学年中考物理强化训练探究滑轮的特点.docx
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学年中考物理强化训练探究滑轮的特点
2019-2020学年度八年级物理强化训练——探究滑轮的特点
考点一:
动滑轮的使用特点
1.某小组同学研究“使用动滑轮匀速提起物体时,所用竖直向上拉力F的大小与哪些因素
有关”。
他按如图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验,并将相应的滑轮重力,物体重力和拉力F的大小记录在表一、二中
(1)分析比较表一或表二中F与G的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
使用动滑
物
轮匀速提起物体,______。
(2)分析比较实验序号______的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
使用动滑轮匀速提起物体,当G相等时,G越大,F越大。
物滑
(3)小轩同学分析F和G的关系时发现F始终小于G,所以得出使用动滑轮匀速提起物
物物
体______省力(选填能或不能),但她发现并没有省一半力,这其中的原因可能是______。
若要得出的结论尽可能接近使用动滑轮能省一半力,该对实验器材进行怎么的调整:
______。
2.在研究动滑轮使用特点的实验中,各小组按照图(a)中所受的实验器材进行实验,每个
小组的实验器材都相同(摩擦力可忽略不计),甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码,
竖直向上拉弹簧测力计,每次都匀速提起钩码,如图(a)所示。
乙、丙两个小组的同学实
验时,没有注意按照要求规范操作,他们斜向上拉弹簧测力计,匀速提起钩码,实验情况分别如图(b)、(c)所示。
各小组的实验数据记录在表格中。
1甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件,得出动滑轮使用特点的初步结论是:
使用动滑轮匀速提起重物,______。
2同学们查阅相关资料得知:
若不计动滑轮自身的重力,使用动滑轮匀速提升重物时,可
以省一半力…由此,他们分析了表一中的实验数据,求出滑轮的重力为______牛。
3分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象,初步分析甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是:
______。
4分析比较实验序号1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的实验数据和相关条件,得出的初步结论是:
______。
3.小科同学为了探究“使用动滑轮的省力情况“,使用了如图所示的实验装置。
实验前,他用弹簧测力计测得动滑轮的重为1.0N,每个钩码重为0.5N;实验过程中,多次改变动滑
轮所挂钩码的数量,分别计下每次所挂钩码的重及对应的弹簧测力计示数,并将其填写在设计的记录表中。
(1)分析实验效据可以得出,在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数F与钩码的重G以及动滑轮的重G的关系为______;
0
(2)根据小科同学的实验结果,请你谈谈对“使用动滑轮能省力“的认识:
______。
考点二:
定滑轮与动滑轮的区别
1.小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,装置图如下图所示.
(1)在探究定滑轮时,照图乙操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊
环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会___________(“变大”、“变小”或“不变”),其理由是______________________________。
(2)在探究动滑轮时,照图丙操作,记录数据如下表,分析数据发现,测力计的示数F大
于物重G的一半,与课本结论存在差异,其原因是__________________________.请给出一条减小此差异的建议________________________________________。
2.物理实验要遵循实事求是的原则小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中完成了如图所示的实验并记录了数据.
回答下列问题:
(1)由表中数据可看出,使用定滑轮时乙图
______等于不等于,这是由于______;
使用动滑轮时丙图
______等于不等于,是由于没有考虑______.
请你对小明的实验方法提出合理的改进意见就定滑轮、动滑轮分别提一条.______;
______.
3.同学们在一起研究滑轮的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:
使用定滑轮______.
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示据此可以证明:
使用动滑轮___________.
(3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:
利用滑轮组提
升重物能否省功呢?
