期末物理复习专题训练：滑轮的实验题 2025-2026学年苏科版九年级上册物理

期末物理复习专题训练:滑轮的实验题 1.如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。 (1)在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,实验测力计的操作方法正确的是 ; A.随意拉动钩码 B.拉着钩码保持静止 C.匀速向下拉动钩码 (2)他按图示提起钩码时,分别测得一组数据如下表所示,请你分析: 钩码重G/N 钩码升高高h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 甲 0.98 0.2 0.98 0.2 乙 0.98 0.2 1.02 0.2 丙 0.98 0.2 0.55 0.4 ①比较测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是 ; ②比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是 ; ③把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可知:使用动滑轮 ; (3)在探究定滑轮工作特点时,按照图乙所示操作,觉得不方便读数,于是把弹簧测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计示数会 (变大/变小/不变)。 2.小梦同学用如图所示的装置“研究定滑轮和动滑轮的特点”。 次数 钩码升高的高度h/m 拉力F/N 拉力方向 1 1 0.2 1 0.2 向上 2 2 0.2 2.1 0.2 向下 3 1 0.2 0.6 0.4 向上 4 2 0.2 1.1 0.4 向下 (1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和 ; (2)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使钩码上升; (3)请将小梦设计的记录表格中未填写的测量项目补充完整 ; (4)比较1和2两次实验可知:使用定滑轮的好处是 ; (5)依据杠杆平衡条件分析,使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半,但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是 。 3.如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离S/m 甲 0.98 0.2 0.98 0.2 乙 0.98 0.2 1.02 0.2 丙 0.98 0.2 0.55 0.4 请你分析: (1)比较测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是 ; (2)比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是 ; (3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可知:使用动滑轮 ; 4.同学们共同研究滑轮的特点。 (1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变 。他们通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个 杠杆; (2)研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升的重物,如图乙所示。记录数据如下表; 实验序号 滑轮重力/N 重物重/N 弹簧测力计示数N 1 1 4 2 2 4 3 3 4 通过观察和比较测量结果,可得初步结论:使用动滑轮可以 ,但不能改变力的方向;用动滑轮匀速竖直提起同一重物时,不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力,弹簧测力计的示数等于提升重力的 。在实验中测绳端拉力时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,且在 (选填“静止”或“拉动”)时读数。 5.小亮同学骑车上学途中,要冲上一段坡路,他思考:物块以一定的速度v0从斜面底端冲上斜坡后运动的最大距离L与哪些因素有关?认真思考后提出以下猜想: 猜想一:可能与物块的质量m有关; 猜想二:可能与物块的速度v0有关; 猜想三:可能与斜面的倾角 有关; 他选用若干相同材料的长方体物块和同一斜面进行实验。