2020届中考物理知识点强化练习卷5简单机械含解析

1、简单机械3、选择题1. 悬挂重物 G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为 FA；若力施加在 B点或 C点，最小的力分别为 FB、FC，且 AB BOOC。下列判断正确的是 ( )A FC< GC FA> G2. 如图所示是农家乐摆放的古代“舂米”(ch n舂 m米，词义：舂米就是把打下的谷子去壳) 的装置，下列说法正B FB> FCD FB G确的是 ( )A该装置实质是费力杠杆B该装置实质是杆杆，支点在踏板上C当游客从踏板上向上跳时，游客的重力势能转化为动能D当游客用力将此装置的右端踩下后，舂球上升，但舂球的重力势能不变 3. 如图所

2、示，某同学使用动滑轮把 600 N 的重物匀速提升了 3 m，所用的拉力是 400 N 。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 ( )A动滑轮重 400 NB额外功是 300 JC有用功是 1 800 JD机械效率是 80% 4. 下列关于功、功率、机械效率的说法，正确的是 ( ) A功率大的做功一定越快B机械效率高的功率一定大 C做功多的机械效率一定高D机械的机械效率可以达到 100%5. 图甲中用力 F1水平拉着重为 速移动 s 的距离，水平拉力为G的物体在水平路面上匀速移动 s 的距离。 图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀F2。使用动滑轮的过程中 ( )A有用功为 W有 GsB总功为 W总

3、F2sC额外功为 W额 2F2s F1sGsD机械效率为 2F2s6. 对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是A做功多的机械，功率一定大B功率大的机械，做功一定快C做功快的机械，机械效率一定高D通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%7. 如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是9. 皮划艇是我国奥运优势项目之一。 下列说法正确的是 ( )A为省力，可将用力划桨的手远离支点B为省力，可将用力划桨的手靠近支点C为省距离，可将用力划桨的手远离支点D将用力划桨的手靠

4、近支点，既能省力又能省距离10. 人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5 kg 的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定A小于 49 NC大于 5 kgB等于 49 ND大于 49 NA甲更省力，甲机械效率大B乙更省力，乙机械效率大C甲更省力，机械效率一样大 D乙更省力，机械效率一样大8. 如图，杠杆处于平衡状态，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，杠杆会A仍然平衡B右端下降C左端下降D无法判断如图所示， 比赛中运动员一手支撑住桨柄的末端( 视为支点 )，另一手用力划桨。12. 如图所示， 大熊和小熊坐跷跷板。 如果它们脚不着

5、地， 跷跷板在水平位置保持平衡时， 下列说法正确的是 ( )19A一直不变C一直变小15. 如图所示，踮脚是A他们各自的重力与各自的力臂的乘积相等B大熊和小熊到支点的距离相等 C大熊和小熊的重力相等D以上说法都正确13. 如图所示，杠杆在力 F1的作用下在水平位置平衡。如果用力F2代替力 F1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是 ( )A F1 GB F1< F2 C F1>F2D F2< GB 点从 a 位置转14. 在探究“杠杆平衡条件”实验中，杠杆在力 F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕 ( )B先变小后变大D一直变大 项很好的有氧运动，它简单易学，

6、不受场地的限制，深受广大群众的喜爱。踮脚运动的基 本模型是杠杆，下列分析正确的是A脚后跟是支点，是费力杠杆B脚后跟是支点，是省力杠杆C脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆D脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆16. 为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是 ( )A若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力B减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率 C用动滑轮提升重物上升 h 高度，测力计也上升 h 高度 D若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少17. 用如图所示的滑轮组匀速提升 200 N 的重物 G，竖直向上的拉力 F为 100

7、 N，重物被提升 1 m，不计绳重和滑轮 的摩擦，下列说法正确的是 ( )A动滑轮的重力为 50 NB拉力做的总功是 200 J C拉力做的额外功是 100 JD绳子末端移动的距离是 2 m18. 如图所示，甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若 G1G2，所用竖直向上的拉力分别为 F1和 F2，拉力做功的功率分别为 P1 和 P2，两装置的机械效率分别为 1和2( 忽略绳重和摩擦 ) ，则下列选项正确的是 ( )A F1<F2 1< 2 P1<P2B F1<F2 1>2 P1>P2C F1>F2

8、 1<2 P1<P2D F1>F2 1 2 P1 P2 二、填空题19. 如图所示，杠杆 AOB能绕 O点转动。在 A 点挂一重物G，为使杠杆保持平衡且用力最小，在B点施加一个力，这个力应该是图中的 54。人始终沿竖直方向20. 图中 AOB是可绕 O点无摩擦转动的轻杆， A端挂重 400 N的物块， AO与 OB长度之比为拉挂在 B 端的轻环。要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为 N，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将( 选填“变大”“变小”或“不变” ) 。21. 如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为 GA、 GB的 A、B两物体，不

9、计绳重和摩擦。若 GA> GB，则 甲乙；若 FAFB，则 GAGB。( 均选填“>”“<”或“” )22. 如图，在斜面上将一个重 5 N 的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2 N ，斜面长 4 m ，高 1 m 。则拉力做的有用功为J，斜面的机械效率为三、作图题23. 如图所示，举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆，画出动力F1的示意图及阻力 F2的力臂 l 2。24. 请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起。25. 甲是一款水管扳手钳，用它夹水管时，AOB部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图乙所示。请在乙图中画出：(1) 阻力 F2 的

10、力臂 l 2；(2) 杠杆平衡时，作用在 B点的最小动力 F1及其力臂 l 1。26. 如图所示，某人在 A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。四、实验题27. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：(1) 在杠杆上挂钩码前，杠杆静止在甲图中的位置，为使杠杆水平平衡，应将右端的平衡螺母向 填“左”或“右” ) 调节。将杠杆调节水平平衡的目的是避免 对实验的影响和便于 (2) 乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在 A 处下方再挂一个相同钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将挂在 钩码向右移动(选B 处的格。(3) 此实验多次改变挂在支点 O 两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻

11、力和阻力臂的 数据，其目的是 ( 选填“减小误差”或“寻找普遍规律”(4) 如图丙，某同学设计了两种实验方案： 第一种：用弹簧测力计沿竖直方向向下拉，其读数为 第二种：用弹簧测力计倾斜拉，其读数为 分析：第 ( 选填“一”或“二”“”或“>” ) F2。F1；)。F2。) 种实验方案更方便；同等条件下，两次弹簧测力计读数F1( 选填“<”五、计算题28. 吊车在生产生活中的用途非常广泛， 轮胎总接地面积为 1 600 cm 2。吊车要将该车向上吊起如图吊车正在对一辆交通事故车实施救援作业。 已知事故车质量为 1 200 kg ，3 m ，再水平向右移动 6 m 后放到救援车上运回交

12、警队 (g 取10 N/kg) 。(1) 起吊前事故车对地面的压强是多少帕斯卡？(2) 吊车施救过程中对该车做了多少焦耳的功？(3) 起重臂下有 3 股钢丝绳绕在动滑轮和框架上， 钢丝绳上的拉力为 5 000 N，起重机起吊该汽车的机械效率是多少？29. 如图甲所示，是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次打捞作业中，物体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以 0.5 m/s 的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3 m 的位置。此打捞过程中物体受到轻绳的拉力F 随时间 t 变化的图像如图乙所示。物体离开水面后匀速上升3 m的过程中，与电动机连接的绳子所受的拉力为2×103 N。已知33水的密

13、度为 1.0 ×103 kg/m 3，取 g10 N/kg 。不计水和空气的阻力。求：(1) 物体的体积及浸没在水中所受的浮力。(2) 物体的质量和密度。(3) 水底的深度及水对水底的压强。(4) 物体离开水面后匀速上升 3 m 的过程中，滑轮组的机械效率 (结果保留一位小数 )。30. 如图所示是常见的一种起重机的简化图，为了保证起重机吊起重物时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物 m 32已知 OA12 m， OB 4 m。用它把质量为 3×103 kg 、底面积为 0.5 m2、高为 2 m的长方体石墩 G从空气中匀速放入 水中某一位置，此时石墩完全浸没水中。( g取

14、10 N/kg)(1) 起吊前，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？(2) 若石墩匀速从地面上吊起，起重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计，OA、OB的长度不变，右边的配重 m0 为多少千克？(3) 当石墩 G从空中匀速浸没水中，若配重 m0 的位置、质量都不变，起重机始终保持水平，OA的长度如何变化？变化多少？31. 如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为4 t，体积3 3 3为 1 m 。 (g10 N/kg ， 水 1.0 × 10 kg/m )(1) 物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；(2) 物体下表面