为此,他们进行的实验如丙图所示.实验中不用滑轮组提升重物需做功______J,而借助滑轮组提升重物需做功______J,由此可见,借助滑轮组提升重物能够
省力却不省功,你认为此时额外做功的主要原因是______________
4.小梦同学用如图所示的装置“研究定滑轮和动滑轮的特点”。
(1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和______。
(2)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(3)请将小梦设计的记录表格中未填写的测量项目补充完整。
(4)比较1和2两次实验可知:
使用定滑轮的好处是______。
(5)依据杠杆平衡条件分析,使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半,
但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是______。
5.如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置,他按图示提起钩码时注意保持弹簧测力计匀速移动,分别测得数据如表所示:
请你分析:
(1)比较弹簧测力计示数的大小,可知:
使用动滑轮的好处是_____。
(2)比较弹簧测力计拉力的方向,可知:
使用定滑轮的好处是_____。
(3)把钩码升高相同的高度,比较(b)和(c)实验弹簧测力计移动的距离,可知:
使用动滑轮_____。
(4)根据(c)实验的数据可计算出动滑轮的自重为_____N(不计摩擦和绳重)。
6.物理实验要遵循实事求是的原则。
小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如图所示的实验并记录了数据。
通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏差。
请回答下列问题:
(1)由表中数据可看出,使用定滑轮时(乙图)F______(等于/不等于)G,这是由于______;
1
请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见______。
(2)使用动滑轮时(丙图)F______(等于/不等于),主要是由于没有考虑______。
2
考点三:
滑轮组的使用特点
1.下图是某兴趣小组测量滑轮组拉力大小和物重关系实验的示意图。
实验步骤如下:
第一步:
他们用弹簧测力计拉动绳子自由端,将总重为6N的钩码从A位置匀速提升到B位置,弹簧测力计对绳的拉力为F为2.3N。
1
第二步:
之后换用9N的物体再做实验,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F为3.3N。
2
请回答:
(1)在步骤一中弹簧测力计如何使用:
_______;
(2)实验结果发现,用滑轮组提升重物时,拉力大小与物重____(填“有关”或“无关”);(3)若要探究拉力大小和滑轮重力大小关系,则应改变_________
(4)若动滑轮的重力为0.6N,学生发现,拉力F≠1/2(G+G),这是为什么:
_____________
动物
2019-2020学年度八年级物理强化训练——探究滑轮的特点参考答案
考点一:
动滑轮的使用特点
1.某小组同学研究“使用动滑轮匀速提起物体时,所用竖直向上拉力F的大小与哪些因素
有关”。
他按如图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验,并将相应的滑轮重力,物体重力和拉力F的大小记录在表一、二中
(1)分析比较表一或表二中F与G的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
使用动滑
物
轮匀速提起物体,______。
(2)分析比较实验序号______的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
使用动滑轮匀速提起物体,当G相等时,G越大,F越大。
物滑
(3)小轩同学分析F和G的关系时发现F始终小于G,所以得出使用动滑轮匀速提起物
物物
体______省力(选填能或不能),但她发现并没有省一半力,这其中的原因可能是______。
若要得出的结论尽可能接近使用动滑轮能省一半力,该对实验器材进行怎么的调整:
______。
【答案】当G相同时,G越大,F越大1、6(或2、7或3、8或4、9或5、10)滑物
滑轮有重力或存在摩擦力
换用轻质的滑轮或更重的物体
能
动
【解析】
解:
(1)分析表一或表二中F与G的数据及相关条件可知,动滑轮的重力相同,被提升的物
物
重不同,且G越大,拉力F越大,可得出的初步结论是:
当G相同时,G越大,F越大;
物滑物
(2)要得到“使用动滑轮匀速提起物体,当G相等时,G越大,F越大”的结论,应控
物滑
制物重相同,且选用不同的动滑轮,由表格数据可知,应分析比较实验序号1、6(或2、7或3、8或4、9或5与10)的数据;
(3)分析F和G的关系时发现F始终小于G,所以得出使用动滑轮匀速提起物体能够省
物物
力;
当G=0N且不考虑摩擦力时,使用动滑轮匀速提升物体时,所用竖直向上拉力F的大小才滑
等于物体重力的一半;若发现使用动滑轮时并没有省一半力,这其中的原因可能是动滑轮有重力或存在摩擦力;
若要得出的结论尽可能接近使用动滑轮能省一半力,应换用轻质的滑轮或更重的物体。
故答案为:
(1)当G相同时,G越大,F越大;
滑物
(2)1、6(或2、7或3、8或4、9或5、10);
(3)能;动滑轮有重力或存在摩擦力;换用轻质的滑轮或更重的物体。
2.在研究动滑轮使用特点的实验中,各小组按照图(a)中所受的实验器材进行实验,每个
