期末复习简单机械部分实验专题综合练习(含解析)2024-2025学年八年级物理下册人教版【2024】

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期末复习简单机械部分实验专题综合练习(含解析)2024-2025学年八年级物理下册人教版【2024】

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期末复习简单机械部分实验专题综合练习-2024-2025学年八年级物理
下册人教版【2024】
1.如图所示为以O为支点的杠杆,杠杆上相邻刻线间的距离相等,另有钩码若干且每个钩码所受重力均为0.5N。
(1)杠杆在图甲所示的位置保持静止时,杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;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;
(2)杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了4个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,可在B点下方挂 个钩码;或在C点竖直 (选填“向上”或“向下”)施力,其大小为 N。
2.如图所示为探究杠杆平衡条件实验装置。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆静止时的位置如图甲所示。要使杠杆在不挂钩码时,在水平位置保持平衡并静止,这样做的目的是: (选填序号)。
A.消除杠杆自身重力对实验的影响
B.便于直接从杠杆上读出力臂的值
(2)调节平衡后,在杠杆如图所示位置处挂2个钩码,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.小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关“的活动中,提出了以下猜想:
A.同一个斜面,所推的物体越重,机械效率越高;
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
为了验证自己的猜想,小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究,记录数据如表:
实验次序 斜面倾角 物重 拉力 斜面高度 斜面长度 有用功 总功 斜面机械效率
① 3 3
② 5 3
③ 42 3
(1)在实验过程中,应沿斜面向上 拉动木块;
(2)第②次实验中斜面的机械效率η= (结果保留整数);
(3)对比①③两次实验数据,可初步得出的结论是 ;
(4)对比实验①②的数据可以用来验证猜想 ,细心的小明发现第②次实验中的额外功大于第①次实验中的额外功,你认为可能是 的原因造成的。第①次实验中物块与斜面间的摩擦力是 N。
4.小明用图示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。已知弹簧测力计的量程为0~5N,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/N
1 4 33 30
2 4 18 30 2.4
3 4 7.5 30 1.0
(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 调节,使杠杆在不挂钩码时保持水平平衡,这样做的目的是 ;
(2)分析表中数据可得出杠杆的平衡条件为 (用F1、F2、l1和l2表示);
(3)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
5.小强同学用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,实验时,他先后将钩码放置在图中A、B位置,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码缓慢地上升,得到下表实验数据。
实验次数 钩码挂点 钩码重 G/N 钩码移动距离h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/%
1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4
2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30
(1)实验中,小强应在物体处于 (选填“静止”或“匀速运动”)状态时,读取弹簧测力计示数;
(2)表格中第2次实验所测杠杆的机械效率为 (保留一位小数);
6.小组在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行实验,实验数据如表。
实验序号 物重G/N 物体上升的高度h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm 机械效率
1 2 5 0.9 15 74.1%
2 2 10 0.9 30 74.1%
3 4 10 1.7 30 78.4%
4 6 10 2.5 30
(1)分析数据可知,滑轮组的机械效率与物体上升的高度 ;不考虑绳重和滑轮的摩擦力,根据第一次实验数据可知动滑轮重为 ;
(2)请你计算出第4次实验的机械效率为 。小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法 (选填“正确”或“不正确”);
(3)如果换用如图乙所示装置进行实验,把同一重物提升相同高度,需要做的额外功更 ,所以机械效率更 ;
(4)关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率,以下说法正确的是________。
A.提升越重的物体,机械效率越大
B.有用功越大,机械效率一定越大
C.额外功越大,机械效率一定越小
D.同一个机械的机械效率是恒定不变的
7.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若在A处下方再挂一个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,需将挂在B处的钩码向右移动 格。
(3)实验中多次改变力和力臂的大小,进行多次实验,其目的是______(选填“A”或“B”)。
A.减小误差
B.使结论具有普遍性
(4)如图丙所示,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,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”),原因是 。
8.在“探究使用定滑轮和动滑轮工作时的特点”的实验中:
(1)在探究定滑轮工作的特点时,照图乙操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数 (变大/变小/不变);
(2)在探究动滑轮工作特点时,先测出钩码和动滑轮的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时, 向上拉弹簧测力计,使钩码 上升,读出弹簧测力计的示数。该实验至少要测量三组数据的目的是 。
9.小凤和小鸣在学习动能和杠杆等知识的过程中分别进行了实验探究。
