江蘇省中考物理 有關(guān)簡單機(jī)械的綜合題 蘇科版.doc

題型之二有關(guān)簡單機(jī)械的綜合題在近幾年中，將壓強(qiáng)、浮力、簡單機(jī)械的知識(shí)綜合起來進(jìn)行考查，這無形中增加了解題的難度.題型主要體現(xiàn)在壓強(qiáng)、簡單機(jī)械的綜合；壓強(qiáng)、浮力、簡單機(jī)械的綜合. （2014泰安）一輛質(zhì)量是3.5103 kg的汽車不慎陷入泥濘地面，汽車司機(jī)組織人們用如圖的滑輪組將汽車拖出.已知整個(gè)過程中，水平拉力f是1103 n，汽車沿水平方向勻速移動(dòng)了2 m，滑輪組的機(jī)械效率為90%.求：（1）拉力f做的總功.（2）有用功為多大？（3）汽車受到的阻力大小.點(diǎn)撥：此題中物體沿水平方向運(yùn)動(dòng)，知道克服摩擦力做的功是有用功，與物體重力（豎直方向）沒有關(guān)系是解決此題的關(guān)鍵.1. （2014廣東）如圖是某種升降電梯工作原理圖，它由轎廂、配重、纜繩、滑輪和電動(dòng)機(jī)等部件組成，連接轎廂的兩根纜繩非?？拷I廂空載時(shí)的重量是3 100 n，配重的重量是3 000 n，某次電梯載貨量的重量是1 000 n，當(dāng)電梯勻速上升15 m，所用的時(shí)間為10 s，不計(jì)纜繩重力和一切摩擦阻力，在此運(yùn)動(dòng)過程中，求：（1）轎廂的速度大小.（2）配重重力對(duì)配重做的功.（3）電動(dòng)機(jī)的功率至少多大？2.（2014德陽）如圖所示，質(zhì)量為70 kg，邊長為20 cm的正方體物塊a置于水平地面上，通過細(xì)繩系于輕質(zhì)杠桿boc的b端，杠桿可繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，且bc=3bo，在c端用f=150 n豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡（繩重不計(jì)，g取10 n/kg）.求：（1）物體a的重力g；（2）繩對(duì)杠桿b端的拉力f拉；（3） 此時(shí)物體a對(duì)地面的壓強(qiáng)p.3. （2014濟(jì)寧）山東省第23屆運(yùn)動(dòng)會(huì)山地自行車比賽項(xiàng)目將在濟(jì)寧市萬紫千紅度假村舉行，運(yùn)動(dòng)員李偉參加了小組選拔賽.圖中的山地自行車為比賽用車，其相關(guān)數(shù)據(jù)見表：車架材料碳纖維車架材料體積/cm2 500車架質(zhì)量/kg4.5整車質(zhì)量/kg10單輪接觸面積/cm4（1）求碳纖維車架的密度；（2）估算比賽中的山地自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)；（3）李偉在某路段勻速騎行6 km，耗時(shí)10 min，若該路段阻力為總重力的0.02倍，求他的騎行功率.4. （2014長沙）如圖是一個(gè)上肢力量健身器示意圖.d是動(dòng)滑輪；配重a的質(zhì)量為140 kg，底面積是8.010 m，杠桿eh可繞點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，oeoh =12.假定運(yùn)動(dòng)員體重是600 n，一只腳板與地面的接觸面積為2.010-2 m2，（不計(jì)杠桿重、繩重及摩擦，g取10 n/kg）.求：（1）配重a自由放置時(shí)對(duì)地面的壓力是多大？ （2）當(dāng)人將配重a勻速提升0.2 m時(shí)，人做功340 j，動(dòng)滑輪重為多少？（3）當(dāng)配重a和人對(duì)地面的壓強(qiáng)相等且杠桿在水平位置平衡時(shí)，人對(duì)繩的拉力為多大？