蘇科版九年級物理上冊一課一測-11章簡單機械和功實驗題

11章簡單機械和功實驗題1．在探究杠桿平衡條件的實驗中：(1)如圖a所示，要使杠桿在水平位置平衡，可將杠桿左端的平衡螺母向________調節(jié)．(2)如圖b所示，調節(jié)平衡后，左側掛上鉤碼，在右側用彈簧測力計(圖中未畫出)拉杠桿，使其在水平位置平衡，為便于測量力臂，應使彈簧測力計拉力的方向__________．(3)操作過程中，當彈簧測力計的示數(shù)達到量程仍不能使杠桿水平平衡，你認為接下來合理的操作是____．(寫出一條即可)(4)甲同學測出一組數(shù)據(jù)后就得出了“動力×動力臂＝阻力×阻力臂”的結論，乙同學認為他的做法不合理，理由是__________________________________________________________．2．用細線拴住一端粗、一端細的實心胡蘿卜并懸掛起來，靜止后胡蘿卜的軸線水平，如圖所示；在拴線處沿豎直方向將胡蘿卜切成A、B兩段．（1）你認為________段重些，你判斷的理由是：________________________________．（2）為研究類似A、B輕重的問題，某同學在一根有等間距刻度的均勻杠桿兩側掛上每個質量都相等的鉤碼進行實驗．杠桿靜止于水平位置的三次實驗情景如圖所示．①根據(jù)圖的實驗，可以判斷________段蘿卜重些．②根據(jù)圖的實驗，該同學得出結論：只要滿足“阻力×阻力作用點到支點的距離＝動力×動力作用點到支點的距離”，杠桿就能平衡．A．這個結論是否正確？B．用圖所示的裝置，怎樣通過實驗來說明該結論是否正確．3．如圖甲所示，是測動滑輪機械效率的示意圖。它用彈簧測力計拉動繩子自由端，將質量為200g的鉤碼從A位置勻速提升到B位置，同時彈簧測力計從圖中的A’位置勻速豎直上升到B’位置，在這個過程中，彈簧測力計對繩的拉力為F，彈簧測力計的示數(shù)如圖22乙所示。請你根據(jù)該實驗完成下列問題。（1）彈簧測力計的示數(shù)是N。（2）鉤碼上升的距離是cm。（3）拉力F做的功是J。（4）該動滑輪的機械效率是。4．如圖所示，探究小組利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細線、若干相同鉤碼、彈簧測力計（單位：N）等實驗器材探究杠桿的平衡條件，在探究實驗中：（1）在掛鉤碼前，小組發(fā)現(xiàn)杠桿左端高右端低（如圖甲），應將杠桿兩端的平衡螺母向______（選填“左”或“右”）端調節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是為了方便讀出______；（2）接著小組在杠桿的兩側掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡（如圖乙），這時杠桿兩側受到的作用力大小______（選填“大于”“等于”或“小于”）各自鉤碼所受重力大小，若在A、B下方再增掛一個相同的鉤碼，則杠桿______（選填“左”或“右”）端將下沉；（3）如圖丙是已經(jīng)調節(jié)平衡的杠桿，用彈簧測力計在杠桿C處豎直向上拉，在A處掛上適當?shù)你^碼，使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測力計讀數(shù)為______，鉤碼總質量為______kg.(g取10N/kg)5．同學們共同研究滑輪和滑輪組的特點：（1）他們研究定滑輪特點時，做的實驗如甲圖所示，據(jù)此可證明：使用定滑輪；（2）他們研究動滑輪特點時，用動滑輪勻速豎直提升重物，如乙圖所示．據(jù)此可知，使用動滑輪．（3）他們組裝了滑輪組，發(fā)現(xiàn)使用滑輪組提升重物時能省力，于是他們想：利用滑輪組提升重物能否省功呢？為此，他們進行的實驗如丙圖所示．請根據(jù)丙圖信息．寫出分析數(shù)據(jù)的具體過程，并回答他們的問題．6．在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，所用的實驗器材有：杠桿：（杠桿上每小格長為2cm）、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個（N+鉤碼NXNlN）。（1）實驗前，杠桿靜止在如圖15甲所示的位置，此時杠桿處于（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)。（2）實驗時，使杠桿在水平位置平衡，主要是為了便于測量大小，因此應將如圖甲所示杠桿左端的平衡螺母適當往（選填“左”或“右”）調。（3）杠桿在水平位置平衡后，小明在杠桿A點處掛上2個鉤碼，做為動力F1，B點處掛上l個鉤碼，做為阻力F2，杠桿恰好在水平位置平衡，如圖乙所示，分別測量出兩個力的力臂L1和L2，計算后發(fā)現(xiàn)：F1L1=F2L2，便得出杠桿的平衡條件是：F1L1=F2L2。