2011北京中考物理一模试题分类汇编(力学综合计算).doc

北京市2011年初三中考一模物理分类汇编之力学综合计算及答案海淀计算力学38图22是某科研小组设计的高空作业装置示意图，该装置固定于六层楼的顶部，从地面到楼顶高为18m，该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由支架AD和杠杆BC构成，CO:OB=2:3。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=100kg，底面积S=200cm2。安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮M、动滑轮K、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成。电动机Q和吊篮的总质量m0=10kg，定滑轮M和动滑轮K的质量均为mK。可利用遥控电动机拉动绳子H端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机Q提供的功率恒为P。当提升装置空载悬空静止时，配重E对楼顶的压强p0=4104Pa，此时杠杆C端受到向下的拉力为FC。科研人员将质量为m1的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮平台匀速上升时，绳子H端的拉力为F1，配重E对楼顶的压强为p1，滑轮组提升物体m1的机械效率为。物体被运送到楼顶卸下后，科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面。吊篮匀速下降时，绳子H端的拉力为F2，配重E对楼顶的压强为p2，吊篮经过30s从楼顶到达地面。已知p1：p2=1:2，F1：F2=11:8，不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg。求：图22动滑轮KBE定滑轮MCODHQ楼顶A（1）拉力FC； （2）机械效率； （3）功率P。题号答 案3838解：（1）当提升装置空载悬空静止时，配重E的受力分析如图1所示。GE=mEg=100kg10N/kg=1000NN0=p0S=4104Pa20010-4m2=800NTB= GE-N0=1000N- 800N=200N 图2CBOFCFB当提升装置空载悬空静止时，杠杆B端和C端的受力分析如图2所示。图1TBN0GE FB= TB=200NFCCO=FBOB 图3TCG0+2GK（2）当提升装置空载悬空静止时，提升装置整体的受力分析如图3所示。 TC = FC =300NG0=m0g=10kg10N/kg=100N TC= G0+2GK= m0g +2mKg 解得mK=10kg 吊篮匀速上升时，配重E、杠杆、提升装置的受力分析分别如图4、图5、图6所示，物体、动滑轮、电动机与吊篮整体的受力分析如图7所示。图4TB1N1GE图5CBOTC1G0+2GK+G1图63F1G0+GK+G1图7TB1 = FB1 TC1 = FC1 FC1CO= FB1 OB FC1 =TC1= G0+2GK+G1FB1=( G0+2GK+G1) 配重对楼顶的压力N1= GE- FB1 p1= F1= 吊篮匀速下降时，配重E、杠杆、提升装置的受力分析分别如图8、图9、图10所示，物体、动滑轮、电动机与吊篮整体的受力分析如图11所示。3F2G0+GK+G2图11TC2G0+2GK+G2图10图8TB2N2GE图9CBOFB2FC2TB2 = FB2 TC2 = FC2 FC2CO= FB2 OB FC2 =TC2= G0+2GK+G2FB2=( G0+2GK+G2) 配重对楼顶的压力N2= GE- FB1 p2= F2= 由可得 解得2m1-m2=120kg 由可得 解得 8m1-11m2=60kg 由解得：m1=90kg，m2=60kg 当吊篮匀速上升时，滑轮组提升重物的机械效率：= （3）当吊篮匀速下降时，电动机Q提供的功率： P= F23v=朝阳计算力学38小阳站在地面上脚与地面的接触面积是S脚500cm2，且保持不变，用图29甲所示的滑轮组提起在水中的物体A，物体A重GA735N，体积为VA1.510-2m3。