(完整版)初中物理力學(xué)專題合輯

(完整版)初中物理力學(xué)專題合輯

1.浸在液體中的物體所受浮力取決于物體浸入液體的體積和液體的密度。2.質(zhì)量相同的鉛塊和銅塊在煤油中浸沒時(shí)，它們受到的浮力一樣大。3.體積相同但形狀不同的鋁塊、鐵塊和銅塊在水中不同深度浸沒時(shí)，它們受到的浮力一樣。4.潛水艇從3米深處下沉到10米深處，它所受到的浮力不變，但壓強(qiáng)增大。5.一木塊在水中和煤油中漂浮時(shí)，露出液面的體積不同，但水和煤油對(duì)木塊的浮力一樣大。6.涂有蠟的細(xì)木棍在甲、乙兩種液體中豎直放置，若一端繞有適量鐵絲，則比較兩種液體的密度，結(jié)果無法判斷。7.蠟塊懸浮于酒精和水的混合物中，應(yīng)往桶內(nèi)加水才能使蠟塊上浮。8.一均勻?qū)嵭奈矬w在水中恰能懸浮，若將此物體切成大小不等的兩塊，則兩塊都能懸浮。9.在塑料袋中裝滿水并扎緊口袋，在空氣中用彈簧秤稱出它的重力為4.9牛，把這個(gè)塑料袋完全浸沒在水中，彈簧秤示數(shù)為零。10.排水量為2000噸的貨輪，在海洋里和江河里航行時(shí)受到的浮力相同，排開水的體積為2×103m3。11.輪船從海里航行到河里，它受到的浮力變小，排開液體的體積也變小。1.將一個(gè)密度為5×103kg/m3的金屬塊放在物體上，使整個(gè)物體剛好浸沒在水中。如果再將一個(gè)體積為V2的實(shí)心金屬塊掛在該物體下，也能使整個(gè)物體剛好浸沒在水中。則V1與V2之比是4:5。2.當(dāng)木塊露出水面的體積與總體積之比是2:5時(shí)，繩對(duì)木塊的拉力為零。已知木塊的體積為500cm3，繩所能承受的最大拉力是1.5牛。若向水槽內(nèi)繼續(xù)注水，讓繩恰好斷開，這時(shí)木塊露出水面的體積與總體積之比是1:10。3.漂浮在水面上的均勻木塊，若將露出水面部分截去，剩余部分會(huì)上浮一些。4.當(dāng)一塊冰漂浮在水面上，當(dāng)冰熔化后，液面不變，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)和壓力都不變。5.如圖，將一鐵塊放在木塊上，若將鐵塊掛在木塊下，液面不變。6.如圖，圓柱形容器的底面積為250平方厘米，物體A、B密度分別為0.4×103kg/m3、6×103kg/m3，物體B的體積是250立方厘米。將沉在水底的物體B放在A上，物體A露出水面的體積是其體積的1/10，此時(shí)容器中的水面比原來升高了5厘米。7.杠桿原理：在圖中分別畫出力F1和F2對(duì)支點(diǎn)的力臂L1和L2；在圖中分別畫出力F1和F2對(duì)支點(diǎn)的力臂L1和L2；在圖中畫出力F、G對(duì)支點(diǎn)O的力臂；在圖中作出力F的力臂；在圖中畫出F1、F2的力臂L1、L2；在圖中畫出該杠桿的動(dòng)力臂和所受阻力的示意圖。8.生活中有許多的器械利用杠桿原理來工作。1.左圖為自行車剎車手柄示意圖，請(qǐng)繪制動(dòng)力和阻力的力臂。2.右下圖為抽水機(jī)示意圖，O為支點(diǎn)，請(qǐng)繪制力F1和F2的力臂。3.右圖為鐵鍬的示意圖，是一種杠桿，請(qǐng)?jiān)趫D中繪制F1和F2的力臂L1和L2。4.圖中為某同學(xué)斜拉旅行箱站立時(shí)的簡化模型，請(qǐng)?jiān)趫D中繪制阻力的示意圖及阻力的力臂。5.左圖為釣魚竿示意圖，請(qǐng)?jiān)趫D中繪制杠桿的五要素。6.右圖為一根筷子在半碗水中的示意圖，可以等效為一根繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)的杠桿，請(qǐng)?jiān)趫D中繪制杠桿的五要素。7.下圖為指甲刀示意圖，由三個(gè)杠桿組成，若用Fl的力剪指甲，請(qǐng)繪制三個(gè)杠桿的五要素。8.左圖為杠桿OA在力F1、F2的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，請(qǐng)?jiān)趫D中繪制F1的力臂和力F2的示意圖。9.右圖為杠桿OA在F1、F2兩個(gè)力作用下平衡，請(qǐng)?jiān)诟軛U上標(biāo)出F2的作用點(diǎn)B，并繪制力F2的示意圖。10.