将物块从斜面的底端以速度v0沿斜面向上运动,测得冲上斜面后运动的最大距离L,改变相关条件,多次实验,并将实验数据记录在下表中: 表一:m1=0.2kg 表二:m2=0.4kg 序号 倾角 v0(m/s) L(m) 序号 倾角 v0(m/s) L(m) 1 8 1 0.0566 8 8 2 0.2263 2 8 2 0.2263 9 16 3 0.4500 3 16 3 0.4500 10 16 4 0.8000 4 16 3 0.4156 11 23 4 0.7390 5 23 3 0.3600 12 53 5 1.0000 6 53 4 0.6400 13 68 5 1.0352 7 68 4 0.6626 14 83 5 1.1547 (1)分析比较序号2与8或3与9的数据及相关条件可知,猜想一是 (选填“正确”或“错误”); (2)为验证猜想二,可选择序号2与 的数据进行分析,得出的初步结论是:同一物块,沿相同倾角的同一斜面由底端向上运动,上滑的最大距离L与物块速度v0 (选填“有关”或“无关”); (3)小亮分析了表一、表二中数据后,得出的结论是同一物块,在同一斜面底端以相同的速度v0沿斜面向上滑行,斜面倾角 越大,上滑的最大距离L越小,你认为他的观点是 的(选填正确”或“不正确”)判断的依据是 ; (4)小亮观察到速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时,路面越粗糙,汽车滑行的距离越短。由此提出新的猜想上滑的最大距离L还可能与 有关; (5)下列探究活动与小亮的研究方法不相同的是 A.探究影响浮力大小的因素 B.探究二力平衡的条件 C.探究定滑轮工作时的特点 D.探究阻力对物体运动的影响 6.图中是测定滑轮组的机械效率的装置. (1)实验时,必须 向上提起弹簧测力计. (2)某同学用该滑轮组做实验,记录的两组数据如下表,其中序号为 的一组有错误. 实验序号 拉力F/N 钩码重G/N 线段提升距离s/m 钩码上升高度h/m 1 1.1 3 0.24 0.08 2 0.7 2 0.12 0.36 7.某同学探究定滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,探究过程如图所示,请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论(F1=F2=F3=F4)。 (1)比较甲、乙两图可得出的结论是 ; (2)比较乙、丙、丁三图可得出的结论是 。 8.如图所示是小华同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得三组数据如下表所示: 实验序号 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 测力计用力的方向 甲 0.98 0.2 0.98 0.2 向上 乙 0.98 0.2 1.02 0.2 向下 丙 0.98 0.2 0.55 0.4 向上 请你分析。 (1)比较测力计拉力的大小,可知:使用动滑轮的好处是 。 (2)比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是 。 (3)把钩码升高相同的高度,比较测力计移动的距离,可知:使用动滑轮 。 (4)在提升重物的过程中,如果要同时兼顾到定滑轮和动滑轮的使用优点,则应选择最佳装置是 。 (5)在乙实验中,该装置的机械效率为 。 (6)在丙实验时,若钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为 W。静止时测力计示数 (选填“>”、“<”或“=”)0.55N。 (7)对比乙、丙两次实验中,将同一个物体提升相同的高度,两装置机械效率大小不等的原因是 。 9.做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究,记录的数据如下表: 实验次数 物重 弹簧测力计的示数 1 1.0 0.7 2 1.5 1.0 3 2.0 1.3 通过分析数据,她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题: (1)该实验中有 段绳承担动滑轮,弹簧测力计示数应为物重的 分之一,但出现了上表中这样结果的主要原因是 ; (2)除上述原因之外,还应满足什么条件时,“使用动滑轮能省一半的力” 。 10.小李同学在利用图示装置研究动滑轮特点时,猜想:如果忽略绳重与摩擦,绳端拉力F 可能与被提升木块所受的重力、木块上升的高度、动滑轮所受的重力、动滑轮的直径这些因素有关。 (1)若小李探究绳端拉力F与动滑轮直径的关系,请将实验步骤补充完整; 步骤一:按图安装动滑轮; 步骤二:匀速拉动弹簧测力计,使木块升高,读出拉力F的值并记录; 步骤三:换用 的动滑轮,使同一木块匀速上升相同的高度,读出拉力F的值并记录; 步骤四:重复步骤三,多做几次实验; (2)步骤四的目的是: ; (3)若小李五次实验测得F分别为:1. 