北京市怀柔区九渡河中学物理第十一章 简单机械和功检测题Word版 含答案Word文档下载推荐.docx
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103不变
本题考查固体密度的测量。
（1）[1]将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除杠杆自重对杆平衡的影响。
（2）[2]如图弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小为4.2N。
（3）[3]根据杠杆的平衡条件以及C是OA的中点，可得
解得
G=F1=2F2=2×
4.2N=8.4N
而石头的质量
石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杠杆水平，弹簧测力计此时示数为2.7N，再次根据杠杆的平衡条件计算出此时石头对C点的拉力为5.4N，则浸没后石头受到的浮力大小
F浮=G﹣F=8.4N﹣5.4N=3N
[4]又F浮=ρ液gV排，所以
所以石块的密度
（4）[5]若上述
（2）步骤中，只是杠杆未保持水平，虽然力的作用线不在杠杆上，但是两个力的力的作用线的比值是不变的，所以不会影响最终的结果。
【点睛】
关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
3．小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示：
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η
1
1.0
0.1
0.8
0.4
31.25%
2
0.2
3
2.0
1.2
41.67%
4
3.0
1.5
（1）试验中应沿着竖直方向______（选填“加速”或“缓慢”）拉动弹簧测力计，且在弹簧测力计______时读数；
（选填“匀速运动”或“静止”）
（2）根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s=_______m，机械效率η=_______；
（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_____；
（4）在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为_____N；
（5）以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是______
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
【答案】缓慢匀速运动0.450%越大2.2C
（1）[1]为了使弹簧测力计的示数大小等于绳端的拉力大小，试验中应沿着竖直方向缓慢拉动弹簧测力计。
[2]假设弹簧测力计静止时读数，测力计没有测出绳子与滑轮间的摩擦，测得的拉力偏小，即没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响，所以需要弹簧测力计匀速运动时读数。
（2）[3]从图中可以看到，四条绳子托着动滑轮，第4次实验时，钩码提升的高度是0.1m，绳端移动的距离是0.4m。
[4]第4次实验时滑轮组做的有用功
滑轮组做的总功
滑轮组的机械效率
滑轮组的机械效率是50%。
（3）[5]通过比较1、3和4三次实验数据可知，物重越大，滑轮组的机械效率越大。
（4）[6]忽略摩擦力和绳重，四条绳子托着动滑轮，那么
代入数据可得
。
（5）[7]根据
可知动滑轮的重力影响滑轮组机械效率，物体上升高度不影响滑轮组机械效率，绳子与滑轮之间的摩擦将增加额外功的比例，影响滑轮组机械效率。
故选C。
4．如图甲所示是一款自拍神器，它能够在一定长度内任意伸缩，使用者只需将手机固定在伸缩杆上，通过按键或遥控器就能实现多角度自拍。
自拍杆主要有伸缩杆、三角支架、底端按键和蓝牙遥控自拍器。
（1）蓝牙遥控自拍器是一种短距离通信的无线电技术，它是利用______（“电磁波”或“超声波”）来传递信息而控制拍摄的。
（2）如图乙所示是一群人正在利用自拍杆上的手机进行自拍，拿着自拍杆的人发现还有同事没有进入取景窗，请你给她一个合理的操作建议：
____________。
自拍时自拍杆的简图如图所示，O为支点，请你在图中画出力F2的力臂L2，并画出施加在A点的最小动力F1。
（____________）
（3）如图甲中左图，小明把手机固定到自拍杆上，再高高跳起，按下手中的蓝牙遥控自拍器，自拍起跳后的自己（图丙）。
他利用蓝牙自拍器设计了如图丁中A图所示的自动拍照装置，他将蓝牙遥控器带有按键的一端套上一个大小合适、另一端封闭的套管，并在套管内放置一个小球（可以在套管内滚动），想利用小球撞击蓝牙按键来自动遥控手机的拍摄。
小明起跳时，应该选择图丁中图____（填“B”或“C”）的方式，用手竖直方向握住遥控器，就能自拍到人跳到最高处那个瞬间。
为使该装置能准确的抓拍到人跳到最高处那个瞬间，需要反复调整____________________（写出一条合理的建议）。
【答案】电磁波将自拍杆变的更长一些
B套管与蓝牙遥控器按键的距离
（1）[1]蓝牙遥控自拍器是利用电磁波来传递信息而控制拍摄的。
（2）[2]照相时景物没有全部进入镜头的原因是景物到照相机镜头太近，此时应增大它们之间的距离，所以应将自拍杆变的更长一些。
[3]如图，过O点做力F2作用线的垂线，因为过A点的最大力臂就是过A点最小的力，而过A点最大力臂与作自拍杆的简图互相垂直，所以过A点作自拍杆的简图的垂线段，在线段的末端画上箭头就是力F1。
