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1、中考物理力学综合计算题分享（配详细答案）1.如图24所示,质量为60kg的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时,货物质量为130kg,工人用力F1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N1,滑轮组的机械效率为1;第二次运送货物时,货物质量为90 kg,工人用力F2匀速拉绳的功率为P2,货箱以0.1m/s的速度匀速上升,地面对人的支持力为N2, N1与 N2之比为2:3。(不计绳重及滑轮摩擦, g取10N/kg)求:(1)动滑轮重和力F1的大小;图24 (2)机械效率1; (3) 功率P2。1解：（1）第一次提升货物时，以人为研究对象N1G人F1 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，
2、1分 第二次提升货物时，以人为研究对象N2G人F2 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等， 1分 把数据分别带入以上5个式子，解得：N 1分 F1=400N 1分 F2=300N（2）第一次运送货物时滑轮组的机械效率： 1分（3）第二次货物上升速度为0.1m/s，人匀速拉绳的速度为 1分2.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图22是栏杆的示意图。栏杆全长AB=6m，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于O点。栏杆的P点安装转轴，转轴与支架C连结，使栏杆能绕P在竖直平面无摩擦转动，支架C用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的B端搁置在支架D上，当支架D上受到压力为FD时，栏杆恰好在水
3、平位置平衡。当体重为G人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p1；当他用力F1竖直向下压A端，使栏杆的B端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是p2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架C上。火车要通过时，他要在A端用力F2使栏杆由竖直位置开始离开支架C，使栏杆能顺时针转动直至栏杆B端又搁置在支架D上。已知AP=OP=1m，PE=m，O点到栏杆下边缘的距离OE=0.5m，p1p2=21，栏杆与配重的总重G杆=240N。求：（1）FD（2）G人（3）F2的最小值，此时F2的方向。（计算和结果可带根号）（6分）O图22BA支架C支架DPE解：（1）支架D受到的压力FD
4、与支架D对杆的支持力FB是一对相互作用力，FD = FB根据杠杆平衡条件F1l1 = F2l2，得到：G杆PE = FDPBFD = G1杆PE/PB =240N（/2）m/5m = 72NG杆PE = F1APF1 = G1杆PE/PA =240N（/2）m/1m = 360N（2）人站在水平地面对地面的压强P1=G人/S，S为人与地面的接触面积，用力F1后，F1= F1，对地面的压强P2=（G人F1，）/SP1P2=21即：G人/S（G人F1，）/S =212（G人360N）= G人 G人=720N（3）当栏杆在竖直位置时，栏杆重力的力臂为OE，在A点沿水平方向向右，可以使力臂最长，最省力
5、。根据杠杆平衡条件G杆OE = F2PAF2= G1杆OE/PA =2403N0.5m/1m = 120N注：其他解法正确，可相应给分3小文的体重为600 N，当他使用如图24所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.75103 Pa。已知小文与地面的接触面积为400。当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时，滑轮组的机械效率是80%。已知重物A重物B所受重力之比GAGB=512，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求：（1）提升重物A时小文对地面的压力。（2）物体A的密度。（3）在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。 （4）重物A完全出水面后
6、，以0.2m/s的速度匀速上升，小文拉绳的功率P。 图24 3解：(1) F支=F压=P人S人=8.75103 Pa40010-4 m2=350N(2) F拉=G人F支=600N-350N=250N F浮=水gVA=1103 kg/m310N/ kg 0.0 1 m3=100N GA+G动=2F拉+F浮=2250N+100N=600NGA+G动=600N B在空气中:B=80% GA：GB=5：12 由式可得GA=375N G动 =225 N A= =3.75103 kg/m3 (3) A在水中A=55% （4）P=F拉 v拉= 2 v物= 2 0.2m/s = 120W 4图22是液压汽车起
7、重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重G8104N，A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，打捞体积V0.5m3、重为G物的重物。若在打捞前起重机对地面的压强p12107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p32.5107Pa。假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力分别为N1和N2，重物出水前滑轮组的机械效率为80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取10N/kg）求：（1）重物在水中匀速上升时起重机对地面的
8、压强p2；ABDCEF图22（2）支撑力N1和N2之比；（3）重物出水后匀速上升的速度。4（7分）（1分）解：（1）（1分）（2）重物浸没在水中上升时，滑轮组的机械效率：（1分）（1分）G动=3750N设钢丝绳上的力在出水前后分别为F1、F2，柱塞对吊臂支撑力的力臂为L1，钢丝绳对吊臂拉力的力臂为L2。根据杠杆平衡条件可知：（1分）N1L1=3F1L2 ； N2L1=3F2L2= F1=（G物F浮+ G动） F2=（G物+ G动）（1分）=（3）出水后钢丝绳上的力：F2= (G物+G动)/3重物上升的速度v物，钢丝绳的速度v绳 v绳=3v物P=F2 v绳v绳=1.5m/ s（1分）5如图25所
9、示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为120kg，工作时拉动绳子的功率恒为400W。第一次提升质量为320kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F1，对地面的压力为N1；第二次提升质量为240kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F2，对地面的压力为N2。已知N1与N2之比为5：7，取g=10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求：图25（1）卷扬机对绳子的拉力F1的大小；（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；（3）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。5解：根据题意可得F1N1G1F2N2G2 6. 小林设计了
10、一个由蓄水罐供水的自动饮水槽，如图18所示，带有浮球的直杆AB能绕O点转动。C为质量与厚度不计的橡胶片， AC之间为质量与粗细不计的直杆，当进水口停止进水时， AC与AB垂直，杆AB成水平静止状态，浮球B恰没于水中。浮球B的体积为110-4m3，此时橡胶片恰好堵住进水口，橡胶片C距槽中水面的距离为。进水管的横截面积为4cm2，B点为浮球的球心，OB=6AO。不计杆及浮球的自重（g取10N/kg）。求：（1）平衡时细杆对橡胶片C的压力大小； （2）蓄水罐中水位跟橡胶片处水位差应恒为多少米？图18OF浮FACF2F1FA图5图6解：（1）以杠杆为研究对象，受力分析如图5所示。杠杆处于水平平衡状态，
11、所以有：FA LAF浮LB FA LA水gVB6LA (1分)FA 1.0103 kg/m310N/kg10-4m366N(1分)因为橡胶片C受到的压力FC与 FA 为相互作用力，大小相等。所以FC =6N （2）以橡胶片C为研究对象，受力分析如图6所示。其中，水槽中水对橡胶片C的压力为F1；蓄水罐中水对物体C的压力为F2橡胶片C处于静止状态，所以有：F2FAF1 （1分）F1p1Sc水gh1Sc1.0103 kg/m310N/kg0.1m410-4 m20.4N （1分） F2p2Sc水gh2Sc1.0103 kg/m310N/kgh水410-4 m2 因为F A与F A大小相等， 所以有：1.0103 kg/m310N/kgh水410-4 m26N+0.4N （1分） 解得h水1.6m（1分）（其他答案正确均可得分）图237如图23所示，质量为70kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材，该滑轮组中动滑轮质量为5kg。当工人用120N的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以0.2m/s的速度匀速上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为2。在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29：21。绳