(1)如图甲、乙所示,小凤在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后静止;
①小凤探究的是 (选填“小球”或“木块”)的动能大小,其动能大小是通过 来反映的;
②分析甲、乙两图可初步得出结论:质量相同的物体, 越大,动能越大;
(2)小鸣在“探究杠杆的平衡条件”的实验中进行了以下操作:
①实验前,小鸣发现杠杆静止时如图丙所示,他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
②如图丁所示,小鸣在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆再次在水平位置平衡,在多次改变钩码数量和位置重复实验后,小鸣归纳出杠杆的平衡条件是 ;
③如图戊所示,在杠杆A点处挂4个钩码,在杠杆B点处用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,再将弹簧测力计由图戊中位置逐渐旋转至虚线位置,杠杆始终在水平位置平衡,此过程中弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求,完成下列问题。
(1)某同学在调节杠杆水平位置平衡时,杠杆静止时的位置如图所示。此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态;
(2)在调节时,使杠杆在水平位置平衡的目的主要是 ;
(3)某小组的同学采用两边挂钩码的方法做实验,当杠杆平衡时,测得的数据如下表所示。通过对表格中数据的分析归纳,可得到的结论是 。
实验序号 动力(牛) 动力臂(厘米) 阻力(牛) 阻力臂(厘米)
1 2 15 3 10
2 4 10 5 8
3 3 5 5 3
11.根据图1和图2所示实验回答下列问题。
(1)小明在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,做了如图1所示的三次实验,实验中弹簧测力计应沿木板水平拉着木块做 运动,根据 知识可知,弹簧测力计的示数等于木块所受的摩擦力大小。请写出一个由甲、乙两实验得出的结论的应用实例: 。
(2)图2是小明“研究定滑轮和动滑轮的特点”的实验,使用 (选填“定”或“动”)滑轮可以省力;在丙实验中,增加悬挂钩码的个数,匀速竖直向上提升弹簧测力计,此装置的机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.小梦用如图所示的装置研究定滑轮和动滑轮的特点。
(1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和 ;
(2)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使钩码上升;
(3)比较1和2两次实验可知:使用定滑轮的好处是: ;
(4)在提升重物的过程中,若要兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应使用 ;
(5)依据杠杆平衡条件,使用动滑轮提升物体所用的力应是直接提升物体所用力的一半,但分析3和4两次实验数据却不完全符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是 。
次数 钩码的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 弹簧测力计移动的距离s/m
1 1 0.2 1 0.2
2 2 0.2 2 0.2
3 1 0.2 0.6 0.4
4 2 0.2 1.1 0.4
13.小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验。
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,A位置挂2个钩码,为使杠杆再次水平平衡,应该在B位置挂上 个同样的钩码;
(3)如图丙所示,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左偏转,杠杆始终保持水平平衡,弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)小明和小红制作杆秤:
①如图丁,用50cm长的木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤砣,把空托盘挂在M点作为秤盘,在N点挂粗绳作为提纽;移动细线的位置,直到杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应刻度值为 g;
②在秤盘中逐一添加50g的砝码,移动细线的位置,当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量,再测出细线距离N点的长度(如表),根据表中数据,应将250g的刻度值标记在距离N点 cm处;
托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200
距离N点的长度/cm 6 11 16 21
③为了增大杆秤的最大测量值,你的方法是: (写出一种即可)。
14.小聪同学按照如下图所示的装置对动滑轮的特点进行了探究,实验数据如下表所示。通过分析数据,他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。
实验次序 物重G/N 弹簧测力计示数F/N
1 1.0 0.7
2 1.5 1.0
3 2.0 1.3
(1)该实验中出现这样的结果的主要原因是没有考虑 。
(2)在实验过程中,提升重物时应该沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。动滑轮可视为杠杆的变形,则此时其支点为 (选填“A”“B”或“C”)点。
15.如图1所示,是我国古代的一种度量衡工具——杆秤,它承载着中华民族悠久的文化内涵。其木杆上的星星代表着衡量事物的标准和尺度,秤杆上从左向右起第一颗秤星,被称为“定盘星”,它是衡量事物的起始点。秤砣叫“权”,而秤杆则叫“衡”。在学习了杠杆平衡条件后,小明以“自制杆秤”为主题开展了一次跨学科实践活动。
(1)如图2所示,是小明用筷子、小纸杯、棉线和钩码制作的杆秤。把棉线系在“O”处,作为秤纽,把小纸杯悬挂在“A”处,作为秤盘,用5g钩码作为秤砣。手提秤纽,移动秤砣使秤杆在 位置平衡,此时秤砣所挂处的秤杆上标上“B”为定盘星,即为用杆秤读取质量示数大小的零刻度线,同时避免了杆秤重力对称量的干扰。在秤盘放置20g砝码作为重物,移动秤砣位置使秤杆恰好水平平衡,此时连接秤砣的棉线在杆秤的位置上标出20,然后在定盘星和20之间依次标上20等份的刻度;
(2)如图3所示,是小明做的杆秤杠杆模型示意图。秤纽O点视为支点,秤杆和秤钩的重力为G0,其重心在B点,秤砣在定盘星C点,秤砣的重力为G1。当杆秤不挂重物时,表达式G1 OC (选填“>”、“=”或“<”) G0 OB;
(3)为了验证杆秤的刻度是否均匀,当秤钩上挂上重物G,把秤砣移至距定盘星x处时,使杆秤在水平位置平衡,如图所示。根据杠杆平衡条件,此时的表达式为G OA+G0 OB=G1 (x+OC)(表达式使用图4中的相关条件),据此推理:杆秤上的刻度是 的;
(4)在称重过程中,若杆秤左低右高,如图5,要将杆秤调至水平平衡,秤砣应往 (选填“左”或“右”)侧移动。
