《2025年点拨训练九年级物理上册苏科版》

7.结合生活实际 某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”实验中,所用杠杆上相邻刻线间距离相等。
(1)实验前,要先将杠杆调至水平位置平衡,这是为了便于测量力臂,若杠杆左侧翘起,则需将平衡螺母向右侧调。
(2)一组实验数据如表,漏填的数据应为3N。
|序号|动力$F_{1}/N$|动力臂$l_{1}/cm$|阻力$F_{2}/N$|阻力臂$l_{2}/cm$|
|----|----|----|----|----|
|①|1|20|2|10|
|②|2|15|1.5|20|
|③| |5|1|15|
(3)二组某次实验情景如图甲所示,发现要使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计向下的拉力要超过其量程,为完成实验,下列操作可行的是B。(填字母)
A.向左移动钩码的悬挂点
B.向右移动弹簧测力计的悬挂点
C.向左移动平衡螺母
D.向右移动平衡螺母
(4)三组实验后还发现,动力和动力臂成反比,造成此结果的原因是实验时未改变阻力和阻力臂的乘积。
(5)四组利用图乙装置估测一根非匀质金属棒的重心位置。此时金属棒在水平位置保持平衡,金属棒上A点下方的细线上悬挂一质量为m的小球,AO两点间距离为l,需用天平测出金属棒的质量$m_{1}$(写出所测物理量及符号),便能计算出金属棒重心到支点O的距离为$\frac{ml}{m_{1}}$(用m、l及所测物理量符号表示)。
(6)模型建构 实验完成后,三组的小明想起,人们从地面上搬起重物时,常见的做法是直接弯腰(如图丙)或下蹲弯曲膝盖(如图丁)将重物搬起,哪种做法更好呢?下面建立模型说明这个问题。将人的脊柱简化为杠杆如图戊所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力$F_{3}$作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为$12^{\circ}$且保持不变。搬重物时重物对肩关节的拉力$F_{4}$等效作用在B点。在B点挂一重物,用弹簧测力计沿$F_{3}$方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角,即改变杠杆与水平面的夹角α,多次实验得出结论。
①当α角增大时,$F_{3}$变小(选填“变大”“变小”或“不变”)。
②若考虑人上半身的重力,则腰背部肌肉的实际拉力比$F_{3}$大(选填“大”或“小”)。
③由以上分析可得,图丁(选填“丙”或“丁”)中的做法更好。

答案：
(1)测量力臂;右
(2)3
(3)B
(4)阻力和阻力臂的乘积
(5)金属棒的质量 $ m_{1} $ ; $ \frac{ml}{m_{1}} $
(6)①变小 ②大 ③丁

8.教材素材题 如图甲,为了保证起重机在吊起货物时不会翻倒,在起重机左边配有一个重物$m_{0}= 3×10^{3}kg$,已知$AB= 1m$,$BC= 2m$,$CD= 9m$。现用起重机把货物匀速提起,不计绳重、摩擦和起重机本身重力,g取10N/kg。

(1)起重机可吊起货物的最大重力是$1 × 10^{4}$N。
(2)起重机吊臂前端的滑轮组如图乙所示(不考虑起重机倾倒),已知每个滑轮质量为200kg,若要匀速提起第(1)问中的货物,则拉力F是$4 × 10^{3}$N。
(3)若绳子以0.1m/s的速度匀速收紧,则3min内可以把重为$5×10^{3}N$的货物提升6m,该过程中克服货物重力做的功是$3 × 10^{4}$J。

答案：
(1) $1 × 10^{4}$
(2) $4 × 10^{3}$
(3)6; $3 × 10^{4}$