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中考力学综合计算题压轴题(配详细答案)

中考力学综合计算题压轴题(配详细答案)
中考力学综合计算题压轴题(配详细答案)

《北京中考物理力学压轴题练习》

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。

图24

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 F 1=400N 1分 F 2=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=?='=

-可编辑修改-

2.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F D 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

p 1;当他

用力F 1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p 2。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F 2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 =

2

3

m ,O 点到栏杆下边缘的距离OE =0.5m ,p 1∶p 2=2∶1,栏杆与配重的总重G 杆=2403N 。

求:(1)F D

(2)G 人

(3)F 2的最小值,此时F 2的方向。(计算和结果可带根号)(6分)

图22

-可编辑修改-

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 3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G A ︰G B =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

解:

(1) F 支=F 压=P 人S 人

=8.75×103 Pa ×400×10-4 m 2=350N

(2) F 拉=G 人-F 支=600N-350N=250N

F 浮=ρ水gV A

4.图22是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重G=8×104N,A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升,打捞体积V=0.5m3、重为G物的重物。若在打捞前起重机对地面的压强p1=2×107Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2,重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p3=2.5×107Pa。假设起重时E沿竖直方向,重物出水前、后E对吊臂的支撑力分别为N1和N2,重物出水前滑轮组的机械效率为80%,重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W,吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。(g取10N/kg)求:

-可编辑修改-

(1)重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p 2; (2)支撑力N 1和N 2之比; (3)重物出水后匀速上升的速度。

4.(7分) 解:(1)

(2)重物浸没在水中上升时,滑轮组的机械效率:

G 动=3750N

设钢丝绳上的力在出水前后分别为F 1、F 2,柱塞对吊臂支撑力的力臂为L 1,钢丝绳对吊臂拉力的力臂为L 2。根据杠杆平衡条件可知:

N 1L 1=3F 1L 2 ; N 2L 1=3F 2L 2

21N N =2

1F F F 1=31(G 物-F 浮+ G 动) F 2=31(G 物+ G 动

432

71732443333447

232

810N 410m 210Pa

2.510Pa 410m 810N 210N 10kg/m 10N/kg 0.5m 5000N 810N 210N 5000N 2.37510Pa 410m

G S p G p S G F gV G G F p S

ρ---?===??=-=???-?=?==??=+-?+?-=

==??物浮水排浮

物()4400

44

210N 0.510N 80210N 0.510N W G F h G F W G F G G F G h G η--===

-+-+??==??+浮浮

有物物总浮动

物浮动物动

()--……(1分)

……(1分)

……(1分) ……(1分)

21N N =动

物动浮物G G G F G ++-=20000N 5000N 3750N 20000N 3750N -++=1915

(3)出水后钢丝绳上的力:F 2= (G 物+G 动)/3

重物上升的速度v 物,钢丝绳的速度v 绳 v 绳=3v 物

P =F 2 v 绳 v 绳=

211875W

1(20000N 3750N)3

P F =

+=1.5m/ s

5.如图25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F 1,对地面的压力为N 1;第二次提升质量为240kg 的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F 2,对地面的压力为N 2。已知N 1与N 2之比为5:7,取g=10N/kg ,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求:

11

1.5m/s 0.5m/s

33

v v ==?=绳物……(1分)

……(1分)

-可编辑修改-

(1)卷扬机对绳子的拉力F 1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。

5.解:根据题意可得

图25

1 1 1

F 2 N 2

G 2

11

22112212121111

(51

(15

5

7

1

(5

11(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)

6. 小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽,如图18所示,带有浮球的直杆AB 能绕O

点转动。C 为质量与厚度不计的橡胶片, AC 之间为质量与粗细不计的直杆,当进水口停止进水时, AC 与AB 垂直,杆AB 成水平静止状态,浮球B 恰没于水中。浮球B 的体积为1×10-4m 3,此时橡胶片恰好堵住进水口,橡胶片C 距槽中水面的距离为

m 1.0。进水管的横截面积为4cm 2,B 点为浮球的球心,OB=6AO 。不计杆及浮球的

自重(g 取10N/kg )。

求:(1)平衡时细杆对橡胶片C 的压力大小; (2)蓄水罐中水位跟橡胶片处水位差应恒为多少米?

力学北京市中考物理压轴题练习和答案

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F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,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F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2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F 1的大小; (2)机械效率η1; (3) 功率P 2。 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 图24

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 F 1=400N 1分 F 2=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.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F D 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p 1;当他用力F 1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p 2。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F 2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 = 2 3 m ,O 点到栏杆下边缘的距离OE =0.5m ,p 1∶p 2=2∶1,栏杆与配重的总重G 杆=2403N 。 求:(1)F D (2)G 人 (3)F 2的最小值,此时F 2的方向。(计算和结果可带根号)(6分) 解: (1)支架D 受到的压力F D 与支架D 对杆的支持力F B 是一对相互作用力,F D = F B 图22

中考物理力学综合计算题含答案

中考物理力学综合计算题 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F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,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F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2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F 1的大小; (2)机械效率η1; (3) 功率P 2。 2.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F D 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p 1;当他用力F 1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p 2。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F 2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 = 2 3 m ,O 点到栏杆下边缘的距离OE =0.5m ,p 1∶p 2=2∶1,栏杆与配重的总重G 杆=2403N 。 求:(1)F D (2)G 人 (3)F 2的最小值,此时F 2的方向。(计算和结果可带根号)(6分) 图24

工程力学试题..