15、与水面距离为 3 m 时，求物体下表面所受水的压强；(3) 若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力；(4) 物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为 9 kW、对绳子的拉力为 1.5 ×104 N，求物体上升 的速度和滑轮组的机械效率 ( 机械效率精确到 0.1%) 。(g 取 10 N/kg)32. 进入三月份以来，东营街头出现了一种共享电动汽车。如表所示是这种汽车的主要参数。空车质量800 kg每个轮胎与地面接触面积250 cm电池容量44 kW· h标准承载200 kg最大续航 ( 充满电最大行驶路程 )20

16、0 km所受阻力与汽车总重的比值0.09电动机是电动汽车的核心部分，电动机工作时能量的转化是 。电动机的工作原理是(1)(2) 标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少？1 min 的耗电(3) 如图所示是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图像，标准承载下，电动汽车以此速度匀速行驶 量为 0.4 kW · h，电动机的效率是多少？(4) 若某燃油汽车百公里耗油 6 L，每升油 车哪种更经济。元，通过计算比较使用燃油汽车与电动汽33. 我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊臂OAB可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱 CA 竖直， OB OA6

17、 1。用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上，4 2 3 3石墩质量为 1.5 ×104 kg 、底面积为 3 m浸没在水中的石墩 ( 石墩的底部未浸入淤泥中 )，受到的浮力是多少？ 石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩对地面的压强是多少？、高为 2 m。(g取 10 N/kg ，水1.0×10石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力为1.0 × 105 N，此时动滑轮的机械效率是多少？ 当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱CA对吊臂 A点竖 kg/m 3)直向上的作用力是多少？3

18、4. “蛟龙号”创造了“中国深度”下潜7 062 m。今年“蛟龙号”将远赴印度洋探索2 700 m 深处活火山的奥33秘。已知，海水密度 1.03 ×103 kg/m 3，声音在海水中的传播速度是1 500 m/s ，取 g10 N/kg 。问：(1) “蛟龙号”下潜到 2 700 m 深度时受到的海水的压强是多少？(2) 电磁波传播速度大，但是在海水中的传输距离很短，母船与“蛟龙号”的信息传递要借助于声呐。在 2 700 m 深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要多长时间？(3) “蛟龙号”到达海底扔掉部分配重后，排开的水所受的重力是5×103 N，它受到的浮力是多少？

19、(4) 任务完成后，起重机把重 2.2 ×105 N 的“蛟龙号”吊到母船上，起重机滑轮装置原理如图乙，在滑轮装置作用 下，“蛟龙号”离开水面后缓慢竖直上升 10 m后到达甲板，绳子自由端的拉力为 68 750 N ，移动的距离是 40 m， 则滑轮装置的机械效率是多少？(5) 你认为“蛟龙号”面临的主要技术难题是什么 ( 答出一条即可 )?参考答案、选择题1. 悬挂重物 G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为 FA；若力施加在 B点或 C点，最小的力分别为 FB、FC，且 AB BOOC。下列判断正确的是 ( )A FC< GC FA&

20、gt; G 【答案】 AB FB> FCDFBG2. 如图所示是农家乐摆放的古代“舂米”(ch n舂 m米，词义：舂米就是把打下的谷子去壳 ) 的装置，下列说法正确的是 ( )A该装置实质是费力杠杆B该装置实质是杆杆，支点在踏板上C当游客从踏板上向上跳时，游客的重力势能转化为动能D当游客用力将此装置的右端踩下后，舂球上升，但舂球的重力势能不变答案】 A3. 如图所示，某同学使用动滑轮把 600 N 的重物匀速提升了 3 m，所用的拉力是 400 N 。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 ( )A动滑轮重 400 NB额外功是 300 JC有用功是 1 800 JD机械效率是 80%答案】

