2012中考物理-组合机械训练题

组合机械

知识框架

滑轮杠杆与人 组合机械 滑轮杠杆与摩擦力 滑轮杠杆与浮力 一 滑轮杠杆与人

【例1】如图10所示，是一套简易升降装置示意图，其上端固定在楼顶，工人用力拉绳子，装置可使人与

工作台升至所需高度，装置中滑轮A、B、C的重力分别为100N、50N、40N，人的重力为600 N，当人用100N的拉力向下拉绳子时，地面对工作台的支持力为450 N，则工作台的重力为_________N．（不计绳重和摩擦）

图10 A B C 【例2】如图所示，湖水中有两艘小船，绳子的一端拴在甲船上，乙船上固定着滑轮，绳子绕过滑轮，站

在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端．如果在20s内甲船向右匀速移动了10m，同时乙船向左匀速移动了4m，则人对绳子的力做功的功率是 A.50W C.30W

【例3】如图22所示装置，杠杆OB可绕O点在竖直平面内

转动，OA∶AB＝1∶2．当在杠杆A点挂一质量为300kg的物体甲时，小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F1，杠杆B端受到竖直向上的拉力为T1时，杠杆在水平位置平衡，小明对地面的压力

B.140W D.70W

甲 图

乙

为N1；在物体甲下方加挂质量为60kg的物体乙时，小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F2，杠杆B点受到竖直向上的拉力为T2时，杠杆在水平位置平衡，小明对地面的压力为N2．已知N1∶N2＝3∶1，小明受到的重力为600N，杠杆OB及细绳的质量均忽略不计，滑轮轴间摩擦忽略不计，g取10N/kg．求： （1）拉力T1； （2）动滑轮的重力G．

【例4】如图26甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，动滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N．轻杆AB可

以绕O点转动，且OA∶OB＝5∶9．不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1＝210N． 求：⑴物体乙受到的重力G乙．

若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图26乙所示，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2＝780N． 求：⑵此时地面对人的支持力F3．

【例5】图25是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中AB是一个以O为支点的杠杆，且AO:OB=3:4，

D是一个系在杠杆B端的配重物体，重为2580N．人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体．有一质量为60kg的工人站在水平地面上，他对地面的压强p0=1.2×104Pa．他利用该装置匀速提升一块木材时，配重物体D受到的支持力为N1，工人对地面的压强p1=0.8×104Pa；他利用该装置匀速提升一块钢材时，配重物体D受到的支持力为N2，工人向下的拉力为F2；已知N1: N2=7:6，提升木材时滑轮组的机械效率η=90%，每个滑轮质量都相等，绳重

图25 A O B D 及滑轮与轴的摩擦不计，不计杆的重力，g取10N/kg．求： （1）工人提升木材时向下的拉力F1；

（2）工人提升钢材以0.3m/s的速度匀速上升需要的功率

二 滑轮杠杆与摩擦力

【例1】如图8所示装置中，长木板甲重20N，物体乙重10N．甲．乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连，

当水平方向的拉力F的大小为6N时，长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=2 m/s，向左做匀速直线运动．不计滑轮处摩擦，绳子拉物体乙的功率是 W

【例2】如图6所示装置，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉住物体B，此时物体B保持静止．小

明用竖直向下大小为2N的力F1拉重为1N物体A时，物体B以0.06m/s的速度水平匀速向右运动；小明只用水平向左的拉力F2拉物体B时，物体A以0.3m/s的速度匀速上升．不计轮重．绳重和轴摩擦，则下列判断正确的是 A．物体B受到的滑动摩擦力大小为6N B．水平向左拉物体B时，拉力F2功率为1.2W C．水平向左拉物体B时，拉力F2的大小为10N D．用力F1竖直向下拉物体A时，物体A重力的功率为0.02W

【例3】如图10所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面

上匀速运动．物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变．若不计轮重．弹簧测力计重．绳重和轴摩擦，则下列说法中正确的是

A．地面受到的摩擦力为7N B．滑轮移动的速度为0.4m/s C．水平拉力F的功率为4.8W

D．在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J

三 滑轮杠杆与浮力

【例1】如图26所示装置中，杠杆和滑轮的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计，杠杆AB可以绕O点在竖直

平面内自由转动，A端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连，在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住，使其始终保持水平平衡．在滑轮组的下方，悬挂一圆柱形的物体，此物体被浸在圆柱形容器内的液体中．已知杠杆O点两侧的长度关系为AO=2OB，圆柱形物体的底面积为10cm2．高为12 cm，圆柱形容器的底面积为50cm2．若容器中的液体为水，在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平，此时杠杆B端绳上的拉力为F1；打开圆柱形容器下方的阀门K，将水向外释放，直到物体露出水面的体积为其总体积的2/3时，将阀门K关闭，此时杠杆B端绳上的拉力为F2，且F1 ：F2=3：5．若容器中液体为某种未知液体，其质量与最初容器中的水的质量相等，此时未知液体的深度为18 cm，杠杆B端绳上的拉力为F3．(取g=10N/kg) 求：

（1）圆柱形物体的密度； （2）未知液体的密度；

（3）作用在B端的拉力F3 大小；（小数点后保留两位） （4）未知液体对圆柱形容器底部的压强．

【例2】小峰利用滑轮组将一个正方体金属块A(其密度为ρA)从一溶液池内匀速提出液面，当金属块A浸

没在液面下，上表面距液面的距离为h时开始计时，如图9甲所示，计时后调整滑轮组绳端竖直向上拉力F的大小使金属块A始终以大小不变的速度v匀速上升， 提升过程中拉力F与金属块A向上运动时间关系如图9乙所示，已知金属块A被提出液面后，滑轮组的机械效率为80%，h=1m,(假设溶液池足够大，金属块被提出液面前后液面高度不变，不计绳重及摩擦，g取10N/kg．)此溶液

池内溶液的密度为ρ液，则ρA-ρ液大小为 kg/m3.

A 甲

F/N 2000 G K A O B F 1500 100

0 500 0 图9

5 10 15 乙

20 t/s h 【例3】如图甲所示，底面积为50cm2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10cm2

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上的运走向下的拉力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： A．P的大小为500Pa B．F浮的大小为0.2N C．物体B的密度为7g/cm3. D．物体B的体积为100cm3

【例4】如图9所示，有两个小球M和N，密度分别为ρM和ρN，小球所受重力大小分别为GM和GN，体

积分别为VM和VN。将它们用细线分别挂在轻质杠杆AB两端，且小球M浸没在甲杯的水中静止，小球N浸没在乙杯的油中静止，杠杆AB恰能在水平位置平衡。小球M和N所受浮力分别为FM和FN。已知：AO?OB =1?2，水的密度为ρ水、油的密度为ρ水，且ρN＞ρM＞ρ水＞ρ油，则下列判断中正确的是 A．FM＜2FN B．FM＞2FN C．VM＞2VN D．GM＞2GN

【例5】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，OC∶OB＝3∶4．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， N1∶N2＝2∶1，忽略细绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力，g取10N/kg．求： ⑴当物体露出液面为总体积的五分之二时，物体所受的浮力； ⑵动滑轮M受到的重力G； ⑶P1∶P2的值．

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