北京中考物理力學(xué)壓軸題及答案2

1、圖2439.如圖24所示,質(zhì)量為60kg的工人在水平地面上,用滑輪組把貨物運(yùn)到高處。第一次運(yùn)送貨物時(shí),貨物質(zhì)量為130kg,工人用力F1勻速拉繩,地面對(duì)工人的支持力為N1,滑輪組的機(jī)械效率為1;第二次運(yùn)送貨物時(shí),貨物質(zhì)量為90 kg,工人用力F2勻速拉繩的功率為P2,貨箱以0.1m/s的速度勻速上升,地面對(duì)人的支持力為N2, N1與 N2之比為2:3。(不計(jì)繩重及滑輪摩擦, g取10N/kg)求:(1)動(dòng)滑輪重和力F1的大小; (2)機(jī)械效率1; (3) 功率P2。解：（1）第一次提升貨物時(shí)，以人為研究對(duì)象N1G人F1´ 繩對(duì)人的拉力與人對(duì)繩的拉力相等， 1分 第二次提升貨物時(shí)，以人

2、為研究對(duì)象N2G人F2´ 繩對(duì)人的拉力與人對(duì)繩的拉力相等， 1分 把數(shù)據(jù)分別帶入以上5個(gè)式子，解得：N 1分 F1=400N 1分 F2=300N（2）第一次運(yùn)送貨物時(shí)滑輪組的機(jī)械效率： 1分（3）第二次貨物上升速度為0.1m/s，人勻速拉繩的速度為 1分 1分圖2539如圖25所示，某工地用固定在水平地面上的卷?yè)P(yáng)機(jī)（其內(nèi)部有電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力）通過(guò)滑輪組勻速提升貨物，已知卷?yè)P(yáng)機(jī)的總質(zhì)量為120kg，工作時(shí)拉動(dòng)繩子的功率恒為400W。第一次提升質(zhì)量為320kg的貨物時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為F1，對(duì)地面的壓力為N1；第二次提升質(zhì)量為240kg的貨物時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為F2，對(duì)地面的壓力

3、為N2。已知N1與N2之比為5：7，取g=10N/kg，繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)。求：（1）卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F1的大??；（2）第一次提升貨物過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率；（3）前后兩次提升貨物過(guò)程中貨物豎直向上運(yùn)動(dòng)的速度之比。解：根據(jù)題意可得F1N1G1F2N2G2圖1839. 小林設(shè)計(jì)了一個(gè)由蓄水罐供水的自動(dòng)飲水槽，如圖18所示，帶有浮球的直桿AB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。C為質(zhì)量與厚度不計(jì)的橡膠片， AC之間為質(zhì)量與粗細(xì)不計(jì)的直桿，當(dāng)進(jìn)水口停止進(jìn)水時(shí)， AC與AB垂直，桿AB成水平靜止?fàn)顟B(tài)，浮球B恰沒(méi)于水中。浮球B的體積為1×10-4m3，此時(shí)橡膠片恰好堵住進(jìn)水口，橡膠片C距槽中水面的距離為

4、。進(jìn)水管的橫截面積為4cm2，B點(diǎn)為浮球的球心，OB=6AO。不計(jì)桿及浮球的自重（g取10N/kg）。求：（1）平衡時(shí)細(xì)桿對(duì)橡膠片C的壓力大小； （2）蓄水罐中水位跟橡膠片處水位差應(yīng)恒為多少米？解：（1）以杠桿為研究對(duì)象，受力分析如圖5所示。杠桿處于水平平衡狀態(tài)，所以有：FA LAF浮LB FA LA水gVB6LA (1分)FA 1.0×103 kg/m3×10N/kg×10-4m3×66N因?yàn)橄鹉z片C受到的壓力FC與 FA 為相互作用力，大小相等。所以FC =6N （2）以橡膠片C為研究對(duì)象，受力分析如圖6所示。其中，水槽中水對(duì)橡膠片C的壓力為F1；蓄

5、水罐中水對(duì)物體C的壓力為F2橡膠片C處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以有：F2FAF1 （1分）F1p1Sc水gh1Sc1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.1m×4×10-4 m20.4N （1分） F2p2Sc水gh2Sc1.0×103 kg/m3×10N/kg×h水×4×10-4 m2 因?yàn)镕 A¢與F A大小相等， 所以有：1.0×103 kg/m3×10N/kg×h水×4×10-4 m26N+0.4N （1分） 解得h水1.6m（1分

