初中力学综合题.docx
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初中力学综合题.docx
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初中力学综合题
(海淀区)12.如图7所示装置中,杠杆和滑轮的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,杠杆AB可以绕O点在竖直平面内自由转动,A端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连,在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。
在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中。
已知杠杆O点两侧的长度关系为AO=2OB,圆柱形物体的底面积为10cm2、高为12cm,圆柱形容器的底面积为50cm2。
若容器中的液体为水,在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B端绳上的拉力为F1;打开圆柱形容器下方的阀门K,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的2/3时,将阀门K关闭,此时杠杆B端绳上的拉力为F2,且F1:
F2=3:
4。
若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm,杠杆B端绳上的拉力为F3。
取g=10N/kg,则
A.圆柱形物体的密度为2g/cm3
B.作用在B端的拉力F3大小为1.52N
C.未知液体的密度为1.2g/cm3
D.未知液体对圆柱形容器底部的压强为1980Pa
(崇文)12.如图6所示,两个用同种材料制成的圆柱体a和b,b的横截面积是a的3倍,将a竖直放在水平地面上,b竖直放在a上,如图甲所示,这时a对地面的压强与b对a的压强之比为3∶2;若a、b倒置后仍放在水平地面上,如图6乙所示,则a对b的压强与b对水平地面的压强之比是
A.1∶1 B.1∶2C.1∶3D.1∶4
如图所示,两个正方体金属块A、B放在水平地面上,金属块B对地面的压强为P1。
若取走金属块A,金属块B对地面的压强为p2,边长之比a1:
a2=2:
3,已知p1:
p2=2:
1,则金属块A与金属块B的密度之比为。
如图所示,在底面积为S的圆柱形水池底部有一个金属球(球与池底没有密合),圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上,此时水槽受到的浮力为F1。
若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中,此时水槽受到的浮力为F2,捞起金属球前.后水池底受到水的压强变化量为p,水的密度为ρ水。
下列说法正确的是()
A.金属球受的重力为F2–F1–pS
B.金属球被捞起前受的浮力为F2–F1
C.金属球被捞起前、后水槽底受水的压力减小了pS
D.金属球被捞起前、后水槽排开水的体积增大了
(石景山)11.一个物体始终只受到F1和F2两个力的作用。
一开始物体处于静止状态且F1=F0,在t1时间内保持F1不变,只改变F2的大小,此过程中物体所受到的合力的方向始终与F1方向相同,表示F2大小随时间变化的图像可能是图6中的
(顺义)12.在图2(a)中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。
图(b)是钢绳拉力随时间t变化的图像。
若不计水对石料的阻力,可算出该石料的密度
A.1.8×103
B.2.3×103
C.2.8×103
D.3.2×103
(
延庆)11.教室装有磁性黑板,由于磁体之间有吸引力,所以内部装有磁铁的黑板擦就可以被吸在黑板上的任何位置而不会掉下来。
若已知黑板擦的重力为2.5N,黑板擦和黑板之间的吸引力恒为5N不变。
当对黑板擦施加方向竖直向下,大小为0.5N的推力时,黑板擦恰能沿黑板表面匀速下滑。
若要这个黑板擦沿黑板表面竖直向上匀速滑动,则需施加方向竖直向上的力,这个力的大小为
A.3.5NB.4.5NC.5ND.5.5N
甲图11乙
(东城)23.在一个圆柱形容器内盛有深为20cm的水。
现将一质量为200g的密闭空心铁盒A放入水中时,空心铁盒有一半浮出水面;当铁盒上放一个小磁铁B时,铁盒恰好浸没水中,如图11甲所示;当把它们倒置在水中时,A有1/15的体积露出水面,如图11乙所示。
小磁铁B的密度为kg/m3。
(
海淀)23.如图11所示,底面积为S1的圆柱形容器中装有未知密度的液体。
将一密度为ρ的正方体金属块放入底面积为S2的长方体塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不计),塑料盒漂浮在液面上(液体不会溢出容器),其浸入液体的深度为h1。
若把金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒的下方,放入液体中,金属块不接触容器,塑料盒浸入液体的深度为h2。
剪断细线,金属块会沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液面上,其浸入液体的深度为h3。
若塑料盒始终处于如图所示的直立状态而未发生倾斜,则细线剪断前、后液体对圆柱形容器底部的压强减小了。
(朝阳)23.一个密度计如图10所示,其刻度部分的A、B两点,分别是最上面和最下面的刻度位置,这个密度计的测量范围是1.00×103kg/m3~1.60×103kg/m3,把这个密度计放入某种液体中,液面的位置恰好在A、B的中点C处,则这种液体的密度是_______g/cm3。
(计算结果保留两位小数)
如图所示,轻质滑轮组恰处于静止状态。
甲、乙的密度分别为甲、乙,质量比是4∶5。
下列说法错误的是()
A.装置静止时,甲、乙受到的合力都为零
