中考物理三輪沖刺提分專題11：力學(xué)綜合計(jì)算 （教師版）

專題十一力學(xué)綜合計(jì)算類型一：與運(yùn)動(dòng)有關(guān)計(jì)算類1．（2021·重慶中考真題）2020年12月8日，中尼兩國共同宜布珠峰的最新高程為8848.86m。體重為500N的小海同學(xué)想一睹珠峰的雄偉魅力，從重慶坐火車經(jīng)過約40h行駛了約3080km到達(dá)拉薩，然后坐汽車到達(dá)珠峰大本營。（1）求火車的平均速度；（2）從拉薩到珠峰大本營海拔升高了1600m，求該過程中克服小海重力做的功。【答案】（1）77km/h；（2）8×105J【詳解】解：（1）火車的平均速度v=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=77km/h（2）克服小海重力做的功W=Gh=500N×1600m=8×105J答：（1）求火車的平均速度是77km/h；（2）該過程中克服小海重力做的功是8×105J。2．（2021·內(nèi)蒙古中考真題）某轎車在平直公路上行駛的45s內(nèi)，其速度v與時(shí)間t、動(dòng)力F與時(shí)間t的關(guān)系圖像分別如圖甲、乙所示。已知前10s轎車運(yùn)動(dòng)的路程為100m。求：（1）前10s轎車運(yùn)動(dòng)的平均速度；（2）轎車在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段通過的路程；（3）動(dòng)力F做的總功?！敬鸢浮?1)10m/s；(2)700m；(3)1.1×106J【詳解】(1)前10s轎車運(yùn)動(dòng)的平均速度SKIPIF1<0(2)根據(jù)SKIPIF1<0可知，轎車在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段通過的路程SKIPIF1<0(3)動(dòng)力F做的總功SKIPIF1<0答：(1)前10s轎車運(yùn)動(dòng)的平均速度是10m/s；(2)轎車在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段通過的路程是700m；(3)動(dòng)力F做的總功為1.1×106J。3.如圖所示為直－9型艦載直升機(jī)．該直升機(jī)有效載荷1863kg，最大起飛質(zhì)量3850kg，最大續(xù)航時(shí)間5h，下表是直升機(jī)航行時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系．（g取10N/kg）求：（1）直升機(jī)上升時(shí)機(jī)翼上方的壓強(qiáng)________機(jī)翼下方的壓強(qiáng)．（2）直升機(jī)以最大起飛質(zhì)量水平勻速飛行時(shí)的升力．（3）該直升機(jī)3min豎直上升至756m高空的平均速度.（4）當(dāng)直升機(jī)以80m/s的速度水平勻速巡航時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率.速度v（m/s）20406080阻力f/N1004009001600【解析】（1）小于（2）直升機(jī)以最大起飛質(zhì)量水平勻速飛行時(shí)，豎直方向受到的重力與升力是一對平衡力升力F＝G＝mg＝3850kg×10N/kg＝3.85×104N（3）直升機(jī)豎直上升的平均速度v＝eq\f(s,t)＝eq\f(756m,3×60s)＝4.2m/s（4）由表可知，直升機(jī)以80m/s的速度水平勻速巡航時(shí)所受的阻力為1600N，此時(shí)牽引力等于阻力，即F牽＝f＝1600N故直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(F牽s,t)＝F牽v′＝1600N×80m/s＝1.28×105W4.“節(jié)能減排，低碳生活”旨在倡導(dǎo)節(jié)約能源和減少二氧化碳排放．李明同學(xué)堅(jiān)持騎自行車上下學(xué)，他的質(zhì)量為50kg，所騎自行車質(zhì)量為15kg.（g取10N/kg）求：（1）若他在平直公路上5min內(nèi)勻速行駛了1500m，則這段時(shí)間他騎行的速度是多大？