初中物理自主招生复习专题(力学二).pdf

学习好资料欢迎下载初 中 自 主 招 生 复 习 专 题物 理 力 学 压 轴 题（二）一解答题（共15 小题）1图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封货箱以0.1m/s的速度匀速打捞出水面，已知该货箱体积为50m3，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1m，已知此时钢缆绳拉力F 为 6.25 105 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？2课外小组的同学们设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置如图所示其中重为1N 的浮球固定在横杆AB右端（ B 为浮球的中心） ，杆 AB 能绕 O 点转动，且 OB 是 OA 长度的 4 倍横杆AB 左端压在进水阀门C 上，进水口的横截面积为4cm2阀门 C 正好堵住进水口时，水箱内停止蓄水，杆AB 在水平位置，且浮球浸在水中的体积为 190cm3进水口距箱底30cm，水箱内溢水管长为40cm，D 是一个横截面积为30cm2的排水阀门 用金属链将排水阀门 D 与水箱顶部排水按钮相连，当按动排水按钮时，铁链向上拉起排水阀门D 使其打开，水箱排水要打开排水阀门D，铁链给它的拉力至少是12.5N （进水阀门C、直杆 AC 、横杆 AB 的重力均忽略不计，进水阀门C和排水阀门D 的厚度均不计，g 取 10N/kg） 求：（1）进水阀门C 所受水箱中水的向下的压力；（2）停止蓄水时水槽中的水面比溢水管管口高出多少？（3）排水阀门D 的最大质量为多少？3某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件已知工件的质量为100kg 工人的质量为70kg工件打捞出水面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）工件浸没在水中时所受的浮力F浮；（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率2； （结果保留两位有效数字）（3）工件完全打捞出水面后，以0.2m/s 的速度被匀速提升，工人拉绳的功率P2精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 27 页 - - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载4如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重240N 的物体，在2s 内，绳的自由端移动了6m求：（1）物体上升的高度和速度（2）人的拉力为多大？（3）人所做的额外功是多大？5工人利用滑轮组按照图所示的方式提升货箱工人的体重为G人=800N提升第一个货箱时，工人用 F0=500N 的竖直向下的力拉绳时，没有提起货箱工人用F1=600N 的竖直向下的力拉绳时，货箱恰能以0.2m/s 的速度匀速上升此时工人提升货箱的效率为62.5%第二个货箱比第一个货箱重500N，工人仍能提起第二个货箱并使第二个货箱以 0.1m/s 的速度匀速上升求：（1）第一个货箱未被拉动时，水平地面对货箱的支持力；（2）工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变化量的大小6如图是液压汽车起重机提升重物的示意图A 是动滑轮， B 是定滑轮， C 是卷扬机， D 是油缸， E 是柱塞卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升，同时提升重物提升重物前，起重机对地面的压强p1=1.8 107Pa，当提升重物甲匀速上升时， 起重机对地面的压强p2=2.175 107Pa， 当提升重物乙匀速上升时，起重机对地面的压强p3=2.3 107Pa 假精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 27 页 - - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载设起重时柱塞沿竖直方向，提升重物甲、乙柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和 N2，N1=3.6 104N、N2=4.5 104 N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）被提升两物体的重力之比；（2）提升重物乙匀速上升时，滑轮组AB 的机械效率；（3）如果匀速提升重物甲时卷扬机牵引力的功率为4.56kw ，重物甲上升的速度为0.4m/s，那么重物甲的重力是多少？7火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图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 连接，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，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，p1：p2=2：1，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）8如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图起重机总重G=8 104N，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=0.5m3、重为 G物的重物若在打捞前起重机对地面的压强p1=2 107Pa，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p3=2.5 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精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 27 页 - - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载9如图所示，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不计，石材的密度石=2.5 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；（3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率10 如图所示， 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90kg，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精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 27 页 - - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载11在右图所示装置中，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1.5 102m2轻杆 AB 可以绕 O 点转动，且OA ：OB=2 ：1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 P=2 103Pa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12小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽，如图所示，带有浮球B 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 1 104m3，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0.1m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B 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13如图所示，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=2 104Pa；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，他对地面的压强P1=2.375 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=5.75 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 ）求： （1）F1与 F2之比；精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 27 页 - - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载（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0.1m/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？14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15 （2007?梅州）如图所示是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它利用电压表的示数来指示物体的质量托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA 间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时，电压表的示数为0已知电阻 R0=5 ，滑动变阻器最大阻值为15 ， 电源电压 U=3V ， 电压表的量程为03V 现将 1kg 的物体放在托盘中，滑片刚好指在距R 上端 1/3 处（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内），请计算回答：（1）将 1kg 的物体放在托盘中时，电压表的示数为多少？（2）该电子秤能测量的最大质量是多。