5. （2013湖州）如圖裝置為某學(xué)生在科技創(chuàng)新大賽時(shí)發(fā)明的可以直接測量液體密度的“密度天平”.其制作過程和原理如下：選擇一根長1米的杠桿，調(diào)節(jié)兩邊螺母使杠桿在水平位置平衡.在左側(cè)離中點(diǎn)10厘米的a位置用細(xì)線固定一個(gè)質(zhì)量為150克、容積為80毫升的容器.右側(cè)用細(xì)線懸掛一質(zhì)量為50克的鉤碼（細(xì)線的質(zhì)量忽略不計(jì)）.測量時(shí)往容器中加滿待測液體，移動(dòng)鉤碼使杠桿在水平位置平衡，在鉤碼懸掛位置直接讀出液體的密度.（1）該“密度天平”的“零刻度”應(yīng)標(biāo)在右端離支點(diǎn)_厘米處.（2）該“密度天平”的量程為多大？（3）若將鉤碼的質(zhì)量適當(dāng)增大，該“密度天平”的量程將_（填“增大”“減小”或“不變”）.6. （2014臨沂）如圖所示是某建筑工地用吊車提升大理石板的示意圖.已知大理石的密度是2.810 kg/m，每塊大理石板的規(guī)格為50 cm50 cm2 cm，升降機(jī)吊框的重力是600 n.不計(jì)滑輪和鋼絲繩的重力，不計(jì)摩擦，g取10 n/kg.則：（1）一塊大理石板平放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（2）如果吊車鋼絲繩能承受的最大拉力是10 000 n，則該吊車一次最多能勻速提升多少塊大理石板？（3）在某次提升作業(yè)中，吊車鋼絲繩的拉動(dòng)速度是0.1 m/s，則在2 min內(nèi)吊車將大理石板提升的高度是多少？7（2014無錫）有一電熱水器，質(zhì)量為20kg，裝滿水后的總質(zhì)量為70kg，該熱水器額定電壓是220v，內(nèi)部有兩個(gè)加熱管，有三檔不同的加熱功率，其中最大額定功率是2000w，如圖是電熱水器安裝的尺寸及其受力示意圖，在豎直方向上熱水器受到掛鉤拉力f2和重力g，在水平方向上熱水器受到膨脹螺釘對(duì)它的拉力f1和墻壁對(duì)它的支持力f3（g取10n/kg，水=1.0103kg/m3）（1）該熱水器最多能裝多少立方米的水？（2）該熱水器裝滿水時(shí)，膨脹螺釘?shù)睦1是多大？（3）若熱水器內(nèi)部兩個(gè)加熱管的電阻阻值相同，則每個(gè)加熱管的電阻是多少？8（2014南寧）圖甲是建造大橋時(shí)所用的起吊裝置示意圖，使用電動(dòng)機(jī)和滑輪組（圖中耒畫出）將實(shí)心長方體a從江底沿豎直方向勻速吊起，圖乙是鋼纜繩對(duì)a的拉力fl隨時(shí)間t變化的圖像。 a完全離開水面后，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩的拉力f大小為6.25 104n，滑輪組的機(jī)械效率為80%。 已知a的重力為2104n，a上升的速度始終為0.1 m/s 。 (不計(jì)鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重，不考慮風(fēng)浪、水流等因 素的影響 )求(1) 長方體a未露出水面時(shí)受到的浮力；(2) 長方體 a的密度；(3) 長方體 a完全離開水面后，在上升過程中 f的功率；參考答案例2（1）拉力移動(dòng)的距離：s=ns物=22 m=4 m，拉力做的功：w總=fs=1103 n4 m=4103 j；（2）=，拉力做的有用功：w有用=w總=4103 j90%=3.6103 j；（3）w=fs，滑輪組對(duì)汽車的拉力：f=1.8103 n.汽車做的是勻速運(yùn)動(dòng)，汽車受的拉力和阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，汽車受的阻力f=f=1.8103 n.針對(duì)訓(xùn)練1.