21、C4. 下列关于功、功率、机械效率的说法，正确的是 ( ) A功率大的做功一定越快B机械效率高的功率一定大C做功多的机械效率一定高D机械的机械效率可以达到 100%【答案】 A5. 图甲中用力 F1水平拉着重为 G的物体在水平路面上匀速移动 s 的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀 速移动 s 的距离，水平拉力为 F2。使用动滑轮的过程中 ( )A有用功为 W有 GsB总功为 W总 F2sC额外功为 W额 2F2s F1sGsD机械效率为 2F2s【答案】 C6. 对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是 ( ) A做功多的机械，功率一定大B功率大的机

22、械，做功一定快 C做功快的机械，机械效率一定高D通过改进机械的性能可以使机械效率达到100% 【答案】 B7. 如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量 相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 ( )A甲更省力，甲机械效率大B乙更省力，乙机械效率大C甲更省力，机械效率一样大D乙更省力，机械效率一样大【答案】 D8. 如图，杠杆处于平衡状态，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，杠杆会 ( )A仍然平衡B右端下降C左端下降D无法判断【答案】 C9. 皮划艇是我国奥运优势项目之一。 如图所示， 比赛中运动员一手支撑住桨柄的末端 (

23、视为支点 )，另一手用力划桨。 下列说法正确的是 ( )时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定A为省力，可将用力划桨的手远离支点B为省力，可将用力划桨的手靠近支点C为省距离，可将用力划桨的手远离支点 D将用力划桨的手靠近支点，既能省力又能省距离 【答案】 A5 kg 的物体保持平衡10. 人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托A小于 49 NB等于 49 NC大于 5 kgD大于 49 N【答案】 D11. 如图所示的四种用具中，正常使用时省力费距离的是 ( )【答案】 D12. 如图所示， 大熊和小熊坐跷跷板。 如果它们脚不着地， 跷跷板在水平位置保

24、持平衡时， 下列说法正确的是 ( )13. 如图所示，杠杆在力 系中正确的是 ( )A F1 GB F1< F2 C F1>F2D F2< GA他们各自的重力与各自的力臂的乘积相等B大熊和小熊到支点的距离相等 C大熊和小熊的重力相等 D以上说法都正确答案】 AF1 的作用下在水平位置平衡。如果用力F2代替力 F1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关【答案】 C14. 在探究“杠杆平衡条件”实验中，杠杆在力 F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕 动到 b 位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力 F与其力臂的乘积变化情况是 ( )B 点从 a 位置转A一直不变C一直变小

25、【答案】 A15. 如图所示，踮脚是B先变小后变大D一直变大项很好的有氧运动，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱。踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是29A B C D是费力杠杆是省力杠杆脚后跟是支点，是费力杠杆脚后跟是支点，是省力杠杆脚掌与地面接触的地方是支点，脚掌与地面接触的地方是支点，【答案】 D16. 为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是AB若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力CD减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率 用动滑轮提升重物上升 h 高度，测力计也上升 h 高度 若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更

26、小，且做功更少【答案】 B17.用如图所示的滑轮组匀速提升 200 N 的重物 G，竖直向上的拉力 F为 100 N，重物被提升 1 m，不计绳重和滑轮 的摩擦，下列说法正确的是 ( )ABC动滑轮的重力为 50 N 拉力做的总功是 200 J 拉力做的额外功是 100 J 绳子末端移动的距离是 2 m【答案】 C18. 如图所示，甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若 G1G2，所用竖直向上的拉力分别为 F1和 F2，拉力做功的功率分别为 P1 和 P2，两装置的机械效率分别为 1和2（ 忽略绳重和摩擦 ） ，则下列选项正确的是 （ ）

27、A F1<F2 1< 2 P1<P2B F1<F2 1> 2 P1>P2C F1>F2 1<2 P1<P2D F1>F2 1 2 P1 P2 【答案】 D、填空题19. 如图所示，杠杆 AOB能绕 O点转动。在 A点挂一重物G，为使杠杆保持平衡且用力最小，在B点施加一个力，这个力应该是图中的 答案】 F220. 图中 AOB是可绕 O点无摩擦转动的轻杆， A端挂重 400 N的物块， AO与 OB长度之比为 54。人始终沿竖直方向 拉挂在 B 端的轻环。要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为 N，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将（ 选

