北京物理二模匯編：力綜

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精(2014海淀二模)39．如圖25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，卷?yè)P(yáng)機(jī)工作時(shí)的功率始終是240W．杠桿可繞轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，滑輪組固定在杠桿端，配重通過(guò)繩子固定在杠桿端，杠桿始終保持水平平衡，且．物體浸沒(méi)在水中被勻速提升的過(guò)程中，物體的速度m/s．卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力為,滑輪組的機(jī)械效率為;物體完全離開(kāi)水面被勻速提升的過(guò)程中，物體所受的重力，配重所受的重力，．杠桿與繩所受重力和滑輪與軸的摩擦均可忽略不計(jì)．取10N/kg．求：(1)卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力；(2)滑輪組的機(jī)械效率；（3）利用該裝置能夠提升其它物體的最大質(zhì)量．F2=300Nη=75%300kg（2014年石景山二模)40．某科技小組設(shè)計(jì)的提升重物的裝置如圖27甲所示。圖中水平桿CD與豎直桿EH、DI組合成支架固定在水平地面上。小亮站在地面上通過(guò)滑輪組提升重物,滑輪組由動(dòng)滑輪Q和安裝在水平桿CD上的兩個(gè)定滑輪組成。小亮以拉力F1勻速豎直提升物體A的過(guò)程中,物體A的速度為υ1,滑輪組的機(jī)械效率為ηA。小亮以拉力F2勻速豎直提升物體B的過(guò)程中，物體B的速度為υ2，滑輪組的機(jī)械效率為ηB。拉力F1、F2做的功隨時(shí)間變化的圖像分別如圖20乙中①、②所示，物體A、B的質(zhì)量隨其體積變化的圖像分別如圖20丙中A、B所示。已知:υ1=3υ2，物體A的體積為VA，物體B的體積為VB，且3VA=2VB.不計(jì)繩的質(zhì)量，不計(jì)滑輪與軸的摩擦，求:(1）拉力之比F1:F2（2）機(jī)械效率之比ηA:ηB圖圖27甲CEDHIQ丙m/g0V/cm3BA乙W/J0t/s①②（1)（2）ηA:ηB=4：5（2014年順義二模）40.如圖31所示,輕質(zhì)杠桿AD用兩根軟繩懸掛于天花板上,兩繩分別系在杠桿上的B、C兩點(diǎn)。已知杠桿的長(zhǎng)度為0。8m，BC間的距離為0。2m,CD間的距離為0。2m。用細(xì)繩將滑輪組固定在杠桿的A端，物體M(其質(zhì)量可變）掛在動(dòng)滑輪的掛鉤上,每個(gè)滑輪重均為60N.物體H通過(guò)細(xì)繩掛在杠桿的D端，其質(zhì)量始終保持不變。為使杠桿AD保持水平平衡，滑輪組所能提升重物M的最大質(zhì)量m1與最小質(zhì)量m2之比為4:1。杠桿、細(xì)繩的質(zhì)量及一切摩擦均可忽略不計(jì),取g10N/kg。求：（1)滑輪組對(duì)杠桿A端的最大拉力T1與最小拉力T2之比;（2）重物M的最大質(zhì)量m1；（3)若人的質(zhì)量為60kg,每只鞋與地面的接觸面積為200cm2,當(dāng)人用最大拉力F1與最小拉力F2豎直向下拉繩時(shí),人對(duì)水平地面壓強(qiáng)的差值多大；（4）滑輪組的最小機(jī)械效率與最大機(jī)械效率之比.（7分）（1)（2)(3）（4)(2014年西城二模)38．小剛學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)單機(jī)械之后,在實(shí)驗(yàn)室組成如圖24所示裝置,研究利用杠桿和滑輪改變力的大小的問(wèn)題。已知滑輪C、D和E的重均為；輕質(zhì)杠桿AB可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),且;乙是一個(gè)裝有適量沙子的小桶，改變小桶中沙子的質(zhì)量并調(diào)整拉力AB的大小，可使杠桿靜止在水平位置.