中考物理壓軸題及答案四力學(xué)

..中考物理壓軸題及答案四(力學(xué))解力學(xué)方法:(1)整體隔離受力分析方法(2)壓軸計(jì)算題時，通常會出現(xiàn)一套機(jī)械的多種狀態(tài)，一定是先對各個不同狀態(tài)做受力分析再列平衡方程〔牛頓第一定律以及杠桿平衡條件〕。列出平衡方程之后可能出現(xiàn)兩種情況：(3)能夠步步求解的問題〔即條件比擬多，能求出相關(guān)的一些力的大小，然后由平衡方程可以找到一個突破口，然后求出各個力〕(4)有比例關(guān)系，需要通過一個共同的未知量來表示比例量，然后得到這個共同未知量的一個方程，從而解出這個未知量。解出這個未知量之后再通過不同狀態(tài)的平衡等式可解出其他物理量〔通常這個共同的未知量為GD〕例如：【大興2010二模】如圖25所示為一種蓄水箱的放水裝置，AOB是以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸的輕質(zhì)杠桿，AO呈水平狀態(tài)，如圖A、O兩點(diǎn)間距離為40cm，B、O兩點(diǎn)間距離為20cm，且OB與水平面夾角為60°。A點(diǎn)正下方的Q是一個輕質(zhì)、橫截面積為100cm2的蓋板〔蓋板恰好能堵住出水口〕，它通過細(xì)繩與杠桿的A端相連。在水箱右側(cè)的水平工作臺上，有一質(zhì)量為60kg的人通過滑輪組拉動系在B點(diǎn)呈豎直狀態(tài)的繩子，從而可以控制水是否能從出水口流出。假設(shè)水箱中水深為50cm，當(dāng)蓋板恰好要被拉起時，人對繩子的拉力為F1，工作臺對人的支持力為N1；假設(shè)水箱中水深為100cm，當(dāng)蓋板恰好要被拉起時，人對繩子的拉力為F2，工作臺對人的支持力為N2。N1與N2之比為9：7，蓋板的厚度、繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)，人對繩的拉力與人所受重力在同一直線上，取g=10N/kg。求：圖25〔1〕動滑輪所受的重力圖25〔2〕F1：F2〔3〕當(dāng)水位至少到達(dá)多高時，人無法拉起蓋板。注1：當(dāng)遇到浮力問題時要注意，由于在平衡等式里會多出一個浮力，如果浮力或由容易算出則同上去求解；如果浮力未知則可能會多給一個機(jī)械效率等條件，此時條件的應(yīng)用一定要注意，盡量消掉浮力，留下DD。38.解：以人為研究對象，受力分析如圖〔1〕〔2〕〔3〕對杠桿進(jìn)展受力分析，如圖〔4〕〔5〕〔6〕………1分LB=OD=OBcos60°=10cmG人=m人g=600N由圖〔4〕、〔5〕得FA1LA=FB1LBFB1=4FA1=4gh1sFA2LA=FB2LBFB2=4FA2=4gh2s=400N………1由滑輪組的受力關(guān)系得………………………1分FB1+G動………………………1分FB2+G動=2F由圖〔1〕〔2〕得G動=100N………………1分………………1分FB3=2F3-G動=2×600N-100N=1100N………………1由圖〔6〕得FA3LA=FB3FA3==275N…1分三、浮力問題的填空，通法還是按照受力分析→平衡等式→根據(jù)條件用不同公式表示浮力→數(shù)學(xué)處理；但是涉及到浮力、壓強(qiáng)變化的題目，一定要注意變化的浮力到底是什么〔△F?。簻p小的重力、減小V排造成的浮力變化、之前漂著的物體沉底造成的支持力〕，以及△P液=△F浮/S容器這個公式的應(yīng)用。圖12如：【大興2010二?！?3．如圖12所示，在盛有*液體的圓柱形容器放有一木塊Ａ，在木塊的下方用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一體積與之一樣的金屬塊B，金屬塊B浸沒在液體，而木塊漂浮在液面上，液面正好與容器口相齊．