力学超难题答案

1、1、考点：杠杆的平衡条件；力的合成与应用；压强的大小及其计算.专题:计算题；方程法.分析：(1)由图知杠杠两边力的力臂关系，知道A对桌面的压强，求出 A的底面积，利用压强公式求A对桌面的压力，而该压力等于 A的重力减去杠杠 的拉力，根据杠杠的平衡条件可得关于 A的重Ga 和B的重Gb的方程；(2)向右移动一格后，知道杠杠两边力的力臂关系，同理可得关于 A的重Ga和b的重Gb的方程； 联立方程组求得 B的重.解答:解：(1)由图知，0M :0N=4 :2=2 :1,.? p=FSMc .VAA? .? A对桌面的压力：F ffi=pS=300Pax0.1mx0.1m=3N,又? . A对桌面的压

2、力等于 A的重力减去杠杠的拉力，即 F e=Ga-Fm,？ Fm =Ga-F e=Ga3N ,?.杠杠平衡，FmxOM=G bxON ,? f m = 12Gb ,即：Ga-3N=2Gb ,(2)当物体 B向右移动一格后，0M : 0Nr=4 :3, A对桌面的压强：P=300Pa-100Pa=200Pa,? p=FS. A对桌面的压力：F j5-p,S=2OOPaxO.1mxO.1m=2N,又对桌面的压力等于 A的重力减去杠杠的拉力，即 Fs=Ga-Fm？ Fm=Ga-F 压，=Ga-2N,.?杠杠平衡，？FmxOM = GbxON,f M，=34Gb ,即：Ga2N=34Gb ,-得：1N

3、=34Gb-12Gb ,? Gb=4N .故答案为：4.点评:本题考查了学生对压强公式、杠杠平衡条件、同一直线上力的合成的掌握和运用，能根据两种情况下的杠杠平衡条件得出的方程联立方程组求解是本题的关键.2、考点：杠杆的动态平衡分析；压强的大小及其计算.专题:计算题.分析:(1)物体第一次放在水平地面上时，对地面的压力等于重力，根据压强的公式表示出物体重力的大小.(2) 物体第二次挂在杠杆上，对杠杆的拉力等于它的重力和受到的支持力的差，根据杠杆的平衡条 件列出等式就可以求出物体的重力.(3) 当物体甲对地面的压力刚好为零时，物体对杠杆的拉力等于自身的重力，根据杠杆平衡条件就 可以求出作用在 A端

4、的拉力.解答：薛.(1)设正方体底面积为 S,%1物体甲静止在水平地面上，对地面的压强巳=GS,所以物体甲的重力 G=PQ ；%1当把甲挂在杠杆的 B端，在A端施40N竖直向 下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强P2=F压S,所以此时物体甲对地面的压力F4P2S,.? ?力的作用是相互的，.?地面对物体甲的支持力FqF压，物体甲对杠杆的拉力FiAG-F支；(2)由杠杆平衡条件得：Fi-OA=FAOB,即：Fi? OA= (P1S-P2S)? 0B,由题知：Pi=5.4x10 5Pa ； P2=1.8x105Pa ； F=40N ；OA :0B=2 :1,解得：S=2x10 3

5、m1 23；物体重力 G=PiS=5.4x10 5Pax29x10 3m2=120N,(3)当正方体甲对地面的压力刚好为零时，G? OB=Fi ? OA,GxOBOA=120Nx23=60N故答案为：60.点评：本题难度较大，需要先明确第一次平衡时右 边阻力怎么求，压力与重力的大小关系，压强的计 算等，综合性强.3、考点：杠杆的平衡分析法及其应用；阿基米德 原理.专题：计算题.分析：当乙球浸没在水中，乙球对杠杆右端的拉力 减小，拉力减小的值等于乙球受到的浮力.当乙球浸没在水中，杠杆还处于水平位置平衡，杠 杆左端减小的力乘以力臂等于杠杆右端减小的力 乘以力臂.求出甲对杠杆左端减小的力，也就是甲

