中考物理压轴计算题.doc

中考压轴计算题1斜面长0.5米，高0.2米，用一个沿斜面向上的拉力把一重2.7牛的木块匀速地从斜面底端拉到斜面顶端。已知该斜面的机械效率是90%，木块的运动速度为0.1米/秒。求拉力的功率。2某同学利用如图所示的装置从2米深的水池池底打捞起块实心的正方体大理石，要把大理石从水中提起，该同学至少需要544牛的竖直向上的拉力F，则大理石边长为多少?（已知大理石的密度为2710千克/米，gl0牛千克，不计滑轮重和摩擦。3如图21所示，小明站在高台上通过滑轮组竖直向上将物体从匀速提升15m假设在拉绳子的过程中，小明对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上已知小明的质量为60kg，每只脚与地面的接触面积是250cm2，物体的质量是90kg，所用的拉力F为360N，物体的速度为0.1m/s若不计绳重和摩擦，计算时g取10N/kg求：（1）小明拉绳的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）若将提升物体质量增加至120kg，当匀速提升物体时，小明对高台的压强图214实验室里有两只分别标有为6V 3W和6V 6W的小灯泡L1和L2，将它们连接到如图22所示的电源电压可调的电路中，闭合开关S1、S2、S3，滑片P置于最右端时，调节电源电压使小灯泡L1正常发光，电流表的示数为0.8A。电流表电压表均使用大量程（03A，015V），不计温度对电阻影响。求：滑动变阻器的最大电阻。只闭合开关S2时，调节电源电压，保证灯泡安全前提下，电源电压的可调的最大值。只闭合开关S1时，电路安全前提下，调节电源电压和滑动变阻器阻值，当电源电压调到最大时，此时滑动变阻器的功率为多少？图227.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;D图24 (2)机械效率1; (3) 功率P2。8在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，R0是定值电阻，灯泡L1的额定电压为8V，图乙是灯泡L2的UI图象。（1）当开关S接a时，电压表示数为1.0V，电流表示数为0.25A，求R0的阻值；（2）当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率；（3）开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L1正常发光，1min该电路消耗电能是多少？9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=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DPE10如图，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物，每个滑轮的重力均为50N，（1）用滑轮组让重力为250N的物体匀速上升2m的过程中，人做的有用功为多少？（2）若绳子能够承受的最大拉力为400N，重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功率的10%，求滑轮组的最大机械效率11如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L上标有“3W”，滑动变阻器R1标有“50 1A”，R2为定值电阻小灯泡两段电压与电流的变化关系如图乙所示求：（1） 将滑片P滑在最左端，闭合开关S、S1、S2，灯正常发光，电流表示数为1.1A，求灯L的阻值和R2的阻值（2）只闭合S、S1，将电流表、电压表量程分别改为0-0.6A、0-3V，要求移动滑动变阻器滑片过程中，保证电路各元件安全，求滑动变阻器连入电路的阻值范围（3）通过开关的通断可以改变电路将电流表、电压表量程分别改为0-3A、0-3V求电路总功率的最小值和最大值12如图所示，在底面积为200cm2的大烧杯中装有适量的水，杠杆DC可绕支点O在竖直平面内转动，CO =3DO，钩码A的质量为100g。杠杆DC在水平位置平衡时，物体B有的体积露出水面；当在A的下方再加挂1个相同的钩码时，物体B有的体积露出水面，保持O点位置不动，调节杠杆DC仍在水平位置平衡。g取10N/kg，杠杆、细绳的质量可忽略不计,求1) .物体B的密度、体积是多少？2) 物体B浸没在水中受到浮力的大小为多少？13如图所示，杠杆AB的A点挂边长为2dm、密度为1=2kg/dm3的正方体C，B点挂边长为1dm正方体D，AO:OB=2:5，杠杆在水平位置平衡时，D静止在空中，C对水平地面的压强为p1=1000Pa；若将正方体D浸没在某种液体中（未接触到容器底），杠杆在水平位置平衡时，C对水平地面的压强增大了1250Pa，取g=10N/kg，可求得1） 物块D和液体的密度各是多少？2） 当物体D浸没在液体中时A点所受竖直向下的拉力为多少3） 若物体D不浸入液体，要使物体C对地面的压强为零，则应对物体D施加竖直向下的力为多少？