物理九年级上册 第十一章 简单机械和功综合测试卷(word含答案)

物理九年级上册 第十一章 简单机械和功综合测试卷(word含答案)
物理九年级上册 第十一章 简单机械和功综合测试卷(word含答案)

物理九年级上册第十一章简单机械和功综合测试卷(word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.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

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

5N6cm

10cm

3N

FL

L

G

?

===

即钩码到支点的距离不应超过10cm。

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。

次数物重G/N

绳自由端的

拉力F/N

钩码上升的

高度h/cm

绳自由端移

动的距离

s/cm

机械效率η/%

1 1.00.51030

2 2.00.951574.1

(1)根据记录表格中提供的信息,组装图中小军使用的滑轮组______;

(2)根据给出的实验数据,计算出第一次的机械效率并填入表格中______;(结果保留三位

有效数字)

(3)同一个滑轮组,在两次实验过程中机械效率不同,主要原因是______。

【答案】 66.7 两次提升的物重不同

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]当钩码上升的高度为10cm时,绳自由端移动的距离为30cm,则绳子承担重物的段数

30cm

3

10cm

s

n

h

===

绳子的段数是奇数,从动滑轮开始绕起,如图所示

(2)[2]第一次的机械效率

1

1

11

1

1N0.1m

100%100%100%66.7%

0.5N0.3m

W G h

W F s

η

?

=?=?=?≈

?

有1有1

(3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组,即绳重、摩擦、滑轮重是相同的,所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。

3.小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均为100g,杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题:

(1)将杠杆安装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆右侧的平衡螺母向______调(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡。

(2)将杠杆调节水平平衡后,在杠杆上的B点悬挂了3个钩码,如图所示。为使杠杆保持水平平衡状态,应该在A点悬挂 ________个钩码。

(3)若撤掉杠杆A点的钩码,为使杠杆在水平位置平衡,应该用弹簧测力计在杠杆______(选填“A”或“C”)处竖直向上拉,当杠杆水平平衡时,弹簧测力计的示数为

_______N。(g取10N/kg)

【答案】左 2 C 1.5

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]杠杆右端下沉,左端上翘,哪边高,平衡螺母像哪边调,所以应调节杠杆右侧的平衡螺母向左。

(2)[2]一个钩码重力

0.1kg10N/kg1N

G mg

==?=

假设杠杆一小格为L,A点挂n个钩码,根据杠杆平衡条件有

1N331N2

n L L

??=??

解得n=2,所以应该在A点悬挂2个钩码。

(3)[3][4]

撤掉杠杆A 点的钩码,为使杠杆能够在水平位置重新平衡,应该用弹簧测力计在杠杆A 处竖直向下拉或者在杠杆C 处竖直向上拉;根据杠杆平衡条件有

B B

C C F L F L =

则弹簧测力计的示数

31N 3 1.5N 4B B C C F L L F L L

??===

4.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

53=15G L GL ?

杠杆的右端

44=16G 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。

5.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 =l 1,OB =l 2。

(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′阻,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

mgl2=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×(l1+l2)=mg×l′+G杆秤×力臂

将第(1)问的关系式代入可得

mg×l1=mg×l′

即l′= l1,故只需要从B点起向右量出长度l1,该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量。6.小华利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。

(1)实验前杠杆静止在如甲图所示位置,则此时杠杆是否平衡?____(选填“是”、“否”),杠杆的重心是否在支点上?________(选填“是”、“否”),若使杠杆在水平位置平衡,左边的螺母应向______移动;

(2)如乙图,杠杆调节平衡后,小华在B点悬挂了3个钩码,若要使杠杆再次平衡,D点应该挂_____个钩码。如果此时两边再各增加一个钩码,则杠杆将向_______边倾斜;

(3)如图丙所示,小华在A、C两点分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平,左盘放物体,右盘加减砝码,此天平是利用了哪一类杠杆制作而成的?________。假如支点O因某种原因向右偏移,则天平的测量值____真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。【答案】是否右 4 左等臂杠杆大于