16.在探究杠杆平衡条件的实验中,小明利用如图甲所示的实验装置进行探究,使用的弹簧测力计的量程为0~10N。
(1)如图甲所示,为了 ,需要使杠杆在水平位置平衡,可以采用在B处挂钩码或使用弹簧测力计拉动等方式,若挂钩码则需要 个钩码才能使杠杆在水平位置平衡;若使用弹簧测量计拉动,则需要将测力计倒置调零;
(2)小明为了避免弹簧测量计调零过程出现问题,设计了如图乙所示方案,并记录了部分数据如下表所示:小明根据上表数据无法得出杠杆平衡调节,原因是 ,但细心的小华发现,当动力L1和阻力臂L2一定时,动力F1增加,阻力F2也增加,而且ΔF1∶ΔF2= ;
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 1 30 3 15 6 2 15 3 15
2 1.5 30 4 15 7 1 15 1 30
3 2 30 5 15 8 1.5 15 1.3 30
4 1 15 2 15 9 2 15 1.5 30
5 1.5 15 2.5 15
(3)课后,小明想利用所学知识测量一下一捆新作业本(25本)的重力,他发现作业本的重力较大,不便于直接悬挂在实验室使用的杠杆下,于是在教室里找到一根粗细不均匀的拖把杆,搭建了如图所示的实验装置,用刻度尺先标记好O、A、B三个点,并确定OA∶AB=1∶3,将拖把杆的一段挂在O点,将一个帆布包挂在A点,用弹簧测力计在B点沿竖直方向向上拉动,此时这个杠杆是一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆,测得此时测力计示数为3.2N,若此时将弹簧测力计向右倾斜,测力计示数会 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。小明又将一捆作业本放置在帆布包中,仍用弹簧测力计在B点沿竖直方向向上拉动,测得此时弹簧测力计示数为8.2N,则这捆作业本的重力为 N。
17.某实验小组用下图所示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。
物理量 实验次数
1 2 3 4
钩码重G物/N 0.5 1.0 1.5 2.0
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 0.3 0.5 0.7 0.9
绳端移动距离s/m 0.3 0.3 0.3 0.3
机械效率 67% 71% 74%
(1)实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计;
(2)第1次实验滑轮组的机械效率是 ;(保留两位有效数字)
(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;
(4)若在第4次实验结束后,小明又在滑轮的轮轴处加润滑油,此时滑轮组的机械效率将 (选填“大于”“等于”或“小于”)74%。
18.在探究“两类滑轮的作用”时,小明用同一个滑轮做了四次实验,前两次按图甲进行,后两次按图乙进行,并将测得的数据记录在表格中忽略绳重及摩擦。
实验序号 钩码重 钩码上升的高度 拉力 绳子自由端移动的距离
(1)分析第1、2次的数据,得出的结论是:使用定滑轮不能 ;若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)用图乙进行实验时,一定要沿着竖直方向 拉动绳子自由端;分析数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这说明滑轮的重力为 N。
19.用如图所示装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表:
实验 钩码重力 钩码上升 拉力 绳子自由端移动 机械效率
次数 G/N 高度 F/N 距离
1 2 5 1 15 66.7%
2 4 5 1.8 15 74.1%
3 4 10 1.8 30 74.1%
4 6 5 2.5 15
(1)请你根据表格信息,在装置图中将滑轮组的绳子的绕法清晰的画出来;
(2)第4次实验时所做的总功为 J,滑轮组的机械效率是 ;
(3)分析1、2、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时, ,滑轮组的机械效率越高;分析2、3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)用滑轮组提升重物时,使用 也可提高机械效率。
20.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲,为使杠杆水平平衡,小明应将平衡螺母向 (选填:左/右)调节。
(2)如图乙,小明在杠杆A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂两个钩码,现将弹簧测力计从D位置移到C位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数 (选填:变大/变小/不变)。
(3)实验结束后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现其能测物体的最大质量太小。下列操作可以使该杆秤能测物体的最大质量变大的是(  )
A.将a点向左移
B.将b点向左移
C.将a、b点都向右移动等长距离
D.换一个质量较小的秤砣
21.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小慧同学用下图所示的滑轮组分别做了三次实验,第一次使用塑料滑轮,第二次使用铝制滑轮,第三次使用铁制滑轮,实验数据记录如下表:
实验次数 物重 物体上升的高度 弹簧测力计的示数 弹簧测力计上升的距离 机械效率
1 3 10 1.6 30 62.5%
2 3 10 2.0 30 50.0%
3 3 10 2.5 30
(1)这个实验使用的测量工具是弹簧测力计和 。
(2)在实验操作中,小慧应 并匀速拉动弹簧测力计。
(3)在表中的空格处第三次实验的机械效率为 。
(4)从实验数据分析可知:提升同一物体,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 (选填“高”或“低”)。
(5)若不计摩擦和绳重,用图中所示铝制滑轮装置提起6N的物体时,弹簧测力计的示数为3N,则铝制滑轮的重力是 N;此时用该装置提起重力小于或等于 N的物体,不会省力。
22.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小雨用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表所示。
实验序号 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
1 1 0.2 0.7 0.4 71.4%
2 2 0.2 1.3 0.4 76.9%
3 3 0.2 1.8 0.4 83.3%
(1)小雨是用图中的 (选填“甲”或“乙”)滑轮组完成实验的;
(2)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和 ;
(3)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率与物重的关系可能是__________(选填字母);