6、）（其他答案正確均可得分）37圖24是某水上打撈船起吊裝置結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。某次打撈作業(yè)中，該船將沉沒(méi)于水下深處的一只密封貨箱以0.1m/s的速度勻速打撈出水面，已知該貨箱體積為50 m3，質(zhì)量圖24是200t。( g取10N/kg，忽略鋼纜繩重及其與滑輪間的摩擦,不考慮風(fēng)浪、水流等因素的影響。) (1) 貨箱完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是多少? (2) 貨箱完全出水后，又被勻速吊起1 m，已知此 時(shí)鋼纜繩拉力F為6.25×105 N，起吊裝置的滑輪 組機(jī)械效率是多少? (3) 貨箱未露出水面時(shí),鋼纜繩拉力的功率為多少? 解：（1）F浮=液V排g = 1.0×103 kg/m3&

7、#215;50m3×10N/kg = 5×105N（2）露出水面后: （3）露出水面后: 由F=,可得: G動(dòng)=4FG物=4×6.25×105 N2×106 N=5×105 N露出水面前: v鋼纜=n v物=4×0.1 m/s = 0.4 m/s P=Fv鋼纜= 5×105N×0.4 m/s = 2×105W34小文的體重為600 N，當(dāng)他使用如圖24所示的滑輪組勻速提升水中的體積為0.01m3的重物A時(shí)（重物始終未出水面），他對(duì)地面的壓強(qiáng)為8.75×103 Pa。已知小文與地面的接觸

8、面積為400。當(dāng)他用此滑輪組在空氣中勻速提升重物B時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是80%。已知重物A重物B所受重力之比GAGB=512，若不計(jì)繩重和摩擦，g=10N/kg。求：（1）提升重物A時(shí)小文對(duì)地面的壓力。（2）物體A的密度。（3）在水中提升重物A時(shí)滑輪組的機(jī)械效率。 （4）重物A完全出水面后，以0.2m/s的速度勻速上升，小文拉繩的功率P。 圖24 解：(1) F支=F壓=P人S人=8.75×103 Pa×400×10-4 m2=350N(2) F拉=G人F支=600N-350N=250N F浮=水gVA=1×103 kg/m3×10N/ kg

9、×0.0 1 m3=100N GA+G動(dòng)=2F拉+F浮=2×250N+100N=600NGA+G動(dòng)=600N B在空氣中:B=80% GA：GB=5：12 由式可得GA=375N G動(dòng) =225 N A= =3.75×103 kg/m3 (3) A在水中A=55% （4）P=F拉 · v拉=× 2 v物= ×2× 0.2m/s = 120WABDCEOF圖2239圖22是液壓汽車(chē)起重機(jī)從水中打撈重物的示意圖。起重機(jī)總重G8×104N，A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪，C是卷?yè)P(yáng)機(jī)，D是油缸，E是柱塞。通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使鋼絲繩帶動(dòng)

10、A上升，打撈體積V0.5m3、重為G物的重物。若在打撈前起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p12×107Pa，當(dāng)物體在水中勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2，重物完全出水后勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p32.5×107Pa。假設(shè)起重時(shí)E沿豎直方向，重物出水前、后E對(duì)吊臂的支撐力分別為N1和N2，重物出水前滑輪組的機(jī)械效率為80%，重物出水后卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力的功率為11875W，吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計(jì)。（g取10N/kg）求：（1）重物在水中勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p2；（2）支撐力N1和N2之比；（3）重物出水后勻速上升的速度。（1分）解：（1）（1分）（2）重物浸沒(méi)

11、在水中上升時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率：（1分）（1分）G動(dòng)=3750N設(shè)鋼絲繩上的力在出水前后分別為F1、F2，柱塞對(duì)吊臂支撐力的力臂為L(zhǎng)1，鋼絲繩對(duì)吊臂拉力的力臂為L(zhǎng)2。根據(jù)杠桿平衡條件可知：（1分）N1L1=3F1L2 ； N2L1=3F2L2= F1=（G物F浮+ G動(dòng)） F2=（G物+ G動(dòng)）（1分）=（3）出水后鋼絲繩上的力：F2= (G物+G動(dòng))/3重物上升的速度v物，鋼絲繩的速度v繩 v繩=3v物P=F2 v繩v繩=1.5m/ s（1分）37如圖25所示，是一個(gè)上肢力量健身器示意圖。配重A受到的重力為350N，其底面積為5×10-2m2。B、C都是定滑輪，D是動(dòng)滑輪；杠桿EH

