2022年中考物理一轮复习能力提升练习：简单机械实验探究

简单机械实验探究

1．在探究“杠杆平衡条件”的实验中：

（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高右端低，此时应将杠杆左端的螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡；

（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上不同数量的钩码，如图甲所示，此时杠杆的______端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将______即可；

（3）在杠杆的两端加挂钩码，使杠杆在水平位置平衡，并测出力臂。多次实验并把数据记录在表格中。实验时杠杆在水平位置平衡的目的是______；多次实验的目的是______；

（4）某同学通过多次实验得出结论：“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”。这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是该同学在实验过程中______；

（5）如图乙和图内中的杠杆均静止，两图中弹簧测力计的示数分别为F1和F2，则F1______F2（选填“＞”、“＜”或“=”）；

（6）实验结束后，某同学提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是她利用如图丁所示的装置进行探究，发现测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是______。

2．小张同学观察教室里日光灯的悬挂结构后，想探究影响日光灯的两根悬线受到拉力大小的因素。他选用一根均匀直杆，两端用相同的测力计悬挂起来，当小球悬挂距杠杆左端距离为s时，如图所示杠杆水平平衡。将小球移至不同位置时，记录相应数据并填写在表一中。接着换用重力不同的小球多次实验，记录相应数据并填写在表二中。

①分析比较表一或表二中的数据及相关条件，可得出拉力、与______的变化关系为：______ ；

②分析比较实验序号2与5或3与6或4与7中的数据及相关条件，可得出拉力与的变化关系为：______ ；

③该同学进一步分析了表一或表二中相关数据，还可以得出哪两个结论______。

3．甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。

（1）挂钩码前，杠杆在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；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 _______（选填“左”或“右”）侧调节；

（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆______（选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）；

（3）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为 _______N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1L1总是_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）F2L2，其原因可能是________；

（4）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于________（选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例：________。

4．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）如图a所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向______调节，此步骤的目的是______；

（2）在实验中，甲同学猜想杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，乙同学猜想杠杆平衡条件：动力+动力臂＝阻力+阻力臂；他们通过实验获得一组数据，如表：

根据表中数据，他们都认为自己的猜想是正确的；你认为，他们实验验证的过程存在什么问题？______；

（3）如表是丙同学在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，记录的部分测量结果，请在空格中填入适当的值；

（4）丙同学在实验过程中改变测力计施力方向，由图b到图c过程中，测力计示数将______。（选填“变大”“变小”或“不变”）

5．如图某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中，得到的数据如下表所示：

（1）从表中数据可分析出实验1是用______图做的实验，实验2是用______图做的实验（选填甲或乙）；

（2）表中空白处填上的数据是______（百分数保留整数）；

（3）比较实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越______（选填“高”或“低”）；

（4）比较实验1和实验3可得结论：使用滑轮组时，______，可以提高滑轮组的机械效率。

（5）除题（4）的方法外，请再提一个提高滑轮组机械效率的方法______。

6．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）为使图甲中杠杆在水平位置平衡，需将两端平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节；

（2）图乙中，在已调平的杠杆A处挂两个钩码，则在B处需挂______个钩码时，杠杆才能继续保持在水平位置平衡；

（3）将图丙中弹簧测力计向右逐渐倾斜时，其示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（4）实验中保持钩码个数及位置不变，多次收集数据并在坐标系中绘制出动力臂L1与动力F1的关系图象，由图象可知：当F1=0.5N时，L1=______cm；

（5）根据杠杆平衡的条件分析图丁可知：A端胡萝卜相比B端胡萝卜______ 。（选填“更重些”、“一样重”或“更轻些”）

7．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）把杠杆放在支架上后，在图甲所示的位置静止，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向___________（填“左”或“右”）调节；

（2）调节好的杠杆如图乙，用弹簧测力计竖直向上拉动杠杆使其在水平位置平衡，若每个钩码重2N，则弹簧测力计的读数为___________N；

（3）如图丙，当杠杆在水平位置平衡时，与乙图相比弹簧测力计的示数将___________（填“变大”或“变小”），这是因为___________；

（4）图丁为小明利用所学知识自制的杆秤（自重不计）。已知秤砣的质量为0.5kg，当杠杆水平静止时，被测物和秤砣到提纽O点的距离分别为0.04m、0.2m，则被测物体质量为___________kg；为提高杆秤的测量范围，提钮应向___________移动（选填“左”或“右”）。

8．小梦同学用如图所示的装置“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）请将小梦设计的记录表格中未填写的测量项目补充完整。_______

（4）比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是_______。

（5）依据杠杆平衡条件分析，使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半，但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是_______。

9．斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，如：______。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）

小明做了如下猜想：

猜想1：与斜面的表面材料有关；

猜想2：与斜面的倾斜程度有关；

猜想3：与物体受到的重力大小有关。

小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。

回答下列问题：

(1)通过对比实验______中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关；

(2)通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时，______；

(3)为验证猜想3，小明做了实验______（填写实验序号），分析实验数据后，小明认为这几次实验省力情况相同，依据是______。

【拓展】完成实验后，小明沿斜面用1.8N的拉力，将重为4.5N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长1.2m、高0.3m，则斜面的机械效率是______%。（把重物直接提升0.3m所做的功作为有用功）

10．对“斜面的机械效率与什么因素有关”这一课题，小明提出了如下一些值得探究的猜想：

①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；

②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；

③斜面的机械效率与斜面的长度有关；

④斜面的机械效率与物体的重力有关。

如图所示，小明用弹簧测力计沿同一斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。

 (1)小明探究的是猜想________（填序号）。分析表中的数据可得出：在其他条件一定时，斜面越缓越________（选填“省”或“费”）力；斜面越陡，机械效率越________（选填“高”或“低”）。

(2)小明又进行了第4次实验，他在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，小明测得这种情况下斜面的机械效率为________（保留一位小数），把第4次与第________次测量结果相比较，还能得出：在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。

(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力________（选填“大于”“小于”或“等于”）物块所受的摩擦力。

11．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下：

（1）实验中要竖直向上______拉动弹簧测力计，使物体升高；

（2）图乙中弹簧测力计的示数为______N，表格中②处数据应为______%；

（3）如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

12．小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：

（1）实验过程中拉力应沿着斜面使小车在斜面上做_______运动；

（2）表格中空格的数据应为：（a）_______；

（3）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越大，斜面拉力越大，斜面的机械效率越_______；

（4）若将小车换成等质量的木块做实验，机械效率将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

参考答案

1．左     左     杠杆的左端取下一钩码     便于测量力臂     避免实验的偶然性     没有改变力的方向     =     杠杆的自重对实验产生影响

2．s     随着距离s的增大，减小，增大     在小球距离杠杆左端的距离一定时，小球的重力G越大，拉力、就越大    

3．平衡     左     左端下沉     2.3N     大于     杠杆自身有重力     费力     镊子

4．左     便于测量力臂      2     变大

5．甲     乙     57%     低     提升钩码（物体）重力     减小绳重和摩擦

6．左     4     变大     30     更重些

7．左     2.4     变大     阻力和阻力臂不变，动力臂减小了     2.5     左

8．刻度尺     匀速     钩码的重力G/N；弹簧测力计移动的距离s/m     可以改变力的方向     动滑轮有重力

9． 盘山公路     1和2     其他条件相同时，斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力     1、3、4     根据1、3、4的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力F与物体的重力G的比值大小相等     62.5

10．①     省     高     55.6%     2     大于

11．匀速     3.2     62.5     不变

12．匀速直线     3.6     高     变小