2021年中考物理二轮专题实验部分《简单机械和功》精选练习(含答案)

这是一份2021年中考物理二轮专题实验部分《简单机械和功》精选练习(含答案)，共6页。

(1)小明用两辆相同的小车,在其中一辆小车上放一个砝码,然后让它们从同一斜面的同一位置由静止释放,撞击置于水平面上的木块,如图甲所示。
①将小车从同一位置处释放,目的是控制小车到达水平面的 相同。
②通过比较 来比较小车动能大小。根据实验得出结论:动能大小与质量大小有关。
(2)小红改变实验方案:让同一小车,从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上的木块,如图乙所示。发现:木块滑行的距离不一样远。根据这一现象,能做出以下哪个判断? 。(填写正确选项前的字母)
A.动能大小与质量无关,一定还与其他因素有关
B.动能大小除了与质量有关外,一定还与其他因素有关
C.不能判断物体动能大小是否与质量有关,动能大小一定与质量外的其他因素有关
如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。
请回答下列问题：
(1)甲实验的目的是探究钢球动能的大小与 的关系；实验时，它是通过观察 ，从而判断钢球动能的大小。
(2)进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始 相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动 来判断小车在不同的水平面受到 的大小。从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将 。
在“探究滑轮组机械效率”的实验中，某实验小组采用图甲中A、B两种绕线方式不同的滑轮组进行实验，发现了一些实际问题．
(1)下表是实验中的几组数据，请在空白处填上相应的计算结果．
(2)实验中机械效率η______1(选填“＞”“=”或“＜”)，而表格中1、2两次实验的机械效率分别为125%和100%.这是什么原因？通过观察图乙和图丙，手持弹簧测力计在竖直方向时，发现指针的位置不同，图乙中指针在零刻线的下方．
(3)经过分析，找到了机械效率为100%和125%的原因是：用滑轮组A进行实验时，弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要________，用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要________，因此测得的机械效率比实际效率要高．
(4)实验总结：在测量滑轮组机械效率的实验中，考虑弹簧测力计对读数的影响，测拉力时，弹簧测力计一般要竖直向________移动；若弹簧测力计倒置时测拉力，要先将指针调至零刻线处．
下图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端,将重为4.5 N的物体从A位置提升到A'位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B'位置。在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题:
(1)物体提升的高度是 cm,拉力是 N,该滑轮组的机械效率η= 。
(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
为探究重力势能的大小与什么因素有关，小潼利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。
(1)实验中通过观察 来判断物体重力势能的大小。
(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图 和图 进行分析比较。
(3)图乙和图丙探究的是重力势能的大小与 的关系，得出的结论是在 相同时， 的物体，重力势能越大。
如图所示为探究“物体(钢球)动能大小跟哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验原理:
①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关,起点位置越高,该速度越 。
②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,在水平木板上撞击木块,木块运动的距离越长,运动钢球所具有的动能越 。
(2)实验现象:
①同一钢球从斜面上不同高度处由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球开始向下运动的起点位置越 ,木块运动的距离越长。
②不同质量的钢球从斜面同一高度由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球的质量越 ,木块运动的距离越长。
下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告。
[实验名称]测量滑轮组的机械效率
[实验步骤]
(1)观察弹簧测力计的量程、零刻度线和 。
(2)如图(a)所示,测量物体G所受的重力为 。
(3)如图(b)所示,实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值,用 测出物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将数据填入下表格中。根据表格中的数据,可以知道他们选用的滑轮组是 (选填“甲”或“乙”)。
(4)仅改变重物G上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据。
实验记录表格:
实验结论:滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。
[实验讨论与交流]
(1)小明和小红的实验结论 (选填“科学”或“不科学”),请说明你的理由: 。
(2)小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究:改变 ,重复实验步骤(3),计算出机械效率进行比较分析。
在“探究滑轮组机械效率”的实验中，某实验小组采用图甲中A、B两种绕线方式不同的滑轮组进行实验，发现了一些实际问题．
(1)下表是实验中的几组数据，请在空白处填上相应的计算结果．
(2)实验中机械效率η______1(选填“＞”“=”或“＜”)，而表格中1、2两次实验的机械效率分别为125%和100%.这是什么原因？通过观察图乙和图丙，手持弹簧测力计在竖直方向时，发现指针的位置不同，图乙中指针在零刻线的下方．
(3)经过分析，找到了机械效率为100%和125%的原因是：用滑轮组A进行实验时，弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要________，用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要________，因此测得的机械效率比实际效率要高．
(4)实验总结：在测量滑轮组机械效率的实验中，考虑弹簧测力计对读数的影响，测拉力时，弹簧测力计一般要竖直向________移动；若弹簧测力计倒置时测拉力，要先将指针调至零刻线处．
命题点五 eq \a\vs4\al(功、功率的相关计算)
在认识到杠杆转动跟力、力臂有关后，某实验小组通过实验进一步探究杠杆的平衡条件，以下是他们的部分实验过程：
(1)首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在________位置平衡，以方便直接读出力臂。
(2)接下来，他们使杠杆在如图位置静止，多次实验，记录数据如表所示(每个钩码的重力为1N，杠杆质量、刻度分布均匀)；小玲认为杠杆的平衡条件应为F1=F2，L1=L2；而小军则认为实验还需要进一步改进。你认为小玲总结的杠杆的平衡条件是__________(选填“正确的”或“错误的”)。
(3)如果小军在杠杆的左端A点处再加挂2个钩码(即左端共4个钩码)，接下来，他应该将右端的两个钩码向右移动______格，杠杆才会在原位置再次平衡。
林红和同学们在探究“斜面的机械效率”时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据。
(1)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)同学们又进行了第4次实验:在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5 m和1 m,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4.5 N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 (结果保留一位小数)。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。
\s 0 参考答案
答案为：(1)①速度 ②木块滑行的距离 (2)C
[解析] (1)①将小车从同一位置处释放,目的是控制小车到达水平面的速度相同。②通过比较木块滑行的距离,来比较小车动能的大小。
(2)让同一小车从同一斜面的不同高度由静止释放,木块滑行的距离不一样,这个实验不能判断动能是否与质量有关,但可以判断动能大小一定与质量外的其他因素有关,故选C。
答案为：速度木块被推动的距离远近速度距离阻力做匀速直线运动
答案为：(1)0.15 66.7%；(2)＜；(3)小 小(少)；(4)上；
解析：(1)依据功的计算公式W=Fs和机械效率的计算公式η=eq \f(W有用,W总)×100%很容易算出空白处所填的数据；(2)实际中机械效率应该小于1；(3)由题图乙、丙观察可知，由于实验时手持弹簧测力计的影响(图乙手持弹簧测力计时，重力对结果有很大影响)，导致1、2两次实验机械效率大于(或等于)1，所以用它实验时，示数要比实际拉力小，则测得总功也比实际拉力做的功小；(4)为了防止类似现象的发生，实验时一般要将弹簧测力计竖直向上拉动．
答案为：(1)5.0 2 75% (2)变小
答案为：方桌陷入沙土的深度甲乙质量高度质量大
答案为：(1)①大 ②大 (2)①高 ②大；
答案为：
[实验步骤](1)分度值 (2)4.6 N (3)刻度尺 乙
[实验讨论与交流](1)不科学 拉力大小不需要估读,
根据η=×100%可得,滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关
(2)所提升物体的重力
答案为：
(1)0.15 66.7%；
(2)＜；
(3)小，小；
(4)上；
【解析】
(1)依据功的计算公式W=Fs和机械效率的计算公式η=eq \f(W有用,W总)×100%很容易算出空白处所填的数据；
(2)实际中机械效率应该小于1；
(3)由题图乙、丙观察可知，由于实验时手持弹簧测力计的影响(图乙手持弹簧测力计时，重力对结果有很大影响)，导致1、2两次实验机械效率大于(或等于)1，所以用它实验时，示数要比实际拉力小，则测得总功也比实际拉力做的功小；
(4)为了防止类似现象的发生，实验时一般要将弹簧测力计竖直向上拉动．
答案为：(1)水平(2)错误的(3)3
答案为：(1)省 高 (2)55.6% 2 (3)大于
解析：(3)用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块的过程中,拉力F要同时克服摩擦力f和物体的一部分重力,因此属于多力平衡;根据W总=W有+W额,W额小于W总,即fs小于Fs,斜面的长s相同,所以f