零五网 全部参考答案 亮点给力提优课时作业本答案 2026年亮点给力提优课时作业本八年级数学上册苏科版 第116页解析答案
杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种.在长沙东郊楚墓出土的公元前700年前的文物中,已有各种精制的秤砣、秤杆、秤盘、提纽等.如图,杆秤由秤杆、秤砣、秤盘、提纽组成.秤盘固定悬挂在秤杆AB的端点A处,提纽固定在点O处,秤砣悬挂的位置记为点C.杆秤称物符合杠杆原理“动力×动力臂=阻力×阻力臂”.

设秤盘的质量为$ m_0 $,秤砣的质量为$ m_1 $,物体的质量为$ m $,$ OA = l_0 $,$ OC = l $.由杠杆原理,得$ l_0 × (m_0 + m) = l × m_1 $.已知$ AB = 55 \, \mathrm{cm} $,$ OA = 4 \, \mathrm{cm} $,$ m_0 = 50 \, \mathrm{g} $,$ m_1 = 200 \, \mathrm{g} $.(秤杆自身的质量忽略不计,秤砣可以悬挂在点B处)
(1) $ l $随着$ m $的变化而变化,求$ l $关于$ m $的函数表达式;
(2) 在秤杆AB上可以标出质量的刻度,求零刻度所对应的点与点O之间的距离;
(3) 在保持秤杆和秤盘不变的基础上,对于提纽O的位置和秤砣的质量,改变其中一个时,另一个保持不变.
① 在下列选项中,能使称重范围变大的有
AD
(填写所有正确的选项);
A. 提纽O的位置向左移 B. 提纽O的位置向右移
C. 秤砣的质量变小 D. 秤砣的质量变大
② 若将提纽O的位置向左移动,使OA的长变为原来的一半,则杆秤的最大称重值为
5 250
g;
③ 由于生锈,秤砣的质量会变大,导致杆秤称物的质量有偏差,用生锈的秤砣称得一个物体的质量为550 g,且该物体的实际质量为580 g.求生锈秤砣的质量.
答案:(1) 因为$l_0 × (m_0 + m) = l × m_1$,$l_0=OA=4\ \mathrm{cm}$,$m_0=50\ \mathrm{g}$,$m_1=200\ \mathrm{g}$,所以$4(50+m)=200l$,即$l=\frac{1}{50}m+1$.
(2) 因为零刻度时,$m=0\ \mathrm{g}$,所以$l=\frac{1}{50}m+1=1\ \mathrm{cm}$.
所以零刻度所对应的点与点O之间的距离为1 cm.
(3) ① AD
② 5 250 解析: 因为$l_0 × (m_0 + m) = l × m_1$,$l_0=OA=2\ \mathrm{cm}$,$m_0=50\ \mathrm{g}$,$m_1=200\ \mathrm{g}$,$AB=55\ \mathrm{cm}$,所以$OB=55-2=53(\mathrm{cm})$. 当$l=OB=53\ \mathrm{cm}$时,$2(50+m)=53×200$,解得$m=5\ 250\ \mathrm{g}$. 所以将提纽O的位置向左移动,使OA的长变为原来的一半,则杆秤的最大称重值为5 250 g.
③ 由(1),得$l=\frac{1}{50}m+1$,令$m=550\ \mathrm{g}$,得$l=\frac{1}{50}×550+1=12(\mathrm{cm})$. 设生锈秤砣的质量为$x\ \mathrm{g}$. 由题意,得$4×(50+580)=12x$,解得$x=210$. 所以生锈秤砣的质量为210 g.
解析:
【分析】
本题利用杠杆原理“动力×动力臂=阻力×阻力臂”解决杆秤问题,核心公式为$ l_0(m_0 + m) = l m_1 $。(1)问将已知量代入公式,整理得到$ l $关于$ m $的函数;(2)问零刻度对应物体质量$ m=0 $,代入函数即可求距离;(3)问①分析各选项对最大称重的影响,②利用OA变化后的最大秤砣力臂(OB)代入公式求最大称重,③先根据称得质量求对应力臂,再结合实际质量列方程求生锈秤砣质量。
【解析】
(1) 将$ l_0=OA=4\ \mathrm{cm} $,$ m_0=50\ \mathrm{g} $,$ m_1=200\ \mathrm{g} $代入杠杆公式$ l_0(m_0 + m) = l m_1 $,得:
$ 4(50 + m) = 200l $,
两边同除以200,整理得:$ l = \frac{1}{50}m + 1 $。
(2) 零刻度对应物体质量$ m=0\ \mathrm{g} $,将$ m=0 $代入(1)的函数:
$ l = \frac{1}{50}×0 + 1 = 1\ \mathrm{cm} $,
即零刻度对应点与O的距离为1 cm。
(3) ① 分析选项:
提纽O左移:OA减小,OB=AB-OA增大,最大力臂$ l $增大,由$ m = \frac{l m_1}{l_0} - m_0 $,$ l $增大、$ l_0 $减小,最大称重$ m $变大,A正确,B错误;
秤砣质量$ m_1 $变小:$ m = \frac{l m_1}{l_0} - m_0 $,$ m_1 $变小,最大称重$ m $变小,范围变小;$ m_1 $变大,最大称重$ m $变大,范围变大,故C错误,D正确。
综上选AD。
② OA变为原来一半,即$ l_0=2\ \mathrm{cm} $,最大力臂$ l=OB=AB-OA=55-2=53\ \mathrm{cm} $,代入公式:
$ 2(50 + m) = 53×200 $,
解得:$ 100 + 2m = 10600 $,$ 2m=10500 $,$ m=5250\ \mathrm{g} $。
③ 先求称得550g时对应的力臂$ l $:
代入(1)的函数,$ l = \frac{1}{50}×550 +1 =12\ \mathrm{cm} $;
设生锈秤砣质量为$ x\ \mathrm{g} $,实际质量$ m=580\ \mathrm{g} $,代入杠杆公式:
$ 4×(50 +580)=12x $,
计算得:$ 2520=12x $,$ x=210\ \mathrm{g} $。
【答案】
(1) $ l=\frac{1}{50}m +1 $;
(2) 1 cm;
(3) ① AD;② 5250;③ 210 g
【知识点】
杠杆原理、一次函数应用、一元一次方程应用
【点评】
本题结合物理杠杆原理与数学知识,考查公式变形、函数求值、方程应用,关键是理解杆秤各量的关系,正确代入公式分析,属于跨学科基础应用题,难度适中。
【难度系数】
0.5
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