当物体缓慢匀速竖直上升，在物体A未离开水面前，小阳对地面的压强是p1，使用滑轮组的机械效率是1；在物体A完全离开水面后，小阳对地面的压强是p2，使用滑轮组的机械效率是2。水对物体的阻力、滑轮组轮与轴的摩擦、绳重和绳的伸长都忽略不计时，p1p2 54，12 8485。小阳仍用该滑轮组加一个定滑轮匀速拉动放在水平地面的物体B，如图23乙所示，他对地面的压强p32.94103Pa，物体B在t=3s时间内移动s =0.6m。（g取9.8Nkg）求：物体A的密度A及它在水中所受的浮力F浮；小阳的体重G人；图29 甲A图29 乙B当小阳拉动物体B时，机械效率和总功率。（7分）38735N9.8NkgGAg解：由G =mg，m A = = = 75kg 1分75kg1.5102m3 mV 由= ，A= = 5103kg/m3 1分 由阿基米德原理，F浮 =V 排水g =1.5102m31103kgm39.8N/kg =147N 1分G人F1/N1人站在地面上静止，拉动水中的物体时，受到三个力：重力G人、绳子拉力F1/、地面支持力N 1，如图由同一直线力的平衡，G人 =F1N 1，人对地面的压力 N 1/与地面对人的支持力N 1为相互作用力，N 1/ =N 1人对绳子的拉力F1与绳子对人的拉力F1/为相互作用力，F1/ =F1 FSG人 F1 S脚 N1/S脚N 1/ = G人 F1 由压强公式P = ，人对地面的压强p1= =G人F2/N2同理，人站在地面上静止，拉动水面上的物体时，受到三个力：重力G人、绳子拉力F2/、地面支持力N 2，如图G人 F2 S脚 N2/S脚得到：人对地面的压强p2= =G人 F2 S脚G人 F1 S脚由已知p1 p2 =54得到：（G人 F1）（G人 F2）=54即：G人 =5F24F1 W有/W总 根据 = ，3 F1= GAG动F浮，3F2= GAG动GAF浮GAG动F浮（GA F浮）h 3F1h1 = = GAGAG动GA3F2GAh3F2h2 = = = GAGAF浮GAG动F浮GAG动由已知12 = 8485735N147N735N147NG动735N735NG动即 = 8485 735N735NG动588N588NG动 84 = 85 解出G动 =36.75N 1分F1 =208,25N F2 = 257.25N G人 =453.25N 1分人站在地面上静止，拉动水平地面上的物体时，受到三个力：重力G人、绳子拉力F3/、地面支持力N 3，人对地面的压力N3/与地面对人的支持力N 3是相互作用力，大小相等。人对绳子的拉力F3与绳子对人的拉力F3/为相互作用力，F3/ =F3G人 F3 S脚 N3/S脚人对地面的压强p3= = 解出F3 =G人p3S脚 =453.25N2.94103Pa500104m2 =306.25N分析动滑轮受力，3 F3 = G动f ，f是物体B在地面上运动时受到的摩擦力解出f =3F3G动 =3306.25N36.75N =882N 882Nfs3F3s W有W总918.75N根据 = 3 = = = 96% 1分总功率P总 =3 F3s/t =3306.25N0.6m/3s =183.75W 1分通州计算力学1. 如图20所示为一种蓄水箱的人工放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AB呈水平状态，AO = 40cm，BO= 10cm。Q是一个重为5N、横截面积为100cm2的盖板（恰好堵住出水口），它通过细绳与杠杆的A端相连。在水箱右侧的水平地面上，有一质量为70kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上的盖板。若水箱中水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F1，水平地面对人的支持力为N1；若水箱中水深为80cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F2，水平地面对人的支持力为N2。已知N1与N2之比为6461，盖板的厚度、绳重及绳与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上，g取10N/kg。求：（1）当水箱中水深为80cm时，盖板上表面所受水的压强；图20AOBQ出水口天花板C（2）动滑轮的总重G动。 