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猜押练三 实验探究题 十四 力 学 实 验(三)
1.小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
(1)实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是 ______ 。 (2)杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上_______个钩码，使杠杆在水平位置平衡。
(3)他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1 N。当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将_______(选填“大于”“等于”或“小于”)1 N。
2.在研究杠杆平衡条件的实验中：
(1)小明调节杠杆在水平位置平衡后，按图所示，通过加挂钩码分别改变F1、F2，仍使杠杆在水平位置平衡，并用刻度尺在杠杆上测出对应的l1和l2，记录的实验数据如表：
次数 1 2 3 F1/N 1 2 2 l1/cm 8 8 12 F2/N 2 1 3 l2/cm 4 16 8
小明通过观察以上实验装置，并分析数据得出杠杆平衡的条件是：“动力乘以动力作用点到支点的距离=阻力乘以阻力作用点到支点的距离”。小华认为小明的结论不正确，小华为了验证自己的观点，只将图中的F1改用弹簧测力计来拉，实验中改变拉力的_______，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的_______，即可证明小华的观点是否正确。
(2)某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂l1和l2的大小，他测力臂的方法是_______的(选填“正确”或“错误”)。如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中，则杠杆_______(选填“仍平衡”“向左倾斜”或“向右倾斜”)。
3.某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如表：
实验 钩码重 钩码上升的 绳端的 绳端移动的 机械效率 序号 ① ② /N 4 6 高度/m 0.1 0.1 拉力/N 1.8 2.4 距离/m 0.3 0.3 /% 74.1
(1)实验时，应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计；
(2)第2次实验中，拉力做的总功是_______ J，滑轮组做的有用功是_______ J，滑轮组的机械效率η=_____________(结果保留一位小数)。 (3)由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是 ______ 。 4.在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的3次测量，数据记录如下：
钩码上升测力计移实验 钩码 动滑轮 拉力/N 序号 重/N 重/N 1 2 3 4 4 6 0.5 0.9 0.5 2.3 2.5 3.3 有用 总功 机械效率 的 动 /% 功/J /J 高度/m 的距离/m 0.2 0.2 0.2 0.4 0.4 0.4 0.8 0.92 87.0 0.8 1.0 ① ② 80.0 ③
(1)完成表格中实验数据①、②和③的计算。
(2)通过比较_______两次实验数据(选填实验序号)，可以初步判断动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关。
(3)小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，你可以用_______两次实验数据来验证他的观点是不对的。
5.某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了如表中的实验数据。
实验 斜面的倾 物块重 斜面高 次数 斜程度 力G/N 1 2 3 较缓 较陡 最陡 5 5 5 度h/m 0.2 0.5 0.7 拉力 F/N 2.4 3.2 4.3 斜面长 机械效 度s/m 1 1 1 率η 41.7% 78.1% 81.4% (1)分析表中的数据可得出：斜面越缓越_______力(选填“省”或“费”)。 (2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5 m和1 m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5 N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为_______。
(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与__________和_____________有关。
(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力_______(选填“大于”“小于”或“等于”) 物块所受的摩擦力。
6.如图为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下：
Ⅰ.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
Ⅱ.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。 回答下列问题：
(1)步骤Ⅰ是为了研究动能大小与___________的关系。 (2)步骤Ⅱ是为了研究动能大小与___________的关系。
(3)该实验中斜面的作用是为了控制钢球_______的大小，木块的作用是为了比较钢球_____________的大小。
7.小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
(1)为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度)；如图所示，将同一个弹簧压缩_______(选填“相同”或“不同”)的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块 ，从而比较弹性势能的大小。
