初中科学浙教版九年级上第3章能量的转化与守恒第4节简单机械 市赛获奖

简单机械(2)A组1.如图是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使杠杆在水平位置平衡，B处应挂与A处同样的钩码的个数为(A)A.6个B.4个D.3个D.2个eq\a\vs4\ac\hs10\co2(,,（第1题）,（第2题）)2.在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间点O自由转动。每个钩码的质量为200克，A、B、C、D、E、F为挂钩，已知AB＝BO＝OC＝CD，ABOCD的连线与EDF的连线垂直。现在B处挂2个钩码，D处挂1个钩码，木板在水平位置平衡(如图所示)。下列做法不能使木板重新平衡的是(A)A.在B、D两处各加挂1个钩码B.在B处加挂2个钩码，D处加挂1个钩码C.B处挂2个钩码不变，把D处的1个钩码挂在E处D.B处挂2个钩码不变，把D处的1个钩码挂在F处(第3题)3.如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着，当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F(A)A.变小B.变大C.不变D.先变大后变小如图所示，以中点O作为支点，调节杠杆水平平衡，在O点右侧距O点8格处挂2个钩码，每个钩码重力为牛，用弹簧测力计在O点的左侧距O点4格处竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，该拉力的大小为2牛，将弹簧测力计由图示位置向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则测力计的读数将增大(填“增大”“减小”或“不变”)。eq\a\vs4\ac\hs10\co2(,,（第4题）,（第5题）)5.如图所示，某人用一根轻质木棒挑起重为120牛的物体站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB长为1.2米，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8米，则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为240牛。当AO距离变小时，手在A端对木棒竖直向下的作用力将变大。(第6题)6.在探究杠杆平衡条件的实验中，某同学发现杠杆左端低右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向内(填“内”或“外”)调节；在杠杆的右边A处挂4个质量均为50克的砝码，如图所示，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆左边的B处竖直向下用牛的力来拉。(g取10牛/千克)7.如图甲所示，小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。eq\a\vs4\al\co1(,（第7题）)(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向左(填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：便于在杠杆上直接读出力臂。(2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码。杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为F1l1＝F2l2。他这样得出的结论是否合理？不合理。为什么？实验次数太少，结论存在偶然性，(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是杠杆自重影响实验结果。8.如图所示，杆秤秤砣的质量为千克，秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为8厘米，挂上重物后，秤砣移至距O点32厘米的B处时，秤杆正好水平。求：eq\a\vs4\al\co1(,（第8题）)(1)所称物体的质量。(2)刻度为3千克的秤星与秤纽O点间的距离。(“秤星”是指标记在秤杆上用以读取被测物体质量的刻度，秤杆自重可忽略不计)【解】(1)G·OA＝G砣·OB，mg·OA＝m砣g·OB，m＝eq\f(OB,OA)m砣＝eq\f(32厘米,8厘米)×千克＝2千克。(2)设距离为x，G′·OA＝G砣·x，m′g·OA＝m砣g·x，x＝eq\f(m′,m砣)OA＝eq\f(3千克,千克)×8厘米＝48厘米。B组9.如图所示是小美和小丽探究杠杆平衡条件的实验装置。eq\a\vs4\al\co1(,（第9题）)(1)小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左、右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的左端下降。要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将左边钩码移动两个到右边悬挂点即可。(2)小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示。小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡。你认为原因是若将杠杆拉至水平位置，则F的力臂为0，即F的力与力臂之积为0。(3)他们认为(2)中拉力是做功的。如果水平向右的拉力F大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为eq\f(1,2)FL。【解析】(1)设每个钩码重为G，杠杆上每小格长l，左侧力与力臂的乘积：5G×4l＝20Gl，右侧力与力臂的乘积：2G×3l＝6Gl，因为20Gl＞6Gl，所以杠杆左侧下降；如果不改变钩码总数和悬挂点位置，要使杠杆在水平位置平衡，设左侧取下n个钩码挂到右侧，则：(5－n)G×4l＝(2＋n)得n＝2。(2)若将杠杆拉至水平位置，F的力臂l为0，Fl＝0，而钩码对杠杆的拉力与其力臂之积大于0，则杠杆无法平衡。(3)将杠杆从竖直位置拉着转过30°，拉力F的作用点在力F的方向上移动的距离为eq\f(1,2)L，所以W＝Fs＝F·eq\f(1,2)L＝eq\f(1,2)FL。(第10题)10.如图所示，用作用在A端的力F将均匀木棒从图示位置慢慢拉到接近水平位置，判断拉力F的大小变化情况。(1)拉力F始终沿水平方向。【答】拉力F始终沿水平方向时，F的力臂减小；而木棒G的力臂增大，所以F逐渐增大。(2)拉力F始终沿竖直方向。【答】拉力F始终沿竖直方向时，F与G的力臂同时增大，且它们力臂的比值始终等于2∶1，所以F不变。(第11题)11.如图所示，高0.8米、重1100牛、均匀的圆柱形木柱M，截面半径为0.3米，将它竖直放在水平地面上时，木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对平衡力；若要使木柱的A点离开地面，至少需要用多大的力？【解析】圆柱在