A. B. C. D.
(4)小明同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的,如果这样做,测得的机械效率将 (选填“偏大”、“偏小”或“更准确”)。
23.小明在做“探究杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前,杠杆静止在如图-1所示的位置,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平平衡状态,这样做的好处是便于测量 ;
(2)选取若干个相同的钩码,在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,移动钩码,使杠杆重新在水平位置平衡,分别记下的数值。重复多次实验,部分实验数据如下表:
实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1.0 6.0 2.0 3.0
2 2.0 3.0 3.0 2.0
3 2.0 2.0 4.0 1.0
由表中数据可得、、、之间的关系式是 ;
(3)生活中的杆秤就是根据杠杆平衡的原理制作的,其主要结构由秤杆、秤盘、提纽a和b、秤砣组成。若要使图-3中杆秤的称量范围更大些,称量时应使用提纽 (选填“a”或“b”)。
24.小朵同学利用杠杆进行实验:
(1)杠杆静止在甲图位置,此时杠杆是 (选填“平衡”或“不平衡”)的,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,这样做的好处是 ;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格 (选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)如图丙所示取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,则测力计的示数变化情况为______;
A.变大 B.先变大后变小
C.变小 D.先变小后变大
(4)实验中保持左侧钩码个数及位置不变,多次改变右侧钩码个数及位置,收集数据并在坐标系中绘制出动力臂L1与动力F1的关系图像如图丁所示,由图像可知:图像中每个点与两坐标轴围成的面积 (选填“相等”或“不相等”);
(5)完成以上实验后,小朵测量杠杆的机械效率如图戊,实验时竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。如果仅将拉力作用点由B移至C,两次都将钩码移动相同高度,不计摩擦此杠杆的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
25.如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。(每个钩码的质量相同)
(1)实验中,小华应该选择质量较 (选填“大”或“小”)的小车进行实验;
(2)实验中,通过调整 来改变拉力的大小;
(3)小华将静止的小车水平扭转一个角度,松手后发现小车 (选填“能”或“不能”)处于静止状态,说明相互平衡的两个力必须作用在 ;
(4)小华用剪刀将图乙中处于静止的小卡片沿虚线剪成两半后,两半小卡片不能保持平衡,说明相互平衡的两个力必须作用在 。
26.小亮同学进行了“探究杠杆平衡务件”的实验
(1)实验前,如图甲所示,杠杆左端正在加速下降,此时杠杆处于 (平衡/非平衡)状态,要使杠杆在水平位置平衡,应将左边的平衡螺母向 (左/右)调。实验时,仍要使杠杆水平平衡,这主要是为了 ;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆将 (仍保持平衡/左端下沉/右端下沉)。
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,如图丙,当弹簧测力计由位置2转至位置1的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,则测力计的示数变化情况为_________。
A.变大 B.先变大后变小 C.变小 D.先变小后变大
(4)接着,小亮提出新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立 ”于是小亮利用如图丁所示装置进行探究,在杠杆A点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态,以弹簧测力计的拉力为动力F1',钩码重力为阻力F2',多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:F1'L1′总是大于F2'L2′,其原因主要是 。
(5)完成以上实验后,小亮又测量了杠杆的机械效率,如图丁,实验时竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。如果仅将拉力作用点由C移至B,两次都将钩码移动相同高度,对物体所做的有用功将 (变大/变小/不变),此杠杆的机械效率将 (变大/变小/不变)(不计摩擦)。
27.利用手边材质均匀的刻度尺和长方体木块可以做以下实验:
(1)甲图中,木块的长为 cm。
(2)乙图中,用相同的力推长方体木块的最上、最下部位,两次木块所倒的方向不同,说明力的作用效果与力的 有关,将木块平放在水平面桌面上用力一推,木块就滑出桌面,说明力可以改变物体 。
(3)丙图中,用细线将刻度尺悬挂起来,并用细线将长方体木块吊在刻度尺的右端,移动两线的位置,使刻度尺在水平位置平衡。若长方体木块的质量为m1,刻度尺的质量为m2,刻度尺的长度为l1,吊木块细线离刻度尺最右端的距离为l2。则两线之间的距离为 (用m1、m2、l1、l2表示)。
试卷第1页,共3页
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《期末复习简单机械部分实验专题综合练习-2024-2025学年八年级物理下册人教版【2024】》参考答案
1. 平衡 左 3 向上 3
【知识点】探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤
【详解】(1)[1]杠杆平衡指杠杆静止或匀速转动,杠杆在图甲所示的位置保持静止,故杠杆平衡。
[2]如图甲所示,杠杆右偏,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左端调节。
(2)[3]设杠杆每一格的长度为L,一个钩码重为G,根据杠杆平衡条件可得
解得
[4]A所挂重物使杠杆逆时针方向旋转,为了让杠杆在水平方向平衡,C点应施加一个竖直向上的力作用。
[5]根据杠杆平衡条件可得
解得
2. A 3
【知识点】探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤、探究杠杆的平衡条件的实验注意事项和错误分析、探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理
