初中物理自主招生力學(xué)浮力簡單機械專題復(fù)習(xí)壓軸題

1、初中自主招生復(fù)習(xí)專題物理力學(xué)壓軸題（一）參考答案與試題解析一解答題（共22 小題）1小寧為了討論浸在液體中的物體所受浮力的規(guī)律，他設(shè)計了如圖29 所示的試驗他將彈簧測力計一端固定，另 一端掛一正方體合金塊a ，放入底面積為300cm2 裝有水的圓筒形容器中，開頭他將合金塊a 恰好浸沒在水中，容器側(cè)面的底部有一由閥門b 掌握的出水口，試驗時， 打開閥門b 緩慢放水， 放到彈簧測力計的讀數(shù)不再變化時，立刻關(guān)閉閥門b ，在此過程中金屬塊始終不與容器底部接觸，讀出彈簧測力計示數(shù)的最小值和最大值分別為22n 和 32n ，已知彈簧測力計每一牛頓刻度間的距離為1cm，（ g 取 10n/kg ）求：（ 1

2、）合金塊a 受到的重力；（ 2）合金塊a 受到的最大浮力；（ 3）合金塊a 的密度；（ 4）淡定器中排出水的質(zhì)量2如下列圖，用滑輪組將重為g=1800n 的金屬塊打撈出水面，不計繩重、摩擦和水對金屬塊的阻力，作用在繩自由端拉力的功率始終保持1680w ，金屬塊浸沒在水中時勻速提起的速度為v 1=0.8m/s，金屬塊的密度為8×103kg/m 3，g 取 10n/kg 求：（ 1）金屬塊未露出水面以前的機械效率（ 2）金屬塊被提出水面后勻速提起的速度v2（運算結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位）3圖是用汽車打撈水下物體的示意圖汽車在通過滑輪牽引水下一個圓柱形的重物在整個打撈過程中汽車以v=0.4m

3、/s 的速度勻速向右移動圖是此過程中汽車移動重物時的功率p 隨時間 t 變化的圖象（設(shè)t=0 時汽車開頭提升重物忽視水的阻力和滑輪的摩擦g 取 10n/kg ）求：（ 1）圓柱形重物的質(zhì)量（2）圓柱形重物的密度（ 3）打撈前圓柱形重物上表面所受的水的壓力？4如下列圖，圓柱形容器中盛有某種液體，在它的側(cè)壁上固定了一塊水平擋板，下方有一個體積為103 cm3、質(zhì)量為 500g 的實心小球被攔住，液體深為50cm，對容器底的壓強為4.0×103pa（取 g=10n/kg ）求：（ 1）容器中液體的密度（ 2）擋板對小球的壓力（ 3）撤去擋板后，小球最終露出液體表面的體積5某同學(xué)利用如下列圖

4、的裝置從2m 深的水池池底打撈起一塊實心的正方體大理石，要把大理石從水中提起，該同學(xué)至少需要544 牛的豎直向上的拉力f，就要把大理石提離水面，運算該同學(xué)至少要做多少功？（已知大理石的密度為 2.7×103kg/m 3，g=10n/kg ，不計滑輪重和摩擦）6如下列圖，一正方體合金塊m 的邊長為20cm，把它掛在以o 為支點的輕質(zhì)杠桿的a 點處，一個重為640n 的人在杠桿的b 點通過定滑輪用力f1 使杠桿在水平位置平穩(wěn)，此時 m 對水平地面的壓強為1.1× 4，人對水平地面10 pa的壓強為1.45×104pa；如把 m 浸沒于水中 （ m 與容器底不接觸） ，

5、人用力 f2 仍使杠桿在水平位置平穩(wěn)，此時人對地面的壓強為1.15×104 pa；已知人單獨站在水平地面上，對地面的壓強為1.6×104 pa（ g 取 10n/kg ）求：（ 1）力 f1 的大??；（ 2）合金塊m 的密度；（ 3）當(dāng)m 浸沒于水中時，如剪斷細繩，合金塊m 沉于容器底，就m 對容器底的壓強為多大27如下列圖，金屬塊的質(zhì)量為60kg ，某人用滑輪組將金屬塊從水中勻速提起，金屬塊在水面下10s 內(nèi)上升了5m ，此時某人作用在繩自由端的拉力f 是 120n ，金屬的密度為3×103kg/m 3 不計繩重和滑輪組機械內(nèi)部的摩擦及金屬塊在水中受到的阻力 （

