【苏科版物理】物理初三年级上册 期末精选试卷培优测试卷一、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．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 。

【答案】左 不平衡 1.2 【解析】【分析】(1)如果杠杆左端下沉，应向右调节平衡螺母，如果杠杆右端下沉，应向左调节平衡螺母，使杠杆在平衡位置平衡；(2)杠杆是否平衡，取决于两边力和力臂的乘积是否相等，若1122Fl F l =，杠杆平衡；若1122l F F l ≠，杠杆就不平衡，会沿力和力臂乘积大的力的方向转动；(3)左侧钩码对杠杆的作用力向下，使杠杆沿逆时针转动，则弹簧测力计施加的力使杠杆沿顺时针转动，保持杠杆平衡；杠杆平衡条件1122Fl F l =计算出弹簧秤的示数，判断弹簧测力计的位置。

【详解】(1)[1]图甲中，杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向左调。

(2)[2]图乙中，设一格长度为L ，一个钩码重G ，则有2433G L G L ⨯<⨯即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积，杠杆不能在水平位置平衡，会沿顺时针方向转动。

(3)[3]丙图中钩码的重力0440.5N 2N G G ==⨯=由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得拉力在A 处竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，则212N 3 1.2N 5G L LF L L⨯⨯=== 此时弹簧测力计示数为1.2N 。

【点睛】本题主要考查对“探究杠杆平衡条件”的实验内容的了解。

杠杆的平衡条件：动力⨯动力臂=阻力⨯阻力臂，即1122Fl F l =；运用此条件进行杠杆平衡的计算。

3．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。

此时，应把杠杆两端的平衡螺母向____选填（“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持___并静止，达到平衡状态。

这样做的好处是：________。

（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A 点处挂4个钩码，在B 点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。

于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。

他这样得出的结论是否合理？____；为什么？_____。

（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。

其原因是 __________。

【答案】左 水平 便于测量力臂 不合理 只通过一次测量，数据具有偶然性，不具有普遍性 杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆平衡产生了影响。

【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]杠杆右端下沉，应将平衡螺母（左端和右端的平衡螺母调节方向一致）向左调节， 使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。

[3]力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。

(2)[4][5]只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验具有偶然性，不具有普遍性，要多进行几次实验，避免偶然性。

(3)[6]用如图乙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的重力对杠杆平衡有影响。

4．在认识到杠杆转动跟力、力臂有关后，某实验小组通过实验进一步探究杠杆的平衡条件，以下是他们的部分实验过程：（1）首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在________位置平衡，以方便直接读出力臂；（2）接下来，他们使杠杆在如图位置静止，多次实验，记录数据如表格所示（每个钩码的重力为1N ，杠杆质量、刻度分布均匀）；小玲认为杠杆的平衡条件应为12F F =，12L L =；而小军则认为实验还需要进一步改进，你认为小玲总结的杠杆的平衡条件是________（选填“正确的”或“错误的”）；实验序号 1/N F1/cm L2/N F2/cm L1232323 3 3 3 34343（3）如果小军在杠杆的左端A 点处再加挂2个钩码（即左端共4个钩码），接下来，他应该将右端的两个钩码向右移动________格，杠杆才会在原位置再次平衡。

【答案】水平 错误的 3 【解析】 【详解】(1)[1]将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以方便直接读出力臂。

(2)[2]小玲总结的杠杆的平衡条件是错误的，因为只改变力的大小，没有改变位置，没有得出普遍规律。

(3)[3]根据杠杆的平衡条件1122F L F L =，可得到11224362F L mg LL L F mg⋅=== 即他应该将右端的两个钩码向右移动3格，杠杆才会在原位置再次平衡。

5．小余同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,首先往溢水杯中装满了水,然后在弹簧测力计下悬挂一个圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,溢出的水全部流入旁边的小桶中．实验过程如图甲． （1）圆柱体的重力为_________ N ．（2）比较图_________可得：当圆柱体浸没在水中继续下降的过程中,受到的浮力与深度无关．（3）比较(a)(b)(c)三图可得:浸在同一液体中的物体受到的浮力大小跟_________有关．（4）小余完成图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制成图乙所示的弹簧测力计示数F 与物体下降深度h 的F-h 图像．实验表明,浸在液体中的物体,受到的浮力大小还跟_________有关,此液体的密度为_________ kg/m 3．（5）利用浮力和杠杆的知识,小颖发明了密度秤．如图丙所示,轻质杠杆AB 可绕O 点转动,在A 、B 两端分别挂有两个完全相同的正方体C 、D(边长为10cm,重力为20N),OA =10cm,OB =8cm,向容器中倒入不同密度的液体,每次都将C 浸没在液体中,移动物体D 使杠杆在水平位置平衡,在OB 上便可以标出不同液体的密度值．①当物体C 浸没在水中时,物体D 移动到E 点时杠杆恰好水平静止,那么OE 的长度为_______cm ，在E 点标上331.010kg/m ρ=⨯水; ②该密度秤能够测量的最小液体密度为_________kg/m 3; ③OB 上的刻度是否均匀:_________ (选填“是”或“否”)【答案】6 c 和d 排开液体的体积 液体的密度有关 800 5 400 是 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]由图（a ）知，弹簧测力计在空气中时示数是6N ；可知物体的重力是6N ； (2)[2]要探究物体浸没后受到的浮力与深度的关系，需要控制液体的密度相同、排开液体的体积相同，改变浸没的深度，故图（c ）（d ）符合题意；(3)[3]比较（b ）（c ）两图，物体都浸在水中，即液体密度相同，圆柱体浸入水中的体积（排开液体的体积）增大时，测力计的示数减小，由称重法可知物体受到浮力增大；所以，比较(a)(b)(c)三图可得出结论：浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟排开液体的体积有关；(4)[4]由图ac 可知，圆柱体浸没在水中后所受浮力：6N 1N 5N F G F =-=-=浮由图乙知，圆柱体浸没在另一液体中时测力计的示数为2N ，则：6N 2N 4N F G F '=-'=-=浮由实验可知，浸没在不同液体中的浮力不相等，即浸在液体里的物体受到的浮力大小还与液体的密度有关； [5]由F gV ρ=浮液排得：F V gρ=浮排液 同一物体浸没在水中和另一液体中时排开液体的体积相等，则：'F F g gρρ=浮浮水液 代入数据：335N 4N1.010kg/m 10N/kg 10N/kgρ=⨯⨯⨯液解得：330.810kg/m ρ=⨯液(5)①[6]由图知：B 端所受得力等于重物D 对杠杆的拉力，大小等于物体D 的重力，即：20N B D F G ==当物体C 浸没在水中时，受到的浮力为：3331.010kg/m 10N/kg 0.1m 10N F gV ρ==⨯⨯⨯=浮水排（）物体C 受到的力：A 点对C 的拉力A F 、浮力、重力；故物体C 受到的拉力为：20N 10N 10N A C C F G F =-=-=浮此时物体D 移动到E 点时杠杆恰好水平静止，由杠杆平衡条件得：A D F OA F OE =⨯⨯所以OE 的长度：10N 10cm5cm 20NA D F OA OE F ⨯===⨯ ②[7]液体密度越小，浮力越小，拉力越大，根据1122Fl F l = 知：在1l 、2F 不变时，拉力1F 越大，2l 越大，最大为OB ，为8cm ；根据杠杆平衡条件得：A B F OA F OB ⨯=⨯所以：8cm 20N 16N 10cmA B OB F F OA '=⨯=⨯= 物体C 受到的力：A 点对C 的拉力A F '、浮力C F '浮、重力；故物体C 受到的浮力为：20N 16N 4N C C A F G F '=-'=-=浮根据F gV ρ=浮液排知液体的密度为：3334N 0.410kg/m 10N/k ()g 0.1m C F gV ρ'===⨯⨯浮液小排 故该密度秤能够测量的最小液体密度为330.410kg/m ⨯； ③[8]根据杠杆的平衡条件知：C CD G gV OA F OB ρ-⨯=⨯液（）因为C G 、D F 、OA 、C V 都为定值，ρ液与OB 成一次函数关系，故OB 的刻度均匀．6．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。