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八年级物理下学期期中测试卷03(上海沪教版专用)
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八年级物理下学期期中测试卷03【沪教版】
物理·解析版
一、单选题
1.小明从地上捡起一个普通鸡蛋,缓慢地放在1米高的桌子上,此过程中他对鸡蛋做的功约为( )
A.0.05J B.0.5J C.5J D.50J
【答案】B
【解析】
一个鸡蛋所受的重力约为0.5N,将鸡蛋放在1m高的桌子上,他对鸡蛋做的功约为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.如图所示,关于杠杆的使用,以下说法中正确的是 ( )
A.如图甲所示,使用镊子时费了力,但省了距离
B.如图乙所示,使用羊角锤时省了力,也省了功
C.如图丙所示,使用起子开瓶时费了力,也改变了力的方向
D.如图丁所示,使用剪子时费了力,也省了距离
【答案】A
【解析】镊子是动力臂小于阻力臂的费力杠杆,虽然费力但可省距离;使用任何机械都不能省功;起子是动力臂大于阻力臂的省力杠杆,但不能改变力的方向;图中剪刀动力臂等于阻力臂;应该为等臂杠杆,不省力也不费距离;答案选A。
3.行驶中的摩托车,加足马力以恒定速度冲上斜坡,它在上坡的过程中( )
A.动能逐渐减少,势能保持不变
B.动能逐渐减少,势能逐渐增大
C.动能保持不变,势能逐渐增大
D.动能和势能之和保持不变
【答案】C
【解析】
行驶中的摩托车以不变的速度冲上斜坡,其质量不变,速度不变,故动能不变;同时其质量不变,高度增加,故重力势能增加,所以动能和势能之和增加。
故选C。
4.如图所示,下列杠杆能平衡的是(杆重和摩擦均不计)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
设杠杆每一个格为L;
AD.由图知道,力F和物体对杠杆的作用效果一致,使杠杆沿逆时针转动,此时杠杆不能平衡,故AD不符合题意;
B.由图知道,左边力和力臂的乘积为10N×3L,右边力和力臂的乘积为15N×2L,即
10N×3L=15N×3L
符合杠杆的平衡条件,所以杠杆能平衡,故B符合题意;
C.左边力和力臂的乘积为10N×3L,右边力和力臂的乘积为10N×2L,因为
10N×3L>10N×2L
不符合杠杆的平衡条件,即左边下沉,杠杆不能平衡,故C不符合题意。
故选B。
5.功率相等的两辆汽车,在相等的时间内匀速通过的距离之比为2:3,则( )
A.两汽车牵引力之比为3:2,做功之比为3:2
B.两汽车牵引力之比为3:2,做功之比为1:1
C.两汽车牵引力之比为2:3,做功之比为2:3
D.两汽车牵引力之比为2:3,做功之比为1:1
【答案】B
【解析】
根据题意,由W=Pt得,
W1=W2,
所以
W1:W2=1:1,
牵引力之比
,
故选B.
6.如图物体重力为G,弹簧测力计的最大测量值为G/2,使用简单机械匀速提升物体做功,忽略所有机械自重和摩擦,则下列机械可能完成的是
A.只有丙 B.丙丁 C.甲乙丙 D.只有丁
【答案】B
【解析】不计机械自重和摩擦,即在理想状况下:甲、根据二力平衡的知识:F=G,故甲不符合题意;乙、使用定滑轮不能省力,即F=G,故乙不符合题意;丙、使用动滑轮能省力即F=G/2,故丙符合题意;丁、由图知动力臂是阻力臂的二倍,由杠杆平衡条件可得:F=G/2,故丁符合题意,综合分析丙丁符合题意,故选B。
7.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为 F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为 F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系式正确的是( )
A.F1=F2 P1
C.F1
【解析】
由图象甲可知,物体做匀速直线运动,速度大小为v1=2m/s,由图象乙可知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为v2=4m/s,因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,摩擦力没变,故受到的水平推力为F1=F2,因为v1<v2,根据P=Fv可知,P1<P2,故BCD错误,A正确。
故选A。
8.如图所示,一轻质杠杆OA在力FA、FB的作用下保持水平平衡,O为杠杆的支点,则下列关系式中正确的是( )
A.FA•OA=FB•OB B.FA•OA<FB•OB
C.FA•OB=FB•OB D.FA•OA>FB•OB
【答案】D
【解析】过O点作FA作用线的垂线段,即FA的力臂;如图所示:
因为FB的方向与OA垂直,所以FB对应的力臂为OB;显然FA的方向与OA不垂直;从图中可知,FA的力臂为OC,并且OC小于OA,故FAOC=FBOB;因为OA大于OC,因此FAOA>FBOB,故D正确。故选:D.
点睛:根据图中信息找出作用在杠杆上力对应的力臂,然后根据由杠杆的平衡条件找出等价关系式,然后根据选项中的关系式和列出的关系式比较即可得出正确选项.
9.如图,水平桌面上的物体A重100N,物体B重40N,此时物体B恰能匀速下降;当用一水平向左的力F拉动物体A在2s内匀速向左移动1m的过程中,若不计动滑轮和绳的重力,不计绳与滑轮及滑轮轴间的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.B上升了2m B.拉力F的功率为20W
C.物体A与桌面间的滑动摩擦力为40N D.吊着B物体的绳子所做的功为40J
【答案】B
【解析】
A.滑轮组的动滑轮绕2段绳,当用一水平向左的力F拉动物体A在2s内匀速向左移动1m的过程中,A移动的距离为B升高高度的2倍,B上升了
hB==0.5m,
故A错误;
BC.当A向右做匀速直线运动,A水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力,故
f=GB=×40N=20N,
当A向左做匀速直线运动,水平方向上受到水平向左的拉力、向右的摩擦力、B对A的拉力,由于滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,因压力不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变,所以向右的摩擦力为:f=20N.A向左做匀速直线运动,受到平衡力的作用,A受到的水平向左的拉力为:
F=f+GB=20N+20N=40N,
拉力F的功率为:
P==20W,
故B正确,C错误;
D.绳子拉力对物体B所做的功为:
W=GBhB=40N×0.5m=20J,
D错误.
10.如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部以相同速度拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,其功率为P1和P2。则( )
A.F1<F2,W1=W2,P1<P2 B.F1<F2,W1<W2,P1<P2
C.F1>F2,W1>W2,P1>P2 D.F1>F2,W1=W2,P1=P2
【答案】A
【解析】
斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F1<F2;斜面光滑说明摩擦力为0,使用任何机械都不省功,所以拉力在两斜面上做功相同,即W1=W2。根据公式P=Fv可知,速度相同,F1<F2,所以拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大,即P1<P2。
故选A。
二、填空题
11.某同学用的水平拉力拉着质量为50kg的小车在水平路面上沿直线匀速前进20m,此过程中拉力对小车做的功为______ ,重力对小车做的功为______ (g取)。
【答案】2000 0
【解析】
[1]拉力对小车做的功为
[2]由于在重力的方向上,小车没有移动距离,则重力对小车做的功为0。
12.杠杆的应用非常广泛,如图所示的甲、乙两种剪刀,正常使用时__________属于省力杠杆(选填“甲”或“乙”);工程车上的起重臂就是一个__________杠杆,使用它的好处是能够省__________;升旗时旗杆上的装置是__________滑轮(选填“定”或“动”).
【答案】甲 费力 距离 定
【解析】
图甲乙所示的两种剪刀,甲杠杆正常使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;如图所示的工程车上的起重臂就是一个杠杆,使用时它的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,其好处是能够省距离;如图所示的旗杆上的轴不随物体运动,是定滑轮,它的实质是一个等臂杠杆.
13.如图所示,人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当它由近地点向远地点运动时,卫星的重力势能_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】增大
【解析】
卫星从近地点向远地点运动时,质量不变,所处高度增大,所以重力势能增大。
14.如图所示是玩弹弓的情景,经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越___________(选填“远”或“近”),这说明橡皮筋的弹性势能与___________程度有关。(温馨提示:请不要在校园内玩耍弹弓,存在安全隐患)
【答案】远 形变程度
【解析】
[1][2]橡皮筋拉得越长,橡皮筋的形变就越大,此时橡皮筋的弹性势能越大,松手后转化的动能就越多,“子弹”就会射得越远,所以橡皮筋的弹性势能与橡皮筋的形变程度有关。
15.如图是小聪利用斜面把木箱推上车的情景,在此过程中,斜面的支持力对木箱 ______ (填“不做功”或“做功”);若小聪借助斜面把木箱从地面推上车和直接用手把木箱从地面搬上车做的功分别为W1为W2,则W1______ (填“大于”“小于”或“等于”)W2。
【答案】不做功 大于
【解析】
[1]利用斜面把木箱推上车,斜面的支持力的方向垂直于斜面向上,木箱没有在支持力的方向上通过距离,支持力对木箱不做功。
[2]木箱的重力不变,从地面搬运到车上,则高度相同,借助斜面把木箱从地面推上车,需要克服摩擦力做一部分额外功,总功等于有用功和额外功之和,直接用手把木箱从地面搬上车等于有用功,所以W1大于W2。
16.如图是一工人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个_____杠杆(选填“省力”或“费力”);如果他作用于车把上的动力F始终与车把垂直,则在慢慢抬起的过程中,动力F大小将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】省力 变小
【解析】
[1]由图可知,在使用独轮车时动力臂大于阻力臂,所以它属于省力杠杆。
[2]当杠杆慢慢抬起时,重力不变,重力G的力臂变小(当杠杆竖直时,阻力臂为0),即阻力臂变小,动力臂始终等于杠杆长,即保持不变,由杠杆的平衡条件可知,动力F变小。
17.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图像如图所示,其对应的测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,则F1___________F2;P1___________P2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】= >
【解析】
[1]由图像知,前后两次物体通过的路程与时间都成正比,也就是物体都做匀速直线运动,所以两次的拉力都等于摩擦力,摩擦力不变,拉力不变,因此F1=F1。
[2]由图像知,在相同时间内,①经过的路程大,所以①的速度大于②的速度,又拉力相同,根据公式
可知,P1>P2。
18.如图所示,不计滑轮质量及转轴处的摩擦,物体A、B重均为6牛,在水平拉力的作用下使物体A、B做匀速直线运动.若它们受到的滑动摩擦力均为2牛,则拉力为_____牛.物体B在5秒内运动了2米,则拉力对物体B做了_____焦的功,它的功率是_____瓦.
【答案】2 4 0.8
【解析】
[1]已知滑动摩擦力均为2牛,从图中可知A物体使用的是定滑轮,定滑轮不省力,故拉力F1为2N;
[2]从图中可知B有二段绳子在拉物体,故物体B受到的拉力
F2=f=×2N=1N,
经过5秒,绳端的移动的距离
s′=2s=2×2m=4m;
拉力做功
W=F2s′=1N×4m=4J;
[3]它的功率
P==0.8W.
19.在图示均匀杠杆上做标记,使杠杆被等分成8段。
(1)如图,当杠杆水平静止时竖直向下的拉力F=30N,则杠杆重为______N。
(2)若仅将支点从点1移至点2,则杠杆水平静止时竖直向下的力F为______N,当支点在点2时改变F的作用点和方向,则使杠杆水平静止的最小力F为______N。
【答案】60 120 20
【解析】
(1)[1]均匀杠杆的重心在长度方向的中心,由杠杆平衡条件可知
则
(2)[2]若仅将支点从点1移至点2,由杠杆平衡条件可知
则杠杆水平静止时竖直向下的力为
[3]当支点在点2时改变F的作用点和方向,阻力臂与阻力保持不变,则当作用点在杠杆的最右端(此时动力臂最大)且方向竖直向上时,需要的力最小,此时
20.某同学研究动滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,研究过程如图所示,请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论.已知动滑轮的重为0.2牛.
(1)比较(a)、(b)两图可知:______________________________________;
(2)比较(b)、(c)、(d)三图可知:_________________________________________.
【答案】使用动滑轮匀速提起相同钩码,可以省力,但不能改变用力方向 使用动滑轮匀速提起相同钩码,可以省力,但拉力与竖直方向夹角越大,用力越大
【解析】
分析比较图(a)、(b)可知:物体和动滑轮的总重为2.2N,使用动滑轮时,拉力为1.1N,可见使用动滑轮匀速提起相同钩码,可以省力,但不能改变用力方向;分析比较图(b)、(c)、(d)可知:使用动滑轮匀速提起相同钩码,可以省力,但拉力与竖直方向夹角越大,用力越大.
三、作图题
21.如图所示,杠杆在力F1的作用下处于静止状态,请画出力F1的力臂l1。
(______)
【答案】
【解析】
【解析】
反向延长F1作用线,过支点O作F1作用线的垂线段L1,即为F1的力臂,如下图:
22.请在图中的滑轮中,标出支点O的位置并分别画出动力F1和阻力F2的力臂。
【答案】
【解析】
定滑轮的支点在轮的中心的轴处,支点到动力作用线的距离即动力臂,支点到阻力作用线的距离即阻力臂,定滑轮的动力臂和阻力臂都等于轮的半径,如图所示:
23.如图为交通路段的警示牌。若把它作为杠杆,并以A为支点。请画出此杠杆的动力、动力臂,阻力、阻力臂。
(_______)
【答案】
【解析】
【解析】
A为支点,警示牌的重力为动力,方向竖直向下,为使杠杆平衡,阻力的方向向左的,垂线段就是力臂,如图所示:
四、计算题
24.桑塔纳轿车的质量是1.5吨,它以108千米每小时的速度在水平路面匀速行驶20分钟, 轿车受阻力是车重0.1倍
(1)求发动机的牵引力F;
(2)求发动机所做的功W;
(3)求发动机的功率P。
【答案】(1)1.5×103N;(2)5.4×107J;(3)45000W。
【解析】
【解析】
(1).轿车受到的重力:
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N;
轿车受到的阻力:
f=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N;
因为轿车在水平面匀速行驶,轿车匀速运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,所以牵引力:
F=f=1.5×103N;
(2).轿车行驶的路程:
s=vt=108km/h×h=36km=36000m;
发动机做功:
W=Fs=1.5×103N×36000m=5.4×107J;
(3).发动机所做功功率:
P= =45000W。
答:(1)求发动机的牵引力为1.5×103N;
(2)求发动机所做的功为5.4×107J;
(3)求发动机的功率为45000W。
25.如图所示,一轻质杠杆可以绕O点转动,已知AC=CO=2OB,若作用在A点竖直向下的动力F为100牛,求:
(1)要使得杠杆在水平位置静止,则需在B端挂一个多少牛重的物体?
(2)撤去F保持B端物体,若在C点挂一个物体,要使得杠杆在水平位置静止,则这个物体的重力为多少牛?
【答案】(1)要使得杠杆在水平位置静止,则需在B端挂一个400牛重的物体;
(2)撤去F保持B端物体,若在C点挂一个物体,要使得杠杆在水平位置静止,则这个物体的重力为200牛
【解析】试题分析:(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知:
F×OA=G×OB,
100N×4OB=G×OB,
解得:G=400N
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知:
G1×OC=G×OB,
G1×2OB=400N×OB,
解得:G1=200N
26.如图所示,在水平面上的物体 A 重为 100 牛,当人用 40 牛的拉力拉滑轮时,物体在水平面上以 0.5 米/秒的速度匀速直线运动 4 秒。(不计滑轮重和滑轮间的摩擦),则
(1)物体 A 与地面间的摩擦力多大?
(2)人的力 F 做功多少焦?
(3)拉力 F 的功率是多少?
(4)物体重力做功多少焦?
【答案】(1) 20N;(2) 40J;(3) 10W;(4) 0
【解析】
(1)由于拉力作用在动滑轮的轴上,则该动滑轮费一倍的力,且不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,所以拉力,则物体A受到的摩擦力
物体 A 与地面间的摩擦力20N。
(2)物体A移动的距离是
该动滑轮费一倍的力省一半的距离,所以拉力移动的距离
因此拉力F做的功
人的力 F 做功40J。
(3)人做功的功率
拉力 F 的功率是10W。
(4)由题意可知,物体通过这段路程中,没有在重力的方向上移动距离,所以根据做功的两个必要条件可知,重力做功为0。
答:(1)物体 A 与地面间的摩擦力20N。
(2)人的力 F 做功40J。
(3)拉力 F 的功率是10W。
(4)物体重力做功为0。
五、实验题
27.小明同学在探究“影响重力势能的大小与什么因素有关”的实验时,实验器材有:金属球、尖桌腿的小桌、细沙和塑料盆。实验装置如图甲所示。
(1)实验中,小明同学通过比较________来判断出金属球重力势能的大小,依据是金属球对小桌________越多,金属球具有的重力势能就越大。
(2)具体操作实验时,由于金属球的撞击点偏离桌面中央较大,使小桌倾斜较大,甚至被撞翻。于是小明同学改进了实验装置,如图乙所示,较好地解决了这个问题。在探究重力势能的大小与高度的关系时,将沙面抹平,将同一个金属球分别拉到________,由静止开始释放金属球,观察实验现象。
(3)小明同学发现将同一个金属球分别按图甲、乙装置拉到同一高度,由静止开始释放金属球,观察实验现象得出小球的重力势能不同的结果,其原因可能是_____。
【答案】小桌陷入细沙的深度 做功 不同高度 图乙装置受绳轮摩擦的影响
【解析】
(1)[1][2]金属球下落撞击小桌,则该实验师通过对比小桌陷入细沙的深度来判断出金属球重力势能的大小,小桌下陷是金属球对小桌做功导致的,则金属球对小桌做功越多,金属球具有的重力势能就越大。
(2)[3]探究重力势能的大小与高度的关系时,根据控制变量法可知,应使高度不同,其他条件均相同,则将沙面抹平,将同一个金属球分别拉到不同高度,由静止开始释放金属球,观察实验现象。
(3)[4]图乙中的定滑轮摩擦可能对实验造成影响。
28.在探究“两类滑轮的作用”时,小明用同一个滑轮做了四次实验,前两次按图甲进行,后两次按图乙进行,并将测得的数据记录在表格中(忽略绳重及摩擦)。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
1
1.0
20.0
1.0
20.0
2
2.0
20.0
2.0
20.0
3
1.0
20.0
0.7
40.0
4
2.0
20.0
1.2
40.0
(1)分析第1、2次的数据,得出的结论是:使用定滑轮不能______;若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将______(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)用图乙进行实验时,一定要沿着竖直方向______拉动绳子自由端;分析数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这说明滑轮的重力为______N;若要拉动3N的钩码,拉力的大小应为______N。
【答案】省力 不变 匀速 0.4 1.7
【分析】
(1)定滑轮的使用特点是:不省力但能改变力的方向。
(2)知道弹簧测力计做匀速运动,物体受力才平衡。在理想状态下使用动滑轮能省一半力,但费距离。实际上使用动滑轮时,由于动滑轮重力不能忽略,则绳子自由端拉力的大小等于物重与动滑轮重力的一半。
【解析】
(1)[1][2]第1、2次的数据中拉力不变,则说明使用定滑轮不能省力;但能改变力的方向,所以若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将不变。
(2)[3][4]用图乙进行实验时,一定要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端;分析数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,根据
可得滑轮的重力
G动=2F﹣G物=2×0.7N﹣1N=0.4N
[5]若要拉动3N的钩码,拉力的大小应为
29.某小组同学研究物体做功快慢与哪些因素有关,他们分别用九台小电动机匀速提起不同的重物,利用相关仪器测出做功时间、重物的重力和提起的高度,并通过计算得出电动机做功的多少。该小组同学把九台小电动机分成三组,观察到每组的做功快慢相同,且第一组做功最快,第二组其次,第三组最慢。实验中记录的有关数据分别如表一、表二、表三所示。
(1)分析比较实验序号___________________________的数据及相关条件,可得出的初步结论是:做相同的功,电动机所用时间越短,做功越快。
(2)分析比较实验序号4与7(或5与8,或6与9)的数据及相关条件,可得出的初步结论_________。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论。
(a)分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象,可初步得出:______________。
(b)分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象,可初步得出:______________。
【答案】 1 4 或2 5或3 6 做功相同时,电动机做的功越多,做功越快 a 当电动机做的功和做功用的时间的比值相同时,做功快慢相同 当电动机做的功和做功用的时间的比值越大时,做功越快。
【解析】解答:(1)要得到“做相同的功,电动机所用时间越短,做功越快”的结论就要让做的功相同,因此观察表格中数据可知1、4或2、5或3、6符合要求。(2)4与7(或5与8,或6与9)可以发现,时间相同,做的功不同,故总功多的说明做功快;由此得出结论:做功时间相等时,所做的功越多,做功越快。(3)分析表一可知,在做功时间和做功多少都不一样的情况下,做功的快慢是一样的,求出功与时间的比值可以发现,比值是相同的,由此得出:当电动机做的功和做功用的时间的比值相同时,做功快慢相同。综合分析表一、表二和表三,可以发现表二、表三中功和时间的比值是不同的,而做功的快慢也是不同的,由此得出:当电动机做的功和做功用的时间的比值越大时,做功越快。
点睛:(1)从“做相同功的情况下”上,我们只要找出做相同功的序号即可.(2)分析4与7(或5与8,或6与9)数据可得,做的功不同,而做功时间是相同,然后分析得出由此得出做功快慢和做功多少的关系.(3)分析表一,为什么功和时间都不同而做功的快慢却是相同的,算出功和时间的比值进行比较,从而得出:电动机做的功与所用时间的比值相同,拉力做功快慢相同.
30.某小组同学在学习了支点、动力和阻力的概念后,想研究“用杠杆提起物体,能够提起物体的重力大小与哪些因素有关”,他们用如图所示的装置进行实验,用钩码代替物体悬挂在杠杆的C点(每只钩码重0.5牛),用测力计对杠杆施加向上的动力F,每次都将杠杆拉到水平位置保持静止,然后将图(a)、(b)和(c)的实验数据分别记录在表一、表二和表三中。
表一(动力F=1牛)
实验序号
支点到力F作用点的距离d(厘米)
钩码重(牛)
1
40
2.0
2
30
1.5
3
10
0.5
表二(d=40厘米)
实验序号
动力F(牛)
钩码重(牛)
4
0.5
1.0
5
1.0
2.0
6
1.5
3.0
表三(动力F=1牛)
实验序号
动力方向θ(度)
钩码重(牛)
支点到力F作用线的距离l(厘米)
7
左偏60
1.0
20
8
左偏40
1.5
30
9
竖直向上
2.0
40
10
右偏40
1.5
30
11
右偏60
1.0
20
(1)分析比较表一的实验数据及相关条件可知:该小组同学想利用图(a)的实验装置研究杠杆上同一点C提起物体的重力大小与______的关系。
(2)分析比较表二的实验数据及相关条件可得到的初步结论是:当动力F的方向和d的大小不变时,杠杆上同一点C提起物体的重力大小______。
(3)分析比较表三中第二列和第三列的实验数据及相关条件发现:当动力F和d的大小不变时,杠杆上同一点C提起物体的重力大小与动力F方向______有关(选填“可能”、“不可能”或“一定”)。
(4)该小组同学在以上结论的基础上,又测量了支点到动力F作用线的垂直距离l,并将测量结果填写在表三中的最后一列,分析表三中最后两列数据,归纳得出的结论是:动力大小不变,杠杆上同一点C提起的物体重力大小随______变大而变大。
(5)该小组同学还想探究杠杆提起物体的重力大小与重物在杠杆上的位置的关系,则应该保持动力的大小、作用点、______不变,改变______进行探究。
【答案】支点到动力作用点的距离 与动力F成正比 可能 支点到动力作用线的距离 方向 物体在杠杆上的位置
【解析】
(1)[1]分析比较表一的实验数据及相关条件可知:控制支点到阻力作用点C的距离不变和动力大小为1N不变,改变支点到力F作用点的距离d,记录杠杆平衡时提起钩码重力的大小。所以,该小组同学想利用图(a)的实验装置研究杠杆上同一点C提起物体的重力大小与支点到动力作用点的距离的关系。
(2)[2]由表二可知,控制动力F的方向不变、支点到力F作用点的距离d不变及支点到阻力作用点的距离不变,改变阻力的大小,记录杠杆平衡时动力的大小。可知动力大小变为原来的几倍,提起的物体重力就是原来的几倍,即杠杆上同一点C提起物体的重力的大小与动力F成正比。
(3)[3]对比表三实验序号7、8、9可发现,动力方向不同杠杆上同一点C提起物体的重力大小不相同,对比表三实验序号8与10可发现,虽然动力的方向不同,但杠杆上同一点C提起物体的重力大小却相同,故分析比较表三中第二列和第三列的实验数据及相关条件,得出的结论是:当动力F和d的大小不变时,杠杆上同一点C提起物体的重力大小与动力F的方向可能有关。
(4)[4]纵向比较表三最后两列数据发现,支点到力F作用线的距离l增大为原来的几倍,杠杆提起钩码的重为就变为原来的几倍,即当动力F的大小不变时,杠杆上同一点C提起物体的重力大小与支点到动力F作用线的距离l成正比。
(5)[5][6]该小组同学还想探究杠杆提起物体的重力大小与重物在杠杆上的位置的关系,则应该保持动力的大小、作用点、方向不变,改变物体在杠杆上的位置进行探究。
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