零五网 全部参考答案 补充习题答案 2025年补充习题江苏九年级物理上册苏科版 第22页解析答案
10. 用图示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆上的钩码缓缓上升(杠杆较长)。
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,此时弹簧测力计的示数F为
0.5
N。钩码总重G为1.0 N,钩码上升的高度h为0.1 m,弹簧测力计移动的距离s为0.3 m,则杠杆的机械效率为
66.7
%。(结果保留一位小数)
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到如下表所列的两组数据。
|实验序数|钩码悬挂的位置|钩码总重G/N|钩码移动的距离h/m|拉力F/N|弹簧测力计移动的距离s/m|机械效率η/%|
|①|A点|1.5|0.10|0.7|0.30|71.4|
|②|B点|2.0|0.15|1.2|0.30|83.3|
根据表中的数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码重力有关,钩码重力越大,杠杆机械效率越高”的结论?
答:
不能
。请简要说明理由:
两次实验钩码被提升的高度和悬挂点位置都不同
;
没有控制变量

(3)不改变钩码个数,仅将悬挂点从点A移至点B,机械效率
变大
(变大/变小/不变)。
答案:【解析】:
本题主要考查杠杆机械效率的测量以及影响杠杆机械效率的因素,涉及弹簧测力计的读数、机械效率的计算以及对实验数据的分析等知识点。
(1)弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.1N,示数为0.5N。有用功为$W_{有}=Gh=1N×0.1m=0.1J$,总功为$W_{总}=Fs=0.5N×0.3m=0.15J$,则机械效率为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.1J}{0.15J}×100\%\approx66.7\%$。
(2)探究杠杆的机械效率与所挂钩码重力的关系时,需采用控制变量法,即控制钩码被提升的高度和杠杆悬挂点的位置不变,改变钩码的重力。而表格中两次实验钩码被提升的高度和悬挂点位置都不同,所以不能得出“杠杆的机械效率与所挂钩码重力有关,钩码重力越大,杠杆机械效率越高”的结论。
(3)不改变钩码个数,仅将悬挂点从点A移至点B,此时有用功不变,额外功是克服杠杆自重做功,由于提升高度不变,杠杆自重不变,额外功不变,总功等于有用功加额外功,所以总功不变,根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$可知,机械效率变大。
【答案】:
(1)0.5;66.7;
(2)不能;两次实验钩码被提升的高度和悬挂点位置都不同;没有控制变量;
(3)变大。
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