38.解：（1）水深h2=80cm时：p2=水gh2=1.0103kg/m310N/kg0.8m=8103Pa 1分N1FQ1G板FA1图1图2FA1FB1AOB图3FC1G动4F1F1 G人图4（2）盖板恰好要被拉起时，分别以盖板、杠杆、动滑轮、人为研究对象，受力分析示意图依次为图1、图2、图3、图4 1分水深h1=50cm时由图1: FA1=FQ1+G板=p1 S+G板=水gh1 S +G板 =1.0103kg/m310N/kg0.5m0.01m2+5N=55N 由图2: FA1AO =FB1BO FA1= FA1=55N 55N40cm= FB110cm FB1=220 N FC1= FB1 1分由图3: =G动+FC1 由图4: 由、得 1分 水深h2=80cm时，FQ2G板FA2图5图6FA2FB2AOB图7FC2G动4F2F2 G人N2图8受力分析示意图依次为图5、图6、图7、图8由图5: FA2=FQ2+G板=p2 S+G板=水gh2 S +G板 =1.0103kg/m310N/kg0.8 m0.01m2+5N=85N 由图6: FA2OA =FB2OB FA2= FA2=85N 85N40cm= FB210cm FB2=340 N FC2= FB2 1分由图7: =G动+FC2 由图8: 由、得 1分 由题意：N1N2=3129 解、两式可得G动=20N 1分 大兴计算力学39、如图21甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。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，被打捞重物的体积是V0.6m3。若在打捞前起重机对地面的压强p11.8107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p22.4107Pa，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p32.6107Pa。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90%，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图21乙所示。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）动滑轮的重力；（2）支撑力N1和N2之比；（3）重物出水前匀速上升的速度。ABDCEOF图21乙110 5W/J210 5310 5410 50t/s20401030甲39解：（1） F浮=水gV排=103Kg/m310N/Kg0.6m3=6103 N 1分G车=P1S=1.8107PaS -G车+G物-F浮=P2S G车+G物-6103N=2.4107PaS -G车+G物=P3S =2.6107PaS -由得： G物=2.4104 N 1分 G动=2103N 1分FB2=G物+G动BFN2L1L2FB1=G物-F浮+G动BFN1L1L2 （2） 1分 N1L1=（G物-F浮+G动）L2 N2L1=（G物 +G动）L2 1分（3） 1分 1分DCEOEA38B如图26所示，物体A重1000 N，其体积为410-2m3，B、C都是完全相同的动滑轮；杠杆DE可绕O点在竖直平面内转动，OEOD21。小成受到的重力为600N，当物体A完全浸没在水中时，他通过细绳在E点施加竖直向下的拉力F1，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压强为p1；当物体A有一半体积露出水面时，小成在E点施加竖直向下的拉力F2，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压强为p2，已知p1p2 53，杠杆ED和细绳的质量，以及滑轮的轴摩擦均忽略不计。求：（1）物体A浸没在水中受到的浮力；B（2）动滑轮B受到的重力G动；（3）小成在E点施加竖直向下的拉力F2。