6、对桌面增大的力，求出桌面受力面积，根据压强公 式求出甲对桌面增大的压强.解答：解：乙球受到的浮力；F j?=p /KgV排=1.0x10 3kg/m3x10N/kgx10 3m3=1 ON.杠杆左端减小的力乘以力臂等于杠杆右端减小的力乘以力臂，所以 F i?xOB=FxOA,所以，10Nx (75cm-30cm) =Fx30cm,所以F=15N.杠杆左端受到甲的拉力减小了15N,甲对桌面的压力增大15N,所以甲对水平桌面的压强增大了，增大的值为：p=FS15N底面积 s=400cm 2=400x10 4m2,? p=Fs.?水对桶底的压力：F水=ps=p水ghs=1.0x105kg/m 3x专

7、题：计算题.分析：知道桶内水的体积、水的密度，利用密度公式求水的质量；知道水深和水的密度，利用液体压强公式求水对容器底的压强，又知道容器底面积，利用压强定义式求水对容器底的压力；知道水对桶底的压强和桶对地面的压强相等，受力面积相同，可知水对桶底的压力和桶对地面的压力相等，而桶对地面的压力等于桶重加上水重再减去拉力，据此求出小萍同学提水桶的力解答:解：水的体积：V=30dm 3=30xW3m3,水的质量：m=pV=1.0x10 3kg/m3x30x10 3m3=30kg,水深 h=50cm=0.5m,10N/kgx0.5mx400x104m 2=2 00N.?水对桶底的压强和桶对地面的压强相等，

8、受力 面积相同，.?桶对地面的压力等于水对桶底的压力，二桶对地面的压力：G 桶 +G 水-F 拉=200N,小萍同学提水桶的力：F拉=6桶+G水-F拉=2kgx10N/kg+30kgx10N/kg-200N=120N.故答案为：120.点评：本题考查了学生对密度公式、重力公式、压 强公式、液体压强公式的掌握和运用，要求灵活运 用公式，利用好“水对桶底的压强和桶对地面的压 强相等”是关键.5、考点：滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉 力的计算.=1500Pa.故答案为：1500.点评:杠杆在水平位置平衡，当杠杆的动力和阻力 都在减小时，减小的动力乘以动力臂等于减小的阻 力乘以阻力臂.4、考点：液

9、体的压强的计算；密度公式的应用；10x10x10 nf重力的计算；压强的大小及其计算专题：计算题；比例法.Fi=G a-分析：由于小民对地面的压力Ga+Go2,小民对地面的压力 F2=G A-Gb+Go2,要求出F2 :巳必须先解出动滑轮的重Go.则可由拉A时的机械效率可求得 Go解答：解：根据当提升物体 A时，滑轮组的机械效率Ha=Waw总x100%=GaIi(GA+Go)hx100%=GaGa+Go=75%可解得G=300N,Fi=G 人-Ga+Go2,F2=G 人-Gb+Go点评:这是一道比例型题，要灵活应用已知 条件找主要的条件.6、考点:压强的大小及其计算；杠杆的平衡分析法及其应用.

10、专题:计算题.分析：本题涉及的知识点较多，解题的关键是利用 题目中给出的 Pi与P2之差为4OPa这一已知条件 求出V排等未知量，然后利用浮力知识求出拉力F的大小.解答：解：由巳、P2之差为40Pa.可求F=APS=40Pax0.75x10-6 7 8m2=0.3N故答案为：5：12 V排=FPg0.3N1.0x10 9kg/m 3x10N/kg=0.3x10 10 11m3V 排=0.4x 10-4-03x10 4m3=0.1 x10 4m3F浮=pgV排=1.0x10 3kg/m 3x10N/kgx0.1x10 4m3=0.1N由杠杆平衡条件得(F+GA) OC= (GB-F 浮)xOD(

