2022年初中物理自主招生复习专题 2.pdf

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1、学习好资料欢迎下载初 中 自 主 招 生 复 习 专 题物 理 力 学 压 轴 题（二）一解答题（共15 小题）1图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱以0.1m/s的速度匀速打捞出水面，已知该货箱体积为50m3，质量是200t （ g 取 10N/kg ，忽略钢缆绳重及其与滑轮间的摩擦，不考虑风浪、水流等因素的影响）（1）货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少？（2）货箱完全出水后，又被匀速吊起1m，已知此时钢缆绳拉力F 为 6.25 105 N，起吊装置的滑轮组机械效率是多少？（3）货箱未露出水面时，钢缆绳拉力的功率为多少？2课外小组的同学们设

2、计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置如图所示其中重为1N 的浮球固定在横杆AB右端（ B 为浮球的中心） ，杆 AB 能绕 O 点转动，且OB 是 OA 长度的 4 倍横杆AB 左端压在进水阀门C 上，进水口的横截面积为4cm2阀门 C 正好堵住进水口时，水箱内停止蓄水，杆AB 在水平位置，且浮球浸在水中的体积为 190cm3进水口距箱底30cm，水箱内溢水管长为40cm，D 是一个横截面积为30cm2的排水阀门 用金属链将排水阀门 D 与水箱顶部排水按钮相连，当按动排水按钮时，铁链向上拉起排水阀门D 使其打开，水箱排水要打开排水阀门D，铁链给它的拉力至少是12.5N （进水阀门C、直杆 A

3、C 、横杆 AB 的重力均忽略不计，进水阀门C和排水阀门D 的厚度均不计，g 取 10N/kg） 求：（1）进水阀门C 所受水箱中水的向下的压力；（2）停止蓄水时水槽中的水面比溢水管管口高出多少？（3）排水阀门D 的最大质量为多少？3某桥梁施工队的工人用如图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F浮；（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率2； （结果保留

4、两位有效数字）（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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 27 页学习好资料欢迎下载4如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重240N 的物体，在2s 内，绳的自由端移动了6m求：（1）物体上升的高度和速度（2）人的拉力为多大？（3）人所做的额外功是多大？5工人利用滑轮组按照图所示的方式提升货箱工人的体重为G人=800N提升第一个货箱时，工人用 F0=500N 的竖直向下的力拉绳时，没有提起货箱工人用F1=600N 的竖直向下的力拉绳时，货箱恰

5、能以0.2m/s 的速度匀速上升此时工人提升货箱的效率为62.5%第二个货箱比第一个货箱重500N，工人仍能提起第二个货箱并使第二个货箱以 0.1m/s 的速度匀速上升求：（1）第一个货箱未被拉动时，水平地面对货箱的支持力；（2）工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变化量的大小6如图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p1=1.8 107Pa，当提升重物甲匀速上升时， 起重机对地面的压强p2=2.175 107Pa， 当提升重物乙匀速上升时，起重机对

6、地面的压强p3=2.3 107Pa 假精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 27 页学习好资料欢迎下载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：（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，那么重物甲的重力是多少？7火车与公路交叉处设置人工控制的栏

7、杆，图是栏杆的示意图栏杆全长AB=6m ，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于O 点栏杆的P 点安装转轴，转轴与支架C 连接，使栏杆能绕P在竖直平面无摩擦转动，支架 C 用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆栏杆的 B 端搁置在支架D 上，当支架 D 上受到压力为FD时，栏杆恰好在水平位置平衡当体重为G人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p1；当他用力F1竖直向下压 A 端，使栏杆的B 端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是p2管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架C 上火车要通过时，他要在A 端用力 F2使栏杆由竖直位置开始离开支架C，使栏杆能顺时针

