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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.在研究动滑轮使用特点的实验中,各小组按照图(a)中所受的实验器材进行实验,每个小组的实验器材都相同(摩擦力可忽略不计),甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码,竖直向上拉弹簧测力计,每次都匀速提起钩码,如图(a)所示。乙、丙两个小组的同学实验时,没有注意按照要求规范操作,他们斜向上拉弹簧测力计,匀速提起钩码,实验情况分别如图(b)、(c)所示。各小组的实验数据记录在表格中。
表一(甲小组)
表二(乙小组)
表三(丙小组)
实验序号
物体的重力(牛)
弹簧测力的示数(牛)
实验序号
物体的重力(牛)
弹簧测力的示数(牛)
实验序号
物体的重力(牛)
弹簧测力计的示数(牛)
1
1.0
0.6
4
1.0
0.7
7
1.0
0.8
2
2.0
1.1
5
2.0
1.3
8
2.0
1.6
3
3.0
1.6
6
3.0
1.8
9
3.0
2.4
(1)甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件,得出动滑轮使用特点的初步结论是:使用动滑轮匀速提起重物, ;
(2)同学们查阅相关资料得知:若不计动滑轮自身的重力,使用动滑轮匀速提升重物时,可以省一半力。由此,他们分析了表一中的实验数据,求出滑轮的重力为 牛;
(3)分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象,初步分析,当物体的重力相同时,甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是: ;
(4)分析比较实验序号1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的实验数据和相关条件,得出的初步结论是: 。
2.如图所示,在“测滑轮组机械效率”的实验中,若物体重6N;
(1)实验时应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图所示,则滑轮组的机械效率是 ;
(2)若仅增加物体的重力(不计摩擦),该滑轮组的机械效率将 。
3.如何提高滑轮组机械效率,节约能源呢?为此同学们进行了"影响滑轮组机械效率因素"的实验探究,用到的装置如图所示,实验数据记录如表所示。
实验次数
钩码重力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η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计;
(2)分析表中数据可知第4次实验是用图 所示装置来完成的;
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出∶使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度 ;
(4)通过比较1、3两次实验数据可得出∶ ;
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出∶不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重机械效率 ;
(6)为提高滑轮组机械效率、节约电能,根据以上结论和生活经验,你建议可采取的措施有 。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
4.小金用轻质木棒、小桶(容积100mL)等器材,制作了一个“密度秤”(如图所示)。已知,秤砣质量为100g,桶内不装任何液体时,移动秤砣到B处,秤杆恰好处于平衡状态,请回答下列问题:
(1)若,秤砣的质量 小桶的质量(填“”、“ ”或“” ;
(2)该秤的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”的;
(3)当小金向桶内装满某种液体后,需将秤砣向右移动8cm,秤杆再次达到平衡状态,则该液体的密度为 。
5.用图甲所示的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端运动的s-t图像如图乙所示,其中反映绳子自由端运动的图像是 (选填A或B),动滑轮重为 N,若绳子能够承受的最大拉力为180N,则该滑轮组能够吊起物体的最大重力为 N,若拉动时F变为斜向上,则拉力大小会 (选填变小不变或变大)。
6.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.
试验次数
物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0•1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
绳端移动距离s/m
0.3
0.4
机械效率η
74.1%
62.5%
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使钩码上升.
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用 (选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验.
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 (选填“越高”、“不变”或“越低”).
(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验,测力计的示数如图丙所示,表中第3次试验中空缺的数据应为:绳端拉力F= N,绳端移动距离s= m,机械效率η= .
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组, .
7.测量滑轮组的机械效率
8.用如图所示的装置按顺序依次做“探究滑轮组机械效率和哪些因素有关”的实验.
(1)实验时分别挂上相同的钩码并且拉着钩码缓慢 上升.
(2)实验时不考虑绳重及摩擦,塑料滑轮、铝制滑轮及铁制滑轮外形相同、材质不同,则拉力F1、F2、F3的大小关系是 ;机械效率η1、η2、η3的大小关系是
9.小青用实验探究杠杆的平衡条件。所用杠杆刻度均匀,各钩码相同。
(1)静止于支架上的杠杠如图甲示,应将杠杠右侧的螺母向 调节,使杠杠处于水平平衡状态,样做的目的是为了便于测量力臂;
(2)在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码,改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录数据,总结可得杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
(3)根据结论可知,要使杠杆呈图乙中的水平平衡状态,应在B点挂 个钩码;改用弹簧测力计替换B点的钩码,始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度(图丙),此过程中弹簧测力计拉力的大小 。
10.我们知道使用杠杆、滑轮等简单机械能够省力,但能不能省功呢?为了探究这个何题,小明和小红设计了如下实验.
