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(备战2021)中考物理实验探究真题精准练 专题18 简单机械(含解析).docx

1、专题18简单机械近年中考实验探究真题专题精准练习50题:1(2020湖南郴州市中考真题)小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。(1)为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时应将杠杆右端的螺母向_调节(填“左”、“右”),使杠杆在水平位置达到平衡。(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是_。(3)实验时,小明在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,如图乙所示,则在右侧B位置(右边位置第三格)应挂_个相同规格的钩码,杠杆可以重新在水平位置平衡。(4)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测

2、力计,在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数_(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是_。【答案】右为了直接从杠杆上读出力臂4变小见解析【详解】(1)1为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,杠杆右端偏高,应将杠杆右端的螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡。(2)2在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上读出力臂。(3)3一个钩码的重力为G,设杠杆的一个小格为L,由杠杆的平衡条件F1L1F2L2知3G4LnG3L

3、可得n4,即在B位置挂上4个钩码,使杠杆在水平位置平衡。(4)45图丙中,当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中,要保持杠杆仍在水平位置平衡,则拉力F将变小,因为当拉力由倾斜变成垂直时,阻力、阻力臂不变,拉力F的力臂变大,相应的力会变小,这样才能继续平衡。2(2020山东菏泽市中考真题)现有两个品种相同的实心西瓜,形状不同,在没有直接测量质量和重力工具的情况下,要判断哪个更重,在以下三种方案中方案一:将西瓜分别装入相同的网,分别挂在已调节好的等臂杠杆的两端,观察杠杆的倾斜情况;方案二:将西瓜分别装入相同的网,分别系在一条跨过定滑轮的绳子两端,向上提滑轮,观察哪个先离开地面;方案三:把两

4、个西瓜放在质地均匀的同一块海绵上,观察海绵形变的大小。你认为方案_不可行,原因是_。【答案】三无法控制受力面积的大小相同【详解】1方案三不可行。2方案一:将西瓜分别装入相同的网,分别挂在已调节好的等臂杠杆的两端,根据杠杆的平衡条件可知,由于力臂相同,向下倾斜的一端的拉力大,则这一端的西瓜的重力大,故方案一可行;方案二:将西瓜分别装入相同的网,分别系在一条跨过定滑轮的绳子两端,向上提滑轮,由于使用定滑轮不省力也不费力,若一个西瓜先离开地面,说明这个西瓜向下的拉力小,重力小,故方案二可行;方案三:把两个西瓜放在质地均匀的同一块海绵上,由于西瓜的形状不同,无法控制受力面积相同,不能通过海绵形变的大小

5、来判定压力的大小,故方案三不可行。3(2020四川眉山市中考真题)小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。(1)如图A所示,此时的杠杆_(选填“是”或“不是”)平衡状态。实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,且便于直接从杠杆上读出力臂的大小,应将杠杆调到_;(2)小明同学所在实验小组完成一次操作后,实验现象如图B所示,他们记录的数据为动力F11.5N,动力臂l10.2m,阻力F21N,则阻力臂l20.3m。甲同学测出了这组数据后就得出了“动力动力臂阻力阻力臂”的结论,乙同学认为他的结论不一定科学,理

6、由是_。他把右边的钩码换成弹簧秤,使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度,如图C所示,此过程中,弹簧秤拉力的大小_(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)图B实验中,小明把两边的钩码同时远离支点一格,杠杆不再平衡,_(选填“左”或“右”)端会下沉。小明回家又做了图D的探索,将一根长为L,重为G的均匀木棒,有的木棒伸出桌子边缘,用竖直向下的力F0压木棒的一端,当F0_时,木棒刚好会被翘起。【答案】是水平位置平衡一组实验数据太少,具有偶然性,不便找出普遍规律不变左1.5G【详解】(1)12杠杆保持静止,此时杠杆是处于静止状态,达到平衡;实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,且便于直接从杠杆上读出力

7、臂的大小,应将杠杆调到水平位置平衡。(2)3只有一次实验得出杠杆平衡的条件是:动力动力臂阻力阻力臂。这种结论很具有偶然性,不合理;要进行多次实验,总结杠杆平衡条件。4力臂等于支点到力的作用线的距离,竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图c所示,此过程中,弹簧测力计拉力的力臂变小,钩码对杠杆拉力的力臂也变小,但是根据三角形的相似性,动力臂和阻力臂的比值是不变的,所以拉力大小不变。(3)5设一个钩码重为G,杠杆一个格的长度为L,杠杆在水平位置平衡后,如果将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后,左端力与力臂的乘积为3G5L15GL右端力与力臂的乘积为2G7L14GL左端下

8、沉。6为了木棒刚好会被翘起,此时杠杆的支点是桌子边缘,根据杠杆的平衡条件可知F0LG(LL)F01.5G4(2020四川广安市中考真题)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每个重力都为0.5N的钩码若干个。(1)实验前将杠杆中点置于支架上,调节平衡螺母使杠杆在水平位置静止的目的是:_和消除杠杆自重对实验的影响;(2)如甲图所示,杠杆处于平衡状态若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码,那么杠杆的_(选填“右”或“左”)端下沉;(3)在乙图中,将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向,如果要继续保持杠杆在水平方向静止,测力计的示数要_(选填“变小”“不变”

9、或“变大”);(4)如果忽略杠杆自重对实验的影响,则在丙图中要使杠杆在水平位置保持平衡,弹簧测力计对杠杆的最小拉力为_【答案】便于测量力臂右变大1.2N【详解】(1)1使杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆自重对实验的影响,探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,这样方便测量力臂。(2)2若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码,杠杆左端G6l=6Gl杠杆右端2G4l=8Gl左边力与力臂的乘积小于右边力与力臂的乘积,右端下沉。(3)3将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂变小,由杠杆平衡条件可知弹簧测力计的拉力变大。(4)4阻力和阻力臂不变,要使动力最小,由杠杆平衡条件可知

10、动力臂最大,最大动力臂是10l,所以F10l=4G6lF=2.4G=2.40.5N=1.2N5(2020湖南湘潭市中考真题)测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。实验次数钩码重力钩码上升高度拉力绳端移动距离机械效率11.051521.550.81532.051.01542.0101.030(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次实验时所做的有用功为_J,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_(选填“大”或“小” ,滑轮组的机械效率越高;分析3

11、、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的是_。A增大绳重B减轻动滑轮重C加快物体提升的速度【答案】匀速0.60.075大无关B【详解】(1)1实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动。2测力计分度值为,第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为。(2)34第2次实验时所做的有用功第2次做的总功滑轮组的机械效率是(3)5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。6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

12、的高度无关。(4)7各选项的分析如下:A增大绳重,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小,故A不符合题意;B减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率大,故B符合题意;C由(3)知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,根据,机械效率与物体提升的速度无关,故C不符合题意。故选B。6(2020湖南长沙市中考真题)某实验小组用下图的实验装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如表所示。(1)实验中应尽量竖直向上_拉动弹簧测力计;(2)第一次实验中测得滑轮组的机械效率为_%;(3)分析以上数据可知,使用同一个滑轮组提升重物时,被提升物体的重力越_,滑轮组的机械效率越高。实

13、验次数物理量1234钩码重G物/N0.51.01.52.0钩码上升高度h/m0.10.10.10.1绳端拉力F/N0.30.50.70.9绳段移动距离s/m0.30.30.30.3机械效率67%71%74%【答案】匀速56%大【详解】(1)1要正确测量绳端拉力,需竖直向上匀速拉动测力计。(2)2第1次实验测得的机械效率为(3)3分析以上数据可知:使用同一滑轮组,增大物重可以提高滑轮组的机械效率。7(2020吉林长春市中考真题)小致根据杠杆平衡条件在家测量某液体的密度,其装置放在水平面上,如图所示。轻质硬杆和垂直固定在一起,压在电子秤上,O为支点,且测量过程中O点和C点位置保持不变。(1)调节杆

