【物理】中考物理力学综合计算题(含答案)

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η1;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η1;(3)功率P2。1．解：（1）第一次提升货物时，以人为研究对象11F人GN①绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，11FF411动GGF②1分第二次提升货物时，以人为研究对象22F人GN③绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，22FF422动GGF④1分32NN21⑤N1G人F1´N2G人F2´图240731-85773877857738441966把数据分别带入以上5个式子，解得：300动GN1分F1=400N1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）第二次货物上升速度为0.1m/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，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=0.5m，p1∶p2=2∶1，栏杆与配重的总重G杆=2403N。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DPE0731-85773877857738441966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F1·l1=F2·l2，得到：G杆·PE=FD·PBFD=G1杆·PE/PB=2403N·（3/2）m/5m=72NG杆·PE=F1·APF1=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，）/SP1∶P2=2∶1即：G人/S∶（G人－F1，）/S=2∶12（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=F2·PAF2=G1杆·OE/PA=240√3N·0.5m/1m=1203N注：其他解法正确，可相应给分3．小文的体重为600N，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8.75×103Pa。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GA︰GB=5︰12，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0.2m/s的速度匀速上升，小文拉绳的功率P。图240731-857738778577384419663解：(1)F支=F压=P人S人=8.75×103Pa×400×10-4m2=350N(2)F拉=G人－F支=600N-350N=250NF浮=ρ水gVA=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100NGA+G动=2F拉+F浮=2×250N+100N=600NGA+G动=600N①B在空气中:ηB=hGGhGBB)(动=80%②GA：GB=5：12③由①②③式可得GA=375NG动=225NρA=3A01.0/10375GmkgNNgVA=3.75×103kg/m3(3)A在水中ηA=hFhFGA2)(拉浮=NNN2502100375=55%（4）P=F’拉·v拉=2动GGA×2v物=2225375NN×2×0.2m/s=120W4．图22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。ABDCEF图220731-857738778577384419664．（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=3F2L221NN=21FFF1=31（G物－F浮+G动）F2=31（G物+G动）21NN=动物动浮物GGGFG=20000N5000N3750N20000N3750N=1915（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=F2v绳v绳=211875W1(20000N3750N)3PF=1.5m/s43271732443333447232810N410m210Pa2.510Pa410m810N210N10kg/m10N/kg0.5m5000N810N210N5000N2.37510Pa410mGSpGpSGFgVGGFpS物浮水排浮物111.5m/s0.5m/s33vv绳物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）……（1分）0731-857738778577384419665．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。5．解：根据题意可得图25F1N1G1F2N2G20731-857738778577384419661122112212121111(51(15571(511(580011((32010/85NGFNGFFGGFGGNNmgmgGmgmgGGNFmgGkgNkg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(5NNGkgNkgGGkgNkgNPGGvFFkgNkgNPvFkgNkgNGGF动动动分分）分）0731-85773877857738441966