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  • 2021-05-10 发布

2012北京中考物理一模试题分类汇编力学难题含答案

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‎2012北京中考物理一模试题分类汇编(力学难题含答案)‎ 东城区一模 ‎10.如图4所示,将重为G 的金属小球用细线系好,浸入盛水的烧杯中(烧杯中的水没有溢出),金属小球受到的浮力为F浮,杯底增加的压力为△F1;如将此金属小球直接投入水中,杯底增加的压力为△F2,则下列关系式中正确的是 A. △F2-△F1= F浮 ‎ B. △F2+△F1= G ‎ 图4‎ C. △F2∶△F1= G ∶F浮 D. △F2∶△F1=F浮∶G ‎11.如图5(甲)所示,重为80N的物体在大小为10N,水平向左的拉力F1作用下,沿水平地面以‎3m/s的速度做匀速直线运动。如图5(乙)所示,保持拉力F1不变,用水平向右的拉力F2,拉物体匀速向右运动‎1m。若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦 ,则 A.物体向左运动时,拉力F1的功率P1=30W B.物体与地面之间的摩擦力f =10N C.物体向右运动时,拉力F2=10N D.物体向右运动时,拉力F2所做的功W2=40J 图5‎ ‎23.如图9(甲)所示某豆浆机的主要结构由“机头”和外筒组成:中间部位是一个带动刀头的电动机、一个金属网和,一个金属圆环形状的电热管,以上部分统称为“机头”。 外筒简化为空心圆柱体,不计筒壁厚度,截面积S1=‎160cm2,深度h1=‎25cm。将刀头和电热管简化成一个实心圆柱体,如图9(乙)所示,其截面积为S2=‎80cm2,高为 h2=‎20cm;此豆浆机工作时要求不超过最高水位线,最高水位线对应的容量为1000ml。某次在豆浆机中装入一定量的水,当把机头安放好后发现水面刚好与最高水位线相平,则安放机头前,水对筒底的压强是 pa。(g = 10N/kg)‎ ‎39.如图21所示,一根长‎10m粗细不均匀的金属路灯杆,放在水平地面上。工人竖直向下用力F1‎ 拉甲滑轮组的绳端,使路灯杆的A端恰好离开地面时,人对地面的压力为N1,匀速略微向上提起路灯杆的过程中,滑轮组的机械效率保持不变为η1;当该工人竖直向下用力F2拉乙滑轮组的绳端,使路灯杆的B端恰好离开地面时,人对地面的压力为N2,匀速略微向上提起路灯杆的过程中,滑轮组的机械效率保持不变为η2;N1∶N2 =4∶5,F1∶F2 =9∶5,η1∶η2 =10∶9。每个动滑轮重均为50N,滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,g = 10N/kg。‎ 求:(1)工人重G人。‎ ‎(2)路灯杆重G杆。‎ ‎(3)起重机将路灯杆保持水平状态吊起时,钢缆应系在何处?‎ 图21‎ B A B A 甲 乙 东城参考答案:‎ ‎10.C 11.D 12.C 23.562.5‎ ‎39.解:受力分析图正确 ………………………(1分)‎ 用甲滑轮组拉A端:‎ G人 N1‎ F1‎ 人 G甲 FA ‎4F‎1‎ 轮甲 FA A B G杆 C 用乙滑轮组拉B端:‎ G人 N2‎ F2‎ 人 G乙 FB ‎2F‎2‎ 轮乙 A B FB G杆 C 用甲滑轮组拉A端:‎ G人= F1+N1 …………………………………………① ‎ ‎4F‎1=(FA+G甲)…………………………………………②‎ FA×AB =G杆×CB……………………………………… ③ ………………………(1分)‎ ‎……………………………④‎ 用乙滑轮组拉B端:‎ G人= F2+N2 …………………………………………⑤‎ ‎2F‎2=(FB+G乙) …………………………………………⑥‎ FB×AB =G杆×(AB—CB) …………………………⑦ ………………………(1分)‎ ‎……………………………⑧‎ ‎ …………………………⑨‎ ‎ …………………………⑩ ………………………(1分)‎ ‎ …………………………⑾‎ 将AB=‎10 m G甲=100N G乙=50N 代入上式 解出:(1)G人= 625N ………………………(1分)‎ ‎ (2) G杆= 1000N ………………………(1分)‎ ‎ (3)将路灯杆保持水平状态吊起时钢缆应系在距A端‎2 m处……………(1分)‎ 大兴区一模 ‎ ‎12. 