-初中物理力学难题汇编.doc
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1、39如图25所示装置,物体B重为100 N,它在水中匀速下沉时,通过滑轮组拉着重200 N的物体A在水平面上匀速运动当用一个水平向左的力F1拉物体A,使物体B在水中匀速上升(物体B未露出水面)时,滑轮组的机械效率为1;当物体B完全露出水面后,用另一个水平向左的力F2拉物体A,在4 s内使物体B匀速上升0.4 m,此时滑轮组的机械效率为2已知:物体B的密度B5水,两次拉力F1F2910若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力,g取10 N/kg求:图25(1)水平面对物体A的摩擦力Ff;(2)1与2的比值;(3)在物体B完全露出水面后,拉力F2的功率P2(请画出相关受力分析图)15. 在盛有水的
2、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 D. 撤销压力F后木球在上浮过程中,所受的合力逐渐变大图19CBO水蒸气A排气管D39.如图19所示,是某课外小组设计的锅炉保险阀门装置示意图。A是圆柱体阀门,悬挂圆柱体阀门的细钢丝绳从排气管D穿出,排气管的横截面积S1=2cm2,锅炉正常工作时圆柱体阀门被
3、排气管D压在如图所示位置;BC是轻质杠杆,当蒸汽压强超过安全值时,圆柱体阀门A被水蒸汽向下压离开排气管口,水蒸汽沿排气管口排出以保障锅炉的安全,当蒸汽压强低于安全气压时,圆柱体阀门上升赌注排气管口。锅炉内安全气压值为p=1.3105Pa,已知圆柱体阀门A的质量m=500g,底面积S2=10cm2,外界大气压p0=1.0105Pa,BO:BC=1:5。求:(整个装置的摩擦不计,g=10N/kg)(1)锅炉内刚好为安全气压时,水蒸气对阀门A的压力;(2)为使锅炉安全,在杠杆C点通过定滑轮悬挂铁锤的质量。 40.如图22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
4、=2104Pa;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=2.375104Pa;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=5.75104Pa。假设这个人用的力和绳端B用的力始终沿竖直方向,加挂重物前后他对杠杆A端施加的举力分别为F1、F2,已知F2=1500N。(杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计,g取10N/kg)求:(1)F1与F2之比;(2)人的质量m人;(3)当重物G被匀速提升过程中,滑轮组的机 械效率;(4)已知重物G的密度与水的密度比为9:1,将重物完全浸没在水中匀速上升时的速度为0.1m
5、/s,若此时已知动滑轮重为100N,那么绳端B的拉力F做功的功率P为多大?图22图2438如图24所示,是工人用来粉刷楼房外墙壁的简易升降装置示意图,其上端固定在楼顶,工人用力拉绳子,装置可使工人与粉刷涂料及工具乘工作台升至所需高度,工人将绳子固定后进行粉刷墙壁工作。已知工作台的底面积为1.5 m2,涂料和工具质量为10 kg,当工人用200 N的力竖直向下拉绳子时,工作台对地面的压强为200 Pa;工人用力F1竖直向下拉绳子使自己匀速上升至某一高度进行粉刷工作,此时该装置机械效率为h1;粉刷工作结束后,工人不慎将涂料桶和工具跌落地面,工人用力F2继续竖直向下拉绳子使自己又匀速上升了2m,查看
6、一下墙壁情况,此过程该套装置的机械效率为h2。已知h1 : h2 =28:27(g取10 N/kg,不计绳重及摩擦)。求: (1) 动滑轮和工作台的总重(2) F1和F2的比值12将金属球A和B分别挂在弹簧测力计的挂钩上,当手提测力计使两金属球没入水中时,两个弹簧测力计示数相等。已知金属球A的密度为A,金属球B的密度为B,且A大于B,则下列说法正确的是A.金属球A的体积大于金属球B的体积B.金属球A受到的浮力大于金属球B受到的浮力C.金属球A的质量大于金属球B的质量D.金属球A的质量小于金属球B的质量甲 乙 第16题图16在0.5kg的平底空水桶内,装入15kg的水并放在水平地面上,如图甲所示
7、。水桶对地面的压强为3100Pa。小刚用细线拴着体积为410-3m3密度为3103kg/m3的金属球。当手提细线使金属球浸没在桶内的水中时,水面升高了5cm,如图乙所示。g取10N/kg。则下列说法正确的是A水对桶底的压强增加了800paB水对桶底的压强增加了500paC水桶对地面的压强是5500 paD水桶对地面的压强是3900 pa第23题图23圆筒形玻璃筒的内底面积为200cm2,内部装有水。在木块上压一个质量为0.4kg的金属块后放在水中,二者漂浮,如图所示。此时水对玻璃筒底的压强为p1。当把金属块拿去后,木块独自的在水中且漂浮,此时水对玻璃筒底的压强为p2,g取10N/kg,则p1与
