中考物理力学压轴题练习
《中考物理压轴题练习》
1.如图1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。
2．小文的体重为600 N ，当他使用如图3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4002cm 。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。
（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 。 图3
3．如图5所示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为120kg ，工作时拉动绳子的功率恒为400W 。第一次提升质量为320kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F1，对地面的压力为N1；第二次提升质量为240kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F2，对地面的压力为N2。已知N1与
图 1
N2之比为5：7，取g=10N/kg ，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求： （1）卷扬机对绳子的拉力F1的大小；
（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；
（3）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。
4．如图7所示，质量为70kg 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η1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η2。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ρ石=2.5×103kg/m3，取g=10N/kg ，求：
（1）与打捞前相比，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）η1与η2的比值；
（3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率。
5．如图所示，AB 是一杠杆，可绕支点O 在竖直平面内转动，AO ：OB=2：3，OD ：DB=1：1，滑轮重为100N 。当在B 点施加大小为F 的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长为0.2m 的正方体M 对水平地面的压强为7500pa ；当在D 点施加大小为F 的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M 对水平地面的压强为15000pa 。（不计杠杆重、
图5
图
7
绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向） 求：（1）正方体M 的受到的重力；（2）拉力F 的大小
6.(2007 莆田市)小强同学利用学过的物理知识设计了一个拉力计，图甲是其原理图，硬质弹簧右端和金属滑片P 固定在一起（弹簧的电阻不计，P 与R1间的摩擦不计），定值电阻R0=5Ω， a b 是一根长5 cm 的均匀电阻丝，其阻值为25Ω，电源电压U=3V ，电流表的量程0~0.6A ，请回答：
（1）小强在电路中连入R0的目的是 。 （2）当拉环不受力时，滑片处与a 端，闭合开关S 后电流表的读数是多少？
（3）已知该弹簧伸长的长度△L ，与所受拉力F 间的关系如图乙所示，通过计算说明，开关S 闭合后，当电流表指针指在0.3A 处时，作用在拉环上水平向右的拉力是多大？
7.(2007 黄石市)如图所示是小星利用所学物理知识设计的电子称的示意图，托盘、弹簧上端和金属滑片P 固定在一起，定值电阻R0=5Ω，ab 是一根长为5cm 的均匀电阻丝，电阻R=20Ω，电源电压U=3V ，电流表的量程为0~0.6A ，（弹簧的电阻不计，P 与R 间摩擦不计） 求： （1）在托盘中无物体时，使金属滑片P 处于R 最上端，闭合开关后，电流表的读数为多少？ （2）已知该弹簧压缩的长度△L 与所受压力F 的关系如下表所示，开关S 闭合后，当电流表指针指在0.2A
处时，托盘中物体的质量为多少？
D A B O M
第8题图 F
8.(2007 贵阳市)在一次课外活动中，小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表：请你根据小悦同学在活动中获得的有关资观察对象 有关记录
研究活动
电磁炉的铭牌
U 额=220V P 额=1kw
①用电磁炉加热一壶水(水的质量为2kg,,初温为30℃.②关闭家里其他用电器，只将该电磁炉接入电路烧水，观察电能表表盘在5min 内转了150r ，此时用温度计测得水的温度为50℃
电能表的铭牌
220V 10（40）A 50HZ 2000r/kwh
（1）水所吸收的热量 （2）电磁炉的实际功率 （3）电磁炉烧水的效率
9.(20007 太原)王老师家离学校约为9km ，用燃料为93#汽油。有关参，数如表中所示，其中汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为 4.6×107J 。若王老师骑车的平均速度为36km/h 请计算他从家到学校（不计能量损失） （1）大约需要的时间；
（2）摩托车需要消耗汽油的质量； （3）所需的油费
10.使用电烙铁焊接元件,有时为了省电和避免烙铁头太热而不易沾锡,通过控制开关使电路具有以下特点:在暂不焊接时,电烙铁处于保温状态,需要焊接时,能很快达到温度.已知电源电压为220V,电烙铁内部电路图如图所示,开关S 接a 时 ,电烙铁的电功率P1为100W,开关S 接b 时,电烙铁的电功率为P2,问:
(1)电烙铁处于保温状态时,开关接在哪点?（b 点）
(2)若P1=4P2,电阻丝R1、R2的电阻各是多少？（484Ω 1452Ω）
轻便摩托车 93#汽油 燃料 汽油 密度 0.7×103 kg/m3 油箱容量 7L 热值 4.6×107J/kg 功率 6KW 价格 4．70元/L
1．解：（1）第一次提升货物时，以人为研究对象
11F '-
=人G N ①
绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，11F F ='
4
11动
G G F +=
'
② 1分 第二次提升货物时，以人为研究对象
2
2F '-=人G N ③ 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，22F F =' 4
22动
G G F +=
'
④ 1分
3
2
N N 21= ⑤
把数据分别带入以上5个式子，解得：300=动G N 1分 F1=400N 1分 F2=300N
（2）第一次运送货物时滑轮组的机械效率：
81.25%4J
4001300J
4h F h G W 111=?===
总有W η 1分 （3）第二次货物上升速度为0.1m/s ，人匀速拉绳的速度为
s m s m v /4.0/1.042=?=' 1分 W s m N v F P 120/4.03002
22=?='= 2、解：
(1) F 支=F 压=P 人S 人 =8.75×103 Pa×400×10-4 m2=350N
(2) F 拉=G 人－F 支=600N-350N=250N F 浮=ρ水gV A =1×103 kg/m3×10N/ kg ×0.0 1 m3=100N GA+G 动=2F 拉+F 浮=2×250N+100N=600N GA+G 动=600N ① B 在空气中:ηB=
h
G G h
G B B )(动+=80% ②
GA ：GB=5：12 ③ 由①②③式可得
GA=375N G 动 =225 N ρA=
3
A 01.0/10375G m kg N N
gV A ?= =3.75×103 kg/m3 (3) A 在水中 ηA=
h F h F G A 2)(?-拉浮=N
N
N 2502100375?-=55%
（4）P=F’拉 · v 拉=
2
动
G G A +× 2 v 物 =
2
225375N
N +×2× 0.2m/s = 120W
3．解：根据题意可得
11
22112212121111
(51
(15
5
71
(511(5
80011((32010/85N G F N G F F G G F G G N N m g m g G m g m g G G N F m g G kg N kg =-=-------------=
+=+------------=
-+=-------------+=------------=
+?+机机动动动机动机
动动分））分
以上四式联立并代入 ）5可得： 分7）
将已知条件代入上式计算得： 分
1
）=51112112211200)800132010/80%132010/8001
(24010/800451132010/8005(5
N N G kg N kg
G G kg N kg N P G G v F F kg N kg N P v F kg N kg N G G F η=------------?===------------+?++?+=====------------?++动动动分分
）
分
）
4、解：
（1）池底部对石材的支持力的变化等于滑轮组下端绳子拉石材的拉力变化： ΔF=ΔT=3F -G 动=3×120N-50N=310Ｎ。 （2）石材浸没在水中时，人拉绳端的力
3
1浮
动石拉F G G F -+=
，
其中石材所受浮力F 浮=ρ水g Ｖ排=G 石ρ水/ρ石。 石材在空气中时，人拉绳端的力 3
2动
石拉G G F +=
。
设石材浸没在水中被拉起时地面对人的最大支持力为N1，石材在空气中时地面对人的最小
1 1 1
F 2 N 2
G 2
支持力为N2，所以对于石材浸没在水中和在空气中分别有 G 人=N1+F 拉1′， G 人=N2+F 拉2′，
因为F 拉1与F 拉1大小相等，F 拉 2 与F 拉2大小相等， 又因N1： N2=29：21，
代入数据解得 G 石＝1000Ｎ，F 浮＝400Ｎ。 石材浸没在水中时滑轮组的机械效率η1=
浮
动石浮石F G G F G -+-，
石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率η2=动
石石
G G G +，
所以
=2
1
ηη浮动石浮石F G G F G -+-×石动石G G G + =
N 400N 50N 1000N
400N 1000-+-×N 1000N 50N 1000+=65
63。
（3）人拉绳的功率
P=F 拉2×nv=（G 物+ G 动）v 物 =（1000N+50Ｎ）×0.2m/s=210W 。 说明：其他解法正确的同样得分。
5、解：解：当F 作用B 点时，A 点受拉力为F1。正方体M 受拉力为f1，受重力为G ，受支持力为N1
F1×2k=F×3k 1分
F1 = 1.5F f1= 3F-100N 1分 N 1= P1S= 7500 pa×0.04m2 = 300N 1分 N 1= G -（3F-100N ）
200N = G -3F ① 1分 当F 作用D 点时，A 电受拉力为F2，正方体M 受拉力为f2。受重力为G ，受支持力为N2 F2×2k=F×1.5k F2=0.75F
f2+100N = 1.5F N2=P2S=15000pa×0.04m2=600N 600N+ f2= G
500N= G -1.5F ② 1分 由①②两式得、
F = 200N 1分
G = 800N 1分 1分）
1 1
1
2 B A F F O F 1 F 1 G 轮 f 1 G M
f 1 N 1 B A F F O F 2 F 2 G 轮 f 2 G M
f 2 N D