8、转动直至栏杆B 端又搁置在支架D 上已知AP=OP=1m ，PE=m，O 点到栏杆下边缘的距离OE=0.5m，p1：p2=2：1，栏杆与配重的总重G杆=240N求： （1）FD（2）G人（3）F2的最小值，此时F2的方向（计算和结果可带根号）8如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图起重机总重G=8 104N，A 是动滑轮， B 是定滑轮， C 是卷扬机， D 是油缸， E 是柱塞通过卷扬机转动使钢丝绳带动A 上升，打捞体积V=0.5m3、重为 G物的重物若在打捞前起重机对地面的压强p1=2 107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压

9、强p3=2.5 107Pa假设起重时E 沿竖直方向，重物出水前、后E 对吊臂的支撑力分别为N1和N2，重物出水前滑轮组的机械效率为80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W，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）重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2；（2）支撑力N1和 N2之比；（3）重物出水后匀速上升的速度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 27 页学习好资料欢迎下载9如图所示，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

10、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=2.5 103kg/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10 如图所示， 质量

11、为 60kg 的工人在水平地面上，用滑轮组把货物运到高处第一次运送货物时， 货物质量为130kg，工人用力F1匀速拉绳， 地面对工人的支持力为N1，滑轮组的机械效率为1；第二次运送货物时，货物质量为90kg，工人用力F2匀速拉绳的功率为P2，货箱以0.1m/s 的速度匀速上升，地面对人的支持力为N2，N1与 N2之比为 2：3 （不计绳重及滑轮摩擦，g 取 10N/kg ）求： （1）动滑轮重和力F1的大小；（2）机械效率1；（3）功率 P2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 27 页学习好资料欢迎下载11在右图所示装置中，

12、甲物重G甲=10N，乙物重G乙是动滑轮重G轮的 8 倍物体乙跟地面的接触面积为1.5 102m2轻杆 AB 可以绕 O 点转动，且OA ：OB=2 ：1不计轴摩擦，装置如图所示处于平衡状态时，乙对水平地面的压强 P=2 103Pa求：此时动滑轮对物体乙的拉力F拉；若在物体甲下面再加挂物体丙，恰使物体乙对地面的压强为零求：丙的物重G丙12小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽，如图所示，带有浮球B 的直杆 AB 能绕 O 点转动 C 为质量与厚度不计的橡胶片，AC 之间为质量与粗细不计的直杆，当进水口停止进水时，AC 与 AB 垂直，杆 AB 成水平静止状态，浮球 B 恰没于水中浮球B 的体积为

13、1 104m3，此时橡胶片恰好堵住进水口，橡胶片C 距槽中水面的距离为0.1m进水管的横截面积为4cm2，B 点为浮球的球心，OB=6AO 不计杆及浮球B 的自重（ g 取 10N/kg） 求： （1）平衡时细杆对橡胶片c的压力大小；（2）蓄水罐中水位跟橡胶片处水位差应恒为多少米13如图所示，是利用器械提升重物的示意图当某人自由站在水平地面上时，他对地面的压强P0=2 104Pa；当滑轮下未挂重物时，他用力匀速举起杠杆的A 端，使杠杆在水平位置平衡时，他对地面的压强P1=2.375 104Pa；当滑轮下加挂重物G 后，他用力匀速举起杠杆的A 端，使杠杆在水平位置平衡时，他对地面的压强P2=5.

14、75 104Pa假设这个人用的力和绳端B 用的力始终沿竖直方向，加挂重物前后他对杠杆A 端施加的举力分别为F1、 F2，已知F2=1500N （杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计，g 取 10N/kg ）求： （1）F1与 F2之比；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 27 页学习好资料欢迎下载（2）人的质量m人；（3）当重物G 被匀速提升过程中，滑轮组的机械效率 ；（4）已知重物G 的密度与水的密度比为9：1，将重物完全浸没在水中匀速上升时的速度为0.1m/s，若此时已知动滑轮重为100N，那么绳端B 的拉力 F 做功的功率P

