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1、 中 考 物 理 力 学 综 合 计 算 题 分 享(配 详细 答 案)(共 1 8 页)-本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-内页可以根据需求调整合适字体及大小-2 中考物理力学综合计算题分享（配详细答案）1.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 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,
2、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 11F人GN 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，11FF 411动GGF 1 分 第二次提升货物时，以人为研究对象 22F人GN 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，22FF 422动GGF 1 分 32NN21 N1 GF1 N2 GF2 图 24 3 把数据分别带入以上 5 个式子，解得：300动GN 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：81.25%4J4001300J4hFhGW111总有W 1分（3）第二
3、次货物上升速度为 s，人匀速拉绳的速度为 smsmv/4.0/1.042 1分 WsmNvFP120/4.0300222 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
4、，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=23m，O点到栏杆下边缘的距离 OE=，p1p2=21，栏杆与配重的总重 G杆=2403N。4 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）解：（1）支架 D 受到的压力 FD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=FDPB
5、 FD=G1杆PE/PB=2403N（3/2）m/5m=72N G杆PE=F1AP F1=G1杆PE/PA=2403N（3/2）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，）/S P1P2=21 即：G人/S（G人F1，）/S=21 2（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。根据杠杆平衡条件 G杆OE=F2PA F2=G1杆OE/PA=2403N1m=1203N 注：其他解法正确，可相应给分
6、O 图 22 B A 支架 C 支架P E 5 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的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为103 Pa。已知小文与地面的接触面积为 4002cm。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，以 s 的速度匀速上升，小文拉绳的功率P。6 3 解：(1)F支=F压=P人S人=103 P
7、a40010-4 m2=350N(2)F拉=G人F支=600N-350N=250N F浮=水gVA=1103 kg/m310N/kg 1 m3=100N GA+G动=2F拉+F浮=2250N+100N=600N GA+G动=600N B在空气中:B=hGGhGBB)(动=80%GA：GB=5：12 由式可得 GA=375N G动=225 N A=3A01.0/10375GmkgNNgVA =103 kg/m3 (3)A在水中 A=hFhFGA2)(拉浮=NNN2502100375=55%（4）P=F拉 v拉=2动GGA 2 v物=2225375NN 2 s=120W 4图 22是液压汽车起重机
8、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 V、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p3107Pa。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7 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
9、起重机对地面的压强p2；（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）解：（1）（2）重物浸没在水中上升时，滑轮组的机械效率：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：N1L1=3F1L2；N2L1=3F2L2 21NN=21FF F1=31（G物F浮+G动）F2=31（G物+G动）21NN=动物动浮物GGGFG=20000N5000N3750N20000N3750N=1915 A B D C E F 图 22 432717324433334472328 10
10、N4 10 m2 10 Pa2.5 10 Pa4 10 m8 10 N2 10 N10 kg/m10N/kg0.5m5000N8 10 N2 10 N5000N2.375 10 Pa4 10 mGSpGp SGFgVGGFpS 物浮水排浮物440044210N0.510N80210N0.510NWGFhGFWGFGGFGhG浮浮有物物总浮动物浮动物动（）（1分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）8 （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=211875W1(20000N3750N)3PF=s
11、 5如图 25 所示，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：（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。111.5m/s0.5m
12、/s33vv绳物（1 分）9 5解：根据题意可得 1122112212121111(51(15571(511(580011(32010/85NGFNGFFGGFGGNNm gm gGm gm gGGNFm gGkgN kg机机动动动机动机动动分）分以上四式联立并代入）5可得：分7）将已知条件代入上式计算得：分1）=51112112211200)800132010/80%132010/8001(24010/800451132010/8005(5NNGkgN kgGGkgN kgNPGGvFFkgN kgNPvFkgN kgNGGF动动动分分）分）6.小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽，如图