图2639（1）F浮=gV排=1.0103kg/m310N/kg 410-2m3=400N （1分）（2）GAF浮1FA1F1F支1G人Fc1G动2FA12FD1G动FC1F1FD1甲乙丙丁戊人CBAA的受力情况如图甲：FA1=GAF浮1=1000N400N=600N FA2=GAF浮2=1000N200N=800N 动滑轮B的受力情况如图乙，FA1与FA1相等，FA2与FA2相等FC1=G动+2FA1= G动+1200N FC2=G动+2FA2= G动+1600N C的受力情况如图丙，FC1与FC1相等，FC2与FC2相等，由已知条件和式、式可得：FD1=（G动+FC1）= （2G动+1200N） FD2=（G动+FC2）= （2G动+1600N） 杠杆的受力情况如图丁，由杠杆平衡条件可知：FDOD=F1OE，FD1与FD1相等，FD2与FD2相等，代入已知条件和式、式，可得： F1=FD1=FD1= （2G动+1200N） F2=FD2=FD2= （2G动+1600N） 对人进行受力分析如图戊，F1与F1相等：P1=P2= 将P1、P2代入=得： G动 = 100 N（1分）（3）将已知条件代入式可得：F2 = （2G动+1600N）=（2100N+1600N）=450N（1分）说明：（1）38题等效电路图均正确给1分。（2）39题隔离分析物体受力图至少三个正确给1分，正确写出任意两个不同研究对象的平衡方程给1分，若只写出FA1、FA2的正确数值给1分。（3）其它方法正确均给分。门头沟计算力学图26CBDEAGOH41.如图26所示，是一个上肢力量健身器示意图。配重A的质量为40kg，其底面积为100cm2。B、C、D都是定滑轮，E是动滑轮。杠杆GH可绕O点在竖直平面内转动，OGOH =23。小勇通过细绳在H点施加竖直向下的拉力F1时，配重A受到的拉力为FA1，配重A对地面的压强为2104Pa；他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力F2时，配重A受到的拉力为FA2，配重A对地面的压强为3104Pa.杠杆两次都在水平位置平衡，杠杆GH和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计，已知F1F2 95， g取10N/kg。求：(1) 拉力FA2；(2) 动滑轮的重力G动 ；(3) 小勇对细绳的拉力F1的大小41.解:分别对物体A、动滑轮、杠杆进行受力分析，如图所示：GA=mAgN1=P1SFA1mAg = P1S+ FA1 FG1FA1FA1G动G动+2FA1=FG1 OGHFG1=FG1 F1FG1OG= F1 OH GAN2=P2SFA2mAg = P2S+ FA2 FG2FA2FA2G动G动+2FA2=FG2 OGHFG2=FG2 F2FG2OG= F2 OH 物体A、动滑轮、杠杆皆处于平衡状态，则mAg = P1S+ FA1 G动+2FA1=FG1 FG1OG= F1 OH mAg = P2S+ FA2 G动+2FA2=FG2 FG2OG= F2 OH 4分 GA=mAg=400N ； FA2= GAP2S=100N； FA1= GAP1S=200N 5分又已知： F1F2 95、OGOH =23，由式解得： FA1 = 200N G动=50N F1= 300 N - 7分密云计算力学39如图甲所示，杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动，水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端。已知AO：OB=2：5，配重乙与地面的接触面积为S且S=0.04m2。当在动滑轮下面挂上重200N的物体甲静止时，竖直向上拉绳子自由端的力为T1，杠杆在水平位置平衡，此时配重乙对地面的压强为P1且P1=8800Pa；如果在物体甲下面挂一个质量为动滑轮质量5倍的物体丙，并把物体丙浸没在水中静止时，竖直向上拉绳子自由端的力为T2，杠杆在水平位置平衡。此时配重乙对地面的压强为P2且P2=8200Pa。已知物体丙的质量与体积的关系的图像如图乙所示，配重乙的体积为510-3m3，如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦，取g=10N/kg。求配重乙的密度。（第39题图乙第39题图甲OAB甲乙F5m/g1015200V/cm3482639受力分析并画出示意图。