第十一章 简单机械和功专题练习(word版

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一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)

1.某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时,设计了如下实验步骤:①如图乙,将自制的小型风叶安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码;②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间;③将电风扇换到2、3挡位,重复以上实验,并将数据记录在表格中:(注:电风扇挡位越高,风速越大)

表一:

电风扇挡位钩码的质量/g提升钩码到A点的时间/s

15015

25013

35010

请你回答:

(1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”);

(2)通过实验可以得到的结论是:风速越大,风力发电机发电时的输出功率__________;

为了进一步研究风力发电机,他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据:

表二:输出功率与风速的关系

风速v/(m/s)5101520

输出功率P/kW8072015001100

表三:不同风速下风力发电机每秒获得的风能:

(3)风能是清洁能源,也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。发电机的工作原理是_____;

(4)风速10m/s 时,这台发电机的发电效率为__________,有同学认为风速越大,发电机的发电效率越高,他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。你认为的原因是______。 【答案】时间 转换法 越大 可再生 电磁感应现象 60% 错误 风速越大发电效率越低 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]因提升高度要相同,通过提升时间,可知提升速度的大小,则由

W mgh P mgv t t

=

== 可知输出功率的大小,故比较测量提升钩码到A 点的时间来比较风车输出功率的大小。 [2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量,也可将不易测准的量转换为可测准的量,提高测量精度。此实验将风车输出功率的大小转化为通过测量提升钩码到A 点的时间。

(2)[3]分析表一数据可见,在提升钩码质量相同的情况下,风速越大,提升钩码到A 点的时间越短,风车的输出功率越大。

(3)[4]风能是一种很清洁的可再生能源,资源丰富,无污染。

[5]风力发电是将风能转化为电能,发电机是通过机械运动产生电能,即是利用电磁感应现象制成的,所以发电机的工作原理是电磁感应现象。

(4)[6]风速为10m/s 时,1s 内获得的能量为61.210J ?,风车工作1h 获得的能量为

639=1.210J/s 3.610s=4.3210J W ????总

风车工作1h 产生的电能为

9=720kW 1h=720kW h=2.59210J W ???电

风车发电的效率为

992.59210J

=100%=100%=60%4.3210J

W W η????电总 [7][8]风速为15m/s 时,1s 内获得的能量为64.0510J ?;风车工作1s 产生的电能为

61.510J ?,风车发电的效率为

66

1.510J =100%=100%=37.04%4.0510J

W W η????电1总1

由此可知,风速越大,发电机的发电效率越低,所以他的观点是错误的。

2.如图所示是小明和小红利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。

(1)在实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于_______(选填“平衡”或“不平衡”)状态;调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重对实验的影响,同时方便___________;

(2)杠杆平衡后,小明在左右两侧分别挂上如图乙所示的钩码,杠杆不能在水平位置平衡,在不增加钩码且不改变钩码悬挂点位置的前提下为了使杠杆重新在水平位置平衡,只需将____________即可;

(3)为获得更多组数据,他们取下右侧钩码,小明和小红分别设计了两种实验方案,小明的方案如图丙所示,小红的方案如图丁所示。你认为__________(“小明”或“小红”)的方案更合理,理由是___________;

(拓展)探究杠杆的平衡条件后,小明又利用杠杆测量了石块的密度,实验装置如图所示。

实验步骤如下:

①将石块悬挂在杠杆左侧,通过调节细线长度使石块缓慢浸没在下方裝满水的溢水杯中(未触底),同时用质量忽略不计的薄塑料桶接住溢出的水;

②将薄塑料桶悬挂在杠杆右侧,调节塑料桶的悬挂位置,使杠杆在水平方向平衡,如图所示;

③测量出AB两悬挂点距支点O的距离分别为10m和15cm,则石块密度为

___________kg/m3。

【答案】平衡测量力臂左侧的钩码去掉一个小明排除测力计的重力对实验的影响2.5×103

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]杠杆静止时,无论杆身是否水平,都为杠杆的平衡状态。

[2]杠杆在水平位置平衡,其力臂和杆身重合,可以方便测量力臂的大小。

(2)[3]在乙图中,杠杆左右两侧所挂钩码的重力可分别视为动力和阻力,两侧钩码的悬挂点可分别视为动力臂和阻力臂,根据杠杆的平衡条件1122Fl F l =可知,只需将左侧的钩码去掉一个即可满足杠杆在水平位置平衡。

(3)[4][5]对比丙、丁两图可知,小明的实验方案更加理想;因为弹簧测力计本身受到重力,小明的方案可以排除测力计的重力对实验的影响。

(3)①[6]设石块排开的水的重力为G 水,由阿基米德原理可知,石块受到的浮力

F G =浮水

水中的石块为平衡状态,故其对绳的拉力

F G F G G =-=-石石浮水

根据杠杆和平衡条件可得

F OA

G OB ?=?水

153

102

G G OB cm G OA cm -===石水水 由上式整理可得

3

2

V g V g V g ρρρ-=石石水水水水

由于石块排开水的体积和石块自身体积相等,所以上式可简化为

3

2

ρρρ-=石水水 所以石块的密度

33335

5 1.010kg/m 2.510kg/m 22

ρρ==??=?石水

3.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,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)[1][2]杠杆右端下沉,应将杠杆重心向左移,所以应将两端的平衡螺母(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)[3][4]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

G L GL

?

53=15

杠杆的右端

?

44=16

G L GL

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。

4.对于杠杆的原理,我国古代也很注意研究,在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。某物理小组探究如图所示的一杆秤,通过观察和测量知道:杆秤上标有刻度,提纽在B点,秤钩在A点,O点为刻度的起点(为零刻度点,在B点左侧)。用刻度尺量出

OA=l1,OB=l2。

(1)秤钩不挂重物时,秤砣挂在O点时杆秤平衡,则重心C应在B点的__________侧(选填“左”、“右”或“不确定”)。设该杆秤秤砣的质量为m,则杆秤自身重力(不含秤砣)和它的力臂的乘积是__________。

(2)物理小组利用空瓶(空瓶质量比秤砣质量小一些)、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。方法是:用细线系在空瓶上并置于__________点,慢慢往瓶中加沙子,如果杆秤恰能平衡,相当于新做了一个秤砣,再把它挂在秤钩上,移动原秤砣位置至杆秤平衡,秤杆上的读数即为原秤砣质量。

(3)物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力,杠杆的平衡条件是:F 动l 动=F 阻l 阻+F ′阻l′

,如图所示”。则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量,方法

是:设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙,将甲置于A 点,乙置于B 点右侧某点,杆秤恰好平衡。由杠杆的平衡条件可知,量出长度l 1、l 2后,只须从B 点起向右量出长度__________,该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m 。

【答案】右 2mgl O 1l 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1][2]由于O 点是刻度的起点,即秤钩上不挂重物时,秤砣的位置应该在O 点,提起B ,杆秤平衡,把秤砣作用在杆秤上的力看成动力,则阻力就是杆秤的重力作用点(重心)应该在B 点的右侧;且根据杠杆的平衡条件可得

mgl 2=G 杆秤×力臂

(2)[3]做一个新秤砣的方法就是采用等交换替代法,由于秤砣放在O 点处时能与杆秤的自重相平衡,那么如果我们也在O 点用细线系一个小瓶,向里面加入适量的沙子,待杆秤平衡时,小瓶与沙子所起的作用就与秤砣的作用一样,故它们的质量是相等的。 (3)[4]根据已经得出的两个阻力的平衡规律,如果放在杆秤上,则存在如下关系

mg ×(l 1+l 2)=mg ×l ′+G 杆秤×力臂

将第(1)问的关系式代入可得

mg ×l 1=mg ×l ′

即l ′= l 1,故只需要从B 点起向右量出长度l 1,该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量。

5.小明和小红利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。

(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向______(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。

(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重对实验的影响,同时

______。

(3)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中。小明根据以上数据得出杠杆的平衡条件是______。

(4)调节杠杆平衡后,小红在杠杆上的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。

(5)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,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”)。

(拓展)探究杠杆的平衡条件后,小红利用杠杆测出了小石块的密度。步骤如下:

