零五网 全部参考答案 课课练答案 2026年课课练九年级物理上册苏科版 第23页解析答案
2. 如图11-6-2所示是一种电梯的结构示意图,电梯轿厢在电梯井中沿竖直通道上下运行。钢索的两端分别固定在电梯井顶部的A点和B点,钢索绕过重15 000 N的电梯轿厢E下的滑轮,托起整个厢体,又跨过电梯井顶部由电动机驱动的轮轴C,在C和B之间吊起与动滑轮相连的配重D。该电梯限载十人(一人的质量按60 kg计算,g取10 N/kg,忽略摩擦及钢索的质量)。请回答:
(1)若按满载量的一半配置配重,则配重的质量是
1 800
kg。
(2)当电梯满载匀速上升时,A、B两点受到的拉力各是多大?

图11-6-2
答案:(1) 1 800
(2) $F_A=10\ 500\ \mathrm{N}$ $F_B=9\ 000\ \mathrm{N}$
解析:
【分析】
首先明确滑轮类型:轿厢下方的滑轮为动滑轮,承担轿厢与乘客的总重力;配重下方的滑轮也为动滑轮,承担配重的重力。解题思路:(1)先计算满载时人的总重力,根据“按满载量的一半配置配重”,配重重力为轿厢自重加上一半的满载人的重力,再由重力公式求配重质量;(2)电梯匀速运动时受力平衡,动滑轮的拉力为所承担总重力的一半,据此分别计算A、B两点的拉力。
【解析】
(1)满载时,10人的总重力:$G_{\mathrm{人}}=m_{\mathrm{人总}}g=10×60\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6000\ \mathrm{N}$。
按满载量的一半配置配重,配重的重力为轿厢自重加上一半的满载人的重力:$G_{\mathrm{配}}=G_{\mathrm{轿}}+\frac{1}{2}G_{\mathrm{人}}=15000\ \mathrm{N}+\frac{1}{2}×6000\ \mathrm{N}=18000\ \mathrm{N}$。
配重的质量:$m_{\mathrm{配}}=\frac{G_{\mathrm{配}}}{g}=\frac{18000\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=1800\ \mathrm{kg}$。
(2)电梯满载匀速上升时,轿厢和人的总重力:$G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{轿}}+G_{\mathrm{人}}=15000\ \mathrm{N}+6000\ \mathrm{N}=21000\ \mathrm{N}$。
轿厢下方的滑轮为动滑轮,受力平衡时,A点拉力为总重力的一半:$F_A=\frac{G_{\mathrm{总}}}{2}=\frac{21000\ \mathrm{N}}{2}=10500\ \mathrm{N}$。
配重下方的滑轮为动滑轮,受力平衡时,B点拉力为配重重力的一半:$F_B=\frac{G_{\mathrm{配}}}{2}=\frac{18000\ \mathrm{N}}{2}=9000\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 1800;(2) $F_A=10500\ \mathrm{N}$,$F_B=9000\ \mathrm{N}$
【知识点】
动滑轮的特点、重力计算、受力平衡
【点评】
本题结合电梯结构考查动滑轮的应用,关键是明确各滑轮类型,理解动滑轮省力原理及匀速运动的受力平衡条件,需理清各部分重力关系,难度适中。
【难度系数】
0.4
3. 甲、乙、丙三人要合抬一重物,如图11-6-3所示,已知物重 600 N。现有两根一样长的硬棒及绳子(硬棒及绳的自重不计),请你设计出一种方法,使三人肩头承受的压力都相等。在图中画出示意图表示你设计的抬重物的方法。

