北京中考物理力学压轴题及答案

1、学习必备欢迎下载9 一模（力学）39. 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=2×104Pa；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=2.375 × 104Pa；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=5.75 × 104Pa。假设这个人用的力和绳端B 用的力始终沿竖直方向，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

2、 ）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？图 27解：受力分析图 -（1 分）（ 1） F1:F 2=1:10 -（2 分）（ 2）人的质量 m人 =80kg -（2 分）（ 3）当重物 G被匀速提升过程中，滑轮组的机械效率 =90%-（1 分）（ 4）绳端 B 的拉力 F 做功的功率 P =90W -（1 分）39.火车与公路交叉处

3、设置人工控制的栏杆，图22 是栏杆的示意图。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F D 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 F 1 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

4、 端用力 F2 使栏杆由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，3OE=0.5m ，p1 p2=2 1，栏杆与配重的总重G 杆=240 3N 。PE =m，O 点到栏杆下边缘的距离2求：（ 1）FD（2）G 人（ 3）F2 的最小值，此时F 2 的方向。（计算和结果可带根号） （ 6 分）AOBEP支 架支架 C图 22学习必备欢迎下载解：（ 1）支架 D 受到的压力 FD 与支架 D 对杆的支持力 F B 是一对相互作用力， F D = F B 根据杠杆平衡条件 F1· l 1 = F2· l 2，得到：G

5、杆·PE = FD·PBFD = G1 杆· PE/PB =2403N·（ 3/2） m/5m = 72NG 杆·PE = F1· APF1 = G1 杆· PE/PA =2403 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=，对地面的压强 P2=（ G 人，F 1F1 ）/SP1 P2=2 1，即： G 人/S（ G 人F1 ）/S =2 12（G 人360N）= G 人G 人=720N（ 3）当栏杆在竖直位置时，栏

6、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 = F2·PAF 2= G1 杆· OE/PA =240 3N ·0.5m/1m = 1203 N38图 19 是运动员利用器械进行举重训练的示意图，其中横杆AB 可绕固定点 O 在竖直平面内转动， OA OB 45，系在横杆 A 端的细绳通过滑轮悬挂着物体M 。运动员小强站在水平地面上时对地面的压强4p 为 1.1 ×10 Pa，当他用力举起横杆 B 端恰好使 AB 在水平位置平衡时，他对横杆B 端竖直向上的作用力F1 为 300N，此时他对水

7、平地面的压强p1 为1.6 ×104Pa。若在物体 M 下面再加挂物体N ，小强需用更大的力举起横杆B 端，当 AB 在水平位置再次平衡时， 他对横杆 B 端竖直向上的作用力为F2 ，他对地面的压强 p2 为 3.3 ×104Pa，此时细绳对横杆A 端的拉力为 F 3。（ g 取 10N/kg ，横杆 AB 与绳的质量均忽略不计）求：（ 1）小强与地面的接触面积S ；（ 2）物体 M 受到的重力 GM ；（ 3）拉力 F3 。解：BAO(1) N=G人pN1.1 10 4 PaMSN1N2p1N11.6 10 4 Pa Sp2N 23.3 104 Pa SF 1F2以人为研

8、究对象，受力分析如右图甲、乙所示。G 人G 人甲乙学习必备欢迎下载人始终处于静止状态，所以有：G人+F11=NG人+F22=N因为 N1与N1 大小相等， F1 与 1大小相等，FN2与 N2 大小相等， F2与 F2 大小相等。所以有：N1= G 人+F12=G人F2（1 分）N+- 得0.5 ×104Pa= 300N ，S=0.06m2（1 分）SGMF1（2）G 人 =PS =1.1 ×104×2Pa 0.06m =660NAOB2242N= P S=3.3 ×10 Pa×0.06m =1980N甲F2 =N2 - G 人 =1980N-

9、 660N=1320N（ 1 分）对杠杆进行受力分析如右图甲、乙所示：F3=GM +GNF2根据杠杆平衡条件：AOBGM × OAF1× OB乙F3×OAF2× OB（ 1 分）已知 OAOB45，F1 300N， F21320N得： GM=375N，F =1650N（1分）3说明：其它方法正确给分。题目解答完整但未画图或画图错误扣1 分。39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70kg。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，

10、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2 ；（ 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 。（7 分）A解（ 1）以人为研究对象，其受力情况如图甲、乙所示。 G人F1N1， N1G人F1 ；39 题答图学习必备欢迎下载G人F2N2， N2G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。N1N1G人F115N2N2G人F2- （ 1 分）2又 1W有 （G物F浮）