6、 g 取 10n/kg ）求：（ 1）金屬塊沒有露出液面之前，拉力f 的功率；（ 2）金屬塊出水前后滑輪組的機械效率之比8重 480n 的物體浸沒在底面積為4000cm 2 的柱形盛水容器中，用滑輪組將它提升，如下列圖物體上升10cm 所用的時間為2s，拉力的功率為20w，此時物體仍在水面以下當(dāng)物體離開水面時，水對容器底的壓強削減了500pa（不計繩重及輪與軸之間的摩擦，取g=10n/kg ），求：物體出水前后，滑輪組的機械效率之比9一種供牲畜飲水的裝置如下列圖其工作原理是：底蓋a 平常頂住水箱底部出水口，一旦飲水槽的水位下降，底蓋 a 就落下，水立刻從出水口流入飲水槽，實現(xiàn)自動補水已知水箱底

7、部出水口的橫截面積為20cm 2，底蓋a 、細桿 b 和浮球 c 的總質(zhì)量為0.8kg，浮球 c 的體積為2dm3，飲水槽水位最高時浮球c 恰好浸沒 g 取 10n/kg ，求：（ 1）浮球 c 受到的最大浮力是多少？（ 2）為保證飲水槽中的最高水位不變，往水箱中蓄水時，水箱中的水位最高為多少？310如下列圖的裝置，o 為杠桿 ac 的支點， oa ： oc=1 ： 2，在杠桿的a 點掛一邊長為0.2m 的立方體d，在杠桿上 b 點作用豎直向下的拉力f，當(dāng)杠桿在水平位置平穩(wěn)時，物體d 對地面的壓強p1 為 7000pa， a 點受到向下的拉力為 f1；在杠桿上c 點作用豎直向下的拉力f，當(dāng)杠桿

8、在水平位置平穩(wěn)時，物體d 對地面的壓強p2 為 6000pa，a點受到向下的拉力為f2， ob： bc=1 ： 2，杠桿和繩的質(zhì)量忽視不計求（ 1） f1和 f2的比值；（ 2） f 的大?。唬?3）假如要使物體d 對地面的壓強為零，杠桿在水平位置平穩(wěn)時，需要在c 點作用至少多大的力f11某橋梁施工隊的工人用如下列圖的滑輪組勻速打撈沉在水中的工件已知工件的質(zhì)量為100kg 工人的質(zhì)量為70kg 工件打撈出水面前與工件完全被打撈出水后工人對地面的壓力之比為15： 2，工件在水中時，滑輪組的機械效率為 60%如不計摩擦、繩重及水的阻力，g 取 10n/kg 求：（ 1）工件浸沒在水中時所受的浮力f

9、 ?。唬?2）工件完全打撈出水面后，滑輪組的機械效率2；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（ 3）工件完全打撈出水面后，以0.2m/s 的速度被勻速提升，工人拉繩的功率p2412如圖是一種牲畜飲水用自動裝置的示意圖水箱底部有一出水孔，底蓋a 可以頂住水箱的出水孔只要牲畜飲水，飲水槽中的水位就會下降，浮球c 受到的浮力減小，底蓋a 打開，水就會通過出水孔從水箱流入飲水槽自動補水設(shè)計水箱的最高水位為 h1，水箱出水孔橫截面積是 30cm2 ，底蓋 a 及豎桿 b 的總質(zhì)量是 400g，浮球 c 的體積是 2dm3；如將浮球 c 換成同體積的浮球 d ，設(shè)計水箱的最高水位將變?yōu)?h2，已知將浮球 c 換成同體

10、積的浮球 d 后，再次達到設(shè)計水箱的最高水位時，水箱底部受到水的壓強減小了2000pa，浮球 c 與浮球 d 的密度 c： d =2：5（ g 取 10n/g ）求：（ 1）浮球 d 的密度 d ；（ 2）設(shè)計水箱的最高水位 h1 13如圖是衛(wèi)生間一種抽水馬桶水箱的示意圖其工作原理如下：當(dāng)出水管閥門打開，水從出水管流出，水箱中的水削減， 空心銅球就在重力作用下， 隨著水位下降而向下運動， 通過金屬桿 ab 繞 o 點轉(zhuǎn)動， 向上拉動進水管閥門，使水能通過進水管進入水箱； 當(dāng)出水管閥門關(guān)閉， 隨著不斷進水， 水箱中的水位不斷上升， 空心銅球隨著向上運動， 當(dāng)金屬桿處于水平位置時，把進水管閥門堵嚴

11、，不再進水假如進水管的閥門的受力面積是24mm2，設(shè)計能承擔(dān)的壓強是5×105pa（超過該壓強， 閥門就可以關(guān)嚴， 不再進水）金屬桿 ab 能繞 o 點轉(zhuǎn)動，其質(zhì)量及形變可忽視不計，ab 長 216mm， ao 長 24mm，空心銅球質(zhì)量為70g，重力和浮力可以認為作用在其幾何中心請運算出銅球的體積至少是多少（ g 取 10n/kg ）514底面積為100cm2 的燒杯中裝有適量水當(dāng)金屬塊浸沒在水中靜止時，如圖（甲）所示，彈簧測力計的示數(shù)f1=3.4n ，水對杯底的壓強為p1 ；當(dāng)金屬塊總體積的1/4 露出水面靜止時，如圖（乙）所示，彈簧測力計的示數(shù)為f2，水對杯底的壓強為p2；如