图11-6-3
答案:
3. 如所示,$AO = 2OB,CD = CE$
解析:
【分析】要使三人肩头承受的压力相等,先计算每人承担的力:总重600N,三人平分则每人承担200N。对于甲所在的杠杆,O为支点,甲的力作用在A点,乙和丙的总力作用在O点,根据杠杆平衡条件可确定AO与OB的长度关系;对于乙和丙所在的硬棒,需让两人力相等,需将绳子挂在硬棒中点,使两人力臂相等从而力相等。
【解析】1. 每人承担的力:$F=\frac{600N}{3}=200N$。2. 对甲侧杠杆,支点为O,根据杠杆平衡条件:$F_甲×AO=(F_乙+F_丙)×OB$,代入$F_甲=200N$,$F_乙+F_丙=200N+200N=400N$,得$200×AO=400×OB$,即$AO=2OB$。3. 对乙丙侧硬棒,要使两人力相等,需将绳子挂在硬棒中点C,即$CD=CE$,此时乙、丙力臂相等,力均为200N。
【答案】如所示,$AO = 2OB,CD = CE$
【知识点】杠杆平衡条件,力的平衡
【点评】本题结合杠杆平衡原理和力的分配设计抬重物方案,需灵活运用杠杆知识确定力臂关系,难度适中。
【难度系数】0.4
4. 某学习小组制作了一个测量液体密度的工具——密度秤。他们使用的器材有:长度为0.6 m的轻质杆、容积为$1×10^{-4}m^3$的空桶、重为2 N的秤砣、刻度尺、细线若干。制作过程大致为:先将空桶悬挂于轻质杆的端点A处,手提O处秤纽,移动秤砣至B点时,轻质杆恰好处于水平平衡状态,如图11-6-4所示;用刻度尺量出OA长度为0.2 m,OB长度为0.1 m;接着,根据推导出的刻度规律,即可在杆上不同位置处标注相应的密度值,完成密度秤的制作。进行液体密度测量时,将待测液体装满桶,手提秤纽,移动秤砣使轻质杆水平平衡,此时读取秤砣所挂处的密度值即为待测液体密度。(g取10 N/kg)
(1) 根据推导可得待测液体密度$\rho$(单位$kg/m^3$)与秤砣所挂位置到B点距离$l$(单位 m)的函数关系式为
$\rho=10^4 l$

(2) 标注“0”刻度线的位置距离A端
0.3
m,该密度秤的最大测量值为
$3×10^3$
$kg/m^3$。
(3) 在标上刻度值后,用水对该密度秤的准确度进行检验,请写出检验方法:
在空桶中加满水,再将秤砣移至B点右侧0.1 m处,若能平衡,则该密度秤准确

(4) 下列几种改进方案中,能提高密度秤测量精度的是
A、B
。(本题多选)
A. 换用重力小的秤砣
B. 换用质量不变、容积大的空桶
C. 减小秤纽位置与A端的距离
D. 换用容积不变、质量小的空桶

答案:4. (1) $\rho=10^4 l$
(2) 0.3 $3×10^3$
(3) 在空桶中加满水,再将秤砣移至B点右侧0.1 m处,若能平衡,则该密度秤准确
(4) A、B
解析:
【分析】
密度秤的工作原理是杠杆平衡条件,解题时先利用空桶平衡的情况求出空桶重力,再对装待测液体时的杠杆平衡进行推导,得到液体密度与秤砣位置的关系,进而解决各问题。
【解析】
1. 推导液体密度与秤砣位置的关系:
设空桶重力为$G_{桶}$,秤砣重力$G_{砣}=2N$,OA=0.2m,OB=0.1m。空桶平衡时,由杠杆平衡条件:$G_{桶} · OA = G_{砣} · OB$,代入得$G_{桶} × 0.2m = 2N × 0.1m$,解得$G_{桶}=1N$。
当桶内装待测液体时,液体重力$G_{液}=\rho g V$($V=1×10^{-4}m^3$),此时杠杆平衡:$(G_{桶} + G_{液}) · OA = G_{砣} · (OB + l)$($l$为秤砣到B点的距离)。将空桶平衡的$G_{桶} · OA = G_{砣} · OB$代入,消去后得:$\rho g V · OA = G_{砣} · l$。代入数值化简得:$\rho = 10^4 l$。
2. 求“0”刻度线位置和最大测量值:
“0”刻度线对应液体密度为0,即空桶平衡时秤砣在B点,A到B的距离为$OA + OB = 0.2m + 0.1m = 0.3m$,故“0”刻度线距A端0.3m。杆总长0.6m,O点到右端距离为$0.6m - 0.2m = 0.4m$,秤砣最大移动距离$l_{max}=0.4m - 0.1m = 0.3m$,代入$\rho=10^4 l$得最大密度$\rho_{max}=10^4 × 0.3 = 3×10^3 kg/m^3$。
3. 密度秤准确度检验:
水的密度为$1×10^3 kg/m^3$,代入$\rho=10^4 l$得对应$l=0.1m$,故检验方法为:在空桶中加满水,将秤砣移至B点右侧0.1m处,若杠杆平衡则密度秤准确。
4. 提高测量精度的方案:
由$l=\frac{\rho g V OA}{G_{砣}}$,相同密度下,秤砣重力越小、空桶容积越大,秤砣移动距离越大,精度越高,故选A、B。
【答案】
(1) $\rho=10^4 l$;(2) 0.3,$3×10^3$;(3) 在空桶中加满水,再将秤砣移至B点右侧0.1 m处,若能平衡,则该密度秤准确;(4) A、B
【知识点】
杠杆平衡条件、密度计算、杠杆应用
【点评】
本题结合杠杆平衡原理设计密度秤,核心是利用杠杆平衡推导密度与秤砣位置的关系,需注意空桶重力的处理,是力学知识的综合应用。
【难度系数】
0.5
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