南平市建阳外国语学校物理第十一章 简单机械和功检测题Word版 含答案.docx

1、南平市建阳外国语学校物理第十一章 简单机械和功检测题Word版 含答案南平市建阳外国语学校物理第十一章 简单机械和功检测题（Word版 含答案）一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优（难）1小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率，他记录的实验数据如下表。次数物重G/N绳自由端的拉力F/N钩码上升的高度h/cm绳自由端移动的距离s/cm机械效率/%11.00.5103022.00.951574.1(1)根据记录表格中提供的信息，组装图中小军使用的滑轮组_；(2)根据给出的实验数据，计算出第一次的机械效率并填入表格中_；（结果保留三位有效数字）(3)同一个滑轮组，在两次实验过程中机械

2、效率不同，主要原因是_。【答案】 66.7 两次提升的物重不同 【解析】【分析】【详解】(1)1当钩码上升的高度为10cm时，绳自由端移动的距离为30cm，则绳子承担重物的段数绳子的段数是奇数，从动滑轮开始绕起，如图所示(2)2第一次的机械效率(3)3实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组，即绳重、摩擦、滑轮重是相同的，所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。2图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过圆孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子

3、的位置随之上下移动，轻质细杆AB可绕O点旋转，A端与直杆底端相连，B端装有塞子当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。 (1)为测出浮子上底面的面积，现有刻度尺、量筒和水，请完成实验：将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h；将浮子装满水，用_；浮子上底面的面积表达式：S上=_（用所测量物理量的符号表示）。(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2，外界大气压为1.0105Pa，浮子、直杆、细杆AB

4、、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停进水时，浮子内的体压强为外界大气压强的1.2倍，OA=6cm，OB=4cm，塞子受到水的压力为_N。(3)科学研究表明，定质量的体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过定度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证桶正常使用，应如何移动调节螺母：_。【答案】量筒测出浮子里面水的体积V 30 适当向下移动 【解析】【分析】【详解】(1)1将浮子装满水，利用量筒测出浮子里面水的体积V。2根据体积计算公式，可知浮子上底面的面积表达式为(2)3已知浮子内的气体压强为则浮子内外气体压强差为浮子上底面所受

5、内外气体压力差方向向上，为浮子对直杆A端向上的作用力为以细杆为研究对象，处于水平位置时，根据杠杆平衡条件可知则塞子受到水的压力为(3)4当进水孔的水压过大时，应适当向下移动螺母，减小浮子内部气体的体积，使浮子内部的压强变大，则A端受到的向上的拉力就变大，根据杠杆平衡条件可知塞子对水的压力就变大，则塞子就不容易冲开。3小明用天平和量筒测量某金属块的密度。 (1)将天平放在水平台面上，游码归零后，发现指针指示的位置如图甲所示，他应将右端的平衡螺母向_调节（选填“左”或“右”），才能使天平水平平衡；(2)用调节好的天平测金属块质量时，天平平衡后，砝码及游在标尺上的位置如图乙所示，则金属块质量_g；(

6、3)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内，水面如图丙所示，则可计算出金属块的密度=_g/cm3；(4)完成上述实验后，小刚又用一根硬刻度尺设计出测金属块密度的实验方案如图丁，首先用细线系在中点O点使硬刻度尺在水平位置平衡，然后将金属块A挂在硬刻度尺左端C处，把一块石块B挂在硬刻度尺右端，调节石块B的位置，使硬刻度尺在水平位置平衡，此时石块挂在硬刻度尺上的位置为E，如图所示。下面是测量金属的部分实验思路，将其补充完整。在刻度尺上读出OE的长度L1；把金属块A浸没在水中，把石块B从E移动到D处时，硬刻度尺仍在水平位置平衡：_；则金属块密度的表达式：=_。（用测出量和己知量表示，水的密度为水）

7、。【答案】右 27 2.7 在刻度尺上读出OD的长度L2 【解析】【分析】【详解】(1)1如图甲所示，调节横梁平衡时，指针左偏说明左盘质量偏大，则平衡螺母应向右调节。(2)2如图乙所示，游码标尺的分度值是0.2g，游码位于2g位置，矿石的质量(3)3水和金属块的总体积则金属块的体积金属块的密度(4)45实验步骤：在刻度尺上读出OE的长度L1；把金属块A浸没在水中，把石块B从E处移动到D处时，硬刻度尺仍在水平位置平衡； 在刻度尺上读出OD的长度L2；刻度尺的左端挂物体A，物体B挂在E处，杠杠在水平位置平衡，根据杠杠平衡条件得金属块A浸没在水中，物体A受到浮力作用，物体B挂在D处，杠杠在水平位置平