15、为多大？14如图所示， AB 是一杠杆， 可绕支点O 在竖直平面内转动，AO：OB=2：3，OD：DB=1 ：1，滑轮重为100N当在 B 点施加大小为F 的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长为0.2m 的正方体M 对水平地面的压强为7500Pa；当在 D 点施加大小为F 的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M 对水平地面的压强为15000Pa （不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向）求： （1）正方体M 的受到的重力； （2）拉力 F 的大小15 （2007?梅州）如图所示是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它利用电压表的示数来指示物体的质量托盘、弹簧

16、上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA 间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时，电压表的示数为0已知电阻 R0=5 ，滑动变阻器最大阻值为15 ， 电源电压 U=3V ， 电压表的量程为03V 现将 1kg 的物体放在托盘中，滑片刚好指在距R 上端 1/3 处（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内），请计算回答：（1）将 1kg 的物体放在托盘中时，电压表的示数为多少？（2）该电子秤能测量的最大质量是多少？此质量数应标在电压表多少伏的位置上？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 27 页学习好资料欢迎下载初 中 自

17、 主 招 生 复 习 专 题物 理 电 学 压 轴 题（一）参考答案与试题解析一解答题（共15 小题）1图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱以0.1m/s的速度匀速打捞出水面，已知该货箱体积为50m3，质量是200t （ g 取 10N/kg ，忽略钢缆绳重及其与滑轮间的摩擦，不考虑风浪、水流等因素的影响）（1）货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少？（2）货箱完全出水后，又被匀速吊起1m，已知此时钢缆绳拉力F 为 6.25 105 N，起吊装置的滑轮组机械效率是多少？（3）货箱未露出水面时，钢缆绳拉力的功率为多少？考点 ： 浮力大小的计算；阿基

18、米德原理；滑轮（组）的机械效率；功率的计算。专题 ： 计算题。分析：（ 1）已知物体体积（浸没水中排开水的体积），根据浮力公式F浮= gV排可求受到的浮力（ 2）由图知，承担物重的绳子股数n=4，则 s=4h，拉力做的功为总功，根据公式W=FS 计算；对物体做的功为有用功，根据公式W=Gh 计算；机械效率等于有用功除以总功；（ 3）露出水面后，由于忽略钢缆绳重及其与滑轮间的摩擦，利用F=（ G物+G轮）求动滑轮重；露出水面前，物体受到水的浮力，利用F=（G物+G轮F浮）求此时的拉力，求出拉力端移动的速度，利用P=Fv求钢缆绳拉力的功率解答：解：（ 1）F浮=液V排g =1.0 103kg/m3

19、 50m3 10N/kg =5 105N；（ 2）由图可知，n=4，则 s=4h=4 1m=4m，拉力做的功：W总=Fs=6.25 105N 4m=2.5 106JW有用=Gh=mgh=2 105kg 10N/kg 1m=2 106J， =80%；（ 3）露出水面后： 忽略钢缆绳重及其与滑轮间的摩擦， F=（G物+G轮）G轮=4FG物=4 6.25 105N2 106N=5 105N，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 27 页学习好资料欢迎下载露出水面前：F=（G物+G轮F浮）=（2 106N+5 105N 5 105N）

20、=5 105N，拉力端移动的速度：v=4v物=4 0.1m/s=0.4m/s，钢缆绳拉力的功率：P=F v=5 105N 0.4m/s=2 105W答： （1）货箱完全浸没在水中时受到的浮力是5 105N；（ 2）起吊装置的滑轮组机械效率是80%；（ 3）货箱未露出水面时，钢缆绳拉力的功率为2 105W点评：本题考查了浮力、功率、总功、有用功和机械效率的计算，主要是考查各种公式的灵活运用，本题的关键是知道物体露出水面前拉力F=（G物+G轮F浮） ，物体露出水面后拉力F=（G物+G轮） 2课外小组的同学们设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置如图所示其中重为1N 的浮球固定在横杆AB右端（ B