【详解】(1)[1]如图甲,杠杆重心左移,应将平衡螺母向右调节,直至重心移到支点处,这样做的目的是:使杠杆的重力过支点,重力的力臂为零,消除了杠杆的自重对实验的影响,故选A。
(2) [2]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可得
解得,在A点处应挂3个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。
3. 匀速直线 当物体的重力相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越大 A 物体对斜面的压力较大 1
【知识点】测量滑轮组的机械效率
【详解】(1)[1]为了保证弹簧测力计的示数稳定,应沿斜面向上匀速直线拉动木块。
(2)[2]由表中数据可知,第②次实验中斜面的机械效率
(3)[3]对比①③两次实验的数据,控制的是物体的重力相同,改变的是斜面倾角,且斜面倾角越大,机械效率越高,所以,可得出结论:当物体的重力相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。
(4)[4]对比①②两次实验的数据,控制的是斜面倾角相同,改变的是物体的重力,因此,是探究斜面的机械效率与物体重力的关系,即验证的是猜想A。
[5]沿着斜面拉物体时,克服斜面对物体的摩擦力做的功为额外功,由表中①②两次的数据可知,①②两次斜面的倾角不变,第②次物体的重力大于第①次物体的重力,因此,第②次物体对斜面的压力大于第①次物体对斜面的压力,由滑动摩擦力的影响因素可知,第②次物体受到斜面的摩擦力大于第①次物体受到斜面的摩擦力,由可知,第②次的额外功大于第①次的额外功。
[6]第①次实验中
根据可知,物块与斜面间的摩擦力
4.(1) 左 便于测量力臂
(2)F1l1=F2l2
(3)B
【知识点】探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤
【详解】(1)[1]由题意知,杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,说明左端高,根据杠杆左高左调,右高右调,因此应把杠杆两端的平衡螺母向左调。
[2]力臂是支点到力的作用线的垂直距离,使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。
(2)由实验数据可得
4N×18cm=2.4N×30cm
4N×7.5cm=1.0N×30cm
因此可得出杠杆的平衡条件为
F1l1=F2l2
(3)此实验为探究性实验,是为了寻找一个普遍性规律,若只做一次实验会使结论有偶然性,因此为了使实验结论具有普遍性,要进行多次实验。
故选B。
5. 匀速运动 83.3%
【知识点】测量滑轮组的机械效率
【详解】(1)[1]实验中,小强应在物体处于匀速运动状态时,此时系统处于平衡状态,二力平衡,弹簧测力计示数才等于拉力大小。
(2)[2]表格中第2次实验所测杠杆的机械效率
6.(1) 无关 0.7N
(2) 80% 不正确
(3) 多 小/低
(4)A
【知识点】动滑轮绳端拉力及移动距离的计算、有用功和额外功、影响机械效率大小的因素、滑轮、滑轮组机械效率的计算、测量滑轮组的机械效率
【详解】(1)[1]由实验1和2的数据可知,在物体重力一定时,改变物体上升的高度,滑轮组的机械效率不变,由此可知,滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。
[2]由图可知,n=3,物重为2N,拉力为0.9N,则动滑轮的重力为
(2)[1]第4次实验的机械效率
[2]匀速拉动时,测力计示数等于拉力,静止时,没有克服滑轮组与绳子之间的摩擦力,会导致测得的拉力偏小,所以他的想法是错误的。
(3)[1][2]由图可知,图乙中n=5,有两个动滑轮,将等质量的重物提升至相同高度,需要克服两个动滑轮的重力做功,所以额外功变多,由
可知,机械效率会降低。
(4)由
可知,物体重力越大,机械效率越大;有用功大,机械效率不一定高;额外功多,机械效率不一定低,同一滑轮组的机械效率也不是一个定值。
故选A。
7.(1)右
(2)0.5
(3)B
(4) 变大 力臂变小,根据杠杆平衡条件,力变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤、探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理、运用杠杆平衡原理进行计算
【详解】(1)如图甲可知,左边往下,说明左边沉,故应将平衡螺母向右边调节。
(2)如图乙可知,杠杆在水平位置平衡,设一个钩码的重力为G,杠杆上每一小格的长度为L,在B处的钩码数量为n,根据杠杆公式可知
解得n=6,故在B处钩码数为6个,现在A处下方再挂一个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆公式可知
故对应B处的力臂lB为2.5L,所以需将挂在B处的钩码向右移动为
向右移动0.5格。
(3)实验中多次改变力和力臂的大小,进行多次实验,目的为了获取多组实验,归纳出规律,使结论具有普遍性,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[1][2]如图丙中,弹簧测力计竖直向上拉杠杠时,拉力的力臂为OC,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的力臂逐渐变小,根据杠杠公式可知,拉力的力臂变小时,拉力逐渐变大。
8.(1)变小
(2) 匀速竖直 匀速 为了得到普遍的规律
【知识点】定滑轮的概念、实质及特点、动滑轮的概念、实质及特点
【详解】(1)测力计倒过来使用时,弹簧测力计受力情况是:受到向上绳子的拉力(大小等于钩码重),受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力,大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重。所以,测力计的示数变小。
(2)[1][2]在探究动滑轮工作的特点时,由于绳子拉起动滑轮和物体,故先测出物体的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时,应匀速竖直向上拉弹簧测力计,使钩码匀速上升,读出弹簧测力计的示数。
[3]实验至少要测量三组数据的目的是为了得到普遍的规律,防止偶然性的发生。
9.(1) 小球 木块移动的距离 速度
(2) 右 动力×动力臂=阻力×阻力臂 变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理、探究影响动能因素的实验装置及作用
【详解】(1)[1]实验中小球从斜面滚下撞击木块,对木块做功,说明小球具有能量,因此探究的是小球动能的大小。
[2]运用转换法,通过观察木块被撞击后移动距离的远近来表示小球具有动能的大小。
[3]甲、乙两图中小球的质量相同,下滑的高度不同,则速度不同。且速度越大,木块被撞击的越远,说明小球具有的动能越大。因此可得结论为:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(2)[1]丙图中杠杆左低右高,应将平衡螺母向上翘的右端调节。
