2026年中考物理一轮复习专题——简单机械实验题
2026-01-25
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内容正文:
2026年中考物理一轮复习专题——简单机械实验题
1.同学们为了探究“使用动滑轮的省、费力情况”,装置如图甲所示。实验过程中,晓彤多次改变所挂钩码的个数,分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数,并将所测得数据填写在表格中:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
所挂钩码重G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
弹簧测力计示数F/N
0.8
1.0
1.3
1.5
1.8
2.0
2.3
2.5
动滑轮重G0/N
1.0
(1)晓彤使用动滑轮提升钩码的过程中的注意事项是 ;
(2)用同一动滑轮匀速提升同一重物,若采用如图乙、丙所示的两种提升方法,则F1 F2;(选填“>”、“<”或“=”)
(3)分析实验数据,在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,可以得出弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系式为 ;
(4)在分析数据时,晓彤画出了G0、G、F与实验次数的图像,请你根据图像写出晓彤探究的结论。( )
2.如图是小明小组测量滑轮组机械效率的实验装置,实验记录数据如表所示。
实验序号
1
2
3
0.9
9
2
3
3
1.2
9
3
3
3
0.8
15
(1)在测量过程中,必须使测力计沿竖直方向 拉动;
(2)第3次实验测的是图 (选填“甲”、“乙”或“丙”)的机械效率。
3.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 移动(选填“左”或“右”),在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(2)杠杆平衡后,小英同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上 个钩码,使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时再加一个钩码,两边 (“能”“不能”)平衡,若不能,杠杆将向 (“A”“B”)边倾斜,
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的B点,当弹簧测力计由位置a专至位置b的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),测力计示数如何变化 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是
(4)调节杠杆平衡后,在不同的位置挂不同数量的钩码,使杠杆重新平衡,得到如表中的实验数据:
次数
动力F₁/N
动力臂l₁/cm
阻力F₂/N
阻力臂l₂/cm
1
5
8
8
5
2
4
10
10
4
3
3
15
15
3
记录数据后,某同学分析实验数据得到如下结论 。
4.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 。
5.实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释桔槔的使用原理。
(1)实验前,杠杆水平静止,如图甲所示,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆 (选填“仍能”或“不能”)在水平位置静止。
(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表:
实验次序
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
2
12.0
1
24.0
2
2
5.0
1
10.0
3
3
10.0
2
15.0
4
3
12.0
2
18.0
①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是 (用表格中的字母表示)。多次实验的目的是 (填字母)。
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
②如图乙所示,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会 (选填“左端下沉”或“右端下沉”)。
(3)桔槔是我国古代的取水工具,如图丙所示,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图丁所示。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件可知,可以 (选填“增大”或“减小”)石块的质量或向 (选填“左”或“右”)移动杠杆的支点。
6.同学们共同研究滑轮的特点。
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)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 ,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,用动滑轮匀速缓慢提升不同的重物,如图乙;
①使用动滑轮时,应沿 方向匀速提升重物,以达到最佳的省力效果;
②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,相当于一个 杠杆;用动滑轮匀速提起同一重物时(忽略绳重及摩擦),弹簧测力计的示数应等于提升物体重力的 ,但实验后发现,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 。
7.要得出杠杆的平衡条件,需要经历以下过程:
(注:实验中所用的钩码质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离均相等)
(一)观察杠杆在水平位置的平衡
