《2025年全效学习阶段发展评价九年级科学全一册浙教版》

12. 骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力。重600N的小明在1min内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9cm。求小腿肌肉对每只脚的拉力。

答案： 解：
1. 杠杆平衡条件：$F_1L_1 = F_2L_2$（$F_1$为动力，$L_1$为动力臂；$F_2$为阻力，$L_2$为阻力臂）。
2. 阻力及阻力臂：
小明重力$G = 600N$，双脚踮脚，每只脚承担阻力$F_2=\frac{G}{2}=\frac{600N}{2}=300N$；
由图乙知，阻力臂$L_2 = 8cm$。
3. 动力臂：由图乙，动力臂$L_1 = 8cm + 4cm = 12cm$。
4. 计算动力：
由$F_1L_1 = F_2L_2$得：
$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}=\frac{300N × 8cm}{12cm}=200N$。
结论：小腿肌肉对每只脚的拉力为$200N$。
$\boxed{200N}$

13. 杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为“0”刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA=5cm，OB=10cm。
(1)计算秤砣的质量。
(2)小金在B处标的刻度应为2 kgkg。若图中OC=2OB，则C处的刻度应为4 kgkg。
(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数＜(选填“＜”或“＞”)2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。

答案：
(1) $1 kg$
(2) $2 kg$，$4 kg$
(3) $＜$