该接近于图2中的 图。
(5)小函同学想利用这套器材继续探究“滑轮组机械效率与重物被提升高度是否有关”,小言说不用实验探究了,因为根据所学物理知识可推导出,所以滑轮组机械效率和物体被提升高度无关。你同意谁的意见,为什么? 。
2.杆秤(图甲)是我国古老的测量工具,现今人们仍然在使用,现有同学们动手制作量程为0~20g的杆秤(图乙)。
【制作步骤】
①做秤杆:选取一根筷子,A处固定悬挂上秤盘,B处系了一根细绳作为提纽;
②标零线:将5克的砝码挂到秤纽的右边,手提秤纽,移动秤砣,使秤杆在水平位置平衡,在秤砣所挂的位置标上“0”刻度;
③定刻度:……
【交流评价】
(1)图甲中,杆秤有两个提纽,使用提纽 (1/2)时的量程更大;
(2)步骤②标零线中秤杆出现左低右高现象,秤砣应往 侧移动,使杆秤调至水平位置平衡;悬挂的秤盘质量不同 (会/不会)影响“0”刻度的位置;
(3)定刻度时,小科和小思采用不同的方法:
小科:先在秤盘上放1g的物体,移动秤砣,使杆秤在水平位置处于平衡状态;然后在秤盘上放2g的物体……按上述方法直至标出所有刻度;
小思:在秤盘上放20g砝码,移动秤砣,使秤杆在水平位置处于平衡状态,0和20之间分为20等份,依次标上相应刻度;
你认为 的方法更合理,原因是: 。
3.某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前为使图甲中杠杆在水平位置平衡,请写出详细调节过程: ;
(2)图乙中,在已调平的杠杆A处挂两个钩码,则在B处需挂 个钩码时,杠杆才能继续保持在水平位置平衡;
(3)将图丙中弹簧测力计向右逐渐倾斜时,其示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验中保持钩码个数及位置不变,多次收集数据并在坐标系中绘制出动力臂L1与动力F1的关系图象如图丁所示,由图象可知:当L1=30cm,F1= N;
(5)该小组又设计了一弯曲的杠杆,如图戊所示,轻质杠杆AOB的支点是O,AO=BO,在A端挂重物G1、B端挂重物G2,杠杆刚好水平平衡,若将G1、G2的位置对调,则杠杆 。(选填“A端下沉”、“B端下沉”或“仍保持平衡”)
4.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,测得的数据如下表:
实验次数物理量
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
弹簧测力计的示数F/N
弹簧测力计移动的距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)第1次实验测得的机械效率为 ;(结果保留整数)
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用 图做的;(选填“a”、“b”或“c )
(3)由第1、2次实验可知:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率;
(4)由第1、3次实验可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率会越 ;(选填“高”或“低”)
(5)由实验3、4次可知,滑轮组的机械效率与 无关。
5.小明探究杠杆的平衡条件,他所使用的杠杆上相邻刻线间的距离相等,弹簧测力计的量程和分度值满足实验要求。
(1)如果杠杆静止时,如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂1个重为1N的钩码,如图乙所示,然后可以用弹簧测力计在 (选填“B”或“C”)点竖直向上拉杠杆,使杠杆再次水平平衡,此时弹簧测力计的示数为 N。
6.兴趣小组为探究“杠杆的平衡条件”。
(1)如图甲,杠杆静止不动,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。为方便实验操作,应将右端的平衡螺母向 侧适当调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在杠杆左边某位置挂上一定数量的钩码,杠杆要在水平位置平衡,可在杠杆左侧某位置用弹簧测力计沿竖直向 方向拉住杠杆;
(3)多次改变所挂钩码的个数和位置,仍使杠杆在水平位置平衡。实验中“多次”的目的是 ;
(4)小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡,为此,他们用图丙装置进行实验,将一个密度均匀的圆盘放置在支架上,圆盘可绕O点自由转动,在C点挂4个钩码并用手使圆盘上CG处于水平位置,分别在D、E、F、G、H点处挂6个钩码,松手后发现只有在D、E、F处圆盘仍处于静止状态;
①进一步分析可知,小红的观点是 (选填“正确”或“错误”)的;
②钩码挂在D、E、F处圆盘能保持静止,原因是支点到 的距离不变,物理学中将该距离叫做 (填物理量的名称)。
7.小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件;
