2019年全国各地中考物理试题汇编之力学综合计算题

1、2019年全国各地中考物理试题汇编一力学综合计算题1. (2019 .荷泽)如图所示，一个质量600kg、体积0.2吊的箱子沉入5m深的水底，水面距离地面2m若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.5ES的速度将箱子从水底匀速提到地面， 每个滑轮重100N (不计绳重、摩擦和水的阻力,p 水=1.0 x I03kg/n3, g=l0Nkg)。求：(1)箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强；(2)箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；(3)物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑 轮组的机械效率；(4)整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率 最大，并计算出这个最大值。解：(1)

2、箱子在水底时下表面的深度 h=5m此处水产生的压强：P= p 7K gh=1 x 103kg/m3 x 10N/kg 乂 5 m=5x 104Pa。(2)箱子沉入水底，则 VxV=0.2n3,则浮力：F ?= p 水 gV排=1X 103kg/m3x 10N/kgX0.2 rm=2x 103N。(3)物体完全露出水面后，在提升箱子过程中，不计绳重、摩擦和水的阻力， 有用功是动滑轮对箱子的拉力所做的功，额外功是克服动滑轮重所做的功； 箱子的重力：G=mg=600kg 10N/kg=6x 103N;WC出水后，根据一肃=缶)可得：机械效率：刀 Wx100%=G痔，100舜98.4%。(4)由于箱子

3、从水底匀速提到地面，根据 P=Fv即可判断出拉力最大时，功率最大；箱子离开水面在空中时，对滑轮组的拉力最大，故此时电动机对滑轮组的拉 力最大；由于不计绳重、摩擦和水的阻力，则334，F 最大=-(GH3 动)=-X (6X10N+100NI) =3.05 X 10 N电动机上绳子的提升速度为 v' =2v=2x 0.5 m/ s=1m/ s, 贝U P最大二F最大 v' =3.05 X 103NX lm/s=3.05 x 103W答：(1)箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强为5xi04Pa；(2)箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力为2X103N；(3)物体完全露出水面后，

4、继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率为98.4%; (4)整个打捞过程中箱子离开水面在空中时电动机的输出功率最大，为3.05 X 103W2.(2019.巴中)利用如图所示的滑轮组，将一边长为0.2m密度为2.5Xl03kg/m 的正方体石块，匀速从水中提起，已知动滑轮重力为40N,(不计纯重、摩擦和水的阻力)。.求：(1)物体浸没在水中时所受到的浮力大小；期 卜,(2)物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小；卬(3)物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的*机械效率大小。(计算结果保留一位小数)三衽:g解：(1)正方体物体的体积： V=0.2 mt&

5、lt; 0.2 mt< 0.2 m=0.008 mi, 物体浸没在水中时所受到的浮力：F ?= p 水gV排=水gV=1.0 x 103kg/m3x 10N/kgx 0.008 m3=80N;(2)物体重力：G=mgF p gV=2.5 x 103kg/mix 10N/ kg x 0.008 mi=200N, 物体静止在水中时，受到竖直向下的重力，竖直向上的拉力和浮力的作用， 所以，G=F?+F0,则动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力：(3)物体完全离开水面后，设物体升高W=Gh=200Nx h,由图中，n=3,不计绳重、摩擦，则绳子自由端的拉力：拉力F做得总功： W=Fs=80Nx 3h,

6、所以滑轮组的机械效率：T200 yv X hHON XF0=G- F 浮=200N-80 N=120NIOh,滑轮组的有用功为： 1F=g (GG动)=-(200N+40N)=80N, 33=83.3%。答：(1)物体浸没在水中时所受到的浮力大小 80N;(2)物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力R的大小是 120 N;(3)物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率是83.3%3. (2019 .沈阳)如图所示，电动起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置(滑轮组的连接方式未画出)。质量为360kg的货箱放在水平地面上，与地面的接触面积是0.25

7、m2.求：(1)当绳子a对货箱的拉力Fa为600N时，货箱未离开地面，此时货箱对地面的压强是多大？ ( g取10Nkg)(2)在匀速拉起货箱的过程中，电动机把绳子b匀速收起了 12ml绳子b的拉力Fb做了 2.4X104J的功，拉力Fb是多大？(3)在上述匀速拉起货箱的过程中，使用滑轮组所做的额外功是9.6X103J,滑轮组的机械效率是多大？解：(1)货箱的重力：G=mg=360kgx 10N kg=3600N,当绳子a对货箱的拉力Fa为600N时，货箱未离开地面，此 时货箱对地面的压力：F 压=G Fa=3600N-600 N=3000N,货箱对地面的压强:F l；_300QAZ0.25 m