(1)如图甲(a)所示是一个在水平位置平衡的杠杆,减少其中一侧钩码的数量,发现杠杆发生倾斜,根据此现象可以猜想杠杆的平衡与 有关;
(2)如图甲(b)所示用带杆的滑轮向左推动右侧挂钩码的悬线,发现杠杆发生倾斜,根据此现象可以猜想杠杆的平衡与 有关;
(二)探究杠杆的平衡条件
(3)如图乙所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节。
(4)如图丙所示,调平后在A点悬挂2个钩码,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂 个钩码。若规定A点处的力为动力,则此时的杠杆属于 杠杆;
(5)通过多次实验测得数据并分析数据,可以得出杠杆的平衡条件为___________;
A.动力动力臂阻力阻力臂
B.动力动力臂阻力阻力臂
(三)反思拓展
(6)根据实验结论,为使杠杆满足如图丁所示的水平平衡,应将左侧的2个钩码悬挂至 (选填图丁中的数字编号)位置。
8.如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的几组实验装置,他按图示匀速拉动弹簧测力计去提起钩码,分别测得数据如表所示:
次数
钩码重力G/N
钩码升高的高度h/m
拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/m
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
向上
(1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和 ;
(2)比较1和2两次实验,可知使用定滑轮的好处是 ;
(3)比较2和4两次实验,可知使用动滑轮的好处是 ;
(4)依据杠杆平衡条件分析,不计动滑轮自重,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 。
9.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如下:
实验次数
钩码所受重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳断移动的距离s/m
机械效率
1
2
0.05
1.0
0.15
66.7%
2
4
0.05
1.7
0.15
78.4%
3
6
0.05
2.4
0.15
88.3%
(1)实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计,使钩码升高。
(2)分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与 有关。
(3)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.在“探究杠杆平衡条件”实验中,利用在杠杆两端挂钩码的方法做实验,实验装置如图所示。
(1)调节杠杆在水平位置平衡时,发现杠杆右端下沉,应把杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)实验时仍然使杠杆在水平位置平衡,这样做有什么好处? ;
(3)记录的实验数据如下表
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
3.0
10
2.0
15
2
2.5
20
2.5
20
3
1.0
30
1.0
30
根据表中的信息,得出“F1l1=F2l2”的结论。这个结论是否具有普遍性? (选填“具有”或“不具有”)。 原因是: 。
11.实验小组运用图甲、乙、丙所示的装置进行了滑轮组机械效率的相关实验探究,测得的实验数据如下表所示。
实验次序
钩码的重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.6
88.9%
(1)实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图 的装置完成的,它的机械效率 。
(3)通过比较 (填实验序号)两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(4)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 。
(5)为提高滑轮组的机械效率,可减小轮与绳间的摩擦。若忽略摩擦,也不考虑绳重,下列方法中,也能提高滑轮组的机械效率的是________________(填字母)。
A.增加滑轮的个数
B.减小动滑轮的重力
C.减小钩码升高的高度
D.增大钩码升高的速度
12.小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验(如图所示),用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示。
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)观察如图中测力计的示数,表格中编号①的数值是 ,②的数值是 。
(2)小明通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的方法,汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中,方法 是与本实验同理的。
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
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑
(3)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码数量一定时,无论将钩码提升多高。都不影响该滑轮组的机械效率,小芳则认为:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就变化了,你认为 的看法是正确的。
13.在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中:
(1)在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,使用弹簧测力计的操作方法是 (填序号)。①随意拉动钩码②拉着钩码保持静止③匀速向下拉动。
实验次序
1
2
3
(2)在探究定滑轮工作的特点时,按照图乙操作,觉得读数不方便,于是把弹簧测力计倒过来,即弹簧测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,弹簧测力计的示数会 (变大/不变/变小),其理由是 。
(3)在探究动滑轮工作的特点时,先测出 的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时, 拉弹簧测力计,使钩码 上升,读出弹簧测力计的示数。根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整 (不要求填入实验记录数据);该实验至少要测量三组数据的目的是 ;此次实验能否直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论?答: 。
14.小礼利用铁架台、杠杆、钩码等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均为50g,杠杆上每
格长度均相等。
(1)杠杆静止在如图甲所示位置,为了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)小礼在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,进行了3次实验,杠杆水平平衡时记录的数据如表:
次数
动力F/N
动力臂I1/cm
阻力F/N
阻力臂I2/cm
1
0.5
20.0
1.0
10.0
2
1.0
15.0
1.5
10.0
3
1.5
10.0
0.5
30.0
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是: (用F1、I1、F2、I2表示);
(3)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都再增加一个,杠杆将会 (选填“仍然平衡”或“左端下沉”或“右端下沉”)。
15.小华同学为探究“杠杆的平衡条件”,设计了如图所示的实验。
(1)实验前,他们观察到杠杆静止在如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将平衡螺母向 (选填“左”“右”)调节。
(2)如图乙所示,改变两边所挂钩码个数及钩码与支点的距离,并使杠杆始终在水平位置平衡,多次实验,得到如表所示的实验数据。由数据可得出杠杆的平衡条件是: (用物理量符号表示)。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
3.0
0.10
2.0
0.15
2
1.5
0.10
1.0
0.15
3
2.5
0.20
2.0
0.25
(3)如图丙所示,在杠杆左侧用弹簧测力计竖直向上拉也可使杠杆在水平位置平衡,若实验中所用钩码每个重0.5N,此时弹簧测力计的示数为 N。
16.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。请回答下列问题:
试验次数
1
2
钩码重
4
4
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动的距离
机械效率
(1)通过分析表中数据可知第2次实验使用的是 (选填“甲”或“乙”)图所示的装置;
(2)根据表中数据,可以计算出第2次实验中的机械效率应为 ;
(3)通过对第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(或动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 (选填“越高”、“不变”或“越低”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 匀速向上拉动弹簧测力计 < 见解析
【详解】(1)[1]使用动滑轮提升钩码时,需要匀速向上拉动弹簧测力计,使动滑轮处于平衡状态,测力计的示数保持不变,方便读数。
(2)[2]动滑轮是一省力杠杆,其支点在轮与绳子的接触点上,当使用图乙方法提升重物时,阻力臂及动力臂分别为轮半径及二倍轮半径,据杠杆的平衡条件有
G⋅R=F1⋅2R
当使用图丙提升重物时,阻力臂等于轮半径,而动力臂小于2倍阻力臂为l,则有
G⋅R=F2⋅l
那么
F1<F2
(3)[3]由表格数据知,每组钩码与动滑轮的总重的二分之一都约为等于弹簧测力计的示数,所以在忽略摩擦、绳重及实验误差时,有
(4)[4]由图像知,当G>G0时,物重越大,使用动滑轮省力越多;当G<G0时,使用动滑轮要费力;当G=G0时,使用动滑轮不省力也不费力。
2. 匀速(缓慢) 甲
【详解】(1)[1]实验中应沿竖直方向匀速(缓慢)拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)[2]由数据知第3次实验中,s为h的5倍,所以,滑轮组由5段绳子承担物重,由图示可知,第3次实验所用的装置是图甲。
3.(1) 右 便于测量力臂大小
(2) 3 不能 A
(3) 变大 见解析
(4)
【详解】(1)[1]图甲中,杠杆的左端下沉,应将右侧的平衡螺母向右调节,才能让杠杆在水平位置平衡。杠杆条件口诀左偏右调,右偏左调。
[2]当杠杆在水平位置平衡时,挂在杠杆上的钩码对杠杆的作用力是竖直向下的,此时作用力的力臂与杠杆重合在一起,便于测量力臂。
(2)[1]根据杠杆平衡条件有
A位置在O点左侧三格处,此时力臂为3L,B位置在O点右侧二格处,此时力臂为2L
即在B位置挂三个钩码。
[2][3]当两边再各挂上一个钩码时
此时力臂不变,阻力,动力发生改变,由上面杠杆平衡原理可得
故不能平衡,杠杆向A边倾斜。
(3)[1][2]在杠杆在水平位置平衡的情况下,将杠杆转过一个角度,此时,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,根据杠杆平衡条件
可知动力变大,即弹簧测力计示数变大。
(4)由表中第一组数据得
第二组数据得
第三组数据得
综上所述,该同学的结论为。
