2026年中考物理二轮复习 专题三 实验题专题训练-7.力学实验（探究型实验3）

专题三 实验题专题训练 7.力学——探究型实验(3) 实验名称 探究杠杆的平衡条件 实验图 实验器材 杠杆、钩码、弹簧测力计 考点 1.杠杆平衡是指:杠杆静止不动或匀速转动。 2.实验前,调节杠杆在水平位置平衡:哪边高向哪边调平衡螺母。 3.杠杆要在水平位置平衡:便于测出力臂的大小。 4.支点在杠杆中点:避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响。 5.测力计斜拉时为什么示数变大:拉力力臂变小了。 6.多次实验:一次实验数据具有偶然性,使结论具有普遍性。 结论 动力 动力臂=阻力 阻力臂( F₁L₁=F₂L₂) 实验名称 探究影响滑轮组机械效率的因素 实验图 实验器材 滑轮、细线、刻度尺、弹簧测力计、钩码、铁架台 考点 1.实验原理: 2.需要测量的物理量:物重G、物体升高高度h、绳子自由端移动距离s、拉力F(h和s也可以不测)。 3.绳子绕法、提升高度、物重、动滑轮重、摩擦对机械效率的影响。 4.要匀速竖直拉动弹簧测力计。 5.不能静止时读数(这样没考虑摩擦对机械效率的影响)。 结论 1.同一滑轮组,提升重物越重,机械效率越高。 2.提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越低。 3.不计绳重和摩擦时,绳子绕法、提升高度不影响机械效率。 实验名称 探究影响斜面机械效率的因素 实验图 实验器材 弹簧测力计、木块、斜面、刻度尺 考点 1.实验原理: 2.需要测量的物理量:物重G、物体上升高度h、拉力F,物体在斜面方向上移动的距离s。 3.要沿斜面匀速拉动弹簧测力计,但此时拉力和摩擦力不是一对平衡力。 4.不能静止时读数 结论 1.斜面粗糙程度一定时,斜面越陡,机械效率越高。 2.斜面倾斜程度一定时,斜面越粗糙,机械效率越低。 考点1 探究杠杆的平衡条件: 1. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆以及多个重为0.5 N的钩码进行了以下操作: (1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,此时杠杆_(选填“处于”或“不处于”)平衡状态,应将左端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在_位置平衡,目的是_,支点选在杠杆的中点是为了_。 (2)如图乙所示,给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆水平平衡时的动力臂l1,和阻力臂l2;多次实验并把数据填入下表: 小明分析表格中的数据发现,第_次实验数据有误,剔除这一组数据后,初步得出杠杆的 平衡条件:动力 动力臂=阻力 阻力臂;本实验中多次实验的目的与以下哪个实验相 同:_。 A.刻度尺测物理课本的长度 B.探究影响重力势能大小的影响因素 (3)第四次实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图戊所示,他在左侧A点悬挂三个钩码,再用弹簧测力计(未画出)在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为_(选填序号)。 ①2.0 N ②2.5 N ③3.0N ④3.5 N (4)小明同学用图丙所示装置继续进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与使用图乙装置得出的杠杆平衡条件不相符,不计摩擦,原因是_。 (5)如图乙所示,小明用弹簧测力计代替钩码,保持所挂钩码位置不变,不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小,使杠杆始终在水平位置平衡,绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示,图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积(如图丁中阴影部分)_(选填“相等”或“不等”),其原因是_。 (6)筷子是中国传统餐具,体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时,所属的杠杆类型与第_次实验时的杠杆类型相同。 (7)小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来,图己为筷子稳定时的俯视图,筷子MN的重心在O'点,此时_(选填MO’或O’N)段更重一些。 2.小明根据玩跷跷板游戏的体验提出了探究“杠杆平衡时动力大小的影响因素”实验中: (1)实验前,将甲图中杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡; (2)测力计倒置使用时需要重新校零。