73. 74. 75. 76. 77. 78. 79. 80. 81. 82. 83. 84. 85. 86. 87. 88. 89. 90. 91. 92. 93. 94. 95. 96. 97. 98. 99. 100.
五、实验探究题
1.(2011浙江绍兴,第28题)如图是小敏自制的一个电磁跷跷板。小狗、小猫模型站在一个可绕光滑转轴的轻质杆上。它的工作过程是:当处于如图位置时,两触点断开,电磁铁失去磁性,在小狗重力作用下,小狗端下降,反复上述过程。
(1)如果小猫、小狗站立点离转轴的距离分别是7厘米和5厘米,小猫模型的质量为100克,则该跷跷板要能正常工作,小狗模型的重力应略大于 牛;
(2)如果该跷跷板电路连接正确、两触点接触良好,但不能正常工作,可以改进的方法是
(只要写出一点即可)。
【答案】(1)1.4 (2)将小狗模型适当向左移动(或提高电源电压、或适当增加小狗模型的质量等)。
2.(2011年安徽省 第18题)某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下: ①用轻绳悬挂杠杆一端的D点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在占点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平; ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2,回答下列问题:
(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至G,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)Gh1/Fh2×100% (2)杠杆的自重 (3)变大 3.(2011安徽芜湖,第18题)如图所示,在一次野外活动中,某同学先后用甲、乙两种方式杠着同样的包裹前时。两种方式中哪种更轻便、更合理?请从物理学的角度说明理由。
【答案】甲图方式更轻便合理。两种方式的动力臂大致相同,阻力相等,根据杠杆原理,甲方式的阻力臂小,所以手施加的动力小,感觉轻便。
4.(2011年福建省福州 第26题第3小题)(3)如图18所示,在研究杠杆平衡条件时,为了使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向___(选填“左”或“右”)调节。
【答案】右
5.(2011年福建省福州 第29题(4分)如图21所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N。
(1)实验时要竖直向上且____拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,是_____N,则滑轮组的机械效率是_____。
(2)若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率将____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(不计摩擦)
【答案】(1)匀速 2.4 75% (2)增大
6.(2011年广东省广州市 第25题)用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图16所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.A、B哪段重些呢?甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想:
甲: A较重; 乙: B较重;
丙: A、B一样重.
A图16
B
(1)请设计一个简易实验,判断A、B的轻重.
所用器材: 操作方法: 现象及结论:
(2)为进一步研究类似A、B轻重的问题,某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验.杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图17所示。
图17
①根据图17的实验,可以判断 同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”) ②根据图17的实验,该同学得出结论:只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡.
弹簧测力计
图18
a.这个结论是否正确?
b.用图18所示的装置,怎样通过实验来说明该结论是否正确. 【答案】(1)托盘天平;将A、B两段胡萝卜分别放在已经调平的托盘天平两边托盘上; 托盘下降的那边胡萝卜比较重;如果两边平衡,说明两段胡萝卜一样重; (2)甲 a不正确
b:1.将弹簧测力计斜向右(或斜向左)拉,保持杠杆水平平衡。2.读出动力:测力计的示数F1;量出动力作用点到支点的距离L1;3. 用测力计测出三个钩码的重力即阻力大小F2,量出阻力作用点到支点的距离L2;4.计算F1×L1的值与F2×L2的值,再进行比较,可以得出上述结论不正确。
7.(2011甘肃兰州,第30题)在探究“杠杆平衡条件”的实验中:(1)某同学将杠杆悬挂起来,发现杠杆的右端低,左端高,他应该将杠杆两端的平衡螺母向 调节,是杠杆在 位置平衡。
(2)在杠杆两端挂钩码,不断改变动力或动力臂的大小,调节阻力或着阻力臂的大小,使杠杆在原来的位置重新平衡,记录数据如下表:
根据表中的数据你得出杠的平衡条件是 。
(3)根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂。他得出此错误结论的原因是: 。
【答案】(1)左 水平位置
(2)F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂) (3)将不同的物理量进行了加法运算 8.(2011广东湛江,第24题)在湛江港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小华提出了以下的猜想:
杆
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