8N、1. 8N、1. 8N、1. 8N、1. 8N,则初步得到的结论是:在其他因素相同时, 11.在“探究使用定滑轮和动滑轮工作时的特点”的实验中: (1)在探究定滑轮工作的特点时,照图乙操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数 (变大/变小/不变); (2)在探究动滑轮工作特点时,先测出钩码和动滑轮的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时, 向上拉弹簧测力计,使钩码 上升,读出弹簧测力计的示数。该实验至少要测量三组数据的目的是 。 12.【实验名称】测量滑轮组的机械效率。 用如下图所示的装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表: 次序 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率 /% 1 2.0 6 1.0 18 66.7 2 4.0 6 1.8 18 74.1 3 6.0 6 2.5 18 4 4.0 12 1.8 36 74.1 【数据分析】 (1)实验过程中,应沿竖直方向 拉动弹簧测力计;第1次实验时,钩码上升的时间为3s,此过程中,绳子自由端上升的速度为 m/s; (2)第3次实验时所做的有用功为 J,滑轮组的机械效率是 %; (3)分析第 次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物的重力越大,滑轮组的机械效率越高;分析第2、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 ; (4)机械效率是机械性能好坏的重要标志,结合生产生活实际,下列措施中可以提高机械效率的是_(填字母)。 A.换用更轻的动滑轮 B.加快提升物体的速度 C.机械加润滑油 13.在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,实验装置及实验情形如图所示: (1)实验过程读弹簧测力计示数,应该 (选填“匀速拉动”“静止”)时读数; (2)由图甲知:使用定滑轮不省力,但可以改变 ; (3)由图乙知:使用动滑轮可以省力,但没有省一半的力,原因是 。 14.小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,装置图如图所示。 实验次数 物重G/N 测力计的示数F/N 1 1.00 0.65 2 1.50 0.90 3 2.00 1.15 (1)在探究定滑轮时,照图乙操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),其理由是 。 (2)在探究动滑轮时,照图丙操作,记录数据如上表,分析数据发现,测力计的示数F大于物重G的一半,与课本结论存在差异,其原因是 。 15.如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置,实验中测得数据如下表所示: 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 甲 0.98 0.2 0.98 0.2 乙 0.98 0.2 1.02 0.2 丙 0.98 0.2 0.55 0.4 (1)在分别使用两种滑轮提升钩码时,应沿竖直方向拉弹簧测力计,使钩码 ; (2)比较弹簧测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是 ; (3)比较弹簧测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是 ; (4)把钩码升高相同的高度,比较(b)和(c)实验弹簧测力计移动的距离,可知:使用动滑轮 ,所以在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择滑轮组; (5)请在图(d)中画出最省力的绕线方式。 16.某小组同学研究使用动滑轮匀速提起物体时,竖直向上的拉力F的大小的变化情况.他们按图所示方式用三个重力不同的滑轮进行实验,并将相应的滑轮重G滑、物体重G物和拉力F的大小分别记录在表一、表二和表三中. 