14、在水平位置平衡,其目的是_;(2)将一个质量不计的矿泉水瓶装满水,用细线将矿泉水瓶悬挂在杆的D点上,记录此时电子秤的示数为m,测量悬挂点D到O点的距离为;(3)取下装水的矿泉水瓶,将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体,用细线将矿泉水瓶悬挂在D点,此时电子秤的示数小于m,则待测液体的密度_水的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。向_(选填“左”或“右”)移动悬挂点的位置,直到电子秤的示数仍为m,测量此时悬挂点到O点的距离为;(4)待测液体密度的表达式为_(水的密度用水表示);(5)若考虑矿泉水瓶的质量,测量结果为,则_(选填“”、“=”或“”)。【答案】便于测量力臂小于左【详解】(1)1

15、为了便于测量力臂,需要调节杆在水平位置平衡。(3)2将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体,用细线将矿泉水瓶悬挂在D点,力臂OD不变,此时电子秤的示数小于m,说明电子秤受到的压力变小,由杠杆平衡条件可知待测液体的重力小于矿泉水的重力,所以待测液体的质量小于矿泉水的质量,由于体积相同,由可知待测液体的密度小于水的密度。3要使电子秤的示数仍为m,电子秤受到的压力变大,待测液体的重力不变,由杠杆平衡条件可知需要增大力臂,向左移动悬挂点的位置。(4)4原来矿泉水挂在杠杆上,由杠杆的平衡条件可知m1gOB=G水l1装满待测液体矿泉水瓶挂在杠杆上,由杠杆的平衡条件可知m1gOB=G液l2G水l1=G液l2

16、G液=m液g=m液=(5)5若考虑矿泉水瓶的质量,液体的质量变小,由杠杆平衡条件可知力臂l2变大,由可知测量的密度变小,即8(2020浙江台州市中考真题)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是_。(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是_,物体才处于静止状态。(3)如图乙,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这

17、项研究的目的是_。【答案】减小研究对象的自重对实验的影响在同一直线上作用在物体上的两个力满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态【详解】(1)1由于小卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,这样可以减小研究对象的自重对实验的影响。(2)2图甲中静止的研究对象转到虚线位置,此时两个力不在同一条直线上,松手后发现研究对象发生转动,这表明二力平衡时,这两个力需要满足的条件是在同一条直线上,物体才处于静止状态。(3)3当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,可以观察到物体做匀速直线运动,当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,可以观察到物体做变速运动,所以研究的目的是:作用在物体上的两个力满足什么条

18、件,物体才能保持匀速直线运动状态。9(2020湖南永州市中考真题)如图所示,一轻质杠杆左端A处用轻绳挂一实心小球,小球浸没在水中,右端B处施加一个竖直向下的拉力F,此时杠杠水平平衡。已知OA20cm,OB30cm,F2N,小球的体积为100cm3,则小球所受浮力的大小为_N,绳子对杠杆A端拉力的大小_N,小球的质量为_kg;若烧断A端的细绳,小球将_(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。(忽略轻质杠杆和细绳的重力,g取10N/kg,水l.0103kg/m3)【答案】130.4下沉【详解】1小球排开水的体积受到水的浮力2由杠杆的平衡条件可得则绳子对杠杆A端的拉力3由于力的作用是相互的,小球受到的

19、拉力小球受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的拉力而处于静止状态,则小球的重力其质量 4此时若烧断A端的细绳,小球将下沉。10(2020广西柳州市中考真题)小杰用实验探究杠杆的平衡条件。所用杠杆刻度均匀,各钩码相同。(1)静止于支架上的杠杆如图甲示,应将杠杆右侧的螺母向_选填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平平衡状态,这样做的目的是为了便于测量_(选填“力”成“力臂”)。杠杆平衡后,在实验过程中,_(选填“可以”或“不可以”)再调节螺母;(2)在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码,改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录教据,总结可得杠杆的平衡条件为:动力动力臂阻力阻力臂;(3)

20、根据结论可知,要使杠杆呈图乙中的水平平衡状态,应在B点挂_个钩码;改用弹簧测力计替换B点的钩码,始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度(图丙),此过程中弹簧测力计拉力的力臂_,拉力的大小_(后两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】右力臂不可以4变小不变【详解】(1)1杠杆向左倾斜,左侧较重,平衡螺母应向右调。2使杠杆处于水平平衡状态,这样做的目的是为了便于从杠杆上直接读出力臂的长度。3杠杆平衡后,在实验过程中,不可以再调节螺母。(3)4根据动力动力臂阻力阻力臂,左边力臂为4,钩码数为3,右边力臂为3,故钩码数为4。5始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角

21、度,力臂与杠杆不垂直,此过程中弹簧测力计拉力的力臂变小。6始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度动力臂与阻力臂的比值不变,物重不变,故拉力不变。11(2020河北中考真题)斜面是一种简单机械,在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力,如:_。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定,比值越小,越省力)小明做了如下猜想:猜想1:与斜面的表面材料有关;猜想2:与斜面的倾斜程度有关;猜想3:与物体受到的重力大小有关。小明为验证上述猜想,利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同,在沿斜面拉力

22、的作用下,在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。实验序号123456斜面倾角1(1)2(21)斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物块重G/N2.02.04.06.02.02.0沿斜面拉力F/N1.351.522.704.051.521.70回答下列问题:(1)通过对比实验_中的数据可知,使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关;(2)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论是:在其他条件相同时,_;(3)为验证猜想3,小明做了实验_(填写实验序号),分析实验数据后,小明认为这几次实验省力情况相同,依据是_。(拓展)完成实验后,小明沿斜面用1.8N的拉力,将重为4.5N的物体从斜面底

23、端匀速拉到了顶端。已知斜面长1.2m、高0.3m,则斜面的机械效率是_%。(把重物直接提升0.3m所做的功作为有用功)【答案】盘山公路1和2其他条件相同时,斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力1、3、4根据1、3、4的实验数据可知,物体的重力变为原来的几倍,拉力会变为原来的几倍,即沿斜面的拉力F与物体的重力G的比值大小相等62.5【详解】1斜面是一种简单机械,使用斜面可以省力。当斜面的高度一定时,斜面越长,则坡度越缓,则越省力;如:盘山公路。(1)2探究斜面省力的情况与斜面的表面材料有关时,采用的是控制变量法,实验中需要控制物重、倾角相同,表面材料不同,所以应该对比1和2的数据。(2)3对比实验

24、1、5、6中的数据可知,在斜面的表面材料、物重相同的情况下,倾角越小,拉力越小,故结论是:在其他条件相同时,斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力。(3)45探究斜面省力的情况与重力大小有关时,根据控制变量法可知,实验中需要控制倾角相同、表面材料相同,物体的重力不同;所以需要对比1、3、4的实验数据。根据1、3、4的实验数据可知,物体的重力变为原来的几倍,拉力会变为原来的几倍,即沿斜面的拉力与物体的重力G的比值大小相等。6有用功为W有Gh4.5N0.3m1.35J拉力做的总功W总Fs1.8N1.2m2.16J斜面的机械效率12(2020黑龙江哈尔滨市中考真题)提高机械效率,能够更充分地发挥机械设备

25、的作用,“测量机械效率”实验装置如图(每个动滑轮重相同。忽略摩擦及绳重)。(1)实验中应_拉动弹簧测力计。(2)实验过程中收集到、三组实验数据如下。装置钩码重钩码上升的高度弹簧测力计示数绳子自由端移动的距离20.11.50.220.11.00.350.12.00.3计算出组实验的:有用功_J,机械效率_。(3)比较、两组的机械效率,它们的关系是:_。若提升相同物重到相同高度,与装置相比,装置的优势是_。比较、滑轮组,它们机械效率的关系是:_,影响它们机械效率高低的因素是_。【答案】竖直向上匀速0.2省力提升物体的重力不同【详解】(1)1在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样弹簧测力计示

26、数稳定,便于读数。(2)23由第三组数据知道,有用功总功为则机械效率为(3)45b的有用功为总功为的有用功和总功相同,机械效率相同,根据数据zd ,的拉力大于的拉力,所以的优势是省力6c的有用功为总功为则机械效率为7、滑轮组,它们机械效率的关系是:,其原因是提升物体的重力不同.13(2020江苏淮安市中考真题)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:(1)实验前杠杆的位置如图甲所示:若使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向_调节。(2)杠杆调节平衡后,在如图乙所示A点悬挂3个钩码(每个钩码重力为0.5N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置再次平衡,此时弹簧测力计示数F1_N。重