(2)若水平面绝对光滑，本实验将_______(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了。你认为小明的观点是_______的(选填“正确”或“错误”)，理由是__________________________。 8.纪念抗战胜利70周年阅兵式上，20架直升机组成的“70”字样编队飞过天安门上空。这些飞机所具有的重力势能的大小与哪些因素有关呢？同学们提出了如下猜想：猜想一：重力势能的大小可能与物体的高度有关；猜想二：重力势
能的大小可能与物体的质量有关。为了验证猜想，同学们进行了如图所示的实验探究，让物体下落冲击放置在沙面上的小桌(桌腿是三根钉子，其中一根图中未画出)。已知m (1)实验表明，下落的物体能够对其他物体_______，因此具有重力势能，在本实验中同学们通过观察小桌__________来比较物体重力势能的大小。 (2)关于猜想二，比较相关步骤_______可得出结论：在_______相同时，物体的质量越大，重力势能 _______。 (3)本实验探究用到的科学方法有转换法和 _________(选填“等效替代法”“控制变量法”“类比法”或“建立模型法”)。 十四 力 学 实 验(三) 1.【解析】本题考查杠杆平衡条件的探究。(1)当杠杆在水平位置平衡时，力臂和杠杆重合，便于测量力臂；(2)根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，在B点挂4个钩码时杠杆平衡；(3)根据杠杆平衡条件，当测力计竖直向下拉时，测力计的示数是1 N，现在测力计斜向下拉，拉力的力臂变小，故拉力要变大，大于1 N。 答案：(1)便于在杠杆上直接读出力臂的大小 (2)4 (3)大于 2.【解析】本题考查杠杆的平衡条件。(1)该实验中由于力的方向与杠杆垂直，力的作用点到支点的距离刚好等于力臂的长短，所以才会得出错误的结论。使用弹簧测力计改变拉力的方向，使力的方向与杠杆不再垂直，此时力的作用点到支点的距离不等于力臂，即可证明该实验结论是否正确。(2)硬币对杠杆的力是由于硬币的重力产生的，力的作用点应该在硬币重心的正下方，所以支点O到硬币中心的距离才是力臂。因此该同学的测量方法是错误的。从图中可以看出：l1>l2，由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，G左 答案：(1)匀速 (2)0.72 0.6 83.3% (3)见解析 4.【解析】本题考查动滑轮机械效率的探究实验。(1)第3次实验中，克服钩码的重力所做的功即为有用功：W有=Gh=6 N×0.2 m=1.2 J，拉力所做的总功是W总=Fs=3.3 N×0.4 m=1.32 J，所以此时动滑轮的机械效率是η=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=90.9%。(2)探究动滑轮的机械效率与动滑轮自重的关系时，必须控制钩码的重力相等。在第1和第2次实验中，钩码的重力都是4 N，动滑轮的重力不同，其机械效率也不相同；从而证明动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关。(3)在第1次和第3次实验中，动滑轮的自重相等即是同一个机械，但由于钩码的重力不同，其机械效率就不同，说明同一个动滑轮的机械效率还与钩码的重力有关，从而证明小明的观点是不对的。 答案：(1)①1.2 J ②1.32 J ③90.9% (2)1、2 (3)1、3 5.【解析】本题考查探究斜面的机械效率。(1)分析表中数据可知，斜面越缓拉力越小，则越省力。(2)有用功W有=Gh=5 N×0.5 m=2.5 J，总功W总=Fs=4.5 N×1 m=4.5 J，机械效率为η=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=55.6%。(3)由第4次和第2次数据可知：斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；综合分析可得出：斜面的机械效率与斜面倾斜程度和斜面粗糙程度有关。(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力与物块所受的摩擦力和物块所受重力沿斜面向下的分力是一对平衡力，大小相等，故物块所受的拉力大于物块所受摩擦力。 答案：(1)省 (2)55.6%(或56%) (3)斜面倾斜程度 斜面粗糙程度 (4)大于 6.【解析】本题考查探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。(1)实验中要通过控制变量法研究动能的大小与物体的质量和速度之间的关系，步骤Ⅰ 让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，是为了使小球到达水平面具有不同的速度，在质量相同时研究动能大小与速度之间的关系。(2)步骤Ⅱ让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，是为了使小球到达水平面具有相同的速度，在相同速度时研究动能大小与质量之间的关系。(3)该实验中斜面的作用是为了控制钢球速度的大小，木块的作用是为了比较钢球动能的大小。 答案：(1)速度 (2)质量 (3)速度 动能 7.【解析】本题主要考查控制变量法和转化法在实验中的应用。(1)按照控制变量法的要求，要探究弹性势能的大小与物体的弹性形变的关系，就必须控制其他变量不变，只改变弹簧的弹性形变的大小，即将同一个弹簧压缩不同的长度。通过比较木块被撞开的距离来判断弹性势能的大小。木块被撞开的距离越远，表明物体的弹性势能就越大。(2)若水平面绝对光滑，木块不受任何阻力的作用，木块将永远做匀速直线运动，因此无法判断弹性势能的大小，该实验无法进行。(3)木块在移动的过程中，要克服摩擦做功，机械能转化为内能。故能量并没有消失。 答案：(1)不同 移动距离的大小 (2)不能 (3)错误 木块克服摩擦力做功，机械能转化为内能 8.【解析】(1)下落的物体能够使小桌向下移动一定的距离，说明下落物体能对其他物体做功，因此具有重力势能，小桌下陷深度，体现了物体对其做功的多少，在本实验中同学们通过观察小桌下落的深度来比较物体重力势能的大小。(2)探究重力势能的大小可能与物体的质量有关，应控制质量不同，高度相同，故比较步骤乙、丙，由图可知，质量大的，小桌下落的深度大，即在高度相同 时，物体的质量越大，重力势能大。(3)本实验探究用到的科学方法有转换法和控制变量法。 答案：(1)做功 下降的深度 (2)乙、丙 高度 大 (3)控制变量法 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容