11、F+2N) xOC= (3.2N-0.1N) xOD代入数值得F=4.2N答：拉力F为4.2N.点评：此题的综合性较强，考查了学生对浮力的计算，压强的计算公式，还用杠杆平衡条件的应用，在计算时还要注意单位的统一，这些知识点稍有疏7、完全相同的两块砖 A和B为长方体，与 地面 的接触面积分别为Sa、Sb,其体积相等:Sahl=Sbh2; Sa=(h2/hl)Sb;设：水的密度为 PL砖A和B的密度均为 P2,水的 深度为h3,重力加速度 g=10 N/Kg;长方体的砖放 在水平地面上，其重力等于压力，已知砖 B和砖A对地面的压强相等：圆柱形薄壁容器C中装有水，其重力等于水的重代入数据得：FiF2

12、75,故F2Fl11忽，就导致整个题错误，因此是1力，薄壁容器C的重力不计；Sc=M SbgP2Sahl/Sa=g(P2Sbh2+PISch3)/SbP2hl=P2h2+Plh3/5h3=5P2(hI-h2)/PI8、考点：力的合成与应用；重力的计算；压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用专题:计算题.分析:用竖直向上的力提水桶，但没有提起，水桶 处于静止状态，根据物体处于平衡状态的条件可分 析水桶的受力情况；已知水桶内水的深度，利用公 式p=pgh可求出液体的压强大小，然后根据水对 水桶底的压强比水桶对地面的压强小的数值，可 求出 水桶对地面的压强，再根据压强公式？=FS可求出水桶和水的

13、中重力以及水的重力和质量多少.解答.?解：水桶处于静止状态，所以水桶受平衡力 的作用，所以水桶受到的合力为0；水桶内水深30cm,水对桶底的压强为：p=pgh=1 x103kg/m 3x10N/kgx0.3m=3x10 3Pa :水桶对地面的压强为：p=3000Pa+1000Pa=4000Pa；地面受到水桶的压力大小F=pS=4000Pax700x 104m2=280N ；水和水桶的总重力为：G.b=F=280N；水和水桶的总质量为：m屈=g280N10N/kg=28kg ；水的质量为：m /K=m ,6-m t? =28kg-1kg=27kg ；由上述解题过程可知选项A、B、D都不正确.故选

14、C.点评:本题是一道关于液体压强、固体压强、质 量、 重力以及力的合成的综合题，在解题时应认 真分析所用到的物理知识.9、考，点.？杠杆的平衡条件；力的合成与应用；压强的大小及其计算.专题:计算题；方程法.分析：(1)由图知杠杠两边力的力臂关系，知道A对桌面的压强，求出 A的底面积，利用压强公式求 A对桌面的压力，而该压力等于A的重力减去杠杠的拉力，根据杠杠的平衡条件可得关于A的重Ga和B的重Gb的方程；(2) 向右移动一格后，知道杠杠两边力的力臂关 系，同理可得关于 A的重Ga和b的重Gb的方 程；联立方程组求得 B的重.解答:解：(1)由图知，OM : ON=4 :2=2 :1,?P=FS

15、，口. A对桌面的压力：F 压=pS=300Pax0.1mx0.1m=3N,又? . A对桌面的压力等于 A的重力减去杠杠的拉力，即 F e=Ga-Fm，F m=Ga-F ie=Ga_3N ,.杠杠平衡，F mxOM=G bxON,.Fm =2Gb ,即：GA3N=12Gb ,(2)当物体B向右移动一格后，0M :0Nr=4 :3,A对桌面的压强：p=300Pa-100Pa=200Pa,? p=FS?A对桌面的压力：F ffi-p S=200Pax0.1m0.1m=2N,又A对桌面的压力等于 A的重力减去杠杠的拉力，即 F 压，=Ga-Fm,F m =GaF 压，=Ga-2N,.杠杠平衡，/.