小组的实验器材都相同(摩擦力可忽略不计),甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码,竖直向上拉弹簧测力计,每次都匀速提起钩码,如图(a)所示。
乙、丙两个小组的同学实
验时,没有注意按照要求规范操作,他们斜向上拉弹簧测力计,匀速提起钩码,实验情况分别如图(b)、(c)所示。
各小组的实验数据记录在表格中。
1甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件,得出动滑轮使用特点的初步结论是:
使用动滑轮匀速提起重物,______。
2同学们查阅相关资料得知:
若不计动滑轮自身的重力,使用动滑轮匀速提升重物时,可
以省一半力…由此,他们分析了表一中的实验数据,求出滑轮的重力为______牛。
3分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象,初步分析甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是:
______。
4分析比较实验序号1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的实验数据和相关条件,得出的初步结论是:
______。
【答案】可以省力0.2
拉力方向不同
拉力与竖直方向角度越大越费力
【解析】
解:
①比较了实验序号1、2、3弹簧测力计的示数和对应的物体重力,可知使用动滑轮匀速提起重物,可以省力;
2由F=(G+G′)得,滑轮的重力G′=2F-G=2×0.6N-1N=0.2N;
3当提升重物相同时,所用拉力的方向不同,得到的弹簧测力计的示数不同,由此可知拉力方向不同影响拉力的大小;
4观察图片分析数据可知,使用动滑轮匀速提起同一重物,测力计与竖直方向夹角不同,拉力的大小不同,测力计与竖直方向夹角越大,拉力也越大。
故答案为:
①可以省力;②0.2;③拉力方向不同;④拉力与竖直方向角度越大越费力。
3.小科同学为了探究“使用动滑轮的省力情况“,使用了如图所示的实验装置。
实验前,他用弹簧测力计测得动滑轮的重为1.0N,每个钩码重为0.5N;实验过程中,多次改变动滑
轮所挂钩码的数量,分别计下每次所挂钩码的重及对应的弹簧测力计示数,并将其填写在设计的记录表中。
(1)分析实验效据可以得出,在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数F与钩码的重G以及动滑轮的重G的关系为______;
0
(2)根据小科同学的实验结果,请你谈谈对“使用动滑轮能省力“的认识:
______。
【答案】F=(G+G);当所挂钩码重小于或等于动滑轮重时,不省力;当所挂钩码重大于
0
动滑轮重时,省力
【解析】
解:
(1)分析实验数据可知,在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,拉力等于钩码和动滑轮
总重的一半,即:
F=(G+G);
0
(2)根据表中数据可知:
当所挂钩码重小于或等于动滑轮重时(前2组数据),拉力F大
于或等于钩码的重力,不省力;当所挂钩码重大于动滑轮重时(后面几组数据),拉力F小于钩码的重力,省力。
所以,若要使用动滑轮省力,所挂物体的重G要大于动滑轮重,即G>G。
动
故答案为:
(1)F=(G+G);
(2)当所挂钩码重小于或等于动滑轮重时,不省力;当所
0
挂钩码重大于动滑轮重时,省力。
考点二:
定滑轮与动滑轮的区别
1.小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,装置图如下图所示.
(1)在探究定滑轮时,照图乙操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊
环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会___________(“变大”、“变小”或“不变”),其理由是______________________________。
(2)在探究动滑轮时,照图丙操作,记录数据如下表,分析数据发现,测力计的示数F大
于物重G的一半,与课本结论存在差异,其原因是__________________________.请给出一条减小此差异的建议________________________________________。
【答案】
(1)
变小
测力计有重力
(2)
动滑轮本身有重力
将动滑轮的重力
计算在物体的重力里
【解析】
(1)测力计倒过来使用时,弹簧测力计受力情况是:
受到向上绳子的拉力(大小等于钩码
重),受到向下的重力和手的向下拉力,这时测力计测量的是手向下的拉力,大小等于绳
子自由端的拉力与测力计的重力之差,所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重;
(2)人在提升重物时把动滑轮也提起了,所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因;
由于转轴之间有摩擦,绳也有一定重量,导致拉力增大;“使用动滑轮能省一半力”是在
不考虑动滑轮和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的自重和摩擦是客观
存在的,要减小此差异,则动滑轮的重力不能忽略;建议是减小动滑轮的重力,或者将动滑轮的重力计算在物体的重力里。
故答案为:
(1)
变小
测力计有重力
(2)
动滑轮本身有重力
将动滑轮的重
力计算在物体的重力里。
2.物理实验要遵循实事求是的原则小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中完成了如图所示的实验并记录了数据.
