期末复习 简单机械实验专项训练 2025-2026学年人教版八年级物理下册
2026-07-01
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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 | 简单机械及机械效率 |
| 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 | 973 KB |
| 发布时间 | 2026-07-01 |
| 更新时间 | 2026-07-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58602958.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦杠杆平衡条件与滑轮组机械效率两大核心实验,通过多组对比数据与操作细节考查科学探究能力,构建从实验原理到结论推导的完整逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|杠杆平衡条件探究|5题(含杆秤应用)|平衡调节、力臂测量、结论普遍性分析|从杠杆平衡调节(消除自重影响)到F1l1=F2l2的实验验证,结合杆秤实际应用深化原理理解|
|滑轮(组)机械效率测量|9题|机械效率计算、影响因素分析(物重/动滑轮重/绳段数)|基于η=W有/W总公式,通过改变物重、动滑轮重等变量,探究机械效率变化规律,培养科学推理与数据处理能力|
内容正文:
期末复习 简单机械实验专项训练
1.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:_________。
2.小明用如图所示装置做“测动滑轮机械效率”的实验,测得的实验数据如表所示。
实验序号
钩码重
钩码上升高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
1.0
20.0
0.7
40.0
2
2.0
20.0
1.2
40.0
83.3%
3
3.0
20.0
1.7
40.0
88.2%
4
3.0
40.0
1.7
80.0
88.2%
(1)实验时,应沿竖直向上的方向______拉动弹簧测力计。
(2)表格中空白处应填入的数据是______。
(3)分析实验数据可得出结论:用同一动滑轮提升物体时,物重越大,动滑轮的机械效率越______(选填“高”或“低”)。
(4)通过实验数据,你还可得出什么结论:______。
3.小明同学研究滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,如图所示为研究过程。
(1)实验过程中,应该在弹簧测力计______(选填“匀速拉动”或“静止”)时读数。
(2)比较甲、乙、丙、丁四图可知:使用定滑轮可以改变______,但不能______。
(3)比较甲、戊两图可知,使用动滑轮可以______。
4.在“探究杠杆平衡条件”的活动中,实验选用的钩码重均为0.5N。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,应将______向______调节,把铅垂线放置于点,从正前方观察,当零刻度线与铅垂线______(选填“重合”或“垂直”)时,即杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,需要在点挂上______个钩码,杠杆将在水平位置平衡;再次在其两边各加上一个钩码,杠杆______侧会下降;
(3)多次实验,记录的数据如下表,可得、、、之间的关系是:______。
实验序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
6.0
2.0
3.0
2
1.5
4.0
3.0
2.0
3
2.0
2.0
4.0
1.0
(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是___________。
A.测量铅笔长度
B.探究重力与质量关系
C.探究反射角与入射角关系
5.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重力为,测得的数据如表所示。
物理量
次数
钩码总重力
钩码上升的高度
测力计示数
测力计移动距离
机械
效率
1
4
2
6
3
4
4
4
(1)第1次实验测得的机械效率为___________(保留整数);
(2)分析表中数据可知第4次实验是用图___________(选填“甲”“乙”或“丙”)做的;
(3)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,___________可以提高滑轮组的机械效率。分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率___________;
(4)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度___________。
6.小明利用如图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是_____________,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向______(选填“左”或“右”)调才能使杠杆水平平衡;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,记录数据。根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是_________。经老师提醒后,小明继续进行实验,如图乙,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则杠杆将__________(选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将_______;
(4)小明突发奇想,他采用图丁进行探究,发现当杠杆平衡时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,拉力总是__________(选填“大于”或“小于”)理论值,其原因是___________。
7.有言道:“杆秤一头称起人间生计,一头称起天地良心”。某兴趣小组将杠杆原理制作简易杆秤,小组先设计方案,然后动手制作,再结合实际进行调试,请完成下列方案设计中的任务。
活动一:探究杆秤平衡的条件:
(1)如图甲所示,将杠杆调至水平平衡是为了 ___________ 。
(2)图甲中在杠杆左边的20.0cm的位置挂1个钩码,可以在右边 ___________ ,杠杆平衡。
(3)测量多组数据,得出杠杆平衡条件:_____________ 。
活动二:自制简易杆秤:
该兴趣小组自制杆秤如图乙所示。忽略秤杆自重,根据杠杆原理推导得:。其中秤盘质量m0克,重物质量m克,秤砣质量M克,秤纽与秤盘的水平距离为5cm,秤纽与零刻线的水平距离为acm,秤砣与零刻线的水平距离为ycm。设定,,最大可称重物质量为1000g,零刻线与末刻线的距离定为50cm。
(4)当秤盘不放重物,秤砣在零刻线时,杆秤平衡,秤纽与零刻线的水平距离 _____ cm。
(5)当秤盘内放置重物,此时秤砣如图乙所示,秤纽右边秤杆微微低于水平线,此时测得重物质量将偏 _____ (选填“大”或“小”),此时秤砣应微微向 _____ 移动,至秤杆水平平衡。(选填“左”或“右”)
(6)若想测量质量更大的物体,你可采取的办法是 ___________ (只写一条即可)。
8.小江同学在做“测定滑轮组机械效率”实验时,采用如图所示“一个定滑轮、一个动滑轮”组成的滑轮组和“两个定滑轮、两个动滑轮”组成的滑轮组,实验记录如表所示:
实验序号
钩码重/N
钩码上升距离/cm
拉力/N
绳移动距离/cm
机械效率
1
3.0
10
1.6
30
62.5%
2
4.5
10
2.1
30
71.4%
3
6.0
10
2.6
30
76.9%
4
3.0
20
1.55
80
48.4%
5
4.5
20
1.9
80
59.2%
6
6.0
20
2.3
80
65.2%
(1)实验时应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计,弹簧测力计读数时应在_______(选填“静止”或“运动”)中读数。
(2)通过第2次数据可算出拉力做的总功为_______J。
(3)分析表中数据可以发现:使用同一滑轮组提升钩码,钩码重力变大,机械效率将_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)在第二次实验时用“两个定滑轮、两个动滑轮”组成的滑轮组来提升同样的钩码做实验,发现弹簧测力计读数将_______,机械效率将_______(均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)某次实验时拉动时弹簧测力计的读数记为F,钩码重记为G,动滑轮重记为,绳自由端移动距离记为s,钩码提升高度记为h,不计绳子重及摩擦,则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是_______
A. B.
C. D.
9.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如表。
次数
钩码重/N
钩码上升距离
弹簧测力计示数
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
(1)实验时,要竖直向上___________拉动弹簧测力计;
(2)第2次实验中额外功为___________J,滑轮组的机械效率为___________(结果保留一位小数);
(3)第3次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知,弹簧测力计示数为___________N;
(4)分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越___________(高/低);
(5)根据实验结论推测:使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升,此时滑轮组的机械效率可能为( )(只填序号);
A.71.6% B.82.6% C.92.4%
(6)若第1次实验中,钩码上升高度增大为20cm,则过程中做的额外功___________(增大/减小)不变),滑轮组的机械效率___________(大于/等于/小于)83.3%;
(7)若第3次实验中,弹簧测力计的示数是在向上拉动的过程中停下来读取的,则此时滑轮组实际的机械效率___________(大于/等于/小于)90.9%。
10.杆秤是我国古代劳动人民智慧的结晶,项目式学习小组学习了杠杆的知识后,开启设计并制作杆秤的实践活动。
(1)选取一根粗细均匀且较光滑的长竹筷、塑料盘、细线、重物,按如图甲所示用小刀在长竹筷上、处刻刀口,用以固定秤盘和提纽位置。提纽位置处即是杠杆的_________(填“动力作用点”“阻力作用点”或“支点”)。
(2)定盘星:秤盘不放物体时,提起提纽,调节秤砣位置使秤杆在________位置平衡,用记号笔标出秤砣细线在秤杆上的位置,标记为“0”(杆秤的零刻度)。
(3)定星花:在秤盘上放100g的钩码,调节秤砣位置使秤杆水平平衡,标出秤砣细线在秤杆上的位置,如图乙所示,记为100。根据杠杆平衡条件:____________(用字母表示),可推导出秤杆的刻度是________(填“均匀”或“不均匀”)的。将0到100之间分为10等份,依次标上刻度。
(4)定测量范围:按每一等份_______推算,在秤杆的最远端标出最大称量值。
(5)测量零刻度线到提纽的距离,刻度线到提纽的距离。将橡皮擦放入秤盘,调节秤砣使秤杆水平平衡,此时秤砣细线到提纽距离为,则橡皮擦的质量为__________g。
(6)若要用该杆秤称量更大质量的物体(超出最大称量值),请提出一条改进的方法是___________________。
11.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。
序号
物重G/N
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
4
2
0.2
1.5
0.4
66.7%
(1)第4次数据是图______(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的;
(2)采用图甲装置实验时,应沿竖直方向______拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的物体缓慢上升;
(3)第3次实验中的有用功为______J,机械效率为______(小数点后保留一位小数);
(4)比较1、2、3次实验数据可知:在装置相同情况下,被提升物体重力越大,滑轮组机械效率越______(选填“高”或“低”);
(5)采用图甲装置实验时,若弹簧测力计没有沿竖直向上拉,而是斜向上拉,则测得的机械效率将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.创新实践小组对家中的杆秤进行观察,并准备动手制作一个杆秤。
(1)图甲是家中常用的杆秤,杆秤本质上是一个_________(填简单机械的名称)。这个杆秤有两个提纽,当小明使用提纽1时,杆秤最大能称量20kg的物体,当他使用提纽2时,杆秤能称量物体的最大质量会________(选填“大于”“小于”或“等于”)20kg。使用这两个提纽时,秤砣在杆秤相同位置时称量的物体质量________(选填“相同”或“不相同”)。
(2)若某次称量时,小明使用提纽1称量了同一物体两次。当他第二次换用质量更大的秤砣称量时,秤砣在杆秤上的位置会比第一次更________(选填“靠近”或“远离”)提纽的位置。
(3)如图乙所示,小刚用一根长为1m,分度值为1cm,质量不计、粗细均匀的直尺来制作杆秤,制作过程如下:
①他分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔,在小孔中各穿了一根细绳分别作为秤钩和提纽(秤钩和提纽的质量均忽略不计,且位置固定)。
②接着他又找来一个质量为10g的钩码挂在细绳上作为秤砣,可以在秤杆上移动。
③当小刚用这个自制的杆秤称量重物时,这个简单机械的支点是________(选填“提纽”或“秤钩”)所在的位置;当在秤钩上挂一重物时,秤砣的位置如图乙所示,则秤钩上挂的重物的质量为_____g。
【交流】
(1)若不小心秤砣掉在地上碰掉了一小块,则用这个秤砣称量物体时,称量值比被测物体的真实质量要_________(选填“偏大”或“偏小”)一些。
13.小明用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如表:(若忽略绳重和摩擦)
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
____
3
6
10
2.2
30
90.0
(1)表格中空格处数据应为__________ (结果保留一位小数);
(2)分析以上实验数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与_______ 有关;
(3)根据实验结论推测,使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能是______;
A.71.6% B.82.4% C.92.1% D.100%
(4)小明进一步研究,测出动滑轮的重力为0.1N,再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值()发现钩码的重力越大,_______ (越大/越小/不变);
(5)另一实验小组改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图象.分析可知:分析图像中的A点可知,此时被提升物体所受的重力为_______ N。
14.如图所示为“测量滑轮组机械效率”的实验装置,实验数据如表所示:
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/cm
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
4
10
2.7
20
74.1%
2
4
10
1.8
30
74.1%
3
8
10
3.1
30
86.0%
4
8
10
2.5
40
(1)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和___________;实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计,若某同学在该实验中加速向上提升重物,所测滑轮组的机械效率会___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(2)通过比较___________(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论:使用相同滑轮提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;
(3)根据表中数据可以计算出第4次实验中滑轮组的机械效率为___________;
(4)通过比较3、4两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,滑轮组的机械效率越___________;(不计绳重和摩擦)
(5)若每个滑轮的质量为80g,第4次实验中克服摩擦做的额外功为___________J(不计绳重)。
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. 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。
2.(1)匀速
(2)71.4%
(3)高
(4)见解析
【详解】(1)匀速拉动拉力稳定,便于准确测量拉力的大小。因此实验时,应沿竖直向上的方向匀速拉动弹簧测力计。
(2)第一次实验的机械效率
(3)对比实验1、2、3,钩码重从1.0 N增加到3.0 N,机械效率从71.4%提高到88.2%。可得结论:用同一动滑轮提升物体时,物重越大,动滑轮的机械效率越高。
(4)对比实验3和4,钩码重G和拉力F相同,高度h和距离s变为原来的二倍,但机械效率η均为 88.2%。说明同一动滑轮提升相同重物时,机械效率与钩码上升的高度无关。
3.(1)匀速拉动
(2) 力的方向 省力
(3)省力
【详解】(1)实验过程中,为了使测力计的示数稳定与考虑摩擦力对实验结果的影响,应该在弹簧测力计匀速拉动时读数。
(2)[1][2]比较图中的甲乙丙丁四图可知:,拉力的方向都不相同,即使用定滑轮时不能省力,但可改变力的方向。
(3)比较甲、戊两图可知,拉力的方向一致,戊图弹簧测力计示数更小,说明使用动滑轮可以省力。
4.(1) 平衡螺母 右 重合
(2) 2 右
(3)
(4)A
【详解】(1)[1][2][3]实验前,杠杆静止在如图甲所示位置时,杠杆左低右高,应将杠杆两端的平衡螺母向右调节,从正前方观察,当零刻度线与铅垂线重合时,说明杠杆已经在水平位置平衡。
(2)[1]如图乙所示,设需要在B点挂n个钩码,杠杆将在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件可得
解得:n=2;
[2]再次在其两边各加上一个钩码,则
杠杆右侧会下降。
(3)分析三次实验数据可知,每次实验,动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积,所以杠杆的平衡条件为
(4)本实验多次实验的目的是避免偶然因素,寻找杠杆平衡条件的普遍规律。
A.测量铅笔长度,多次实验的目的是减小误差,目的与本次探究不同,故A符合题意;
B.探究重力与质量关系,多次实验的目的是为了得到重力与质量关系的普遍规律,故B不符合题意;
C.探究反射角与入射角关系,多次实验的目的是避免偶然因素,找到反射角和入射角关系的普遍规律,故C不符合题意。
故选A。
5.(1)
(2)丙
(3) 增加物重 越低
(4)无关
【详解】(1)由第一次实验数据得,滑轮组对钩码做的总功为
对钩码做的有用功为
机械效率为
(2)由弹簧测力计移动距离与钩码上升高度的关系得,连接动滑轮的绳子段数为
甲乙两图中,动滑轮上绳子的段数均为3,不满足题意,丙图中动滑轮上绳子的段数符合题意。故选丙图。
(3)[1]由第1、2次实验数据可知,提升重物不同,且提升重物越重,滑轮组的机械效率越高,即使用同一滑轮组,可以通过增加物体重力来提高滑轮组的机械效率。
[2]由第1、3次实验数据可知,两次均提升相同的重物,且重物被提升的高度相同,第3次动滑轮个数更多,机械效率更低,只有57%(第1次机械效率为74%)。因此可得出使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越低。
(4)分析第3、4次实验数据可知,同一滑轮组(测力计示数相同)、提升相同重物(重力为4N),物体被提升的高度不同,滑轮组的机械效率相同,因此滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
6.(1) 便于直接读出力臂 右
(2) 一次实验数据具有偶然性 右端下沉
(3)变大
(4) 大于 见解析
【详解】(1)[1]使杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,这样做的目的是为了便于直接读出力臂。
[2]杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,则应向上翘的右端调节平衡螺母。
(2)[1]只根据一次实验数据总结实验结论是不合理的,一次实验数据具有偶然性,要多进行几次实验,避免偶然性。
[2]设杠杆一格长度为L,一个钩码的重力为G,若A、B两点的钩码同时向靠近支点的方向移动一个格,则左侧
右侧
因为,杠杆不能平衡,右端下沉。
(3)保持B点不变,若拉力F从a到b倾斜时,此时F的力臂变短,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,力F变大,弹簧测力计的示数变大。
(4)[1][2]图丁中,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
7.(1)便于测量力臂
(2)20.0cm的位置挂1个钩码
(3)
(4)1
(5) 大 左
(6)增大秤砣质量
【详解】(1)将杠杆调至水平平衡是为了便于测量力臂。因为当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。
(2)根据杠杆平衡条件 ,在杠杆左边的位置挂1个钩码,即,,若右边力臂为,要使杠杆平衡,则,所以可以在右边 的位置挂1个钩码使杠杆平衡。
(3)通过测量多组数据,可得出杠杆平衡条件为,即动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。
(4)当秤盘不放重物,即,秤砣在零刻线,即,杆秤平衡,根据,已知,,,代入可得,解得
(5)[1][2]当秤纽右边秤杆微微低于水平线,说明右边力与力臂的乘积较大,此时测得重物质量将偏大。为使杠杆重新平衡,应减小右边力臂,所以此时秤砣应微微向左移动,至秤杆水平平衡。
(6)根据杠杆平衡条件,若想测量质量更大的物体,可采取的办法是增大秤砣质量,这样在力臂不变的情况下,根据杠杆平衡条件,就能平衡更大质量重物产生的力;或者减小秤纽与秤盘的水平距离,也能使杠杆在称量更大质量物体时保持平衡等。
8.(1) 匀速 运动
(2)0.63
(3)变大
(4) 变小 变小
(5)B
【详解】(1)[1]为了使弹簧测力计的示数大小等于绳端的拉力大小,应沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计。
[2]要在拉动的过程中读数,若在静止时读数,则会忽略摩擦对滑轮组机械效率的影响。
(2)通过第2次数据可算出拉力做的总功
(3)分析表格中1、2、3三组数据,钩码重力变大,机械效率也变大;再分析表格中4、5、6三组数据,钩码重力变大,机械效率也同样变大。
(4)将表格中1和4、2和5、3和6几组数据进行分析,提升同样的钩码,第二次实验的弹簧测力计读数将变小,机械效率也变小。
(5)不计绳子重及摩擦,拉力F与钩码重记为G、动滑轮重记为的关系是
绳自由端移动距离s与钩码提升高度h的关系是
又因为额外功
所以机械效率也可表示为
故选B。
9.(1)匀速
(2) 0.05 88.9%
(3)2.2
(4)高
(5)C
(6) 增大 等于
(7)小于
【详解】(1)在实验时,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计的示数等于拉力的大小。
(2)第2次实验中拉力的总功为
第2次实验中有用功为
第2次实验中额外功为
滑轮组的机械效率为
(3)由图丙可知弹簧测力计的分度值为0.2N,根据指针位置可以知道其示数为2.2N
(4)由表中实验数据可知,1、2、3次实验提升重物依次增加,滑轮组的机械效率越来越高,可得实验结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(5)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm,重物更重,滑轮组的机械效率会更高。将6N的物体提升时,效率为90.9%,当提升8N物体时,效率会更高,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(6)若第1次实验中,钩码上升高度增大为20cm,动滑轮的重力和摩擦力大小都不变,移动的距离增加,根据知额外功增大;
拉力和物体的重力大小不变,拉力移动距离仍是物体移动距离的3倍,根据机械效率公式,可知滑轮组的机械效率不变,等于83.3%
(7)若第3次实验中,弹簧测力计的示数是在向上拉动的过程中停下来读取的,则此时滑轮组的绳子之间没有滑动摩擦力,造成拉力变小,滑轮组的总功比实际总功偏小,造成机械效率变大,所以实际机械效率要小于90.9%
10.(1)支点
(2)水平
(3) 均匀
(4)10
(5)10
(6)在秤砣不变时,将提纽适当向左移动
