专题：简单机械（答案）公开课.docx

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1、专题：简单机械实验探究答案解析部分(1)静止；便于测量力臂，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响(2) C(3) 1.8；变小；变大(1)杠杆处于平衡状态，是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态；为了消除杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响，让杠杆的重心通过支点，所以杠杆在水平位置 平衡，杠杆自身的重力对杠杆平衡没有影响；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于直 接从杠杆上测量力臂.(2)实验中，如图所示的方式悬挂钩码，杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果， 采用这种方式是不妥当的.这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多，故选C.(3)图中所示的弹簧测力计的分度值是0.2N,故示数为L8N；弹簧测力计沿虚线

2、方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡时，动力臂变小，阻力、阻力臂不 变，根据杠杆平衡条件得，动力变大，弹簧测力计示数变大.故答案为：(1)静止；便于测量力臂，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；(2)C； (3) 1.8； 变小；变大.1. (1)平衡(2)不变(3)杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。(1)实验前杠杆如图甲左端高、右端低，处于静止状态，则此时杠杆处于平衡状态；(2)根据丙图可知，当杠杆转过一定角度时，动力臂和阻力臂都在减小，但是动力臂和阻 力臂的比值保持不变，根据昌=台可知，弹簧测力计的示数保持不变。Cj(3)小刚同学用如图丁所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与小明同学得出的

3、杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是：杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。2. (1)右(2) 1.2；偏小(3)杠杆自身存在重力，使测的拉力偏大(1)根据甲图可知，杠杆的左端重，右端轻，因此平衡螺母应该向右调节，直到杠杆在水 平位置平衡。(2)设杠杆上每个刻度长为L,根据杠杆的平衡条件FL=F2L2得到:Fx5L=(0.5Nx3)Lx4L, 解得：F=1.2NO由于弹簧测力计的示数比B点处的实际拉力偏小，所以在弹簧测力计进行 竖直向下拉的测量时，需要重新调零。(3)使弹簧测力计竖直向上拉，结果发现测出的拉力大小仍然与杠杆平衡的条件不相符， 其原因是：杠杆自身存在重力，使测的拉力偏大。3. (1)没

4、有考虑偶然性(2) 一； (3)杠杆存在自重(1)如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据，根据这一次实验数据，甲同学立即分 析得出杠杆的平衡条件，这种做法的不足是：没有考虑偶然性。(2)如图乙所示，乙同学设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数 为R；第二种弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2,第一种实验方案更方便。根据乙图可知，第二种拉力的力臂小于第一种拉力的力臂，根据杠杆的平衡条件FLi=F2L2 可知，第二次拉力大于第一次，即FF2。(3)乙同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与甲同学得出的杠杆平衡条件 不相符，其主要原因是：杠杆存在自重。4. (1)可以改变拉力方

5、向，且方便测量出相应的力臂长度，使实验结论更加可靠(2) 6(1)利用这个装置进行实验的优点为：可以改变拉力方向，且方便测量出相应的力臂长度， 使实验结论更加可靠。(2)根据丙图可知，图像为一条双曲线，则B与Li成反比例关系，即二者的乘积相等。当 Fi 为 4N 时,Li=7.5cm,则得到：4Nx7.5cm=Fix5cm；解得：Fi=6cmo5. (1)平衡(2)每组动力与阻力，动力臂和阻力臂大小都相等，实验数据单一重复，不具有普遍性(3) 1/F2(4) M1L1/L2(1)小科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，此时杠杆处于 平衡状态。(2)观察表格数据可知，我认为

6、图乙所示方案的缺陷是：每组动力与阻力，动力臂和阻力臂大小都相等，实验数据单一重复，不具有普遍性。(3)为了进一步确定L2和F2的函数关系，他应该利用以上数据作L2和1/F2之间的关系图像。(4)根据杠杆的平衡条件BLkF2L2得到：GiL 尸 GL2；MigLi=mgL2；M|Li=mL2；解得：血=等L2(1) 66.6%(2)大；大(3) C(4)不能(1)根据第1组数据得到，承担重力的绳子段数n=九=，=霖=3,根据“奇动偶定”可知,绳头应该系在动滑轮上，如下图所示：第3次实验中滑轮组的机械效率为：=萨=管=黑；:x 66.6%；(2)根据W额=W总-W有可知，三次实验中额外功分别为：O

7、.UJ、0.13J和0.2J,结合表格 数据可知：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所 做的额外功变大，滑轮组的机械效率变大。(3)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了获得多组数据归纳出物理规 律，故选C。(4)根据表格数据可知，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高，因此本实验不能推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。6. (1) 74.1%(2)要克服动滑轮重力做额外功(3)变大(1)表格中数据切=黑x 100% = 74.1%；(2)比较实验1、2,第2次的机械效率较低，主要原因是：要克服动滑轮重力做额外功。w r r(3)根据公式亮=同可知

