《2025年新课程示径学案作业设计九年级物理全一册苏科版》

22. (1) 在图甲中,画出力 F 的力臂(图中点 O 为支点).
(2) 如图乙所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍的示意图,将自拍杆看作一个轻质杠杆,点 O 是支点.请在图中画出施加在点 A 最小的动力$F_{1}和力F_{2}的力臂l_{2}$.
(3) 如图丙所示,杠杆在力$F_{1}$、$F_{2}$的作用下($F_{2}$未画出)处于平衡状态.点 O 为支点,$l_{2}是力F_{2}$的力臂,请在图中画出$F_{1}的力臂l_{1}和力F_{2}$的示意图.
]

答案：
(1) 从支点O向力F的作用线作垂线，垂线段即为力臂l，标垂直符号。
(2) 力F₂的力臂l₂：从支点O向F₂作用线作垂线，垂线段为l₂；最小动力F₁：连接OA（OA为最长力臂），F₁方向垂直OA向上（使杠杆逆时针转动平衡F₂）。
(3) F₁的力臂l₁：从支点O向F₁作用线作垂线，垂线段为l₁；力F₂：作用线垂直于l₂，方向斜向右下（使杠杆顺时针转动与F₁力矩平衡），作用线过l₂端点。
（注：具体图形需按上述描述在原图中规范绘制，力臂用虚线并标垂直符号，力用带箭头线段表示。）

23. 工人用 330 N 的拉力,使用定滑轮将质量为 30 kg 的物体 6 s 内匀速吊起 3 m,g 取 10 N/kg.试求：
(1) 工人做功的功率.
(2) 定滑轮的机械效率.

答案：
(1) 物体上升高度 $ h = 3\ m $，定滑轮绳子移动距离 $ s = h = 3\ m $。
工人做的总功 $ W_{总} = Fs = 330\ N × 3\ m = 990\ J $。
功率 $ P = \frac{W_{总}}{t} = \frac{990\ J}{6\ s} = 165\ W $。
(2) 物体重力 $ G = mg = 30\ kg × 10\ N/kg = 300\ N $。
有用功 $ W_{有} = Gh = 300\ N × 3\ m = 900\ J $。
机械效率 $ \eta = \frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% = \frac{900\ J}{990\ J} × 100\% \approx 90.9\% $。
(1) $ 165\ W $
(2) $ 90.9\% $