中考力学综合习题

1、1.一名建筑工人想把建筑材料运到楼上。他用图9所示的装置举升。众所周知，吊篮质量为m1，建筑材料质量为m2，人对绳索的拉力为F，在拉力的作用下，吊篮匀速上升。那么有用功和滑轮组的机械效率分别为(1)a . 2 GH 100% b . 2 GH 100%C.(m1 m2)GH 100% d(m1 m2 GH 100%2.一家公司设计的牲畜饮水装置如图所示。圆柱形水箱装满600公斤水，水位高度保持不变，H=60厘米。罐的底部面积为1 m2，罐底部出口的截面积为20 cm2。底盖甲、细杆乙和浮球丙的总质量为1公斤，浮球丙的体积为2立方米。底盖通常靠在水箱底部的出口上。一旦饮用水箱中的水位下降，底盖将

2、(1)底盖a上水箱中的水压是多少？(2)浮球C的最大浮力是多少？(克重10牛顿/千克)(3)通过计算，尽量说明给定的数据是否满足设计要求。如果没有，请通过计算提供满足设计要求的改进方法和数据。图1回答解决方法：(1)底盖A上的水压P=水GH=1.0103kg千克/米310牛/千克0.6米=6103帕(2)当浮球浸没在水中时，可按F浮=水gV排放：浮球c具有最大浮力，最大浮力为f float=water Gv row=1.0103kg/m310n/kg 210-3m 3=20n(3)将底盖、竖杆和浮球作为一个整体，其受力情况为：竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力，以及底盖甲、细杆乙和浮球丙的总

3、重量克=毫克=1千克10牛顿/千克=10牛顿底盖上的水压F1=pS=6103 Pa2010-4 m2=12 N然后f1 f浮动-g，因此该设备不能满足设计要求。为满足设计要求，底盖A上的水压为F1=船高=20牛-10牛=10牛因为f1=p s= GH s，水箱中的水位为h=0.5米=50厘米水箱中的水位高度应保持恒定在50厘米。3.将一个重量为1.5 N、底部面积为20 cm2的溢流杯放在水平桌面上，向杯中注入重量为2.5 N的水，直至水面刚好到达溢流口，然后将一块材料轻轻放入杯中。如图所示，在此过程中有40 cm3水溢出。请提问：(重量为10牛顿/千克)(1)放块之前，桌面上溢出杯的压力是多

4、少？图3(2)块体的浮力和重力是什么？(3)当用细铁丝将砌块完全压入水中时，排出10 cm3水。这个街区的体积是多少？这个街区的密度是多少？【解答】解决方法：(1)放入实物块前溢出杯对桌面的压力F=g杯g水=1.5 n 2.5 n=4 n受力面积为s=20cm2=210-3m2，桌面溢流杯压力为p=2103pa(2)浮力F=G排=M水G=水V排G=1.0103千克/米3410-5米310牛顿/千克=0.4牛顿因为块体在静止时是浮动的，块体的重力G=f浮动=0.4牛(3)砌块的体积V物体=V行 V行=40 cm3 10 cm3=50 cm3=510-5 m3块体质量m=0.04kg千克砌块密度=

5、0.8103 kg/m34.为中国海军服务的导弹护卫舰如图a所示。当船满载时，排水量为4 053吨，吃水为5米，最大速度为50公里/小时。图B显示了护卫舰从启动到正常运行的V-T图像，船的输出功率始终为25 600千瓦(g为10牛顿/千克，海水=1.02克/立方厘米)(1)0 0.2h内护卫舰的动态阻力(可选“大于”、“等于”或“小于”)。(2)护卫舰满载时底部的压力是多少？(3)当护卫舰匀速前进时，水对护卫舰的阻力是多少？(计算结果保留两位小数)图4答案 (1)大于分辨率从图b可以看出，护卫舰的速度在0 0.2小时内增加，正在加速，所以它的功率大于它的阻力。解决方案：(2)当护卫舰满载时，底

6、部压力为：P=海水GH=1.02103kg/m310n/kg5m=5.1104 pa。当护卫舰满载时，浮力为：浮动=g行=m行g=g=4 053103千克10牛顿/千克=北纬4.053107当护卫舰满载时，船底的压力是：F5.如图所示，这是一个在小婷设计的储水罐，用于防止家中供水。当水箱内水深达到1.2米时，进水管刚好被浮子A堵住，浮子A停止将水排入水箱。此时，浮子A具有暴露于水面的体积(浮子A只能在所示位置的垂直方向上移动)。进水管口压力为1.2105帕，喷嘴截面积为2.5平方厘米，储水箱底部面积为0.8平方米，浮子重量为10牛顿/千克(克图5(1)注水过程中，随着水位的上升，水箱底部的水压

7、w。(2)此时浮子A的浮力是多少？(3)浮子甲的密度是多少？答案 (1)增加分析 (2)随着水位上升，水箱底部的水压逐渐增加。解决方法：当进水口被浮子A堵塞时，浮子A上进水口的压力可根据公式P=得到F=p水s进水口=1.2105pa2.510-4m2=30n浮子处于静止状态，因此浮子的浮力为30牛顿10牛顿40牛顿(3)根据阿基米德原理，如果F浮= gV排水，那么浮子A排出的水量行v=410-3m3浮子a的体积高于水面，浮子a的体积V=510-3 m3浮子a的质量为m=千克浮子A的密度=0.2103千克/立方米6.2017年4月11日上午，“雪龙”极地考察船如期完成了中国第33次南极考察的保障

