第十二章简单机械专题训练简单机械实验探究2021—2022学年人教版八年级物理下册(Word版含答案)

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名称 第十二章简单机械专题训练简单机械实验探究2021—2022学年人教版八年级物理下册(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-01-16 00:00:00

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第十二章 专题训练 简单机械实验探究
1.如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前杠杆在如图甲位置静止时 _____(选填“是”或“不是”)平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,此时需将两端平衡螺母向 _____调节(填“左”或“右”),这样做的目的是 _____。
(2)调节好后,按照如图乙所示的方式悬挂了钩码,杠杆平衡,根据实验数据,可以得出的结论是:_____(用文字或符号表述均可)。通过上面数据得出结论有不妥之处,原因是:_____。
(3)如图乙所示,如果将两边同时加上一个相同的钩码则会出现 _____。
A.左端下沉
B.右端下沉
C.继续平衡
D.以上都有可能
(4)为了让实验结论更具有普遍性,小华利用弹簧测力计又做了如图丙、丁两次实验让杠杆平衡,则F1_____F'2(填“>”、“<”或“=”),判断依据是:_____。
2.为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置,实验测得的数据如表:
实验次数 斜面倾斜程度 木块重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率
1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5%
2 较陡 3 0.3 1.8 1
3 最陡 3 0.4 2.0 1 60%
请你根据表中的数据解答下列问题:
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做 _______运动;
(2)在第(1)步的过程中,木块的机械能 _______(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)由实验数据可知:相同条件下,斜面的倾斜程度越陡,斜面的机械效率 _______;
(4)第2次实验中,斜面对木块的摩擦力为 _______N。
3.小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,装置图如图所示。
实验次数 物重G/N 测力计的示数F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.90
3 2.00 1.15
(1)在探究定滑轮时,照图乙操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),其理由是___________。
(2)在探究动滑轮时,照图丙操作,记录数据如上表,分析数据发现,测力计的示数F大于物重G的一半,与课本结论存在差异,其原因是___________。
4.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,每个钩码重2N,动滑轮重1N,测得的数据如表:
实验 次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74%
2 6 0.1 0.3
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
(1)在实验中,应竖直向上______(选填“匀速”、“加速”或“静止”)拉动弹簧测力计时读出拉力;
(2)第2次测量中,测力计示数如乙图,大小为______N,第2次实验测得的机械效率为______,克服绳重与摩擦所做的额外功为______J;
(3)分析表中数据可知:第4次实验是用______(选填“甲”、“乙”或“丙”)图做的;
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,______,滑轮组的机械效率越高;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越______;
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体______无关。
5.甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向 _______(选填“左”或“右”)侧调节;
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆______(选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”);
(3)某同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究,在杠杆O点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为 _______N。以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子拉力为阻力F2,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,F1L1总是_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)F2L2,其原因可能是________;
(4)图丁中,弹簧测力计处在A点位置时,此杠杆属于________(选填“省力”或“费力”)杠杆,请举出它在生活生产中的一个应用实例:________。
6.探究杠杆的平衡条件:
(1)小王把杠杆放在支架上后,在图(a)所示位置静止,这时的杠杆处于 _____(平衡/不平衡)状态.为了将杠杆调至水平位置平衡,他应将右端的平衡螺母向 _____(左/右)调节。当杠杆在水平位置平衡时,杠杆自重的力臂为 _____cm。实验中使杠杆在水平位置平衡的好处是 _____;
(2)如图(b),在右边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡时,左边钩码离支点20cm,右边挂钩离支点15cm,每个钩码重为1N,则此时弹簧测力计示数应为 _____N;
(3)如图(c),当杠杆在水平位置平衡时,与图(b)相比弹簧测力计示数将 _____(变大/不变/变小),这是因为弹簧测力计拉力的力臂 _____(变长了/不变/变短了)。
7.在“再探究动滑轮”的实验中时,小明利用自重不同的两个动滑轮进行了如图1所示的三次测量,数据记录如下:
实验序号 钩码重(N) 动滑轮重(N) 拉力(N) 钩码上升的高度(m) 测力计移动的距离(m) 机械效率(%)