(1)实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆在图甲所示位置静止,此时杠杆 (选填“是”或“否”)处于平衡状态;
(2)实验时通常让杠杆保持水平平衡,调节杠杆在水平位置平衡的好处是: (一条即可);
(3)小明收集了三次实验数据见表,分析数据可知: ;
次数
动力F/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.2
2.0
0.1
2
1.5
0.1
1.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.2
(4)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码;现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.如图甲是小红“测量滑轮组的机械效率”的实验装置。
(1)实验时小红沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使钩码上升10cm,弹簧测力计的示数如图甲所示,若每个物块重2N,则滑轮组的机械效率为 ;
(2)小红做完实验,通过和其他小组交流,了解到滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动有关系,接着她改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙的图像,由图像可知,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,若不计绳重和摩擦,分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力为 N;
(3)小红再次用同一装置测量提升同一重物时的效率,发现与前面测得的机械效率不同,可能的原因是 。
9.小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)如图A所示,实验前,杠杆右端上趐,则应将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;实验时如图B,把杠杆调至水平位置平衡,目的是 ;
(2)图C实验中,已知杠杆上每个小格长度为,每个钩码重为0.5N,当弹簧测力计斜向上拉(与水平方向成角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数等于 N;
(3)图D实验中,弹簧测力计挂在点,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升;
a.实验中,将一个质量为的钩码悬挂在点,匀速将杠杆拉至图中虚线位置,弹簧测力计示数为,钩码上升高度,弹簧测力计移动距离,则杠杆的机械效率: (用字母表示)
b.取下质量为的钩码,将一个质量为2m的钩码悬挂在点,匀速提升相同的高度,杠杆的机械效率为,则 ;(</=/>)
c.若将同一物体分别悬挂在A、B两点,匀速提升相同的高度,杠杆机械效率分别为和,则 ;(</=/>)
d.若将同一物体悬挂在点,弹簧测力计分别挂在点和点时,竖直向上匀速使物体提高相同高度时,杠杆的机械效率分别为和,则 。(</=/>)
10.在“探究杠杆平衡条件”的实验中
(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,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个相同的钩码;当杠杆平衡后,在A、B两点下方同时减少一个相同的钩码,则杠杆将 (选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)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”),原因是 。
11.如图所示,这是小文探究“杠杆平衡条件”的实验情景。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,为使杠杆在水平位置静止,可将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。实验中这样做的好处是便于测量 ;
(2)杠杆在水平位置静止时如图乙所示,小文便根据这次实验数据得出杠杆的平衡条件。这样得出的结论合理吗? ,请说出你的理由: ;
(3)请你为本实验设计一个记录数据的表格;
(4)若将图乙A处悬挂的钩码取下,把弹簧测力计悬挂在A处竖直向下拉,使杠杆保持水平平衡,然后使弹簧测力计拉的方向逐渐倾斜,并一直保持杠杆水平平衡,弹簧测力计的示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.按要求完成填空。