12、p1、p2 之差為 50pa， g 取 10n/kg 求：（ 1）金屬塊的體積v 金 ；（ 2）彈簧測力計的示數(shù)f215用滑輪組以不同速度勻速提升重物a ，作用在滑輪組繩子自由端的拉力均為f，如下列圖， 不計繩重和摩擦當(dāng)拉力 f 的功率為p1 時，重物a 以速度 v1 勻速上升h 所用的時間為t1；當(dāng)拉力f 的功率為p2 時，重物a 以速度 v 2勻速上升h 所用的時間為t2；當(dāng)拉力f 的功率為p1+p2 時，求重物a 以速度 v3 勻速上升h 所用的時間 （運算結(jié)果用 t1、t2 表示）16如下列圖，是使用汽車從湖水中打撈重物的示意圖汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物，在整個打撈過程中，汽

13、車以恒定的速度v=0.2m/s 向右運動圖乙是此過程中汽車拉動重物的拉力f 隨時間t 變化的圖象設(shè)t=0時汽車開頭提升重物，忽視水的阻力、繩重和滑輪的摩擦，g 取 10n/kg 求：（ 1）重物露出水面前，汽車拉重物的功率；（ 2）圓柱形重物的密度；（ 3）水對湖底的壓強（整個過程中，湖水深度不變）617小華家的三層小樓，每層樓高3m今年春天對樓頂進行修理，于是請來一個施工隊，施工隊的師傅在樓頂安裝了如下列圖的滑輪組工人師傅第一次勻速提升一袋質(zhì)量為50kg 的水泥， 所用的拉力為f，此時滑輪組的機械效 率為 ；其次次勻速提升一卷“sbs”防水材料，所用拉力為f'，此時滑輪組的機械效率為

14、'，已知 f： f'=1 ： 2， ： '=4： 5（繩重及摩擦均不計，g 取 10n/kg ）求：（ 1）其次次所提升的防水材料的質(zhì)量（ 2）如防水材料以0.2m/s 的速度勻速上升，就工人做功的功率是多大18如圖是簡易電動門式起重機的結(jié)構(gòu)示意圖mn 為質(zhì)量可以不計、長4m 的橫梁，行走裝置可以把提起的重物在橫梁上左右移動提升電動機通過鋼絲繩和滑輪組提起重物，滑輪組的結(jié)構(gòu)如圖當(dāng)提起的重物質(zhì)量是0.5t，鋼絲繩重和輪、 軸間摩擦不計時，滑輪組的機械效率是80%當(dāng)以 0.2m/s 的速度勻速豎直向上提起1.125t 重物時， 滑輪組的機械效率是多少？電動機拉動鋼絲繩的功率

15、是多少？如行走裝置和提升電動機的總重是2.75×103n，提起重 物質(zhì)量為2t，行走裝置使提起的重物沿橫梁從中點a 移到 b 點，以 m 點為軸， n 點向上的支持力增加了6×103n ，mb 的距離是多少？（g 取 10n/kg ）719如下列圖，是工人用來粉刷樓房外墻壁的簡易升降裝置示意圖，其上端固定在樓頂，工人用力拉繩子，裝置可使工人與粉刷涂料及工具乘工作臺升至所需高度，工人將繩子固定后進行粉刷墻壁工作已知工作臺的底面積為 1.2m2，涂料和工具質(zhì)量為10kg ，工人的質(zhì)量為60kg ，當(dāng)工人用200n 的力豎直向下拉繩子時，工作臺對地面的壓 強為 250pa；當(dāng)工人

16、用300n 的力豎直向下拉繩子時，工作臺可勻速上升（g 取 10n/kg ，不計繩重及摩擦） 求：（ 1）動滑輪和工作臺的總重g；（ 2）工作臺勻速上升2m，此裝置的機械效率；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（ 3）如工人在10s 內(nèi)，使工作臺從距地面1m 勻速升到距地面6m 高處，工人拉繩子所做的功w 及拉力的功率p20如下列圖，用滑輪組將重為g=1200n 的金屬塊打撈出水面，不計繩重、摩擦和水對金屬塊的阻力，作用在繩自由端拉力的功率始終保持1500w ，金屬塊浸沒在水中時勻速提起的速度為v 1=1m/s，金屬塊的密度為=6 ×103kg/m 3，取 g=10n/kg 求：（ 1）金屬塊未露出水面以前的機械效率多大（ 2）金屬塊被全部拉出水面后勻速提起金屬塊的速度v2（運算結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位）821建筑工人用如下列圖的滑輪組向樓頂上運輸建筑材料已知兩個動滑輪的總質(zhì)量為20kg 當(dāng)勻速