（2）若他騎行時(shí)的牽引力恒為60N，則他騎行這5min內(nèi)克服阻力做了多少功？（3）若他騎行時(shí)自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2，則他騎行時(shí)自行車對地面的壓強(qiáng)為多少？【解析】解：（1）騎行的速度為：v＝eq\f(s,t)＝eq\f(1500m,5×60s)＝5m/s（2）因自行車在平直公路上勻速行駛，所以自行車受到的阻力為f＝F牽＝60N李明克服阻力所做的功：W＝fs＝60N×1500m＝9×104J（3）騎自行車行駛時(shí)對地面的壓力：F＝G＝（m1＋m2）g＝（15kg＋50kg）×10N/kg＝650N自行車與地面總的接觸面積：S＝25cm2＝2.5×10－3m2李明騎自行車行駛時(shí)對地面的壓強(qiáng)：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(650N,2.5×10－3m2)＝2.6×105Pa類型二：壓強(qiáng)、浮力類5．（2021·甘肅蘭州·中考真題）如圖所示，質(zhì)量為120g的平底燒瓶內(nèi)裝有SKIPIF1<0的水，靜止放在水平桌面上，燒瓶底面積為SKIPIF1<0，測得水的深度為SKIPIF1<0，已知SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。求：（1）水對燒瓶底部的壓強(qiáng)；（2）燒瓶對水平桌面的壓力；（3）燒瓶對水平桌面的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）500Pa；（2）4.2N；（3）1400Pa【詳解】解：（1）水對燒瓶底部的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa（2）水的質(zhì)量m水=ρ水V=1×103kg/m3×300×10-6m3=0.3kg燒瓶對水平桌面的壓力F=G總=(m水+m瓶)g=(0.3kg+0.12kg)×10N/kg=4.2N（3）燒瓶對水平桌面的壓強(qiáng)SKIPIF1<0=1400Pa答：（1）水對燒瓶底部的壓強(qiáng)是500Pa；（2）燒瓶對水平桌面的壓力是4.2N；（3）燒瓶對水平桌面的壓強(qiáng)是1400Pa。6．（2021·貴州黔東南·中考真題）黔東南州2021年高考期間，各縣市開展了“愛心助考車”活動(dòng)，考生出示高考準(zhǔn)考證或相關(guān)證件可免費(fèi)乘車。如圖所示，是一考生下車前往考點(diǎn)的情景。若該“愛心助考車”整車質(zhì)量為1.5t，四輪與地面接觸總面積為120cm2。該車以54km/h的平均速度行駛，從考生上車地點(diǎn)到下車地點(diǎn)用了9min。（取g=10N/kg），求；（1）從考生上車地點(diǎn)到下車地點(diǎn)，“愛心助考車”行駛的路程是多少?（2）該“愛心助考車”空車靜止在水平路面上時(shí)，對水平路面的壓強(qiáng)是多少？【答案】（1）8.1km；（2）SKIPIF1<0106Pa【詳解】解：（1）車行駛的時(shí)間為t=9min=0.15h“愛心助考車”行駛的路程為s=t=54km/h×0.15h=8.1km“愛心助考車”行駛的路程是8.1km。（2）車的質(zhì)量為m=1.5t=1500kg車對地面的壓力為F=G=mg=1500kg×10N/kg=15000N地面的受力面積為S=120cm2=0.012m2該愛心助考車靜止時(shí)對水平地面的壓強(qiáng)為p=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=1.25×106Pa即“愛心助考車”空車靜止在水平路面上時(shí)，對水平路面的壓強(qiáng)為1.25×106Pa。答：（1）從考生上車地點(diǎn)到下車地點(diǎn)，“愛心助考車”行駛的路程是8.1km；（2）該“愛心助考車”空車靜止在水平路面上時(shí)，對水平路面的壓強(qiáng)是1.25×106Pa。7．（2021·吉林·中考真題）一輛主戰(zhàn)坦克，質(zhì)量為SKIPIF1<0，當(dāng)它靜止在水平地面上時(shí)，履帶與地面接觸的總面積為SKIPIF1<0，求：（1）坦克受到的重力（SKIPIF1<0取SKIPIF1<0）；（2）坦克對地面的壓強(qiáng)。