（3）[4]小明起跳时，应该选择图丁中图B的方式，用手竖直方向握住遥控器，人到达最高点时，小球由于惯性继续向上运动，撞击开关，C图起跳时小球在重力的作用下就撞击蓝牙按键。
[5]为了使该装置能准确的抓拍到人跳到最高处那个瞬间，需要反复调整套管与蓝牙遥控器按键的距离。
5．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的D点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，
在占点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持0点位置不变），在此过程中弹
簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。
回答下列问题：
（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）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:
___________
（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
【答案】
杠杆的自重变大
（1）有用功为W有=Gh1，总功W总=Fh2，则机械效率的表达式η=
×
100%=
100%．
（2）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；
提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力．
（3）钩码的悬挂点在A点时，由杠杠的平衡条件得G•OA=F•OB；
悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得G•OC=F•OB，经对比发现，由OA到OC力臂变大，所以拉力F也变大，杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此杠杆的机械效率变大．
6．如图所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置，每只钩码重为0.5N（钩码个数若干），弹簧测力计量程为0～5N。
（1）图甲中，杠杆静止时处于______（平衡/不平衡）状态.为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向______（左/右）移。
（2）如图乙，小明保持弹簧秤竖直放置，然后认真调零后，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。
此时弹簧测力计的示数为F1，杠杆受到钩码的拉力为F2，小明发现F1×
OD≠F2×
OC，其原因是_______。
（3）接着，小明准备做图丙所示实验，实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉，如图丁，他这样做的目的是______。
在做了10多次图丙所示实验后，他还做了几次图戊所示的实验，他这样做的目的是：
_______。
【答案】平衡左杠杆自身受到的重力不能忽略对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零排除偶然结论总结发现普遍规律
（1）[1]杠杆处于静止或匀速转动的状态是平衡状态，图甲中杠杆静止时处于平衡状态；
[2]从图甲可以看到，杠杆左端翘起，为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向左移；
（2）[3]杠杆除了受到钩码的拉力和弹簧测力计的拉力外，还受到杠杆自身的重力作用，导致F1×
OC；
（3）[4]实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉，根据力的作用是相互的，可以比较两个弹簧秤的示数大小，从而对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零；
[5]在做了10多次图丙所示实验后，他还做了几次图戊所示的实验，他这样做的目的是排除偶然结论总结，对于各种情况，这个平衡条件都合适，从而发现普遍规律。
7．八年级
（2）班的物理学习研究小组进行“探究杠杆的平衡条件”实验时:
（1）安装好杠杆，发现杠杆左高右低，如图甲所示，这时应将杠杆右端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右"
）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是实验时便于测量______。
（2）如图乙所示，在刻度线B处挂4个钩码，在刻度线A处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，若此时杠杆右端依然比左端低，下一步应该进行的操作是_______当杠杆水平平衡时，将测力计从竖直方向顺时针缓慢转动，如使杠杆保持水平平衡，测力计读数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）通过操作后，杠杆在水平位置平衡，将数据记录在下表中、
动力F1/N
动力l1/cm
阻カF2/N
阻力臂l2/cm
10
20
5
能不能根据上表中的数据得出结论?