21、 为浮球的中心） ，杆 AB 能绕 O 点转动，且OB 是 OA 长度的 4 倍横杆AB 左端压在进水阀门C 上，进水口的横截面积为4cm2阀门 C 正好堵住进水口时，水箱内停止蓄水，杆AB 在水平位置，且浮球浸在水中的体积为 190cm3进水口距箱底30cm，水箱内溢水管长为40cm，D 是一个横截面积为30cm2的排水阀门 用金属链将排水阀门 D 与水箱顶部排水按钮相连，当按动排水按钮时，铁链向上拉起排水阀门D 使其打开，水箱排水要打开排水阀门D，铁链给它的拉力至少是12.5N （进水阀门C、直杆 AC 、横杆 AB 的重力均忽略不计，进水阀门C和排水阀门D 的厚度均不计，g 取 10N/

22、kg） 求：（1）进水阀门C 所受水箱中水的向下的压力；（2）停止蓄水时水槽中的水面比溢水管管口高出多少？（3）排水阀门D 的最大质量为多少？考点 ： 阿基米德原理；压强的大小及其计算；液体的压强的计算。专题 ： 计算题；压轴题。分析：当杠杆在水平位置平衡时，对杠杆、进水阀门C、排水阀门D 进行受力分析，如图所示（ 1）知道 C 处水深，利用液体压强公式求水对阀门C 的压强，再利用F=ps 求进水阀门C 所受水箱中水的向下的压力；（ 2）在甲图中，利用阿基米德原理求B 受到的浮力，而FA OA= （F浮GB） OB，OB=4OA ，据此求A端受力， 根据力的作用是相互的，可求 A 端对 C 向

23、下的压力FA；由图乙可得C 受到水槽中水向上的压力F向上等于水箱中水向下的压力F向下加上 A 端对 C 向下的压力FA，利用压强公式求向上的压强，再利用液体压强公式求水槽中的水面高，进而求出水槽中的水面比溢水管口高出多少；（ 3）知道 D 处水深， 利用液体压强公式求水对阀门D 的压强， 再利用 F=ps 求进水阀门D 所受水箱中水的向下的压力；而 GD=F拉F压，据此求D 的重，再利用重力公式求D 的质量解答：解：当杠杆在水平位置平衡时，杠杆、进水阀门C、排水阀门D 受力分析示意图分别为图甲、乙、丙（ 1）F向下=p向下Sc=水gh向下Sc=1 103kg/m3 10N/kg （0.40.3

24、）m 4 10 4m2=0.4N；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 27 页学习好资料欢迎下载（ 2）在甲图中，F浮=水gV排=1 103kg/m3 10N/kg 190 106m3=1.9N，据杠杆平衡条件：FAOA= （F浮GB） OB， OB=4OA FAOA= （1.91）N 4 OA ， FA=3.6N，A 端对 C 向下的压力FA=FA =3.6N ，由图乙可得： （C 受到水槽中水向上的压力F向上、水箱中水向下的压力F向下和 A 端对 C 向下的压力FA）F向上=F向下+FA=0.4N+3.6N=4N ，P向

25、上=104Pa，h=1m，水槽中的水面比溢水管口高：1m0.1m=0.9m；（ 3）由丙图可知：GD=F拉F压=F拉水gh溢水管SD=12.5N 103kg/m3 10N/kg 0.4m 3 103m2=0.5N， mD=0.05kg=50g 答： （1）进水阀门C 所受水箱中水的向下的压力为0.4N；（ 2）停止蓄水时水槽中的水面比溢水管管口高出0.9m；（ 3）排水阀门D 的最大质量为50g点评：本题考查了学生对杠杆平衡条件、重力公式、阿基米德原理、液体压强公式的掌握和运用，知识点多，要求灵活运用公式，做出受力示意图是本题的关键3某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件已

26、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F浮；（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率2； （结果保留两位有效数字）（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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 27 页学习好资料欢迎下载考点 ： 浮力大小的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算。专题 ：