16、 FmxOM=GbxON,f M，=34Gb即：Ga-2N=34Gb，-得：1N=34Gb-12Gb? Gb=4N.故答案为：4.件、同一直线上力的合成的掌握和运用，能根据 两种情况下的杠杠平衡条件得出的方程联立方程 组求解是本题的关键.10、考点：液体的压强的计算；压强的大小及其计 算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用 专题：推理法.分析:分三种情况分析：一、小球漂浮，小球受到的浮力等于排开的水重 也等于小球重，这种情况下杯对桌面的压力不 变、压强不变；二、小球悬浮，小球受到的浮力等于排开的水重 也等于小球重，这种情况下杯对桌面的压力不 变、压强不变；三、小球下沉，小球受到的浮力等于排开

17、的水重，但小于小球重，这种情况下杯对桌面的压力 变大、压强变大；三种情况下，杯内水深不变，水对杯底的压强不变 解答：解：小球放入杯的水中，有三种可能：一是小球漂浮，f浮=g球，F浮=6排,g /=g 球，即：小球的重等于排开水的重（溢出水的重）? . ?放入小球后，杯对桌面的压力不变、压强不点评:本题考查了学生对压强公式、杠杠平衡条变;二是小球悬浮，F =G球,F浮=6排,和B的总重；乙图中 A对B的压力等于 A的重,B对地面的压力等于 A和B的总重；又知道高度的? G排=6球，即：小球的重等于排开水的重（溢出水的重）? . ?放入小球后，杯对桌面的压力不变、压强不 变；三是小球下沉，F浮VG

18、球，,?* F 浮=6 排，G排v 6球，即：小球的重大于排开水的重（溢出水的重）大小关系，根据压强公式分析判断.解答：解：设圆柱体 A、B的横截面积为Sa、Sb，高为 ha、hb，则圆柱体 A、B 的重：GA=pgs AhA， GB=pgs BhB,在甲图中：A对地面的压强：Pi=FiSaGa+GbSaB对A的压强：P2=F2Sa? . ?放入小球后，杯对桌面的压力变大、压强变大；由以上三种情况可知，杯对桌面的压强P2可能不变、也可能增大；但杯内水深不变，水对杯底的压强P1不变.故选AD.点评:本题关键有二：一是确定放入小球后杯内水深h的变化，二是放入小球后杯对桌面压力的变化（比较球重与排开

19、水重的关系）11、考点:压强的大小及其计算.专题:计算题；推理法.分析:在水平地面上，压力 等于物体重.设圆柱体 A、B的横截面积为Sa、GbSa*.* Pi :P?=3 :1, Iia： I1b=3：1Ga+GbSaGbSa=3 :1,即：pgs AhA+pgs BhBSapgSeheSb,高为hB,可求出 圆柱体A、B的重；则甲图中B对A的压力等于B的重，A对地面的压力等于 ASa专题：计算题.=3:1,解得：SA: SB=2: 3;在乙图中：A对B的压强：P;=巳SaSaB对地面的压强：P2r=F , 2SbGa+GbSbr? Pl: P2,=GaSaGa+GbSbPQSaKaSapgs

20、AhA+pgseheSb解得 FY: P2-1 :1.故选D.点评:本题考查了压力和压强的计算，知道在水平 地面上，压力等于物体重；确定受力面积的大小是 本题的关键.12、考点：杠杆的平衡条件；力的合成与应用；浮力大小的分析:由玻璃筒内液面高度的变化可求出排开水的 体积及物体的体积，进而可求出物体所受浮力，由 杠杆在水平位置平衡可得物体的重力，由物体质量 和体积可求得密度.解答：解：由题意知：物体25露出水面时，水面下降的体积为Vi=Sixh=50x10 4m2x0.4x 10 2m=2x 10 5m3即物体的25体积为2x10A3,则物体的体积为：V=2x105m325=5x10 5m3.

