2017中考初中物理力学压轴综合题

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 4 5 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 4 3 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 3 5 D 甲如图放置和甲浸没在水中时 乙受到的拉力之比为 人人 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 g 10N kg 3 体积相同的 A B 两种液体的质量之比为 4 5 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 g 10N 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 5m 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 6 103Pa 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 1 105Pa 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 6 10 4 m2 出水口处有活塞 受到水的压强为 5 103Pa 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 1 3 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 cm 3 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 P OA B K M 图 4 限压阀 排气孔 图 18 图 8 F G G0 与 B 之间的摩擦及滑轮处的摩擦均忽略不计 A 7g B 10g C 17g D 27g 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 P 2 的大小关 系为 A P 1 P 2 B P 1 P2 C P 1 P 2 D 无法判断 14 如图 12 甲所示 在水面上方匀速提升密度为 3 103kg 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 g 10N kg 3 分 图 14 图 28 图 6 图 12 甲 乙 图 21 甲 乙 丙 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 A 1500N B 900N C 600N D 300N 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 01m 2 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 A 2s 内 拉力 F 移动的距离为 0 4 m B 拉力 F 的大小为 40N C 2s 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 图 22 2 当大气压强为 1 0 105Pa 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 0 105Pa 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 Fa F b Fc 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 pa p b p c D 液体的密度 a b c 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 f 4 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 P 0 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 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 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 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 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 的压力 同时在甲02NF 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 时 甲恰好在桌面上向右匀速直线运动 要F 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 若移动 K 将丙浸没1 水中 在拉力 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 已知 杠杆 支架和不可伸缩细绳2F3210kg m 丙 12 3 4F 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 浮 2 拉力 F 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 2 104Pa 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 8 104Pa 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 200 2cm 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 G B 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 图 24 A B DC EO 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 p1 1 8 10 7Pa 当提升重物甲匀速上升时 起重机对地面的压强 p2 2 175 10 7Pa 当提升重物乙匀速上升时 起重机对地面的压强 p3 2 3 10 7Pa 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 5 10 2 m2 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 OM ON 1 2 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 6 103Pa 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 4 103Pa 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 F1 F2 图 27 图 27 A 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 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 