新编中考物理力学压轴题真题及答案Word文档格式.docx

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求：

（1）金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率P1；

（2）动滑轮M的质量m0；

（3）被打捞金属材料的密度ρ金。

2．如图22甲，轻质杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动，水平地面上的配重N通过细绳竖直拉着杠杆B端，使用过程中杠杆始终在水平位置平衡。

已知AO：

OB=2：

5。

当圆柱形物体M浸没在水面以下匀速上升时，作用在绳子自由端的拉力为F1，配重N对地面的压强为P1，滑轮组的机械效率为η1；

当物体M的上表面露出水面20cm时，作用在绳子自由端的拉力为F2，配重N地面的压强为P2，滑轮组的机械效率为η2；

当物体M全部露出水面后匀速上升时，作用在绳子自由端的拉力为F3，配重N对地面的压强为P3，滑轮组的机械效率为η3；

已知滑轮组中大小两种滑轮的质量之比为9：

2，配重N的质量为64.8kg，物体M的底面积为600cm2，物体M的质量与体积的关系的图像如图22乙所示，若F1：

F2＝5：

6，P1：

P3＝6：

5，（不计水的阻力、绳重和摩擦，g取10N/kg），求：

（1）当滑轮组的机械效率为88%时，物体M受到的浮力；

（2）出水后如果物体M以0.1m/s的速度匀速上升，小明作用在绳子自由端拉力F3的功率。

图22甲图22乙

3．如图19甲所示是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。

通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V＝0.6m3。

若在打捞前起重机对地面的压强p0＝1.9×

107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了0.6×

107Pa，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了0.8×

107Pa。

假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力N1与N2之比为10∶13，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图19乙所示。

吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。

（g取10N/kg）求：

（1）被打捞物体的重力；

（2）重物出水前滑轮组的机械效率；

（3）重

物出水前匀速上升的速度。

甲

4.工人用图25所示装置，打捞深井中的边长为30cm的正方体石料，石料的密度为3103kg/m3。

装置的OC、DE、FG三根柱子固定在地面上，AB杆可绕O点转动，AO:

OB=1:

2，边长为L的正立方体配重M通过绳竖直拉着杆的B端。

现用绳子系住石料并挂在滑轮的钩上，工人用力沿竖直方向向下拉绳，使石料以0.2m/s的速度从水中匀速提升。

AB杆始终处于水平位置，绳子的质量、轮与轴间的摩擦均不计，g取10N/kg。

（1）如果石料在水中匀速上升时滑轮组的机械效率是η1，石料完全离开水面后滑轮组的机械效率是η2，且η1：

η2=83:

84，求石料在水中匀速上升过程中，工人拉绳的功率多大？

（2）若石料在水中匀速上升时，配重对地面的压强为6500帕，石料完全离开水面后，配重对地面的压强为4812.5帕；

求配重M的密度。

（7分）

5.质量为60kg的小明站在水平地面上，利用如图21甲所示装置提升物体A。

物体A的质量mA为74kg，底面积SA为2×

10-2m2。

当小明施加竖直向下的拉力为F1时，物体A未被拉动，此时物体A对地面的压强p为5×

103Pa，小明对地面的压强为p1；

当小明施加竖直向下的拉力为F2时，物体A恰好匀速上升，拉力F2做的功随时间变化的图象如图21乙所示。

小明对地面的压强为p2，且p1：

p2=16:

15。

已知B、C、D、E四个滑轮的质量相同，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。

（1）当小明施加竖直向下的拉力F1时，物体A对地面的压力FN；

（2）每个滑轮所受的重力G0；

（3）小明施加竖直向下的拉力F2时，物体上升的速度。

6.如图21所示，一根长10m粗细不均匀的金属路灯杆，放在水平地面上。

工人竖直向下用力F1拉甲滑轮组的绳端，使路灯杆的A端恰好离开地面时，人对地面的压力为N1，匀速略微向上提起路灯杆的过程中，滑轮组的机械效率保持不变为η1；

当该工人竖直向下用力F2拉乙滑轮组的绳端，使路灯杆的B端恰好离开地面时，人对地面的压力为N2，匀速略微向上提起路灯杆的过程中，滑轮组的机械效率保持不变为η2；

N1∶N2=4∶5，F1∶F2=9∶5，η1∶η2=10∶9。

每个动滑轮重均为50N，滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略，g=10N/kg。

（1）工人重G人。

（2）路灯杆重G杆。

（3）起重机将路灯杆保持水平状态吊起时，钢缆应系在何处？

7、人站在船上打捞沉没在河中的瓷器，船上的装置如图所示。

为了打捞重400N的瓷器，把瓷器放入一个合金制的筐内，合金筐重80N，瓷的密度是2.5×

103㎏/m3，合金的密度是8.0×

103㎏/m3。

不计绳子重和滑轮轴与轮的摩擦时，当人站在船上竖直向下缓慢匀速拉动绳子，拉动水中铁筐时，不计水的阻力，人对船板的压强为P1，滑轮组的机械效率为η1；

当铁筐离开水面后，保持人脚与船板的接触面积不变，人对船板的压强为P2，滑轮组的机械效率为η2。

若P1∶P2=77∶60，η1∶η2=30∶33，求人重和动滑轮重（g取10N/kg）。

图14

8、干簧管（也叫干簧继电器）具有比一般机械开关结构简单、体积小、工作寿命长等优点，如图22为干簧管的结构示意图。

其外壳是一根密封的玻璃管，管中装有两个铁质的弹性簧片电板，还灌有一种惰性气体。

平时，玻璃管中的两个由特殊材料制成的磁簧片是分开的。

当有磁性物质靠近玻璃管时，在磁场的作用下，管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触，簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路连通。