1 0.12瓦2、当大理石浸没在水中时，有：2FF浮G2F水gV=石gVV=2F/(石-水)g代入数据得V6.4102米3正方体大理石的边长为0.4米当把大理石匀速进出水面则做功最小。把大理石从水底提到上表面与水面时，所做的功为：W1F2S1，代入数据得：W11740.8焦大理石的上表面一离开水面时，浮力大小由水gV到0之间均匀变化，可以用力的平均值与物体在力的方向上通过的距离的乘积来计算变力的功。因此将物体从上表面与水面到下表面水面，拉力所做的功为：W2F22S21/2（GF浮/2）2S2（石gV水gV/2）S2代入数据，得W2563.2焦把大理石提离水面，该同学至少要做的功为WW1W21740.8焦563.2焦2304焦3 108W 83.3% 21200Pa4 20 9V 15W5（1）重物体积为：V物=Sh=0.05m20.2m=0.01m3在第一阶段中，重物所受的浮力为：F浮=水g V物=1.0103kg/m310N/kg0.01m3=100N（1分）（2）在第二阶段重物上升的速度为：=0.05m/s（1分）由于重物始终匀速上升，所以在第一阶段中，重物在水中上升的高度为：h1=t1=0.05m/s40s=2m（1分）绳对重物做功：W1=F1h1=140N2m=280J （1分）（3）在第一阶段，重物受力情况为：F1+F浮=G未打捞前，重物受力情况为：N支+F浮=G故池底受到重物的压力：F=N支=F1=140N（1分）重物对池底压强为：p=2800Pa（1分）6 解：（1）保温状态（1分）（2）设加热所需时间为t ：热胆内水的质量：m=V=1.0103kg/m32103m3=2kg（1分）由题意得，W=Q吸即Pt=cm（t2t1）则t=（2分）（3）当开关闭合时，R1被短路，此时处于加热状态，由P=UI=得，R2=48.4（1分）7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， 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8解：（1）当开关S接a时，R0与L1串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，由I=U/R可得：R0=4； （2分）（2）当开关S接a时，由P=I2R可得，此时电路中的电流：I=0.5A，因灯泡正常发光时的电压UL1=8V，所以，灯泡L1的额定功率：PL1=UL1I=8V0.5A=4W；（2分）（3）开关S接b时，两灯泡串联，由L1正常发光可知，电路中的电流为0.5A，由图乙知L2两端的电压为4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电路1min时间消耗的电能：W=UIt=（8V+4V）0.5A60s=360J9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 = 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。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10 11滑片P滑在最左端，闭合开关S、S1、S2时，灯泡与R2并联，电流表测量干路电流；因为灯泡正常发光，所以灯泡的额定电压等于电源电压，即6V，则灯泡的阻值：RL=12由P=UI可知，灯泡的额定电流：IL=0.5AR2的阻值=10只闭合S、S1时，灯泡与滑动变阻器串联；由灯泡的额定电流和电流表的量程可知，电路中的最大电流为0.5A，即灯泡正常发光，因此滑动变阻器接入电路的最小阻值为零；根据串联电路分压的规律可知，当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡两端电压为6V-3V=3V；根据图象可知，当灯泡两端电压为3V时，通过灯泡的电流为0.4A，即电路中的电流为0.4A；可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：Rmax=7.5因此滑动变阻器接入电路阻值的变化范围为07.5；（3）闭合开关S、S1、S2，将滑片P滑在最左端，灯L与R2并联，电路中电阻最小电路总功率最大值为：P最大=U I=6V1.1A=6.6W；只闭合S、S1，变阻器R1与灯RL串联当变阻器两端电压3V时，电阻最大7.5，串联总电阻为7.5+7.5=15；只闭合S、S2，R2与R1串联当变阻器两端电压3V时，此时变阻器最大电阻为：R1=10，串联总电阻为10+10=20；相比较，R2与灯R1串联时总电阻大电路总功率最小值为：1.8W（1） 灯L的阻值和R2的阻值分别为12和10；（2）滑动变阻器连入电路的阻值范围为07.5；（3）电路总功率的最小值和最大值分别为1.8W和6.6W12.物体B的密度l.2103kgm3.物体B的体积为750 cm3物体B浸没在水中受到浮力的大小为7.5 N13Gc=mcg=1vcg=2kg/dm38dm310N/kg=160N，FC=p1sc=1000Pa410-2m2=40N，则由杠杆平衡条件可得；由题知，物体C对地面的压强增加值p