初中物理_力学综合题(含杠杆、滑轮组、压强、浮力)全面[1].pdf

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1、力学综合题力学综合题【1 1】（0808 崇文一模）崇文一模）如图如图 2525 所示是起重机的结构示意所示是起重机的结构示意3 32 2图。用它把质量为图。用它把质量为 210210 kgkg，底面积为，底面积为 1m1m 的货箱的货箱G G匀速提起。匀速提起。（取（取 g g10N/kg10N/kg）问：）问：（1 1）当货箱静止于水平地面时，它对地面的压强）当货箱静止于水平地面时，它对地面的压强是多少是多少（2 2）若把货箱匀速吊起）若把货箱匀速吊起3m3m，起重机对货箱做了多，起重机对货箱做了多少功少功（3 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）吊起货箱时，为

2、使起重机不倾倒，在它右边加挂质量为多大的铁块 已知：已知：OAOA10m10m，OBOB5m5m。（设起重机所受重力的作用线恰好通过（设起重机所受重力的作用线恰好通过 O O 点。点。）【2 2】(08(08 西城一模西城一模)磅秤上有一个重磅秤上有一个重 1500N1500N 的木箱，小明站在地的木箱，小明站在地上，想用如图上，想用如图 2929（甲）所示的滑轮组把这个木箱提升到楼（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，此时磅秤的示数为上，可是他竭尽全力也没有提起，此时磅秤的示数为40kg40kg。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图于是他改变滑轮组的绕绳方法如图 292

3、9（乙）所示，再去提（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这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为100N100N，不计轴摩擦和绳重，取不计轴摩擦和绳重，取g g10N/kg10N/kg。求小明的体重和提升木。求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。箱时滑轮组的机械效率。【3 3】（0808 昌平一模）如图昌平一模）如图 3030 所示，一正方体合金块所示，一正方体合金块M M的的边长为边长为 20cm20cm，把它挂在以把它挂在以O O为支点的轻质杠杆的为支点的轻质杠杆的A A点点处，一个重为处，一个重为 640N640N 的人在杠杆的的人在杠杆的B B点通

4、过定滑轮用点通过定滑轮用OAB力力F F1 1使杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡，此时此时M M对水平地面的压对水平地面的压4 44 4强为10强为10 PaPa，人对水平地面的压强为10人对水平地面的压强为10 PaPa；若把若把M M浸没于水中浸没于水中(M M与容器底不接触与容器底不接触)，人用力，人用力F F2 2仍使杠杆仍使杠杆4 4在水平位置平衡，此时人对地面的压强为10在水平位置平衡，此时人对地面的压强为10 Pa Pa；M4 4已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为10已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为10PaPa（g g 取取 10N/kg10N/kg）求：）

5、求：图 30（1 1）力）力F F1 1的大小；的大小；（2 2）合金块）合金块M M的密度；的密度；（3 3）当）当 M M浸没于水中时，若剪断细绳，合金块浸没于水中时，若剪断细绳，合金块M M沉于容沉于容器底，则器底，则M M对容器底的压强为多大对容器底的压强为多大【4 4】（0808 朝阳一模）图朝阳一模）图 2323 是简易是简易MN电动门式起重机的结构示意电动门式起重机的结构示意提升电动机行走装置图。图。MNMN 为质量可以不计、为质量可以不计、长长 4m4m的横梁，行走装置可以把提起的横梁，行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。提的重物在横梁上左右移动。提滑轮组升电动机通过钢丝

6、绳和滑轮组升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物，提起重物，滑轮组的结构如图。滑轮组的结构如图。重物当提起的重物质量是，钢丝绳当提起的重物质量是，钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时，滑重和轮、轴间摩擦不计时，滑图 23轮组的机械效率是轮组的机械效率是 80%80%。当以当以 s s的速度匀速竖直向上提起重物时，滑轮组的机械效率是多的速度匀速竖直向上提起重物时，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电动机拉动钢丝绳的功率是多少少3 3若行走装置和提升电动机的总重是10若行走装置和提升电动机的总重是10 N N，提起重物质量为提起重物质量为 2t2t，行走装置使提起的重物沿横行走装置使提起的重