外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路也就断开了。

因此，作为一种利用磁场信号来控制的线路开关器件。

小美同学想用干簧管制作水位自动报警装置，设计了一个装置，其结构简图如图23甲所示，当水面有微小变化，经装置后都会将变化放大，进行报警。

在调整过程中，当在绳子自由端施加一竖直向下的力F，使物体A浸没在水中被匀速竖直向上吊起时，滑轮组装置的机械效率为80%，已知物体A的体积为200cm3。

小东同学为了使小美设计的装置更稳定，在小美设计的装置基础上，增加了一个杠杆，其设计简图如图23乙所示（干簧管所在电路此处没有画出），当杠杆水平时，物体A有一半体积露在水面外，绳子自由端悬挂重3N的永磁铁能使装置平衡，磁铁处于干簧管1和干簧管2水位报警器之间，当永磁铁沿竖直方向离平衡位置，到达上或下干簧管时，电路报警器就响起，已知

。

当水箱内换盛其它某液体x时，要想使杠杆仍能在原液面处处于平衡状态，起到报警作用，小东调节绳子自由端所挂永磁铁的质量，当永磁铁的质量为0.316Kg时，杠杆水平，装置处于平衡状态。

本题中细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对物体的阻力均忽略不计，g取10N/kg。

（1）物体A的密度是多少？

（2）所盛液体x的密度为多少？

9、如图22甲所示，渗水井的排水管的管口，恰好被一块底面积S为0.2m2，厚度d为0.2m的圆柱形石块A盖严，渗水井中有深度h为0.5m的水不能排放，小明站在地面上准备通过滑轮组将石块取出。

当石块刚刚被水平提起，且水未排出时，小明对绳子的拉力为F1，地面对小明的支持力为N1；

水被全部排出，当石块匀速上升时，小明对绳子的拉力为F2，地面对小明的支持力为N2，滑轮组的机械效率η为80%，小明拉绳的功率为P，石块上升的路程随时间变化的图像如图22乙所示。

已知：

小明所受重力G为8

00N，N1∶N2＝1∶3，g取10N/kg，不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。

（1）水未排出时，水对石块顶部的压力F；

（2）石块A的密度ρA；

（3）小明拉绳的功率P。

10、图23是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中AB是一个以O为支点的杠杆，且AO:

OB=3:

5，D是一个系在杠杆B端的配重物体，单独放在地面给地面压p0=3.15×

104Pa强。

人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体。

有一质量为70kg的工人站在水平地面上，他利用该装置以0.05m/s的速度匀速提升钢材A时，地面给工人支持力为N1，做功与时间变化如图24所示，对地面的压强p1=2.1×

104Pa；

他利用该装置匀速提升钢材B时，地面给工人的支持力为N2，N1:

N2=8:

3，工人向下的拉力为F2；

GA∶G动=3∶1，每个滑轮质量都相等，绳重及滑轮与轴的摩擦不计，不计杆的重力，g取10N/kg。

（1）工人提升钢材A时向下的拉力F1；

（2）工人提升钢材B时滑轮组的机械效率

（3）工人提升钢材B时配重D给地面的压强。

参考答案

1、.解：

（1）金属材料浸没在水中匀速上升时，电动机牵引绳子的功率为

P1=F1×

3v1=200N×

3×

0.2m/s=120W（2分）

（2）金属材料浸没在水中匀速上升时，以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象，受力分析图如图5所示，配重E的受力分析图如图6所示，杠杆上C点、B点受力分析图如图7所示。

（说明：

受力分析图正确得1分）

=FC1，

=FB1，FC1·

CO=FB1·

OB

=3F1+GQ+G0

FB1=

4（3F1+GQ+G0）

金属材料离开水面后匀速上升的过程中，以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象，受力分析图如图8所示，配重E的受力分析图如图9所示，杠杆上C点、B点受力分析图如图10所示。

=FC2，

=FB2，FC2·

CO=FB2·

=3F2+GQ+G0

FB2=

4（3F2+GQ+G0）

（1分）

解得：

G0=50N，m0=5kg（1分）

（3）金属材料浸没在水中匀速上升时，以动滑轮和被提升的金属材料为研究对象，受力分析图如图11所示，金属材料离开水面后匀速上升的过程中，以动滑轮和被提升的金属材料为研究对象，受力分析图如图12所示。

F1=F1，F2=F2

F浮+3F1=G0+G

3F2=G0+G

F浮=400N，G=950N（1分）

根据阿基米德原理F浮=ρ水gV，解得：

V=

=4×

10-2m3

金属材料密度ρ=

=

=2.4×

103kg/m3

（或2.375×

103kg/m3）（1分）

2、

当物体M浸没在水面以下匀速上升时，，对大动滑轮和物体M、杠杆及配重N平衡状态下的受力分析如图22甲所示。

图22甲

当物体M浸没在水面以下匀速上升时，，对大动滑轮和物体M、杠杆及配重N平衡状态下的受力分析如图2