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1、 力学计算题最佳6题选编1、（2011延庆二模38）某提升装置中，杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动，水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端。已知AO：OB=1：2，配重乙与地面的接触面积为S且S=400cm2。当在动滑轮下面挂上重800N的物体甲静止时（甲未浸入水中），竖直向下拉绳子自由端的力为T1，杠杆在水平位置平衡，此时配重乙对地面的压强为P1且P1=2104Pa；如果在动滑轮下挂一个重力为动滑轮重10倍的物体丙，并把物体丙浸没在水中静止时，如图22甲所示，竖直向上拉绳子自由端的力为T2，杠杆在水平位置平衡。此时配重乙对地面的压强为P2且P2=1.25104Pa。已知物体丙的质量与
2、体积的关系的图像如图22乙所示，如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦，图中两个滑轮所受重力相同。取g=10N/kg。配重乙的体积为510-2m3，求（1）配重乙的密度（2）物体丙出水面前后匀速上升时，滑轮组两次的机械效率分别为1、2，求1：2。 (3.3103 kg/m3)5m/g1015200V/cm34826图22甲OAB乙丙图22乙电子秤图242、（2011东城二模38）38如图24是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由滑轮C、D，物体A、B以及轻质杠杆MN组成。物体A通过细绳与滑轮C相连，物体B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且M
3、O:MN=1:3。物体B受到的重力为100N，A的底面积为0.04m2，高1 m。当物体A恰好浸没在水中时，物体B对电子秤的压力为F1；若水位下降至物体A恰好完全露出水面时，物体B对电子秤的压力为F2，已知：每个滑轮的重力为20N，F1F2=277。滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：（1）物体A的底部距水面深为0.25 m时，A受到的浮力F浮。（2）物体A的密度A。（3）如果把细绳由N端向左移动到N，处，电子秤的示数恰好为零，NN MN =1760，此时物体A露出水面的体积V露。DCEOEA图26B3B如图26所示，物体A重1000 N，其体积为410-2m3，
4、B、C都是完全相同的动滑轮；杠杆DE可绕O点在竖直平面内转动，OEOD21。小成受到的重力为600N，当物体A完全浸没在水中时，他通过细绳在E点施加竖直向下的拉力F1，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压强为p1；当物体A有一半体积露出水面时，小成在E点施加竖直向下的拉力F2，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压强为p2，已知p1p2 53，杠杆ED和细绳的质量，以及滑轮的轴摩擦均忽略不计。求：（1）物体A浸没在水中受到的浮力；（2）动滑轮B受到的重力G动；（3）小成在E点施加竖直向下的拉力F2。4图21甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB是以O点为转轴的水平杠杆，OD的长度
5、为1.6m。水平甲板上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端，配重E的质量mE为225kg。安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成，行走装置的质量m为25kg。电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y，当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时，提升电动机拉动绳子H端，通过滑轮组Y竖直提升水中的物体A。物体A完全在水中匀速上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为1，甲板对配重E的支持力为N1；物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为2，甲板对配重E的支持力为N2。滑轮组Y提升物体A的过程中，
6、行走装置受到的水平拉力始终为零，杠杆DB在水平位置保持平衡。已知物体A的质量mA为50kg，体积V为20dm3，N1与N2之比为32，1与2之比为910。物体A被打捞出水面后，停留在一定高度，电动机Q开始拉动行走装置。在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中，拉力T所做的功随时间变化的图像如图21乙所示，行走装置受到的水平拉力为F。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，g取10N/kg。图21乙50W/J1001502000t/s20401030B支架提升电动机DOE打捞船QA甲定滑轮K定滑轮S动滑轮X动滑轮MTHC求：（1）OC的长度；（2）拉力F。39、如
7、图21甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。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，被打捞重物的体积是V0.6m3。若在打捞前起重机对地面的压强p11.8107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p22.4107Pa，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p32.6107Pa。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90%，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图21乙所示。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）动滑
8、轮的重力；（2）支撑力N1和N2之比；（3）重物出水前匀速上升的速度。38.如图21所示是一套提升装置的结构示意图，杠杆OC可绕固定点O在竖直平面内转动，OD: DC=1:9,系在杠杆D端的细绳通过定滑轮E与物体B的一端相连，滑轮组Y由定滑轮Z和动滑轮H组成，滑轮组Y的自由端细绳通过定滑轮M与物体B的另一端相连，整个装置在同一竖直平面内。小明通过定滑轮拉动C端的细绳提升水中实心均匀物体A，当物体A始终浸没在水中且匀速上升时，小明对地面的压力为N1,对地面的压强为1.6104Pa,滑轮组Y的自由端细绳对物体B向右的拉力为T1；当小明利用装置把物体A完全拉出水面，物体A在空中匀速上升时，小明对地面的压力为N2,滑轮组Y的自由端细绳对物体B向右的拉力为T2。已知：小明所受重力为660N，在所有拉动过程中，小明始终双脚着地，每只脚与地面的接触面积为125cm2,物体A的密度为2103 kg/m3， N1：N2=8:3，T1：T2=101:201，（不计绳重和细绳与滑轮间的摩擦及水对物体A的阻力，g取10N/kg）求：（1） 物体A在空中匀速上升时，小明对地面的压力N2为多少；(150N)（2） 水平地面对物体B的摩擦力大小和动滑轮组H所受的重力大小分别是多少。(75N 100N)ED图21BAOCMHZY物理试卷第1页（共6页）
