中考物理壓軸題及答案四力學

..中考物理壓軸題及答案四(力學)解力學方法:(1)整體隔離受力分析方法(2)壓軸計算題時，通常會出現一套機械的多種狀態(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?！咳鐖D25所示為一種蓄水箱的放水裝置，AOB是以O點為轉軸的輕質杠桿，AO呈水平狀態(tài)，如圖A、O兩點間距離為40cm，B、O兩點間距離為20cm，且OB與水平面夾角為60°。A點正下方的Q是一個輕質、橫截面積為100cm2的蓋板〔蓋板恰好能堵住出水口〕，它通過細繩與杠桿的A端相連。在水箱右側的水平工作臺上，有一質量為60kg的人通過滑輪組拉動系在B點呈豎直狀態(tài)的繩子，從而可以控制水是否能從出水口流出。假設水箱中水深為50cm，當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；假設水箱中水深為100cm，當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，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〕當水位至少到達多高時，人無法拉起蓋板。注1：當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械效率等條件，此時條件的應用一定要注意，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→根據條件用不同公式表示浮力→數學處理；但是涉及到浮力、壓強變化的題目，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細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：像此類題目，并沒有明確指出與密度有關的數據，則一定與其重力〔或質量〕有關。】試題分析：理解此題中液面下降的高度是關鍵。設液體的密度為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狀態(tài)，根據平衡力知識可得出：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狀態(tài)，根據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?！呒毦€突然斷開，待穩(wěn)定后液面下降了h1；∴細線斷開后，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狀態(tài)，根據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：近年中考還經常出現這類壓軸：題目模型本身不難，但是跟實際生活相聯系，題目很長，不仔細審題就會出錯，做這類題沒什么技巧方法，關鍵就是仔細讀題。例：〔09中考〕圖是小剛設計的一個通過簡單機械自動拉開開關的裝置示意圖．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，杠桿可以繞支點在豎直平面逆時針轉動，開關被拉開前，杠桿在水平位置平衡．動滑輪的質量為，，配重的質量為，作用在上的豎直向下的壓力為，剛好拉開開關所需的拉力為．杠桿、支架和細繩的質量均忽略不計，滑輪與軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計，?。螅号渲氐馁|量等于多少千克，開關剛好能被拉開？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，在細端用一個橫截面積是的活塞堵住，活塞可在細管無摩擦地滑動．當，時，在活塞上放置一個質量是的砝碼，活塞靜止．由此可知〔〕A．水對活塞的壓強等于砝碼對活塞的壓強B．水對活塞壓力的大小等于2倍的砝碼重力C．砝碼對活塞的壓強相當于深的水產生的壓強D．撤去砝碼，當兩管液面相平時，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O在豎直平面轉動，CO＝2DO；物體A是質量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底面處產生的壓強為P．g取10N/kg，杠桿、懸掛物體的細繩的質量均忽略不計，則以下選項正確的選項是〔〕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機〔其部有電動機提供動力〕通過滑輪組勻速提升貨物，如圖6所示．卷揚機的總質量為，工作時拉動繩的功率保持不變．第一次提升質量為的貨物時，卷揚機對繩的拉力為，對工作臺的壓力為；第二次提升質量為的貨物時，卷揚機對繩子的拉力，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．則A．動滑輪的總重為B．卷揚機對繩的拉力C．前后兩次提升貨物過程中滑輪組的機械效率之比為D．前后兩次提升貨物過程中貨物豎直向上運動的速度之比為〔2009一?！骋粋€質量為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，當工人在4s勻速提升10塊石板升高2m時，此裝置的機械效率為80%．則，該工人站在地面上用此裝置提升石板的過程中，以下有關說法錯誤的選項是〔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．此裝置動滑輪的質量是5kgD．此裝置的機械效率最高可到達82.1%〔結果保存1位小數〕如下圖的裝置，為杠桿的支點，在杠桿上掛有重為的重物，杠桿的左端通過細繩〔繩的中間串一個彈簧測力計〕跨過定滑輪懸吊著重物處于靜止狀態(tài)，此時彈簧測力計的示數為，杠桿處于水平位置．現向容器中緩慢注水，使浸沒，測力計示數變?yōu)椋衅鹚菇佑|容器的底部，彈簧測力計的示數逐漸減為，同時移動物體的懸掛點，使杠桿仍在水平位置平衡．假設容器的底面積為，杠桿、彈簧測力計、細繩和滑輪的質量以及一切摩擦均可忽略不計，水的密度，?。畡t根據以上數據可知〔〕A．物體的體積為B．物體的密度為C．物體的懸掛點移動的距離與桿長之比為D．假設將物體沉著器中取出了，取出前后容器底部受水的壓強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．杠桿可繞支點在豎直平面轉動，，物體為配重，其質量為200g．燒杯的底面積為，物體的質量為320g，它的體積為．當物體浸沒在水中時，水對杯底的壓強為．當用力拉物體，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，水對杯底的壓強為．假設與之差為，則拉力的大小應該為N．〔g取10N/kg，杠桿的質量、懸掛物體和物體的細繩的質量均忽略不計〕二計算綜合如下圖，光滑帶槽的長木條AB〔質量不計〕可以繞支點O轉動，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．現將物塊緩慢浸入溢水杯中，當物塊底面浸到水下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．當一質量為250g的小球從O點以的速度沿槽向A端勻速運動時，試求經多長時間，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變化的圖像．設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，汽車拉重物的功率；〔2〕圓柱形重物的密度；小剛同學的體重為600N，當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〕，他對地面的壓強為8.75×103Pa．每只鞋底與地面的接觸面積為．當他用此滑輪組勻速提升空氣中另一個重物B時，滑輪組的機械效率是90%．重物A重物B所受重力之比GA:GB=5:9，假設不計繩重和摩擦，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的質量是180kg，圖中動滑輪D的質量是10kg．支柱M點到水泥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，〔計算時滑輪的大小、重物B的大小都可忽略〕，當把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為支點的杠桿，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．有一質量為60kg的工人站在水平地面上，他對地面的壓強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點轉動，且OA∶OB＝5∶9．不計軸摩擦和繩重，當輕桿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杠桿OCD的C點相連，O為杠桿的固定轉軸．一個滑輪組，其自由端與杠桿的D點相連．滑輪組下面掛著一個重為G的物體E．當水對活塞的壓強為4×103BCDAOE如下圖裝置，物體B重為50N，體積VB=1.0×10-3m3，B在水中勻速下沉時，通過滑輪組拉著物體A在水平面上向左勻速運動，此時滑輪組的機械效率為80%．假設將物體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〕，此時滑輪組的機械效率為60%．不計繩重、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心物體A的示意圖．當物體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出有關的物理量〕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〕圖是小剛利用現有設備設計的一個滑輪組來打撈落水鋁錠的示意圖．圖小滑輪的質量之比為3：1，小剛身體的質量是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):火車道口處設置人工控制的欄桿，圖是欄桿的示意圖．密度和粗細均勻的欄桿全長6m，質量為40kg．欄桿的重心位于P點，欄桿可繞O點在豎直平面無摩擦轉動．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度，他在H端下方的繩子上加掛了一個質量為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動45°角時車輛放行．此時管理人員將繩端固