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1、中考力学压轴题及解答1. 如图21所示装置，物体B重为50N，体积VB=1.010-3m3，B在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着物体A在水平面上向左匀速运动，此时滑轮组的机械效率为80%。若将物体B换成与物体B体积相同的物体C后，用水平向右的力F拉物体A，使物体C在水中4s内匀速上升0.4m（物体未露出水面），此时滑轮组的机械效率为60%。不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力，g取10N/kg，计算结果保留位小数。求：（1）物体B在水中受到的浮力F浮。（2）水平面对物体A的摩擦力fA 。（3）物体C所受重力GC与拉力F的比值。图21（4）拉力F的功率P 。答案：(1) B在水中受到的浮力 F浮=水g
2、VA=1103kg/m310N/kg10-3 m3=10N(2) 当B在水中下沉，物体A在水平面上匀速运动，A水平方向受力情况如图（甲）所示。当用力F拉物体A，物体C在水中匀速上升时，A水平方向受力情况如图（乙）所示。当物体B浸没在水中时，动滑轮与物体B的受力情况如图（A）所示。当物体C浸没在水中时，动滑轮与物体C的受力情况如图（B）所示。由甲图： f = F拉 1= =80% f = F拉 =16.7(3) 1=80% G轮=10N2=60% GC=25N 由乙图：F= f+ F拉 2=60% F拉=N =1(4) P=Fv=(f+ F拉)= 250.3 = 7.5W2如图28所示装置，重为
3、GM=100N的物体M放置在水平桌面上，两侧用水平细线拴住，左侧水平细线通过定滑轮悬挂重为GA=80N的物体A，A浸没在一个足够大的盛水容器中，右侧通过滑轮组拉着重为GB=150N的物体B，恰好使物体M在水平桌面上匀速向右运动（物体A未露出水面）；撤去盛水容器，用一个竖直向下的力F1拉物体A，使物体B匀速上升时，滑轮组的机械效率为1 ；当把盛水容器放在右侧使物体B浸没在水中，此时在再用一个竖直向下的力F2拉物体A，使物体B在5s内匀速上升10cm（物体B未露出水面）时，滑轮组的机械效率为2；已知物体A、B和水的密度之比为AB水=251，两次拉力之比为F1F2=32。若不计绳重、滑轮组装置的摩擦
4、及物体A、B在水中的阻力，g取10N/kg。求：（1）物体B所受浮力；图28BAM （2）1与2的比值；（3）物体B没有露出水面时，拉力F2的功率P2 。答案：（7分） 图正确 （1分）解：1/3（GB+ G动）f MGA2状态1：A浸没 状态2：B上升 状态3：B在水中上升 1/3（GB+ G动）Mf GAF浮A1/3（GBF浮B+ G动）f MGA2F1F2（1分） （1分） 将GA=80N，GB=150N，F浮A =40N，F浮B =30N代入联立解得：（1分）（1分） f =35N G动 =75N （1分）（1分）3工人用机械提升水中实心物体A和B，杠杆可以在竖直平面内自由转动。当物体
5、A被匀速提升到杠杆刚好水平时，工人对杠杆A端的竖直推力为FA1，各段绳子都竖直,水平地面对工人的支持力N1=1200N，如图25所示；当物体B被匀速提升到杠杆刚好水平时（物体仍B浸没在水中），工人对杠杆A端的竖直推力为FA2，各段绳子都竖直，水平地面对工人的支持力N2=1300N。已知物体A的体积为400dm3，物体B的体积为600dm3，工人的质量为70kg，物体A的质量为580kg，物体B的质量为820kg，不计绳重、滑轮与轴的摩擦、杠杆的重力以及水的阻力，（g取10N/kg）求：（1）人、物体A、B的重力；物体A、B浸没时的浮力各为多少牛（2）动滑轮的重力为多少牛？图25解：杆FA1G人
6、人N1 F拉AAF浮AGAFA1FB1 F拉BBF浮BGB杆FA2G人人N2FA2FB2来源:学科网（1分）G人=m人g=70kg10N/ kg=700NGA= mAg=580kg10N/ kg=5800NGB= mBg=820kg10N/ kg=8200N （1分）F浮A=水gvA=1.0103kg/m310N/ kg 400103m3=4000N F浮B=水gvB=1.0103kg/m310N/ kg 600103m3=6000N （1分）人700N+FA1=N1 700N+FA2=N2 杆FA1OA= FB1OB FA2OA= FB2OB 轮FB1= 1/2（F拉A+G动） FB2= 1