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 N1 N2 7 2 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 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 N 1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 A B 水 2 5 1 两次拉力之比为 F1 F2 3 2 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 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 OA 10m OB 5m 设起重机所受重力的作 图 23 图 28 B A M 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 g 10N 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 A B DC EO F 图 25 图 30 M O A B 滑轮组 重物 行走装置提升电动机 M N 图 23 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轮上升提取重物 被打捞的重物体积 V 0 5m 3 若在本次打捞前起重机对地面的压强 p1 2 0 10 7Pa 当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强 p2 2 375 10 7Pa 物体完全出水后起重机对地面的压强 p3 2 5 10 7Pa 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 v 0 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 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 FpS 34210 10kgNPam 2 W FS 2 10 3kg 10N kg 3m 6 104J 3 G AO G 0 OB2 103kg g 10m m0g 5mm0 4 103kg 2 答案 F 拉 G 人 图 24 乙NF s t40356ABCD甲 木箱和动滑轮受力 G 箱 G 轮 2 F 拉 F 支 2 G 人 F 支 2 G 人 mg 改变绕绳方式后 F 拉 F 支 G 人 木箱和动滑轮受力 G 箱 G 轮 3 F 拉 3 G 人 F 支 所以 2G 人 mg 3 G 人 F 支 F 支 F 压 100N G 人 3 F 支 mg 3 100N 40kg 10N kg 700N F 拉 G 人 F 支 700N 100N 600N 机械效率 83 3 人Wsh人 人 360N15 3 答案 1 pS 人人 2460 1 GNmPa 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 GM FM OBF1 OA GM F 浮 OBF2 由 可得 312 FM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 510 1 GNkgmgVkgm 3 当 M 浸没于水中时 剪断细绳 合金块 M 沉于容器底 426081 50 p PaS 人 4 答案 提起重物质量分别为 0 5t 和 2t 重物重分别为 G mg 0 5t 10N kg 5 10 3N G m g 2t 10N kg 20 10 3N 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 10 3N 5 10 3N G 动 解出 G 动 1 25 103N G 物 G 物 G 动 20 10 3N 20 10 3N 1 25 10 3N 94 钢丝绳拉力 F G 物 G 动 3 20 10 3N 1 25 10 3N 3 7 1 10 3N 匀速拉动时 电动机拉动钢丝绳的功率 P Fv 7 1 10 3N 3 0 2m s 4 26 103W 或 P G 物 G 动 v 物 20 10 3N 1 25 10 3N 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 FA FB MN 当 FA FB 6 10 3N 0 代入数据 20 10 3N 1 25 10 3N 2 75 10 3N 2m MB 6 10 3N 4m 解出 MB 1m 当 FA FB 6 10 3N 0 代入数据 20 10 3N 1 25 10 3N 2 75 10 3N 2m MB 6 10 3N 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 S10234 人人 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 F1 G 物 F 浮 G 动 12N3 F2 G 物 G 动 321动物 动浮物 94 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 440210N 578 9 1WFhF G 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 3 v 3 0 45m s 1 35m s P F2 v 0 8 10 4N 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 N 1 G 人 F 1 G 人 F 2 N2 N2 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 绳的拉力大小相等 1 2 1 2 人 F 1 G 人 F 2 15 2 又 1 W 有 W 总 G 物 F 浮 h F 1S G 物 F 浮 2F 1 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 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 350 70Nms 2 435NG 人 2331m10kg FV 人人 3 285 人人 河水的深度为 12 0 m s 510s 2hvt 3kgN 10Pap 人 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 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 图 3 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 0 5m 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 09 调 37 有一种用于清理河道 港口泥沙的抽砂船 工作时 用高压水枪喷射出的水 柱将细砂冲起 再利用水泵将细砂抽起通过管道输送到目的地 下面是某型号抽砂船的有 关参数 设湿砂的平均密度为 2 0 103 m 3 河水的密度为 1 0 103 m 3 g 取 10N 1 该抽砂船在非工作状态下 排开水的体积是多少 2 高压水枪水压为 3 0 107Pa 水枪喷嘴的面积为 5 0 10 6 