初中科學(xué)浙教版九年級(jí)上第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒第4節(jié)簡(jiǎn)單機(jī)械 市賽獲獎(jiǎng)

簡(jiǎn)單機(jī)械(2)A組1.如圖是研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置，要使杠桿在水平位置平衡，B處應(yīng)掛與A處同樣的鉤碼的個(gè)數(shù)為(A)A.6個(gè)B.4個(gè)D.3個(gè)D.2個(gè)eq\a\vs4\ac\hs10\co2(,,（第1題）,（第2題）)2.在探究杠桿平衡條件的時(shí)候，小明在均勻木板中間挖孔，孔中插一金屬桿，固定在鐵架臺(tái)上，木板可以圍繞中間點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為200克，A、B、C、D、E、F為掛鉤，已知AB＝BO＝OC＝CD，ABOCD的連線與EDF的連線垂直?，F(xiàn)在B處掛2個(gè)鉤碼，D處掛1個(gè)鉤碼，木板在水平位置平衡(如圖所示)。下列做法不能使木板重新平衡的是(A)A.在B、D兩處各加掛1個(gè)鉤碼B.在B處加掛2個(gè)鉤碼，D處加掛1個(gè)鉤碼C.B處掛2個(gè)鉤碼不變，把D處的1個(gè)鉤碼掛在E處D.B處掛2個(gè)鉤碼不變，把D處的1個(gè)鉤碼掛在F處(第3題)3.如圖所示，有一質(zhì)量不計(jì)的長(zhǎng)木板，左端可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在它的右端放一重為G的物塊，并用一豎直向上的力F拉著，當(dāng)物塊向左勻速滑動(dòng)時(shí)，木板始終在水平位置保持靜止，在此過(guò)程中，拉力F(A)A.變小B.變大C.不變D.先變大后變小如圖所示，以中點(diǎn)O作為支點(diǎn)，調(diào)節(jié)杠桿水平平衡，在O點(diǎn)右側(cè)距O點(diǎn)8格處掛2個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重力為牛，用彈簧測(cè)力計(jì)在O點(diǎn)的左側(cè)距O點(diǎn)4格處豎直向下拉，使杠桿在水平位置平衡，該拉力的大小為2牛，將彈簧測(cè)力計(jì)由圖示位置向左轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿始終保持水平平衡，則測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將增大(填“增大”“減小”或“不變”)。eq\a\vs4\ac\hs10\co2(,,（第4題）,（第5題）)5.如圖所示，某人用一根輕質(zhì)木棒挑起重為120牛的物體站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB長(zhǎng)為1.2米，重物懸掛處離肩膀距離BO為0.8米，則手在A端對(duì)木棒豎直向下的作用力大小為240牛。當(dāng)AO距離變小時(shí)，手在A端對(duì)木棒豎直向下的作用力將變大。(第6題)6.在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)杠桿左端低右端高，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母向內(nèi)(填“內(nèi)”或“外”)調(diào)節(jié)；在杠桿的右邊A處掛4個(gè)質(zhì)量均為50克的砝碼，如圖所示，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿左邊的B處豎直向下用牛的力來(lái)拉。(g取10牛/千克)7.如圖甲所示，小明在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。eq\a\vs4\al\co1(,（第7題）)(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向左(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。這樣做的好處是：便于在杠桿上直接讀出力臂。(2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼。杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為F1l1＝F2l2。他這樣得出的結(jié)論是否合理？不合理。為什么？實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論存在偶然性，(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問(wèn)題：若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是杠桿自重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。8.如圖所示，桿秤秤砣的質(zhì)量為千克，秤鉤懸掛處A與秤紐O間的距離為8厘米，掛上重物后，秤砣移至距O點(diǎn)32厘米的B處時(shí)，秤桿正好水平。求：eq\a\vs4\al\co1(,（第8題）)(1)所稱(chēng)物體的質(zhì)量。(2)刻度為3千克的秤星與秤紐O點(diǎn)間的距離。(“秤星”是指標(biāo)記在秤桿上用以讀取被測(cè)物體質(zhì)量的刻度，秤桿自重可忽略不計(jì))【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)設(shè)距離為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組9.如圖所示是小美和小麗探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置。eq\a\vs4\al\co1(,（第9題）)(1)小美先將杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡，在左、右兩側(cè)各掛如圖甲所示的鉤碼后，杠桿的左端下降。要使杠桿重新在水平位置平衡，如果不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點(diǎn)位置，只需將左邊鉤碼移動(dòng)兩個(gè)到右邊懸掛點(diǎn)即可。(2)小麗還想探究當(dāng)動(dòng)力和阻力在杠桿同側(cè)時(shí)杠桿的平衡情況，于是她將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉，結(jié)果杠桿轉(zhuǎn)至豎直位置，如圖乙所示。小麗在A點(diǎn)施加一個(gè)始終水平向右的拉力F，卻發(fā)現(xiàn)無(wú)論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡。你認(rèn)為原因是若將杠桿拉至水平位置，則F的力臂為0，即F的力與力臂之積為0。(3)他們認(rèn)為(2)中拉力是做功的。如果水平向右的拉力F大小不變，OA長(zhǎng)L，將杠桿從豎直位置拉著轉(zhuǎn)過(guò)30°的過(guò)程中，拉力F做功為eq\f(1,2)FL?！窘馕觥?1)設(shè)每個(gè)鉤碼重為G，杠桿上每小格長(zhǎng)l，左側(cè)力與力臂的乘積：5G×4l＝20Gl，右側(cè)力與力臂的乘積：2G×3l＝6Gl，因?yàn)?0Gl＞6Gl，所以杠桿左側(cè)下降；如果不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點(diǎn)位置，要使杠桿在水平位置平衡，設(shè)左側(cè)取下n個(gè)鉤碼掛到右側(cè)，則：(5－n)G×4l＝(2＋n)得n＝2。(2)若將杠桿拉至水平位置，F(xiàn)的力臂l為0，F(xiàn)l＝0，而鉤碼對(duì)杠桿的拉力與其力臂之積大于0，則杠桿無(wú)法平衡。(3)將杠桿從豎直位置拉著轉(zhuǎn)過(guò)30°，拉力F的作用點(diǎn)在力F的方向上移動(dòng)的距離為eq\f(1,2)L，所以W＝Fs＝F·eq\f(1,2)L＝eq\f(1,2)FL。(第10題)10.如圖所示，用作用在A端的力F將均勻木棒從圖示位置慢慢拉到接近水平位置，判斷拉力F的大小變化情況。(1)拉力F始終沿水平方向?！敬稹坷始終沿水平方向時(shí)，F(xiàn)的力臂減?。欢景鬐的力臂增大，所以F逐漸增大。(2)拉力F始終沿豎直方向?！敬稹坷始終沿豎直方向時(shí)，F(xiàn)與G的力臂同時(shí)增大，且它們力臂的比值始終等于2∶1，所以F不變。(第11題)11.如圖所示，高0.8米、重1100牛、均勻的圓柱形木柱M，截面半徑為0.3米，將它豎直放在水平地面上時(shí)，木柱所受的重力與地面對(duì)它的支持力是一對(duì)平衡力；若要使木柱的A點(diǎn)離開(kāi)地面，至少需要用多大的力？【解析】圓柱在