力学试题培优

∵杠杆平衡, ∴FE2×OE=T2×OH, ∴T2==, F2=G人﹣T2=600N﹣∵F1:F2=7:5, 即 (600N﹣解得: G动=100N, T2=350N; (3)F2=G人﹣T2=600N﹣答:(1)拉力FA1为800N; (2)拉力T2为350N; (3)压力F2为250N. , ):(600N﹣)=7:5, =250N. 点评: 本题考查了学生对杠杆平衡条件、同一直线上力的合成的了解与掌握,本题关键:一是画出受力分析图,二是利用好“使用滑轮组不计摩擦、绳重时拉力和物重的关系F=(G物+G动). 11.(2011?大兴区一模)如图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,

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被打捞重物的体积是V=0.6m.若在打捞前起重机对地面的压强p1=1.8×10Pa,当物体在水

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中匀速上升时起重机对地面的压强为p2=2.4×10Pa,重物完全出水后匀速上升时起重机对地

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面的压强p3=2.6×10Pa.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)动滑轮的重力;

(2)支撑力N1和N2之比;

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(3)重物出水前匀速上升的速度.

考点: 专题: 分析: 滑轮组绳子拉力的计算;速度的计算;杠杆的平衡条件;压强的大小及其计算;阿基米德原理. 计算题;压轴题. (1)知道物体的体积(浸没水中排开水的体积),利用阿基米德原理求物体受到水的浮力; 知道起重机对地面的压强,利用压强公式求的车重关系式;知道物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强,此时对地面的压力等于车重加上物重减去浮力,可得压力关系式;知道重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强,此时对地面的压力等于车重加上物重,可得压力关系式;三个关系式联立方程组求出物体重,知道机械效率,利用η==求动滑解答: 轮重; (2)由杠杆平衡条件,对重物在水中匀速上升时、重物完全出水后匀速上升时列出关于支撑力的方程,求出支撑力N1和N2之比; (3)由图求出起重机的功率,根据P=Fv求重物出水前匀速上升的速度. 解: (1)F浮=ρ水gV排=ρ水gV=10kg/m×10N/Kg×0.6m=6×10N, 7G车=P1S=1.8×10Pa×S,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① G车+G物﹣F浮=P2S, 37G车+G物﹣6×10N=2.4×10Pa×S,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 7G车+G物=P3S=2.6×10Pa×S,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 4由①②③得:G物=2.4×10N, η==, 3333即:90%=第46页(共78页)

, 解得: G动=2×10N, (2) 3由杠杆平衡条件可得: N1L1=(G物﹣F浮+G动)L2, N2L1=(G物+G动)L2, ∴=4==, (3)P===10W ∵P=F牵v绳=×(G物﹣F浮+G动)×3v物 ∴v物==3=0.5m/s. 点评: 答:(1)动滑轮的重力为2×10N; (2)支撑力N1和N2之比为10:13; (3)重物出水前匀速上升的速度为0.5m/s. 本题为力学综合题,考查了学生对速度公式、阿基米德原理、杠杆的平衡条件、压强公式、功率公式、效率公式的掌握和运用,知识点多、综合性强,要求灵活运用所学知识. 12.(2011?平谷区一模)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.当在B点施加大小为40N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点施加力的大小为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1500Pa.(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,g取10N/kg) 求: (1)正方体M的受到的重力; (2)拉力F的大小.

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考点: 专题: 分析: 解答: 杠杆的平衡条件;动滑轮及其工作特点;压强的大小及其计算. 计算题;压轴题. 将此题进行分解,把此题分解为杠杆、压强两部分;然后再利用杠杆的平衡条件判断、压强的计算公式进行分析,结合题目已知条件可解答此题. 解: 当F作用B点时,根据杠杆平衡条件, 40N×OB=(GM﹣7500Pa×0.2m×0.2m)×OA, 解得GM=360N; 当F作用D点时,根据杠杆平衡条件, 点评: F×OB=(GM﹣1500Pa×0.2m×0.2m)×OD, 解得F=225N. 答:(1)正方体M的受到的重力为360N; (2)拉力F的大小为225N. 此题是一道力学综合题,考查了简单机械中的杠杆和滑轮知识,还有压强的计算等;利用杠杆平衡条件和压强的计算方法可解答此题. 13.(2011?昌平区一模)某工厂设计了一个蓄水池,如图所示,水源A罐的液面高度h1=3m,

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且保持不变.罐底有一个小出水口,面积为S1,S1=0.1m.孔下通过一个截面积为S2活塞

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与杠杆BC相连,S2=0.24m.杠杆可绕B端上下转动,另一端有一个中空的圆柱体浮子,横截面积为S3,S3=0.8m,BO是杠杆总长.原设计打算当杠杆水平时,浮子浸入水深为h2,h2=0.7m,活塞恰好能赌住出水口,但在使用时发现,活塞离出水口尚有一小段距离时,浮子便不再上浮,此时浮子浸入水深为h3,h3=1m,为了使活塞自动堵住出水口,只得将浮子的质量减去一部分,设减去的质量为m′.(g取10N/kg,杠杆水平时,认为BO仍是杠杆总长,活塞及连杆和杠杆的质量均不计,杠杆所受浮力不计,浮子浸入水中体积变化引起的蓄水池液面变化忽略不计.)试求 (1)活塞应上升的高度是多少; (2)浮子应减去质量m′是多少.

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考点: 专题: 分析:

杠杆的平衡条件;阿基米德原理. 计算题;压轴题. (1)活塞上升的高度即为O点上升的距离.杠杆由原来的位置到水平位第48页(共78页)

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