2010力学压轴题
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中考力学计算压轴题1.图甲是从湖底打捞一个柱形物体的简化示意图,在打捞的过程中物体始终以0.2m/s的速度匀速竖直上升。
图乙是打捞过程中拉力随时间变化的图象,其中AB段表示物体浸没在水中时提升的过程,提升的高度为h;BC段表示物体出水的过程;CD段表示物体全部露出水面后继续提升的过程。
若忽略摩擦力和水的阻力,求:(3分)(1)物体浸没在水中时被提升的高度h及在此过程中拉力所做的功。
(3分)(2)该物体浸没在水中时所受的浮力。
2. 如图所示,重为4N,高为0.24m、底面积为0.02m2的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有4kg的水(不计容器壁的厚度,g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3),求:(1)水对容器底部产生的压强p水;(2)现将一密度为2.0×103kg/m3的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有0.2kg的水溢出,此时圆柱形容器对桌面的压强.3.如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一物体,右端B处施加一个F=3N的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,得OA=30cm,OB=20cm.(1)求绳子对杠杆A端的拉力.(2)若物块的体积为100cm3,求物块在水中所受到的浮力.4.人们利用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心物体A打捞上来,物体A的密度为9.0×103Kg/m3,体积为100dm3。
在5000N的拉力F作用下,物体A在2s内匀速竖直上升2m(物体未露出水面),不计水的阻力,g=10N/Kg。
求:(2分)(1)物体A受到的浮力。
(2分)(2)拉力F做功的功率。
(2分)(3)滑轮组的机械效率。
5.如图所示,体积为500cm3的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中,细线对木块的拉力为2N,此时水的深度为20cm.(取g=10N/kg),求:(2分)(1)水对容器底的压强.(2分)(2)木块受到水的浮力.(2分)(3)木块的密度.(2分)(4)若剪断细线待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,要使剩余木块刚好浸没在水中,在木块上应加多大的力?6.小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示。
力学压轴选择题(全国甲卷和Ⅰ卷)高考物理力学压轴题是考查学生物理学科素养高低的试金石,表现为综合性强、求解难度大、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求高等特点。
一、命题范围1.万有引力与宇宙航行(压轴指数★★★)①行星冲日问题。
结合开普勒第二定律和万有引力定律解决。
②结合最近航天事业发展的最新动态,利用万有引力与宇宙航行的知识解决相关问题。
2、牛顿运动定律综合性题目(压轴指数★★★★)整体法和隔离法在牛顿第二定律中的应用,临界问题和瞬时性问题。
3、共点力平衡(压轴指数★★★)三力平衡的处理方法,除常规的合成法,正交分解法,还要注意一些特殊的方法,例如相似三角形法和正弦定理和余弦定理处理相关问题。
4、机械能守恒定律和能量守恒定律(压轴指数★★★★★)利用机械能守恒定律或动能定理、能量守恒定律处理力学综合类题目。
二、命题类型1.力学情境综合型。
物理情境选自生活生产情境或学习探究情境,物理力学情境综合型试题的物理模型有:斜面、板块、弹簧等模型。
研究对象包含两个或两个以上物体、物理过程复杂程度高。
已知条件情境化、隐秘化、需要仔细挖掘题目信息。
求解方法技巧性强、灵活性高、应用数学知识解决问题的能力要求高的特点。
命题点常包含:匀变速直线运动、圆周运动、抛体运动等。
命题常涉及运动学、力学、功能关系等多个物理规律的综合运用,有时也会与相关图像联系在一起。
2.单一物体多过程型、多物体同一过程型问题。
对单一物体多过程型问题,比较多过程的不同之处,利用数学语言列方程求解。
对于多物体同一过程型问题,要灵活选取研究对象,善于寻找相互联系。
选取研究对象,或采用隔离法,或采用整体法,或将隔离法与整体法交叉使用。
预测2023年高考物理压轴题重点要放在单个物体与弹簧模型结合的直线运动、圆周运动与抛体运动以及多物体与板块模型、运动图像相结合的直线运动问题上。
在复习备考中应注意以下几点:1.读懂题目情境,要注重审题,深究细琢,纵观全局重点推敲,挖掘并应用隐含条件,梳理解题思路、用数学语言表达物理过程。
专题01 力学综合(压轴题)一、单选题1.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A 点由静止开始下滑,分别测出小车到达B 点和C 点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
对上述实验的数据处理正确的是( )A .图中AB 段的路程s AB =45.0cmB .如果测得AC 段的时间t AC =2.5s ,则AC 段的平均速度v AC =32.0cm/sC .在测量小车到达B 的时间时,如果小车过了B 点才停止计时,测得AB 段的平均速度v AB 会偏大D .为了测量小车在BC 段的平均速度v BC ,可以将小车从B 点静止释放 【答案】B【解析】A .由图知,图中AB 段的路程s AB =80.0cm ﹣40.0cm=40.0cm故A 错误;B .已知测得AC 段的时间t AC =2.5s ,由图可知s AC =80.0cm ,则AC 段的平均速度80.032.0/s 2.5sAC AC AC s cmv cm t === 故B 正确;C .如果让小车过了B 点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由sv t=知,测得AB 段的平均速度v AB 会偏小,故C 错误;D .如果将小车从B 点静止释放,则所测时间不是运动过程中下半程的时间,小车通过AC 段的时间与AB 段的时间之差才是下半程BC 段的时间,因此测量小车在BC 段的平均速度v BC ,不可以将小车从B 点静止释放,故D 错误。
故选B 。
2.如图,小车从处于轻质杠杆OB 的A 点开始匀速向右运动,在B 端竖直向上方向系一根不可伸缩的细绳使杠杆始终处于水平位置平衡。
下列表示AB 间的距离s 和细绳的拉力F 随时间t 变化的关系图线中,可能正确的是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】AB .AB 间的距离s 为s=OB -OA= OB -vt由于OB 是一个定值,速度不变,则s 随t 的增大而减小,且是一条直线,故AB 错误;CD .杠杆始终处于水平位置平衡,根据杠杆平衡的条件可知F ×OB =G ×(OA +vt )则有()G OA vt G OA GvF t OBOB OB⨯+⨯==+ F 和t 符合一次函数关系,故C 错误,D 正确。
高中物理压轴题之力学(高中题型整理,突破提升,有答案)简介本篇文档汇总了高中物理力学部分的压轴题,旨在帮助学生突破提升。
以下是一些经典问题及其答案。
第一题问题:一个质量为2kg的物体在水平地面上,受到一个力120N的作用,加速度为多少?答案:根据牛顿第二定律,力等于质量乘以加速度,即 F = ma。
代入已知数据:120N = 2kg * a解得加速度 a = 60m/s²。
第二题问题:一个力为30N的物体在水平桌面上受到3N的摩擦力,求物体的加速度。
答案:首先,我们需要考虑摩擦力的方向。
根据题目描述,摩擦力的方向与物体运动的方向相反,所以摩擦力是阻碍运动的力。
根据牛顿第二定律,合力等于质量乘以加速度,即 F = ma。
考虑到摩擦力的影响,我们可以得到 F - f = ma,其中 F 是施在物体上的力,f 是摩擦力。
代入已知数据:30N - 3N = 3kg * a解得加速度 a = 9.0m/s²。
第三题问题:一个质量为10kg的物体处于自由下落状态,求它的重力加速度。
答案:根据牛顿第二定律,重力等于质量乘以重力加速度,即 F = mg。
根据题目的描述,物体处于自由下落状态,没有受到任何其他力的影响,所以重力就是唯一的力。
代入已知数据:F = 10kg * g解得重力加速度g ≈ 9.8m/s²。
......这里仅列举了几个例子,更多高中物理力学题目及其答案可以参考相关教材或习题集。
通过不断练习这些题目,你将能够更好地掌握物理力学知识,提升你的解题能力。
1. 【北京模拟】如图2所示,一正方体合金块M 的边长为20cm ,把它挂在以O 为支点的轻质杠杆的A点处,一个重为640N 的人在杠杆的B点通过定滑轮用力F 1使杠杆在水平位置平衡,此时M对水平地面的压强为1.1×104Pa,人对水平地面的压强为1.45×104P a;若把M 浸没于水中(M与容器底不接触),人用力F 2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面的压强为1.15×104 P a;已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6×104Pa .(g 取10N /kg)求:(1)力F 1的大小; (2)合金块M 的密度;(3)当 M 浸没于水中时,若剪断细绳,合金块M 沉于容器底,则M 对容器底的压强为多大.2. 【北京模拟】如图3所示的装置, O 为杠杆AC 的支点,O A:OC =1:2,在杠杆的A点挂一边长为0.2m 的立方体D,在杠杆上B 点作用竖直向下的拉力F,当杠杆在水平位置平衡时,物体D 对地面的压强P1为7000Pa,A点受到向下的拉力为F 1´;在杠杆上C 点作用竖直向下的拉力F,当杠杆在水平位置平衡时,物体D 对地面的压强P 2为6000Pa,A 点受到向下的拉力为F 2´,OB:B C=1:2,杠杆和绳的质量忽略不计。
求 (1)F1´和F 2´的比值; (2)F的大小;(3)如果要使物体D 对地面的压强为零,杠杆在水平位置平衡时,需要在C点作用至少多大的力F ´。
3. 【北京模拟】如图1所示,重力不计的一木板可绕O 点无摩擦转动,木板可以视为杠杆,在杠杆的左侧M 点挂有一个边长为0.2m 的立方体A,在A的下方放置一个同种材料制成的边长为0.1m 的立方体B ,物体B 放置在水平地面上;一个人从杠杆的支点O 开始以0.1m/s的速度匀速向右侧移动,经过6s 后,到达N 点静止,此时杠杆处于平衡状态,物体A 对B 的压强为7000Pa ,已知M O的长度为4m 。
高中物理力学压轴题及解析高中物理力学是高中阶段物理课程的重要组成部分,压轴题往往考察学生对力学知识的综合运用能力。
本文将针对高中物理力学压轴题,给出详细的题目及解析,帮助同学们巩固力学知识,提高解题能力。
一、高中物理力学压轴题题目:一质量为m的小车,在水平地面上受到一恒力F作用,从静止开始加速运动。
已知小车所受阻力与速度成正比,比例系数为k。
求小车在力F作用下的加速度a与速度v的关系。
二、解析1.首先,根据题目描述,小车受到的合力F合= F - kv,其中F为恒力,kv为阻力。
2.根据牛顿第二定律,合力等于质量乘以加速度,即F合= ma。
3.将合力表达式代入牛顿第二定律,得到ma = F - kv。
4.整理得到加速度a的表达式:a = (F - kv) / m。
5.由于小车从静止开始加速,可以使用初速度为0的匀加速直线运动公式v = at,将加速度a代入,得到v = (F - kv)t / m。
6.进一步整理得到速度v与时间t的关系:v = (F/m)t - (k/m)t^2。
7.由于要求速度v与加速度a的关系,可以将v对a求导,得到dv/da = (F/m) - 2(k/m)t。
8.令dv/da = 0,求得极值点,即t = F / (2km)。
将此值代入v的表达式,得到v = F^2 / (4km)。
9.因此,小车在力F作用下的加速度a与速度v的关系为:a = F / m - 2k/m * v。
三、总结通过对本题的解析,我们可以发现,解决这类力学压轴题的关键在于熟练运用牛顿第二定律、运动学公式,以及掌握阻力与速度成正比的关系。
此外,同学们在解题过程中要注意合理运用数学知识,如求导、求极值等,以提高解题速度和准确度。
注意:本文所提供的题目及解析仅供参考,实际考试题目可能有所不同。
2010届最新百套试题选出的物理压轴题精品1(20分)如图12所示,PR 是一块长为L =4 m 的绝缘平板固定在水平地面上,整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B ,一个质量为m =0.1 kg ,带电量为q =0.5 C 的物体,从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板R 端的挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在C 点,PC =L/4,物体与平板间的动摩擦因数为μ=0.4,取g=10m/s 2 ,求:(1)判断物体带电性质,正电荷还是负电荷?(2)物体与挡板碰撞前后的速度v 1和v 2(3)磁感应强度B 的大小(4)电场强度E 的大小和方向2(10分)如图2—14所示,光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ,质量m c =5kg ,在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ,m A =1kg ,m B =4kg ,开始时三物都静止.在A 、B 间有少量塑胶炸药,爆炸后A 以速度6m /s 水平向左运动,A 、B 中任一块与挡板碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求:(1)当两滑块A 、B 都与挡板碰撞后,C 的速度是多大?(2)到A 、B 都与挡板碰撞为止,C 的位移为多少?3(10分)为了测量小木板和斜面间的摩擦因数,某同学设计如图所示实验,在小木板上固定一个轻弹簧,弹簧下端吊一个光滑小球,弹簧长度方向与斜面平行,现将木板连同弹簧、小球放在斜面上,用手固定木板时,弹簧示数为F 1,放手后,木板沿斜面下滑,稳定后弹簧示数为F 2,测得斜面斜角为θ,则木板与斜面间动摩擦因数为多少?(斜面体固定在地面上)4有一倾角为θ的斜面,其底端固定一挡板M ,另有三个木块A 、B 和C ,它们的质 图12量分别为m A =m B =m ,m C =3 m ,它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A 连接一轻弹簧放于斜面上,并通过轻弹簧与挡板M 相连,如图所示.开始时,木块A 静止在P 处,弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动,P 、Q 间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动,与木块A 相碰后立刻一起向下运动,但不粘连,它们到达一个最低点后又向上运动,木块B 向上运动恰好能回到Q 点.若木块A 静止于P 点,木块C 从Q 点开始以初速度032v 向下运动,经历同样过程,最后木块C 停在斜面上的R 点,求P 、R 间的距离L ′的大小。
中考物理压轴题1一、一个实心小球先后放入盛有足够的水和足够多的酒精的两个容器中,小球受到的力分别是0.9牛和0.8牛,酒精的密谋为0.8×103 kg/m 3。
1.分析小球在水中和在酒精中的浮沉状态 2.求小球的密度解:假设小球在水中和在酒精中均不漂浮,或悬浮或一漂一悬,则应有:1==GG F F 浮酒浮水因与题目已知条件矛盾,故不可能;假设小球在水中和在酒精中均为沉底,则应有: 球排酒排水V V V ==810===酒水球酒球水浮酒浮水ρρρρgv gv F F因与题目已知条件矛盾,故也不可能。
由以上分析可知:小球在水中和在酒精中时,只能是一漂一沉。
又因为酒水ρρ>,所以小球在水中一定是漂浮,在酒精中一定是沉底的。
(2)因小球在水中漂浮,G F =浮水 ∴球球排水水gv gv ρρ= 球排水水球V V ρρ=①由已知条件:牛牛球酒排水水排酒酒排水水浮酒浮水8.09.0===gv gv gv gv F F ρρρρ1098.09.0==水酒球排水ρρV V得109==球排水V V ②将②式代入①式得: 33/109.0109米千克水球⨯==ρρ二、体积为1.0×10-3m 3的正方体木块,投入如图1所示装有水的容器中,静止后露出水面的高度为5×10-2米,容器的底面积为0.04m 2(g 取10N/kg )。
求:①木块受到的浮力;②木块的重力;③投入木块后,容器底增加的压强图1④若将此木块投入某液体中,露出液面高度为4厘米,求这种液体的密度。
解:①5N;②5N;③125Pa;④0.83×103kg/m3三、如图2所示电路,电源电压不变,R1的阻值为10欧姆,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑到b点,电压表与的示数之比为5:7,R2与R消耗的功率之和是R1消耗功率的4倍,求:①通过R1与R2的电流之比②滑动变阻器的最大阻值R ab③滑动变阻器滑片在a、b两点时R1消耗的功率比解:①1:1;②25欧;③4:1四、如图3所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40秒内物体移动了8米,接力F做的功为1280焦。
初中物理----力学压轴题一.选择题1.在A 、B 、C 三个相同的烧杯内装有深度相同的液体,三种液体的密度关系是ρ1=ρ2>ρ3。
将甲、乙、丙三个重力分别为G 甲、G 乙、G 丙的实心小球分别在A 、B 、C 的液体中,甲球在A 中沉入底部,乙球在B 中恰好悬浮,丙球在C 中漂浮在液面上。
三个球的密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙,体积关系(V 甲>V 乙=V 丙)三个球所受浮力分别为F 1、F 2、F 3。
三个烧杯里的液体对杯底的压强分别为p 1、p 2、p 3。
则以下判断的关系中正确的是 ( ) A .ρ甲>ρ乙=ρ丙B .G 甲>G 乙>G 丙C .F 1 > F 2 > F 3D .p 1 = p 2 > p 32.如图所示,在底面积为S 的圆柱形水池底部有一个金属球(球与池底没有密合),圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上,此时水槽受到的浮力为F 1。
若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中,此时水槽受到的浮力为F 2,捞起金属球前.后水池底受到水的压强变化量为p ,水的密度为ρ水。
下列说法正确的是 ( ) A .金属球受的重力为F 2–F 1–pS B .金属球被捞起前受的浮力为F 2–F 1C .金属球被捞起前、后水槽底受水的压力减小了pSD .金属球被捞起前、后水槽排开水的体积增大了21F F gρ-水 3.如图所示,轻质滑轮组恰处于静止状态。
甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙 ,质量比是4∶5。
下列说法错误..的是 ( ) A .装置静止时,甲、乙受到的合力都为零 B .乙对水平地面压力与乙的重力之比为3∶5C .乙如图放置与甲叠放在乙上放在水平地面时相比,对地面的压强之比为1∶4D .甲如图放置和甲浸没在水中时,乙受到的支持力之比为33+2ρρρ甲乙甲4.如图所示,花岗岩石块甲、乙体积之比为13 ׃2,将它们分别挂在轻质硬棒AB 的两端,当把铁块甲浸没在水中时,硬棒恰能水平位置平衡。
主题20 滑轮组的计算中考真题(2011年成都市)为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处,小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置.当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示.若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向,求:(1)在2~3 s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η.(2)在1~2 s内,拉力F做的功W.(3)在0~1 s内,重物对地面的压强p.【解析】(1)在2~3 s内,重物做匀速运动,v3=2.50 m/s,拉力F3=40 N,因为连接动滑轮的绳子有三根,所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍.P=F3v3=100 W;η=(W有用/W总)×100%=[Gh3/(3F3h3)]×100%=83.33%;(2)在1~2 s内,拉力F2=50 N,重物上升高度h2=1.25 m.W=3F2h2,代入数据解得W=187.5 J;(3)动滑轮重G动=3F3-G=20N,在0~1s 内.拉力F1=30N.把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力的作用处于静止状态.支持力F支=G+G动-3F1=30N,重物对地面的压力F压=F支=30 N,P=F压/S =30 N/(5×10-2m2)=600 Pa.拓展延伸1.随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们的住房条件也得到了很大的改善.小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600 N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30 N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦).(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?(2)小明爸爸观察该装置后,想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.(3)求两种方案的机械效率之比?(4)综合分析评估两个方案,你认为哪个方案更好一些?说明理由.2.一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示.若车重为8×104 N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,问:(1)司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.1m/s,则司机做功的功率是多少?3.如图所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40 s内移动了8m,拉力F做的功为1 280 J.(1)求拉力F的大小和功率;(2)若滑轮组的机械效率为95%,求动滑轮的重力(不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦).精要评点本主题以滑轮组为纽带,重在考查学生利用相关知识进行计算的能力,滑轮组的呈现方式富有变化.既有竖直方向的,又有水平方向的,还有竖直方向与水平方向结合的;既有一定一动的.也有一定二动的,还有二定一动的;既有明确给出已知条件的,又有将已知条件隐含在函数图像上的,通过上述的处理,能有效地考查学生灵活应用物理知识解决实际问题的综合能力,涉及本套试题的知识点及其相关计算公式有:滑轮组绳子自由端的拉力F=(G物+G动)/n……①,绳子自由端移动的距离与物体移动距离的关系S=nh……②,机械效率的计算公式η=W有用/W总……③,η=G/nF……④,η=G/(G+G动)……⑤,重力G=mg……⑥,功率P=W/t……⑦,P=Fv……⑧.失分点跟踪1.在综合分析评估两个方案时,失分在不能从效率、省力、安全这三个方面进行综合考虑.事实上,小明的方案机械效率高,爸爸的方案比较省力,但小明的方案比较安全,综合上述三个因素分析,还是小明的方案好.2.在计算司机做功的功率时,失分在错将汽车前进的速度当作司机拉动绳子的速度,导致错解得功率P=Fv=75 W.在求拉力F的大小时,失分也在错将物体移动8m视为拉力F移动的距离为8 m,导致计算的错误.所以在有关滑轮组的计算中,一定要注意,物体的移动距离或速度与绳子自由端移动距离或速度是不同的,它们之间的换算关系是s=nh,v绳=nv物.参考答案1.(1)没有(2)如答图正确.(3)22/21.(4)小明的方案更好一些.2.(1)750N.(2)300W.3.(1)32 W;(2)8N.一、选择题(本题共12小题,每小题各2分,共24分)1.下面是对日常生活中一些物品的质量和长度的估计,其中最接近实际的是A.一个苹果的质量约为1.5kg B.20个鸡蛋的质量约为500gC.比赛用篮球的直径约为25cm D.普通学生课桌的高度约为150cm2.为宣传“绿色出行,低碳生活”理念,三个好朋友在某景点进行了一场有趣的运动比赛。
1.质量为M 的平板车在光滑的水平地面上以速度v0向右做匀速直线运动,若将一个质量为m (M= 4m )的沙袋轻轻地放到平板车的右端,沙袋相对平板车滑动的最大距离等于车长的41,若将沙袋以水平向左的速度扔到平板车上,为了不使沙袋从车上滑出,沙袋的初速度最大是多少?解:设平板车长为L ,沙袋在车上受到的摩擦力为f 。
沙袋轻轻放到车上时,设最终车与沙袋的速度为v′,则()v m M Mv '+=0 =-fL ()2022121Mv v m M -'+ 又M= 4m 可得:258mv fL =设沙袋以水平向左的初速度扔到车上,显然沙袋的初速度越大,在车上滑行的距离越长,沙袋刚好不从车上落下时,相对与车滑行的距离为L ,其初速度为最大初速设为v ,车的最终速度设为v 终,以向右为坐标的正方向,有:()终v m M mv Mv +=-0 =-fL ()2202212121mv Mv v m M --+终又M= 4m2058mv fL =可得:v=v0(v=3v0舍去)车的最终速度设为v 终=053v 方向向左2在光滑的水平面上有一质量M=2kg 的木版A ,其右端挡板上固定一根轻质弹簧,在靠近木版左端的P 处有一大小忽略不计质量m=2kg 的滑块B 。
木版上Q 处的左侧粗糙,右侧光滑。
且PQ 间距离L=2m ,如图所示。
某时刻木版A 以υA=1m/s 的速度向左滑行,同时滑块B 以υB=5m/s 的速度向右滑行,当滑块B 与P 处相距L43时,二者刚好处于相对静止状态,若在二者其共同运动方向的前方有一障碍物,木块A 与障碍物碰后以原速率反弹(碰后立即撤去该障碍物)。
求B 与A 的粗糙面之间的动摩擦因数μ和滑块B 最终停在木板A 上的位置。
(g 取10m/s2)解: 设M.m 共同速度为v ,由动量守恒得 mvB-MV A=(m+M)v 代入数据得: v=2m/s对AB 组成得系统,由能量守恒4143umgL=21MV A2+21mvB2—21(M+m)V2代入数据得: u=0.6木板A 与障碍物发生碰后以原速度反弹,假设B 向右滑行,并与弹簧发生相互作用,当AB 再次处于相对静止时,共同速度为u由动量守恒得mv —Mv=(m+m)u 设B 相对A 的路程为s ,由能量守恒得umgs=(m+M)v2--( m+M)u2 代入数据得:s=32(m)由于s>41L ,所以B 滑过Q 点并与弹簧相互作用,然后相对A 向左滑动到Q 点左边,设离Q 点距离为s1 S1=s-41L=0.17(m)3.(15分)一轻质弹簧,两端连接两滑块A 和B ,已知mA=0.99kg , mB=3kg ,放在光滑水平桌面上,开始时弹簧处于原长。
第一部分力学类综合问题第一类万有引力和天体运动1.01 2009年天津理综卷第12题1.02 2008年全国理综卷Ⅱ第25题1.03 2009年全国理综卷Ⅱ第26题第二类物体的多个运动过程1.04 2012年全国理综卷大纲版第26题1.05 2012年重庆理综卷第25题1.06 2008年四川理综卷第25题1.07 2009年浙江理综卷第24题1.08 2010年江苏物理卷第14题1.09 2009年安徽理综卷第24题第三类物体的碰撞模型1.10 2011年全国理综卷Ⅰ第26题1.11 2009年北京理综卷第24题1.12 2012年北京理综卷第24题1.13 2008年北京理综卷第24题1.14 2010年安徽理综卷第24题1.15 2012年安徽理综卷第24题1.16 2010年海南物理卷第16题1.17 2008年广东物理卷第20题第四类物体间的摩擦或通过弹簧、绳(杆)的相互作用1.18 2008年天津理综卷第24题1.19 2010年重庆理综卷第25题1.20 2009年山东理综卷第24题1.21 2008年重庆理综卷第24题1.22 2009年重庆理综卷第24题1.23 2008年全国理综卷Ⅰ第24题1.24 2011年安徽理综卷第24题1.25 2012年广东理综卷第36题1.26 2011年广东理综卷第36题第二部分带电粒子(带电体)的运动问题第一类带电粒子(带电体)在电场力作用下的运动2.01 2010年江苏物理卷第15题2.02 2008年上海物理卷第23题2.03 2009年安徽理综卷第23题2.04 2011年北京理综卷第24题2.05 2011年浙江理综卷第25题第二类带电粒子在匀强磁场中的运动2.06 2009年海南物理卷第16题2.07 2010年全国理综卷Ⅰ第26题2.08 2010年全国理综卷(新课标)第25题2.09 2010年广东理综卷第36题2.10 2009年全国理综卷Ⅰ第26题2.11 2012年海南物理卷第16题2.12 2010年浙江理综卷第24题2.13 2011年全国理综卷(新课标)第25题2.14 2008年重庆理综卷第25题第三类带电粒子分别在电场和磁场中的运动2.15 2012年全国理综卷新课标第25 2.16 2012年天津理综卷第12题2.17 2010年山东理综卷第25题2.18 2012年山东理综卷第23题2.19 2011年江苏物理卷第15题2.20 2009年山东理综卷第25题2.21 2008年山东理综卷第25题2.22 2009年宁夏理综卷第25题2.23 2009年全国理综卷Ⅱ第25题2.24 2008年海南物理卷第16题2.25 2011年山东理综卷第25题2.26 2008年宁夏理综卷第24题2.27 2008年全国理综卷Ⅰ第25题2.28 2009年重庆理综卷第25题第四类带电粒子(带电体)在多种场并存的空间的无约束运动2.29 2010年海南物理卷第15题2.30 2010年全国理综卷Ⅱ第26题2.31 2009年福建理综卷第22题2.32 2009年浙江理综卷第25题2.33 2010年安徽理综卷第23题2.34 2010年天津理综卷第12题2.35 2012年江苏物理卷第15题2.36 2011年福建理综卷第22题2.37 2011年重庆理综卷第25题第五类带电粒子(带电体)在多种场并存的空间且存在约束的运动2.38 2011年四川理综卷第25题2.39 2008年四川理综卷第24题2.40 2008年广东物理卷第19题2.41 2009年四川理综卷第25题2.42 2010年四川理综卷第25题第三部分力学与电磁感应、电路的综合问题第一类电磁感应与力学综合3.01 2008年全国理综卷Ⅱ第24题3.02 2012年上海物理卷第33题3.03 2008年上海物理卷第24题3.04 2010年上海物理卷第32题3.05 2009年上海物理卷第24题3.06 2009年江苏物理卷第15题3.07 2008年江苏物理卷第15题第二类力、电综合问题及技术应用3.08 2012年浙江理综卷第25题3.09 2010年浙江理综卷第23题3.10 2009年四川理综卷第24题3.11 2012年四川理综卷第25题3.12 2009年北京理综卷第23题3.13 2008年天津理综卷第25题3.14 2011年天津理综卷第12题3.15 2012年福建理综卷第22题3.16 2010年上海物理卷第33题3.17 2011年上海物理卷第33题第二类物体的多个运动过程1.04 2012年全国理综卷大纲版第26题26.(20分)(注意:在试题卷上作答无效.........)一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状。
力学压轴题:(东城一模)16.图10是实验用的锥形瓶,将锥形瓶放在面积为s 的水平桌面上,已知锥形瓶的质量为m 1、底面积为s 1;当往锥形瓶中倒入密度为ρ、质量为m 2的液体后,液面高度为h ,则A .锥形瓶中的液体重为ρg s 1hB .液体对锥形瓶底的压强为ρghC .瓶底对水平桌面的压力为(m 1+m 2)gD .瓶底对水平桌面的压强为(m 1+m 2)g/ s (西城一模): 16.图5中定滑轮重2N ,动滑轮重1N 。
物体A 在拉力F =4N 的作用下,1s 内沿竖直方向匀速升高了0.2m 。
不计绳重和轴摩擦,则以下计算结果正确的是A .绳子自由端移动速度为0.4m/sB .滑轮组的机械效率为87.5%C .天花板对滑轮组的拉力为10ND .滑轮组对物体A 做功的功率为1.6W (西城一模):23.图8中的物体A 的质量是400g ,物体B 的体积是8cm 3。
用细绳将两物体通过定滑轮连接,放手后,A 恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。
若将B 始终浸没在水中,并使A 沿着水平桌面向左做匀速直线运动时,需要施加1.12N 水平向左的拉力。
则物体B 的密度为_______ g/cm 3。
(g 取10N/kg ) (东城一模)12.如图7所示,质量为2kg 的小铁块静止于水平导轨AB 的A 端(形状及尺寸在图中标出),导轨AB 及支架只可以绕着过D 点的转动轴在图中竖直平面内转动。
现用一个沿导轨的拉力F 通过细线拉铁块,假定铁块起动后立即以0.1m/s 的速度沿导轨匀速运动,此时拉力F 为10N 。
(导轨及支架ABCD 的质量忽略不计,g =10N/kg )。
则从铁块运动时起,导轨及支架能保持静止的最长时间是A .7sB .3sC .11sD .6s(海淀一模)39.如图所示,质量为270kg 的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材,该滑轮组中动滑轮质量为5kg .当工人用120N 的力拉滑轮组的绳端时,石材仍沉在水底不动.工人继续增大拉力将石材拉起,在整个提升过程中,石材始终以0.2m/s 的速度匀速上升.在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为1η,当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为2η.在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中,地面对人的支持力的最图10大值与最小值之比为29:21.绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,石材的密度332.510kg/m ρ⨯石=,取10N /k g g =,求: (1)与打捞相比,当人用120N 的力拉绳端时,水池底部对石材的支持力变化了多少; (2)1η与2η的比值;(3)当石材完全露出水面以后,人拉绳子的功率. (宣武一模):(昌平一模):12.边长为0.1m 质量均匀的正方体物体M ,放在水平地面上对地面的压强为5.0×103 Pa 。
高考压轴题——力学专项训练一、解答题1.如图所示,光滑导轨ABC 固定在竖直平面内,左侧为半径为r 的半圆环,右侧为足够长的水平导轨。
一弹性绳原长为r ,其一端固定在圆环的顶点A ,另一端与一个套在圆环上质量为m 的小球D 相连。
先将小球移至某点,使弹性绳处于原长状态,然后由静止释放小球。
已知弹性绳伸长时弹力的大小满足胡克定律,弹性绳弹性势能满足公式212p E kx =,劲度系数6mg k r =,x 为形变量,重力加速度为g 。
求 (1)释放小球瞬间,小球对圆环作用力的大小和方向;(2)D 球在圆环上达到最大速度时,弹性绳的弹性势能为多大;(3)在水平导轨上等间距套着质量均为2m 的n 个小球,依次编号为1、2、3、4……n ,当小球D 在圆环上达到最大速度时恰好与弹性绳自动脱落,继续运动进入水平光滑导轨,之后与小球发生对心碰撞,若小球间的所有碰撞均为弹性碰撞,求1号球的最终速度及其发生碰撞的次数。
(结果可保留根式)2.如图所示,水平地面上静止一辆带有向后喷射装置的小车,小车的质量为M=1kg,现给小车里装入10个相同的小球,每个小球质量为m=1kg。
车上的喷射装置可将小球逐一瞬间向后水平喷出,且相对于地t =喷出一个小球。
已知小车运动时受到的阻力为小车和车内面的速度都是v o=20m/s,每间隔相等时间1s小球总重力的k=0.2倍,g=10m/s2.(1)喷出第一个小球时,小车同时也获得一个反向速度,求此时整个系统增加的机械能;(2)求喷出第三个小球后,小车的速度v3;(3)调整第四个及以后的每个小球喷出速度,可使得接下来的每个小球喷出后小车的速度都等于v3。
求第四个小球和第五个小球喷出的速度之比。
3.某传送装置的示意图如图所示,整个装置由三部分组成,左侧为粗糙倾斜直轨道AB ,中间为水平传送带BC ,传送带向右匀速运动,其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定,右侧为光滑水平面CD .倾斜轨道末端及水平面CD 与传送带两端等高并平滑对接,质量分别为2m 、3m ……1n m -、n m 的1n -个物块在水平面CD 上沿直线依次静止排列.质量为1m 物块从斜面的最高点A 由静止开始沿轨道下滑,已知A 点距离传送带平面的高度 2.5m h =,水平距离1 3.5m L =,传送带两轴心间距27m L =,物块与倾斜直轨道、传送带间的动摩擦因数均为0.2μ=,取重力加速度210m/s =g 。
2010年高考物理压轴题形象性解法作者:叶广新来源:《物理教学探讨》2010年第09期2010年高考理综全国卷Ι物理部分最后一题,是一道推陈出新、独具选拔功能的创新题,既体现循序渐进的命题思想,又涉及高中物理的主干知识,更呈现出对考生运用数学知识解决物理问题能力的考查,是迎合新课改思想和锤炼物理思维的好题。
在命题组所附参考解答中,多次提到“对称性”,然而正是由于这些“对称性”让考生难于理解,因为在考生心目中,“对称性”是指数学图形或轨迹的轴对称或中心对称,笔者经分析,感觉参考解答缺乏“形象性”。
下面给出一种符合中学生物理思维的形象性解法。
题如图1所示,在区域0≤x≤3a内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。
在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。
已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上P(3a,a)点离开磁场。
求:(1) 粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的荷质比q/m;(2) 此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;(3) 从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。
析与解 (1)粒子从O点沿y轴正方向进入磁场,其运动轨迹如图2中的弧⌒所示,因初速度vP沿圆弧切线方向,所以圆的直径必定在x轴上,令C点为圆心。
因tan∠POC=a3a,故∠POC=30°。
由此可推知弧所对的圆心角为120°,进而可知该粒子在磁场中从O点沿弧⌒到达P 点所用时间t0=T3,即:T=3t0。
①式中T为粒子做圆周运动的周期。
若R表示粒子的运动半径,则解以PC为斜边的直角三角形(∠PCx=60°)有:sin60°=aR,解得:R=233a。
②(说明:也可以通过勾股定理列式-来求解)设粒子运动的速度大小为v,因洛仑兹力提供向心力,故有:③又因T=2πRv,④联立①、②、③、④式得:qm=2π3Bt0。
高中物理力学压轴题问题一一辆质量为$m$的汽车以速度$v$匀速行驶,刹车后停下来。
假设刹车过程中汽车受到的减速度为$a$,请回答以下问题:1. 刹车过程中汽车的加速度是多少?2. 刹车的时间是多少?3. 刹车过程中汽车行驶的距离是多少?解答一1. 刹车过程中汽车的加速度可由以下公式计算得出:$$a = \frac{v - 0}{t}$$其中,$a$为刹车过程中汽车的减速度,$v$为汽车的初速度,$t$为刹车的时间。
2. 刹车的时间可通过以下公式计算得出:$$t = \frac{v}{a}$$其中,$a$为刹车过程中汽车的减速度,$v$为汽车的初速度,$t$为刹车的时间。
3. 刹车过程中汽车行驶的距离可通过以下公式计算得出:$$s = \frac{1}{2}at^2$$其中,$a$为刹车过程中汽车的减速度,$t$为刹车的时间,$s$为汽车在刹车过程中行驶的距离。
注意:以上计算中的速度单位为米每秒,时间单位为秒,加速度单位为米每秒平方,距离单位为米。
问题二在一个斜坡上,有一块物体沿着斜坡下滑。
假设斜坡的高度差为$h$,长度为$l$,重力加速度为$g$,物体的质量为$m$,不考虑空气阻力,请回答以下问题:1. 物体下滑的加速度是多少?2. 物体下滑的时间是多少?3. 物体下滑的平均速度是多少?解答二1. 物体下滑的加速度可通过以下公式计算得出:$$a = \frac{gh}{l}$$其中,$a$为物体下滑的加速度,$g$为重力加速度,$h$为斜坡的高度差,$l$为斜坡的长度。
2. 物体下滑的时间可通过以下公式计算得出:$$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$$其中,$t$为物体下滑的时间,$g$为重力加速度,$h$为斜坡的高度差。
3. 物体下滑的平均速度可通过以下公式计算得出:$$v = \frac{2lh}{t}$$其中,$v$为物体下滑的平均速度,$l$为斜坡的长度,$h$为斜坡的高度差,$t$为物体下滑的时间。
力学压轴题总结一、 机械和功的基本计算问题竖直方向2.工人用如图12所示滑轮组将矿井中的物体A 和物体B 先后匀速提升上来。
动滑轮的重力为50N ,物体A 和物体B 所受重力之比为2:1,提升物体A 时,滑轮组的机械效率为75%。
若用此滑轮组提升物体B 时,在10s 内物体B 上升5m ,则提升物体B 时,拉力的功率为 W 。
(不计绳重和摩擦)4.如图10所示,小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A 和物体B 。
当提升物体A 时,滑轮组的机械效率为75%,小民对地面的压力为;当提升物体B 时,小民对地面的压力为。
已知小民的质量为65kg ,物体A 的质量为90kg ,物体B 的质量为50kg 。
假设在拉绳子的过程中,小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,不计绳重和摩擦。
则__________。
图22是居民楼电梯结构的截面示意图。
A 为电梯厢,厢底有两个动滑轮B ,其功能相当于一个动滑轮,使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。
C 为配重,起平衡作用。
在拉力F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。
现有10个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg计算),电梯厢以0.5m/s 的速度匀速上升时,拉力为F 1,F 1的功率P 1为10kW ,动滑轮B 的机械效率为η1;电梯运行了12m 后,从电梯中下去了5个人,此后电梯厢以0.5m/s 的速度匀速上升时,拉力为F 2,F 2的功率为P 2,动滑轮B 的机械效率为η2。
(不计绳重及滑轮摩擦,g 取10N/kg )求:(1)η1:η2; (2)拉力F 2的功率P 2。
44.用如图29所示的滑轮提升重4.5×103N 的货物A ,使A 在2s 内匀速升高2m 。
如果拉力F 的功率P =5kW ,忽略绳重和轴摩擦。
求:拉力F在2s 内做的功和滑轮的机械效率η。
若用此滑轮匀速提升物体B 时的机械效率η '=80%,求物体B 受到的重力G B 。
图 22 图水平方向4.用图7所示的滑轮组拉物体A 在水平桌面上做匀速直线运动。
如果拉力F =3N ,物体A 的速度v =0.2m/s ,忽略滑轮重、绳重和轴摩擦。
下列说法中正确的是A .物体A 受到合力不为零B .物体A 受到的拉力为9NC .竖直墙受到的拉力为9ND .拉力F 每秒钟做功为1.8J5.如图7所示,每个滑轮均重12N ,用滑轮组拉着重600N 的物体A 沿水平方向匀速移动,在40s 内物体移动了8m ,拉力F 做的功为1280J .(不计绳重及机械内部摩擦)A .拉力F 的大小60NB .滑轮组对物体A 所做的有用功为1184JC .拉力F 的功率32W D. 滑轮组的机械效率为72.5%7.如图所示,滑轮组在拉力F 1的作用下,拉着重500N 的物体A 以0.2m/s 的速度在水平面上匀速直线移动,滑轮组的机械效率为80% ,物体A 运动时受的阻力为56N ,拉力F 1的功率为P 1 ,在10s 内拉力做功为W 1 。
若滑轮组在拉力为F 2的作用下,拉着物体A 以0.5m/s 的速度在此水平面上匀速直线移动 ,拉力F 2的功率为P 2 ,在20s 内拉力做功为W 2 。
滑轮自重和绳重忽略不计,则A .F 1=168N W 1 =112JB .F 1=210N W 1 =140JC .F 2=210N W 2 =700JD .P 1=14W P 2=35 W图7二、机械和功与摩擦力相结合的问题(08ftym)(08sjsym)(09xwym)三、机械和功与几次压强变化问题(关键找压强变化的原因)40.图25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。
作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物,被打捞的重物体积V=0.5m3。
若在本次打捞前起重机对地面的压强p0=2.0×107Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p1=2.375×107Pa,物体完全出水后起重机对地面的压强p2=2.5×107Pa。
假设起重时柱塞沿竖直方向,物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2,N1与N2之比为19:24。
重物出水后上升的速度v=0.45m/s。
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)被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB的机械效率;(3)重物出水后,卷扬机牵引力的功率。
39.图22是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。
起重机总重G=8×104N,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,打捞体积V=0.5m3、重为G物的重物。
若在打捞前起重机对地面的压强p1=2×107Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2,重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p3=2.5×107Pa。
假设起重时E沿竖直方向,重物出水前、后E对吊臂的支撑力分别为N1和N2,重物出水前滑轮组的机械效率为80%,重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W,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)重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2;(2)支撑力N1和N2之比;(3)重物出水后匀速上升的速度。
与杠杆相关的压强变化问题(08sjsym)2.轻质硬杆AB长75cm。
用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm3的球乙分别拴在杆的AB两端。
在距A点30cm 处的O点支起AB时,甲静止在桌面上,乙悬空,杆AB处于水平平衡。
将乙浸没在水中后,杆AB仍平衡,如图10所示。
此时甲对水平桌面的压强改变了___________ Pa 。
(取g=10N/kg)(08cwym )37.如图25所示是起重机的结构示意图。
用它把质量为2×103kg ,底面积为1m2的货箱G 匀速提起。
(取g =10N /kg )已知:OA =10m ,OB=5m 。
(设起重机所受重力的作用线恰好通过O 点。
)问:(1)当货箱静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?(2)若把货箱匀速吊起3m ,起重机对货箱做了多少功?(3)吊起货箱时,为使起重机不倾倒,在它右边加挂质量为多大的铁块? (08ftym)42.如图24所示的装置, O 为杠杆AC 的支点,OA:OC=1:2,在杠杆的A 点挂一边长为0.2m 的立方体D ,在杠杆上B 点作用竖直向下的拉力F ,当杠杆在水平位置平衡时,物体D 对地面的压强p 1为7000Pa ,A 点受到向下的拉力为F 1´;在杠杆上C 点作用竖直向下的拉力F ,当杠杆在水平位置平衡时,物体D 对地面的压强p 2为6000Pa ,A 点受到向下的拉力为F 2´,OB:BC=1:2,杠杆和绳的质量忽略不计。
求(1)F 1´和F 2´的比值;(2)F 的大小;(3)如果要使物体D 对地面的压强刚好为零,则人需要在C 点用多大的力F ´。
(08cyym)37.图23是简易电动门式起重机的结构示意图。
MN 为质量可以不计、长4m 的横梁,行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。
提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物,滑轮组的结构如图。
当提起的重物质量是0.5t ,钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时,滑轮组的机械效率是80%。
当以0.2m/s 的速度匀速竖直向上提起1.125t 重物时,滑轮组的机械效率是多少?电动机拉动钢丝绳的功率是多少?若行走装置和提升电动机的总重是2.75×103N ,提起重物质量为2t ,行走装置使提起的重物沿横梁从中点A 移到B 点,以M 点为轴,N 点向上的支持力增加了6×103N ,MB 的距离是多少?(g 取10N/kg )(5分)(09cyem )图23(09cyym)39.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F D 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p 1;当他用力F 1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p 2。
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F 2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 =23m ,O 点到栏杆下边缘的距离OE =0.5m ,p 1∶p 2=2∶1,栏杆与配重的总重G 杆=2403N 。
求:(1)F D (2)G 人(3)F 2的最小值,此时F 2的方向。
(计算和结果可带根号)(6分)(08cpym)37.(5分)(5分)如图30所示,一正方体合金块M 的边长为20cm ,把它挂在以O 为支点的轻质杠杆的A 点处,一个重为640N 的人在杠杆的B 点通过定滑轮用力F 1使杠杆在水平位置平衡,此时M 对水平地面的压强为1.1×104Pa ,人对水平地面的压强为1.45×104Pa ;若把M 浸没于水中(M 与容器底不接触),人用力F 2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面的压强为1.15×104 Pa ;已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6×104 Pa .(g 取10N/kg )求:(1)力F 1的大小;(2)合金块M 的密度;(3)当 M 浸没于水中时,若剪断细绳,合金块M 沉于容 器底,则M 对容器底的压强为多大.(09myym)图22图30(09xwym)四、机械和功的比值问题2.如图19所示,质量为70kg的工人站在水平地面上,用带有货箱的滑轮组把货物运到高出。
第一次运送货物时,放入货箱的货物质量为160kg,工人用F1匀速拉绳的功率为P1,货箱以0.1m/s的速度匀速上升,地面对工人的支持力为N1。
第二次运送货物时,放入货箱的货物质量为120kg,工人用力F2匀速拉绳,货箱以0.2m/s的速度匀速上升,地面对工人的支持力为N2,滑轮组机械效率为η2。
N1与N2之比为15:19。
(不计绳重及滑轮摩擦,g取10N/kg)求:(1)货箱和动滑轮的总质量m;(2)功率P1;(3)机械效率η2。