27培优专题二　简单机械与压强、浮力综合 - 学生版

培优专题二简单机械与压强、浮力综合类型一杠杆与压强、浮力综合1.如图是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA∶OB＝3∶2，在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重，他在B端施加竖直方向的力F1，杆AB在水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量，他将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡，此时，他对水平地面的压力为F3，压强为p。已知小强重为650N，两只脚与地面接触的总面积为400cm2，不计杆重与绳重，下列判断正确的是()A．F1为200NB．F2为1100NC．F3为830ND．p为11750Pa2.建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。如图所示，杠杆AOB在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知OA∶OB＝3∶1，物体的重力为1600N，与地面的接触面积为400cm2，此时物体对水平地面的压强为2.5×104Pa。若工人的重力为700N，则工人对地面的压力为N，工人最多能拉起__N的重物(杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计)。3.如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆左端A处悬挂质量为0.4kg的金属块甲，杠杆右端B处悬挂金属块乙，杠杆恰好在水平位置上平衡；已知OA长10cm，OB长20cm。则金属块乙的重力是2N；现保持金属块甲位置不变，移动烧杯的位置使其部分浸没在水中后，调节乙物体的位置至O点15cm处，使杠杆重新在水平位置平衡，此时金属块甲受到水对它的浮力大小为1N。(不计绳和杠杆自重)4．如图所示重力不计的轻杆AOB可绕支点O无摩擦转动，当把甲、乙两物体如图分别挂在两个端点A、B上时，轻杆恰好在水平位置平衡，此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出，物体乙未与容器底接触，已知轻杆长2.2m，支点O距端点B的距离为1.2m，物体甲的质量为8.28kg，物体乙的体积为0.001m3。(g＝10N/kg，忽略绳重，不计弹簧测力计的重力)求：(1)甲物体的重力；(2)乙物体受到水的浮力；(3)弹簧测力计的示数；(4)乙物体的密度。

类型二滑轮与压强、浮力综合5．用如图所示的装置匀速提升浸没在容器底部的正方体物块A，物块A的质量为5kg，棱长为10cm，水的深度为60cm。物块A露出水面前滑轮组的机械效率为80%，在水中上升的时间为5s。物块A与容器底部未紧密接触，水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间摩擦都忽略不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。下列分析正确的是(ACD)A．物块A的重力为50NB．物块A上升的速度为0.12m/sC．物块A露出水面前，拉力所做的有用功为20JD．物块A完全露出水面后，滑轮组的机械效率约为83.3%6．某人始终双脚站在地上，用滑轮组从水池底匀速提起实心圆柱体A，如示意图甲。A从离开池底到刚要离开水面的过程中，其底面受到水的压强与时间关系pA－t如图乙。A从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中，人对地面的压强与时间关系p人－t如图丙。A未露出水面之前装置的机械效率为η1，A离开水面后装置的机械效率为η2。已知人的质量为60kg，人双脚站地时，与地面的接触面积为500cm2，A的底面积为200cm2，η1∶η2＝15∶16，ρ水＝1.0×103kg/m3。不计摩擦和绳重及水的阻力，g＝10N/kg，A不吸且不溶于水，A底部与池底不密合，忽略液面高度变化，图甲中①②③④段绳均竖直