(1)如图甲所示,用刻度尺测得物块的长度为 cm;
(2)如图乙所示,纸杯中装满水,用硬卡片盖住杯口,用手压住卡片,倒置纸杯,手离开卡片后,卡片不掉落,证明了 的存在;
(3)如图丙所示,在“测量滑轮组的机械效率”实验中,应 缓慢匀速拉动弹簧测力计,使物体升高。图丁是根据实验得到的数据绘制的滑轮组机械效率与物重的关系图像,由图丁可得:同一滑轮组的机械效率随所挂物重的增大而 (选填“增大”或“减小”)。
13.如图甲所示为探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)小红在实验前没有挂钩码时,发现杠杆的位置如图甲所示,此时她应将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)旋转一些;
(2)将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个,杠杆的 (选填“左侧”或“右侧”)下降,若只将杠杆左侧的两个钩码取下,要使杠杆重新平衡,应将右侧钩码 (说出钩码移动的方向及距离);
(3)她按如图丙所示进行实验时,若每个钩码重0.5N,当杠杆在水平位置时弹簧测力计的读数应为 N,如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,为使杠杆仍在水平位置平衡,其示数将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
14.如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置图。
实验次数、
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力
F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η/%
1
2
0.1
0.9
0.3
74
2
4
0.1
1.6
0.3
83
3
6。
0.1
①
0.3
②
(1)小明用弹簧测力计沿竖直方向 提升不同数量的钩码,记录数据如表所示;
(2)第3次实验,绳端测力计示数如图所示。则表格中编号为①的空格中应填 ,编号②的空格中应填 (保留两位有效数字);
(3)从表格中的数据可得结论:用相同滑轮组提升钩码时,滑轮组的机械效率与 有关;如果使钩码升高的高度增加为原来的3倍,机械效率将 (均选填“增大”“减小”或“不变”);
(4)实验中,小明克服动滑轮的重力做的额外功一定小于 ;
(5)汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义。以下三种提高效率的方法中,方法 与本实验的原理相同。
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员;
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重力;
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑。
15.小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)调节杠杆在水平位置平衡的好处是既能消除杠杆自重对实验的影响,又能 ;
(2)如图甲,在杠杆左边A处挂3个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码 个;在探究过程中,需要测量和记录动力、动力臂、阻力,阻力臂四个物理量,在进行多次实验的过程中,小明 (选填“可以”或“不可以”)同时改变3个量进行探究测量;
(3)实验时,杠杆由图乙的位置缓慢转至图丙的位置时拉力始终竖直向上,弹簧秤的示数将 ;
(4)杆秤是利用杠杆平衡条件制成的测量工具,某杆秤的示意图如图丁所示,C处是秤钩,A、B位置各有一个提纽。若提起B处提纽,秤钩不挂物体,将秤砣移至D点,杆秤恰好水平平衡,那么以B为提纽时其零刻度线应该在 位置。如果秤砣有缺损,则杆秤所示的质量值 (选填“>”、“<”或“=”)被测物的真实质量值。
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. b 75% 高 B 同意小言意见。因滑轮组s=nh,则由滑轮组效率知滑轮组机械效率与重物被提升高度无关
【详解】(1)[1]在实验操作中拉力应沿竖直向上方向,匀速拉动弹簧测力计,由图可知,b未竖直向上拉动,会导致拉力偏大。
(2)[2]根据效率公式可得,第三次实验滑轮组机械效率为
(3)[3]分析1、2两次实验数据可得出的结论:同一滑轮组,提升的物重越重,机械效率越高。
(4)[4]摩擦及绳重忽略不计,克服动滑轮自重做的功为额外功的唯一来源,该滑轮组的机械效率为
AD.用同一滑轮组(动滑轮的重力是一定的)匀速提升质量不同的物体,即提升重力G不同的物体,由上式可知,G越大,机械效率越高,且机械效率与G不成正比,故AD错误;
