期末专题复习:简单机械实验题2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-21
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 复习与提高,第十二章 简单机械 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 880 KB |
| 发布时间 | 2026-06-21 |
| 更新时间 | 2026-06-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58430647.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦简单机械实验核心考点,以实验数据为载体,系统整合机械效率计算与影响因素探究,强化控制变量法与实验操作规范,培养科学探究与科学思维素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|滑轮组机械效率|5题|η=W有用/W总、n=s/h、分析物重/动滑轮重影响|概念(滑轮组)→原理(机械效率公式)→应用(影响因素探究)|
|杠杆平衡条件|6题|F1L1=F2L2、平衡螺母调节、力臂分析|概念(杠杆五要素)→原理(平衡条件)→应用(实验操作与数据验证)|
|斜面机械效率|3题|控制变量法、斜面倾角影响分析|概念(斜面特点)→原理(机械效率计算)→应用(倾斜程度对效率的影响)|
内容正文:
期末物理专题复习:简单机械实验题
1.小明做“测滑轮组机械效率”的实验装置如图所示,下表为实验中的部分数据。
实验序号
钩码重
钩码上升的高度
自由端拉力F/N
自由端移动的距离
机械效率
1
2
10
0.9
30
74.1%
2
4
10
1.6
30
83.3%
3
6
10
2.2
30
①
4
6
10
1.9
40
78.9%
(1)表中①填__________%(结果保留1位小数);
(2)第4次实验中,滑轮组的额外功是__________J;
(3)可以判断出第4次实验是用图_________(选填“甲”或“乙”)装置进行的;
(4)根据表中数据,提出一种提升滑轮组机械效率的方法:______________。
2.小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,如图甲所示,这时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,若在杠杆点处挂4个钩码,则在点处应挂______个同样的钩码,才能使杠杆仍在水平位置平衡。
(3)小明改用弹簧测力计在处竖直向下拉,如图丙所示。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
3.如图是“测量杠杆的机械效率”实验装置。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
次数
钩码悬挂点
钩码总重G/N
钩码移动距离h/m
拉力F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η/%
1
A点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3
(1)杠杆机械效率的表达式为η=___________ ;(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为________ N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为_________ %(精确到0.1%);
(3)一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到上表数据:根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:_______,请简要说明至少一条理由:_________ 。
4.某实验小组在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图甲所示,将杠杆安装到铁架台上静止放置,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向______适当调节;
(2)如图乙所示,B点悬挂钩码不动,在A 点挂上已调好的弹簧测力计朝______方向拉,使杠杆在水平位置平衡以方便测量力臂;
(3)同学们将多次测量得到的数据记录在下表中,根据数据可以得出杠杆的平衡条件为:______(用F1、F2、L1、L2表示),本实验进行多次测量的目的是______;
次数
动力 F1/N
动力臂L1/ cm
阻力 F2/N
阻力臂L2/ cm
1
2.0
30
3.0
20
2
1.0
40
2.0
20
3
2.5
20
2.0
25
(4)小明回到家里,发现家里的两种墙壁开关如图丙所示,按钮可绕面板内的轴转动。根据你的生活经验,你认为______(选填“1”或“2”)较易损坏,因为按动这种开关需要的力较大。
5.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,把杠杆的中点架在支架上。
(1)杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆处于 _______状态(填“平衡”或“不平衡”);为使杠杆在水平位置平衡,应该将杠杆右端的平衡螺母向 _____(填“左”或“右”)移动;
(2)实验时,在杠杆左边挂3个钩码,如图乙所示。为了使杠杆重新在水平位置平衡,在A点应挂 _____个钩码;
(3)将杠杆调成水平平衡后进行图丙实验:
①在杠杆左侧某位置挂上钩码后,在B点用弹簧测力计竖直向上拉,当拉力逐渐增大到弹簧测力计最大值仍不能使杠杆在水平位置平衡,接下来可行的操作是 _____或 _____(选填A、B、C或D);
A.将左侧平衡螺母向右调
B.将弹簧测力计的悬挂点向右移动
C.将弹簧测力计的悬挂点向左移动
D.将钩码的悬挂点向右移动
②当弹簧测力计由竖直位置拉至倾斜位置时,为了使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将会 _______(填“变大”“不变”或“变小”),这是因为:_________。
6.小红用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验(忽略绳重和摩擦)。
(1)在实验中,测绳端拉力F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)若重物以0.1m/s的速度匀速上升,则弹簧测力计竖直向上移动的速度为______m/s;
(3)改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图像,分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越______;
(4)分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力为______N;