12、可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，OE=3OH。小明受到的重力為500N，當(dāng)他通過(guò)細(xì)繩在H點(diǎn)分別施加豎直向下的拉力T1、T2時(shí)，杠桿兩次都在水平位置平衡，小明對(duì)地面的壓力分別為F1、F2，配重A受到的拉力分別為FA1、FA2，配重A對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為p1、p2，且兩次A對(duì)地面的壓強(qiáng)相差2×103Pa。已知F1F2 43，p1p232 。杠桿EH和細(xì)繩的質(zhì)量及滑輪組裝置的摩擦力均忽略不計(jì)。求：(1) 拉力FA2與FA1之差；(2) 小明對(duì)地面的壓力F1 ；圖23（3）當(dāng)小明通過(guò)細(xì)繩在H點(diǎn)施加豎直向下的拉力T 3時(shí)，配重A勻速上升2cm,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率 。（請(qǐng)畫(huà)出相關(guān)受力分析圖）答案：(1

13、) FA2-FA1=100N； (2) F1 =400N； （3）=87.5% 。38如圖23所示，質(zhì)量為70kg的工人站在岸邊通過(guò)一滑輪組打撈一塊沉沒(méi)在水池底部的石材，該滑輪組中動(dòng)滑輪質(zhì)量為5kg。當(dāng)工人用120N的力拉滑輪組的繩端時(shí)，石材仍沉在水底不動(dòng)。工人繼續(xù)增大拉力將石材拉起，在整個(gè)提升過(guò)程中，石材始終以0.2m/s的速度勻速上升。在石材還沒(méi)有露出水面之前滑輪組的機(jī)械效率為1，當(dāng)石材完全露出水面之后滑輪組的機(jī)械效率為2。在石材脫離水池底部至完全露出水面的過(guò)程中，地面對(duì)人的支持力的最大值與最小值之比為29：21。繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)，石材的密度石=2.5×103kg/m

14、3，取g=10N/kg，求：（1）與打撈前相比，當(dāng)人用120N的力拉繩端時(shí)，水池底部對(duì)石材的支持力變化了多少；（2）1與2的比值； （3）當(dāng)石材完全露出水面以后，人拉繩子的功率。 解：（1）池底部對(duì)石材的支持力的變化等于滑輪組下端繩子拉石材的拉力變化：F=T=3F-G動(dòng)=3×120N-50N=310。（2）石材浸沒(méi)在水中時(shí)，人拉繩端的力， 其中石材所受浮力F浮=水g排=G石水/石。石材在空氣中時(shí)，人拉繩端的力 。設(shè)石材浸沒(méi)在水中被拉起時(shí)地面對(duì)人的最大支持力為N1，石材在空氣中時(shí)地面對(duì)人的最小支持力為N2，所以對(duì)于石材浸沒(méi)在水中和在空氣中分別有G人=N1+F拉1， G人=N2+F拉2，

15、因?yàn)镕 拉1¢與F 拉1大小相等，F(xiàn)拉2 ¢與F拉2大小相等， 又因N1： N2=29：21，1 代入數(shù)據(jù)解得 G石1000，F(xiàn)浮400。石材浸沒(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率1=，1石材完全露出水面之后滑輪組的機(jī)械效率2=，所以×1=×=。（3）人拉繩的功率P=F拉2×nv=（G物+ G動(dòng)）v物2=（1000N+50）×0.2m/s=210W。說(shuō)明：其他解法正確的同樣得分。圖2341在圖23所示裝置中，甲物重G甲10N，乙物重G乙是動(dòng)滑輪重G輪的8倍。物體乙跟地面的接觸面積為1.5×102m2。輕桿AB可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，且OAOB

16、21。不計(jì)軸摩擦，裝置如圖所示處于平衡狀態(tài)時(shí)，乙對(duì)水平地面的壓強(qiáng)P2×103Pa。求：此時(shí)動(dòng)滑輪對(duì)物體乙的拉力F拉；若在物體甲下面再加掛物體丙，恰使物體乙對(duì)地面的壓強(qiáng)為零。求：丙的物重G丙。41杠桿平衡：G甲×OAFB×OB FB×G甲×10N20N1分 對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析如圖甲3FBF拉G輪1分G輪3FBF拉對(duì)物體乙進(jìn)行受力分析如圖乙G乙F拉F支1分24FB8F拉F拉F支F拉(24FBF支)(24FBpS)×(24×20N2×103Pa×1.5×102m2)50N1分G輪3FBF拉3×20N50N10NG乙8G輪8×10N80N物體乙對(duì)地面