(完整版)中考物理力学综合计算题含答案(DOC),推荐文档

1、中考物理力学综合计算题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。图 2432. 火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图 22 是栏

2、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

3、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=m，o 点到栏杆下边缘的距离23oe=0.5m，p1p2=21，栏杆与配重的总重 g 杆=240n。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）4ab支架 de支架 cpo图 223. 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 0.01m3 的重物 a 时（重物始终未出水面），他对地面的压强为 8.75103pa。已知小文与地面的接触面积为 400 cm2 。当他用此滑轮组在空气中匀速提升重

4、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 gagb=512，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 244. 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 g8104n，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 v0.5m3、重为 g 物的重物。若在打捞前起重机对地面

5、的压强p12107pa，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p32.5107pa。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；bfeacd图 22（2） 支撑力 n1 和 n2 之比；（3） 重物出水后匀速上升的速度。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

6、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。图6. 小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽，如图 18 所示，带有浮球的直杆

7、ab 能绕 o 点转动。c 为质量与厚度不计的橡胶片， ac 之间为质量与粗细不计的直杆，当进水口停止进水时， ac 与 ab 垂直，杆 ab 成水平静止状态，浮球 b 恰没于水中。浮球 b 的体积为 110-4m3，此时橡胶片恰好堵住进水口，橡胶片 c 距槽中水面的距离为0.1m。进水管的横截面积为 4cm2，b 点为浮球的球心，ob=6ao。不计杆及浮球的自重（g 取10n/kg）。求：（1）平衡时细杆对橡胶片 c 的压力大小；（2）蓄水罐中水位跟橡胶片处水位差应恒为多少米？图 187. 如图 23 所示，质量为 70kg 的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材，该滑轮组中

8、动滑轮质量为 5kg。当工人用 120n 的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起， 在整个提升过程中，石材始终以 0.2m/s 的速度匀速上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为 1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为 2。在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比为 29：21。绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，石材的密度 石=2.5103kg/m3，取g=10n/kg，求：（1） 与打捞前相比，当人用 120n 的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力变化了多少；（2） 1 与 2 的比值；（3） 当石材完全露出水面以

9、后，人拉绳子的功率。图 239. 如图 21 所示，某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（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，对工作台的压力为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，对工作台的压力为n2。已知 n1 与 n2 之比为 25：23，取 g=10n/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。（6 分）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

10、货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。10. 如 图 所 示 ，ab 是 一 杠 杆 ， 可 绕 支 点 o 在 竖 直 平 面 内 转 动 ， ao：ob=2：3，od：db=1：1，滑轮重为 100n。当在 b 点施加大小为 f 的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长为 0.2m 的正方体 m 对水平地面的压强为7500pa；当在 d 点施加大小为 f 的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体m 对水平地面的压强为 15000pa。（不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向）aodbm第 38 题图求：（1）正方体 m 的受到的重力；（2）拉力 f 的大小f12

11、 体重为 510n 的人，站在水平地面上对地面的压强为 p1, .如图 20 所示，用滑轮组拉物体 a 沿水平方向做匀速运动，此时人对地面的压强为 p2,压强变化了 2750pa。已知人一只脚的面积是 200cm2，滑轮组的机械效率为 80%。（不5a图 20计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体 a 相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。求：（1）绳对人的拉力；（2）物体 a 与地面的摩擦力；（3）若在物体 a 上再放一个物体 b,滑动摩擦力增大了 30n,此时该装置的机械效率是多少？（7 分）图 2413.

12、 图24是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱以0.1m/s的速度匀速打捞出水面，已知该货箱体积为50 m3，质量是200t。( g取10n/kg，忽略钢缆绳重及其与滑轮间的摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响。)(1) 货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少?(2) 货箱完全出水后，又被匀速吊起1 m，已知此时钢缆绳拉力f为6.25105 n，起吊装置的滑轮组机械效率是多少?(3) 货箱未露出水面时,钢缆绳拉力的功率为多少?14. 某桥梁施工队的工人用如图 18 所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件 a。已知工件的质量为 100kg，工人的质量为 7