28、填“变大”“变小”或“不变” ） 。【答案】 500 不变21. 如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为 GA、 GB的 A、B两物体，不计绳重和摩擦。若 GA>GB，则甲乙；若FAFB，则 GAGB。（均选填“>”“<”或“” ）【答案】 > <22. 如图，在斜面上将一个重 5 N 的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2 N，斜面长 4 m，高 1 m。则拉力做的有用功为 J ，斜面的机械效率为 。【答案】 5 62.5%三、作图题23. 如图所示，举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆，画出动力F1的示意图及阻力 F2的力臂 l

29、2。答案】24. 请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起。25. 甲是一款水管扳手钳，用它夹水管时，AOB部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图乙所示。请在乙图中画出：(1) 阻力 F2 的力臂 l 2；(2) 杠杆平衡时，作用在 B点的最小动力 F1及其力臂 l 1。答案】26. 如图所示，某人在 A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。答案】四、实验题27. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：【答案】 (1) 右;杠杆自重 ;测量力臂 ;(2)1;(3) 寻找普遍规律 ;(4) 一 ; <五、计算题28. 吊车在生产生活中的用途非常广泛， 如图

30、吊车正在对一辆交通事故车实施救援作业。 已知事故车质量为 1 200 kg， 轮胎总接地面积为 1 600 cm 在杠杆上挂钩码前，杠杆静止在甲图中的位置，为使杠杆水平平衡，应将右端的平衡螺母向 ( 选填“左”或“右” ) 调节。将杠杆调节水平平衡的目的是避免 对实验的影响和便于 。 乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在 A 处下方再挂一个相同钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将挂在B 处的钩码向右移动 格。 此实验多次改变挂在支点 O 两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的 数据，其目的是 ( 选填“减小误差”或“寻找普遍规律” ) 。 如图丙，某同学设计了两种实

31、验方案： 第一种：用弹簧测力计沿竖直方向向下拉，其读数为F1；第二种：用弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2。分析：第 ( 选填“一”或“二” ) 种实验方案更方便；同等条件下，两次弹簧测力计读数F1(选填“<”“”或“>” ) F2。吊车要将该车向上吊起 3 m，再水平向右移动 6 m 后放到救援车上运回交警队 (g 取10 N/kg) 。(1) 起吊前事故车对地面的压强是多少帕斯卡？(2) 吊车施救过程中对该车做了多少焦耳的功？(3) 起重臂下有 3 股钢丝绳绕在动滑轮和框架上， 钢丝绳上的拉力为 5 000 N，起重机起吊该汽车的机械效率是多少？N，解： (1) 起吊前事故车对地面

32、的压力：4F0.16 m1.2 ×104 N47.5×104 Pa。FGmg1 200 kg ×10 N/kg 1.2 ×104 对地面的压强：(2) 吊车施救过程中对该车做功：44WGh1.2×104 N×3 m3.6 ×104 J 。(3) 因为滑轮组有三段绳子，所以 s 3h。 起重机起吊该汽车的机械效率：W有W总Gh GhFsF×3h3F41.2 ×104 N3×5 000 N× 100% 80%。答：(1) 起吊前事故车对地面的压强是 7.5 × 104 Pa；(2

33、) 吊车施救过程中对该车做了 3.6 × 104 J 的功；(3) 起重机起吊该汽车的机械效率是 80%。t变已知29. 如图甲所示，是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次打捞作业中，物体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以 0.5 m/s 的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3 m 的位置。此打捞过程中物体受到轻绳的拉力F 随时间化的图像如图乙所示。物体离开水面后匀速上升3 m的过程中，与电动机连接的绳子所受的拉力为2×103 N。33水的密度为 1.0 ×103 kg/m 3，取 g10 N/kg 。不计水和空气的阻力。求：(1) 物体的体积及浸没在水中所受的浮力

34、。(2) 物体的质量和密度。(3) 水底的深度及水对水底的压强。(4) 物体离开水面后匀速上升 3 m 的过程中，滑轮组的机械效率 (结果保留一位小数 )。解： (1) 由图像可知，物体 13 s 后开始完全离开水面，此时物体的重力等于物体所受绳子的拉力，即3G5×103 N，在 0 10 s 内，物体在水中所受绳子的拉力：F拉3×103 N，物体浸没在水中受到的浮力：333F浮GF拉5×103 N3×103 N2×103 N；由 F 浮 液 gV 排得物体的体积：F浮V物V排水g3 0.2 m2×103 N1.0 ×103