8、,当物体的重力不变时,动滑轮的重力越小,滑轮组的机 械效率越高，因此：若在实验2中用一个更轻的滑轮替代原来的滑轮提升同样的钩码，装 置的机械效率将变大。7. (1)甲(2)越低(3)物重越重(1)从物体移动。.1米，儿而绳子自由端移动。.3米，可知本实验中滑轮组是3段绳子，故 答案为甲；(2)第二次使用了两个动滑轮，第一次使用了一个动滑轮，第二次的机械效率低于第一次 的机械效率，故使用不同的滑轮组提升相同的重物口寸，动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越 大)，滑轮组的机械效率越低；(3)第3次实验提升的物重大于第一次提升的物重，效率高于第一次，故使用同一滑轮组,提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高

9、。故答案为(1)甲(2)越低(3)重物越重(1) 2(2)使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向(3)改变所挂钩码重，重复上述实验(1)根据图甲可知，测力计的量程为5N,分度值为0.2N,则示数为2N；(2)根据表格可知，当使用定滑轮沿不同方向拉动测力计时，测力计的示数始终等于钩码重力，且绳子移动的距离等于钩码上升的高度，那么得到结论：使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向。(3)小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性，还需改变所挂钩码重，重复上述实验。8. (1)(2)匀速；Gi/2Fi(3)滑轮组不改变的情况下，增加或减少物重G,同样测量弹簧秤的拉力F,计管出机械 效率大小

10、，并进行比较从而得出结论。(1)根据图片可知，如果自由端的拉力方向向下，那么绳头应该系在定滑轮上，如下图所不：(2)小金应当匀速向下拉动弹簧秤。该滑轮组的机械效率 = =答=3=奈。(3)小金想进一步探究物重大小对该滑轮组的机械效率有何影响，请设计实验方案为：滑 轮组不改变的情况下，增加或减少物重G,同样测量弹簧秤的拉力F,计算出机械效率大小， 并进行比较从而得出结论。9. (1) 88.9%(2)高(3) C(4) 12第2次实验中滑轮组的机械效率为T =营叫=篝x 100% =:黑黑x 100% xVV 广： r oJ.3/V XU.o/fL88.9%；(2)纵向分析数据可得结论：用同一滑

11、轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；(3)根据“用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高”可知，使用该滑轮组 再次将重8N的物体匀速提升10cm (此时物重比第3次实验的物重还大)，则此时滑轮组的 机械效率应该大于90.9%,而它又不可能是100%,只能为92.1%,故选C；（4）根据图丁可知，当动滑轮重为4N时，滑轮组的机械效率为75%；若忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率=号卫=、WU 十 6即:75% =GG+4N解得：G=12No10. （1） 1、2 或 3、4（2）当斜面倾角不同时，倾角越大越费力（1）根据实验1、2或3、4可知，当斜面倾角相同而物体重力不同时，拉力

12、F与重力G的 比值相同，那么得到结论：斜面倾角相同时，使用鞋面省力的情况与物体重力无关。（2）实验1、4或2、3中，物块的重力相同但是斜面倾角不同，即倾角越大，拉力F与重 力G的比值越大，那么得到结论：当斜面倾角不同时，倾角越大越费力。11. （1）省；高（2） 55.6%； 2（3）大于（4）盘山公路、引桥（1）根据表格数据可知，斜面越缓，拉力越小，即斜面越省力；斜面越陡，机械效率越高。（2）此时斜面的机械效率为：=白=答=黑黑55.6%。探究斜面的粗糙程度对机 械效率的影响时，需要控制斜面的倾斜程度（斜面的高和长）相等，而改变接触面，故选实 验4和2。（3）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动

13、物块时，物体受到沿斜面向上的拉力，沿斜面向 下的摩擦力和重力的分力，此时F=G分+f,则物体受到的拉力大于物块受到的摩擦力。（4）斜面在生产和生活中应用广泛，生产或生活中利用斜面的实例：盘山公路、引桥。12. （1） 80.6%（2）费力（3）大于（4）在斜面接触面粗糙程度相同时（或其他条件相同时），斜面的倾斜程度越大，斜面的机 械效率越高（1）第三次实验中有用功为：WGh=5Nx0.25m=1.25J；总功为：W总=Fs=3.lNx0.5m=l.55J；那么斜面的机械效率为： =X 100% = 寓X 100% = 80.6%。WqJL.5”（2）将表格中第二列和第五列的数据分析得到：斜面越

14、陡，越费力。（3）当物体在斜面上做匀速直线运动时，物体受到沿斜面向上的拉力F、沿斜面向下的摩 擦力和重力的分力，根据二力平衡的知识得到：F=f+G分力，因此拉力F大于物体受到的摩 擦力。（4）将第二列和最后一列的数据进行对比得到：在斜面接触面粗糙程度相同时（或其他条 件相同时），斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。13. （1）重力越大；动滑轮的重力；2和3；乙；80%（2）减小接触面的粗糙程度（3）不能省功；B（1）比较实验1和2可知，在所有滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。 比较实验3和4可知，二者动滑轮的重力不同，因此滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力 有关；探究滑轮组机械效率与提升钩码的高度无关是，必须控制其它因素相同而改变高度，故选 2和3；在第5次实验中，钩码上升的高度h=0.2m,绳端移动的距离也是s=0.2m。根据s=nh可知， 承担绳子的段数n=l,应该是乙图；