【苏科版物理】九年级上册 全册全套精选测试卷(提升篇)(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
2G?2l=4Gl
杠杆的右端为
G?3l=3Gl
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.小明想测量常见的两种简单机械的机械效率。
(1)他先测滑轮组的机械效率,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
次数 1 2 3 4 钩码总重G/N 4 6 4 4 钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.2 测力计示数F/N 1.8 2.4 1.4 1.4 测力计移动距离s/m 0.3 0.3 0.5 1.0 机械效率率η 83% 57% 57%
①在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上_____拉动弹簧测力计;
②第1次实验测得的机械效率为________( 保留整数),第4次实验是用____图做的(选填“a”、“b” 或“c”);
③分析第1、3次实验数据可得结论:___________________;
(2)接着小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点(支点处的摩擦不计)。
①他先将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,机械效率为η1;
②然后他将这2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度与第一次相同,则此时弹簧测力计的示数F2将____ (选填 “>”“=”或“<”) F1; [拓展]对比杠杆实验的第①②两步,判断第②步中杠杆的机械效率η2如何变化并说明理由_________。
【答案】匀速 74% c 使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越小 > 见详解 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]测绳端拉力F时, 应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使物体处于平衡状态。 [2]第1次实验测得的机械效率为
??W有用Gh4N?0.1m?100%??100%??100%?74% W总Fs1.8N?0.3ms绳1.0m=?5 h0.2m[3]第4次实验,钩码上升的高度为0.2m,测力计移动距离为1.0m。则绳子股数为
n?第4次实验是用图c做的。
[4]分析第1、3次实验数据,提升重物相同,但第1次实验,应用图a一个动滑轮的滑轮组进行试验,第3次实验,应用图c两个动滑轮的滑轮组进行试验,第一次机械效率高于第3次实验数据,可得结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越小
(2)[5]钩码从B点移动到C点,阻力不变阻力臂变长,弹簧测力计位置不变,动力力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的示数将变大,则F2>F1。
[6] η2变大,因为C点被提的高度相同,克服杠杆自身重力所做的额外功相同,钩码提升的高度增加,有用功变大,根据
??可知η2变大。
W有?100%
W有?W额
3.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。
分析与论证:分析比较(2)、(3)、(4)可得:物体G所受浮力大小与______有关;分析比较(2)、(4)、(5)可得:物体G所受浮力大小与有______关;由题中信息计算物体G的体积
33V=______m3,盐水的密度?盐水?______kg/m3。(?水?1.0?10kg/m,g=10N/kg)
【答案】右 物体排开液体的体积 液体的密度 1.0×10-4 1.125×103 【解析】 【分析】 【详解】
[1]杠杆在如图1位置平衡后,要使杠杆在水平位置重新平衡,应将平衡螺母向右调节。 [2]步骤(2)、(3)、(4)是让物体未浸入、部分浸入和浸没于水中,而钩码逐渐靠近支点,说明物体G所受的浮力逐渐变大,所以可得物体G所受的浮力大小与排开液体的体积有关。 [3]步骤(4)(5)是让物体G分别浸没在水中和盐水中,所以比较的是浮力大小与液体密度的关系。
[4]由步骤(4)及杠杆的平衡条件得
(G物-F浮)?4L=1N?4L,(2N-F浮)?4L=1N?4L
所以
F浮=1N
由阿基米德原理有,物体的体积
V物?V排?F浮1N?43??10m ?水g1.0?103kg/m3?10N/kg(2N-F浮')?4L=1N?3.5L
[5]由步骤(5)及杠杆的平衡条件得 所以
F浮'=1.125N
由阿基米德原理有,盐水的密度
?盐水?
F浮'1.125N??1.125?103kg/m3 ?43gV物10N/kg?10m4.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。