7、/2（F拉B+G动） 物5800N=4000N + F拉A 8200N=6000N + F拉B N1=1200N N2=1300N 由得FA1=500N （1分）由得F拉A =1800N 代入得FB1= 1/2（1800N +G动）代入得500OA=1/2（1800N +G动）OB （1分）同理由 解得：600OA=1/2（2200N +G动）OB （1分） 由 比得：G动=200N （1分） 4图27是小明用滑轮组从水池中用密闭容器A提取水的装置示意图,当容器A 到达水面前,在空气中匀速下降过程中,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1;当容器A完全浸没在水中（容器A未
8、与水池底接触），且整个装置处于静止状态时, 容器A在水中受到浮力为40N,小明对绳子竖直向下的拉力为为F2, 水平地面对小明的支持力为N2;浸没后容器A仍能继续下沉,当容器A下沉到一定深度时，容器侧壁的阀门会自动打开，水会注入容器，注满水后，阀门自动关闭。提升注满水的容器A匀速上升的过程中（容器未露出水面）， 小明对绳子竖直向下的拉力为F3, 水平地面对小明的支持力为N3.已知小明所受重力为500N, N1: N2=46:47, N2: N3=47:41。（不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力,g取10N/kg）求：容器A盛满水后,所盛水的质量。A图27答案：当容器A 到达水面前,在空气中匀速下
9、降时,以容器A为研究对象，受力如图7所示：G人F1N1图8FA1图7GAA 以人为研究对象，受力如图8所示： 其中 根据滑轮特点可知： （1分）当容器A完全浸没在水中，且整个装置处于静止状态时,G人F2N2图10FA2以容器A为研究对象，受力如图9所示：F浮A 以人为研究对象，受力如图10所示：GA图9 （1分）根据滑轮特点可知： 当容器A 装满水后,完全浸没在水中被匀速提升过程中,FA3图11GAAG人F3N3图12F浮G水以容器A为研究对象，受力如图11所示： 以人为研究对象，受力如图12所示： （1分）根据滑轮特点可知： 由、三式可得： 由、三式可得： （1分） 由、三式可得： （1分）
10、由/ 得： N （1分）解、 得： N m=24kg （1分）5图24是小刚利用现有设备设计的一个滑轮组来打捞落水铝锭的示意图。已知图中大小滑轮的质量之比为3：1，小刚身体的质量是65kg，铝锭的体积为0.06m3，铝锭出水前与完全出水后小刚对地面的压力之比为9：7，铝的密度为2.7103kg/m3（若不计水的阻力、不计绳重和摩擦，g取10N/kg），求：出水前铝锭受到的浮力是多少？出水前此滑轮组的机械效率是多少？出水后如果铝锭以0.06米/秒的速度匀速上升，小刚作用在绳子自由端拉力的功率是多少？ .图（一）G铝-F浮F133G动甲乙G铝F133G动解：设小动滑轮的重力为G动，则大动滑轮的重力
11、为3G动出水前铝锭浸没在水中（V排V铝），铝锭处于平衡状态，所以有：G人mg=65kg10N/kg=650NG铝铝gV铝=2.7103kg/m30.06m310N/kg=1620NF浮水gV排水gV铝1.0103kg/m30.06m310N/kg600NF拉G铝F浮810N300N510N（1分）2 以大动滑轮为研究对象：出水前小动滑轮对大动滑轮的拉力为F1，出水后乙F拉2G动F1G动F拉2F1甲图（二）图（三）甲G人TF拉G人T F拉乙小动滑轮对大动滑轮的拉力为F1，受力分析如图（一）甲、乙所示。n=3出水前： 出水后：（1分）3 以小动滑轮为研究对象：出水前小刚对绳子的拉力为F拉，出水后小刚对绳子的拉力为F拉，受力分析如图（二）甲、乙所示。n=2出水前：出水后： （1分）4 以小刚本人为研究对象：出水前小刚对地面的压力等于支持力T，出水后小刚对地面的压力等于支持力T，受力分析如图（三）甲、乙所示。人始终处于静止状态，所以有： 已知TT97得： ； 把代入：解得：G动30N，则大动滑轮的重力为90N （1分） F拉170N30 N200N F拉270N30 N300