(1)实验步骤:
①直接用手将重为3N的钩码提升0.1m;
②如图甲所示,利用杠杆将同一钩码提升0.1m;
③如图乙所示,利用动滑轮将同一钩码提升0.1m.
(2)实验数据如下表所示:
钩码重/N
钩码提升高度/m
不用机械做的功/J
手的拉力/N
手移动距离/m
使用机械做的功/J
杠杆
3
0.1
0.3
1
0.3
0.3
动滑轮
3
0.1
0.3
1.5
0.2
0.3
(3)实验分析:通过小明和小红的实验探究过程,回答下面的问题.
①分析表格中的数据,你能得出的结论是 .
②为什么人们要使用机械呢?结合实例写出几条人们使用机械的好处.
11.在“探究杠杆平衡的条件”实验中,小红同学观察到杠杆静止在如图所示位置,此时杠杆处于 状态(选填“平衡”或“不平衡”)。
(1)为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),这样做的目的是 ;
动力(牛)
动力臂(厘米)
阻力(牛)
阻力臂(厘米)
2
10
5
4
(2)杠杆在水平位置平衡后,小红在杠杆两侧分别挂上若干钩码,杠杆再次静止在如图所示的位置,接下来的实验步骤是 ,使杠杆再次静止在水平位置,同时将实验数据记录在表中。小红分析数据后得出结论:杠杆平衡的条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。请判断,小红的实验过程及分析数据得出结论是 的(选填“合理”、“不完全合理”或“错误”),理由是 。
12.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如表.
次数
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
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
(1)实验时,要 向上 拉动弹簧测力计;
(2)第2次实验中额外功为 J,滑轮组的机械效率为 (结果保留一位小数);
(3)第3次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知,弹簧测力计示数为 N;
(4)分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越 (高/低);
(5)根据实验结论推测:使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为 (只填序号);
A.71.6% B.82.6% C.92.4%
(6)若第1次实验中,钩码上升高度增大为20cm,则过程中做的额外功 (增大/减小/不变),滑轮组的机械效率 (大于/等于/小于)83.3%;
(7)若第3次实验中,弹簧测力计的示数是在向上拉动的过程中停下来读取的,则此时滑轮组实际的机械效率 (大于/等于/小于)90.9%。
13.小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杆的平衡条件”实验。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,这时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力臂×阻力臂”后,小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系,实验过程中,保持阻力和阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出多组动力F1和动力臂l1的数据,并绘制了F1与l1的关系图像,如图所示,请根据图像推算,当l1为0.1m时,F1为 N。
14.在“探究杠杆平衡条件”的实验中
(1)杠杆没挂钩码时需要向右调节杠杆两端的螺母,才能使杠杆在水平位置平衡,说明调节前杠杆的 (选填“左”或“右”)端高;
(2)小雨通过改变钩码数量并移动钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,多做几次实验,将得到的数据填入表中。分析表中数据,得到杠杆平衡条件是: ;
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
20
2.0
5
2
1.0
10
0.5
20
3
1.5
10
3.0
5
(3)如图甲所示先在杠杆左侧挂4个钩码,后在右侧A处挂3个钩码,根据得到的杠杆平衡条件可以判断出杠杆的 端会下沉;
(4)小雨想用撬棒撬动地面上的石头,是撬棒的支点,是阻力,是阻力臂,如图乙所示,为了撬动石头,在B点施加的最小动力的方向是 。
15.如图是“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)实验过程中应将杠杆调节到 位置平衡,这样做的目的是为了消除 对实验的影响和 ;如果杠杆的右端向下倾斜,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)在杠杆的左边A处挂2个相同的钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端B处挂 个相同的砝码,如果A处增加2个相同的钩码,则应B处增加 个相同的砝码;
(3)在(2)杠杆平衡的基础上,将A、B两处钩码同时减去1个,那么杠杆 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡;
