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2014版實(shí)驗(yàn)活動(dòng)練習(xí)冊(cè)九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)華師大版

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1. 如圖所示,甲物重$5N$,乙物重$3N$,甲、乙均保持靜止?fàn)顟B(tài),不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)自重。則甲對(duì)地面的壓力大小和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別是( )。
A. $0$,$3N$
B. $0$,$5N$
C. $2N$,$5N$
D. $2N$,$3N$

答案:1. 首先分析彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù):彈簧測(cè)力計(jì)受到乙物向右的拉力,因?yàn)橐椅镏?G_{乙}=3N$,且乙物靜止,根據(jù)二力平衡,彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)乙物的拉力$F = G_{乙}=3N$。又因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)的示數(shù)等于彈簧測(cè)力計(jì)受到的拉力,所以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為$3N$。2. 然后分析甲對(duì)地面的壓力:對(duì)甲物進(jìn)行受力分析,甲物受到重力$G_{甲}=5N$、彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)甲物向上的拉力$F'=F = 3N$(相互作用力,大小相等)和地面對(duì)甲物的支持力$F_{支}$。由于甲物靜止,根據(jù)力的平衡條件$G_{甲}=F'+F_{支}$。則地面對(duì)甲物的支持力$F_{支}=G_{甲}-F'=5N - 3N=2N$。根據(jù)力的作用是相互的,甲對(duì)地面的壓力$F_{壓}=F_{支}=2N$。所以甲對(duì)地面的壓力大小是$2N$,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是$3N$,答案是D。
2. 如圖所示,使用定滑輪提升重物,若不計(jì)摩擦,當(dāng)分別在$A$方向、$B$方向和$C$方向拉重物時(shí)( )。
A. $A$方向拉力最小
B. $B$方向拉力最小
C. $C$方向拉力最小
D. 三個(gè)方向拉力一樣大
(第 2 題圖)

答案:
解:定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,其支點(diǎn)為滑輪的中心。根據(jù)杠桿平衡條件$F_1L_1 = F_2L_2$,對(duì)于定滑輪,阻力為物體重力$G$,阻力臂為定滑輪半徑$r$。
當(dāng)在$A$、$B$、$C$三個(gè)方向拉重物時(shí),動(dòng)力臂都等于定滑輪的半徑$r$。
即$F_A× r = G× r$,$F_B× r = G× r$,$F_C× r = G× r$,所以$F_A = F_B = F_C = G$。
答案:D。
3. 下列關(guān)于定滑輪的說(shuō)法中,正確的是(
C
)。
A. 定滑輪就是邊緣有凹槽,整體固定不動(dòng)的輪子
B. 定滑輪在生活中應(yīng)用很廣泛,因?yàn)樗苁×?br>C. 使用定滑輪不能省力,但是能改變力的方向
D. 以上說(shuō)法都不正確
答案:C
4. 如圖所示,定滑輪兩側(cè)繩端分別掛有實(shí)心鐵塊和銅塊,并且保持靜止不動(dòng),現(xiàn)將它們同時(shí)浸沒(méi)在水中,則( )。
A. 它們?nèi)匀槐3朱o止
B. 銅塊下降,鐵塊上升
C. 銅塊上升,鐵塊下降
D. 無(wú)法判定
(第 4 題圖)

答案:
本題可先根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)得出鐵塊和銅塊的重力關(guān)系,再分析它們浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力大小關(guān)系,最后比較兩邊力與力臂的乘積,從而判斷定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。
步驟一:分析定滑輪靜止時(shí)鐵塊和銅塊的重力關(guān)系
定滑輪不省力,定滑輪兩側(cè)繩端分別掛有實(shí)心鐵塊和銅塊,并且保持靜止不動(dòng),根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)可知,此時(shí)$G_{鐵}L = G_{銅}L$($L$為定滑輪的半徑,即力臂),所以$G_{鐵}= G_{銅}$。
根據(jù)$G = mg=\rho Vg$($\rho$為物質(zhì)密度,$V$為物體體積,$g$為重力加速度),因?yàn)?\rho_{鐵}<\rho_{銅}$,$G_{鐵}= G_{銅}$,$g$為定值,所以由$V=\frac{G}{\rho g}$可知$V_{鐵}>V_{銅}$。
步驟二:分析鐵塊和銅塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力大小關(guān)系
根據(jù)阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$($\rho_{液}$為液體密度,$V_{排}$為排開(kāi)液體的體積),當(dāng)它們同時(shí)浸沒(méi)在水中時(shí),$\rho_{液}$(水的密度)和$g$相同,因?yàn)?V_{鐵}>V_{銅}$,所以$F_{浮鐵}>F_{浮銅}$。
步驟三:比較兩邊力與力臂的乘積
左邊:$(G_{銅}-F_{浮銅})L$;右邊:$(G_{鐵}-F_{浮鐵})L$。
因?yàn)?G_{鐵}= G_{銅}$,$F_{浮鐵}>F_{浮銅}$,所以$(G_{銅}-F_{浮銅})L>(G_{鐵}-F_{浮鐵})L$,即銅塊一側(cè)力與力臂的乘積大于鐵塊一側(cè)力與力臂的乘積。
因此,銅塊下降,鐵塊上升,答案選$\boldsymbol{B}$。
5. 下列關(guān)于旗桿頂上的滑輪作用的敘述中,正確的是( )。
A. 省力,可改變力的作用方向
B. 省距離,可改變力的作用方向
C. 不能省力,可改變力的作用方向
D. 以上說(shuō)法都正確

答案:
C