2022年中考物理复习 杠杆、滑轮压轴题.pdf

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1、杠杆、滑轮拓展提高一.计 算 题（共 4 小题）1.如图甲所示，滑轮组通过轻质弹簧悬挂于0 点，下端悬挂一柱形物体并浸没于装有水的柱形容器中，物体上表面恰好与水平面相平，绳子A 端固定，忽略滑轮重，绳重及摩擦。已知容器底面积为200cm2,水深 20cm,物体的底面积为 lOOcn?,高为 12cm,重为 24N,p 1-0X 103kg/m3,g 取 10N/kg。（1）求水对容器底的压强；（2）求水对物体的浮力大小；（3）求弹簧所受拉力的大小；（4）若要使柱形物体有反的长度露出水面，需打开阀门K 放出多少kg的水？（题中弹簧所受拉力F 与4其 伸 长 量 的 关 系 如 图 乙 所 示）甲

2、Z2.重力为1200N,体积为60dm3的物体A,静止在水中时，它的上表面到水面的距离为1.5m,现用如图所示的滑轮组提升该物体，滑轮组的机械效率为80%。（不计水对物体的阻力，绳重及绳与轮的摩擦）求:（1）提升前，物体A 的上表面受到水的压强；（2）物体A 在 水 中（未露出水面）被匀速提升时，它受到的浮力；（3）物体A 在 水 中（未露出水面）被匀速提升时，人的拉力F；（4）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A 相 连（钢丝绳不会断裂），而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为4 0 0 N,当绳子刚好断时，物体A 露出水面的体积。3.如图甲所示水平地面上有一个底面积为500cm2、高度为50cm

3、的薄壁容器，容器顶部盖着木板A（上面留有与大气相通的很多小孔），A 下面粘连着正方体B,B 与正方体D 之间通过一根原长为10cm的轻质弹簧C 相连，容器中刚好装满水，容器底部的阀门E 关闭，此时 B 对 A 有向下的作用力，力的大小是4 0 N.已知正方体B 的边长为 0.2m,正方体D 的边长为0.1m质量为0.8kg,弹簧C 的伸长量与受到的拉力关系如图乙所示。（所有物体均不吸水，不计一切摩擦力，整个过程弹簧轴线方向始终沿竖直方向且两端都连接牢固，弹簧始终在弹性限度内）求：（1）图甲中弹簧的长度（2）正方体B 的密度（3）打开阀门E 放水，当水面从与D 上表面相平到刚好与D 下表面相平，

4、需要放出多少千克的水?4.如图所示装置中，杠杆AB可以绕O 点在竖直平面内自由转动，A 端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连，在 B 端用能承受最大拉力为24N的绳子沿竖直方向将杠杆拉住，使其始终保持水平平衡.在滑轮组的下方，悬挂一圆柱形的物体，圆柱形物体的底面积为100cm2,高 为 12cm,圆柱形物体被浸在圆柱形容器的水中，上表面恰好与水面相平，此时杠杆A 端绳上的拉力为10N。杠杆O 点两侧的长度关系为AO=2 O B,动滑轮重为1 2 N,杠杆和绳子的重力及滑轮的摩擦均忽略不计。求：（1）圆柱体浸没在水中时所受的浮力。（2）圆柱体密度。B 端绳子刚断时容器底受到的液体压强变化量。5.如图

5、甲所示装置，杠杆和绳子的重力及滑轮与轴的摩擦均忽略不计,杠杆始终保持水平平衡。滑轮组的上端用弹簧测力计和天花板相连，滑轮组的下端，悬挂一圆柱形的物体，此物体浸在圆柱形容器内的水中。已知杠杆O 点两侧的长度关系为AO=2OB,容器底面积为200cm2,圆柱形物体的底面积为100cm2.高 为 12cm,重力为24N.已知弹簧所受拉力T 与拉伸形变量的关系如图乙所示,动滑轮D 重 为 15N,滑轮C 质量未知，取 g=10N/kg。该物体的上表面恰好与水面相平，此时杠杆B 端绳上的拉力为Fi；当打开圆柱形容器下方的阀门K,将水向外释放至某时刻，将阀门K 关闭，此时杠杆B 端绳上的拉力F2,若使Fi