8、衡，根据杠杠平衡条件得以上两个等式相除整理得4小融和小侨利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。(1)若实验前杠杆静止，如图甲所示，_ (选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态。可将杠杆两端的平衡螺母向_ (选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡；(2)在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是_，把支点定在杠杆中点的目的是_；A抵消重力的影响 B便于测量力臂(3)在杠杆两端挂加钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂。多次实验并把教据记录在表一中。多次实验的目的是_；A寻找普遍规律 B求平均值减小误差(4)小融根据表一数据得出杠杆平衡条件是_； (用公式表示)次数F1/NL1/

9、cmF2/NL2/cm11102522101203215310(5)杠杆调节平衡后，小侨在杠杆上的A点处挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B点挂_个钩码；(6)如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，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”)。【答案】是 右 B A A F1L1=F2L2 6 变大 【解析】【分析】【详解】(1)1如图甲所示杠杆受到平衡力的作用保持静止状态，是处于平衡状态。2如图甲所示杠杆左端低右端高，要将杠杆调平衡需要将平衡螺母向右边调节。(2)34在实验过程中

10、，为了便于测量力臂的大小，应调节杠杆在水平位置平衡；同时为了消除杠杆自重的影响，可以将支点定在杠杆中点。所以前一空选B，后一空选A。(3)5为了是实验结论更具有普遍性，应进行多次实验，故应该选A。(4)6由表中数据有1N10cm=2N5cm2N10cm=1N20cm2N15cm=3N10cm根据表格实验数据得出杠杆平衡条件是F1L1=F2L2(5)7设一个钩码的重力为G，杠杆上一小格的长度为L，A点挂4个钩码，A点到O点的距离为3L，B点到O点的距离为2L，设B点需要n个钩码，根据杠杆平衡的平衡条4G3L=nG2L解得n=6，为使杠杆重新平衡，应在B点挂6个钩码。(6)8弹簧测力计在原位置逐渐

11、向右倾斜时，力臂变小，要使杠杆仍然在水平位置平衡，由杠杆的平衡条件，则拉力变大，即弹簧测力计的示数变大。5小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率，如图所示。(1)需要的测量工具：体重计、刻度尺、_。(2)请帮他设计实验步骤：_(3)小刚采用了合适的方法记录数据，请帮他在空格处补上相应的数据。（取g=10N/kg）重心上升高度h/m质量m/kg拉一次克服重力所做的功W/J拉上去的次数时间t/s功率P/W0.460_510_【答案】秒表 使用体重计测量小刚的体重；用刻度尺测量每次引体向上下鄂上升的高度；用秒表测量连续5次引体向上动作需要的时间；计算出小刚做引体向上运动时的功率 240

12、120 【解析】【分析】【详解】(1)1要测量功率需要测量时间，实验器材还需要秒表。(2)2使用体重计测量小刚的体重；用刻度尺测量每次引体向上下鄂上升的高度；用秒表测量连续5次引体向上动作需要的时间；计算出小刚做引体向上运动时的功率。(3)3小刚的体重为G=mg=60kg10N/kg=600N做一次引体向上小刚做功为W=Gh=600N0.4m=240J4小刚做的总功为W总=5W=5240J=1200J小刚做引体向上的功率6在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆刻度均匀，每个钩码的重力均为。(1)实验开始时，杠杆如图甲所示处于静止状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向_移动（选填“左”

13、或“右”）；(2)调节杠杆水平平衡后，如图乙所示，在M点挂上2个钩码，在N点挂上3个钩码。此时，杠杆在水平位置_（选填“平衡”或“不平衡”）；(3)用弹簧测力计和钩码配合使用，也可以探究杠杆平衡条件。如图丙所示，用弹簧测力计在A处竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为_N。【答案】左 不平衡 1.2 【解析】【分析】(1)如果杠杆左端下沉，应向右调节平衡螺母，如果杠杆右端下沉，应向左调节平衡螺母，使杠杆在平衡位置平衡；(2)杠杆是否平衡，取决于两边力和力臂的乘积是否相等，若，杠杆平衡；若，杠杆就不平衡，会沿力和力臂乘积大的力的方向转动；(3)左侧钩码对杠杆的作用力向下，使杠杆

14、沿逆时针转动，则弹簧测力计施加的力使杠杆沿顺时针转动，保持杠杆平衡；杠杆平衡条件计算出弹簧秤的示数，判断弹簧测力计的位置。【详解】(1)1图甲中，杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向左调。(2)2图乙中，设一格长度为L，一个钩码重G，则有即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积，杠杆不能在水平位置平衡，会沿顺时针方向转动。(3)3丙图中钩码的重力由杠杆平衡条件可得拉力在A处竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，则此时弹簧测力计示数为。【点睛】本题主要考查对“探究杠杆平衡条件”的实验内容的了解。杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，即；运用此条件进行杠杆平衡的计算。7