27、复多次实验,进一步探究杠杆的平衡条件;(3)某小组的实验数据如下表所示,得到与其他组不一样的结论:动力与阻力F1成正比关系。你认为该结论可靠吗?_。并说明理由:_;实验序号动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11151.510221531033154.510【答案】左1不可靠没有同时改变力与力臂的大小【详解】(1)1为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,左端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向左调节。(2)2图中所示的弹簧测力计的分度值是0.1N,故示数为1N。(3)34由实验数据得到与其他组不一样的结论,动力与阻力F1成正比关系,该结论不可靠,因为没

28、有同时改变力与力臂的大小。14(2020湖北省直辖县级行政单位中考真题)利用图中的装置探究杠杆平衡的条件,每个钩码的质量相等,杠杆上的刻度均匀(1)如图甲,不挂钩码时,出现杠杆右端下沉,应向_(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至杠杆在水平位置平衡;挂上钩码,移动钩码位置使杠杆在水平位置再次平衡,此时也要选择在水平位置平衡的目的是_;(2)图甲中,杠杆在水平位置已经平衡,若将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个,杠杆会_(选填“顺时针”或“逆时针”)转动;(3)三次实验数据见下表,分析数据可知,杠杆的平衡条件是_;次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.22.00.121

29、.50.11.00.1532.00.151.50.2(4)如图乙,用弹簧测力计代替右侧钩码,沿与水平方向成60角斜向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡若把左侧钩码的拉力作为阻力,右侧弹簧测力计的拉力作为动力,此时的杠杆是_杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);请在乙图中画出此时拉力F的力臂l_【答案】左可以直接读出力臂(或“便于测量力臂”)逆时针F1l1=F2l2省力【详解】(1)1杠杆右端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节,使杠杆在不挂钩码时,保持水平静止。2为了便于测量力臂,挂上钩码,移动钩码位置使杠杆在水平位置再次平衡,此时也要选择在水平位置平衡。(2)3设一个

30、钩码的重力为G,一格的长度为l,将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个,左端2G2l=4Gl右端G3l=3Gl左端力和力臂的乘积较大,杠杆逆时针转动。(3)4根据表中数据得到1.0N0.2m=2.0N0.1m=0.2Nm1.5N0.1m=1.0N0.15m=0.15Nm2.0N0.15m=1.5N0.2m=0.3Nm可知杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2(4)56设一格长度为l1,反向延长力F的作用线,从支点O向力F的作用线做垂线段,得到力臂l,如图所示:动力臂l=3l1sin60=l12.6l1阻力臂l2=2l1动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。15(2020辽宁朝阳市中考真题)在“测量滑轮组的机械

31、效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示,第三次实验时的拉力如图所示。实验次数钩码所受的重力G/N钩码上升的高度h/cm拉力F/N绳自由端移动的距离s/cm机械效率12100.83083.3%24101.530361030*(1)实验中应_拉动弹簧测力计使钩码上升;(2)表格中编号的数据应为_;编号的数据应为_;(3)比较实验数据可得出的实验结论是:使用同样的滑轮组,_;(4)如果在第一次实验时,忽略绳重和摩擦,可以计算出动滑轮的重力为_N。【答案】竖直向上匀速2.288.9%提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高0.4【详解】(1)1实验中应竖直向上匀速拉动弹簧

32、测力计使钩码上升。(2)2由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,拉力为2.2N。3由可得第二次实验的机械效率(3)4实验选用的是同滑轮组,动滑轮的重力不变,由表中实验数据分析可知,同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。(4)5因忽略绳重和摩擦,故所做额外功是克服动滑轮重力阻力所做的功,则有则动滑轮的重力为16(2020湖北十堰市中考真题)如图是小明“探究杠杆平衡条件”的实验:(1)在水平静止的杠杆上A、B处,挂5个质量均为50g的钩码,如图甲所示,杠杆平衡。他猜想杠杆的平衡条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂:(2)改变钩码数量与位置,数据记录如下表,分析表中数据,杠杆平衡条件应为_。

33、实验次数左侧钩码数(个)左侧钩码距离支点O(格)右侧钩码数(个)右侧钩码距离支点O(格)123322163232634(3)某次实验如图乙,使杠杆恢复水平平衡的最简单操作是_。(4)图丙是小明验证结论的实验,E点弹簧测力计示数是_N (g取10N/kg)。【答案】动力动力臂=阻力阻力臂将C点处的钩码向左移动一格1N【详解】(2)1由表格数据可知左侧钩码个数与左侧钩码距离支点的格数乘积等于右侧钩码个数与右侧钩码距离支点的格数乘积,可以得出的结论是:动力动力臂=阻力阻力臂。(3)2由图乙可知,杠杆左侧的钩码数为1个,距离支点3格,杠杆左侧的钩码数为2个,距离支点2格,如图乙,使杠杆恢复水平平衡的最

34、简单操作是将C点处的钩码向左移动一格使左侧钩码个数与左侧钩码距离支点的格数乘积等于右侧钩码个数与右侧钩码距离支点的格数乘积。(4)3由图可知,右侧钩码的个数为5个,每个钩码质量为50g,钩码的总重为钩码距离支点2个格,根据杠杆平衡的条件,动力动力臂=阻力阻力臂,所以弹簧测力计的示数为读数为1N。17(2020山东德州市中考真题)探究杠杆的平衡条件。(1)实验前杠杆静止在如图所示的位置,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_调节。(2)实验时用如图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式(_)A一个人无法独立操作B

35、需要使用太多的钩码C无法测量力臂D力和力臂数目过多在图中,不改变支点O左侧所挂的三个钩码及其位置,保持右侧第_格的钩码不动,将右侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆也可平衡。继续实验:实验数据:次数左侧右侧动力动力臂阻力阻力臂11.0102.0521.550.51532.0151.520(3)结论杠杆的平衡条件是:_(4)交流评估实验进行三次的目的是_(只有一个选项正确,填写对应字母)a.取平均值减小误差b.归纳出物理规律c.使每组数据更准确某同学在第3次实验的基础上,将左右两侧的钩码同时向支点O移动,则杠杆_。(选填“保持平衡”“左侧下沉”或“右侧下沉”)【答案】左D3(动力动力臂=阻力阻力臂

36、)b右侧下沉【详解】(1)1由图可知,杠杆左端高,右端低,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左移动。(2)2实验中,如图所示的方式悬挂钩码,杠杆平衡时,杠杆的右侧在多个力共同作用的结果,采用这种方式是不妥当的。这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多,故选D。3不改变支点O左侧所挂的三个钩码及其位置,将右侧另外两个钩码改挂到第三个钩码的下方,即右侧的力是三个钩码,根据杠杆平衡的条件得到3个3格=3个n格n=3即保持右侧第3格的钩码不动。(3)4由表中数据可知,杠杆的平衡条件是(动力动力臂=阻力阻力臂)。(4)5实验进行三次,可以归纳出物理规律,一次实验获得的数据有偶然性,故选B。6在第3次实验的

37、基础上,将左右两侧的钩码同时向支点O移动,杠杆左侧2.0N(15cm-5cm)=20Ncm杠杆右侧1.5N(20cm-5cm)=22.5Ncm左侧力和力臂的乘积小于右侧力和力臂的乘积,杠杆右侧下沉。18(2020湖北荆门市中考真题)为了测量某金属块的密度进行了如下操作:(1)由于手中没有天平,现利用杠杆平衡原理测物体的质量。如图甲所示,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时保持水平并静止,达到平衡状态。将待测金属块用细线挂在杠杆左侧A点,用完全相同的细线将若干钩码挂在杠杆右侧B点,使杠杆重新在水平位置保持静止。已知右侧钩码的总质量为52g,则该金属块的质量为_g;(2)将水倒入量筒中,液面位置

