中考物理力学综合计算题含答案

1、学习资料收集于网络，仅供学习和参考，如有侵权，请联系网站删除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Fi匀速拉绳，地面对工人的支持力为Ni,滑轮组的机械效率为凡第二次运送货物时，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轮摩擦,g取10N/kg)求：(1)动滑轮重和力F1的大小；(2)机械效率邛;(3)功率P2。N2,冲与N2之比为2:3。(不计绳重及滑2 .火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图22是栏杆的示意图。栏杆

2、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。点。栏杆的P点安装转轴，转轴与支架C连结，使栏杆能绕 P在竖直平面无摩才转动，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p"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

3、架d上。已知A-m,吟畀，。点到栏杆下边缘的距离05mmp2=2 栏杆与配重的总重 G杆=240 3 No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)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8.75 X 103 Pa。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 G： G=5： 12,若不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求：(1)提升重物A时小

4、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24学习资料4 .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 G=8M04N, 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V=0.5m3、重为G物的重物。若在打捞前起重机对地面的压强p1 = 2X107Pa,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P3=2.5M07Pa。假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂

5、的支撑力分别为Ni和刈，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；(2)支撑力岫和N2之比;(3)重物出水后匀速上升的速度。图225 .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

6、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。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 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1x10-4m3,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

7、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？蓄水罐， 上K位自动控制槽饮水槽图23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，该滑轮组中动Vt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n,当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为交。在石材脱离水池底

8、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p石=2.5X 103kg/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) 与军的比值；(3)当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率。学习资料收集于网络，仅供学习和参考，如有侵权，请联系网站删除9 .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，

9、卷扬机对绳子的拉力为Fi,对工作台的压力为 N"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F i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。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

10、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 15000PaJ（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的大小学习资料M第38题图12体重为510N的人，站在水平地面上对地面的压强为p1,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

11、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.如图20所示，用滑轮组拉的拉力；（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)13 .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

12、此 时钢缆绳拉力F为6. 25X105 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Ao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，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 ；(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P

13、2。(7分)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 1.5X 10-2m2。轻杆AB可以绕O点转动，且 OA ： OB = 2 ： 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P=2X103Pa。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图23为零。求：丙的物重 G丙。17.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=2X104Pa；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

14、地面的压强P1=2.375 X 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 X 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)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Y；(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彳故功的

15、功率P'为多大？图27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FiNiN1 =G人一F；绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,Fi =Fi匚G1G动F1第二次提升货物时，以人为研究对象N2绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,F2 = F2F2G2+G 动4把数据分别带入以上N1 _ 2N2 一 35个式子，解得：G动=300 NF1=400NF2=300N(2)第一次运送货物时滑轮组的机械效率:G1h _ 1300JR 4h 400 4J=81.25%(3)第二次货物上升速度为0.1m/s,人匀速拉绳的速度为v 2 = 4 0.1m/s =0.4m/s1分1分1

16、分1分F2 =F2v2 =300N 0.4m/s =120W2.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 Fi - li = F2 , I2,得到：G 杆 PE = Fd - PBFd = G1 杆.PE/PB =240 3'N N - ( <3/2) m/5m = 72NG 杆.PE = Fi . APFi = Gi杆.PE/PA =240 J3n - ( %”/2) m/lm = 360N(2)人站在水平地面又t地面的压强Pi=G人/S, S为人与地面的接触面积，用力Fi后，F尸Fi对地面的压强 P2= (G人一Fi

17、') /SPi : P2=2 : i即：G 人/S ： ( G 人一FJ ) /S =2 ： i2 (G 人一360N) = G 人 G 人=720N(3)当栏杆在竖直位置时，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 = F2 - PAF2= Gi 杆.OE/PA =240 V3N - 0.5m/im = i20 1y3 N注：其他解法正确，可相应给分3.(1) 1=支=13压=P人S人=8.75 i03 Pa 400X0-4 m2=350N Fa=G 人F 支=600N-350N=250NF浮=p水gVA= ixi03 kg/m

18、3xi0NZ kg 00 i m3=i00NGa+G 动=2F 拉+F 浮=2X250N+i00N=600NGa+G 动=600NB在空气中：4b=_GBh =80% （Gb G 动）hGa: Gb=5: 12由式可得Ga=375NG 动=225 N_ Ga375NP A=3gVA 10N/kg 0.01m=3.75 103 kg/m3（3） A在水中（Ga - F浮）h 375N -100N a=55%F拉 M2h 2 M 250NGa G不（4） P=F 拉 n i语X 2 v 物24. 7 分）解：（1）S 二GP1375N 225N2_48 10 N2 107 Pa>2X 0.2

19、m/s = 120W=4 10，m2（1分）7 _22446物=p3SG =2.5父10 Pax4M10 m -810 N =210 N-333F浮=PzK gV排=10 kg/m =<10N/kg M0.5m =5000NG gp2 二4_4物 一 F浮8 10 N 2 10 N - 5000N二 24 10 m= 2.375 107Pa（1分）（1分）（2）重物浸没在水中上升时，滑轮组的机械效率:二竺二（G物一F浮）h =G物一F浮W总（G物一F浮+G动）h G物一F浮+G动44二80 0 0_2 >10 N 0.5 >10 N 2 104N - 0.5104 N G动G

20、 动=3750N设钢丝绳上的力在出水前后分别为FF2,柱塞对吊臂支撑力的力臂为L1,钢丝绳对吊臂拉力的力臂为L2。根据杠杆平衡条件可知：N1L1=3F1L2 ；N2L1=3F2L2（1 分）N1= -FLf1=一 （G 物- F 浮 + G 动）F2= - （ G 物 + G 动）IN2 f233（1分）N1 = G物一F浮 +G动=20000N -5000N +3750N =竺N?G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11875W1320000N 3750N）=1.5m/

