【苏科版物理】物理初三年级上册 全册全套精选试卷测试卷附答案
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【苏科版物理】物理初三年级上册全册全套精选试卷测试卷附答案一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)1.小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率;实验时竖直向上拉动杠杆,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升,(支点和杠杆的摩擦不计)问:(1)重为5N的钩码挂在A点时,人的拉力F为4N,钩码上升0.3m时,动力作用点C上升0.5m,此时机械效率η1为______?(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,仍用该实验装置,将钩码移到B 点,再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。
问:人的拉力F与第一次相比______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导______。
【答案】75% 变小η2<η1,推到过程见解析【解析】【分析】【详解】(1)[1]有用功为W有用=Gh=5N×0.3m=1.5J总功为W总=Fs=4N×0.5m=2J机械效率为1.5J100%100%75%2JWWη=⨯=⨯=有用总(2)[2]钩码的悬挂点在A点时,由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动,则由杠杠的平衡条件得12G OA G OC F OC⋅+⋅=⋅杠杆悬挂点移至B点时,由杠杠的平衡条件得1'2G OB G OC F OC⋅+⋅=⋅杠杆观察比较可知,悬挂点移至B点时,OB<OA,即钩码重力的力臂变小,所以拉力F也变小。
[3]杠杆的机械效率11W WWW W WWη===++有用有用额总有用额有用因为杠杆升高的高度不变,所以克服杠杆自重所做的额外功不变;由于悬挂点B更接近支点,所以钩码提升的高度减小,根据W有用=Gh可知,有用功减小;从上面的表达式可知:W有用减小、W额不变,所以WW额有用变大,分母变大,η就减小;即η2<η1。
2.小彬和小萌同学在学完浮力和杠杆的知识后,初步设计了两种方案,去分别测量待测液体(食用油、酱油)的密度:小彬的方案小萌的方案实验过程:如图,用弹簧测力计测出铁块的重力为G,然后把铁块先后浸没在水、食用油中静止后读出测力计的示数分别为F1、F2;实验过程:如图A O B为轻质杠杆(质量不计),小桶悬挂于A处位置不变,支点O位置不变。
【苏科版物理】九年级物理上册 全册全套精选测试卷测试卷(含答案解析)一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优(难)1.对于杠杆的原理,我国古代也很注意研究,在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。
某物理小组探究如图所示的一杆秤,通过观察和测量知道:杆秤上标有刻度,提纽在B 点,秤钩在A 点,O 点为刻度的起点(为零刻度点,在B 点左侧)。
用刻度尺量出OA =l 1,OB =l 2。
(1)秤钩不挂重物时,秤砣挂在O 点时杆秤平衡,则重心C 应在B 点的__________侧(选填“左”、“右”或“不确定”)。
设该杆秤秤砣的质量为m ,则杆秤自身重力(不含秤砣)和它的力臂的乘积是__________。
(2)物理小组利用空瓶(空瓶质量比秤砣质量小一些)、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。
方法是:用细线系在空瓶上并置于__________点,慢慢往瓶中加沙子,如果杆秤恰能平衡,相当于新做了一个秤砣,再把它挂在秤钩上,移动原秤砣位置至杆秤平衡,秤杆上的读数即为原秤砣质量。
(3)物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力,杠杆的平衡条件是:F 动l 动=F 阻l 阻+F ′阻l′阻,如图所示”。
则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量,方法是:设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙,将甲置于A 点,乙置于B 点右侧某点,杆秤恰好平衡。
由杠杆的平衡条件可知,量出长度l 1、l 2后,只须从B 点起向右量出长度__________,该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m 。
【答案】右 2mgl O 1l【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]由于O 点是刻度的起点,即秤钩上不挂重物时,秤砣的位置应该在O 点,提起B ,杆秤平衡,把秤砣作用在杆秤上的力看成动力,则阻力就是杆秤的重力作用点(重心)应该在B 点的右侧;且根据杠杆的平衡条件可得mgl 2=G 杆秤×力臂(2)[3]做一个新秤砣的方法就是采用等交换替代法,由于秤砣放在O 点处时能与杆秤的自重相平衡,那么如果我们也在O 点用细线系一个小瓶,向里面加入适量的沙子,待杆秤平衡时,小瓶与沙子所起的作用就与秤砣的作用一样,故它们的质量是相等的。
【苏科版物理】物理初三年级上册全册全套精选试卷测试卷附答案一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)1.如图,小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆,支架,弹簧测力计,刻度尺,细线和相同的重0.5 N重的钩码若干个。
