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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date培优班力学综合题三2017-10-9-普通用卷力学综合题三2017-10-9 培优班力学综合题三2017-10-91.如图,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时,杠杆平衡把它们同时浸没在水中,杠杆仍然平衡,则下列说法可能正确的是() A.两球都是实心的B.大球实心,小球空心 C.大球空心,小球实心D.两球都空心,且空心部分体积相同2.如图所示,AB为一轻质
2、杠杆,O为支点,BO=2AO,AB两端分别悬挂实心铜球和实心铁球,杠杆在水平位置平衡,若将两球同时浸没在某液体中,液体的密度小于铜和铁的密度,则() A.杠杆仍能保持平衡B.铜球一端下降 C.铁球一端下降D.液体密度未知,故无法判断哪端下降3.如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计当拉力F为5牛时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到10牛时,下列分析正确的是() A.弹簧测力计的示数为20牛B.弹簧测力计的示数为0牛 C.木板仍向右做匀速直线运动D.小木块将保持静止4.如图,光滑长木板
3、AB可绕O转动,质量不计,A端用竖直绳与地板上拉着,在离O点0.4m的B处挂一密度为0.8103kg/m3;长20cm的长方形物体,当物体浸入水中10cm深处静止时,从盛水到溢水口的杯中溢出0.5N的水(g=10N/kg),求: 物体受到的浮力 物体的重力 当一质量为200g的球从0点以2cm/s的速度沿木板向A端匀速运动时,问球由O点出发多少时间,系在A端的绳拉力刚好为零? 5.如图所示,均匀木板AB的长度为6m,它可绕位于其中央的支点O转动,左端A通过细绳MA、NA分别系在天花板、地面上图示状态木板水平,细绳竖直且刚好绷紧现使一玩具小汽车从B端开上木板,并以0.5m/s速度匀速前进已知小汽
4、车的功率为2W,质量1kg,g取10N/kg求: (1)小汽车在木板上运动所受到的阻力的大小 (2)从驶上木板开始计时,10s时被拉紧的细绳是哪段?拉力是多大? 第二十六届全国初中应用物理竞赛试题6、(14分)小明某次在路边观察到,工人师傅们在安装水泥电线杆过程中要将地面上水平的电线杆“竖立”起来时,在地面上先挖了形状如图15所示的坑。地面处的坑口截面基本上是一个长方形,其宽度仅比电线杆的粗端直径略大一点,坑中从长方形的一边开始有一从地面直达坑底的斜坡。而另一边则是直上直下的,坑底基本上是一个正方形。请你回答:1为什么要挖成图15所示的深坑,而不挖成图16甲所示的仅比电杆略粗一点的深坑,或者如
5、图16乙所示的大口径的深坑?这样做有什么好处?2通过计算对比分析:如果已将电线杆水平放在坑口上方,且其粗端位于坑底右端正上方,现要把电线杆分别埋入图15、图16甲所示的两个坑中,则在竖起电线杆的开始阶段,对电线杆的细端分别至少需要多大的力?己知这种坑深1.6m,坑底的长、宽都是0.3m,地面处坑口长2.3m、宽0.3m。电杆线的质量为410kg,长8.0m,粗端直径0.26m,其重心距粗端3.2m。(取g=10N/kg)3在上述两种情况下,竖起电线杆的过程中,工人师傅们对电线杆分别至少要做多少功?2017年安徽省中考物理第22题7如图a所示,一长方体木块质量为0.12kg,高为4.0cm;将木
6、块平稳地放在水面上,静止时木块露出水面的高度为2.0cm,如图b所示,利用金属块和细线,使木块浸没水中且保持静止状态。已知水的密度水=1.0103kg/m3,g取10N/kg,求:木 块木 块(1)木块的密度木(2)细线对木块的拉力F.来源:学科网第22题图a 第22题图b答案和解析【答案】 1.A2.B3.D4.解: 溢水杯内装满了水,G排=0.5N, 物体受到的浮力为:F浮=G排=0.5N 答:物体受到的浮力为0.5N 根据F浮=水V排g可知, V排=510-5m3, 长方形物体长20cm,而浸入水中的深度为10cm, V物=2V排=2510-5m3=110-4m3, 又物=0.8103k
7、g/m3, 物体的重力为:G=mg=物V物g=0.8103kg/m3110-4m310N/kg=0.8N F浮=0.5N,G=0.8N, 绳子的拉力为:FB=G-F浮=0.8N-0.5N=0.3N, 设小球运动t秒后,系在A端的绳拉力FA=0N, 而V球=2cm/s=0.02m/s,G球=m球g=0.2kg10N/kg=2N, 则FBOB=G球V球t, 即0.3N0.4m=2N0.02m/st, 解得:t=3s 答:球由O点出发3s的时间,系在A端的绳拉力刚好为零 5.解:(1)P=Fv, 小车的牵引力F=4N, 小车在水平方向受牵引力与摩擦力作用,小车做匀速直线运动, 处于平衡状态,由平衡条
