简单机械-功-功率-效率-杠杆-浮力-压强综合竞赛汇编

ik答案：C答案：b17.两根较长的薄壁式试管的恒截面积分别为S和2S，大试管内盛有适量水银，将充满水银的小试管开口朝下插入大试管内，小试管的底部恰好与大试管内的液面相平。此时，水银对大试管底面的压力为N1，现将小试管缓慢地竖直拉出，在小试管离开大试管液面前一瞬间，水银对大试管底部的压力为N2，若大气压强为P0,则Ｎ１与N２相比（）减少P0S增大P0S减少2P0S增大2P0S18.如图所示，密度均匀的细杆AB与轻杆BC用光滑铰链铰在B端，A、C两端也用光滑的铰链铰与墙上,AB=BC,BC杆水平,AB杆与竖直方向成3０°，此时ＡＢ杆与ＢＣ杆之间的作用力为F1，若将两杆的位置互换，AB杆与BC杆之间的作用力为F2，则F1：F2（）A.２：１B.１:２C.4:5D.5:434.质量分别为m1和m2，长度分别为L1、L2的两根均匀细棒的一端连在一起，构成一直角形细棒AOB，放在粗糙的水平桌面上，两棒与桌面之间的动摩擦因数相同，现在两棒连接端O处施加一个水平外力F使棒做匀速直线运动。F的方向如图所示。则以下判断正确的是（）A.若L1＞L2，则m1＜m2B.若L1＜L2，则m1＞m2C若L1＝L2，则m1＜m2C.若L1＝L2，则m1＞m23．两个人共同搬一个50千克质量分布均匀的木箱上楼梯，如图所示。木箱长1.25米，高0.5米；楼梯和地面成45oA．8/3B．7/3C．5/3D．如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端浸入固定在地面上的水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃试管，此时管内外水银面高度差为ｈ1，弹簧测力计示数为F1．若吸走槽中的部分水银，待稳定后管内外水银面高度差为h2，弹簧测力计示数为F2，则（）A．h2＞h1，F2=F1B．h2＜h1，F2=F1C．h2＜h1，F2＞F1D．h2＞h1，F2＞F1（1）在本实验中，玻璃管内水银柱的高度h主要受内外压强差的影响，管内封闭部分气体压强改变，水银柱的高度就会随之改变；

（2）在不计玻璃管的重力和浮力的情况下，拉力F要克服的是水银柱的重力，因此，只要水银柱的重力改变，F的大小也就会改变．解答：解：（1）因为实验中，玻璃管内封闭了一段空气，因此，大气压=玻璃管中水银柱产生的压强+封闭空气的压强，大气压不变的情况下，吸走槽中的部分水银，管口未离开水银面，封闭空气的体积变大，压强变小，同时水银柱的高度h也会适当增加；

（2）因为题目中提出不计玻璃管的重力和浮力，因此，向上的拉力F与水银柱的重力相平衡，而水银柱的高度h变大，所以水银柱的重力变大，拉力F的大小会变大．

故选D．点评：在本题的分析中，一定要抓住关键，就是大气压的大小与管内水银柱压强和封闭空气的压强相等．明确管内上方有空气而不是真空，是本题最易出错之处．而水银柱高度的大小又决定了水银柱的重力，也就决定了力F的大小．搞清这几个量之间的关系，才能最终做出正确的推理．第10题图．一端封闭的玻璃管自重为G，横截面积为S，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质量的气体。现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起，另一端没入水银槽中，如图所示。当玻璃管没入一定深度后，弹簧测力计的示数为G。若当时的大气压为p0，则此时管内上方气体的压强为_______，玻璃管内、外水银面的高度差△x为_______。(设玻璃管壁的厚度不计)第10题图参考答案：考虑玻璃管(包括管内水银)受力：

竖直向上：受到弹簧测力计的拉力G、水银浮力F浮＝ρ水银gSΔx

竖直向下：自身的重力G、管内水银重力ρ水银gSh、显然这些力的合力应为0，因此G＋ρ水银gSΔx＝G＋ρ水银gSh

∴Δx＝ｈ

管内水银柱下方的气体压强：p下＝p0＋ρ水银gΔx

∴管内水银柱上方的气体压强：p上＝p下－ρ水银gh＝p0提示：请你自己计算

1、对玻璃管及上段水银作整体受力分析：弹力（上拉力）=管重G，

故，浮力=h水银柱重；

2、对气柱压强的分析方法是，以低液面为研究对象，作受力平衡分析。

故△x下液面有：大气压+△x的压强=下段气压；

对h低液面：上段气压+h压=下段气压19（12分）工人师傅经常使用一种称为“大力钳”的工具夹紧或切断金属材料，图12所示为用于切断金属所常用的一种小型大力钳，其各部分尺寸已在图中标明（单位为cm）。若工人师傅的单手最大握力为900N，他使用该大力钳时，在被钳材料处能够产生的最大压力为多大？参考答案:大力钳工作时，相当于杠杆组合，其中ABC、CDE以及对应的下半部分分别为杠杆。（2分）假设力的方向沿竖直方向，则杠杆CDE可模型化为图答2的情况，其中D为支点。根据杠杆平衡条件可得：（2分）由题意可知,所以：（3分）同理：杠杆ABC可模型化为图答3的情况，其中B为支点。根据杠杆平衡条件可得：（1升）由题意可知：所以：（2分）注：两个受力分析图各1分16.(14分)如图所示，一个底部非常薄的圆柱形杯子，装满密度为的液体，恰好浮在密度分别为的分界面间，下方液体密度，且。已知杯子的外径为，内径为，杯子浸入下方液体的深度为。若杯底出现一个小洞，密度为的液体将经小洞流入杯里，求当液体不再经小洞流入杯里时，圆