《中考物理力学综合计算题分享(答案).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理力学综合计算题分享(答案).doc（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、中考物理力学综合计算题分享（配详细答案）图241.如图24所示,质量为60kg的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时,货物质量为130kg,工人用力F1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N1,滑轮组的机械效率为1;第二次运送货物时,货物质量为90 kg,工人用力F2匀速拉绳的功率为P2,货箱以0.1m/s的速度匀速上升,地面对人的支持力为N2, N1与 N2之比为2:3。(不计绳重及滑轮摩擦, g取10N/kg)求:(1)动滑轮重和力F1的大小; (2)机械效率1; (3) 功率P2。1解：（1）第一次提升货物时，以人为研究对象N1G人F1 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，
2、1分 第二次提升货物时，以人为研究对象N2G人F2 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等， 1分 把数据分别带入以上5个式子，解得：N 1分 F1=400N 1分 F2=300N（2）第一次运送货物时滑轮组的机械效率： 1分（3）第二次货物上升速度为0.1m/s，人匀速拉绳的速度为 1分2.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图22是栏杆的示意图。栏杆全长AB=6m，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于O点。栏杆的P点安装转轴，转轴与支架C连结，使栏杆能绕P在竖直平面无摩擦转动，支架C用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的B端搁置在支架D上，当支架D上受到压力为FD时，栏杆恰好在水
3、平位置平衡。当体重为G人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p1；当他用力F1竖直向下压A端，使栏杆的B端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是p2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架C上。火车要通过时，他要在A端用力F2使栏杆由竖直位置开始离开支架C，使栏杆能顺时针转动直至栏杆B端又搁置在支架D上。已知AP=OP=1m，PE=m，O点到栏杆下边缘的距离OE=0.5m，p1p2=21，栏杆与配重的总重G杆=240N。求：（1）FD（2）G人（3）F2的最小值，此时F2的方向。（计算和结果可带根号）（6分）O图22BA支架C支架DPE解：（1）支架D受到的压力FD
4、与支架D对杆的支持力FB是一对相互作用力，FD = FB根据杠杆平衡条件F1l1 = F2l2，得到：G杆PE = FDPBFD = G1杆PE/PB =240N（/2）m/5m = 72NG杆PE = F1APF1 = G1杆PE/PA =240N（/2）m/1m = 360N（2）人站在水平地面对地面的压强P1=G人/S，S为人与地面的接触面积，用力F1后，F1= F1，对地面的压强P2=（G人F1，）/SP1P2=21即：G人/S（G人F1，）/S =212（G人360N）= G人 G人=720N（3）当栏杆在竖直位置时，栏杆重力的力臂为OE，在A点沿水平方向向右，可以使力臂最长，最省力
5、。根据杠杆平衡条件G杆OE = F2PAF2= G1杆OE/PA =2403N0.5m/1m = 120N注：其他解法正确，可相应给分3小文的体重为600 N，当他使用如图24所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.75103 Pa。已知小文与地面的接触面积为400。当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时，滑轮组的机械效率是80%。已知重物A重物B所受重力之比GAGB=512，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求：（1）提升重物A时小文对地面的压力。（2）物体A的密度。（3）在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。 （4）重物A完全出水面后
6、，以0.2m/s的速度匀速上升，小文拉绳的功率P。 图24 3解：(1) F支=F压=P人S人=8.75103 Pa40010-4 m2=350N(2) F拉=G人F支=600N-350N=250N F浮=水gVA=1103 kg/m310N/ kg 0.0 1 m3=100N GA+G动=2F拉+F浮=2250N+100N=600NGA+G动=600N B在空气中:B=80% GA：GB=5：12 由式可得GA=375N G动 =225 N A= =3.75103 kg/m3 (3) A在水中A=55% （4）P=F拉 v拉= 2 v物= 2 0.2m/s = 120W 4图22是液压汽车起
7、重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重G8104N，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，打捞体积V0.5m3、重为G物的重物。若在打捞前起重机对地面的压强p12107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p32.5107Pa。假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力分别为N1和N2，重物出水前滑轮组的机械效率为80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W，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）重物在水中匀速上升时起重机对地面的
