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力学综合(难度题)

发布时间:2014-03-01 19:27:40  

物理一对一精练题

(2011

西城一模)

16.如图

10所示,用24N

的水平拉力F拉滑轮,可以使重

20N的物体

A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体B重10N,弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,

则下列说法中正确的是

A.地面受到的摩擦力为7N

B.滑轮移动的速度为0.4m/s

C.水平拉力F的功率为4.8W

D.在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J

(2011丰台一模)22.如图12所示,滑轮组在拉力F1=45N

的作用下,拉着物体A以3m/s的速度做匀速直线运动,

绳子的伸长及滑轮的摩擦不计,拉力F1的功率为P1 ;

用该滑轮组拉着物体B以1.5m/s的速度做匀速直线运动,

所用拉力F2的功率为P2 ,滑轮组的机械效率为75%;已知P1 :P2 =3:2,则物体B做匀速直线运动时受到的

阻力为 N。

(2011石景山二模)22.如图10所示,用200N的拉力拉着物体

A在水平面上匀速向左运动,A与滑轮相连的绳子所受的拉力为

A所受摩擦力的4倍,若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦,则

B与地面间的摩擦力为N。 图10

2(2011海淀一模)23.如图l0甲所示,圆柱形平底容器覆于水平桌面上,其底面积为500cm。

2在容器内放人一个底面积为200cm、高为20cm的圆柱形物块,物块底部的中心通过一段细

线与容器底部相连。向容器内缓慢注入某种液体直至将容器注满,如图lO乙所示。已知在注入液体的过程中细线对物块的拉力F随液体深度h的变化关系图像如图10丙所示。若将细线剪断,当物块静止时,液体对容器底部的压强为 Pa。(g=10N/kg)

(2012海淀二模)23.将一轻质弹簧的两端分别固定在正方体物体A、B表面的中央,把正方体物体B放在水平桌面上,当物体A、B静止时,弹簧的长度比其原长缩短了5cm,如图7甲所示。现将物体A、B 上下倒置,并将它们放入水平桌面上的平底圆柱形容器内,使物体A

与容器底接触(不密合),再向容器中缓慢倒入一定量的某种液体,待物体A、B静止时,物体 图甲 图7 图乙

物理一对一精练题

1B上表面与液面平行,且有 体积露出液面,此时容器底对物体A的支持力为1 N 。已知4

物体A、B的边长分别为5cm、10cm,物体A、B的密度之比为16:1,圆柱形容器的底面积为150cm2,弹簧原长为10cm,弹簧所受力F的大小与弹簧的形变量Δx(即弹簧的长度与原长的差值的绝对值)的关系如图7乙所示。上述过程中弹簧始终在竖直方向伸缩,且撤去其所受力后,弹簧可以恢复原长。不计弹簧的体积及其所受的浮力,g取10N/kg,则容器内倒入液体的质量是 kg。

(2011西城一模)23.圆柱形容器中装有适量的水,将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆

柱形容器的水中,烧杯静止时容器中水的深度H1为8cm,如图15甲所示。将金属块A吊在烧杯底部,烧杯静止时露出水面的高度h1为

5cm,容器中水的深度H2为23cm,如图15乙所

示。将金属块A放在烧杯中,烧杯静止时露出水

面的高度h2为1cm,如图15丙所示。已知圆柱

形容器底面积为烧杯底面积的2倍。则金属块A

的密度为 kg/m3。

图15 (2011昌平一模)23.如图12所示,牵引车通过

滑轮组匀速打捞起河水中的物体A,在被打捞的物体没有露出水面之前,牵引车控制绳子自由端,使

物体A以0.4m/s的速度匀速上升,牵引车对绳的拉

力为F1,F1的功率为P1;当被打捞的物体完全露出

水面后,牵引车控制绳子自由端,使物体A以0.3m/s

的速度匀速上升,牵引车对绳的拉力为F2,F2的功

率为P2,且P1=P2。已知动滑轮重100N,物体完全

露出水面后滑轮组的机械效率为80%(若不计摩擦、

绳重及水的阻力,g取10N/kg),则被打捞的物体A

的密度为 kg/m3。

图12

(2011东城一模)23.如图14所示,底面积为Sb的圆柱形容器内盛有适量的水,另一底面积为Sa的圆柱体A有部分体积浸在水中,当圆柱体A相对于容器下降高度为h时,水没有溢出,圆柱体A也未全部没入水中,物体A所受水的浮力增加了 。

