中考物理复习考点知识与题型专题训练14 简单机械实验探究附答案.docx
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中考物理复习考点知识与题型专题训练14简单机械实验探究附答案
中考物理复习考点知识与题型专题训练
简单机械实验探究
1．小陈利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件：
（1）如图甲所示，若杠杆在使用前左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的螺母向______（选填“左”或“右”）调节至平衡。
（2）下列实验步骤中：
A．将杠杆放在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
B．计算每次实验中F1L1和F2L2的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件。
C．再次改变钩码的个数或位置，重复实验。
D．记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，将数据填入表格中。
E．将钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。
正确的顺序是______（填字母）。
（3）如图乙所示，如需杠杆在水平位置平衡（OA︰OB＝4︰3），这时应在右侧B点处添加______个相同的钩码；如图丙所示，弹簧测力计位置在D处时杠杆已水平平衡，此时将弹簧测力计位置改为C处，则其示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
2．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）为使图甲中杠杆在水平位置平衡，需将两端平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节；
（2）图乙中，在已调平的杠杆A处挂两个钩码，则在B处需挂______个钩码时，杠杆才能继续保持在水平位置平衡；
（3）将图丙中弹簧测力计向右逐渐倾斜时，其示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）实验中保持钩码个数及位置不变，多次收集数据并在坐标系中绘制出动力臂L1与动力F1的关系图象，由图象可知：
当F1=0.5N时，L1=______cm；
（5）根据杠杆平衡的条件分析图丁可知：
A端胡萝卜相比B端胡萝卜______。
（选填“更重些”、“一样重”或“更轻些”）
3．学习了杠杆知识后，小红用身边的物体来探究杠杆的平衡条件。
她所选择的器材有：
铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量均为10g）、细线、刻度尺等。
（1）她将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后的情形如图甲，若想调节铅笔水平平衡，她应将线向_______（选填“左”或“右”）移动。
调节铅笔水平平衡在实验测量时还有一个优点，请你写出：
_________。
（2）调节铅笔水平平衡后，她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示，下表为小红记录的实验数据。
动力
动力臂
阻力
阻力臂
0.2
0.02
0.1
0.04
0.004
0.004
据此小红得出如下结论：
“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件_________（选填“相符”或“不相符”），为了进一步完善实验，得出普遍规律，小红接下来的做法应该是_________。
A．改变力的大小 B．改变力的方向 C．改变力的作用点
（3）在实验过程中，铅笔水平平衡后，小红不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙）她立刻将铅笔稳住并将铅笔芯放到左端细线下方固定（如图丁），松手后铅笔将_______；
A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然水平平衡
（4）学习了功的知识后，小红回看之前杠杆记录的数据，她想能否将表格中F1L1/N·m中的单位N·m换成J，根据功的定义，你觉得可以换吗?
_________（选填“可以”或“不可以”）。
4．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：
每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线，重力均为0.5N的钩码若干个。
（1）杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态，此时的杠杆是否平衡？
______（选填“是”或“否”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向______边移动（选填“左”或“右”）；
（2）如图乙所示，杠杆处于水平平衡状态．若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格，那么杠杆的______（选填“左”或“右”）端下沉；
（3）若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验，依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力，始终保持杠杆在水平位置平衡，如图丙所示。
按1到5的顺序，弹簧测力计的示数会逐渐______（选填“变小”、“不变”或“变大”）；下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂l大小变化关系的是______；
（4）如图丁所示，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当钩码悬挂在杠杆上______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）点时，杠杆在图示的位置处于平衡状态，且弹簧测力计的示数最小。
5．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中；
（1）如图1杠杆上而有刻度，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，这时应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）图2和图3的操作相比，图______更方便，实验中杠杆右侧没有使用钩码，使用弹簧测力计的好处是______。
（3）图4中，若慢慢将弹簧测力计向右倾斜拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡，它的示数将变______，因为______。
（4）经过多次实验，得出实验结论后，小明同学想利用图5装置测出杠杆提升钧码时的机械效率：
①图5所示实验中，每个钩码重0.5N，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，它的示数为4N，当钩码上升6cm时，杠杆上的C点上升3cm，则此时杠杆的机械效率ηa＝______。
②杠杆的机械效率跟钩码悬挂的位置到底有没有关系呢？
如图6，他仍然竖直向上拉杠杆使C点上升3cm，若支点处的摩擦力可以忽略不计，经分析可知此时杠杆的机械效率ηb与ηa相比______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
接下来可以进行实验，收集数据，通过实践证明我们的分析是否正确。
6．在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
①
1.0
10
1.1
20
②
2.0
10
1.7
20
③
3.0
10
2.3
20
（1）分析表中数据发现，使用动滑轮提升物体时，拉力不等于物体重力的一半，而是大于物体重力的一半，其主要原因是_______。
（2）在某一次测量中，弹簧测力计不是沿竖直向上拉，而是斜向上拉，其他条件不变，动滑轮的机械效率将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）小明进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W总-W有-W轮，根据表格中的数据，发现重物的重力越大，差值△W_______（选“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释_______。