13、0kg。工件 a 打捞出水面之前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为 15：2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为 60% 。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g 取 10n/kg 。求：（1） 工件a浸没在水中时所受的浮力 f浮；（2） 工件 a 完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率h2；（3） 工件 a 完全打捞出水面后，以 0.2m/s 的速度被匀速提升，工人拉绳的功率 p2。a（7 分）6图 27图1815. 在图 23 所示装置中，甲物重 g 甲10n，乙物重 g 乙是动滑轮重 g 轮的 8 倍。物体乙跟地面的接触面积为 1.5102m2。轻杆 ab 可以绕 o 点转动，且 oaob2

14、1。不计轴摩擦，装置如图所示处于平衡状态时，乙对水平地面的压强 p2103pa。求： 此时动滑轮对物体乙的拉力 f 拉；若在物体甲下面再加挂物体丙，恰使物体乙对地面的压强为零。求：丙的物重 g丙。图 2317.如图 27 所示，是利用器械提升重物的示意图。当某人自由站在水平地面上时，他对地面的压强 p0=2104pa；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，他对地面的压强 p1=2.375104pa；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，他对地面的压强 p2=5.75104pa。假设这个人用的力和绳端 b 用的力始终沿

15、竖直方向，加挂重物前后他对杠杆 a 端施加的举力分别为f1、f2，已知 f2=1500n。（杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计，g 取10n/kg）求：（1）f1 与 f2 之比；（2） 人的质量 m 人；（3） 当重物 g 被匀速提升过程中，滑轮组的机械效率 ；（4） 已知重物 g 的密度与水的密度比为 9：1，将重物完全浸没在水中匀速上升时的速度为 0.1m/s，若此时已知动滑轮重为 100n，那么绳端 b 的拉力 f做功的功率 p为多大？10中考物理力学综合计算题答案1解：（1）第一次提升货物时，以人为研究对象f1 n1n1 = g 人 - f1绳对人的拉力与人对绳的拉力相等， f1 = f

16、1f = g1+ g 动1 分g14第二次提升货物时，以人为研究对象f2 n2n2 = g 人 - f2绳对人的拉力与人对绳的拉力相等， f2 = f2f = g2 + g 动1 分g24 n1 = 2n23把数据分别带入以上 5 个式子，解得： g动 = 300 n1 分f1=400n1 分f2=300n（2） 第一次运送货物时滑轮组的机械效率：1h = w 有 = g1h =1300j = 81.25%1 分w总f14h400 4j（3） 第二次货物上升速度为 0.1m/s，人匀速拉绳的速度为v2= 4 0.1m / s = 0.4m / s1 分p2 = f2v = 300n 0.4m

17、/ s = 120w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 f1l1 = f2l2，得到： g 杆pe = fdpbfd = g1 杆 pe/pb =240 3 n（ 3 /2）m/5m = 72ng 杆pe = f1apf1 = g1 杆 pe/pa =240 3 n（ 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=p1p2=21即：g 人/s（g 人f1 ，）/s =21 2（g 人360n）=g 人 g 人=720n（3）当

18、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 = f2paf2= g1 杆 oe/pa =2403n0.5m/1m = 120 3 n注：其他解法正确，可相应给分2.人f1 ），/s21f ，对地面的压强 p =（g3(2)f 拉=g 人f 支=600n-350n=250nf 浮= 水gva=1103 kg/m310n/ kg 0.0 1 m3=100nf 支=f 压=p 人 s 人=8.75103 pa40010-4 m2=350n解：(1)3= 375n + 225n 2 0.2m/s = 120w 2物2拉拉（4）

19、p=f v= ga + g 动 2 v2 250nf拉 2ha= (ga - f浮)h = 375n - 100n =55%=3.75103 kg/m3(3)a 在水中g 动=225 n375n10n / kg 0.01m3ga=375na= ga =gva(gb + g动)hga：gb=5：12由式可得b 在空气中:b=gbh=80%ga+g 动=2f 拉+f 浮=2250n+100n=600ns = g = 8104 n = 4 10-3m 21g物 = p3s - g = 2.5107 pa 4 10-3 m2 - 8104 n = 2 104 np2 107 pa（1 分）f浮 = h

20、水g排v= 103 kg/m3 10n/kg 0.5m3 = 5000np = g + g - f2 物浮 =s8104 n + 2 104 n - 5000n =4 10-3 m22.375 10 pa747 分）解：（1）（1 分）（2）重物浸没在水中上升时，滑轮组的机械效率：h= w有物=物 （g- f浮浮 h=w总浮动(g物 - f浮动+ g )h2 104 n0.5104 n=g- fg 物 - f + g2 104n0.510 4n + g= 800 0动（1 分）g 动=3750n（1 分）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