*瞬間細(xì)線突然斷開，待穩(wěn)定后液面下降了ｈ1；然后取出金屬塊B，液面又下降了ｈ2；最后取出木塊A，液面又下降了ｈ3．由此可判斷A與B的密度比為。圖12【總結(jié)：像此類題目，并沒有明確指出與密度有關(guān)的數(shù)據(jù)，則一定與其重力〔或質(zhì)量〕有關(guān)?！吭囶}分析：理解此題中液面下降的高度是關(guān)鍵。設(shè)液體的密度為ρ，物體A的密度為ρA，物體B的密度為ρB，容器的底面積為S。先對繩子沒有斷時A物體作受力分析：如圖A受三個力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡力知識可得出：F浮1=F+GA再對繩子斷后A漂浮時作受力分析：如圖A受兩個力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡力的知識可得出：F浮2=GA比照可知：繩子對物體A的拉力就等于物體A減小的浮力?！呒?xì)線突然斷開，待穩(wěn)定后液面下降了h1；∴細(xì)線斷開后，木塊A減小的浮力〔即繩子拉力F〕：F=F減浮=ρgV排1=ρgSh1；再對繩子沒有斷時B物體作受力分析：如圖B受三個力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡力的知識可得出：GB=F浮B+F〔繩子對B的拉力與繩子對A的拉力大小是相等的〕∵取出金屬塊B，液面下降了h2；∴金屬塊的體積是：VB=Sh2金屬塊B所受浮力F浮B=ρgSh2，金屬塊B的重力：GB=ρBSh2g=ρgSh1+ρgSh2

①∵取出木塊A，液面又下降了h3，說明當(dāng)木塊漂浮在液面上時，排開液體的體積是Sh3又∵A3hhHHH受到的浮力等于自身的重力，物體A與B的體積相等，都是Sh2∴F浮2=GA，即：ρgSh3=ρASh2g

②求A與B的密度比可以把②式與①式相比得：近年中考還經(jīng)常出現(xiàn)這類壓軸：題目模型本身不難，但是跟實(shí)際生活相聯(lián)系，題目很長，不仔細(xì)審題就會出錯，做這類題沒什么技巧方法，關(guān)鍵就是仔細(xì)讀題。例：〔09中考〕圖是小剛設(shè)計(jì)的一個通過簡單機(jī)械自動拉開開關(guān)的裝置示意圖．該裝置主要由滑輪組、配重以及杠桿組成，配重通過細(xì)繩與動滑輪相連，配重分別通過支架固連在杠桿兩端，支架與杠桿垂直．杠桿的端放在水平臺面上，杠桿可以繞支點(diǎn)在豎直平面逆時針轉(zhuǎn)動，開關(guān)被拉開前，杠桿在水平位置平衡．動滑輪的質(zhì)量為，，配重的質(zhì)量為，作用在上的豎直向下的壓力為，剛好拉開開關(guān)所需的拉力為．杠桿、支架和細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不計(jì)，滑輪與軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計(jì)，?。螅号渲氐馁|(zhì)量等于多少千克，開關(guān)剛好能被拉開？例題精講例題精講一選擇填空綜合〔2005西城〕有一個如下圖的兩端開口的彎管形容器，從粗端向容器中灌水，在細(xì)端用一個橫截面積是的活塞堵住，活塞可在細(xì)管無摩擦地滑動．當(dāng)，時，在活塞上放置一個質(zhì)量是的砝碼，活塞靜止．由此可知〔〕A．水對活塞的壓強(qiáng)等于砝碼對活塞的壓強(qiáng)B．水對活塞壓力的大小等于2倍的砝碼重力C．砝碼對活塞的壓強(qiáng)相當(dāng)于深的水產(chǎn)生的壓強(qiáng)D．撤去砝碼，當(dāng)兩管液面相平時，活塞再次靜止〔08〕如圖甲所示，底面積為50cm2的圓柱形玻璃筒中裝有一定量的水，放在水平臺面上，底面積為10cm2的圓柱形物體B浸沒在水中，杠桿CD可繞支點(diǎn)O在豎直平面轉(zhuǎn)動，CO＝2DO；物體A是質(zhì)量100g的配重．如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡，作用在物體A上的向下的拉力F為0.6N，物體B有2/5的體積露出水面，筒中水的深度比圖甲中水的深度下降了0.4cm；此時，物體B所受的浮力為F?。谖矬wB底面處產(chǎn)生的壓強(qiáng)為P．g取10N/kg，杠桿、懸掛物體的細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不計(jì)，則以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是〔〕A．P的大小為500PaB．F浮的大小為0.2NC．物體B的密度為7g/cm3D．物體B的體積為100cm3答案:C〔2009年東城二?！?工地用固定在水平工作臺上的卷揚(yáng)機(jī)〔其部有電動機(jī)提供動力〕通過滑輪組勻速提升貨物，如圖6所示．卷揚(yáng)機(jī)的總質(zhì)量為，工作時拉動繩的功率保持不變．第一次提升質(zhì)量為的貨物時，卷揚(yáng)機(jī)對繩的拉力為，對工作臺的壓力為；第二次提升質(zhì)量為的貨物時，卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力，對工作臺的壓力為．與之比為，取，繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)．則A．動滑輪的總重為B．卷揚(yáng)機(jī)對繩的拉力C．前后兩次提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率之比為D．前后兩次提升貨物過程中貨物豎直向上運(yùn)動的速度之比為〔2009一模〕一個質(zhì)量為70kg的工人，用圖所示的裝置〔包括滑輪組及裝石板的托板〕提升石板．托板重200N，每塊石板重100N，滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計(jì)，當(dāng)工人在4s勻速提升10塊石板升高2m時，此裝置的機(jī)械效率為80%．則，該工人站在地面上用此裝置提升石板的過程中，以下有關(guān)說法錯誤的選項(xiàng)是〔取g=10N/kg〕A．該工人提升10塊石板升高2m做的額外功一定是500JB．該工人在4s提升10塊石板升高2m的有用功率一定是500WC．此裝置動滑輪的質(zhì)量是5kgD．此裝置的機(jī)械效率最高可到達(dá)82.1%〔結(jié)果保存1位小數(shù)〕如下圖的裝置，為杠桿的支點(diǎn)，在杠桿上掛有重為的重物，杠桿的左端通過細(xì)繩〔繩的中間串一個彈簧測力計(jì)〕跨過定滑輪懸吊著重物處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)為，杠桿處于水平位置．現(xiàn)向容器中緩慢注水，使浸沒，測力計(jì)示數(shù)變?yōu)椋衅鹚?，使接觸容器的底部，彈簧測力計(jì)的示數(shù)逐漸減為，同時移動物體的懸掛點(diǎn)，使杠桿仍在水平位置平衡．假設(shè)容器的底面積為，杠桿、彈簧測力計(jì)、細(xì)繩和滑輪的質(zhì)量以及一切摩擦均可忽略不計(jì)，水的密度，?。畡t根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知〔〕A．物體的體積為B．物體的密度為C．物體的懸掛點(diǎn)移動的距離與桿長之比為D．假設(shè)將物體沉著器中取出了，取出前后容器底部受水的壓強(qiáng)的變化量為右圖是小華利用杠桿提升浸沒在水中的物體的示意圖．