(5)小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验,如图丙所示。小红多使用一个滑轮的目的是______;
A.可以省力
B.可以省功
C.可以省距离
D.可以改变拉力的方向
(6)小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时,甲、丙滑轮组的机械效率______(选填“相同”或“不相同”)。
7.如图所示,是小华同学用于探究“杠杆平衡条件”的实验装置。(钩码质量均相同)
(1)把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点,其目的是消除_____对实验的影响。实验前没挂钩码,杠杆静止的位置如图甲,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;
(2)在杠杆调整到水平位置平衡后,利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂,测得数据如表,由表中数据可得出杠杆的平衡条件是:_____(用表中物理量符号表示)。实验中测量多组数据的目的是_____;
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
(3)如图乙,由杠杆的平衡条件可知杠杆的_____(选填“左”或“右”)端会下沉;要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变两侧钩码各自数量的前提下,仅需把左侧钩码向右移动_____格;
(4)为了探究“力的作用点到支点的距离是否一定影响杠杆的平衡”,小华在圆盘的C点挂上4个钩码(如图丙),又在G点挂上一定数量的钩码后发现圆盘在图示位置平衡。为了改变支点到力的作用点的距离,他将挂在G点的钩码先后挂在_____两个点又进行了两次实验,发现圆盘仍在图示位置平衡。
8.小梦在测量滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示(分别用甲、乙、丙、丁所示绕绳方式测量),实验装置如图所示。
实验次序
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
甲
4
0.1
2.7
0.2
74%
乙
4
0.1
1.8
0.3
74%
丙
8
0.1
3.2
0.3
86%
丁
8
0.1
2.5
①
②
(1)实验中要竖直向上_________拉动弹簧测力计,使物体升高。
(2)表格中,①②两处的数据应该是_________、_________。
(3)通过比较_________(填实验次序)两次实验数据得出结论:使用相同滑轮组提升相同重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
(4)分析实验数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与_________有关。
(5)分析乙、丙实验数据可以发现钩码所受的重力越大,滑轮组的额外功越多,其原因可能是_________。
9.“测算简单机械的效率”实验
(1)下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据:
斜面倾
斜程度
小车重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉
力F/N
斜面
长s/m
有用功
W有用/J
总功
W总/J
机械效率
η
较缓
10
0.1
3
1
1
3
a
较陡
10
0.2
4
1
2
b
50%
最陡
10
0.3
5
1
3
5
60%
①将表格补充填写完整______;
②分析实验数据可知:同一斜面,倾斜程度越高,机械效率越______;
(2)小明利用如图所示的实验装置探究杠杆的机械效率。请你回答下列问题。
①实验过程中,要竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计,这样做的目的是______;
②为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,小明同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到如下表所示的两组实验数据。
实验次数
钩码悬挂点
钩码总重G/N
钩码移动距离h/m
拉力F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η
1
A点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4%
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3%
根据表格中的实验数据可知:使用该杠杆提升钩码做功时,也存在额外功。不计空气阻力,其额外功的主要来源是______;
③根据表格中的实验数据不能得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重力有关,钩码越重其效率越高”的实验结论。理由是a:______;b______。
10.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,某同学进行了三次实验,实验数据如下表。
实验次数
物重G/N
物体上升的高度h/cm
测力计示数F/N
测力计移动的距离s/cm
机械效率η
1
6
3
2.5
9
80.0%
2
8
3
3.2
9
83.3%
3
10
3
3.9
9
85.5%
(1)由表中数据可知,该实验是用______图(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组进行操作的。
(2)比较三次实验,可以得到的实验结论是______。
(3)实验过程中,边拉动弹簧测力计边读数,发现弹簧测力计示数不稳定,某同学认为应该静止读数,老师说该想法是错误的,原因是忽略了______对滑轮组机械效率的影响。
(4)将甲装置中更换一个重力为2.4N的动滑轮,使用测量范围为0~10N的弹簧测力计继续进行实验,若绳子足够结实,不计绳重和摩擦,在允许范围内不断增大物块重力,则能测量的该滑轮组最大机械效率为__________。
11.如图所示(a)、(b)、(c)是小明同学“测量滑轮组的机械效率”的实验过程示意图。
(1)必须测出的物理量包括_______、_____;
(2)实验时必须_____拉动绳子自由端;
(3)从图(a)、(b)、(c)所示的三次实验的过程可以看出,该同学研究的是“滑轮组的机械效率”与_____的关系;
(4)若每个钩码所受的重力均为2N,第三次实验时弹簧测力计示数如图(c)所示,则第三次实验时滑轮组的机械效率为______;
(5)小亮同学若还想研究“滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关”,请你将图(d)补充完整,并与图(b)所示实验进行对比。
12.小丽同学在探究杠杆的平衡条件实验前,偷偷用实验装置测出了一个物块的质量.
