内容发布更新时间 : 2024/11/1 7:25:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
2015年北京市中考物理力学压轴题练习
(15个)
(说明:可供2015北京中考师生复习使用,内含北京各区一模试题)
1.如图24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。
1.解:(1)第一次提升货物时,以人为研究对象 F 1 ′ N1?G人?F1? ①
N1 图24
绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,F1?F1 G 人 F1???G1?G动 ② 1分 4 第二次提升货物时,以人为研究对象
? ③ F 2 ′ N2?G人?F2N2 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,F2??F2 G 人 F2??G2?G动 ④ 1分 4
N12? ⑤ N23
把数据分别带入以上5个式子,解得:G动?300N 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:
?1?W有G1h1300J???81.25% 1分 W总F14h400?4J(3)第二次货物上升速度为0.1m/s,人匀速拉绳的速度为
v?2?4?0.1m/s?0.4m/s 1分 ??300N?0.4m/s?120W P2?F2v22.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆,图22是栏杆的示意图。栏杆全长AB=6m,在栏
杆的左端安装配重,使栏杆和配重总体的重心位于O点。栏杆的P点安装转轴,转轴与支架C连结,使栏杆能绕P在竖直平面无摩擦转动,支架C用两块木板做成,中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的B端搁置在支架D上,当支架D上受到压力为FD时,栏杆恰好在水平位置平衡。当体重为G人的管理人员双脚站在水平地面时,他对地面的压强是p1;当他用力F1竖直向下压A端,使栏杆的B端刚好离开支架,此时人双脚对地面的压强是p2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置,并靠在支架C上。火车要通过时,他要在A端用力F2使栏杆由竖直位置开始离开支架C,使栏杆能顺时针转动直至栏杆B端又搁置在支架D上。已知AP=OP=1m,PE=
3m,O点到栏杆下边缘的距离OE=0.5m,p1∶p2=2∶1,2栏杆与配重的总重G杆=2403N。
求:(1)FD
(2)G人
(3)F2的最小值,此时F2的方向。(计算和结果可带根号)(6分)
A O P E 支架C 支架D B 图22
解:
(1)支架D受到的压力FD与支架D对杆的支持力FB是一对相互作用力,FD = FB
根据杠杆平衡条件F1·l1 = F2·l2,得到:
G杆·PE = FD·PB
FD = G1杆·PE/PB =2403N·(3/2)m/5m = 72N G杆·PE = F1·AP
F1 = G1杆·PE/PA =2403N·(3/2)m/1m = 360N
(2)人站在水平地面对地面的压强P1=G人/S,S为人与地面的接触面积,用力F1后,F1= F1
对地面的压强P2=(G人-F1)/S
P1∶P2=2∶1
即:G人/S∶(G人-F1)/S =2∶1 2(G人-360N)= G人 G人=720N
(3)当栏杆在竖直位置时,栏杆重力的力臂为OE,在A点沿水平方向向右,可以使力臂最长,最省力。根据杠杆平衡条件
G杆·OE = F2·PA
F2= G1杆·OE/PA =240√3N·0.5m/1m = 1203N 注:其他解法正确,可相应给分
,,
,
3.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0.01m的重物A时(重物始终未出水面),他对地面的压强为8.75×10 Pa。已知小文与地面的接触面积为400cm2。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24
3
3
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gVA =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=
GBh=80% ②
(GB?G动)hGA:GB=5:12 ③ 由①②③式可得