2022年初中物理滑轮综合试题.docx
精选学习资料 - - - - - - - - - 力学综合题【 1】（ 08 崇文一模） 如图 25 所示是起重机的结构示意图；用它把质量为2×103kg,底面积为1m2 的货箱G 匀速提起；（取 g10N/kg ）问：（1）当货箱静止于水平地面时,它对地面的压强是多少？（2）如把货箱匀速吊起 3m,起重机对货箱做了多少功？【 2】（3）吊起货箱时, 为使起重机不倾倒,在它右边加挂质量为多大的铁块？已知：OA 10m,OB 5m；（设起重机所受重力的作用线恰好通过O 点；）08 西城一模 磅秤上有一个重1500N 的木箱,小明站在地上,想用如图 29（甲）所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为 40kg；于是他转变滑轮组的绕绳方法如图 29（乙）所示,再去提这个木箱； 当木箱匀速上升时,小明对地板的压力为 100N,不计轴摩擦和绳重,取g10N/kg ；求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率；【 3】（ 08 昌平一模）如图30 所示,一正方体合金块M 的边长为 20cm,把它挂在以O 为支点的轻质杠杆的AOA图 30B点处,一个重为640N 的人在杠杆的B 点通过定滑轮用力 F 1 使杠杆在水平位置平稳,此时M 对水平地面的 压 强 为1.1 ×104Pa , 人 对 水 平 地 面 的 压 强 为M1.45 ×104Pa；如把 M 浸没于水中 M 与容器底不接触,人用力F2 仍使杠杆在水平位置平稳,此时人对地面的压强为 1.15 ×104 Pa；已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6 ×104 Pa（g 取 10N/kg ）求：（1）力 F 1 的大小；（2）合金块 M 的密度；（ 3）当 M 浸没于水中时, 如剪断细绳, 合金块 M 沉于容1 器底,就 M 对容器底的压强为多大名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【 4】（ 08 朝阳一模）图23 是简易M 行走装置N 电动门式起重机的结构示意提升电动机图； MN为质量可以不计、长4m 的横梁,行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动；滑轮组少？电动机拉提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物,滑轮组的结构如重物图；当提起的重物质量是0.5t,钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计图 23 时,滑轮组的机械效率是80% ；当以 0.2m/s 的速度匀速竖直向上提起1.125t 重物时,滑轮组的机械效率是多动钢丝绳的功率是多少？如行走装置和提升电动机的总重是 2.75 ×103N,提起重物质量为 2t,行走装置使提起的重物 沿横梁从中点 A 移到 B 点,以 M 点为轴, N 点向上的支持力增加了 6×103N,MB 的距离是 多少？（ g 取 10N/kg ）【 5】（ 08 海淀一模） 图 25 是液压汽车起重机从水B 中打捞重物的示意图；A 是动滑轮, B 是定滑轮, C 是卷扬机, D 是油缸, E 是柱塞；作用C O F A （g 取 10N/kg ）在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝E 绳带动动滑轮上升提取重物,被打捞的重物体D 积 V0.5m3；如在本次打捞前起重机对地面的压强p1 2.0 ×107Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p22.375 ×107Pa,物体完全出水后起重机对地面的压强p3 2.5 ×107Pa；假设起重时柱塞沿竖直方向,物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1图和 N2,N1 与 N2 之比为 19：24；重物出水后上升的速度v0.45m/s；吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计；求：（1）被打捞物体的重力；2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - （2）被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组 AB 的机械效率；（3）重物出水后,卷扬机牵引力的功率；【 6】08宣武一模 某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件；已知工件的质量为100kg工人的质量为 70kg；工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15：2,工件在水中时,滑轮组的机械效率为 绳重及水的阻力,g取10N/kg ；求：60% ；如不计摩擦、（1）工件浸没在水中时所受的浮力 浮 ；（2）工件完全打捞出水面后,滑轮组的机械效率 2 ；（3）工件完全打捞出水面后,以 绳的功 率 P2；0.2m/s 的速度被匀速提升,工人拉1 答案（1）pF2103kg10N/kg2104Pa3kg S1 m22 答案（ 2）W=FS=2×103kg×10N/kg ×3m=6× 104J （ 3） G× AO = G 0×OB2× 10 3kg×g×10m = m 0g×5mm 0 = 4 ×10F拉G 人木箱和动滑轮受力G箱G轮2F拉 F支2G 人F支2G 人mg转变绕绳方式后,F拉F 支 G 人,木箱和动滑轮受力 G 箱G 轮3F 拉 3G 人F 支 所以 2G 人 mg3G 人F 支 F 支 F 压100N G人3F 支 mg3×100N 40kg ×10N/kg 700NF拉G人 F支700N100N600N机械效率W 有用G箱hG箱1500N83.3% W 总F拉s3F 拉3600N3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 答案（1）p 人G人p2G人SF2SSG人640NPa0.04m2,p 1G人SF 1p 人1.6104F 1=G人p1S=640N 1.45 ×104Pa× 0.04m2=60N ,F 2=G人 p2S=640N1.15 ×104Pa×0.04m2=180N （ 2）杠杆在水平位置平稳时,有：OAG MF M=OBF 1 OAG MF 浮=OBF 2 由可得,G M F M F 1 1G M F 浮 F 2 3F M=F 压=PMSM=1.1 ×104Pa×0.2m2=440N F浮=水gVM=1×103kg/m3×10N/kg ×0.2m3=80N 4 答案将 F M=440N、F浮=80N 代入式,解得：GM=620N 3N MGM10N/620Nm37.75103kg mgVMkg0.2（3）当 M 浸没于水中时,剪断细绳,合金块M 沉于容器底,p M/GMSMF浮620Nm80N1.35104Pa0.22提起重物质量分别为0.5t 和 2t,重物重分别为Gmg 0.5t ×10N/kg 5×103N,G/ m/g 2t ×10N/kg 20×10由滑轮组机械效率W 有用/W 总G 物/（G 物G 动）,代入数据：80% 5×103N/（ 5×103NG动）,解出G动=1.25 ×10 3N /G 物/（G物 /G 动） 20×103N/（ 20×103N1.25 ×103N） 94%钢丝绳拉力 F=（G物/G动）/3 =（20× 103N1.25 ×10 3N） /3 7.1 × 10匀速拉动时,电动机拉动钢丝绳的功率P Fv7.1 ×10 3N× 3×0.2m/s=4.26 10 3W 或 P（ G物/G动）v物（ 20×103N1.25 ×103N）×0.2m/s=4.25 103W 把横梁 MN 看成杠杆,以 M 点为轴,重物在 A 点和 B 点时,依据杠杆平稳条件：（G 物 G 行G 动）· MA F A ·MN （G 物 G 行G 动）· MB F B·MN 两式相减得：（G 物 G 行G 动）·（MA MB ） （ F AF B） ·MN 当 F AF B6×10 3N 0,代入数据：（20× 103N 1.25 ×10 3N2.75 ×10 3N）（2mMB ） 6×10 3N× 4m 解出：MB 1m 当 F AF B 6×10 3N0,代入数据：（20× 103N1.25 ×103N2.75 ×103N）（2m MB ） 6×103N× 4m 解出： MB/3m 5 答案（1）设起重机重为G,被打捞物体重力为G物；打捞物体前, G=p0S4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在水中匀速提升物体时：F 拉=G 物F 浮起重机对地面的压力：G+F 拉=p1S F 浮= 水 gV 排=0.5 ×10 4N 物体出水后： G+G 物=p2S,F 拉=（p1- p0）S；G 物=（p2- p0）S6 答案F拉G物F浮p1p 03L 1,钢丝绳对吊臂G 物G物p2p 04可得物体重力为G 物=2.0 ×104N；（2）设钢丝绳上的力在出水前后分别为F 1、F 2,柱塞对吊臂力的力臂为力的力臂为L 2；依据杠杆平稳条件可知：N 1L 1=3F 1L 2 ； N2L 1=3F 2L 2,F = F 2N1,F 1= 1 （G 物F 浮+ G 动）3N2F 2= 1 （G 物+ G 动）,3F 1= G物物F 浮G 动= 19 24F 2GG动绳的将数据代入得：G动=0.4 ×104N 物体浸没在水中上升时,滑轮组AB 的机械效率：W有（G物F浮F浮）hhG物G物F浮F浮G动WG物G动总21042104N-0.5104N104N78.900N-0.54 10 N0.4（3）出水后钢丝绳上的力：F 2= G物+G动/3=0.8×104N 物体上升的速度v,钢丝绳的速度v=3v=30.45m/ s =1.35m/ s P=F 2 v=0.8 ×104N ×1.35m/ s =1.08104W ；（1）以人为讨论对象,进行受力分析如图（3）甲、乙所示： G 人=F 1+N1 N1=G 人-F 1G 人=F 2+N2 N 2=G 人-F 2工人受到地面的支持力与工人对地面的压力大小相等；绳对人的拉力与人对拉力大小相等； 1/ 2 1/ 2（人 -F 1）/（G 人-F 2） 15/2 又 1=W有 /W总 =（G 物 -F 浮） h / F1S = G 物 -F浮 /2F 1=60% F 1=（G 物 +G 动 -F 浮） /2 F 2=（G 物 +G 动） /2 将、式代入、 式,并且将 G 人=m 人 g=70kg× 10N/kg =700N ,G 物=m 物 g=100kg ×10N/kg =1000N 代入 ,解得： G 动=320N 由 式 得 ： 60%= G 物 F浮 / G物 +G 动 -F图（3）浮 =1000N-F 浮 / 1000N+320N- F 浮 解得 F 浮=520N 就： F 1=400N ； F 2=660N ；（2） 2 =W有 / W 总=G 物 / 2F 2=G 物 / G 物+G 动 =1000N/1000N+320N =76 % （3） P2=F 2 · v2=F 2 × 2 v 物= 1320N × 0.2m/s = 264 W 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页
