2024北京八年級(jí)（下）期末物理匯編：機(jī)械和功章節(jié)綜合（北師大版）（實(shí)驗(yàn)題）

第1頁(yè)/共1頁(yè)2024北京初二（下）期末物理匯編機(jī)械和功章節(jié)綜合（北師大版）（實(shí)驗(yàn)題）一、實(shí)驗(yàn)題1．（2024北京朝陽(yáng)初二下期末）在學(xué)習(xí)杠桿這部分內(nèi)容時(shí)，老師利用鐵架臺(tái)、鉤碼和帶有刻度的杠杠等器材做了如下的實(shí)驗(yàn)。(1)首先老師利用如圖1所示的杠桿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將杠桿在水平位置調(diào)節(jié)平衡，在杠桿支點(diǎn)O的右側(cè)10cm位置處掛4個(gè)鉤碼，然后用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿上的A點(diǎn)，使杠桿在水平位置平衡，如圖1甲所示，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；接下來(lái)改用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿上的B點(diǎn)，使杠桿在水平位置平衡，如圖1乙所示，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。兩次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是（選填“相等”或“不相等”）的，說(shuō)明作用在杠桿上的力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離（選填“是”或“不是”）影響杠杠平衡的因素（AB的連線與水平面垂直）；(2)接下來(lái)老師利用圖所示的裝置繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，將杠桿在水平位置調(diào)節(jié)平衡，在杠桿支點(diǎn)O的右側(cè)10cm位置處掛5個(gè)鉤碼，然后用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿上的C點(diǎn)，使杠桿在水平位置平衡，如圖2甲所示，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；接下來(lái)用彈簧測(cè)力計(jì)斜向上拉杠桿上的C點(diǎn)，使杠桿在水平位置平衡，如圖2乙所示，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。兩次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是（選填“相等”或“不相等”）的。2．（2024北京石景山初二下期末）小明探究杠桿的平衡條件，他所使用的杠桿上相鄰刻線間的距離相等，彈簧測(cè)力計(jì)的量程和分度值均滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求。（1）實(shí)驗(yàn)前，如果杠桿靜止時(shí)如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)；（2）杠桿水平平衡后，在杠桿上的A點(diǎn)懸掛1個(gè)重為1N的鉤碼，如圖乙所示，然后可以用彈簧測(cè)力計(jì)在（選填“B”或“C”）點(diǎn)豎直向上拉杠桿，使杠桿再次水平平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N；（3）小明采用如圖乙所示的方式再次實(shí)驗(yàn)，若將彈簧測(cè)力計(jì)斜向上拉，使杠桿仍處于水平平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大。依據(jù)這個(gè)現(xiàn)象，如圖丙所示是生活中用鍘刀切甘蔗的情景，在同一作用點(diǎn)D處沿（選填“F1”或“F2”）方向施力更省力，請(qǐng)你利用所學(xué)知識(shí)幫他說(shuō)明理由。3．（2024北京順義初二下期末）小力在探究“杠桿平衡時(shí)，阻力和阻力臂一定，動(dòng)力臂和動(dòng)力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，用到刻度尺、鉤碼若干（每個(gè)鉤碼重0.5N）和圖所示裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；（2）杠桿水平平衡后，在杠桿上的A點(diǎn)懸掛3個(gè)鉤碼，如圖乙所示，將杠桿受到三個(gè)鉤碼的拉力作為阻力F2，用刻度尺測(cè)出阻力臂L2；將兩個(gè)鉤碼掛在杠桿支點(diǎn)右側(cè)，將杠桿受到兩個(gè)鉤碼的拉力作為動(dòng)力F1，調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿再次在水平位置平衡，，將數(shù)據(jù)記錄在表格中；（3）保持阻力F2和阻力臂L2不變，改變支點(diǎn)右側(cè)鉤碼個(gè)數(shù)，仿照步驟（2）再做5次實(shí)驗(yàn)，將數(shù)據(jù)記錄在表格中。4．（2024北京通州初二下期末）在動(dòng)滑輪使用特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，曉松探究了繩子自由端拉力F與物重G的靜態(tài)關(guān)系（物體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)），測(cè)得6組數(shù)據(jù)。（1）分析數(shù)據(jù)可以得到拉力F與物重G的關(guān)系式F=；（2）當(dāng)物體重力為6N時(shí)，曉松勻速提升時(shí)發(fā)現(xiàn)自由端的拉力變?yōu)?.5N，請(qǐng)你幫他分析一下拉力變大的原因：。G/N123456F/N0.81.31.82.32.83.35．（2024北京大興初二下期末）如圖所示為以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿，杠桿上相鄰刻線間的距離相等，另有鉤碼若干且每個(gè)鉤碼所受重力均為0.5N。