21、D 错平衡时物体所受浮力为：Fs=pg35V=1.0x10 3kg/m3x10N/Kgx35x5x10 5m3=3x10 1N, B 错由浮力的形成知：F?=PS,则？=F浮S3x10 “NlOxicrW=300Pa,故 A 错.由杠杆的平衡条件知：Gb0.3=2 (Ga+0.6)解得：Gb=3.5N.由 G=mg得：m=Gb=0.35kg.由m=pv得：P=0.35kg5x105m12=7g/cm 3,故 C 对故选C.点评：本题考查内容较多，计算量较大，在做题时力争能先进行细化逐个突破 .13考点：杠杆的平衡条件；功的计算；滑轮(组)的机械效率；功率的计算.专题：计算题；应用题.分析:(1

22、)知道两次用力时对地面的压强，分别列方程式求出当滑轮下未挂重物时，他对杠杆A端施加的举力分别为巳、人的重力和受力面积 (与地 的接触面积)；(2) 再利用重力公式求人的质量；(3) 当滑轮下未挂重物时，他用力R匀速举起杠杆的A端时所做的功为利用这个机械时的额外功， 当滑轮下加挂重物 G后，他用力F2匀速举起杠杆 的A端所做的功为总功，根据机械效率的公式即可 求整个滑轮组的机械效率n;(4) 根据滑轮下未挂重物时，动滑轮重力为100N,利用杠杆平衡求出力臂 OA与OB的关系， 再根据当加挂重物后他对杠杆 A端施加的举力为1500Nxhx100%=90% ；答：当重物G被匀速提升过程中，滑轮组的机

23、械效率 n=9o%F2,曲杆平衡条件得出重物的重力，然后当将重物完全浸没在水中，根据重物受力情况求出对动滑轮的拉力G，最后利用P=Fv即可求功率.解答：解：人的重力：G A=PoS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，则人对地面的压力F2+G .uPzS,.?.F2+PoS=P2S,即：1500N=(5.75x10 13Pa-2x10 4Pa) S.,.S=0.04m 2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，则人对地面的压力F1+G a=PiSA F1=P1S-P 0S= (2.375x10 4Pa-2x10 4Pa)x0.0

24、4m 2=150N故 Fi : F2=150N :1500N=1 :10 ；答：F1: 2=的比值为1 :10.(2) Ga=PoS=2x1O 4PaxO.O4m 2=8OON人的质量m k=g人gSOON10N/kg=80kg ；答：人的质量 m人=80kg ；(3) 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，假设人使杠杆A端上升高度h,则3做的功为 Wi=F h,这时， 因 没有提升任何物体，所的功为额外功，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，假设人使杠杆A端上升高度h,则F2做的总功为W2=F2h,故滑轮组 的机械效率q

25、=W2- N13当滑轮下未挂重物时，杠杆平衡，Fi=150N,W2x100%=1500Nxh-150Nxh右边的滑轮部分，因未挂重物，动滑轮重力为100N,则B端绳子的作用力 Fb=12G动=12x100N=50N,根据杠杆平衡条件知：F QA=F b，OB,0AOBFbFi50N150N13当加挂重物后他对杠杆A端施加的举力为 Fa, B端绳子的作用力为 Fb=12（G+G动），则由杠杆平衡条件得：F2OA=FBnOB,即：F2OA=12（G +G 动）0B, G=2F 2OAOB-G 动=2x1500 Nx13-100N=900N,当将重物完全浸没在水中，重物对动滑轮的拉力G=G-F A=