表一:动滑轮G甲=5N 表二:动滑轮G乙=4N 表三:动滑轮G丙=_N 实验序号 G物(牛) F(牛) 实验序号 G物(牛) F(牛) 实验序号 G物(牛) F(牛) 1 4 4.5 6 2 3.0 11 1 1.5 2 6 5.5 7 4 4.0 12 2 2.0 3 8 6.5 8 6 5.0 13 4 3.0 4 10 7.5 9 8 14 6 4.0 5 12 8.5 10 10 7.0 15 8 5.0 (1)分析比较表一中F与G物的大小及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体时, . (2)完成表格中数据的填写:序号9中F= N,表三中G丙= N. (3)分析比较实验序号 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,当G物相等时,G滑越大,F越大. (4)综合分析表一或表二或表三中的 的数据及相关条件,还可以得出的实验结论是:当 时,使用动滑轮不能省力. 17.同学们共同研究滑轮的特点。 (1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变 。他们通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个 杠杆; (2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物,如图乙所示。记录的数据如下表。 实验序号 滑轮重力/N 重物重/N 弹簧测力计示数/N 1 1 4 ≈2.5 2 2 4 ≈3.0 3 3 4 ≈3.5 ①通过观察和比较测量结果,可得初步结论:使用动滑轮可以省力,但不能改变 ;用动滑轮匀速竖直提起同一重物时,不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力,弹簧测力计的示数等于提升重力的 。在实验中测绳端拉力时,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,且在 (选填“静止”或“拉动”)时读数; ②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时,拉力方向对拉力的影响,则需要选择 滑轮与 重力的物体来进行实验对比(均选填“相同”或“不同”)。 18.学们共同研究滑轮的特点: (1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮 。 (2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示。据此可知,使用动滑轮 。 19.如图所示,小明分别使用甲、乙两种不同的机械匀速提升同一物体M到同一高度。测得两次拉力和物体M所受的重力如下表所示。当使用乙机械时,测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的3倍。 F甲 F乙 GM 7N 8N 6N (1)根据题意在图乙中正确画出滑轮组的绕法; (2)使用甲提升物体M时 (选填“省力”或“费力”);使用 (选填“甲”或“乙”)提升物体M更费力; 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 1. C 能省力 可以改变用力的方向 费距离 变小 【详解】(1)[1]在实验的过程中,为了使测力计的示数稳定,应沿竖直方向匀速拉动测力计,即匀速向下拉动钩码,故AB错误,C正确。 故C正确。 (2)①[2]在丙中,拉力 F=0.55N<G=0.98N 故使用动滑轮时省力。 ②[3]在乙中,拉力基本不变,但是向下用力,故使定滑轮可以改变用力的方向。 ③[4]乙的距离为0.2m,丙中的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离。 (3)[5]测力计倒过来使用时,弹簧测力计受力情况是:受到向上绳子的拉力大小等于钩码重,受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力,大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重。 2. 刻度尺 匀速 钩码的重力G/N;弹簧测力计移动的距离s/m 可以改变力的方向 动滑轮有重力 【详解】(1)[1]实验中要具体测量物体提升的高度与绳端移动的距离,因此还需增加刻度尺。 (2)[2]当匀速拉动弹簧测力计时,其示数才与绳子拉测力计的力大小相等,因此,需匀速拉动。 (3)[3]记录表格中应补充测量项目分别为:钩码的重力G/N和弹簧测力计移动的距离s/m。 (4)[4]分析可知,1和2两次实验是使用的是定滑轮,由表格数据可以看出使用的是定滑轮不省力,但可以改变力的方向,因此比较1和2两次实验可知:使用定滑轮的好处是可以改变力的方向。 (5)[5]依据杠杆平衡条件分析,使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半,但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是动滑轮有重力,在提升重物的同时提升了动滑轮。 3. 