8、p2之差是 pa。第40题图AB40小成用滑轮组打捞水中物体A,工作时小成站在长方体水泥块B上。当物体完全在水中以0.2m/s的速度匀速上升时,小成竖直向下拉绳的力为F1,此时滑轮组的机械效率为80%,水泥块B对水平地面的压强为p1,。当物体完全在空气中匀速上升时,小成竖直向下拉绳的力为F2,此时滑轮组的机械效率为84%,水泥块B对水平地面的压强为p2。已知:物体A的体积为2.510-2m3,p1 :p2=4:3,小成的质量为64kg。不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:(7分)(1)物体A的密度。(2)物体A完全在水中被匀速提升时,拉力F1的功率P。(3)水泥块B的质量。23. 小明利用量
9、筒来测量一小石块的密度。他首先在量筒内放入了40毫升,密度为0.8103kg/m3的酒精。然后将一木块放入量筒内的酒精中静止后木块漂浮在液面上,此时量筒的示数为50毫升;他又将一小石块轻轻的放在木块上,木块仍能漂浮在液面上,此时量筒的示数为80毫升;最后他将这一小石块轻轻的放入量筒中,静止后量筒的示数为70毫升。则这一小石块的密度为 kg/m3。15如图9所示,水平放置的圆柱形容器内装有重为G1、密度为的液体,将体积为V、重为G2的实心铁块用细线拴着浸没在液体中,则细绳所受的拉力和容器底部所受液体的压力分别为图9G2AG2 BG2+ G1 CG2-gV DG1+gV甲乙图1123底面积为50c
10、m2的容器中装有一定量的水,用轻质细绳相连的体积相同的甲、乙两球悬浮在水中,如图11所示;将细绳剪断后,甲球漂浮且有的体积露出水面,乙球沉入水底;若细绳剪断前、后,水对容器底部的压强变化了40Pa,g取10N/kg,则乙球的质量为 g。 40某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型,如图27所示。其中D、E、G、H都是定滑轮,M是动滑轮,杠杆BC可绕O点在竖直平面内转动,OCOB34。杠杆BC和细绳的质量均忽略不计。人站在地面上通过拉绳子提升水中的物体A,容器的底面积为300 cm2。人的质量是70 kg,通过细绳施加竖直向下的拉力F1时,地面对他的支持力是N1,A以0.6m/s的速度
11、匀速上升。当杠杆到达水平位置时物体A总体积的五分之二露出液面,液面下降了50cm,此时拉力F1的功率为P1;人通过细绳施加竖直向下的拉力F2时,物体A以0.6m/s的速度匀速上升。当物体A完全离开液面时,地面对人的支持力是N2,拉力F2的功率为P2。已知A的质量为75kg, N1N221,忽略细绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力,g取10N/kg。求:当物体露出液面为总体积的五分之二时,物体所受的浮力;动滑轮M受到的重力G;P1P2的值。DMEGHACBO图27OB12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5.4103 Pa。如图6所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面
12、内转动,系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体M,用力F在A点竖直向上提横杆时,横杆在水平位置平衡,此时物体M 对地面的压强为1.8103 Pa,若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆,使横杆仍在水平位置平衡,此时物体M 对地面压强为1.0103 Pa,已知横杆上AB部分的长为0.2m,AB:OA=1:3,,g取10N/kg,不计横杆质量、绳质量和摩擦。则下列选项正确的图6AMFBOA 物体M 的质量为54 kgB 物体M 的密度为0.54103 kg/m3C 力F的大小为1ND 力F的大小为32NF2图11BA23一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装密度为的液体。将挂在弹簧测力计
13、下的金属块A浸没在该液体中(A与容器底未接触),金属块A静止时,弹簧测力计的示数为F1;将木块B放入该液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7:10;将挂在弹簧测力计下的金属块A放在B上面,使木块B刚好浸没入液体中,如图11所示,弹簧测力计的示数为F2。若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为13:20,则金属块A的体积为 。15. 水槽中放一个小铁盒,铁盒中放少许细线和一个铝块,铁盒漂浮在水面。现用细线把铝块拴在铁盒下面,铁盒仍漂浮在水面,如图8所示。讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积,说法正确的是A. 水槽中水位不变,铁盒浸入水中的体积变大B. 水槽中水位下降,铁盒浸入
14、水中的体积不变C. 水槽中水位不变,铁盒浸入水中的体积变小D. 水槽中水位上升,铁盒浸入水中的体积不变40如图24所示为一种蓄水箱的放水装置,人站在地面上就可以控制蓄水箱进行放水。AOB是以O点为转轴的轻质杠杆,AB呈水平状态,AO = 120cm,BO= 40cm。A点正下方的Q是一个重为10N、横截面积为100cm2的盖板(盖板恰好能堵住出水口),它通过细绳与杠杆的A端相连。在水箱右侧的水平地面上,有一质量为60kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子,可以控制出水口上的盖板。若水箱中水深为30cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F1,水平地面对人的支持力为N1,;若水箱中水
