2022年中考物理复习 杠杆、滑轮压轴题

杠杆、滑轮拓展提高

一.计算题（共4小题）

1.如图甲所示，滑轮组通过轻质弹簧悬挂于0点，下端悬挂一柱形物体并浸没于装有水的柱形容器中，物

体上表面恰好与水平面相平，绳子A端固定，忽略滑轮重，绳重及摩擦。已知容器底面积为200cm2,水

深20cm,物体的底面积为lOOcn?,高为12cm,重为24N,p1-0X103kg/m3,g取10N/kg。（1）求

水对容器底的压强；（2）求水对物体的浮力大小；（3）求弹簧所受拉力的大小；

（4）若要使柱形物体有反的长度露出水面，需打开阀门K放出多少kg的水？（题中弹簧所受拉力F与

4

其伸长量的关系如图乙所示）

甲Z

2.重力为1200N,体积为60dm3的物体A,静止在水中时，它的上表面到水面的距离为1.5m,现用如图所

示的滑轮组提升该物体，滑轮组的机械效率为80%。（不计水对物体的阻力，绳重及绳与轮的摩擦）求:

（1）提升前，物体A的上表面受到水的压强；

（2）物体A在水中（未露出水面）被匀速提升时，它受到的浮力；

（3）物体A在水中（未露出水面）被匀速提升时，人的拉力F；

（4）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连（钢丝绳不会断裂），而连接滑轮组的绳子所能承受的最大

拉力为400N,当绳子刚好断时，物体A露出水面的体积。

3.如图甲所示水平地面上有一个底面积为500cm2、高度为50cm的薄〔

壁容器，容器顶部盖着木板A（上面留有与大气相通的很多小孔），

A下面粘连着正方体B,B与正方体D之间通过一根原长为10cm的

轻质弹簧C相连，容器中刚好装满水，容器底部的阀门E关闭，此

时B对A有向下的作用力，力的大小是40N.已知正方体B的边长

为0.2m,正方体D的边长为0.1m质量为0.8kg,弹簧C的伸长量与

受到的拉力关系如图乙所示。（所有物体均不吸水，不计一切摩擦力，

整个过程弹簧轴线方向始终沿竖直方向且两端都连接牢固，弹簧始

终在弹性限度内）求：（1）图甲中弹簧的长度（2）正方体B的密度

（3）打开阀门E放水，当水面从与D上表面相平到刚好与D下表面相平，需要放出多少千克的水?

4.如图所示装置中，杠杆AB可以绕O点在竖直平面内自由转动，A端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连，

在B端用能承受最大拉力为24N的绳子沿竖直方向将杠杆拉住，使其始终保持水平平衡.在滑轮组的下

方，悬挂一圆柱形的物体，圆柱形物体的底面积为100cm2,高为12cm,圆柱形物体被浸在圆柱形容器

的水中，上表面恰好与水面相平，此时杠杆A端绳上的拉力为10N。杠杆O点两侧的长度关系为AO=

2OB,动滑轮重为12N,杠杆和绳子的重力及滑轮的摩擦均忽略不计。求：

（1）圆柱体浸没在水中时所受的浮力。

（2）圆柱体密度。

B端绳子刚断时容器底受到的液体压强变化量。

5.如图甲所示装置，杠杆和绳子的重力及滑轮与轴的摩擦均忽略不计,杠杆始终保持水平平衡。滑轮组的

上端用弹簧测力计和天花板相连，滑轮组的下端，悬挂一圆柱形的物体，此物体浸在圆柱形容器内的水

中。已知杠杆O点两侧的长度关系为AO=2OB,容器底面积为200cm2,圆柱形物体的底面积为100cm2.

高为12cm,重力为24N.已知弹簧所受拉力T与拉伸形变量的关系如图乙所示,动滑轮D重为15N,

滑轮C质量未知，取g=10N/kg。该物体的上表面恰好与水面相平，此时杠杆B端绳上的拉力为Fi；当

打开圆柱形容器下方的阀门K,将水向外释放至某时刻，将阀门K关闭，此时杠杆B端绳上的拉力F2,

若使Fi：F2=3：4,需放出多少千克的水？

6.如图所示，水平桌面上放置一圆柱形容器，其内底面积为200cm2,容器侧面靠近底部的位置有一个由阀

门K控制的出水口，物体A是边长为10cm的正方体，用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止，此时

有工的体积露出水面，细线受到的拉力为12N,容器中水深为18cm。已知，细线能承受的最大拉力为

5

15N,细线断裂后物体A下落过程不翻转，物体A不吸水，g取10N/kg。

（1）求物体A的密度；

（2）打开阀门K,使水缓慢流出，问放出大于多少kg水时细线刚好断裂？

（3）细线断裂后立即关闭阀门K,关闭阀门K时水流损失不计，物体A下落到容器底部稳定后，求水

对容器底部的压强；

（4）从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中，求重力对物体A所做的功。

7.工人用如图所示的机械提升水中实心物体A和B,物体A、B密度均为7Xl（）3kg/m3,物体A的质量是

70kg,物体B的体积为物体A的2倍。杠杆COD可以在竖直平面内自由转动，OC：OD=3：2.工人

的质量是70kg,当物体A在水中被匀速提升时，天花板受到向下的拉力为F”地面对工人的支持力为

Ni：当物体B在水中被匀速提升时，天花板受到向下的拉力为F2；Fi：F2=3：5.不计绳重、滑轮与轴

的摩擦、杠杆的重力以及水的阻力，每个滑轮的质量均相等。（g取10N/kg）求：

（1）当物体B在水中被匀速提升时，物体B受到的浮力；

（2）当物体A在水中被匀速提升时，地面对工人的支持力Ni；

（3）当物体B在水中被匀速提升时，滑轮组的机械效率。

8.如图所示。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）通过滑轮组提升水中的

物体A,卷扬机工作时的功率始终是240W.杠杆CD可绕转轴O在竖直平面内自由转动，滑轮组固定

在杠杆D端，配重E通过绳子固定在杠杆C端，杠杆始终保持水平平衡，且CO=2OD.物体A浸没在

水中被匀速提升的过程中，物体A的速度vi=0.3m/s.卷扬机的拉力为Fi，滑轮组的机械效率为生物

体A完全离开水面被匀速提升的过程中，物体A的速度为V2,卷扬机的拉力为F2.已知组成滑轮组的

每个滑轮质量均相同，物体A所受的重力GA=1000N,配重E所受的重力GE=1250N,FI：F2=2：3.杠

杆CD与绳所受重力和滑轮与轴的摩擦均可忽略不计。g取10N/kg.求：

(1)卷扬机的拉力F2；

(2)滑轮组的机械效率不

(3)利用该装置能够提升其它物体的最大质量M。

9.图甲是某科研小组设计从井底打捞物体A的装置示意图。图中虚线框里是滑轮组(未画出)，滑轮组绳

子的自由端H由电动机拉动。该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由支架AD和杠杆CB

构成，CO：OB=4：1.配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=200kg.安装在杠杆C端的提

升装置由支架、定滑轮K、动滑轮M及电动机Q构成。其中支架和电动机Q的质量mQ=6.2kg,定滑

轮K和动滑轮M的质量均为ma可利用遥控电动机拉动绳子，通过滑轮组提升物体。物体A完全在水

中匀速上升的过程中，电动机Q的功率Pi为60W,绳子自由端H的拉力Fi为20N,物体A上升速度大

小为vi，地面对配重E的支持力为Ni，滑轮组的机械效率为口|；物体A全部露出水面匀速竖直上升的

过程中，电动机Q的功率为P2，绳子自由端H的拉力为F2，物体A上升速度大小为V2，地面对配重E

的支持力为N2,滑轮组的机械效率T12为95%；滑轮组提升物体A的过程中，杠杆CB在水平位置保持

平衡。物体A上升的速度在水中以及完全出水后随时间的变化如图乙所示。已知