4. 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
η===×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。
5.(1) 平衡 仍能
(2) A 右端下沉
(3) 增大 右
【详解】(1)[1]当杠杆处于静止或匀速转动状态都属于平衡状态,图甲杠杆水平静止,所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]图甲杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆在水平位置仍能静止。
(2)[1]由表格数据可知,当杠杆处于平衡状态时,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即杠杆的平衡条件是。
[2]一次实验得出的结论具有偶然性,为了得出普遍规律应多次实验,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
[3]图乙在右侧钩码下端加挂一个钩码,则,所以杠杆右端将下沉。
(3)[1][2]水桶盛满水后,阻力与阻力臂的乘积变大,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件可知,可以增大石块的质量,从而增大重力;也可以向右移动杠杆的支点,减小阻力臂,增大动力臂,从而减小人向上提水的拉力。
6.(1) 改变力的方向 等臂
(2) 竖直 省力 一半 省力 动滑轮有自重
【详解】(1)[1]使用定滑轮不省力,也不省距离,但可以改变拉力的方向。
[2]定滑轮可以看成支点O在轴心处的杠杆,延长拉力的作用线,作O到力的作用线的垂线,可以发现力臂始终等于滑轮的半径,且动力臂等于阻力臂,故定滑轮可以看成一个等臂杠杆。
(2)[1]使用动滑轮时,应沿竖直方向匀速提升重物,此时动力臂长度最大,根据杠杆的平衡条件,可知此时最省力。
[2][3][4]如乙图所示,动滑轮可以看成支点O在滑轮左侧与绳子相切处,此时动力臂的长度为阻力臂长度的两倍,故,则使用动滑轮可以省力,但不能改变拉力的方向,且费距离,相当于一个省力杠杆。
[5]由于动滑轮自身也受重力的作用,而且绳子与滑轮之间也有摩擦,所以导致测力计示数F大于物重G的一半。
7.(1)力的大小
(2)力臂的大小
(3)左
(4) 3 省力
(5)A
(6)③
【详解】(1)图甲(a)中杠杆初始平衡,减少一侧钩码数量(改变了力的大小),杠杆倾斜。其他条件(力臂等)不变,仅力的大小改变,杠杆平衡被打破,则猜想杠杆平衡与力的大小有关。
(2)图甲(b)中用带杆滑轮推右侧悬线,改变了力的作用线(等效改变力臂长度,力臂是支点到力的作用线的垂直距离),杠杆倾斜。力的大小不变,力臂改变,杠杆平衡被打破,则猜想杠杆平衡与力臂的大小有关。
(3)杠杆平衡调节遵循“左高左调,右高右调”。图乙中杠杆左端高,为使杠杆在水平位置平衡(水平位置便于直接从杠杆上读力臂),应将平衡螺母向左端调节,让杠杆重心回到支点正上方,减小自身重力对实验的影响。
(4)[1]设每个钩码重力为,杠杆每格长度为。根据杠杆平衡条件,点挂2个钩码(,),点力臂,则,即需挂3个钩码。
[2]因为动力臂为,阻力臂为,动力臂大于阻力臂,所以此时的杠杆属于省力杠杆。
(5)多次实验(改变力和力臂的大小组合),分析数据发现“动力×动力臂”与“阻力×阻力臂”的数值始终相等。则杠杆平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂()。“动力+动力臂=阻力+阻力臂”无物理意义,力和力臂是不同物理量,不能直接相加。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(6)设每个钩码重力,每格长度,格数为。左侧,动力臂;右侧,绳与杆夹角,根据几何关系,直角三角形中角所对直角边是斜边的一半,可知阻力臂(右侧钩码挂在第4格,对应力的作用点到支点距离为,力臂是支点到力的作用线的垂直距离)。根据杠杆平衡条件列方程求解:由,代入数据可得,则。所以,为使杠杆满足如图丁所示的水平平衡,应将左侧的2个钩码悬挂至③位置。
8.(1)刻度尺
(2)可以改变力的方向
(3)可以省力
(4)不能忽略动滑轮自身重力、绳子摩擦力等
【详解】(1)实验中还要测量钩码升高的高度与绳子自由端移动的距离,因此还需增加刻度尺。
(2)1和2两次实验是不用滑轮和使用定滑轮的对比,由表格数据可以看出使用定滑轮不省力,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。
(3)2和4两次实验是使用定滑轮和使用动滑轮的对比,由表格数据可以看出使用动滑轮省力,但不能改变力的方向,因此比较2和4两次实验,可知使用动滑轮的好处是可以省力。
(4)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,这个关系是不计动滑轮自重时才成立的。分析第3、4两次实验数据,实际的拉力F却比理论值多0.1N,说明有阻力不能忽略不计,在提升重物的同时要克服动滑轮自身重力、绳子摩擦力等。故不符合理论上的关系的主要原因是不能忽略动滑轮自身重力、绳子摩擦力等。
9.(1)匀速
(2)物重
(3)不变
【详解】(1)由二力平衡的知识知,实验中要竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计,使钩码升高,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小,测力计示数稳定便于读数。
(2)分析实验数据,可以看到,在三次实验中,滑轮组是相同的,但钩码的重力不同。随着钩码重力的增加,拉力也在增加,但机械效率却在提高。这说明,对于同一滑轮组,其机械效率主要与物体的重力有关,物体越重,机械效率越高。
(3)若将此滑轮组换一种绕绳方法,但不计摩擦及绳重,那么动滑轮的重力仍然不变。因此,在提升相同的物体时,有用功和额外功都不会改变,总功也就不会改变。所以,滑轮组的机械效率也不会改变。
10. 左 便于测量力臂 不具有 2、3两次实验动力臂和阻力臂都相等,结论具有偶然性
【详解】(1)[1]杠杆右端下沉,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]由于重力的方向竖直向下,杠杆受到的力的方向也是竖直向下的,杠杆在水平位置平衡,力臂与杠杆重合,便于测量力臂大小。