省力 改变了用力的方向 费距离 【详解】(1)[1]由表中的数据知,在丙中,拉力 故使用动滑轮的好处是省力。 (2)[2]由表中的数据知,在乙中,拉力 虽然拉力与物重相等,但是向下用力,故使定滑轮的好处可以改变用力的方向。 (3)[3]乙测力计移动距离为0.2m,丙测力计移动距离为0.4m,故使用动滑轮费距离。 4.(1) 力的方向 等臂 (2) 省力 一半 拉动 【详解】(1)[1]由图甲得,使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。 [2]定滑轮的动力臂等于阻力臂,相当于一个等臂杠杆。 (2)[1]由表格中数据得,使用动滑轮可以省力。 [2]由表格中数据得,用动滑轮匀速竖直提起同一重物时(不考虑绳重及摩擦),弹簧测力计 的示数等于提升总重力的一半。 [3]在实验中测绳端拉力时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,装置处于平衡状态,因此应在拉动时读数。 5. 错误 1 有关 不正确 分析比较序号12、13、14的数据得出,当以相同的速度v0沿斜面向上滑行时,斜面倾角 越大,上滑的最大距离L越大 接触面的粗糙程度 C 【详解】(1)[1] 2与8或3与9的数据可知,斜面的倾角和速度v0相同,而物块的质量不同,由于冲上斜面后运动的最大距离L相同,说明物块冲上斜面后运动的最大距离L与物块的质量m无关,所以猜想一错误的。 (2)[2] 猜想二是说明物块冲上斜面后运动的最大距离L可能与物块的速度v0有关,要验证猜想二,需控制物块的质量、斜面的倾角相同,改变物块从斜面的底端的速度v0,所以可以选择序号2与1的数据进行分析。 [3]由序号2与1的数据可知,物块的质量、斜面的倾角相同,物块冲上斜面时的速度不同,在斜面上滑行的距离也不同,说明同一物块,沿相同倾角的同一斜面由底端向上运动,上滑的最大距离L与物块速度v0有关。 (3)[4][5]分析比较表一序号为4和5的数据,同一物块,在同一斜面底端以相同的速度v0沿斜面向上滑行,斜面倾角 越大,上滑的最大距离L越小,但分析比较表二序号12、13、14的数据得出,当以相同的速度v0沿斜面向上滑行时,斜面倾角 越大,上滑的最大距离L越大,所以他的观点是不正确。 (4)[6]小亮观察到速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时,路面越粗糙,汽车滑行的距离越短。路面粗糙程度不同,汽车滑行的距离不同,所以可以猜想上滑的最大距离L还可能与接触面的粗糙程度有关。 (5)[7]在小亮的研究活动中,采用了控制变量法。 A.影响浮力大小的因素是液体的密度和排开液体的体积,在研究浮力大小与液体密度(或排开液体的体积)关系时,控制排开液体的体积(或液体密度)相同,采用了控制变量法,故A不符合题意; B.两个力要平衡,需要满足四个条件,探究二力平衡的条件时,每次只改变一个因素,保持其它因素不变,采用的是控制变量法,故B不符合题意; C.探究定滑轮工作时的特点,选用轻绳进行实验,忽略绳重及摩擦对实验的影响,忽略次要因素,突出主要研究问题,采用了模型法,没有采用控制变量法,故C符合题意; D.研究阻力对物体运动的影响,要控制物体运动到水平面时速度相同,用到了控制变量法,故D不符合题意。 故选C。 6. 竖直匀速 2 【分析】(1)测滑轮组效率时,应竖直匀速向上提起重物. (2)由图示滑轮组确定承重绳子的股数,然后分析表中实验数据进行答题. 【详解】(1)实验时应竖直匀速向上提起弹簧测力计. (2)由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的股数n=3, 绳子自由端移动的距离s与钩码上升的高度h间的关系为:s=nh=3h, 由表中实验数据可知:第2组实验数据中,s=0.12m,h=0.36m, h=ns,这是错误的,把两个数据弄反了. 7. 使用定滑轮可以改变力的方向,但不能省力 使用定滑轮提升重物沿不同方向拉力大小都相等 【详解】(1)[1]甲图直接用手拉动测力计,乙图中用定滑轮拉动测力计。依题意得,甲乙中拉力相同,可得出的结论是使用定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。 (2)[2]乙丙丁均使用定滑轮,且分别沿不同方向拉动重物,拉力大小相同,可得结论:使用定滑轮提升重物沿不同方向拉力大小都相等。 8. 省力 改变用力的方向 费距离 滑轮组 96.1% 0.055 < 见解析 【详解】(1)[1]在丙中,拉力 F=0.55N<G=0.98N 故使用动滑轮时省力。 (2)[2]在乙中,拉力 F=1.02>G=0.98N 但是向下用力,故使定滑轮可以改变用力的方向。 (3)[3]钩码移动的距离为0.2m,丙中的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离。 (4)[4]在提升重物的过程中,为了既方便又省力,结合定滑轮和动滑轮的特点,可以使用滑轮组。 (5)[5]在乙实验中,该装置的机械效率为 === 100%≈96.1% (6)[6][7]动滑轮承重绳子的股数n=2,第二次实验时拉力的功率 P===Fv=Fnv物=0.55N 2 0.05m/s=0.055W 静止时没有摩擦力,拉力等于钩码和动滑轮重力的一半,拉力小于0.55N。 (7)[8]不计摩擦和绳重,在提起的过程中,丙用的是动滑轮,所以丙方法需要克服动滑轮的重力做功,丙比乙多做额外功。 9. 2 二 动滑轮有重力 不考虑绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦力 【详解】(1) [1][2][3]用动滑轮提升重物时,相当于两段绳子对动滑轮施加竖直向上的拉力,在忽略动滑轮和绳子重力以及绳子与滑轮间的摩擦力时,绳子自由端(弹簧测力计)拉力等于物体重力一半,即 (2)[4]忽略绳子与滑轮间的摩擦力,匀速竖直向上拉,拉力的力臂才等于轮的直径时,才能有“使用动滑轮能省一半的力”。即 10. 不同直径 避免实验偶然性,使结论更具有普遍性 绳端拉力大小与动滑轮直径大小无关 【详解】(1)[1]本实验探究绳端拉力F与动滑轮直径的关系,从步骤一到步骤二都没有更换不同直径的动滑轮来进行实验,所以第三步应该更换不同的动滑轮直径。 (2)[2] 重复实验步骤,进行多次实验,其目的主要是避免实验的偶然性,使实验结论更具普遍性。 (3)[3]更换不同直径的动滑轮进行多次实验,得到的绳端拉力都为1.8N,所以可以得出:在其他因素相同时,绳端拉力F与动滑轮直径无关。 11.(1)变小 (2) 匀速竖直 匀速 为了得到普遍的规律 【详解】(1)测力计倒过来使用时,弹簧测力计受力情况是:受到向上绳子的拉力(大小等于钩码重),受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力,大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重。所以,测力计的示数变小。 (2)[1][2]在探究动滑轮工作的特点时,由于绳子拉起动滑轮和物体,故先测出物体的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时,应匀速竖直向上拉弹簧测力计,使钩码匀速上升,读出弹簧测力计的示数。 [3]实验至少要测量三组数据的目的是为了得到普遍的规律,防止偶然性的发生。 12.(1) 匀速 0.06 (2) 0.36 80 (3) 1、2、3 无关 (4)AC 【详解】(1)[1]实验过程中,应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,此时系统处于动态平衡状态,测力计示数才等于拉力的大小。 [2]由表可知,第1次实验时,绳子自由端移动的距离为18cm,则绳子自由端上升的速度为 (2)[1]第3次实验时所做的有用功为 [2]总功为 则滑轮组的机械效率为 (3)[1]探究滑轮组的机械效率与重物的重力时,需要使用同一滑轮组提升重物,控制钩码上升高度相同,改变钩码重力,由表中数据可知,可以分析1、2、3次实验的数据。 [2]分析2、4次实验的数据,钩码的重力相同,钩码上升的高度不同,但机械效率相同,说明滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。 (4)根据机械效率公式可知,提高机械效率的方法一为额外功一定时,增加有用功,即增加物重;方法二为有用功一定时,减少额外功,即换用轻质动滑轮或者加润滑油减小摩擦,故AC符合题意,B不符合题意。 故选AC。 13. 匀速拉动 拉力的方向 动滑轮重,绳子与滑轮间有摩擦 【详解】(1)[1]在实验中,要探究拉动时,拉力与提升物重的关系,应匀速拉动弹簧测力计,使整个装置处于平衡,且在拉动时,读出测力计的示数。 (2)[2]由图甲知,向各个方向通过定滑轮拉动同一重物时,弹簧测力计的示数保持不变,且等于物重,所以使用定滑轮不省力,但能改变力的方向。 (3)[3]人在提升重物时把动滑轮也提起了,所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因;由于转轴之间有摩擦,绳也有一定重量,导致拉力增大。“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的重量和摩擦是客观存在的。 14. 变小 测力计的重力 动滑轮本身有重力 【详解】(1)[1][2]测力计倒过来使用时,弹簧测力计受力情况是:受到向上绳子的拉力,受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力,大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于钩码的重力。 (2)[3]人在提升重物时把动滑轮也提起了,所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因;由于转轴之间有摩擦,绳也有一定重量,导致拉力大于物重G的一半。 15. 匀速上升 省力 改变力的方向 费距离 【详解】(1)[1]在分别使用两种滑轮提升钩码时,应沿竖直方向拉弹簧测力计,使钩码匀速上升,处于平衡状态,只有这样,弹簧测力计对绳子的拉力的大小才是不变的,弹簧测力计的示数不变,才能快速准确测出拉力的大小。 (2)[2]在实验(c)中,拉力 F=0.55N<G=0.98N 故使用动滑轮时省力。 (3)[3]比较图(a)(b),观察弹簧测力计拉力的方向,要向上提升物体,使用定滑轮可以向下拉绳子,施加向下的拉力,所以使用定滑轮的好处是改变用力的方向。 (4)[4]钩码升高高度都为0.2m时,(b)中测力计移动的距离为0.2m,(c)中测力计移动的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离。 (5)[5]要使得绕线方式最省力,则承担物重的绳子股数要最多,图(d)中,承担物重的绳子股数最多为3,所以要从动滑轮上面的挂钩绕起,绕线方式如图所示 16. 滑轮重力相同,物体重力越大,拉力越大 6.0 2 1与7与13或2与8与14或3与9与15或4与10或6与12 1或6或7或11或12 滑轮重力大于等于物体重力 【详解】(1)[1]分析表一中动滑轮的重力相同,被提升的物重G物越大,拉力F越大,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体时,滑轮重力相同,物体重力越大,拉力越大. (2)[2]分析比较表中F与G滑、G物的数据及相关条件,F=(G物+G滑),在序号9中: F=(G物+G乙)= (8N+4N)=6.0N, [3]从表三中找一组实验数据,动滑轮: G丙=2F−G物=2 1.5N−1N=2N. (3)[4]分析比较实验序号1、7、13或2、8、14或3、9、15或4、10或6、12的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,当G物相等时,G滑越大,F越大. (4)[5][6]综合分析表一或表二或表三中的1或6或7或11或12的数据及相关条件, 当G物>G滑时,此时拉力F<G物,使用动滑轮能省力; 当G物⩽G滑时,此时拉力F⩾G物,使用动滑轮不能省力; 所以,得出的实验结论是:当动滑轮重力大于等于物体重力时,使用动滑轮不能省力. 17. 力的方向 等臂 力的方向 一半 拉动 相同 相同 【详解】(1)[1]由图甲知,向各个方向通过定滑轮拉动同一重物时,弹簧测力计的示数保持不变,且等于物重,所以使用定滑轮不省力,但能改变力的方向。 [2]定滑轮在使用时,动力臂与阻力臂都等于轮的半径,动力与阻力的大小相等,则定滑轮相当于等臂杠杆。 (2)①[3]图乙中,提升重物时,需要向上拉动绳子,即拉力向上来提升重物,所以使用动滑轮不能改变力的方向。 [4]由表格数据知,每组滑轮与重物的总重力与测力计示数的关系 1N+4N=2 2.5N 2N+4N=2 3.0N 3N+4N=2 3.5N 即,在不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力时,用动滑轮匀速竖直提起同一重物,弹簧测力计的示数等于提升重力的一半。 [5]在实验中,要探究拉动时,拉力与提升物重的关系,应匀速拉动弹簧测力计,使整个装置处于平衡,且在拉动时,读出测力计的示数。 ②[6][7]要探究拉力方向对拉力的影响,应用控制变量法,应选择相同的滑轮与相同重力的物体进行实验,操作过程中,只改变拉力的方向。 18. 可以改变动力的方向,不能省力(不改变力的大小) 不能改变动力的方向,但可以省力 【详解】(1)[1]从甲图中可看出,三种拉力情况,每次拉力的方向都不相同。在实验过程中不断改变拉力的方向,观察测力计的示数都为1N,等于物重,可得出结论:定滑轮能改变动力方向,但不能省力。 (2)[2]在图乙中,拉力 F=0.6N<G=1N 故使用动滑轮时省力,同时发现使用动滑轮不能改变力的方向。 19. 费力 乙 【详解】(1)[1]已知绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的3倍,即s=3h,所以提升物重绳子的有效股数为3,因此绳子需从动滑轮开始绕,依次绕过定滑轮和动滑轮,如下图所示: (2)[2][3]根据表格数据可知 F甲>GM,F乙>GM 且 F甲<F乙 所以使用甲提升物体M时费力,使用乙提升物体M更费力。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $