2013北京初三一模物理力學綜合匯總

2013北京初中一模物理力學綜合匯總PAGEPAGE17房山39．用如圖22所示的滑輪組提升物塊A時，物塊A受到的重力為GA，繩子自由端拉力為F1，滑輪組的機械效率為1，拉力F1做功的功率為P1；用這兩個滑輪構(gòu)成另一種形式的滑輪組（未畫出），從水中勻速提升物塊B時（物塊B未露出水面），物塊B受到的重力為GB，繩子自由端拉力為F2，滑輪組的機械效率為2，拉力F2做的功率為P2；物塊B完全離開水面后，與物塊A上升的速度相同，繩子自由端拉力為F3，滑輪組的機械效率為3，拉力F3做的功率為P3；已知：F200N，3GAGB，PP30W，6153（繩的質(zhì)量，滑輪與軸的摩擦，水對物體的阻力均忽略不計，g取10N/kg。）。求：（7分）（1）拉力F1做功的功率P1；（2）若從水中勻速提升物塊B，物塊B露出水面的體積占總體積的1/3時，滑輪組的機械效率4=80%，塊B的密度是多少？，平谷39．如圖21所示，是小明利用器械提升重物的示意圖。當小明自由站在水平地面上時，對地面的壓強P0=2×104Pa；當在動滑輪下掛一個與小明重力相同的物體甲時，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置平衡時，小明對地面的壓強P1=4.5×104Pa，此時滑輪組的機械效率為η1；當在動滑輪下掛1200N重物乙時，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置平衡時，小明對地面的壓強P2=5.5×104Pa，此時滑輪組的機械效率為η2；已知杠桿OA∶OB＝1∶2（杠桿、繩重和機械間摩擦忽略不計，g取10N/kg）圖21求：（1）小明的質(zhì)量m人圖21（2）∶西城38．如圖28所示是某科技小組設(shè)計的打撈水中物體的裝置示意圖。A是動滑輪，B是定滑輪，C是卷揚機。卷揚機轉(zhuǎn)動拉動鋼絲繩通過滑輪組AB豎直提升水中的物體。在一次模擬打撈水中物體的作業(yè)中，在物體浸沒水中勻速上升的過程中，船浸入水中的體積相對于動滑輪A未掛物體時變化了2dm3；在物體全部露出水面勻速上升的過程中，船浸入水中的體積相對于動滑輪A未掛物體時變化了3dm3，卷揚機所做的功隨時間變化的圖像如圖29所示。物體浸沒在水中和完全露出水面后卷揚機對鋼絲繩的拉力分別為T1、T2，且T1與T2之比為5∶7。鋼絲繩的重、滑輪與軸的摩擦及水對物體的阻力均忽略不計。（g取10N/kg）求：（1）物體的重力G；（2）物體浸沒在水中勻速上升的過程中，滑輪組AB的機械效率η；（3）物體全部露出水面后勻速上升的速度v物。順義41．為了將放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高處。小明設(shè)計了圖28（甲）所示的滑輪組裝置。當小明用圖28（乙）所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時，重物的速度和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系圖像分別如圖28（丙）和（?。┧尽Ｈ糁匚锱c地面的接觸面積S=5×10-2m2，不計摩擦，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。（已知小明的質(zhì)量為60kg,每只鞋與地面的有效接觸面積為200cm（1）在2~3s內(nèi)，拉力F的功率P及滑輪組的機械效率；（2）在1~2s內(nèi)，拉力F所做的功W；圖28甲乙丙丁FG（3）在0~1s內(nèi)，小明對地面的壓強與重物對地面的壓強的差值多大。圖28甲乙丙丁FG昌平37．某科技小組設(shè)計的提升重物的裝置如圖23甲所示。圖中水平桿CD與豎直桿EH、DI組合成支架固定在水平地面上。小亮站在地面上通過滑輪組提升重物，滑輪組由動滑輪P和動滑輪Q（動滑輪P和動滑輪Q的質(zhì)量相等）以及安裝在水平桿CD上的兩個定滑輪組成。小亮以拉力F1勻速豎直提升物體A的過程中，物體A的速度為υ1，滑輪組的機械效率為ηA。小亮以拉力F2勻速豎直提升物體B的過程中，物體B的速度為υ2，滑輪組的機械效率為ηB。拉力F1、F2做的功隨時間變化的圖像分別如圖23乙中①、②所示。已知：υ1=4υ2，物體A和物體B的質(zhì)量之比為1：3，（不計繩的質(zhì)量，不計滑輪與軸的摩擦）求：（1）動滑輪P的重力與物體B的重力之比；（2）機械效率ηB與ηA之比。圖23圖23PQ朝陽39．2007年12月22日，在海底23m深處沉睡800多年的“南海一號”古沉船，被“華天龍?zhí)枴贝驌拼w打撈成功。整體打撈是為了保存好文物，將“南海一號”船體和船上滿載的貨物連帶周圍的淤泥一起，按照原狀固定在特殊的鋼制“沉箱”內(nèi)，沉箱分為上下兩部分，上沉箱質(zhì)量為5000T，底面積為S，高為a=7m，上沉箱整體搬到專門為它建造的廣東海上絲綢之路博物館“水晶宮”內(nèi)。下沉箱底面積為S，高為5m,打撈過程中將留在海底。“華天龍”打撈船的吊臂臂架長達109m。起吊時，電動機帶動絞盤拉動直徑為76mm的鋼絲繩，鋼絲繩總長度2200m，分成64根鋼絲繩通過吊臂頂端的定滑輪拉動動滑輪和吊鉤，吊鉤下用直徑為110mm的32根鋼纜拴住沉箱的16個吊點，平穩(wěn)地緩緩豎直上升，上升過程底面始終保持水平，此時鋼絲繩的拉力為F1,如圖1所示。當沉箱被吊起離開水面，露出高h時，吊臂對動滑輪組的豎直向上拉力是F拉。它們的數(shù)量關(guān)系如圖2所示。鋼絲繩、鋼纜所受重力，鋼纜在水中的浮力不計，海水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求：⑴當沉箱在水底時，海水對上沉箱頂部的壓強。⑵當沉箱在水中勻速豎直上升過程中鋼絲繩的拉力F動滑輪組32根鋼纜動滑輪組32根鋼纜64根鋼絲繩吊鉤圖1900.511.5h/m3.853.583.313.04F拉/107N圖20大興圖19電動機GA圖19是一種新型吊運設(shè)備的簡化模型示意圖，圖中虛線框里是滑輪組（未畫出），滑輪組繩子的自由端由電動機拉動。工人師傅用該吊運設(shè)備勻速打撈落入水中的圓柱形物體A。物體A的底面積為200cm2，高為8m。當物體A露出水面2m時，繩子用豎直向上T1的力拉物體A，電動機對滑輪組繩子自由端的拉力F1為2400N，,當物體A露出水面4m時，繩子用豎直向上T2的力拉物體A,，電動機對滑輪組繩子自由端的拉力為F2，機械效率為82%。拉力F2的功率為600w,已知TI：T2圖19電動機GA（2）此滑輪組最高的機械效率。