[2]由图丁可知,杠杆平衡时的条件是
[3]将弹簧测力计由图戊中位置逐渐旋转至虚线位置,由于左侧力与力臂不变,右侧力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,右侧力变大,即弹簧测力计的示数将变大。
10.(1)是
(2)便于直接在杠杆上读出力臂的值
(3)当杠杆平衡时,F1l1=F2l2
【知识点】探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤
【详解】(1)杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态,图中杠杆处于静止状态,所以杠杆处于平衡状态。
(2)杠杆在水平位置平衡时,可以直接从杠杆上读出力臂的长度,所以在调节时,使杠杆在水平位置平衡的目的主要是便于直接在杠杆上读出力臂的值。
(3)由表中数据可以得到2N×15cm=3N×10cm;4N×10cm=8N×5cm;3N×5cm=1N×15cm;所以动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,故可以得出当杠杆平衡时,F1l1=F2l2。
11.(1) 匀速直线 二力平衡 见解析
(2) 动 变大
【知识点】影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤、动滑轮的概念、实质及特点、影响滑动摩擦力大小因素的实验结论、定滑轮的概念、实质及特点
【详解】(1)[1][2]物体做匀速直线运动时,物体受力平衡,处于平衡状态,根据二力平衡条件可知,摩擦力大小等于拉力大小,所以应该拉着木块做匀速直线运动。
[3]由甲、乙实验可知,接触面粗糙程度不变,乙中压力变大,乙中木块受到的摩擦力大,应用实例:自行车刹车时用力捏闸时压力增大,摩擦力增大。体操运动员在单杠上做动作时,手握杆不能太紧,减小手和单杠间的压力,减小摩擦。(合理即可)
(2)[1]动滑轮可以省力,定滑轮可以改变力的方向。
[2]动滑轮提升的物体质量变大,由
可知,其机械效率变大。
12. 刻度尺 匀速 可以改变力的方向 滑轮组 动滑轮有重力
【知识点】设计实验探究定滑轮的特点、设计实验探究动滑轮的特点、滑轮组的构成及优点、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系
【详解】(1)[1]实验还需要测量长度的刻度尺。
(2)[2]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使钩码受力平衡匀速上升。
(3)[3]由表中数据可知,使用定滑轮不省力,但是改变了拉力的方向,故使用定滑轮可以改变力的方向。
(4)[4]定滑轮不省力,也不省距离,但可以改变力的方向;动滑轮省力,但费距离,不能改变力的方向;滑轮组既能省力,又能改变力的方向,故在提升重物的过程中,若要兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应使用滑轮组。
(5)[5]由于动滑轮有重力,,所以拉力
可知拉力大于物体重力的一半。
13.(1) 平衡 左
(2)4
(3)变大
(4) 0 26 见解析
【知识点】探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤、探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理
【详解】(1)[1]实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆受力平衡处于平衡状态。
[2]由图甲可知,杠杆右端下沉,应将杠杆重心向左移,所以应将平衡螺母向左调节。
(2)设一个钩码重G,杠杆一格为L,根据杠杆的平衡条件可得2G×4L=nG×2L
解得n=4。
故为使杠杆再次平衡,应该在B位置挂上4个同样的钩码。
(3)由图丙可知,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动过程中,动力臂变小,而杠杆在水平位置始终保持平衡,由于阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数将变大。
(4)[1]图丁中,秤杆相当于一个杠杆,秤砣和秤盘对秤杆的力会使秤杆绕B点转动,即B点相当于支点;秤盘中未放物体时,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应的质量刻度值为0。
[2]由杠杆平衡条件可得m物gL物=m砣gL砣

在L物和m砣一定时,秤砣移动的距离与物体的质量成正比。由图表中数据可知,物体质量每增加50g,秤砣距离B的距离就增加5cm,故250g的刻度值应标记和B点的距离
[3]为了增大杆秤的量程,由可知,可增加秤砣的质量,减小杆秤的分度值;也可以增加秤杆的长度,增大秤砣的移动范围。
14.(1)滑轮的自重
(2)A
【知识点】设计实验探究动滑轮的特点
【详解】(1)“使用动滑轮能省一半力”是在理想情况下得出的结论,而实际情况中动滑轮的重力和摩擦是客观存在的。由表中数据知道,随着物重的增加,测力计的示数变大,但比物重的一半要大,这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大,其主要原因是没有考虑滑轮的自重。
(2)使用动滑轮时,左端绳子静止,在每一个时刻,动滑轮都可看作是绕滑轮与左端绳子的接触点转动,所以,动滑轮可视为杠杆的变形,则此时其支点为A点,此时动滑轮的实质是动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆。
15.(1)水平
(2)=
(3)均匀
(4)右
【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆的动态平衡分析、了解杠杆的平衡条件、杠杆的应用
【详解】(1)手提秤纽,移动秤砣使秤杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于读数,此时秤砣所挂处的秤杆上标上“B”为定盘星,该位置是零刻度线处,称量的质量为零,可以避免了杆秤重力对称量的影响。
(2)由图-3可知,当杆秤不挂重物时,此时杠杆平衡,由杠杆平衡条件可知G1 OC=G0 OB
(3)因为G1 OC=G0 OB
所以G OA=G1x,mg OA=m1gx,m OA=m1x
秤砣的质量m1,力臂OA不变,所以重物的质量m与x成正比,杆秤上的刻度是均匀的。
(4)图中,杆秤左低右高,要将杆秤调至水平平衡,根据杠杆的平衡条件可知,应增大秤砣的力臂,即秤砣应往右侧移动适当距离。
16.(1) 便于测量力臂的大小 6
(2) 没有避免杠杆自重对平衡的影响 1∶2
(3) 省力 变大 32.8
【知识点】探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤、探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理