27、 计算题；应用题；压轴题；整体思想。分析：（1）要算工件浸没在水中时所受的浮力，根据题意我们应从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 和工件在水中时，滑轮组的机械效率为60%这两个条件去进行分析工人对地面的压力等于地面对工人的支持力，以工人为研究对象的话，工人共受到三个力的作用：重力，支持力，绳子的拉力，这三个力的大小关系是G人=F支+F拉，所以 F支=G人 F拉，即工人对地面的压力F压=G人F拉题中已知工人的质量，所以工人的重力我们可以根据公式G=mg 算出，那么要得出工人对地面的压力大小，我们就需要知道绳子先后对工人的拉力情况是怎样的，所以接下来我们就需要进

28、行绳子对工人的拉力分析由图可知，绕过动滑轮的绳子是2 股，这 2 股绳子承担的是工件对绳子的拉力和动滑轮的重力之和，所以绳子对工人的拉力就是工件对绳子的拉力与动滑轮重力之和的当工件浸没在水中时，工件对绳子的拉力等于工件的重力减去工件所受的浮力，所以此时工人对绳子的拉力即绳子对工人的拉力F拉=（G工件F浮）+G动，则此时工人对地面的压力F压=G人（G工件F浮）+G动；当工件被拉出水面以后，工件对绳子的拉力等于工件的重力，所以此时工人对绳子的拉力即绳子对工人的拉力F拉=（G工件+G动） ，则此时工人对地面的压力F压 =G人（G工件+G动） 由此我们就可以列出一个等式：=而要解答第（ 1）问，我们还

29、需要根据机械效率60%进行分析：利用滑轮组提升物体，当摩擦、绳重及水的阻力忽略不计时，机械效率 =，根据机械效率的这个表达式我们就可以列出一个等式：=60%最后综合这两个等式我们就可以算出工件浸没在水中时所受的浮力（ 2）第（ 1）问中，我们已经算出了动滑轮的重力和工件的重力，这样我们就可以利用公式 =算出工件完全打捞出水面后滑轮组的机械效率了（ 3）要算工人拉绳的功率，我们可以根据功率公式P=的推导式 P=Fv 进行分析计算：工人对绳子的拉力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 27 页学习好资料欢迎下载F拉=（G工件+G

30、动） ，绳子移动的速度可根据V绳=2V物的关系算出，于是就可以算出工人拉绳的功率了解答：解： （1）工人的重力：G人=m人g=70kg 10N/kg=700N ，工件的重力：G工件=m工件g=100kg 10N/kg=1000N ，以工人为研究对象，工人共受到三个力的作用：重力，支持力，绳子的拉力，因为 G人=F支+F拉，所以 F支=G人F拉，因为工人对地面的压力与地面对工人的支持力是一对相互作用力，所以 F压=F支=G人F拉，当工件完全完全浸没在水中时，工件对绳子的拉力等于工件的重力减去工件所受的浮力，所以此时工人对绳子的拉力即绳子对工人的拉力F拉=（G工件F浮） +G动，则此时工人对地面的

31、压力F压=G人（G工件F浮）+G动；当工件被拉出水面以后，工件对绳子的拉力等于工件的重力，所以此时工人对绳子的拉力即绳子对工人的拉力F拉 =（G工件+G动） ，则此时工人对地面的压力F压 =G人（G工件+G动） ，因为=，所以= ，利用滑轮组提升物体，当摩擦、绳重及水的阻力忽略不计时，机械效率 =，所以 1=60% ，将 G工件=1000N 代入 式可解得： F浮= ，将 G人=700N 和 式代入 式可解得： G动=320N ，将 式代入 式可解得： F浮=520N （ 2）工件完全打捞出水后，滑轮组的机械效率：2= 76%（ 3）工件完全打捞出水面后，工人对绳子的拉力：F拉=（ G工件+G

32、动）=（1000N+320N ）=660N，工人拉绳子的速度：v绳=2v物=2 0.2m/s=0.4m/s，所以工人拉绳子的功率：P2=F拉 v绳=660N 0.4m/s=264W 答： （1）工件浸没在水中时所受的浮力是520N（ 2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率是76%（ 3）工件完全打捞出水面后，以0.2m/s 的速度被匀速提升，工人拉绳的功率是264W点评：本题的综合性很强，难度很大，所涉及的知识面比较广：有重力、压力、拉力、浮力，平衡力及其应用，相互作用力，滑轮组及其机械效率，功率的计算解答本题的关键是要理清题意，要学会对物体进行受力精选学习资料 - - - - - - -