①如图丁(a)所示,用细线将小石块拴好,把小石块和钩码分别挂在杠杆上,调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡,用刻度尺分别量出小石块悬挂处到支点的距离L和钩码悬挂处到支点的距离l。

②如图丁(b)所示,在玻璃杯内盛水,将小石块浸没在水中,保持L不变,调节钩码的悬挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡,测出钩码悬挂处到支点的距离为l',l:l'=5:3。

③小石块的密度ρ石=______kg/m3。

【答案】右便于直接在杠杆上读出力臂的大小F1l1=F2l2 6 变大 2.5×103

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]实验前杠杆如图甲所示,杠杆左端下沉,需要将平衡螺母向右调节,使杠杆平衡。

(2)[2] 在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重对实验的影响,同时便于直接在杠杆上读出力臂的大小。

(3)[3]由表格数据可知,在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中。小明根据以上数据得出杠杆的平衡条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即F1l1=F2l2。

(4)[4]根据杠杆平衡的条件,调节杠杆平衡后,小红在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在B点挂的钩码的个数为

34

62

n ?=

= (5)[5]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,使杠杆仍然在水平位置平衡,此时力臂变小,力变大。 ③[6]如图丁(a),根据杠杆平衡的条件可得

G 石L =G 码l

如图丁(b)可得

(G 石-F 浮)L = G 码l ’

根据l :l '=5:3,F 浮=ρ水gV 和G=ρ物gV ,可求得

335==2.510kg/m 2

ρρ?石水

6.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。 实验次数 钩码的重力G /N 钩码被提升的高度h /m 拉力F /N 绳端移动的距离s /m 机械效率η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%

3 4 0.1 1.8 0.3

4

2

0.1

1.5

0.2

66.7%

(1)使用图甲的滑轮组实验时,应该要沿____方向匀速拉动弹簧测力计;

(2)第3次实验数据是用图____(选填“甲”“乙”)所示的滑轮组测得的,其机械效率是_____(结果精确到0.1%);

(3)通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越_____(选填“高”“低”),通过分析第____两次实验数据可得出结论:使用滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;

(4)同组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数,弹簧测力计示数不稳定,该同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,你认为他的想法______(选填“合理”“不合理”)。 (5)实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率,其目的是_____(选填字母序号)

A .减小摩擦力

B .多次测量求平均值

C .获得多组数据归纳出物理规律 【答案】竖直向上 甲 74.1% 高 1、4 不合理 C 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]使用图甲的滑轮组实验时,应该要沿竖直向上方向匀速拉动弹簧测力计。 (2)[2]从表中数据可以看到,第三次实验时,绳端移动的距离是钩码被提升的高度三倍,那么托着动滑轮的绳子是3条,那么图甲的动滑轮合适。 [3]第三次实验时,其所做的有用功

4N 0.1m 0.4J W Gh ==?=有用功

其所做的总功

1.8N 0.3m 0.54J W Fs ==?=总功

其机械效率是

0.4J

100%100%74.1%0.54J

W W η=

?=

?≈有用功总功

(3)[4]通过分析第1、2、3次实验数据可知,都是使用同一滑轮组,随着钩码重力的增加,机械效率也在变大,可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越高。

[5]滑轮组提升相同的重物,观察表中数据可知,第一次和第四次的重物重力相同,滑轮组的机械效率也相同,再根据绳端移动的距离和钩码被提升的高度关系可知,托着动滑轮的绳子条数不同,可知道通过分析第1和4两次实验数据可得出结论:使用滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。

(4)[6]在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服绳与轮之间摩擦,所以测得的拉力偏小,这个想法是不正确的,没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。

(5)[7]实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率,其目的是获得多组数据归纳出物理规律。 故选C 。

7.(1)如图是某街道路灯悬挂的情景。画出斜拉钢丝对横杆拉力F 的示意图和对应的力臂L (_______________)

(2)某同学在研究滑动摩擦力时,先后做了如下两次实验:

实验一:将重为G 的物块A 放在一水平薄木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动物块,使它在木板上匀速运动,如图甲所示。读出弹簧测力计示数为F 0 。

实验二:再将上述木板一端垫起,构成一个长为s 、高为h 的斜面;然后用弹簧测力计沿斜面拉动物块A ,使它在斜面上匀速向上运动,如图乙所示。读出弹簧测力计的示数为F 1 。请你结合实验过程,运用所学知识解答如下问题。(阅读图丙)

①画出物块A 在斜面上运动时对斜面的压力F N 的示意图____________。 ②物块A 与薄木板之间摩擦力的比例常数μ=_________。(用实验中的数据表示)

【答案】

F G

μ=

【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]拉力的作用点在横杆上,从作用点开始,沿力的方向画一条带箭头的线段,标出F ,即为F 的示意图;从支点O 向F 所在的直线作垂线,并标出L ,即为拉力F 的力臂。如图所示:

(2)[2]物块A 在斜面上运动时对斜面的压力F N 的作用点在斜面上,方向垂直于斜面竖直向下,过压力的作用点,沿压力的方向画一条有向线段,即为其压力示意图。如下图所示:

[3]重为G 的物块A 在一水平薄木板上在拉力为F 0的作用下匀速直线运动,此时物块A 受到的摩擦力

f=F 0

受到的支持力

F N =G

根据题意可知

0N f F F G μμ===

所以物块A 与薄木板之间摩擦力的比例常数

F G

μ=

8.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.

(1)实验中应沿竖直方向_____缓慢拉动弹簧测力计.

(2)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”),因为她没有考虑到_____对滑轮组机械效率的影响.

(3)用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中的两个数据填写完整______.

(4)通过比较_____两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关(填实验次数的序号)

(5

)通过比较_____两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组

的机械效率越高.(填实验次数的序号)

(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:_________________________________【答案】匀速不正确摩擦0.4;80%1、22、3不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高(或不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低

【解析】

【详解】

(1)实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,这样测力计示数才等于拉力大小;(2)在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦,所以测力计示数偏小,他的想法是不正确的;

(3)丁图中,绳子的有效段数为n=4,绳端移动距离

s=nh=4×0.1m=0.4m

滑轮组的机械效率

η=

h8N0.1m

=

2.5N0.4m

W G

W FS

?

=

?

=80%

(4)绳端移动距离与物体升高的高度的关系为s=nh,所以,结合表中数据可知实验

1、2、3中绳子的有效段数分别为2、3、3;再结合钩码的重力可知,实验1、2、3分别是用甲、乙、丙装置做的实验,根据控制变量法,研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时,要控制提升物体的重力相同、滑轮个数也相同,只改变绳子的有效段数,所以应比较1、2两次实验数据;通过比较1、2两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;

(5)研究同一滑轮组提升重物时,机械效率与物重的关系时,要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同,只改变物体的重力,故通过比较2、3两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。

(6)通过比较3、4两次实验数据,即对应的图丙、图丁两装置,滑轮组不同,提升的重物相同,动滑轮越重机械效率越小,故可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高。

9.如图所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置,每只钩码重为0.5N(钩码个数若干),弹簧测力计量程为0~5N。

(1)图甲中,杠杆静止时处于______(平衡/不平衡)状态.为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向______(左/右)移。

(2)如图乙,小明保持弹簧秤竖直放置,然后认真调零后,用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡。此时弹簧测力计的示数为F1,杠杆受到钩码的拉力为F2,小明发现F1×OD≠F2×OC,其原因是_______。

(3)接着,小明准备做图丙所示实验,实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉,如图丁,他这样做的目的是______。在做了10多次图丙所示实验后,他还做了几次图戊所示的实验,他这样做的目的是:_______。

【答案】平衡左杠杆自身受到的重力不能忽略对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零排除偶然结论总结发现普遍规律

【解析】

【详解】

(1)[1]杠杆处于静止或匀速转动的状态是平衡状态,图甲中杠杆静止时处于平衡状态;

[2]从图甲可以看到,杠杆左端翘起,为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向左移;

(2)[3]杠杆除了受到钩码的拉力和弹簧测力计的拉力外,还受到杠杆自身的重力作用,导致F1×OD≠F2×OC;

(3)[4]实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉,根据力的作用是相互的,可以比较两个弹簧秤的示数大小,从而对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零;

[5]在做了10多次图丙所示实验后,他还做了几次图戊所示的实验,他这样做的目的是排除偶然结论总结,对于各种情况,这个平衡条件都合适,从而发现普遍规律。

10.某实验小组利用图中装置探究杠杆机械效率,实验主要步骤如下:

(1)用轻绳悬挂杠杆的一端使其能绕O点转动,O点即为杠杆的_______点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用一个弹簧测力计使杠杆水平,弹簧测力计所给方向为

_______向上;

(2)竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升,在此过程中,弹簧测力计的示数为F,利用刻度尺测出A、B两点上升的高度分别为h1和h2.

