中考力学难题辅导经典编辑三全解

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中考物理总复习辅导（八）‎ 图23‎ ‎1．在图23所示装置中，甲物重G甲＝10N，乙物重G乙是动滑轮重G轮的8倍。物体乙跟地面的接触面积为1.5×10－2m2。轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝2∶1。不计轴摩擦，装置如图所示处于平衡状态时，乙对水平地面的压强P＝2×103Pa。求：此时动滑轮对物体乙的拉力F拉；若在物体甲下面再加挂物体丙，恰使物体乙对地面的压强为零。求：丙的物重G丙。‎ ‎2．在一溶液池内有一个正方体的金属块沉在池底，小华利用滑轮组将其匀速提出液面，提升过程中，滑轮组绳端拉力F与金属块底部到池底的距离h的关系，如图27所示。已知金属块被提出液面后，滑轮组的机械效率为75%。（假设溶液池足够大，金属块被提出液面前后液面高度不变，不计绳重及摩擦，g取10N/kg）求：‎ ‎（1）金属块浸没在液面下所受浮力；‎ ‎ （2）金属块的密度；‎ ‎ （3）金属块露出液面前，滑轮组的机械效率。‎ F/N h/m ‎0 0.5 1 1.5 2 2.5‎ ‎2000‎ ‎1000‎ F h 图27‎ ‎6.图23是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图。该装置主要由 滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成，配重C通过细绳 与动滑轮相连，配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB 两端，支架与杠杆垂直。杠杆的B端放在水平台面上，‎ 杠杆可以绕支点Ｏ在竖直平面内逆时针转动，开关被拉 开前，杠杆在水平位置平衡。已知动滑轮P的质量mP为 ‎0.2kg，OA:OB＝3:1，配重D的质量mD为1.5kg,作用在D上的竖直向下的压力F为 ‎75N，刚好拉开开关所需的拉力T为6Ｎ。杠杆、支架和 细绳的质量均忽略不计，滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的 摩擦均忽略不计，ｇ取10N/kg。‎ 求：配重C的质量mC等于多少千克，开关刚好能被拉开？‎ ‎7．图 26是一个上肢力量健身器示意图。配重A受到的重力为1600N，配重A上方连有一根弹簧测力计D，可以显示所受的拉力大小，但当它所受拉力在0～2500N范围内时，其形变可以忽略不计。B是动滑轮，C是定滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE:OH=1:6.小阳受到的重力为700N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时，杠杆在水平位置平衡，小阳对地面的压力为F1,配重A受到绳子的拉力为,配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力为2.1×103N；小阳通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小阳对地面的压力为F2,配重A受到绳子的拉力为 ‎,配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力为2.4×103N.已知。（杠杆EH、弹簧D和细绳的质量均忽略不计,不计绳和轴之间摩擦）。求：‎ 图26‎ ‎（1）配重A受到绳子的拉力为;‎ ‎（2动滑轮B受到的重力GB ；‎ ‎（3）拉力为T2. ‎ ‎ ‎ ‎8．水的沸点与水面上方气体的压强有关，气体压强越大水的沸点越高。下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系。技术员小陈利用这一关系，设计了如图23所示的锅炉水温控制装置，图中OC为一可绕O点旋转的横杆（质量不计），在横杆上的B点下方连接着阀门S，阀门的底面积为3cm2，OB长度为20cm，横杆上A点处挂着重物G，OA长度为60cm。对水加热时，随着水温升高，水面上方气体压强增大。当压强增大到一定值时，阀门S被顶开，使锅炉内气体压强减小，水开始沸腾。当重物G挂在不同位置时，锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同，从而控制锅炉内水的最高温度。‎ 压强（Pa）‎ ‎1.0×105‎ ‎1.4×105‎ ‎2.0×105‎ ‎2.7×105‎ 沸点（℃）‎ ‎100‎ ‎110‎ ‎120‎ ‎130‎ ‎    （1）当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时，锅炉内气体的压强是多少?‎ ‎    （2）当大气压强为1.0×105Pa时，将G挂在A位置，锅炉内水沸腾时的温度为120℃，求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值是多少?（计算时可认为阀门上、下底面积相等）‎ 图 23‎ O ‎（3）当大气压强为1.0×105Pa时，要使锅炉内水的温度达到110℃时沸腾，应将G挂在离O点多远处?‎ ‎9.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1.6×104Pa,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2×103 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；‎ （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。‎ E D 图21‎ B A O C M H Z Y ‎10.某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型，如图24所示。其中D、E、G、H都是定滑轮，M是动滑轮， B、C为固定在支架上的两个定滑轮，细绳的质量忽略不计。人站在地面上通过拉绳子提升水中的物体A，容器的底面积为200 cm2。当物体A总体积的五分之二露出液面时，人通过细绳施加竖直向下的拉力为F1，地面对他的支持力是N1，A以0.2m/s的速度匀速上升，此时液面比A全部浸没的时候下降了50cm，拉力F1的功率为P1；当物体A完全离开液面时，人通过细绳施加竖直向下的拉力为F2，物体A以0.2m/s的速度匀速上升，地面对人的支持力是N2，拉力F2的功率为P2。已知A的质量为75kg，人的质量是70kg，N1∶N2＝9∶8，忽略细绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力，g取10N/kg。求：‎ 图24‎ D M E G H A C B ‎⑴动滑轮M受到的重力G；‎ ‎⑵ P1∶P2的值；‎ D CE O E ‎11．B 如图26所示，物体A重1000 N，其体积为4×10-2m3，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，OE∶OD＝2∶1。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p1∶p2 ＝5∶3，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；‎ B ‎（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。‎ A 图26‎ ‎12、如图21所示装置，杠杆OB可绕O点在竖直平面内转动，OA∶OB＝1∶3。当在杠杆A处挂一质量为300kg的物体甲时，小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F1，杠杆B端受到竖直向上的拉力为T1时，杠杆在水平位置平衡，小明对地面的压力为N1；在物体甲下方加挂质量为60kg的物体乙时，小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F2，杠杆B端受到竖直向上的拉力为T2时，杠杆在水平位置平衡，小明对地面的压力为N2。已知N1∶N2＝3∶1，小明受到的重力为600N，杠杆OB及细绳的质量均忽略不计，滑轮轴间摩擦忽略不计，g取10N/kg。求： （1）拉力T1； （2）动滑轮的重力G。‎ 图21‎ B A O 甲 图22‎ 动滑轮K B E 定滑轮M C O D H Q 楼顶 A ‎13．图22是某科研小组设计的高空作业装置示意图，该装置固定于六层楼的顶部，从地面到楼顶高为18m，该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由支架AD和杠杆BC构成，CO:OB=2:3。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=100kg，底面积S=200cm2。安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮M、动滑轮K、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成。电动机Q和吊篮的总质量m0=10kg，定滑轮M和动滑轮K的质量均为mK。可利用遥控电动机拉动绳子H端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机Q提供的功率恒为P。当提升装置空载悬空静止时，配重E对楼顶的压强p0=4×104Pa，此时杠杆C端受到向下的拉力为FC。科研人员将质量为m1的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮平台匀速上升时，绳子H端的拉力为F1，配重E对楼顶的压强为p1，滑轮组提升物体m1的机械效率为η。物体被运送到楼顶卸下后，科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面。吊篮匀速下降时，绳子H端的拉力为F2，配重E对楼顶的压强为p2，吊篮经过30s从楼顶到达地面。已知p1：p2=1:2，F1：F2=11:8，不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg。求：‎ ‎（1）拉力FC； ‎ ‎（2）机械效率η； ‎ ‎（3）功率P。‎ ‎14．如图30所示，科技馆里甲、乙两位同学利用滑轮组把自己匀速提升至高处。如图31甲所示，甲同学匀速提升自已时的拉力F1为120N，滑轮组提升甲同学的机械效率为η1；如图31乙所示，‎ 乙同学利用另一套滑轮组匀速提升自已时的拉力F2为80N，滑轮组提升乙同学的机械效率为η2。已知η1:η2=10:9，甲同学匀速提升自己时对吊板的压力N1与乙同学匀速提升自己时对吊板的压力N2之比为19:23，甲、乙两位同学拉力的功率相等。不计绳重和滑轮轴摩擦。求：‎ ‎（1）在匀速提升自己时，甲、乙两同学上升速度之比；‎ ‎（2）甲、乙两位同学各自所受的的重力G甲和G乙。‎