2023年2017中考初中物理力学压轴综合题.pdf

2017 中考初中物理力学压轴综合题 1.如图 5 所示轻质滑轮组恰处于静止状态。甲、乙的密度分 别为甲、乙，质量比是 45。下列说法正确的是 A装置静止时，甲、乙受到的合力都为零 B乙对水平地面压力和甲的重力之比为 43 C乙如图放置和单独放在水平地面上时相比，对地面的压强之比为 35 D甲如图放置和甲浸没在水中时，乙受到的拉力之比为水甲甲 2如图 7 所示，质量是 2kg 的平底水桶底面积为 800cm2，放在 水平地面上，桶内装有 50cm 深、体积是 45dm3的水。小萍 同学用竖直向上的力 F 提水桶，但是没有提起来。这时，如 果水对桶底的压强和桶对地面的压强相等。小萍同学提水桶 的力 F_N。（g10N/kg）3体积相同的 A、B 两种液体的质量之比为 45。把它们分别倒入两个容器中。在 A 液体中放入小球甲，B 液体中放入小球乙，且两球体积相同。在下述各个状态中，比较两球受到浮力的大小，一定正确的是 A甲漂浮，乙沉底时，甲受浮力小 B都悬浮时，受浮力相等 C都沉没在液体底部时，甲受浮力大 D都漂浮时，乙受浮力大 4科技小组的同学们在薄壁平底试管中装入一些细沙后，制成一个“土密度计”。把它放入水中漂浮时，试管露出水面的高度为 3cm；把它放入豆浆中漂浮时，试管露出液面的高度为 4cm。若试管和细沙总质量为 20g，试管横截面积为 1.6cm2。求：在水中漂浮时，水对试管底部的压强；豆浆的密度。（g10N/kg，最后结果保留两位小数）5质量是 10kg 的物体 A 放在水平桌面上，利用图 6 所示的装置使物体 A 以 0.5 m/s 的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则 A作用在绳端的拉力 F 为 3.6N B水平桌面对物体 A 的摩擦力为 10.8N C在 1s 内拉力 F 做功 5.4J D拉力 F 的功率为 10.8W 6如图 19 所示，重力不计的一木板可绕 O 点无摩擦转动，在 A 端挂一正方体 P，一个体重为 500N 的中学生站在 B 点时，P 对水平地面的压力刚好为零，且 OA=1m，OB=3m。计算：(1)正方体 P 的重力；(2)当人向 O 点移动的平均速度是多少米/秒时，10s 后正方体对地面的压力是自身重力的三分之一 图 6 7 在体操比赛的“鞍马”项目中，运动员上“马”前要踩踏板，如图 4 所示，当脚接触跳板 M 直至弹簧 K 被压缩至最短的过程中，下列有关运动员动能变化情况正确的是 A先增大后减小 B不断增大 C先减小后增大 D不断减小至零 8高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气。锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅（锅内有水、食物），锅内气体压强增加到一定程度时，气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全，如图 18 所示。已知高压锅的限压阀的质量为 50.4g，排气孔的面积为 7mm2。求：（5 分）（1）锅内气体的压强最大可达多少？（2）设锅内压强每增加 3.6103Pa，水的沸点就相应的增加 1，则锅内的最高温度可达多高？（g 取 10N/kg；外界大气压强为 1 标准大气压，计算时取 1105Pa）9某单位设计的一种供牲畜饮水的装置如图 20 所示。A 是储水箱，K 为出水口，它的横截面积为 6104m2，出水口处有活塞，受到水的压强为 5103Pa，细杆 OC 可绕 O 点转动，从 O 点到浮球球心的距离是 O 点到 B 点距离的 2 倍，当浮球的体积浸入水中 13时，细杆 OC 水平，K 处的活塞就可将出水口关闭。（g 取 10N/kg）求：（1）活塞受到水的压力（2）若不考虑活塞杆 KB，细杆 OC 及 浮球的重力时，应选择多大体积的浮 球？10如图 8，实心铝块，(铝2.7g/cm3)B、C 的 体积均为 10cm3，当 B浸没在水中时，木块 A恰能在水平桌面上向左匀速运动。若用铝块 D替换 C，使 A在桌面上向右匀速运动，则 D的质量 应为：（铝块 B始终在水中，水与 B之间的P O A B K M 图 4 限压阀 排气孔 图 18 图 8 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都F G G0 摩擦及滑轮处的摩擦均忽略不计）A 7g B10g C 17g D27g 11如图 14 所示，当物体 B 重 2N 时，物体 A 恰能沿水平桌面向右匀速运动。欲使物体 A 沿桌面向左匀速运动，需对 A 施加水平向左的拉力_N。（不计绳重和滑轮轴摩擦）12如图 28 所示，工人用滑轮组缓慢地打捞沉没在水中的重物，当重物全部在水中时，拉力 F为 180 N，滑轮组的机械效率为 80。当重物离开水面后拉力 F为480N。整个装置的摩擦和绳重不计，求重物的密度。13.如图 6 所示，甲、乙两个立方体（V甲V乙）分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等。若把乙放在甲上面，甲对地面压强增加 P1；若把甲放在乙上面，乙对地面压强增加 P2。则 P1、P2的大小关系为（）AP1P2 BP1=P2 CP1P2 D无法判断 14如图 12 甲所示，在水面上方匀速提升密度为 3103kg/m3的物体时，绳端所用的拉力为 300N，滑轮组的机械效率为 60。如果将物体全部浸没在水中，如图 12 乙所示，匀速提升该物体，在绳端所用的拉力为 240N，此时滑轮组的机械效率是 。（g 取 10N/kg）15.如图 21 甲是一个空水池，底部的排水口已用塞子塞住，放水至虚线处，（1）现将一质量为 60g，体积为 750ml 的空心密闭瓶放入水中，试计算该瓶静止后所受的浮力；（2 分）（2）如用弹簧测力计向上逐渐用力拉塞子，如图乙，当弹簧测力计的示数为 5N时，塞子恰好被拔出。如用（1）中所用的空心密闭塑料瓶代替弹簧测力计，同样使池中水位达到相同位置时恰好将塞子拔出，如图丙，试计算塑料瓶排开水的体积为多大时能把塞子拔出。（g10Nkg）（3 分）图 14 图 28 图 6 图 12 甲 乙 图 21 甲 乙 丙 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都 16如图 5 所示，滑轮组的下面挂一重 1200N 的木箱 A，当拉力 F 增大到 300N 时，木箱仍静止在水平地面上，不 计滑轮重,此时地面对木箱的支持力是 A1500N B900N C600N D300N 17如图 7 所示，一个两端开口的弯管形容器，从粗端向容器中灌水，在细端用一个横截面是 0.01m2 质量为kg 的活塞堵住，活塞可在细管中无摩擦的滑动。当 H=30cm，h=lOcm时，在活塞上放置一个质量是 lkg 的砝码，活塞静止。由此可知 水对活塞的压强等于砝码对活塞的压强 水对活塞的压力大小等于砝码所受重力的 2 倍 砝码对活塞的压强相当于 20cm深的水产生的压强 撤去砝码，当两侧液面相平时，活塞再次静止 图 7 18如图 8 所示，在拉力 F 的作用下，重 80N 的物块 A 正以 0.2 m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为 20N，该装置的机械效率为 80%，则：A2s 内，拉力 F 移动的距离为 0.4 m B拉力 F 的大小为 40N C2s 内，弹簧测力计的拉力对 物块 A 所做的功 6J D拉力 F 做功的功率为 5W 19水的沸点与水面上方气体的压强有关，气体压强越大水的沸点越高。下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系。技术员小陈利用这一关系，设计了如图 23 所示的锅炉水温控制装置，图中OC 为一可绕 O 点旋转的横杆（质量不计），在横杆上的 B 点下方连接着阀门 S，阀门的底面积为 3cm2，OB 长度为 20cm，横杆上 A点处挂着重物 G，OA 长度为 60cm。对水加热时，随着水温升高，水面上方气体压强增大。当压强增大到一定值时，阀门 S 被顶开，使锅炉内气体压强减小，水开始沸腾。当重物 G 挂在不同位置时，锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同，从而控制锅炉内水的最高温度。压强（Pa）1.0 105 1.4 105 2.0 105 2.7 105 沸点（）100 110 120 130 （1）当锅炉内水的温度达到 120沸腾时，锅炉内气体的压强是多少?图 5 F A A 图 8 F 图 23 O 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都图 22 （2）当大气压强为 1.0105Pa 时，将 G 挂在 A位置，锅炉内水沸腾时的温度为 120，求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值是多少?（计算时可认为阀门上、下底面积相等）（3）当大气压强为 1.0105Pa 时，要使锅炉内水的温度达到 110时沸腾，应将 G 挂在离 O 点多远处?20同一个正方体先后放入a、b、c 三种液体中，静止时如图6 所示，下列判断正确的是 A物体受到的浮力 FaFbFc B物体上下表面所受的压力差不等 C物体下表面受到液体的压强 papbpc D液体的密度abc 21如图 22 所示，在建筑工地上有一台塔式起重机，其部分技术参数如下表所示。（1）该起重机一次最多能吊起的建筑材料重力为多少？吊起的建筑材料达到最大起重量时，建筑材料到塔的距离是最近还是最远？（g 取 10N/kg）（2）该起重机将重为 1 104N 的建筑材料以最大提升速度吊起 7m，起重机对建筑材料做了多少有用功？如果起重机的实际总功率为 14kW，起重机的机械效率是多大？（共 5 分）12物体 A 放在水平桌面上，利用图 7 所示的装置使物 体 A 以 0.1m/s 的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保 持水平，不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则 A.绳子自由端的拉力 F=3.3N B.物体 A 受到的摩擦力 f4.4N C.在 1s 内拉力 F 做功 0.99J D.滑轮组对物体 A 做功的功率 P0.44W 23.如图 35 所示，物体 C 重 100N，在不计摩擦和绳重的情况下，要匀速提起重物时，需加力 F 为 28N，若滑轮的规格都相同，则每个滑轮的重为 N 吊臂前端起重质量（kg）700 最大起重质量（kg）3000 最大提升速度（m/s）0.7 独立使用高度（m）30.5 平衡块质量（kg）6000 总功率（kW）24 图 6 a b c 图 7 图 35 F C 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都 24.有一种厕所便桶水箱结构如图 38 所示（图中略去了向水箱中注水的装置），出水口上的橡胶盖是空心的放水时橡胶盖浮起，水从出水口流出，随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束注水过程中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口，盖紧时橡胶盖上表面与池底相平若水箱内水面高 h 是 20cm，空心橡胶盖的面积是70cm2，橡胶盖和连杆的总质量为100g，总体积是150cm3，橡胶盖内部空心体积为40cm3，固定轴到尼龙绳头的距离 OB 是 25cm，手柄左端到固定轴的距离 AO 是 15cm（AB杆和尼龙绳的质量不计），试求：（1）橡胶盖盖紧时，水对橡胶盖的压力是多少？（2）根据图中数据，试求出手作用在手柄上的力至少为多大时，能把橡胶盖提起？（3）这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水为节约用水，请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水请通过计算得出具体数据(g 取 10N/kg)25.如图所示，正方体合金块 A 的边长为 0.2m ，把它挂在以 O 为支点的轻质杠杆的 M 点处，在 A 的下方放置一个同种材料制成的边长为 0.1m 的立方体 B，物体 B 放置在水平地面上；OM：ON=1：3一个重为 640N 的人在杠杆的 N 点通过定滑轮用力 F1使杠杆在水平位置平衡，此时 A 对 B 的压强为 1.4 104Pa，人对水平地面的压强为 1.45 104Pa；若人用力 F2=80N 仍使杠杆在水平位置平衡，此时物体 B 对地面的压强为 p已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为 1.6 104Pa （g 取 10N/kg）求：（1）力 F1的大小；（2）合金块的密度；（3）压强 p 的大小 h 固定轴 出水口 空心橡胶盖 橡胶盖 定位器 手柄 细尼龙绳 A O B 图 38 连杆 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都 37图 25 的装置主要由长木板甲、物块乙和丙、定滑轮 S 和动滑轮 P、水箱 K、配重 C 和D 及杠杆 AB 组成。C、D 分别与支架固连在 AB 两端，支架与 AB 垂直，AB 可绕支点 O 在竖直平面内转动。C 通过细绳与 P 相连，绕在 P 上的绳子的一端通过固定在墙上的 S 连接到乙上，乙的另一端用绳子通过固定在桌面上的定滑轮与丙连接，乙置于甲上，甲放在光滑的水平桌面上。已知 C 重 100N，D 重 10N，丙重 20N，OA:OB=1:2，在物体运动的过程中，杠杆始终保持水平位置平衡。若在 D 上施加竖直向下020NF 的压力，同时在甲的左端施加水平向左的拉力 F，甲恰好向左匀速直线运动，乙相对桌面恰好静止；若撤去拉力 F 改为在甲的右端施加水平向右的拉力F时，甲恰好在桌面上向右匀速直线运动，要继续保持乙相对桌面静止，则此时在 D 上施加竖直向下的压力为1F；若移动 K，将丙浸没水中，在拉力F作用下，甲仍向右匀速直线运动且乙相对桌面静止，则此时在 D 上施加竖直向下的压力为2F。已知332 10 kg/m 丙，12:3:4FF。杠杆、支架和不可伸缩细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计。g 取 10N/kg。求：（1）丙浸没在水中后受到的浮力F浮；（2）拉力 F。比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都36.图 21 是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中AB是一个以O为支点的杠杆，且AO:OB=3:4，D是一个系在杠杆B端的配重物体，重为 2580N。人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体。有一质量为 60kg 的工人站在水平地面上，他对地面的压强p0=1.2104Pa。他利用该装置匀速提升一块木材时，配重物体D受到的支持力为N1，工人对地面的压强p1=0.8104Pa；他利用该装置匀速提升一块钢材时，配重物体D受到的支持力为N2，工人向下的拉力为F2；已知N1:N2=7:6，提升木材时滑轮组的机械效率=90%，每个滑轮质量都相等，绳重及滑轮与轴的摩擦不计，不计杆的重力，g取 10N/kg。求：（1）工人提升木材时向下的拉力F1；（2）工人提升钢材以 0.3m/s 的速度匀速上升需要的功率。37.小刚同学的体重为 600 N，当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为 0.01m3的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为 8.75 103 Pa。已知每只鞋底与地面的接触面积为 2002cm。当他用此滑轮组匀速提升空气中另一个重 物 B时，滑轮组的机械效率是 90%。已知重物A重物B所受重力之 比 GA：GB=5：9，若不计绳重和摩擦，g=10N/Kg。求：（1）物体 A的密度?（2）提升重物A时滑轮组的机械效率？（5 分）A B O 图 21 D A 第题图 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都图 24 A B D C E O F 36图 24 是液压汽车起重机提升重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升，同时提升重物。提升重物前，起重机对地面的压强 p11.8 107Pa，当提升重物甲匀速上升时，起重机对地面的压强p22.1 75107Pa，当提升重物乙匀速上升时，起重机对地面的压强p32.3 107Pa。假设起重时柱塞沿竖直方向，提升重物甲、乙柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2，N1=3.6 104N、N2=4.5 104 N。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取 10N/kg）求：（7分）（1）被提升两物体的重力之比；（2）提升重物乙匀速上升时，滑轮组AB的机械效率；（3）如果匀速提升重物甲时卷扬机牵引力的功率为 4.56kw，重物甲上升的速度为 0.4m/s，那么物甲的重力是多少？36如图 27 所示的装置中，物体A的质量为 100kg，其底面积为 5102m2，B、E是定滑轮，C、D是相同的动滑轮；杠杆MN可绕O点在竖直平面内转动，OMON12小文受到的重力为 600N，他在N点施加竖直向下的拉力T1时，杠杆在水平位置平衡，小文对地面的压力为F1，物体A受到的拉力为FA1，物体A对地面的压强p1为 6103Pa；当小文在N点施加竖直向下的拉力T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小文对地面的压力为F2，物体A受到的拉力为FA2，物体A对地面的压强p2为 4103Pa。杠杆MN和绳的质量、轴处的摩擦均忽略不计。g取 10N/kg。求：(1)物体A受到的拉力FA1；2)小文施加的拉力T2；(3)小文对地面的压力之比F1F2 图 27 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都图 27（海淀区）38如图 23 所示，质量为 70kg 的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材，该滑轮组中动滑轮质量为 5kg。当工人用 120N 的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以 0.2m/s 的速度匀速上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为 1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为 2。在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比为 29：21。绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，石材的密度石=2.5103kg/m3，取 g=10N/kg，求：（1）与打捞前相比，当人用 120N 的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力变化了多少；（2）1与 2的比值；（3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率。41 工人用滑轮组提升水中物体A，如图27所示。当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，工人 对绳子竖直向下的拉力为F1，水平地面对工人的支持力为N1；滑轮组的机械效率1为60%。当 物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中，滑轮组的机械 效率为2，工人对绳子竖直向下的拉力为F2，水平地面对工人 的支持力为N2。已知工人所受重力为500N，N1N2=72；物 体A所受重力为1000N。不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻 力，g取10N/kg。求：（1）动滑轮所受重力G动；（2）物体A的密度A；（3）滑轮组的机械效率2；(4)当物体A完全在水面下时，以 0.1m/s 的速度被匀速提升时，滑轮组做功的功率P1。（请画出相关受力分析图）图 23 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都39.质量为 80kg 的工人利用滑轮组按如图 23 所示的方式把货物和人运到高处。第一次运送时，放入货箱的货物质量为 140kg，工人用力 F1匀速拉绳，货箱以 0.1m/s 的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为 N1，滑轮组的机械效率为1；第二次运送时，放入货箱的货物质量为 120 kg，工人用力 F2匀速拉绳的功率为 P2，货箱以 0.2m/s 的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为 N2。N1与 N2之比为 4:5（不计绳重及滑轮摩擦，g 取 10N/kg）求：（1）货箱和动滑轮的总质量 m（2）功率 P2（3）机械效率1（计算结果保留到小数点后两位）.38 如图28所示装置，重为GM=100N 的物体M 放置在水平桌面上，两侧用水平细线拴住，左侧水平细线通过定滑轮悬挂重为GA=80N 的物体A，A浸没在一个足够大的盛水容器中，右侧通过滑轮组拉着重为GB=150N 的物体B，恰好使物体M 在水平桌面上匀速向右运动（物体A未露出水面）；撤去盛水容器，用一个竖直向下的力F1拉物体A，使物体B匀速上升时，滑轮组的机械效率为1；当把盛水容器放在右侧使物体B浸没在水中，此时在再用一个竖直向下的力F2拉物体A，使物体B在5s内匀速上升10cm（物体B未露出水面）时，滑轮组的机械效率为2；已知物体A、B和水的密度之比为AB水=251，两次拉力之比为F1F2=32。若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及物体A、B在水中的阻力，g取10N/kg。求：（1）物体B所受浮力；（2）1与2的比值；（3）物体B没有露出水面时，拉力F2的功率P2。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 g 10N/kg）问：图 23 图 28 B A M 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都（1）当货箱静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若把货箱匀速吊起 3m，起重机对货箱做了多少功？（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：OA10m，OB5m。（设起重机所受重力的作用线恰好通过 O 点。）【2】(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。于是他改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A点处，一个重为 640N 的人在杠杆的B点通过定滑轮用力F1使杠杆在水平位置平衡，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 1.45 104Pa；若把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衡，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，对地图 30 M O A B 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都面的压强为 1.6 104 Pa （g 取 10N/kg）求：（1）力F1的大小；（2）合金块M的密度；（3）当 M浸没于水中时，若剪断细绳，合金块M沉于容 器底，则M对容器底的压强为多大（08 朝阳一模）图 23 是简易电动门式起重机的结构示意图。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。提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物，滑轮组的结构如图。当提起的重物质量是 0.5t，钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时，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 少？电动机拉动钢丝绳的功率是多少？若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）【4】（08 海淀一模）图 25 是液压汽车起重机从水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。作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑A B D C E O F 图滑轮组 重物 行走装置 提升电动机 M N 图 23 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都轮上升提取重物，被打捞的重物体积V0.5m3。若在本次打捞前起重机对地面的压强p12.0 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p32.5 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。（g取 10N/kg）求：（1）被打捞物体的重力；（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。【5】(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60%。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g 取10N/kg。求：（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 0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功 率P2。比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都 【6】（08 石景山二模）如图 24 所示，是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2 m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随时间t变化的图像。设t=0 时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，g 取 10N kg。求：（1）重物露出水面前，汽车拉重物的功率；（2）圆柱形重物的密度；（3）水对湖底的压强（整个过程中，湖水深度不变）。1 答案（1）FpS3422 1010/2 101kgN kgPam （2）W=FS=2 103kg 10N/kg 3m=6 104J（3）G AO=G0 OB2 103kg g 10m=m0g 5mm0=4 103kg 2 答案 F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 改变绕绳方式后，F拉 F支 G人，图 24 乙NF/s/t4000350050 600ABCD甲比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都木箱和动滑轮受力G箱G轮3F拉 3(G人F支)所以 2G人mg3(G人F支)F支 F压100N G人3F支 mg3 100N 40kg 10N/kg700N F拉 G人F支 700N 100N 600N 机械效率总有用WWsFhG拉箱拉箱FG3600N31500N83.3%3 答案 （1）GpS人人 246400.041.610GNSmpPa人人，11GFpS人 F1=G人p1S=640N 1.45 104Pa 0.04m2=60N，22GFpS人 F2=G人p2S=640N 1.15 104Pa 0.04m2=180N（2）杠杆在水平位置平衡时，有：OA(GMFM)=OBF1 OA(GMF浮)=OBF2 由可得，3121FFFGFGMMM浮 FM=F压=PMSM=1.1 104Pa (0.2m)2=440N F浮=水gVM=1 103kg/m3 10N/kg(0.2m)3=80N 将FM=440N、F浮=80N 代入式，解得：GM=620N 336207.7510/10/(0.2)MMMGNkg mgVN kgm （3）当M浸没于水中时，剪断细绳，合金块M沉于容器底，/42620801.3510(0.2)MMMGFNNpPaSm浮 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都4 答案 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 103N 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 103N/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 103N）/3 7.1 103N 匀速拉动时，电动机拉动钢丝绳的功率 P Fv7.1 103N 3 0.2m/s=4.26 103W 或P（G物/G动）v物（20 103N 1.25 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，根据杠杆平衡条件：（G物G行G动）MA FA MN（G物G行G动）MB FB MN 两式相减得：（G物G行G动）（MA MB）（FAFB）MN 当FAFB6 103N0，代入数据：（20 103N 1.25 103N 2.75 103N）（2m MB）6比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都103N 4m 解出：MB 1m 当FAFB6 103N0，代入数据：（20 103N 1.25 103N 2.75 103N）（2m MB）6103N 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=p0S 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 104N 物体出水后：G+G物=p2S，F拉=（p1-p0）S；G物=（p2-p0）S 102034GFFppGGpp物浮拉物物 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F1、F2，柱塞对吊臂力的力臂为L1，钢丝绳对吊臂力的力臂为L2。根据杠杆平衡条件可知：N1L1=3F1L2；N2L1=3F2L2，21FF=21NN，F1=31（G物F浮+G动）F2=31（G物+G动），21FF=动物动浮物GGGFG=1924 将数据代入得：G动=0.4 104N 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率：4400444210 N-0.510 N78.9210 N-0.510 N0.410 NWGFhGFWGFGGFGh浮浮有物物浮动总物浮动物（）（3）出水后钢丝绳上的力：F2=(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=F2 v=0.8 104N 1.35m/s=1.08 104W。6 答案 （1）以人为研究对象，进行受力分析如图（3）甲、乙所示：G 人=F 1+N1 N1=G 人-F1 G 人=F 2+N2 N2=G 人-F2 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 绳的拉力大小相等。1/21/2（人-F1）/（G 人-F2）15/2 又1=W 有/W 总=（G 物-F浮）h/F1S=(G物-F浮)/2F1=60%F1=（G 物+G 动-F浮）/2 F2=（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浮)=(1000N-F浮)/(1000N+320N-F浮)图（3）比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都解得F浮=520N 则：F1=400N ；F2=660N。（2）2 =W有 /W总=G物/2F2=G物/(G物+G动)=1000N/(1000N+320N)=76%（3）P2=F2 v2=F2 2 v物=1320N 0.2m/s=264 W 7 答案 （1）根据题意及图像乙，重物重力 G=4000N,重物露出水面前，汽车的拉力 F=3500N 35000.2/700PFvNm sW（2）40003500N500NFGFN浮 2333500N510m10 kg/m10N/kgFVV g 浮物排水 33-23400kg810 kg/m510 mmV 物物 河水的深度为：12()0.2m/s(50s10s)12mhvtt 3310 kg/m10N/kg12m120000Pap gh水 （09 中）37、(6 分)据报道，华中农业大学的几位学生发明了一种水面垃圾清理船，它能将水面上漂浮的垃圾通过前端的两个旋转滤网收集后，由倾斜的传送带送至船尾的垃圾箱中，如图是设计的样艇。若相关数据如下表：(1)工作前，质量为 60 的驾驶员登上船后，它排 开水的体积是多少?(2)正常工作时，传送带将收集的垃圾升高 05m 后，落入垃圾箱中，这要消耗发动机的 1的能 量。它在 5 分钟内可传送 300 的垃圾，求传 送带的传送效率。(3)如何提高该船效率，请提出一条合理化的建议。名称 水面垃圾清理船 发动机 汽油发动机 额定功率 5kW 质量（空载）200 排水量 1000 比对地面的压强之比为甲如图放置和甲浸没在水中时乙受到的拉力之比和桶对地面的压强相等小萍同学提水桶的力体积相同的两种液体的质量底时甲受浮力小都悬浮时受浮力相等都沉没在液体底部时甲受浮力大都 （09 调）37.有一种用于清理河道、港口泥沙的