7、物沿横3 3梁从中点梁从中点 A A 移到移到 B B 点，以点，以M M 点为轴，点为轴，N N 点向上的支持力增加了点向上的支持力增加了 610610 N N，MBMB 的距离是多少（的距离是多少（g g取取 10N/kg10N/kg）【5 5】（0808 海淀一模）海淀一模）图图 2525 是液压汽车起重机从水是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。中打捞重物的示意图。A A是动滑轮，是动滑轮，B B是定滑是定滑轮，轮，C C是卷扬机，是卷扬机，D D是油缸，是油缸，E E是柱塞。作用是柱塞。作用F在动滑轮上共三股钢丝绳，在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝卷扬机转动使钢丝OE绳带动

8、动滑轮上升提取重物，绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体被打捞的重物体CD积积V V。若在本次打捞前起重机对地面的压强若在本次打捞前起重机对地面的压强p p1 110107 7PaPa，当物体在水中匀速上升时起重机当物体在水中匀速上升时起重机7 7对地面的压强对地面的压强p p2 21010 PaPa，物体完全出水后，物体完全出水后7 7起重机对地面的压强起重机对地面的压强p p3 31010 PaPa。假设起重。假设起重时柱塞沿竖直方向，时柱塞沿竖直方向，物体出水前、物体出水前、后柱塞对吊后柱塞对吊臂的支撑力分别为臂的支撑力分别为N N1 1和和N N2 2，N N1 1与与N N2 2

9、之比为之比为 1919：图2424。重物出水后上升的速度。重物出水后上升的速度v vs s。吊臂、定。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g g取取 10N/kg10N/kg）求：）求：（1 1）被打捞物体的重力；）被打捞物体的重力；（2 2）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组ABAB的机械效率；的机械效率；（3 3）重物出水后，卷扬机牵引力的功率。）重物出水后，卷扬机牵引力的功率。BA【6 6】(08(08宣武一模宣武一模)某桥梁施工队的工人用如图某桥梁施工队的工人用如图2424所示的滑轮组匀速打捞所示

10、的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。已知工件的质量为沉在水中的工件。已知工件的质量为100kg100kg工人的质量为工人的质量为70kg70kg。工件。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1515：2 2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60%60%。若不计摩擦、绳。若不计摩擦、绳重及水的阻力，重及水的阻力，g g取取10N/kg10N/kg。求：。求：（1 1）工件浸没在水中时所受的浮力）工件浸没在水中时所受的浮力浮浮；（2 2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率）工件完全打捞出

11、水面后，滑轮组的机械效率2 2；（3 3）工件完全打捞出水面后，以）工件完全打捞出水面后，以s s 的速度被匀速提升，工人拉绳的的速度被匀速提升，工人拉绳的功功率率P P2 2。【7 7】（0808 石景山二模）如图石景山二模）如图 2424 所示，是使用汽车从所示，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，汽车以恒定的速度以恒定的速度v v=m/sm/s 向右运动。向右运动。图乙是此过程中图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力汽车拉动重物的拉力F F随时间随时间t

12、t变化的图像。设变化的图像。设t t=0=0 时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，重和滑轮的摩擦，g g 取取 10N10Nkgkg。求：。求：（1 1）重物露出水面前，汽车拉重物的功率；）重物露出水面前，汽车拉重物的功率；（2 2）圆柱形重物的密度；）圆柱形重物的密度；（3 3）水对湖底的压强（整个过程中，湖水深度不变）水对湖底的压强（整个过程中，湖水深度不变）。40003500F/NCDAB50 60甲图 240乙t/sF F2 2 10103 3kgkg 1010N N/kgkg1答案答案（1 1）p p 2 2 10104 4PaPa

13、2 21 1m mS S3 34 4（2 2）W=FS=2W=FS=21010 kg10N/kg3m=610kg10N/kg3m=610 J J3 33 3（3 3）G GAO=GAO=G0 0OB210OB210 kgg10m=mkgg10m=m0 0g5mmg5mm0 0=410=410 kgkg2 2答案答案F F拉拉G G人人木箱和动滑轮受力木箱和动滑轮受力G G箱箱G G轮轮2 2F F拉拉F F支支2 2G G人人F F支支2 2G G人人mgmg改变绕绳方式后，改变绕绳方式后，F F拉拉F F支支G G人人，木箱和动滑轮受力木箱和动滑轮受力G G箱箱G G轮轮3 3F F拉拉3(

14、3(G G人人F F支支)所以所以 2 2G G人人mgmg3(3(G G人人F F支支)F F支支F F压压100N100NG G人人3 3F F支支mgmg3100N40kg10N/kg3100N40kg10N/kg700N700NF F拉拉G G人人F F支支700N700N100N100N600N600N机械效率机械效率W有用W总G箱G箱h1500N%sF拉3F拉3600N3答案答案（1 1）p p人人 S S G G人人p p人人G G人人S S G G人人 F F1 1640640N N2 2 0.040.04m m，p p 1 11.61.6 10104 4PaPaS SG G人