【详解】(1)[1]实验中需要使杠杆在水平位置平衡,此时杠杆和力臂重合,便于测量力臂的大小。
[2]设每个钩码重力为,杠杆上一格的长度为,则甲图中根据杠杆平衡条件则有
解得,即若挂钩码则需要6个钩码才能使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]乙图中,支点没有过杠杆的重心,小明根据上表数据无法得出杠杆平衡调节,原因是没有避免杠杆自重对平衡的影响。
[2]细心的小华发现,当动力L1和阻力臂L2一定时,动力F1增加,阻力F2也增加,由表中1、2、3三次实验数据可知,,,所以
(3)[1]将拖把杆的一段挂在O点,将一个帆布包挂在A点,用弹簧测力计在B点沿竖直方向向上拉动,OA∶AB=1∶3,则动力臂大于阻力臂,所以此时这个杠杆是一个省力杠杆。
[2]若此时将弹簧测力计向右倾斜,动力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知动力变大,即测力计示数会变大。
[3]又将一捆作业本放置在帆布包中,仍用弹簧测力计在B点沿竖直方向向上拉动,根据杠杆平衡条件可知则有
则这捆作业本的重力为
17.(1)匀速
(2)56%
(3)大
(4)大于
【知识点】测量滑轮组的机械效率
【详解】(1)实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使整个装置处于平衡状态,测力计的示数保持不变,可准确测量绳子自由端的拉力。
(2)第1次实验滑轮组的机械效率
(3)由表格数据知,从第1至第4次实验,所提升的钩码重力越来越大,滑轮组的机械效率越来越高。所以使用同一个滑轮组提升重物时,被提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
(4)在滑轮的轮轴处加润滑油,可以减小摩擦,在有用功一定的情况下可以减小额外功,所以可以提高机械效率,所以若在第4次实验结束后,小明又在滑轮的轮轴处加润滑油,此时滑轮组的机械效率将大于74%。
18.(1) 省力 不变
(2) 匀速 0.4
【知识点】定滑轮的概念、实质及特点、动滑轮的概念、实质及特点
【详解】(1)[1]由表格可知,第1、2次的数据中拉力不变,则说明使用定滑轮不能省力。
[2]定滑轮不能省力,但能改变力的方向,所以若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将不变。
(2)[1]根据二力平衡知识可知,用图乙进行实验时,一定要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端,此时动滑轮受到的所有向上的力等于所有向下的力。
[2]分析数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,忽略绳重和摩擦,与动滑轮连接的绳子段数为2,根据可得滑轮的重力为
19.(1)
(2) 0.375 80%
(3) 提升物体越重 无关
(4)较轻的动滑轮
【知识点】影响机械效率大小的因素、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系
【详解】(1)由表格中实验数据知,,即滑轮组承担物重的绳子的有效段数为3,如下图所示:
(2)根据题意可知,第4次实验时所做的有用功为
总功为
滑轮组的机械效率为
(3)[1]分析1、2、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,滑轮组的机械效率越高。
[2]分析2、3次实验的数据可知,物体上升高度不同,机械效率相同,所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
(4)换用更轻的动滑轮,所做的额外功越少,机械效率越高,可以提高机械效率。
20.(1)右
(2)变大
(3)B
【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆的动态平衡分析、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤、探究杠杆的平衡条件的实验注意事项和错误分析、探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理
【详解】(1)观察甲图,杠杆的右端上翘。根据杠杆平衡的调节原则,平衡螺母应向杠杆上翘的一端调节,所以为使杠杆水平平衡,小明应将平衡螺母向右调节。
(2)图乙中,当弹簧测力计沿AD方向逐渐转到AC方向,要保持杠杆仍在水平位置平衡,则拉力F将变大,这是因为,当拉力由竖直变成倾斜时,阻力和阻力臂不变,拉力F的力臂变小,根据可知,相应的力会变大,这样才能继续平衡。
(3)A.将a点向左移,阻力臂增大,动力臂和动力不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故A不符合题意;
B.将b点向左移,阻力臂变小,动力不变,动力臂增大,由杠杆平衡条件可知,阻力变大,称量的最大质量变大,量程变大,故B符合题意;
C.杆秤使用时,有,将a、b点都向右移等长距离,Lab不变,L砣变小,G砣不变,可见G物变小,则所称量物体的质量变小,量程变小,故C不符合题意;
D.换一个质量较小的秤砣,阻力臂不变,动力变小,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故D不符合题意。
故选B。
21.(1)刻度尺
(2)竖直向上
(3)40.0%
(4)低
(5) 3 1.5
【知识点】测量滑轮组的机械效率
【详解】(1)由表格中数据得,实验中要测量力与长度,则这个实验使用的测量工具是弹簧测力计和测量长度的刻度尺。
(2)在实验操作中,为了确保拉力不变,小慧应并匀速拉动弹簧测力计。
(3)在表中的空格处第三次实验的机械效率为
(4)从实验数据分析可知:提升同一物体,物体上升高度相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(5)[1]由图得,铝制滑轮组的
若不计摩擦和绳重,用图中所示铝制滑轮装置提起6N的物体时,弹簧测力计的示数为3N,由得,铝制滑轮的重力是
[2]当滑轮组不省力时,滑轮组的拉力大于或者等于物体的重力,由得


即此时用该装置提起重力小于或等于1.5N的物体,不会省力。
22.(1)乙
(2)刻度尺
(3)A
(4) 错误 偏大
【知识点】测量滑轮组的机械效率
【详解】(1)由表中数据可知,绳子的有效段数为
所以是利用图中的乙滑轮组完成实验的。
(2)因表中要测量长度和绳子自由端拉力,故实验中用到的测量工具有弹簧测力计和刻度尺。
(3)动滑轮的重力不可忽略,则克服动滑轮的重所做的功为额外功,物重增大,有用功逐渐增大,有用功占总功的比值在增大,所以机械效率逐渐增大,但机械效率不能大于1,故滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是A,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[1][2]实验中应匀速缓慢竖直拉动测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。若静止读数,没有测量出机械之间的摩擦力,绳子自由端拉力测量值偏小,求出的总功偏小,测得的机械效率将偏大,因此他的想法是错误的。