(3)杠杆机械效率表达式为______________(用所给物理量和符号表示);

(4)若在杠杆的承受范围内,将A点钩码重增加,杠杆的机械效率将会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);

(5)本次实验中,若不更换杠杆,且提升钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是________;

(6)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将原来的钩码提升相同的高

度,则杠杆的机械效率将会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);

(7)若某同学用此装置研究“杠杆平衡条件”实验,发现不挂钩码时弹簧测力计仍有示数,这是因为杠杆有_______。 【答案】支 竖直 1

2

%100Gh Fh ? 变大 摩擦力的大小 变大 自重 【解析】 【详解】

(1)[1]杠杆绕固定点O 点转动,所以O 点为杠杆的支点;

[2]当在A 点用轻绳悬挂总重为G 的钩码,在B 点用一个弹簧测力计使杠杆水平,为了保证杠杆能处于水平位置,弹簧测力计最小力的方向应该竖直向上; (3)[3]杠杆机械效率为:

12

%=1%10000Gh

W W Fh η=

??有总 (4)[4]根据(3)得到的杠杆机械效率表达式可知,在其它条件不变时,增加A 点钩码重,有用功增大,机械效率变大;

(5)[5]若不更换杠杆,且提升钩码重一定,即物体做的有用功不变,额外功影响机械效率,额外功是杠杆克服摩擦力和本身自重做的功,所以当提升钩码重一定时,摩擦力的大小是影响杠杆机械效率的主要因素;

(6)[6]杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆做额外功,

W W W +=有额总,

设杠杆重心升高的距离为h 1,所以

Gh 1+G 杠h =Fh 2,

G 不变,h 1不变,G 杠不变,钩码从A 点到C 点,钩码还升高相同的高度,杠杆上升的角度减小,杠杆升高的距离h 变小,所以Gh 1+G 杠h 变小,所以Fh 2也变小。根据1

2

=Gh Fh η,分母变小,分子不变,所以机械效率变大;

(7)[7]探究杠杆的平衡条件实验时,不能忽略杠杆自身的重力,在不挂钩码时,弹簧测力计也会有示数。

11.在探究“杠杆的平衡条件”实验时,所提供的器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、细线和质量相同的钩码若干个.

(1)实验前,将杠杆的中点放在支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉(如图甲所

示),此时应将平衡螺母向_____(选填“左“或”右“)调,直到杠杆在水平位置平衡;

(2)调节杠杆平衡后,小明在杠杆A点处挂4个钩码(如图乙所示),应在B点处挂_____个钩码才能使杠杆再次平衡;此时若在A、B两点处各增加一个钩码,则杠杆____(选填“左”或“右”)端会下沉.

(3)在实验(2)中,若用弹簧测力计拉B点,要使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计应沿______拉杠杆最省力;若弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动,杠杆始终保持平衡,则弹簧测力计的读数将逐渐______(选填“增大“、”等于“或”减小“)

(4)实验结束后,小明提出一个新的问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是:_____.

【答案】右 6 左竖直向下增大杠杆自身重力对实验有影响

【解析】

【详解】

第一空.杠杆左端下沉,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母向右调节;

第二空.设杠杆一格的长度是l,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l 2,图甲中,4G×3l=n G×2l,解得n=6,即在杠杆A点处挂4个钩码(如图乙所示),应在B点处挂6个钩码才能使杠杆再次平衡;

第三空.如果再在A、B两处各加挂一个钩码,则5G×3l>7G×2l,所以杠杆左端下沉;

第四空.由杠杆平衡条件可知,动力臂最大时,拉力最小,当力与杠杆垂直时,力臂最长,所以应用弹簧测力计竖直向下拉杠杆;

第五空.弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动时,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力将变大,即弹簧测力计的示数会增大;

第六空.图丙中,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身的重力对杠杆转动,即对杠杆平衡产生了影响,导致测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.

12.小红用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验(忽略绳重和摩擦)。

(1)实验中,应该在___________时(选填以下正确选项前的字母),读取测力计示数;

A.竖直匀速拉动 B.竖直加速拉动 C.静止 D.任意方向匀速拉动

(2)若重物以0.lm/s的速度匀速上升,则弹簧测力计竖直向上移动的速度为_______m/s。

(3)改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图象,分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越___________。

(4)分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为_________N。

(5)小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验,如图丙所示。小红多使用一个滑轮,目的是_____。(选填以下选项前的字母)

A.可以省力 B.可以省功 C.可以省距离 D.可以改变拉力的方向

(6)小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时,甲、丙滑轮组的机械效率________________(选填“相同”或“不相同”)。

【答案】A 0.3 低 3 D 相同

【解析】

【详解】

第一空.测机械效率的实验中:当匀速竖直向上拉动弹簧测力计时,受力平衡,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;

第二空.由图像可知绳子股数n=3,则弹簧测力计竖直向上移动的速度为:

v绳=3v物=3×0.lm/s=0.3m/s;

第三空.由图乙可知当动滑轮重力增加时做的额外功增多,提升相同的重物时有用功不变,因此机械效率越低;

第四空.由题意知:

即;

第五空.如图丙所示,增加的滑轮为定滑轮,定滑轮可以改变力的方向;

第六空.使用滑轮组提起物体的过程中,额外功主要产生在提起物体的过程中同时将动滑轮也提起,即W额=G动h,动滑轮重相同提升相同的重物时,升高相同的高度,额外功相

同,有用功相同,总功相同,由可知机械效率相同。

13.小敏同学参加研学旅行时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下:

①用细绳将一直杆悬挂,调节至水平位置平衡,记下细绳在直杆上的结点位置O;

②将一重物悬于结点O左侧的A点,小石块悬于结点O的右侧,调整小石块的位置,如图所示,当小石块悬于B点时,直杆在水平位置平衡;

③用刻度尺测量OA的长度为L1,OB的长度为L2;

④保持重物的悬点位置A不变,将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触),调整小石块的悬点位置,当小石块悬于C点时,直杆在水平位置平衡;

⑤用刻度尺测量OC 的长度为L 3。 请根据她的测量方案回答以下问题

(1)实验中三次调节了直杆在水平位置平衡。其中,第一次调节水平平衡是________,第二次调节水平平衡是_______;(选填“a”或“b”) a.消除直杆自重的影响 b.便于测量力臂

(2)实验中长度_______(选填“L 1”、“L 2”或“L 3”)的测量是多余的; (3)C 点应该在B 点的________(选填“左”或“右”)侧;

(4)小石块密度的表达式为ρ=___(选用字母ρ木、L 1、L 2、L 3表示)。 【答案】a b L 1 右 3

32L L L 水

ρ- 【解析】 【详解】

(1)杠杆在使用时会受自身重力的影响,因此在使用时应先将杠杆调至水平位置平衡,以消除杠杆自重的影响,重物与石块的重力均竖直向下,由力臂垂直于力可知将杠杆调至水平位置平衡时力臂与杠杆重合,测量对应的杠杆长度即可方便的测量出力臂的长度; (2)在空气当中杠杆平衡时由杠杆平衡条件1122F L F L =可知,12G L G L =石物①,在水中杠杆平衡时()13G L G F L =-石浮物② 将①②两式联立可得()

23G L G F L =-石石浮,因为浸没,所以V 石=V 排,结合阿基米德原理可得()

23ρV gL ρV g ρV g L =-石石石石石水,整理可得

3

32

=

L L L -水石ρρ,因此实验中长度L 1的测量是多余的; (3)因为浸没时,石块受到浮力的作用,因此对杠杆的拉力减小了,由杠杆平衡条件1122F L F L =可知拉力减小,力臂变长,所以C 点应该在B 点的右侧;

(4)由(2)推理可知小石块密度的表达式为3

32=

L L L -水

石ρρ。

14.陈晨实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法探究“影响滑轮组机械效率的因素”,分别做了甲、乙、丙三组实验,实验数据记录如下:

(1)进行第2次测量时,滑轮组的机械效率约为_____(小数点后保留一位有效数字);第3次测量时,弹簧测力计的示数_____N 。

(2)分析实验数据,实验小组得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与_____有关。

(3)分析表中数据可知,F ≠

13

G G

+,可能的原因是_____。 【答案】78.4% 2.4 提升钩码的重 绳重及摩擦力 【解析】 【详解】

(1)由表中数据数据可知,滑轮组的效率:

4N?0.05m

=

100%100%100%78.4%1.7N?0.15m

W Gh W Fs η?=?=?≈有总;由图示测力计可知,其分度值为0.2N ,示数为2.4N ;

(2)从实验数据看,动滑轮重力相同,钩码上升的高度、弹簧测力计上升高度都相同,物体越重,机械效率越高,所以滑轮组的机械效率与物体的重力有关;

(3)由于拉动过程中需克服绳子的重力、绳子与轴的摩擦以及滑轮的转轴处的摩擦,所以

13

G G

F +≠

15.从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来, 哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O 转动, 腰背部复杂肌肉的等效拉力 F 1 作用在 A 点,其实际作用方向与脊柱夹角为 12°且保持不变,搬箱子拉力 F 2 作用在肩关节 B 点,在 B 点挂一重物代替箱子。用测力计沿 F 1 方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉 拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α,多次实验得出结论.

(1)所谓物理模型,是人们为了研究物理问题方便和探讨物理事物本身而对研究对象所作

的一种简化描述,是以观察和实验为基础,采用理想化的办法所创造的,能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。下列选项中没有用到物理模型的是____________。

A.光线 B.卢瑟福提出的原子结构 C.磁场 D.光滑平面

(2)在丙图中画出F2力臂L2.

(_____)

(3)当α角增大时,L2______(选填“变大”“不变”或“变小”),F1_______(选填“变大”“不变”或“变小”)。

(4)如果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1 要_______(选填“大”或“小”)。

(5)对比甲、乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由以下分析可得,________(选填“甲”或“乙”)图中的姿势比较正确.

【答案】D变小变小大乙

【解析】

【详解】

(1)所谓物理模型,是以观察和实验为基础,采用理想化的办法所创造的,能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。

用带箭头的直线表示光线是建立的物理模型;根据卢瑟福提出的原子结构特点构建了原子核的结构模型;人们用带箭头的曲线表示磁场的方向及分布特征,是物理模型;光滑平面只是一种理想化的假设,不是物理模型,故选D。

(1)力臂是支点到力的作用线的距离,所以延长F2作用线,由支点向作用线画垂线,如图L2是其力臂:

(2)当α角增大时,支点到阻力F2的距离变小,即力臂L2变小;

拉力F1的方向与脊柱夹角始终为12°,故动力臂不变,阻力不变,则杠杆平衡条件可知,动力F1变小;

(3)如果考虑到人上半身的重力,由于上半身的重力是阻力的一部分,即阻力更大,根据杠杆平衡条件可知:实际拉力也将变大;

(4)甲、乙两种姿势可知:甲姿势α角小,由(2)分析知,需要的动力F1更大,而乙姿势α角大,需要的动力F1小一些,所以在搬起物体时,用甲姿势腰背部复杂肌肉的等效拉

力F1要使用较大的力,容易千万损伤,则乙姿势正确。

2020-2021学年度九年级物理上册课时练习:第11章简单机械和功第2节滑轮

2020-2021学年度九年级物理上册课时练习:第11章简单机 械和功第2节滑轮 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题 1.使用如图所示的装置提升同一个物体,(不计滑轮重和摩擦)最省力的装置是A.B.C.D. 2.如图所示,吊篮的重力为400N,动滑轮总重力为100N,定滑轮总重力为50N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时人需用力() A.218N B.220N C.210N D.236N 3.如图所示的各种情况中,用同样大小的力F将重物匀速提升,若不计摩擦及绳与滑轮的重力,物重最大的是() A.B.C.D. 4.要利用滑轮组匀速提升重为1200N的物体,而绳子能承受的最大拉力为300N (不计滑轮自身重和摩擦),则所用滑轮中至少使用 A.一个定滑轮一个动滑轮B.一个定滑轮、两个动滑轮 C.两个定滑轮一个动滑轮D.两个定滑轮、两个动滑轮 5.利用两个滑轮提升同一重物,滑轮重、绳重、摩擦力均不计,下图的几种组合中,最省力的组合是

A.B.C.D. 6.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A,不考虑摩擦,三个力的大小关系是() A.F1<F2<F3B.F1=F2=F3C.F1>F2>F3D.F2>F1=F3 7.学校旗杆顶端装有定滑轮,这样做 A.既省力,也改变力的方向 B.省力,但不改变力的方向 C.不省力,但改变力的方向 D.既不省力,也不改变力的方向 8.如图所示,物体M放在水平桌面上.现通过一动滑轮(质量和摩擦均不计)在绳子自由端施加一拉力F,拉着M向左做匀速直线运动,此时弹簧测力计(质量可忽略)示数为10 N.若在M上加放一物块m,要保持M向左继续做匀速直线运动,需在绕过动滑轮绳子的自由端施加一拉力F′,则 A.M运动时受到向左的摩擦力 B.加放m前,M受到20 N的摩擦力 C.加放m前,M受到10 N的摩擦力 D.加放m后,力F′保持10 N不变 9.如图所示,物体A所受的重力为98 N,滑轮所受的重力为2 N,当整个装置静止时,弹簧测力计的读数是22 N,不计绳重及滑轮摩擦,物体B所受的重力是

苏教版简单机械和功知识点归纳

苏教版简单机械和功知 识点归纳 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

第十一章、简单机械和功 (一)杠杆 1、杠杆:在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2、杠杆的5个要素: ①支点:杠杆绕着转动的点,用O 点表示; ②动力:使杠杆转动的动力,用1F 表示; ③阻力:阻碍杠杆转动的力,用2F 表示; ④动力臂:从支点到动力作用线的距离,用1l 表 示; ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用2l 表 示。 3、杠杆平衡的条件(杠杆原理): 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,即2211l F l F ?=? 杠杆静止或绕支点匀速转动时,说明杠杆处于平衡状态。 、杠杆的应用 名称 结构特征 特点 应用举例 省力杠杆 动力臂 > 阻力臂 省力、费距 扳手、动滑轮、钢丝钳 费力杠杆 动力臂 < 阻力臂 费力、省距 理发剪刀、钓鱼竿、筷子、船桨 等臂杠杆 动力臂 = 阻力臂 不省力、不费距 天平、定滑轮 1、滑轮是周边有槽,能绕着轴转动的小轮。 2、滑轮是一种变形杠杆,所以它也属于杠杆机械。根据工作情况,可分为定滑轮与动滑轮。 3、轴固定不动的滑轮叫定滑轮。定滑轮可以看作是一个等臂杠杆。 使用定滑轮并不能省力,但可以改变力的方向。 4、轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。动滑轮可以看作是一个省力杠杆。 使用动滑轮可以省一半力,但却不能改变用力的方向。 5、滑轮组:动滑轮与定滑轮的组合。 优点:既可省力,又可改变用力方向。 用滑轮组吊起重物时,滑轮组用几段绳子(看滑轮组下半部分)吊起物体,提起物体的力就是物重的几分之一。 6、滑轮组的应用 ①一个定滑轮与一个动滑轮: ②一个定滑轮与两个动滑轮: ③两个定滑轮与一个动滑轮: (三)功 1、功W :一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离,物理学上称这个力对物体做了机械功,简称做了功。 2、计算公式:S F W ?=。 单位:焦耳(焦); 符号:J ; 即:m N J ?=11 3、做功的两个必要条件:①对物体要有力的作用; ②物体要在力的方向上通过一定的距离。 (四)功率 1、功率:单位时间内所做的功。 物理意义:表征力做功快慢的物理量。 2、计算公式:t W P =; 单位:瓦特(瓦); 符号:W ; 即s J W 11=

第十一章 简单机械和功专题练习(word版

第十一章简单机械和功专题练习(word版 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难) 1.某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时,设计了如下实验步骤:①如图乙,将自制的小型风叶安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码;②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间;③将电风扇换到2、3挡位,重复以上实验,并将数据记录在表格中:(注:电风扇挡位越高,风速越大) 表一: 电风扇挡位钩码的质量/g提升钩码到A点的时间/s 15015 25013 35010 请你回答: (1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”); (2)通过实验可以得到的结论是:风速越大,风力发电机发电时的输出功率__________; 为了进一步研究风力发电机,他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据: 表二:输出功率与风速的关系 风速v/(m/s)5101520 输出功率P/kW8072015001100 表三:不同风速下风力发电机每秒获得的风能:

(3)风能是清洁能源,也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。发电机的工作原理是_____; (4)风速10m/s 时,这台发电机的发电效率为__________,有同学认为风速越大,发电机的发电效率越高,他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。你认为的原因是______。 【答案】时间 转换法 越大 可再生 电磁感应现象 60% 错误 风速越大发电效率越低 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]因提升高度要相同,通过提升时间,可知提升速度的大小,则由 W mgh P mgv t t = == 可知输出功率的大小,故比较测量提升钩码到A 点的时间来比较风车输出功率的大小。 [2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量,也可将不易测准的量转换为可测准的量,提高测量精度。此实验将风车输出功率的大小转化为通过测量提升钩码到A 点的时间。 (2)[3]分析表一数据可见,在提升钩码质量相同的情况下,风速越大,提升钩码到A 点的时间越短,风车的输出功率越大。 (3)[4]风能是一种很清洁的可再生能源,资源丰富,无污染。 [5]风力发电是将风能转化为电能,发电机是通过机械运动产生电能,即是利用电磁感应现象制成的,所以发电机的工作原理是电磁感应现象。 (4)[6]风速为10m/s 时,1s 内获得的能量为61.210J ?,风车工作1h 获得的能量为 639=1.210J/s 3.610s=4.3210J W ????总 风车工作1h 产生的电能为 9=720kW 1h=720kW h=2.59210J W ???电 风车发电的效率为 992.59210J =100%=100%=60%4.3210J W W η????电总 [7][8]风速为15m/s 时,1s 内获得的能量为64.0510J ?;风车工作1s 产生的电能为 61.510J ?,风车发电的效率为 66 1.510J =100%=100%=37.04%4.0510J W W η????电1总1

第11章 简单机械和功 功 课时训练

九上物理第十一章简单机械和功 功 一、填空题 1.从“探究斜面”实验我们看出:利用斜面提升重物可以省_______,但不能省_______.利用其他机械也可以得到类似的结论:省力的机械费_______.省距离的机械费______. 2.探究斜面,每次在小车上放不同数量的砝码,沿斜面方向匀速拉动小车,分别测出拉力的大小F、小车通过的距离s、小车及车上砝码所受重力G、上升的高度h并记录下来.分析、比较实验数据,从中能得到的结论是_______与_______近似相等. 3.力与物体在力的方向上通过距离的乘积是一个有意义的物理量,在物理学中称这一乘积为_______,简称______. 4.对物体做功的两个必要条件:一是_________;二是______. 5.(2010.河池)如图所示,是某大楼内电梯的结构示意图, 钢链的一端固定在A点,然后绕过电梯厢下的滑轮,另一端连 接在电动控制装置上.若用拉力F将重为2×104N的电梯和乘客 从一楼匀速提升到15m高的六楼,则拉力F的大小是_______ N,拉力F所做的功是_______J(不计摩擦和钢链自重). 6.在水平桌面上,将重为20N的木块沿直线匀速向前推了5m,所用的推力为4N,撤去推力后,木块由于惯性又前进了1m,则推力所做的功是_______J,重力所做的功为_______J. 7.甲、乙两物体在水平力的作用下做匀速直线运动,若甲的质量是乙的2倍,甲所受的水平力是乙的3倍,甲的速度是乙的4倍,那么在相同的时间内,水平力对甲、乙两物体做功之比为_______. 8.如图所示,重为20N的物体从斜面的顶端A滑下,若AC=3m,AB=5m,则物体从A端滑到B端时,重力对物体所做的功为_______J,支持力对物体做的功为_______J. 9.某商场二楼到三楼的自动扶梯高度是4m,扶梯长6m,孙琪同学体重500N.自动扶梯把孙琪同学从二楼运送到三楼的过程中对她做功_______J. 10.如图,某人通过定滑轮拉住重为98N的物体,当人拉绳子从A点慢慢移动到B点时,此人克服物体的重力大约做了_______J的功. 11.教学大楼每层楼高为3m,小明提着一重为50N的箱子,沿楼梯从一楼登上三楼,再沿三楼水平走廊走了4m进入教室,从一楼到教室过程中小明对箱做的总功为____. 12.如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及摩擦,拉力F做的功_______. 二、选择题 13.关于物体是否做功的说法中正确的是( ) A.起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离,起重机对钢筋做了功 B.被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中,脚对足球做了功 C.小刚从地上捡起篮球的过程中,小刚对篮球做了功 D.小丽背着书包站在路边等车,小丽对书包做了功 14.一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了30m.在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为( )

第十一章简单机械和功知识归纳

简单机械和功知识点归纳 第一部分、杠杆和滑轮 一、杠杆 1、杠杆的定义:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒,如撬棒等;也可以是弯的,如压井的把儿。 2、杠杆的五要素: 支点O:杠杆绕着转动的点。 动力F1: 使杠杆转动的力。 阻力F2:阻碍杠杆转动的力。 动力臂L1:从支点到动力作用线的距离。 阻力臂L2:从支点到阻力作用线的距离。 3、杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动,杠杆就处于平衡状态。 杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂: F1L1= F2L2 注意:杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的,而是由它们的乘积来决定的。 能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题,能进行简单计算。 4、杠杆分类: (1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2。其动力臂L1大于阻力臂L2,平衡时动力F1小于阻力F2,即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大,即要费距离。如撬起重物的撬棒,开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等,都属于这一类杠杆。 (2)费力杠杆:L1<L2,F1>F2。 这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2,平衡时动力F1大于阻力F2,即要用较大的动力才能克服阻力完成工作,但它的优点是杠杆工作时,动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便,也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳,这些杠杆都是费力杠杆。 (3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2。 这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2,平衡时动力F1等于阻力F2,工作时既不省力也不费力,如天平、定滑轮就是等臂杠杆。 列表如下: 杠杆种类构造特点 应用举例优点缺点 省力杠杆L1>L2 省力费距离钳子、起子 费力杠杆L1<L2 省距离费力钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆L1=L2 改变力的方向天平、翘翘板 注意:没有既省力、又省距离的杠杆。 二、定滑轮、动滑轮、滑轮组 5、定滑轮定义:轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。特点:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。 6、动滑轮定义:轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。特点:使用动滑轮可以省一半力,但不改变力的方向,且多移动一倍的距离。 7、滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成的。特点:使用滑轮组会省力,可能会改变用力方向,一定费距离。 8、使用滑轮组时,重物和动滑轮由几段绳子承担,作用在绳子末端的拉力就是重物和动滑轮总重的几分之一,若动滑轮重不计,则F=G/n。

专题练习《简单机械和功》

专题练习《简单机械和功》 一、填空题 1.(2011·新疆)某同学骑车在水平面行进,当自行车的两个脚踏板转到_________位置时,用力最小,这是因为这个位置的_________最大. 2.(2011·烟台)如图所示,轻质杠杆(OA中点悬挂重为60 N的物体,存A端施加一竖直向上的力F,杠杆存水平位置平衡,则力F的大小是_________,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将_________ (变大/不变/变小). 3.(2011·大庆) (1)2011年6月4日,我国选手李娜获法国网球公开赛女子单打冠军,成为获得“大满贯”的亚洲第一人.某一次李娜在网前截杀时,距对手击球位置处约8 m,从对手击球至李娜接球所用时间为0.2 s.则本次网球飞行时受到重力和_________的作用,平均速度为_________km/h. (2)如图所示,长度为2l的轻质细杆可以在竖直面内绕竖直墙壁上的固定转轴O无摩擦地转动.AB为一段长度为1.5l的不可伸长的轻绳,绳AB能承受的最大拉力为F.现将绳的两端A、B分别与墙壁及杆相连,使杆始终保持水平,则杆的末端C处可悬挂重物的最大重力为_________. 4.(2011·泸州)“塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备.如图所示是“塔吊”的简化图.(OB是竖直支架,ED是水平臂,OE段叫平衡臂.E端装有配重体, OD段叫吊臂,C 处装有滑轮,可以存O、D之间移动.已知(OE=10 m,OC=15 m,CD=10 m,若在C点用此塔吊能起吊重物的最大质量是1.5×103kg,则配重体的质量应为_________kg,当滑轮移到D 点时能够安全起吊重物的最大质量是_________ kg.(不计“水平臂”和滑轮重力) 5.(2011·湘潭)如图所示,质量不计的轻杆OA长1 m,B点挂有重力为10 N的重物.A点的动力F为5 N,方向与轻杆垂直,物体均处于静止状态.则该装置的阻力臂l2=_________m.画出物体所受重力的图示和阻力臂l2.

第十一章 简单机械和功专题练习(解析版)

第十一章简单机械和功专题练习(解析版) 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: “F1×L1=F2×L2”,你认为是否合理,并说明理由:______; F1/N L1/cm F2/N L2/cm 2634 (3)某次实验如图所示,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 0.5N63N G=?= 弹簧测力计施加拉力的力臂 L=?= 2cm36cm 右 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

第十一章《简单机械和功》同步练习(苏科版初三上) (11)

第十一章《简单机械和功》同步练习(苏科版初三上) (11) 纲要检测 自主评估 基础与巩固 1 .将重为5N 和15N 的甲、乙两物体分不挂在杠杆的左、右两端,假设杠杆的重力忽略不计,当杠杆平稳时,左、右两力臂长之比为 〔 〕 A .3:1. B .2:1. C .1:3. D .4:1. 2.一杆刻度准确的杆秤,假设其秤砣上粘上一块重物,那么用它秤东西时,其读数 〔 〕 A .将比实际质量大. B .与实际质量相同. C .将比实际质量小. D .大小难以确定. 3.下面的实例中,相当于费劲、省距离的杠杆是 〔 〕 A .独轮推车. B .动滑轮. C .人的前臂. D .老虎钳. 4.用图11-29所示的滑轮组,将重为10N 的物体匀速提升0.1m ,拉力F =6N , 在这一过程中,以下讲法正确的选项是 一点、二力、二臂与作图 杠杆的平稳条件________________ 杠杆 省力杠杆_________ 杠杆的应用 费劲杠杆_________ 等臂杠杆_________ 特点_________________________ 实质_________________________ 特点_________________________ 实质_________________________ 滑轮组 ______________________________ 轮轴 _________________ 定滑轮 滑轮 动滑轮 简单机械 做功的两个必要因素___________________________ 功 功的运算 __________ 功的单位 __________ 内容:_____________________________ 应用:斜面 定义:_____________________________ 机械效率 表达式:__________ 测滑轮组的机械效率:器材、原理、步骤 定义与物理意义_____________________ 功率 表达式 __________________ 单位与换算 _____________ 功的原理 功 F

简单机械和功知识点大全

第十二章简单机械 、杠杆 1定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明:①杠杆可直可曲,形状任意。 ②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹 2五要素一一组成杠杆示意图。 ①支点:杠杆绕着转动的点。用字母0表示。 ②动力:使杠杆转动的力。用字母F i表示。 ③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 ④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母L i表示。 ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。 画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签。 3研究杠杆的平衡条件: 杠杆平衡指:杠杆()些()。 实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在()平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上

量出力臂 结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是: 4 .分类: 名称结构特征优缺点应用举例 省力 动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车 杠杆 费力 动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 杠杆 等臂 动力臂等于阻力臂不省力不费力天平,定滑轮 杠杆 达标检测: 1、在“探究杠杆平衡条件”的实验前,(1)将杠杆放在水平面上后,发现右端比左端低,这时,应将右端螺母向调;实 验中是靠移动来改变力臂的,靠增减来改变阻力和动力的大小的。 2、.如图3所示,0B为一轻质杠杆,0为支点,OA=0.3m,OB=0.4m,将重30N的物 体悬 挂在B点,当杠杆在水平位置平衡时,在A点至少需加___________ N的拉力,这是一个________ (选 填“省力”或“费力”)杠杆. 二图3 3、下列工具中:(1)镊子;(2)羊角锤;(3)铡刀;(4)理发剪刀;(5)裁衣剪刀;(6)天平;(7) 大扫帚;(8)筷子;(9)剪铁皮的剪刀;(10)道钉撬;(11)火钳;(12)起重机的起重臂;(13)撬 棒;(14)汽车的脚踏板.其中属于省力杠杆的是____________________ 于等臂杠杆的是 ____________ , 属于费力杠杆的是_______________ (填序号)

《第11章_简单机械和功—杠杆》

简单机械和功—杠杆 1.在______的作用下,能绕一_________转动的________叫做杠杆.杠杆可以是直的,也可以是_______的. 2.下列说法中正确的是() A.杠杆都是直的硬棒B.力臂是力的作用点到支点的距离 C.力臂是支点到力的作用线的距离D.杠杆的动力臂总是大于阻力臂 3.如图所示的杠杆中,动力的力臂用L表示,图中所画力臂正确的是() 4.在棉产区,每年秋天拔去地里的棉杆是农民的一项繁重体力劳动。王刚 仿照钳子的结构改制成一种农具解决了这一问题。如图所示,使用时, 将小铲着地,用虎口夹住棉杆的下部,然后在套管上用力,棉杆就拔出 来了。该农具整体视为杠杆,则支点、动力作用点、阻力作用点对应下列位置正确的是()A.转轴—虎口—套管B.小铲—套管—虎口 C.小铲—虎口—套管D.虎口—转轴—套管 5.如图所示,用一根硬棒撬一个大石块,棒的上端A是动力作用点.请在图上 标出:(1)当动力方向向上时,杠杆的支点a;(2)当动力方向向下时,杠杆的 支点b. 6.如图所示,杠杆OA处于平衡状态,在图中分别画出力F 1和F 2 对支点0的力臂L 1 和L 2 。. 7.在下图中画出力F 1、F 2 的力臂l1、l2。 第11章简单机械和功—杠杆随堂练习题二 1.杠杆的平衡条件是_________(用文字表示),写成数学表达式为________. 2.一杠杆受到的动力和阻力分别是6N和30N,当杠杆平衡时,动力臂与阻力臂之比是______________.3.若作用在杠杆上的动力是40N,动力臂是阻力臂的3倍,那么杠杆平衡时,阻力的大小为___________N.4.如图所示,一均匀杠杆A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好平衡,若钩码质量均为50g,在A. B两处再各加一个钩码,那么:() A.杠杆仍平衡B.杠杆左边向下倾

简单机械和功专题典型试题

简单机械和功专题典型试题 中考“简单机械和功”专题典型试题的发展趋势分析“简单机械和功”专题是力学知识进一步的综合,涉及的知识与生活实际联系十分紧密,本章的主要考点包括以下一些:了解杠杆的力臂,通过实验能探究杠杆平衡条件;通过实验,学会使用知道杠杆、滑轮和滑轮组等简单机械改变里的大小和方向;通过实例认识功的概念;理解机械效率,了解提高机械效率的途径和意义;认识机械使用对社会发展的作用等。从近年来中考命题分析看,本专题知识是学生学习的难点,也是中考时的失分点。失分的主要因素,一是本章的概念比较多,学生理解和正确区分概念上存在一些困难,二是知识的综合程度比较强,学生综合应用知识的能力不足,三是科学探究中数据分析能力比较弱。因此要提高本专题的得分率,分析和把握本专题中考命题的趋势十分的必要。从各地中考试卷分析看,近年来“简单机械和功”专题的命题考查呈现以下趋势: 一、强调基本概念的理解与辨析 例题1(07常德市)关于简单机械下列说法中正确的是() A.定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B.使用滑轮组不仅省力而且省功 C.做功越多的机械,其机械效率就越高D.功率越大的机械,做功就越快例题2(07梅州市)如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面、以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知>,施加的力分别为F1.F2,拉力做的功为W1.W2,拉力做功的功率分别为P1.P2,则下列判断中正确的是() A.F1F2,W1>W2,P1>P2C.F1P2 启示:本专题的容易混淆的概念主要滑轮、机械效率、功率,做功的必要因素等。比如功率是描述物体做功快慢,机械效率与做功的多少无关,与有用功和总功的比值有关,受物重、摩擦力以及机械自重的影响。 二、重视估测与估算能力考查 例题3(07宿迁市)王小虎同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为10秒。那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面那个值() A.3W B.30W C.300W D.3000W 例题4(07泰州市)跳绳是今年体育考试新调整的项目。小强同学每跳起一次,克服重力做的功最接近() A.3J B.30J C.300J D.600J 启示:学生要对关注日常的生活物理现象,并能进行一些估算,提高分析问题的能力。 三、重视简单机械与功基础知识的综合与应用 1 / 4

九年级物理第十一章 简单机械和功(篇)(Word版 含解析)

九年级物理第十一章简单机械和功(篇)(Word版含解析) 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难) 1.在“探究杠杆平衡条件的实验”中: (1)图甲中,杠杆静止时处于_________(选填“平衡”或“不平衡”)状态.为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)移。(2)如图乙所示,在A 点挂 2 个重力均为 0.5N 的钩码,在B 点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为______________N。 (3)如图丙,保持A 点所挂砝码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B 点从a 位置转到b 位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F 与其力臂的乘积变化情况是 ______________。 A.一直变小 B.一直变大 C.一直不变 D.先变小后变大 (4)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,如图丁所示,此过程中,拉力的力臂_________,弹簧测力计的示数__________(均选填“变大”、“变小”

或“不变”)。 (5)若要使图丁状态下的弹簧测力计读数减小,可将弹簧测力计绕B 点 _____(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动一个小角度。 (6)小华用如图戊装置进行探究,发现总是无法得到教材上所列出的杠杆平衡条件,其原因是_____________________________________。 (7)小明用如图戊所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”.实验时,将总重为G 的钩码挂在杠杆A 处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为s,则杠杆的机械效率η=__________(用题中字母表示)。若将钩码移动到B 点,仍将它匀速提升h 的高度,则此时弹簧测力计的示数F'________(选填 “>”“=”或“<”)F,杠杆此时的机械效率η′___________η(选择“>”、“=”或“<”)。 【答案】平衡左 1.5 C 变小不变顺时针杠杆自重对杠杆平衡有影响 Gh ×100% > > Fs 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态都为杠杆的平衡状态;所以,图甲中实验前没挂钩码时,杠杆处于静止的平衡状态。 [2]由于杠杆左端上翘,调节时重心应向左移动,应将杠杆两端的平衡螺母向左移,使杠杆在水平位置平衡。 (2)[3]如图乙所示,在刻度线A处挂两个钩码,在刻度线B处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置时,每个钩码为G=0.5N,每小格为L,根据杠杆的平衡条件知道,即 2G×3L=F×2L 2×0.5N×3L=F×2L 解得F=1.5N (3)[4]将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件知道,拉力F与其力臂的乘积也是不变的。 故选C。 (4)[5][6]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,如图丁所示,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。 (5)[7]根据杠杆平衡条件知道,要使弹簧测力计读数减小,在阻力和阻力臂不变时,需要增大动力臂,当弹簧测力计与杠杆垂直时,动力臂最长,拉力最小,所以需要将弹簧测力计顺时针转动。

厦门市双十中学物理第十一章 简单机械和功同步单元检测(Word版 含答案)

厦门市双十中学物理第十一章简单机械和功同步单元检测(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.如图,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,细线和相同的重0.5 N重的钩码若干个。 (1)如图A所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向______(选填“左”或”右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡; (2)在图B中杠杆平衡了,若在杠杆左右两边同时增加一个相同的钩码,则杠杆向______(选填“左”或”右”)倾斜; (3)甲同学通过对一组数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,与小组同学交流后,乙同学为了证明甲同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,已知杠杆上每个小格长度为5 cm,每个钩码重0.5 N,当弹簧测力计斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡,此时乙同学发现,动力×动力臂______(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂。实验C______(选填“能”或”不能”)说明甲同学结论是错误的。 【答案】右右等于能 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]图A中,杠杆左侧下沉,应向右调节平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡。 (2)[2]在图B中,据杠杆的平衡条件得 3G?2F=2G?3L 在左右两边同时增加一个相同的钩码,则左右两边分别变成 4G?2F,3G?3L 而 4G?2F<3G?3L 所以杠杆向右倾斜。 (3)[3][4]由图C知,此时 4×0.5N×3×0.5cm=3N×1 2 ×4×0.5cm 即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。而此时,动力臂并不等于支点到动力作用点的距离,所以能证明甲同学的结论是错误的。 2.小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率,他记录的实验数据如下表。

简单机械和功知识点归纳

简单机械和功 (一)杠杆 1、杠杆:在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2、杠杆的5个要素: ①支点:杠杆绕着转动的点,用O点表示; ②动力:使杠杆转动的动力,用 1 F表示; ③阻力:阻碍杠杆转动的力,用 2 F表示; ④动力臂:从支点到动力作用线的距离,用 1 l表示; ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用 2 l表示 3、画力臂练习 方法:1)找支点 2)画力的作用线 3)通过支点向力的作用线画垂线 4)大括号,垂足符号,字母 4.最小力画法 1)支点及杠杆末端相连 2)力垂直于杠杆末端 从A点搬动柜子从M端抬起均匀木棒把水倒入杯中

5杠杆平衡的条件(杠杆原理): 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,即2211l F l F ?=? 杠杆静止或绕支点匀速转动时,说明杠杆处于平衡状态 6杠杆平衡条件的计算: 例题1.假如在一跷跷板中大人重750N ,小女孩重250N 。当大人离跷跷板的转轴0.5m 时,小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡? 例题2.如图,一轻质杆OA 一端固定在竖直墙上,可绕O 点转动,已知0A=0.3cm ,OB=0.2cm,在A 点处悬挂一重物G ,质量为2kg ,若在B 处施一竖直向上的拉力F ,使杠杆在水平线上平衡,此时拉力F 为多少? 例题3.如图:OB=2BA ,物体重为60N ,不计杠杆自身重力,绳及杆的夹角为30℃,则绳的拉力为多少? 4、杠杆平衡的条件实验 例题1.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母, 使杠杆在____位置平衡,这样做是为了便于测量____.如发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向_____调节,此后在整个实验过程中,能否再旋动两端的平衡螺母?______. 下图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重均为0.5N ,杠杆上刻线的间距为5cm ,部分实验数据记录如下表: 实验次数 动力F 1/N 动力臂L 1/cm 阻力F 2/N 阻力臂L 2/cm 1 1.5 10 1 2 1 20 10 3 1 20 1.5 10 (1)请将表格中的实验数据补充完整. (2)小明的第3次实验记录中有一个数据明显错误,它是_________,错误原因是 _____________________. (3)某次测量中,在如图14所示的条件下杠杆已处于平衡状态.若小明同时拿走两边下方的 两个钩码,则杠杆的________(“左”或“右”)端将下沉.为使杠杆恢复水平平衡,小明应将左侧剩余的两个钩码移至________点处.

九年级第十一章 简单机械和功专题练习(word版

九年级第十一章简单机械和功专题练习(word版 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难) 1.同学们在学校的花园里散步时,看到校工师父在用剪刀修剪树枝,发现他在修剪较粗硬的树枝时,需要把树枝夹在剪刀离轴很近的地方,手放在剪刀离轴最远的末端就会很轻松的剪断粗树枝了,看到这里,同学们就讨论起来了:为什么这样使用,就会很容易剪断树枝呢?于是大家对杠杆的特性进行了如下探究。 A:“探究杠杆的平衡条件” (1)当杠杆静止在图甲所示的位置时,杠杆处于_____(选填“平衡”或“不平衡”)状态;此时,应将右端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量_____ (2)小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为1F,发现1122 F L F L ≠,其原因是:______ B:“探究杠杆的机械效率” 如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点(支点处摩擦忽略不计) (3)他将2个钩码悬挂在B点,在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,拉力为1F,测得A、B两点上升的高度分别为1h、2h,则此次杠杆的机械效率为η=______(用物理量的符号表示) (4)他将2个钩码悬挂在C点,在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为2h,则弹簧测力计的示数将_______1F,此次拉力做的功将_____第一次做的功(选填“大于”“等于”或“小于”) 【答案】平衡右力臂大小F1的力臂测量错误2 11 2mgh F h×100% 大于小于 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]图甲所示的位置时,杠杆静止,所以杠杆处于平衡状态。 [2][3]图甲中,杠杆右高左低,说明杠杆的重心偏左,应将右端的平衡螺母向右调节,使重心在支点上,让杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。

第十一章 简单机械和功达标检测(Word版 含解析)

第十一章简单机械和功达标检测(Word版含解析) 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难) 1.小苗利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杜杆的平衡条件”实验,已知纡个钩码重 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半衡。 (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_______个钩码。 (3)如图乙所示,取走悬挂在B点的钩码,改用弾簧测力计在C点竖直向上拉,仍使杠杆在水平位置平衡,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,杠杆仍然在水平位置平衡,则测力计的读数将__________(选填“变 大”“变小”或“不变”)。 【答案】右 3 1.5 变大 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]杠杆在使用前左端下沉,说明左侧力与力臂的乘积大,应将平衡螺母向右调节。 (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:F A L A=F B L B,得 4G×3L=F B×4L 解得 F B=3G 即需在B点处挂3个钩码。 (3)[3]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:F A L A=F C L C,得 4G×3L=F C×4L 解得 F C=3G=3×0.5N=1.5N [4]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。 2.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______;

九年级物理上册 第十一章 简单机械和功同步单元检测(Word版 含答案)

九年级物理上册第十一章简单机械和功同步单元检测(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.如图,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,细线和相同的重0.5 N重的钩码若干个。 (1)如图A所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向______(选填“左”或”右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡; (2)在图B中杠杆平衡了,若在杠杆左右两边同时增加一个相同的钩码,则杠杆向______(选填“左”或”右”)倾斜; (3)甲同学通过对一组数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,与小组同学交流后,乙同学为了证明甲同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,已知杠杆上每个小格长度为5 cm,每个钩码重0.5 N,当弹簧测力计斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡,此时乙同学发现,动力×动力臂______(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂。实验C______(选填“能”或”不能”)说明甲同学结论是错误的。 【答案】右右等于能 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]图A中,杠杆左侧下沉,应向右调节平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡。 (2)[2]在图B中,据杠杆的平衡条件得 3G?2F=2G?3L 在左右两边同时增加一个相同的钩码,则左右两边分别变成 4G?2F,3G?3L 而 4G?2F<3G?3L 所以杠杆向右倾斜。 (3)[3][4]由图C知,此时 4×0.5N×3×0.5cm=3N×1 2 ×4×0.5cm 即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。而此时,动力臂并不等于支点到动力作用点的距离,所以能证明甲同学的结论是错误的。 2.在探究”杠杆平衡条件”的实验中:

第十一章简单机械和功知识归纳

第十一章简单机械和功知识归 纳 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

简单机械和功知识点归纳 第一部分、杠杆和滑轮 一、杠杆 1、杠杆的定义:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒,如撬棒等;也可以是弯的,如压井的把儿。 2、杠杆的五要素: 支点O:杠杆绕着转动的点。 动力F1: 使杠杆转动的力。 阻力F2:阻碍杠杆转动的力。 动力臂L1:从支点到动力作用线的距离。 阻力臂L2:从支点到阻力作用线的距离。 3、杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动,杠杆就处于平衡状态。 杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂: F1L1= F2L2 注意:杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的,而是由它们的乘积来决定的。 能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题,能进行简单计算。 4、杠杆分类: (1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2。其动力臂L1大于阻力臂L2,平衡时动力F1小于阻力F2,即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大,即要费距离。如撬起重物的撬棒,开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等,都属于这一类杠杆。(2)费力杠杆:L1<L2,F1>F2。 这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2,平衡时动力F1大于阻力F2,即要用较大的动力才能克服阻力完成工作,但它的优点是杠杆工作时,动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便,也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳,这些杠杆都是费力杠杆。 (3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2。 这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2,平衡时动力F1等于阻力F2,工作时既不省力也不费力,如天平、定滑轮就是等臂杠杆。 列表如下: 杠杆种类构造特点 应用举例优点缺点 省力杠杆L1>L2省力费距离钳子、起子 费力杠杆L1<L2省距离费力钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆L1=L2改变力的方向天平、翘翘板 二、定滑轮、动滑轮、滑轮组 5、定滑轮定义:轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。特点:使用定滑轮不省 力,但可以改变力的方向。 6、动滑轮定义:轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。特点:使用动滑轮 可以省一半力,但不改变力的方向,且多移动一倍的距离。 7、滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成的。特点:使用滑轮组会省力,可 能会改变用力方向,一定费距离。

苏科版九年级上册物理 第十一章 简单机械和功专题练习(word版

苏科版九年级上册物理第十一章简单机械和功专题练习(word版 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难) 1.在“探究杠杆平衡条件的实验”中: (1)图甲中,杠杆静止时处于_________(选填“平衡”或“不平衡”)状态.为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)移。(2)如图乙所示,在A 点挂 2 个重力均为 0.5N 的钩码,在B 点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为______________N。 (3)如图丙,保持A 点所挂砝码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B 点从a 位置转到b 位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F 与其力臂的乘积变化情况是 ______________。 A.一直变小 B.一直变大 C.一直不变 D.先变小后变大 (4)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,如图丁所示,此过程中,拉力的力臂_________,弹簧测力计的示数__________(均选填“变大”、“变小”

或“不变”)。 (5)若要使图丁状态下的弹簧测力计读数减小,可将弹簧测力计绕B 点 _____(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动一个小角度。 (6)小华用如图戊装置进行探究,发现总是无法得到教材上所列出的杠杆平衡条件,其原因是_____________________________________。 (7)小明用如图戊所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”.实验时,将总重为G 的钩码挂在杠杆A 处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为s,则杠杆的机械效率η=__________(用题中字母表示)。若将钩码移动到B 点,仍将它匀速提升h 的高度,则此时弹簧测力计的示数F'________(选填 “>”“=”或“<”)F,杠杆此时的机械效率η′___________η(选择“>”、“=”或“<”)。 【答案】平衡左 1.5 C 变小不变顺时针杠杆自重对杠杆平衡有影响 Gh ×100% > > Fs 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态都为杠杆的平衡状态;所以,图甲中实验前没挂钩码时,杠杆处于静止的平衡状态。 [2]由于杠杆左端上翘,调节时重心应向左移动,应将杠杆两端的平衡螺母向左移,使杠杆在水平位置平衡。 (2)[3]如图乙所示,在刻度线A处挂两个钩码,在刻度线B处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置时,每个钩码为G=0.5N,每小格为L,根据杠杆的平衡条件知道,即 2G×3L=F×2L 2×0.5N×3L=F×2L 解得F=1.5N (3)[4]将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件知道,拉力F与其力臂的乘积也是不变的。 故选C。 (4)[5][6]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,如图丁所示,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。 (5)[7]根据杠杆平衡条件知道,要使弹簧测力计读数减小,在阻力和阻力臂不变时,需要增大动力臂,当弹簧测力计与杠杆垂直时,动力臂最长,拉力最小,所以需要将弹簧测力计顺时针转动。

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