26、G-p 水 gV A=G-p 水 gGPg=G （1 -P水P物）=900Nx （1-19）=800N,所以，绳端B的拉力F二12（G，+G 动）=12X （800N+100N） =450N,速度为vB=2v=2x0.1m/s=0.2m/s,功率 P,=F,vB=450Nx0.2m/s=90W.答：绳端B的拉力F做功的功率P=90W.点评：本题考查压强的计算，注意分析出压强变化的原因，即可解答本题的杠杆A端的拉力和人的重力，正确理解在滑轮下未挂重物时，他用力匀速举 起杠杆的A端所的功为整个机械的额外功，其实在杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计时，这个额外功就是对动滑轮所做的功，并在（4）问中结合动

27、滑轮的重力，利用杠杆平衡条件得出杠杆的力臂关系，这是解答本题机械效率和绳端B的拉力F的重要关键所在.本题难点太大.14 考点?力的合成与应用；密度的计算；力作用 的相互性；滑轮组绳子拉力的计算：压强的大小及 其计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算专题:计算题：方程法分析：(1)由压强的计算公式变形后可求得小文受地面的支持力，由力的相互性可知人对地面的压 力；(2) 对人受力分析，由力的合成可求得人受绳子的拉力，则可知人对绳子的拉力；由浮力公式可求 得物体A所受浮力，则对动滑轮及物体A由力的合成可求得物体及动滑轮的重力之和；由提升物体 B时的机械效率可得关于物体B及动滑轮重力的表达式，由题意可

28、得A、B重力的关系；则联立以上关系式可得出物体A的重量，由密度公式可求得物体的密度；(3) 由绳子实际对物体的拉力根据机械效率公式可求得机械效率；(4) A离开水面后，物体 A只受重力则由滑轮组 的特点可求得绳子的拉力；则由功率公式可求得拉力的功率.解答:解：(1) 人受地面的支持力：F s=F ffi=P 人 S a=8.75x 103Pax400x 104m14=350N则人对地面的压力为 350N.14x2x0.2m/s=120W.答：(1)人对地面的压力为 350N ；(2)物体A的密度为3.75x10 3kg/m 3 ；(3)滑轮组的机械效率为55% ；(4)拉力的功为120W.点评

29、:本题综合了受力分析、力的合成及密度、压(2) 人对绳子的拉力：Fa=G a-F a :=600N-350N=250NA所受浮力为：F净=p*gVA=1 x10 3kg/m 3x10N/kgx0.01m 3=1 OON则物体及动滑轮的重力之和：Ga+G a=2F js+F s=2x250N+100N=600N即：Ga+G a=600N B在空气中：而=GBh(Gb+Ga)h=80% Ga : Gb=5：12 由式可得物体 A 的重力：Ga=375N, G a=225N则物体A的密度：Pa=GngvA375N10N/kgx0.01m 3=3.75x10 3kg/m3(3) A在水中时，滑轮对物体

30、的拉力为Ga-F沸则滑轮组的机械效率：队 =(Ga-F浮)hF拉x2h375N-100N2x250N=55%(4) 物体离开水面后：拉力的功：P=F拉拉=Ga+G动15考点：滑轮与功的综合题；重力的计算；功的计算；滑轮(组)的机械效率；功率的计算 .强的计算，计算量较大，对学生要求较高专题：计算题；压轴题x2v 物=375N+225N 分析：(1)设动滑轮和工作台的总重为G,将工人、工作台、涂料、工具和动滑轮作为?个整体进 行受力分析：3Fi+Fn=G ,e.=G+G a+G im,而 地面的 支持力Fn，等于地面受到的压力，知道此 时对地面的压强，利用压强公式求地面的支持力Fn，据此求出动滑轮和工作台的总重；(2) 当工人竖直向下拉绳子时，目的是将人和工具提升，对人和工具做的功为有用功，人的拉力做的功为总功，利用效率公式求此装置的效率；(3) 求出拉力移动的距离，利用W=Fs求拉力做功，又知道做功时间，利用功率公式求工人做功功率.解答：解：(1)设动滑轮和工作台的总重为G,将工人、工作台、涂料、工具和动滑轮作为一个整体进行受力分析，如图所示：*