21、力的力臂为 l2。根据杠杆平衡条件可知：n1l1=3f1l2 ； n2l1=3f2l2（1 分）nff = 1 （gf + g111 1 = 1 1物浮动）f2=（g +物 g ） 动n2f233 n1 = g物 - f浮 + g动 = 20000n - 5000n + 3750n = 15（1 分）n2g物 + g动20000n + 3750n19（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p11875w13v 绳=1.5m/ sv= 1 v= 1 1.5m/s = 0.5m/s物3 绳3f2(2000

22、0n + 3750n)（1 分）5解：根据题意可得f1f2n1n2g1g2n1 = g机 - f1n2 = g机 - f2 - - - - - - - - - - - -1分f = 1 (g + g ）151动f = 1 (g + g ）-分- - - - - - - - - - -1252动以上四式联立并代入 n1 = 5n27m g - 1 (m g + g ）12=可得： 5 7机51动 - - - - - - - - - - - -1分 1m g -(m g + g ）机52动将已知条件代入上式计算得： g动 = 800n - - - - - - - - - - - -1分f = 1

23、(m g + g ）=1 (320kg 10n / kg + 800n ) = 800n - - - - - - - - - - - -1分151h =g1动5=320kg 10n / kg= 80% - - - - - - - - - - - -1分1g + g320kg 10n / kg + 800n1动p1+ g ）vf= f2 = 5 (g2动240kg 10n / kg + 800n4 1 = 1=- - - - - - - - - - - -1分1动v2pf11 (g + g ） 320kg 10n / kg + 800n5f256.解：（1）以杠杆为研究对象，受力分析如图 5 所

24、示。杠杆处于水平平衡状态，所以有：f2fafofa laf 浮 lbfa la 水gvb6la (1 分)fa 1.0103 kg/m310n/kg10-4m366n(1 分)因为橡胶片 c 受到的压力 fc 与 fa 为相互作用力，大小相等。所以 fc =6n图 5（2） 以橡胶片 c 为研究对象，受力分析如图 6 所示。其中，水槽中水对橡胶片 c 的压力为 f1；蓄水罐中水对物体 c 的压力为 f2橡胶片 c 处于静止状态，所以有： f2faf1（1 分 ） f1p1sc 水gh1sccfa f1图 61.0103kg/m310n/kg0.1m410-4m20.4n（1 分）f2p2sc

25、水gh2sc1.0103 kg/m310n/kgh 水410-4 m2因为 f a与 f a 大小相等， 所以有：1.0103 kg/m310n/kgh 水410-4 m26n+0.4n（1 分） 解得 h 水1.6m（1 分）（其他答案正确均可得分）7解：（1） 池底部对石材的支持力的变化等于滑轮组下端绳子拉石材的拉力变化：f=t=3f-g 动=3120n-50n=310。（2） 石材浸没在水中时，人拉绳端的力13f拉1= g石 + g动 - f浮 ，3其中石材所受浮力 f 浮= 水g排=g 石 水/ 石。石材在空气中时，人拉绳端的力 f拉2= g石 + g动 。3设石材浸没在水中被拉起时地

26、面对人的最大支持力为 n1，石材在空气中时地面对人的最小支持力为 n2，所以对于石材浸没在水中和在空气中分别有g 人=n1+f 拉1， g 人=n2+f 拉2，因为 f 拉1与 f 拉1 大小相等，f 拉2 与 f 拉2 大小相等， 又因 n1： n2=29：21，代入数据解得g 石1000，f 浮400。1石材浸没在水中时滑轮组的机械效率 =g 石 - f浮，1 g石 + g动 - f浮g+ g石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率 2=g石，1石动所以 h1 = g石 - f浮g石 + g动h2g石 + g动 - f浮 g石=1000n - 400n 1000n + 50n = 63 。11

27、000n + 50n - 400n1000n65（3） 人拉绳的功率p=f 拉2nv=（g 物+ g 动）v 物=（1000n+50）0.2m/s=210w。2说明：其他解法正确的同样得分。9解：（1）由题意可知，卷扬机重为 m 机g，被提升货物重为 mg。设动滑轮重为 g 动，对卷扬机进行受力分析可知： f 支=m 机g+f 拉，压力 n= f 支。（画图也可）1 分14f拉对滑轮组进行受力分析，因绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，所以有： ， = 15（mg+g动）。1 (m g + g ）+ m g1 =由题意可得：n51动机251 分 n21 (m g + g ）+ m g2352动机解得