【答案】（1）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0【詳解】解：（1）坦克受到的重力SKIPIF1<0（2）坦克對地面的壓強(qiáng)SKIPIF1<0答：（1）坦克受到的重力SKIPIF1<0；（2）坦克對地面的壓強(qiáng)SKIPIF1<0。8．（2021·浙江寧波市·中考真題）如圖所示是世界上第一艘飛艇，它是由法國工程師吉法爾于1852年制造的。這艘飛艇的氣囊充滿氫氣后，長44m，直徑11.9m，體積2100m3，形狀像一個(gè)巨大的橄欖。這年的9月24日，吉法爾乘坐該長艇從巴黎的馬戲場出發(fā)，用一臺2.2kW的蒸汽機(jī)帶動(dòng)螺旋槳，以8km/h的速度，飛行了28km。（1）飛艇的氣囊形狀像一個(gè)橄欖，在前進(jìn)過程中可以減小______；（2）充滿氫氣后氣囊受到的浮力是多少?（空氣密度取1.29kg/m3）（______）（3）這次飛行，飛行所需時(shí)間、蒸汽機(jī)做的功及飛行時(shí)受到的平均阻力各為多少?（______）【答案】空氣阻力27090N3.5h，2.772×107J，990N【詳解】解：（1）飛艇的氣囊形狀像一個(gè)橄欖，可以減小迎風(fēng)面積，從而減小前進(jìn)過程中受到的空氣阻力。（2）充滿氫氣后氣囊受到空氣的浮力是F浮=ρ空氣gV排=ρ空氣gV=1.29kg/m3×10N/kg×2100m3=27090N（3）這次飛行，飛行所需時(shí)間為t=SKIPIF1<03.5h=1.26×104s蒸汽機(jī)做的功為W=Pt=2.2×103W×1.26×104s=2.772×107J飛行時(shí)受到的平均阻力為f=F=SKIPIF1<0990N答：（1）飛艇的氣囊形狀像一個(gè)橄欖，在前進(jìn)過程中可以減小空氣阻力；（2）充滿氫氣后氣囊受到的浮力是27090N；（3）這次飛行，飛行所需時(shí)間為3.5h，蒸汽機(jī)做的功為2.772×107J，飛行時(shí)受到的平均阻力為990N。9．（2021·內(nèi)蒙古包頭·中考真題）如圖（a）為長方體形狀容器的截面圖，左有兩面SKIPIF1<0、SKIPIF1<0可以抽出，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0為輕質(zhì)薄擋板，將容器均勻分割成3個(gè)邊長為10cm的正方體密閉容器甲、乙、丙。甲容器中有0.5kg水，乙容器中固定一個(gè)質(zhì)量為1.7kg的金屬塊，丙容器中有0.5kg鹽。（容器壁厚度和質(zhì)量均不計(jì)，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）求甲容器中，水對容器底部的壓強(qiáng)；（2）將容器放入裝有4.5L水的水槽中、如圖（b）所示。求容器靜止后露出水面的高度；（3）將SKIPIF1<0、SKIPIF1<0抽出，容器下沉浸沒在液體中（設(shè)液體混合時(shí)，液體體積總量保持不變，鹽全部溶于水后液體體積保持不變），求容器最終對水槽底部的壓強(qiáng)。【答案】（1）500Pa；（2）0.01m；（3）200Pa【詳解】解：（1）甲容器的底面積S=0.1×0.1m2=0.01m2水對容器底部壓力等于其重力，即F=G水=m水g=0.5kg×10N/kg=5N則水對容器底部的壓強(qiáng)SKIPIF1<0（2）容器的總重力G總=G水+m金屬塊g+m鹽g=5N+1.7kg×10N/kg+0.5kg×10N/kg=27N容器放入水槽中處于漂浮狀態(tài)，則所受的浮力F浮=G總=27N那么容器排開水的體積SKIPIF1<0則容器浸沒在水中的深度SKIPIF1<0則靜止后，露出水面的高度h=l-h1=0.1m-0.09m=0.01m（3）水槽中，水的質(zhì)量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×4.5×10-3m3=4.5kg抽出AA1、DD1后，水槽液體的總質(zhì)量m總=m+m水+m鹽=4.5kg+0.5kg+0.5kg=5.5kg容器甲中水的體積SKIPIF1<0水槽中液體的總體積V總=V水+V=5×10-4m3+4.5×10-3m3=5×10-3m3此液體的密度SKIPIF1<0容器浸沒在水槽中受到的浮力F浮1=ρgV乙=1.1×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=11N乙容器的重力G金屬塊=m金屬塊g=1.7kg×10N/kg=17N則容器最終對水槽底部的壓強(qiáng)SKIPIF1<0答：（1）甲容器中，水對容器底部的壓強(qiáng)為500Pa；（2）容器靜止后露出水面的高度為0.01m；（3）容器最終對水槽底部的壓強(qiáng)為200Pa。