(1)如图A所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向______(选填“左”或”右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;(2)在图B中杠杆平衡了,若在杠杆左右两边同时增加一个相同的钩码,则杠杆向______(选填“左”或”右”)倾斜;(3)甲同学通过对一组数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,与小组同学交流后,乙同学为了证明甲同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,已知杠杆上每个小格长度为5 cm,每个钩码重0.5 N,当弹簧测力计斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡,此时乙同学发现,动力×动力臂______(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂。
实验C______(选填“能”或”不能”)说明甲同学结论是错误的。
【答案】右右等于能【解析】【分析】【详解】(1)[1]图A中,杠杆左侧下沉,应向右调节平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]在图B中,据杠杆的平衡条件得3G⋅2F=2G⋅3L在左右两边同时增加一个相同的钩码,则左右两边分别变成4G⋅2F,3G⋅3L而4G⋅2F<3G⋅3L所以杠杆向右倾斜。
(3)[3][4]由图C知,此时4×0.5N×3×0.5cm=3N×12×4×0.5cm即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
而此时,动力臂并不等于支点到动力作用点的距离,所以能证明甲同学的结论是错误的。
2.如图所示是小明和小红利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
【苏科版物理】物理初三年级上册 全册全套精选试卷测试卷(含答案解析)一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优(难)1.在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中:(1)如图甲所示,为使杠杆在______位置平衡,可以将左端的平衡螺母向______调;(2)调节平衡后,在杠杆两侧挂不同数量的钩码,移动钩码位置,使杠杆在水平位置再次平衡,并记录相关数据。
改变钩码的数量及位置多次实验,小明得出杠杆的平衡条件______。
如图乙所示,A 、B 两点分别增加一个钩码,则杠杆______(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持平衡”);(3)如图丙所示,若不在B 点挂钩码,改用弹簧测力计在B 点向下拉杠杆,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐______(选填“增大”或“减小”),原因是弹簧测力计拉力的力臂在______(选填“增大”或“减小”)。
【答案】水平 左 动力×动力臂=阻力×阻力臂或F 1L 1=F 2L 2 右端下沉 增大 减小【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]如图甲所示,杠杆右端下沉,左端上翘,应该将左端的平衡螺母向左调,使杠杆重新在水平位置平衡。
(2)[3]如图乙所示,假设一个钩码重力为G ,横杆上一小格为L ,调节平衡后,在杠杆两侧挂不同数量的钩码,移动钩码位置,使杠杆在水平位置再次平衡,并记录相关数据。
得到左边= F 2L 2=3G ×2L =6GL右边= F 1L 1=2G ×3L =6GL左边等于右边,改变钩码的数量及位置多次实验,左边依然等于右边,小明据此得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂或F 1L 1=F 2L 2[4]如图乙所示,A 、B 两点分别增加一个钩码,则428G L GL '=⨯=左边339G L GL '=⨯=右边各自增加一个钩码后,右边大于左边,所以杠杆右端下沉。
【苏科版物理】九年级上册物理全册全套精选试卷测试卷(含答案解析)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“探究杠杆平衡条件的实验”中:(1)图甲中,杠杆静止时处于_________(选填“平衡”或“不平衡”)状态.为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)移。
(2)如图乙所示,在A 点挂 2 个重力均为 0.5N 的钩码,在B 点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为______________N。
(3)如图丙,保持A 点所挂砝码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B 点从a 位置转到b 位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F 与其力臂的乘积变化情况是______________。
A.一直变小 B.一直变大 C.一直不变 D.先变小后变大(4)竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丁所示,此过程中,拉力的力臂_________,弹簧测力计的示数__________(均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)若要使图丁状态下的弹簧测力计读数减小,可将弹簧测力计绕B 点 _____(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动一个小角度。
