资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
专题：简单机械与能量转化-2026年浙教版中考科学实验专练
1．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，同学们观察到杠杆在不平衡时可以通过改变力的大小、方向或作用点到支点的距离来恢复平衡。通过实验，他们记录了多组数据，并尝试归纳出杠杆平衡的条件。
表1 各种器材拉动杠杆平衡时的数据统计
实验次数 F1/N s1/ cm F2/N s2/ cm
1 1 5 0.5 10
2 .1 10 0.5 20
3 2 9 1 18
(注：s1、s2均为作用点到支点O的距离)
（1）如图甲所示，实验中杠杆为倾斜静止，为使杠杆水平平衡，应向　 　调节平衡螺母(填“左边”或“右边’)
（2）有同学利用图乙装置完成1、2、3三组实验，并得出“杠杆平衡时， 的结论。为了使上述结论更具普遍性，该同学换用弹簧秤继续实验，如图丙。当A点的钩码不变的情况下，分别在B、C点朝a、b. c方向拉动弹簧秤，其中可能使杠杆平衡的有　 　。(填a、b或c)
（3）经过大量实验，有同学得到更普遍的杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。在图丙A处挂两个钩码，阻力记为F2=2N，若弹簧秤作用在 A 点且方向与杠杆夹角30°时，则动力 =　 　。
（4）用如图丁所示长直撬棍撬动石块时，撬棍是一种杠杆，其中长度AB=BC，在D 点怎样操作最省力，并简要说明理由　 　。
2．小科在探究“斜面的机械效率”的实验中，用长度s=0.50m的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计将重为5.0N 的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中，额外功 W 翻体与斜面的水平长度L(木板在水平面的正投影长度)有如下关系：
L(m) 0.30 0.35 0.40 0.45
W额外(J) 0.60 0.70 0.80 0.90
（1）通过数据分析，小科得出初步结论：W额外与L成　 　比，小科查阅资料后证实此结论是正确的。
（2）根据上述结论，当斜面的水平长度L=0.40m时，物体克服重力做功为　 　J，斜面的机械效率为　 　(除不尽的得数保留一位小数)。
3．北魏李兰创制秤漏用于计时，《初学记》中记载：“漏水一斤，时过一刻”。秤漏部分结构如下，秤杆质量分布均匀，并在秤杆上标有时间刻度，通过称量受水壶中水的质量来计量时间。在初次校准后，需要知道当日时刻，仅需移动秤砣即可在秤杆上读出时间。某科技小组利用秤杆、秤砣、受水壶等材料制作秤漏。
【产品制作】
①在A处悬挂一个60克空受水壶并保持不动，OA为5厘米，移动秤砣至悬挂点B，使木棒重新回到水平平衡状态，测得OB为6厘米，并将该点标记为0刻度线
②供水系统以40克/时的速度为空桶均匀供水；1小时后，移动秤砣，当木棒达到水平平衡时，将此时的悬挂点C标记为1小时，测出BC的距离L。
③离C点L处标上“2小时”，以此类推，在整个秤杆上均匀的刻上刻度。
（1）经过一段时间后，受水壶中水量增加，应向　 　(填“左”或“右”)移动秤砣以读出时间。计算可得秤砣的质量为　 　。
（2）计算BC的距离L的长度。
【产品评价】
（3）3小时后，秤砣在距离O点18.3厘米处。根据以下评价表，该秤漏属于　 　等级。
评价等级 优秀 良好 合格
秤漏的准确性 误差在±5分钟以内 误差在±15分钟以内 误差在±30分钟以内
4．[科学探究]如图甲所示，小嘉匀速拉升木块时，发现无论往哪个方向拉弹簧测力计，在不计摩擦和绳重时，F与G 的大小都相等。小嘉对此很好奇，在老师的引导下展开了探究。
【问题】F与G 的大小为什么总是相等
（1）【探究】老师先给小嘉提供了如图乙所示装置进行实验，并告知OB与OA 的长度相等，根据杠杆的平衡条件可知此时 F1　 　G(选填“>”“=”或“<”)。
（2）接着，老师提供了模型丙(已知每根棒大小、长度相等，材质均匀，不计转动时的摩擦)，引导小嘉在 C点用弹簧测力计沿 F2 的方向使模型匀速转动，记录测力计的示数。为了获得更多数据，小嘉接下来的操作是　 　。
（3）【分析】小嘉根据数量关系：　 　，进一步推理，得出“定滑轮在使用时相当于一个变形的等臂杠杆”的结论。