21、 sPv绳=F2=一 1.5m/s = 0.5m/s（1分）5.解：根据题意可得fF1FF2“N1”N2I,匕1%Ni = G机 - FiN2 = G机 - F2_1 _、F1= _ （G1G动）5_1 一一、F2= - （G2G 动）5以上四式联立并代入 也=勺N27一 5可得：571 , m机ggg G动）5m机g - （m2g G动） 5将已知条件代入上式计算得:G 动=800N1、1F1=（mig +G 动）=-（320kgx10N/kg +800N） =800N55V1V26.解:（2）G1G1 G动PF1PF2F1320kg 10N/kg =80%320kg 10N / kg 80

22、0N1、- （G2 +G动） 51 _（G1 G动）5以杠杆为研究对象,杠杆处于水平平衡状态,Fa La= F 浮 LbFa La= p水 gVB6La 一240kg 10N/kg 800N320kg 10N /kg 800N受力分析如图5所示。所以有：（1分）Fa =1.0X 103 kg/m3X10N/kg X10-4m3X6=6N- 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 橡胶片C处于静止状态，所以有：F2 = Fa'+ F1 （ 1 分）F1 =

23、 P1Sc= p水 ghSc图5C的压力为F2F2FaF1=1.0 x 103 kg/m3 x 10N/kg x 0. 1m x 4 x 10-4 m2 = 0.4 N F2 = P2Sc= p水 gh2Sc= 1.0 x 103 kg/m3 x 10N/kg x h 水 x 4 x 10-4 m2 因为F a与F a大小相等，所以有：（1分）1. 0X 103 kg/m3X10N/kg xh 水X4X 10-4 m2=6N+0.4 N 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：AF = AT=3F-G 动

24、=3X 120N-50N=310 N。(2)石材浸没在水中时，人拉绳端的力G®-G动_F孚F拉 1 =,3其中石材所受浮力 F浮=p水gV排=6石p k/ p石。石材在空气中时，人拉绳端的力F拉2与金。3设石材浸没在水中被拉起时地面对人的最大支持力为Ni,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=Ni+F 拉 i , G 人=N2+F 拉 2 ,因为F拉i与F拉i大小相等，F拉2与F拉2大小相等，又因 Ni：刈=29: 2i,代入数据解得G石=i000N, F浮=400N。i石材浸没在水中时滑轮组的机械效率ni= Gg -F?,“G石-G

25、动F浮'G石 石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率归一“二， iG石十G动而19G石F浮v G石+G动所以工-=7X “2G石+G动一F浮G石i000N -400N、，i000N 50N-=:x=空。di000N - 50N -400Ni000N65i(3)人拉绳的功率P=F 拉 2Xnv= (G 物 + G 动)v 物=(i000N+50N) X 0.2m/s=2i0W。2说明：其他解法正确的同样得分。9.解：(i)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分对滑轮组进行受力

26、分析,因绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，所以有：F'拉=1 （mg+G动）。5由题意可得:NiN21 , 一、-（mig +G 动）+m机 g 5一（m2g +G动）+m机g 52523G 动=800N解得动滑轮重Fi= 1 （m1g+ G 动） W因 P=tFs=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,51=-（320kg x10N/kg +800N） =800N。5（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率:W有 mi ghW 总F15h320 kg 10N/kg= 80 08 00N5-0（3）由第（1）问可得 F2= 1 （mzg+G 动）=640N

27、5货物竖直向上运动的速度之比为Vi= F2 =4Fi510.解：当F作用B点时，A点受拉力为Fi。正方体M受拉力为fi,受重力为G,受支持力为NiFiFi, FiG轮 fiNi fiMFiX 2k=FX 3kFi = 1.5Ffi= 3F-100NN 1= PiS= 7500 paX 0.04m2 = 300N 1 分N i= G - (3F-100N)200N = G -3F 1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,受支持力为N2FVF2f2GF2X 2k=FX 1.5kF2=0.75Ff2+100N = 1.5 FN2=P2s=15000paX 0.04m2

28、=600N600N+ f2= G500N= G -1.5F 1 分由两式得F = 200N1 分G = 800N 1 分12解： (1) F=AF = APS= 27505 PaX 4X 10 2m2= 110 N 2 分2Ff = » 2F =80%x 2X 110 N = 176 N 1分1 一(3) F= (G动 +f )2G动 =2F f = 2x 110N 176 N = 44 N 1分f ' = 176 N +30 N =206 N 1 分13206N44 N 206N=82.4%解：(1) F 浮=0液丫 排g = 1.0X103 kg/m3X50m3xi0N/

29、kg=5X 105N(2)露出水面后：3.WfG物m物g200X10 kg X10N /kg5=80 %W总nF拉nF拉 4 x 6.25 黑 10 N(3)露出水面后：由f= G物jG动，可得：4G 动=4FG 物=4X6.25M05N2X 106N=5X105 N露出水面前：一._6,55l, G 物 +G动一F浮2M10 N + 5M10 N 5M10 N.5 一F = 5 父 10 N44v 钢缆二门 v 物=4X 0.1 m/s = 0.4 m/sP=F v 钢缆=5 X 105N X 0.4 m/s = 2 X 105W14. . （1）以人为研究对象，其受力情况如图甲、乙所示。（ G人=F/+N1，N1 =G人一FJG 人=F2'+ IN2， N2 =G 人一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。一-（1分）N1_ga -F1' = 15N2 - N2 飞人F2 - 2= 60%=（G物一F浮）h _ G物一F浮W - FS一 2一G物+G动一F浮F1 =2_G物+G动一八、F2 -（1分）2将、式代入、式，并且