1分当物体甲在空气中静止时，各物体受力情况如图1所示。T1T1G0f1甲G甲f1AOBF1T1乙G乙N1F1图1 = 1分 1分= 1分当把物体丙浸没在水中静止时，各物体受力情况如图2所示。F2f2F浮N2T2T2G0f2甲丙乙BOAG乙T2F2G甲+G丙图2 有图像可知，物体丙的密度为=1分 1分由解得：G0=40NG乙=400N m乙=40kg 1分顺义计算力学40在图24所示的装置中DC3m，OD=1m，A、B两个滑轮的质量均为2kg,A是边长为20 cm 、密度为的正方体合金块，当质量为60kg的人用80N的力沿竖直方向向下拉绳时，合金块A全部浸没在密度为的液体中，杠杆恰好在水平位置平衡，此时人对地面的压强为；若人缓慢松绳，使合金块下降并与容器底接触（但不密合），当人用60N的力向下拉绳时，人对地面的压强为，容器底对A的压强为。 (杠杆DC的质量不计，、)求：（1）液体的密度；（2）。（7分） 图1 图2 图3 图4F浮1T1GEEF1BABTBGBF1CODABTAGA40解：（1）分别取滑轮B、杠杆、滑轮A和铝块为研究对象，其受力情况如图14所示。 （1分）因为，所以，且人ABN1G人人ABN2G人图5 图6即（1分）（2）取人为研究对象，两种状态下的受力情况分别如图56所示，可求出人与地面的接触面积为： ，当拉力60N时，人对地面的压强为（1分）分别取滑轮B、杠杆、滑轮A和铝块为研究对象，其受力情况如图710所示。图7 图8 图9 图10F浮2T2GEEF2BABTB2GBF2CODABTA2GAN3 因为，且 （1分） 联立式可解得；容器底对合金块的支持力； 合金块的密度； 液体的密度（1分） 容器底对A的压强（1分） 说明：10个受力图画对5个以上的可得1分，其它方法，只要正确可参照本标准给分。西城计算力学37建筑工人使用如图28所示装置，将质量分布均匀的长方体水泥板M吊起后放入水中。工人通过控制电动机A、电动机B，始终保持水泥板M所受拉力竖直向上。当电动机A对绳的拉力为零时，电动机A对地面的压强为p0；当水泥板M一端被竖直滑轮组拉起，另一端仍停在地面上，且水泥板M与水平地面成某角度时，电动机A对地面的压强为p1；当水泥板M被竖直滑轮组拉离地面时，电动机A对地面的压强为p2；当将水泥板M被悬挂着浸没在水中时，电动机A对地面的压强为p3。已知：水泥板M的体积VM为0.1m3，=5250Pa，=10250Pa，=5250Pa，不计绳重和轴摩擦。（g取10N/kg）求：（1）竖直滑轮组中动滑轮的总重力G动 ； （2）水泥板M所受重力GM； （3）竖直滑轮组提拉水泥板M将其立起的过程中机械效率。（结果保留两位有效数字） 37. 解：（1）设电动机A的底面积为S ： GASp0N0当水泥板M未拉离地面时，水泥板M可看做以未离地端为支点的杠杆，其所受重力和悬挂端拉力如图8甲所示，动滑轮受力分析如图8乙所示，电动机A受力分析如图8丙所示。 T1GM/24F1G动+T1F1GAN1N0N1S当水泥板M拉离地面尚未入水时，水泥板M受力分析如图9甲所示，动滑轮受力分析如图9乙所示，电动机A受力分析如图9丙所示；T2GM4F2G动+T2F2GAN2N0N2S 当水泥板M完全浸没在水中时，水泥板M受力分析如图10甲所示，动滑轮受力分析如图10乙所示，电动机A受力分析如图10丙所示；T3GMF浮 4F3G动+T3 F3GAN3N0N3S 力的平衡方程1分受力分析图 1分水泥板M浸没在水中时所受浮力F浮=r水gVM=103N 1分 由式式，式式，式式，解得：4 S（）=F浮，则S=0.05m2，F1F3N，F2N 1分由式，解得：G动50N 1分（2）GM2000N 1分T11000N（3）h95% 1分（说明：受力分析图共1分，力的平衡方程共1分）解题过程中缺少必要的文字说明的扣1分；计算过程中缺少单位的扣1分。东城计算力学37如图25所示是某种健身器械的示意图，轻质支架固定在轻质杠杆PQ两端，O为支点，POOQ=14。液压装置B可使支架获得与作用在踏板上的力大小相同、竖直向下的压力，配重A重GA =1500N悬挂在滑轮组下方，其下表面与支架接触，动滑轮重G动 =100N。人对滑轮轴处手柄施水平向右的拉力F=200N时，杠杆恰在水平位置平衡。