38、如图乙所示,再把金属块完全浸没在量筒的水中,液面升高,如图丙所示,则该金属块的体积为_m3 ;(3)由(1)、(2)步可求得金属块的密度为_kg/m3;(4)若在第(2)步中先进行图丙所示操作,再进行图乙所示操作,则所测得金属块的密度相对于第(3)步_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。【答案】39510-67.8103偏小【详解】(1)1由杠杆的平衡条件可知Gl1=G钩码l2mgl1=m钩码gl2ml1=m钩码l2m20cm=52g15cmm=39g(2)2由图乙知,水的体积为25mL,由图丙知,水和金属块的总体积为30mL,该金属块的体积为V=30mL-25mL=5mL=5cm3=510-

39、6m3(3)3金属块的密度(4)4先测量水和金属块的总体积,后测量水的体积,金属块从量筒中拿出会沾一些水,导致水的体积偏小,求出金属块的体积会偏大,由得到金属块的密度偏小。19(2020湖北随州市中考真题)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

40、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【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,弹簧测力计对杠杆施加拉力的

41、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。20(2020天津中考真题)在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想:猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关;猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关;为了验

42、证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计;小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如下表所示:实验次数钩码所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率𝜂12.00.11.00.366.7%24.00.11.80.374.1%36.00.12.50.3请你解答如下问题:(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为_:根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式(_);(2)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率_(选填“越高”“越低”或

43、“不变”);(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是_【答案】80.0%越高自重不同的滑轮【详解】(1)1第3次实验中,有用功W有=Gh=6.0N0.1m=0.6J通过滑轮组所做的总功W总=Fs=2.5N0.3m=0.75J滑轮组的机械效率2因为绳子端移动的距离是物体提升高度的3倍,所心滑轮组承重绳子的根数为3,那么滑轮组的绕线如图:(2)3分析表格数据知,用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率越高。(3)4猜想二,要验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关,换用自重不同的动滑轮进行实验。21(2020江苏盐城市中考真题)小明做“探究杠杆平条件”实验:(1)实验前,杠杆静止时

44、的位置如图甲所示。要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_调节;(2)使用弹簧测力计时,首先进行的操作是_;(3)如图乙所示,在杠杆左侧挂2个钩码,每个钩码的质量为50g,为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,在A点沿_向下方向拉动弹簧测力计,直至杠杆在_位置平衡。并将第一次数据记录在表格中,表中F1大小为弹簧测力计示数,F2大小为钩码的重力,l1、l2分别为F1、F2对应的力臂;(4)接下来,小明又进行了三次实验,将数据填在表中,最后总结得出律。每次实验总是在前一次基础上改变F2、l1、l2中的一个量。小华分析数据后发现,第_次实验与前一次改变的量相同,需要调整的实验步骤是_。序号FI/Nl1

45、/cmF2/Nl2/cm11.510.01.015.0.23.010.02.015.031.520.02.015.041.030.02.015.0【答案】右校零竖直水平4保持F2和l1不变,改变l2的大小【详解】(1)1杠杆的右端上翘,要使它在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的右端移动。(2)2使用弹簧测力计时,需要先将指针调到零刻度线处。(3)34由图可知,在杠杆左侧挂2个钩码,为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,由于力臂是支点到力的作用线的距离,所以在A点沿竖直向下方向拉动弹簧测力计,直至杠杆在水平位置平衡。(4)56由实验序号2、3可知,F2和l2不变,l1增大10cm,由序号4、3可知,F

46、2和l2不变,l1增大10cm,所以第4次次实验与前一次改变的量相同。由于改变F2、l1、l2中的一个量,所以需要保持F2和l1不变,改变l2的大小。22(2020湖南岳阳市中考真题)“测滑轮组的机械效率”的实验数据如下表:实验次数物重G(N)物体上升高度h(m)拉力F(N)绳子自由端移动距离s(m)机械效率140.12.00.366.7%250.10.369.4%360.12.60.3(1)实验时,应沿竖直向上的方向_拉动弹簧测力计;(2)第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示为_N;(3)第3次实验滑轮组的机械效率是_;(保留一位小数)(4)如果用这个滑轮组提升7N的重物,则它的机械效率可能

47、是_(选填序号)。A60% B70% C80%【答案】匀速2.477.0%C【详解】(1)1在实验过程中,应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计,此时处于平衡状态,受到平衡力的作用,测力计示数才等于拉力大小。(2)2由图可知,测力计分度值为0.2N,则第2次实验中弹簧测力计的示数为2.4N。(3)3第3次实验滑轮组的机械效率=77.0%(4)4由实验数据可知,用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高,所以,使用该滑轮组提升7N的重物,此时物重比第3次实验的物重还大,则此时滑轮组的机械效率大于77.0%,可能为80%,故选C。23(2020四川自贡市中考真题)小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行

48、探究杠杆的平衡条件实验,已知每个钩码重0.5N。(1)实验前,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”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。你认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是_;(2)在图甲中的A点悬挂4个钩码,要使杠杆仍保持水平位置平衡,需在B点悬挂_个钧码;(3)如图乙所示,取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,仍使杠杆水平位置平衡,测力计的拉力为_N;若在C点改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平位置平衡,则测力计的读数将_(选填“变大”或“变小”或“不变”),若此时斜向右上方的测力计与竖直方向间的夹

49、角为60,杠杆在水平位置平衡时,测力计的读数为_N。【答案】右便于测量力臂21变大2【详解】(1)12杠杆静止时,杠杆左端下沉,说明右端偏高,平衡螺母需向右调节,直到杠杆在水平位置平衡。杠杆只有在水平位置平衡时,力臂才正好在杠杆上,这样测量起来会比较方便。(2)3设杠杆每个格的长度为l,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件FAlA=FBlB4G2l=FB4lFB=2G即需在B点处挂2个钩码。(3)4取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上的拉力,根据杠杆的平衡条件得到4G2l=FC4lFC=2G=20.5N=1N5如改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,阻力和阻力臂不变,动力臂

50、减小,动力要增大,所以弹簧测力计示数变大,才能使杠杆仍然水平平衡。6从支点O到动力作用线做垂线,支点与垂足之间的距离即为力臂,如图所示:由杠杆的平衡条件得到F=2N24(2020四川达州市中考真题)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

51、)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1.010-41.125103【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,

52、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25(2020山东青岛市中考真题)研究定滑轮的特点:(1)在研究使用定滑轮是

53、否省力时,用如图甲所示装置匀速提升重物,需要测量的物理量是_和_。(2)如图乙所示,分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物,则三个力的大小关系是_。(3)旗杆顶部有一个定滑轮,给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮_的特点。【答案】弹簧测力计对绳子末端的拉力物体的重力F1=F2=F3可以改变力的方向【详解】(1)12在研究使用定滑轮是否省力时,我们需要比较绳子末端受到的拉力和物体的重力大小;用如图甲所示装置匀速提升重物,需要测量的物理量是弹簧测力计对绳子末端的拉力和物体的重力。(2)3图乙的装置是一个定滑轮,定滑轮工作的特点既不省力也不费距,所以分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物,三个力的

54、大小相等,即F1=F2=F3(3)4虽然既不省力也不费距,但是定滑轮可以改变力的方向,所以旗杆顶部装一个定滑轮能够方便我们升降国旗。26(2020四川广元市中考真题)如图所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置,每个钩码重为0.5N(钩码个数若干),弹簧测力计量程为05N。(1)将该装置置于水平桌面上,静止时处于甲图所示状态。为使杠杆在水平位置平衡,小王应将杠杆右端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)移,这样做的好处是便于直接测量_。(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡,若在A点下方再挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,则需将B点的钩码向右移动_格。(3)丙图中杠杆每个小格长度均为5 cm,在C

55、点竖直悬挂4个重为0.5N的钩码,当在D点用如丙图所示动力F拉杠杆。使杠杆在水平位置平衡,此时动力臂为_cm,动力F为_N。【答案】左力臂1103【详解】(1)1为使杠杆在水平位置平衡,小王应将杠杆右端的平衡螺母向左移。2在实验中也必须使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。(2)3如图乙所示,设一格的长度为l,根据杠杆的平衡条件可得解得:n=4,故应该将B处所挂钩码向右移动43=1格(3)4当动力在D点斜向下拉(与水平方向成30角)动力臂是5根据杠杆的平衡条件可得,动力为27(2020江苏连云港市中考真题)密度是物质的重要属性,生产、生活中常常需要测量各种液体的密度。某同学在综合实践活动中自

