届中考物理线下教学总复习题型专练计算题简单机械与压强浮力综合.docx

1、届中考物理线下教学总复习题型专练计算题简单机械与压强浮力综合2020年中考题型专练：计算题（简单机械与压强、浮力综合）1.如图所示，是考古工作队在贵港罗泊湾码头用起重机沿竖直方向匀速向上打捞一个体积为0.5 m3、质量为1.2 t的圆柱体文物的情景B为起重机的配重，OA为起重机的起重臂，AB25 m，OB5 m，若在整个打捞过程中，文物始终保持0.3 m/s的速度不变(江水的密度为1.0103 kg/m3，g取10 N/kg，起重机横梁重力和滑轮重力及摩擦均不计)求：(1)文物从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小(2)在整个打捞文物的过程中，起重机的拉力做功的最小功率(3)为了使起重

2、机不翻倒，起重机的配重B的质量至少是多少？2.同学们在研究杠杆的平衡时，他们首先将装有某液体的圆柱形容器放在水平放置的电子台秤上(容器底面积S容0.02 m2)，台秤的示数为8 kg.然后人站在水平地面上通过可绕O点转动的杠杆BC和轻绳将长方体A逐渐缓慢放入该液体中，直到A的上表面与液面相平，液体未溢出，此时杠杆在水平位置保持平衡，如图甲所示已知：A的底面积为SA0.01 m2，重力GA50 N，人的重力G人518 N，鞋与地面的总接触面积S鞋500 cm2.当A从接触液面到恰好浸没时，A的下表面受到的液体压强随浸入液体深度的变化图像如图乙所示(g10 N/kg，杠杆、轻绳质量均不计，轻绳始终

3、竖直)求：(1)长方体A未放入液体中时，容器对台秤的压强(2)容器中液体的密度(3)杠杆在水平位置平衡时，杠杆B端轻绳对长方体A的拉力(4)杠杆在水平位置平衡时，人双脚站立对地面的压强为p1104 Pa.则OB与OC的长度之比为多少？3.图甲是某起重船的示意图，A处为卷扬机，吊臂前端滑轮组如图乙所示在一次吊装施工中，当起重船从运输船上吊起重物时，起重船浸入海水中的体积增加了18 m3, 重物在空中匀速竖直上升了3 m，所用时间为30 s已知动滑轮总重为2104 N，不计钢丝绳重及摩擦(海水1.0103 kg/m)(1)求该重物的重力是多少？(2)求钢丝绳拉力F做功的功率是多少？(3)求该重物在

4、空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率4.如图所示，一个质量600 kg、体积0.2 m3的箱子沉入5 m深的水底，水面距离地面2 m，若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.5 m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重100 N(不计绳重、摩擦和水的阻力，水1.0103 kg/m3，g10 N/kg)求：(1)箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强；(2)箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；(3)物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率；(4)整个打捞过程中，请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值5.体重为500 N的同学用一根绳子通过甲图所示的

5、滑轮组能够提起重力为400 N的物体A，此时绳子达到最大承受力(若物体再增重绳子将断裂)，不计绳重和摩擦，g取10 N/kg.求：(1)如甲图所示，将物体A匀速提高2 m，对物体做的有用功是多少？(2)若在(1)中提升物体A时，滑轮组的机械效率为80%，脚与地面的总接触面积为 4102 m2，则人对地面的压强是多少？(3)该同学仍用这根绳子和滑轮，组成如乙图所示的滑轮组，利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为0.2 m的正方体B(不计水的阻力)，当提到B的下表面所受水的压强为1.5103 Pa时，绳子断裂，则在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是多少？(4)正方体B的密度是多少？(计算结果用

6、科学记数法表示，并保留到小数点后一位)6. 如图所示装置中，轻质杠杆AB可以绕O点在竖直平面内自由转动，A端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连，在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住，使其始终保持水平平衡在滑轮组的下方，悬挂一重为40 N的圆柱形物体C，开始时此物体刚好浸没在圆柱形容器内的水中，此时绳子对杠杆A端的拉力为12 N.已知杠杆O点两侧的长度关系为AO2OB，圆柱形物体C的底面积为100 cm2、高为12 cm，圆柱形容器的底面积为500 cm2，不计绳重和摩擦(水1.0103 kg/m3)求：(1)物体C浸没在水中受到的浮力；(2)利用该滑轮组在空气中匀速提升物体C时滑轮组的机械效率；(3

7、)打开圆柱形容器下方的阀门K，向外释放3 kg的水，此时容器底部受到水的压强的变化量；(4)在上述释放水的过程中，杠杆B端所受最大拉力7. 如图所示，轻质杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动，水平地面上重力为500 N的配重N通过细绳竖直拉着杠杆B端. 圆柱形物体M的重力为1.5103 N，每个滑轮重力相同，均为60 N；AOOB25. 圆柱形物体M的体积为0.06 m3，配重N与地面的接触面积为0.05 m2. 使用过程中，圆柱形物体M始终保持匀速上升，杠杆始终在水平位置平衡. 不计绳与滑轮间的摩擦，不考虑水流等因素影响，g取10 N/kg.求：(1)物体M上表面未露出水面时受到的浮力；(2

8、)物体M浸没在水中匀速上升时，人对绳子的拉力；(3)物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率；(4)若人的质量为50 kg，配重N对地面最小的压强. 参考答案1. 解：(1)文物从开始上升直至刚露出水面的过程中始终浸没，即V排V物0.5 m3则此时的浮力F浮G排水gV排1.0103 kg/m310 N/kg0.5 m35103 N(2)文物未露出水面前起重机所受的拉力最小，此过程中起重机的拉力FGF浮mgF浮1.2103 kg10 N/kg5103 N7103 N起重机拉力做功的最小功率PFv7103 N0.3 m/s2.1103 W(3)为了使起重机不翻倒，则起重机A端承受的最大拉力FAG