8、=1.2xi04Pa；(2)由题知，电动机把绳子b匀速收起了 12rx绳子b的拉力Fb做了 2.4X104J的功，则由W=Fs得电动机施加拉力：Fb= 1 = 4=2000N; £12m(3)利用滑轮组做的有用功：W用=皿-W=2.4 x 104J-9.6 x 103J=l .44 x 104J,滑轮组的机械效率：X 100%=60%1,44 X 104/"1rl 2,4 X 104；答：(1)货箱对地面的压强是1.2 x l04Pa；(2)绳子b的拉力是2000N;(3)滑轮组的机械效率是60%4. (2019 .西宁)同学们在研究杠杆的平衡时，他们首先将装有某液体的圆柱

9、形 容器放在水平放置的电子台秤上(容器底面积S容=0.02 m2),台秤的示数为8kg。 然后人站在水平地面上通过可绕 O点转动的杠杆BC和轻绳将长方体A逐渐缓慢 放入该液体中，直到A的上表面与液面相平，液体未溢出，此时杠杆在水平位置 保持平衡，如图甲所示。已知：A的底面积为S=0.01m2,重力G=50N,人的重力 G人=518N,鞋与地面的总接触面积S革=500cm.当A从接触液面到恰好浸没时，A 的下表面受到的液体压强随浸入液体的深度的变化图象如图乙所示。(g=10N/ kg,杠杆、轻绳质量均不计，轻绳始终竖直)求：(1)长方体A未放入液体中时，容器对台秤的压强。(2)容器中液体的密度。

10、(3)杠杆在水平位置平衡时，杠杆 B端轻绳对长方体A的拉力。Br(4)杠杆在水平位置平衡时，人双脚站立对地面的压强p=1xi04Pa,贝U OBWOC勺长度之比为多少?解:(1)长方体A未放入液体中时，容器对台秤的压力为：F=G=mg=8kgxi0Nkg=80N,r z r t 1 -tt-tF GON谷而对台秤的压强：p=z-=2 =4000Pa；L 5零。一 OZrlr(2)由图乙知长方体A的最大高度为20cm=0.2 m此时下底面的压强为2000Pa 根据p=p gh知，容器中液体的密度：p二:="d =1000kg/ m；ghX 0.2 rn=(3)长方体 A的体积为：V=0

11、h=0.0imx0.2 m=0.002n3,33A元全浸没时的浮力为：F浮=p液gV排=1000kg/ mx 10N kgx 0.002 m=20N,A浸没在液体中受重力、浮力和拉力,杠杆B端轻绳对长方体 A的拉力：FA=G-F浮=50N-20 N=30N;F(4)杠杆在水平位置平衡时，根据 p=不知，人双脚站立对地面的压力为：F=pS=1x 104Pax 500X 10-4m=500N,因为物体间力的作用是相互的， 所以对面对人的支持力为500N,因为人受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力,所以人受到的拉力为 F qG人-F支持=518N-500 N=18N,因为物体间力的作用

12、是相互的，所以人对杠杆的拉力也为18N,根据杠杆的平衡条件 F'人X Lo（= FA X Lob,Los Fl jl rmOBW OC勺长度之比为：丁-=印=3： 5。 Loc 30W答：（1）长方体A未放入液体中时，容器对台秤的压强为 4000Pa。（2）容器中液体的密度为1000kg/m。（3）杠杆在水平位置平衡时，杠杆 B端轻绳对长方体A的拉力30NL（4）杠杆在水平位置平衡时，人双脚站立对地面的压强p=1xi04Pa,则OBWOC勺长度之比为3: 5。5.（2019 ?达州）如图所示，工人准备用一根最多能承受 400N力的绳子（若超过绳 子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相

