2022年中考物理復(fù)習(xí) 杠桿、滑輪壓軸題

杠桿、滑輪拓展提高

一.計(jì)算題（共4小題）

1.如圖甲所示，滑輪組通過(guò)輕質(zhì)彈簧懸掛于0點(diǎn)，下端懸掛一柱形物體并浸沒(méi)于裝有水的柱形容器中，物

體上表面恰好與水平面相平，繩子A端固定，忽略滑輪重，繩重及摩擦。已知容器底面積為200cm2,水

深20cm,物體的底面積為lOOcn?,高為12cm,重為24N,p1-0X103kg/m3,g取10N/kg。（1）求

水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（2）求水對(duì)物體的浮力大??；（3）求彈簧所受拉力的大?。?/p>

（4）若要使柱形物體有反的長(zhǎng)度露出水面，需打開(kāi)閥門(mén)K放出多少kg的水？（題中彈簧所受拉力F與

4

其伸長(zhǎng)量的關(guān)系如圖乙所示）

甲Z

2.重力為1200N,體積為60dm3的物體A,靜止在水中時(shí)，它的上表面到水面的距離為1.5m,現(xiàn)用如圖所

示的滑輪組提升該物體，滑輪組的機(jī)械效率為80%。（不計(jì)水對(duì)物體的阻力，繩重及繩與輪的摩擦）求:

（1）提升前，物體A的上表面受到水的壓強(qiáng)；

（2）物體A在水中（未露出水面）被勻速提升時(shí)，它受到的浮力；

（3）物體A在水中（未露出水面）被勻速提升時(shí)，人的拉力F；

（4）如果動(dòng)滑輪掛鉤用鋼絲繩與物體A相連（鋼絲繩不會(huì)斷裂），而連接滑輪組的繩子所能承受的最大

拉力為400N,當(dāng)繩子剛好斷時(shí)，物體A露出水面的體積。

3.如圖甲所示水平地面上有一個(gè)底面積為500cm2、高度為50cm的薄〔

壁容器，容器頂部蓋著木板A（上面留有與大氣相通的很多小孔），

A下面粘連著正方體B,B與正方體D之間通過(guò)一根原長(zhǎng)為10cm的

輕質(zhì)彈簧C相連，容器中剛好裝滿水，容器底部的閥門(mén)E關(guān)閉，此

時(shí)B對(duì)A有向下的作用力，力的大小是40N.已知正方體B的邊長(zhǎng)

為0.2m,正方體D的邊長(zhǎng)為0.1m質(zhì)量為0.8kg,彈簧C的伸長(zhǎng)量與

受到的拉力關(guān)系如圖乙所示。（所有物體均不吸水，不計(jì)一切摩擦力，

整個(gè)過(guò)程彈簧軸線方向始終沿豎直方向且兩端都連接牢固，彈簧始

終在彈性限度內(nèi)）求：（1）圖甲中彈簧的長(zhǎng)度（2）正方體B的密度

（3）打開(kāi)閥門(mén)E放水，當(dāng)水面從與D上表面相平到剛好與D下表面相平，需要放出多少千克的水?

4.如圖所示裝置中，杠桿AB可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，A端通過(guò)豎直方向的輕繩與滑輪組相連，

在B端用能承受最大拉力為24N的繩子沿豎直方向?qū)⒏軛U拉住，使其始終保持水平平衡.在滑輪組的下

方，懸掛一圓柱形的物體，圓柱形物體的底面積為100cm2,高為12cm,圓柱形物體被浸在圓柱形容器

的水中，上表面恰好與水面相平，此時(shí)杠桿A端繩上的拉力為10N。杠桿O點(diǎn)兩側(cè)的長(zhǎng)度關(guān)系為AO=

2OB,動(dòng)滑輪重為12N,杠桿和繩子的重力及滑輪的摩擦均忽略不計(jì)。求：

（1）圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力。

（2）圓柱體密度。

B端繩子剛斷時(shí)容器底受到的液體壓強(qiáng)變化量。

5.如圖甲所示裝置，杠桿和繩子的重力及滑輪與軸的摩擦均忽略不計(jì),杠桿始終保持水平平衡?；喗M的

上端用彈簧測(cè)力計(jì)和天花板相連，滑輪組的下端，懸掛一圓柱形的物體，此物體浸在圓柱形容器內(nèi)的水

中。已知杠桿O點(diǎn)兩側(cè)的長(zhǎng)度關(guān)系為AO=2OB,容器底面積為200cm2,圓柱形物體的底面積為100cm2.

高為12cm,重力為24N.已知彈簧所受拉力T與拉伸形變量的關(guān)系如圖乙所示,動(dòng)滑輪D重為15N,

滑輪C質(zhì)量未知，取g=10N/kg。該物體的上表面恰好與水面相平，此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為Fi；當(dāng)

打開(kāi)圓柱形容器下方的閥門(mén)K,將水向外釋放至某時(shí)刻，將閥門(mén)K關(guān)閉，此時(shí)杠桿B端繩上的拉力F2,

若使Fi：F2=3：4,需放出多少千克的水？

6.如圖所示，水平桌面上放置一圓柱形容器，其內(nèi)底面積為200cm2,容器側(cè)面靠近底部的位置有一個(gè)由閥

門(mén)K控制的出水口，物體A是邊長(zhǎng)為10cm的正方體，用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線懸掛放入水中靜止，此時(shí)

有工的體積露出水面，細(xì)線受到的拉力為12N,容器中水深為18cm。已知，細(xì)線能承受的最大拉力為

5

15N,細(xì)線斷裂后物體A下落過(guò)程不翻轉(zhuǎn)，物體A不吸水，g取10N/kg。

（1）求物體A的密度；

（2）打開(kāi)閥門(mén)K,使水緩慢流出，問(wèn)放出大于多少kg水時(shí)細(xì)線剛好斷裂？

（3）細(xì)線斷裂后立即關(guān)閉閥門(mén)K,關(guān)閉閥門(mén)K時(shí)水流損失不計(jì)，物體A下落到容器底部穩(wěn)定后，求水

對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；

（4）從細(xì)線斷裂到物體A下落到容器底部的過(guò)程中，求重力對(duì)物體A所做的功。

7.工人用如圖所示的機(jī)械提升水中實(shí)心物體A和B,物體A、B密度均為7Xl（）3kg/m3,物體A的質(zhì)量是

70kg,物體B的體積為物體A的2倍。杠桿COD可以在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，OC：OD=3：2.工人

的質(zhì)量是70kg,當(dāng)物體A在水中被勻速提升時(shí)，天花板受到向下的拉力為F”地面對(duì)工人的支持力為

Ni：當(dāng)物體B在水中被勻速提升時(shí)，天花板受到向下的拉力為F2；Fi：F2=3：5.不計(jì)繩重、滑輪與軸

的摩擦、杠桿的重力以及水的阻力，每個(gè)滑輪的質(zhì)量均相等。（g取10N/kg）求：

（1）當(dāng)物體B在水中被勻速提升時(shí)，物體B受到的浮力；

（2）當(dāng)物體A在水中被勻速提升時(shí)，地面對(duì)工人的支持力Ni；

（3）當(dāng)物體B在水中被勻速提升時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率。

8.如圖所示。某工地用固定在水平工作臺(tái)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)（其內(nèi)部有電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力）通過(guò)滑輪組提升水中的

物體A,卷?yè)P(yáng)機(jī)工作時(shí)的功率始終是240W.杠桿CD可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，滑輪組固定

在杠桿D端，配重E通過(guò)繩子固定在杠桿C端，杠桿始終保持水平平衡，且CO=2OD.物體A浸沒(méi)在

水中被勻速提升的過(guò)程中，物體A的速度vi=0.3m/s.卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力為Fi，滑輪組的機(jī)械效率為生物

體A完全離開(kāi)水面被勻速提升的過(guò)程中，物體A的速度為V2,卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力為F2.已知組成滑輪組的

每個(gè)滑輪質(zhì)量均相同，物體A所受的重力GA=1000N,配重E所受的重力GE=1250N,FI：F2=2：3.杠

桿CD與繩所受重力和滑輪與軸的摩擦均可忽略不計(jì)。g取10N/kg.求：

(1)卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力F2；

(2)滑輪組的機(jī)械效率不

(3)利用該裝置能夠提升其它物體的最大質(zhì)量M。

9.圖甲是某科研小組設(shè)計(jì)從井底打撈物體A的裝置示意圖。圖中虛線框里是滑輪組(未畫(huà)出)，滑輪組繩

子的自由端H由電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)。該裝置由懸掛機(jī)構(gòu)和提升裝置兩部分組成。懸掛機(jī)構(gòu)由支架AD和杠桿CB

構(gòu)成，CO：OB=4：1.配重E通過(guò)繩子豎直拉著杠桿B端，其質(zhì)量mE=200kg.安裝在杠桿C端的提

升裝置由支架、定滑輪K、動(dòng)滑輪M及電動(dòng)機(jī)Q構(gòu)成。其中支架和電動(dòng)機(jī)Q的質(zhì)量mQ=6.2kg,定滑

輪K和動(dòng)滑輪M的質(zhì)量均為ma可利用遙控電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子，通過(guò)滑輪組提升物體。物體A完全在水

中勻速上升的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)Q的功率Pi為60W,繩子自由端H的拉力Fi為20N,物體A上升速度大

小為vi，地面對(duì)配重E的支持力為Ni，滑輪組的機(jī)械效率為口|；物體A全部露出水面勻速豎直上升的

過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)Q的功率為P2，繩子自由端H的拉力為F2，物體A上升速度大小為V2，地面對(duì)配重E

的支持力為N2,滑輪組的機(jī)械效率T12為95%；滑輪組提升物體A的過(guò)程中，杠桿CB在水平位置保持

平衡。物體A上升的速度在水中以及完全出水后隨時(shí)間的變化如圖乙所示。已知