______（选填“能”或“不能"
），理由是:
_____。
（4）该小组同学还想探究当动力和阻力在支点同侧时杠杆的平衡情况，于是将弹簧测力计改至杠杆右侧的C点，如图丙所示，在C点施加一个始终水平向右的拉力F，发现无论用多大的力，都不能使杠杆拉至水平位置平衡，你认为原因是____________。
【答案】左测量力臂用力向下拉测力计变大不能实验次数太少，结论不具有普遍性水平拉力的力臂为零，无法使杠杆在水平位置平衡
第一空、第二空．调节杠杆平衡时，杠杆右端下沉，应把杠杆左端或者右端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。
杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接测量力臂，且可以使重力的力臂为0，排除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
第三空．若此时杠杆右端依然比左端低，说明右端力和力臂的乘积比较大，所以下一步应该进行的操作是用力向下拉弹簧测力计；
第四空．将弹簧测力计从竖直方向顺时针缓慢转动，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂即动力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位时平衡时，拉力变大；
第五空、第六空．用实验来探究物理规律时，要采用多次实验，用多组实验数据来总结实验结论，实验结论具有普遍性，如果只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性，所以不能用一次实验数据总结实验结论。
不能
第七空．由图将杠杆左侧的所有钩码拿掉，在A点施加一个始终水平向右的拉力F，当杠杆拉到水平位置时F的作用线通过支点，即力臂为0，根据杠杆的平衡条件所以始终不能平衡；
8．小聪同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如下图所示的实验。
（1）小聪对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度无关。
对此正确的解释是：
浮力的大小随着排开水的体积的增大而________，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度________。
（2）小聪利用浮力和杠杆的知识。
发明了一个密度秤：
如图，轻质扛杆可绕O点转动，杠杆上用细绳悬挂两个的正方体M、N（边长为10cm，重力为20N）；
OA长度为10cm，OE长度为8cm。
小聪向容器中倒入不同密度的液体，每次都将M浸没于液体中，移动物体N。
使杠杆在水平位置平衡，OE上便可刻上不同液体的密度值。
当物体M浸没于水中时，物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止，那么OB的长度为_________cm。
在B点标上ρ水；
这个密度秤能够测量的最小液体密度为_________kg/m3。
【答案】增大无关50.4×
103
第一空．探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时，应控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同，实验B、C中物体在液体中浸没的深度改变的同时，其排开液体体积是变化的，V排B＜V排C，图B中弹簧测力计的示数小于C图中的示数，根据F浮=G-F得到，F浮B＜F浮C，浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大；
第二空．图C、D中，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，弹簧测力计的示数保持不变，浮力的大小与深度无关；
第三空．E端所受到的力等于重物N对杠杆的拉力，大小等于物体N的重力，即
F=GN=20N；
当物体M浸没在水中时，受到的浮力为：
F浮=ρ水gV排=1.0×
103kg/m3×
10N/kg×
（0.1m）3=10N，
物体M受到的力：
A点对M的拉力FA、浮力、重力，故物体M受到的拉力为：
FA=GM-F浮=20N-10N=10N；
此时杠杆受到物体M的拉力等于FA，物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止，由杠杆平衡条件得到：
FAOA=FOB，
OB=
=5cm；
第四空．液体密度越小，浮力越小，拉力越大，根据F1l1=F2l2得到：
在l1、F2不变时，拉力F1越大，l2越大，最大为OE，为8cm，由FA′OA=FOE得到
FA′=
=16N，
A点对M的拉力FA′、浮力F浮′、重力，
物体M受到的浮力为：
F浮′=GM-FA′=20N-16N=4N；
根据F浮=ρ液gV排得到液体的密度为：
ρ液小=
=0.4×
103kg/m3。
9．如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。
（1）为了在实验中方便读取力臂，探究前和探究过程中我们都应将杠杆调整到____________位置平衡。
挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，接下来应杠杆两端的螺母适当向_________（选填“左”或“右”）调解。
（2）如图乙，A点挂有2个重力均为0.5N的钩码。
为了让杠杆在实验所需要的位置平衡，应在支点右侧B点（第2格处）挂_________个相同的钩码（每个钩码重均为0.5N）。
（3）改变钩码个数及力臂，多次实验得出结论：
杠杆的平衡条件是：
__________________。
多次实验是为了使实验结论具有_____________性。
（4）如图丙，现给你一个量程为0〜2N的弹簧测力计，若干个重力均为0.5N的钩码。
钩码挂在C点处，现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡（不计杠杆自重对实验的影响），则在C点处所挂钩码的最多个数为__________________个。
【答案】水平右3动力×
动力臂=阻力×
阻力臂（或
）普遍6
第一空．当杠杆位于水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，可以方便的测量出力臂的大小；
第二空．由图甲可知杠杆左端向下倾斜，因此应向右调节平衡螺母；
第三空．由杠杆平衡条件
可得：
因此应挂3个钩码；
第四空．多次测量总结数据规律可得出，杠杆平衡条件为
即动力×
阻力臂；
第五空．多次实验在物理中有两个目的①使实验结论具有普遍性，避免偶然性②多次测量取平均值，本次实验多次测量的主要目的是使实验结论具有普遍性，避免偶然性；
第六空．由杠杆平衡条件
知力臂越长越省力，当在杠杆最左端用弹簧测力计施加2N的力时C点处所挂钩码最多，为：
即挂钩码的最多个数为6个。
10．学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼，小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
（1）测量所需要的器材有：
磅秤、卷尺和______。
（2）小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是________。
①测出箱子的质量为M
②测出一楼到三楼楼梯的总长度L
③测出一楼到三楼的竖直高度H
④测出小军上楼梯所用的时间t
⑤测出小军的质量为m
（3）小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率表达式P=__________。
【答案】秒表②⑤
第一空．要测量小军搬运器材上楼对箱子做功的功率，需要测量箱子的重（质量），楼的高度和爬楼时间，因此除了磅秤、卷尺，还需要的测量器材是秒表；
第二空．实验中，测量小军搬运器材上楼时对箱子做功的功率，，只要测量箱子的质量、爬楼时间和从一楼到三楼的高度，不需要测出楼梯的总长度和小军的质量，故②⑤步骤是多余的。
第三空．实验的原理是：
，
做功为：
W=GH=MgH，
测量做功时间为t，所以由所测物理量得功率的表达式为：
11．小明进行“探究杠杆平衡条件”的实验。
每个钩码都完全相同。
实验前，小明通过调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，消除了杠杆自重对实验的影响。
（1）当杠杆在水平位置平衡后，在实验中就可以方便测量______。
（2）要使图甲中杠杆水平平衡，应在A处挂_____个钩码。
（3）若在图甲A处挂完钩码平衡后，将左右两侧所挂钩码分别向左和向右移动一个格，则杠杆将_____（选填“继续平衡”、“向左倾斜”或“向右倾斜”）。
（4）小明改变实验方法，如图乙所示，重心C点不再是支点，并在A点仍挂两个钩码，对杠杆的拉力为FA，用校过零的弹簧测力计正确地测出B点使杠杆水平平衡时的拉力FB，则FB•LOB_____FA•LOA（选填“>
”“=”或“<
”）。
【答案】力臂1向左倾斜>
第一空．当杠杆在水平位置平衡后，因为重力的方向是竖直向下的，所以钩码对杠杆的拉力方向垂直于杠杆，结合力臂的定义可知，此时的力臂可以直接从杠杆尺上的刻度读出，即方便测量力臂；
第二空．设杠杆的一大格为为L，一个钩码的重为G，根据杠杆平衡条件：
F1L1=F2L2，可得2G×
2L=nG×
4L，解得n=1（个），即应在A处挂1个钩码；
第三空．图甲A处挂完钩码平衡后，将左右两侧所挂钩码分别向左和向右移动一个格，杠杆左侧为：
2G×
3L=6GL；
杠杆右侧为：
G×
5L=5GL，由于6GL>
5GL，所以此时杠杆向左倾斜；
第四空．如图乙中，杠杆的重心远离支点，杠杆自身的重力将对杠杆平衡产生影响，且重心在支点的左侧，导致拉力F比忽略杠杆的重时由杠杆平衡条件计算出来的数值要大，所以FB•LOB＞FA•LOA。
12．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。
物体的重力G/N
提升的高度h/m
机械效率
0.3
66.7%
1.4
71.4%
1.8
74.1%
（1）表格内的第4次实验中应补充的数据是______（结果精确到0.1%）．这次数据是用图中_______（填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的。
（2）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该________。
在第1次实验中，当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时，拉力F的功率为________W。
（3）某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？
________。
请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据：
【答案】⑴66.7%乙⑵增大所提物体的重力0.3⑶不正确比较第1、4次实验数据可知，第1次比第4次省力，但两次的机械效率却相同
试题分析：
（1）根据表格在数据发现真的，使用滑轮组大约省一半的力，所以，使用的是乙所示的滑轮组；
第四次实验中W有=mgh=0.2J；
W总=Fs=1.5N×
0.2m=0.3J，所以，机械效率是ƞ=W有/W总=66.7%
（2）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该增大所提物体的重力，当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时，绳子端移动的速度是0.3m/s，所以F的功率由P=Fv得P=1N×
0.3m/s=0.3W
（3）使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，这种想法是错误的，因为比较第1、4次实验数据可知，第1次比第4次省力，但两次的机械效率却相同。
考点：
测量滑轮组的机械效率
13．小敏同学参加研学旅行时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下:
①用细绳将一直杆悬挂,调节至水平位置平衡,记下细绳在直杆上的结点位置O；
②将一重物悬于结点O左侧的A点,小石块悬于结点O的右侧
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