2022年 中考物理總復(fù)習(xí)專題系列之有關(guān)杠桿問題

1、2021-2022年人教版物理下冊中考總復(fù)習(xí)專題系列有關(guān)杠桿問題一、單一杠桿問題(適中)1 .重力不計的杠桿可繞。點無摩擦轉(zhuǎn)動，在4端用輕質(zhì)細繩懸掛一底面積為O.5m2,高為 10cm,質(zhì)量為200kg的圓柱體重物M,同時在8點施加一個始終垂直于杠桿的拉力Fb,如 圖所示，OA=3m, OB=2m。(g 取 10N/kg)求(1)當(dāng)繩子上的拉力Fa為零時，M對水平地面的壓強；(2)當(dāng)將杠桿拉至與墻面夾角為30。時，M對水平地面的壓力剛好為零，此時拉力用的大?。?3)M離開地面再向上拉，拉力是如何變化的？何時拉力尸8最大，最大值是多少？2 .如圖所示，用固定在墻上的三角支架ABC放置空調(diào)室外機，

2、如果A處螺釘松脫，則支架 會繞C點傾翻。已知48長40cm, AC長30cm。室外機的重力為300N,正好處在A8中點。(1)求A處螺釘?shù)乃嚼槎嗌貼 (支架重力不計)(2)若A處螺釘?shù)乃嚼ψ畲鬄?00N,則在室外機位置不變的情況下，室外機重力不能超過多少？3 .如圖所示，一輕質(zhì)杠桿的B端掛一質(zhì)量為10kg的物體，A端用一細繩將杠桿系于地上, 細繩與杠桿間的夾角為30。，O4=lm, O8=0.4m,此時杠桿在水平位置平衡，現(xiàn)在。點放一 質(zhì)量為5kg的物體，用F=10N的水平拉力使物體以O(shè).lm/s的速度向左勻速滑動，問：(1)物體未滑動時，細繩承受的拉力為多大？(2)物體運動到距O點

3、多遠的地方，細繩AC的拉力恰好為零？(3)在移動物體的過程中尸做的功及功率是多少？4 .如圖所示，0A為繞。轉(zhuǎn)動的杠桿且質(zhì)量分布均勻，在杠桿的8處掛一重物G ,用始終豎直向上的拉力廠將物體提升h的高度后，杠桿恰好沿水平位置旋轉(zhuǎn)了 30°.若0A=1.5m,2G= 180N,杠桿重Gi=80N, OB = -OAC求：（不計切摩擦和空氣阻力）（1）有用功和額外功；（2）杠桿的機械效率和拉力廠的大小。FtI II I二、有關(guān)杠桿的移動問題（較易）5 .如圖所示，用輕質(zhì)薄木板AB做成杠桿，。為支點，OA=OB=2m,地面上一質(zhì)量為2kg, 邊長為a=10cm的實心正方體物塊M用一不可伸長的

4、輕質(zhì)細線系于08的中點C處，此時AB恰好靜止于水平位置，細線恰好被拉直。現(xiàn)將小滑塊Q （小滑塊的大小不計）放在。點 的正上方的板上，對Q施加尸=2N的水平向左的推力，使Q沿OA向左做勻速直線運動，測 得小滑塊Q向左移動0.4m時，繩子對C點的拉力為8N。(g取10N/kg)求：(1)此時物塊M對水平地面的壓強；(2)小滑塊Q的質(zhì)量；(3)若Q再向左側(cè)移動0.2米，沿豎直方向?qū)⒄襟wM左右兩邊各切去厚度為的部分, 將它們疊放在Q的正上方時，正方體M對地面的壓強為0,求乩6 .如圖所示，質(zhì)量不計的輕板A8可繞轉(zhuǎn)軸。在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，Q4 = 0.4m, O8 = 1.6m。 地面上質(zhì)量為15kg底面

5、積為500cm2的圓柱體通過繩子與A端相連?，F(xiàn)有大小不計、重為 50N的物體在水平拉力F的作用下，以速度v = 0.2m/s從。點沿板面向右做勻速直線運動。g = 10N/kgo 求：(1)物體運動1s時，繩子對4端的拉力Fa ；(2)物體運動Is時，圓柱體對地面的壓強；(3)物體運動幾秒時圓柱體剛好要離開地面。三、杠桿與浮力結(jié)合問題（較難）7 .如圖所示，支點為。的輕質(zhì)杠桿AOB。4、8為杠桿的兩個端點，AB總長為Im, AO長 為0.6m,在杠桿左端用輕質(zhì)細線懸掛重力為6N的物體Co右端用輕質(zhì)細線掛著邊長為10cm 的均勻正方體物塊D。水平地面上有一個裝有適量水的容器，容器的底面積為300