8、压强p2；ABDCEF图22（2）支撑力N1和N2之比；（3）重物出水后匀速上升的速度。4（7分）（1分）解：（1）（1分）（2）重物浸没在水中上升时，滑轮组的机械效率：（1分）（1分）G动=3750N设钢丝绳上的力在出水前后分别为F1、F2，柱塞对吊臂支撑力的力臂为L1，钢丝绳对吊臂拉力的力臂为L2。根据杠杆平衡条件可知：（1分）N1L1=3F1L2 ； N2L1=3F2L2= F1=（G物F浮+ G动） F2=（G物+ G动）（1分）=（3）出水后钢丝绳上的力：F2= (G物+G动)/3重物上升的速度v物，钢丝绳的速度v绳 v绳=3v物P=F2 v绳v绳=1.5m/ s（1分）5如图25所
9、示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为120kg，工作时拉动绳子的功率恒为400W。第一次提升质量为320kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F1，对地面的压力为N1；第二次提升质量为240kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F2，对地面的压力为N2。已知N1与N2之比为5：7，取g=10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求：图25（1）卷扬机对绳子的拉力F1的大小；（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；（3）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。5解：根据题意可得F1N1G1F2N2G2 6. 小林设计了
10、一个由蓄水罐供水的自动饮水槽，如图18所示，带有浮球的直杆AB能绕O点转动。C为质量与厚度不计的橡胶片， AC之间为质量与粗细不计的直杆，当进水口停止进水时， AC与AB垂直，杆AB成水平静止状态，浮球B恰没于水中。浮球B的体积为110-4m3，此时橡胶片恰好堵住进水口，橡胶片C距槽中水面的距离为。进水管的横截面积为4cm2，B点为浮球的球心，OB=6AO。不计杆及浮球的自重（g取10N/kg）。求：（1）平衡时细杆对橡胶片C的压力大小； （2）蓄水罐中水位跟橡胶片处水位差应恒为多少米？图18OF浮FACF2F1FA图5图6解：（1）以杠杆为研究对象，受力分析如图5所示。杠杆处于水平平衡状态，
11、所以有：FA LAF浮LB FA LA水gVB6LA (1分)FA 1.0103 kg/m310N/kg10-4m366N(1分)因为橡胶片C受到的压力FC与 FA 为相互作用力，大小相等。所以FC =6N （2）以橡胶片C为研究对象，受力分析如图6所示。其中，水槽中水对橡胶片C的压力为F1；蓄水罐中水对物体C的压力为F2橡胶片C处于静止状态，所以有：F2FAF1 （1分）F1p1Sc水gh1Sc1.0103 kg/m310N/kg0.1m410-4 m20.4N （1分） F2p2Sc水gh2Sc1.0103 kg/m310N/kgh水410-4 m2 因为F A与F A大小相等， 所以有：
12、1.0103 kg/m310N/kgh水410-4 m26N+0.4N （1分） 解得h水1.6m（1分）（其他答案正确均可得分）图237如图23所示，质量为70kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材，该滑轮组中动滑轮质量为5kg。当工人用120N的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以0.2m/s的速度匀速上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为2。在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29：21。绳重及滑轮的摩擦均可忽略
13、不计，石材的密度石=2.5103kg/m3，取g=10N/kg，求：（1）与打捞前相比，当人用120N的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力变化了多少；（2）1与2的比值；（3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率。 解：（1）池底部对石材的支持力的变化等于滑轮组下端绳子拉石材的拉力变化：F=T=3F-G动=3120N-50N=310。（2）石材浸没在水中时，人拉绳端的力， 其中石材所受浮力F浮=水g排=G石水/石。石材在空气中时，人拉绳端的力 。设石材浸没在水中被拉起时地面对人的最大支持力为N1，石材在空气中时地面对人的最小支持力为N2，所以对于石材浸没在水中和在空气中分别有G人=N1+F拉
14、1， G人=N2+F拉2，因为F 拉1与F 拉1大小相等，F拉2 与F拉2大小相等， 又因N1： N2=29：21，1 代入数据解得 G石1000，F浮400。石材浸没在水中时滑轮组的机械效率1=，1石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率2=，所以1=。（3）人拉绳的功率P=F拉2nv=（G物+ G动）v物2=（1000N+50）0.2m/s=210W。说明：其他解法正确的同样得分。10如图所示，AB是一杠杆，可绕支点O在竖直平面内转动，AO：OB=2：3，OD：DB=1：1，滑轮重为100N。当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长为0.2m的正方体M对水平地面的压强为
