1、北京市 2012 年中考物理一模力学压轴题精选1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 7103 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，OCOD32。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；F 1: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
2、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。2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
3、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 1；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 2。已知F1=200N，v 1=0.2m/s， 2=95%，N 1: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 10
4、N/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 金 。3如图 22 甲，轻质杠杆 AB 能绕固定点 O 在竖直平面内转动，水平地面上的配重 N 通过细绳竖直拉着杠杆 B 端，使用过程中杠杆始终在水平位置平衡。已知 AO：OB =2：5。当圆柱形物体 M 浸没在水面以下匀速上升时，作用在绳子自由端的拉力为 F1，配重 N 对地面的压强为 P1，滑轮组的机械效率为 1；当物体 M 的上表面露出水面 20cm 时，作用在绳子自由端的拉力为 F2，配重 N 地面的压强为 P2，滑轮组的机械效率为 2；当物体 M 全部露
5、出水面后匀速上升时，作用在绳子自由端的拉力为 F3，配重 N 对地面的压强为P3，滑轮组的机械效率为 3；已知滑轮组中大小两种滑轮的质量之C D图 22电动机 QBC OD定滑轮 K动滑轮 MH甲金属材料 图 26E比为 9：2，配重 N 的质量为 64.8kg，物体 M 的底面积为 600cm2，物体 M 的质量与体积的关系的图像如图 22 乙所示，若F1：F 25：6，P 1：P 36：5， （不计水的阻力、绳重和摩擦，g 取 10N/kg） ，求：（1)当滑轮组的机械效率为 88%时，物体M 受到的浮力；（2）出水后如果物体 M 以 0.1m/s 的速度匀速上升，小明作用在绳子自由端拉力
6、 F3 的功率。4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V0.6m 3。若在打捞前起重机对地面的压强p 01.910 7Pa，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0.610 7Pa，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0.810 7Pa。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N 1与N2之比为 1013，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。 （
7、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；（3）重 物出水前匀速上升的速度。5. 工人用图 25 所示装置，打捞深井中的边长为 30cm 的正方体石料，石料的密度为3103kg/m3。装置的 OC、 DE、 FG 三根柱子固定在地面上，AB 杆可绕 O 点转动，AO :OB=1:2，边长为 L 的正立方体配重M 通过绳竖直拉着杆的 B 端。现用绳子系住石料并挂在滑轮的钩上，工人用力沿竖直方向向下拉绳，使石料以 0.2m/s 的速度从水中匀速提升。AB 杆始终处于水平位置，绳子的质量、轮与轴间的摩擦均不计，g 取 10N/kg。求：（1）如果石料在水中匀速上
8、升时滑轮组的机械效率是 1，石料完全离开水面后滑轮组的机械效率是 2，且1： 2=83:84，求石料在水中匀速上升过程中，工人拉绳的功甲图 19ABDCEOF乙1.210 5W/J2.410 53.610 54.810 50 t/s20 4010 30FDCO A配重BE GM图 25率多大？（2）若石料在水中匀速上升时，配重对地面的压强为 6500 帕，石料完全离开水面后，配重对地面的压强为 4812.5 帕；求配重 M 的密度。 （7 分）6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
9、同时对绳索施加竖直向下的等大的拉力，使货箱以速度 平稳上升时，甲、乙两人对地面的压力之比为 34。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 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 、所示。已知工人甲重 650N，工人乙重 700N；G 1G2=31，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。7. 质量为 60kg 的小明站在水平地面上，利用如图 21 甲所示装置提升物体 A。物体 A
10、的质量 mA为 74kg，底面积 SA 为 210-2m2。当小明施加竖直向下的拉力为 F1 时，物体 A 未被拉动，此时物体 A 对地面的压强 p 为 5103Pa，小明对地面的压强为 p1；当小明施加竖直向下的拉力为 F2 时，物体 A 恰好匀速上升，拉力 F2 做的功随时间变化的图象如图 21 乙所示。小明对地面的压强为 p2，且 p1：p 2=16: 15。已知 B、 C、 D、 E 四个滑轮的质量相同，不计绳重和摩擦，g 取 10N/kg。求：（1）当小明施加竖直向下的拉力 F1 时，物体 A 对地面的压力 FN； （2）每个滑轮所受的重力 G0； （3）小明施加竖直向下的拉力 F2 时，物体上升的速度。图 21 甲D ECBA图21乙450W/J900135018000 t/s20 4010 30图 21 乙