BC.和G动相比,当G变得很大时,由上式可知,机械效率接近100%,即等于1,故B正确,C错误。
故选B。
(5)[5]同意小言意见。因滑轮组s=nh,则由滑轮组效率为
可知滑轮组机械效率与重物被提升高度无关。
2. 2 右 会 小思 见解析
【详解】(1)[1]杆秤利用了杠杆平衡原理,若物体的重力为G物,秤砣的重力为G砣,提纽到秤钩的距离为l1,且为G物的力臂,提纽到秤砣的距离为l2且为G砣的力臂,由杠杆的平衡条件可知满足关系
G物×l3=G砣×l2
由图可知,将秤砣置于最远处时,使用提纽2,则l1减小而l2增大,此时G物变大,即使用提纽2杆秤的量程更大。
(2)[2]秤杆出现左低右高现象,根据杠杆平衡原理,右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积,所以向右移动秤砣,增大动力臂,可以达到水平平衡。
[3]根据杠杆平衡原理,悬挂的秤盘质量不同会影响“0”刻度的位置;
(3)[4][5]根根据杠杆平衡条件可知,杆秤的刻度是均匀的,所以定刻度时,小科的方法比较麻烦,而小思的方法比较简单,更合理。
3. 将杠杆两端的平衡螺母向左调节,直至天平平衡 4 变大 0.5 A端下沉
【详解】(1)[1]由甲图杠杆左高右低,调节杠杆的平衡时,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节,直至天平平衡。
(2)[2]设一个钩码的重为G,杠杆一个小格代表L,设杠杆右端挂n个钩码,根据杠杆平衡得
所以
(3)[3]当保持杠杆水平平衡,把弹簧测力计逐渐向右倾斜时,动力臂会逐渐减小,根据平衡条件可知,拉力变大,即弹簧测力计的示数将变大。
(4)[4]保持钩码个数及位置不变,故阻力和阻力臂的乘积不变,从图象中选择动力和动力臂的对应值,动力跟动力臂的乘积也不变,因此根据图丁可知,当动力时,动力臂,当动力臂为,故
即
解得
(5)[5]根据杠杆的平衡条件可得
因为,由图可知
所以
若将、的位置对调,根据杠杆平衡条件可得
由此可知杠杆A端将下沉。
4.(1)
(2)c
(3)增加物重
(4)低
(5)钩码上升的高度
【详解】(1)由表格中数据可知,第1次实验中做的有用功为
做的总功为
机械效率为
(2)由表格中数据可知,第4次实验时弹簧测力计移动的距离是钩码上升高度的五倍,所以动滑轮上有5段绳子承担重物,故是用c图做的。
(3)由第1、2次实验可知,两次实验中钩码上升的高度相同,而钩码总重不同,钩码总重越重,机械效率越大,故可知,使用同一滑轮组,增加物重可以提高滑轮组的机械效率。
(4)由表格中数据可知,第1次实验时钩码总重为4N,弹簧测力计移动的距离是钩码上升高度的3倍,所以动滑轮上有3段绳子承担重物,故是用a图做的,只有一个动滑轮,第3次实验时钩码总重为4N,弹簧测力计移动的距离是钩码上升高度的5倍,所以动滑轮上有5段绳子承担重物,故是用c图做的,有两个动滑轮,而第1次实验的机械效率比第3次实验的机械效率大,故使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率会越低。
(5)由表格中数据可知,第3、4次实验中,钩码总重相同,钩码上升的高度不同,而机械效率相同,故滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
5. 右 B 2.5
【详解】(1)[1]由图甲可知,杠杆左端下沉,右端上翘,说明杠杆左端重右端轻,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向轻些的右端调节。
(2)[2][3]由图乙可知,若用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,杠杆将逆时针转动,所以为了使杠杆平衡,应用弹簧测力计在B点竖直向上拉杠杆,设杠杆每个小格长度为L,由杠杆的平衡条件可知,有如下关系式
则弹簧测力计的示数为
6. 平衡 右 上 得到普遍规律,避免偶然性 错误 力的作用线 力臂
【详解】(1)[1][2]静止和匀速转动是杠杆的平衡状态,如图甲,杠杆静止不动,此时杠杆处于平衡状态;左端下沉,说明左端重,为方便实验操作,应将右端的平衡螺母向右侧适当调节,给右端增重,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[3]如图乙所示,杠杆调节平衡后,在杠杆左边某位置挂上一定数量的钩码,钩码的拉力使得杠杆逆时针转动,杠杆要在水平位置平衡,可在杠杆左侧某位置用弹簧测力计沿竖直向上方向拉住杠杆,使得杠杆顺指针转动。
(3)[4]本实验属于探究类实验,要多次改变所挂钩码的个数和位置,仍使杠杆在水平位置平衡,目的是得到普遍规律,避免偶然性。
(4)[5][6][7]D、G、H到支点O的距离相同,钩码挂在D处圆盘能保持静止,G、H处不能,说明小红的观点是错误的;钩码挂在D、E、F处圆盘能保持静止,原因是支点到力的作用线的距离不变,物理学中将该距离叫做力臂。
7. 是 消除杠杆重力对实验的影响 变小