(1)轻质杠杆静止在如图甲所示的位置,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向____调节;
(2)调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将3个钩码挂于右侧,使杠杆仍处于水平平衡,如图乙所示,每个钩码质量50g,则物块质量为____g;
(3)小丽在探究过程中,设计了下面的记录表格,表头漏了两项,请帮她补充完整
次数
动力
①____
②____
阻力臂
1
1.5
0.04
2
0.03
2
1
0.06
3
0.02
(4)通过对实验数据的分析,得出杠杆平衡的条件是:____.
13.某实验小组利用如图装置测算滑轮组的机械效率,所测实验数据如下表。
实验次数
钩码重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
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
4.0
0.1
1.1
0.5
试根据表中实验数据完成下列问题:
(1)表中第3次实验所测的机械效率是___________;(保留1位小数)
(2)分析表中第2、3次实验的数据,可以得到的初步结论是:用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率___________(填“越大”。“越小”或“相同”);
(3)若该小组的同学进行第3次实验时,改变拉力移动的速度,使钩码上升的速度增大,则滑轮组的机械效率将___________(填“变大”。“变小”或“不变”)。
14.小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中,提出了以下猜想:
A.同一个斜面,所拉的物体越重,机械效率越高。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
为了验证自己的猜想,小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究,记录数据如表所示。
实验次数
1
2
3
斜面倾角
30°
30°
42°
物重G物/N
3
5
3
拉力F/N
2.5
3.8
2.8
斜面高度h/m
0.6
0.6
0.8
斜面长度s/m
1.2
1.2
1.2
有用功W有用/J
1.8
3
2.4
总功W总/J
3
4.56
3.36
斜面机械效率η
60%
71%
(1)在实验过程中,应沿斜面向上___________拉动物块。
(2)第2次实验中斜面的机械效率η=___________(结果精确到1%)。
(3)对比实验1、2的数据可以用来验证猜想___________(填字母序号);细心的小明发现第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功,你认为可能的原因是___________。
(4)请写出小明验证猜想B综合分析数据的过程:___________。
15.项目学习小组想利用杆秤制作一个刻度均匀的液体密度计如图。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是_________。
【产品制作】器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”。
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“?”刻度。
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“1”刻度(单位)。
④以AB两点之间长度的为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(2)步骤②中?为“__________”刻度;
(3)在杯中加水,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往__________侧移动;
【产品检验】
方法一:用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
方法二:根据原理计算“密度秤”刻度值进行检验:
(4)小科测量图乙中的数据如下:,,、秤砣的质量为,计算该杆秤D点应标注的密度值为__________;
【产品升级】
(5)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是__________。
A.减小秤砣的质量 B.减少加入杯中的液体体积
C.把秤纽位置往远离杯子(秤钩)一侧移动 D.换用更细的秤杆
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《期末物理专题复习:简单机械实验题2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1.(1)90.9
(2)0.16
(3)乙
(4)增大被提升物体的重力
【详解】(1)第3次实验机械效率
(2)第4次实验中,滑轮组的额外功
(3)承担钩码和动滑轮的绳子段数
由甲图可知n甲=3,由乙图可知n乙=4,故可以判断出第4次实验是用图乙装置进行的。
(4)分析比较1、2、3组数据发现,使用同一滑轮组提升的重物所受的重力越大,滑轮组的机械效率越高。故一种提升滑轮组机械效率的方法是增大被提升物体的重力。
2.(1)右
(2)5
(3)变大
【详解】(1)题目中说“左端下沉”,说明左端低,右端高。为了使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向高的一端调节,即右端调节。
(2)设每个钩码重力为,杠杆上每一小格的长度为L,则B点到O点的距离为5L,A点到O点的距离为4L,需要在A点挂n个钩码,杠杆才能在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可得:
解得。
(3)根据杠杆平衡条件分析:当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍然保持水平平衡,此时阻力和阻力臂都保持不变,但拉力的力臂会变小,为了维持杠杆平衡,拉力需要变大,因此弹簧测力计的示数将变大。
3.(1)
(2) 0.5 66.7
(3) 不能 因为没有控制钩码位置及提升高度不变
【详解】(1)杠杆的机械效率
(2)[1][2]弹簧测力计的分度值是0.1N,图中的弹簧测力计的示数是0.5N;杠杆的机械效率
(3)[1][2]要探究杠杆的机械效率与所挂钩码的重力有关,应控制其他条件都不变,只改变钩码的重力,图中没有控制钩码的位置及提升高度不变,故不能得出结论。
4.(1) 平衡 右
(2)竖直向上
(3) 寻求普遍规律
(4)1
【详解】(1)[1][2]杠杆的平衡状态是静止和匀速转动。如图甲所示,杠杆静止,处于平衡状态;杠杆左端下沉,说明左端重,为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向右调节,给右端增重。
(2)如图乙所示,B点悬挂钩码不动,在A 点挂上已调好的弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂和杠杆重合,方便测量力臂。
(3)[1]分析表格数据则有,,,可得杠杆的平衡条件为。
[2]本实验是探究类实验,进行多次测量的目的是寻求普遍规律。
(4)如图丙所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,其按钮可绕面板内某轴转动,1较易损坏,这是因为按动这种开关的力臂较小,根据杠杆平衡条件可知按动1需要的力较大。
5. 平衡 左 2 C D 变大 拉力的方向由竖直向上逐渐向右倾斜时,对应的力臂变小,根据杠杆平衡条件,弹簧测力计的示数将变大
【详解】(1)[1]杠杆的平衡状态指的是杠杆静止或匀速转动状态;杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于平衡状态。
[2]如图,杠杆左端高,要使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端螺母向左调节。
(2)[3]设每个钩码重为G,杠杆一格长为L,由杠杆平衡条件可得
3G×2L=nG×3L解得n=2,故应在A点挂2个钩码才能使杠杆平衡。
(3)[4][5]当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡,根据杠杆的平衡条件,可以减少左侧钩码的数量、左侧钩码悬挂点右移、左移弹簧测力计悬挂点,故CD符合题意,AB不符合题意。
故选CD。
[6][7]拉力的方向由竖直向上逐渐向右倾斜时,阻力和阻力臂不变;根据力臂的定义可知,动力臂变小了;根据杠杆平衡条件可知:弹簧测力计的示数将变大了。
6. 拉动 0.3 低 3 D 相同
【详解】(1)[1]在实验中,要正确测量绳端的拉力,需竖直向上匀速拉动测力计,且在拉动时读数。
(2)[2]由图甲可知,滑轮组的绳子承重股数为n=3,若重物以0.1m/s的速度匀速上升,则弹簧测力计竖直向上移动的速度为
(3)[3]根据图乙可知,图像是一条向下的曲线,可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(4)[4]忽略绳重和摩擦,提升物体重力所做的功为有用功,提升物体和动滑轮重力所做的功为总功,所以,滑轮组的机械效率为
由图乙可知,G动=1N,η=75%,则有
解得,被提升物体所受的重力为G=3N。
(5)[5]根据定滑轮特点可知,小红多了一个定滑轮,是为了改变用力的方向,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(6)[6]小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,则克服动滑轮重做的功为额外功,额外功相同,做的有用功相同,因此总功相同,根据可知,甲、丙滑轮组的机械效率相同。
7.(1) 杠杆自重 右
(2) 寻找普遍规律
(3) 左 1
(4)D、N
【详解】(1)[1]为了避免杠杆自重对实验造成干扰,实验时要将杠杆的中点作为支点,此时重力的作用线经过支点,力臂为0。
[2]图中杠杆左侧偏低,说明左侧偏重,所以应将平衡螺母向右调,直至杠杆水平平衡。
(2)[1]由表中数据可知,每一组实验中动力与动力臂的乘积都等于其阻力与阻力臂的乘积,故可得杠杆平衡条件为:。
[2]由一次实验得出的结论具有偶然性,所以实验时要测量多组数据,分析后得出具有普遍性的规律。
(3)[1]杠杆左侧
右侧
所以杠杆左侧将下沉。
[2]由杠杆平衡条件可知,要使杠杆水平平衡,左侧力与力臂的乘积应为,所以力臂应为2L,所以要将左侧的钩码向右移一格。
(4)杠杆的力臂指的是支点到力的作用线的垂直距离,由图可知,钩码挂在G点时,力臂为OD,N点和G点都是圆的半径,所以N点的力臂也为OD,钩码挂在D点时,力臂也为OD,所以将钩码移至N点和D点时,杠杆仍能平衡。
8. 匀速 0.4 80% 甲乙 提升物体重力 摩擦力变大
【详解】(1)[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使物体匀速升高,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小。
(2)[2]由图可知,丁图绳子承重段数n=4,绳端移动距离
s=nh=4×0.1m=0.4m
则①处数据应为0.4。
[3]滑轮组机械效率
则②处数据应为80%。
(3)[4]甲乙两组实验中,滑轮组绳子段数不同,提升相同重物时,滑轮组的机械效率相同,说明使用相同滑轮组提升相同重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
(4)[5]分析乙丙两组实验数据可知,同一滑轮组提升物体的重力越大,机械效率越高,说明同一滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关。
(5)[6]钩码所受的重力越大,会使绳子和滑轮之间的压力变大,使摩擦力变大,造成额外功变多。
9.(1) 见解析 高
(2) 见解析 见解析 没有保持悬挂位置不变 实验次数太少,结论不具有普遍性
【详解】(1)[1]斜面较缓时机械效率为
斜面较陡时总功为
[2]分析实验数据可知:同一斜面,倾斜程度越高,机械效率越高。
(2)[1]实验过程中,要竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计,这样做的目的是使杠杆处于平衡状态且使得测力计示数稳定,便于读出拉力的大小。
[2]在实验中,弹簧测力计向上拉力做的功是总功,克服钩码重力做的功是有用功,克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功,所以额外功产生的原因:克服机械的重做功、克服摩擦做功。
[3][4]分析机械效率的影响因素要采用控制变量法,研究提起的物重和机械效率的关系时,应保持悬挂位置不变;应进行多次实验,分析多组数据,才能得出正确结论,只凭一次实验数据得出结论是不科学的。
10.(1)甲
(2)见解析
(3)摩擦力
(4)92%
【详解】(1)由表格数据可知,当物体上升的高度为3cm时,测力计移动的距离为9cm,可知滑轮组绳子承重股数为
由题图可知,甲滑轮组的绳子承重股数为3股,乙滑轮组的绳子承重股数为2股,所以该实验是用甲图所示滑轮组进行操作的。
(2)纵向分析实验数据可知,第3次实验中物体的重力最大,滑轮组的机械效率最高,可以得到使用同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高。
(3)在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服绳与轮之间的摩擦,所以测得的拉力偏小,所以该同学的想法是不正确的,因为没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响。
(4)若不计绳重和摩擦,在允许范围内不断增大物块重力,绳子足够结实,用F=10N的力提升物重最大,此时物重G=nF-G轮=3×10N-2.4N=27.6N
则该滑轮组的最大机械效率为
11.(1) 钩码重G 拉力大小F
(2)竖直匀速
(3)物重
(4)90.9%
(5)
【详解】(1)[1][2]机械效率
滑轮组的机械效率与物重和拉力以及动滑轮上绳子的根数有关,由图可知,动滑轮上绳子的根数相同,因此必须测出的物理量包括钩码重G、拉力大小F。
(2)实验时必须匀速竖直缓慢拉动绳子自由端,此时系统处于平衡状态,弹簧测力计示数等于拉力大小。
(3)从图(a)、(b)、(c)所示的三次实验的过程可以看出,其他条件都相同,而提升物体的重力不同,因此该同学研究的是“滑轮组的机械效率”与物重的关系。
(4)若每个钩码所受的重力均为2N,第三次实验时弹簧测力计示数如图(c)所示,分度值为0.2N,示数为2.2N,由图可知,动滑轮上绳子的根数为3,则第三次实验时滑轮组的机械效率为
(5)若探究滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关,则要改变滑轮组的绕线方式,通过比较可知,(b)图从动滑轮绕起,所以需从(d)图定滑轮绕起,又因为滑轮组的机械效率还与被提升物体的重力有关,所以被提升的物体应不变,故绳子的绕法如下图:
