2020中考物理壓軸培優(yōu)練習力學大綜合(難)

初三物理力學大綜合（難題）一.選擇題（共1小題）在如圖a所示的裝置中，物體甲重100N,滑輪重40N,物體乙是邊長為0.2m的實心正方體，輕質桿AB可以繞O點轉動，且OA：OB=3：5,當輕質桿AB在水平位置時，整個裝置處于平衡狀態(tài)，此時地面對人的支持力為500N，地面對物體乙的支持力為240N，若用物體丙替換物體甲，并在物體乙的下方連接一個彈簧，如圖b所示，當輕質桿AB在水平位置時，整個裝置仍處于平衡狀態(tài)，彈簧對物體乙的作用力為610N，已知人站立在水平地面上時，腳底與地面的總接觸面積為0.05m2，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A.人重500NB.圖a中乙物體對地面的壓強為15250PaC.丙物體重163ND.圖b中人對地面的壓強為4900Pa二.填空題（共1小題）“背漂”是兒童練習游泳時常佩戴的一種救生裝置。某科技小組的同學為測量背漂浸沒在水中時的浮力，進行了如下實驗：在底部裝有定滑輪的圓臺形容器中加入適量的水后，再靜放在水平臺秤上（如圖甲）臺秤的示數(shù)m］為6kg,然后把質地均勻的長方體背漂浸入水中，用一輕質的細線通過定滑輪緩慢地將背漂拉入水中，拉力F的方向始終豎直向上，當背漂的一半體積浸入水中時（如圖乙）臺秤的示數(shù)m2為5kg，當背漂的全部體積浸沒在水中時，臺秤的示數(shù)m3與m2相比變化了2kg,則（不考慮滑輪的摩擦，在整個過程中水始終沒有溢出，背漂不吸水、不變形，且未與容器接觸，取g=10N/kg,p疳1.0x103kg/m3）；（1）容器、水和滑輪的總重力為N；（2）臺秤的示數(shù)m3為kg；（3）為確保兒童游泳時的安全，穿上這種背漂的兒童至少把頭部露出水面，若兒童頭部的體積占人體總體積的十分之一，兒童的密度取1.08x103kg/m3，則穿著此背漂游泳的兒童體重不能超kg（結果保留整數(shù)）。

三?計算題(共17小題)在學校的辦公樓建設工地上有一臺巨大的起重設備“塔吊”，其主要構成為電動機和機械裝置兩個部分，簡化組成如圖所示，A為塔吊的配重，OB為塔吊的起重臂，C為能在起重臂上移動的載重小車，載重小車下掛有滑輪組，OB=25m.當載重小車在B點時，能安全起吊重物的最大質量是1.2t.如果這臺“塔吊”配置的電動機銘牌參數(shù)為“額定電壓380V,額定功率38kW”。在某次起吊作業(yè)中，該塔吊”電動機正常工作25s，通過載重小車從距離O點為10m的載重臂上把一底面積為0.8m2、質量為2.4t的方形重物勻速提升20m.(不計掛鉤、滑輪組和鋼絲繩重及摩擦，取g=10N/kg)那么：起吊前，該重物對地面的壓強為多大？起吊后，當重物勻速上升時，載重小車下電動機牽引鋼絲繩自由端的拉力要多大？這個拉力工作25s做功的功率是多少？在這次起吊過程中，塔吊上的電動機對重物做功的效率有多高？將重物從起吊點提升20m后，為保證塔吊安全工作，載重小車最多能向B點方向再運送重物平移多少米？如圖甲所示是某船廠設計的打撈平臺裝置示意圖。A是動滑輪，B是定滑輪，C是卷揚機，卷揚機拉動鋼絲繩通過滑輪組AB豎直提升水中的物體，可以將實際打撈過程簡化為如圖乙所示的示意圖。在一次打撈沉船的作業(yè)中，在沉船浸沒水中勻速上升的過程中，打撈平臺浸入水中的體積相對于動滑輪A未掛沉船時變化了0.4m3；在沉船全部露出水面并勻速上升的過程中，打撈平臺浸入水中的體積相對于動滑輪A未掛沉船時變化了1m3.沉船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F2,且F1與F2之比為3：7.鋼絲繩的重、軸的摩擦及水對沉船的阻力均忽略不計，動滑輪的重力不能忽略。(水的密度取1.0x103kg/m3,g取10N/kg)求:沉船的重力；沉船浸沒水中受到的浮力；沉船完全露出水面勻速上升1m的過程中，滑輪組AB的機械效率(結果保留一位小數(shù))甲乙某?？萍夹〗M參觀完湘江航電樞紐后，了解到船只過船閘的時間很長，為此他們在網(wǎng)上查鬩資科，設計了一個船只升降實驗模型。模型中的左右兩個船廂A、B的容積均為2000cm3，質量均為400g(含配件)?，F(xiàn)關閉進水閥和排水閥，使柱形容器E(質量不計)中有足夠多的水，在船廂A、B中各裝入800g的水，整個裝置靜止后，圓柱體浮筒D浸在水中的深度為8cm，他們依次進行了如下(2)-(3)的操作。假設繩子足夠長，不計繩重和伸長，浮筒D與容器E始終無接觸，且容器E的水無溢出，實驗過程中設法確保裝置平穩(wěn)。忽略摩擦，木頭不吸水(p木Vp水,p水=1.0x103kg/m3,g取10N/kg)船廂中各裝入800g的水后，求每只船廂所受的總重力。打開進水閥，在柱形容器E中注入一定質量的水，浮筒D上升，使船廂下降10cm，再關閉進水閥，求船廂A的總重力對A所做的功此時浮筒D浸入水中的深度當操作(2)使船廂下降10cm靜止時，壓強傳感器顯示4400Pa:接下來，用手使浮筒D保持此刻位置不變，再在兩邊船廂中同時放入代表船只的800g木塊后，打開排水閥，放出200cm3的水后關閉排水閥，然后松手，浮筒D仍然在原位置持靜止，繩C的拉力為18N，壓強傳感器顯示4000Pa:然后，把800g木塊同時從船廂中取出，并在船廂中同時注滿水，再把900g和1000g的木塊分別放入A、B船廂后，當整個裝置靜時，壓強傳感器的示數(shù)為p1，最后，打開進水閥向容器中緩慢注入m千克水，使壓強傳感器的示數(shù)為3p1，再關閉進水閥。求浮筒D的質量和注入圓柱形容器E中的水的質量m。DD浮筒柱形浮筒容器進水■閥卜三J花:日排水閥壓強傳感器如圖是利用電子秤顯示水庫水位裝置的示意圖。該裝置主要由滑輪C、D,物體A、B以及輕質杠桿MN組成。物體A通過細繩與滑輪C相連，物體B通過細繩與杠桿相連。杠桿可以繞支點O在豎直平面內轉動,杠桿始終在水平位置平衡，且MO：MN=1：3.物體B受到的重力為100N,A的底面積為0.04m2,高lm。當物體A恰好浸沒在水中時，物體B對電子秤的壓力為F］；若水位下降至物體A恰好完全露出水面時，物體B對電子秤的壓力為F2，已知：每個滑輪的重力為20N，F(xiàn)1：F2=27：7.滑輪與轉軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計，g取10N/kg。求：物體A的底部距水面深為0.75m時，A底部受到的液體壓強。當物塊A的頂部剛沒入水面時，物塊A所受的浮力大小。物塊A的密度p。如果把細繩由N端向左移動到N，處，電子秤的示數(shù)恰好為零，MN：MN=5：6,此時物體A露出水面的體積V。某種起重機的吊臂OAB可以看作杠桿，吊臂前端用鋼繩連著動滑輪，立柱CA豎直，OB：OA=6：1.用該起重機將浸沒在水中的長方體石墩提出，放在水平地面上。石墩質量為1.5x104kg、底面積為3m2、高為2m。(g取10N/kg,p水=1.0x103kg/m3)浸沒在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中)，受到浮力是多少？石墩放在水平地面上時，起重機未對石墩施力，則石墩對地面的壓強是多少？石墩完全離開水面被提升的過程中，測得每根鋼繩的拉力為1.0X105N,此時動滑輪的機械效率是多少？當石墩被提起且仍浸沒在水中時，若忽略動滑輪、鋼繩和吊臂的重力及各種摩擦，起重機立柱CA對如圖所示，是利用器械提升重物的示意圖。當某人自由站在水平地面上時，他對地面的壓強PQ=2x104Pa；當滑輪下未掛重物時，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置平衡時，他對地面的壓強P1=2.375x104Pa；當滑輪下加掛重物G后，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置平衡時，他對地面的壓強P2=5.75x104Pa.假設這個人用的力和繩端B用的力始終沿豎直方向，加掛重物前后他對杠桿A端施加的舉力分別為片、F2，已知F2=1500N.(杠桿、繩重和機械間摩擦忽略不計，g取10N/kg)求：(1)人與地面接觸面積S的大?。慨斨匚颎被勻速提升過程中，滑輪組的機械效率n？已知重物G的密度與水的密度比為9：1，將重物完全浸沒在水中勻速上升時的速度為0.1m/s，若此時已知動滑輪重為100N，那么繩端B的拉力F'做功的功率P為多大？9?用如圖所示的裝置來提升水下物體C，C的體積為0.02m3、重800N，其中AB是一個以O為支點的杠桿，且AO：OB=1：2,小明站在B端豎直向下拉繩子，小明的體重為500N，不計繩重和摩擦。物體C全部離開水面時杠桿剛好在水平位置。已知每個滑輪的重力為50N，杠桿的重力及滑輪與軸的摩擦不計，求:

物體C未出水面時受到的浮力：物體C未出水面時受到繩子的拉力Fc；物體C未出水面時滑輪組的機械效率(結果保留一位小數(shù))；若小明用這個裝置將物體完全拉出水面，這個物體的最大重力是多少。如圖是小明設計的在岸邊打撈水中文物的裝置示意圖，電動機固定在地面。O為杠桿BC的支點，CO：OB=1：2.配重E通過繩子豎直拉著杠桿C端，質量為300kg，底面積為0.05m2，每個滑輪重為100N；均勻實心文物的密度為8x103kg/m3，質量為80kg。繩和杠桿的質量、滑輪與軸及杠桿支點處的摩擦、水對文物A的阻力均忽略不計，文物A一直勻速上升。求：在文物還未露出水面時，求此時文物A所受到的浮力及電動機拉力F的大??；(假定B端靜止)在文物還未露出水面時，滑輪組的機械效率；當文物A在空中被勻速提起上升時，電動機拉力功率為5kw。求卷揚機拉動鋼絲繩的速度。當文物A出水后，配重E對地面的壓強。如圖甲所示，某工地用固定在水平工作臺上的卷揚機(其內部有電動機提供動力)通過滑輪組勻速提升貨物。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杠桿的A端，杠桿的B端連接有配重C,其下方與壓力傳感器相接觸，杠桿AB可繞轉軸O在豎直平面內自由轉動。當卷揚機提升G1=1450N的重物以速度％勻速上升時，卷揚機的拉力為片，滑輪組的機械效率為幷，壓力傳感器顯示其對配重C的為n2，壓力傳感器顯示其對配重c的支持力為n2?拉力片、f2做功隨時間變化的圖象分別如圖乙中①、②所示。已知卷揚機及其工作臺的總重為500N,配重C所受的重力為200N，4U]=3u2，88^=87^，5AO=20B.杠桿AB所受的重力、繩的質量和滑輪與軸的摩擦均可忽略不計。求：支持力為N支持力為N］；當卷揚機提升重為G2的重物以速度v2勻速上升時，卷揚機的拉力為F2,滑輪組的機械效率卷揚機提升重物G2時的功率；動滑輪所受的重力；N1與N2的比值。如圖所示是蒙華鐵路荊州段長江大橋施工現(xiàn)場，工程師用起吊裝置在江中起吊工件，已知工件重4000N,每個滑輪重500N,聲音在水中的傳播速度是1500m/s。在水面上用超聲測位儀向江底的工件垂直發(fā)射超聲波，經過0.02s后收到回波。(不計H繩重和摩擦，g=10N/kg，p水=1.0x103kg/m3)求工件在水下的深度不計工件的高度，求水對工件產生的壓強；當工件在水面下勻速上升時，繩子自由端的拉力為500N，求工件的體積；不計動滑輪體積，求工件在水下勻速上升時滑輪組的機械效率(計算結果精確至0.1%)如圖是利用電子秤監(jiān)控水庫水位的模擬裝置，由細長的長方體A和長方體B、滑輪組、輕質杠桿CD、電子秤及裝水的柱形容器等組成。杠桿始終在水平位置平衡。已知OC：OD=2：5，A的下表面看做是水位為0，A的底面積為0.03m2，高為0.8m,重為600N；長方體B直接放在電子秤上時對電子秤的壓強為

104Pa.不計繩重與摩擦(p水=1.0x103kg/m3，g取10N/kg)。求：當水位由0上升到A剛浸沒時，容器底部的壓強增加多少？當長方體A浸在水中深度為0.3m時，受到的浮力為多大？當水位由0上升到水位為0.3m時，杠桿C端的拉力之比為7：6，B對電子秤的壓強變化了1200Pa,則水位上漲過程中，電子秤所受到的最大壓力？某建設工地上，如圖所示的塔吊正在起吊一塊底面積為0.9m2、重為3.6X104N的圓柱形重物，A為塔吊的配重，塔吊的起重臂OB長20m，C為能在起重臂上移動的載重小車，載重小車下掛有滑輪組，當載重小車在B點時，能安全起吊最大為1.8X104N的重物?，F(xiàn)在載重小車從距離O點8m的載重臂上，準備起吊該圓柱形重物(不計掛鉤、滑輪組及鋼絲重和摩擦)：起吊前，該重物對地面的壓強為多大？起吊時，當重物勻速上升時，載重小車下每段鋼絲繩受到的拉力為多大？如果以0.4m/s的速度將重物勻速提高20m，則拉力做功多少？拉力的功率有多大？塔吊將重物提起后，為保證安全，載重小車最多能再向B點方向移動多遠。AWAW三峽升船機是目前世界上技術最難、規(guī)模最大的升船機。過往船只駛入升船機中裝滿水的船廂后，可以豎直升降，大大縮短船只過壩的時間，為了確保運行的安全性，工程師們建造三峽升船機前設計、比對了多種升降船廂的方式?！八Ω⊥彩健币彩瞧渲幸环N受到廣泛關注的升降船廂方式，下圖是它的工作原理圖。當進水閥關閉、排水閥打開時，豎井中水位下降，兩個相同的浮筒也隨之下降，船廂就會上升；反之船廂就會下降。

已知船廂裝滿水后船廂和水的總質量為1.55x107kg，每個浮筒的質量為1.8x107kg，求：（1）若升船機承載著裝滿水的船廂勻速豎直下行100m，則重力對船廂和船廂里的水做的功共是多少J?（2）當質量為2x106kg的船只駛入裝滿水的船廂，船廂上升到與上游水位相平時（即圖中所示位置）進水閥、排水閥都關閉，此時每個浮筒排開水的體積是多少m3?（不計鋼繩和滑輪的重力及摩擦）。如圖甲所示是液壓汽車起重機從水中打撈重物的示意圖。A是動滑輪，B是定滑輪，C是卷揚機，D是油缸，E是柱塞，OB=5OF.通過卷揚機轉動使鋼絲繩帶動A上升，被打撈重物的體積是V=0.6m3，密度為4.0x103kg/m3,重物出水前滑輪組的效率為60%，重物出水前卷揚機牽引力做的功隨時間變化圖象如圖乙（1）被打撈物體的重力？（2）重物出水前勻速上升的速度？（3）假設起重時E始終是沿豎直方向向上的力，忽略吊臂、滑輪及鋼絲繩的重力和各種摩擦，物體離開水面后E對OB至少要施加多大的力才能吊起被打撈重物？（2013天門校級三模）如圖是一個上肢力量健身器示意圖。配重A受到的重力為1200N，其底面積為5x10vm2.B、C都是定滑輪，D是動滑輪；杠桿EH可繞O點在豎直平面內轉動，OE：0H=2：5.小成受到的重力為600N，他通過細繩在H點施加豎直向下的拉力為T1時，杠桿在水平位置平衡，小成對地面的壓力為片，配重A受到的拉力為FA1，配重A對地面的P1為6x103pa.小成在H點施加豎直向下的拉力為T2時，杠桿仍在水平位置平衡，小成對地面的壓力為F2，配重A受到的拉力為FA2，配重A對地面的壓強P2為4x103pa.已知F］：F2=20：19，杠桿EH和細繩的質量均忽略不計。求拉力fA2；拉力T2；動滑輪D受到的重力Go711Sh1Lk118.如圖是一個上肢力量健身器示意圖，D是動滑輪；配重A的質量為140kg，底面積是8.0x10-2m2，杠桿EH可繞固定點O在豎直平面內轉動，且OE：OH=1：2.假定運動員體重是600N，一只腳板與地面的接觸面積為2.0x10-2m2(不計杠桿重、繩重及摩擦，g取10N/kg).問：配重A自由放置時對地面的壓力、壓強分別是多大？若將A提離地面，此時人對繩施加425N的拉力，動滑輪重為多少？若A未提離地面，當配重A和人對地面的壓強相等且杠桿在水平位置平衡時，人對繩的拉力為多大？如圖是一個上肢力量健身器示意圖。配重A的底面積為5xl0-2m2，放在地面上對地面的壓強P0為2x104Pa.B、C都是定滑輪，D是動滑輪；杠桿EH可繞O點在豎直平面內轉動，OE：OH=3：5.小成受到的重力為500N,他通過細繩在H點施加豎直向下的拉力為T1時，杠桿在水平位置平衡，小成對地面的壓力為片，配重A受到的拉力為Fa1，配重A對地面的壓強P］為8x103Pa.小成在H點施加豎直向下的拉力為T2時，杠桿仍在水平位置平衡，小成對地面的壓力為F2，配重A受到的拉力為FA2，配重A對地面的壓強P2為6x103Pa.已知F1：F2=18：17，杠桿EH和細繩的質量均忽略不計。求：(1)配重A受到的重力Ga；

拉力T1；動滑輪D受到的重力Go四.解答題(共2小題)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，沉箱分為上下兩部分，上沉箱質量為5000T，底面積為S,高為a