【详解】(1)[1]为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆处于平衡状态。
(2)[2]实验前应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,消除杠杆重力对实验的影响。
(3)[3]由表格中数据可得
①1.0N×0.2m=2.0N×0.1m
②1.5N×0.1m=1.0N×0.15m
③2.0N×0.15m=1.5N×0.2m
故可得,杠杆的平衡条件为:F1l1=F2l2。
(4)[4]图丙中,当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中,要保持杠杆仍在水平位置平衡,则拉力F将变小,这是因为当拉力由与杠杆倾斜变成垂直时,阻力、阻力臂不变,拉力F力臂变大,由杠杆平衡条件得到相应的力会变小。
8. 83.3% 3 摩擦力不同
【详解】(1)[1]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,其指针指示示数为2.4N,因为滑轮组用三段绳子承担物重,那么弹簧测力计移动的距离就是钩码上升高度的三倍,钩码上升了10cm,则弹簧测力计上升30cm,该滑轮组的机械效率
(2)[2]根据图像可知,当动滑轮重为1N时,滑轮组的机械效率为75%,根据
得
(3)[3]小红再次用同一装置测量提升同一重物时的效率,测得的机械效率却不同,原因可能是绳子与滑轮或滑轮轴之间的摩擦力不同,影响了测量结果。
9.(1) 右 便于测量力臂
(2)3
(3) > < =
【详解】(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
(2)当弹簧测力计与水平方向成30°角,动力臂长度为
根据杠杆平衡条件:F1×L1=F2×L2得
所以F1=3N。
(3)[1]在实验过程中,有用功是W有用=Gh,总功是W总=Fs,所以杠杆的机械效率是
[2]使用杠杆时,做的额外功主要是提升杠杆做的,两次做功时将同一杠杆提升相同的高度,做的额外功是相同的,而第二次是把质量较大的物体提升相同的高度,做的有用功增加了,根据
可知,第二次的机械效率大于第一次的。
[3]把同一物体分别挂在不同的点上,将物体提升相同的高度,两次做的有用功是相同的;但杠杆升高的高度不同,将物体挂在B点时,杠杆整体提升的高度小于将物体挂在A点时,即将物体挂在B点时做的额外功少,根据
可知,将物体挂在B点的机械效率大。
[4]将同一物体分别提升相同的高度,做的有用功是相同的;测力计挂在不同位置上,是测力计对杠杆的拉力不同、测力计升高的高度不同。但两次杠杆升高的高度是相同的,即做的额外功是相同的,在有用功和额外功相同的情况下,根据
可知,两次的机械效率相同。
10. 平衡 右 4 右端下沉 变大 阻力和阻力臂不变,动力臂变小
【详解】(1)[1]杠杆静止或匀速转动时杠杆就处于平衡状态,图甲中杠杆静止,处于平衡状态;
[2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,应将左端或右端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[3]若每个钩码重G,每个小格长L,如图乙所示,杠杆左边A处挂3个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件可得
解得
即应在杠杆右边处挂同样的钩码4个;
[4]当杠杆平衡后,在A、B两点下方同时减少一个钩码,则有
左侧力与力臂的乘积小于右侧,故右端下沉。
(3)[5][6]保持C点不变,当弹簧测力计从丙位置转到丁位置时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大。
11. 右 力臂 不合理 只进行一组数据就得出实验结论,所得的结论不具有普遍性 见解析 变大
【详解】(1)[1]由图甲得,杠杆左端下沉,为使杠杆在水平位置静止,可将右端的平衡螺母向右调节。
[2]杠杆在水平位置静止,力臂落在杠杆上,便于测量力臂。
(2)[3][4]小文仅根据一组实验数据就得出实验结论,会使实验结果存在偶然性,故这样得出的结论不具有普遍性,是不合理的。
(3)[5]实验中要记录动力、动力臂、阻力、阻力臂,且要进行多次实验,实验表格记录如下,如下表所示:
实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
2
3
(4)[6]使弹簧测力计拉的方向逐渐倾斜,并一直保持杠杆水平平衡,拉力对应的力臂变小,阻力与阻力臂的乘积不变,由杠杆平衡条件得,弹簧测力计的示数会变大。
12. 1.25 大气压 竖直向上 增大
【详解】(1)[1]刻度尺分度值为0.1cm,不是从零开始测量的,故读数为
(2)[2] 倒置纸杯,手离开卡片后,卡片不掉落,是因为被大气压“支持”住了,纸片受到大气压对其向上的压强,证明了大气压的存在。
