【苏科版物理】九年级上册物理期中复习精选试卷专题练习(word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.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:3.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F1L1=F2L2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。
(3)[5][6]如图丙所示,A 点钩码数量不变,钩码对杠杆施加的拉力方向不变,现在将B 点的弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,则弹簧测力计拉力的力臂减小,为使杠杆始终保持水平平衡,根据杠杆的平衡条件可知,则弹簧测力计拉力增大,即弹簧测力计的示数将逐渐增大。
4.如图是某学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表:(1)沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做__运动。
(2)比较表中“物块重”和“__”两栏对应的数据,可知斜面是一种省力的简单机械。
(3)第三次实验时即“最陡”时,此次实验把物块拉上去的机械效率是__。
(4)分析第1次实验的数据即“较缓”时可知,斜面对物体摩擦力为__N 。
【答案】匀速直线 沿斜面拉力 625%. 4 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做匀速直线运动。
(2)[2]比较表中“物块重”和“沿斜面拉力”两栏对应的数据,可知斜面是一种省力的简单机械。
(3)[3]第三次实验时即“最陡”时,此次实验把物块拉上去的机械效率是10N 0.5m ====62.5%8.0N 1mW Gh W Fs η⨯⨯有总(4)[4]由表中第1组实验数据可知==5.0N 1m=5J W Fs ⨯总 ==10N 0.1m=1J W Gh ⨯有用额外功=-=5J-1J=4J W W W 额总有用由W fs =额,得摩擦力大小4J===4N 1mW f s额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.如图所示,是小王利用刻度均匀的杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”。