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 B 5 水 , 两次拉力 F1 F2 9 10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
2、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 39.如图 19 所示 ,是某课外小组设计的
3、 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)
4、 ( 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 。 图 19 C B O 水蒸气 A 排气管 D 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=2 104Pa;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=2.375 104Pa;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=5.75 104Pa。假设这个人用的力和绳端 B 用的力始终沿竖直方向,加挂
5、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/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? 38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
6、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 1;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,查看一下墙壁情况,此过程该套装置的机械效率为 2。已知 1 :2 =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
7、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 图 22 图 24 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。水桶对地面的压强为 3100Pa。小刚用细线拴着体积为 4 10-3m3 密度为 3 103kg/m3 的金属球。当手提细线使
8、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 800pa B水对桶底的压强增加了 500pa C水桶对地面的压强是 5500 pa D水桶 对地面的压强是 3900 pa 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 p2 之差是 pa。 40小成用滑轮组打捞水中物体 A,工作时小成站在长方体
9、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 2.5 10-2m3, 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. 小明利用量筒来测
10、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。 甲 乙 第 16 题 图 第 23 题图 第 40 题图 A B 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
11、压力分别为 A G2 B G2+ G1 C G2- gV D G1+ gV 23 底面积为 50cm2 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52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, OC OB 3 4。杠杆 BC 和细绳的质量均忽略不计。人站在
12、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: 当物体露出液面
13、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; P1 P2的值。 图 9 G2 甲 乙 图 11 D M E G H A C O B O 图 27 O B 12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
14、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 A 物体 M 的质量为 54 kg B 物体 M 的密度为 0.54103 kg/m3 C 力 F 的大小为 1N D 力 F 的大小为 32N 23一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 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
15、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 图 6 A M F B O F2 图 11 B
16、 A 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,;若水箱中水深为70cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子
17、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。 ( 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 8.7510 3 Pa。已知小文与地面的接触面积为 400 2cm 。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
18、 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 24 A Q 出水口 O B C 43. 如图 25( A)所示,密度为 33 m/kg105 ,边长分别为 cm2l 、 cm3h 、 cm5d 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
19、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。 23 在一个 圆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。 12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
20、 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 A 2: 3 B 6: 5 C 3: 2 D 4: 3ll 23. 如图 9所示,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
21、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 B烧杯排开水的体积增大了gFF水12 C金属球受的支持力为 F2 F1pS D水槽底部受到水的压力变化了 pS 甲 图 11 乙 图 6 B A F A A 甲 图 9 乙 图 7 23.一个密度计如图 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
22、.00103kg/m3 1.60103kg/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=10N kg),则: A. 木块受到的浮力为 6N B. 木块下表面受到水的压强为 600Pa C木块的密度为 6g/cm3 D. 木块下表面受到水的压力为 60N 11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
23、 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 gh B竖直向下的压力 F1和重力 G 的比值为 2 3 C物体 A 浸没后,水对它作用力的合力大于 G D F1、 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,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,
24、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
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