(3)[3] 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,应竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计,使物体升高,此时,系统处于平衡状态,测力计的示数才等于拉力的大小。
[4]由丁图可知,随着横轴物体的重力越来越大,纵轴机械效率也越来越大。
13. 右
左侧 从支点处向左移动2格 3 变大
【详解】(1)[1]为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图甲知,右端偏高,说明左边重,为使杠杆在水平位置平衡,需要将两端的平衡螺母向右调节。
(2)[2]设每个钩码的重量为G,杠杆每一小格为L,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得,杠杆在水平位置平衡时,左边力与力臂的乘积为
右边力与力臂的乘积为
如果在两侧钩码下再各取下一个相同的钩码后,左边力与力臂的乘积为
右边力与力臂的乘积为
左边力与力臂的乘积大,所以杠杆不再水平平衡,左边会下沉。
[3]若只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下,根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2,左边
则右边
时杠杆才能重新平衡,所以应从支点处向左移动2格。
(3)[4]杠杆在水平位置平衡,由弹簧测力计的F1的方向竖直向上,根据F1l1=F2l2得
0.5N×3×6L=F1×3L
解得F1=3N。
[5]从丙图中可以看出,弹簧测力计竖直向上拉时为最长的力臂为3L,当弹簧测力计沿虚线方向拉,力的方向发生改变,力臂变小,由杠杆平衡条件可知,当阻力和阻力臂不变时,动力臂变小,则动力变大,即弹簧测力计的示数将变大。
14.(1)匀速
(2) 2.2 91
(3) 钩码的重力 不变
(4)小明做的总功
(5)一
【详解】(1)用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,此时物体和测力计都处于受力平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
(2)[1]图中测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N,故表格中编号为①的空格中应填2.2。
[2]机械效率
所以编号②的空格中应填91%。
(3)[1]由表中数据可知,使用相同的滑轮组提升钩码,从实验1至实验3,钩码的重力逐渐变大,机械效率也逐渐变大,由74%上升至91%,故可得:用相同滑轮组提升重物时,滑轮组的机械效率与重物的重力有关,且重物的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
[2]机械效率
可知机械效率与物体上升高度无关,所以使钩码升高的高度增加为原来的3倍,机械效率将不变。
(4)小明做的总功等于额外功加有用功,所以小明克服动滑轮的重力做的额外功一定小于小明做的总功。
(5)实验得出的结论是在额外功一定时,增大有用功可以提高机械效率。
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员,在额外功一定时,通过增大有用功来提高机械效率,符合题意;
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重力,是通过减小额外功来提高机械效率,不符合题意;
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑,是通过减小额外功来提高机械效率,不符合题意。
故选方法一。
15. 便于测量力臂 4 可以 不变 D >
【详解】(1)[1]调节杠杆在水平位置平衡,此时拉力的方向与杠杆垂直,支点到力的作用点的距离与力臂重合,便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
(2)[2]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件可得,即
解得,所以应在杠杆右边B处挂同样钩码4个。
[3]在进行多次实验的过程中,小明可以同时改变3个量进行探究测量,从而使实验结论具有普遍性,避免偶然性。
(3)[4]杠杆由图乙的位置缓慢转至图丙的位置时因为拉力始终竖直向上,由数学相似知识可知动力臂与阻力臂的比值是不变的,在阻力不变时,根据可知,动力是不变的。
(4)[5]提起B处提纽,秤钩不挂物体,将秤砣移至D点,杆秤恰好水平平衡,根据杠杆平衡条件可知,以B为提纽时其零刻度线应该在D点。
[6]如果秤砣有缺损,秤砣质量减小,根据可知,在物体的重力和物体的力臂不变时,秤砣的重力越小,力臂越大,所以测量结果会偏大。
答案第1页,共2页
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