東城39．我國是世界上第一個成功完成海底沉船整體打撈的國家，圖31是“南海1號”沉船打撈出水的情況。所謂整體打撈，就是將沉船與其周圍泥沙按原狀固定在特殊的鋼制沉箱內(nèi)一次性吊浮起運，沉箱是一種用金屬制成，形狀像箱子，下面沒有底，可以罩住整個沉船的設(shè)備。沉箱四周安放了氣囊，起吊過程氣體膨脹，產(chǎn)生巨大的浮力，起到助浮的作用。如圖32所示是與上述原理相似的簡化裝置：一個質(zhì)量為11.7t的鋼制沉箱倒扣在深度H=20m的水底，箱內(nèi)腔體的橫截面積S=10m2、高為L=4m，可忽略重力和體積的充氣裝置使箱內(nèi)封入高h為0.5m的空氣?，F(xiàn)用吊繩將沉箱打撈至水面，吊繩與滑輪組及電動機相連可控制沉箱勻速上升，ρ鋼=7.8×103kg/m3，ρ海水取1×103kg（1）沉箱倒扣在海底時，沉箱的上表面所受海水的壓強是多大？（此問不計沉箱上表面的厚度）（2）若使沉箱能夠從海底被吊起，吊繩的拉力至少多大？（3）沉箱上升至到達水面之前的過程中，因壓強減小箱內(nèi)空氣體積增大，已知h為0.5m時，滑輪組的機械效率η1=98%，那么當h為1m時，滑輪組的機械效率η2圖32電動機定滑輪動滑輪Sh吊繩L（4）圖32電動機定滑輪動滑輪Sh吊繩L圖圖31豐臺39．如圖20甲是在岸邊打撈水中物體的裝置示意圖。該裝置由懸掛機構(gòu)和提升裝置兩部分組成。懸掛機構(gòu)由固定桿OD和杠桿BC構(gòu)成，O為杠桿BC的支點，CO∶OB＝4∶1。配重E通過繩子豎直拉著杠桿B端，其質(zhì)量mE＝800kg。安裝在杠桿C端的提升裝置由一個支架、一個電動機Q、一個定滑輪K及數(shù)量未知的動滑輪（在虛線框內(nèi)未畫出）構(gòu)成。其中支架和電動機Q的總質(zhì)量mQ＝10kg，定滑輪K的質(zhì)量為mK＝30kg?？衫眠b控電動機拉動繩子自由端H，通過滑輪組提升浸沒在水中的物體。在一次打撈一批實心材料過程中，實心材料浸沒在水中勻速豎直上升，此時電動機Q牽引繩子的功率為P1，繩子H端的拉力為F1，實心材料上升的高度隨時間變化的圖像如圖20乙所示，地面對配重E的支持力為N1；在實心材料全部露出水面后勻速豎直上升的過程中，繩子H端的拉力為F2，地面對配重E的支持力為N2，滑輪組的機械效率為η。已知F1＝200N，F(xiàn)2＝300N，N1∶N2＝2∶1，被打撈的實心材料的密度ρ＝2.7×103kg/m(1)實心材料浸沒在水中勻速上升時電動機牽引繩的功率P1；(2)實心材料露出水面后，滑輪組的機械效率η。圖20圖20海淀39．圖20甲是某中學科技小組設(shè)計的打撈水池中物體出水面的裝置示意圖。BOE為一輕質(zhì)桿，在其兩端分別固定著以O(shè)B和OE為半徑的兩段圓弧形的凹槽ABC和DEF，支點O為這兩段圓弧形凹槽對應(yīng)的圓心。輕質(zhì)繩G和H分別固定在圓弧形凹槽ABC的A點和DEF的D點，桿BOE旋轉(zhuǎn)時細繩總能在凹槽中，繩G和H拉力的力臂始終保持不變。固定在水平地面上的電動機M可以通過拉動繩子H帶動杠桿和滑輪組將水池中物體撈出水面。電動機M的質(zhì)量m為52.5kg。電動機M用力拉動繩子H使柱形物體K始終以速度v勻速上升。物體K浸沒在水中勻速上升的過程中，滑輪組的機械效率為η1，電動機M對地面的壓強為P1；物體K全部露出水面勻速豎直上升的過程中，滑輪組的機械效率為η2，電動機M對地面的壓強為P2；電動機M對地面的壓強隨時間變化的圖象如圖20乙所示。已知物體K的底面積S=0.1m2，高h=0.2m，OB∶OE=3∶4，η1∶η2＝27∶28。細繩和杠桿的質(zhì)量、滑輪及杠桿與軸的摩擦、細繩和凹槽的摩擦、水對物體的阻力均忽略不計，K出水前后水面高度的變化忽略不計，g（1）物體K完全浸沒時受到的浮力；（2）動滑輪的質(zhì)量；（3）若用該裝置以同樣速度打撈質(zhì)量為120kg的物體K′，求K′全部露出水面后，電動機M拉動繩H的功率。甲甲圖20D電動機MKAOBEGFCH乙p/×104Pa0t/s懷柔39．圖20甲是某科研小組設(shè)計從井底打撈物體A的裝置示意圖。圖中虛線框里是滑輪組（未畫出），滑輪組繩子的自由端H由電動機拉動。該裝置由懸掛機構(gòu)和提升裝置兩部分組成。懸掛機構(gòu)由支架AD和杠桿CB構(gòu)成，CO:OB=4:1。配重E通過繩子豎直拉著杠桿B端，其質(zhì)量mE=200kg。安裝在杠桿C端的提升裝置由支架、定滑輪K、動滑輪M及電動機Q構(gòu)成。其中支架和電動機Q的質(zhì)量mQ=6.2kg，定滑輪K和動滑輪M的質(zhì)量均為mK。可利用遙控電動機拉動繩子，通過滑輪組提升物體。物體A完全在水中勻速上升的過程中，電動機Q的功率P1為60w，繩子自由端H的拉力F1為20N，物體A上升速度大小為v1，地面對配重E的支持力為N1，滑輪組的機械效率為η1；物體A全部露出水面勻速豎直上升的過程中，電動機Q的功率為P2，繩子自由端H的拉力為F2，物體A上升速度大小為v2，地面對配重E的支持力為N2，滑輪組的機械效率η2為95%；滑輪組提升物體A的過程中，杠桿CB在水平位置保持平衡。物體A上升的速度在水中以及完全出水后隨時間的變化如圖20乙所示。已知N1=6N2。細繩和杠桿的質(zhì)量、滑輪與軸的摩擦、水對物體A的阻力均忽略不計，g（1）動滑輪M的質(zhì)量mK；（2）物體A全部露出水面勻速上升時電動機的功率P2；（3）物體A的密度ρ。乙乙甲圖20甲甲門頭溝DFIBEHAC圖2239.某科技小組設(shè)計從水中打撈重物A的裝置如圖22所示，小文站在地面上通過滑輪組從水中提升重為1200N的物體A。當物體A在水面下，小文以拉力F1勻速豎直拉動繩子，滑輪組的機械效率為η1，小文對地面的壓力為N1；當物體A完全離開水面，小文以拉力F2勻速豎直拉動繩子，滑輪組的機械效率為η2，小文對地面的壓力為N2。已知：物體A的密度為3×103kg/m3，小文的重力為600N，N1:N2=7:5。不計繩的質(zhì)量和滑輪與軸之間的摩擦，g取10N/kg。求：新|DFIBEHAC圖22(1)物體在水面下受到的浮力；(2)動滑輪受到的重力(3)η1與η2的比值。密云40．如圖所示，當加在滑輪組繩子自由端的拉力為

T1

時，動滑輪對物體

B

豎直向上的拉力為

F1=100N，F(xiàn)1＜GB，此時，物體

A對水平地面的壓強為

3000pa；當加在滑輪組繩子自由端的拉力為

T2

時，動滑輪對物體

B

豎直向上的拉力為

F2=300N，F(xiàn)2＜GB，此時，物體

A對水平地面的壓強為

2500pa；當加在滑輪組繩子自由端的拉力為

T3

并使物體

B

以

0.15m/s

的速度勻速上升時，滑輪組的機械效率為

80%。已知動滑輪受重力為G0，且

GA:G0=9:1。（不計繩重和摩擦）求：（1）物體A的受到的重力；（2）物體A與地面接觸的面積；（3）拉力

T3

做功的功率。

石景山40.某工地施工時，用固定在水平工作臺上的卷揚機（其內(nèi)部有電動機提供動力）通過滑輪組提升貨物如圖26甲所示，卷揚機及其工作臺的總重為500N。為監(jiān)測卷揚機的工作情況，將固定卷揚機的工作臺置于水平輕質(zhì)杠桿的A端，地面上的重為400N配重C與杠桿B端相連接，杠桿AB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。當卷揚機以速度v1勻速提升重為G1=800N的貨物上升時，卷揚機的拉力為F1，配重C對地面的壓強為p1，滑輪組的機械效率為η1；當卷揚機以速度v2勻速提升重為G2的貨物上升時，卷揚機的拉力為F2，配重C對地面的壓強為p2，滑輪組的機械效率為η2；卷揚機的拉力F1、F2做功隨時間變化的圖像分別如圖26乙中①、②所示。已知：υ1:υ2=1:3,η1:η2=16:15，OA:OB=2:5。忽略所有連接繩索的質(zhì)量及各處摩擦。G取10N/kg.求：（1）卷揚機提升重物G1上升12s做的功；卷揚機工作臺圖26卷揚機工作臺圖26乙②W/J0t/s甲BOAC貨物配重（3）p1與p2的比值。通州40．如圖20是某種健身器材局部結(jié)構(gòu)示意圖，物體A恰好被豎直滑道夾緊。在滑輪組繩子的自由端施加豎直向下的拉力F1，物體A恰能沿豎直滑道向下做勻速直線運動；在滑輪組繩子的自由端施加豎直向下的拉力F2，物體A恰能以速度v1豎直向上做勻速直線運動，此時滑輪組的機械效率為η1；在物體A下加掛一個物體B（B不與滑道相接觸），在滑輪組繩子的自由端施加豎直向下的力F3，則物體A和B恰能以速度v2豎直向上做勻速直線運動，此時滑輪組的機械效率為η2。已知物體A所受重力GA=355