力学压轴题一
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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。
初三力学压轴试题及答案一、单项选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,那么这两个力()A. 一定是平衡力B. 一定是相互作用力C. 一定是同一直线上的力D. 不可能是平衡力答案:D2. 一个物体受到非平衡力作用时,其运动状态一定()A. 保持不变B. 发生改变C. 先变后不变D. 先不变后变答案:B3. 用水平力推地面上的箱子,没有推动,这是因为()A. 箱子不受力的作用B. 箱子受平衡力的作用C. 箱子不受推力的作用D. 箱子受的推力小于摩擦力答案:B4. 一个物体受到平衡力作用时,其运动状态()A. 一定保持不变B. 可能保持不变,也可能发生改变C. 一定发生改变D. 以上说法都不对答案:A5. 一个物体受到平衡力作用时,其运动状态()A. 一定保持静止B. 一定保持匀速直线运动C. 可能保持静止,也可能保持匀速直线运动D. 以上说法都不对答案:C6. 一个物体受到非平衡力作用时,其运动状态()A. 一定保持不变B. 一定发生改变C. 可能保持不变,也可能发生改变D. 以上说法都不对答案:B7. 一个物体受到平衡力作用时,其运动状态()A. 一定保持静止B. 一定保持匀速直线运动C. 可能保持静止,也可能保持匀速直线运动D. 以上说法都不对答案:C8. 一个物体受到非平衡力作用时,其运动状态()A. 一定保持不变B. 一定发生改变C. 可能保持不变,也可能发生改变D. 以上说法都不对答案:B9. 一个物体受到平衡力作用时,其运动状态()A. 一定保持静止B. 一定保持匀速直线运动C. 可能保持静止,也可能保持匀速直线运动D. 以上说法都不对答案:C10. 一个物体受到非平衡力作用时,其运动状态()A. 一定保持不变B. 一定发生改变C. 可能保持不变,也可能发生改变D. 以上说法都不对答案:B二、多项选择题(每题4分,共20分)11. 以下关于力的描述正确的是()A. 力是物体对物体的作用B. 力不能离开物体而单独存在C. 力的作用效果是改变物体的形状和运动状态D. 力的作用效果是改变物体的运动状态和形状答案:ABCD12. 以下关于平衡力的描述正确的是()A. 作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上B. 作用在同一物体上的两个力,大小不相等、方向相反、作用在同一直线上C. 作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、不在同一直线上D. 作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,使物体保持静止或匀速直线运动状态答案:AD13. 以下关于相互作用力的描述正确的是()A. 作用在不同物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上B. 作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上C. 作用在不同物体上的两个力,大小不相等、方向相反、作用在同一直线上D. 作用在不同物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用效果不能相互抵消答案:AD14. 以下关于力的作用效果的描述正确的是()A. 力可以改变物体的运动状态B. 力可以改变物体的形状C. 力不能改变物体的运动状态D. 力不能改变物体的形状答案:AB15. 以下关于力的三要素的描述正确的是()A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用点、作用线D. 方向、作用点、作用线答案:A三、填空题(每题4分,共20分)16. 力是物体对物体的作用,力的作用效果有两个:一是改变物体的____,二是改变物体的____。
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。
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 cm 2 ,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pa m kg N m kg gh p 3331044.0/10/10⨯=⨯⨯==水ρ水对阀门C 的压力N m pa pS F 101025104243=⨯⨯⨯==- (2)∵C 恰好被A 拉开,∴浮筒A 对阀门C 的拉力N F F 10==拉 浮筒A 的重N kg N kg mg G A 10/101=⨯== 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N N N F G F A 201010=+=+=拉浮 (3)浮筒A 排开水的体积3333102/10/1020m kgN m kg N g F V -⨯=⨯==水浮排ρ 浮筒A 的底面积22331012.0102m mm h V S A --⨯=⨯==浸排浮筒A 的体积3322102.222.0101m m m h S V A A A --⨯=⨯⨯== 浮筒A 的密度3333/1045.0102.21m kg mkg V m A A A ⨯≈⨯==-ρ 2、(2015株洲)一根金属棒AB 置于水平地面上,今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B 缓慢拉起,如图甲所示。
在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W 与B 端离开地面的高度x 的关系如图乙所示。
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。
一、计算题(共495分,每小题15分)1.在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体.弹簧测力计的下端挂着一个底面积为40cm2、高为8cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时.弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示.(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=10N/kg)求:(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少?(2)圆筒内所装液体的密度是多少?(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时.圆筒对桌面的压强是多少?2.某商厦每层楼高3m,小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内,闭合开关,仅用25s的时间,便将货物运到六楼,小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣,他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及式作电路如图所示,电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的, 电动机线圈电阻为Q,电梯厢(含动滑轮)的质量140kg,提升上述货物时电流表的示数为20A,不计钢丝绳的重力和一切摩擦,请解答下列问题(g取10N/kg):(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大?(2)电梯工作时消耗的总电能是多少?(3)电动机工作时的效率多大?3.我市海洋打捞队的一打捞装置可简化为如图所示的系统.在某次打捞过程中,该装置从100m深的海底将一物体竖直向上提起至离海面10m高处.该过程可视为水中和空中两个速度大小不同的匀速过程.忽略物体刚要离开水面到刚好完全离开水面过程及速度大小的变化过程.经过A处时物体受到的拉力为4X104N,经过B处时物体受到的拉力6x104N.已知g=10N/kg,海水的密度1. 0x103kg/m3,不计水和空气的阻力,请计算:(1)物体在A处受到的浮力和物体的体积;(2)若用于提升工作的柴油机的输出功率恒为69kW,整个提升过程用时80s,求该打捞装置的机械效率.51堂他犯4.如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图,吊臂前端由滑轮组组成,动滑轮总重300kg,绳重核摩擦不计.现在用此起重机从水中把质量为2x103kg,体积为的物体G匀速提起,滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3kW(g=10N/Kg,p水=x103kg/m3).求:(1)物体完全浸没在水中时受到的浮力;(2)物体离开水面前拉力F的大小;(3)物体离开水面前上升的速度;(4)物体离开水面前,滑轮组的机械效率多大.5.电梯是高层住宅必备的交通工具。
1(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?2(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)3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 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。
4如图,足够长的水平传送带始终以大小为v =3m/s 的速度向左运动,传送带上有一质量为M =2kg 的小木盒A ,A 与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.3,开始时,A 与传送带之间保持相对静止。
初中力学压轴题一、一个物体在水平地面上受到一个水平向右的拉力F作用,同时它还受到一个水平向左的摩擦力f作用。
若F大于f,则物体的运动状态将如何变化?A. 物体将保持静止B. 物体将做匀速直线运动C. 物体将加速向右运动D. 物体将减速向左运动(答案)二、小明用一根绳子系着一个小球,在竖直平面内做圆周运动。
当小球运动到最高点时,如果绳子突然断了,小球将如何运动?A. 继续做圆周运动B. 沿切线方向做匀速直线运动C. 竖直下落D. 先沿切线方向运动,然后竖直下落(答案)三、一辆汽车在平直的高速公路上匀速行驶,突然前方出现障碍物,司机紧急刹车。
汽车刹车后,它的动能会如何变化?A. 动能增大B. 动能减小C. 动能不变D. 无法确定(答案)四、一个物体在液体中受到的浮力大小与什么因素有关?A. 物体的质量B. 物体的体积C. 液体的密度和物体排开液体的体积D. 物体的形状(答案)五、小华用力推一个放在水平地面上的大箱子,但没有推动。
这时,箱子受到的摩擦力是哪种类型的摩擦力?A. 滑动摩擦力B. 静摩擦力C. 滚动摩擦力D. 无法确定(答案)六、一个物体从高处自由下落,下落过程中它的重力势能会如何变化?A. 重力势能增大B. 重力势能减小C. 重力势能不变D. 无法确定(答案)七、小明和小华进行拔河比赛,双方都用力拉绳子,但绳子没有被拉断。
这时,绳子受到的力是哪种类型的力?A. 弹力B. 摩擦力C. 重力D. 拉力(答案非专业术语,但在此处意为非特定类型的力,如弹力、摩擦力等)八、一个物体在斜面上匀速下滑,它受到的力有哪些?(多选)A. 重力B. 斜面的支持力C. 沿斜面向上的摩擦力D. 沿斜面向下的推力(答案)。
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。
1、一个物体在水平地面上做匀速直线运动,若突然撤去所有外力,则该物体将:A. 继续做匀速直线运动B. 慢慢停下来C. 立即停下来D. 做加速运动(答案)A解析:根据牛顿第一定律,如果一个物体不受外力作用,它将保持静止状态或匀速直线运动状态不变。
因此,撤去所有外力后,物体将继续做匀速直线运动。
2、下列关于重力的说法中,正确的是:A. 重力就是地球对物体的吸引力B. 重力的方向总是指向地心C. 重力的大小可以用弹簧测力计来测量D. 在地球表面,重力的大小与物体的质量无关(答案)C解析:重力是地球对物体吸引力的一个分力,而非全部;重力的方向是竖直向下,但并不一定指向地心;重力的大小可以用弹簧测力计来测量,它等于物体的质量乘以重力加速度;在地球表面,重力的大小与物体的质量成正比。
3、一个物体浸没在水中时,受到的浮力大小为F1,若将该物体浸没在酒精中,受到的浮力大小为F2,已知水的密度大于酒精的密度,则F1和F2的大小关系是:A. F1 > F2B. F1 < F2C. F1 = F2D. 无法确定(答案)A解析:根据浮力公式F=ρgV(其中ρ为液体密度,g为重力加速度,V为排开液体的体积),当物体完全浸没在液体中时,排开液体的体积V相同,而水的密度大于酒精的密度,因此物体在水中受到的浮力F1会大于在酒精中受到的浮力F2。
4、下列关于摩擦力的说法中,错误的是:A. 摩擦力总是阻碍物体的运动B. 滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反C. 静止物体也可能受到摩擦力的作用D. 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关(答案)A解析:摩擦力并不总是阻碍物体的运动,它也可以作为动力帮助物体运动,比如传送带上的物体。
滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,这是正确的。
静止物体如被其他物体推或拉时,会受到静摩擦力的作用。
摩擦力的大小确实与接触面的粗糙程度和压力大小有关。
5、一个物体从高空自由下落,下落过程中,它的速度会:A. 一直保持不变B. 先增大后减小C. 不断增大D. 先减小后增大(答案)C解析:物体从高空自由下落时,由于只受重力作用,且重力方向竖直向下,与物体的运动方向相同,因此物体会不断加速,速度不断增大。
力学压轴题力学压轴题机械和功的基本计算问题机械和功的基本计算问题机械和功的基本计算问题竖直方向:竖直方向:1.1.工人用如图工人用如图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 50N,物体,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%75%。
若用此滑轮组提升物体。
若用此滑轮组提升物体B 时,在10s 内物体B 上升5m 5m,则提升,则提升物体B 时,拉力的功率为时,拉力的功率为 W W W。
(不计绳重和摩擦)(不计绳重和摩擦)2.2.如图如图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%75%,,小民对地面的压力为F 1;当提升物体B 时,小民对地面的压力为F 2。
已知小民的质量为65kg 65kg,物体,物体A 的质量为90kg 90kg,物,物体B 的质量为50kg 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。
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F 2:F 1=_________=_________。
3、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,的速度匀速上升时, 拉力为F 1,F 1的功率P 1为10kW 10kW,动滑轮,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。
2021年中考物理专题练习: 力学计算压轴题1.A、B质量分布均匀的正方体物块, A的密度为3×103kg/m3, 边长为10cm, B的边长未知。
A、B中间用轻质弹簧相连, 弹簧的弹力大小和其形变量的关系如图丙所示。
如图甲所示, B静止在底面积为200cm2的装有水的柱形容器中, 此时A的上表面距水面20cm, 现用如乙图所示的滑轮组将A从水中缓慢提起, 当拉力F-10N时, A恰好未露出水面, 此时B对容器底部的压强为500Pa, 且弹簧恰好恢复原长;当A刚好被拉出水面时, B对容器底的压强恰好为0(整个过程中不计绳重、摩擦、水的阻力且弹簧体积可以忽略, 弹簧的形变始终在其弹性限度内, g=10N/kg)。
问:(1)A物体的重力为多少?(2)动滑轮的重力为多少?(3)物体B的密度是多少?2.如图所示, 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。
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。
求:(1)提升重物A时小文对地面的压力。
(2)物体A的密度。
(3)在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。
1、如图甲所示,底面积为50cm 2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,放在水平台面上,底面积为10cm 2的圆柱形物体B 浸没在水中,杠杆CD 可绕支点O 在竖直平面内转动,CO =2DO ;物体A 是质量100g 的配重.如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,作用在物体A 上的向下的拉力F 为0.6N ,物体B 有2/5的体积露出水面,筒中水的深度比图甲中水的深度下降了0.4cm ;此时,物体B 所受的浮力为F 浮.水在物体B 底面处产生的压强为P .g 取10N/kg ,杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计,则下列选项正确的是( )2、某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑 轮组匀速提升货物,如图6所示.已知卷扬机的总质量为120kg ,工作时拉动绳的功率保持400W 不变.第一次提升质量为320kg 的货物时,卷扬机对绳的拉力为1F ,对工作台的压力为1N ;第二次提升质量为240kg 的货物时,卷扬机对绳子的拉力2F ,对工作台的压力为2N .已知1N 与2N 之比为2523∶,g 取10N/kg ,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计.则( )A .动滑轮的总重为600NB .卷扬机对绳的拉力1232F F ∶∶ C .前后两次提升货物过程中滑轮组的机械效率之比为1615∶D .前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比为56∶3、一个质量为70 kg 的工人,用图所示的装置(包括滑轮组及装石板的托板)提升石板.已知托板重200N ,每块石板重100N ,滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计,当工人在4s 内匀速提升10块石板升高2m 时,此装置的机械效率为80%.那么,该工人站在地面上用此装置提升石板的过程中,下列有关说法错.误.的是(取g =10N/kg )( )A .该工人提升10块石板升高2m 做的额外功一定是500JB .该工人在4s 内提升10块石板升高2m 的有用功率一定是500WC .此装置动滑轮的质量是5 kgD .此装置的机械效率最高可达到82.1%4、如图所示的装置,O 为杠杆的支点,在杠杆上挂有重为60N 的重物B ,杠杆的左端通过细绳(绳的中间串一个弹簧测力计)跨过定滑轮悬吊着重物A 处于静止状态,此时弹簧测力计的示数为40N ,杠杆处于水平位置.现向容器C 中缓慢注水,使A 浸没,测力计示数变为20N .托起水杯,使A 接触容器的底部,弹簧测力计的示数逐渐减为10N ,同时移动物体B 的悬挂点,使杠杆仍在水平位置平衡.若已知容器的底面积为2200cm ,杠杆、弹簧测力计、细绳和滑轮的质量以及一切摩擦均可忽略不计,水的密度331.010kg/m ρ=⨯,取10N /kg g =.则根据以上数据可知( )A .物体A 的体积为32000cmB .物体A 的密度为32g/cmC .物体B 的悬挂点移动的距离与杆长之比为1:2D .若将物体A 从容器中取出了,取出前后容器底部受水的压强的变化量为100Pa5、右图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B 的示意图.杠杆CD 可绕支点O 在竖直平面内转动,:1:2OC OD ,物体A 为配重,其质量为200g .烧杯的底面积为275cm ,物体B 的质量为320g ,它的体积为340cm .当物体B 浸没在水中时,水对杯底的压强为1p .当用力拉物体A ,将物体B 提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉物体A 的力为F ,水对杯底的压强为2p .若1p 与2p 之差为40Pa ,则拉力F 的大小应该为 N .(g 取10N/kg , 杠杆的质量、悬挂物体A 和物体B 的细绳的质量均忽略不计)。
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 。
2023年初中物理中考专题复习:力学综合压轴题一、单选题1、下列所估测的数据中最接近实际的是()A.你在体育课用的实心球重力约为2NB.一名中学生双脚站立对水平地面的压强约为500PaC.你所在教室的大气压强约为50.9810PaD.一个鸡蛋在盐水中漂浮时受到的浮力约为10N2、2022年8月4日12时起至7日12时,解放军围着台湾岛,在6处海空域,进行重要的军事演训行动,并组织实弹射击,辽宁舰参加军演,下列说法正确的是()A.停在静止辽宁舰上的舰载机受力平衡B.相对辽宁舰,起飞的舰载机是静止的C.舰载机起飞时,空气浮力大于重力D.舰载机起飞后,辽宁舰所受浮力增大3、下列设备不属于连通器的是()A.茶壶B.锅炉水位计C.测液体压强时的压强计U形管D.下水道存水管4、甲、乙、丙三个容器内分别盛有体积相同但是质量不同的液体,将同一个小球分别放入三个容器中。
小球静止后的状态如图所示。
则小球()A.在甲容器中所受浮力最小B.在乙容器中所受浮力最小C.在丙容器中所受浮力最小D.三种情况下所受浮力相等5、取一只空牙膏袋,第一次将它挤瘪,第二次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入同一杯水中。
如图所示,甲图牙膏袋在水中沉底,乙图牙膏袋在水中漂浮。
(不计牙膏袋内空气质量,不计牙膏袋拿出时带出的水)则下列说法正确的是()A.两次牙膏袋的质量大小关系是m m <甲乙B.两次排开水的体积大小关系是V V >甲乙C.两次所受的浮力大小关系是F F <甲乙D.两次杯底受到水的压强大小关系是p p >甲乙6、质量相等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时如图所示,下列说法正确的是()A.甲受到的浮力小于乙受到的浮力B.甲的密度小于乙的密度C.甲下表面受到水的压强等于乙下表面受到水的压强D.甲排开水的重力等于乙排开水的重力7、一个边长为10cm 的正方体物块漂浮在水面,浸入水中的深度为8cm ,物块不吸水。
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。
1、【2009•雅安市】如图9所示,定滑轮重2N ,动滑轮重1N 。
物体A 在拉力F 的作用下,1s 内将重为8N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了0.2m 。
如果不计绳重和摩擦,则以下计算结果正确的是【 】 A .绳子自由端移动速度为0.6m/s B .滑轮组的机械效率为80% C .拉力F 的功率为1.8W D .拉力F 的大小为5N2、【2009•齐齐哈尔市】如图10所示,不计绳重和摩擦,拉力F 是125N,在10s 内将重物匀速提升2m ,此时滑轮组的机械效率是80%,则下列说法正确的是【 】A.动滑轮重是50NB.物体重是375NC.拉力F 的功率是25WD.拉力F 做的功是750J3.如图所示,两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成.用它们分别将重物G1,G2提高相同高度.下列判断正确的是( )A .若G1=G2,则拉力F1=F2B .若G1=G2,拉力做的总功相同C .若G1=G2,甲的机械效率较大D .G1=G2,拉力做的额外功相同4.(11石室月考)如图所示,用甲、乙两个滑轮组来提相同重物G ,甲图中两个动滑轮共重5N ,乙图中一个动滑轮重3N ,不计摩擦和绳重,则两个滑轮组的机械效率( )A .甲比乙大B .甲比乙小C .一样大D .以上三种情况都可能5.用图所示的滑轮组,分别拉升重物G1、G2时,测得的机械效率分别为η1、η2,已知G1<G2,假设拉重物的过程中,两次克服摩擦力作功相同,那么比较两次机械效率的大小应为( )A .η1=η2B .η1>η2C .η1<η2D .无法比较6、如图所示,用两个滑轮组提升货物,所用的动力之比为F1:F2=4:3,被提升货物的重力之比为G1:G2=1:2,则两个滑轮组的机械效率之比为( )A .4:3B .3:8C .3:4D .1:37、(08实外月考)如图所示,重为100N 的物体B ,在足够深的水中匀速下沉,通过滑轮组拉着重600N 的物体A 沿水平方向匀速运动,在4s 内物体A 移动了0.8米,已知B 的密度是水的密度的5倍,动滑轮重12N ,不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦,g 取10N/kg ( )A .对绳的拉力是20NB .对绳的拉力的功率是16WC .物体受摩擦力为148ND .滑轮组的机械效率为90%8、(10·西城一模)图7中的定滑轮重0.5N ,物体A 重6N 。
2013力学压轴题一1、最近,中央电视台科教频道播出了在我市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片。
纪录片中,实验人员开着小车从高处落入滚滚的岷江,并在门窗紧闭的车中,尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生,惊心动魄。
为了确保实验人员的安全,摄制组精心设计了紧急救援装置,用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车。
现某课外活动小组,照此设计了如图所示的简单机械,模拟紧急救援落水汽车。
实验中用实心圆柱体A 代替小车,已知A 的体积为0.12m3,质量为210kg 。
(g 取10N/kg ,设整个过程A 均为匀速运动状态,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响。
)(1)求A 完全浸没在水中时受到的浮力是多大?(ρ水=1.0×103kg/m 3) (2)若A 完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为 60%。
那么A 完全打捞出水面后,岸上钢绳的拉力F 为多大?(3)若A 完全打捞出水面后,以0.5m/s 的速度被匀速提升,求岸上钢绳拉力F 的功率。
(4)从A 上表面刚出水面到A 完全离开水面的过程中,滑轮组机械效率如何变化?请简述理由。
答案:(1)N m kg N m kg gV F 120012.0/10/101333=⨯⨯⨯==排水浮ρ (2)N kg N N g m G 2100/10210=⨯==物物 A 在水中时η=60%,则()h F G W ⋅-=浮物有 h F G G W 55⋅-+=浮动物总6.0=-+-∴浮动物浮物F G G F G ,即6.01200210012002100=-+-∴N G N NN 动 解得G 动=600NA 完全出水后,钢绳拉力N NN G G F 540560021005=+=+=动物 (3)A V V 5=W s m N V F V F P A 1350/5.055405=⨯⨯=⋅=⋅= (4)A 从上表面刚出水面到A 完全离开水面的过程中,A 受到的浮力在减小,绳子对A 的拉力在增大,滑轮组对A 做的有用功在增加。
在额外功一定的情况下,整个过程滑轮组的机械效率在变大。
2、如图,甲物体静止置于水平地面上时,对地面的压强为p 1;轻质杠杆AB 的支点为O ,OB=3AO ,现在杠杆的A 端用轻绳将甲物体吊起,在杠杆的B 端悬挂质量为4kg 的乙物体,杠杆在水平位置平衡,此时甲物体对地面的压强为p 2,且p 1=3p 2,(g 取10N/kg),求: (1)(3分)杠杆A 端受到的拉力是多少N? (2)(3分)甲物体的重力是多少N?答案:120N 、180N(提示,甲物体悬挂在杠杆上平衡时受三个力作用,由p 1=3p 2,可得F 1=3F 2, 即第二种情况地面对甲的支持力是甲重力的1/3.)3、如图,物体重100N ,圆柱形容器底面积为400cm 2,内盛有65cm 深的水,当用图中滑轮组将物体浸没在水中后,容器中水面上升到70cm ,物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%(不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力).ρ水=1.0×103kg/m 3,g 取10N/kg.求:(1)物体浸没在水中后,水对容器底增加的压强. (2)物体浸没在水中时受到的浮力.(3)若把物体完全拉出水面后,滑轮组的机械效率.(1)增加的深度:h=70cm-65cm=5cm=0.05m(1分)增加的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.05m=500Pa (2)物体体积:V=sh=400cm 2×5cm=2000cm 3=2×10-3m 3浸没时:V 排=V=2×10-3m 3(1分)F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×2×10-3m 3=20N(3)浸没时,η=W 有/W 总=(G 物-F 浮)h/Fs由图可知,n=3,s=3h ,解得F=错误!未找到引用源。
N 又不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力,由 F=[(G 物-F 浮)+G 动]/3解得G 动=3F+F 浮-G 物=3×错误!未找到引用源。
3+20N-100N=20N 拉出水面后,拉力F ’=(G 物+G 动)/3=(100+20)N/3=40N 此时机械效率η’=W 有/W 总=G 物h/F /s=100/120=83.3%4、如图16所示,重为1140 N 的物体,它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm 2。
工人师傅用600 N 的力匀速提升物体,物体的速度为0.2 m /s 。
(不计摩擦及绳重)求:(1)工人师傅拉绳的功率; (2)滑轮组的机械效率;(3)体重为450 N 的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强为多大。
(1)拉力的功率:600N 20.2m/s 240W W FsP Fv t t====⨯⨯=总拉绳 (2)滑轮组的机械效率:95%2N 600N11402=⨯=⨯===h F Gh Fs Gh W W 绳总有用η (3)由于忽略摩擦及绳重,2F = G + G 动 动滑轮重:G 动 = 2F - G = 2×600 N -1140 N = 60 N绳端最大拉力等于人体重力,则物体对滑轮组的拉力:F 拉 = 2 G 人-G 动图16滑轮组提升物体的拉力:F 拉 ′= G -F 支物体受到的支持力:F 支 = G + G 动-2 G 人=1140 N+60 N -2×450 N = 300 N物体对地面的最小压强:32300N2.010Pa 0.15mF F p S S ====⨯支压 5如图甲所示是一艘海事打捞船正在打捞一沉人海底的物体,乙图是钢绳将物体竖直向上匀速提起的简化示意图,物体从海底被提升到离开海面一定距离的整个过程中速度均保持不变,从提升物体开始经过时间120s 后物体刚好全部出水,已知物体的体积V =2m 3,密度ρ=3×103kg/m 3,已知物体浸没在水中的上升过程中,钢绳提升物体的功率P =40kW ,(忽略水的阻力和钢绳重量,海水的密度取ρ水=1.0×103kg/m 3,g 取10N/kg)求: (1)物体浸没在水中的上升过程中,钢绳提升物体的拉力;(2)物体全部离开水面后的上升过程中,钢绳提升物体的功率; (3)打捞处海水对海底的压强。
(1)G 物=ρgV=3×103kg/m 3×10N/kg ×2m 3=6×104N F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×2m 3=2×104N钢绳提升物体的拉力F=G 物-F 浮=6×104N -2×104N=4×104N (2)物体浸没在水中的上升过程中,钢绳提升物体的功率P =40kW 由P=Fv 变形得,v=P/F=4×104W/(4×104N )=1m/s物体全部离开水面后,设此时钢绳的拉力为F 1 ,F 1=G 物=6×104N 设此时钢绳提升物体的功率P 1 ,P 1=F 1v=6×104N ×1m/s=6×104W 设打捞处海水深度为h ,h=vt=1m/s ×120s=120m打捞处海水对海底的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×120m=1.2×106帕6、某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。
升降机货箱的重力是400N ,g 取10N/kg 。
不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。
试求:(1)已知大理石的密度是2.8×103kg/m 3,每块大理石的体积是1.0×10-2m 3,则每块大理石的重力是多少?(2)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N ,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石?(3)某次提升中,升降机在1min 内将货物匀速提升了15m ,钢丝绳的拉力是2000N 。
则钢丝绳的拉力的功率是多少?答案:(1) 每块大理石重:N Kg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=⨯⨯⨯⨯===-ρ(2) 升降机一次能提起的大理石块数:块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-⨯==NNN n(3) 钢丝绳端移动的距离:m m h s 451533=⨯== 把货物提升15 m 做的功:J m N Fs W 4109452000⨯=⨯==升降机的功率:w sJ J t W P 150060109min 110944=⨯=⨯== 7、如图23 所示, A 、B 是两个完全相同的薄壁柱形金属容器, 质量为0. 5kg, 底面积为0.01m 2 , 容器高50cm, 分别装有2.0 ×10-3m 3 的水和3.0 ×10 -3m 3的酒精, 置于水平桌面上( ρ酒精= 0.8 ×103 kg/m 3, g =10N/kg) 。
求: ( 1) 水的质量;( 2) A 容器对水平桌面的压强;( 3) 依据题意, 下述情境是否有可能出现:当两个容器中的液体在增大同一深度△h 后, 容器中的液体对底部的压强能够达到P 水> P 酒精? 请说明理由。
答案:(1)2kg (2)2500Pa8、一列长为l =1500m 的货运列车,在平直的轨道上匀速行驶,运动中所受阻力为f =4×105N 。
在要通过某长度为L =600m 的跨江大桥时,为提醒大桥上铁轨两旁的行人注意,处于车头的司机在机车到达桥头时拉响汽笛,位于车尾的押运员经过t 1=4s 听到汽笛声,已知空气中声速为v 1=340m/s ,求:(1)列车机车提供的牵引力F ; (2)列车的行驶速度v 2; (3)列车通过大桥的时间t 2。
答案:(1)由于列车做匀速直线运动处于平衡状态,根据二力平衡条件有:0F f -=……………………① 解①代入数据得:5410N F =⨯……………………②(2)根据题意,由速度、路程和时间关系有:121()l v v t =+……………………③ 解③代入数据得:235m/s v =……………………④(3)根据题意,由速度、路程和时间关系有:22L l v t +=……………………⑤ 解⑤代入数据得:260s t =……………………⑥9、现有重800N 的木箱A ,小李同学想把它搬到高为6m 、长为10m 的斜面上,如图所示,他站在斜面上,沿斜面向上用600N 的拉力使木箱A 以0.2m /s 的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。