10．（2021·廣西賀州·中考真題）如圖所示，水平桌面上放有一圓柱形溢水杯，它自重7N，底面積為SKIPIF1<0，溢水口距杯底的高度為12cm，溢水杯中盛有高為10cm、質(zhì)量為3kg的水，現(xiàn)將一體積為SKIPIF1<0、質(zhì)量為2.7kg的正方體鋁塊緩慢浸沒入水中，不計(jì)溢水杯的厚度。求：（1）鋁塊放入水前，水對溢水杯底部的壓強(qiáng)；（2）鋁塊浸沒在水中受到的浮力；（3）鋁塊浸沒在水中靜止后，溢水杯對水平桌面的壓強(qiáng)。【答案】（1）1000Pa；（2）10N；（3）2000Pa【詳解】（1）已知h=10cm，水對溢水杯底部的壓強(qiáng)SKIPIF1<0即水對溢水杯底部的壓強(qiáng)為1000Pa。（2）因?yàn)殇X塊浸沒在水中，所以SKIPIF1<0，鋁塊浸沒在水中受到的浮力SKIPIF1<0即鋁塊受到的浮力為10N。（3）鋁塊放入后，溢出水的體積為SKIPIF1<0溢出水的重力為SKIPIF1<0水的重力SKIPIF1<0鋁塊的重力SKIPIF1<0溢水杯對水平桌面的壓強(qiáng)SKIPIF1<0即溢水杯對水平桌面的壓強(qiáng)為2000Pa。答：（1）鋁塊放入水前，水對溢水杯底部的壓強(qiáng)為1000Pa；（2）鋁塊浸沒在水中受到的浮力10N；（3）鋁塊浸沒在水中靜止后，溢水杯對水平桌面的壓強(qiáng)為2000Pa。11．（2021·甘肅甘肅·中考真題）如圖甲所示的輕質(zhì)杠桿，O為支點(diǎn)，用細(xì)線將質(zhì)量為4kg、密度為4.0g/cm3的物體P懸掛在A點(diǎn)，同時(shí)在B點(diǎn)施加豎直向下的力F使杠桿水平平衡，OA:OB=1:2。撤去力F，用細(xì)線將密度為3.0g/cm3的物體Q懸掛在支點(diǎn)O的左側(cè)，再將P、Q分別浸沒在水和某種未知液體中，調(diào)節(jié)細(xì)線在杠桿上的懸掛點(diǎn)使杠桿再次水平平衡，如圖乙所示，測得杠桿左、右兩側(cè)的力臂大小分別為L1和L2。然后將物體P、Q取出擦干后左右對調(diào)，再次將P、Q分別浸沒在該未知液體和水中，重新調(diào)節(jié)使杠桿仍能水平平衡，測得杠桿左、右兩側(cè)的力臂大小分別為L1′和L2′。已知SKIPIF1<0水=1.0g/cm3，g=10N/kg，L1L1′=3L2L2′，杠桿足夠長，在調(diào)節(jié)過程中P、Q始終未露出液面，也未與容器壁和底接觸。求：（1）力F的大?。唬?）物體P浸沒在水中時(shí)受到的浮力；（3）未知液體的密度?！敬鸢浮浚?）20N；（2）10N；（3）2.0g/cm3【詳解】解：（1）由題意知，物體P的重力G1=m1g=4kg×10N/kg=40N施加豎直向下的力F，杠桿水平平衡，則有F?OB=G1?OA即F?2=40N?1解得F=20N（2）物體P的體積SKIPIF1<0它浸沒在水中時(shí)受到的浮力F浮=ρ水gV1=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N（3）P浸沒在水中、Q浸沒在液體后，對杠桿的作用力分別為FP=G1-F浮=ρ1gV1-ρ水gV1=(ρ1-ρ水)gV1，F(xiàn)Q=G2-F液=ρ2V2g-ρ液gV2=(ρ2-ρ液)gV2對調(diào)后，P浸沒在液體中、Q浸沒在水中，對杠桿的作用力分別為FP′=G1-F浮′=ρ1gV1-ρ液gV1=(ρ1-ρ液)gV1，F(xiàn)Q′=G2-F水=ρ2V2g-ρ水gV2=(ρ2-ρ水)gV2據(jù)杠桿的平衡條件有FPL2=FQL1，F(xiàn)p′L1′=FQ′L2′則SKIPIF1<0而L1L1′=3L2L2′所以3(ρ2-ρ液)(ρ1-ρ液)=(ρ1-ρ水)(ρ2-ρ水)即有3(3.0g/cm3-ρ液)(4g/cm3-ρ液)=(4.0g/cm3-1.0g/cm3)(3.0g/cm3-1.0g/cm3)解得ρ液=2.0g/cm3答：（1）力F的大小為20N；（2）物體P浸沒在水中時(shí)受到的浮力為10N；（3）未知液體的密度為2.0g/cm3。