【正文】 。 (g取 10 N/kg) 【 解析 】 (1)杠桿傾斜時 ,杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端 ,故應將平衡螺母向杠桿上翹的一端調節(jié) ,即向左調節(jié)。 (2)用手使杠桿緩慢地轉過一個角度后 ,動力臂和阻力臂的比值不變 ,杠桿的平衡條件仍然成立 ,故杠桿仍然能夠保持靜止。 (3)圖中彈簧測力計的分度值為 N,彈簧測力計的示數(shù)為 N。 設杠桿的一個小格為 L,鉤碼的重量為 G, 根據(jù)杠桿平衡條件可得 ,G 3L= N 2L, 解得 G=2 N,所以鉤碼的總質量 :m= = kg。 答案 :(1)左 (2)能 (3) N Gg【 備選例題 】 (2022河源中考 )甲、乙兩位同學一起做探究杠桿的平衡條件的實驗 ,以杠桿中點為支點 ,如圖甲、乙所示。 (1)若杠桿右端低左端高 ,為使其在水平位置上靜止 ,應將左端的平衡螺母向 ________調節(jié)。 (2)如圖甲所示 ,杠桿在水平位置平衡 ,記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)這一次實驗數(shù)據(jù) ,甲同學立即分析得出杠桿的平衡條件 ,這種做法的不足是 :___________________。 (3)如圖乙所示 ,乙同學設計了兩種實驗方案 :第一種彈簧測力計沿豎直方向拉 ,其讀數(shù)為 F1。第二種彈簧測力計傾斜拉 ,其讀數(shù)為 F2,第 ________(選填 “ 一 ” 或“ 二 ” )種實驗方案更方便。在同等條件下 ,兩次彈簧測力計讀數(shù) F1________F2(選填 “ ”“=”或 “ ”)。 (4)乙同學用圖丙裝置進行探究 ,發(fā)現(xiàn)當杠桿水平平衡時 ,與甲同學得出的杠桿平衡條件不相符 ,其可能的原因是 :____________________________。 【 精講精析 】 (1)右端低左端高 ,應將平衡螺母向較高的一端調節(jié) ,即將左邊或右邊的平衡螺母向左端調節(jié) ,使杠桿在水平位置平衡。 (2)只由一次實驗得出實驗結論是不合理的 ,一次實驗具有偶然性 ,要多進行幾次實驗 ,避免偶然性。 (3)力臂等于支點到力的作用線的距離 ,當杠桿在水平位置平衡時 ,力的方向與杠桿垂直 ,力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來 ,因此第一種實驗方案更方便 ,此時彈簧測力計的拉力與杠桿垂直 ,能從杠桿上直接讀出力臂 。因為第一種方案的動力臂要大于第二種方案的動力臂 ,根據(jù)杠桿的平衡條件 ,在阻力和阻力臂都相同的情況下 ,動力臂越大的越省力 ,所以 ,F1F2。 (4)圖丙中 ,杠桿的重心不在支點上 ,杠桿的重力對杠桿轉動產生了影響 ,導致拉力 F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數(shù)值偏大。 答案 :(1)左 (2)實驗次數(shù)太少 ,結論具有偶然性 (3)一 (4)杠桿存在自重 主題二 測量滑輪組的機械效率 【 實驗裝置 】 【 測量器材 】 測重力 :___________。測距離 :_______。 彈簧測力計 刻度尺 【 實驗關鍵 】 (1)記位置 :實驗前 ,記下鉤碼和拉力的起始位置。 (2)測物理量 :緩慢勻速拉動彈簧測力計 ,使鉤碼升高 一定的距離 ,讀出拉力 F、測出鉤碼上升高度 h和拉力 移動距離 s,填入記錄表格。 (3)計算數(shù)據(jù) :W有 =___,W總 =___。 (4)分析數(shù)據(jù) :改變鉤碼數(shù)量 ,重復上述實驗 ,分析當物 重改變時 ,機械效率的變化。 Gh Fs 【 要點探究 】 的是什么 ? 提示 :便于測量鉤碼和彈簧測力計移動的距離。 ,為什么要勻速緩慢拉動彈簧測力計 ? 提示 :使彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定 ,便于讀出拉力大小。 ,改變鉤碼數(shù)量時 ,機械效率一樣嗎 ?機械效率的大小與鉤碼重有什么關系 ? 提示 :不一樣。同一滑輪組 ,鉤碼越重 ,機械效率越大。 ,能否測出滑輪組的機械效率 ? 提示 :能。對于已經組裝好的滑輪組 ,s=nh,則機械效 率 η = 。