5．下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程(本实验均使用轻质杠杆)。
实验1：在直杠杆水平平衡时(如图甲所示)进行实验，记录多组数据得出： (注：s1 和s2 分别表示支点O到 F1 和 F2 的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时(如图乙所示)进行实验，也得到了同样的结论。
该结论适用于所有平衡时的杠杆吗
实验2：科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验，移动钩码，改变钩码数量，记录数据如表所示，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即： ▲ 。
实验次数 F1(N) s1(cm) F2(N) s2(cm) L2(cm)
1 1.0 10.0 0.5 21.3 20.1
2 1.5 20.0 1 31.7 29.8
3 2.0 30.0 2.5 25.5 24.0
s和L(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢 研究小组的同学观察到：支点到 F1 的作用点的距离(s1)与支点到 F1 的作用线的距离(L1)是相等的。研究小组的同学又进行了实验。
实验3：
①移动钩码，使弯杠杆 ▲ 并使弯杠杆处于平衡状态。
②记录 F1、s1、L1和 F2、s2、L2。
③改变钩码数量，移动钩码，记录弯杠杆处于平衡时的多组 F1、s1、L1和 F2、s2、L2。
④分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。
最后，通过科学思维，得出所有杠杆的平衡条件都是 杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用，如用图甲方式提升物体比用图乙方式省力，就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。
请回答下列问题：
（1）在实验2 中研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关系是　 　。
（2）将实验 3 中的①填写完整： 。
（3）“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为　 　，通过探究杠杆平衡条件的实验，使我们认识到建立这一科学量的价值。
（4）用图甲方式提升物体比用图乙方式省力的原因是　 　。
6．小科利用自制的实验装置(如图甲)探究物体动能大小的影响因素，实验过程如下：
①取2条相同的带凹槽轨道，用双面胶将软尺固定在轨道侧壁；
②将两条轨道平行固定在水平桌面上，钢球可在轨道上自由滚动；
③取两个完全相同的小钢球，置于图甲所示不同初始位置；
④一只手固定木尺一端(O点)，另一只手向前推动木尺，使木尺绕着O 点旋转；
⑤当木尺旋转至与轨道垂直(虚线位置)时停止推动，同时释放两个小球；
⑥测量 ，比较小钢球动能的大小。
（1）请将⑥横线上“ ”处的内容补充完整：　 　。
（2）小科探究的是动能大小与小球　 　的关系。
（3）图乙是教材中探究物体动能大小的影响因素的装置。相比较图乙装置，图甲装置的优点是　 　。
（4）实验时发现，两个圆柱体在轨道上滑行的距离相同(均未滑出轨道范围)，且圆柱体1的质量大于圆柱体2。结合该现象，能否判断两小球的动能大小关系 请说明理由：　 　。
7．小明在实验室看到一科学玩具——牛顿摆，如图1甲所示，它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成，每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨着排列在同一水平直线上。拉起最左侧的钢球，释放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球，仅把最右侧的钢球撞出，其他球几乎静止不动。这引发了小明的思考：为什么碰撞后仅有一个球摆动，而其余球仍然保持静止？于是他提出问题：被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？
　接着他做出以下猜想：①可能与撞击球撞击时的速度大小有关；
　②可能与撞击球的数量多少有关；