13、同、体积不同的实心物体 A和B。 完全露出水面的物体 A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。 已知动滑轮的质量为20kg （绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计， 连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂，g=l0Nkg）.求：（1）物体A完全露出水面后 以0.5m/s的速度勾速上升时，物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少，（2） 在物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为75%物体A的密度是多少，（3）若用该滑轮组打捞体积为50dm的物体B时，物体B最多露出多少体积时绳子将断裂物体有三段绳子承担，_1 1F = - （3 + GMQH = 一（邑 + 200N）G

14、a = 1000Ntt *3绳子自由端移动的速度：t;=nt/=3 x =0-5m/ L5m/sP -Fv = 400N X 15m/s = 6001V（2）物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组提起的力:卬百 n尸魂=(尸+(7功)力1000“ - 10kg/n X 10N/kg X VA75% =1000腹-lOMg/苻 X WN/kg X % + 200N解得，.- '，：二:1000W =由 X 10N/kg X4X 10-2m3 g npp 2,5 X10 切点(3)q = pBgVs = 2.5 X 1 明切标 X ION/kg X50X 10-3t?i3 = 1250M

15、F=；(行P浮+仃功)UH).V = ； (125(hY-F ： + 2lNLV)F 诧=250N rfF用 250Nt m 一 口y凝=2.5 X10 £m3 = 25dm3理 PM 10 x IQ3kg/m3X!QN/kgL =4广 丫E二 5。加 3 - 25dm1 = 25dm3答：（1）物体A的重力是1000N,工人拉力的功率是600W 物体A的密度是2.5 X 10/fff/rn3。（3）物体B最多露出25d惟时绳子将断裂。6.（2019 ?广安）如图所示，图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图，在打捞过程中物体始终以 0.1m/s的速度匀速竖直上升，物体未露

16、出水面前滑轮组的机械效率为75%图乙是打捞过程中拉力F随时间t变化的图象。（不计绳重，忽略摩擦和水的阻力，g取10Nkg）求：（1）物体的边长；(2)物体浸没在水中时受到的浮力;(3)物体的重力解：由图象可知正方体的边长：L 二说二 01岫 X (HDs - 100s)= Im ；(2)物体浸没在水中时受到的浮力为：" 说二川二佛帆加X网机X网二岬 hR id"(G-FJ14xl00% = F%3F(3)滑轮组的机械效率:ij = Fx100% =代入数据得：3x4V10X100%=75%解得：G二惮NG - 104jV答：正方形边长二 1m； 0)二期；(3G = 10叫

17、 7.(2019 ?南充)如图，杠杆在水平位置平衡，物体 M重为500N OA OB=2 3, 每个滑轮重为20N,滑轮组的机械效率为80%在拉力F的作用下，物体Ml以 0.5m/速度匀速上升了 5mb (杠杆与绳的自重摩擦均不计)求：(1)物体M的重力;(2)拉力F的功率;(3)物体M对水平面的压力。解：(1)因杠杆与绳的自重、摩擦均不计，故克/iM服动滑轮重力做的功为额外功, W 右GhGG则滑轮组的机械效率：-加=鹏=声即80% = g 解得物体M2的重力：G= 80N;(2)由图知，绳子的有效段数为 2,绳的自重、摩擦均不计，则作用在绳子自上力的.为 L G +G动 80N + 20N

18、由端的拉力：F =-=50N22物体M以0.5m/s速度匀速上升了 h,绳子自由端移动的距离为：s = 2h,由v =；可得绳子自由端的速度为:v 绳=2v= 2 x 0.5m/s = 1m/s;拉力F的功率:W FsP = =Fv绳=50W1m/ s=50W t t(3)由力的平衡条件可得，B端对定滑轮向上的拉力:F' B= 3F+Gfe = 3X50N+20N= 170N,根据力的作用是相互的，则定滑轮对杠杆 B端的拉力为：FB=F' b=170N根据杠杆的平衡条件可得：FaX O七FbX OB故绳子对杠杆A端的拉力为:OB 3 一 一FA =? FB =- 170N =

19、255NA OA B 2力的作用是相互的，则绳子对 M向上的拉力为Fa' =Fa= 255N, 根据力的平衡，地面对 M的支持力：尸支=0Fa' = 500N- 255N= 245N;由力的相互性可知，物体 M对水平面的压力:F 压=F 支= 245NL8. (2019 .遂宁)如图甲，将一重为8N的物体A放在装有适量水的杯中，物体 A 漂浮于水面，浸入水中的体积占总体积的 L此时水面到杯底的距离为20cmi如 果将一小球B用体积和重力不计的细线系于 A下方后，再轻轻放入该杯水中，静 止时A上表面与水面刚好相平，如图乙。已知p =1.8 x 103g/m3, g=10N/kg。