(4)若用弹簧测力计在C处由竖直向上拉动改为逐渐倾斜时,为使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
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. 可以省力 0.2 拉力方向不同 拉力方向与竖直方向夹角越大越费力
【详解】(1)[1]从表格中可以看出,每组数据中弹簧测力计的读数都要小于重物的重力,所以使用动滑轮匀速提起重物,可以省力。
(2)[2]因为提升重物的过程中相当于两根绳子在提升动滑轮,则由题中资料可知,拉力的表达式为
将第1次的实验数据代入到上式,求得
G动=2F1-G1=2×0.6N-1N=0.2N
(3)[3]当提升相同重物时,所用拉力的方向不同,得到的弹簧测力计的示数不同,由此可知拉力方向不同影响拉力的大小。
(4)[4]观察图片并分析数据可知,使用动滑轮匀速提起同一重物,测力计与竖直方向夹角不同,拉力的大小不同,且测力计与竖直方向夹角越大,拉力也越大。
2. 匀速 83.3% 增大
【详解】(1)[1]在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小。
[2]由图示滑轮组可知,承重绳子的有效股数n=3,由图示可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2.4N,则
由于重物有3段绳子承担,则绳子自由端移动的距离
s=3h=3×0.1m=0.3m
总功
W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J
滑轮组机械效率
=×100%≈83.3%
(2)[3]整个滑轮组保持不变,即额外功不变;因为对重物做的功为有用功,增加重物的重力,有用功增加,机械效率会增大。
3. 匀速 丙 无关 用同样滑轮组拉动的物体物重越大,机械效率越高 越小 ABC
【详解】(1)[1]根据二力平衡,弹簧测力计只有竖直方向匀速拉动时,此时弹簧测力计的示数才能更精确的表示拉力的大小。
(2)[2]从第四次表中数据可知:绳端移动的距离是钩码上升的高度的5倍,所以可判断处滑轮组承重绳的段数是5,故可判断是图丙滑轮组。
(3)[3]比较1、2两次实验数据可得出:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率不变,故使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升的高度无关。
(4)[4] 通过比较1、3两次实验数据可得出:1、3两组实验是用的同一个滑轮组拉动不同物重的物体,物重越大的,机械效率越高。
(5)[5]比较3、4两次实验数据可得出∶不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重机械效率越小。
(6)[6]减轻动滑轮的重会导致额外功减小,有用功不变,总功减小,故减轻动滑轮的重可以提高机械效率。增加所提物体重时,有用功增大,额外功不变,这样也可以提高机械效率。机械添加润滑油可以减小克服摩擦力所做的额外功,同样也可以提高机械效率。提升物体上升的高度对于机械效率没有影响。故选ABC。
4. 均匀
【详解】(1)[1]由杠杆的平衡条件可得
即
由于,所以
(2)[2]设桶内装满密度为的某种液体后,秤砣由点向右移动到点,秤杆再次达到平衡状态后,由杠杆的平衡条件可得
又
化简得
又,代入可得
由于、、是定值,所以与成正比,即该秤的刻度是均匀的。
(3)[3]液体的体积为
将数据代入
中可得
5. A 40 500 变大
【详解】[1]由图甲可知,n=3,则拉力端移动距离s=3h,所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的图像,而下面的倾斜直线B是物体运动的图像。
[2]不计绳重和摩擦,根据自由端拉力F与物重G物、动滑轮重G动以及绳子股数n之间的关系可得下式
由上式解可得
[3] 若绳子能够承受的最大拉力为180N,此时自由端的拉力
根据自由端拉力 与物重 、动滑轮重G动以及绳子股数n之间的关系可得下式
由上式解可得
[4]动滑轮本质上是杠杆,如果斜向上拉,此时阻力和阻力臂不变,但是动力臂变短了,因而根据杠杆平衡条件,此时动力会变大。
6. 匀速 乙 越低 2.4 0.3 83.3% 提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高
【详解】(1)实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定;(2)实验2,物体升高0.1m,绳子自由端移动0.5m,说明物体和动滑轮有5段绳子承担,所以实验2数据是由乙滑轮组进行的;(3)由实验1和实验3可得:使用同一滑轮组,物体越重,滑轮组的机械效率越高,所以增加物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率;(4)由丙图知,测力计的分度值为0.2N,其示数为2.4N;由表中第1次实验数据可知,绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍,第三次实验使用同样的装置,则第3次实验:绳端移动距离s=3h=3×0.1m=0.3m,机械效率η= = ×100%≈83.3%;(5)由表中第1次实验和第3次实验数据可知:使用同一滑轮组,提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高.