为加大训练强度，将支点移至O，处，PO，O，Q= 11，人对手柄施水平向右的拉力F1，同时对踏板施压力N1，配重A以v=0.2 m/s的速度竖直向上略微提升，杠杆P端匀速略微竖直向上抬起，这时滑轮组的机械效率为1。继续加大训练强度，增加的配重为GA，同时移动支点至O，处，PO，O，Q= 41，人对手柄施水平向右的拉力F2，此时对踏板施压力N2，配重被竖直向上匀速的略微提升，杠杆P端被匀速略微竖直向上抬起，这时滑轮组的机械效率为2。滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略，FF1F2= 123，N1N2= 311。求：（1）拉力F1的功率。（2）增加的配重GA，。（3）12 。图2537.解：(1)当F =200N, PO:OQ = 1:4时对动滑轮和A整体受力分析如图1（a）所示：对杠杆PQ 受力分析如图1（b）所示：对B受力分析如图1（c）：GB = FQ 解得：GB = 250 (1分)(2)当F1 = 2F = 400N,PO:OQ =1:1时对动滑轮和A整体受力分析如图2（a）所示: 对杠杆PQ 受力分析如图2（b）所示: FQ1=400N对B受力分析如图2（c）：N1+GB=FQ1 解得：N1=150N (1分)而：N1: N2=3:11 解得：N2=550N由v1 = 3v = 0.6m/s 解得： P = F1v1 = 240W (1分)(3)当F2=3F=600N, 时对B受力分析如图3（c）： N2+GB=FQ2 解得：FQ2=800N对杠杆PQ 受力分析如图3（b）所示， 解得：对动滑轮、A和增加的配重整体受力分析如图3（a）所示: 解得： (1分)不计绳和滑轮的摩擦，可得： (正确给1分) (1分)受力分析图正确给1分。昌平计算力学图2537.某工厂设计了一个蓄水池，如图25所示，水源A罐的液面高度h1=3m，且保持不变。罐底有一个小出水口，面积为S1，S1=0.1m2.孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连, S2=0.24m2。杠杆可绕B端上下转动，另一端有一个中空的圆柱体浮子，横截面积为S3，S3=0.8m2，BO是杠杆总长的。原设计打算当杠杆水平时，浮子浸入水深为h2，h2=0.7m，活塞恰好能赌住出水口，但在使用时发现，活塞离出水口尚有一小段距离时，浮子便不再上浮，此时浮子浸入水深为h3，h3=1m，为了使活塞自动堵住出水口，只得将浮子的质量减去一部分，设减去的质量为m。（g取10N/kg，杠杆水平时，认为BO仍是杠杆总长的，活塞及连杆和杠杆的质量均不计，杠杆所受浮力不计，浮子浸入水中体积变化引起的蓄水池液面变化忽略不计。）试求（1）活塞应上升的高度是多少；（2）浮子应减去质量m是多少。图537设浮子原来重力为G，杠杆长为。浮子减重G后，由倾斜变为水平，如图5所示，杠杆C端上升高度为hEC=h3-h2, (1分) 根据数学知识，三角形BDO相似于三角形BEC所以 活塞上升高度DO段长为h=。 (1分) 活塞减重前，杠杆平衡时， 以浮子为研究对象，C端受到的合力为F浮-G=（S3 h3水g-G）O点受到的力为F压=水gS2(h1+h)根据杠杆平衡有： （F浮-G）BE=F压 BD图乙（S3 h3水g-G）=水gS2(h1+h) (1) (1分)浮子减重后，杠杆平衡时，以杠杆为研究对象，进行受力分析：C端受到的合力为F浮-(G-G)= S3h2水g-( G-G)O点受到的力为F压=水gS1h1根据杠杆平衡有：S3h2水g-( G-G)=水gS1h1 (2) (1分)解上面的联立方程，可得 G=水gS1h1+3S3(h3-h2)-S2(h1+ (1分)带入已知数据解得：G=920N (1分)注：正确画出受力分析图 （1分）房山计算电学39如图19所示 支撑杠杆水平平衡的支架AOB随物体M在液体中能上下运动自动升降，物体M的密度为2.7103kg/m3，轻质杠杆LOALOB25。某同学质量为60kg，利用这个装置进行多次实验操作，并将实验数据记录于表格中（表格中F浮为物体所受的浮力、h为物块浸入液体的深度，P为液体对容器底部的压强），在各次操作过程中可认为杠杆始终保持水平。其中一次实验用力F1拉动绳自由端匀速竖直向下运动，该同学对地面的压强为独立站在地面时对地压强的一半，滑轮组的机械效率90。