20、求：(1)在甲图中杯壁上距杯底8cm处。点受到水的压强。(2)甲图中物体A受到的浮力。(3)物体A的密度。(4)小球B的体积。8cm解：(1)0点的?知变 h=20cm-8 cn=12cm=0.12 m贝U pO= p 水gh=1.0 x 103kg/ m3x 10N/kgx 0.12 n=1200Pa。(2)因为A漂浮在水中，所以 F?=G=8N;(3)根据F浮=p水gV排得：V排二 p水u1.0X 10%/府 X 10N/ky=8x 10-4m；4已知浸人水中的体积占总体积的 0, 55则物体 A的体积 V=tV排=X8X 10 4m=1x 103m； 44根据G=mg= p Vg可得A的

21、密度：pA=J=j s,、八=0.8 x 103kg/mi；1 .(4)图乙中A、B共同悬浮：则F浮a+F浮b=G+G根据F # = p水gV排和G=mg= p Vg可得：p 水 g (M+Vb) =G+p BgVs,所以，V十叫F J。乂工。/3口丝乂二乂 1。73-叽2.5 x i0-4m。Sb-pQo (L8 X 10 /rr?3-1.0 x 10 Ng/m ) x IQN/kff答：(1)在甲图中杯壁上距杯底 8cm处。点受到水的压强为1200Pa(2)甲图中物体A受到的浮力为8N。(3)物体A的密度为0.8X103kg/m。(4)小球B的体积为2.5X10-4m。9. (2019 .

22、宜宾)如图甲所示，用钢丝绳将一个实心圆柱形混凝土构件从河里以0.05m/s的速度竖直向上匀速提起，图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图象,整个提起过程用时100s,已知河水密度为 1.0xi03kg/m3,混凝土的密度为 2.8xi03kg/m3 , 钢铁的密度为7.9xi03kg/m3, g=10N/kg,不计 河水的阻力，求：060s内混凝土构件在河 水里上升的高度；(2)开始提起(t=0)时混凝土构件上表面受到水的压强不计大气压；060s内钢丝绳拉力所做的功；(4)通过计算说明，此构件的组成是纯混凝土，还是混凝土中带有钢铁骨架?解： 前60s上升高度；构件上表面受到水的压强；拉力F做的功

23、；由图知 前拉力，因构件从河中匀速提起，此时有 浮后拉力，此时有 ，所以，浮t,浮由浮排得构件的体积排水因构件完全浸没，则排；又重力，根据可得:构件的密度件 所以此构件是混凝土中带有钢法骨架10. (2019自贡)如图所示，在容器底部固定乙轻质弹簧，弹簧上端连有一边 长为0.1 m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时，物块A的体积露出水 面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态(p水=1.0xi03kg/m, g取l0Nkg).求：(1)物块A受到的浮力；(2)物块A的密度；(3)往容器缓慢加水，至物块 A刚好浸没水中，立即停止加 水，弹簧伸长了 3cni此时弹簧对木块A的作用力F。解：(1)

24、物块A体积为V= (0.1M3=0.001 m,贝 u v 排马-v 露=：心 0.001 m=4x 10-4m,受到的浮力：F辛孚二p 水gV排=1x 103kg/mx 10N/kgX4x 10-4m=4N；(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变F ?=G p 水 gV排=p 物 gV,p 物=vp 水=，x 1 x 103kg/m=0.4 x 103kg/m；(3)物块A刚好完全浸没水中，弹簧的弹力：F=F浮-Q=p 7KgU p 物gV=1x 103kg/mx 10N/ kgx 10-3m-0.4 x 103kg/n3x 10N kgx 10-3m=6N；答：(1)物块A受到的浮力为4N;(2)物块A的密度为0.4 x 103kg/m3;(3)弹簧对木块A的作用力F为6N。11. (2019 .云南)某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水, 如图是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图象，(水的阻力忽略不计，p 水=1.0 x 103kg/m3)求：(1)石柱浸没在水中受到的浮力;(2)石柱未露出水面前，在水中上升 2m铜丝绳