(3)[3]实验只进行三次,其中2、3次实验动力和阻力相等,动力臂和阻力臂相等,得出的结论不具有普遍性。
[4]实验只进行三次,其中2、3次实验动力和阻力相等,动力臂和阻力臂相等,得出的结论具有偶然性。
11.(1)匀速
(2) 丙 80%
(3)1、2
(4)越低
(5)B
【详解】(1)实验时需竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样能保证拉力大小恒定,弹簧测力计示数稳定,便于准确读数。
(2)[1]第 3 次实验中,绳端移动距离,钩码上升高度 ,绳子段数,对应图丙的装置。
[2]机械效率计算:。
(3)实验 1、2 使用同一滑轮组(甲 / 乙装置),提升钩码的高度相同,仅钩码重力不同,因此通过比较 1、2 两次实验数据,可得出 “同一滑轮组提升重物时,物重越大,机械效率越高” 的结论。
(4)实验 2、3 提升的钩码重力相同,但动滑轮重力不同(实验 3 的动滑轮更重),额外功更多,因此得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(5)A:增加滑轮个数会增加动滑轮重力,增大额外功,机械效率降低,故A不符合题意;
B:减小动滑轮重力可减少额外功,在有用功不变时,机械效率提高,故B符合题意;
C:钩码升高的高度不影响机械效率(,与 无关),故C不符合题意;
D:钩码升高的速度不影响机械效率,故D不符合题意;
故选B。
12. 2.3 87% 一 小明
【详解】(1)[1][2]由图知,弹簧测力计的分度值为0.1N,弹簧测力计的示数为2.3N;第三次实验滑轮组的机械效率
(2)[3]小明通过分析表格中的数据知,同一滑轮组,物体越重,增加有用功来使机械效率越高;方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员,是在额外功相同时,人越多,有用功越多,机械效率越高,故符合题意;
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量,是通过减小额外功来增加机械效率的,故不符合题意;
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑,提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦来增加机械效率的,故不符合题意,故选方法一与与本实验同理。
(3)[4]根据知机械效率与高度无关,故小明的看法正确。
13.(1)③
(2) 变小 忽略了弹簧测力计的重力
(3) 钩码和动滑轮竖直向上匀速
实验次序
钩码和动滑轮的总重力G
弹簧测力计的示数F
1
2
3
寻找普遍性规律,避免实验结论的偶然性 不能
【详解】(1)在探究定滑轮工作的特点时,要匀速向下拉动弹簧测力计,此时钩码受力平衡,故选③。
(2)[1][2]因为测力计自身有重力,所以倒过来拉时,左侧拉力等于右侧拉力加测力计的重力,所以测力计示数会变小。
(3)[1]在探究动滑轮工作的特点时,由于绳子拉起动滑轮和物体,故先测出钩码和动滑轮的总重力,然后按照图丙组装动滑轮。
[2][3]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。
[4]实验中需要测量钩码和动滑轮的总重力和绳子的拉力,故第一行为钩码和动滑轮的总重力G/N和绳子的拉力F/N。
[5]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。
[6]“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮重力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,动滑轮的重力可以尽量减小,但不可能为零。所以此次实验不能直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论。
14.(1)右
(2)F1l1=F2l2
(3)左端下沉
【详解】(1)由图甲中,杠杆左端下沉,要将杠杆调节到水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂。
(2)由表格中数据知,第一次数据0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm
第二次数据1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm
第三次数据1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm
可得杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂
即。
(3)设一个钩码所受的重力为G,杠杆一格长度为L,将位置的钩码个数都增加一个,杠杆左端为
杠杆右端为
因为,则杠杆左端下沉。
15.(1)右
(2)
(3)1.5
【详解】(1)如图甲所示,杠杆的右侧偏高,左侧低,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向右调节,使杠杆平衡。
(2)分析表格数据发现,第一次实验中,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,第二次和第三次实验也一样,所以可以得到杠杆的平衡条件为。
(3)如图丙所示,每个钩码重0.5N,设每格长度为l,由杠杆平衡条件可得,
解得,此时弹簧测力计的示数为
16. 乙 62.5% 越低
【详解】(1)[1]读图可知,乙用4段绳子吊着物体,因此,分析表中的数据可以看出,实验2符合这一倍数关系。
(2)[2]实验2的机械效率
(3)[3]实验1和2中,提升重物相同,距离相同,只是滑轮组不同,尤其是动滑轮的个数不同,实验2的机械效率低于实验1,因此可得出:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低。
答案第1页,共2页
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