【苏科版物理】九年级物理上册 全册全套精选试卷测试题(Word版 含解析)
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【苏科版物理】九年级物理上册全册全套精选试卷测试题(Word版含解析)一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)1.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⨯G l Gl22=4杠杆的右端为⨯G l Gl3=3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,弹簧测力计的示数将变大。
[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:2.小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂.他的实验思路是:改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系.已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5N,杠杆上每一格长10cm.实验次数阻力F2/N阻力臂l2/cm动力臂l1/cm动力F1/N143330241830 2.4347.530 1.0(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿_______方向拉杠杆,并使之在_____位置平衡;(2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2,所获得的实验数据如表格所示.第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示,则F1=______N,此时杠杆的类型与______(选填“筷子”或“老虎钳”)相同;(3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验,则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过______cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有:①保持______不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1.【答案】竖直水平 4.4 筷子 37.5 l2和l1【解析】【分析】【详解】第一空、第二空.因为力与力臂垂直,当沿竖直方向拉动弹簧测力计使杠杆位于水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,可方便的测量力臂的大小;第三空.由图像可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为4.4N;第四空.由表格数据知第1次实验中阻力臂长于动力臂,因此是费力杠杆,与筷子相同;第五空.由杠杆平衡条件1122Fl F l=可得:11225N?30cm=37.5cm4NF llF==即l2应不超过37.5cm;第六空.探究杠杆的平衡条件时要探究F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系,因此还应探究①保持l2和l1不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1.3.某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验,先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G (如图甲),再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。
(1)图乙中,为了测量绳子自由端的拉力F,A同学在缓慢匀速提升时读数,B同学在弹簧测力计静止时读数,那么A同学测量滑轮组机械效率________ (选填“大于”、“小于”或“等于”) B同学测量滑轮组机械效率;(2)按照A同学的测量方法,测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F________(选填“大于”、“小于”或“等于”)13G;(3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了____________。
【答案】小于大于测物体上升的高度和绳子自由端移动的距离【解析】【详解】(1)[1]实验中,应该沿竖直方向缓慢匀速提升物体上升,这时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小,若在弹簧测力计静止时读数,则没有测量出机械之间的摩擦,测量值偏小,求出的总功偏小,而有用功不变,根据100%WWη=⨯有用总可知,A同学测量滑轮组机械效率小于B同学测量滑轮组机械效率。
(2)[2]从图乙可以看到,托着动滑轮的绳子有三条,如果不计摩擦和绳子重及动滑轮的重力,拉力13F G =,但是实际上,这些力是存在的,所以13F G >。
(3)[3]滑轮组的机械效率100%100%W GhW Fsη=⨯=⨯有用总因为要测量h 和s ,所以要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,这是为了测物体上升的高度和绳子自由端移动的距离。
4.某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:①用轻绳悬挂杠杆一端的D 点作为支点,在A 点用轻绳悬挂总重为G 的钩码, 在占点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变),在此过程中弹 簧测力计的读数为F ,利用刻度尺分别测出A 、B 两点上升的高度为h 1、h 2。
回答下列问题:(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________.(用已知或测量的物理量符号表示) (2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________ (3)若只将钩码的悬挂点由A 移至C ,O 、B 位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”).【答案】12100%Gh Fh ⨯ 杠杆的自重 变大 【解析】 【分析】 【详解】(1)有用功为W 有=Gh 1,总功W 总=Fh 2,则机械效率的表达式η=W W 有总×100%=12Gh Fh ×100%.(2)有用功是提升钩码所做的功,额外功主要是克服杠杆重力做的功,影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例;提升的钩码重一定说明有用功一定,所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力.(3)钩码的悬挂点在A 点时,由杠杠的平衡条件得G •OA =F •OB ;悬挂点移至C 点时,由杠杠的平衡条件得G •OC =F •OB ,经对比发现,由OA 到OC 力臂变大,所以拉力F 也变大,杠杆提升的高度减小,额外功减小,因此杠杆的机械效率变大.5.小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中:(1)小明实验前发现杠杆左端低右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向_______调节。
小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是___________。
(2)小明用弹簧测力计在B点_________拉(如图甲),才可以在杠杆上直接读出动力臂。
(3)如图乙所示,某同学不改变拉力方向把杠杆由图乙的位置缓慢拉到图丙的位置时,弹簧秤的示数将_________ 。
(选填变大/变小/不变,设杠杆质地均匀,支点恰好在杠杆的中心,并且不计支点处摩擦)(4)小明继续研究杠杆的机械效率,他们用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在A点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计测拉力F,装置如图丁所示,使杠杆缓慢匀速上升, 用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2;则:①杠杆机械效率的表达式为η=________。
(用测量的物理量符号表示)②若只将测力计的悬挂点由A移至C点,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_______(选填变大/变小/不变)。
【答案】右消除杠杆自重对实验的影响竖直向下不变21GhFh不变【解析】【详解】(1)[1][2]杠杆左端低右端高,说明杠杆左端较重,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向右调节;小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是消除杠杆自重对实验的影响;(2)[3]为了在杠杆上直接读出动力臂,弹簧测力计的拉力方向应该垂直杠杆,而杠杆在水平位置平衡,左端的重物拉力向下,那么右端的拉力应该是竖直向下;(3)[4]某同学不改变拉力方向把杠杆由图乙的位置缓慢拉到图丙的位置过程中,杠杆也是平衡的,动力臂与阻力臂的比值是不变的,而阻力是不变,根据杠杆的平衡条件可知弹簧测力计的拉力大小是不变的;(4)[5]由题意可知,杠杆的有用功是2W Gh=有,总功是1W Fh=总,那么杠杆机械效率是21W100%100%WGhFhη=⨯=⨯有总[6]杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,而克服杠杆自身重力做的功是额外功,可以得到关系式W W W=+总有额假设杠杆重心升高的高度是h ,那么可得到21Gh G h Fh +=杠钩码的重力G 不变,2h 不变,G 杠不变,只将测力计的悬挂点由A 移至C 点,O 、B 位置不变,仍将钩码提升相同的高度,杠杆上升的高度h 是不变的,那么可知2Gh G h +杠大小不变,即1Fh 大小是不变的,根据杠杆机械效率21100%Gh Fh η=⨯可知,机械效率η是不变的。
6.八年级(2)班的物理学习研究小组进行“探究杠杆的平衡条件”实验时: (1)安装好杠杆,发现杠杆左高右低,如图甲所示,这时应将杠杆右端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右")调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是实验时便于测量______。
(2)如图乙所示,在刻度线B 处挂4个钩码,在刻度线A 处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,若此时杠杆右端依然比左端低,下一步应该进行的操作是_______当杠杆水平平衡时,将测力计从竖直方向顺时针缓慢转动,如使杠杆保持水平平衡,测力计读数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)通过操作后,杠杆在水平位置平衡,将数据记录在下表中、 次数 动力F 1/N 动力l 1/cm 阻カF 2/N 阻力臂l 2/cm 1210205能不能根据上表中的数据得出结论?______(选填“能”或“不能"),理由是:_____ 。
(4)该小组同学还想探究当动力和阻力在支点同侧时杠杆的平衡情况,于是将弹簧测力计改至杠杆右侧的C 点,如图丙所示,在C 点施加一个始终水平向右的拉力F ,发现无论用多大的力,都不能使杠杆拉至水平位置平衡,你认为原因是____________。
【答案】左 测量力臂 用力向下拉测力计 变大 不能 实验次数太少,结论不具有普遍性 水平拉力的力臂为零,无法使杠杆在水平位置平衡 【解析】 【详解】第一空、第二空.调节杠杆平衡时,杠杆右端下沉,应把杠杆左端或者右端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。