（1）杠桿在圖甲所示的位置保持靜止時(shí)，杠桿處于（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)；為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)；（2）杠桿水平平衡后，在杠桿上的A點(diǎn)懸掛了4個(gè)鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿保持水平平衡，可在B點(diǎn)下方掛個(gè)鉤碼；或在C點(diǎn)豎直（選填“向上”或“向下”）施力，其大小為N。6．（2024北京東城初二下期末）在探究杠桿平衡條件時(shí)，所用杠桿刻度均勻，每個(gè)鉤碼的重力均為0.5N。（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖甲所示。為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）移動(dòng)；（2）調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，在A點(diǎn)掛上4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，如圖乙所示，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)是N；（3）如圖丙所示，A點(diǎn)仍懸掛4個(gè)鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)沿著B(niǎo)P斜向上拉，使杠桿仍在水平位置平衡。與圖乙所示相比，拉力F的力臂（選填“變大”“變小”或“不變”），彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（選填“變大”“變小”或“不變”）。7．（2024北京第二中學(xué)初二下期末）小東做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)。使用的每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均相等，杠桿上相鄰刻線間的距離相等。（1）在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止，如圖甲所示，小東調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，他應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母向調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”）；（2）在實(shí)驗(yàn)中，為使圖乙中杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在B處掛個(gè)鉤碼；（3）小東采用如圖丙所示的方式再次實(shí)驗(yàn)，此時(shí)杠桿處于水平位置平衡。若將彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉，使杠桿仍處于水平平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將（選填“變小”、“不變”或“變大”）。8．（2024北京海淀初二下期末）小明做“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下表為實(shí)驗(yàn)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)。其中第1、2、3次實(shí)驗(yàn)是用圖甲中裝置完成的，第4次實(shí)驗(yàn)是用圖乙中裝置完成的。實(shí)驗(yàn)序號(hào)鉤碼重鉤碼上升的高度h/cm自由端拉力自由端移動(dòng)的距離s/cm機(jī)械效率12100.93074.1%24101.63083.3%36102.230①46101.94078.9%（1）表中①填%（結(jié)果保留1位小數(shù)）；（2）第4次實(shí)驗(yàn)中，滑輪組的額外功是J；（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，提出一種提升滑輪組機(jī)械效率的方法：。9．（2024北京西城初二下期末）小京做探究杠桿的平衡條件的實(shí)驗(yàn)。（1）當(dāng)杠桿如圖甲所示時(shí)，小京應(yīng)先將平衡螺母向移動(dòng)（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡；（2）小京調(diào)節(jié)好杠桿后，在支點(diǎn)兩側(cè)掛上數(shù)量不同的鉤碼（每個(gè)鉤碼質(zhì)量相同，杠桿上相鄰刻線間距離相等），如圖乙所示。小京松手后，杠桿左端（選填“上升”或“下降”）。請(qǐng)你說(shuō)出在支點(diǎn)O兩側(cè)鉤碼個(gè)數(shù)不變的條件下，使杠桿再次水平平衡的調(diào)節(jié)方法是。10．（2024北京西城初二下期末）為測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，小華用一定一動(dòng)兩個(gè)滑輪組裝的滑輪組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如下表。鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m拉力F/N拉力F移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率30.120.2根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，利用公式η==計(jì)算得到該滑輪組的機(jī)械效率為%。11．（2024北京昌平初二下期末）實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有組裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，其中彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0～5N。另外還有質(zhì)量均為100g的鉤碼六個(gè)（圖中未畫(huà)出）。要求利用上述實(shí)驗(yàn)裝置和鉤碼設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：用動(dòng)滑輪提升重物時(shí)，如果動(dòng)滑輪的機(jī)械效率不變，則有用功跟總功成正比。