杠桿可繞支點(diǎn)在豎直平面轉(zhuǎn)動，，物體為配重，其質(zhì)量為200g．燒杯的底面積為，物體的質(zhì)量為320g，它的體積為．當(dāng)物體浸沒在水中時，水對杯底的壓強(qiáng)為．當(dāng)用力拉物體，將物體提出水面一局部以后，杠桿恰好在水平位置平衡，此時，豎直向下拉物體的力為，水對杯底的壓強(qiáng)為．假設(shè)與之差為，則拉力的大小應(yīng)該為N．〔g取10N/kg，杠桿的質(zhì)量、懸掛物體和物體的細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不計(jì)〕二計(jì)算綜合如下圖，光滑帶槽的長木條AB〔質(zhì)量不計(jì)〕可以繞支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動，A端用繩沿豎直方向連接在地板上，在B端掛一密度為，長20cm的長方體物塊．在B端正下方放一盛水的溢水杯，水面恰到溢水口處．現(xiàn)將物塊緩慢浸入溢水杯中，當(dāng)物塊底面浸到水下10cm深處時，杠桿處于如下圖的平衡狀態(tài)，從溢水口處溢出的水．當(dāng)一質(zhì)量為250g的小球從O點(diǎn)以的速度沿槽向A端勻速運(yùn)動時，試求經(jīng)多長時間，系在A端繩的拉力剛好為零"〔g=10N／kg〕如下圖，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，汽車以恒定的速度v=0.2m/s向右運(yùn)動．圖乙是此過程中汽車?yán)瓌又匚锏睦隨時間t變化的圖像．設(shè)t=0時汽車開場提升重物，忽略水的阻力、繩重和滑輪的摩擦，g取10N／kg．求：〔1〕重物露出水面前，汽車?yán)匚锏墓β剩弧?〕圓柱形重物的密度；小剛同學(xué)的體重為600N，當(dāng)他使用如下圖的滑輪組勻速提升水中的體積為0.01m3的重物A時〔重物始終未出水面〕，他對地面的壓強(qiáng)為8.75×103Pa．每只鞋底與地面的接觸面積為．當(dāng)他用此滑輪組勻速提升空氣中另一個重物B時，滑輪組的機(jī)械效率是90%．重物A重物B所受重力之比GA:GB=5:9，假設(shè)不計(jì)繩重和摩擦，g=10N/kg．求：〔1〕物體A的密度"〔2〕提升重物A時滑輪組的機(jī)械效率？維修樓房的工人，用如下圖的裝置提升水泥．圖中OM為一根硬支柱，PQ為一根硬桿，硬桿的P端焊接有一個定滑輪，〔硬桿和定滑輪的重力可忽略〕．Q端固定一個重物B，重物B的質(zhì)量是180kg，圖中動滑輪D的質(zhì)量是10kg．支柱M點(diǎn)到水泥G的重力作用線的距離是1.0m，到重物B的重力作用線的距離是1.5m．忽略所有的摩擦，〔計(jì)算時滑輪的大小、重物B的大小都可忽略〕，當(dāng)把200kg的水泥，從樓底勻速提升到取g=10N/kg，求：〔1〕拉力F做功多少？〔2〕滑輪的機(jī)械效率η是多少？〔3〕重物B對地的壓力是多少？ABO圖25D〔2010海淀一摸〕圖25是一個建筑工地提升物體的裝置示意圖，其中AB是一個以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿，且AO:OB=3:4，D是一個系在杠桿B端的配重物體，重為2580N．人可以通過固定在杠桿A端的滑輪組提升物體．有一質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上，他對地面的壓強(qiáng)p0=1.2×104Pa．他利用該裝置勻速提升一塊木材時，配重物體D受到的支持力為N1，工人對地面的壓強(qiáng)p1=0.8×104Pa；他利用該裝置勻速提升一塊鋼材時，配重物體D受到的支持力為N2，工人向下的拉力為F2；N1:N2=7:6，提升木材時滑輪組的機(jī)械效率ABO圖25D〔1〕工人提升木材時向下的拉力F1；〔2〕工人提升鋼材以0.3m/s的速度勻速上升需要的功率．