有甲、乙两只相同的溢水杯分别盛满密度为的液体,放在水平桌面上。若将体积为‎30cm3的小球A轻放入甲溢水杯,小球A浸没在液体中,从甲杯溢出‎30g液体。若将小球A轻放入乙溢水杯,小球A静止时有1/3体积露出液面,从乙杯溢出‎40g液体。若用细线分别拉住小球A浸没在两杯液体中静止,如图8所示,此时,两杯中液体的质量分别为m1、m2,液体对杯底的压力分别为F1、F2,两杯对桌面的压力差为4.1N。已知:小球A的密度大于。(g取10N/Kg)则下列判断正确的是 图8‎ A.m1=‎‎500g B.m2=‎‎1000g C.F1=4.3N D.F2=8.8N ‎23.如图9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。(杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计)则当重物G被匀速提升过程中,滑轮组的机械效率为 。‎ 图9‎ G A B ‎50g O同表面 图19‎ h s B A 图20‎ R2‎ B A 甲 图9‎ O R2‎ ‎5g A R2‎ ‎ ‎ ‎40.图23是一个建筑工地提升物体的装置示意图,其中AB是一个以O为支点的杠杆,且AO:OB=3:5,D是一个系在杠杆B端的配重物体,单独放在地面给地面压p0=3.15×104Pa强。人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体。有一质量为‎70kg的工人站在水平地面上,他利用该装置以‎0.05m/s的速度匀速提升钢材A时,地面给工人支持力为N1,做功与时间变化如图24所示,对地面的压强p1=2.1×104Pa;他利用该装置匀速提升钢材B时,地面给工人的支持力为N2,N1: N2=8:3,工人向下的拉力为F2;GA∶G动=3∶1,每个滑轮质量都相等,绳重及滑轮与轴的摩擦不计,不计杆的重力,g取10N/kg。求:‎ ‎(1)工人提升钢材A时向下的拉力F1;‎ ‎ (2)工人提升钢材B时滑轮组的机械效率 ‎ (3)工人提升钢材B时配重D给地面的压强。‎ A B O 图23‎ D ‎500‎ W/J ‎1000‎ ‎1500‎ ‎2000‎ ‎0‎ t/s ‎2‎ ‎40‎ ‎10‎ ‎30‎ 图24‎ 大兴参考答案: ‎ ‎12.C 23. 90%‎ ‎(3)‎ A B O L1‎ L2‎ FA1‎ FB1‎ ‎40.解:‎ ‎ ‎ ‎(6)‎ FA2‎ ‎3F2‎ G定 F 2‎ G人 ‎(5)‎ N2‎ ‎(8)‎ D FB2‎ ND2‎ GD ‎(7)‎ A B O L1‎ L2‎ FA2‎ FB2‎ 受力分析图 ………………………………………………………………………(1分)‎ ‎(1) ………………………………………………(1分)‎ ‎(2) 解得: ‎ ‎ ‎ ‎ ……………………(1分)[来源:学,科,网]‎ ‎ ………………………(1分)‎ ‎(3) ………………………………(1分)‎ ‎ ………………………(1分) ‎ ‎ ‎ ‎ GD=3150N ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ……‎ 朝阳区一模 ‎12.将甲、乙两个完全相同的溢水杯放在水平桌面上,甲溢水杯中装满密度为ρ1的液体,乙溢水杯中装满密度为ρ2的液体。如图8甲所示,将密度为ρA,重为GA的物块A轻轻放入甲溢水杯中,物块A漂浮在液面上,并且有1/4的体积露出液面,液体对甲杯底的压强为P1。如图10乙所示,将密度为ρB,重为GB的物块B轻轻放入乙溢水杯中,物块B沉底,物块B对乙溢水杯底的压力为F,液体对乙溢水杯杯底的压强为P2。已知 A B ρ1∶ρ2=3∶2,ρA∶ρB=4∶5,则下列说法中正确的是 ‎ A.ρ1∶ρA,=3∶4‎ B.FA浮∶FB浮=9∶8‎ C.P1∶P2=2∶3 ‎ D.F∶GB=13∶45‎ 图10‎ ‎23.小阳想测出一块鹅卵石的密度。他在家中利用刻度尺、口大底小的塑料碗、大烧杯和适量的水进行实验,在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中漂浮,如图甲所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h1。将鹅卵石放在塑料碗中,装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮,如图乙所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h2,将塑料碗中的鹅卵石放入水盆中,如图丙所示。‎ 用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h3,求ρ石= 。‎ 甲 乙 丙 h1‎ h2‎ h3‎ ‎39.人站在船上打捞沉没在河中的瓷器,船上的装置如图所示。为了打捞重400N的瓷器,把瓷器放入一个合金制的筐内,合金筐重80N,瓷的密度是2.5×103㎏/m3,合金的密度是8.0×103㎏/m3。不计绳子重和滑轮轴与轮的摩擦时,当人站在船上竖直向下缓慢匀速拉动绳子,拉动水中铁筐时,不计水的阻力,人对船板的压强为P1,滑轮组的机械效率为η1;当铁筐离开水面后,保持人脚与船板的接触面积不变,人对船板的压强为P2,滑轮组的机械效率为η2。若P1∶P2 =77∶60,η 1∶η2 =30∶33,求人重和动滑轮重(g取10N/kg)。(7分)‎ 朝阳参考答案:‎ ‎12.D 23. (h2-h1)/( h3-h1)‎ ‎39.解:当合金筐和瓷器在水中和离开水面后,对动滑轮进行受力分析如图1、2所示,因为匀速直线运动:‎ F1‎ F2‎ G动 F拉1‎ F拉2‎ G动 ‎2·F1= F拉1+G动 ‎2·F2= F拉2+G动 ‎ 其中:‎ F拉1=G瓷+G合金筐-F瓷浮-F合金筐浮 G瓷 ρ瓷·g ‎400N×‎103kg/m3‎ ‎ 2.5×‎103kg/m3‎ F瓷浮= V瓷·ρ水·g = ρ水·g = =160N ‎80N×‎103kg/m3‎ ‎ 8×‎103kg/m3‎ ρ合金筐·g G合金筐 F合金筐浮= V合金筐·ρ水·g = ρ水·g = =10N F拉2=G瓷+G合金筐 W有 W总 由η= ,设拉动合金筐上升的距离为h ‎(G瓷-F瓷浮)h F1·2·h ‎(G瓷-F瓷浮)h ‎(F拉1+G动)h η1= = ‎ G瓷-F瓷浮 G瓷+G合金筐-F瓷浮-F合金筐浮+G动 ‎400N-160N ‎400N+80N-160N-10N+G动 ‎240N ‎310N+G动 ‎ = = = ‎ ‎400N ‎480N+G动 ‎400N ‎400N+80N+G动 G瓷 G瓷+G合金筐+G动 G瓷·h ‎(F拉2+G动)h F2·2·h G瓷·h η2= = = = =‎ ‎400N ‎480N+G动 ‎240N ‎310N+G动 ‎ ‎ 由η1∶η2= 30∶33,得到 ∶ = 30∶33 ------------------1分 解出G动=20N -------------------------------------------1分 ‎2F‎1= G瓷+G合金筐-F瓷浮-F合金筐浮+G动 =400N+80N-160N-10N+20N=330N F1=165N ------------------------------------------1分 ‎2F‎2= G瓷+G合金筐+G动 =400N+80N+20N=500N F2=250N ------------------------------------------1分 人拉合金筐在水中时,受到重力G人、绳子拉力F1/和船板支持力N支,如图3所示 人拉合金筐离开水面时,受到重力G人、绳子拉力F2/和船板支持力N支/,如图4所示 G人 N支 F1/‎ G人 N支/‎ F2/‎ 人处于静止,G人=F1/+N支,F1/、N支与F1、N压是两对相互作用力,大小相等。‎ G人-165N S脚 G人-F1‎ S脚 N支 S脚 F压 S脚 ‎--------1分 由P= P1= = = ‎ G人-250N S脚 G人-F2‎ S脚 N支/‎ S脚 同理得到 P2= = = ‎ 由P1∶P2 =77∶60和S脚保持不变 得到(G人-165N)∶(G人-250N)=77∶60‎ 图5‎ 解出:G人=550N -------------1分 丰台区一模 ‎12. 图5是小浩用滑轮组提升水中物体A的示意图。当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为F浮1 ,小浩对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小浩的支持力为N1。当物体A有2/5的体积露出水面且静止时,物体A所受浮力为F浮2 ,小浩对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小浩的支持力为N2。已知动滑轮所受重力为80N,物体A所受重力为700N,小浩所受重力为660N,N1:N2=16:15。不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,则:‎ A.物体A所受浮力F浮2为100N ‎ B.小浩对绳子竖直向下的拉力F1为320N C. 水平地面对小浩的支持力N1为340N D. 水平地面对小浩的支持力N2为300N 图7‎ B A 甲 乙 ‎22. 如图7所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平且甲的质量大于乙的质量。此时液体对各自容器底部的压强分别为PA和PB,则 PA___PB。。(填:“大于”、“等于”或“小于”)‎ C D 图22‎ ‎39.工人用如图22所示的机械提升水中实心物体A和B,物体A、B密度均为7×103 kg/m3,物体A的质量是70kg,物体B的体积为物体A的2倍。杠杆COD可以在竖直平面内自由转动,OC∶OD=3∶2。工人的质量是70kg,当物体A在水中被匀速提升时,天花板受到向下的拉力为F1,地面对工人的支持力为N1;当物体B在水中被匀速提升时,天花板受到向下的拉力为F2;F1:F2=3:5。不计绳重、滑轮与轴的摩擦、杠杆的重力以及水的阻力,每个滑轮的质量均相等。(g取10N/kg)求:(1)当物体B在水中被匀速提升时,物体B受到的浮力;(2)当物体A在水中被匀速提升时,地面对工人的支持力N1;(3)当物体B在水中被匀速提升时,滑轮组的机械效率。‎ 学科网ZXXK丰台参考答案:‎ ‎12.D 22.>‎ ‎39.解:⑴ ‎ F浮B=ρ水gVB=1.0×‎103kg/m3×10N/kg×20×10-3m3=200N (1分)‎ A 乙 FD1‎ FA′‎ C D O 动 丙 ‎4T1‎ ‎2G轮 FD1′‎ 甲 GA F浮A FA 定 丁 F1′‎ ‎2G轮 ‎5T1′‎ 人 戊 T1′′‎ N1‎ G人 ‎⑵‎ ‎ (1分)‎ 物体A的受力情况如图甲:‎ GA=mAg=70kg×10N/kg=700N F浮A=ρ水gVA=1.0×‎103kg/m3×10N/kg×10×10-3m3=100N FA=GA-F浮A=700N-100N=600N 杠杆的受力情况如图乙,FA′与FA相等,‎ 动滑轮的受力情况如图丙,FD1′与FD1相等,‎ 定滑轮的受力情况如图丁,T1′与T1相等,‎ F′1=2G轮+5T1′=2G轮+2.5G轮+1125N=4.5G轮+1125N B B FD2‎ FB′‎ C D O 动 C ‎4T2‎ ‎2G轮 FD2′‎ A GB F浮B FB 定 D F2′‎ ‎2G轮 ‎5T2′‎ 人 E T2′′‎ N2‎ G人 物体B的受力情况如图A:‎ GB=mBg=70kg×10N/kg=700N FB=ρg2VA=7.0×‎103kg/m3×10N/kg×2×10×10-3m3=1400N FB=GB-F浮B=1400N-200N=1200N 杠杆的受力情况如图B,FB′与FB相等,‎ ‎ (1分)‎ 动滑轮的受力情况如图C,FD2′与FD2相等,‎ 定滑轮的受力情况如图丁,T2′与T2相等,‎ F′2=2G轮+5T2′=2G轮+2.5G轮+2250N=4.5G轮+2250N (1分)‎ 由于,F1′与F1相等,F2′与F2相等 G轮=125N (1分)‎ 代入 =287.5N 人的受力分析如图戊,T1′′与T1′、T1相等 N1=G人-T1′′=m人g-T1′′=70kg×10N/kg-287.5N=412.5N (1分)‎ ‎ ‎ 海淀区一模 ‎12.如图8所示,放在水平桌面上的甲、乙两个薄壁容器,其底面积分别为S1、S2,容器内分别盛有密度为ρ1、ρ2的两种液体。现有A、B两个实心球,其体积分别为VA、VB,质量分别为mA、mB,密度分别为ρA、ρB。将A、B两个实心球分别放入甲、乙容器中(两容器中液体均未溢出),当A、B两个球静止时,它们受到的浮力分别为FA、FB。甲、乙两容器内液面上升的高度分别为Δh1、Δh2,液体对甲、乙两容器底的压力分别增加了ΔF1、ΔF2,压强分别增加了Δp1、Δp2。甲、乙两容器对水平桌面的压力分别增加了ΔF3、ΔF4,压强分别增加了Δp3、Δp4。已知2mA=5mB, 4VA =3VB,FA=FB,4S1=5S2,7ρ1=8ρ2,2Δh1=3Δh2。则 图8‎ 甲 乙 A.ΔF1:ΔF2=15: 7,ΔF3:ΔF4=2: 5‎ B.Δp1:Δp2=4:5,Δp3:Δp4=2:1‎ C.如果ρ1=0.8×103kg/m3,那么ρA=2.0×103kg/m3‎ D.如果ρ2=4×103kg/m3,那么ρB=1.6×103kg/m3‎ ‎23.如图13所示,有两个底面积均为S的实心圆柱体C和D,分别用两根细绳的一端系于它们的上表面的中央,细绳的另一端分别系在轻质杠杆的两端,杠杆恰好水平平衡。把质量为800g的酒精缓慢注入底面积为S1的圆柱形容器甲中,同时向上下横截面积分别为S2、S3的圆柱形容器乙中注入某种液体,当两容器中液体均静止,且杠杆再次水平平衡时,圆柱体C下底浸入酒精中的深度为2.5cm,酒精对容器甲底面的压强为1100Pa,圆柱体D下底浸入液体的深度为4cm。若把圆柱体D从B端取下后将其从原位置再竖直向下移动2.5 cm,圆柱体D刚好被液体浸没,此时细线的拉力为10.5N。在圆柱体D向下移动过程中,液体在容器乙截面积不同的上、下两部分上升的体积相等,在以上整个操作过程中,两容器中液体均未溢出,且圆柱体C和D均未与容器壁接触。已知酒精的密度为0.8´103 kg/m3,S1为80 cm2,AO:OB=3:1,S2: S = 5 : 4,S3 : S = 9:4,g取10N/kg,则圆柱体D的密度为 kg/m3。‎ 乙 甲 C D A B O 图13‎ 电动机Q B C O D 定滑轮K 动滑轮M H 甲 金属材料 图26‎ E ‎39.图26是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图。该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由固定杆OD和杠杆BC构成,O为杠杆BC的支点,CO:OB=4:1。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端,其质量mE=500kg。安装在杠杆C端的提升装置由支架、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成。其中支架和电动机Q的总质量mQ=12kg,定滑轮K和动滑轮M的质量均为m0。可利用遥控电动机拉动绳子,通过滑轮组提升浸没在水中的物品。在一次打捞一批实心金属材料过程中,金属材料浸没在水中匀速竖直上升,此时电动机Q牵引绳子的功率为P1,绳子H端的拉力为F1,金属材料上升速度大小为v1,地面对配重E的支持力为N1,滑轮组的机械效率为η1;在金属材料全部露出水面后匀速竖直上升的过程中,绳子H端的拉力为F2,地面对配重E的支持力为N2,滑轮组的机械效率为η2。已知F1=200N,v1=0.2m/s,η2=95%,N1:N2=6:1,绳和杠杆的质量、捆绑金属材料的钢丝绳的质量和体积、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属材料的阻力均可忽略不计,g取10N/kg。求:‎ ‎(1)金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率P1;‎ ‎(2)动滑轮M的质量m0;‎ ‎(3)被打捞金属材料的密度ρ金。‎ 海淀参考答案:‎ ‎12.C 23. 3.6´103‎ ‎39.解:(1)金属材料浸没在水中匀速上升时,电动机牵引绳子的功率为 P1=F1×3v1=200N×3×‎0.2m/s=120W (2分)‎ 图7‎ B C FB1‎ FC1‎ O FB1‎ N1‎ mEg 图6‎ FC1‎ 图5‎ ‎3F‎1‎ GQ +G0‎ ¢ ¢ ‎(2)金属材料浸没在水中匀速上升时,以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象,受力分析图如图5所示,配重E的受力分析图如图6所示,杠杆上C点、B点受力分析图如图7所示。(说明:受力分析图正确得1分)‎ ‎=FC1 ,=FB1 , FC1·CO= FB1 ·OB ‎ =‎3F1+ GQ+G0‎ FB1=4(‎3F1+ GQ+G0) ‎ ¢ ‎ ‎ 图8‎ ‎3F‎2‎ GQ +G0‎ 图10‎ B C FB2‎ FC2‎ O ¢ 金属材料离开水面后匀速上升的过程中,以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象,受力分析图如图8所示,配重E的受力分析图如图9所示,杠杆上C点、B点受力分析图如图10所示。‎ FB2‎ N2‎ mEg 图9‎ ‎=FC2 ,=FB2 , FC2·CO= FB2 ·OB ‎ =‎3F2+ GQ+G0‎ FB2=4(‎3F2+ GQ+G0) ‎ ¢ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎(1分)‎ 解得:G0=50N,m0=‎5kg (1分)‎ ¢ ¢ ‎(3)金属材料浸没在水中匀速上升时,以动滑轮和被提升的金属材料为研究对象,受力分析图如图11所示,金属材料离开水面后匀速上升的过程中,以动滑轮和被提升的金属材料为研究对象,受力分析图如图12所示。F1= F1,F2= F2‎ ¢ ‎3F‎2‎ G0+G 图12‎ ‎′‎ ‎3F‎1‎ F浮 G0+G 图11‎ ‎′‎ F浮+‎3F1=G0+G ‎3F‎2=G0+G ‎ 解得:F浮=400N,G=950N(1分)‎ 根据阿基米德原理F浮=ρ水g V,解得:V = =4×10‎‎-2m3‎ 金属材料密度ρ= = =2.4×‎103kg/m3‎ ‎(或2.375×‎103kg/m3)(1分)‎ 西城区一模 ‎11.将物体甲放在水平桌面上匀速向右推动时,所用水平推力为F1,地面对物体甲的摩擦力为f1。现将物体乙叠放在物体甲上,如图5所示,用水平拉力F2使物体甲向右匀速移动过程中,物体乙被左边墙上固定的细绳拉住且保持静止,地面对物体甲的摩擦力为f2,物体乙对物体甲的摩擦力为f3,细绳对物体乙的水平拉力为T。下列判断正确的是 A.f1>F1,f1的方向水平向左 B.f2>F1,f2的方向水平向左 ‎ C.f2=F2,f2和F2是一对平衡力 ‎ D.f3=T, f3和T是一对相互作用力 ‎ ‎12.有A、B两个密度分别为ρA、ρB的实心正方体,它们所受的重力分别为GA和GB,它们的边长之比为2∶1。将它们如图6所示叠放在水平桌面上时,A对B的压强与B对桌面的压强之比为6∶7。水平桌面上有甲、乙两个圆柱形容器,将物体A和B分别放入甲、乙两容器的液体中,物体A漂浮,有1/4的体积露出水面。液体静止时,物体A、B所受浮力分别为FA和FB。已知酒精密度是水密度的0.8倍。下列判断正确的是 A.FA∶FB=15∶2,ρA<ρB B.ρA∶ρB=3∶4, FA<FB C.GA∶GB=1∶6,ρA<ρB D.FA∶FB=5∶2,GA>GB ‎16.如图8所示,聪明爱玩的小亮将一个滑轮固定在竖直墙壁上,另一个固定在自己的滑板车上,用绳子将两个滑轮组装成滑轮组。小亮站在滑板车上拉动手中的绳子,他用10N的拉力在3s内,使自己和滑板车一起沿水平地面匀速向墙运动了‎1.2m。滑轮重、轴摩擦和绳重均忽略不计。下列说法中正确的是 A.竖直墙壁受到的拉力为20 N B.滑板车受到地面的阻力为30 N C.在3s内小亮的拉力做功为36 J D.动滑轮对滑板车拉力的功率为12W ‎23.圆柱形容器中装有适量的水,将木块A放入水中静止时,有的体积露出水面,如图13甲所示,此时水对容器底部的压强增加了300 Pa。若将木块A挂在轻质杠杆左端B点,且A的部分体积浸入水中,在杠杆C点悬挂重物G使杠杆水平平衡,如图13乙所示,此时水对容器底部的压强比木块A漂浮时减少了100Pa。若将容器中的水换成另一种液体,使木块A露出液面部分与乙图相同,移动重物G到D点时,杠杆水平平衡,如图13丙所示。若OC∶OD=10∶13。则这种液体的密度为________kg/m3。‎ ‎ ‎ ‎38.某建筑工地上,甲、乙两位工人采用如图35所示的装置提升一个重为G1的货箱。当两人同时对绳索施加竖直向下的等大的拉力,使货箱以速度υ平稳上升时,甲、乙两人对地面的压力之比为3∶4。之后两位工人用此装置提升另一个重为G2的货箱,使货箱仍以速度υ平稳上升。用此装置先、后两次提升不同的货箱,两位工人拉力总共做的功随时间变化的图像如图36中①、②所示。已知工人甲重650N,工人乙重700N;G1∶G2=3∶1,此装置中两个滑轮组的规格完全相同。不计绳重和轴摩擦。求:‎ ‎(1)第一个货箱的重力;‎ ‎(2)提升第二个货箱整个装置的机械效率。‎ 西城参考答案 ‎11 ‎ ‎12 ‎ ‎16‎ ‎ B A B、C ‎ ‎23‎ ‎0.85×103‎ ‎38. 解:两工人拉起货箱时,货箱和动滑轮受力如图9甲所示;‎ 工人甲、乙受力如图9乙所示。 (受力分析图)…………………………1分 ‎2G动 G1‎ ‎8F‎1‎ 货箱和动滑轮 工人甲、乙 甲 乙 F1‎ G甲、G乙 N甲、N乙 ‎(1)‎8F1=‎2G动+G1 ①‎ N甲+F1=G甲 ②‎ N乙+F1=G乙 ③‎ ‎……………1分 ‎== ④‎ 解得:F1=‎4G甲-‎3G乙 ‎=4×650N-3×700N ‎=500N ……………1分 货箱1和2上升时,W=Pt,在相同的时间t内,由题中W-t图像可知:‎ ‎ ,则:‎ P=F v,速度v相同,则: ‎ ‎2 G‎1=‎5 G2+‎6 G动 ⑤ …………………………1分 将G1=‎3G2 代入⑤式得: G2=‎6G动 ;‎ 将G2=‎6G动 代入①式得:‎ G2=F1 = ×500N=1200N …………………………1分 解得: G1=‎3 G2=3×1200N=3600N; …………………………1分 G动=G2=×1200N=200N ‎ ‎(2)h = …………………………1分 石景山区一模 ‎12.