第11章 专题 简单机械的相关实验-【追梦之旅·大先生】2024-2025学年新教材八年级下册物理同步训练方案(沪科版2024)

河南专版。 ZDK·八年级物理下册 专题 简单机械的相关实验 类型一探究杠杆平衡条件 数据。根据这一次实验数据，小明立即分析 1.(6分)探究杠杆的平衡条件的实验： 得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是 经老师提醒 后，小明继续进行实验，如图乙，若将A、B两 点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动 一小格，则杠杆将 (选填“保持平 (1)实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示， 衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。 此时杠杆是不是平衡状态？ 为了 (3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，可改用 使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从 调，在水平位置平衡的优点 位置转动到b位置时，使杠杆仍在水平位置平 是 衡，其示数大小将 (2)杠杆调平衡后，在左侧A位置挂上钩码， (4)小明突发奇想，他采用图丁进行探究，发 且保持左侧悬挂钩码的位置和数量不变（如 现当杠杆平衡时，测出的拉力大小与杠杆平 乙图)，使杠杆始终在水平位置平衡，记录对 衡条件不相符，拉力总是 (选填 应的力F和力臂1，大小，绘制成图像如图丙 “大于”或“小于”)理论值，其原因是 所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形 面积 (选填“相等”或“不相等”)： (3)将右侧的钩码改为竖直向下拉弹簧测力 类型三探究滑轮组、杠杆和斜面的机械效率 计，已知每个钩码的重力均为0.5N,丁图中 3.(8分)小宇在测量滑轮组机械效率的实验中， 弹簧测力计示数为 N,保持测力计在 所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N, B点不动，改为斜向右下方拉动，则示 测得的数据如下表： 数 2.(7分)小明利用如图的实验装置探究“杠杆 的平衡条件”。 b 实验次数 4 丙 物理量 (1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这 钩码总重G/N 6 4 钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.10.2 样做的目的是 若出 测力计示数F/N 2.0 2.4 1.41.4 现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向 测力计移动距离s/m0.30.30.51.0 (选填“左”或“右”)调才能使杠杆水平平衡。 机械效率刀 83%57%57% (2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，记录 (1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直 80 第十一章 简单机械 河南专版 向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程 (3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位 中读数。 置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的 (2)第1次实验测得的机械效率为 机械效率将 (选填“变大”“变小”或 (结果保留到百分数的整数位)。 “不变”)。 (3)分析表中数据可知：第2次实验是用 (4)若弹簧测力计拉力方向一直垂直于OB杆 图做的：第4次实验是用 图做的。（均选 向上拉动，则测力计示数 (选填“变 填“a”“b”或“c”) 大”“变小”或“不变”)。 (4)分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑 5.(6分)实验小组的同学用如图甲所示装置探 轮组 可以提高滑轮组的机 究“斜面的机械效率与哪些因素有关”，改变 械效率：分析第1、3次实验数据可知：使用不 斜面倾角（斜面与水平面的夹角）和木块的重 同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越 力，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块， 多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率 记录的部分实验数据如表所示。 (5)小宇认为“同一个机械，它的机械效率是 一个定值”，可以用 两次实验数据来 验证，他的观点是 的（选填“正确”或 “错误”)。 实验斜面斜面高 斜面长 木块重沿斜面拉机械效 4.(6分)某实验小组利用图示装置研究杠杆的 次数倾角度h/m 度s/m 力G/N 力F/N 率n 机械效率，实验的主要步骤如下： 309 0.6 1.2 5.0 4.2 60% ①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为 30° 0.6 1.2 3.0 3.0 支点，在A点用轻绳悬挂总重为G 3 459 0.8 1.2 3.0 2.8 71% 的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一 (1)实验中调整斜面的倾斜程度时，要使斜面 个弹簧测力计，使杠杆保持水平： 倾角由30°变为45°应将垫块向 (选 ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升 填“左”或“右”)移动。 (保持O点位置不变)，在此过程中弹簧测力 (2)第2次实验中，斜面的机械效率为 计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点 %:木块所做额外功为 J 上升的高度为h,、h2o (3)第1、2次实验是为了探究斜面的机械效 回答下列问题： 率与 的关系：分析2次实验的数据可 (1)实验中有用功的表达式为W有= 知，在其他条件一定时， 总功的表达式为W。