【物理】中考物理力学综合计算题(含答案).pdf

中考物理力学综合计算题分享 配详细答案 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 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 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 11 F 人 GN 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等 11 FF 4 1 1 动 GG F 1 分 第二次提升货物时 以人为研究对象 22 F 人 GN 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等 22 FF 4 2 2 动 GG F 1 分 3 2 N N 2 1 N1 G人 F1 N2 G人 F2 图 24 树勤教育 0731 85773877 85773844 香樟东路196号雅致名园综合楼6楼 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 4J400 1300J 4hF hG W 1 1 1 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 04 2 1 分 WsmNvFP120 4 0300 222 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 2 3 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 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 22 B A 支架 C 支架 D P E 树勤教育 0731 85773877 85773844 香樟东路196号雅致名园综合楼6楼 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 PB FD G1杆 PE PB 2403N 3 2 m 5m 72N G杆 PE F1 AP 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 P1 P2 2 1 即 G人 S G人 F1 S 2 1 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 F2 PA F2 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 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 0 01m 3的重 物A时 重物始终未出水面 他对地面的压强为 8 75 10 3 Pa 已 知小文与地面的接触面积为 400 2 cm 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 24 树勤教育 0731 85773877 85773844 香樟东路196号雅致名园综合楼6楼 3 解 1 F支 F压 P人S人 8 75 103 Pa 400 10 4 m2 350N 2 F拉 G人 F支 600N 350N 250N F浮 水gVA 1 103 kg m3 10N kg 0 0 1 m3 100N GA G动 2F拉 F浮 2 250N 100N 600N GA G动 600N B 在空气中 B hGG hG B B 动 80 GA GB 5 12 由 式可得 GA 375N G动 225 N A 3 A 01 0 10 375G mkgN N gVA 3 75 103 kg m3 3 A 在水中 A hF hFGA 2 拉 浮 N NN 2502 100375 55 4 P F 拉 v拉 2 动 GGA 2 v物 2 225375NN 2 0 2m s 120W 4 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 A B D C E F 图 22 树勤教育 0731 85773877 85773844 香樟东路196号雅致名园综合楼6楼 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 2 1 N N 2 1 F F F1 3 1 G物 F浮 G动 F2 3 1 G物 G动 2 1 N N 动物 动浮物 GG GFG 20000N5000N3750N 20000N3750N 19 15 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 2 11875W 1 20000N3750N 3 P F 1 5m s 4 32 7 1 73244 3 333 44 7 2 32 8 10 N 4 10 m 2 10 Pa 2 5 10 Pa4 10 m8 10 N2 10 N 10 kg m10N kg0 5m5000N 8 10 N2 10 N5000N 2 375 10 Pa 4 10 m G S p Gp SG FgV GGF p S 物 浮水排 浮物 11 1 5m s0 5m s 33 vv 绳物 44 00 44 2 10 N0 5 10 N 80 2 10 N0 5 10 N WGFhGF WGFGGFGh G 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 树勤教育 0731 85773877 85773844 香樟东路196号雅致名园综合楼6楼 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 5 解 根据题意可得 图 25 F1 N1 G1 F2 N2 G2 树勤教育 0731 85773877 85773844 香樟东路196号雅致名园综合楼6楼 11 22 11 22 1 2 1 2 11 1 1 5 1 1 5 5 7 1 5 1 1 5 8001 1 32010 8 5 NGF NGF FGG FGG N N m gm gG m gm gG GN Fm 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