6、cm2,當(dāng) D剛好浸沒在水中時，杠桿恰好在水平位置平衡。求（1）杠桿B點所受的拉力；（2）正方體物塊D的密度；（3）若將支點。向右移動0.1m后，要使杠桿仍在水平位置平衡，則應(yīng)從容器中抽去水的 體積。8 .如圖所示，繩子MO吊起輕質(zhì)杠桿A8, A8可繞。自由轉(zhuǎn)動。物體C浸沒在水中使杠桿 在水平位置靜iho已知C是體積為Idn?重70N的實心物體。D是棱長為20cm、重320N的正方體。已知 0A : OB=2 ： 1, (g=10N/kg)求: (1)物體C的密度；(2)8端對物體D的拉力大小;四、杠桿、壓強與滑輪結(jié)合問題(較難)9 .如圖所示，站在水平地面上的小林想通過杠桿A8和動滑輪拉起同

7、樣站在水平地面上的 小新。杠桿A8可繞轉(zhuǎn)軸。在豎宜平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，且04:08=1:2,小林的質(zhì)量加=50kg。小新 的質(zhì)量他=48kg小新雙腳與地面接觸面積S=400cm2,當(dāng)小林施加豎直向下的拉力H時，小 新未被拉動，此時小新對地面的壓強0=2.5x102,小林對地面的壓強為pi；當(dāng)小林施加豎 直向下的拉力時，小新剛好被拉起，小林對地面的壓強為22,且pi：p2=16:15。不計繩重， 杠桿重力和一切摩擦，g取10N/kg。求：(1)小林施加拉力Q時，小新對地面的壓力入；(2)動滑輪重力Ga”小林10 .如圖所示，以。為支點的水平輕質(zhì)杠桿ON的M點處懸掛一邊長為0.2m的正方體合金 塊A。A的

8、下方放置一個由同種材料制成的邊長為0.1m的正方體B, B放置在水平地面上， 已知0M : ON=1 : 3, 一個重為640N的人站在水平地面上，人與地面的接觸面積為0.04m2； 當(dāng)人用力F拉住繩通過滑輪組使杠桿水平平衡時，A對B的壓強為1.5Xl(r*Pa,人時水平地 面的壓強變?yōu)?.45X102；若每個滑輪重為20N,g取lONkg,不計裝置的一切摩擦和繩重、 桿重。M處的繩子不會斷。求：(1)人站在地面上時對地面的壓強為多少？(2)物體B對地面的壓力為多少？ (3)若滑輪組繩子能承受的最大拉力為95N,人緩慢拉動繩子使A對B的壓力為零，這個過程中整個裝置的最大機械效率是多少？(保留一

9、位小數(shù))11 .如圖所示，是利用器械提升重物的示意圖。當(dāng)某人自由站在水平地面上時，他對地面的 壓強po=2xl()4pa：當(dāng)滑輪下未掛重物時，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置 平衡時，他對地面的壓強0=2.375xl(y*Pa；當(dāng)滑輪下加掛重物G后，他用力勻速舉起杠桿 的A端，使杠桿在水平位置平衡時，他對地面的壓強P2=5.75xl(y*Pa。假設(shè)這個人用的力 和繩端B用的力始終沿豎直方向，加掛重物前后他對杠桿A端施加的舉力分別為B、尸2， 已知F2=15OON：(杠桿、繩重和機械間摩擦忽略不計，g取10N/kg)求：(1)人與地面接觸面積S的大?。?2)當(dāng)重物G被勻速提升過程中，滑

10、輪組的機械效率？(3)已知重物G的密度與水的密度比為9 ： 1,將重物完全浸沒在水中勻速上升時的速度為O.lm/s,若此時已知動滑輪重為I00N,那么繩端B的拉力做功的功率P，為多大？12 .如圖所示組合機械，配重M的質(zhì)量為150kg,底面積為50cm2,將M用繩系在杠桿4OB 的8端，杠桿的支點為。點（固定不動），OA：。8=5： 3。在杠桿的A端懸掛一滑輪組， 定滑輪重150N,動滑輪重90N,當(dāng)工人利用滑輪組提升重力為210N的物體N以0.4m/s的 速度勻速上升時，杠桿在水平位置平衡。杠桿與繩的重量、滑輪轉(zhuǎn)軸的摩擦均不計，求：（1）滑輪組的機械效率為多少？（2）工人對滑輪組拉力的功率為

11、多少？（3）配重:M對的水平地面的壓強為多少？13 .如圖甲所示裝置中，物體甲重G巾= 150N,滑輪重Gf6=5ON,人重G人=650N.輕桿 A8可以繞。點轉(zhuǎn)動，且04:08=5:9。不計軸摩擦和繩重，當(dāng)輕桿A8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Fi=210N。求：(1)物體乙受到的重力G4。(2)若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尸2=780N.此時地面對人的 支持力B是多少。14 .如圖所示,AB是一杠桿，可繞支點O在豎直平面自轉(zhuǎn)動，AO:OB = 2:3, O

12、D:DB = A, 滑輪重為100N,當(dāng)在B點施加大小為F的豎直向下的拉力時，杠桿在水平置平衡，邊長為 0.2m的正方體M對水平地面的壓強為75OOPa；當(dāng)在D點施加大小為產(chǎn)的豎直向下的拉力時, 杠桿在水平位置平衡，正方體M對水平地面的壓強為15000Pa。(不計杠桿重、繩重和摩擦， 圖中各段繩所受拉力均沿豎直方向)求：(1)正方體M第一次對地面的壓力：(2)正方體M的受到的重力；(3)拉力廠的大小。五、杠桿、滑輪與浮力結(jié)合問題(難題)15 .如圖所示，是利用電子秤顯示水庫水位裝置的示意圖。該裝置主要由不計重力的滑輪C、 D,長方體物塊A、B以及輕質(zhì)杠桿MN組成。物塊A通過細繩與滑輪C相連，物

13、塊B通過 細繩與杠桿相連。杠桿可以繞支點。在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，杠桿始終在水平位置平衡，且 MO ： ON= ： 2O已知物塊A的密度為1.5xlO3kg/m3,底面積為0.04m2,高為1m,物塊B 的重力為100N,滑輪與轉(zhuǎn)軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計，g取lON/kg。試求： (1)當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時，滑輪C下端掛鉤處的拉力大??；(2)當(dāng)物塊A有四分之一體積露出水面時，電子秤的示數(shù)為多少；(3)若水位發(fā)生變化，當(dāng)電子秤的示數(shù)為55N時，求物塊A浸入水中的深度。16 .如圖所示，支撐杠桿水平平衡的支架AOB隨物體M在水中能上下運動自動升降，杠桿 始終保持水平平衡；輕質(zhì)杠桿/小4)

14、b=2：5,某同學(xué)質(zhì)量為60kg；利用這個裝置將物體勻速 放入容器中，在M被浸沒在水里的過程中，用力M拉動繩自由端勻速豎直向下運動時，該 同學(xué)對地面的壓強為獨立站在地面時對地壓強的一半；已知，物體M的體積是0.06m3,動 滑輪的重力為60N。(桿的自重、繩的重力、滑輪與繩的摩擦及液體時物體的阻力不計，g = 10N/kg)求:(1)物體M浸沒在水里受到的浮力；(2)拉力Q的大小；(3)物體M的密度；（4）物體M完全露出水面時，滑輪組的機械效率（百分號前面保留整數(shù)）。17 .如圖是利用電子秤監(jiān)控水庫水位的模擬裝置，由細長的長方體A和長方體B、滑輪組、 輕質(zhì)杠桿C。、電子秤及裝水的柱形容器等組成

15、。杠桿始終在水平位置平衡。已知 OC:OD=2:5, A的下表面看做是水位為0, A的底面積為O.O3m2,高為0.8m,重為600N： 長方體B直接放在電子秤上時對電子秤的壓強為lUPa。不計繩重與摩擦（p木=1.0xl（）3kg/m3, g 取 10N/kg）。求：(1)當(dāng)水位由0上升到A剛浸沒時，容器底部的壓強增加多少？(2)當(dāng)長方體A浸在水中深度為0.3m時，受到的浮力為多大？(3)當(dāng)水位由0上升到水位為0.3m時，杠桿C端的拉力之比為7:6, B對電子秤的壓強變化了 1200Pa,則水位上漲過程中，電子秤所受到的最大壓力？18 .如圖所示裝置中，輕質(zhì)杠桿A8可以繞。點在豎直平面內(nèi)自由

16、轉(zhuǎn)動，A端通過豎直方向 的輕繩與滑輪組相連，在8端用一輕繩沿豎直方向?qū)⒏軛U拉住，使其始終保持水平平衡；在 滑輪組的下方，懸掛一重為40N的圓柱形物體C,開始時此物體剛好浸沒在圓柱形容器內(nèi) 的水中，此時繩子對杠桿A端的拉力為12N ；已知杠桿。點兩側(cè)的長度關(guān)系為AO = 2O8, 圓柱形物體C的底面積為100cm2、高為12cm,圓柱形容器的底面積為500cnf ,不計繩重和 摩擦(&=1.0xl03kg/m3)。求：Tsx(1)物體c浸沒在水中受到的浮力；(2)利用該滑輪組在空氣中勻速提升物體C時滑輪組的機械效率：(3)打開圓柱形容器下方的閥門K,向外釋放3kg的水，此時容器底部受到水

17、的壓強的變化量；(4)在上述釋放水的過程中，杠桿B端所受最大拉力。參考答案1. (l)4000Pa； (2)15OON； (3)拉力是先增大后減小，當(dāng)6 = 90。時，拉力用最大，最大值是 3000N【詳解】(1)當(dāng)繩子上的拉力為零時，M對地面的壓力Fll； =G = mg = 200kg x lON/kg = 2000NM與地面的接觸面積為S=O.5m2,所以M對水平地面的壓強F = 2000N=400()paS 0.5m2(2)當(dāng)M對水平地面的壓力剛好為零時，細繩對A點的拉力Fa=2000N根據(jù)杠桿平衡條件可得FbxOB = Fax OAsin30°廣 RxOAsin30

18、6; 2OOONxl.5m lcnnKIFr = -= 1500NOB2m(3)M離開地面再向上拉，動力Fb的力臂不變，而入的力臂先增大后減小，根據(jù)杠桿平衡條件/，。8 =入、。M吊6可知：當(dāng)Q的力臂先增大后減小時，拉力凡也先增大后減小，當(dāng)6 = 90。時，G最大，最大值1r以 OA sin 90° 2OOONx3mFm,r = = 3000N3 OB2m答：(1)當(dāng)繩子上的拉力尸A為零時，M對水平地面的壓強為4000Pa；(2)當(dāng)將杠桿拉至與墻面夾角為30。時，M對水平地面的壓力剛好為零，此時拉力用的大小是 1500N；(3)M離開地面再向上拉,拉力是先增大后減小，當(dāng)6 = 90。

19、時，拉力J最大，最大值是3000N。2. (l)200N(2)600N【分析】本題主要考察杠桿平衡條件的相關(guān)計算問題，要求將支點，動力與動力臂，阻力與阻力臂準 確帶入公式并計算出結(jié)果。【詳解】(1)由杠桿的平衡條件知：A處的水平拉力F=300Nx40cmx=200N(2)由杠桿的平衡條件知:七大gG'AB室外機重力最大為C3. (1)8ON； (2)0.8m； (3)8J； 1W【詳解】(1)物體未滑動時，右端受到的拉力F2=G = mg = Okg x 10N/kg=100N阻力臂%=0B = 0.4m因為細繩與杠桿間的夾角為30。，動力臂/. =-OA = 0.5m2根據(jù)杠桿的平衡

20、條件咐=FA得必 JOONx。.4m =8°nI, 0.5m(2)假設(shè)物體運動到距離O為的距離時，繩子的拉力恰好為0,物體的重力G = F3 = mg = 5kg xl0N/kg=50N根據(jù)杠桿的平衡條件取2 =尸4得,FJ, IOONxO.4m 八。L =-=0.8m3550N(3)在移動物體的過程中尸做的功W = JEs=10Nx0.8m=8J拉力的功率答：(1)物體未滑動時，細繩承受的拉力為80N；(2)物體運動到距0點0.8m時，細繩AC的拉力恰好為零；(3)在移動物體的過程中尸做的功是8J,功率是1W。4. (l)90J, 30J； (2)75%, 160N【詳解】(1)由

21、圖可知，物體提升人的高度后，懸掛位置不變，則物體的上升的高度,1 21 2h = sin 30° x OB = x OA = x xl.5m = 0.5m2 32 3則物體克服重力做的有用功Wfi =Gh = 80N x 0.5m = 90J杠桿上升的高度h' = x OA x = xl.5m x = m22 224則杠桿克服自重做的額外功喝=Gj/f = 80Nx-m = 30J(2)杠桿的機械效率；7=S-X1OO% =心xl00% = x 100% = 75%90J + 30J杠桿的總功%=卬行 +% = 90J + 30J = 120J由W=Fs可得杠桿A處的拉力si

22、n 30。x 04120J1 ,x 1.5m2= 160N答：有用功和額外功分別是90J、30J：(2)杠桿的機械效率和拉力F的大小分別是75%、160N。5. (1) 1200Pa； (2) 2kg； (3) 1.25cm【詳解】(DM所受的重力GM=/?/g=2kg X 10N/kg=20N對M受力分析如右圖所示：M對水平地面的壓力F , =F /=Gm¥=20N-8N= 12N受力面積S=a2= (10cm) 2= 1 OOcmM.01 m2M對水平地面的壓強外 12N=7- = 1200paS 0.01m2(2)由杠桿平衡條件=64，得Fi OQ=F OC即 FOC 8Nxl

23、mF. = 20NOQ0.4m物體Q所受重力為Gq=Fi=20N其質(zhì)量Gq 20Nm =zkgg lON/kg(3)由題意知Q到O點的距離OQ'=0.4m+0.2m=0.6mM被切去的重力G - GmaM剩余的重力g2=-gma由杠桿平衡條件耳4 =得（G+Gq）OQ' = G2 0c聯(lián)立式，并將a=10cm, O0=O.6m, 0C=lm, Gq=20N, Gm=20N代入，解得心 1.25cm答：(1)物塊M對水平地面的壓強是1200Pa；(2)小滑塊Q的質(zhì)量為2kg：(3)正方體M左右兩邊切去的厚度d為1.25cm。6. (1) 25N； (2) 2500Pa； (3)

24、6s【詳解】解：(1)物體運動1s時，根據(jù)±可知，物體運動的距離為 ts = vt = 0.2m/s xls = 0.2m根據(jù)杠桿的平衡條件可知FaOA = G-s則，繩子對4端的拉力(2)圓柱體的重力為G網(wǎng)住體=mg = 15kgxlON/kg = 150N圓柱體受到三個力的作用：豎直向下的重力、豎直向上的支持力和拉力的作用，而處于靜止 狀態(tài)，則支持力為% = G則上體一吊=150N - 25N = 125N支持力和壓力是一對相互作用力，則圓柱體對地面的壓力F=F i=125N圓柱體對地面的壓強(3)圓柱體剛好離開地面時，杠桿A端受到的阻力等于圓柱體的重力，由杠桿的平衡條件可得則物

25、體恰好離開地面時運動的距離s，= G| 網(wǎng)嵯 x(?A = NN x 0.4m = 1.2mq物son物體在板面上運動的時間,s' 1.2m/t =osv 0.2m/s答：(1)物體運動Is時，繩子對A端的拉力入為25N；(2)物體運動1s時，圓柱體對地面的壓強為25OOPa：(3)物體運動6秒時圓柱體剛好要離開地面。7. (1) 9N； (2) 1.9X 103kg/m3; (3) 1000cm3【詳解】解：(1)由杠桿的平衡條件月4=64，杠桿B點所受的拉力廣 G,.OA 6NxO.6m “AB-OA Im-0.6m(2)正方體物塊D排開水的體積與自身體積相等匕產(chǎn)力 =(10cm)

26、3 nok根據(jù)阿基米德原理，正方體物塊D所受的浮力為& =/?水 g 匕# = 1 x 101 kg/m3 x 1 ON/kg x 10 1 m3=1 ON物塊D在浸沒在水中，受到豎直向下的重力，豎直向上的浮力和拉力，由力的平衡條件,Gd = Fa + Er =9N + 10N=19N可得物塊D所受重力物塊D的質(zhì)量r g 10N/kg物塊D的密度pD =1.9x1 Okg/m'D VD 103m3(3)支點。向右移動0.1m后OA = 0.7m , Off = 0.3m杠桿仍在水平位置平衡，則此時B處的拉力OB'0.3m GcxOA' 6Nx0.7mFa =-=

27、14N此時物塊D所受的浮力為耳；=Gd - 咒=19N -14N=5N此時物塊D排開水的體積=5x10-0?p木g I x I O,kg/m，x 1 ON/kg此時物塊D浸在水中的深度為 = h = *i=5cm SD 102m-由于杠桿仍在水平位置平衡，則抽去的水印為物塊D左右兩側(cè)減小的水= (S存-S。)(怎-/?) =(3OOcm2 -100cm2)x(10cm-5cm)=l000cm'答：(1)杠桿B點所受的拉力9N；(2)正方體物塊D的密度I.9X 103kg/m3;(3)若將支點。向右移動0.1m后，要使杠桿仍在水平位置平衡，則應(yīng)從容器中抽去水的體積 lOOOcnP。8.

28、(l)7xl(Pkg/m3； (2)120N； (3)5xlO3Pa【詳解】(1)物體C的質(zhì)量為p g 1 ON/kg物體C的密度為pc = -= -"F=7 x 103kg/m3* V- « /I i 八-.s 、JVc 1x10 m(2)物體C排開水的體積為V=V=ldm3=lxlO-3m3受到的浮力為% =夕水g% = 1.0 x 103 kg/m- x 1 ON/kg xlxl 03 m3 = 1 ON杠桿A端受到的拉力為/= Gc - E,f = 70N-10N=60N由杠桿平衡條件耳4 = 66得FaxOA = FxOB()a2Fb =xF4 =-x60N=12

29、0N則杠桿B端受到細線的拉力為OB 由于力的作用是相互的，杠桿8端對D的拉力為% =6=120N(3)D對地面的壓力為Fjt：=GD-FB=GD- 320N-120N=200N受力面積為S = 20cm x 20cm = 4(X)cm2 =4xl0-3m2D對地面的壓強為200NS 4x10-2。答:物體C的密度為7xlO3kg/m3；(2)8端對物體D的拉力大小為120N：(3)D對地面的壓強為5xlgPa。9. (1) 100N； (2) 20N【詳解】(1)小林施加拉力入時，小新對地面的壓力為fN = pS = 2.5 x 103Pa x 40() x 10"1 m2 = 1

30、()0N(2)小新的重力為G，ms = = 48kg x 1 ON / kg = 480N小林的重力為G,j、揉= 50kg xlON/kg = 5(X)N當(dāng)小林施加豎直向下的拉力Fi時，小新受到的拉力為% = G小新-.=480N -100N = 38ON當(dāng)小林施加豎直向下的拉力尸2時，小新剛好被拉起，此時小新受到的拉力為黑2=G小新=48°N = 48°N設(shè)小新受到的拉力為產(chǎn)垃，杠桿A端所受的拉力為用=g（4+G動）根據(jù)杠桿平衡的條件可得，小林給杠桿的拉力為尸=動）xg = ；（%+G動）小林對地面的壓力等于小林受到的支持力，則/=五支=G小林-尸=5、林（跖+G動）

31、小林對地面的壓強為6 G小林-；（/ + G動）p'= r當(dāng)小林施加豎直向下的拉力人時，壓強為G，w：（%+G動）500N-：（380N + G動） P='S'S'當(dāng)小林施加豎直向下的拉力B時，壓強為_ G小林一（+ G動）500N -1（480N + G動）Pi = r = r兩次壓強之比為5OON（38ON + G動）S' =6500N-；（480N + G動）15S,根據(jù)上式可解得動滑輪的重力為20N.答：（1）小林施加拉力Q時，小新對地面的壓力為100N。（2）動滑輪重力為20N。10. （1） 1.6xlO4Pa; （2） 2O6.25N； （

32、3） 88.2%【詳解】（1）人站在地面上時對地面的壓力為自身重力，即人地=G人人與地面的接觸面積為0.04m2,則對地面的壓強為640N0.04m2= 1.6x104 Pa(2)當(dāng)人用力下拉住繩通過滑輪組使杠桿水平平衡時，人對水平地面的壓強變?yōu)?.45 X 104Pa, 可知繩對人的拉力為F純?nèi)?"/5人=(1.6xl04-1.45xl04)Pax0.04m2 =60N滑輪組中=2,根據(jù)受力分析可知滑輪組對杠桿的拉力為“七人=G»1+/則Fn = /人一G動=2x60N-20N = 100N根據(jù)杠桿平衡條件可知FnxON = FxOM則A上方繩的拉力為R = =3xlOO

33、N = 3OONa OM nA對B的壓強為1.5Xl()4pa,則A對B的壓力為Fab = pABSB =1.5xl04Paxl0-2m2 =150N對A受力分析可知Ga =& + & = 15ON+3OOON = 450NA、B密度相同，則Gb =馬 3GA =1x450N = 56.25NLa 8則物體B對地面的壓力為Fb = Fab+Gb= 150N+56.25N = 206.25N(3)人緩慢拉動繩子使A對B的壓力為零時，則A上方繩的拉力為F人=Ga = 450N根據(jù)杠桿平衡條件可知FxON = FxOM可解得根據(jù)滑輪組的受力分析可知可知繩對人的拉力為/<=150

34、N4人=G0j + 04 人=85N小于繩子允許的最大拉力，由于額外功一定，則A對B的壓力為零時機械效率最大，此時& - 150N4人s叫s人2x85N= 88.2%答：(1)人站在地面上時對地面的壓強為1.6*10"Pa ;(2)物體B對地面的壓力為206.25N；(3)整個裝置的最大機械效率是88.2%。11. (1) 0.04m2； (2)90%； (3) 90W»【詳解】(1)當(dāng)滑輪下加掛重物G后，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置平衡時，則人 對地面的壓力F = F2+Gk=p2S人站在水平面上，因而人的重力G人=%=%5所以F + p0S=p2S

35、人與地面接觸面積S=P2-Po1500N5.75? IdX'Pa-Z? 4Pa=0.04m2(2)當(dāng)滑輪下未掛重物時，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置平衡時，假設(shè)人使杠桿A端上升高度兒則H做的功為這時，因沒有提升任何物體，所的功為額外功，當(dāng)滑輪下未掛重物時，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置平衡時， 則人對地面的壓力F=p,S- p0S = ( 2(?151?2*.04 150N>2=當(dāng)滑輪下加掛重物G后，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置平衡時，假設(shè)人使杠桿A端上升高度兒則A做的總功為%，故滑輪組的機械效率=90%W(j _15OONxh-15ONxh

36、77 - -W& W2 ISOONxh(3)當(dāng)滑輪下未掛重物時，杠桿平衡，F(xiàn)i = 150N,右邊的滑輪部分，因未掛重物，動滑輪重 力為100N,則8端繩子的作用力f/ = ；G",；#*N=50N根據(jù)杠桿平衡條件知：FtOA=FB'OBOA /-7 50N1OB - 150N 3當(dāng)加掛重物后他對杠桿A端施加的舉力為22, B端繩子的作用力為g(G + G動)則由杠桿平衡條件得：F2OA=Fb-OB,即6QA = ；(G + G動)OB物體的重力G=2 K x 看 - G動=2? 900(N? -150N=當(dāng)將重物完全浸沒在水中，重物對動滑輪的拉力FtlL=G- Fr

37、j=G- p=G- p 5- = G(l-)=900N? ( 1)P枷g。物9所以，繩端B的拉力f=g (F拉 + G動)=g (800N+100N )=450N速度為vfl=2v=2? 0.1 in/s =0.2m/s功率P' = F'v8 =450N? 0.2m/s=90W12. (1)70%； (2)120W； OlPa【詳解】解：(1)根據(jù)圖示可知"=2則拉力F=；(G + G動)=1(210N+90N) =150N滑輪組的機械效率7=.X1OO%=；IOO%= -xlOO%= 21°N ?W1,Fs nF 230N(2)當(dāng)物體N以。.4m/s的速度

