深圳市新华中学物理第十一章 简单机械和功单元达标训练题Word版 含答案.docx

1、深圳市新华中学物理第十一章 简单机械和功单元达标训练题Word版 含答案深圳市新华中学物理第十一章 简单机械和功单元达标训练题（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小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题：(1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是_；(2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件：“F1L1=F2L2”，你认为是否合理，并说明理由：_；F1/NL1/cmF2/NL2/cm2634(3)某

2、次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是_（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）；(4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过_cm。【答案】便于直接测量力臂 不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性 核桃夹 10cm 【解析】【分析】【详解】(1)1在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。(2)2在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。(3)3如图所示，弹

3、簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。(4)4杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为弹簧测力计施加拉力的力臂钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂即钩码到支点的距离不应超过10cm。2在探究“杠杆的平衡条件”实验中：(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆左端下沉，此时应将杠杆两侧的螺母同时向_(2)如图甲所示，杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各

4、去掉一个相同的钩码，则杠杆将_(3)如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉。当弹簧测力计逐渐向右倾斜如图丙，杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_(4)请在图丙中画出拉力F的力臂l。_【答案】右 逆时针 变大 不变 【解析】【分析】【详解】(1)1杠杆左端下沉，右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动。(2)2设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表l，如果在图中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时，杠杆的左端为杠杆的右端为所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积，所以杠杆左端下沉，杠杆将逆时针转动。(3)3乙图中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力的力臂为OC，弹簧测力计向右倾斜拉杠杆时（如图丙

5、），拉力的力臂小于OC，拉力的力臂变小，拉力变大，弹簧测力计的示数将变大。4根据杠杆平衡的条件，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，因为杠杆始终保持水平平衡，钩码的重力和钩码的位置没有发生变化，所以弹簧测力计的拉力与其力臂的乘积将不变。(4)5从支点向力的作用线做垂线，得到力臂，如图所示：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；(3)用细线系住金属块放入装有

6、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）。【答案】右 27 2.7

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，杠杠在水平位置平衡，根据杠杠平衡条件得以上两

8、个等式相除整理得4同学们在探究影响浮力大小的因素时，发现手中的弹簧测力计损坏了，聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码（每只重0.5N）替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。以下是小强同学的实验操作，请你帮他完善该实验探究。(1)将杠杆安装在支架上，静止时如图1所示，应将平衡螺母向_（选填“右”或“左”）调节，使杠杆在水平位置平衡；(2)如图2甲所示，将重2N的物体G挂在A点，两只钩码挂在B点时，杠杆在水平位置平衡；(3)将物体G部分浸入水中（如图2乙所示），两只钩码移到C点时，杠杆在水平位置平衡；(4)将物体G浸没于水中（如图2丙所示），两只钩码移到D点时，杠杆在水平位置平衡；(5)将物体G浸没

9、于盐水中（如图2丁所示），两只钩码移到E点时，杠杆在水平位置平衡。分析与论证：分析比较(2)、(3)、(4)可得：物体G所受浮力大小与_有关；分析比较(2)、(4)、(5)可得：物体G所受浮力大小与有_关；由题中信息计算物体G的体积V=_m3，盐水的密度_kg/m3。（，g=10N/kg）【答案】右 物体排开液体的体积 液体的密度 1.010-4 1.125103 【解析】【分析】【详解】1杠杆在如图1位置平衡后，要使杠杆在水平位置重新平衡，应将平衡螺母向右调节。2步骤(2)、(3)、(4)是让物体未浸入、部分浸入和浸没于水中，而钩码逐渐靠近支点，说明物体G所受的浮力逐渐变大，所以可得物体G所

10、受的浮力大小与排开液体的体积有关。3步骤(4)(5)是让物体G分别浸没在水中和盐水中，所以比较的是浮力大小与液体密度的关系。4由步骤(4)及杠杆的平衡条件得(G物-F浮)4L=1N4L，(2N-F浮)4L=1N4L所以F浮=1N由阿基米德原理有，物体的体积5由步骤(5)及杠杆的平衡条件得(2N-F浮)4L=1N3.5L所以F浮=1.125N由阿基米德原理有，盐水的密度5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：次数物体的重力G/N物体被提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率120.11.00.366.7%230.11

11、.40.371.4%340.11.80.374.1%420.11.50.2(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_（选填“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，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率_（选填“变大”“不变”或“变小”）；(3)用甲滑轮组提升不同重物时，绳重和摩擦导致的额外功与总功的比为定值k，根据表格中的数据可求出k=_。【答案】66.7 乙 变大 【解析】【分析】【详解】(1)1表格中第四次的有用功W有=Gh=2N0.1m=0.2J总功W总=Fs=1.5N0.2m=0.3J那么机械效率2由于s

12、=2h，所以所用滑轮组的承重绳子数为2根，则用的是图乙。(2)2由表格数据可知，从1至3次实验，在增大提升物体的重力时，滑轮组的机械效率越来越大。(3)3假设绳重和摩擦导致的额外功为W其它，根据题意有第一次实验时，滑轮组做的总功及有用功分别为W总1=F1s1=1.0N0.3m=0.3J，W有1=G1h1=2N0.1m=0.2J即W其它1=0.3Jk第二次实验时，滑轮组做的总功和有用功分别为W总2=F2s2=1.4N3m=0.42J，W有2=G2h2=3N0.1m=0.3J第一、二次实验，滑轮组所做的总功和有用功分别增加了W总2- W总1=0.42J-0.3J=0.12J，W有2- W有1=0.