点睛: 在不考虑绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关,在提起的物重一定时,动滑轮越重,机械效率越低;在动滑轮重相同时,提起的物体越重,机械效率越高;根据实验控制的变量与表中实验数据分析答题.
7.乙 80% 1.2 越低 不正确 摩擦力
【详解】解:(1)实验步骤:
②分析表中数据,实验2中,绳端移动距离s=0.3m,钩码上升高度h=0.1m,则,
所以是用图乙做的实验;
③实验序号3的机械效率;
(2)由实验数据可知:1 、2两次实验,使用同一滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
通过比较2、3两次实验数据可知,用乙、丙滑轮组提升相同的重物时,因为丙滑轮组有两个动滑轮,动滑轮越重,克服动滑轮所做的额外功越多,机械效率越低.由此可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越低;
(3)如让弹簧测力计静止时读数,则减小了一部分由于摩擦造成的额外功,因此测得的机械效率偏大.所以这种想法是不正确的.
8. 匀速 F1<F2<F3 η1>η2>η3
【详解】(1)由二力平衡的条件可知,只有竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,弹簧测力计的示数才和绳子的拉力相等.(2)根据塑料滑轮、铝制滑轮及铁制滑轮外形相同、材质不同,可知三组动滑轮重力的关系为:G塑料<G铝<G铁,图中滑轮组绳子的段数为n=3,由题意知,不计绳重和摩擦,使用滑轮组时拉力F=,在提升相同的重物时,动滑轮越重,拉力越大,所以F1<F2<F3;用图中三个滑轮组将重量相同的物体匀速提升相同高度,说明有用功是相等的,使用动滑轮时要克服动滑轮的重做额外功,动滑轮越重,额外功越多,机械效率越低,所以η1>η2>η3.
【点睛】(1)由二力平衡的条件可知,只有物体做匀速直线运功时,弹簧测力计的示数和绳子的拉力相等;(2)三个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度,在不计绳重和机械摩擦的情况下,有用功就是提升重物所做的功,总功就是拉力F所做的功,额外功就是提升动滑轮所做的功,分别用物重、滑轮重以及提升物体绳子的条数表示出机械效率和拉力即可求出比值.
9. 右 4 不变
【详解】(1)[1]静止于支架上的杠杆如图甲所示,左端下沉,右端高,应将杠杆右侧的螺母向右调节,使杠杆处于水平平衡状态。
(3)[2]设杠杆每个格的长度为l,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件FAlA=FBlB,即
3G×4l=FB×3l
解得FB=4G,需挂4个钩码。
[3]保持B点不变,根据相似三角形,动力臂与阻力臂之比等于支点到动力作用点的距离与支点到阻力作用点之比,所以拉力大小不变。
10. 使用机械不能省功 省力:使用老虎钳很容易钳断坚硬的钢丝;省距离:用铁锹铲土,手移动距离小,土移动距离大;改变力的方向:定滑轮使升国旗变得很容易.
【详解】[1]由表中的数据可知,使用不同机械和不使用机械提升同一物体时,使用机械做的功跟不使用机械直接用手所做的功相等,说明使用任何机械都不省功,都等于不用机械所做的功,所以使用机械不能省功.
[2]由于使用机械不能省功,因此人们为了方便,常选择合适的机械以达到省力或省距离的目的,有时还为了改变用力方向.例如,为了省力:使用老虎钳很容易钳断坚硬的钢丝;为了省距离:用铁锹铲土,手移动距离小,土移动距离大;为了改变力的方向:定滑轮使升国旗变得很容易.