(6)小华用如图戊装置进行探究,发现总是无法得到教材上所列出的杠杆平衡条件,其原因是_____________________________________。
(7)小明用如图戊所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”.实验时,将总重为G 的钩码挂在杠杆A 处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为s,则杠杆的机械效率η=__________(用题中字母表示)。
若将钩码移动到B 点,仍将它匀速提升h 的高度,则此时弹簧测力计的示数F'________(选填“>”“=”或“<”)F,杠杆此时的机械效率η´___________η(选择“>”、“=”或“<”)。
【苏科版物理】物理初三年级上册全册全套精选试卷测试卷(含答案解析)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”杠杆平衡条件”的实验中:(1)先把杠杆的中点支在支架上,停在图甲的位置,此时杠杆处于______(填“平衡”或“不平衡”)状态。
为了消除杠杆______对实验的影响,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
然后在支点两侧挂钩码,移动钩码位置,让杠杆再一次在水平位置平衡,其目的是______;(2)探究过程中,在杠杆左端某固定位置挂一个重力G=2.5N的物体,在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F,保证杠杆处于平衡状态。
根据多次测量的力和力臂,画出F和1L的图象如图乙(注意看清两个坐标的含义),由图可求出物体对杠杆拉力的力臂______m。
【答案】平衡自身重力右让力臂在杠杆上,便于直接从杠杆上测量力臂 0.2【解析】【分析】【详解】(1)[1]图甲中,杠杆处于静止状态,即是平衡状态。
[2][3]为了消除杠杆自身重力的影响,应让杠杆在水平位置平衡,而图甲中,杠杆左端下沉,所以应向右移动平衡螺母。
[4]杠杆挂上钩码后,移动钩码的位置让杠杆再次在水平位置平衡的目的是:让力臂在杠杆上,便于直接从杠杆上测量力臂。
(2)[5]由图乙知,当杠杆右端受到的拉力F=3N时,其力臂L=1 m 6据杠杆的平衡条件有GL1=FL,2.5N⋅L1=3N×1 6 m所以物体对杠杆拉力的力臂L1=0.2m2.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示:次数 物体的重力G /N 物体被提升高度h /m 拉力F /N 绳端移动的距离s /m 机械效率η 1 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 74.1%420.11.50.2(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_______(结果精确到0.1%)。
【苏科版物理】物理初三年级上册全册全套精选试卷测试卷(含答案解析)一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)1.小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率,如图所示。
(1)需要的测量工具:体重计、刻度尺、______。
(2)请帮他设计实验步骤:______(3)小刚采用了合适的方法记录数据,请帮他在空格处补上相应的数据。
(取g=10N/kg)重心上升高度h/m 质量m/kg拉一次克服重力所做的功W/J拉上去的次数时间t/s功率P/W0.460______510______【答案】秒表使用体重计测量小刚的体重;用刻度尺测量每次引体向上下鄂上升的高度;用秒表测量连续5次引体向上动作需要的时间;计算出小刚做引体向上运动时的功率240 120【解析】【分析】【详解】(1)[1]要测量功率需要测量时间,实验器材还需要秒表。
(2)[2]使用体重计测量小刚的体重;用刻度尺测量每次引体向上下鄂上升的高度;用秒表测量连续5次引体向上动作需要的时间;计算出小刚做引体向上运动时的功率。
(3)[3]小刚的体重为G=mg=60kg×10N/kg=600N做一次引体向上小刚做功为W=Gh=600N×0.4m=240J[4]小刚做的总功为W总=5W=5×240J=1200J小刚做引体向上的功率总1200J120W 10sWPt===2.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,杠杆刻度均匀,每个钩码的重力均为0.5N。
(1)实验开始时,杠杆如图甲所示处于静止状态。
为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向______移动(选填“左”或“右”);(2)调节杠杆水平平衡后,如图乙所示,在M点挂上2个钩码,在N点挂上3个钩码。
此时,杠杆在水平位置______(选填“平衡”或“不平衡”);(3)用弹簧测力计和钩码配合使用,也可以探究杠杆平衡条件。
如图丙所示,用弹簧测力计在A处竖直向上拉杠杆,使其在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为______N。
【苏科版物理】物理初三年级上册全册全套精选试卷测试卷附答案一、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/cm2634(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0.5N63NG=⨯=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 3NFL L G ⨯===右左 即钩码到支点的距离不应超过10cm 。