33、 - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 27 页学习好资料欢迎下载分析像解答这类题时，一定要沉着应对，切不可急于求成4如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重240N 的物体，在2s 内，绳的自由端移动了6m求：（1）物体上升的高度和速度（2）人的拉力为多大？（3）人所做的额外功是多大？考点 ： 滑轮与功的综合题；滑轮（组）的机械效率。专题 ： 计算题。分析：解决此题要结合滑轮组的特点进行分析，图中有三股绳子连接动滑轮，h=，结合机械效率公式求解拉力的大小，W额=W总W有求解额外功的大小解答：解： （1）S=6m，n=3 股，；（ 2），；（ 3）W总=F

34、s=100N 6m=600J，W有=Gh=240N 2m=480J，W额=600J480J=120J；答： （1）物体上升的高度是2m，速度是1m/s；（ 2）人的拉力是100N；（ 3）人所做的额外功是120J点评：解决此类综合性的题目要结合滑轮组的特点，机械效率的公式进行分析求解各物理量5工人利用滑轮组按照图所示的方式提升货箱工人的体重为G人=800N提升第一个货箱时，工人用 F0=500N 的竖直向下的力拉绳时，没有提起货箱工人用F1=600N 的竖直向下的力拉绳时，货箱恰能以0.2m/s 的速度匀速上升此时工人提升货箱的效率为62.5%第二个货箱比第一个货箱重500N，工人仍能提起第二

35、个货箱并使第二个货箱以 0.1m/s 的速度匀速上升求：（1）第一个货箱未被拉动时，水平地面对货箱的支持力；（2）工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变化量的大小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 27 页学习好资料欢迎下载考点 ： 功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算。专题 ： 计算题。分析：（1）根据提升第一个货箱时的机械效率求出第一个货箱的重力，于是可根据没有提起第一个货箱时货箱的和人的受力分析得水平地面对货箱的支持力；（ 2）因第二个货箱比第一个货箱重500N，分别求出两次提升货箱时，分别求出拉力应提升的货箱、动滑轮

36、和人的总重，然后根据P=P1P2=G总1v1G总2v2可知功率变化量解答：解： （1）按照图所示滑轮组，重物、人和动滑轮共有2 股绳子承担，即n=4，提升第一个货箱时，则1=， G1=1nF1=62.5% 4 600N=1500N ， 货箱恰能匀速上升，4F1=G1+G轮+G人 G轮=4F1G1G人=4 600N1500N800N=100N 当工人用F0=500N 的竖直向下的力拉绳时，没有提起货箱时，人受力分析如图甲：G人=F支人+F0 F支人=G人F0=800N 500N=300N 人对货箱的压力，F压=F支人分析动滑轮受力如图乙：G轮+F拉 =3F0动滑轮对货箱的拉力F拉=3F0G轮=3

37、 500N100N=1400N F拉=F拉分析货箱受力如图丙：F支+F拉=G1+F压水平地面对货箱的支持力F支=G1+F压F拉=1500N+300N 1400N=400N （ 2）提升第二个货箱，G2=G1+500N=1500N+500N=2000N ，G总2=G2+G轮+G人=2000N+100N+800N=2900N ，G总1=G总2500N=2900N 500N=2400N ， P=P1P2=G总1v1G总2v2=2400N 0.2m/s2900N 0.1m/s=190W 答： （1）第一个货箱未被拉动时，水平地面对货箱的支持力为400N；（ 2）工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变

38、化量为190W点评：本题考查力学综合计算分析，是每年固定的必考题目，对应知识点经常出现在各种模拟考试的最后一题中，属于热点问题，但是此题的创新之处在于在绳子段数这个决定性的关键问题上给考生设置了一个陷阱，要求考生对滑轮组的特点理解透彻，并且具有很强的临场应变能力和分析能力如果这个问题出错，后面问题也就跟着错了此题是比较好的应试题目提醒考生需要具体问题具体分析，盲目的套用公式是绝对不行的，也是教育者不想看到的，此题考查学生的分析能力和应变能力，当然这些分析在平时的教学中是老师经常强调的6如图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