35、 kg/m 3×10N/kgG 5× 103 N m g10 N/kg25×102 kg ；(2) 由 G mg得物体的质量：由Vm得物体的密度：物V物25×102 kg0.2 m332.5 × 103 kg/m 3。(3) 由图像可知，物体从开始上升到完全离开水面所用的时间为 13 s ，物体上升的速度为 0.5 m/s ，则水底的深度： hvt 0.5 m/s ×13 s 6.5 m； 水对水底的压强：3 3 4p 水gh 1.0 × 103 kg/m 3×10 N/kg ×6.5 m 6.5 

36、15;104 Pa。(4) 物体匀速上升 3 m 的过程中，克服重力做的功：24W有mgh5×10石墩匀速从地面上吊起，所以 FAG3×104 N， 根据 FA·AOFB·BO 可得，右边配重的重力： kg×10 N/kg ×3 m1.5×104 J， 与电动机连接的绳子的拉力做的功：W总FsF×3h2×103 N×3×3 m 1.8 × 104 J ， 滑轮组的机械效率：W有 1.5 ×104 JW总1.8×104 J ×100%83.3 %

37、。答：(1) 物体的体积为 0.2 m 3；浸没在水中所受的浮力为 2×103 N。2 3 3(2) 物体的质量为 5×102 kg ；密度为 2.5 ×103 kg/m 3。(3) 水底的深度为 6.5 m ；水对水底的压强为 6.5 × 104 Pa。(4) 滑轮组的机械效率为 83.3%。30. 如图所示是常见的一种起重机的简化图，为了保证起重机吊起重物时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m0；已知 OA12 m， OB 4 m。用它把质量为 3×103 kg 、底面积为 0.5 m2、高为 2 m的长方体石墩 G从空气中匀速放入 水中某

38、一位置，此时石墩完全浸没水中。( g取 10 N/kg)(1) 起吊前，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？(2) 若石墩匀速从地面上吊起，起重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计，OA、 OB的长度不变，右边的配重 m0 为多少千克？(3) 当石墩 G从空中匀速浸没水中，若配重 m0 的位置、质量都不变，起重机始终保持水平，OA的长度如何变化？变化多少？ 解： (1) 石墩对地面的压力：34FGmg3×103 kg×10 N/kg 3×104 N， 石墩对地面的压强：F0.5 m43×104 N46×104 Pa。G0FBFA&#

39、215;AO 3×104 N×12 mBO 4 m49×104配重质量：4G0 9× 104 N3m0 9× 10 kg 。g 10 N/kg(3) 石墩 G从空气中匀速浸没水中的过程中，受到的浮力逐渐变大，最大浮力：3 3 2 4 F浮水gV排1.0 ×10由图可知，电动汽车做匀速直线运动， kg/m 3×10 N/kg ×0.5 m 2×2 m1×104 N， 最小拉力：FA实G F浮3×104 N 1× 104 N2×104 N， 此时 AO的长度：4AO18

40、 m，FB× BO 9× 104 N×4 m FA实 2×104 NAO变为 AO，变长了 18 m12 m 6 m。 答：(1) 起吊前，石墩对地面的压强为 6×104 Pa；3(2) 右边的配重 m0为 9× 103 kg ；4 t ，体积(3) OA的长度变长，变化了 6 m。31. 如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为 3 3 3为 1 m 。 (g10 N/kg ， 水 1.0 × 10 kg/m )(1) 物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；(2) 物体

41、下表面与水面距离为 3 m 时，求物体下表面所受水的压强；(3) 若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力；(4) 物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为9 kW、对绳子的拉力为 1.5 ×104 N，的速度和滑轮组的机械效率 ( 机械效率精确到 0.1%) 。解： (1) 物体受到的浮力：F浮 G排水V排g1.0×103 kg/m 3×1 m3×10 N/kg 1×104 N。(2) 物体下表面所受的压强：3 3 4p 水gh 1.0 × 103 kg/m 3×1