23.(1) 右 力臂
(2)F1l1=F2l2
(3)a
【知识点】探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理、探究杠杆的平衡条件的实验注意事项和错误分析、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤
【详解】(1)[1][2]杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,要使其在水平位置平衡,应将杠杆平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡,此时杠杆的重心过支点,杠杆重力的力臂为0,消除杠杆的重力对杠杆平衡的影响,又便于测量力臂。
(2)由表中数据可以得到,;;;即动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,可得、、、之间的关系式是F1l1=F2l2。
(3)由图可知,使用提纽a比使用提纽b时距离货物更近,即阻力臂更短,则秤砣的力臂变大,由可知,可称量的物体质量变大,故此时杆秤的量程范围更大。
24.(1) 平衡 右 便于测量力臂
(2)右端下沉
(3)D
(4)相等
(5)不变
【知识点】测量滑轮组的机械效率、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤、杠杆的动态平衡分析、运用杠杆平衡原理进行计算
【详解】(1)[1][2][3]杠杆静止时,就是处于平衡状态。杠杆静止时,放手后发现杠杆左端下沉,欲使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节。使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。
(2)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,如图乙所示,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格根据杠杆平衡条件则3G×L<2G×2L
所以杠杆右端下沉。
(3)如图丙,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,拉力的力臂先增大再减小,由于左边的力臂的乘积不变,根据杠杆平衡条件杠杆,弹簧测力计的拉力应先减小再增大。
(4)实验中保持左侧钩码个数及位置不变,即阻力乘以阻力臂是个定值,根据杠杆平衡条件杠杆可知,动力臂L1与动力F1的乘积相等。
(5)用杠杆提升钩码时,对钩码做的功为有用功,因为两次都将钩码移动相同高度,且钩码的重力不变,所以对物体所做的有用功不变,不计摩擦,用杠杆提升钩码时,克服杠杆自身重力做的功为额外功∶如果仅将拉力作用点由C移至B,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆重心上升的高度h不变,根据W额=G杠h可知所做的额外功不变,根据W总=W有+W额可知总功不变,由可知杠杆的机械效率不变。
25.(1)小
(2)钩码的数量
(3) 不能 同一直线上
(4)同一物体上
【知识点】探究二力平衡的条件的实验过程及注意事项
【详解】(1)小车的质量越大,对桌面的压力越大,小车受到的摩擦力越大,因此为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较小的小车进行实验。
(2)实验中小车受到拉力的大小是由钩码的重力提供的,因此通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。
(3)[1][2]将静止的小车水平扭转一个角度,此时小车受到的两个力不在同一条直线上,松手后发现小车不能静止,说明相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上。
(4)用剪刀将图乙中处于静止的小卡片沿虚线剪成两半后,两个力作用在不同的物体上,此时两半小卡片不能保持平衡,说明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上。
26.(1) 非平衡 右 便于测量力臂
(2)左端下沉
(3)D
(4)杠杆自重影响杠杆平衡
(5) 不变 不变
【知识点】杠杆的动态平衡分析、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤
【详解】(1)[1]杠杆左端正在加速下降,说明杠杆处于非平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,如图甲所示,欲使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节。
[3]使杠杆在水平位置平衡时,力是竖直方向上的,力臂为支点到力作用线的距离,可以直接读取力臂。
(2)若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则
杠杆左边的乘积比较大,故左端下沉。
(3)如图丙,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,拉力的力臂先变大,后变小,阻力与阻力臂的乘积不变,故拉力是先变小后变大,故D符合题意,ABC不符合题意。
(4)在实验过程中,没有考虑杠杆的重力,平衡公式应为
F1'L1′F2'L2′
所以
F1'L1′>F2'L2′
(5)[1][2]仅将拉力作用点由C移至B,两次都将钩码移动相同高度,钩码的总重相同,杠杆对物体所做的有用功将不变;杠杆重力不变,杠杆上升的角度也不变,那么提升高度也不变,额外功不变,根据,故杠杆的机械效率将不变。
27.(1)3.00
(2) 作用点 运动状态
(3)
【知识点】力可以改变物体的运动状态、运用杠杆平衡原理进行计算
【详解】(1)由图知:刻度尺的分度值位1mm; 木块左侧与3.50cm对齐,右侧与6.50cm对齐,所以木块的长度为L=6.50cm-3.50cm=3.00m
(2)[1][2]用相同的力推长方体木块的最上、最下部位,作用点不同,两次木块所倒的方向不同,说明力的作用效果与力的作用点有关,将木块平放在水平面桌面上用力一推,木块就滑出桌面,由静止变为运动,说明力可以改变物体运动状态。
(3)此时可以把刻度尺看成是杠杆,支点在杠杆中间,右边的动力,两线之间的距离即为动力的力臂假设为l,左边的阻力为刻度尺的重力,重力的作用点在刻度尺的重心,此时重力的力臂是,根据杠杆平衡条件可知:

解得两线之间的距离
答案第1页,共2页
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