12.(1)右
(2)200
(3) 动力臂 阻力
(4)
【详解】(1)为了使杠杆在水平位置平衡,调节时的方法是“左沉右调,右沉左调”。如图甲所示的位置,左端下沉,右端上翘,所以应将平衡螺母向右调节。
(2)则3 个钩码的总质量
总重力
设杠杆的一个小格为L,由图乙可知,物块的力臂,钩码的力臂,
根据杠杆的平衡条件可得,解得
则物块的质量
(3)[1][2]探究杠杆平衡条件的实验中,需要测量动力、动力臂、阻力、阻力臂。所以表头漏的两项应是:①动力臂,②阻力。
(4)通过对实验数据的分析,得出杠杆平衡的条件是:(动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂)
13.(1)72.7%
(2)越小
(3)不变
【详解】(1)第3次实验所测的机械效率
(2)由表中第2、3次实验的数据可知,第2组数据中动滑轮绕绳子的段数为
第3组数据中动滑轮绕绳子的段数为
第2组使用的滑轮组是图甲中滑轮组,第3组使用的滑轮组是图乙中滑轮组,图乙中动滑轮比较重,机械效率较小,可以得到用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越小。
(3)由
可知,机械效率的大小与物体移动的速度无关,第3次实验时,改变拉力移动的速度,使钩码上升的速度增大,所测的机械效率将不变。
14.(1)匀速直线
(2)66%
(3) A 摩擦力增大
(4)选择1、3进行比较,且斜面倾角越大,机械效率越高
【详解】(1)为了保证弹簧测力计的示数稳定,应沿斜面向上匀速直线拉动木块。
(2)第2次实验中斜面的机械效率
(3)[1]对比1、2两次实验的数据,控制的是斜面倾角相同,改变的是物体的重力,因此,是探究斜面的机械效率与物体重力的关系,即验证的是猜想A。
[2]沿着斜面拉物体时,克服斜面对物体的摩擦力做的功为额外功,由表中1、2两次的数据可知,1、2两次斜面的倾角不变,第2次物体的重力大于第1次物体的重力,因此,第2次物体对斜面的压力大于第1次物体对斜面的压力,由滑动摩擦力的影响因素可知,第2次物体受到斜面的摩擦力大于第1次物体受到斜面的摩擦力,由可知,第2次的额外功大于第1次的额外功。
(4)[1]要验证猜想B,即验证“斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关”,根据控制变量法可知,需控制物重不变,改变斜面的倾角,所以分析对比1、3两次实验,对比1、3两次实验的数据,控制的是物体的重力相同,改变的是斜面倾角,且斜面倾角越大,机械效率越高。
15. 杠杆平衡 0 右 2.5 AC
【详解】(1)[1]通过图示的模型结合杠杆的定义,即可确定它用到的相关知识,杆秤的工作原理是杠杆平衡原理。
(2)[2]杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点A标记为零刻度。
(3)[3]秤杆出现左低右高现象,根据杠杆平衡原理,右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积,所以向右移动秤砣,增大动力臂,可以达到水平平衡。
(4)[4]杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为零刻度,由杠杆的平衡条件得到
G砣×OA=G桶×OC
m砣g×OA=m桶g×OC
由杠杆的平衡条件得到
G×OC=G砣×OD
mg×OC=m砣g×OD
m×OC=m砣×OD
液体的质量
m液=m-m桶=550g-50g=500ga处液体的体积是200cm3,液体的密度
(5)[5]A.减小秤砣的质量,说明动力减小,根据杠杆平衡原理,动力臂也要随着增大,AB两点之间长度增大,分度值更小,密度秤会更精确,故B符合题意;
B.杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时
G0×L1=G砣×LA
杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时
(G0+G水)×L1=G砣×LB
联立两式可得
杯中加某种液体至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在AB中某一点E处,水平位置平衡时,可得
所以
当液体体积和水的体积相同时,液体和水的密度比就是重力比,也为长度比;如果减少加入杯中的液体体积,则不能通过密度秤得到液体的密度大小,故B不符合题意;
C.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动,说明阻力臂增大,根据杠杆平衡原理,动力和阻力不变,动力臂也要随着增大,AB两点之间长度增大,密度秤会更精确,故C符合题意;
D.秤杆的重力不影响最后的密度结果,换用更细的秤杆不可行,故D不符合题意。
故选AC。
答案第1页,共2页
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