B.乙对水平地面压力与乙的重力之比为3∶5
C.乙如图放置与甲叠放在乙上放在水平地面时相比,对地面的压强之比为1∶4
D.甲如图放置和甲浸没在水中时,乙受到的支持力之比为
(平谷)23.如图8所示,杠杆AOB处在水平位置平衡,
OA:
OB=1:
2,浸入水中的铁球质量m=7.9千克,加在B端
的力F=24.5牛,ρ铁=7.9×103千克/米3,g=10N/Kg。
则空心体积为m3
(顺义)23.如图6所示,横截面积为S的容器内盛有部分水,水面上方压有一块横截面积也为S的活塞M,现在活塞的中央挖一个面积为S0的小孔,小孔内塞入一木塞N。
假设N与M之间、M与容器器壁之间紧密结合,且不考虑任何摩擦。
已知水的密度为ρ水,当在N的上方放置一块质量为m的物块后,活塞M上升的距离为。
23.一个质量为70kg的工人,用图13所示的装置提升一堆相同的金属块。
若动滑轮重50N,装金属块的托板重100N,每块金属块重100N。
不计摩擦和绳重,当工人匀速提升金属块时,此装置的机械效率最高可达到%。
(g取10N/kg,结果保留整数)
(西城区)16.图5中定滑轮重2N,动滑轮重1N。
物体A在拉力F=4N的作用下,1s内沿竖直方向匀速升高了0.2m。
不计绳重和轴摩擦,则以下计算结果正确的是
A.绳子自由端移动速度为0.4m/s
B.滑轮组的机械效率为87.5%
C.天花板对滑轮组的拉力为10N
D.滑轮组对物体A做功的功率为1.6W
(宣武)
16.如图9甲所示,A、B两个实心正方体所受重力分别为
GA、GB,它们的密度分别为ρA、ρB,它们的边长分别为
hA、hB。
若将它们放在水平地面上,对地面产生的压强分
别为pA、pB。
若将它们放入柱状容器的水中(水未溢出),
物体静止后,如图9乙所示,A物体有1/3的体积露出水面,
B物体静止在水中,容器底部受到水的压力比未放入两物
体时增加F1;若将B物体取出轻压在A物体上(水未溢出),待物体静止后,容器底部受到
水的压力比未放入两物体时增加F2。
若已知pA=2pB,F1=1.52N,g取10N/kg。
则下列
说法正确的是:
A.hA׃hB=3׃1B.hB=0.04m
C.pA-pB=200Pa;D.GA+GB=1.52N;F2=F1
(密云)16.用滑轮组将密度为2.8×103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m,加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮中120N,如图所示。
不计绳重及摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是
A.金属块受到的重力与浮力是平衡力
B.拉力F的有用功是280J
C.金属块受到的浮力是200N
D.滑轮组的机械效率是75%
(石景山)16.小宇自制的训练器械如图所示,轻杆AB长
1.5m,可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过
滑轮悬挂着底面积为0.02m2的重物G,在B端施加一个大小为
650N竖直向上的推力时,重物对地面的压力恰好为零;当推力
变为450N时,重物对地面的压强为5×103Pa;当重物对地面压强为8×103Pa时,小宇对地面的压力为980N,则(g取
10N/kg,绳重及摩擦不计)
A.小宇的质量为55kgB.重物的重力325N
C.当重物对地面压强为1.2×104Pa时,小宇对地面的压力为820N
D.轻杆OA与OB之比为3:
2
(顺义)16.如图3所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。
运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N。
动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,)。
则下列计算结果中,错误的是
A.绳子自由端受到的拉力大小是100N
B.人对地面的压力为400N
C.人对地面的压力为250N
D.绳子自由端运动速度是0.01m/s
如图所示,花岗岩石块甲、乙体积之比为13׃2,将它们分别挂在轻质硬棒AB的两端,当把铁块甲浸没在水中时,硬棒恰能水平位置平衡。
然后将甲石块从水中取出,拭干后浸没在液体丙中,调节石块乙的位置到C处时,硬棒在水平位置再次平衡,且OC=2OA。
(已知花岗岩的密度ρ=2.6×103kg/m3)则下列说法正确的是()
A.AO׃OB=1׃5
B.AO׃OB=1׃4
C.液体丙的密度ρ液=1.6×103kg/m3
D.液体丙的密度ρ液=1.8×103kg/m3
(延庆)15.物体M悬浮在水中,水对物体M竖直向下的压力为F1,竖直向上的压力为F2。
则下列选项正确的是
A.F1大于F2 B.F1与F2是一对平衡力
C.F1与F2的合力方向竖直向上 D.F1与F2的合力大小等于物体M的重力大小
东城区)39.图22是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。
起重机总重G=8×104N,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V=0.5m3、重为G物的重物。
若在打捞前起重机对地面的压强p1=2×107Pa,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p3=2.5×107Pa。
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压强p2;
(2)支撑力N1和N2之比;
(3)重物出水后匀速上升的速度。
如图所示,是为防止家中停水而设计的贮水箱。
当水箱中水深达到1.2m时,浮子A恰好堵住进水管向箱内放水,此时浮子A有
体积露出水面(浮子A只能沿图示位置的竖直方向移动)。
若进水管口水的压强为1.2×105Pa,管口横截面积为2.5cm2,贮水箱底面积为0.8m2,浮子A重10N。
求:
(1)贮水箱能装多少水?
(2)浮子A的体积应多大?
(昌平)39.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η1;第二次
运送货物时,货物质量为90kg,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;
(2)机械效率η1;
(3)功率P2。
(朝阳)39.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,
p1∶p2=2∶1,栏杆与配重的总重
G杆=240
N。
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)
(密云)38.如图所示,AB是一杠杆,可绕支点O在竖直平面内转动,AO:
OB=2:
3,OD:
DB=1:
1,滑轮重为100N。
当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时,杠杆在水平位置平衡,边长为0.2m的正方体M对水平地面的压强为7500pa;当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时,杠杆在水平位置平衡,正方体M对水平地面的压强为15000pa。
(不计杠杆重、绳重和摩擦,图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向)
求:
(1)正方体M的受到的重力;
(2)拉力F的大小
(平谷)39体重为510N的人,站在水平地面上对地面的压强为p1,.如图20所示,用滑轮组拉物体A沿水平方向做匀速运动,此时人对地面的压强为p2,压强变化了2750pa。
已知人一只脚的面积是200cm2,滑轮组的机械效率为80%。
(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,)。
求:
(1)绳对人的拉力;
(2)物体A与地面的摩擦力;(3)若在物体A上再放一个物体B,滑动摩擦力增大了30N,此时该装置的机械效率是多少?
(7分)
(石景山)37.图24是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。
某次打捞作业中,该船将沉没于水下
深处的一只密封货箱以0.1m/s的速度匀速打捞出水面,已知该货箱体积为50m3,质量
是200t。
(g取10N/kg,忽略钢缆绳重及其与滑轮间的
摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响。
)
(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少?
(2)货箱完全出水后,又被匀速吊起1m,已知此
时钢缆绳拉力F为6.25×105N,起吊装置的滑轮
组机械效率是多少?
(3)货箱未露出水面时,钢缆绳拉力的功率为多少?
39.如图27所示,是利用器械提升重物的示意图。
当某人自由站在水平地面上时,他对地面的压强P0=2×104Pa;当滑轮下未挂重物时,他用力匀速举起杠杆的A端,使杠杆在水平位置平衡时,他对地面的压强P1=2.375×104Pa;当滑轮下加挂重物G后,他用力匀速举起杠杆的A端,使杠杆在水平位置平衡时,他对地面的压强P2=5.75×104Pa。
假设这个人用的力和绳端B用的力始终沿竖直方向,加挂重物前后他对杠杆A端施加的举力分别为F1、F2,已知F2=1500N。
(杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计,g取10N/kg)
求:
(1)F1与F2之比;
(2)人的质量m人;
(3)当重物G被匀速提升过程中,滑轮组的机械效率η;
(4)已知重物G的密度与水的密度比为9:
1,将重物完全浸没在水中匀速上升时的速度为0.1m/s,若此时已知动滑轮重为100N,那么绳端B的拉力F做功的功率P为多大?
.
一根不均匀的金属杆长AB=4m,自重为G=4000N,放在水平地面上。
如图27所示的滑轮组的绳子系在B点,以A端为支点,竖直向上提起它的B端。
当人站在水平地面上,竖直向下用力拉绳端,使金属杆的B端刚离开地面时,人对地面的压力为N1,B端受到的竖直向上的拉力为F1,匀速略微向上提起金属杆过程中,滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,滑轮组的机械效率保持不变为η1;当把该滑轮组的绳子系在金属杆的C点,AC=3m,仍以A端为支点,匀速略微竖直向上拉起B端,人对地面的压力为N2时,C点受到竖直向上的拉力为F2,B端恰好离开地面,这时滑轮组的机械效率为η2。
若人的体重为G人=700N且保持不变,N1∶N2=12∶7,η1∶η2=63∶64。
求:
⑴动滑轮重
⑵金属杆的重心O距A端的距离。
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