39、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p1=1.8 107Pa，当提升重物甲精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 27 页学习好资料欢迎下载匀速上升时， 起重机对地面的压强p2=2.175 107Pa， 当提升重物乙匀速上升时，起重机对地面的压强p3=2.3 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：（1）被提升两物体的重力

40、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，那么重物甲的重力是多少？考点 ： 杠杆的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算；杠杆的平衡条件；压强的大小及其计算；滑轮（组）的机械效率。专题 ： 计算题。分析：（1）知道提升物体前、匀速提升重物甲时、匀速提升重物乙时对地面的压强，而底面积相同，根据压强公式求出对地面的压力（由起重机和提升物体产生），求出两物体重的表达式，再求被提升两物体的重力之比；（ 2）设在匀速提升重物甲、乙时，钢丝绳上的力分别为F1、F2，柱塞对吊臂力的力臂为L1，钢丝绳对吊臂力

41、的力臂为L2拉力 F=（G物+G动） ，知道对吊臂的支撑力大小，上面求出了被提升两物体的重力之比，根据杠杆平衡条件可求物体甲、乙的重和动滑轮重的关系，再利用 =求机械效率；（ 3）匀速提升重物甲时，P=Fv，据此求钢丝绳上的力，再利用F=求物体甲的重解答：解： （1）设起重机重为G，被提升重物甲重力为G甲，被提升重物乙重力为G乙；提升物体前，起重机对地面的压力：G=p1S，匀速提升重物甲时，起重机对地面的压力：G+G甲=p2S，匀速提升重物乙时，起重机对地面的压力：G+G乙=p3S， G甲=（P2P1） S，G乙=（P3P1）S，=；（ 2）设在匀速提升重物甲、乙时，钢丝绳上的力分别为F1、F

42、2，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，=将=代入上式解得：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 27 页学习好资料欢迎下载G乙=4G动，G甲=3G动， =80%；（ 3）匀速提升重物甲时，钢丝绳上的力：F1=3800N ，又 F1=， G甲=F1= 3800N=8550N 答： （1）被提升两物体的重力之比为3：4；（ 2）提升重物乙匀速上升时，滑轮组AB 的机械效率为80%；（ 3）重物甲的重力是8550N点评：本题为力学综合题，考查了学生

43、对压强公式、杠杆平衡条件、机械效率公式、功率公式的掌握和运用，本题关键：一是利用好功率推导公式P=Fv，二是利用好不计摩擦和绳重F=（ G物+G动） ，三是利用好杠杆平衡条件7火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图是栏杆的示意图栏杆全长AB=6m ，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于O 点栏杆的P 点安装转轴，转轴与支架C 连接，使栏杆能绕P在竖直平面无摩擦转动，支架 C 用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆栏杆的 B 端搁置在支架D 上，当支架 D 上受到压力为FD时，栏杆恰好在水平位置平衡当体重为G人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p1；当他用力F1竖直向下压

44、A 端，使栏杆的B 端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是p2管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架C 上火车要通过时，他要在A 端用力 F2使栏杆由竖直位置开始离开支架C，使栏杆能顺时针转动直至栏杆B 端又搁置在支架D 上已知AP=OP=1m ，PE=m，O 点到栏杆下边缘的距离OE=0.5m，p1：p2=2：1，栏杆与配重的总重G杆=240N求： （1）FD（2）G人（3）F2的最小值，此时F2的方向（计算和结果可带根号）考点 ： 杠杆的平衡分析法及其应用；力作用的相互性；杠杆中最小力的问题；压强的大小及其计算。专题 ： 计算题；图析法。分析：栏杆能绕 P 在竖直平面无

