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
2026-06-22
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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 | 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 | 800 KB |
| 发布时间 | 2026-06-22 |
| 更新时间 | 2026-06-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58445612.html |
| 价格 | 1.00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素养,通过杠杆、滑轮组、斜面三大模块,以实验操作、数据处理、结论分析构建“原理-方法-应用”体系,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|杠杆平衡条件|5道|平衡条件(F₁L₁=F₂L₂)、力臂测量、变量控制|概念(杠杆五要素)→实验(水平平衡调节)→应用(杆秤、动态力分析)|
|滑轮组机械效率|6道|η=Gh/Fs计算、动滑轮重/物重影响、匀速拉动规范|结构(n确定)→实验(有用功/总功计算)→结论(效率影响因素)|
|斜面机械效率|4道|η=Gh/Fs推导、倾斜程度/粗糙程度探究|特点(省力不省功)→实验(摩擦力计算)→规律(倾角与效率关系)|
内容正文:
期末物理专题复习:简单机械实验题
1.在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中,小明用同一动滑轮进行了三次实验,实验装置如图所示,实验数据如下表所示。
序号
动滑轮重/N
钩码重G/N
钩码上升的高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率
①
0.4
1
0.1
0.80
0.2
62.5%
②
0.4
2
0.1
1.35
0.2
③
0.4
3
0.1
1.95
0.2
76.9%
(1)第②次实验中,动滑轮的机械效率为______%;
(2)分析表中数据可知:在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时,若仅增加被提升物体的重力,则动滑轮的机械效率______(选填“减小”、“不变”或“增大”)。
2.小亮在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示,杠杆上相邻刻线间的距离相等;
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态;接下来可将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆______,这样做的目的是______;
(2)杠杆在水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为______N;当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);原因是______;
(3)如丙图所示,若在C点挂3个重均为0.5N的钩码,在D点用弹簧测力计竖直向上拉,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为______N。
3.如图所示,某实验小组在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示。则应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是___________________________________________;
(2)杠杆在水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,读出此时弹簧测力计的示数;当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”) 。
4.用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重,每次实验拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重,实验数据如表。
次序
/N
/N
/N
/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
2.5
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
(1)在每次实验中,弹簧测力计应竖直向上________拉动;
(2)每次实验绳端移动距离为________cm;
(3)第2次实验中滑轮组的机械效率为________%;分析数据可知:在物重不变的情况下,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越________;
(4)实验中若不计绳重和摩擦,同次实验只改变滑轮组的绕线方法,滑轮组的机械效率将________(变大/不变/变小);
(5)本实验中,在物重不变的情况下,动滑轮变重时,由摩擦引起的额外功占总额外功的比例________(变大/不变/变小)。
5.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,用如图所示的滑轮组进行了四次测量,测得数据如表所示:
次数
钩码所受的重力G/N
钩码提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率
1
1.0
0.1
0.8
0.4
31.25%
2
1.0
0.2
0.8
0.8
31.25%
3
2.0
0.1
1.2
0.4
41.67%
4
3.0
0.1
1.5
0.4
(1)实验中应缓慢拉动绳端,使钩码______上升;
(2)根据表中的数据计算得出第4次实验机械效率______;
(3)通过比较1、3和4三次实验数据得出:同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越______(填“高”或“低”);
(4)以下选项中不能影响滑轮组机械效率的因素是______;(填字母)
A.动滑轮的重力 B.绳子与滑轮之间的摩擦 C.物体上升的高度
(5)分析实验数据发现,如果用计算动滑轮的重力,算出的不是个定值,出现这样结果的主要原因是没有考虑______。
6.用每个重0.5N的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验,请完成下列问题。
(1)实验前杠杆处于图甲所示状态,此状态杠杆是否平衡_______(选填“是”或“否”),我们应向_______调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是_______。
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂_______个相同的钩码,或在C点挂_______个相同的钩码。
(3)重复实验,多次改变钩码数量及钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,实验所得的数据如下表所示。分析实验数据可得出杠杆的平衡条件是_______(用式子表示),本实验中多次实验的目的是_______。
实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1
10
0.5
20
2
2
15
1.5
20
3
2.5
5
0.5
25
(4)两个同学交流时,产生了一个想法:不选择杠杆的中点作支点,并用弹簧测力计在悬挂钩码的同一侧施加力的作用,会得出什么结论呢?他们按照图丙进行了探究。
①在保持杠杆在水平位置平衡的前提下,当弹簧测力计从图丙所示位置绕杠杆上的D点逆时针旋转到竖直位置的时候,弹簧测力计的示数会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
②将弹簧测力计的拉力始终保持在竖直方向,改变其在杠杆上的作用点多次实验,发现杠杆平衡时,都大于,其原因可能是_______。
7.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。
8.小华利用轻质杠杆和多个重为0.5N的钩码“探究杠杆的平衡条件”。
(1)不挂钩码时,杠杆在如图1所示位置静止,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,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节。
(2)把钩码挂在水平静止的杠杆两侧后,杠杆向右侧倾斜,如图2所示。为使杠杆在水平位置平衡,如果保持右侧钩码位置不动,左侧钩码位置应该向______(选填“左”或“右”)侧移动。多次改变两边钩码的位置和个数,使杠杆保持水平平衡。分析实验数据得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)小华换用弹簧测力计作为动力,改变右侧钩码个数,杠杆在水平位置平衡时,如图3所示,弹簧测力计的示数为______N,若竖直向下拉动弹簧测力计,使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图所示,小华自制了一根杆秤(不计秤杆AC的重力),该杆秤A处所挂空秤盘的质量为25g,B处为提纽,O处挂质量为20g的秤砣时,杆秤水平平衡,已知,其中C为最右侧刻度,g取10N/kg。则杆秤的最大称量为______g。若仅将提纽位置向右移的距离,为使最大称量不变,需要更换质量为______g秤砣。
9.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:______________。
10.小华在做“探究杠杆平衡条件”实验时的装置如图,匀质杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)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。在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是__________;
(2)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中;
次序
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
小华根据以上数据得出杠杆平衡条件是__________;
(3)杠杆调节平衡后,小华在杠杆上的点处挂2个钩码,如图乙所示,为使杠杆在水平位置重新平衡,应在点挂________个相同的钩码。如果将点处的钩码换成弹簧测力计竖直向下拉,那么手对弹簧测力计的拉力________(选填“大于”“等于”或“小于”)原来点所挂钩码的重力。杠杆在水平位置平衡后,将弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)完成实验后,小华利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量,如图丙,实验方案如下:
①将杠杆的B位置固定在支架上,杠杆可绕B点无摩擦转动,在B的右侧挂质量为m的钩码,前后移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡(如图丙所示);
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离和__________的距离;
③根据杠杆的平衡条件,可以计算出杠杆的质量m杆=__________(用、、m表示)
11.如图所示是某一科学小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表:
斜面的倾斜程度
物块重(N)
斜面高(m)
沿斜面拉力(N)
斜面长(m)
机械效率
较缓
10
0.1
5.0
1
较陡
10
0.3
6.7
1
45%
最陡
10
0.5
8.0
1
62.5%
(1)请补充表格中空缺一项的数据为_________;
(2)比较表中数据,可知斜面是一种__________(选填“省力”或“费力”)、__________(选填“省功”或“不省功”)的简单机械;
(3)本实验研究了_________对斜面机械效率的影响;
(4)由表中数据计算,斜面最陡时,物块受到斜面的摩擦力是_________N。
12.斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,他首先测出木块重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块,调节斜面倾斜角度的大小多次测量,得到下表所示的数据:
斜面倾角θ
木块重G/N
斜面高h/m
斜面长s/m
拉力F/N
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率η/%
15°
10.0
0.1
0.4
3.6
30°
10.0
0.2
0.4
(1)实验中,小明测拉力时要用弹簧测力计平行于斜面拉着木块做________运动,并读出弹簧测力计的示数;
(2)当斜面倾斜角为30°时,弹簧测力计的示数如图所示,则此时拉力F=________N;
(3)当斜面倾角为15°时,小明做的有用功是_______J;
(4)分析表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角度越小,斜面越省力,斜面的机械效率越________。
13.小潜在探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关时,小潜提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜角有关
为了解决以上问题,小潜与几位同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究,记录部分实验数据如表:
实验次数
斜面倾角θ
物块重力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/J
总功W总/J
斜面的机械效率η
1
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
①
5.0
②
2
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
3.0
60%
3
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
(1)在实验操作过程中,应平行于斜面向上______拉动物块;
(2)根据表格数据,第1次实验中②数据为______;
(3)分析实验1、2的数据,可以得出的结论,对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力______(选填“无关”或“有关”)。分析实验2、3的数据,可验证小潜的猜想B是______(选填“正确”或“错误”)的。
14.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示
次数
物体的重力G/N
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
0.2
1
0.6
66.7%
2
3
0.2
1.4
0.6
71.4%
3
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
4
2
0.2
1.5
0.4
(1)第1次数据是图_________(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的;
(2)采用甲图装置实验时,应用手竖直向上_________拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的物体缓慢上升;
(3)比较1、2、3次实验数据可判定,在装置相同情况下,物体越重,滑轮组的机械效率越________;
(4)第4次实验中的机械效率为________;
(5)采用甲图装置实验时,若弹簧测力计没有竖直向上拉,则测得的机械效率将_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
15.某小组在“探究斜面的机械效率的因素”实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置。
(1)为探究以上猜想,设计了如下步骤。
把一块长木板的一端垫高,构成一个斜面;用弹簧测力计沿___________方向拉动木块做___________运动,进行相关测量,计算出斜面的机械效率,进行多次实验数据见下面表格。
(2)表格中第三次实验的机械效率为___________(结果保留一位小数),分析表中信息可知该实验是探究___________(选填“小明”或“小聪”)的猜想。
实验
序号
斜面的
倾斜程度
物块的重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
(3)进一步探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系,分析表格数据可得出的实验结论是:___________;
(4)经过探究得出斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关后,同学们认为该实验中沿斜面的拉力会大于物块受到的摩擦力,请结合斜面的机械效率小于1来说明理由?___________
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)74.1
(2)增大
【详解】(1)根据计算第②次实验中,动滑轮的机械效率为
(2)分析表中数据可知:在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时,若仅增加被提升物体的物重,拉力所做的额外功不变,拉力所做的有用功增大,由表格数据最后一列可知,动滑轮的机械效率增大。
2.(1) 平衡 左 在水平位置平衡 便于测量力臂
(2) 1.5 变大 拉力的力臂变小
(3)2
【详解】(1)[1]杠杆的平衡状态是指静止状态或匀速转动状态,挂钩码前,杠杆在图甲所示位置静止,由于是静止状态,故此时杠杆达到平衡状态。
[2][3][4]由图甲可知,杠杆右端下沉,则右边较重,杠杆的重心在支点的右侧,为了使杠杆在水平位置平衡,接下来可将平衡螺母向左调节。调节平衡螺母的目的是使杠杆在水平位置平衡,杠杆在水平位置平衡时,力臂可以直接从杠杆上读取,便于测量力臂。
(2)[1]设杠杆每格的长度为,根据杠杆的平衡条件,在A点挂两个钩码,每个钩码重,则A点受到的拉力为
则B点受到的拉力为
所以弹簧测力计的示数为。
[2]当弹簧测力计改为斜拉时,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件,在、不变的情况下,变小,就会变大,所以弹簧测力计的示数将变大。
[3]竖直拉时力臂等于支点到作用点的距离,斜拉时力臂变短,根据,阻力和阻力臂一定时,力臂减小则拉力需增大才能保持平衡。
(3)设杠杆每格的长度为,根据杠杆的平衡条件,在C点挂3个重均为的钩码,C点受到的拉力为
则D点受到的拉力为
所以弹簧测力计的示数为。
3. 左 见解析 变大
【详解】(1)[1]图甲中,杠杆顺时针转动,说明右端重力较大,需要向左调节平衡螺母,才能让杠杆在水平位置平衡。
[2]杠杆在水平位置平衡,对应的力臂在水平方向上,方便测量力臂,另外,杠杆的重心在支点上,可避免杠杆自重对实验的影响。
(2)[3]A点挂的钩码不变,钩码对杠杆的作用力及对应力臂不变,弹簧测力计由竖直向下改为斜拉时,对应的力臂变小,力变大。则测力计的示数变大。
4.(1)匀速
(2)30
(3) 80.0 低
(4)不变
(5)变小
【详解】(1)实验中,为了使弹簧测力计的示数稳定,准确测量拉力大小,弹簧测力计应竖直向上匀速拉动。
(2)由图甲可知,滑轮组绳子的有效段数,物体上升高度,则绳端移动距离
(3)[1]第2次实验中,滑轮组做的有用功
绳端拉力做的总功
滑轮组的机械效率
[2]分析表格数据,1、2、3、4次实验物重均为6N,动滑轮重分别为0.3N、1.0N、1.9N、3.2N,则对应机械效率分别为90.9%、80%、69.0%、58.8%。由表格数据可得,物重不变,动滑轮越重,机械效率越低。
(4)不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率
所以只改变绕线方法,和不变,机械效率不变。
(5)四次实验中,物体上升高度为10cm,有用功为
第一次实验中,克服动滑轮的重力所做的额外功为
绳端拉力做的总功为
摩擦引起的额外功为
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
第二次实验中,克服动滑轮的重力所做的额外功为
绳端拉力做的总功为
摩擦引起的额外功为
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
同样步骤可得第三次、第四次摩擦引起的额外功占总额外功的比例数据。由上述分析可知,不计绳重,在物重不变的情况下,额外功主要是克服动滑轮重力和摩擦做的功。动滑轮变重时,克服动滑轮重力做的额外功占比增大,那么由摩擦引起的额外功占总额外功的比例就变小。
5.(1)匀速
(2)50%
(3)高
(4)C
(5)摩擦力
【详解】(1)实验中应缓慢拉动绳端,使钩码匀速上升,使得整个装置处于动态平衡。
(2)第4次实验机械效率为
(3)比较1、3和4三次实验数据,只有物重不同,比较对应的机械效率得出:同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(4)滑轮组的机械效率不但与物重有关,而且使用滑轮组提升物体时,还要克服动滑轮的重力、绳重及摩擦做额外功,都会影响机械效率;比较1、2两次实验可知,滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(5)每次实验时,由于物重不同,绳子与滑轮、滑轮与轴的摩擦力不同,摩擦力大小会影响绳端拉力的大小,因而算出的G动不是个定值。
6.(1) 是 右 便于测量力臂
(2) 6 3
(3) 得出普遍性的规律
(4) 变小 杠杆自重对杠杆平衡有影响
【详解】(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态属于平衡状态,所以实验前杠杆处于图甲所示状态,此时杠杆处于平衡状态;如图杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡是便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响。
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件有
解得,所以需在B点挂6个钩码;
根据杠杆的平衡条件有
解之,所以或在C点挂3个相同的钩码。
(3)分析表中数据有,,
分析实验数据可得出杠杆的平衡条件是。根据一组数据得出的结论有偶然性,本实验中多次实验的目的是得出普遍性的规律。
(4)在保持杠杆在水平位置平衡的前提下,当弹簧测力计从图丙所示位置绕杠杆上的D点逆时针旋转到竖直位置的时候,动力臂变大,因阻力和阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,弹簧测力计的示数会变小。
图丙中,设杠杆的重力为G′,力臂为LG,当杠杆平衡时,根据杠杆的平衡条件可得
所以杠杆自重对杠杆平衡有影响,此时都大于。
7.(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:
8.(1) 平衡 左
(2)左
(3) 4 变小
(4) 125 30
【详解】(1)[1]杠杆静止时就处于平衡状态,所以不挂钩码时,杠杆在如图1所示位置静止,此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图1可知,杠杆左端上翘,根据杠杆平衡调节原则“左高左调,右高右调”,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)杠杆向右侧倾斜,说明右侧力与力臂的乘积较大。如果保持右侧钩码位置不动,为使杠杆在水平位置平衡,应增大左侧力臂,即左侧钩码位置应向左侧移动。
(3)[1]由图3可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为4N。
[2]当向下拉动弹簧测力计时,阻力和阻力臂不变,动力臂大,根据杠杆平衡条件可知要保持平衡,动力将变小,即弹簧测力计的示数变小。
(4)[1]根据杠杆平衡条件可得托盘不放物体时m盘g×AB=m砣g×BO①
化简可得m盘×AB=m砣×BO
杆秤A处所挂空秤盘的质量为25g,O处挂质量为20g的秤砣时,代入上式可得25×10-3kg×AB=20×10-3kg×BO
解得,由题意可知,BC=6BO,设杆秤的最大称量为m,根据杠杆平衡条件可得(m盘+m)g×AB=m砣g×BC
即(m盘+m)g×AB=m砣g×6BO②
联立①②可得m=5m盘=5×25g=125g
[2]若仅将提纽位置向右移的距离,为使最大称量不变,可得
将BC=6BO,代入可得③
联立①②③解得
9.(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。
10.(1) 右 便于测量力臂
(2)
(3) 3 小于 变大
(4) 杠杆重心到
【详解】(1)[1]如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向上翘的一端移动,即应将平衡螺母向右端调节。
[2]实验中为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡。
(2)根据数据表格可得,,
因此可得杠杆平衡条件是。
(3)[1]若杠杆每一个小格长L,一个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件可得
解得,因此在点挂3个相同的钩码。
[2]由于弹簧测力计自身有重力,此时人施加的力和弹簧测力计的重力之和为3N,则手对弹簧测力计的拉力小于原来点所挂钩码的重力。
[3]将弹簧测力计改为斜拉时,由于阻力和阻力臂不变,动力臂减小,根据杠杆平衡条件可知,动力变大。
(4)[1][2]实验中需要利用刻度尺测量两个力的力臂,即用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离和杠杆重心O到B的距离,根据杠杆平衡条件可得
解得
11.(1)20%
(2) 省力 不省功
(3)斜面的倾斜程度
(4)3
【详解】(1)较缓时,机械效率为
所以表格中空缺一项的数据为20%。
(2)[1]由表可知,沿斜面的拉力小于物块重,所以斜面是一种省力机械。
[2]任何机械都不可能省功,斜面也一样。
(3)由表中信息和数据可知,斜面的倾斜程度不同,机械效率不同,所以本实验研究了斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响。
(4)斜面最陡时,有用功为
W有=Gh=10N×0.5m=5J
总功为
W总=Fs=8N×1m=8J
额外功为
W额=W总-W有=8J-5J=3J物块受到斜面的摩擦力为
12.(1)匀速直线
(2)6.0
(3)1
(4)低
【详解】(1)弹簧测力计要拉着木块平行于斜面做匀速直线运动,让木块处于平衡状态,此时读出弹簧测力计的示数。
(2)由图示知,测力计的分度值为0.2N,示数为6.0N。
(3)由表格数据知,斜面倾角为15°时,木块重力为10.0N,斜面高度为0.1m,拉动木块的有用功
W有=Gh=10.0N×0.1m=1J
(4)由表格数据知,倾角为15°时,机械效率为
倾角为30°时,机械效率为
因此可知倾角越小,越省力,机械效率越低。
13.(1)匀速
(2)60%
(3) 无关 正确
【详解】(1)在实验操作过程中,应平行于斜面向上匀速拉动物块,此时测力计示数才等于拉力大小。
(2)第1次实验中机械效率为
即②数据为。
(3)[1]分析实验1、2数据知道,控制相同的是斜面的倾角,改变的是物块的重力,得到的机械效率相同,可以得出的结论:对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力无关。
[2]分析实验2、3数据知道,控制相同的是物块重力,改变的是斜面倾角,且倾角越大,机械效率越高,可以得到的结论是:在其它条件相同时,斜面倾角越大,机械效率越高;所以猜想B是正确的。
14. 甲 匀速 大 66.7 偏小
【详解】(1)[1]第1次数据是采用
的滑轮组得到的,因此是图甲所示的滑轮组测得的。
(2)[2]采用甲图装置实验时,应用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的物体缓慢上升,是拉力大小不变。
(3)[3]由表格中数据得,1、2、3次都是使用甲滑轮组进行实验的,比较1、2、3次实验数据可判定,在装置相同情况下,物体越重,滑轮组的机械效率越大。
(4)[4]第4次实验中的机械效率为
(5)[5]采用甲图装置实验时,若弹簧测力计没有竖直向上拉,拉力会较大,拉动重物上升相同距离,有用功不变,拉力移动距离不变,总功变大,由得,测得的机械效率将偏小。
15.(1) 平行斜面 匀速直线
(2) 70.6% 小聪
(3)斜面的粗糙程度一定,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高
(4)斜面上额外功;总功,因为斜面机械效率小于1,所以有用功小于总功,额外功也小于总功,s相同,所以,
【详解】(1)实验中为了使拉力大小等于弹簧测力计示数,保证受力平衡,需要沿平行斜面方向拉动木块做匀速直线运动。
(2)第三次实验的有用功
总功
机械效率
表格中实验只改变了斜面的倾斜程度,保持粗糙程度不变,因此是探究小聪“斜面机械效率跟倾斜程度有关”的猜想。
(3)根据表格数据,控制粗糙程度不变时,斜面倾斜程度越大,机械效率越高。
(4)略
答案第1页,共2页
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