28、动滑轮重g 动=800nf = 1 （m g+ g ）151动= 1 (320kg 10n/kg + 800n) = 800n 。1 分5h= w 有 = m1ghw总f15h= 320kg 10n/kg = 80 0800n 50（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率：-1 分1（3）由第（1）问可得 f2= 5 （m2g+g 动）=640n1 分w因 p=t= fs =fv，且卷扬机拉动绳子的功率恒为 400w，所以前后两次提升货物过程中，t货物竖直向上运动的速度之比为v1f4v =2 = 51 分2f110解：当 f 作用 b 点时，a 点受拉力为 f1。正方体 m 受拉力为 f1，

29、受重力为 g，受支持力为 n1n1f1aobf1f1mf1fg 轮f1gf12k=f3k1 分f1 = 1.5ff1= 3f-100n1 分n 1= p1s= 7500 pa0.04m2 = 300n1 分n 1= g -（3f-100n）200n = g -3f1 分当 f 作用 d 点时，a 电受拉力为 f2，正方体 m 受拉力为 f2。受重力为 g，受支持力n2f2为 n219aodbf2ff22k=f1.5k f2=0.75f f2+100n = 1.5fn2=p2s=15000pa0.04m2=600n 600n+ f2= gf2f2mg 轮f2g500n= g -1.5f1 分由两

30、式得f = 200n1 分g = 800n1 分12解：（1）ffps27505 pa4102m2110 nf2 分（2）h2ffh 2f 80%2110 n 176 n1 分1（3）f(g + f )2动g动 2f f2110n176 n 44 nf 176 n +30 n 206 n1 分1 分hf g动f 206n82.4%2 分44n + 206n13v 钢缆=n v 物=40.1 m/s = 0.4 m/sp=fv 钢缆= 5105n0.4 m/s =5= 5 10 n2 10n5 105 n - 5 105 n4物动浮 4 g + g - ff =（3）露出水面后:由 f= g物

31、+ g动 ,可得:4g 动=4fg 物=46.25105 n2106 n=5105 n露出水面前:= 80% 4 6.25 105 n= 有物w总nf拉nf拉3200 10 kg 10n / kg物= g= m gh= w解 ：（1）f 浮 = 液 v 排 g = 1.0103kg/m350m310n/kg= 5105n14（1）以人为研究对象，其受力情况如图甲、乙所示。（1 分） g人 = f1+ n1 ， n1 = g人 - f1； g人 = f2+ n2 ， n2 = g人 - f2 ；工人受到地面的支持力与工人对地面的压力大小相等；绳对人的拉力与人对绳的拉力大小相等。 n1 = n1

32、= g 人 - f1 = 15（1 分）n2n2g人 - f2239 题答图w有 （g物 - f浮）hg物 - f浮又h1 = w=f s2f= 60% -总=g物 + g动 - f浮f12g物 + g动11-f2 =2（1 分）将、式代入、式，并且将g人 = m人g = 70kg 10n / kg = 700n 和g物 = m物g = 100kg 10n / kg = 1000n 代入后可解得g动 = 320n （1 分）g物 - f浮物动浮由式得： g + g - f=1000n - f浮= 60% 1000n + 320n - f浮解得 f浮 = 520n ，则 f1 = 400n，f2

33、 = 660n （1 分）=物w有g（2）h2 = w2fg物1000n= g= 76% （1 分）+ g1000n + 320n总2物动（3） p2= f2v2 = f2 2v物 = 1320n 0.2m / s = 264w （1 分）15杠杆平衡：g 甲oafbobfb oa gob 2 10n20n1 分甲1对动滑轮进行受力分析如图甲3fbf 拉g 轮1 分g 轮3fbf 拉对物体乙进行受力分析如图乙g 乙f 拉f 支1 分g乙 3fb - f乙 1g乙f 乙 +f乙824fb8f 拉f 拉f 支f 1 (24f f ) 1 (24f ps)拉9b支9b 1 (2420n2103pa1.5102m2)50n1 分9g 轮3fbf 拉320n50n10ng 乙8g 轮810n80n物体乙对地面