15、深为70cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F2,水平地面对人的支持力为N2。已知N1与N2之比为55:51,盖板的厚度、绳重及绳与滑轮间的摩擦均可忽略不计,人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上,g取10N/kg。求:(1)当水箱中水深为70cm时,盖板上表面所受水的压强。 图24AQ出水口OBC(2)动滑轮的总重。 34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8.75103 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
16、B所受重力之比GAGB=512,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。 (4)重物A完全出水面后,以0.2m/s的速度匀速上升,小文拉绳的功率P。 43. 如图25(A)所示,密度为,边长分别为、的合金块甲挂在轻质杠杆的A点,在杠杆另一侧的B点挂石块乙,杠杆在水平位置平衡。把甲如图25(B)所示放在水平的桌面上,石块乙从原来的位置B向左移动到C点,且BC之间的距离是OB的五分之一,杠杆又一次平衡。求:(1)合金块甲受到的重力;(2)杠杆第二次平衡时,甲对桌面的最小压强。甲 图11 乙23在一个圆
17、柱形容器内盛有深为20cm的水。现将一质量为200g的密闭空心铁盒A放入水中时,空心铁盒有一半浮出水面;当铁盒上放一个小磁铁B时,铁盒恰好浸没水中,如图11甲所示;当把它们倒置在水中时,A有1/15的体积露出水面,如图11乙所示。小磁铁B的密度为 kg/m3。BAF12如图6所示,同种材料制成的两个正方体金属块A、B叠放在水平地面上,在A的上表面施加竖直向下、大小为F的压力。金属块A对B的压强为p1,金属块B对地面的压强为p2。已知:金属块A、B的边长之比L1:L2=1:2,F:G A = 3:5,则p1:p2 为图6A2:3 B6:5 C3:2 D4:3llAA甲 图9 乙23. 如图9所示
18、,细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球A。向杯内缓慢注水,小球A逐渐上浮。当小球A露出水面的体积为总体积的三分之一时,细线对小球的拉力为1N;当小球A浸没在水中时,细线对小球的拉力为3N。则小球A的密度A= kg/m3。(g=10N/kg)16如图7所示,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球,圆柱型的烧杯漂浮在水面上,此时烧杯底受到水的压力为F1。若把金属球从水中捞出放在烧杯里使其底部保持水平漂浮在水中,此时烧杯底受到水的压力为F2,此时水槽底部受到水的压强与捞起金属球前的变化量为p,水的密度为水。根据上述条件可知金属球捞起放入烧杯后A烧杯受到的浮力为F2 F1 图7B烧杯排开水的体积增大
19、了C金属球受的支持力为F2 F1pSD水槽底部受到水的压力变化了pSAB图10C23.一个密度计如图10所示,其刻度部分的A、B 两点,分别是最上面和最下面的刻度位置,这个密度计的测量范围是1.00103kg/m31.60103kg/m3,把这个密度计放入某种液体中,液面的位置恰好在A、B的中点C处,则这种液体的密度是_ g/cm3。 (计算结果保留两位小数) 14. 将边长是10cm的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽内。待木块静止时,从水槽中溢出了600g水,已知木块的密度小于水的密度(g=10Nkg),则:A. 木块受到的浮力为6N B. 木块下表面受到水的压强为600PaC木块的密度
20、为6g/cm3 D. 木块下表面受到水的压力为60N11长方形物体A受到的重力为G,放入水中后如图所示处于漂浮状态,A的下表面距容器底的高度为h,露出水面的体积为物体A总体积的2/5。若用一个竖直向下的压力F1压物体A,使其浸没在水中后静止时物体A的下表面受到水竖直向上的压力为F2。下列说法正确的是A物体A漂浮时,下表面受到水的压强为水ghB竖直向下的压力F1和重力G的比值为23C物体A浸没后,水对它作用力的合力大于GDF1、F2的合力等于G 15. 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,
21、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 D. 撤销压力F后木球在上浮过程中,所受的合力逐渐变大12将金属球A和B分别挂在弹簧测力计的挂钩上,当手提测力计使两金属球没入水中时,两个弹簧测力计示数相等。已知金属球A的密度为A,金属球B的密度为B,且A大于B,则下列说法正确的是A.金属球A的体积大于金属球B的体积B.金属球A受到的浮力大于金属球B受到的浮力C.金属球A的质量大于金属球B的质量D.金属球A的质量小于金属球B的质量12有质
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