在盛有水的圆柱形容器中,质量为m的均匀木球漂浮在水面上,静止时有一半体积露出水面。当用竖直向下恒定的压力F使木球恰好全部没入水中时,水没有溢出,木球没有接触容器。下列判断正确的是 ‎ ‎ A. 在木球逐渐进入水的过程中,所受合力保持不变 ‎ B. 在木球逐渐进入水的过程中,所受合力逐渐变小 ‎ C. 木球全部进入水中后与漂浮在水面时相比,水对容器底部的压力增加mg/2‎ D. 撤销压力F后木球在上浮过程中,所受的合力逐渐变大 ‎16.下列说法中正确的是 ‎ A.做功快的机械,其功率不一定大 B.做匀速直线运动的物体的机械能保持不变 C.踢出去的足球还能在水平地面上继续运动,是因为足球具有惯性 D.物体的运动状态发生改变,该物体一定受到力的作用 ‎ ‎22.建筑工地上常用如图5所示的装置搬运建筑材料,使用的滑轮组由a、b、c、d、e五个滑轮组成,如果滑车和建材共重1500 N,每个滑轮重50 N,不计绳重及摩擦,以‎0.5m/s匀速提起滑车所用的拉力F的功率图5‎ 滑车 F a b c d e 建材 P= W。 ‎ ‎40.如图19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,被打捞重物的体积是V=‎0.6m3‎。若在打捞前起重机对地面的压强p0=1.9×107Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了0.6×107Pa,重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了0.8×107Pa。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N1与N2之比为10∶13,重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图19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)被打捞物体的重力;‎ ‎(2)重物出水前滑轮组的机械效率;‎ 图19‎ A B D C E O F 乙 ‎1.2×10 5‎ W/J ‎2.4×10 5‎ ‎3.6×10 5‎ ‎4.8×10 5‎ ‎0‎ t/s ‎20‎ ‎40‎ ‎10‎ ‎30‎ ‎(3)重物出水前匀速上升的速度。‎ 甲 石景山参考答案:‎ ‎12 . B 16. C、D 22 . 800‎ ‎40‎ 解:(1)在未提重物时,以起重机为研究对象,如图1所示, ‎ ‎ 在水中匀速提升物体时和物体出水后,以起重机和物体为研究 ‎ ‎40题图1‎ G机 F支 F支1‎ ‎ G机 G物 F浮 ‎40题图2‎ F支2‎ ‎ G机 G物 ‎40题图3‎ ‎ 对象,受力分析示意图分别如图2、图3所示: ‎ ‎ G机=F支=P0S ……………………①‎ ‎ 由图1、2、3可得: G机+G物=F支1+F浮= P1S +F浮 ……②‎ ‎ G机+G物= F支2= P2S ………………③‎ ‎1分 ‎1分 ‎40‎ ‎ 由②式―①式得: G物-F浮=ΔF支1=ΔP1S ‎ 由③式―①式得: G物=ΔF支2=ΔP2 S ‎ ‎ ∴‎ ‎ 又∵F浮=ρ水gV排=1.0×‎103kg/m3×10N/kg×‎0.6m3‎=6×103N ‎ ‎ ∴G物=2.4×104N ‎ ‎40题答图5‎ ‎ F’1‎ ‎ G动 G物 ‎ F浮 ‎40题答图7‎ F’2‎ ‎ G动 G物 ‎(2)物体出水前后,杠杆受力示意图分别如图4、图6,在水中匀速提升重物时和重物出水后,以动滑轮和重物为研究对象,受力分析示意图分别如图5、图7所示:‎ ‎40题答图4‎ N1‎ F1‎ O F B ‎40题答图6‎ F2‎ N2‎ O F B ‎ 由图5、7可得: F’1+ F浮=G物+G动 …………………④‎ ‎ F’2= G物+ G动 ………………………⑤‎ ‎∵OF、OB一定 ∴‎ ‎ ‎ ‎ ∴G动=2×103N ‎∴ ‎ ‎ (3)由图像可知:‎ ‎ ∵重物出水前卷扬机牵引力 ‎1分 ‎[来源:学科网ZXXK]‎ ‎1分 ‎1分 ‎1分 ‎1分 昌平区一模 ‎12. A和B是密度为ρ=5×‎103kg/m3的某种合金制成的两个小球,A球的质量为mA=‎100g;甲和乙是两个完全相同的木块,其质量为m甲=m乙=‎320g。若用细线把球和木块系住,则在水中平衡时如图7所示,甲有一半体积露出水面,乙浸没水中(g取10N/kg)。则下列计算正确的是 甲 图7‎ 乙 B A A. 木块的密度为0.6×‎103 kg /m3‎ B. 如果剪断木块乙和B球之间的细线,B球静止后,所受重 力和浮力的合力的大小为4.8N C. 如果剪断木块乙和B球之间的细线,乙木块露出水面的体积为4.6×10‎‎-4m3‎ D. 如果剪断木块甲和A球之间的细线,A球静止后,所受重力和浮力的合力为0.2N 图10‎ B A ‎23.为了测量某种液体的密度,小青找到一支平底试管,在试管中放少许细砂,如图10所示,刻线A在平底上某一位置,小青将平底试管放在水中,试管直立漂浮在水面上,在水面和试管相平处记下刻线B,如果在试管上方作用一个竖直向上的拉力F1,可以将试管提升到水面与刻线A 相平。如果将平底试管放到某种液体中,需要对试管施加一个竖直向下的压力F2,才能使液面与刻线A 相平,量出刻线A和B 到试管底部的距离比.则用F1、F2和ρ水表示这种液体的密度是 。(设水的密度为ρ水)‎ 图22‎ ‎38.干簧管(也叫干簧继电器)具有比一般机械开关结构简单、体积小、工作寿命长等优点,如图22为干簧管的结构示意图。 其外壳是一根密封的玻璃管,管中装有两个铁质的弹性簧片电板,还灌有一种惰性气体。平时,玻璃管中的两个由特殊材料制成的磁簧片是分开的。当有磁性物质靠近玻璃管时,在磁场的作用下,管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触,簧片就会吸合在一起,使结点所接的电路连通。外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,线路也就断开了。因此,作为一种利用磁场信号来控制的线路开关器件。小美同学想用干簧管制作水位自动报警装置,设计了一个装置,其结构简图如图23甲所示,当水面有微小变化,经装置后都会将变化放大,进行报警。在调整过程中,当在绳子自由端施加一竖直向下的力F,使物体A浸没在水中被匀速竖直向上吊起时,滑轮组装置的机械效率为80%,已知物体A的体积为‎200cm3。小东同学为了使小美设计的装置更稳定,在小美设计的装置基础上,增加了一个杠杆,其设计简图如图23乙所示 (干簧管所在电路此处没有画出),当杠杆水平时,物体A有一半体积露在水面外,绳子自由端悬挂重3N的永磁铁能使装置平衡,磁铁处于干簧管1和干簧管2水位报警器之间,当永磁铁沿竖直方向离平衡位置,到达上或下干簧管时,电路报警器就响起,已知。当水箱内换盛其它某液体x时,要想使杠杆仍能在原液面处处于平衡状态,起到报警作用,小东调节绳子自由端所挂永磁铁的质量,当永磁铁的质量为‎0.316 Kg时,杠杆水平,装置处于平衡状态。本题中细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对物体的阻力均忽略不计,g取10N/kg。求:‎ ‎(1)物体A的密度是多少?‎ ‎(2)所盛液体x的密度为多少?‎ O C D A 干簧管1‎ 干簧管2‎ 永久磁铁 A 干簧管1‎ 干簧管2‎ F 图23‎ 甲 乙 昌平参考答案:‎ ‎12.B 23. ‎ GA T1‎ F浮1‎ A ‎38.解:图甲所示,在调整过程中,当在绳子自由端施加一竖直向下的力,使物体A浸没在水中被匀速竖直向上吊起时:‎ 以物体A为研究对象,受力分析如右图所示:‎ ‎ ①‎ 对滑轮组进行受力分析可得: ‎ 滑轮组的机械效率: ②‎ T1=T1′‎ 联立①和②,代入已知可得: ③ (1分)‎ GA T2‎ F浮2‎ A 如图乙所示,装置处于平衡状态,‎ 以物体A为研究对象,进行受力分析:‎ ‎ ④‎ 以杠杆为研究对象:‎ ‎ ⑤‎ O D C 对滑轮组进行受力分析可得:‎ ‎ ⑥‎ T2=T2′‎ 联立④⑤⑥代入已知可得:‎ ‎ ⑦ (1分)‎ GA T3‎ F浮3‎ A 联立③和⑦式可得:,(1分)‎ ‎(1分)‎ 当换盛其它液体时,杠杆水平,装置平衡时,‎ 以物体A为研究对象,进行受力分析如右图所示:‎ ‎ ⑧‎ O D C 以杠杆为研究对象:‎ ‎(1分)‎ ‎ ⑨‎ 对滑轮组进行受力分析可得:‎ ‎ ⑩‎ T3=T3′‎ 联立⑧⑨⑩代入已知, ‎ 可得: (1分)‎ 本题所有图共1分