如图乙,一种方法是取两个弹簧测力计,先竖直方向校零后,按图所示方式竖直放置,在竖直方向拉到某一数值,这时上面的测力计示数为2N,下面的测力计示数1.8N,然后移动下面的弹簧测力计的指针到 N即可; (3)下表是小华本次实验得到的数据,分析这次数据可得到结论动力与、成正比,与成 比。进一步分析表格中数据可以得到: ; 实验次数 动力/N 动力到支点的距离/cm 阻力/N 阻力到支点的距离/cm 1 2.0 5 1.0 10 2 1.0 10 1.0 10 3 4.0 5 2.0 10 4 4.0 5 1.0 20 (4)如图丙,杠杆上每格的距离为5cm,每个钩码重0.5N,同组的小芳将测力计斜着拉动时,发现测力计示数由a位置的3N变为了b位置的6N,经过老师的提醒,小芳用直角三角尺测出了支点到动力作用线的距离OC为5cm,为了使第(3)间中的结论成立,请你给和下一个定义:支点到 的距离叫; (5)实验完成后,同学发现其他组的杠杆有所不同,他仔细观察了构造; 图甲中的杠杆中间开有一个槽(槽与杠杆的悬挂点在同一水平线上),在槽口中扣有钢丝,用以挂钩码和弹簧测力计;图丁中的杠杆则是底部留有一排小孔(孔与杠杆的悬挂点不在同一水平线上),用以悬挂钩码和测力计。其它同学对两种杠杆的优劣,提出了一些看法,你认为不正确的是_。 A.甲杠杆在使用时,由于钢丝有重力,移动钩码改变悬挂位置后需要重新调节平衡螺母 B.丁杠杆在使用时,钩码改变位置后不需要重新调节平衡螺母 C.甲杠杆在使用时,力臂可以连续改变,丙杠杆不可以 D.丁杠杆在使用时,用测力计沿竖直方向拉动,使杠杆在水平位置平衡时,测力计的拉力最小 考点2 探究影响滑轮组机械效率的因素: 3.在学习了机械效率的相关知识后,课外研究小组有同学猜想:同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想,他们用如图所示的滑轮组进行实验,改变钩码个数,用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳,使钩码匀速向上运动,测得的数据如表1。 表1 实验次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 (1)分析表中的数据,他的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的; (2)实验小组又进行了如下的探究:改变滑轮的个数组成不同的滑轮组,仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳,测得的数据如表2; 表2 实验次数 动滑轮个数 钩码重 绳端拉力 钩码上升的高度 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知:物重相同,动滑轮个数越多越省力,但机械效率越 。进一步分析还发现,当滑轮组越来越省力时,它的额外功越来越大,甚至会出现额外功 有用功的情况,所以设计一个机械模型时,既要考虑省力,还要考虑 ; (3)根据表2中的数据,如果增加动滑轮个数继续实验,将会出现的困难是 ,你的改进方法是 。 考点3 探究影响斜面机械效率的因素: 4.某同学用如图所示装置探究斜面的机械效率与哪些因素有关,实验测得的数据如下表所示: (1)实验中用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速直线运动,此时拉力_(“大于”“小于”或“等于”)木块受到的摩擦力。 (2)第2次实验中,斜面的机械效率为_。分析第1、2、3组实验数据可知,斜面的粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效率越_(选填“高”或“低”)。 (3)第3、4次实验中,若物体受到的摩擦力之比次4:5,则实验4中,弹簧测力计的示数F=_N。 答案: 考点1 探究杠杆的平衡条件: 1.(1)处于,右,水平,便于测量力臂,消除杠杆自重的影响;(2)3 ,B;(3)②③④;(4)杠杆自身重力影响了杠杆的平衡;(5)相等,阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力与动力臂的乘积保持不变;(6)4;(7)O’N 2.(1)右;(2)2;(3)反,= ;(4)拉力;(5)A 考点2 探究影响滑轮组机械效率的因素: 3.(1)错误;(2)低,大于,机械所做的额外功;(3)机械效率变低,减轻动滑轮的质量 考点3 探究影响斜面机械效率的因素: 4.(1)大于;(2)50%,高;(3)3.4。 ( 1 )学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $