初中物理力学压轴精选拔高难题3.docx
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初中物理力学压轴精选拔高难题3
初中物理----力学压轴精选拔高难题3
11.质量为80kg的工人利用滑轮组按如图23所示的方式把货物和人运到高处。
第一次运送时,放入货箱的货物质量为140kg,工人用力F匀速拉绳,货箱以1
0.1m/s的速度匀速上升,货箱对工人的支持力为N,滑轮组的机械效率为η;11
,工人用力F匀速拉绳的功率为第二次运送时,放入货箱的货物质量为120kg2
P,货箱以0.2m/s的速度匀速上升,货箱对工人的支持力为N。
N与N之比为22124:
5(不计绳重及滑轮摩擦,g取10N/kg)求:
(1)货箱和动滑轮的总质量m
(2)功率P2
(3)机械效率η(计算结果保留到小数点后两位)1
图23
12.图22是工人用滑轮组提升水中实心物体A的示意图。
当物体A完全在水面下
被匀速提升到杠杆刚好水平时,工人对绳子的拉力为F,各段绳子都竖直,A4工人对水平地面的压强为0.4×10Pa,水平地面对工人的支持力为N,3OA=2OB,已知物体A的体积为800dm,工人的质量为70kg,双脚与地面的2接触面积为500cm,动滑轮的重力为400N。
不计绳重、滑轮与轴的摩擦、
杠杆的重力以及水的阻力,(g取10N/kg)求:
(1)物体A所受的浮力为多少牛?
3
(2)物体A的密度为多少千克/米,
图22
1/9
38.如图21所示是一套提升装置的结构示意图,杠杆OC可绕固定点O在竖直平面内转动,OD:
DC=1:
9,系在杠杆D端的细绳通过定滑轮E与物体B的一端相连,滑轮组Y由定滑轮Z和动滑轮H组成,滑轮组Y的自由端细绳通过定滑轮M与物体B的另一端相连,整个装置在同一竖直平面内。
小明通过定滑轮拉动C端的细
,当物体A始终浸没在水中且匀速上升时,小明对地绳提升水中实心均匀物体A4面的压力为N,对地面的压强为1.6×10Pa,滑轮组Y的自由端细绳对物体B向右1
的拉力为T;当小明利用装置把物体A完全拉出水面,物体A在空中匀速上升时,1
。
已知:
小明对地面的压力为N,滑轮组Y的自由端细绳对物体B向右的拉力为T22小明所受重力为660N,在所有拉动过程中,小明始终双脚着地,每只脚与地面233的接触面积为125cm,物体A的密度为2×10kg/m,N:
N=8:
3,T:
T=101:
201,1212(不计绳重和细绳与滑轮间的摩擦及水对物体A的阻力,g取10N/kg)求:
(1)物体A在空中匀速上升时,小明对地面的压力N为多少;2
(2)水平地面对物体B的摩擦力大小和动滑轮组H所受的重力大小分别是多
少。
ODC
ZEMYB
H
A
图21
39(图24是利用液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。
A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞,吊臂OB始终处于水平状态。
作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提起重物。
当重物在水中匀速上升时起重机对地面的压力为F,柱塞E对吊臂的支撑力为N,滑轮组11的机械效率为η;重物被完全提出水面后匀速上升时起重机对地面的压力为F,21
柱塞E对吊臂的支撑力为N,滑轮组的机械效率为η。
已知动滑轮A的质量m22A为250kg,重物被拉出水面后上升的速度v为0.2m/s,55F为1.2×10N,F为1.5×10N,N:
N=13:
25。
若吊1212FOB臂、定滑轮、钢丝绳的重以及机械摩擦不计,g取E10N/kg,求:
GCD
(1)被打捞的重物浸没在水中时受到的浮力F的大浮A
小;
(2)滑轮组的机械效率η与η之比;12
(3)被打捞的重物完全提出水面后,卷扬机牵引力。
图24
2/9
38(如图24是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。
该装置主要由滑轮C、D,物体A、B以及轻质杠杆MN组成。
物体A通过细绳与滑轮C相连,物体B通过细绳与杠杆相连。
杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动,杠杆始终在水平位置平衡,2且:
=1:
3。
物体受到的重力为100N,的底面积为0.04m,高1m。
当物MOMNBA
体恰好浸没在水中时,物体对电子秤的压力为;若水位下降至物体恰好ABFA1
完全露出水面时,物体对电子秤的压力为,已知:
每个滑轮的重力为20N,BF2
:
=27:
7。
滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,取10N/kg。
FFg12
求:
(1)物体的底部距水面深为0.75m时,AM
A受到的浮力F。
浮
(2)物体A的密度ρ。
A,(3)如果把细绳由N端向左移动到N处,电子‘秤的示数恰好为零,NN:
MN=17:
60,此
时物体A露出水面的体积V。
露
电子秤
39(如图30所示,科技馆里甲、乙两位同学利用滑轮组把自己匀速提升至高处。
图24如图31甲所示,甲同学匀速提升自已时的拉力F为120N,滑轮组提升甲同学的机1
械效率为η;如图31乙所示,乙同学利用另一套滑轮组匀速提升自已时的拉力F12为80N,滑轮组提升乙同学的机械效率为η。
已知η:
η=10:
9,甲同学匀速提升212
自己时对吊板的压力N与乙同学匀速提升自己时对吊板的压力N之比为19:
23,甲、12
乙两位同学拉力的功率相等。
不计绳重和滑轮轴摩擦。
求:
(1)在匀速提升自己时,甲、乙两同学上升速度之比;
(2)甲、乙两位同学各自所受的的重力G和G。
甲乙
3/9
37、建筑工人使用如图28所示装置,将质量分布均匀的长方体水泥板M吊起后放人水中。
工人通过控制电碳徽A和电动机B,始终保持水泥板M所受拉力竖直向上。
当电动机A对绳的拉力为零时,电动机A对地面的压强为p;当0水泥板M一端被竖直滑轮组拉起,另一端仍停在地面上,且水泥板M与水平地面成某角度时,电动机A对地面的压强为p;当水泥板M被竖直滑轮组拉离1
地面时,电动机A对地面的压强为p;当将水泥板M被悬挂着浸没在水中时,23对地面的压强为。
已知:
水泥板的体积氏为0.1m,电动机ApM3
=5250Pa,=10250Pa,=5250Pa,不计绳重,p,p,p,p,p,p,p,p,p1*******0
和轴摩擦.(g取10N/kg)求:
(1)竖直滑轮组中动滑轮的总重力G;动
(2)水泥板M所受重力G;M
(3)竖直滑轮组提拉水泥板M将其立
起的过程中机械效率η。
(结果保留两
位有效数字)
40(在图24所示的装置中DC,3m,OD=1m,A、B两个滑轮的质量均为2kg,A是
边长为20cm、密度为的正方体合金块,当质量为60kg的人用80N,F,11
的力沿竖直方向向下拉绳时,合金块A
全部浸没在密度为的液体中,杠杆恰,2
好在水平位置平衡,此时人对地面的压
4/9
4强为;若人缓慢松绳,使合金块下降并与容器底接触(但不P,1.3,10Pa1
密合),当人用60N的力向下拉绳时,人对地面的压强为,容器底对AF,P22
的压强为。
(杠杆DC的质量不计,、)P,:
,3:
1取g,10N/kg312
求:
(1)液体的密度;,2
(2)。
(7分)P、P23
38(图22是某科研小组设计的高空作业装置示意图,该装置固定于六层楼的顶部,从地面到楼顶高为18m,该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。
悬挂机构由支架AD和杠杆BC构成,CO:
OB=2:
3。
配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端,2其质量m=100kg,底面积S=200cm。
安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮M、动E
滑轮K、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成。
电动机Q和吊篮的总质量m=10kg,定滑轮M和动滑轮K的质量均为m。
可利用遥控电动机拉动绳子H端,0K
通过滑轮组使吊篮升降,电动机Q提供的功率恒为。
当提升装置空载悬空静止P
4时,配重E对楼顶的压强p=4×10Pa,此时杠杆C端受到向下的拉力为F。
科研0C人员将质量为m的物体装入吊篮,启动电动机,当吊篮平台匀速上升时,绳子H1
端的拉力为F,配重E对楼顶的压强为p,滑轮组提升物体m的机械效率为η。
111物体被运送到楼顶卸下后,科研人员又将质量为m的物体装到吊篮里运回地面。
2
吊篮匀速下降时,绳子H端的拉力为F,配重E对楼顶的压强为p,吊篮经过2230s从楼顶到达地面。
已知p:
p=1:
2,F:
F=11:
8,不计杠杆重、绳重及摩擦,1212
g取10N/kg。
求:
AB
(1)拉力F;C
(2)机械效率η;
C(3)功率P。
O
定滑轮M
E
D楼顶动滑轮K
QH5/9
图22
-2338(如图26所示,物体A重1000N,其体积为4×10m,B、C都是完全相同的B动滑轮;杠杆DE可绕O点在竖直平面内转动,OE?
OD,2?
1。
小成受到的重力为600N,当物体A完全浸没在水中时,他通过细绳在E点施加竖直向下的拉力F,杠杆在水平位置平衡,小成对地面的压强为p;当物体A有一半体积露出水11
面时,小成在E点施加竖直向下的拉力F,杠杆仍在水平位置平衡,小成对地面2的压强为p,已知p?
p,5?
3,杠杆ED和细绳的质量,以及滑轮的轴摩擦均212
忽略不计。
求:
(1)物体A浸没在水中受到的浮力;
(2)动滑轮B受到的重力G;动ODE(3)小成在E点施加竖直向下的拉力F。
2
CE
B
A
39(如图甲所示,杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动,水平地面上的配重
乙通过细绳竖直拉着杠杆B端。
已知AO:
OB=2:
5,配重乙与地面的接触面2积为S且S=0.04m。
当在动滑轮下面挂上重200N的物体甲静止时,竖直向
上拉绳子自由端的力为,杠杆在水平位置平衡,此时配重乙对地面的压强T1
为P且P=8800Pa;如果在物体甲下面挂一个质量为动滑轮质量5倍的物体11
丙,并把物体丙浸没在水中静止时,竖直向上拉绳子自由端的力为T,杠杆2
在水平位置平衡。
此时配重乙对地面的压强为P且P=8200Pa。
已知物体丙22-33的质量与体积的关系的图像如图乙所示,配重乙的体积为5×10m,如果不
计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦,取g=10N/kg。
求配重乙的密度。
(
Fm/gABO20
156/9
乙10甲
5
39(如图19所示支撑杠杆水平平衡的支架AOB随物体M在液体中能上下运动自33动升降,物体M的密度为2.7×10kg/m,轻质杠杆L?
L,2?
5。
某同学质量OAOB
为60kg,利用这个装置进行多次实验操作,并将实验数据记录于表格中(表格中F为物体所受的浮力、h为物块浸入液体的深度,P为液体对容器底部的压强),浮
在各次操作过程中可认为杠杆始终保持水平。
其中一次实验用力F拉动绳自由1端匀速竖直向下运动,该同学对地面的压强为独立站在地面时对地压强的一半,滑轮组的机械效率η,90,。
已知,物体M浸没在液体中时,液体深度1.8m(绳
10N/kg)。
的重力、滑轮与轴的摩擦及液体对物体的阻力不计。
g
F/N1002003456660浮
00000000000
h/m0.10.2000000.
.3.4.5.6.78
P/p1671691111118a
257572257425772580008000000求:
(1)拉力F的大小;1
(2)液体的密度;
(3)物体M完全露出液体表面时,滑轮组的机械效率(百分号前面保留整数);
AOB
M
C
图19
7/9
2U,R
37(如图25所示是某种健身器械的示意图,轻质支架固定在轻质杠杆PQ两端,O为支点,PO?
OQ=1?
4。
液压装置B可使支架获得与作用在踏板上的力大小相同、竖直向下的压力,配重A重G=1500N悬挂在滑轮组下方,其下表面与支架A
接触,动滑轮重G=100N。
人对滑轮轴处手柄施水平向右的拉力F=200N时,杠动,,,杆恰在水平位置平衡。
为加大训练强度,将支点移至O处,PO?
OQ=1?
1,人对手柄施水平向右的拉力F,同时对踏板施压力N,配重A以v=0.2m/s的速11
度竖直向上略微提升,杠杆P端匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率,,,,,,,为η。
继续加大训练强度,增加的配重为G,同时移动支点至O处,PO?
O1A
=4?
1,人对手柄施水平向右的拉力,此时对踏板施压力,配重被竖直向QFN22上匀速的略微提升,杠杆P端被匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率为η。
滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,F?
F?
F=1?
2?
3,212N?
N=3?
11。
12
求:
(1)拉力F的功率,。
1,
(2)增加的配重G。
A
(3)η?
η。
12
图25
37.某工厂设计了一个蓄水池,如图25所示,水源A罐的液面高度h=3m,且保12持不变。
罐底有一个小出水口,面积为S,S=0.1m.孔下通过一个截面积为S1122活塞与杠杆BC相连,S=0.24m。
杠杆可绕B端上下转动,另一端有一个中空的22圆柱体浮子,横截面积为S,S=0.8m,BO是33
1杠杆总长的。
原设计打算当杠杆水平时,浮3
子浸入水深为h,h=0.7m,活塞恰好能赌住22
出水口,但在使用时发现,活塞离出水口尚
有一小段距离时,浮子便不再上浮,此时浮
8/9
图25
子浸入水深为h,h=1m,为了使活塞自动堵住出水口,只得将浮子的质量减去33
一部分,设减去的质量为m′。
(g取10N/kg,杠杆水平时,认为BO仍是杠杆总
1长的,活塞及连杆和杠杆的质量均不计,杠杆所受浮力不计,浮子浸入水中体3
积变化引起的蓄水池液面变化忽略不计。
)试求
)活塞应上升的高度是多少;(1
(2)浮子应减去质量m是多少。
′
39、某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示。
图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。
小亮站在地面上通过滑轮组提升重物,滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成。
小亮以拉力F匀速1竖直提升物体A的过程中,物体A的速度为υ,滑轮组的机械效率为η。
小亮1A以拉力F匀速竖直提升物体B的过程中,物体B的速度为υ,滑轮组的机械效22
率为η。
拉力F、F做的功随时间变化的图像分别如图乙中?
、?
所示。
已知:
B12
υ=3υ,物体A的体积为V,物体B的体积为V,且3V=2V,物体A的密度为12ABAB
ρ,物体B的密度为ρ,且8ρ=7ρ。
(不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦)ABAB
求:
机械效率η与η之差。
AB
9/9
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