8、工作，并成功停靠在上海极地考察国内基地的终端，为其第20次南极考察画上了圆满的句号。如图所示，“雪龙”全长167.0米，满载吃水9.0米，满载排水量21000吨。(1)雪龙满载时，船底海水的压力是多少？(海水密度为1.03103千克/立方米)图6(2)满载的雪龙的浮力是多少？(3)已知在1米厚的海域破冰速度为1米/秒，前进时的阻力为1.5107牛顿，那么龙雪在1米厚的海域破冰10分钟做了什么工作？回答解决方法：(1)船底压力为p= GH=1.03103千克/立方米10牛顿/千克9米=9.27104帕(2)满载位移m行=21 000吨=2.1107千克“雪龙”在满载时的浮力为浮升力=重力行=重力

9、行=重力行=重力=2.1107千克10牛顿/千克=2.1108牛顿(3)船行驶的距离s=vt=1 m/s1060 s=600 m克服阻力的工作W=fs=1.5107 N600 m=9109 J7.如图a所示，它是通过使用马达和滑轮组(图中未示出)以恒定速度从容器底部垂直提升实心圆柱体a的装置的示意图。图b中示出了钢丝绳的张力F1随时间t变化的图像，并且没有考虑钢丝绳的重量、钢丝绳与滑轮之间的摩擦以及水的阻力，g取为10 N/kg。(1)长方体a不接触水时的浮力。(2)长方体a的体积.(3)长方体A完全出水后，电机对绳索的拉力f为8103牛顿，滑轮组的机械效率为75%。动滑轮的重力是多少？图7【

10、解答】解答：(1)从标题图B可以看出，长方体A的重力为GA=2.4104 N，当其不暴露于水面时，F1=1.4104 N当长方体没有暴露在水面上时，浮力系数为2.4104-1.4104(2)根据阿基米德原理，长方体的体积是VA=1 m3(3)长方体甲离开水面后，=100%=100%=75%因此，移动滑轮的绳段数量为n=4动滑轮的重量为g=4f-ga=48103n-2.4104n=8103n8如图所示，这是健身场所中的张紧装置的示意图。配重的边长为1 dm，重量为20 kg。用250牛顿的拉力向下拉动拉杆，使配重在2秒钟内以40厘米的恒定速度上升。不考虑拉杆和绳索的重力，g取10 N/kg。图8

11、(1)在配重上升的过程中，能量可以转化为能量。(2)当被拉动的配重静止时，平台上的压力是多少？拉功的力量是什么？(3)在这个过程中，张力机器所做的额外工作占总工作的比例是多少？答案 (1)动态重力势解决方案：(2)配重重力：W has=GS=200n 0.4m=80 J张力机器完成的额外工作：w量=w总量-w有=100 J-80 J=20 J=20 J额外工作与总工作的比率：=9.如图所示，吊车将地面上的一箱设备沿垂直方向匀速吊至施工平台，设备重量为4 000牛顿，施工平台离地面高度为3米(克为10牛顿/千克)。(1)起重机臂是一个杠杆。(2)起重机的质量为8 t。工作时，将汽车轮胎支撑在离地

12、的位置。如果地面能承受的最大压力是7104帕，那么支架和地面之间的总接触面积是多少？图9(3)如果动滑轮上每根钢丝绳的张力为2 500牛顿，那么起重机的额外工作和机械效率是多少？回答 (1)这很费力解决方案：(2)G1起重机的重力=M1g=8103 g10n/kg=8104n设备重量：G2=4 000牛起重机对地面的压力：F=G1+G2=8104牛顿+4 000牛顿=8.4104牛顿根据压力公式p=，可以获得支架和地面之间的接触面积S=1.2平方米(3)绳索自由端的移动距离：s=2h=23 m=6 m有用的工作：w you=GH=4 000 n3 m=1.2104 j总工作量：wtotal=f

13、s=2 500 nm6=1.5104j额外工作：w量=w总量-w量=1.5104j-1.2104j=3 000j起重机的机械效率：=100%=100%=80%10.在图中所示的装置中，物体a重100牛顿，物体b重10牛顿。在物体b的作用下，物体a在水平面上以恒定的速度直线运动，不考虑滑轮重量、绳索重量和摩擦力。(1)用重量为80 N的物体C替换物体A，物体C将移动(选择“加速”、“减速”或“匀速”)。图10(2)物体的摩擦力是多少？(3)如果对甲物体施加水平拉力，使乙物体以0.5米/秒的恒定速度上升4秒钟，拉力做功是多少？答案 (1)加速【解析】物体的重力、压力和摩擦力减小，物体加速运动。解：(2)物体在水平面上匀速直线运动，所以物体的力是平衡的，即F=F1与a连接的滑轮为动滑轮，与b连接的天车，那么f1=2gb=210n=20n(3)物体B以0.5米/秒的恒定速度上升4秒，物体移动的距离s=vt=0.5 m/s4 s=2 m从图中可以看出，物体a的受力分析如下F2=f+F1=2F1=220牛顿=40牛顿物体移动的距离sa=s=2 m=1 m拉力做功w=f2sa=40n1m=40j11.如图所示，这是小刚设计的用简单机械自动打开开关的装置示意图。该装置主要由滑轮组、配重C、D和杠杆AB组成。配重C通过细绳与动滑轮连接，配重C、D分别通过垂直于杠杆的