15、小彬和小萌同学在学完浮力和杠杆的知识后，初步设计了两种方案，去分别测量待测液体(食用油、酱油)的密度：小彬的方案小萌的方案实验过程:如图，用弹簧测力计测出铁块的重力为G， 然后把铁块先后浸没在水、食用油中静止后读出测力计的示数分别为F1、F2；实验过程：如图AOB为轻质杠杆（质量不计），小桶悬挂于A处位置不变，支点O位置不变。首先在小桶中倒人一定体积的水，调节石块的位置于B， 处杠杆在水平方向平衡，然后将水全部倒出将小桶擦干后再将等体积的酱油倒入小桶中，调节石块的位置于B处，杠杆再次在水平方向平衡，若OB1、OB2的长度分别为L1、L2（B1、B2图中未画出）(1)若食用油的密度比水的密度小，

16、则在小彬的方案中F1_F2（选填“大于”、“小于”或 “等于”）；(2)小萌通过对比数据发现L1小于L2，可初步推断出酱油的密度比水的密度_；(3)已知水的密度为水，结合两种方案中现有的测量数据，能得出待测液体密度的是_的方案（选填“小彬”或“小萌”），其密度表达式为=_。【答案】小于 大 小彬 【解析】【分析】【详解】(1)1由阿基米德原理可知，排开液体体积相同时，液体密度大，产生的浮力大，故完全浸没时在水中的浮力大于在食用油中的浮力；测力计的示数为铁块重力与浮力之差，故在水中的示数F1小于在食用油中的示数F2。(2)2由杠杆平衡条件可得又L1小于L2，故可得即又水的体积和酱油的体积相同，故

17、(3)34由(2)可知小萌的方案可以比较出待测液体的密度与水的密度大小关系，却不能求得具体值，小彬的方案可以求得待测液体密度大小；在小彬的方案中，铁块浸没在水中受到浮力为由阿基米德原理可得铁块浸没在待测液体受到的浮力为由阿基米德原理可得8在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。实验次数钩码的重力G/N钩码被提升的高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3420.11.50.266.7%(1)使用图甲的滑轮组实验时，应该要沿_方向匀速拉动弹簧测

18、力计；(2)第3次实验数据是用图_（选填“甲”“乙”）所示的滑轮组测得的，其机械效率是_（结果精确到0.1%）；(3)通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，钩码越重，滑轮组的机械效率越_（选填“高”“低”），通过分析第_两次实验数据可得出结论：使用滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；(4)同组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计示数不稳定，该同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，你认为他的想法_（选填“合理”“不合理”）。(5)实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是_（选填字母序号）A减小摩擦力 B多次测量求

19、平均值 C获得多组数据归纳出物理规律【答案】竖直向上 甲 高 1、4 不合理 C 【解析】【分析】【详解】(1)1使用图甲的滑轮组实验时，应该要沿竖直向上方向匀速拉动弹簧测力计。(2)2从表中数据可以看到，第三次实验时，绳端移动的距离是钩码被提升的高度三倍，那么托着动滑轮的绳子是3条，那么图甲的动滑轮合适。3第三次实验时，其所做的有用功其所做的总功其机械效率是(3)4通过分析第1、2、3次实验数据可知，都是使用同一滑轮组，随着钩码重力的增加，机械效率也在变大，可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，钩码越重，滑轮组的机械效率越高。5滑轮组提升相同的重物，观察表中数据可知，第一次和第四次的重物重力

20、相同，滑轮组的机械效率也相同，再根据绳端移动的距离和钩码被提升的高度关系可知，托着动滑轮的绳子条数不同，可知道通过分析第1和4两次实验数据可得出结论：使用滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。(4)6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摩擦，所以测得的拉力偏小，这个想法是不正确的，没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。(5)7实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是获得多组数据归纳出物理规律。故选C。9小明同学测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表：实验次数斜面倾斜程度物体重量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

21、功W总/J斜面的机械效率1较缓50.11.510.51.533.3%2较陡100.2211250%3较陡100.2412450%4最陡50.32.41(1)根据表格中数据，第四次（最陡）实验的有用功是_J，总功是_J。机械效率是_；(2)分析数据可知斜面越陡，机械效率_（选填“越高”、“越低”或“不变”）；(3)分析实验数据还可知道，斜面的机械效率与物重_（填“有关”或“无关”）；(4)第一次实验中，若拉力作用时间是5s，则拉力的功率是_W。【答案】1.5 2.4 62.5% 越高 有关 0.3 【解析】【分析】(1)物体重力和高度的乘积计算有用功，拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功，有用功和