56、制了测量液体密度的杠杆密度计,可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值,受到了老师的肯定和表扬,结构如图所示。所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、两种规格的空桶(100mL和200mL)、质量为m的物体A、细线。设计过程如下:(1)将杠杆在O点悬挂起来,空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l,C点到O点的距离为l0,此时C点的密度刻度线应标注为_;(2)在B点的空桶内注满液体,空桶容积为V,移动物体A至C1位置,使杠杆在水平位置平衡。C1点到O点的距离为l1,此时C1点的密度值为_(用题中所给的字母表示);(3)已知密度为1.0103kg/m3

57、刻度线与零刻度线之间的距离为4cm,则密度为0.8103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为_cm;(4)要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些,应选择_规格的空桶(选填“100mL”或“200mL”)。【答案】03.2200mL【详解】(1)1空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡,桶中没有液体,液体的密度为零,此时C点的密度刻度线应标注为0。(2)2设空桶的质量为m桶,由杠杆的平衡条件可知m桶gl=mgl0桶的质量m桶=在B点的空桶内注满液体,根据杠杆的平衡条件可得(m桶+m)gl=mgl1(m桶+V)gl=mgl1(+V)gl=mgl1=(3)3由(2)中的公式可知与

58、(l1-l0)成正比,密度为1.0103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为4cm,则密度为0.8103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为l2l2=3.2cm(4)4要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些,分度值小一些,由=可知增大液体的体积可以使密度小一些,分度值小一些,所以选择200mL规格的空桶,精度更高一些。28(2020黑龙江大庆市中考真题)小红在测量滑轮组机械效率的实验中,用图的装置匀速竖直向上提升重物,并记录了部分实验数据如表:钩码总重G/N钩码上升高度h/m测力计拉力F/N测力计拉绳端移动距离s/m30.10.3(1)上表中测力计拉力的示数如图所示,则此时拉力的测量值为_N

59、。(2)此次实验中滑轮组的机械效率为_。【答案】1.662.5%【详解】(1)1测力计分度值为0.2N,则此时拉力的测量值为 1.6N。(2)2此次实验中滑轮组的机械效率为:=62.5%。29(2020广西桂林市中考真题)如图甲所示,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_(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持_并静止,达到平衡状态这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量_(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个

60、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:_他这样得出的结论是否合理?_;为什么?_(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】左水平力臂动力动力臂=阻力阻力臂(F1L1=F2L2)不合理实验次数过少杠杠有自重【详解】除了上述器材,还需要钩码,改变拉力(1)杠杆重心左移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力

61、的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;力臂等于支点到力的作用线的距离,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)杠杆的平衡条件是:动力动力臂=阻力阻力臂(或F1L1=F2L2),只通过一次测量,数据具有偶然性,不具备普遍性(3)图2中,杠杆的重心不在支点上,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(2)动力动力臂=阻力阻力臂(或F1L1=F2L2)、不合理、结论具有偶然性(结论没有普遍性);(3)杠杆自重的影响30(2019江西中考真题)探究杠杆的平衡条件如图所示,是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件

62、的实验装置(1)实验前,小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向_调(2)实验中,两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码,如图乙所示,如果两人决定只改变左侧钩码的位置,则向_移动,才能使杠杆在水平位置重新平衡改变钩码的个数及位置,并进行多次实验.(3)实验后,两位同学将所得的数据分析处理,最终得到杠杆的平衡条件为_【答案】左右F1l1=F2l2【详解】(1) 实验前,杠杆右端下沉,左端上翘,根据左倾右调,应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向左调; (2)实验中,两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码,如图乙所示,杠杆左端下沉,说明左边力和力臂

63、的乘积大于右边力和力臂的乘积,如果只改变左侧钩码的位置,根据杠杆平衡条件,向右移动才能使杠杆在水平位置重新平衡31(2019四川自贡市中考真题)小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中,一同学组装好如图所示实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置(1)实验时,小明_竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,弹簧测力计读数为0.5N;同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm,以上测量结果准确无误,其他被测物理量和计算数据记录如表:钩码重G/N弹簧测力计提升的高度h/m有用功W有/J总功W总/J机械效率10.20.10.1100%(2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%,他们

64、意识到出现了错误,请你帮他俩找出错误的原因:_(3)该滑轮组的机械效率实际为_(4)在实验中,若将钩码的重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将_(选填“变大”、“变小”或“不变”)【答案】匀速绳子自由端移动的距离应该是0.3m,不等于0.2m66.7%变大【详解】(1)小明在进行实验时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时绳子的拉力等于测力计示数;(2)由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3;已知钩码上升高度h=0.1m,则测力计移动距离:s=3h=30.1m=0.3m,由表中实验数据可知,测力计移动距离为0.2m,测力计移动距离错误,从而导致滑轮组效率错误;(3)滑轮组的机械效率:=6

65、6.7%;(4)提升的钩码重增加到6N,有用功增加,有用功在总功中的比值增大,则该滑轮组的机械效率将变大32(2019湖北荆州市中考真题)小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示,杠杆上相邻刻线间的距离相等(1)杠杆在如图甲所示的位置静止时_(选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态的(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_(选填“左”或“右”)端调节(3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为_N当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将_(选填“变

66、大”、“变小”或“不变”)(4)小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是_【答案】是右1.5变大使实验结论更具有普遍性/避免实验结论的偶然性【详解】(1)平衡状态的含义为静止或匀速直线运动,甲图中杠杆虽未水平,但处于静止,属于平衡状态;(2)杠杆调平遵循哪边高,就向那边调,故应往右调平衡螺母;(3)由乙图可得,则由,可得FB=1.5N,改为斜拉,则FB力臂变小,由杠杆平衡公式可得力臂变小,力变大;(4)为验证杠杆平衡公式的普遍性,需进行多次实验33(2019辽宁盘锦市中考真题)在探究“杠杆的平衡条件”实验中:(1)实验前调节杠杆在水平位置平衡,目的是_。(2)通过多次实验得出如下数据:

67、次数F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm12214224183261124116285210120638212分析1、2、3次实验数据,可以发现实验中存在的问题是:没有改变_的大小。(3)分析4、5、6次实验数据,得出杠杆的平衡条件是_(用字母表示)。(4)如图所示是某次实验中的情形,把图中杠杆两侧的钩码各取下一个,为使杠杆再次在水平位置平衡,应将左侧钩码向_移动一个格,同时右侧钩码向_移动一个格。(均填“左”或“右”)【答案】消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,同时便于测量力臂力F1l1F2l2右左【详解】(1)1使杠杆在水平位置平衡,杠杆重心通过支点,可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;力臂在杠杆

68、上,便于测量力臂大小;(2)2比较1、2、3次实验数据,三次实验中F1的大小都是2N,没有改变力的大小;(3)3先将数据中的各自的力与力臂相乘,然后分析实验数据,找出关系式为F1l1F2l2;(4)45设一个钩码的重力G,一格的长度为l,则当杠杆两侧的钩码各取下一个杠杆在水平位置平衡时:左边2G2l4Gl右边G3l3Gl;故杠杆不再水平平衡,左侧会下降。根据杠杆平衡条件,应将左侧钩码向右移动一个小格,将右侧钩码向左移动一个格,此时F1l1F2l22G l。34(2019辽宁丹东市中考真题)小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中,用同一滑轮组进行了3次实验,如图所示,实验数据记录如表。次数钩码重/

69、N购码上升距离/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计上升距离/cm机械效率12100.83083.8%24101.530?3610?3090.9% (1)第2次实验中滑轮组的机械效率为_(结果保留一位小数)。(2)如图丙所示,第3次实验中弹簧测力计的示数为_N。(3)分析表格中的数据得出结论:同一滑轮组,_。(4)在第2次实验时,如果拉力方向与竖直方向有一定夹角,那么所测得的滑轮组的机械效率将会_(填“变大”、“变小”或“不变” )。【答案】88.9%2.2提升物体的重力越大,机械效率越高变小【详解】(1)1第2次实验中滑轮组的机械效率为:(2)2如图丙所示,第3次实验中弹簧测力计的分度值为0.2