但小紅認為小明這種實驗處理方法是不完善的，理由是（4）接著，小明提出新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立?”于是小明利用如圖甲所示裝置進行探究，在杠桿D點處掛上2個鉤碼，用彈簧測力計在C點處豎直向上拉使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示，則彈簧測力計的拉力是N。以彈簧測力計的拉力為動力F1/，鉤碼重力為阻力F2/，多次調整力和力臂的大小進行測量，發(fā)現(xiàn)：F1/L1/總是大于F2/L2/，其原因主要是受作用的影響。（5）小明將圖甲中彈簧測力計拉力的作用點從C點移到E點，使杠桿仍在水平位置平衡，如圖乙所示，請推算：此時彈簧測力計的拉力是N。7．探究杠桿的平衡條件【提出問題】如圖所示，是一種常見的桿秤．此時處于水平位置平衡．發(fā)現(xiàn)一：小明在左側掛鉤上增加物體，可觀察到提紐左側下沉．他認為改變杠桿的水平平衡可以通過改變作用在杠桿上的來實現(xiàn)；發(fā)現(xiàn)二；接著小新移動秤砣使其恢復水平位置平衡。說明通過改變的長短也可以改變杠桿的平衡．那么，杠桿在滿足什么條件時才平衡呢?【制定計劃與設計實驗】實驗前，輕質杠桿處于如圖所示的狀態(tài)，使用時，首先應將杠桿的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節(jié)，使杠桿處于水平位置平衡，這樣做的好處是【實驗結論】如圖所示，他們進行了三次實驗，對實驗數(shù)據(jù)進行分析，得出杠桿的平衡條件是，【拓展應用】如圖所示，是用手托起重物的示意圖，圖中前臂可以看作是一個杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”），此杠桿的支點是圖中的點，假如托起6N的重物，請你根據(jù)圖21所示，估算出手臂要用的動力大約是N8．如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個。（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向_______（左/右）調節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時在水平位置平衡；（2）杠桿調節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼，在B點處掛6個鉤碼杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：_________（用字母表示）。他這樣得出的結論_________（合理/不合理）；原因是：_________________；（3）實驗結束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學利用如圖乙所示裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于水平平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是：_____________。9．學校新購了一箱物理器材，小云同學將它從一樓搬到三樓，小彬同學想測定小云搬運器材過程中對箱子做功的功率．（實驗器材）_____、_____、_____；（實驗步驟）（1）小彬同學設計的測量步驟如下，其中多余的是_____A．測出箱子的質量mB．測出樓梯的總長度LC．測出一樓到三樓的豎直高度hD．測出小云上樓所用的時間tE．算出小云搬運箱子的功率P（2）請你在虛線框內幫小彬設計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格_________．10．跳繩是我市初中畢業(yè)生體育測試的項目之一，小華想利用所學的物理知識估測自己跳繩時克服重力的平均功率（不計繩重）。（1）用體重計測量自己的質量m；（2）估測自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；（3）用(填測量器材)記錄跳n次所用的（填物理量與其對應字母）。（4）數(shù)據(jù)處理：①自己所受的重力G=；②每次克服重力所做的功W=Gh=，則跳n次所做的總功W總=nW=；③則平均功率P=。（5）A．頻率相同，體重大的功率大B．頻率相同，跳的時間長的功率大C．體重相同，頻率高的功率小D．體重相同，跳的時間長的功率大（6）小華要想提高跳繩測試的成績，請你從物理學角度為他提出一條合理的建議：。11．小周學過有關“機械效率”的知識后提出了一個問題：“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有沒有關系？”針對這個問題他做了在斜面上勻速拉動物塊的探究實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)斜面的

傾斜程度物體重

G/N物體上升高度

h/m沿斜面拉力

F/N物體移動距離

s/m有用功

W有/J總功

W總/J機械效率η1較緩5.00.101.60.500.500.8063%2較陡5.00.152.20.500.751.168%3最陡5.00.253.10.50(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可求出第三次實驗的有用功為____焦，總功為____焦，機械效率是____；(2)通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析，你認為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關系是：斜面越陡，越____；(3)通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析，你對斜面機械效率的問題可獲得的初步結論是：____________________________________________________________________。12．某班同學在“探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關”時，他們猜想滑輪組的機械效率可能與動滑輪的個數(shù)、物重和物體上升的高度等因素有關，各小組利用如圖所示的裝置進行驗證，楊陽那組得到的實驗數(shù)據(jù)如表：實驗次數(shù)物重

（N）物體上升的高度（m）拉力（N）繩子自由端移動的距離（m）機械效率（%）110.10.60.283.3210.10.40.462.5320.10.650.476.9410.20.60.483.3（1）比較第1、2次實驗數(shù)據(jù)得出：用不同的滑輪組提升相同的物體，動滑輪個數(shù)越多，；比較第2、3次實驗數(shù)據(jù)得出：同一個滑輪組，提升的物體越重，；比較第1、4實驗數(shù)據(jù)得出：同一個滑輪組的機械效率與物體上升的高度．（2）在測拉力時，某同學覺得很難使測力計做勻速直線運動，不便于讀數(shù)，就讓彈簧測力計處于靜止狀態(tài)時才讀數(shù)，該同學的讀數(shù)與實際相比（選填“偏大”、“偏小”或“不變”），測得機械效率（選填“偏高”、“偏低”或“不變”），說明滑輪組的機械效率還與有關．（3）有兩個組所用的動滑輪重量相同，提升的物體也相同，測的機械效率卻不同，原因可能是繩子滑輪或滑輪軸之間的不同，影響了測量結果．所以，我們在生活中經(jīng)常給各種機械加潤滑油，是為了它的機械效率．13．下圖是探究斜面的機械效率跟什么因素有關的實驗裝置．（1）實驗器材有木塊、鐵塊、墊塊、各處粗糙程度相同的長木板、彈簧測力計各一個，砝碼若干，為了完成實驗，還需要的測量工具是________．（2）實驗時某同學在木塊或鐵塊上放置不同的砝碼，改變物塊的重力，用彈簧測力計拉著物塊沿斜面做勻速直線運動．實驗的部分數(shù)據(jù)如下表：實驗次序接觸面粗糙程度物塊重G／N物塊上升的高度h／m沿斜面的拉力F／N物塊移動的距離L／m機械效率1較粗糙（木塊—木板）2.00.251.20.8052％2同上2.00.351.40.8063％3同上5.00.353.50.8063％4較光滑（鐵塊—木板）5.00.353.10.80①該同學運用控制變量法探究的是斜面的機械效率與________、________、________的關系．②在第四次實驗中，斜面的機械效率為________．14．小明用如圖所示的實驗裝置研究“杠桿的機械效率”．實驗時，將總重為G的鉤碼掛在鐵質杠桿上，彈簧測力計作用于P點，現(xiàn)豎直向上勻速拉動彈簧測力計，鉤碼上升的高度為h，彈簧測力計的示數(shù)為F，其移動的距離為s，則杠桿的機械效率η＝_____（用題中字母表示）．若將彈簧測力計移動到Q點，仍將鉤碼勻速提升h的高度，設此時彈簧測力計的示數(shù)為F'，杠桿的機械效率為η'，若不計轉軸O處的摩擦，則：F'_____F，η'_____η（填“＞”、“＝”或“＜”）．15．從圖中可以觀察到，利用動滑輪把重為G的物體提升了h高度，手拉繩端的力是F，向上提升的距離是s，現(xiàn)在請你回答下列問題:(1)設想不用動滑輪直接用手把物體提起h高度，這時人手對物體做的功W1=__________(寫表達式)。(2)若用動滑輪，且不計摩擦及動滑輪重，這時繩端的拉力F=________G，繩端向上移動的距離s=_______h，人手拉繩做的功W2=____________=___________。(3)若用動滑輪，且動滑輪重為G動，而摩擦不計，這時繩端的拉力F=___________，手拉繩做的功W3=__________=______________。(4)由此實驗可以得出①W2與W1的關系是_____________；②W3與W1的關系是_____________；③這樣比較說明__________________________________________________。答案1．左豎直向下左側鉤碼右移一組實驗數(shù)據(jù)太少，具有偶然性，不便找出普遍規(guī)律2．（1）AA段的力臂小（2）①A②A．不正確B．將彈簧測力計斜向右（或斜向左）下方拉，保持杠桿水平平衡；讀出動力：測力計的示數(shù)F1；量出動力作用點到支點的距離l1；用測力計測出三個鉤碼的重力即阻力大小F2，量出阻力作用點到支點的距離l2；計算F1×l1的值與F2×l2的值，再進行比較，可以得出上述結論不正確．3．（1）1.6。（2）10。（3）0.32。（4）62.5%。4．左力臂等于左3N0.25．（1）能