15、7500pa；当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M对水平地面的压强为15000pa。（不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向）求：（1）正方体M的受到的重力；（2）拉力F的大小DABOM第38题图FBAF1FOF1F1G轮f1GMf1N1解：当F作用B点时，A点受拉力为F1。正方体M受拉力为f1，受重力为G，受支持力为N1 F12k=F3k 1分F1 = 1.5F f1= 3F-100N 1分 N 1= P1S= 7500 pa0.04m2 = 300N 1分 N 1= G -（3F-100N） 200N = G -3F 1分BAF2FOF2F
16、2G轮f2GMf2N2D 当F作用D点时，A电受拉力为F2，正方体M受拉力为f2。受重力为G，受支持力为N2F22k=F1.5kF2=0.75Ff2+100N = 1.5FN2=P2S=15000pa0.04m2=600N600N+ f2= G500N= G -1.5F 1分由两式得F = 200N 1分G = 800N 1分A图2012体重为510N的人，站在水平地面上对地面的压强为p1, .如图20所示，用滑轮组拉物体A沿水平方向做匀速运动，此时人对地面的压强为p2,压强变化了2750pa。已知人一只脚的面积是200cm2，滑轮组的机械效率为80%。（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A
17、相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。求：（1）绳对人的拉力；（2）物体A与地面的摩擦力；（3）若在物体A上再放一个物体B,滑动摩擦力增大了30N,此时该装置的机械效率是多少？（7分）解：（1）FFPS27505 Pa4102m2110 2分（2）hfh80%2110176 1分（3）F f2110N17644 1分 176+30206 1分h82.4% 2分15在图23所示装置中，甲物重G甲10N，乙物重G乙是动滑轮重G轮的8倍。物体乙跟地面的接触面积为1.5102m2。轻杆AB可以绕O点转动，且OAOB
18、21。不计轴摩擦，装置如图所示处于平衡状态时，乙对水平地面的压强P2103Pa。求：此时动滑轮对物体乙的拉力F拉；若在物体甲下面再加挂物体丙，恰使物体乙对地面的压强为零。求：丙的物重G丙。图23杠杆平衡：G甲OAFBOB FBG甲10N20N1分 对动滑轮进行受力分析如图甲3FBF拉G轮1分G轮3FBF拉对物体乙进行受力分析如图乙G乙F拉F支1分24FB8F拉F拉F支F拉(24FBF支)(24FBpS)(2420N2103Pa1.5102m2)50N1分G轮3FBF拉320N50N10NG乙8G轮810N80N物体乙对地面的压强为零时，即地面对物体乙的支持力F支为零 此时物体乙受力F拉G乙80
19、N 1分动滑轮受力3FBF拉G轮FB(F拉G轮)(80N10N)30N杠杆平衡：FAOAFBOB对杠杆A端进行受力分析如图丙FAG甲G丙G丙FBG甲30N10N5N 1分24、在长沙市地铁二号线建设工地，有一“塔吊”正在准备起吊一底面积为0.8m2、质量为2400kg的圆柱形重物；如图所示，A为塔吊的配重，OB为塔吊的起重臂，C为能在起重臂上移动的载重小车，载重小车下挂有滑轮组，OB=25m。当载重小车在B点时，能安全起吊重物的最大质量是1200kg。现在载重小车从距离O点为10m的载重臂上，准备起吊该圆柱形重物（不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦。g=10N/kg）问：（1）起吊前，该重物对地
20、面的压强为多大？（2）起吊后，当重物匀速上升时，载重小车下每段钢丝绳的拉力为多大？（3）如果将重物匀速提升20m，则拉力做功多少？（4）塔吊将重物从起吊点提升20m后，载重小车最多能向B点方向再平移多少米，才能保证安全工作？24. 解：（1）圆柱形重物的重：G=mg=2400kg10N/kg=2.4104N，在水平地面上， 对地面的压力：F=G=2.4104N，对地面的压强：p=F/ s =2.4104N/ 0.8m2 =3104Pa；（2）由图可知，承担重物的钢丝绳的股数n=4，不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦，载重小车下每段钢丝绳的拉力：F拉=1/ 4 G=1 /4 2.4104N=600
21、0N；（3）s=4h=420m=80m，拉力做功：W=Fs=6000N80m=4.8105J；（4）由题知，GAOA=m最大gOB；当提升2400kg重物时，GAOA=m物gOC，m最大gOB=m物gOC，即：1200kgg25m=2400kggOC，OC=12.5m，载重小车最多能向B点方向平移的距离：s=OC-OC=12.5m-10m=2.5m答：（1）起吊前，该重物对地面的压强为3104Pa；（2）起吊后，当重物匀速上升时，载重小车下每段钢丝绳的拉力为6000N；（3）如果将重物匀速提升20m，则拉力做功4.8105J；（4）塔吊将重物从起吊点提升20m后，载重小车最多能向B点方向再平移
22、2.5m，才能保证安全工作25、（2012湖北随州）如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB，置于支架上，支点为0，且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定在C处，当长木板AB水平时，绳与水平成30的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动，求：滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小当滑块匀速运动时拉力F做功的功率滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平解：根据二力平衡条件可知：f=F=10N；当滑块匀速运动时拉力F做功的功率：P=Fv=10N1m/s=10W；当M在O点左侧离O点X1米，且T=0，则GX1+GOALOA=GOBLOB，即50NX1+10N1m=30N3m，解得：X1=0.8m；当M在O点右侧离O点X2米时，且T=60N，则GOALOA=GX2+GOBLOBTLOBsin30，即10N1m=50NX2+30N3m60N3m，解得：X2=1m，故滑块在O点左侧0.8m到右测1m范围内滑动才能使AB保持水平。