= 杠杆机械效 率的表达式为)= (用已知或测 (4)如果对原实验装置做如图乙所示的改进， 量的物理量符号表示) 与原实验装置相比，用带滑轮的斜面做实验 (2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影 的好处是 响杠杆机械效率的主要因素是： 81F-G 2×10N-800N -×100%= ×100%=80%, F-G+G 2×103N-800N+300N G-F准×100%= 800N-100N ×100%时58.3% 2F 2×600N D正确。故选A。 6.解：(1)将货物沿斜面推到车上的过程中，货物的运动速 实践制作“龙骨水车”模型 【项目实施】(1)省力多 度t=5-1:5m=0.15m/s: t 10s (2)4 (2)货物从a点到b点的运动过程中，有用功：W=Ch= (3)8001.44×103 1000N×0.9m=900J,推力做的总功：W。=Fs=800N× (4)①柞木②利用电能、太阳能等 1.5m=1200小，额外功：W=Wa-Wg=1200月-900小= 专题功、功率、机械效率的综合计算 300J,由Wm=后得摩擦力：f= W霸_300J 1.解：(1)不计杠杆自重和摩擦，由杠杆平衡条件可得：F× =200N: s1.5m OB=GxOA,即F×0.4m=40N×0.8m,解得：F=80N: (2)由表中数据可知：s=0.1m,h=0.2m,拉力做的，总功： (3)斜面的机械效率：？= 在×100% 900J ×100%= 1200J Wa=F's=90N×0.1m=9J,有用功：W右=Gh=40N×0.2m= 75%: 8,故杠杆的机械效率：W。 -W×100%=8l×100%=8.9%。 (4)货物从b运动到d过程中，推力做功：W=Fs'=80ON× 9引 2解：(1)由杠杆平衡原理可知：A,=以，即=上.1 1.8m=1440,此过程中推力的功率：P=”=140 F 54 G12 288W. 2 2×20N=10N: 专题简单机械的相关实验 1.(1)是左便于测量力臂 (2)小明做的有用功W。=(Ch=20N×0.1m=2】,做的额外 (2)相等(3)1.5变大 功W颜=G年h=5N×0.1m=0.5J,做的总功W。=W省+W量 2.(1)便于直接读出力臂右 W有x100% =2+0.5J=2.51,机械效率刀 2J (2)一次实验具有偶然性右端下沉 ×100%= 2.5J (3)变大 (4)大于杠杆支点不在中心，杠杆自重对测量结果有影响 80%。 3.解：(1)克服飞船部件重力所做的功为有用功，大小为 3.(1)匀速(2)67%(3)be(4)增大物重越低 (5)1,2错误 W=Gh=2×10N×2m=4×10J: Ch (2)由Wa=P:可得，电动滑轮所做总功为W。=PA=5× 4.(1)Gh1Fh2 -×100%(2)杠杆的自重(3)变大 10'W×10s=5×10J: (4)变小 ×100% (3)电动滑轮的机械效率为刀=W。 4×10°J 5.(1)左(2)501.8 5×10'J (3)木块重力物体重力越大，斜面的机械效率越高 80%。 (4)能使木块所受拉力的方向与斜面平行 4.解：(1)金属球浸没在水中时，排开水的体积V=V= 追梦第十一章章末复习 0.04m3,受到水的浮力：Fe=P水'ng=1.0×10kg/m'× 【知识体系构建】①F,l,=F山②力的方向③省力 0.04m3×10N/kg=400N: (2)由图知，n=2,拉力端移动的距离8=2h=2×5m=10m, ④W.=W+W。⑤ x100% 金属球出水后，拉力做功：Wa=F=1250N×10m= 12500.拉力F的功率：P= _Wa-12500 =250W 1.ABC OBD、OED【解析】指甲剪可以看成是由一个撬 50s 棒和一个摄子组成：①撬棒是ABC,以B为支，点，动力作 (3)金属球出水后，拉力做的有用功：W有=Gh=mgh= 用在A上，阻力作用在C上，使用时动力臂大于阻力臂， 240kgx10N/g×5m=2000,滑轮组的机被效率：刃-W。 是省力杠杆：②摄子是由OBD和OED两个杠杆组成，支 点0点，动力分别作用在B点、E点，阻力作用在D点，使 用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 12000J ×100%= ×100%=96%。 2.B【解析】AB.设动力臂为L,,杠杆长为1（即阻力臂为 12500J ):由图可知，F与杠杆垂直，因此其力臂为最长的动力 5.解：(1)汽车静止时对地面的压力F=G=2.4×10N,4个 臂，由杠杆平衡条件可知F,为最小的动力，则F>F,A 车轮与地面的接触面积S=4×2dm2=8dm2=0.08m2,汽车 错误，B正确：CD.用力F,使杠杆在水平位置保持平衡 F2.4×I0N 时，由杠杆平衡条件可得：F,,=Gl,由图知l,<l.所以F,> 静止时，对地面的压强p= =3×10'Pa: S0.08m2 G,因为F,>F,,F,>G,所以F,>F>G,CD错误。故选B。 (2)由图乙知，物体全部出水后，拉力的功率P=1400W, 3.B【解析】杆受重力G和木块C对它的支特力F、,由杠 则F=P-1400W 杆平衡条件知F、×L、=G×L。在C逐渐向右推移的过程 =700N,物体全部出水后受到拉力F、 中，支持力F,的力臂L、逐渐减小，重力G及其力臂L 2m/s 不变，则F、逐渐增大。因为力的作用是相互的，所以杆 重力G、摩擦力f和支持力F,。物体的重力G=mg三 对木块C的压力也逐渐变大，所以C和木板间、C和地面 8Okg×10N/kg=80ON,W。=W+W,由题意知，物体全部 间的摩擦力逐渐增大，由力的平衡条件知，水平推力F也 出水后物体上升的高度为，沿斜面运动的距离为s,s= 逐渐增大。故遂B。 2h。则F=Gh+s,即700N×2h=800N×h+fx2h,解得f= 4.A5.A 300N.故物体全部出水后所受斜面的摩擦力的大小为 300N: 6.C【解析】A.物体被两段绳子承担，所以拉力F= 26, (3)由图乙知，物体在水中时拉力的功率P'=1200W,则 所以物重G,=2F:B.根据杠杆平衡的条件，拉力为物体 FP=1 200W=60ON,F=p gVm =1.0x 10'kg/m'x 2/s 重力的两倍，所以物重G,=。F:C.物体被三段绳子承 10N/kgx0.01m=100N,由题意可知，物体在水中上升的 高度为h,在水中沿斜面运动的距离为8，则W=(G 担，所以拉力F=3G,所以物重G=3F:D.拉力等于物 W数×100%= Fn)h,Wa=Fs,则刀 (C-F)h ×100%= 体的重力，即G,=F。综上所述物重最大的是C。故选 F'×2h C 追梦之旅·DK·入年级物理下第21页