将牛顿摆等效为单摆模型，如图1乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形，五个钢球自左向右标为A～E球。若不考虑能量损失，请回答下列问题：
（1）将A球作为撞击球拉至一定的高度（保持细线绷直），由静止开始释放。释放后，A球向右摆动过程中，将重力势能转化为动能；
探究猜想①时，必须先控制每次撞击球的　 　相等，为了改变撞击球撞击时的速度，你的操作办法是：　 　。释放后，当钢球A以不同速度发生碰撞时，每次均仅有E球被撞出，由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度　 　（选填 “有关”或“无关”）；
（2）通过上述实验，小明还是不明白为什么仅有一个球被撞出，于是他向老师请教，老师说：牛顿摆的钢球间发生碰撞时，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，所以最终只有一个钢球被撞出。根据老师的讲解，小明继续探究猜想2，将A、B两球作为撞击球紧挨着，拉起一定高度后同时释放，A、B球向右摆动并与C球相撞，则此时可观察到的现象是如图2中的　 　（选填：“甲”、“乙”或“丙”）；请阐述你选择的理由：　 　。
8． 为探究相互接触的两物体相对运动时摩擦力大小的影响因素，小科设计的装置示意图如图。木板左端用细线与电动机(可调速)相连，物块右端用细线绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。启动电动机电动机拉动木板，测量物块受到的摩擦力大小。请回答：
（1）电动机工作时的能量转化为　 　。
（2）实验中观察到物块的两种状态见下表，要测量物块受到的摩擦力，应在状态　 　。(填“1”或“2”)时读取并记录弹簧测力计示数。
物块状态 物块相对木板 物块相对桌面
状态1 静止 运动
状态2 运动 静止
（3）保持接触面粗糙程度等条件不变，分别改变物块对木板的压力大小和木板的速度大小，进行实验测量，物块受到的摩擦力大小列于下表。分析下表，可得结论：　 　。
实验序号 物块上钩码个数（钩码质量均相同） 摩擦力/N
木板运动较慢 木板运动较快
1 0 0.5 0.5
2 2 0.8 0.8
3 4 1.1 1.1
（4）继续探究物块受到的摩擦力与接触面粗糙程度的关系，可在　 　(填“木板上表面”或“水平桌面上”)铺上棉布等不同材料来改变接触面粗糙程度。
答案解析部分
1．【答案】（1）右边
（2）a、b
（3）4牛顿
（4）在D点垂直于杠杆向上，理由：当阻力臂相同时，动力臂越大越省力(或动力臂与阻力臂的比值越大，越省力)
2．【答案】（1）正
（2）1.5；65.2%
3．【答案】（1）右；50g
（2）由杠杆平衡条件代入数据可得
解得L=10cm，则BC之间的距离为10cm-6cm=4cm。
（3）优秀
4．【答案】（1）=
（2）用弹簧测力计在 D 处沿F3 的方向拉绳子使模型匀速转动，记录弹簧测力计示数；再用同样的方法在 E处拉绳子并记录弹簧测力计示数
（3）
5．【答案】（1）F1×s1=F2×l2
（2）偏转一定角度
（3）力臂
（4）图1中动力臂是阻力臂的2倍，图2中动力臂等于阻力臂。
6．【答案】（1）圆柱体被小钢球推动的距离
（2）速度
（3）图甲中小球不会脱轨，能准确撞击圆柱体
（4）能；实验中圆柱体1的质量大于圆柱体2，圆柱体1对轨道的压力大于圆柱体2，所以圆柱体1与轨道的摩擦力大于圆柱体2与轨道的摩擦力，而两圆柱体在轨道上滑动的距离相同，由W=fs知圆柱体1克服摩擦力做的功大于圆柱体2克服摩擦力做的功，所以钢球1的动能大于钢球2的动能
7．【答案】（1）数量；将A球拉至不同的高度由静止释放；无关
（2）乙；将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起定高度后同时释放，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，即摆动球的速度与撞击球的速度相等，而在传递速度的过程中机械能守恒，即摆动球的质量和撞击球的质量相等，所以会有两个球被弹起
8．【答案】（1）电能转化为机械能（和内能）
（2）2
（3）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小与相对速度大小无关
（4）木板上表面
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