70、N,示数为2.2N;(3)3纵向分析表格中的数据得出结论:同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高;(4)4弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向,拉力F变大,拉下的距离s不变,总功变大,有用功不变,则滑轮组效率变小。35(2019广西百色市中考真题)在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码。(1)为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡,应将平衡螺母适当往_(选填“左”或“右”)调;(2)杠杆调节好后,进行了三次实验,实验情景如图乙、丙、丁所示,以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2,对应的力臂为L1和L2

71、,由此可得杠杆的平衡条件为:_。实验中进行多次实验的目的是_(选填“A”或“B”):A取平均值减少误差B使实验结论具有普遍性(3)将如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个,则杠杆_(选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);(4)如图1所示,用细绳竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则拉力F为_N;保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,拉力F大小将_(选填“变大”、“不变”或“变小”);(5)在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件,例如用天平测量物体的质量。某次用天平测量物体质量时,如图2所示,则物体的质量为_g。【答案】右(动力动力臂阻力阻力臂)B左端下沉1变大72【详解】(1)1由图知,右端

72、偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节;(2)2杠杆调节好后,进行了三次实验,实验情景如图乙、丙、丁所示,以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2,对应的力臂为L1和L2,分析上述数据,可得出的杠杆的平衡条件是:(或动力动力臂阻力阻力臂);3本题为探究性实验,实验中多次实验,是为了得出普遍性结论,避免偶然性,故选B;(3)4如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个,左端:,右端:,左端大于右端,故左端下沉;(4)5设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G1N,根据杠杆的平衡条件:,可得:,解得:FG1N;6保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,拉力F向左倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠

73、杆的平衡条件,力变大;(5)7在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表的质量是0.2g,被测物体的质量为50g+20g+2g72g。36(2019辽宁锦州市中考真题)在探究“杠杆的平衡条件”的实验时(1)首先,调节杠杆上的_,使杠杆在不挂钩码时,处于水平平衡状态,这样做是为了在实验时便于测量_。(2)杠杆调节水平平衡后,在杠杆上的A处挂两个钩码,B处挂三个同样的钩码杠杆再次平衡。若在杠杆两侧的钩码下方各增挂一个相同的小金属球,如图所示,则杠杆会_(填“向左倾”、“向右倾”或“仍保持水平”)(3)完成上述实验后,同学们对小金属球的密度是多少,产生了浓厚的探究兴趣。于是他们取来天平和量筒进

74、行了如下操作:把天平放在水平桌面上,将_拨至标尺左端零刻度处,再调节天平平衡。用天平测小金属球的质量,天平平衡时右盘中的砝码的克数及游码的位置如图乙所示,则小金属球的质量为_g。用量筒测得小金属球的体积,如图丙所示,小金属球的体积为_cm3。小金属球的密度是_g/cm3。【答案】平衡螺母力臂向左倾游码3957.8【详解】(1)12实验前先要调节杠杆上的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,使杠杆平衡的目的有两个:一是避免杠杆重力对杠杆转动的影响;二是便于测量力臂的长度;(2)3设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格的长度为L,在杠杆上的A处挂两个钩码,B处挂三个同样的钩码杠杆平衡,即2G3L3G2L若在杠

75、杆两侧的钩码下方各增挂一个相同的小金属球,设金属球的重力为G,则对于左端有:(2G+G)3L6GL+3GL对于右端有:(3G+G)2L6GL+2GL左端大于右端,故左端下沉;(3)4把天平放在水平桌面上,首先要将游码拨至标尺左端零刻度处,再调节天平平衡,否则所称物体的质量不准确;5小金属球的质量为:m20g+10g+5g+4g39g6小金属球的体积为:V30mL25mL5mL5cm37小金属球的密度是:37(2019湖北省直辖县级行政单位中考真题)小明实验小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验,实验装置如图甲、乙所示(1)按照甲图装置实验,小明应竖直向上_拉动弹簧测力计,使钩码从A处升高到A处由

76、图可知拉力为_N,钩码上升的高度为_cm(2)小明实验小组又用图乙的实验装置进行实验,实验数据记录在表中实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率12.00.02-0.0483%24.00.032.20.06-根据表格中的数据,请在图乙中画出实验时绳子的绕法(要求向下拉绳子的自由端使钩码升高)(_)由表格数据可知,第一次实验时的拉力是_N(结果精确到0.1N);第二次实验时滑轮组的机械效率是_(结果精确到1%)由两次实验可知,用同一滑轮组提升重物时,物体越重,滑轮组的机械效率越_(选填“高”或“低”)【答案】匀速0.85cm1.291%高【详解】1实验时要竖

77、直向上匀速拉动弹簧测力计2弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.2N,示数为0.8N3由图知,钩码上升的高度为5cm;4由1、2中数据知,绳自由端移动距离s为钩码上升高度h的2倍,所以由2段绳子承担物重,如图所示:;5由表格数据可知,根据可得第一次实验时的拉力是:;6第二次实验时滑轮组的机械效率是:7对同一滑轮组来说,当额外功一定,所挂重物越重,做的有用功越多,有用功占总功的百分比越大,即机械效率越高38(2019湖北随州市中考真题)物理实验兴趣小组间开展竞赛活动,甲组出题乙组用实验的方法解答。甲组用布帘将一个滑轮组遮蔽(如图),乙组同学通过测量:滑轮组下方所挂重物重力为G,重物被匀

78、速提升的高度为H,乙组同学施加在滑轮组绕绳的自由端的拉力为F,该自由端移动的距离为h;通过3组实验(数据见下表)乙组同学探究出“布帘背后的秘密”。实验次数123G/N5.08.011.0F/N2.03.04.1H/cm10.015.020.0h/cm30.145.160.2假设你是乙组成员请判断:动滑轮实际被使用的个数是_(选填“一个”或“两个”);滑轮组中所有动滑轮(及动滑轮间的连接物)总重力约为_(选填“1N”、“2N”或“3N”);当提升重物重力为G4.0N时,该滑轮组的机械效率最接近_(选填“80%”、“33%”或“25%”);乙组同学发现实验数据不像“理想模型”那样完美,请你提出一条

79、产生误差的原因:_。【答案】一个180%绳与轮之间存在摩擦【详解】第一空绳子的有效段数:,故动滑轮实际被使用的个数是一个(若是两个,有效段数为4或5);第二空若不考虑摩擦,则,滑轮组中所有动滑轮(及动滑轮间的连接物)总重力约为:G动3FG2N35N1N;即滑轮组中所有动滑轮(及动滑轮间的连接物)总重力约为1N;第三空由表中数据知,第1次实验的机械效率为:因机械效率随提升物重的减小而变小,当提升重物重力为G4.0N时,该滑轮组的机械效率应略小于83.1%,故最接近80%;第四空乙组同学发现实验数据不像“理想模型”那样完美,产生误差的原因:绳与轮之间存在摩擦。39(2019广西玉林市中考真题)小明

80、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%42.00.11.5(1)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_。(2)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_。(3)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.(4)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是(_)A动滑轮的

81、重力 B绳子与滑轮之间的摩擦 C物体上升的高度【答案】0.450.00%越高(大)2.2C【详解】第一空由图知道,实验中承担物重的绳子是四段,所以,第4次实验中绳子移动的距离是:s=4h=40.1m=0.4m;第二空由知道,第4次实验测得机械效率是:第三空比较1、3和4三次实验数据知道,物体提升的高度和绳子移动的距离相同,物体的重力不同,且物体的重力越大,机械效率越高,故得出的结论是:同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率高;第四空若不考虑绳子与滑轮之间的摩擦,动滑轮和重物由几股绳子承担,则拉力为重物和动滑轮总重的几分之一,即,所以,动滑轮的重力是:G动 =4F-G物 =40.8N-1N=2.