9、1.2104 N，起重机平衡时有FA(ABOB)GBOB，所以1.2104 N(25 m5 m)GB5 m解得GB4.8104 N故起重机的配重B的质量至少为mB4.8103 kg2. 解：(1)台秤受到的压力FGmg8 kg10 N/kg80 N容器对台秤的压强p4103 Pa(2)由图像2可知，h20 cm0.2 m时，p2 000 Pa，由pgh可得液体的密度1.0103 kg/m3(3)由图像可知，物体A的高度h20 cm 0.2 m，VASAh0.01 m20.2 m2103 m3A物体受到的浮力F浮液gV排液gVA1.0103 kg/m310 N/kg2103 m320 N所以F拉

10、BGAF浮50 N20 N30 N(4)人对地面的压力F压pS鞋1104 Pa500104 m2500 NF拉CG人F支G人F压518 N500 N18 N由杠杆平衡条件可得：F拉BOBF拉COC，353. 解：(1)起重船增大的浮力F浮海水gV排1.0103 kg/m310 N/kg18 m31.8105 N因为起重船始终漂浮，所以重物的重力GF浮1.8105 N(2)重物在空中匀速上升过程中钢丝绳的拉力F(GG动)(1.8105 N2104 N)5104 N拉力所做的功W总FsFnh5104 N43 m6105 J拉力做功的功率P2104 W(3)W有Gh1.8105 N3 m5.4105

11、 J滑轮组的机械效率90%4. 解：(1)箱子在水底时下表面的深度为h5 m，此时箱子下表面底部受到水的压强为pgh1103 kg/m310 N/kg5 m5104 Pa(2)箱子完全浸没时受到的浮力为F浮gV排1.0103 kg/m310 N/kg0.2 m32103 N(3)物体完全露出水面后，已不受浮力，整套装置克服箱子重力做的功是有用功，W有Ghmgh600 kg10 N/kg2 m1.2104 J绳子自由端的拉力F3 050 N则拉力所做的总功为W总Fs3 050 N22 m1.22104 J则此时滑轮组的机械效率为98.4%(4)整个打捞过程中，箱子的运动速度不变，绳端速度v1 m

12、/s，根据PFv可知，绳端拉力F最大时，电动机的输出功率最大当箱子离开水面时，箱子不受浮力作用，此过程中拉力F最大，F3 050 N，最大功率为PFv3 050 N1 m/s3 050 W5. 解：(1)对物体做的有用功W有GAhA400 N2 m800 J(2)拉力所做的总功W总1 000 J由W总F甲s知绳子自由端受到的拉力F甲250 N人对地面的压力F压G人F甲500 N250 N250 N人对地面的压强p6.25103 Pa(3)由pgh知物体B浸在水中的深度hB0.15 m物体B所受的浮力F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg0.2 m0.2 m0.15 m60 N(4)

13、不计绳重和摩擦，F(G物G动)，则动滑轮所受的重力G动2F甲GA2250 N400 N100 N绳子的最大承重FF甲250 N，乙图中绳子断裂时动滑轮受到向下的拉力F拉nFG动3250 N100 N650 N正方体B的重力GBF拉F浮650 N60 N710 N正方体B的质量mB71 kg正方体B的密度8.9103 kg/m36. 解：(1)物体C的体积VCSCh100104 m20.12 m1.2103 m3当物体C浸没在水中时，V排VC1.2103 m3物体C受到的浮力F浮G排水gV排1.0103 kg/m310 N/kg1.2103 m312 N(2)当物体C浸没在水中时，绳子对物体C的

14、拉力FCGCF浮40 N12 N28 N由题图可知，有3股绳子承担物重，则n3此时绳子对杠杆A端的拉力FA(FCG轮)12 N解得动滑轮的重力G轮8 N在空气中匀速提升物体C时滑轮组的机械效率0.83383.3%(3)向外释放3 kg的水，则由得释放水的体积V水3103 m3此时容器内水面下降的高度h0.075 m由pgh可知此时容器底部受到水的压强的变化量p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.075 m750 Pa(4)由题可知，绳子对杠杆A端的拉力越大，杠杆B端所受拉力也越大因此在放水过程中，物体C所受浮力最小时，绳子对杠杆A端的拉力最大，杠杆B端所受拉力也最大此时物体C所受到

15、的浮力F浮水gSC(hh)1.0103 kg/m310 N/kg100104m2(0.12 m0.075 m)4.5 N此时绳子对杠杆A端的拉力FA(GCG轮F浮) (40 N8 N4.5 N)14.5 N由杠杆平衡条件得：FAOAFBOBFB29 N即杠杆B端所受最大拉力为29 N7. 解：(1)由于物体M的体积为0.06 m3，当物体M上表面未露出水面时，V排V0.06 m3物体M受到的浮力F浮水gV排1103 kg/m310 N/kg0.06 m3600 N(2)由图可知，n3，则物体浸没在水中匀速上升时，人对绳子的拉力F1(G物F浮G轮) (1.5103 N600 N60 N)320 N(3)物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率 93.75%(4)由图可知，若M完全离开水面后，杠杆A端受力最大，杠杆B端对配重的拉力最大，此时配重N对地面压强最小当物体M完全离开水面后，人对绳的拉力F2 (G物G轮) (1.5103 N60 N)520 N由于人对绳的拉力F2G人500 N，故人对绳的拉力最大取F3500 N对杠杆A端受力分析，此时杠杆A端所受拉力FA2 F3 G定2500 N60 N1 060 N由杠杆平衡原理得：FAOAFBOB即FB424 N此时配重N对地面的压力FGFB500 N424 N76 N配重N对地面最小的压强p1 520 Pa