11、hG物F浮60% - W总F1 S2F1F1G物G动F浮- 2F2G物G动（ 1 分）2-将、式代入、式，并且将G人m人 g70kg 10N / kg 700N 和G物m物 g 100kg10N / kg1000N代入后可解得 G动320N （ 1 分）由式得：G物 F浮1000N F浮60%G物G动F浮1000N320NF浮解得 F浮520N ，则 F1400N， F2660NW有G物G物1000N76%22F2G物G动1000N320NW总A（ 3） P2 F2v2F2 2v物 1320 N 0.2m / s264W图 2039 体重为 510N 的人，站在水平地面上对地面的压强为p1,

12、.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）学习必备欢迎下载22 110N2 分（） F × ×m39

13、解： 1FPS 27505 Pa 4 10（ 2） f2FN 176Nf · 2F 80%× 2× 1101 分（ 3）F 1G动f2G动 2F f 2× 110N 176 N 44N 1 分f176 N +30 N 206 N1 分'f206N 82.4% 2 分44N 206NG动 f38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AODB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

14、7500pa；F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M第 38题图为 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）求：（ 1）正方体M 的受到的重力； （ 2）拉力 F 的大小38解：当F 作用 B 点时， A 点受拉力为F1。正方体M 受拉力为f1，受重力为G，受支持力为 N1F1F1N1A OBf1F 1FG 轮Mf 1GF 1× 2k= F× 3k1 分F1 = 1.5Ff1= 3F-100N1 分N 1= P1S= 7500 pa× 0.04m2 = 300N1

15、 分N 1= G -（ 3F-100N ）200N = G -3F 1分学习必备欢迎下载当 F 作用 D 点时， A 电受拉力为F 2，正方体M 受拉力为f 2。受重力为G，受支持力为N2F2F2N2A OD Bf2F2FGM轮F 2× 2k=F × 1.5kGf2F 2=0.75F2f +100N = 1.5 FN2=P2S=15000pa× 0.04m2=600N600N+ f2 = G500N= G -1.5F 1分由两式得F = 200N1 分G = 800N1 分40某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型，如图23 所示。其中 D、 E、 G、

16、 H都是定滑轮， M是动滑轮，杠杆BC可绕 O点在竖直平面内转动，OC OB 34。杠杆 BC和细绳的质量均忽略不计。人站在地面上通过拉绳子提升水中的物体2A，容器的底面积为 300 cm 。人的质量是70 kg，通过细绳施加竖直向下的拉力11F 时，地面对他的支持力是N，A 以 0.6m/s的速度匀速上升。 当杠杆到达水平位置时物体A 总体积的五分之三露出液面，液面下降了 50cm，此时拉力 F1 的功率为 P1；人通过细绳施加竖直向下的拉力F2 时，物体 A 以 0.6m/s 的速度匀速上升。当物体 A 完全离开液面时，地面对人的支持力是222N，拉力 F 的功率为 P 。已知 A 的质量

17、为 75kg， N1 N2 2 1，忽略细绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力，g 取 10N/kg 。求：当物体露出液面为总体积的五分之三时，物体所受的浮力；C动滑轮 M受到的重力 G；HG12 PP 的值；MEDA图 23学习必备欢迎下载40解：（ 1）以物体A 为研究对象，受力分析如图1 甲、乙所示。GA F浮 FA1GA FA2GA mA g=75kg × 10N/kg=750N-（1 分）F浮露=PS=1× 103 kg/m 3×10N/kg × 0.5m× 300× 10-4 m2FA1FA2F 浮=150N-（ 1分）GAG

18、AF 浮=100 N解得： F A1 650N甲图 1乙（ 2）以人为研究对象，受力分析如图2 甲、乙所示。G 人F1N1G 人F2N2F1F2G 人 m人 g=70kg × 10N/kg=700N-（ 1分）N1N 2N1 G 人 F1N2 G 人 F2因为 F1与 F1， F1 与 F2大小相等所以有：G 人N1 G 人 F1G 人甲图 2乙N2G F2人已知 N1 N2 2 1得： 2G人F1 -（1分）=F21G人对杠杆进行受力分析如图3 甲、乙所示：根据杠杆平衡条件： （由数学知识可知，无论杠杆水平还是倾斜力臂比不变：）COB2F1G动OB2 F1G 动FA1FA1OC甲B

19、2F2G动OB -（1分）COFA2OCFA2已知 OC OB 3 4， FA1 650N ， FA2 750N；乙GA 750N， G 人 700N2 F2G 动由解得： G动 =800/3 N ，图 3F =1700/3 N ， F =1900/3 N -（ 1 分）12设自由端 F1 的速度为 V 1；F2 的速度为 V2A 的速度不变，解得：V1= V2P1 F1V1 1700 N17-（ 1 分）P2F2V21900 N19学习必备欢迎下载36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工作台动力）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