38、勻速上升時，繩子的速度為v = 2x 0.4m/s =0.8nVs工人對滑輪組拉力的功率為P=Fv= 50N? 0.8m/s =120W(3)當(dāng)物體勻速上升時，作用在杠桿4端的力F=3F + G定=3 x 150N+150N =600N由杠桿平衡條件可得FbxOB=FaxOAExQA_600N?5OB 3-=1000N配重M對的水平地面的壓力為F'=Gm- Fb= g -4=150kg? 1 ON/kg-1000N =500N配重M對的水平地面的壓強為F' 500N i5 p = =r = 1.0?1<S 50? " lb m 答：(1)滑輪組的機械效率為70%

39、；(2)工人對滑輪組拉力的功率為120W；(3)配重M對的水平地面的壓強為105 pa。13. (l)840N； (2) 225N【分析】(1)人站在地面上，人對滑輪的拉力，等于甲對滑輪的拉力，杠桿8端受到甲的拉力、人的 拉力、滑輪的拉力作用，根據(jù)杠桿平衡條件求出杠桿A端的受到的拉力。然后對乙進行受力 分析，乙處于靜止狀態(tài)，受到平衡力的作用，求出乙物體的重力。(2)在物體乙的下方連接一個彈簧，乙處于靜止狀態(tài)，對乙進行受力分析，求出杠桿A端此 時受到的力，根據(jù)杠桿平衡條件，求出丙的重力，人對滑輪的拉力等于丙的重力，求出繩子 對人向上的拉力，求出地面對人的支持力?！驹斀狻拷猓?1)甲圖杠桿平衡時，

40、杠桿兩端受力如圖1所示，根據(jù)杠桿平衡條件Or ORqR = R = x(Gi. + 2G,) =-x(50N + 2xl50N) =630NA OA B OA輪 1 5物體乙受到杠桿的拉力處于靜止狀態(tài)，受力如圖2所示，所以G 乙=Fa+Q = 630N+21 ON=840N為'0G*+2G圖3圖4圖5(2)加入彈簧后，物體乙受彈力尸2、拉力Fa和重力GJ乍用處于靜止狀態(tài)，受力如圖3所示,F=G 乙+危=84ON+78ON = 1620N根據(jù)杠桿平衡條件F= F. =-x1620N=900N物體丙替代物體甲后，杠桿8端受力如圖4所示尸b=2G內(nèi)+G輪即G內(nèi)=g(耳-G輪)=x(900N

41、-50N) =425N此時人處于靜止狀態(tài)，受力分析如圖5所示GW+F3=G A即Fa=G 、- G 內(nèi)=650N - 425N=225N答：(1)物體乙受到的重力是840N；(2)此時地面對人的支持力是225N?！军c睛】(1)先分析杠桿8端的受力情況，然后根據(jù)杠桿平衡條件求出杠桿4端的力，再根據(jù)乙物體 靜止受到平衡力的作用，求出乙物體的重力。(2)首先根據(jù)乙物體處于靜止狀態(tài)求出杠桿A的拉力，然后根據(jù)杠桿平衡條件求出杠桿B端 的受力，最后分析人的受力情況，求出人受到的支持力。14. (1)3OON； (2)800N； (3)200N【詳解】(1)正方體與地面的接觸面積S = 0.2m x 0.2

42、m = O.O4m2由P 可得正方體M對地面的壓力F = pS = 75OOPa x 0.04m1 = 300N(2)(3)當(dāng)F作用在B點時，杠桿、動滑輪、正方體M受力如圖甲所示由杠桿平衡條件可得因為所以由平衡條件得則F,xAOFxOBAO.OB = 2:3工+G輪=26£ =2_G輪=3F_00N由于Nt -G-/ =G-（3F-100N）3OON = G-(3F-1OON)則2OON = G-3F0當(dāng)尸作用O點時，杠桿、動滑輪、正方體M受力如圖乙所示F2xAO= F'xOD因為AO:08 = 2:3, OD:DB = :所以3R =-F 2 4由平衡條件得人+G 輪=24

43、則3人=2 6一 G輪=5 尸一 100NF由 =W可得，則N2 = p2S = 15000Pa X 0.04m2 x 600N由于N2-G-f2則600N = G-F + 100N2500N=G-|f(2)聯(lián)立兩式解得：G=800N, F=200No答：(1)正方體M第一次對地面的壓力是300N；(2)正方體M的受到的重力是800N；拉力F的大小是200N。15. (1)2OON； (2) 62.5N ； (3) 0.6m【詳解】解：(1)物體A的體積VA=Sh = 0.04m2 xlm = 0.04m3物體A的重力Ga = pAVAg = 1.5xl03 / m3 x 0.04m3 xlO

44、N/= 6(X)N物塊A沒入水中，所以排開水的體積% =匕= 0.041-物塊A所受的浮力F浮=0水/g = 1 x 1/ n? x O.(Mm3 x 1 ON / 依=400N滑輪C下端掛鉤處的拉力大小Fti = GA - / = 600N - 400N = 200N(2)當(dāng)物塊A有四分之一體積露出水面時，受到的浮力 33f：? =p),g-V = lxlO3/m,x-x 0.04m3 x ION/= 300N滑輪組對A的拉力=600N-300N=300N滑輪與轉(zhuǎn)軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計，滑輪C上的繩子受到向下的拉力 吊=,耳,“ =3OONx = 15ON c 2松 2滑輪D上的

45、繩子受到向下的拉力f =1f=1x150N = 75N0 22所以杠桿M端受到的拉力% = "=75N因為杠桿平衡，MO ： ON = l ： 2所以杠桿N端受到的拉力尸n=37.5N,電子秤的示數(shù)為七=Gb-" =100N-37.5N = 62.5N(3)電子秤的示數(shù)七=Gb-&,當(dāng)電子秤的示數(shù)為55N時，則杠桿N端受到的拉力% =Gb-£n = 100N-55N = 45N因為杠桿平衡，MO ： ON = 1 ： 2所以杠桿例端受到的拉力：Fm =90No滑輪與轉(zhuǎn)軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計, 滑輪D受到向下的拉力Fd=2Fm =2x90N =

46、180N滑輪C受到向下的拉力弓=26=2xl80N = 360N所以滑輪組對A的拉力后2= E=360N因為44 +。= GA ,物塊A此時受到的浮力F湃=Ga-= 600N - 360N = 240N因為七=外匕那，物塊A此時排開水的體積為=0.024m物塊A浸入水中的深度答：(1)當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時，滑輪C下端掛鉤處的拉力大小為200N；(2)當(dāng)物塊4有四分之一體積露出水面時，電子秤的示數(shù)為62.5N；(3)若水位發(fā)生變化，當(dāng)電子秤的示數(shù)為55N時，物塊A浸入水中的深度為0.6m。16. (1) 600N； (2) 300N； (3) 3.25xlO3kg/m3； (4) 93%【

47、詳解】解：(1)M被浸沒在水里，則%=V=0.06m,物體M浸沒在水里受到的浮力G=P水 g%=L0x 103kg/m3 xlON/kgx 0.06m'=600N(2)人的重力6人="人 g=6°kg xl0N/kg=600N人獨立站在地面時對地的壓力等于人的重力，用力B拉動繩自由端勻速豎直向下運動時， 該同學(xué)對地面的壓強為獨立站在地面時對地壓強的一半，受力面積不變，由壓強公式可知, 此時壓力是人的重力的一半，則拉力也是人的重力的一半，即行;x 6人=；x 600N=300N(3)已知Q = 300N, G動=60N,使用滑輪組時=2,繩的重力、滑輪與繩的摩擦，由滑

48、 輪的特點和力的平衡可得，作用在8端的拉力紜=2£- G動=2x300N -60N=540N由杠桿平衡條件可得FJoa = Fb/ob已知/OA： %=2：5 ,則作用在A端的拉力 = 540Nx5=1350N/2fOA乙由力的平衡可得，物體M的重力G=& + 打=600N+1350N=1950N物體M的質(zhì)量1950N10N/kg=195kg物體M的密度m _ 195kg V 0.06m3=3.25xl03kg/m3(4)物體M完全露出水面時，根據(jù)杠桿的平衡條件可得6=與4b，此時&'=G=1950N, /0A： /ob=2：5則此時作用在B端的拉力迎歸=78

49、0N/ob 5B端拉力做的功為有用功，克服動滑輪重力做的功為額外功，則滑輪組的機械效率n = xlOO%=%型xl(X)%=F8'h + G,#答：(1)物體M浸沒在水里受到的浮力600N；(2)拉力尸1的大小300N；(3)物體M的密度為3.25xlO'kg/m3；(4)滑輪組的機械效率為93%。17. (l)8000Pa； (2)90N； (3) 48N【詳解】(1)當(dāng)水位由0上升到A剛浸沒時，容器內(nèi)水位升高值二 4二0801容器底部的壓強增加值可?=。水gM=l.Ox lO'kg/n? xlON/kgxO.8m=8OOOPa(2)當(dāng)長方體A浸在水中深度/i=0.3

50、m時，排開水的體積%=Sa人KCBm? x0.3mR.009m，A受到的浮力&=夕水 g%=l .0 x 10'kg/n? x 1 ON/kg x 0.009m3=90N(3)由圖知使用的滑輪組=3,當(dāng)水位在。時，長方體A不受浮力，不計繩重與摩擦，杠桿C 端的拉力%=g(G + G輪)當(dāng)水位在0.3m時，長方體A受到的浮力=90N 不計繩臣與摩擦，杠桿C端的拉力兄 2=g（G-7 +G輪）由題知FCi : FC1-1:6即；（G + G輪）7卞G 一/+G輪）61（6OON + G輪） 7 =（600N-90N + GQ 63輪解得動滑輪重力G 輪=30N代入得外 i=；（G + G輪）=1（6OON + 3ON） =2