8、件得:摩擦力f=F=4N (2)v=, t=10s时,小车的移动的距离s=vt=0.5m/s10=5m=3m, 即小车已到O点的左侧,要想使杠杆平衡,杠杆左端绳子拉力应向上,即MA被拉紧, 此时L2=-(L-s)=-(6m-5m)=2m, 由杠杆平衡条件得:F1L1=F2L2, 则绳的拉力F1=6.67N 答:(1)小车受阻力为4N(2)绳MA被张紧,拉力为6.67N 【解析】 1. 解:设大球的力臂为L大,小球的力臂为L小,大球的密度为大,小球的密度为小 则两球在放入水中之前,根据杠杆的平衡条件可知: G大L大=G小L小, 所以大gV大L大=小gV小L小, 则=; 当两球都浸没在水中时,根据
9、杠杆的平衡条件可知: (G大-F浮)L大=(G小-F浮)L小, 由阿基米德原理原理可得: (大gV大-水gV大)L大=(小gV小-水gV小)L小, 则=; 综合前面两式得出:= 由此可得:=, 所以(大-水)小=(小-水)大, 则大小-水小=小大-水大,那么水小=水大,所以小=大A、当两球都是实心时,两球的密度才是相等的 B、若大球实心,小球空心,则大小 C、若大球空心,小球实心,则大小 D、若两球实心,则大=小,即=现在两球都是空心,且空心部分体积相同,则两球减小的质量都相同,设减小的质量都是m0,而体积还是和原来相同,所以现在两个球的密度分别是大=-,小=-,由于=,所以-,即大小 故选
10、A 2. 解:如图,杠杆处于平衡状态,根据杠杆平衡条件得, OAG铜=OBG铁, OA铜gV铜=OB铁gV铁, 所以,=,所以,V铜= 当两球同时浸没在某液体中, 杠杆左端:OA(G铜-F浮铜)=OAG铜-OAF浮铜=OAG铜-OA液gV铜=OAG铜-OA液g=OAG铜-OB液g- 杠杆右端:OB(G铁-F浮铁)=OBG铁-OBF浮铁=OBG铁-OB液gV铁- 比较和式, 因为OAG铜=OBG铁,铁铜, 所以,所以杠杆的左端下沉 故选B 3. 解:当拉力F为5牛时,木板向右做匀速直线运动,所以它受到平衡力的作用,由于地面光滑,所以木板受到的向右的拉力(2F=10N)和木块、木板之间的摩擦力是一
11、对平衡力,所以木块受到的摩擦力为:f=2F=10N; 木块静止,所以它也受到平衡力的作用,则弹簧测力计的示数 F=f=10N故A、B错误 当拉力增大为10N时,木块对木板的压力不变,它们之间的粗糙程度不变,因此木块受到的滑动摩擦力不变,此时木块受到的合力仍为0,所以会保持原先的运动状态,即静止故C错误、D正确 故选D 拉力F为5N时,木板向右做匀速直线运动,木块静止,此时弹簧测力计的示数取决于木块受到的滑动摩擦力,求该摩擦力的关键是求出木板受到的拉力,在这里要结合动滑轮的特点来解 当拉力增大到10N时,木块对木板的压力不变、之间的粗糙程度也不变,因此木块受到的滑动摩擦力并没有变化,木块受到的合
12、力仍为0,因此运动状态并不会发生变化 滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体进行加速、减速、匀速都没有关系,跟物体的运动速度大小无关,这点容易忽视 4. 溢水杯内装满了水,当物体放入后,知道排开水的质量,根据阿基米德原理可以计算浮力 知道物体受到的浮力,从而可利用公式V排=计算出排开水的体积,又知道长方形物体长20cm,而浸入水中的深度为10cm,从而可以计算出物体的体积,再利用公式G=mg=Vg计算物体的重力 知道物体受到的浮力和重力,从而可以计算出绳子的拉力,设小球运动t秒后,系在A端的绳拉力0N,从而可以根据杠杆的平衡条件列出等式即可 5. 由杠杆平衡条件可以得到绳子拉力的
13、方向,即可求出哪一段被拉紧;由汽车功率与运动的关系可以求出阻力,由运动学公式可求出10s时小车所在的位置,由力矩平衡可求出动力方向,及拉力的大小 6、(14分)参考答案1(5分)挖成图15所示的深坑好处如下:少挖土方:挖成图15所示的深坑要比挖成图16乙所示的深坑少挖土方,这样可以少做功,避免人力浪费,提高劳动效率。便于施工:施工人员更易于从图15所示的坑里向外取土。省力省功:用图15所示的深坑埋水泥电线杆,与用图16甲所示的深坑埋水泥电线杆相比,不必将电线杆沿竖直方向直立在地面上,重心上升高度小,施工时即省力又省功。施工安全:用图15所示的深坑埋水泥电线杆,施工人员只需从有斜坡的方向扶住水泥
14、电线杆就行了,水泥电线杆不会向其它方向倾倒,施工比较安全。2若将这种电线杆埋入图15所示的坑中,电线杆就位后的情况如图答-2所示。 1分设竖起电线杆的开始阶段,在细端所施加的竖直向上的拉力为F1。在图答-2中,电线杆粗端伸入坑口的距离为2.3 m -0.3 m =2.0m进而:O1A1=8.0 m -2.0 m =6.0m O1B1=3.2 m -2.0 m =1.2m 1分电线杆重:G=mg=41010 N =4100N 1分根据杠杆平衡条件,有:F1O1A1=GO1B1解得:F1=820N 2分若将这种电线杆埋入图16甲所示的坑中。电线杆就位后的情况如图答-3所示。1分设竖起电线杆的开始阶段,在细端所施加的竖直向上的力为F2。在图答-3中:O2A2=8.0m O2B2=3.2 m 1分根据杠杆平衡条件,有:F2O2A2=GO2B2解得: 1分3在图答-2中,电线杆重心升高:h1=3.2 m -1.6 m =1.6m 1分人们对电线杆做功:W1=Gh1=41001.6J =6560J 1分在图答-3中,电线杆重心升高:h2=3.2 m 1分人们对电线杆做功:W2=Gh2=41003.2J =13120J 1分 -