當(dāng)小桶和沙子的總質(zhì)量為200g，杠桿在水平位置平衡時(shí),甲對(duì)水平地面的壓力的大小等于其受到重力的2/3。繩的質(zhì)量、滑輪與軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計(jì)．取。求：（1）當(dāng)小桶和沙子的總質(zhì)量為，杠桿在水平位置平衡時(shí)，拉力的大??；（2）可維持杠桿在水平位置平衡的小桶和沙子的最大總質(zhì)量。F=10Nm乙'＝0。74kg（2014年房山二模)40．如圖甲、乙所示，杠桿始終處于平衡狀態(tài)（杠桿刻度均勻）。圖甲中懸掛的實(shí)心物體和，密度分別為、，作用在繩自由端的拉力為，滑輪的機(jī)械效率為.圖乙中懸掛實(shí)心物體和，物體的密度為,實(shí)心物體浸沒(méi)在水中時(shí),作用在繩自由端的拉力為，滑輪的機(jī)械效率為。已知，，，。細(xì)繩和杠桿的質(zhì)量、滑輪與軸的摩擦均忽略不計(jì)，取。求：（1)實(shí)心物體的密度.（2）滑輪勻速提升物體時(shí)，滑輪的機(jī)械效率。（1）（2）(14年昌平二模）39．如圖21甲是某中學(xué)科技小組設(shè)計(jì)的打撈水中物體的裝置示意圖.DB是以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸的水平杠桿，杠桿可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),OD的長(zhǎng)度為2m。水平地面上的配重E通過(guò)細(xì)繩豎直拉著杠桿D端，配重E的質(zhì)量mE為250kg。安裝在杠桿DB上的行走裝置由支架、動(dòng)滑輪X、提升電動(dòng)機(jī)、定滑輪K構(gòu)成，行走裝置的質(zhì)量m為20kg。電動(dòng)機(jī)Q可以通過(guò)定滑輪S和動(dòng)滑輪X拉動(dòng)行走裝置沿BO水平滑動(dòng)。固定在提升電動(dòng)機(jī)下的定滑輪K和動(dòng)滑輪M組成滑輪組Y，當(dāng)行走裝置處于杠桿DB上C點(diǎn)的位置時(shí),提升電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子H端，通過(guò)滑輪組Y豎直提升水中的圓柱體A。圓柱體A完全在水中,以0。1m/s勻速上升的過(guò)程中,滑輪組Y的機(jī)械效率為η1，配重E對(duì)地面的壓強(qiáng)為p1；物體A以原來(lái)的速度勻速豎直上升，全部露出水面后，最終停在空中某高度時(shí)，配重E對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2?；喗MY提升物體A的過(guò)程中，行走裝置受到的水平拉力始終為零,杠桿DB在水平位置保持平衡。電動(dòng)機(jī)H處繩子拉力的功率隨時(shí)間變化的情況如圖21乙所示。已知圓柱體A的質(zhì)量mA為60kg，底面積為30dm2，p1與p2之比為4∶1。物體A被打撈出水面后，停留在一定高度，電動(dòng)機(jī)Q開(kāi)始拉動(dòng)行走裝置.在行走裝置以0。05m/s的速度水平勻速移動(dòng)的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)Q處拉力T的功率為5W，行走裝置受到的水平拉力為F。細(xì)繩和杠桿的質(zhì)量、滑輪與軸的摩擦、水對(duì)物體的阻力均忽略不計(jì)，g取10N/kg。求：(1）動(dòng)滑輪M所受的重力;（2）機(jī)械效率η1;（3）OC的長(zhǎng)度;(4）拉力F。圖21圖21P/Wt/s20406080100012345610789甲乙（1)GM=100N（2)=(3）OC=5m（4）F=100N(14年?yáng)|城二模）40．（7分）如圖23所示，放在水平地面上的杠桿AC能以B點(diǎn)為支點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，AC=0.8m，BC=0。6m。細(xì)繩的一端系在杠桿的A端，另一端繞過(guò)動(dòng)滑輪固定在天花板上,物體E掛在動(dòng)滑輪的掛鉤上，動(dòng)滑輪的質(zhì)量m0=1kg.物體H通過(guò)細(xì)繩掛在杠桿的C端，物體H的質(zhì)量mH＝2kg，體積VH＝1000cm3。在物體H下有一個(gè)墊塊D,H與D放在一個(gè)大水槽F中，杠桿、細(xì)繩的質(zhì)量及摩擦均忽略不計(jì)，g取10N/kg。（1)為使杠桿AC保持水平平衡,求物體E的最大質(zhì)量m; 圖23ACB天花板EHDF(2）若將墊塊D撤走，并往水槽F中注水，為使杠桿A圖23ACB天花板EHDF(1）m＝11kg（2）＝5kg(2014年豐臺(tái)二模）39?？萍夹〗M制造了一個(gè)裝置,圖27為原理示意圖，MN為水平軌道,軌道上套著滑套H.固定在底座D上的電動(dòng)機(jī)乙通過(guò)定滑輪能使H沿軌道向左滑動(dòng)。已知底座放置在水平地面上，底面積為100cm2，電動(dòng)機(jī)乙和底座共重50N.固定在地面上的電動(dòng)機(jī)甲通過(guò)滑輪組，以0.2m/s的速度勻速提升物體A時(shí)，電動(dòng)機(jī)作用在甲繩端的拉力為F1,滑輪組的機(jī)械效率為。勻速提升物體B時(shí)，電動(dòng)機(jī)甲作用在繩端的拉力為F2,且。已知物體A、B的體積相同,密度之比ρ甲∶ρ乙=7∶12。（不計(jì)繩重及輪與軸間的摩擦，g取10N/kg)求：（1）提拉物體A時(shí)的機(jī)械效率；(2）若物體A重14N，電動(dòng)機(jī)甲勻速提升物體A,3s時(shí)間內(nèi)所做的功。（3)當(dāng)物體B懸在空中，滑套H以0.1m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)乙繩端拉力T圖27圖27（1）（2）（3）（2014年密云二模）第38題圖甲OBAAP338．如圖所示，以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿AO可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，P為AO的中點(diǎn)。細(xì)繩的一端系于杠桿的A端，另一端水平向右拉繞過(guò)定滑輪并系于長(zhǎng)方體A上表面中央。球B沒(méi)于水中并用細(xì)繩懸掛于P點(diǎn)。杠桿在如圖所示的位置處于平衡狀態(tài)。球B受到的浮力為F浮,球B的體積為VB，受到的重力為GB，長(zhǎng)方體A的體積為VA，受到的重力為GA。長(zhǎng)方體A受到的支持力為N.已知：AO=8m,α=30度,=,，，√=1.7.求:長(zhǎng)方體A的密度第38題圖甲OBAAP3=3。4103kg/m3圖25（2014年朝陽(yáng)二模）40．如圖25所示,工人站在水平地面，通過(guò)滑輪組打撈一塊沉沒(méi)在水池底部的實(shí)心金屬物體A．工人用力將物體A豎直慢慢拉起，在整個(gè)提升過(guò)程中,物體A始終以m/s的速度勻速上升．物體A沒(méi)有露出水面之前滑輪組的機(jī)械效率為,工人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為；當(dāng)物體A完全露出水面之后滑輪組的機(jī)械效率為,工人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為．當(dāng)物體A重為320N，動(dòng)滑輪重40N，工人雙腳與地面的接觸面積是400，Pa，繩重、水的阻力及滑輪輪與軸間的摩擦均可忽略不計(jì)，取10N/kg，求：圖25（1)當(dāng)物體A剛離開(kāi)底部,受到水的浮力;（2）金屬A的密度；（3)當(dāng)物體A完全露出水面以后，人拉繩子的功率;（4）與的比值．(1）F?。?0N（2）ρA＝8×103kg/m3（3）p人＝36W(4）η1∶η2＝63∶64（14年大興二模)40.如圖21是工人提升重物的示意圖。配重M的底面積為5×10—2m2，放在地面上對(duì)地面的壓強(qiáng)P0為6×104Pa?；咥、B的質(zhì)量均為3kg，滑輪C的質(zhì)量與A、B不同；杠桿EH可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),OE∶OH=3∶5。小成受到的重力為600N,他通過(guò)細(xì)繩在H點(diǎn)施加豎直向下的拉力時(shí)，重物M剛好被提起，此時(shí)杠桿在水平位置平衡，小成對(duì)地面的壓力為285N。（不計(jì)繩重、杠桿EH重、滑輪與軸之間的摩擦，g取10N/kg）DMABC圖21DMABC圖21OHHEM(2)動(dòng)滑輪C的重力GC；（3）提升重物M時(shí)滑輪組的機(jī)械效率；(保留兩位小數(shù))（4）該工人最多可提起多重的物體。(1）（2）（3)（4）（14年門(mén)頭溝二模）40.圖22甲是利用滑輪組打撈水中物體的簡(jiǎn)化模型示意圖，圖中虛線框里是滑輪組（未畫(huà)出），工人師傅用該裝置從水中打撈物體A。當(dāng)物體A在水中以0.3m/s的速度勻速上升時(shí)，工人師傅對(duì)滑輪組繩子自由端的拉力為F1,此時(shí)地面對(duì)工人師傅的支持力為N1,滑輪組的機(jī)械效率為η1；當(dāng)物體A完全露出水面以0。1m/s的速度勻速上升時(shí)，工人師傅對(duì)滑輪組繩子自由端的拉力為F2，此時(shí)地面對(duì)工人師傅的支持力為N2，滑輪組的機(jī)械效率η2為80%。拉力F1、F2做的功隨時(shí)間變化的圖像分別如圖22乙中①、②所示。已知：工人師傅的質(zhì)量為60kg，物體A的質(zhì)量為120kg，N1與N2之比為4∶3。不計(jì)繩的質(zhì)量，不計(jì)滑輪與軸的摩擦，以及在水中上升時(shí)水對(duì)物體的阻力。求：(1）動(dòng)滑輪的重力；（2)滑輪組的機(jī)械效率η1的大小。圖圖22乙W/J0t/s①②甲A（1）（2）（14年懷柔二模）圖21CEDO41．如圖21所示是某科技小組設(shè)計(jì)的一個(gè)提升重物的裝置，CD是一個(gè)以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸的水平杠桿，CO：OD=3：2?；喗M固定在杠桿C點(diǎn),通過(guò)固定在水平地面的電動(dòng)機(jī)勻速提升重物，每個(gè)滑輪的質(zhì)量均為m0。放置在水平地面上的配重E通過(guò)細(xì)繩豎直拉著杠桿D點(diǎn)，使杠桿CD始終保持水平平衡，配重E的質(zhì)量mE為100kg。當(dāng)電動(dòng)機(jī)用拉力F1勻速提升重物A時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為η1，物體A勻速上升的速度為v1;當(dāng)電動(dòng)機(jī)用拉力F2勻速提升重物B時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為η2，物體B勻速上升的速度為v2。在勻速提升重物A、B的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)的功率保持不變。已知F2—F1=50N，v1:v2=5:4,η2=90％。細(xì)繩和杠桿的質(zhì)量、滑輪與軸的摩擦均忽略不計(jì)，g取圖21CEDO（1）拉力F1的大小;（2）滑輪組的機(jī)械效率η1；（3）當(dāng)電動(dòng)機(jī)用拉力F2勻速提升重物B時(shí),配重E對(duì)地面的壓力N(1）F1=200N(2）（3)N=GE—FD2=mEg-FD2=100kg×10N/kg—862。5N=137.5N（14年通州二模）圓柱形物體A和B通過(guò)細(xì)線懸掛在圓柱