中考力学综合习题(带答案)

初中物理力学综合带答案2018/7/221.一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上，他使用了如图9所示的装置进行升降，已知吊篮的质量为m1，建筑材料的质量为m2,人对绳的拉力为F，吊篮在拉力作用下匀速上升了h，那么有用功和滑轮组的机械效率分别为（A）A.m2gh×100％B．m2gh×100％C．(m1+m2)gh×100％D．(m1+m2gh×100％2.某单位设计的一种供牲畜饮水的装置如图所示.圆柱形水箱内装有600kg的水，水位高度维持h＝60cm不变，水箱底面积为1m2，水箱底部出水口的横截面积为20cm2.底盖A、细杆B和浮球C的总质量为1kg，浮球C的体积为2dm3.底盖A平时顶住水箱底部出水口，一旦饮水槽的水位下降，底盖A就会下落，水立即通过出水口流入饮水槽.实现自动补水.(1)水箱中的水对底盖A产生的压强是多少？(2)浮球C受到的最大浮力是多少？(g取10N/kg)(3)试通过计算说明，给出的数据能否达到设计要求？如果不能，请通过计算提供改进的方法和符合设计要求的数据.第1题图【答案】解：(1)水对底盖A的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m＝6×103Pa(2)浮球浸没在水中时，根据F浮＝ρ水gV排得：浮球C所受浮力最大，最大浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10－3m3＝20N(3)以底盖、竖杆、浮球为整体，它的受力情况是：竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力，而底盖A、细杆B和浮球C的总重G＝mg＝1kg×10N/kg＝10N水对底盖A的压力F1＝pS＝6×103Pa×20×10－4m2＝12N则F1＞F浮－G，所以装置不能达到设计要求.若要符合设计要求，则水对底盖A的压力为F1′＝F浮－G＝20N－10N＝10N因为F1′＝p′S＝ρgh′S，所以水箱中的水位高度为h′＝eq\f(F1′,ρ水gS)＝eq\f(10N,1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10－4m2)＝0.5m＝50cm水箱内水位的高度应维持50cm不变.3.将一重为1.5N、底面积为20cm2的溢水杯放在水平桌面上，向杯内装入重2.5N的水，水面恰好到达溢水口，将一物块轻轻放入杯内，静止时如图所示，在此过程中溢出40cm3的水.求：(g取10N/kg)(1)物块未放入之前溢水杯对桌面的压强是多大？第3题图(2)物块受到的浮力及物块的重力各是多少？(3)当用一细铁丝将物块完全压入水中时，又排出10cm3的水，物块的体积是多大？物块的密度是多少？【答案】解：(1)未放入物块前溢水杯对桌面的压力F＝G杯＋G水＝1.5N＋2.5N＝4N受力面积S＝20cm2＝2×10－3m2，溢水杯对桌面的压强p＝eq\f(F,S)＝eq\f(4N,2×10－3m2)＝2×103Pa(2)物块受到的浮力F浮＝G排＝m水g＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×4×10－5m3×10N/kg＝0.4N由于物块静止时处于漂浮状态，所以物块的重力G＝F浮＝0.4N(3)物块的体积V物＝V排＋ΔV排＝40cm3＋10cm3＝50cm3＝5×10－5m3物块的质量m物＝eq\f(G,g)＝eq\f(0.4N,10N/kg)＝0.04kg物块的密度ρ物＝eq\f(m物,V物)＝eq\f(0.04kg,5×10－5m3)＝0.8×103kg/m34.如图甲所示为服役于中国海军的导弹护卫舰.该舰满载时排水量是4053t，吃水深度5m，最大航速50km/h.如图乙所示是护卫舰从启动到正常行驶的v－t图像，该舰输出功率恒为25600kW.(g取10N/kg，ρ海水＝1.02g/cm3)(1)在0～0.2h内，护卫舰的动力阻力(选填“大于”“等于”或“小于”).(2)护卫舰满载时船底受到的压强和压力各是多少？(3)护卫舰匀速向前航行时，水对护卫舰的阻力是多少？(计算结果保留两位小数)第4题图【答案】(1)大于【解析】由图像乙可知在0～0.2h内护卫舰的速度不断增大，是加速运动的，所以它的动力大于阻力.解：(2)护卫舰满载时底部受到的压强是：p＝ρ海水gh＝1.02×103kg/m3×10N/kg×5m＝5.1×104Pa第9题图(3)若动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N，起重机做的额外功和机械效率是多少？【答案】(1)费力解：(2)起重机的重力G1＝m1g＝8×103kg×10N/kg＝8×104N设备重：G2＝4000N起重机对地面的压力：F＝G1＋G2＝8×104N＋4000N＝8.4×104N根据压强公式p＝eq\f(F,S)可得，支架与地面的接触面积S＝eq\f(F,p)＝eq\f(8.4×104N,7×104Pa)＝1.2m2(3)绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×3m＝6m有用功：W有＝Gh＝4000N×3m＝1.2×104J总功：W总＝Fs＝2500N×6m＝1.5×104J额外功：W额＝W总－W有＝1.5×104J－1.2×104J＝3000J起重机的机械效率：η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(1.2×104J,1.5×104J)×100%＝80%10.如图所示的装置中，A物体重100N，B物体重10N，在B物体的作用下，A物体在水平面上做匀速直线运动，不计滑轮重、绳重及摩擦.求：(1)将A物体换成重为80N的C物体，C将做(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动.第10题图(2)A物体受到的摩擦力是多少？(3)如果在A物体上加一个水平向左的拉力，使B物体以0.5m/s的速度匀速上升4s，拉力做的功是多少？【答案】(1)加速【解析】物体的重力减小，压力减小，摩擦力减小，做加速运动.解：(2)A物体在水平面上做匀速直线运动，因此A物体受力平衡，即f＝F1面与A连接的滑轮是动滑轮，与B连接的定滑轮，则F1＝2GB＝2×10N＝20N(3)B物体以0.5m/s的速度匀速上升4s，物体移动的距离s＝vt＝0.5m/s×4s＝2m对A物体受力分析如下，由图可知F2＝f＋F1＝2F1＝2×20N＝40NA物体移动的距离sA＝eq\f(1,2)s＝eq\f(1,2)×2m＝1m拉力做的功W＝F2sA＝40N×1m＝40J11.如图所示是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图。该装置主要由滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成，配重C通过细绳与动滑轮相连，配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直。杠杆的B端放在水平台面上，杠杆可以绕支点Ｏ在竖直平面内逆时针转动，开关被拉开前，杠杆在水平位置平衡。已知