〔2010西城一摸〕如圖甲所示裝置中，物體甲重G甲＝150N，動滑輪重G輪＝50N，人重G人＝650N．輕桿AB可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，且OA∶OB＝5∶9．不計(jì)軸摩擦和繩重，當(dāng)輕桿AB在水平位置時，整個裝置處于平衡狀態(tài)，地面對物體乙的支持力為F1＝210N．求：⑴物體乙受到的重力G乙．假設(shè)用物體丙替換物體甲，并在物體乙的下方連接一個彈簧，如圖26乙所示，當(dāng)輕桿AB在水平位置時，整個裝置處于平衡狀態(tài)，彈簧對物體乙的作用力為F2＝780N．求：⑵此時地面對人的支持力F3．BCDAOE〔2010豐臺一摸〕如下圖，A為直立固定的水管，底部活塞B與水管接觸良好且無摩擦，其中裝入適量的水，水不會流出，活塞與水管壁間沒有摩擦．活塞通過豎直硬桿與輕質(zhì)杠桿OCD的C點(diǎn)相連，O為杠桿的固定轉(zhuǎn)軸．一個滑輪組，其自由端與杠桿的D點(diǎn)相連．滑輪組下面掛著一個重為G的物體E．當(dāng)水對活塞的壓強(qiáng)為4×103BCDAOE如下圖裝置，物體B重為50N，體積VB=1.0×10-3m3，B在水中勻速下沉?xí)r，通過滑輪組拉著物體A在水平面上向左勻速運(yùn)動，此時滑輪組的機(jī)械效率為80%．假設(shè)將物體B換成與物體B體積一樣的物體C后，用水平向右的力F拉物體A，使物體C在水中4s勻速上升0.4m〔物體Ｃ未露出水面〕，此時滑輪組的機(jī)械效率為60%．不計(jì)繩重、滑輪軸處摩擦及水的阻力，g〔1〕物體B在水中受到的浮力F?。?〕水平面對物體A的摩擦力fA．〔3〕物體C所受重力GC與拉力F的比值．〔4〕拉力F的功率P．圖22〔2010懷柔一摸〕圖是工人用滑輪組提升水中實(shí)心物體A的示意圖．當(dāng)物體A完全在水面下被勻速提升到杠桿剛好水平時，工人對繩子的拉力為FA，各段繩子都豎直，工人對水平地面的壓強(qiáng)為0.4×104Pa，水平地面對工人的支持力為N，OA=2OB，物體A的體積為800dm3，工人的質(zhì)量為70kg，雙腳與地面的接觸面積為500cm2，動滑輪的重力為400N．不計(jì)繩重、滑輪與軸的摩擦、杠桿的重力以及水的阻力，〔g取10N/kg〕〔要求畫出受力示意圖并標(biāo)出有關(guān)的物理量〕圖22〔1〕物體A所受的浮力為多少牛"〔2〕物體A的密度為多少千克/米3？〔2010平谷一摸〕圖是小剛利用現(xiàn)有設(shè)備設(shè)計(jì)的一個滑輪組來打撈落水鋁錠的示意圖．圖小滑輪的質(zhì)量之比為3：1，小剛身體的質(zhì)量是65kg，鋁錠的體積為0.06m3，鋁錠出水前與完全出水后小剛對地面的壓力之比為9：7，鋁的密度為2.7×103kg/m〔1〕出水前鋁錠受到的浮力是多少？〔2〕出水前此滑輪組的機(jī)械效率是多少？ 〔3〕出水后如果鋁錠以0.06米/秒的速度勻速上升，小剛作用在繩子自由端拉力的功率是多少？作業(yè):火車道口處設(shè)置人工控制的欄桿，圖是欄桿的示意圖．密度和粗細(xì)均勻的欄桿全長6m，質(zhì)量為40kg．欄桿的重心位于P點(diǎn)，欄桿可繞O點(diǎn)在豎直平面無摩擦轉(zhuǎn)動．欄桿的H端通過滑輪組來提升欄桿，其中A、B、D、E都是定滑輪，C是動滑輪，T為固定在水平地面上的掛鉤．當(dāng)火車通過岔道口后，管理人員用力F1豎直向下拉繩子，欄桿恰好在水平位置平衡．管理人員為了減輕自己的工作強(qiáng)度，他在H端下方的繩子上加掛了一個質(zhì)量為10kg的重物，用力F2以0.2m/s的速度勻速拉動繩子使欄桿逆時針轉(zhuǎn)動45°角時車輛放行．此時管理人員將繩端固