13、3J-0.2J=0.1J而滑轮组所做的总功W总= W有+ W动+ W其它可是，滑轮组每次做功，动滑轮所做的功不变，即两次做功，绳重和摩擦导致的额外功增加了0.02J，那么所以6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11.00.10.80.431.25%21.00.20.80.831.25%32.00.11.20.441.67%43.00.11.5(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”

14、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=_；(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 0.4 50% 越大 2.2 C 【解析】【分析】【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，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

15、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，那么代入数据可得解得。(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。7如图是探究杠杆平衡条件的几个实

16、验情景：(1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆_（填“是”或“不是”）平衡状态；(2)如图乙所示，在A处挂三个钩码，在B处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡，若将杠杆A、B处的钩码同时向外移动一格，杠杆将_（选填“保持不变”、“左端下降”或“右端下降”）；(3)如图丙，取下B处钩码，改在C处用细绳竖直向上拉，使杠杆再次在水平位置平衡，则拉力F为_N（每个钩码重0.5N）；若将细绳转到虚线位置时，仍使杠杆水平平衡，此时拉力F_（选填“变小”、“不变”或“变大”），原因是_；(4)杠杆在生活中应用非常广泛，图丁是脚踩式垃圾桶的结构简图，则杠杆DEF是_（选填“省力杠杆”“费力杠杆”和

17、“等臂杠杆”），此种杠杆的好处是_。【答案】是 左端下降 0.75 变大 拉力F的力臂变短 费力杠杆 省距离 【解析】【分析】【详解】(1)1如图甲所示，杠杆保持静止状态，是平衡状态。(2)2假设一个钩码重力为G，杠杆上一格为L，在A处挂三个钩码，在B处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡，若将杠杆A、B处的钩码同时向外移动一格，则杠杆左端有右端有则杠杆会出现左端下降的情况。(3)3假设杠杆上一格为L，A处力臂为2L，C处力臂为4L，每个钩码重0.5N，根据杠杆平衡条件有则C处拉力F为45若将细绳转到虚线位置时，拉力F的力臂变短，A处的作用力、力臂不变，仍要使杠杆水平平衡，根据杠杆平衡条件可知，

18、此时拉力F将变大。(6)67如图丁所示，脚踩式垃圾桶使用时，杠杆DEF的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆；费力杠杆的特点是费力省距离。8如图所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向_（左/右）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。其目的是_；(2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：_（用字母表示）。他这样得出的结论_（合理/不合理）

19、；原因是：_；(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：_。【答案】左 减小了杠杆的自重对实验的影响 不合理 实验次数较少，得出的结论不具有普遍性 杠杆本身受到重力 【解析】【分析】【详解】(1)1发现杠杆右端下沉，说明右端重，应该把杠杆两端的平衡螺母向左调。2使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。其目的是把重心移至支点处，让杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响。(

20、2)345杠杆的平衡条件为：动力动力臂=阻力阻力臂，探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律，本次实验，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律。(3)6图乙中，支点位于动力和阻力的右侧，杠杆的重心不在支点上，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆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。9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

21、，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/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

22、，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，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=1N20cm2N

23、15cm=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。10探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆左端下沉，此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向_调

24、，至杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是_；(2)某同学进行正确的实验操作后，能不能根据图甲的这一组数据得出探究结论？_（填“能”或“不能”）。理由是_；(3)如图甲所示，杠杆水平位置平衡。如果在杠杆两侧各加上一个相同的钩码，则杠杆_（填“左”或“右”）端将下沉；(4)如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若杠杆仍然保持在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_（填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】右 消除杠杆自身的重力对实验结果的影响 不能 一次实验具有偶然性，不具备必然性 右 变大 【解析】【分析】【详解】(1)12杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将

25、两端的平衡螺母（左端和右端均可）向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；当杠杆在水平位置平街时，力的方向与杠杆垂直，力臂等于支点到力的作用线的距离，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。(2)34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总结实验结论。(3)5设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果在图甲中杠杆两侧各添加一个相同的钩码时，杠杆的左端杠杆的右端故右左，则右端将下沉。(4)6乙图中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂

26、为OC，弹簧测力计向右倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大。11某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验，先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G（如图甲），再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置：(1)如图乙中，为了测量绳子自由端的拉力F，A同学在缓慢匀速提升时读数，B同学在弹簧测力计静止时读数，然后把测得各个量数值，代入机械效率的公式，计算出机械效率的值，这两位同学_（选填“A”或“B”）操作是正确的；(2)按照A同学的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F_（选填“大于”、“小于”或“等于”）；(3)实验中要分

27、别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了_。【答案】A 大于 测量钩码和弹簧测力计移动的距离 【解析】【分析】(1)在使用滑轮组时，滑轮组还要克服一些机械摩擦，所以要测量滑轮组的机械效率，需使物体上升进行读数。(2)使用滑轮组时，拉力不仅要克服物体的重力，还要克服动滑轮的重力及机械摩擦。(3)要测滑轮组的机械效率，需测出G、h、F、s，根据公式计算。所以需要测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功。【详解】(1)1为了测量滑轮组提升物体时的机械效率，所以需在缓慢匀速提升时读数，则A同学操作正确。(2)2由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，则，但其成立的条件是不考虑机械自重和摩擦，若考

28、虑的话拉力F大于。(3)3为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功，应分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。12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