（4）某次实验时将绳子自由端匀速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G′，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正确的是______。
（多选）
A．
B．
C．
D．
7．小红和小明用一个滑轮、钩码、弹簧测力计等器材分别做了以下实验：
（1）探究定滑轮工作时的特点如图甲，为了使弹簧测力计的示数尽可能接近绳子受到的实际拉力，实验中提升的钩码质量应取______（填“大”或“小”）些。
（2）探究动滑轮工作时的特点
①测出______重力，然后组装好如图乙所示的装置；
②拉动弹簧测力计，使钩码______上升。
（3）测动滑轮的机械效率
①实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了______；
②小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下表。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
①
1.0
20.0
0.7
40.0
②
2.0
20.0
1.2
40.0
③
3.0
20.0
1.7
40.0
a。
第①次实验测得动滑轮的机械效率为______，第②次实验的有用功为______J。
b。
第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为______W
c。
由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
d。
小红进一步研究，测出动滑轮的重力，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW（ΔW=W总-W有用-W滑轮），发现钩码的重力越大，ΔW________（填“越大”、“越小”或“不变”），请你用所学知识进行解释：
______。
8．同学们共同研究滑轮的特点。
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：
使用定滑轮不省力，但可以改变______。
他们通过进一步分析还发现：
使用定滑轮时，相当于一个_______杠杆。
（2）他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示。
记录的数据如表。
实验序号
滑轮重力/N
弹簧测力计示数/N
1
1
≈2.5
2
2
≈3.0
3
3
≈3.5
①通过观察和比较测量结果，可得初步结论:
使用动滑轮可以省力，但不能改变_______；用动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力的______。
②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，则需要选择_______滑轮与_______重力的物体来进行实验对比（均选填“相同”或“不同”）。
（3）他们组装了滑轮组，进行的实验如图丙所示。
他们通过分析数据发现，利用滑轮组提升重物时，若动滑轮重、绳重和摩擦不计，动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的______。
9．测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表，请问答以下问题：
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
1.0
5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做______运动，第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为______N；
（2）第2次实验时，滑轮组的机械效率是______；
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越______，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______（选填“有关”或“无关”）；
（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率是______。
A．增大绳重 B．减轻动滑轮重 C．加快物体提升的速度
10．如图所示，探究影响滑轮组机械效率的因素。
选用相同的滑轮和钩码，组装多个滑轮组装置。
（1）选择a、b装置是控制滑轮组的_______相同，探究的是______对机械效率的影响；
（2）选择b、d装置是控制_______相同，探究的是滑轮组的______对机械效率的影响；
（3）多次实验发现，使用滑轮组所做的额外功均相同。
则装置______的机械效率较高，_______不影响滑轮组的机械效率。
11．小强同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。
他首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：
斜面倾斜角θ
小车重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
12°
5
0.2
1
2.1
1
2.1
48%
30°
5
0.5
1
3.6
2.5
3.6
69%
45°
5
0.7
1
4.3
3.5
4.3
81%
（1）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：
斜面倾斜角θ越___________，斜面越省力，斜面的机械效率越___________；
（2）若想探究斜面的机械效率与接触面的粗糙程度的关系，则要保持斜面倾斜角度θ不变、小车的重不变，只改变___________。
12．斜面是简单机械的一种，可用于克服竖直提升重物的困难。
几名同学围绕斜面展开如下两个方面的探究（忽略空气阻力）：
（1）小花同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。
她利用图甲的装置进行实验，用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据如下表：
实验次数
斜面倾斜程度
物块重力G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度s/m
机械效率η
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
①表格的空白处应该填的数据是___________；
②第一次实验中，物块受到斜面的摩擦力为___________N；
③通过分析实验数据，可得结论：
___________。
（2）小埔同学想探究物体沿斜面下滑过程中的能量转化。
如图乙，他将同一物体分别置于两个高度相同但倾斜程度不同的斜面顶端由静止释放，物体均沿斜面运动到底端。
①若斜面光滑，下滑过程中物体的运动速度___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
②已知B斜面对物体的支持力为5N，斜面长1m，支持力在这个过程中做功___________J；
③若两斜面的材料相同，物体沿A斜面下滑到底端的速度为vA，物体沿B斜面下滑到底端的速度为vB，则vA___________vB（选填“>”、“＜”或“=”），判断的依据是___________。
参考答案
1．右 AEDCB 4 变大
2．左 4 变大 30 更重些
3．左 便于测量力臂 不相符 B B 不可以
4．是 左 右 变小 A B
5．右 2 便于随时观察力的变化 大 拉力的力臂变小了 75% 变小
6．还要克服动滑轮的重力及摩擦 减小 越大 见解析 AB
7．大 滑轮与钩码 匀速 测量钩码和弹簧测力计移动的距离 71.4% 0.4 0.17 变大 不变
8．力的方向 等臂 力的方向 一半 相同 相同 几分之一
9．匀速直线 0.6 62.5% 大 无关 B
10．组装（连接）方式 提升物体重 滑轮组提升物体重 组装方式 b、d 组装方式
11．小 低 接触面的粗糙程度
12．70.6% 3.5 增大 0 >
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