圖中為杠桿AC的示意圖，為使杠桿在水平位置平衡，請(qǐng)繪制施加在杠桿A點(diǎn)上最小動(dòng)力FA的力臂LA，并標(biāo)出FA的方向；繪制施加在杠桿B點(diǎn)上最小動(dòng)力FB的力臂LB，并標(biāo)出FB的方向；繪制施加在杠桿C點(diǎn)上最小動(dòng)力FC的力臂LC，并標(biāo)出FC的方向；比較FA、FB、FC中哪個(gè)最小。11.繪制使杠桿AB在圖中位置靜止時(shí)所用最小力F的作用點(diǎn)和方向。12.右圖為羊角錘拔釘子的示意圖，請(qǐng)繪制拔釘子時(shí)所用最小動(dòng)力F的示意圖，并保留為確保作圖準(zhǔn)確所畫的輔助線。13.繪制向上、向下用力撬動(dòng)大石頭最小力的作用點(diǎn)和方向，并比較二次最小力的大小，得到真正的最小力。14.在左下圖中，標(biāo)出杠桿平衡時(shí)作用在B點(diǎn)最小的力和這個(gè)力的力臂，O為支點(diǎn)。15.有一均勻圓柱體靠在臺(tái)階邊放在水平地面上，如右上圖所示。為了使它滾上這個(gè)臺(tái)階，需要在圓柱體邊緣上施加一個(gè)最小的力，使圓柱體剛好離開地面。在圖上標(biāo)出這一點(diǎn)，并畫出此力的方向和力臂。16.如上圖所示，杠桿的B端掛一重物，在A點(diǎn)施加一個(gè)最小的力，使杠桿平衡在圖中所示的位置上。請(qǐng)畫出這個(gè)力的示意圖。1.圖中的滑輪組用于提升重物，已知物體重為200N，人用125N的拉力向下拉動(dòng)繩子，5秒內(nèi)可使物體勻速上升2米。求拉力所做的功和拉力的功率，以及滑輪組的機(jī)械效率。答案：拉力所做的功為500J，拉力的功率為100W，滑輪組的機(jī)械效率為80%。2.如圖所示為一款塔式起重機(jī)，工作電壓為380伏。當(dāng)起重機(jī)吊起500千克重物以1米/秒速度勻速上升20米時(shí)，工作電流是18安；當(dāng)起重臂水平旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)重物在8秒內(nèi)移動(dòng)16米時(shí)，工作電流是5安。(1)如果起重臂加長，那么平衡塊質(zhì)量應(yīng)該增加。(2)請(qǐng)計(jì)算在整個(gè)過程中，起重機(jī)鋼繩對(duì)重物所做的功和起重機(jī)將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的效率（保留小數(shù)到0.1%）。答案：起重機(jī)鋼繩對(duì)重物所做的功為1×105J，起重機(jī)將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的效率為62.1%。3.如圖所示，工人用滑輪組提升重240N的物體，所用的拉力為150N，物體在5秒內(nèi)勻速上升1米。求有用功、滑輪組的機(jī)械效率和拉力的功率。答案：有用功為240J，滑輪組的機(jī)械效率為80%，拉力的功率為60W。4.隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們的住房條件也得到了很大的改善。小明家最近購置了一套新房，為了幫助爸爸將重600N的裝修材料運(yùn)送到6米高的樓上，小明利用物理課上學(xué)過的滑輪組，設(shè)計(jì)了如圖所示的材料搬運(yùn)方案。其中每個(gè)滑輪重30N，繩子足夠長，所能承受的最大拉力為250N，不計(jì)繩重及摩擦。(1)計(jì)算說明繩子的拉力是否超過繩子的最大承受力？(2)小明爸爸觀察了該裝置后，他想如果將該裝置的滑輪位置顛倒是否會(huì)更省力一些。請(qǐng)你按照小明爸爸的想法，用筆畫線在圖中繞上繩子，并說明小明爸爸的想法是否正確。(3)求兩種方案的機(jī)械效率之比。(4)綜合分析評(píng)估兩個(gè)方案，你認(rèn)為哪個(gè)方案更好一些？說明理由。答案：(1)繩子的拉力為210N，未超過最大承受力。(2)小明爸爸的想法不正確，因?yàn)閷⒒單恢妙嵉购螅K子的張力會(huì)增大，需要更大的拉力才能提升重物。(3)兩種方案的機(jī)械效率之比為4/5。(4)第一種方案更好，因?yàn)樗臋C(jī)械效率更高，能夠更省力地完成任務(wù)。12.圖中所示，工人使用一個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪組成的滑輪組，將一個(gè)重量為500N的箱子勻速提升5m，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為8kg，不計(jì)繩重和摩擦，取g=10N/kg。