15、人 F F2 2S SF F1 1=G G人人p p1 1S S=640N=640N10104 4Pa=60N，Pa=60N，p p2 2 F F2 2=G G人人p p2 2S S=640N=640N1010 Pa=180NPa=180N（2 2）杠杆在水平位置平衡时，有：）杠杆在水平位置平衡时，有：OA(GOA(GM MF FM M)=OBF)=OBF1 14 4OA(GOA(GM MF F浮浮)=OBF)=OBF2 2由可得，由可得，GM FMF11GM F浮F234 42 23 33 33 3F FM M=F=F压压=P PM MS SM M=10=10 PaPa=440N=440NF

16、 F浮浮=水水gVgVM M=110=110 kg/mkg/m 10N/kg10N/kg=80N=80N将将F FM M=440N440N、F F浮浮=80N=80N 代入式，解得：代入式，解得：G GM M=620N=620NG G620620N N3 3 7.757.75 1010 kgkg/m mMM MM gVgVMM1010N N/kgkg(0.2(0.2m m)3 3（3 3）当）当M M浸没于水中时，剪断细绳，合金块浸没于水中时，剪断细绳，合金块M M沉于容器底，沉于容器底，p pMM/G GMM F F浮浮S SMM 620620N N 8080N N 1.351.35 101

17、04 4PaPa2 2(0.2(0.2m m)4答案答案提起重物质量分别为和提起重物质量分别为和 2t2t，3 3/3 3重物重分别为重物重分别为G Gmgmg10N/kg 51010N/kg 510 N N，G Gm m g g2t10N/kg 20102t10N/kg 2010 N N由滑轮组机械效率由滑轮组机械效率W W有用有用/W W总总G G物物/（G G物物G G动动），代入数据：，代入数据：3 33 380%80%510510 N/N/（510（510 N NG G动动），解出，解出G G动动=10=103 3N N/G G物物/（G G物物/G G动动）2010）20103 3

18、N/N/（2010（20103 3N N10103 3N N）94%94%/3 33 33 3钢丝绳拉力钢丝绳拉力F F=（G G物物G G动动）/3=/3=（2010（2010 N N1010 N N）/310）/310 N N匀速拉动时，电动机拉动钢丝绳的功率匀速拉动时，电动机拉动钢丝绳的功率P PFvFv10103 3N3s=10N3s=103 3W W/3 33 33 3或或P P（G G物物G G动动）v v物物（2010（2010 N N1010 N N）s=10）s=10 W W把横梁把横梁 MNMN 看成杠杆，以看成杠杆，以 M M 点为轴，重物在点为轴，重物在 A A 点和点

19、和 B B 点时，根据杠杆平衡条件：点时，根据杠杆平衡条件：（G G物物G G行行G G动动）MA）MA F FA AMNMN（G G物物G G行行G G动动）MB）MB F FB BMNMN两式相减得：两式相减得：（G G物物G G行行G G动动）（）（MAMAMBMB）（F FA AF FB B）MN）MN3 3当当F FA AF FB B610610 N N0 0，代入数据：，代入数据：3 33 33 33 3（2010（2010 N N1010 N N1010 N N）（2m2mMBMB）610）610 N4mN4m解出：解出：MB MB1m1m3 3当当F FA AF FB B610

20、610 N N0 0，代入数据：，代入数据：3 33 33 33 3（2010（2010 N N1010 N N1010 N N）（2m2mMBMB）610）610 N4mN4m/解出：解出：MBMB 3m3m5答案答案（1 1）设起重机重为）设起重机重为G G，被打捞物体重力为，被打捞物体重力为G G物物；打捞物体前，打捞物体前，G G=p p0 0S S在水中匀速提升物体时：在水中匀速提升物体时：F F拉拉=G G物物F F浮浮起重机对地面的压力：起重机对地面的压力：G G+F F拉拉=p p1 1S SF F浮浮=水水gVgV排排=10=104 4N N物体出水后：物体出水后：G G+G

