2022年中考物理考点实验专题训练——简单机械

2022年中考物理考点实验专题训练——简单机械

题型一  探究杠杆平衡的条件

1．（2021·广东越秀·模拟预测）（1）在“探究杠杆平衡条件”时，使用的杠杆如图所示。

①实验前，应先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在______位置平衡。

②如果在杠杆的A处（左第四格）挂3个相同的钩码，则在B处（右第二格）要挂______个同样的钩码，杠杆才能保持平衡。

③如果将、处的钩码都远离支点一个格，杠杆会向______端下沉。（填“左”或“右”）

（2）木块与小车向右做匀速直线运动，遇到一障碍物时，小车停下，木块从车上的点滑至点（如图中甲），是因为木块具有______；木块能停在点，说明木块在滑动过程中受到向______ （填“左”或“右”）的摩擦力作用。为测量摩擦力的大小，小强在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块，用手拉着小车向左运动（如图中乙）。则木块受到的摩擦力方向向______ （填“左”或右”），大小是______。

2．（2021·内蒙古·鄂温克族自治旗教学研究室一模）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，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。

（1）杠杆静止在如图A所示的位置，为顺利完成实验，则应将两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；

（2）用图B的方案进行探究，若在左侧钩码的下方再挂一个钩码，则右侧所挂钩码须向右移动______格，可使杠杆在水平位置再次平衡；

（3）丙同学通过对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，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，此实验_______（能/不能）说明该结论是错误的，此时，动力×动力臂______（选填“变大”、“不变”、“变小”）。根据图中信息能计算出弹簧测力计的读数应是______N。

3．（2021·辽宁·阜新市教育服务中心一模）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重为0.5N（钩码个数若干），弹簧测力计量程为0~5N。

（1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆___________（选填“平衡”或“不平衡”）。

（2）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量___________。

（3）乙图中杠杆恰好在水平位置平衡，若在A点下方再挂1个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将B点的钩码向右移动___________格。

（4）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验。这样做的目的是___________。

（5）丙图中杠杆每个小格长度均为5cm，在C点竖直悬挂4个重为0.5N的钩码，当在D点用如丙图所示动力F拉杠杆。使杠杆在水平位置平衡，此时动力F ___________1N（选填“大于”“等于”或“小于”）。

4．（2021·江苏·吴江盛泽中学一模）学习了杠杆知识后，小红利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，她所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）、细线、刻度尺等．

（1）她将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，若想调节铅笔水平平衡，她应将细线向________（选填“左”或“右”）移动。

（2）调节水平平衡后，她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示，她所测数据记录如下：

记录数据后，同桌的小亮按现有方案得出如下结论：“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”，这个结论与杠杆平衡条件________（选填“相符”或“不相符”），为了进一步完善实验，小红尝改变力的大小、改变力的方向、改变力的作用点继续进行探究，她这样做的目的是_________。

（3）在实验过程中，铅笔水平平衡后（如图乙），小红不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线处固定（如图丁），则松手后铅笔(         )。

A．左端下沉　　B．右端下沉　　C．仍然水平平衡

5．（2021·天津和平·一模）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）小华同学先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母；

（2）如果利用如图乙所示装置进行实验，每个钩码重0.5N杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为______。如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数_______（选填“变大”“不变”或“变小”）；

（3）某次实验中，用如图丙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是以下哪种原因_______（选填字母）

A．一个人无法独立操作B．需要使用太多的钩码C．力臂与杠杆不重合D．力和力臂数目过多

（4）某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量如图丁所示：

①将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；

②将重为G的物体挂在刻度尺左边某一位置，向右移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离和刻度尺的_______到支座的距离；

③根据杠杆的平衡条件、可以计算出刻度尺的质量_______（用题目中所给物理量表示）。

6．（2021·四川珙县·二模）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀且质量均匀。

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，如图所示，此时应把杠杆左端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，让它在______位置平衡，此时A（或者B）点到支点的距离______力臂的长度；

（2）小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图所示，他们记录的数据为：动力F1=1.5N，动力臂l1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂l2=______m；

（3）下列四个因素中，不会带来实验误差的是______；

A．铁架台自身的重力足够大       B．单个钩码的重力不完全相等       C．悬挂钩码的绳套重力偏大 D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大