小京的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）在動(dòng)滑輪掛鉤上掛2個(gè)鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉繩子自由端。2個(gè)鉤碼的總質(zhì)量用m表示，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動(dòng)的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示。將m的數(shù)值記錄在表格中，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出F，用刻度尺分別測(cè)出s、h，并把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中；（2）保持不變，依次改變，仿照步驟（1）再做5次實(shí)驗(yàn)，將各次的m數(shù)值記錄在表格中，分別測(cè)量各次的F、s、h，并把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中；（3）利用W總＝，計(jì)算出各次的總功，用W有用＝Gh＝，計(jì)算出各次的有用功，并將各次的總功、有用功記錄在表格中。12．（2024北京朝陽(yáng)人朝分實(shí)驗(yàn)學(xué)校初二下期末）對(duì)于“動(dòng)滑輪的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪所受重力是否有關(guān)？”這一探究問(wèn)題，小明選用帶橫桿的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩，另外還有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪2個(gè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計(jì)）。（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量是；（2）以下是他的部分實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整：①用調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出對(duì)一個(gè)鉤碼、一個(gè)動(dòng)滑輪所受的重力，分別用T、表示。如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材，用彈簧測(cè)力計(jì)拉自由端，使鉤碼豎直向上上升，此時(shí)動(dòng)滑輪對(duì)鉤碼的拉力為T(mén)，，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動(dòng)的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示。用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出F，用刻度尺分別測(cè)出s、h，并把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中；②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出另一動(dòng)滑輪所受重力，保證不變，仿照步驟①分別測(cè)量對(duì)應(yīng)的F、s、h，并把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中；（3）利用公式，計(jì)算兩次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，由（選填“=”或“≠”），可以得出“動(dòng)滑輪的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪所受重力有關(guān)”。13．（2024北京海淀初二下期末）小華探究杠桿平衡條件時(shí)，使用的每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均相等，杠桿上相鄰刻線間的距離相等．如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)．杠桿水平后，在杠桿上的A點(diǎn)懸掛了2個(gè)鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在B點(diǎn)懸掛個(gè)鉤碼．

參考答案1．(1)相等不是(2)不相等【詳解】（1）[1][2]從支點(diǎn)到力的作用線的距離叫做力臂，AB的連線與水平面垂直，因此彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿上的A點(diǎn)到拉B點(diǎn)，拉力力臂沒(méi)有變化。阻力及阻力臂不變，拉力力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知拉力大小會(huì)不變，即兩次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是相等；也說(shuō)明作用在杠桿上的力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離不是影響杠桿平衡的因素。（2）彈簧測(cè)力計(jì)斜拉時(shí)，阻力及阻力臂不變，拉力力臂改變，根據(jù)杠桿平衡條件可知拉力會(huì)改變，因此兩次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不相等。2．右B2.5F2見(jiàn)解析【詳解】（1）[1]由圖甲可知，杠桿左端下沉，右端上翹，說(shuō)明杠桿左端重右端輕，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向右端調(diào)節(jié)。