回答下列问题:
(1)由表中数据可看出,使用定滑轮时乙图
______等于不等于,这是由于______;
使用动滑轮时丙图
______等于不等于,是由于没有考虑______.
请你对小明的实验方法提出合理的改进意见就定滑轮、动滑轮分别提一条.
______;
______.
【答案】不等于;没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力;不等于;没有考虑动滑轮受到的
重力;使用定滑轮时,弹簧测力计的挂钩应该挂在绳子自由端;使用动滑轮时,先测出钩码和动滑轮的总重(或采用轻质滑轮或增加钩码重)
【解析】
解:
(1)对定滑轮图中的测力计进行受力分析:
受到向上绳子的拉力(大小等于钩码重),
向下受到测力计外壳的重力和手向下的拉力.图中手拉测力计挂钩,因此测力计测量的是
手向下的拉力而不是绳子自由端的拉力.所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验
会造成F的测量会小于物重,所以使用定滑轮时F≠G的主要原因是:
没有考虑弹簧测力11
计外壳受到的重力.
动滑轮的使用:
“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮和摩擦的理想情况下才成立
的,在实际实验中,动滑轮的物重和摩擦是客观存在的.由表中数据可知,随着物重的增
加,测力计的示数变大,但比物重的一半要大,这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论
偏差较大.其主要原因是没有考虑动滑轮受到的重力.
(2)改进:
①使用定滑轮时,弹簧测力计的挂钩应该挂在绳子自由端,其读数才是用定滑轮提升物体时绳子自由端的拉力值.
②使用动滑轮时,可以先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系或采用轻质滑轮.
故答案为:
(1)不等于;没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力;不等于;没有考虑动滑轮受到的重力;
(2)①使用定滑轮时,弹簧测力计的挂钩应该挂在绳子自由端;②使用动滑轮时,先测出钩码和动滑轮的总重(或采用轻质滑轮或增加钩码重);
3.同学们在一起研究滑轮的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:
使用定滑轮______.
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示据此可以证明:
使用动滑轮___________.
(3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:
利用滑轮组提
升重物能否省功呢?
为此,他们进行的实验如丙图所示.实验中不用滑轮组提升重物需做功______J,而借助滑轮组提升重物需做功______J,由此可见,借助滑轮组提升重物能够省力却不省功,你认为此时额外做功的主要原因是______________
【答案】
(1)能改变动力方向,但不能省力
(2)能省力,但不能改变力的方向
(3)0.20.24
动滑轮的自重或滑轮转轴处有摩擦
【解析】
(1)从甲图中可看出,三种拉力情况,每次拉力的方向都不相同,在实验过程中不断改变
拉力的方向,观察测力计的示数都为1N,等于物重,可得出结论:
定滑轮可以改变力的方
向,但不省力;
(2)在图乙中,拉力F=0.6N<G=1N,故使用动滑轮时省力,但不能改变力的方向;
(3)提升物体所做的有用功W=Gh=2N×0.1m=0.2J,使用滑轮组时所用拉力F=0.8N,弹
有用
簧测力计移动距离s=30cm=0.3m,所做的总功W=Fs=0.8N×0.3m=0.24J,经比较W<W,
总有用总
所以使用轮组不能省功,原因是:
动滑轮的自重或滑轮转轴处有摩擦。
故答案为:
(1)改变力的方向,但不省力;
(2)省力,但不能改变力的方向;
(3)0.2;0.24;动滑轮的自重或滑轮转轴处有摩擦。
4.小梦同学用如图所示的装置“研究定滑轮和动滑轮的特点”。
(1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和______。
(2)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(3)请将小梦设计的记录表格中未填写的测量项目补充完整。
(4)比较1和2两次实验可知:
使用定滑轮的好处是______。
(5)依据杠杆平衡条件分析,使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半,
但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是______。
【答案】刻度尺;匀速;可以改变用力方向;动滑轮有重力
【解析】
解:
(1)还需要测量长度的刻度尺;
(2)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使钩码上升;
(3)还需要测量钩码的重力G/N;弹簧测力计移动的距离s/m;
(4)不省力但是向下用力,故使定滑轮可以改变用力的方向;
(5)由于动滑轮有重力,由F=(G+G)=G+G,可知拉力大于物体重力的一半。
动物动物
故答案为:
(1)刻度尺;
(2)匀速;(3)钩码的重力G/N;弹簧测力计移动的距离s/m;(4)可以改变力的方向;(5)动滑轮有重力。
5.如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置,他按图示提起钩码时注意保持弹簧测力计匀速移动,分别测得数据如表所示:
请你分析:
(1)比较弹簧测力计示数的大小,可知:
使用动滑轮的好处是_____。
(2)比较弹簧测力计拉力的方向,可知:
使用定滑轮的好处是_____。
(3)把钩码升高相同的高度,比较(b)和(c)实验弹簧测力计移动的距离,可知:
使用动滑轮_____。
(4)根据(c)实验的数据可计算出动滑轮的自重为_____N(不计摩擦和绳重)。
【答案】
(1)能省力
(2)可以改变力的方向(3)费距离(4)0.2
【解析】
(1)在(c)中,拉力F=0.6N<G=1N,故使用动滑轮时省力;
(2)在(b)中,拉力F=1.1N,G=1N,没有省力,但是向下用力,故使用定滑轮可以改变用力的方向;
(3)在(b)中,弹簧测力计移动的距离为0.2m,在(c)中弹簧测力计移动的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离;
(4)根据s=nh可得,绳子股数=2F-G=2×0.6N-1N=0.2N。
,∵∴动滑轮重为G
动
故本题答案为:
(1)能省力;
(2)可以改变力的方向;(3)费距离;(4)0.2。
6.物理实验要遵循实事求是的原则。
小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如图所示的实验并记录了数据。
通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏差。
请回答下列问题:
(1)由表中数据可看出,使用定滑轮时(乙图)F______(等于/不等于)G,这是由于______;
1
请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见______。
(2)使用动滑轮时(丙图)F______(等于/不等于),主要是由于没有考虑______。
2
【答案】不等于;没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力;将弹簧测力计倒过来使用;不等于;动滑轮的重力
【解析】解:
(1)由表中数据可知,使用定滑轮时拉力F不等于G;
1
对定滑轮图中的测力计进行受力分析:
受到向上绳子的拉力(大小等于钩码重),向下受
到测力计外壳的重力和手向下的拉力。
图中手拉测力计挂钩,因此测力计测量的是手向下
的拉力而不是绳子自由端的拉力。
所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验会造成
F的测量会小于物重,所以使用定滑轮时F≠G的主要原因是:
没有考虑弹簧测力计外壳受11
到的重力;
改进方法:
将弹簧测力计倒过来使用或水平拉动弹簧测力计;或实验前先测出弹簧测力计自身的重力;
(2)由表中数据可知,使用动滑轮时拉力F不等于G;
2
动滑轮的使用:
“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮和摩擦的理想情况下才成立
的,在实际实验中,动滑轮的物重和摩擦是客观存在的。
由表中数据可知,随着物重的增
加,测力计的示数变大,但比物重的一半要大,这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大;其主要原因是没有考虑动滑轮受到的重力。
故答案为:
(1)不等于;没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力;将弹簧测力计倒过来使用;
(2)不等于;动滑轮的重力。
考点三:
滑轮组的使用特点
1.下图是某兴趣小组测量滑轮组拉力大小和物重关系实验的示意图。
实验步骤如下:
第一步:
他们
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- 学年 中考 物理 强化 训练 探究 滑轮 特点