若不考虑水从喷嘴喷 出时横截面积的变化 高压水流产生的压力为多少 排水量 1000 3 若某一次抽砂的高度为 12m 抽砂船的工作效率为 80 则抽砂船实际消耗的功率为 多少 结果保留整数 08 中 37 科技小组的同学用长方体泡沫塑料 A 三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模 型 如图 总重为 4N A 底部与浮子 B 用细绳相连 水位上升 时 浮子 B 下降 水位下降时 浮子 B 上升 使航标灯静止时 A 浸人水中的深度始终为 5cm 排开水的质量为 500g 浮子 B 重 0 5N 不计绳重和绳与滑轮间的摩擦 求 1 泡沫塑料 A 底部受到水的压强是多少 2 航标灯静止时 浮子 B 体积应为多大 08 调 37 爱湖小分队的同学为对西湖水质进行监测 他们找来了一根长 1 2 m 粗细均 匀的木条 在其底端嵌入适量重物 使其能直立漂浮在水中 做好相应的标记后就做成 一个简易的密度计 该简易密度计的总质量为 0 5 kg 1 先将该木条放入足够深的清水中 测得木条露出水面 0 2m 在水面处画上白线 请计 算此时木条底端受到的水的压强及木条受到的浮力 2 请通过计算说明应在木条的什么位置上表示污水密度达到 1 05 l03kg m 3 红线 以 监测水密度是否超标 07 中 20 小晨同学注意到新闻经常说国际原油价格涨至多少多少美元一桶 又说 我国进口每吨原油提高多少元 他不知道原油的单位 桶 和质量常用单位 吨 之间有 什么关系 他设法获得原油样品若干 将密度为 0 6 103kg m 3 体积为 100cm3 的木块放 入原油中 木块漂浮在油面上 有 的体积露出油面 求 1 木块受到的浮力 2 若3 每桶油的体积为 m3 1 吨原油等于多少桶 6 20 解 1 木块质量 m v 0 6 103 kg m 3 100 10 6 m3 0 06 kg 1 分 木块重力 G mg 0 06 kg 10N kg 0 6N 1 分 漂浮时 F 浮 G 0 6N 1 分 2 根据阿基米德原理 F 浮 油 gV 排 V 排 木32 油 2 分 36 09 1032 mkgkggV 木浮 1 吨原油的体积 3399 m油 1 吨原油等于多少桶 1 分 桶7 61 03 06 中 19 如图是吴林泽利用 U 形压强计改装成的测液体密度的密度计 A 为固定支架 其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为 1 U 形管盛水 其右管标有刻度值 为了便于读数 在 U 形管右管有一个指示液 面位置 刻度值 的质量为 1g 的实心红色浮标 刚好有一半体 积浸没在水中 未测量时 U 形管水面刚好与 a 相平 读数时 读取浮标所对的刻度值即可 求 1 浮标受到的浮力 2 浮标的密度 3 当橡皮膜放入某液体中 浮标指示在 b 处 ab 之间的距离 为 1 计算 b 处的刻度值 19 1 因漂浮 F 浮 G mg 10 3 10 10 2 N 2 分 2 根据漂浮条件 F 浮 G 水 g1 2V g V 1 2 水 0 5 103 m 3 2 分 其它正确的解法均可 3 因液体对橡皮膜压强等于 U 形管水面高度差产生的压强即 液 gh 水 gh 液 水 h h 1 10 3 2 10 2 10 2 2 103 m 3 2 分 06 调 43 李明同学骑自行车上学 他家到学校的路程为 3 6Km 李明上学前称得人与 书包总重为 600N 自行车重为 300N 7 点 30 分他从家里出发 以 6m s 的速度匀速骑车 到学校 在骑车过程中受到的阻力恒为 50N 求 1 通过计算可知李明同学几点钟到学校 2 李明在骑车过程中 自行车两个车轮与路面接触的总面积为 0 003m2 在此过程中自 行车对路面的压强为多少帕斯卡 3 从家骑车到学校的过程中 李明克服阻力做功为多少焦耳 06 中 20 在南极考察中使用的海洋破冰船 针对不同的冰层有不同的破冰方法 其 浮标 中一种破冰的方法是 接触冰面前 船全速航行 船体大部分冲上冰面 就可以把冰压碎 1 当破冰船航行于海面时 它的排水体积约为 1500m3 求船自身的重力 3 分 2 在一次破冰行动中 当船冲到冰面上时 船的排水体积变为原来的三分之一 船与冰 层接触面积为 5m2 此时破冰船对冰层的压强是多少 海水的密度取 1 0 103 m 3 20 1 F 浮 水 gV 排 103 10 1 5 103 N 1 5 107N 因为船漂浮所以 G F 浮 1 5 107N 2 F 浮 1 3 水 gV 排 1 分 P F S 2G 3S 2 106Pa 05 中 39 5 分 伍实同学利用密度为 1 5 103kg m 3 的橡皮泥进行造 船 比赛 他 所用橡皮泥的体积为 20cm3 造成的小船最大排水体积为 100cm3 求 1 他所用的橡皮泥的重力 2 他所做的小船能装载的货物最重为多大 05调 18 如图所示 一立方体木块漂浮在底面积为4 10 2m2的盛水容器内 木块密度 p O 6 103 kg m 3 边长L 0 1 m 容器内水的深摩h l 0 2m 木块下表面距水面 h2 0 06m g 10N kg 求 1 木块下表面受到水的压强 2 木块受到的浮力 3 根据题中所给的条件 请你再求出一个物理量 18 1 P 水 gh2 1 0 103kg m3 10N kg 0 06m 6 102Pa 2 F浮 G木 gV 木 O 6 103 kg m 3 10N kg 0 001m3 6N 3 略 04 中 34 如图所示 是小明为防止家中停水而设计的 贮水箱 当水箱中水深达到 1 2m 时 浮子 A 恰好堵住进水管向箱 内放水 此时浮子 A 有 1 3 体 积露出水面 浮子 A 只能沿图示位置的竖直方向移动 若进水管口水的压强为 1 2 10 5 Pa 管口横截面积为 2 5 cm 贮水箱面积为 0 8m 2 浮子 A 重 ION 求 1 贮水箱能装多少水 2 浮子 A 的体积应多大 04 调 19 有一个弹簧测力计挂着一个实心圆柱体 当圆柱体逐渐浸入装满水的柱形烧杯 过程中 观察记录弹簧测力计的示数变化如下表所示 试根据表中所给条件求 g 取 10N g 圆柱体浸 入深度 cm 0 0 6 1 2 1 8 2 4 3 0 3 6 4 2 4 8 6 0 测力计示 数 N 2 1 85 1 625 1 55 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 0 1 圆柱体的质量是多少 2 圆柱体的密度是多少 3 未放人圆柱体前水对烧杯底的压强为多少 03 调 19 一种按压取水式热水器如图 9 所示 当按下按压器时 通气孔被封闭 气室与 瓶 胆水面上方的封闭空气被按压器压缩 气压增大 把水压出出水口 今设按压器横截面 积为 40cm3 质量不计 弹簧在按压时平均弹力 2N 大气压为一标准大气压 求 l 当瓶内水面低于出水口 l0cm 时 要压出水 气室和水面上方的气压 p 至少应为多少 2 此时 手要用多大的力按压按压器 03 中 19 6 分 如图是某养鱼专业户设置在鱼池中央的增氧机 它由三个浮球和连 杆把电动水泵固定在一起构成 整个设备总质量 300 潜水泵额定电功率 3kW 增氧机不 工作时 浮球有一半漏出水面 增氧机工作时 即潜水泵抽水 每 5min 可将 1 44 104 水 送到 5m 高的空中让其自由下落 从而达到增氧的目的 1 连杆和水泵的体积不计 每个浮球的体积是多少 2 增氧机正常工作时 其效率为多少 3 增氧机工作时 试分析浮球漏出水面的体积有何变化 不计算 只作答