因此只要查出繩子的段數(shù) , 即可算出滑輪組的機械效率 ,無需測量 h和 s的大小。 W G h G h GW F s F nh nF? ? ?有總 ,滑輪組的機械效率除了與提升的物重有關外 ,還與什么因素有關 ? 提示 :動滑輪的重力 ,提升的物重一定時 ,動滑輪越重 ,機械效率越低。 【 示范案例 】 (2022西寧中考 )某同學用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率 ,相關數(shù)據(jù)記錄在表中。 世紀金榜導學號 59944155 實驗 次數(shù) 鉤碼重 /N 鉤碼上升 的高度 /m 繩端的 拉力 /N 繩端移動 的距離 /m 機械 效率 1 4 2 6 3 6 (1)實驗中 ,使用滑輪組提升重物時 ,應豎直向上______拉動彈簧測力計。 (2)第二次實驗中 ,2 s內鉤碼上升的高度為 m,則它運動的速度為 ________m/s。 (3)第三次實驗中 ,繩端移動的距離為 __________m,滑輪組的機械效率為 ________。 (4)分析比較第一、二兩次實驗數(shù)據(jù) ,有用功 W1有______W2有 ,滑輪組的機械效率 η 1__________η 2(兩空均選填 “ ”“=”或 “ ”)。由此可知 ,可采用 ________的方法來提高滑輪組的機械效率。 【 解析 】 (1)實驗過程中不但要豎直拉動彈簧測力計 , 同時 ,為了使示數(shù)穩(wěn)定便于讀數(shù) ,還應勻速拉動彈簧測 力計。 (2)根據(jù)速度公式得 ,鉤碼運動的速度為 v2= =。 (3)繩端移動的距離為 s3=nh3= 3 = m。機械效率為 η 3= =80%。 (4)W1有 =G1h1=4N =, 22s 0 . 1 mt 2 s?3 333 3 3W GhW F s??有總6 N m N m??W2有 =G2h2=6N =,故 W1有 W2有 。η 1= = ≈74%, η 2= =80%,故 η 1η 2,由此可知 ,可采用增加鉤碼重 (增加物重 )的方法來提高滑輪組的機械效率。 答案 :(1)勻速 (2) (3) 80% (4) 增加鉤碼重 (增加物重 ) 1 111 1 1W GhW F s?有總4 N 0 .10 m N 0 .3 m??2 222 2 2W G h 6 N mW F s N m????有總【 延伸探究 】 結合 【 示范案例 】 思考以下問題 : 另一同學在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示 ,實驗裝置如圖甲、乙所示。 實驗次數(shù) 1 2 3 鉤碼重 G/N 4 4 6 鉤碼上升高度 h/m 繩端拉力 F/N 繩端移動距離 s/m 機械效率 η % % (1)通過表中數(shù)據(jù)可分析出第 2次實驗是用 ______(選填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” )圖所示裝置做的實驗。 (2)通過第 1次實驗和第 2次實驗的數(shù)據(jù)分析可得出結論 :使用不同的滑輪組提升相同的重物時 ,動滑輪的個數(shù)越多 (動滑輪的質量越大 ),滑輪組的機械效率________(選填 “ 越高 ”“ 不變 ” 或 “ 越低 ” )。 (3)該同學再用第 2次實驗中使用的裝置做第 3次實驗 ,表中第 3次實驗中繩端移動距離 s漏記 ,但仍然計算出第 3次的機械效率 η =________(保留 3位有效數(shù)字 )。 【 解析 】 (1)由表中實驗數(shù)據(jù)可知 ,根據(jù) s=nh,由第 2次實驗數(shù)據(jù) n= =4,由圖示滑輪組可知 ,使用的是乙圖所示裝置做的實驗。 (2)由表中第 1次實驗和第 2次實驗的數(shù)據(jù)可知 ,使用不同的滑輪組提升相同的重物時 ,動滑輪的個數(shù)越多 (動滑輪的質量越大 ),滑輪組的機械效率越低。 sh(3)由表中第 2次實驗數(shù)據(jù)可知 ,繩端移動的距離是鉤 碼上升高度的 4倍 ,第 3次實驗使用同樣的裝置 ,則第 3 次實驗 :繩端移動距離 s=4h。 機械效率 :η= ≈% 。 答案 :(1)乙 (2)越低 (3)% W Gh Gh G 6 NW Fs Fnh nF 4 N? ? ? ? ?有用總