82、2N;第五空由知道,滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、提起物体的重有关,跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没有关,所以只有C符合题意。40(2019湖南中考真题)采用如图所示站姿锻炼手臂力量:双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手臂水平,手掌支撑在竖直墙壁上的A点,B为人体重心所在位置。锻炼时,躯体伸直,手臂弯曲和伸直动作交替进行。现要估测手掌对墙壁的压力F(g为已知常量)(1)用体重计称量出人体的体重(质量)m:用卷尺分别测量出_两点间的竖直距离l1和_两点间的水平距离l2:(填“A、O”或“B、O”)(2)手掌对墙壁的压力F_(用已知和测得的物理量表示);(3)锻炼时,脚尖离开墙壁越远,手

83、掌对墙壁的压力就越_。【答案】A、OB、O大【详解】采用如图所示站姿锻炼手臂力量:双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手臂水平,手掌支撑在竖直墙壁上的A点,B为人体重心所在位置。锻炼时,躯体伸直,手臂弯曲和伸直动作交替进行。现要估测手掌对墙壁的压力F;第一空、第二空用体重计称量出人体的体重(质量)m:由图可知,以脚尖O为支点,支持力F的力臂为A、O两点间的竖直距离,重力G的力臂为B、O两点间的水平距离,用卷尺分别测量出A、O两点间的竖直距离l1和B、O两点间的水平距离l2;第三空由杠杆的平衡条件可得,所以墙壁对手掌的支持力:;支持力与手对墙壁的压力是一对相互作用力,故;第四空由可知,锻炼时,脚尖

84、离开墙壁越远,l1减小,l2增大,质量不变,重力不变,手掌对墙壁的压力就越大。41(2019四川眉山市中考真题)为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置实验测得的数据如下表:实验次数斜面倾斜程度木块重力G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长度s/m机械效率1较缓30.21.6137.5%2较陡30.31.813最陡30.42.0160%请你根据表中的数据解答下列问题:(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做_运动,该过程中木块的机械能_ (选填“变大”、“不变”或“变小”)(2)第2次实验中,斜

85、面的机械效率为_,斜面对木块的摩擦力为_N(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是:_(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例:_【答案】匀速直线变大50%0.9斜面越陡,机械效率越高盘山公路(用木板搭成斜面,将重物推上汽车;螺钉丝口等等,凡是围绕斜面的应用说的,都正确)【详解】第一空实验中,要求木块要处于平衡状态,所以应拉着它在斜面上做匀速直线运动;第二空由于木块沿斜面匀速上升,所以动能大小不变,由于高度变高,重力势能变大,即在它运动的过程中机械能变大(机械能动能+势能);第三空由第二组数据知道,有用功是:W有Gh=3N0.3m0.9J总功是:W总Fs=1.8N1m1.8J斜面的机械效

86、率是:50%;第四空克服摩擦力做的功为额外功,所以,额外功是:W额W总W有1.8J-0.9J0.9J,斜面对木块的摩擦力是:0.9N;第五空通过3次实验对比,得出结论是:斜面越陡,机械效率越高因为斜面越陡,则拉动物体运动时,物体受到的摩擦力越小,所做的额外功减少,故机械效率会提高;第六空生活中利用斜面的实例很多,例如:盘山公路、用木板搭成斜面,将重物推上汽车;螺钉丝口等等42(2019辽宁阜新市中考真题)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:(1)如图甲,把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点,其目的是消除_对实验的影响为了方便直接测出力臂,实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,当在A处挂上钩码后杠杆转动,

87、说明力能改变物体的_(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡,若在A处下方再挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,需将挂在B处的钩码向右移动_格当杠杆平衡、钩码静止时,挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对_力(3)如图丙,小明取下B处钩码,改用弹簧测力计钩在C处,使杠杆再次在水平位置平衡,弹簧测计示数_(选填“大于”、“小于”或“等于”)1N,如果竖直向上拉动弹簧测力计,它是_杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)(每个钩码重0.5N)(4)小明经过多次实验,分析实验数据后得出了杠杆平衡条件_【答案】杠杆自重运动状态1平衡大于省力F1l1=F2l2(或动力动力臂=阻力阻力臂)【详解】第一

88、空把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上,杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;为了方便直接测出力臂,实验前应先调节杠杆在水平位置平衡;第二空当在A处挂上钩码后杠杆转动,说明力能改变物体的运动状态;第三空设一个钩码重为G,一格的长度为L;根据杠杆的平衡条件可得:4G2L=2GnL,解得:n=4故应该将B处所挂钩码须向右移动4-3=1格;第四空静止的钩码处于平衡状态,钩码所受到的重力和钩码所受的拉力是一对平衡力第五空如图丙,小明取下B处钩码,改用弹簧测力计钩在C处,使杠杆再次在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件,弹簧测计示数:;由于弹簧测力计拉力F的力臂小于4L,故F大于1N;第六空如果竖

89、直向上拉动弹簧测力计,弹簧测力计力的力臂大于钩码的力臂,故它是省力杠杆;第七空杠杆的平衡条件为(或动力动力臂=阻力阻力臂)43(2019江苏中考真题)小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂他的实验思路是:改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为05N,杠杆上每一格长10cm实验次数阻力F2/N阻力臂l2/cm动力臂l1/cm动力F1/N1433302418302.4347.5301.0(1)为便于

90、测量力臂,弹簧测力计应沿_方向拉杠杆,并使之在_位置平衡;(2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2,所获得的实验数据如表格所示第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示,则F1=_N,此时杠杆的类型与_(选填“筷子”或“老虎钳”)相同;(3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验,则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过_cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有:保持_不变而改变F2;保持F2和l2不变而改变l1【答案】竖直水平4.4筷子37.5l2和l1【详解】第一空、第二空因为力与力臂垂直,当沿竖直方向拉动弹簧测力计使杠杆位于水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,可方

91、便的测量力臂的大小;第三空由图像可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为4.4N;第四空由表格数据知第1次实验中阻力臂长于动力臂,因此是费力杠杆,与筷子相同;第五空由杠杆平衡条件可得:即l2应不超过37.5cm;第六空探究杠杆的平衡条件时要探究F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系,因此还应探究保持l2和l1不变而改变F2;保持F2和l2不变而改变l144(2019黑龙江中考真题)如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。实验次数物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率110.10.60.355.6%220.11.00.366.7%340

92、.11.80.3(1)实验过程中,应竖直向上_拉动弹簧测力计。(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是_。(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重_,滑轮组的机械效率越高。(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为_W(5)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是_。(填字母)A测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方B弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升C所使用的动滑轮的重力小于智慧小组【答案】匀速缓慢74.1%越大0.54C【详解】第一空实验过程中,应竖直向上匀速缓慢

93、拉动弹簧测力计,处于平衡状态,拉力等于测力计示数;第二空第三次实验中滑轮组的机械效率:=74.1%;第三空纵向分析表中实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体的重力有关,同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高;第四空若在第三次实验中,F=1.8N,物体上升的速度为0.1m/s,则绳子自由端的速度:v30.1m/s0.3m/s,则拉力F的功率为:P=Fv=1.8N0.3m/s0.54W;第五空A测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方,拉力变大了,机械效率变小,不符合题意;B弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升,拉力变大,机械效率变小,不符合题意;C使用的动滑轮的重力小于智慧小组,克服动滑

94、轮做的功减小,额外功减小,机械效率变大,符合题意。45(2019黑龙江绥化市中考真题)如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装罝。测得的实验数据如下表。(1)实验过程中,应竖直向上_拉动弹簧测力计。(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是_。(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重_,滑轮组的机械效率越高。(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为_W。(5)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是_。(填字母)A测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方B弹簧测力计

95、每次拉动物体时均加速上升C所使用的动滑轮的重力小于智慧小组【答案】匀速缓慢74.1%越大0.54C【详解】(1)在实验操作过程中,应沿竖直方向向上匀速缓慢拉动绳子上端,此时系统处于平衡状态,拉力等于测力计示数;(2)总功:W总=Fs=1.8N0.3m=0.54J,有用功:W有=Gh=4N0.1m=0.4J,滑轮组的机械效率是:;(3)由表中数据知,同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高;(4)物体上升的速度为0.1m/s,有三段绳子承担重物,绳端移动的速度是0.3m/s,则拉力F的功率为:;(5)A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指零刻度线下方,拉力测量大了,机械效率变小,不符合题意;