【苏科版物理】九年级上册物理 全册全套精选试卷测试卷(含答案解析)一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优(难) 1.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N 。
(1)实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为______N ,若钩码上升的高度为8cm ,则弹簧测力计向上移动______cm ,该滑轮组的机械效率为_________; (2)在弹簧测力计静止时进行读数,则他这样得出的机械效率与实际值相比_____;(选填“偏小”、“偏大”或“相等”)(3)若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将________。
(选填“增大”、“减小”或“不变”)【答案】匀速 2.4 24 83.3 % 偏大 增大 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]在实验中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,才能准确测出拉力的大小。
[2]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N ,所以其为2.4N ,即拉力的大小为2.4N 。
[3]由图可知,滑轮组承重绳子的根数为3根,当钩码上升8cm ,则弹簧测力计向上移动的距离为8cm×3=24cm[4]实验中,所做的有用功W 有=Gh =6N×0.08m=0.48J通过滑轮组所做的总功W 总=Fs =2.4N×0.24m=0.576J则机械效率0.48J83.3%0.576JW W η===有总 (2)[5]实验中,若在静止时读弹簧测力计的示数,会造成拉力比实际的拉力小,因为静止时绳子与滑轮间没有摩擦,那么求出的总功也会偏小,而有用功的大小不变,那么机械效率会偏大。
(3)[6]实验中仅增大钩码的个数,那么有用功随之增大,而额外功不变,那么机械效率会增大。
2.如图所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。
【苏科版物理】物理初三年级上册 全册全套精选试卷练习卷(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.对于杠杆的原理,我国古代也很注意研究,在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。
某物理小组探究如图所示的一杆秤,通过观察和测量知道:杆秤上标有刻度,提纽在B 点,秤钩在A 点,O 点为刻度的起点(为零刻度点,在B 点左侧)。
用刻度尺量出OA =l 1,OB =l 2。
(1)秤钩不挂重物时,秤砣挂在O 点时杆秤平衡,则重心C 应在B 点的__________侧(选填“左”、“右”或“不确定”)。
设该杆秤秤砣的质量为m ,则杆秤自身重力(不含秤砣)和它的力臂的乘积是__________。
(2)物理小组利用空瓶(空瓶质量比秤砣质量小一些)、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。
方法是:用细线系在空瓶上并置于__________点,慢慢往瓶中加沙子,如果杆秤恰能平衡,相当于新做了一个秤砣,再把它挂在秤钩上,移动原秤砣位置至杆秤平衡,秤杆上的读数即为原秤砣质量。
(3)物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力,杠杆的平衡条件是:F 动l 动=F 阻l 阻+F ′阻l′阻,如图所示”。
则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量,方法是:设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙,将甲置于A 点,乙置于B 点右侧某点,杆秤恰好平衡。
由杠杆的平衡条件可知,量出长度l 1、l 2后,只须从B 点起向右量出长度__________,该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m 。
【答案】右 2mgl O 1l 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]由于O 点是刻度的起点,即秤钩上不挂重物时,秤砣的位置应该在O 点,提起B ,杆秤平衡,把秤砣作用在杆秤上的力看成动力,则阻力就是杆秤的重力作用点(重心)应该在B 点的右侧;且根据杠杆的平衡条件可得mgl 2=G 杆秤×力臂(2)[3]做一个新秤砣的方法就是采用等交换替代法,由于秤砣放在O 点处时能与杆秤的自重相平衡,那么如果我们也在O 点用细线系一个小瓶,向里面加入适量的沙子,待杆秤平衡时,小瓶与沙子所起的作用就与秤砣的作用一样,故它们的质量是相等的。
【苏科版物理】物理初三年级上册全册全套精选试卷测试卷附答案一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)1.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h1、h2。