11. 平衡 右 便于直接在杠杆上读出力臂的值 增减钩码个数或移动钩码位置 不合理 只做一次实验和一组数据,不能得出结论
【详解】[1]如图所示位置,杠杆处于静止状态,因此杠杆处于平衡状态。
(1)[2]如图杠杆左低右高,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调。
[3]杠杆在水平位置平衡后,力臂可以直接在杠杆上读取,因此目的是方便测量力臂。
(2)[4]小红在杠杆两侧分别挂上若干钩码,杠杆再次静止在如图所示的位置时,应调节杠杆在水平位置平衡,可以通过增减钩码个数或移动钩码位置。
[5][6]表格中只有一组数据,得出结论不合理,应多测几组数据,以寻找更普遍规律。
12. 竖直 匀速 0.05 88.9% 2.2 高 C 增大 等于 小于
【详解】[1][2]在实验时,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计的示数等于拉力的大小。
(2)[3]第2次实验中拉力的总功为
W总=Fs=1.5N×0.3m=0.45J
第2次实验中有用功为
W有=Gh=4N×0.1m=0.4J
第2次实验中额外功为
W额外=W总-W有=0.45J-0.4J=0.05J
[4]滑轮组的机械效率为
(3)[5]由图丙可知弹簧测力计的分度值为0.2N,根据指针位置可以知道其示数为2.2N。
(4)[6]由表中实验数据可知,1、2、3次实验提升重物依次增加,滑轮组的机械效率越来越高,可得实验结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(5)[7]根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm,重物更重,滑轮组的机械效率会更高。
故选C。
(6)[8]若第1次实验中,钩码上升高度增大为20cm,动滑轮的重和摩擦力大小都不变,移动的距离增加,额外功增大。
[9]拉力和物体的重力大小不变,拉力移动距离仍是物体移动距离的3倍,根据机械效率公式,滑轮组的机械效率不变,等于83.3%。
(7)[10]若第3次实验中,弹簧测力计的示数是在向上拉动的过程中停下来读取的,则此时滑轮组的与绳子之间没有滑动摩擦力,造成拉力变小,滑轮组的总功比实际总功偏小,造成机械效率变大,所以实际机械效率要小于90.9%。
13. 左 6
【详解】(1)[1]杠杆右端下沉,说明杠杆右端质量较大,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]由于此题中的阻力和阻力臂不变,据可知,利用图像中任意一组数据都能得出
故若当l1为0.1m时
14. 右 右 垂直于OB向下
【详解】(1)[1]杠杆没挂钩码时需要向右调节杠杆两端的螺母,才能使杠杆在水平位置平衡,说明原来杠杆的重心在支点的左侧,说明调节前杠杆的右端高。
(2)[2]根据表中的数据分析
得出杠杆平衡条件是。
(3)[3]假设每个钩码的重力为1N,左侧挂4个钩码,总重力为4N,距离为0.05m,右侧A处挂3个钩码,总重力为3N,距离为0.1m,通过计算可知
根据得到的杠杆平衡条件可以判断出杠杆的右端会下沉。
(4)[4]已知图中是撬棒的支点,是阻力,是阻力臂,如图乙所示,为了撬动石头,最长的动力臂为OB,所以在B点施加的最小动力的方向是垂直于OB向下。
15. 水平 杠杆自重 便于测量力臂 左 3 3
不能 变大
【详解】(1)[1][2][3]调节杠杆在水平位置平衡,是因为两端挂钩码后,动力和阻力均沿竖直方向,杠杆在水平方向平衡时,由力臂的定义,可从杠杆上测量出力臂大小。当杠杆沿水平方向平衡时,杠杆的重力作用线经过支点,力臂为0,对杠杆的转动不产生影响,也就避免了杠杆自重对实验结果的影响。综上,实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡,这样做的目的是为了消除杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂。
[4]如果杠杆的右端向下倾斜,说明杠杆左端偏高,杠杆的重心在支点的右侧,应将平衡螺母向左端调节。
(2)[5]在杠杆的左边A处挂2个相同的钩码,设每个钩码的重力为G,杠杆每一小格的长度为l,根据杠杆平衡条件有
2G×3l=n1G×2l
解得
n1=3
即在B处挂3个相同的钩码。
[6]如果A处增加2个相同的钩码,那么A处挂4个相同的钩码,根据杠杆平衡条件有
4G×3l=n2G×2l
解得
n2=6
即在B处需要挂6个相同的钩码,需要增加3个相同的砝码。
(3)[7]在(2)杠杆平衡的基础上,将A、B两处钩码同时减去1个,则A处挂3个相同的钩码,B处挂5个相同的钩码。则有
3G×3l<5G×2l
杠杆不能在水平位置平衡。
(4)[8]用弹簧测力计在C处由竖直向上拉动改为逐渐倾斜时,仍然使杠杆在水平位置平衡时,动力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,动力将变大,即弹簧测力计示数将变大。
答案第1页,共2页
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