已知，物体M浸没在液体中时，液体深度1.8m（绳的重力、滑轮与轴的摩擦及液体对物体的阻力不计。g10N/kg）。F浮/ N100200300400500600600600h/m0.10.20.30.40.50.60.70.8P/ pa1672516975172251742517725180001800018000求：（1）拉力F1的大小；（2）液体的密度；（3）物体M完全露出液体表面时，滑轮组的机械效率（百分号前面保留整数）；BOAM图19C39解：（1）G人=m人g=60kg10N/kg=600NF1=（2）由表中最后三列数据可知，物体完全浸没时，液体对容器底训的压强为P=18000Pa，由 得 =1103kg/m3（3） =0.06m3 =1620N怀柔计算力学39图28的装置主要由长木板甲、物块乙和丙、定滑轮S和动滑轮P、水箱K、配重C和D及杠杆AB组成。C、D分别与支架固连在AB两端，支架与AB垂直，AB可绕支点O在竖直平面内转动。C通过细绳与P相连，绕在P上的绳子的一端通过固定在墙上的S连接到乙上，乙的另一端用绳子通过固定在桌面上的定滑轮与丙连接，乙置于甲上，甲放在光滑的水平桌面上。已知C重100N，D重10 N，丙重20N，OA:OB1:2，在物体运动的过程中，杠杆始终保持水平位置平衡。若在D上施加竖直向下F0=20N的压力，同时在甲的左端施加水平向左的拉力F，甲恰好向左匀速直线运动，乙相对桌面恰好静止；若撤去拉力F改为在甲的右端施加水平向右的拉力F时，甲恰好在桌面上向右匀速直线运动，要继续保持乙相对桌面静止，则此时在D上施加竖直向下的压力为F1；若移动K，将丙浸没水中，在拉力F作用下，甲仍向右匀速直线运动且乙相对桌面静止，则此时在D上施加竖直向下的压力为F2。已知丙=2103kg/m3，F1:F2=4:5。杠杆、支架和不可伸缩细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计。g取10N/kg。求：（1）丙浸没水中后受到的浮力F浮；（2）拉力F。图28丙甲 乙F定滑轮S配重D压力F0配重COAB动滑轮P支架支架水箱K 39解：图正确 （1分）对P和C整体 对杠杆 对DFA0OABFB0G p + GCFA02T0图1 图2 图3 图4 图5对甲 对乙FfG丙T0fG D FB0F0 （1）丙浸没水中：F浮水gV丙水g=10N （1分）（2）对第一个状态受力分析： （1分） 将Gc=100N、GD=10N、OA:OB1:2代入 解得Gp=2f （1分） 对第二个状态受力分析：FA1OABFB1G p + GCFA12T1图5 图6 图7 图8 图9对P和C整体 对杠杆 对D对甲 对乙fF G丙T1fG D FB1F1 FA2 （1分）FA2OABFB2G p + GC2T2图9 图10 图11 图12 图13对P和C整体 对杠杆 对D对甲 对乙fF G丙F浮T2fG D FB2F2 对第三个状态受力分析： （1分） 直接写成上式等同于二、三状态的方程组，直接得2分将Gp=2f代入 解得 F = f = 10N （1分）平谷计算力学电动机GA38图20是某科技小组设计的滑轮组模型装置。滑轮组由电动机提供动力，在实验室中小明和他的同学进行了如下实验：在底面积为300cm2的圆柱形玻璃筒中倒入一定量的液体，铝块A完全浸没在液体中匀速竖直上升的过程中，滑轮组的机械效率为1；铝块A全部露出液面后匀速竖直上升的过程中，滑轮组的机械效率为2。已知铝块A的质量为2.7kg，铝块A离开液面前后，液体对容器底部的压强变化了400Pa，1与2之比为5：6，细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对铝块A的阻力均忽略不计，铝的密度为2.7103kg/m3，g取10N/kg。求：(1) 铝块露出液面前电动机所提供的拉力F1；(2) 离开液面后如果铝块A以0.1m/s的速度匀速上升时，电动机所提供的拉力F2的功率。（7分）38解：铝块A完全浸没在液体中匀速竖直上升的过程中,滑轮组和铝块A的受力分析如图20甲所示：3F1F浮G动GA3F2G动GA铝块A全部露出液面后，匀速竖直上升的过程中,滑轮组和铝块A的受力分析如图20乙所示：（1分）图20乙甲V铝= 铝块A完全浸没在液体中和铝块A全部露出液面后，液体对容器底部的压力变化量就是铝块受到的浮力。F浮=