類型三：功與功率類12．（2021·四川南充市·中考真題）如圖所示，圖甲是某大型起吊裝置，圖乙是其機(jī)械起吊部分的簡化示意圖，已知物體A質(zhì)量為500kg，底面積為1.25m2，不計(jì)繩重量、機(jī)械部分摩擦和水的阻力，請完成以下問題。（g=10N/kg）（1）起吊前物體A靜止在地面上，其對地面的壓強(qiáng)是多少？（2）如圖乙所示，當(dāng)繩子自由端的拉力為1000N時(shí)，地面對物體A的支持力為1650N，增加繩子自由端的拉力后物體A被成功勻速提升2m，請計(jì)算此時(shí)整個(gè)機(jī)械的機(jī)械效率。（3）工人師傅利用該裝置將另一物體B以0.1m/s的速度勻速放入水中過程中，繩子拉力功率隨時(shí)間變化關(guān)系如圖丙所示，請計(jì)算物體B的密度。（SKIPIF1<0）【答案】（1）4000Pa；（2）88.5%；（3）SKIPIF1<0【詳解】解：（1）物體A質(zhì)量為500kg，g=10N/kg，物體A的重力SKIPIF1<0物體A靜止在地面上，它對地面的壓力大小等于其自身的重力大小，底面積為1.25m2，則根據(jù)SKIPIF1<0可知，其對地面的壓強(qiáng)SKIPIF1<0其對地面的壓強(qiáng)是4000Pa。（2）物體A靜止在地面時(shí)，對物體A受力分析，它受到重力、滑輪組對它的拉力、地面對它的支持力作用，則滑輪組對物體A的拉力SKIPIF1<0滑輪組對物體A的拉力是3350N；根據(jù)SKIPIF1<0得動(dòng)滑輪的重力SKIPIF1<0提升重物過程中所做有用功SKIPIF1<0提升重物過程中所做的額外功SKIPIF1<0滑輪組的機(jī)械效率SKIPIF1<0滑輪組的機(jī)械效率約是88.5%。（3）4條繩子托著動(dòng)滑輪，物體B以0.1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，則繩端移動(dòng)的速度SKIPIF1<0從圖丙可以看到，物體B未接觸水面前，繩端拉力功率SKIPIF1<0，由SKIPIF1<0得，物體B未接觸水面前繩端的拉力SKIPIF1<0由SKIPIF1<0可得，物體B的重力SKIPIF1<0又因?yàn)槲矬wB全部浸沒在水中時(shí)繩端的拉力SKIPIF1<0所以物體B全部浸沒在水中時(shí)滑輪組對物體B的拉力SKIPIF1<0物體B在水中所受浮力SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0可知，物體B的體積SKIPIF1<0由SKIPIF1<0得，物體B的質(zhì)量SKIPIF1<0再根據(jù)SKIPIF1<0可知物體B的密度SKIPIF1<0物體B的密度是SKIPIF1<0。答：（1）起吊前物體A靜止在地面上，其對地面的壓強(qiáng)是4000Pa；（2）此時(shí)整個(gè)機(jī)械的機(jī)械效率約是88.5%；（3）物體B的密度是SKIPIF1<0。13．（2021·山東泰安市·中考真題）如圖所示，甲工人用水平推力F甲推動(dòng)重為750N的貨物，在水平路面上勻速移動(dòng)2m至倉庫門口A處，用時(shí)10s，此過程中甲工人做功的功率P甲=30W；乙工人接著使用滑輪組拉動(dòng)該貨物在同樣的路面上勻速移動(dòng)3m到達(dá)指定位置B，拉力F乙為80N。求：（1）甲工人做的功；（2）該滑輪組的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）300J；（2）62.5%【詳解】解：（1）甲工人做的功W甲SKIPIF1<0P甲tSKIPIF1<0300J（2）貨物與地面的摩擦力fSKIPIF1<0F甲SKIPIF1<0150N滑輪組對貨物的拉力F牽SKIPIF1<0fSKIPIF1<0150N滑輪組的機(jī)械效率SKIPIF1<062.5SKIPIF1<0答：（1）甲工人做的功為300J；（2）該滑輪組的機(jī)械效率為62.5SKIPIF1<0。類型四：簡答機(jī)械類14．（2021·四川攀枝花·中考真題）如圖所示，站在水平地面上的小林想通過杠桿AB和動(dòng)滑輪拉起同樣站在水平地面上的小新。