22、总功的比值计算机械效率；(2)根据实验数据判断机械效率的大小；(3)当斜面上的重力改变时，机械效率改变，说明斜面的机械效率和物体重力有关；(4)利用功和时间的比值计算功率。【详解】(1)1根据物体重力和高度计算有用功为：W有=Gh=5N0.3m=1.5J；2拉力和绳子拉长的长度计算总功为：W总=Fs=2.4N1m=2.4J；3机械效率为：；(2)4根据测量的实验数据，斜面越陡，机械效率越大；(3)5当物体重力增大时，斜面的机械效率变大，说明机械效率和物体重力有关；(4)6利用功和时间计算功率为：。10小余同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,首先往溢水杯中装满了水,然后在弹簧测力计下

23、悬挂一个圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,溢出的水全部流入旁边的小桶中实验过程如图甲（1）圆柱体的重力为_ N（2）比较图_可得：当圆柱体浸没在水中继续下降的过程中,受到的浮力与深度无关（3）比较(a)(b)(c)三图可得:浸在同一液体中的物体受到的浮力大小跟_有关（4）小余完成图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制成图乙所示的弹簧测力计示数F与物体下降深度h的F-h图像实验表明,浸在液体中的物体,受到的浮力大小还跟_有关,此液体的密度为_ kg/m3（5）利用浮力和杠杆的知识,小颖发明了密度秤如图丙所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有

24、两个完全相同的正方体C、D(边长为10cm,重力为20N),OA=10cm,OB=8cm,向容器中倒入不同密度的液体,每次都将C浸没在液体中,移动物体D使杠杆在水平位置平衡,在OB上便可以标出不同液体的密度值当物体C浸没在水中时,物体D移动到E点时杠杆恰好水平静止,那么OE的长度为_cm，在E点标上;该密度秤能够测量的最小液体密度为_kg/m3;OB上的刻度是否均匀:_ (选填“是”或“否”)【答案】6 c和d 排开液体的体积 液体的密度有关 800 5 400 是 【解析】【分析】【详解】(1)1由图（a）知，弹簧测力计在空气中时示数是6N；可知物体的重力是6N；(2)2要探究物体浸没后受到

25、的浮力与深度的关系，需要控制液体的密度相同、排开液体的体积相同，改变浸没的深度，故图（c）（d）符合题意；(3)3比较（b）（c）两图，物体都浸在水中，即液体密度相同，圆柱体浸入水中的体积（排开液体的体积）增大时，测力计的示数减小，由称重法可知物体受到浮力增大；所以，比较(a)(b)(c)三图可得出结论：浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟排开液体的体积有关；(4)4由图ac可知，圆柱体浸没在水中后所受浮力：由图乙知，圆柱体浸没在另一液体中时测力计的示数为2N，则：由实验可知，浸没在不同液体中的浮力不相等，即浸在液体里的物体受到的浮力大小还与液体的密度有关；5由得：同一物体浸没在水中和另一液

26、体中时排开液体的体积相等，则： 代入数据： 解得：(5)6由图知：B端所受得力等于重物D对杠杆的拉力，大小等于物体D的重力，即：当物体C浸没在水中时，受到的浮力为：物体C受到的力：A点对C的拉力、浮力、重力；故物体C受到的拉力为：此时物体D移动到E点时杠杆恰好水平静止，由杠杆平衡条件得：所以OE的长度：7液体密度越小，浮力越小，拉力越大，根据 知：在、不变时，拉力越大，越大，最大为OB，为8cm；根据杠杆平衡条件得：所以：物体C受到的力：A点对C的拉力、浮力、重力；故物体C受到的浮力为：根据知液体的密度为：故该密度秤能够测量的最小液体密度为；8根据杠杆的平衡条件知：因为、都为定值，与OB成一次

27、函数关系，故OB的刻度均匀11在探究“杠杆的平衡条件”实验时，所提供的器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、细线和质量相同的钩码若干个（1）实验前，将杠杆的中点放在支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉(如图甲所示)，此时应将平衡螺母向_（选填“左“或”右“）调，直到杠杆在水平位置平衡；（2）调节杠杆平衡后，小明在杠杆A点处挂4个钩码(如图乙所示)，应在B点处挂_个钩码才能使杠杆再次平衡;此时若在A、B两点处各增加一个钩码，则杠杆_（选填“左”或“右”)端会下沉（3）在实验（2）中，若用弹簧测力计拉B点，要使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计应沿_拉杠杆最省力;若弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动，杠杆

28、始终保持平衡，则弹簧测力计的读数将逐渐_（选填“增大“、”等于“或”减小“）（4）实验结束后，小明提出一个新的问题:“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是:_【答案】右 6 左 竖直向下 增大 杠杆自身重力对实验有影响 【解析】【详解】第一空杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母向右调节；第二空设杠杆一格的长度是l，一个钩码重是G，根据杠杆平衡条件F1l1=F2 l 2，图甲中，4G3l=nG2l，解得n=6，即在杠杆A点处挂4个钩码(如图乙所示)，应在B点处挂6个钩码才能使杠杆再次平