（1）轎廂運(yùn)動(dòng)的速度：v=1.5 m/s;（2）配重重力對(duì)配重做的功：w=fs=gh=3 000 n15 m=4.5104 j；（3）當(dāng)轎廂勻速上升時(shí)，轎廂豎直向下受到自身重和載貨重，豎直向上受到配重拉力和電機(jī)的拉力，滿足g空+g貨=f配+f電，所以f電=g空+g貨-f配=3 100 n+1 000 n-3 000 n=1 100 n，所以，電動(dòng)機(jī)的功率至少為：p=f電v=1 100 n1.5 m/s=1 650 w.2.（1）物體a的重力g=mg=70 kg10 n/kg=700 n；（2）由杠桿平衡條件得：f拉lob=floc，則f拉=300 n；（3）物體a對(duì)地面的壓力f壓=g-f拉=700 n-300 n=400 n；物體與地面的接觸面積s=0.2 m0.2 m=0.04 m2=410-2 m2，物體對(duì)地面的壓強(qiáng)=1.0104 pa.3.（1）碳纖維車架的密度：=1.8103 kg/m3；（2）以人體質(zhì)量為70 kg計(jì)算，地面所受的壓力：f=g=mg=（10 kg+70 kg）9.8 n/kg=784 n；地面受到的壓強(qiáng): =9.8105 pa；（3）運(yùn)動(dòng)員與車的總重力g=mg=784 n；騎自行車克服阻力所做的功w=fs=0.02 g6103 m=0.02784 n6103 m=94 080 j功率p=156.8 w.4.（1）配重a自由放置時(shí)對(duì)地面的壓力：f=g=mg=140 kg10 n/kg=1 400 n；（2）根據(jù)題意可知，w總=gah+g動(dòng)h，即340 j=1 400 n0.2 m+g動(dòng)0.2 m，則g動(dòng)=300 n；（3）設(shè)配重a和人對(duì)地面的壓強(qiáng)相等且杠桿在水平位置平衡時(shí)，人對(duì)繩的拉力為f；人對(duì)地面的壓力：f人=600 n-f；由foh=feoe可得，fe=2f；對(duì)d分析可知2fe=g動(dòng)+fa，即4f=g動(dòng)+fa，則fa=4f-300 n，故配重a對(duì)地面的壓力為fa：fa=1 400 n-fa=1 400 n-4f+300 n=1 700 n-4f；因?yàn)榕渲豠和人對(duì)地面的壓強(qiáng)相等，則p人=pa，=，=,f=250 n.5.（1）根據(jù)杠桿的平衡條件公式f1l1=f2l2得，150 g10 cm=50gl2，解得，l2=30 cm.（2）根據(jù)題意鉤碼移動(dòng)至最右端，該“密度天平”達(dá)到最大量程，設(shè)oa為l1，o點(diǎn)距最右端的距離為l2，容器的質(zhì)量為m1，鉤碼的質(zhì)量為m2，容器中加滿液體的質(zhì)量為m，由f1l1=f2l2得（m1+m）gl1=m2gl2，已知：m1=150 g，m2=50 g，l1=10 cm，l2=50 cm，代入上式解得，m=100 g，= =1.25 g/cm3.（3）當(dāng)鉤碼的質(zhì)量適當(dāng)增大時(shí)，說明杠桿一側(cè)的力增大，在力臂關(guān)系相同的情況下，另一側(cè)的力也會(huì)增大，即該“密度天平”的量程將增大.6. (1) 每塊大理石重：gmgvg2.8103 kg/m30.5 m0.5 m0.02 m10 n/kg140 n一塊大理石平放在水平地面上對(duì)地面的壓強(qiáng):= 560 pa（2）升降機(jī)一次能提起的大理石塊數(shù)： n=210(塊)(3) 鋼絲繩端移動(dòng)的距離：s=vt =0.1 m/s120 s=12 m大理石板上升的高度：h=s=12 m=4 m7. 解：（1）裝滿水水的質(zhì)量：m水=70kg20kg=50kg，由=得水的體積：v水=