杠桿AB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，且OA:OB=1:2，小林的質(zhì)量m1=50kg。小新的質(zhì)量m2=48kg小新雙腳與地面接觸面積S=400cm2，當(dāng)小林施加豎直向下的拉力F1時(shí)，小新未被拉動(dòng)，此時(shí)小新對地面的壓強(qiáng)p=2.5×103Pa，小林對地面的壓強(qiáng)為p1；當(dāng)小林施加豎直向下的拉力F2時(shí)，小新剛好被拉起，小林對地面的壓強(qiáng)為p2，且p1:p2=16:15。不計(jì)繩重，杠桿重力和一切摩擦，g取10N/kg。求:（1）小林施加拉力F1時(shí)，小新對地面的壓力FN；（2）動(dòng)滑輪重力G動(dòng)?！敬鸢浮浚?）100N；（2）20N【詳解】（1）小林施加拉力F1時(shí)，小新對地面的壓力為SKIPIF1<0（2）小新的重力為SKIPIF1<0小林的重力為SKIPIF1<0當(dāng)小林施加豎直向下的拉力F1時(shí)，小新受到的拉力為SKIPIF1<0當(dāng)小林施加豎直向下的拉力F2時(shí)，小新剛好被拉起，此時(shí)小新受到的拉力為SKIPIF1<0設(shè)小新受到的拉力為F拉，杠桿A端所受的拉力為SKIPIF1<0根據(jù)杠桿平衡的條件可得，小林給杠桿的拉力為SKIPIF1<0小林對地面的壓力等于小林受到的支持力，則SKIPIF1<0小林對地面的壓強(qiáng)為SKIPIF1<0當(dāng)小林施加豎直向下的拉力F1時(shí)，壓強(qiáng)為SKIPIF1<0當(dāng)小林施加豎直向下的拉力F2時(shí)，壓強(qiáng)為SKIPIF1<0兩次壓強(qiáng)之比為SKIPIF1<0根據(jù)上式可解得動(dòng)滑輪的重力為20N。答：（1）小林施加拉力F1時(shí)，小新對地面的壓力為100N。（2）動(dòng)滑輪重力為20N。15．（2021·廣東深圳·中考真題）深圳地鐵崗廈北綜合交通樞紐工程工地上，一線施工人員正在緊張忙碌，進(jìn)行架橋機(jī)鋼梁吊裝等施工作業(yè)。（g取10N/kg）（1）圖2為圖1中起重機(jī)的簡圖，請畫出阻力F2的力臂l2；（2）圖3為架橋機(jī)的裝置圖，已知箱梁的質(zhì)量為5×105kg，體積為200m3，架橋機(jī)滑輪組總拉力為4×105N，自由端移動(dòng)距離為25m，將箱梁提升1m。求：①箱梁的密度；②架橋機(jī)在此過程中的有用功；③架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率。【答案】（1）；（2）①2.5×103kg/m3；②.5×106J；③50SKIPIF1<0【詳解】解：（1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線之間的距離，如下圖所示（2）箱梁的密度SKIPIF1<0箱梁的重力SKIPIF1<0架橋機(jī)在此過程中的有用功SKIPIF1<0架橋機(jī)在此過程中的總功SKIPIF1<0架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率SKIPIF1<0答：（1）見解析；（2）①箱梁的密度為2.5×103kg/m3；②架橋機(jī)在此過程中的有用功為5×106J；③架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率為50SKIPIF1<0。16．（2021·廣西貴港·中考真題）A、B、C是密度為ρ=4×103kg/m3的某種合金制成的三個(gè)實(shí)心球，A球質(zhì)量為mA=80g，甲和乙是兩個(gè)完全相同的木塊，其質(zhì)量為m甲=m乙=240g，若把B和C掛在杠桿的兩邊，平衡時(shí)如圖1所示。若用細(xì)線把球和木塊系住，在水中平衡時(shí)如圖2所示，甲有一半體積露出水面，乙浸沒水中。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求:（1）B、C兩球的體積之比；（2）細(xì)線對A球的拉力大?。