38.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,从地两

~ 2 ~

物理一对一精练题

到楼顶离为l8m,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,C0: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端的提升装援由定滑轮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=1 1:8,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。

37.如图25所示是某种健身器械的示意图,轻质支架固定在轻质杠杆PQ两端,O为支点,PO∶OQ=1∶4。液压装置B可使支架获得与作用在踏板上的力大小相同、竖直向下的压力,配重A重GA =1500N悬挂在滑轮组下方,其下表面与支架接触,动滑轮重G动 =100N。人对滑轮轴处手柄施水平向右的拉力F=200N时,杠杆恰在水平位置平衡。为加大训练强度,

,,,将支点移至O处,PO∶OQ= 1∶1,人对手柄施水平向右的拉力F1,同时对踏板施压力

N1,配重A以v=0.2 m/s的速度竖直向上略微提升,杠杆P端匀速略微竖直向上抬起,这时

,,,滑轮组的机械效率为η1。继续加大训练强度,增加的配重为GA,同时移动支点至O处,

,,,,PO∶OQ= 4∶1,人对手柄施水平向右的拉力F2,此时对踏板施压力N2,配重被竖直向上匀速的略微提升,杠杆P端被匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率为η2。滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,F∶F1∶F2= 1∶2∶3,N1∶N2= 3∶11。 求:(1)拉力F1的功率P。

,(2)增加的配重GA。

(3)η1∶η2 。

~ 3 ~

物理一对一精练题

(2011海淀二模)23.某科技小组的同学们设计了一个自动冲刷装置,该装置能把进水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水阀门进行冲刷。图12是该装置主要部件的截面示意图,AB是一个可以绕O点转动的轻质杠杆,OB=2OA;C是厚度为d、底面积为S的放水阀门(阀门C刚好堵住排水管管口)。将一根细绳一端系在阀门C中央,另一端系在杠杆的A点。浮筒D是一个底面积为4S的空心圆柱体,将细绳一端系在浮筒D下端中央并通过定滑轮使绳的另一端与杠杆的B点相连。当水箱中的水深为2.5h时,系在浮筒D下端的细绳刚好被拉直;当水箱中的水深为3h时,阀门C刚好被打开。在阀门C被打开前,杠杆AB始终保持水平,若细绳所受的重力以及装置的机械阻力均忽略不计,水的密度为ρ水,则放水阀C的质量为 。

(2011石景山二模)40.课外小组的同学们设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置

如图24所示。其中重为1N的浮球固定在横杆AB右端(B为浮球的中心),杆AB能绕O点转动,且OB是OA长度的4倍。横杆AB左端压在进水阀门C上,进水口的横截面积为4cm2。阀门C正好堵住进水口时,水箱内停止蓄水,杆AB在水平位置,且浮球浸在水中的体积为190cm3。进水口距箱底30cm,水箱内溢水管长为40cm,D是一个横截面积为30cm2的排水阀门。用金属链将排水阀门D与水箱顶部排水按钮相连,当按动排水按钮时,铁链向上拉起排水阀门D使其打开,水箱排水。要打开排水阀门D,铁链给它的拉力至少是12.5N。(进水阀门C、直杆AC、横杆AB的重力均忽略不计,进水阀门C和排水阀门D的厚度均不计,g取10N/kg)。求:

(1)进水阀门C所受水箱中水的向下的压力;

(3)排水阀门D的最大质量为多少?

排水按钮

水槽 进

(2)停止蓄水时水槽中的水面比溢水管管口高出多少?

溢 B 管 ~ 4 ~

图24

物理一对一精练题

(2011昌平一模)37.某工厂设计了一个蓄水池,如图25所示,水源A罐的液面高度h1=3m,

2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活塞与

2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是杠杆总长的21。原设计3

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仍是杠杆总长的1,活塞及连杆和杠杆的3

图25 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。

~ 5 ~

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