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九年级物理解答题一般
题目
杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具,如图是小明制作的杆秤的示意图.使用时,将待称物体挂在秤钩上,用手提起BBC(相当于支点)C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置DD,使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量,此秤最大称量是10kg10kg,秤砣最远可移至EE点,秤杆和秤钩的质量忽略不计,ABABBCBCBEBE的长度如图所示(g(g10N/kg)10N/kg),求:
(1)(1)提起哪处的秤纽,此秤的称量最大?
(2)(2)秤砣质量为多少?
(3)(3)当提起CC处秤纽称一袋质量为3.2kg3.2kg的荔枝时,DDCC之间的距离为多少?
知识点:杠杆的平衡条件、杠杆的平衡分析法及其应用、杠杆的应用章节:第11章 简单机械和功 / 11.1 杠杆

答案与解析

答案

(1)根据杠杆的平衡条件可知:当提着BB处秤纽、秤砣在EE点时,AA点所挂物体重为GA=G秤砣×BEABG_{A}=\frac{{G}_{秤砣}×BE}{AB},当提着CC处秤纽、秤砣在EE点时,AA点所挂物体重为GA\’=G秤砣×CEACG_{A}\’=\frac{{G}_{秤砣}×CE}{AC}
BE>CEBE \gt CEAB<ACAB \lt AC,故可得:GA>GA\’G_{A} \gt G_{A}\’,即提BB处秤纽时,此秤的称量最大。
(2)(2)由(1)可知,当提着BB处秤纽、秤砣挂在EE点、AA点秤钩挂着质量为10kg10kg的物体时,秤杆可以在水平位置平衡,则可列式:GAAB=G秤砣BEG_{A}\cdot AB=G_{秤砣}\cdot BE
G=mgG=mg可得:mAgAB=m秤砣gBEm_{A}g\cdot AB=m_{秤砣}g\cdot BE
m秤砣=mA×ABBE=10kg×0.02m0.5m=0.4kgm_{秤砣}=\frac{{m}_{A}×AB}{BE}=\frac{{10kg}_{}×0.02m}{0.5m}=0.4kg
(3)(3)当提起CC处秤纽称一袋质量为3.2kg3.2kg的荔枝时,阻力臂为
AC=AB+BC=0.02m+0.03m=0.05mAC=AB+BC=0.02m+0.03m=0.05m
根据杠杆的平衡条件可列式:G荔枝AC=G秤砣CDG_{荔枝}\cdot AC=G_{秤砣}\cdot CD
G=mgG=mg可得:m荔枝gAC=m秤砣gCDm_{荔枝}g\cdot AC=m_{秤砣}g\cdot CD
CD=m荔枝×ACm秤砣=3.2kg×0.05m0.4kg=0.4mCD=\frac{{m}_{荔枝}×AC}{{m}_{秤砣}}=\frac{3.2kg×0.05m}{0.4kg}=0.4m
故答案为:(1)提BB处秤纽时,此秤的称量最大。
(2)(2)秤砣的质量为0.4kg0.4kg
(3)D(3)DCC之间的距离为0.4m0.4m

解析

(1)根据杠杆的平衡条件可知:当提着BB处秤纽、秤砣在EE点时,AA点所挂物体重为GA=G秤砣×BEABG_{A}=\frac{{G}_{秤砣}×BE}{AB},当提着CC处秤纽、秤砣在EE点时,AA点所挂物体重为GA\’=G秤砣×CEACG_{A}\’=\frac{{G}_{秤砣}×CE}{AC}
BE>CEBE \gt CEAB<ACAB \lt AC,故可得:GA>GA\’G_{A} \gt G_{A}\’,即提BB处秤纽时,此秤的称量最大。
(2)(2)由(1)可知,当提着BB处秤纽、秤砣挂在EE点、AA点秤钩挂着质量为10kg10kg的物体时,秤杆可以在水平位置平衡,则可列式:GAAB=G秤砣BEG_{A}\cdot AB=G_{秤砣}\cdot BE
G=mgG=mg可得:mAgAB=m秤砣gBEm_{A}g\cdot AB=m_{秤砣}g\cdot BE
m秤砣=mA×ABBE=10kg×0.02m0.5m=0.4kgm_{秤砣}=\frac{{m}_{A}×AB}{BE}=\frac{{10kg}_{}×0.02m}{0.5m}=0.4kg
(3)(3)当提起CC处秤纽称一袋质量为3.2kg3.2kg的荔枝时,阻力臂为
AC=AB+BC=0.02m+0.03m=0.05mAC=AB+BC=0.02m+0.03m=0.05m
根据杠杆的平衡条件可列式:G荔枝AC=G秤砣CDG_{荔枝}\cdot AC=G_{秤砣}\cdot CD
G=mgG=mg可得:m荔枝gAC=m秤砣gCDm_{荔枝}g\cdot AC=m_{秤砣}g\cdot CD
CD=m荔枝×ACm秤砣=3.2kg×0.05m0.4kg=0.4mCD=\frac{{m}_{荔枝}×AC}{{m}_{秤砣}}=\frac{3.2kg×0.05m}{0.4kg}=0.4m
故答案为:(1)提BB处秤纽时,此秤的称量最大。
(2)(2)秤砣的质量为0.4kg0.4kg
(3)D(3)DCC之间的距离为0.4m0.4m

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