中考物理杠杆平衡-经典压轴题
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《北京中考物理力学压轴题练习》
1.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90 kg,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。
2.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=240N。
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)
3.小文的体重为600 N,当他使用如图24所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时(重物始终未出水面),他对地面的压强为8.75×103 Pa。已知小文与地面的接触面
图24
O
图22 B A
支架C 支架D P E 2 / 12 积为400。当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时,滑轮组的机械效率是80%。已知重物A重物B所受重力之比GA︰GB=5︰12,若不计绳重和摩擦,g=10N/kg。
一、选择题
1.小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡,杠杆重力忽略不计,AB=BC=CO。图中所用钩码相同,弹簧测力计均保持竖直方向拉杠杆,使杠杆平衡在图示位置,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,以下判断正确的是( )
A.F1﹤F2﹤F3﹤F4 B.F1=F4﹤F3﹤F2 C.F1=F4﹤F2﹤F3 D.F1﹤F3﹤F2﹤F4
2.如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆正处于水平平衡状态.若在两侧钩码下分别再加挂一块完全相同的橡皮,则下列判断正确的是( )
A.杠杆仍能处于水平平衡状态
B.杠杆不能处于水平平衡状态,左端上升
C.杠杆不能处于水平平衡状态,右端上升
D.上述情况均有可能发生
3.如图所示,右侧B处,直接把重为G的物体从水平地面匀速拉到高为h的位置,此过程中绳子拉力对物体所做的功为WB。在左侧A处,利用滑轮组把同一物体从水平地面竖直向上匀速拉到同一高度,在此过程中绳的拉力F所做的功为WA,则该滑轮组的机械效率为( )
A.3GF100% B.ABWW C. BABWWW D. BAWW
4.下列情况下,小桂对物理课本做了功的是( )
A.阅读静止在桌面上的物理课本
B.水平推物理课本,但未推动
C.物理课本自由下落的过程
D.将物理课本从地面捡起的过程
5.如图,在拉力F=500N的作用下,将重为800N的物体沿斜面向上匀速拉动了2m,在此过程中物体上升的高度为1m。下列说法正确的是( )
A.运动过程中,物体受到三个力的作用
B.运动过程中,物体的机械能增加
C.斜面的机械效率是60%
D.物体受到的摩擦力是300N
6.蹦极是深受欢迎的户外运动,如图所示,不考虑空气阻力,关于蹦极者在下降过程中的能量分析,下列说法中( )
①弹性绳绷直前,重力势能减小,动能变大
②弹性绳绷直瞬间动能最大
③下降到最低点动能最小
④下降到最低点弹性势能最大
A.只有①②正确 B.只有②④正确 C.只有①③④正确 D.①②③④都正确
中考物理力学压轴题大题专题精华整理(带答案)
中考物理试题分类汇编—力学压轴题(一)
1、(2015郴州)如图所示是一厕所自动冲水装置,圆柱体浮筒A与阀门C通过杆B连接,浮筒A的质量为 1kg,高为 0.22m,B杆长为 0.2m,阀门C的上表面积为 25 cm2 ,B和C的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计,当 A露出 0.02m 时,C恰好被A拉开,实现了自动冲水(g 取 10N/kg)。求:
(1)刚拉开阀门C 时,C 受到水的压强和压力;
(2 )此时浮筒A 受到的浮力;
(3 )浮筒A 的密度。
【解析】(1)阀门C处水的深度h=h浸+L=(0.22m-0.02m)+0.2m=0.4m
水对阀门C的压强pamkgNmkgghp3331044.0/10/10水
水对阀门C的压力NmpapSF101025104243
(2)∵C恰好被A拉开,∴浮筒A对阀门C的拉力NFF10拉
浮筒A的重NkgNkgmgGA10/101
此时浮筒受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,
∴浮筒A受到的浮力NNNFGFA201010拉浮
(3)浮筒A排开水的体积3333102/10/1020mkgNmkgNgFV水浮排
浮筒A的底面积22331012.0102mmmhVSA浸排
浮筒A的体积3322102.222.0101mmmhSVAAA
浮筒A的密度3333/1045.0102.21mkgmkgVmAAA
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2020中考物理滑轮组压轴题及答案
【例题1】
如图所示,杠杆OA可绕支点O转动,B处挂一重物G,A处用 一 竖直力F.当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时,为了使杠杆平衡,则( )
A. F大小不变,但F<G B. F大小不变,但F>G
C. F逐渐减小,但F>G D. F逐渐增大,但F<G
【解析】
过A、B分别作墙的垂线交墙于F、E
∴AF∥BE ∴三角形AFO∽三角形BEO(当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时,始终一样)
∴AF/BE=AO/BO ∵AO/BO是不变的 ∴AF/BE也不变
又∵G不变,∴F也不变
∵AF始终大于BE,∴F<G
【例题2】
挂在竖直墙壁上的石英钟,它的秒针在走动时会受到转轴处的摩擦阻力和重力的作用。当石英钟内电池的电能将耗尽而停止走动时,其秒针往往停在表盘上的:
A.“3”的位置; B.“6”的位置; C.“9”的位置;
D.“12"的位置。
【解析】 秒针在转动的过程中大致可看作只受到三个力的作用:电池的电能转化的动力、转轴的摩擦阻力、重力。当电池的电量即将耗尽时,动力逐渐减小,首先数值减小到与重力和摩擦阻力的和相等。当秒针在“9”的位置时,秒针受到动力方向竖直向上,受到的重力与摩擦阻力方向竖直向下,此时重力与摩擦阻力的和等于动力的大小,秒针受平衡力,会在原地静止。
答案:C。
点拨:当秒针匀速转动动微小距离时,受到平衡力的作用,但每时每刻的平衡力的构成都在发生变化。当秒针在“3"的位置时,受到的重力和动力的方向都是竖直向下,而转轴摩擦阻力竖直向上,此时重力与动力的和等于摩擦阻力的大小。当秒针在“12”和“6”的位置时,秒针受到重力与转轴的支持力(或拉力)作用效果抵消,动力只跟转轴的摩擦阻力构成一对平衡力。所以,当平衡力形成后,并不是一成不变的,而是随着运动情况的改变而不断变化。