1 4 0.5 2.3 0.2 0.4 87.0
2 4 0.9 2.5 0.2 0.4 80.0
3 6 0.5 3.3 0.2 0.4 ①
(1)为了测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计 ____(选填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数;
(2)表格中实验数据①是 ______;
(3)通过比较 ________实验数据(选填实验序号),可以初步判断:同一动滑轮,提升的钩码越重,机械效率越 ________(选填“高”或“低”);
(4)小红用重均为G0的滑轮,组装了如图2所示的甲、乙两个滑轮组,在相同时间内把重物G提升相同高度,若F1=F2,则F1、F2做功的功率P1_______P2,机械效率_______(两空均选填“>”、“=”或“<”),在不计绳重及摩擦时,G∶G0=_______。
8.小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)在实验过程中,使杠杆在水平位置平衡的目的是______;
(3)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂;多次实验并把数据记录在下表中,多次实验的目的______;
次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
(4)小明根据以上数据得出杠杆的平衡条件是______;
(5)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的A处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在B处挂______个相同的钩码;
(6)当图乙所示的杠杆平衡后,将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O移动一格,杠杆______(选填“左侧下降”“右侧下降”或“水平平衡”);
(7)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示
钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离S/m
甲 0.98 0.2 0.98 0.2
乙 0.98 0.2 1.02 0.2
丙 0.98 0.2 0.55 0.4
请你分析:
(1)比较测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是______;
(2)比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是______;
(3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可知:使用动滑轮______;
10.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小兵与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如表:
次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30 ①
3 6 10 ② 30 90.9%
(1)实验时应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计,并用刻度尺测出物体上升的高度;
(2)表格中编号①处的数据为______(结果保留一位小数);编号②处的数据为_______(观察丙图);
(3)分析数据可得结论:使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时,提升的物重增加时,所做的额外功___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是___________。
A. B. C. D.
11.为了探究斜面的杋械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置,实验测得的数据如下表:
实验次数 斜面倾斜程度 木块重力 斜面高度 沿斜面拉力 斜面长度 机械效率
1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5%
2 较陡 3 0.3 1.8 1
3 最陡 3 0.4 2.0 1 60%
请你根据表中的数据解答下列问题:
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做________运动;
(2)第2次实验中,斜面的机械效率为________,斜面对木块的摩擦力为________N;
(3)分析实验数据可知机械效率与斜面倾斜程度的关系是,斜面越陡,斜面的机械效率________;
(4)请举出生活中应用斜面的实例________。
12.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中的数据如表所示,实验装置如图所示。
(1)实验中应沿竖直方向向上______拉动弹簧测力计,使钩码上升:
(2)通过表中数据可分析出第1次实验是用______(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验:不计摩擦和绳重,动滑轮的重力为GE=______N;
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的总质量越大),滑轮组的机械效率______(选填“越高”、“不变”或“越低”);
(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验,表中第3次试验机械效率η=______;
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,______。
实验次数 物理量 1 2 3
钩码重G/N 3 3 4
钩码上升高度 0.1 0.1 0.1
绳端拉力h/m 1.5 1.2 1.8
绳端移动距离s/m 0.3 0.4 0.3
机械效率η 66.7% 62.5%
参考答案
1.是 右 避免杠杆自身重力对杠杆平衡条件的影响 杠杆平衡时,动力臂与动力的乘积等于阻力臂与阻力的乘积 实验中只进行一次实验,会使结论出现偶然性 B < 其他条件不变时,力臂越长,力越小
2.匀速直线 变大 越大 0.9
3.变小 测力计的重力 动滑轮本身有重力
4.匀速 2.6 77% 0.08 丙 物体越重 低 被提升的高度
5.平衡 左 左端下沉 2.3N 大于 杠杆自身有重力 费力 镊子
6.平衡 右 0 便于测量力臂 4 变大 变短了
7.缓慢匀速提升 90.9% 1、3 高 < > 2∶1
8.右 便于测量力臂的大小 得到杠杆平衡的普遍规律,避免偶然性 6 左侧下降 变大
9.省力 改变了用力的方向 费距离
10.匀速 88.9% 2.2 变大 B
11.匀速直线 50% 0.9 越大
12.匀速 甲 1.5 越低 74.1% 增大提升的物重,可以提高滑轮组的机械效率