初中物理自主招生复习专题(力学二)

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6.25×105N，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η2；（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．菁优网．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．假菁优网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=4.5×104N．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．菁优网．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η1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η2．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ρ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）η1与η2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．菁优网．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1.5×10﹣2m2．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1×10﹣4m3，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）菁优网求：（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η；（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=5Ω，滑动变阻器最大阻值为15Ω，电源电压U=3V，电压表的量程为0﹣3V．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少？此质量数应标在电压表多少伏的位置上？菁优网初中自主招生复习专题物理电学压轴题（一）参考答案与试题解析一．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6.25×105N，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？考点：浮力大小的计算；阿基米德原理；滑轮（组）的机械效率；功率的计算。809397专题：计算题。分析：（1）已知物体体积（浸没水中排开水的体积），根据浮力公式F浮=ρgV排可求受到的浮力．（2）由图知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4h，拉力做的功为总功，根据公式W=FS计算；对物体做的功为有用功，根据公式W=Gh计算；机械效率等于有用功除以总功；（3）露出水面后，由于忽略钢缆绳重及其与滑轮间的摩擦，利用F=（G物+G轮）求动滑轮重；露出水面前，物体受到水的浮力，利用F=（G物+G轮﹣F浮）求此时的拉力，求出拉力端移动的速度，利用P=Fv求钢缆绳拉力的功率．解答：解：（1）F浮=ρ液V排g=1.0×103kg/m3×50m3×10N/kg=5×105N；（2）由图可知，n=4，则s=4h=4×1m=4m，拉力做的功：W总=Fs=6