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九年级物理填空题一般
题目
杠杆是一种古老又现代的机械,在古代和现在人们在生活和生产中大量使用杠杆.

(1)(1)如图11甲所示,《天工开物》里记载的舂米机,把稻谷放在碗里,使石球上下运动,这种杠杆属于______杠杆,如图11乙所示,生活中的钢丝钳与舂米机______(选填"""不是")(选填"是"或"不是")同一类杠杆;
(2)(2)如图22所示,用一轻直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上,直杆始终与杠杆垂直,使杠杆始终在水平位置平衡.弹簧测力计示数为2N2N.机翼模型所受的重力为______NN.当对模型水平向右吹风时,弹簧测力计的示数将变______;
(3)(3)如图33甲所示,水平地面上一长方体密度均匀的实心物体,质量为90kg90kg,已知AB=0.8mAB=0.8m,BC=0.6mBC=0.6m,要把它翻转立放在地面上,如图33乙所示;在翻转的过程中,不打滑,至少要对物体做功______JJ.
知识点:杠杆的平衡条件、杠杆的分类章节:第11章 简单机械和功 / 11.1 杠杆

答案与解析

答案


(1)(1)由图11甲可知,OO为支点,人作用在AA处的力为动力,石球的重力为阻力,则舂米机在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,好处是省距离给人带来方便;
生活中的钢丝钳在使用时,其动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,所以它们不是同一类杠杆。
(2)(2)22中,由杠杆的平衡条件可得G×L=F×LG\times L_{左}=F\times L_{右},即:G×4L=2N×3LG\times 4L=2N\times 3L
解得机翼模型所受的重力:G=1.5NG=1.5N
当对模型水平向右吹风时,模型上方的空气流速比下方的空气流速大,模型上表面受到的空气压强比下表面受到的空气压强小,使得模型受到了一个向上的升力,导致杠杆左端所受的拉力减小,而阻力臂和动力臂不变,由杠杆的平衡条件可知杠杆右端的拉力变小,即测力计的示数将变小。
(3)(3)根据杠杆的平衡条件,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,若以CC棱为支点,动力臂等于ACAC时最长,过AA点作ACAC的垂线,且动力方向垂直于ACAC向上,即为最小动力FF的位置,如图所示:

在翻转的过程中,不打滑,根据功的原理知,动力做功等于克服物体重力做的功,
图中重心高度为BCBC的一半,即h1=12×0.6m=0.3mh_{1}=\frac{1}{2}\times 0.6m=0.3m
当长方体物体翻转到最高点时,ACAC竖直,且AC=  AB2+BC2=(0.8m)2+(0.6m)2=1mAC=\sqrt{\;AB^{2}+BC^{2}}=\sqrt{(0.8m)^{2}+(0.6m)^{2}}=1m
此时重心的高度为ACAC的一半,即h2=12×1m=0.5mh_{2}=\frac{1}{2}\times 1m=0.5m
则重心升高的高度为:h=h2h1=0.5m0.3m=0.2mh=h_{2}-h_{1}=0.5m-0.3m=0.2m
所以,至少要对物体做功:W=Gh=mgh=90kg×10N/kg×0.2m=180JW=Gh=mgh=90kg\times 10N/kg\times 0.2m=180J
故答案为:(1)费力;不是;(2)1.5\left(2\right)1.5;小;(3)180\left(3\right)180

解析


(1)(1)由图11甲可知,OO为支点,人作用在AA处的力为动力,石球的重力为阻力,则舂米机在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,好处是省距离给人带来方便;
生活中的钢丝钳在使用时,其动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,所以它们不是同一类杠杆。
(2)(2)22中,由杠杆的平衡条件可得G×L=F×LG\times L_{左}=F\times L_{右},即:G×4L=2N×3LG\times 4L=2N\times 3L
解得机翼模型所受的重力:G=1.5NG=1.5N
当对模型水平向右吹风时,模型上方的空气流速比下方的空气流速大,模型上表面受到的空气压强比下表面受到的空气压强小,使得模型受到了一个向上的升力,导致杠杆左端所受的拉力减小,而阻力臂和动力臂不变,由杠杆的平衡条件可知杠杆右端的拉力变小,即测力计的示数将变小。
(3)(3)根据杠杆的平衡条件,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,若以CC棱为支点,动力臂等于ACAC时最长,过AA点作ACAC的垂线,且动力方向垂直于ACAC向上,即为最小动力FF的位置,如图所示:

在翻转的过程中,不打滑,根据功的原理知,动力做功等于克服物体重力做的功,
图中重心高度为BCBC的一半,即h1=12×0.6m=0.3mh_{1}=\frac{1}{2}\times 0.6m=0.3m
当长方体物体翻转到最高点时,ACAC竖直,且AC=  AB2+BC2=(0.8m)2+(0.6m)2=1mAC=\sqrt{\;AB^{2}+BC^{2}}=\sqrt{(0.8m)^{2}+(0.6m)^{2}}=1m
此时重心的高度为ACAC的一半,即h2=12×1m=0.5mh_{2}=\frac{1}{2}\times 1m=0.5m
则重心升高的高度为:h=h2h1=0.5m0.3m=0.2mh=h_{2}-h_{1}=0.5m-0.3m=0.2m
所以,至少要对物体做功:W=Gh=mgh=90kg×10N/kg×0.2m=180JW=Gh=mgh=90kg\times 10N/kg\times 0.2m=180J
故答案为:(1)费力;不是;(2)1.5\left(2\right)1.5;小;(3)180\left(3\right)180

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