13、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F1 N1 G1 F2 N2 G2 10 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m1.0。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？解：（1）以杠杆为研究对象，受力分析如图 5 所示。杠
14、杆处于水平平衡状态，所以有：FA LAF浮LB FA LA水gVB6LA(1 分)FA 103 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）图 18 O F浮 FA C F2 F1 FA 图 5 图 6 11 F1p1Sc水gh1Sc 103 kg/m310N/kg410-4 m2 （1 分）F2p2Sc水gh2Sc1
15、03 kg/m310N/kgh水410-4 m2 因为 F A与 F A大小相等，所以有：103 kg/m310N/kgh水410-4 m26N+（1 分）解得 h水（1分）（其他答案正确均可得分）7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 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
16、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不计，石材的密度石=103kg/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；图 23 12（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 31浮动石拉FGGF，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 32动石拉GGF。设石材浸没在水中被拉起时
17、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，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=浮动石浮石FGGFG，石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率 2=动石石GGG，所以21浮动石浮石FGGFG石动石GGG=N400N50N1000N400N1000N1000N50N1000=6563。（3）人拉绳的功率 P=F拉2nv=（G物+G动）v物=（1000N+50
18、）s=210W。说明：其他解法正确的同样得分。9如图 21所示，某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（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，对工作台的压力为 N1；第二次提升质量为 240kg的货物时，卷扬1 1 1 2 13 机对绳子的拉力为 F2，对工作台的压力为 N2。已知 N1与 N2之比为 25：23，取g=10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。（6 分）求：（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
19、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。解：（1）由题意可知，卷扬机重为 m机g，被提升货物重为 mg。设动滑轮重为 G动，对卷扬机进行受力分析可知：F支=m机g+F拉，压力 N=F支。（画图也可）-1分 对滑轮组进行受力分析，因绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，所以有：F，拉=51（mg+G动）。由题意可得：2325(51(512121gmGgmgmGgmNN机动机动）-1分 解得动滑轮重 G动=800N F1=51（m1g+G动）=800N)800N10N/kgkg320(51。-1分 14 （2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率：-1分 （3）由第（1）问可得 F2=
20、51（m2g+G动）=640N -1分 因 P=tFstW=Fv，且卷扬机拉动绳子的功率恒为 400W，所以前后两次提升货物过程中，货物竖直向上运动的速度之比为 21vv=12FF=54 -1 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，边长为的正方体 M 对水平地面的压强为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
21、直方向）求：（1）正方体 M 的受到的重力；（2）拉力 F的大小 001180500N810N/kgkg3205hFghmWW总有D A B O M 第 38 题图 F 15 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=f1=3F-100N 1 分 N 1=P1S=7500 pa=300N 1 分 N 1=G-（3F-100N）200N=G-3F 1 分 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 N2 F22k=F F2=f2+100N=N2=P2S=
22、15000pa=600N 600N+f2=G 500N=G 1分 由两式得 F=200N 1 分 G=800N 1 分 B A F1 F O F1 F1 G轮 f1 G M f1 N1 B A F2 F O F2 F2 G轮 f2 G M f2 N2 D 16 12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
23、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 Pa4102m2110N 2 分（2）F2f fF280%2110N176N 1 分（3）Ff21动G 动G F2f2110N176N44N 1分 f 176N+30N206N 1 分 A 图 20 17 图 24 ff动GNNN20644206%2 分 13图24是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中，该船将沉没于水下 深处的一只密