（2）[2][3]由圖乙可知，若用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉杠桿，杠桿將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以為了使杠桿平衡，應(yīng)用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)豎直向上拉杠桿，設(shè)杠桿每個(gè)小格長(zhǎng)度為L(zhǎng)，由杠桿的平衡條件可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為（3）[4][5]采用如圖乙所示的方式再次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)杠桿平衡條件，若將彈簧測(cè)力計(jì)斜向上拉，則動(dòng)力臂變小，而阻力和阻力臂不變，為使杠桿仍處于水平平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大。故如圖丙所示的鍘刀切甘蔗時(shí)，在同一作用點(diǎn)的F2力臂較大，則F2較小。3．右用刻度尺測(cè)出動(dòng)力臂L1【詳解】（1）[1]由圖甲可知杠桿向左端傾斜，說(shuō)明左側(cè)偏重，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)。（2）[2]調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿再次在水平位置平衡，記錄支點(diǎn)右側(cè)掛鉤碼位置到支點(diǎn)的距離作為動(dòng)力臂。用刻度尺測(cè)出動(dòng)力臂L1。4．0.5G+0.3N繩子與滑輪之間有摩擦【詳解】（1）[1]由表格數(shù)據(jù)可知，重力G每增大1N，繩子自由端的拉力F增大0.5N，所以F與G成一次函數(shù)關(guān)系，設(shè)F與G關(guān)系的表達(dá)式為F=kG+b由表格第一組數(shù)據(jù)可知，當(dāng)G=1N，F(xiàn)=0.8N，則0.8N=k×1N+b①由表格第二組數(shù)據(jù)可知，當(dāng)G=2N，F(xiàn)=1.3N，則1.3N=k×2N+b②解得k=0.5，將k=0.5代入①解得b=0.3N，所以拉力F與物體所受重力G的關(guān)系式為F=0.5G+0.3N（2）[2]曉松勻速提升時(shí)，由于繩子與滑輪之間有摩擦，繩子自由端的拉力變大為3.5N。5．平衡左3向上3【詳解】(1)[1]杠桿平衡指杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿在圖甲所示的位置保持靜止，故杠桿平衡。[2]如圖甲所示，杠桿右偏，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)。(2)[3]設(shè)杠桿每一格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，一個(gè)鉤碼重為G，根據(jù)杠桿平衡條件可得解得[4]A所掛重物使杠桿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，為了讓杠桿在水平方向平衡，C點(diǎn)應(yīng)施加一個(gè)豎直向上的力作用。[5]根據(jù)杠桿平衡條件可得解得6．左1變小變大【詳解】（1）[1]如圖，杠桿左端高右端低，說(shuō)明右端較重，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向左移動(dòng)。（2）[2]根據(jù)杠桿平衡條件得4×0.5N×4L=F×8L解得，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)是F=1N（3）[3][4]如圖丙所示，A點(diǎn)仍懸掛4個(gè)鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)沿著B(niǎo)P斜向上拉，使杠桿仍在水平位置平衡；與圖乙所示相比，支點(diǎn)到拉力作用線的距離變小，即拉力F的力臂變小，此時(shí)，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件可得，動(dòng)力變大，所以，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大。7．左3變大【詳解】（1）[1]由甲圖可知，杠桿的左端上翹，說(shuō)明左端輕，為使杠桿在水平位置平衡，需將平衡螺母向左調(diào)節(jié)。（2）[2]乙圖中，設(shè)1個(gè)格的長(zhǎng)度為l，1個(gè)鉤碼的重力為G，則B到支點(diǎn)短距離為2格，即力臂為2l，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，根據(jù)杠桿平衡原理得2G×3l=nG×2l解得n=3，即在B處掛3個(gè)鉤碼。（3）[3]若將彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉，動(dòng)力臂變小，阻力和阻力臂不變，要使杠桿仍處于水平平衡，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動(dòng)力變大，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大。8．90.9%0.16增加提升重物的重力【詳解】（1）[1]機(jī)械效率為（2）[2]第4次實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求出有用功為W有=Gh=6N×0.1m=0.6J總功為W總=Fs=1.9N×0.4m=0.76J額外功W額=W總-W有=0.76J-0.6J=0.16J（3）[3]分析比較1、2、3組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，使用同一滑輪組提升的重物所受的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越高。9．左下降將兩側(cè)鉤碼都向支點(diǎn)移動(dòng)一格【詳解】（1）[1]如圖甲所示，杠桿右端下沉，說(shuō)明右端重，應(yīng)先將平衡螺母向左移動(dòng)，給左端增重，使杠桿在水平位置平衡。（2）[2]設(shè)每個(gè)鉤碼重力為，杠桿上一格的長(zhǎng)度為，則杠桿左端為右端為，則小京松手后，杠桿左端下降。[3]若將兩側(cè)鉤碼都向支點(diǎn)移動(dòng)一格，則杠桿左端為右端為左端等于右端，杠桿平衡。10．75【詳解】[1][2]根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，利用公式[3]代入數(shù)據(jù)得11．動(dòng)滑輪所掛鉤碼數(shù)量繩子自由端移動(dòng)的距離sFsmgh【詳解】（2）[1