苏科版九年级上册物理 第十一章 简单机械和功专题练习(解析版)
- 格式:doc
- 大小:388.00 KB
- 文档页数:18
苏科版九年级上册物理第十一章简单机械和功专题练习(解析版)
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
右
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
5N 6cm 10cm 3N
FL L G ⨯===右左 即钩码到支点的距离不应超过10cm 。
2.在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(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螺母同时向_____
(2)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆将______
(3)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如图丙,杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______
(4)请在图丙中画出拉力F ′的力臂l 。________
【答案】右 逆时针 变大 不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆左端下沉,右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动。
(2)[2]设一个钩码的重力为G ,杠杆一个小格代表l ,如果在图中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时,杠杆的左端为
22=4G l Gl ⨯
杠杆的右端为
3=3G l Gl ⨯
所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积,所以杠杆左端下沉,杠杆将逆时针转动。
(3)[3]乙图中,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力的力臂为OC ,弹簧测力计向右倾斜拉杠杆时(如图丙),拉力的力臂小于OC ,拉力的力臂变小,拉力变大,弹簧测力计的示数
[4]根据杠杆平衡的条件,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,因为杠杆始终保持水平平衡,钩码的重力和钩码的位置没有发生变化,所以弹簧测力计的拉力与其力臂的乘积将不变。
(4)[5]
从支点向力的作用线做垂线,得到力臂,如图所示:
3.小明用天平和量筒测量某金属块的密度。
(1)将天平放在水平台面上,游码归零后,发现指针指示的位置如图甲所示,他应将右端的平衡螺母向________调节(选填“左”或“右”),才能使天平水平平衡;
(2)用调节好的天平测金属块质量时,天平平衡后,砝码及游在标尺上的位置如图乙所示,则金属块质量________g;
(3)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,水面如图丙所示,则可计算出金属块的密度ρ=________g/cm3;
(4)完成上述实验后,小刚又用一根硬刻度尺设计出测金属块密度的实验方案如图丁,首先用细线系在中点O点使硬刻度尺在水平位置平衡,然后将金属块A挂在硬刻度尺左端C 处,把一块石块B挂在硬刻度尺右端,调节石块B的位置,使硬刻度尺在水平位置平衡,此时石块挂在硬刻度尺上的位置为E,如图所示。下面是测量ρ金属的部分实验思路,将其补充完整。
①在刻度尺上读出OE的长度L1;
②把金属块A浸没在水中,把石块B从E移动到D处时,硬刻度尺仍在水平位置平衡:
③____________________________;
④则金属块密度的表达式:ρ=___________。(用测出量和己知量表示,水的密度为ρ
水
)。
【答案】右27 2.7在刻度尺上读出OD的长度L21
12
L
L L
ρ
-
水
【解析】
【详解】
(1)[1]如图甲所示,调节横梁平衡时,指针左偏说明左盘质量偏大,则平衡螺母应向右调节。
(2)[2]如图乙所示,游码标尺的分度值是0.2g ,游码位于2g 位置,矿石的质量
20g 5g 2.0g 27g m =++=
(3)[3]水和金属块的总体积
330mL 30cm V ==总
则金属块的体积
33330cm 20cm 10cm V V V =-=-=总水
金属块的密度
3327g 2.7g /cm 10cm
m V ρ=
== (4)③[4][5]实验步骤:
①在刻度尺上读出OE 的长度L 1; ②把金属块A 浸没在水中,把石块B 从E 处移动到D 处时,硬刻度尺仍在水平位置平衡; ③在刻度尺上读出OD 的长度L 2;
刻度尺的左端挂物体A ,物体B 挂在E 处,杠杠在水平位置平衡,根据杠杠平衡条件得
A B 1 gV OC G L ρ⨯=⨯铁
金属块A 浸没在水中,物体A 受到浮力作用,物体B 挂在D 处,杠杠在水平位置平衡,根据杠杠平衡条件得
A A
B 2gV gV O
C G L ρρ-⨯=⨯水铁()
以上两个等式相除整理得
112 L L L ρρ=
-水金属
4.小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如下表所示: