物理九年级上册 第十一章 简单机械和功同步单元检测(Word版 含答案)

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物理九年级上册第十一章简单机械和功同步单元检测(Word版含答案)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 1.00.51030
2 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
30cm
3
10cm
s
n
h
===
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
1
1
11
1
1N0.1m
100%100%100%66.7%
0.5N0.3m
W G h
W F s
η

=⨯=⨯=⨯≈

有1有1

(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.小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均为100g,杠杆上相邻刻线间的距离相等。

请按要求完成下列问题:
(1)将杠杆安装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆右侧的平衡螺母向______调(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡。

(2)将杠杆调节水平平衡后,在杠杆上的B点悬挂了3个钩码,如图所示。

为使杠杆保持水平平衡状态,应该在A点悬挂 ________个钩码。

(3)若撤掉杠杆A点的钩码,为使杠杆在水平位置平衡,应该用弹簧测力计在杠杆______(选填“A”或“C”)处竖直向上拉,当杠杆水平平衡时,弹簧测力计的示数为
_______N。

(g取10N/kg)
【答案】左 2 C 1.5
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆右端下沉,左端上翘,哪边高,平衡螺母像哪边调,所以应调节杠杆右侧的平衡螺母向左。

(2)[2]一个钩码重力
0.1kg10N/kg1N
G mg
==⨯=
假设杠杆一小格为L,A点挂n个钩码,根据杠杆平衡条件有
1N331N2
n L L
⨯⨯=⨯⨯
解得n=2,所以应该在A点悬挂2个钩码。

(3)[3][4]撤掉杠杆A 点的钩码,为使杠杆能够在水平位置重新平衡,应该用弹簧测力计在杠杆A 处竖直向下拉或者在杠杆C 处竖直向上拉;根据杠杆平衡条件有
B B
C C F L F L =
则弹簧测力计的示数
31N 3 1.5N 4B B C C F L L
F L L
⨯⨯=
==
3.小明在探究杠杆的平衡条件的实验中,以杠杆中点为支点。

(1)小明在杠杆两侧挂上钩码,调节钩码的数量和位置直到杠杆水平平衡,如图甲所示,此时小明将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后,杠杆_____(选填“左”或“右”)端下沉;
(2)小明在得出杠杆平衡条件后,利用杠杆平衡条件解决问题:
①如图乙所示,有一根均匀铁棒BC ,其长为L , O 点为其重心,其所受重力300N ;OA =
4
L
,为了不使这根铁棒的B 端下沉,所需外力F 至少应为_____N ;若F 的方向不变,微微抬起这根铁棒的B 端,所需外力F '至少应为_____N ;
②如图丙所示,C 物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa 。

现将C 物体用细绳挂在轻质杠杆的A 端,杠杆的B 端悬挂D 物体,当杠杆在水平位置平衡时,C 物体对地面的压强为2×105Pa ,已知:D 物体的质量为2kg , OA :AB=1:4。

要使C 物体恰好被细绳拉离地面,则可以移动支点O 的位置,使O 'A :AB =______。

【答案】左 100 150 1:7 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]设图甲中的一个钩码重力为G ,杠杆一小格的长度为l ,据杠杆的平衡条件有
3G ⋅2l =2G ⋅3l
小明将两边钩码同时远离支点移动nl 距离后,杠杆左右两边变成
3G ⋅(2l +nl )=(3n +6)Gl ,2G ⋅(3l +nl )=(2n +6)Gl

(3n +6)Gl >(2n +6)Gl
所以杠杆左端下沉。

(2)①[2]据题意知,为了不使铁棒的B 端下沉,需用外力来保持平衡,此时铁棒的A 为杠杆的支点,阻力臂为OA =
4L ,动力臂为AB =34
L ,据杠杆平衡条件有
G 1⋅
4L =F ⋅34
L 所以此时的外力
111
300N 100N 33
F G ==⨯=
[3]要将铁棒B 端稍微抬起,此时C 变成杠杆的支点,则
12
L L
G F ⋅
=⋅' 所以此时的外力
111300N 150N 22
F G ==⨯='
②[4]由题意知,D 物体的重力
G 2=mg =2kg×10N/kg=20N
挂上D 物体,杠杆在水平位置平衡时,设绳子对A 端的拉力为F 1,则有
F 1⋅OA =
G 2⋅OB

1220N 480N AB
F G OA
=⋅
=⨯= 悬挂D 物体前后,C 物体对地面压强变化
∆p =p 1-p 2=6×105Pa-2×105Pa=4×105Pa
那么C 物体与地面的接触面积
42
5110m 10Pa
80N 24F S p -=
==∆⨯⨯ 则C 物体的重力
G 3=F C =p 1S =6×105Pa×2×10-4m 2=120N
要使C 物体恰好被拉离地面,则A 端受到的拉力
F 2=
G 3=120N
那么
G 3⋅O 'A =G 2⋅O 'B

120N ⋅O 'A =20N ⋅O 'B
所以
O 'A :O 'B =1:6
那么
O 'A :AB =1:7
4.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%
4
2
0.1
1.5
0.2
(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
0.2J
66.7%0.3J
W 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

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

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 0.42J
W W W +⋅+其它其它1总 所以
1
k 6
=
5.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F 1L 1=F 2L 2 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。

6.小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率;实验时竖直向上拉动杠杆,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升,(支点和杠杆的摩擦不计)问:
(1)重为5N 的钩码挂在A 点时,人的拉力F 为4N ,钩码上升0.3m 时,动力作用点C 上升0.5m ,此时机械效率η1为______?
(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,仍用该实验装置,将钩码移到B 点,再次缓慢提升杠杆使动力作用点C 仍然上升0.5m 。

问:人的拉力F 与第一次相比______(选填“变大”“变小”或“不变”)。

比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导______。

【答案】75% 变小 η2<η1,推到过程见解析 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]有用功为
W 有用=Gh =5N ×0.3m=1.5J
总功为
W 总=Fs =4N ×0.5m=2J
机械效率为
1.5J
100%100%75%2J
W W
η=
⨯=
⨯=有用总
(2)[2]钩码的悬挂点在A 点时,由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动,则由杠杠的平衡条件得
1
2
G OA G OC F OC ⋅+⋅=⋅杠杆
悬挂点移至B 点时,由杠杠的平衡条件得
1
'2
G OB G OC F OC ⋅+⋅=⋅杠杆
观察比较可知,悬挂点移至B 点时,OB <OA ,即钩码重力的力臂变小,所以拉力F 也变小。

[3]杠杆的机械效率
11W W W W W W W η=
==++有用有用

总有用额
有用
因为杠杆升高的高度不变,所以克服杠杆自重所做的额外功不变;由于悬挂点B 更接近支点,所以钩码提升的高度减小,根据W 有用=Gh 可知,有用功减小;从上面的表达式可知:W 有用减小、W 额不变,所以
W W 额有用
变大,分母变大,η就减小;即η2<η1。

7.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N 。

(1)实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为______N ,若钩码上升的高度为8cm ,则弹簧测力计向上移动______cm ,该滑轮组的机械效率为_________; (2)在弹簧测力计静止时进行读数,则他这样得出的机械效率与实际值相比_____;(选填“偏小”、“偏大”或“相等”)
(3)若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将________。

(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】匀速 2.4 24 83.3 % 偏大 增大 【解析】
【详解】
(1)[1]在实验中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,才能准确测出拉力的大小。

[2]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N ,所以其为2.4N ,即拉力的大小为2.4N 。

[3]由图可知,滑轮组承重绳子的根数为3根,当钩码上升8cm ,则弹簧测力计向上移动的距离为
8cm×3=24cm
[4]实验中,所做的有用功
W 有=Gh =6N×0.08m=0.48J
通过滑轮组所做的总功
W 总=Fs =2.4N×0.24m=0.576J
则机械效率
0.48J
83.3%0.576J
W W η=
==有总 (2)[5]实验中,若在静止时读弹簧测力计的示数,会造成拉力比实际的拉力小,因为静止时绳子与滑轮间没有摩擦,那么求出的总功也会偏小,而有用功的大小不变,那么机械效率会偏大。

(3)[6]实验中仅增大钩码的个数,那么有用功随之增大,而额外功不变,那么机械效率会增大。

8.小明同学测定斜面的机械效率,实验记录结果如下表:
(1)根据表格中数据,第四次(最陡)实验的有用功是_____J ,总功是_____J 。

机械效率是_____;
(2)分析数据可知斜面越陡,机械效率_____(选填“越高”、“越低”或“不变”); (3)分析实验数据还可知道,斜面的机械效率与物重_____(填“有关”或“无关”); (4)第一次实验中,若拉力作用时间是5s ,则拉力的功率是_____W 。

【答案】1.5 2.4 62.5% 越高 有关 0.3 【解析】
(1)物体重力和高度的乘积计算有用功,拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功,有用功和总功的比值计算机械效率;
(2)根据实验数据判断机械效率的大小;
(3)当斜面上的重力改变时,机械效率改变,说明斜面的机械效率和物体重力有关;
(4)利用功和时间的比值计算功率。

【详解】
(1)[1]根据物体重力和高度计算有用功为:
W有=Gh=5N×0.3m=1.5J;
[2]拉力和绳子拉长的长度计算总功为:
W总=Fs=2.4N×1m=2.4J;
[3]机械效率为:
4
1.5J
100%=100%62.5%
2.4J
W
W
η=⨯⨯=



(2)[4]根据测量的实验数据,斜面越陡,机械效率越大;
(3)[5]当物体重力增大时,斜面的机械效率变大,说明机械效率和物体重力有关;
(4)[6]利用功和时间计算功率为:
1 1
1.5J
==0.3W 5s
W
P
t
=总。

9.如图所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置,每只钩码重为0.5N(钩码个数若干),弹簧测力计量程为0~5N。

(1)图甲中,杠杆静止时处于______(平衡/不平衡)状态.为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向______(左/右)移。

(2)如图乙,小明保持弹簧秤竖直放置,然后认真调零后,用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡。

此时弹簧测力计的示数为F1,杠杆受到钩码的拉力为F2,小明发现F1×OD≠F2×OC,其原因是_______。

(3)接着,小明准备做图丙所示实验,实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉,如图丁,他这样做的目的是______。

在做了10多次图丙所示实验后,他还做了几次图戊所示的实验,他这样做的目的是:_______。

【答案】平衡左杠杆自身受到的重力不能忽略对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零排除偶然结论总结发现普遍规律
【解析】
【详解】
(1)[1]杠杆处于静止或匀速转动的状态是平衡状态,图甲中杠杆静止时处于平衡状态;
[2]从图甲可以看到,杠杆左端翘起,为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向左移;
(2)[3]杠杆除了受到钩码的拉力和弹簧测力计的拉力外,还受到杠杆自身的重力作用,导致F1×OD≠F2×OC;
(3)[4]实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉,根据力的作用是相互的,可以比较两个弹簧秤的示数大小,从而对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零;
[5]在做了10多次图丙所示实验后,他还做了几次图戊所示的实验,他这样做的目的是排除偶然结论总结,对于各种情况,这个平衡条件都合适,从而发现普遍规律。

10.某实验小组利用图中装置探究杠杆机械效率,实验主要步骤如下:
(1)用轻绳悬挂杠杆的一端使其能绕O点转动,O点即为杠杆的_______点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用一个弹簧测力计使杠杆水平,弹簧测力计所给方向为
_______向上;
(2)竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升,在此过程中,弹簧测力计的示数为F,利用刻度尺测出A、B两点上升的高度分别为h1和h2.
(3)杠杆机械效率表达式为______________(用所给物理量和符号表示);
(4)若在杠杆的承受范围内,将A点钩码重增加,杠杆的机械效率将会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)本次实验中,若不更换杠杆,且提升钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是________;
(6)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将原来的钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(7)若某同学用此装置研究“杠杆平衡条件”实验,发现不挂钩码时弹簧测力计仍有示数,这是因为杠杆有_______。

【答案】支竖直1
2
% 100
Gh
Fh
变大摩擦力的大小变大自重
【解析】
【详解】
(1)[1]杠杆绕固定点O点转动,所以O点为杠杆的支点;
[2]当在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用一个弹簧测力计使杠杆水平,为了保证
杠杆能处于水平位置,弹簧测力计最小力的方向应该竖直向上;
(3)[3]杠杆机械效率为: 12%=1%10000Gh W W Fh η=⨯⨯有总 (4)[4]根据(3)得到的杠杆机械效率表达式可知,在其它条件不变时,增加A 点钩码重,有用功增大,机械效率变大;
(5)[5]若不更换杠杆,且提升钩码重一定,即物体做的有用功不变,额外功影响机械效率,额外功是杠杆克服摩擦力和本身自重做的功,所以当提升钩码重一定时,摩擦力的大小是影响杠杆机械效率的主要因素;
(6)[6]杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆做额外功,
W W W +=有额总,
设杠杆重心升高的距离为h 1,所以
Gh 1+G 杠h =Fh 2,
G 不变,h 1不变,G 杠不变,钩码从A 点到C 点,钩码还升高相同的高度,杠杆上升的角度减小,杠杆升高的距离h 变小,所以Gh 1+G 杠h 变小,所以Fh 2也变小。

根据12
=Gh Fh η,分母变小,分子不变,所以机械效率变大;
(7)[7]探究杠杆的平衡条件实验时,不能忽略杠杆自身的重力,在不挂钩码时,弹簧测力计也会有示数。

11.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33
1.010kg/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 g
ρ=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 g
ρρ=浮浮水液 代入数据:
335N 4N 1.010kg/m 10N/kg 10N/kg
ρ=⨯⨯⨯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 10cm 5cm 20N
A 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O
B ,为8cm ;根据杠杆平衡条件得:
A B F OA F OB ⨯=⨯
所以:
8cm 20N 16N 10cm
A 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 C
D 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.
12.八年级(2)班的物理学习研究小组进行“探究杠杆的平衡条件”实验时:
(1)安装好杠杆,发现杠杆左高右低,如图甲所示,这时应将杠杆右端的平衡螺母向
_____(选填“左”或“右")调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是实验时便于测量______。

(2)如图乙所示,在刻度线B处挂4个钩码,在刻度线A处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,若此时杠杆右端依然比左端低,下一步应该进行的操作是_______当杠杆水平平衡时,将测力计从竖直方向顺时针缓慢转动,如使杠杆保持水平平衡,测力计读数将
______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3)通过操作后,杠杆在水平位置平衡,将数据记录在下表中、
次数动力F1/N动力l1/cm阻カF2/N阻力臂l2/cm 1210205
能不能根据上表中的数据得出结论?______(选填“能”或“不能"),理由是:_____ 。

(4)该小组同学还想探究当动力和阻力在支点同侧时杠杆的平衡情况,于是将弹簧测力计改至杠杆右侧的C点,如图丙所示,在C点施加一个始终水平向右的拉力F,发现无论用多大的力,都不能使杠杆拉至水平位置平衡,你认为原因是____________。

【答案】左测量力臂用力向下拉测力计变大不能实验次数太少,结论不具有普遍性水平拉力的力臂为零,无法使杠杆在水平位置平衡
【解析】
【详解】
第一空、第二空.调节杠杆平衡时,杠杆右端下沉,应把杠杆左端或者右端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。

杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接测量力臂,且可以使重力的力臂为0,排除杠杆自重对杠杆平衡的影响;
第三空.若此时杠杆右端依然比左端低,说明右端力和力臂的乘积比较大,所以下一步应该进行的操作是用力向下拉弹簧测力计;
第四空.将弹簧测力计从竖直方向顺时针缓慢转动,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂即动力臂变短,根据杠杆平衡条件可知,杠杆在水平位时平衡时,拉力变大;
第五空、第六空.用实验来探究物理规律时,要采用多次实验,用多组实验数据来总结实验结论,实验结论具有普遍性,如果只有一次实验数据,总结的实验结论具有偶然性,所以不能用一次实验数据总结实验结论。

不能
第七空.由图将杠杆左侧的所有钩码拿掉,在A点施加一个始终水平向右的拉力F,当杠杆拉到水平位置时F的作用线通过支点,即力臂为0,根据杠杆的平衡条件所以始终不能平衡;
13.如图,为探究“杠杆的平衡条件”的实验.
(1)实验前,正确安装好杠杆后,调节______使杠杆在水平位置平衡,目的是_______.(2)杠杆平衡后,在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆_______,记录数据.
(3)将弹簧测力计作用在C点,需______(选填“竖直向上”、“竖直向下”)拉弹簧测力计使杠杆平衡,记录数据;若不是竖直拉弹簧测力计,其示数将_______(选填“变大” “不变”或"变小”).通过数据分析可得出杠杆的平衡条件。

(4)利用图乙所示装置迸行拓展实验,当用于探究杠杆平衡条件时,实验结论与杠杆平衡条件不相符,原因是______;当用于研究机械效率时,缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高h,测得杠杆机械效率为η1,将钩码移到B点,仍使钩码升高h测得的机械效率为η2,则η1______η2(选填“等于”或“不等于”).
【答案】平衡螺母消除杠杆重力对平衡产生的影响在水平位置平衡竖直向上变大杠杆自重对杠杆平衡产生影响不等于
【解析】
【详解】
第一空.实验时,正确安装好杠杆后,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡;
第二空.当杠杆在水平位置平衡时,杠杆还没有施加动力和阻力,所以一定不是便于测量力臂,而杠杆的重心在支点的正上方,此时重力的力臂为零,可以消除杠杆重力对平衡产生的影响;
第三空.实验过程中,在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置重新平衡,记录数据;
第四空.将弹簧测力计作用在C点,则此时动力和阻力在支点的同一侧,二力方向相反,杠杆才能平衡,所以需竖直向上拉弹簧测力计使杠杆平衡,记录数据;
第五空.若不是竖直拉弹簧测力计,此时动力臂将变小,而阻力和阻力臂都不变,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2知,拉力将变大,即测力计示数将变大,再通过数据分析可得出杠杆的平衡条件。

第六空.利用图乙所示装置迸行拓展实验,由图知,此时支点在杠杆的一端,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,导致拉力比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大,所以实验结论与杠杆平衡条件不相符,即原因是杠杆自重对杠杆平衡产生影。

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