42、0 N/kg ×3 m3×104 Pa。3(3) 物体的质量： m4 t 4×103 kg ， 物体所受的重力：Gmg4×103 kg ×10 N/kg 4×104 N， 动滑轮对物体的拉力：444F1GF浮4×104 N1×104 N3×104 N,求物体上升电动机对绳子的拉力：F1(4) 由43× 104 N41×104 N。3PtWFtsFv 可得，电动机拉动绳子的速度：P9×103 W1.5 ×104 N0.6 m/s ，物体上升的速度：#11空车质量800

43、 kg每个轮胎与地面接触面积250 cm电池容量44 kW· h标准承载200 kg最大续航 ( 充满电最大行驶路程 )200 km所受阻力与汽车总重的比值0.09电动机是电动汽车的核心部分，电动机工作时能量的转化是 。电动机的工作原理是v 3v13×0.6 m/s33 0.2 m/s滑轮组的机械效率：W有 Gh Gh G4×104 NW总Fs3Fh 3F3×1.5 × 104 N× 100%88.9%。答： (1) 物体完全浸没在水中时，物体所受浮力的大小为1×104 N；(2) 物体下表面所受水的压强为 3×1

44、04 Pa；4(3) 电动机对绳子的拉力为 1×104 N；(4) 物体上升的速度为 0.2 m/s ；滑轮组的机械效率为 88.9%。32. 进入三月份以来，东营街头出现了一种共享电动汽车。如表所示是这种汽车的主要参数。(g 取 10 N/kg)(1)1 min 的耗电(4) 若某燃油汽车百公里耗油 6 L，每升油元，通过计算比较使用燃油汽车与电动汽31车哪种更经济。解： (1) 电能转化为机械能 通电线圈在磁场中受力转动(2) 乘客与车的总质量：m m1 m2 800 kg 200 kg1 000 kg ， 电动汽车对水平地面的压力：4 FGmg1 000 kg ×10

45、 N/kg 1×104 N， 电动汽车与水平地面的总接触面积：2 2 2 2S4S04×50 cm标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少？ 如图所示是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图像，标准承载下，电动汽车以此速度匀速行驶量为 0.4 kW · h，电动机的效率是多少？ 3 200 cm2 2×10 2 m2， 电动汽车对水平地面的压强：F45×105 Pa。1×104 N 2 2 2× 102 m25当 t 13 s 时， s1 60 m， 则电动汽车行驶的速度：s1 60 mvt 1 3 s 20 m/s ，

46、 电动汽车以此速度匀速行驶 1 min 的路程：s vt 20 m/s × 60 s 1 200 m ， 电动汽车的牵引力：F1f 0.09 G 0.09 ×1×104 N900 N， 电动汽车牵引力做的功：6W有F1s900 N×1 200 m 1.08 ×106 J ，电动汽车电动机的效率：W有W电61.08 ×106 J0.4 ×3.6 ×106 J×100%75%。35(4) 燃油汽车行驶 100 km 费用： 6 L ×5.5 元/L 33元， 电动汽车行驶 100 km 费用：

47、15;100 km17.6元，44 kW·h×0.8 元 / （kW· h）(1) 浸没在水中的石墩 ( 石墩的底部未浸入淤泥中 )，受到的浮力是多少？(2) 石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩对地面的压强是多少？5(3) 石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力为1.0 ×105 N，此时动滑轮的机械效率是多少？(4) 当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱CA对吊臂 A点竖直向上的作用力是多少？解： (1) 石墩完全浸没在水中时，石墩排开水的体积：V排VSh3 m200 km因为 1

48、7.6 元小于 33 元，所以使用电动汽车费用少，更经济。答： (1) 电能转化为机械能 通电线圈在磁场中受力转动 标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是5×105 Pa ；×2 m6 m 电动机的效率是 75%； 与使用燃油汽车相比，使用电动汽车更经济。33. 我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊臂OAB可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱 CA 竖直， OB OA6 1。用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上，4 2 3 3石墩质量为 1.5 × 10 kg 、底面积为 3 m 、高为 2 m。 ( g 取 10 N/kg ， 水 1.0 × 10 kg/m )，受到的浮力：3 3 3 4F浮水V排 g1.0 ×103 kg/m 3×6 m3×10 N/kg 6×104 N。(2) 石墩的重力：45Gmg1.5 ×104 kg ×10 N/kg 1.5 ×105 N，石墩对地面的压力： FG1.5 ×105 N，F 1.5