21、 G物物=p p2 2S S，F F拉拉=（p p1 1-p p0 0）S S；G G物物=（p p2 2-p p0 0）S SF F拉拉G G物物 G G物物 F F浮浮G G物物p p1 1 p p0 03 3 p p2 2 p p0 04 44 4可得物体重力为可得物体重力为G G物物=10=10 N N。（2 2）设钢丝绳上的力在出水前后分别为）设钢丝绳上的力在出水前后分别为F F1 1、F F2 2，柱塞对吊臂力的力臂为，柱塞对吊臂力的力臂为L L1 1，钢丝绳对吊臂，钢丝绳对吊臂力的力臂为力的力臂为L L2 2。根据杠杆平衡条件可知：。根据杠杆平衡条件可知：1N N1 1L L1

22、1=3=3F F1 1L L2 2；N N2 2L L1 1=3=3F F2 2L L2 2，F1=N1，F F1 1=（G G物物F F浮浮+G G动动）F2N23F F2 2=（G G物物+G G动动），13F1G物 F浮G动1919=2424F2G物G动4 4将数据代入得：将数据代入得：G G动动=10=10 N N物体浸没在水中上升时，滑轮组物体浸没在水中上升时，滑轮组ABAB的机械效率：的机械效率：WW有有WW总总（G G物物 F F浮浮）h h G G物物 F F浮浮 G G动动 h h G G物物 F F浮浮G G物物 F F浮浮 G G动动2 2 10104 4N-0.5N-0

23、.5 10104 4N N 78.978.90 00 02 2 10104 4N-0.5N-0.5 10104 4N N 0.40.4 10104 4N N（3 3）出水后钢丝绳上的力：）出水后钢丝绳上的力：F F2 2=(G=(G物物+G+G动动)/3=10)/3=10 N N物体上升的速度物体上升的速度v v，钢丝绳的速度，钢丝绳的速度v v=3=3v v=s=s s=sP P=F F2 2 v v=10=104 4N s=10N s=104 4W W。6 6答案答案（1 1）以人为研究对象，进行受力分析如图（）以人为研究对象，进行受力分析如图（3 3）甲、乙所示：）甲、乙所示：GG 人=

24、F人=F1 1+N+N1 1NN1 1=G=G 人人-FF1 1G G 人=F人=F2 2+N+N2 2N N2 2=G=G 人人-FF2 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绳的拉力大小相等。拉力大小相等。1 1/2 21 1/2 2（人（人-FF1 1）/（G G 人人-FF2 2）15/215/2又又1 1=W=W 有有/W/W 总总=（G G 物物-F-F 浮）浮）h h/F F1 1S S=(G(G 物物-F-F 浮浮)/2F)/2F1 1=60%=60%F F1 1=（G G 物物

25、+G+G 动动-F-F 浮）浮）/2/2F F2 2=（G G 物物+G+G 动）动）/2/2将、将、式代入、式代入、式，式，并且将并且将 G G 人人=m=m 人人 g=70kg10N/kgg=70kg10N/kg=700N=700N，G G 物物=m=m 物物 g=100kg10N/kgg=100kg10N/kg=1000N=1000N 代入代入,解得：解得：G G动动4 4图（3）=320N=320N由式得：由式得：60%=(60%=(G G物物F F浮浮)/()/(G G物物+G G动动-F F浮浮)=(1000N-F)=(1000N-F 浮浮)/(1000N+320N-)/(1000

26、N+320N-F F浮浮)解得解得F F浮浮=520N=520N则：则：F F1 1=400N=400N；F F2 2=660N=660N。（2 2）2 2=W W有有/W W总总=G G物物/2/2F F2 2=G G物物/(/(G G物物+G G动动)=1000N/(1000N+320N)=76%)=1000N/(1000N+320N)=76%（3 3）P P2 2=F F2 2 v v2 2=F F2 2 2 2v v物=1320N s=264 W物=1320N s=264 W7答案答案（1 1）根据题意及图像乙，重物重力）根据题意及图像乙，重物重力 G=4000N,G=4000N,重物

27、露出水面前，汽车的拉力重物露出水面前，汽车的拉力 F=3500NF=3500NP P FvFv 35003500N N 0.20.2m m/s s 700700WW（2 2）F F浮浮 G G F F 40004000N N 3500N3500N 500N500NV V物物 V V排排 F F浮浮 水水g g 500N500N 5 5 1010 2 2mm3 33 33 31010 kg/mkg/m 10N/kg10N/kg 物物 m m400kg400kg 8 8 10103 3kg/mkg/m3 3-2-23 3V V物物5 5 1010 mm河水的深度为：河水的深度为：h h v v(t t1 1 t t2 2)0.2m/s0.2m/s(50s(50s 10s)10s)12m12mp p 水水ghgh 10103 3kg/mkg/m3 3 10N/kg10N/kg 12m12m 120000Pa120000Pa