初中物理_力學(xué)綜合題(含杠桿、滑輪組、壓強(qiáng)、浮力)全面[1]

1、力學(xué)綜合題【1】 （08崇文一模）如圖25所示是起重機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。用它把質(zhì)量為2×103kg，底面積為1m2的貨箱g勻速提起。（取g10n/kg）問：（1）當(dāng)貨箱靜止于水平地面時，它對地面的壓強(qiáng)是多少？（2）若把貨箱勻速吊起3m，起重機(jī)對貨箱做了多少功？（3）吊起貨箱時，為使起重機(jī)不傾倒，在它右邊加掛質(zhì)量為多大的鐵塊？ 已知：oa10m，ob5m。（設(shè)起重機(jī)所受重力的作用線恰好通過o點。）【2】 (08西城一模)磅秤上有一個重1500n的木箱，小明站在地上，想用如圖29（甲）所示的滑輪組把這個木箱提升到樓上，可是他竭盡全力也沒有提起，此時磅秤的示數(shù)為40kg。于是他改變滑輪組的繞繩

2、方法如圖29（乙）所示，再去提這個木箱。當(dāng)木箱勻速上升時，小明對地板的壓力為100n，不計軸摩擦和繩重，取g10n/kg。求小明的體重和提升木箱時滑輪組的機(jī)械效率。 【3】 （08昌平一模）圖30moab如圖30所示，一正方體合金塊m的邊長為20cm，把它掛在以o為支點的輕質(zhì)杠桿的a點處，一個重為640n的人在杠桿的b點通過定滑輪用力f1使杠桿在水平位置平衡，此時m對水平地面的壓強(qiáng)為1.1×104pa，人對水平地面的壓強(qiáng)為1.45×104pa；若把m浸沒于水中(m與容器底不接觸)，人用力f2仍使杠桿在水平位置平衡，此時人對地面的壓強(qiáng)為1.15×104 pa；已知人

3、單獨站在水平地面上，對地面的壓強(qiáng)為1.6×104 pa（g取10n/kg）求：（1）力f1的大?。唬?）合金塊m的密度；（3）當(dāng) m浸沒于水中時，若剪斷細(xì)繩，合金塊m沉于容 器底，則m對容器底的壓強(qiáng)為多大滑輪組重物行走裝置提升電動機(jī)mn圖23【4】 （08朝陽一模）圖23是簡易電動門式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。mn為質(zhì)量可以不計、長4m的橫梁，行走裝置可以把提起的重物在橫梁上左右移動。提升電動機(jī)通過鋼絲繩和滑輪組提起重物，滑輪組的結(jié)構(gòu)如圖。當(dāng)提起的重物質(zhì)量是0.5t，鋼絲繩重和輪、軸間摩擦不計時，滑輪組的機(jī)械效率是80%。當(dāng)以0.2m/s的速度勻速豎直向上提起1.125t重物時，滑輪組的機(jī)

4、械效率是多 少？電動機(jī)拉動鋼絲繩的功率是多少？若行走裝置和提升電動機(jī)的總重是2.75×103n，提起重物質(zhì)量為2t，行走裝置使提起的重物沿橫梁從中點a移到b點，以m點為軸，n點向上的支持力增加了6×103n，mb的距離是多少？（g取10n/kg）abdceof圖25【5】 （08海淀一模）圖25是液壓汽車起重機(jī)從水中打撈重物的示意圖。a是動滑輪，b是定滑輪，c是卷揚機(jī)，d是油缸，e是柱塞。作用在動滑輪上共三股鋼絲繩，卷揚機(jī)轉(zhuǎn)動使鋼絲繩帶動動滑輪上升提取重物，被打撈的重物體積v0.5m3。若在本次打撈前起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)p12.0×107pa，當(dāng)物體在水中勻速上升時

5、起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)p22.375×107pa，物體完全出水后起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)p32.5×107pa。假設(shè)起重時柱塞沿豎直方向，物體出水前、后柱塞對吊臂的支撐力分別為n1和n2，n1與n2之比為19：24。重物出水后上升的速度v0.45m/s。吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計。（g取10n/kg）求：（1）被打撈物體的重力；（2）被打撈的物體浸沒在水中上升時，滑輪組ab的機(jī)械效率；（3）重物出水后，卷揚機(jī)牽引力的功率?！?】 (08宣武一模)某橋梁施工隊的工人用如圖24所示的滑輪組勻速打撈沉在水中的工件。已知工件的質(zhì)量為100kg工人的質(zhì)量為70kg。工件打撈出

6、水面前與工件完全被打撈出水后工人對地面的壓力之比為15：2，工件在水中時，滑輪組的機(jī)械效率為60% 。若不計摩擦、繩重及水的阻力，g取10n/kg 。求：（1）工件浸沒在水中時所受的浮力浮 ；（2）工件完全打撈出水面后，滑輪組的機(jī)械效率2 ；（3）工件完全打撈出水面后，以0.2m/s的速度被勻速提升，工人拉繩的功 率p2。圖24【7】 （08石景山二模）如圖24所示，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=0.2 m/s向右運動。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時汽車開始提升重物，忽略水的

7、阻力、繩重和滑輪的摩擦，g取10nkg。求：（1）重物露出水面前，汽車?yán)匚锏墓β剩唬?）圓柱形重物的密度；（3）水對湖底的壓強(qiáng)（整個過程中，湖水深度不變）。1 答案 （1）（2）w=fs=2×103kg×10n/kg×3m=6×104j（3） g×ao = g0×ob2×103kg×g×10m = m0g×5mm0 = 4×103kg2 答案 f拉g人木箱和動滑輪受力g箱g輪2f拉f支2g人f支2g人mg 改變繞繩方式后，f拉¢f支¢g人，木箱和動滑輪受力g箱g輪

8、3f拉¢3(g人f支¢) 所以2g人mg3(g人f支¢) f支¢f壓100ng人3f支¢mg3×100n40kg×10n/kg700n f拉¢g人f支¢700n100n600n 機(jī)械效率h83.3%3 答案 （1），f1=g人p1s=640n1.45×104pa×0.04m2=60n， f2=g人p2s=640n1.15×104pa×0.04m2=180n（2）杠桿在水平位置平衡時，有： oa(gmfm)=obf1 oa(gmf浮)=obf2 由可得， fm=f壓=

9、pmsm=1.1×104pa×(0.2m)2=440n f浮=水gvm=1×103kg/m3×10n/kg×(0.2m)3=80n 將fm=440n、f浮=80n 代入式，解得： gm=620n （3）當(dāng)m浸沒于水中時，剪斷細(xì)繩，合金塊m沉于容器底， 4 答案 提起重物質(zhì)量分別為0.5t和2t，重物重分別為gmg 0.5t×10n/kg 5×103n，g/m/g 2t×10n/kg 20×103n由滑輪組機(jī)械效率w有用/w總g物/（g物g動），代入數(shù)據(jù)：80% 5×103n/（5×10

10、3ng動），解出g動=1.25×103n/g物/（g物/g動）20×103n/（20×103n1.25×103n）94%鋼絲繩拉力f=（g物/g動）/3 =（20×103n1.25×103n）/37.1×103n勻速拉動時，電動機(jī)拉動鋼絲繩的功率p fv7.1×103n×3×0.2m/s=4.26×103w或p（g物/g動）v物（20×103n1.25×103n）×0.2m/s=4.25×103w把橫梁mn看成杠桿，以m點為軸，重物在a點和b點時

11、，根據(jù)杠桿平衡條件：（g物g行g(shù)動）·ma fa·mn（g物g行g(shù)動）·mb fb·mn兩式相減得：（g物g行g(shù)動）·（mamb） （fafb）·mn當(dāng)fafb6×103n0，代入數(shù)據(jù)：（20×103n1.25×103n2.75×103n）（2mmb）6×103n×4m解出： mb1m當(dāng)fafb6×103n0，代入數(shù)據(jù)：（20×103n1.25×103n2.75×103n）（2mmb）6×103n×4m解出：mb/3

12、m5 答案 （1）設(shè)起重機(jī)重為g，被打撈物體重力為g物；打撈物體前，g=p0s在水中勻速提升物體時：f拉=g物f浮起重機(jī)對地面的壓力：g+f拉=p1sf浮=水gv排=0.5×104n物體出水后：g+g物=p2s，f拉=（p1- p0）s；g物=（p2- p0）s可得物體重力為 g物=2.0×104n。（2）設(shè)鋼絲繩上的力在出水前后分別為f1、f2，柱塞對吊臂力的力臂為l1，鋼絲繩對吊臂力的力臂為l2。根據(jù)杠桿平衡條件可知：n1l1=3f1l2 ； n2l1=3f2l2，=，f1= （g物f浮+ g動） f2= （g物+ g動），= =將數(shù)據(jù)代入得： g動=0.4×

13、104n物體浸沒在水中上升時，滑輪組ab的機(jī)械效率：（3）出水后鋼絲繩上的力：f2= (g物+g動)/3=0.8×104n物體上升的速度v，鋼絲繩的速度v=3v=30.45m/ s =1.35m/ sp=f2 v=0.8×104n ×1.35m/ s =1.08×104w。6 答案 （1）以人為研究對象，進(jìn)行受力分析如圖（3）甲、乙所示：g人=f1+n1 n1=g人-f1g人=f2+n2 n2=g人-f2工人受到地面的支持力與工人對地面的壓力大小相等；繩對人的拉力與人對 繩的拉力大小相等。1/21/2（人-f1）/（g人-f2）15/2 圖（3）又1=w有/w總=（g物-f?。﹉ / f1s = (g物-f浮)/2f1=60% f1=（g物+g動-f?。?2 f2=（g物+g動）/2 將、式代入、式，并且將g人=m人g=70kg×10n/kg =700n，g物=m物g=100kg×10n/kg =1000n代入,解得：g動=320n 由式得：60%=(g物f浮) / (g物+g動-f浮)=(1000n-f浮) / (1000n+320n-f浮)