45、摩擦转动，栏杆的B 端搁置在支架D 上，当支架D 上受到压力为FD时，杠杆右端受到竖直向上的力大小等于FD，栏杆恰好在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件求出大小FD当管理人员用力F1竖直向下压A 端，使栏杆的 B 端刚好离开支架，杠杆还处于水平位置平衡，根据杠杆平衡条件求出F1大小当体重为G人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p1；当他用力F1竖直向下压A 端，使栏杆的 B 端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是p2根据 P1和 P2的关系，求出人的体重管理人员要在A 端用力 F2使栏杆由竖直位置开始离开支架C， 使栏杆能顺时针转动直至栏杆B 端又搁置在支架 D 上在竖直方向上，栏杆

46、有向逆时针转动的趋势，所以要阻碍栏杆逆时针转动所以在栏杆的A 点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 27 页学习好资料欢迎下载施加水平向左的力，根据杠杆平衡条件，求出F2的大小解答：解： （1）支架 D 受到的压力FD与支架 D 对杆的支持力FB是一对相互作用力，FD=FB，栏杆能绕P 转动，栏杆恰好在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件F1?l1=F2?l2得：G杆?PE=FD?PB，240N?m=FD?（6m1m） ，所以， FD=72N当管理人员用力F1竖直向下压A 端，杠杆处于水平位置平衡，根据杠杆平衡条件F1?l1=F

47、2?l2得：G杆?PE=F1?AP，240N?m=F1?1m，所以， F1=360N（ 2）S 为人与地面的接触面积，人站在水平地面对地面的压强：p1=，用力 F1后，人对地面的压力为G人F1，人对地面的压强：p2=，p1： p2=2：1，即：=2：1，=，所以， G人=720N（ 3）当栏杆在竖直位置时，栏杆重力的力臂大小等于为OE，要最省力，需要的力臂最长，在A 点水平向左拉动栏杆如图根据杠杆平衡条件得，G杆?OE=F2?PA，240N?0.5m=F2?1m，F2=120N答： （1）FD=72N （ 2）G人=720N （3）F2的最小值，此时F2的方向在 A 点沿水平方向向左点评：本题

48、栏杆看出一个绕P 点转动的杠杆，栏杆三次处于水平位置平衡，根据杠杆平衡条件列出等式，求出未知量人站在地面上，对地面有压强，人压栏杆时，对栏杆有压力作用，根据物体间力的作用是相互的，栏杆对人有拉力的作用，人对地面有压强，根据两次压强的关系，求出人的重力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 27 页学习好资料欢迎下载8如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图起重机总重G=8 104N，A 是动滑轮， B 是定滑轮， C 是卷扬机， D 是油缸， E 是柱塞通过卷扬机转动使钢丝绳带动A 上升，打捞体积V=0.5m3、重为 G物的

49、重物若在打捞前起重机对地面的压强p1=2 107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p3=2.5 107Pa假设起重时E 沿竖直方向，重物出水前、后E 对吊臂的支撑力分别为N1和N2，重物出水前滑轮组的机械效率为80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W，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）重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2；（2）支撑力N1和 N2之比；（3）重物出水后匀速上升的速度考点 ： 杠杆的平衡条件；变速运动与平均速度；压强的大小及其计算。专题 ： 计算题；压轴题。分

50、析：（ 1）据 P1和 G，结合公式P=能计算出该车与地面的接触面积来，而后据重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p3和上面所计算出的接触面积S 可计算出车与重物的总重力，故用总重力减去原车的重力就是重物的重力；据物体的体积能计算出该物体浸没在水中的浮力，故当物体全部浸没在水中时车对地面的压力F=G车+G物F浮，故再据公式P=能计算 P2（ 2）若重物全部浸没在水中时，此时钢丝绳对重物的拉力所做的功是有用功，在不计绳重和摩擦的情况下，对动滑轮做的功是额外功，故据 =，计算出动滑轮的重力，在据杠杆的平衡条件分析即可解决（ 3）由于动滑轮由三段钢丝绳吊着，且重物出水后的卷扬机牵引力的功率为1