小宁有一件重约的工艺品，他想把工艺品按图甲所示悬挂起来。为找到O点的位置，他从实验室里借了一支弹簧测力计，设计并完成了如下实验：①用刻度尺测出工艺品长度，如图乙所示。②用弹簧测力计拉住A端，B端用细线悬挂，平衡时如图丙所示，此时弹簧测力计读数． ③交换弹簧测力计和细线的位置，再次平衡时工艺品的位置如图丁所示，此时弹簧测力计读数．

1. 小宁有一件重约 $\text{[math]}$ 的工艺品，他想把工艺品按图甲所示悬挂起来。为找到O点的位置，他从实验室里借了一支弹簧测力计 $\text{[math]}$ ，设计并完成了如下实验：

①用刻度尺测出工艺品长度 $\text{[math]}$ ，如图乙所示。

②用弹簧测力计拉住A端，B端用细线悬挂，平衡时如图丙所示，此时弹簧测力计读数 $\text{[math]}$ ．

③交换弹簧测力计和细线的位置，再次平衡时工艺品的位置如图丁所示，此时弹簧测力计读数 $\text{[math]}$ ．

(1) 本实验的关键原理是。

(2) 由此可以计算出该工艺品的重力 $\text{[math]}$ N．

(3) 计算出O点到端点A间的距离 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ．

【考点】

杠杆的平衡条件;

【答案】

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解答题困难

1. 图1是我国古代劳动人民发明的一种提水工具---桔槔，可简化为图2所示的杠杆。该装置工作时，可利用“坠石”的重力，帮助人们轻松地从井中向上提水。

(1) 不改变支点 O 的位置和“坠石”的重力，想要向上提水时更省力，可以将“坠石”悬挂点B适当(选填“靠近”或“远离”)支点O。

(2) OA的长度为1m， OB的长度为1.5m， “坠石”的重力为 100N，不计杠杆AOB自身重力、绳重和摩擦。

①若要竖直匀速提起总重为200N的水和水桶，则人竖直向上拉水桶的力还需要多少牛?

②上述过程中，“坠石”下降的高度为1.2m，则“坠石”的重力做功为多少焦?

解答题普通

2. T型杠铃是一种常见的健身器材，它由底座和一个可以绕固定轴旋转的杠铃组成(如图甲)，使用时，双手将杠铃反复拉起可以锻炼背部和手臂的肌肉。图乙是小明将杠铃拉离地面至水平静止时的情境，此时可将杠铃抽象成图丙所示的杠杆模型，杠铃的固定轴为0，手对杠铃的拉力作用在B点，杠铃的总重为600N，其重心在A 点。已知OA长1.6m，OB长1.2m。

(1) 图乙中，手对杠铃的拉力 F₁与杠铃垂直。此时，杠铃为杠杆(选填“省力”、“等臂”或“费力”)，请求出 F₁的大小；

(2) 图丁是小明用F₂将杠铃拉至另一位置静止时的情境，F₂与杠铃垂直，且仍作用在B点，则F₂F₁(选填“>”、 “=”或“<”)；

(3) 若锻炼时人做功的功率越大，锻炼强度也越大。小明想增加锻炼强度，可采取怎样的措施? (选填一点)。

解答题普通

3. 图甲是一种太阳能“摆叶花”，其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆 OB 和叶瓣OA 组成，可视为绕固定点O自由转动的杠杆。

(1) 太阳能“摆叶花”在太阳光照射下能摆动起来。其能量转化可表示为：。

(2) 图乙为断电静止时的状态，叶瓣OA 重0.04牛，C是其重力作用点。摆杆 OB 质量不计，B端固定着一块小磁铁，C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛?

(3) 线圈E 推动磁铁向左上方运动，使摆叶AOB 顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。

解答题普通