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%GhFh杠杆的自重变大【解析】【分析】【详解】(1)有用功为W有=Gh1,总功W总=Fh2,则机械效率的表达式η=WW有总×100%=12GhFh×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.2.小明同学测定斜面的机械效率,实验记录结果如下表:(1)根据表格中数据,第四次(最陡)实验的有用功是_____J,总功是_____J。
机械效率是_____;(2)分析数据可知斜面越陡,机械效率_____(选填“越高”、“越低”或“不变”);(3)分析实验数据还可知道,斜面的机械效率与物重_____(填“有关”或“无关”);(4)第一次实验中,若拉力作用时间是5s,则拉力的功率是_____W。
【苏科版物理】九年级上册全册全套精选测试卷(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.小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率,他记录的实验数据如下表。
次数物重G/N绳自由端的拉力F/N钩码上升的高度h/cm绳自由端移动的距离s/cm机械效率η/%1 1.00.510302 2.00.951574.1(1)根据记录表格中提供的信息,组装图中小军使用的滑轮组______;(2)根据给出的实验数据,计算出第一次的机械效率并填入表格中______;(结果保留三位有效数字)(3)同一个滑轮组,在两次实验过程中机械效率不同,主要原因是______。
【答案】 66.7 两次提升的物重不同【解析】【分析】【详解】(1)[1]当钩码上升的高度为10cm时,绳自由端移动的距离为30cm,则绳子承担重物的段数30cm310cmsnh===绳子的段数是奇数,从动滑轮开始绕起,如图所示(2)[2]第一次的机械效率111111N0.1m100%100%100%66.7%0.5N0.3mW G hW F sη⨯=⨯=⨯=⨯≈⨯有1有1总(3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组,即绳重、摩擦、滑轮重是相同的,所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。
2.同学们在探究影响浮力大小的因素时,发现手中的弹簧测力计损坏了,聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码(每只重0.5N)替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。
以下是小强同学的实验操作,请你帮他完善该实验探究。
(1)将杠杆安装在支架上,静止时如图1所示,应将平衡螺母向______(选填“右”或“左”)调节,使杠杆在水平位置平衡;(2)如图2甲所示,将重2N的物体G挂在A点,两只钩码挂在B点时,杠杆在水平位置平衡;(3)将物体G部分浸入水中(如图2乙所示),两只钩码移到C点时,杠杆在水平位置平衡;(4)将物体G浸没于水中(如图2丙所示),两只钩码移到D点时,杠杆在水平位置平衡;(5)将物体G浸没于盐水中(如图2丁所示),两只钩码移到E点时,杠杆在水平位置平衡。
【苏科版物理】物理初三年级上册全册全套精选试卷测试卷(含答案解析)一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)1.某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时,设计了如下实验步骤:①如图乙,将自制的小型风叶安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码;②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间;③将电风扇换到2、3挡位,重复以上实验,并将数据记录在表格中:(注:电风扇挡位越高,风速越大)表一:电风扇挡位钩码的质量/g提升钩码到A点的时间/s150152501335010请你回答:(1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。
这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”);(2)通过实验可以得到的结论是:风速越大,风力发电机发电时的输出功率__________;为了进一步研究风力发电机,他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据:表二:输出功率与风速的关系风速v/(m/s)5101520输出功率P/kW8072015001100表三:不同风速下风力发电机每秒获得的风能:(3)风能是清洁能源,也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
发电机的工作原理是_____;(4)风速10m/s 时,这台发电机的发电效率为__________,有同学认为风速越大,发电机的发电效率越高,他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。
你认为的原因是______。
【答案】时间 转换法 越大 可再生 电磁感应现象 60% 错误 风速越大发电效率越低 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]因提升高度要相同,通过提升时间,可知提升速度的大小,则由W mgh P mgv t t=== 可知输出功率的大小,故比较测量提升钩码到A 点的时间来比较风车输出功率的大小。
[2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量,也可将不易测准的量转换为可测准的量,提高测量精度。
【苏科版物理】物理初三年级上册全册全套精选试卷(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.小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率,他记录的实验数据如下表。