【详解】(1)用以固定提纽和秤盘位置,提纽位置B即是杠杆绕着转动的点,是支点。
(2)秤盘不放物体时,提起提纽,调节秤砣位置使杆在水平位置平衡,便于测量力臂。
(3)定盘星:在秤盘上放100g砝码,手提提纽,调节秤砣位置使秤杆在水平位置平衡,标出秤砣细线在杆上位置D,记为100g。根据杠杆平衡条件,开始时
放上物体后有
故
因为是正比例函数,所以刻度是均匀的。
(4)将0到100之间分为10等份,按每一等份10g。
(5)在秤盘上放100g的钩码时,由可得①
将橡皮擦放入秤盘时,由可得②
联立①②得
即橡皮擦的质量为10g。
(6)若要用此杆秤称量更大质量的物体,在秤砣不变时,将提纽适当向左移动,可减小AB的距离,增大CD'的距离,可使此杆秤称量更大质量的物体。
11.(1)乙
(2)匀速
(3) 0.8 74.1%
(4)高
(5)偏小
【详解】(1)第4次数据使用的滑轮组的
是图乙所示的滑轮组测得的。
(2)采用图甲装置实验时,为了确保测力计的示数不变,应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的物体缓慢上升。
(3)[1]第3次实验中的有用功为
[2]第3次实验中的机械效率为
(4)由1、2、3次实验数据可得,绳子末端移动距离与物体上升高度的比值相等,都为3,说明1、2、3次实验使用的装置都是甲装置,则在装置相同情况下,被提升物体重力越大,滑轮组机械效率越高。
(5)采用图甲装置实验时,若弹簧测力计没有沿竖直向上拉,而是斜向上拉,使用的拉力偏大,由得,则测得的机械效率将偏小。
12. 杠杆 小于 不相同 靠近 提纽 80 偏大
【详解】(1)[1]杆秤使用过程中能绕固定点转动,即有支点,所以相当于一个杠杆。
[2]由提纽1改为提纽2时,l1增大而l2减小,G砣不变,G杆不变,G杆对应的力臂l杆变小,由于秤杆自身重力和力臂的变化很小,则此时G物变小,即使用提纽2时杆秤能称量物体的最大重量会小于20kg。
[3]使用这两个提纽时,秤砣在杆秤相同位置时,使用提纽2的动力臂会变短,阻力臂会变大,根据杠杆平衡条件,此时称量的物体质量会变小,与1位置不同。
(2)[4]若某次称量时小刚只使用了提纽1,称量了同一物体两次,当他第二次换用质量更大的秤砣时,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,l2减小,即第二次秤砣在杆秤上的位置会靠近提纽的位置。
(3)[5]自制的杆秤相当于杠杆,杠杆可绕提纽转动,这个杠杆的支点是提纽。
[6]由杠杆平衡条件可得
由可知,上式可写成
秤钩上挂的重物的质量为
(1)[7]秤砣上碰掉了一小块后秤砣的质量减小,左边的力和力臂不变,右边的力减小,根据杠杆的平衡条件可知右边的力臂需增大,所以杆秤所示的质量值要偏大,即测量值比真实质量要偏大。
13.(1)88.9%
(2)物重
(3)C
(4)越大
(5)18
【详解】(1)第2次实验的机械效率
(2)三次实验使用同一滑轮组,动滑轮重力不变,仅改变钩码重力,机械效率随钩码重力增大而提高。故同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。
(3)从实验数据看,钩码的重力越大,机械效率越高,钩码的重力为6N时,效率为,则当钩码的重力为8N时,机械效率应高于,故选C。
(4),主要是克服绳重和摩擦做的额外功。钩码重力越大,绳子对滑轮的拉力越大,摩擦力也越大,因此越大。
(5)动滑轮重力为时,,忽略绳重和摩擦时,机械效率公式为:
则物体重力
14.(1) 刻度尺 匀速直线 偏小
(2)1、2
(3)80.0%
(4)低
(5)0.04
【详解】(1)[1]在测量滑轮组机械效率的实验中,用到的测量工具有弹簧测力计和刻度尺,弹簧测力计测量力的大小,刻度尺测量钩码上升高度和绳端移动距离等。
[2]实验中要竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计,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。
[3]如果在实验过程中加速向上提升物体,所用的拉力就会偏大,在其他条件不变的情况下,计算出来的总功就会偏大,所测得的机械效率会偏小。
(2)比较1、2次实验,用相同滑轮提升同一重物,这两次绕绳方式不同,这两次机械效率是相同的,说明滑轮组机械效率与绕绳方式无关,或者说,用相同滑轮提升同一重物,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
(3)第4次实验中滑轮组的机械效率
(4)从表格数据可以知道,第3次实验滑轮组分担物重的绳子段数,第4 次实验滑轮组分担物重的绳子段数。不计绳重和摩擦的情况下,由可得,第3次实验所用动滑轮重
第4次实验动滑轮重
比较3、4两次实验数据,不同的滑轮组提升相同的重物,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(5)第4次有用功
第4次总功
第4次额外功
第4次实验绳子承重段数等于4,即应用图丁滑轮组,则动滑轮的总质量
第4次所用动滑轮重
第4次克服动滑轮做的额外功
在不考虑绳重的情况下,额外功包括克服动滑轮做的功和克服摩擦做的功,所以第4次克服摩擦做的额外功
答案第1页,共2页
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