96、B.弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升,拉力变大,机械效率变小,不符合题意;C.第二组所使用的动滑轮的重力小于第一组,克服动滑轮做的功减小,额外功减小,机械效率变大,符合题意。46(2019湖南邵阳市中考真题)某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率,实验过程如下:用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。按图安装滑轮组,分别记下沙袋和绳端的位置。匀速拉动弹簧测力计,使沙袋升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格。算出有用功W有,总功W总,机械效率。改变沙袋中沙子的重量,重复上面的实验。次数沙和袋所受的总重力G/N提升高度h/m有用功W有/J拉力

97、F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率10.60.20.120.30.1866.7%20.90.20.180.40.60.2431.20.20.240.50.60.3080%请根据实验过程和实验记录,思考并回答:(1)在第一次实验中,粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为_m。(2)根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为_。(3)根据表中数据,分析得出所用动滑轮的重为_N(绳重和摩擦忽略不计)(4)分析三次实验中的数据,可以发现用同一个滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率_。(选填“越大”、“越小”或“不变”)【答案】0.675%0.3越大【详解】

98、第一空由图知道,承担物重的绳子的有效段数为3,所以,snh,在第一次实验中,绳端移动的距离是:s30.2m0.6m;第二空根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为:75%;第三空不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力:,结合第一次实验的数据知道,所用动滑轮的重是:G动3FG30.3N0.6N0.3N;第四空分析三次实验中的数据知道,当用同一个滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越大。47(2019山东聊城市中考真题)下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。(1)实验前为方便测量力臂,应将杠杆调节到_位置平衡,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

99、,这时应将平衡螺母向_(选“左”或“右”)端调节。(2)调节平衡后,在杠杆B点处挂6个钩码,如图甲所示,则在A点处应挂_个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。(3)图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景,已知杠杆每格长5cm,钩码每个重0.5N,请将弹簧测力计的示数填入下表。实验序号动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m1_0.153.00.10上述实验数据不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是_。【答案】水平右43.8弹簧测力计没有竖直向下拉【详解】(1)实验前为方便测量力臂,应将杠杆调节到水平位置平衡,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,右端偏高,这时应将

100、平衡螺母向右端调节。(2)如图甲所示,在杠杆B点处挂6个钩码,设在则在A点处应挂n个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;设每个钩码重为G,每个小格为L,根据杠杆的平衡条件:,故n4,即在A点处应挂4个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。(3)弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.2N,示数为3.8N,弹簧测力计没有竖直向下拉,当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,力臂变小,小于动力点到支点的距离,动力臂变小。48(2019山东淄博市中考真题)在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法(1)为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相

101、同的滑轮,利用图甲和图乙装置进行实验,并把数据整理记录在下表中实验次数滑轮材质钩码重G/N提升的高度h/m有用功W有用/J拉力F/N绳端移动的距离S/m总功W总/J机械效率1铝10.10.10.60.30.1856%2铝20.10.21.00.30.367%3铝20.20.41.00.60.667%4塑料20.20.40.80.60.4883%5塑料20.20.42.10.20.4295%比较1和2两次实验发现:在所有滑轮组一定时,提升的钩码_,机械效率越高比较3和4两次实验发现:滑轮组的机械效率还与_有关比较_两次实验发现:在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度无关第5次实验是利用了图

102、_的装置完成的,判断依据是_利用图甲的装置,把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起,滑轮组的机械效率为_可见如果没有刻度尺,只有测力计,也可以测量出滑轮组的机械效率(2)小明利用图丙装置实验发现:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关保持斜面倾斜程度不变,可以采用_的方法减小摩擦,从而提筒斜面的机械效率(3)实验表明:额外功越小,总功越接近有用功;进一步推理得出:假设没有额外功,总功等于有用功;可见使用任何机械都_下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是_A、焦耳定律 B、牛顿第一定律 C、阿基米德原理 D、欧姆定律【答案】重力越大动滑轮的重力2和3图乙第5次实验中提升钩码的高度

103、和绳端移动的距离相等80%减小接触面的粗糙程度不能省功B【详解】(1)比较1和2两次实验可知,当提升钩码的高度相同,提升钩码重力不同时,钩码的重力越大,滑轮组的机械效率就越高比较3和4两次实验可知,滑轮材质不同,所以滑轮重力大小,导致滑轮组的机械效率不同,故滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关比较2和3两次实验可知,当提升钩码的重力相同,提升高度不同时,滑轮组的机械效率相同,故滑轮组的机械效率与提升钩码的高度无关第5次实验中提升钩码的高度和绳端移动的距离相等,所以第5次实验是利用了定滑轮完成的,故是利用了图乙完成的图甲中的绳子段数n=3,由题知,G物=6N,F拉=2.5N,则滑轮组的机械效率为

104、:(2)斜面倾斜程度不变时,物体对斜面的压力也会不变,所以可以采用减小接触面的粗糙程度的方法来减小摩擦(3)假设没有额外功,总功等于有用功,可见使用任何机械都不能省功;本题用到了理想实验法,牛顿第一定律在推理过程中也用到此方法49(2019新疆中考真题)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:(1)实验前,杠杆静止时,发现杠杆左端低、右端高,此时杠杆处于_(填“平衡”或“非平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向_(填“左”或“右”)调节。(2)调节杠杆在水平位置平衡后,进行如图所示的实验,用量程为5N的弹簧测力计在A点竖直向上拉,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为2.5

105、N;若弹簧测力计斜向上拉,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为_(填“大于”或“小于”)2.5N,此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为_(填“30”、“45”或“60”)。(3)杠杆上每个平衡螺母的质量为m,杠杆的总质量(含两个平衡螺母)为50m。实验前,调节杠杆在水平平衡的过程中,若只将右端的平衡螺母移动了距离l,则调节前后杠杆(含两个平衡螺母)的重心在杆上移动的距离为_(填“”“”或“”)【答案】平衡右大于60【详解】(1)实验前,杠杆静止,杠杆处于平衡状态。如图杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动;(2)如图所示:弹簧测力计竖直向上拉动杠杆时,动力臂是OA,当斜向上拉动杠杆时,动

106、力臂变为OB,阻力和阻力臂的乘积不变,动力臂变小,根据杠杆平衡条件,动力变大,所以弹簧测力计示数大于2.5N。阻力和阻力臂乘积不变,所以动力和动力臂乘积也不变,设杠杆每一个小格长度为l,弹簧测力计量程是5N,最大能提供5N拉力,2.5N4l=5Nl所以,最小的力臂为:l=2l,在 RtABO中,OB=2l=OA,所以ABO=30,拉力的方向与竖直方向的最大夹角:90-30=60;(3)根据左侧力和力臂乘积变化量等于右侧力和力臂乘积变化量。mgl=50mgl,重心在杆上移动的距离为:l=。50(2019贵州安顺市中考真题)小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”,使用了如图所示

107、的实验装置实验前,小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N,每个钩码的重力为0.5N,实验过程中,小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量,分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数(见下表)序号12345678动滑轮重G0/N1.01.01.31.01.01.01.01.0所挂钩码的重力G/N0.51.01.52.02.53.03.54.0弹簧测力计示数F/N0.81.21.31.61.82.22.32.7(1)分析实验数据可以得到:在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,使用该滑轮组_(选填“省力”或“不省力”)(2)在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数F与被

108、提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系为_(3)小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况,用另一组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速直线拉到位置B,请在图中画出最省力的绕线方法:(_)物块移动的距离为_cm;若此时绳自由端所用拉力为10N,物块受到的摩擦力为18N,该滑轮组的机械效率为_【答案】不省力F3.1060%【详解】第一空分析表中序号为1、2的两组数据可以得到:在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,测力计示数大于所挂钩码的重力G,故此时使用该滑轮组不省力第二空由图1可知,承担货物和动滑轮额绳子段数为2根,即n2,忽略摩擦、绳重及实验误差,则弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系为:F第三空由图可知,将物块从位置A匀速直线拉到位置B,当绳子的有效段数最多为3时最省力,根据“奇动偶定”,绳子起电应从动滑轮钩子开始,如图:第四空由图知,刻度尺分度值为1mm,以B位置物块的左边缘为准,到A位置物块的左边缘,物块移动的距离为44.10cm41.00cm3.10cm第五空因此时物块被水平拉动,克服摩擦力所做的功为有用功,则该滑轮组的机械效率为:=60%

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