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]杠杆静止在如甲图所示位置保持静止状态,受力平衡,则此时杠杆是平衡的。

[2]如图甲所示,此时杠杆左端下沉,说明杠杆的重心不在支点上,而是在支点的左端的某一点。

[3]如图甲所示,此时杠杆左端下沉,右端上翘,则应该将平衡螺母向右调使杠杆重新平衡。

(2)[4]如图乙所示,假设一个钩码重为G,杠杆上一格为L,在B点悬挂了3个钩码,则杠杆左端为

?=

G L GL

3412

根据杠杆平衡条件有

1243GL G L

=? 即需要在D 点挂4个钩码才能使杠杆重新平衡。

[5]如果此时两边再各增加一个钩码,杠杆左端为

4416G L GL ?=

右端为

5315G L GL ?=

左端大于右端,即杠杆向左边倾斜。

(3)[6]如图丙所示,在A 、C 两点分别悬挂等重的载物盘,即力的方向与杠杆垂直,则A 、C 两点到支点的距离即为力臂,由图可知两力臂相等,杠杆为等臂杠杆,所以此天平是利用了等臂杠杆制作而成。

[7]支点O 因某种原因向右偏移,杠杆不再是等臂杠杆,变成了费力杠杆,则C 点的力臂减小,根据杠杆的平衡条件可知,C 点需要更大的力,即会导致天平的测量值大于真实值。

7.在“研究杠杆平衡条件”的实验中:

(1)杠杆两端的平衡螺母的作用是:调节杠杆在_____位置平衡。

(2)如图甲所示的杠杆已处于平衡状态,若左端所挂重物的重力是1N ,则弹簧测力计的示数_____2N 。如果要便于测量力臂,那么弹簧测力计应沿_____方向拉着杠杆。

(3)如乙图所示,在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G =10N 的物体,在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F ,保证杠杆处于平衡状态。根据多次测量的F 、L 数据,画出如图丙所示图线,由图丙可得出杠杆平衡的条件是F 与L 成_____比,结合杠杆平衡条件,可求出重力G 的力臂是_____cm 。

【答案】水平 大于 竖直 反 5

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]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)[2][3]根据杠杆的平衡条件

42G l F l ?=?

解得

F =2

G =2×1N=2N

由图甲可知F 的力臂小于2l ,故弹簧测力计的示数大于2N ;如果要便于测量力臂,那么弹

簧测力计应沿竖直方向拉着杠杆。 (3)[4][5]如乙图,F 和1L 成正比,1F L

为定值,所以FL 为定值,可以推断F —L 成反比。因为-114m L

=,所以L =0.25m ,根据杠杆平衡条件得 GL FL '=

所以

10N 2N 0.25m L ?'=?

所以

0.05m 5cm L '==

8.(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】 0F 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

0F G

μ=

9.如图甲所示是一款自拍神器,它能够在一定长度内任意伸缩,使用者只需将手机固定在伸缩杆上,通过按键或遥控器就能实现多角度自拍。自拍杆主要有伸缩杆、三角支架、底端按键和蓝牙遥控自拍器。

(1)蓝牙遥控自拍器是一种短距离通信的无线电技术,它是利用______(“电磁波”或“超声波”)来传递信息而控制拍摄的。

(2)如图乙所示是一群人正在利用自拍杆上的手机进行自拍,拿着自拍杆的人发现还有同事没有进入取景窗,请你给她一个合理的操作建议:____________。自拍时自拍杆的简图如图所示,O为支点,请你在图中画出力F2的力臂L2,并画出施加在A点的最小动力F1。(____________)

(3)如图甲中左图,小明把手机固定到自拍杆上,再高高跳起,按下手中的蓝牙遥控自拍器,自拍起跳后的自己(图丙)。他利用蓝牙自拍器设计了如图丁中A图所示的自动拍照装置,他将蓝牙遥控器带有按键的一端套上一个大小合适、另一端封闭的套管,并在套管内放置一个小球(可以在套管内滚动),想利用小球撞击蓝牙按键来自动遥控手机的拍摄。小明起跳时,应该选择图丁中图____(填“B”或“C”)的方式,用手竖直方向握住遥控器,就能自拍到人跳到最高处那个瞬间。为使该装置能准确的抓拍到人跳到最高处那

个瞬间,需要反复调整____________________(写出一条合理的建议)。

【答案】电磁波将自拍杆变的更长一些B套

管与蓝牙遥控器按键的距离

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]蓝牙遥控自拍器是利用电磁波来传递信息而控制拍摄的。

(2)[2]照相时景物没有全部进入镜头的原因是景物到照相机镜头太近,此时应增大它们之间的距离,所以应将自拍杆变的更长一些。

[3]如图,过O点做力F2作用线的垂线,因为过A点的最大力臂就是过A点最小的力,而过A点最大力臂与作自拍杆的简图互相垂直,所以过A点作自拍杆的简图的垂线段,在线段的末端画上箭头就是力F1。

(3)[4]小明起跳时,应该选择图丁中图B的方式,用手竖直方向握住遥控器,人到达最高点时,小球由于惯性继续向上运动,撞击开关,C图起跳时小球在重力的作用下就撞击蓝牙

按键。

[5]为了使该装置能准确的抓拍到人跳到最高处那个瞬间,需要反复调整套管与蓝牙遥控器按键的距离。

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h 1和h 2.

(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

12

%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12

=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.小华研究有关杠杆平衡的问题,他在已调节水平平衡的杠杆上,用弹簧测力计、钩码分别进行实验,研究过程如图所示(弹簧测力计对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力,钩码均相同且位置保持不变),请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳。

(1)由______两图中动力与动力臂大小间的关系可初步看出:阻力与阻力臂不变,当杠杆平衡时,动力臂越大,所用动力越小;

(2)根据四个图中杠杆的平衡情况与动力、阻力使杠杆转动方向的关系可知:

(a)当动力、阻力使杠杆转动方向__________时,杠杆不能平衡;

(b)当________________时,杠杆_____________(选填“一定”或“可能”)平衡。

【答案】ab 相同 动力、阻力使杠杆转动方向相反 可能

【解析】

【详解】

(1)[1] 观察a 、b 两图中弹簧秤示数变化情况可知:在杠杆平衡时,当阻力与阻力臂不变时,阻力和阻力臂乘积不变,动力臂越长,动力越小;

(2)(a)[2] 观察(c )图中杠杆不能在水平位置平衡的原因是动力和阻力使杠杆转动的方向相同。

(b)[3][4] 由(a )(b )(d )得,动力和阻力使杠杆转动方向相反,杠杆可能处于水平位置平衡。

12.八年级(2)班的物理学习研究小组进行“探究杠杆的平衡条件”实验时:

(1)安装好杠杆,发现杠杆左高右低,如图甲所示,这时应将杠杆右端的平衡螺母向

_____(选填“左”或“右")调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是实验时便于测量______。

(2)如图乙所示,在刻度线B处挂4个钩码,在刻度线A处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,若此时杠杆右端依然比左端低,下一步应该进行的操作是_______当杠杆水平平衡时,将测力计从竖直方向顺时针缓慢转动,如使杠杆保持水平平衡,测力计读数将

______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3)通过操作后,杠杆在水平位置平衡,将数据记录在下表中、

次数动力F1/N动力l1/cm阻カF2/N阻力臂l2/cm 1210205

能不能根据上表中的数据得出结论?______(选填“能”或“不能"),理由是:_____ 。

(4)该小组同学还想探究当动力和阻力在支点同侧时杠杆的平衡情况,于是将弹簧测力计改至杠杆右侧的C点,如图丙所示,在C点施加一个始终水平向右的拉力F,发现无论用多大的力,都不能使杠杆拉至水平位置平衡,你认为原因是____________。

【答案】左测量力臂用力向下拉测力计变大不能实验次数太少,结论不具有普遍性水平拉力的力臂为零,无法使杠杆在水平位置平衡

【解析】

【详解】

第一空、第二空.调节杠杆平衡时,杠杆右端下沉,应把杠杆左端或者右端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接测量力臂,且可以使重力的力臂为0,排除杠杆自重对杠杆平衡的影响;

第三空.若此时杠杆右端依然比左端低,说明右端力和力臂的乘积比较大,所以下一步应该进行的操作是用力向下拉弹簧测力计;

第四空.将弹簧测力计从竖直方向顺时针缓慢转动,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂即动力臂变短,根据杠杆平衡条件可知,杠杆在水平位时平衡时,拉力变大;

第五空、第六空.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数据总结实验结论。

不能

第七空.由图将杠杆左侧的所有钩码拿掉,在A点施加一个始终水平向右的拉力F,当杠

杆拉到水平位置时F的作用线通过支点,即力臂为0,根据杠杆的平衡条件所以始终不能平衡;

13.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.

14.小明小组在“研究杠杆平衡条件”实验中:

(1)实验时应先调节杠杆在______位置平衡,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向________调(填“左“或“右“)。

(2)下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据:分析表中的1、2两次实验数据可以得出的结论是________.

实验次数F1/N L1/cm F2/N L2/cm

125110

2310215

31204*

(3)第3次实验数据不全,请根据已有信息分析,此处的数据应该是_______;

(4)杠杆平衡后,小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码,为了使杠杆在图示位置保持平衡.这时应在B位置挂上_____个钩码.

【答案】水平左F1L1=F2L254

【解析】

【详解】

第一空.实验时为了便于测量力臂,应调节杠杆使其在水平位置平衡;

第二空.由图甲知,左端较高,说明重心偏右,此时应将平衡螺母向左端调节;

第三空.分析1、2两次实验数据,2N×5cm=1N×10cm,3N×10cm=2N×15cm,故得出结论,即杠杆的平衡条件为:F1L1=F2L2;

第四空.根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2结合第三次实验数据可得:

1N×20cm=4N×L2,解得L2=5cm;

第五空.设一格为L,一个钩码重G,则有3G×4L=n G×3L,解得n=4,故应在B处挂4个钩码;

15.李华利用生活中常见物品巧妙地测出一石块的密度,实验过程如下:

A.取一根筷子,用细线将其悬挂,调节悬挂位置,直至筷子水平平衡,悬挂位置记为O 点,如图甲所示;

B.将矿泉水瓶剪成烧杯形状,倾斜固定放置,在瓶中装水至溢水口处,用细线系紧石块,将石块缓慢浸入水中,溢出的水全部装入轻质塑料袋中,如图乙所示;

C.取出石块,擦干水分;将装水的塑料袋和石块分别挂于筷子上O点两侧,移动悬挂位置使筷子仍水平平衡,用刻度尺分别测出O点到两悬挂点的距离l1和l2,如图丙所示。

(1)已知水的密度为ρ水,则石块密度ρ石=_____(用字母ρ水和所测得的物理量表示); (2)采用上述实验方法,筷子粗细不均匀对实验结果____(选填“有”或“无”)影响; (3)图乙所示步骤中,若瓶中的水未装至溢水口,实验结果将_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

【答案】12

l l ρ水 无 偏大 【解析】

【详解】

(1)图丙中,根据杠杆的平衡条件F 1l 1=F 2l 2可得:G 水l 1=G 石l 2,由于G =mg =ρVg 可得:ρ水V 水l 1=ρ石V 石l 2;石块体积等于它排出水的体积,所以,V 石=V 水,则:ρ水l 1=ρ石l 2,所以,ρ石=12

l l ρ水; (2)由于实验时调节悬挂位置,直至筷子水平平衡,此时重力的作用线通过支点,支点到重力的作用线的距离为零,则消除筷子自身重对杠杆平衡的影响,所以筷子粗细不均匀对实验结果无影响;

(3)若瓶中的水未装至溢水口,则溢出的水的体积小于实际排开的水的体积,则溢出的水

的重力小于排开的水的重力,当在图丙实验时,l 1变大,根ρ石=12

l l ρ水可知ρ石偏大。

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