次数物重G/N绳自由端的拉力F/N钩码上升的高度h/cm绳自由端移动的距离s/cm机械效率η/%1 1.00.510302 2.00.951574.1(1)根据记录表格中提供的信息,组装图中小军使用的滑轮组______;(2)根据给出的实验数据,计算出第一次的机械效率并填入表格中______;(结果保留三位有效数字)(3)同一个滑轮组,在两次实验过程中机械效率不同,主要原因是______。
【答案】 66.7 两次提升的物重不同【解析】【分析】【详解】(1)[1]当钩码上升的高度为10cm时,绳自由端移动的距离为30cm,则绳子承担重物的段数30cm310cmsnh===绳子的段数是奇数,从动滑轮开始绕起,如图所示(2)[2]第一次的机械效率111111N0.1m100%100%100%66.7%0.5N0.3mW G hW F sη⨯=⨯=⨯=⨯≈⨯有1有1总(3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组,即绳重、摩擦、滑轮重是相同的,所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。
2.同学们在探究影响浮力大小的因素时,发现手中的弹簧测力计损坏了,聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码(每只重0.5N)替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。
以下是小强同学的实验操作,请你帮他完善该实验探究。
(1)将杠杆安装在支架上,静止时如图1所示,应将平衡螺母向______(选填“右”或“左”)调节,使杠杆在水平位置平衡;(2)如图2甲所示,将重2N的物体G挂在A点,两只钩码挂在B点时,杠杆在水平位置平衡;(3)将物体G部分浸入水中(如图2乙所示),两只钩码移到C点时,杠杆在水平位置平衡;(4)将物体G浸没于水中(如图2丙所示),两只钩码移到D点时,杠杆在水平位置平衡;(5)将物体G浸没于盐水中(如图2丁所示),两只钩码移到E点时,杠杆在水平位置平衡。
【苏科版物理】九年级物理上册全册全套精选试卷测试卷(含答案解析)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.小明在探究杠杆的平衡条件的实验中,以杠杆中点为支点。
(1)小明在杠杆两侧挂上钩码,调节钩码的数量和位置直到杠杆水平平衡,如图甲所示,此时小明将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后,杠杆_____(选填“左”或“右”)端下沉;(2)小明在得出杠杆平衡条件后,利用杠杆平衡条件解决问题:①如图乙所示,有一根均匀铁棒BC ,其长为L , O 点为其重心,其所受重力300N ;OA =4L ,为了不使这根铁棒的B 端下沉,所需外力F 至少应为_____N ;若F 的方向不变,微微抬起这根铁棒的B 端,所需外力F '至少应为_____N ; ②如图丙所示,C 物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa 。
【苏科版物理】物理初三年级上册全册全套精选试卷测试卷(含答案解析)一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)1.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/cm2634(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0.5N63NG=⨯=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 6cm10cm 3NFL L G ⨯===右左 即钩码到支点的距离不应超过10cm 。
【苏科版物理】九年级上册物理 全册全套精选试卷测试卷(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.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示:次数 物体的重力G /N 物体被提升高度h /m 拉力F /N 绳端移动的距离s /m 机械效率η 1 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 74.1%420.11.50.2(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_______(结果精确到0.1%)。
这次数据是用图_________(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的;(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若增大提升物体的重力,滑轮组的机械效率_________(选填“变大”“不变”或“变小”);(3)用甲滑轮组提升不同重物时,绳重和摩擦导致的额外功与总功的比为定值k ,根据表格中的数据可求出k=_________。
【答案】66.7 乙 变大 16【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]表格中第四次的有用功W 有=Gh =2N×0.1m=0.2J总功W 总=Fs =1.5N×0.2m=0.3J那么机械效率0.2J66.7%0.3JW W η===有总[2]由于s=2h ,所以所用滑轮组的承重绳子数为2根,则用的是图乙。
(2)[2]由表格数据可知,从1至3次实验,在增大提升物体的重力时,滑轮组的机械效率越来越大。