6、：F2=3：4,需放出多少千克的水？6.如图所示，水平桌面上放置一圆柱形容器，其内底面积为200cm2,容器侧面靠近底部的位置有一个由阀门 K 控制的出水口，物体A 是边长为10cm的正方体，用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止，此时有工的体积露出水面，细线受到的拉力为1 2 N,容器中水深为18cm。已知，细线能承受的最大拉力为51 5 N,细线断裂后物体A 下落过程不翻转，物体A 不吸水，g 取 10N/kg。（1）求物体A 的密度；（2）打开阀门K,使水缓慢流出，问放出大于多少k g 水时细线刚好断裂？（3）细线断裂后立即关闭阀门K,关闭阀门K 时水流损失不计，物体A下落到容器底部稳定后

7、，求水对容器底部的压强；（4）从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中，求重力对物体A所做的功。7 .工人用如图所示的机械提升水中实心物体A和 B,物体A、B密度均为7 X l（）3k g/m 3,物体A的质量是7 0 k g,物 体 B的体积为物体A的 2倍。杠杆C O D可以在竖直平面内自由转动，O C：O D=3：2.工人的质量是7 0 k g,当物体A在水中被匀速提升时，天花板受到向下的拉力为F”地面对工人的支持力为Ni：当物体B在水中被匀速提升时，天花板受到向下的拉力为F 2；F i：F 2=3：5.不计绳重、滑轮与轴的摩擦、杠杆的重力以及水的阻力，每个滑轮的质量均相等。（g取 1

8、0 N/k g）求：（1）当物体B在水中被匀速提升时，物 体 B受到的浮力；（2）当 物 体 A在水中被匀速提升时，地面对工人的支持力Ni；（3）当物体B在水中被匀速提升时，滑轮组的机械效率。8 .如图所示。某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组提升水中的物 体 A,卷扬机工作时的功率始终是2 4 0 W.杠杆C D可绕转轴O 在竖直平面内自由转动，滑轮组固定在杠杆D端，配重E通过绳子固定在杠杆C 端，杠杆始终保持水平平衡，且 C O=2 O D.物体A浸没在水中被匀速提升的过程中，物体A的速度v i=0.3m/s.卷扬机的拉力为F i，滑轮组的机械效率为生 物

9、体 A完全离开水面被匀速提升的过程中，物 体 A的速度为V 2,卷扬机的拉力为F 2.已知组成滑轮组的每个滑轮质量均相同，物体A所受的重力GA=1000N,配重E所受的重力GE=1250N,FI：F2=2：3.杠杆 C D与绳所受重力和滑轮与轴的摩擦均可忽略不计。g取 1 0 N/k g.求：(1)卷扬机的拉力F 2；(2)滑轮组的机械效率不(3)利用该装置能够提升其它物体的最大质量M。9.图甲是某科研小组设计从井底打捞物体A的装置示意图。图中虚线框里是滑轮组(未画出)，滑轮组绳子的自由端H由电动机拉动。该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由支架AD和杠杆CB构成，C O：O B=4

10、：1.配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量m E=2 0 0 k g.安装在杠杆C 端的提升装置由支架、定滑轮K、动滑轮M 及电动机Q构成。其中支架和电动机Q的质量m Q=6.2 k g,定滑轮 K 和动滑轮M 的质量均为ma可利用遥控电动机拉动绳子，通过滑轮组提升物体。物体A完全在水中匀速上升的过程中，电动机Q的功率P i为 6 0 W,绳子自由端H的拉力F i为 2 0 N,物体A上升速度大小为v i，地面对配重E的支持力为Ni，滑轮组的机械效率为口|；物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，电动机Q的功率为P 2，绳子自由端H的拉力为F 2，物体A上升速度大小为V 2，地面对配重E的支持力为N 2,滑轮组的机械效率T 1 2 为 9 5%；滑轮组提升物体A的过程中，杠杆C B在水平位置保持平衡。物体A上升的速度在水中以及完全出水后随时间的变化如图乙所示。已知NI=6 N 2.细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体A的阻力均忽略不计，g取 l ON/k g。乙求：(1)(2)(3)动滑轮M 的质量m K：物体A全部露出水面匀速上升时电动机的功率P2；物体A的密度p。