唬?）C球的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）2：1；（2）0.6N；（3）0.16kg【詳解】解（1）根據(jù)杠桿平衡條件可知SKIPIF1<0，可以列等式SKIPIF1<0經(jīng)整理可知，B、C兩球的質(zhì)量之比為SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0可知，密度相同，質(zhì)量之比即為體積之比，故B、C兩球的體積之比2：1。（2）A球的重力為SKIPIF1<0A球的浮力為SKIPIF1<0細(xì)線對A球的拉力大小SKIPIF1<0（3）對甲受力分析，其受到了重力和拉力和浮力，故此浮力為SKIPIF1<0則乙所受的浮力為6N，設(shè)C球的體積為V，則B球的體積為2V，將乙與B球和C球當(dāng)成一個(gè)整體，其受到了浮力和向下的重力，由于懸浮，浮力等于重力，故可以列等式為SKIPIF1<0經(jīng)整理可知SKIPIF1<0則C球的質(zhì)量SKIPIF1<0答：（1）B、C兩球的體積之比為2：1；（2）細(xì)線對A球的拉力大小SKIPIF1<0；（3）C球的質(zhì)量為SKIPIF1<017．如圖所示，某考古隊(duì)用滑輪組將重4.8×103N，體積為100dm3的文物打撈出水，定滑輪重100N．滑輪組上共有三根繩子a，b和c，其中a是懸掛定滑輪，b繞在定滑輪和動(dòng)滑輪上，c懸掛文物，整個(gè)打撈過程始終緩慢勻速提升文物，文物完全浸沒在水中時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為95%（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg，繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽略不計(jì)）。請解答下列問題：（1）文物浸沒在水中時(shí)受到的浮力是多大？（2）動(dòng)滑輪的重力是多大？（3）在整個(gè)打撈過程中，a、b、c三根繩中哪根繩承受的拉力最大？該繩至少要承受多大的拉力？【分析】（1）知道文物的體積，即浸沒水中排開水的體積，利用阿基米德原理求文物受到的浮力；（2）繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽略不計(jì)，則滑輪組的機(jī)械效率η＝＝＝，據(jù)此求動(dòng)滑輪重力；（3）由圖知，n＝2，在整個(gè)打撈過程中，拉力F＝（G﹣F浮+G動(dòng)），即b根繩子承受的拉力；a點(diǎn)繩子的拉力Fa＝2F+G定；c點(diǎn)繩子的拉力Fc＝G﹣F浮；據(jù)此確定a、b、c三根繩中哪根繩承受的拉力最大及其大小?！窘獯稹拷猓海?）文物浸沒在水中時(shí)排開水的體積：V排＝V＝100dm3＝0.1m3，則文物受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1×103N；（2）因繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽略不計(jì)，則文物完全浸沒在水中時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝＝＝95%，即：＝95%，解得動(dòng)滑輪重力：G動(dòng)＝200N；（3）由圖知，n＝2，文物完全浸沒在水中時(shí)，繩子自由端的拉力：F＝（G﹣F浮+G動(dòng)）＝（4.8×103N﹣1×103N+200N）＝2×103N，即b繩承受的拉力：Fb＝F＝2×103N；a繩承受的拉力：Fa＝2F+G定＝2×2×103N+100N＝4.1×103N；c繩承受的拉力：Fc＝G﹣F?。?.8×103N﹣1×103N＝3.8×103N；可見，a、b、c三根繩中a繩承受的拉力最大，該繩至少要承受4.1×103N的拉力。答：（1）文物浸沒在水中時(shí)受到的浮力是1×103N；（2）動(dòng)滑輪的重力是200N；（3）在整個(gè)打撈過程中，a、b、c三根繩中a繩承受的拉力最大，該繩至少要承受4.1×103N的拉力。類型五：力熱、力電綜合題18．（2021·山東泰安市·中考真題）物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)便攜式水深測量儀，如圖甲所示，它主要是由探頭A和控制盒B構(gòu)成，A、B之間用有絕緣皮的細(xì)導(dǎo)線相連。探頭A是一個(gè)裝配有壓敏電阻RX的圓柱體，壓敏電阻