(3)[3]假设绳重和摩擦导致的额外功为W 其它,根据题意有=k W W 其它总第一次实验时,滑轮组做的总功及有用功分别为W 总1=F 1s 1=1.0N×0.3m=0.3J ,W 有1=G 1h 1=2N×0.1m=0.2J即W 其它1=0.3J ⋅k第二次实验时,滑轮组做的总功和有用功分别为W 总2=F 2s 2=1.4N×3m=0.42J ,W 有2=G 2h 2=3N×0.1m=0.3J第一、二次实验,滑轮组所做的总功和有用功分别增加了W 总2- W 总1=0.42J-0.3J=0.12J ,W 有2- W 有1=0.3J-0.2J=0.1J而滑轮组所做的总功W 总= W 有+ W 动+ W 其它可是,滑轮组每次做功,动滑轮所做的功不变,即两次做功,绳重和摩擦导致的额外功增加了0.02J ,那么220.02J 0.3J k 0.02J===k 0.42J 0.42JW W W +⋅+其它其它1总 所以1k 6=2.如图所示,是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
【苏科版物理】物理初三年级上册全册全套精选试卷测试卷附答案一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)1.探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。
(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平衡螺母同时向______调,至杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是_____________;(2)某同学进行正确的实验操作后,能不能根据图甲的这一组数据得出探究结论?_________(填“能”或“不能”)。
理由是___________;(3)如图甲所示,杠杆水平位置平衡。
如果在杠杆两侧各加上一个相同的钩码,则杠杆_____(填“左”或“右”)端将下沉;(4)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时,若杠杆仍然保持在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】右消除杠杆自身的重力对实验结果的影响不能一次实验具有偶然性,不具备必然性右变大【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]杠杆右端下沉,应将杠杆重心向左移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端均可)向左调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;当杠杆在水平位置平街时,力的方向与杠杆垂直,力臂等于支点到力的作用线的距离,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。
(2)[3][4]用实验来探究物理规律时,要采用多次实验,用多组实验数据来总结实验结论,实验结论具有普遍性,如果只有一次实验数据,总结的实验结论具有偶然性,所以不能用一次实验总结实验结论。
(3)[5]设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,如果在图甲中杠杆两侧各添加一个相同的钩码时,杠杆的左端⨯53=15G L GL杠杆的右端⨯G L GL44=16故右>左,则右端将下沉。
(4)[6]乙图中,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计向右倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。
2.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。
实验次数钩码的重力G/N钩码被提升的高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η120.110.366.7% 230.1 1.40.371.4% 340.1 1.80.3420.1 1.50.266.7%(1)使用图甲的滑轮组实验时,应该要沿____方向匀速拉动弹簧测力计;(2)第3次实验数据是用图____(选填“甲”“乙”)所示的滑轮组测得的,其机械效率是_____(结果精确到0.1%);(3)通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越_____(选填“高”“低”),通过分析第____两次实验数据可得出结论:使用滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;(4)同组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数,弹簧测力计示数不稳定,该同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,你认为他的想法______(选填“合理”“不合理”)。
(5)实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率,其目的是_____(选填字母序号)A.减小摩擦力 B.多次测量求平均值 C.获得多组数据归纳出物理规律【答案】竖直向上甲74.1%高 1、4 不合理 C【解析】【分析】【详解】(1)[1]使用图甲的滑轮组实验时,应该要沿竖直向上方向匀速拉动弹簧测力计。
(2)[2]从表中数据可以看到,第三次实验时,绳端移动的距离是钩码被提升的高度三倍,那么托着动滑轮的绳子是3条,那么图甲的动滑轮合适。
