2014年北京中考物理復(fù)習(xí)+力學(xué)壓軸題

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,貨物質(zhì)量為130kg,工人用力F1勻速拉繩,地面對工人的支持力為N1,滑輪組的機(jī)械效率為1;第二次運(yùn)送貨物時,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，以人為研究對象N1G人F1 繩對人的拉力與人對繩的拉力相等， 1分 第二次提升貨物時，以人為研究對象N

2、2G人F2 繩對人的拉力與人對繩的拉力相等， 1分 把數(shù)據(jù)分別帶入以上5個式子，解得：N 1分 F1=400N 1分 F2=300N（2）第一次運(yùn)送貨物時滑輪組的機(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揚(yáng)機(jī)（其內(nèi)部有電動機(jī)提供動力）通過滑輪組勻速提升貨物，已知卷揚(yáng)機(jī)的總質(zhì)量為120kg，工作時拉動繩子的功率恒為400W。第一次提升質(zhì)量為320kg的貨物時，卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力為F1，對地面的壓力為N1；第二次提升質(zhì)量為240kg的貨物時，卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力為F2，對地面的壓力為N2。已知N1與N2之

3、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）卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力F1的大?。唬?）第一次提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率；（3）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。解：根據(jù)題意可得F1N1G1F2N2G2圖1839. 小林設(shè)計(jì)了一個由蓄水罐供水的自動飲水槽，如圖18所示，帶有浮球的直桿AB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動。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， AC與AB垂直，桿AB成水平靜止?fàn)顟B(tài)，浮球B恰沒于水中。浮球B的體積為110-4m3，此時橡膠片恰好堵住進(jìn)水口，橡膠片C距槽中水面的距離為。進(jìn)水管的橫截面積為4cm2，B點(diǎn)為

4、浮球的球心，OB=6AO。不計(jì)桿及浮球的自重（g取10N/kg）。求：（1）平衡時細(xì)桿對橡膠片C的壓力大??； （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 1.0103 kg/m310N/kg10-4m366N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為研究對象，受力分析如圖6所示。其中，水槽中水對橡膠片C的壓力為F1；蓄水罐中水對物體C的壓力為F2橡膠片C處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以有：F2FAF1 （1分）F1

5、p1Sc水gh1Sc1.0103 kg/m310N/kg0.1m410-4 m20.4N （1分） F2p2Sc水gh2Sc1.0103 kg/m310N/kgh水410-4 m2 因?yàn)镕 A與F A大小相等， 所以有：1.0103 kg/m310N/kgh水410-4 m26N+0.4N （1分） 解得h水1.6m（1分）（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)示意簡圖。某次打撈作業(yè)中，該船將沉沒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

6、流等因素的影響。) (1) 貨箱完全浸沒在水中時受到的浮力是多少? (2) 貨箱完全出水后，又被勻速吊起1 m，已知此 時鋼纜繩拉力F為6.25105 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,鋼纜繩拉力的功率為多少? 解：（1）F浮=液V排g = 1.0103 kg/m350m310N/kg = 5105N（2）露出水面后: （3）露出水面后: 由F=,可得: G動=4FG物=46.25105 N2106 N=5105 N露出水面前: v鋼纜=n v物=40.1 m/s = 0.4 m/s P=Fv鋼纜= 5105N0.4 m/s = 2105W34小文的體重為600

7、 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（重物始終未出水面），他對地面的壓強(qiáng)為8.75103 Pa。已知小文與地面的接觸面積為400。當(dāng)他用此滑輪組在空氣中勻速提升重物B時，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時小文對地面的壓力。（2）物體A的密度。（3）在水中提升重物A時滑輪組的機(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=8.75103 Pa40010-4 m2=350N(2) F

8、拉=G人F支=600N-350N=250N F浮=水gVA=1103 kg/m310N/ kg 0.0 1 m3=100N GA+G動=2F拉+F浮=2250N+100N=600NGA+G動=600N B在空氣中:B=80% GA：GB=5：12 由式可得GA=375N G動 =225 N A= =3.75103 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是液壓汽車起重機(jī)從水中打撈重物的示意圖。起重機(jī)總重G8104N，A是動滑輪，B是定滑輪，C是卷揚(yáng)機(jī)，D是油缸，E是柱塞。通過卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動使鋼絲繩帶動A

9、上升，打撈體積V0.5m3、重為G物的重物。若在打撈前起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)p12107Pa，當(dāng)物體在水中勻速上升時起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)為p2，重物完全出水后勻速上升時起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)p32.5107Pa。假設(shè)起重時E沿豎直方向，重物出水前、后E對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%，重物出水后卷揚(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起重機(jī)對地面的壓強(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）重物浸沒在水中上升時，滑輪組的機(jī)械

10、效率：（1分）（1分）G動=3750N設(shè)鋼絲繩上的力在出水前后分別為F1、F2，柱塞對吊臂支撐力的力臂為L1，鋼絲繩對吊臂拉力的力臂為L2。根據(jù)杠桿平衡條件可知：（1分）N1L1=3F1L2 ； N2L1=3F2L2= F1=（G物F浮+ G動） F2=（G物+ G動）（1分）=（3）出水后鋼絲繩上的力：F2= (G物+G動)/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510-2m2。B、C都是定滑輪，D是動滑輪；杠桿EH可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，OE=3OH

11、。小明受到的重力為500N，當(dāng)他通過細(xì)繩在H點(diǎn)分別施加豎直向下的拉力T1、T2時，杠桿兩次都在水平位置平衡，小明對地面的壓力分別為F1、F2，配重A受到的拉力分別為FA1、FA2，配重A對地面的壓強(qiáng)分別為p1、p2，且兩次A對地面的壓強(qiáng)相差2103Pa。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) 小明對地面的壓力F1 ；圖23（3）當(dāng)小明通過細(xì)繩在H點(diǎn)施加豎直向下的拉力T 3時，配重A勻速上升2cm,此時滑輪組的機(jī)械效率 。（請畫出相關(guān)受力分析圖）答案：(1) FA2-FA1=100N； (2) F1 =4

12、00N； （3）=87.5% 。38如圖23所示，質(zhì)量為70kg的工人站在岸邊通過一滑輪組打撈一塊沉沒在水池底部的石材，該滑輪組中動滑輪質(zhì)量為5kg。當(dāng)工人用120N的力拉滑輪組的繩端時，石材仍沉在水底不動。工人繼續(xù)增大拉力將石材拉起，在整個提升過程中，石材始終以0.2m/s的速度勻速上升。在石材還沒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程中，地面對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=2.5103kg/m3，取g=10N/kg，求：（1）與打撈前相比，當(dāng)人用120N

13、的力拉繩端時，水池底部對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=3120N-50N=310。（2）石材浸沒在水中時，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，人拉繩端的力 。設(shè)石材浸沒在水中被拉起時地面對人的最大支持力為N1，石材在空氣中時地面對人的最小支持力為N2，所以對于石材浸沒在水中和在空氣中分別有G人=N1+F拉1， G人=N2+F拉2，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： N

14、2=29：21，1 代入數(shù)據(jù)解得 G石1000，F(xiàn)浮400。石材浸沒在水中時滑輪組的機(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2nv=（G物+ G動）v物2=（1000N+50）0.2m/s=210W。說明：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乙是動滑輪重G輪的8倍。物體乙跟地面的接觸面積為1.5102m2。輕桿AB可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，且OAOB21。不計(jì)軸摩擦，裝置如圖所示處于平衡狀態(tài)時，乙對水平地面的壓強(qiáng)P2103Pa。求：此時動滑輪對物體乙的拉力F拉；若在物體甲下面再加掛物體丙，恰使物體乙對地面的壓強(qiáng)為零。求：丙的物重G丙。41杠桿平衡：G甲OAFBOB FBG甲10N20N1分 對動滑輪進(jìn)行受力分析如圖甲3FBF拉G輪1分G輪3FBF拉對物體乙進(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)(24FB