24、封货箱以s的速度匀速打捞出水面，已知该货箱体积为50 m3，质量 是200t。(g取10N/kg，忽略钢缆绳重及其与滑轮间的 摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响。)(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少 (2)货箱完全出水后，又被匀速吊起1 m，已知此 时钢缆绳拉力F为105 N，起吊装置的滑轮 组机械效率是多少 (3)货箱未露出水面时,钢缆绳拉力的功率为多少?解：（1）F浮=液V排g=103 kg/m350m310N/kg =5105N（2）露出水面后:%801025.64/101020053NkgNkgnFgmnFGWW拉物拉物总有（3）露出水面后:由 F=4动物GG,可得:G动=4F
25、G物=4105 N2106 N=5105 N 露出水面前:NNNNFGGF55510541051051024浮动物 v钢缆=n v物=4 m/s=m/s P=Fv钢缆=5105N m/s=2105W 18 14某桥梁施工队的工人用如图 18 所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件 A。已知工件的质量为 100kg，工人的质量为 70kg。工件 A打捞出水面之前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为 15：2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为 60%。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取 10N/kg。求：（1）工件A浸没在水中时所受的浮力浮F；（2）工件 A完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率2；
26、（3）工件 A完全打捞出水面后，以 s 的速度被匀速提升，工人拉绳的功率2P。（7 分）（1）以人为研究对象，其受力情况如图甲、乙所示。（1分）11NFG人，11FGN人；22NFG人，22FGN人；工人受到地面的支持力与工人对地面的压力大小相等；绳对人的拉力与人对绳的拉力大小相等。39 题答A 图 18 19 215212121FGFGNNNN人人-（1 分）又%602111FFGSFhFGWW浮物浮物总有）（-21浮动物FGGF-22动物GGF-（1 分）将、式代入、式，并且将NkgNkggmG700/1070人人和 NkgNkggmG1000/10100物物代入后可解得NG320动（1分
27、）由式得：%6032010001000浮浮浮动物浮物FNNFNFGGFG 解得NF520浮，则NFNF66040021，（1 分）（2）%7632010001000222NNNGGGFGWW动物物物总有（1 分）（3）WsmNvFvFP264/2.0132022222物（1 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 102m2。轻杆 AB可以绕 O点转动，且OAOB21。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
28、强为零。求：丙的物重 G丙。杠杆平衡：G甲OAFBOB FBOBOAG甲1210N20N1 分 图 23 20 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 乙轮GG支拉拉FFFFB381 24FB8F拉F拉F支 F拉91(24FBF支)91(24FBpS)91(2420N2103Pa102m2)50N1分 G轮3FBF拉320N50N10N G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80N 1 分 动滑轮受力 3FBF拉G轮 FB31(F拉G轮)31(80N1
29、0N)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OAOBFBG甲2130N10N5N 1 分 16如图 25所示，是一个上肢力量健身器示意图。配重 A受到的重力为 350N，其底面积为 510-2m2。B、C 都O 图 25 B A C D H E 21 是定滑轮，D是动滑轮；杠杆 EH可绕 O点在竖直平面内转动，OE=3OH。小明受到的重力为 500N，当他通过细绳在 H点分别施加竖直向下的拉力 T1、T2时，杠杆两次都在水平位置平衡，小明对地面的压力分别为 F1、F2，配重 A受到的拉力分别为 FA1、FA2，配重 A对地面的压强分别为 p1、p
30、2，且两次 A对地面的压强相差 2103Pa。已知 F1F2 43，p1p232。杠杆 EH和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计。求：(1)拉力 FA2与 FA1之差；(2)小明对地面的压力 F1；（3）当小明通过细绳在 H点施加竖直向下的拉力 T 3时，配重 A匀速上升 2cm,此时滑轮组的机械效率 。（请画出相关受力分析图）答案：(1)FA2-FA1=100N；(2)F1=400N；（3）=%。17.如图 27 所示，是利用器械提升重物的示意图。当某人自由站在水平地面上时，他对地面的压强 P0=2104Pa；当滑轮下未挂重物时，他用力匀速举起杠杆的 A 端，使杠杆在水平位置平衡时，他
31、对地面的压强 P1=104Pa；当滑轮下加挂重物 G 后，他用力匀速举起杠杆的 A 端，使杠杆在水平位置平衡时，他对地面的压强 P2=104Pa。假设这个人用的力和绳端 B 用的力始终沿竖直方向，加挂重物前后他对杠杆 A 端施加的举力分别为 F1、F2，已知 F2=1500N。（杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计，g 取 10N/kg）22 G F浮 F压 求：（1）F1与 F2之比；（2）人的质量 m人；（3）当重物 G 被匀速提升过程中，滑轮组的机 械效率；（4）已知重物 G 的密度与水的密度比为 9：1，将重物完全浸没在水中匀速上升时的速度为 s，若此时已知动滑轮重为 100N，那么绳端 B 的拉力 F做功的功率 P为多大？(1)水桶内水位最高时，不考虑浮体和阀门受到的重力，浮体及 阀门在浮力和水的压力作用下平衡 F压=F浮 水ghS=水gV浮体 hS=V浮体 h110-4m2=4510-6m3 h=（2 分）(2)当浮体的体积最小且能够控制水位时，浮体和阀门在重力、浮力 图 27 23 和水的压力作用下平衡 G+F压1=F浮1 G+水gh1S=水gV最小 +1103kg/m310N/kg110-4m2 =1103kg/m310N/kg V最小 V最小=510-5m3（4 分）