（4）小张在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了______；（只有一个正确答案，选填答案序号）

A．减小摩擦       B．多次测量取平均值减小误差       C．使每组数据更准确 D．获取多组实验数据归纳出物理规律

（5）小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结构会怎样？通过实验，他们得到了如图所示的结果，根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1l1=______。（F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示）

7．（2021·山东桓台·一模）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除___________对实验的影响。实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，目的是为了方便直接测出___________。

（2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动___________格。当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对___________（选填“平衡力”或“相互作用力”）。

（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡（每个钩码重），弹簧测力计示数___________（选填“大于”、“小于”或“等于”），如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是___________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。

题型二  测量滑轮组的机械效率

8．（2020·湖南师大附中博才实验中学三模）某实验小组的同学，利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验，下表是各次实验记录的数据：

请你对表中各组数据进行分析比较，回答下列问题：

（1）第2次实验中漏了一个数据，它的值是______；

（2）通过分析第1、2次的数据可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越______；

（3）将上述三个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率，这种做法对吗？为什么？______。

9．（2021·山东胶州·一模）测量滑轮组的机械效率（忽略绳重和摩擦）：

（1）利用图甲装置进行实验，若重物以0.1m/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为______m/s。

（2）只改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图像，分析图像可知被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______。

（3）分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为______N。

（4）小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，甲、丙滑轮组的机械效率______（选填“相同”或“不相同”）。

10．（2021·广东·珠海市紫荆中学三模）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示（每个滑轮重0.5N）。

（1）表格内的第4次实验中应补充的数据是______ （结果精确到），这次数据是用图中______ （填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的；

（2）如图乙，若动滑轮重120N；忽略绳重和轮与轴的摩擦，一个质量为60kg、站在地上的人向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组机械效率的最大值是______。

11．（2019·湖北·襄阳四中模拟预测）某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图的甲、乙、丙所示。

（1）第3次实验中的机械效率是______%；

（2）比较第2次实验和第3次实验，可得出初步结论：使用同样的滑轮组，______；

（3）第1次实验中动滑轮个数比第2次实验多，因而，由第1、2次实验可知：______。

12．（2021·山东·禹城市教育和体育局一模）如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。

（1）实验过程中，应竖直向上___________拉动弹簧测力计。

（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是___________。

（3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重___________，滑轮组的机械效率越高。

（4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为___________W

（5）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是___________。（填字母）

A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方

B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升

C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组

13．（2020·湖南湘潭·中考真题）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。

(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做__运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为__N。

(2)第2次实验时所做的有用功为__J，滑轮组的机械效率是__。

(3)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越__（选填“大”或“小” ，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度__（选填“有关“或“无关” 。

(4)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是__。

A．增大绳重

B．减轻动滑轮重

C．加快物体提升的速度

14．（2020·四川省成都市石室天府中学三模）在测量滑轮组机械效率的实验中，小楷与同学们用同一滑轮组进行了三次实验，如图所示，每次实验小楷沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测得实验数据记录如表1：

表1

（1）第 3 次实验中拉力 F 的大小为______N，测得滑轮组的机械效率为______%（保留三位有效数字）；

（2）分析数据可知，使用同一滑轮组，其机械效率η 与物重G 存在一定关系，比较符合两者关系的图像是下列的______；

A．B．C．D．

（3）在测量拉力时，小睿同学觉得弹簧测力计运动时不便于读数，就让弹簧测力计处于静止时读数，小睿测得的机械效率______（选填 “偏高”、“偏低”或“不变”）。

参考答案：

1．     水平          右     惯性     左     左    

2．     右     1     能     不变     2

3．     平衡     力臂     1     避免结论的偶然性，得出普遍规律     大于

4．     左     不相符     多次实验，得到普遍规律，避免偶然误差     B

5．     左     2.25N     变大     D     重心    

6．     右     水平     等于     0.15     A     D     F3l3+F2l2

7．     杠杆自重     力臂     1     平衡力     大于     省力

8．     66.7     高    

9．     0.3     低     4     相同

10．          乙    

11．     74.1     提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越大     使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越小

12．     匀速缓慢     74.1%     越大     0.54     C

13．     匀速     0.6     0.075          大     无关     B

14．     2.2     90.9     D     偏高