揚(yáng)程50m，電壓220V，功率1.5kW，絕緣等級(jí)為E級(jí)。(1)用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組。(2)在向上提升箱子的過程中，人對(duì)繩子的拉力是多少？(3)在向上提升箱子的過程中，滑輪組的機(jī)械效率是多少？答案：(1)滑輪組繞線如圖所示。(2)人對(duì)繩子的拉力F=(G箱+G動(dòng))/2=(500N+8kg×10N/kg)/2=290N。(3)提升過程的有用功W有=Gh=500N×5m=2500J，總功W總=Fs=F×2h=290N×10m=2900J，機(jī)械效率η=W有/W總×100%=2500J/2900J×100%=86.2%。自2009年秋季以來，我國西南部分地區(qū)遭受了嚴(yán)重的旱災(zāi)，許多地方只能通過打深井取水來解決水問題。在圖11中，小明同學(xué)正在利用滑輪組和金屬水桶從深井中提水。水桶的密度為8g/cm3，質(zhì)量為4Kg，容積為20L。當(dāng)盛滿水的桶從水中慢慢提升（桶始終未出水面）時(shí)，小明對(duì)繩的拉力為F=25N。不計(jì)繩子重量和摩擦，水的密度是1.0×103Kg/m3，g取10N/Kg?，F(xiàn)在需要求解以下問題：（1）動(dòng)滑輪有多重？（2）水桶露出水面前，滑輪組的機(jī)械效率有多大？（3）水桶被提離井中水面后，以0.2m/s的速度勻速豎直上升，小明對(duì)繩子自由端拉力的功率多大？在圖中所示的滑輪組中，物體A的密度為2×103kg／m3，底面積為3m3，重力為600N。在F=100N的拉力作用下，物體A沿水平方向勻速前進(jìn)了2m。(g取10N／kg)需要求解以下問題：(1)物體A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少?(2)物體A的體積是多大?(3)若該裝置的機(jī)械效率為80％，物體A在水平方向上受到的阻力是多少？如圖所示，建筑工地上的工人們需要將一堆建材運(yùn)到10m高處。姜榮同學(xué)設(shè)計(jì)安裝了一個(gè)裝置，其中每個(gè)滑輪重100N。工人利用該裝置每次提升一塊重900N的建材，該工人拉繩子的速度是0.8m／s。現(xiàn)在需要求解該工人提升建材時(shí)的有用功率是多少？同時(shí)，刪除明顯有問題的段落。2.該裝置的機(jī)械效率如果不計(jì)繩重和摩擦，該裝置的機(jī)械效率是100%。3.孫萍同學(xué)的電動(dòng)機(jī)選擇孫萍同學(xué)想將該裝置改造成簡易的起重機(jī)，提升物體的速度限定在0.4m/s。她在倉庫中找到了兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，型號(hào)分別為DJ-I和DJ-II，額定電壓均為220V，額定功率分別為0.8kW和3.0kW。她需要選用其中一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，并說明如何使用該裝置才能做到合理配置。建議孫萍同學(xué)選用DJ-II型號(hào)的電動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗念~定功率更高，可以提供更大的動(dòng)力。為了做到合理配置，她需要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定功率和提升物體的速度，計(jì)算出所需的拉力，并選擇合適的滑輪和繩索。同時(shí)，還需要考慮滑輪和繩索的摩擦損失，以及電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率等因素。19.罐籠式提升機(jī)的問題圖14所示的是小型建筑工地上使用的“罐籠式”提升機(jī)。已知被提升的建筑材料的質(zhì)量為280kg，拉力F將它以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度，拉力F的功率為2kW。不計(jì)摩擦及鋼絲繩、動(dòng)滑輪的重。需要求出拉力F對(duì)所提升的建筑材料做的功、罐籠A的重力以及提升機(jī)在提升建筑材料時(shí)的機(jī)械效率。(1)