2021—2022学年人教版八年级物理下册第十二章简单机械专题训练简单机械实验探究期末专题训练（含答案）

专题训练  简单机械实验探究

1．小明在实验室探究杠杆平衡的条件，杠杆上相邻两刻度线间的距离都相等，实验中所用钩码的质量均为50g，g=10N/kg。

（1）小明将杠杆安装在支架上，杠杆静止时如图（甲）所示。此时杠杆______（选填“是”或“不是”）平衡状态，为了使杠杆水平平衡，小明需将杠杆右侧的平衡螺母向______调节；

（2）小明将杠杆调节完毕后，在杠杆的P处用细线悬挂一个钩码，如图（乙）所示。为使杠杆仍然处于水平平衡状态，他应在A处悬挂______个钩码。如果改用竖直向上的力作用于B处，为使杠杆达到水平平衡状态，所施加的力的大小应为______N。

2．同学们利用如下装置探究杠杆的平衡条件。

（1）杠杆静止在如图甲所示的位置，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节。

（2）调节好杠杆在水平位置平衡之后，某小组利用图乙的装置获得的实验数据如下表所示，得到与其他组不一样的结论：动力F1与阻力F2成正比关系。你认为该结论可靠吗？______，其理由是：______。

（3）此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是 ___________（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。

3．小阳利用图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件，其中，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码所受重力均为0.5N。

（1）实验前，为使如图甲所示的杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向__________端调节；

（2）杠杆水平平衡后，在杠杆上的A点悬挂了3个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂__________个钩码；

（3）接下来，他将弹簧测力计挂在C点继续实验，如图丙所示，在用弹簧测力计由竖直向上拉C点逐渐变为沿图丙中虚线方向斜向上拉C点，且始终保持杠杆在水平位置平衡的过程中，弹簧测力计的示数逐渐变大，请你解释原因__________。

4．小依和小钟同学在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，用到的器材有：刻度均匀的杠杆（每小格为2cm），支架，细线，钩码若干（每个钩码重0.5N）。

（1）实验前，杠杆在支架上静止时如图甲所示，此时杠杆______（选填“是”或“不是”）平衡状态。接下来，应将杠杆的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了方便测量______；

（2）某次实验中，小依在杠杆A点挂上4个钩码后，如图乙所示，要使杠杆在水平位置平衡，她应在B点挂上______个钩码，当杠杆水平平衡后，将左侧所挂的钩码个数减少1个，并将悬挂点向左移动一格，则杠杆______（选填序号A、B、C、D）；

A．左端下沉              B．右端下沉              C．保持水平平衡              D．无法判断

（3）实验结束后，小钟同学联想到生活中的杆秤，如图丙所示，其主要结构由秤杆、秤钩A、两个提纽（B、C）、秤砣D组成。

①不称货物时，提住提纽B，将秤砣移至E处，杆秤恰能在水平方向平衡，E点称为杆秤的“定量心”，则E点是此时杆秤的______刻度线；

②在称量货物时，使用提纽______（选填“B”或“C”）时，该杆秤的称量范围更大；

③若该杆秤配套的秤砣D有磨损，则称量货物时杆秤显示的质量比真实质量______（选填“大”或“小”）。

5．某同学选用相同的实验器材，用实验研究某个物理问题。实验过程以及可以得到的实验数据如图所示（他每次都是匀速提起钩码）。根据图中得到的信息，你认为该同学在研究________这一物理问题。

比较图中（a）、（b）两图可得出的初步结论是：_______。

比较图中（b）、（c）图可得出的初步结论是：_______。

6．同学们为了探究“使用动滑轮的省、费力情况”，装置如图甲所示。实验过程中，晓彤多次改变所挂钩码的个数，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数，并将所测得数据填写在表格中：

（1）晓彤使用动滑轮提升钩码的过程中的注意事项是______；

（2）用同一动滑轮匀速提升同一重物，若采用如图乙、丙所示的两种提升方法，则F1______F2；（选填“>”、“<”或“=”）

（3）分析实验数据，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，可以得出弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系式为______；

（4）在分析数据时，晓彤画出了G0、G、F与实验次数的图像，请你根据图像写出晓彤探究的结论。(    )

7．某实验小组利用下图甲、乙所示的实验装置做“测滑轮组机械效率”的实验，实验数据如下表所示：

 (1)实验中应沿_________(选填“竖直”、“水平”或“任意”)方向_________拉动弹簧测力计，使钩码上升；

(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用_________(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验；

(3)通过第1次实验和第2次实验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(动滑轮的质量越大)，滑轮组的机械效率_________(选填“越高”“不变”或“越低”)；

(4)同学们]再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s＝_________m，机械效率η＝_________；

(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，物体越_________滑轮组机械效率越_________。

8．如图所示是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图：

(1)用弹簧测力计竖直向上_____拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示；

(2)物体提升的高度是_____cm，拉力是_____N，该滑轮组的机械效率η=_____；

(3)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_____（变大∕变小∕不变）；

(4)若在图甲装置的基础上增加一个物体，还从A位置提升到位置。则滑轮组的机械效率_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

9．在“再探动滑轮”活动中，实验装置如图所示：

(1)在测量作用在绳端的拉力时，要竖直向上_______拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升；

(2)下表是某同学实验时记录的实验数据：

分析表中数据可知：

①第2次实验中，动滑轮的机械效率是_______；

②对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”，下同）；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将_______。

10．小明同学利用如图所示的实验装置探究杠杆的机械效率。请你完成下列问题：

(1)实验过程中，要竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样做的目的是______；

(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，小明同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到如表格中所示的两组实验数据：

根据表格中的实验数据可知：使用该杠杆提升钩码做功时，也存在额外功，不计空气阻力，其额外功的主要来源是：①______；②______；

(3)根据表格中的实验数据不能得出：杠杆的机械效率与所挂钩码的重量有关，钩码越重其效率越高的实验结论。其理由是：①______；②______；

(4)小明在上述实验中，如果保持钩码的重量及其悬挂点不变，只将弹簧测力计改为始终垂直杠杆向上匀速拉动，则在钩码不断被提升的过程中，弹簧测力计的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

11．小明同学研究“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想，斜面的机械效率跟：

A．斜面的倾斜程度有关：B．斜面的粗糙程度有关，C．斜面的长有关：D．物体受的重力有关。小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程。（参看图，表中①③两次实验所用斜面是相同的，设物体在斜面上做匀速直线运动）

(1)请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据______；

(2)通过对比实验①、②数据，可验证猜想______填写字母）；

(3)分析上述实验数据可知：粗糙程度相同的斜面，倾角越小，沿斜面的拉力越小，斜面的机械效率越______；实验证明：机械效率的高低与是否省力______；

(4)若要验证猜想D，应控制斜面的倾斜程度和______不改变

12．如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。收集了表中的实验数据：

 (1)实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向__________移动(填“左”或“右”)。分析表中的数据可得出：斜面越缓，越__________力(选填“省”或“费”)；

(2)分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越__________。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持__________不变；

(3)接着，该小组进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，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勾速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4N，则他们测得这种情况下斜面的机械效率为__________，物块所受的摩擦力为__________N；

(4)斜面在生产､生活中随处可见，在盘山公路､镊子､老虎钳､普通钢钉中，应用了斜面的是__________。

参考答案

1．是     左     2     1

2．左     不可靠     没有同时改变力与力臂的大小     寻找普遍规律

3．左     2     根据杠杆平衡条件，杠杆水平平衡且阻力和阻力臂一定，由于动力臂减小，所以动力增大，因此弹簧测力计示数逐渐变大

4．是     右     力臂     6     C     零     C     大

5．定滑轮的使用特点     使用定滑轮提起重物时，不能省力，但可以改变用力方向     使用定滑轮匀速提起相同钩码时，向各个方向的力都相等

6．匀速向上拉动弹簧测力计     <         

7．竖直     匀速     乙     越低     0.3     83.3%     重     高

8．  匀速缓慢     5.0     2     75%     变小     变大

9．匀速     90.9%     增大     减小

10．使弹簧测力计的示数等于作用在杠杆上的拉力     克服杠杆的重力做功     杠杆支点与杠杆摩擦阻力做功     两次实验钩码没有挂在同一位置     只凭一次实验数据做出结论具有偶然性，不具普遍性     变大

11．71，1.4     B     低     跟斜面的倾斜程度有关     斜面的粗糙程度

12．左     省     高     斜面倾斜程度     62.5%     1.5     盘山公路