[3]第三次实验时,其所做的有用功4N 0.1m 0.4J W Gh ==⨯=有用功其所做的总功1.8N 0.3m 0.54J W Fs ==⨯=总功其机械效率是0.4J100%100%74.1%0.54JW W η=⨯=⨯≈有用功总功(3)[4]通过分析第1、2、3次实验数据可知,都是使用同一滑轮组,随着钩码重力的增加,机械效率也在变大,可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越高。
[5]滑轮组提升相同的重物,观察表中数据可知,第一次和第四次的重物重力相同,滑轮组的机械效率也相同,再根据绳端移动的距离和钩码被提升的高度关系可知,托着动滑轮的绳子条数不同,可知道通过分析第1和4两次实验数据可得出结论:使用滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
(4)[6]在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服绳与轮之间摩擦,所以测得的拉力偏小,这个想法是不正确的,没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。
(5)[7]实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率,其目的是获得多组数据归纳出物理规律。
故选C 。
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%W W η=⨯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.探究杠杆的平衡条件.实验次数 动力F 1/N 动力臂l 1/m 阻力F 2/N 阻力臂l 2/m 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 33.00.12.00.15(1)小明用如图甲所示装置进行实验,杠杆两端的螺母作用是_________; (2)小明进行实验并收集到了表中的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是:________;(3)小明又用如图乙所示装置进行实验,弹簧测力计的读数应是_______N (一个钩码重0.5N );(4)小明想到若铁架台不是在水平桌面上,而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢?经小组分析不在水平桌面上_______(填“影响”或“不影响”)实验过程。
(5)如图丙所示,小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍在水平位置平衡,她用刻度尺测出l 1和l 2,则2l 1_______(选填“>”“<”或“=”)3l 2; (6)探究了杠杆的平衡条件后,小红对天平上游码的质量进行了计算,她用刻度尺测出l 1和l 2(如图丁所示),则游码的质量为________g .【答案】实验前,调节杠杆在水平位置平衡(或消除杠杆自重对实验的影响)F1l1=F2l22不影响 > 2.5l1/l2【解析】【详解】(1)[1]杠杆两端的螺母的作用是:实验前,调节杠杆在水平位置平衡,消除杠杆自重对实验的影响;(2)[2]由表格中数据,0.5N×0.2m=1.0N×0.1m=0.1N•m;1.0N×0.15m=1.5N×0.1m=0.15N•m;3N×0.1m=2.0N×0.15m=0.3N•m;可知杠杆的平衡条件为:F1l1=F2l2;(3)[3]设一格的长度为L,杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力的力臂为12×6L,由F1l1=F2l2得,0.5N×3×4L=F1×6L×12,解得:F1=2N;(4)[4]实验过程中,若桌面略微倾斜,不影响调节杠杆在水平位置平衡,不影响实验过程。
(5)[5]设每个硬币的重量为G,硬币的半径为r,根据杠杆的平衡条件结合图丙可得:2G(r+l1)=3G(r+l2),展开可得:2Gr+2Gl1=3Gr+3Gl2,2Gl1=Gr+3Gl2,所以:2Gl1>3Gl2,即:2l1>3l2,(6)[6]以天平的刀口为杠杆的支点,天平的左盘和右盘的质量分别为m左和m右,游码的质量为m,当游码位于零刻度线时,由杠杆的平衡条件得:m左g×12l2+mg×12l1=m右g×12l2;当游码位于最大值5克时,由杠杆的平衡条件得:(m左+5)g×12l2=mg×12l1+m右g×12l2②;由②-①得,5×12l2=m l1,解得 :m=212.5ll。
5.小华研究有关杠杆平衡的问题,他在已调节水平平衡的杠杆上,用弹簧测力计、钩码分别进行实验,研究过程如图所示(弹簧测力计对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力,钩码均相同且位置保持不变),请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳。
(1)由______两图中动力与动力臂大小间的关系可初步看出:阻力与阻力臂不变,当杠杆平衡时,动力臂越大,所用动力越小;(2)根据四个图中杠杆的平衡情况与动力、阻力使杠杆转动方向的关系可知:(a)当动力、阻力使杠杆转动方向__________时,杠杆不能平衡;(b)当________________时,杠杆_____________(选填“一定”或“可能”)平衡。
【答案】ab 相同动力、阻力使杠杆转动方向相反可能【解析】【详解】(1)[1] 观察a、b两图中弹簧秤示数变化情况可知:在杠杆平衡时,当阻力与阻力臂不变时,阻力和阻力臂乘积不变,动力臂越长,动力越小;(2)(a)[2] 观察(c)图中杠杆不能在水平位置平衡的原因是动力和阻力使杠杆转动的方向相同。
(b)[3][4] 由(a)(b)(d)得,动力和阻力使杠杆转动方向相反,杠杆可能处于水平位置平衡。