《工程力学》试题 第一章静力学基本概念 1. 试写出图中四力的矢量表达式。已知:F1=1000N,F2=1500N,F3=3000N,F4=2000N。 解: F=F x+F y=F x i+F y j F1=1000N=-1000Cos30oi-1000Sin30oj F2=1500N=1500Cos90oi- 1500Sin90oj F3=3000N=3000 Cos45oi+3000Sin45oj F4=2000N=2000 Cos60oi-2000Sin60oj 2. A,B两人拉一压路碾子,如图所示,F A=400N,为使碾子沿图中所示的方向前进,B应施加多大的力(F B=?)。 解:因为前进方向与力F A,F B之间均为45o夹角,要保证二力的合力为前进方向,则必须F A=F B。所以:F B=F A=400N。 3. 试计算图中力F对于O点之矩。 解:M O(F)=Fl 4. 试计算图中力F对于O点之矩。 解:M O(F)=0 5. 试计算图中力F对于O点之矩。 解:M O(F)=Flsinβ 6. 试计算图中力F对于O点之矩。 解:M O(F)=Flsinθ

解: M O(F)= -Fa 9. 试计算图中力F对于O点之矩。 解: 受力图13. 画出节点A,B的受力图。 14. 画出杆件AB的受力图。 16.画出杆AB的受力图。 17. 画出杆AB的受力图。 18. 画出杆AB的受力图。

19. 画出杆AB的受力图。 20. 画出刚架AB的受力图。 21. 画出杆AB的受力图。 24. 画出销钉A的受力图。 25. 画出杆AB的受力图。 物系受力图26. 画出图示物体系中杆AB、轮C、整体的受力图。

中考物理压轴题及答案四(力学)

中考物理压轴题及答案四(力学) 解力学方法: (1)整体隔离受力分析方法 (2)压轴计算题时,通常会出现一套机械的多种状态,一定是先对各个不同状态做受力分析再列平衡方程(牛顿第一定律以及杠杆平衡条件)。列出平衡方程之后可能出现两种情况: (3)能够步步求解的问题(即条件比较多,能求出相关的一些力的大小,然后由平衡方程可以找到一个突破口,然后求出各个力) (4)有比例关系,需要通过一个共同的未知量来表示比例量,然后得到这个共同未知量的一个方程,从而解出这个未知量。解出这个未知量之后再通过不同状态的平衡等式可解出其他物理量(通常这个共同的未知量为G D) 例如: 【大兴2010二模】如图25所示为一种蓄水箱的放水装置,AOB是以O点为转轴的轻质杠杆,AO呈水平状态,如图A、O两点间距离为40cm, B、O两点间距离为20cm,且OB 与水平面夹角为60°。A点正下方的Q是一个轻质、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。在水箱右侧的水平工作台上,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,从而可以控制水是否能从出水口流出。若水箱中水深为50cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F1,工作台对人的支持力为N1;若水箱中水深为100cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F2,工作台对人的支持力为N2。已知N1与N2之比为9:7,盖板的厚度、绳重及滑轮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,取g=10N/kg。求: (1)动滑轮所受的重力 (2)F1:F2 (3)当水位至少达到多高时,人无法拉起盖板。 图25

初中物理中考力学计算题()

计算题 班级:姓名:学号: 要求写出根据的主要公式或变形公式、并带人数字,演算过程及结果都要在数字的后面写上正确的单位. 1、小刚在学校买了一箱中国学生饮用奶,放在地板上,箱与地板的接触面积是0.08m2,箱和牛奶总质量是6.6kg,箱中每一小袋牛奶的包装袋上标有“净含量200ml、206g”字样.(取g =10N/kg ) 求:(1) 这种牛奶的密度是多少g/cm3 ? (计算结果保留小数点后两位) (2) 这箱牛奶对地板的压强是多少p a? 2、油公司对成品油的垄断和控制,曾经造成广东地区大面积油荒。运油的油罐车一次能最多装满12t密度为0.8×103kg /m3的90#汽油。90#汽油的价格为4元/升。(1升=10-3 m3) 求:1)运油车的油罐容积是多少m3? 2)油站外竖立“每车限装100元”的标志牌,则每车一次所装的汽油质量为多少kg? 3、小军体重500N,他的家距离学校2400 m,他骑自行车在水平路面上以4m/s 求:1)行驶过程中,车对地面的压强是多大? 2)小军骑自行车上学一程至少要做多少功? 4、一个容积为5×10-4m3的玻璃瓶放在水平地面上,里面盛有0.3kg的水,把小鹅卵石块,逐个投入瓶内。当总共投了0.5kg的石块后,水面刚好升到瓶口。求:(1)水的体积; (2)石块的密度。 5、有一个容器最多能装3kg的水,求: (1)这个容器的容积是多少? (2)如果用这个容器来装密度是0.9×103kg/m3的植物油,最多可以装多少kg? 6、一个工人用如图11所示的滑轮组匀速提升重为2000N 的货物,绳端所用拉力为600N,绳子自由端被拉下4m.求:(取g=10N/kg) (1) 工人做的总功是多少?有用功是多少? (2) 滑轮组的机械效率多大? (3) 如果工人拉绳的速度是0.4m/s,则工人做功的总功率是多大?

工程力学综合练习题

《工程力学》综合练习题 1.试分别画出下列各物体系统中指定物体的受力图。 2.求图示静定刚架的支座反力。 3.画出下列简支梁的剪力图及弯矩图。 4.梁的尺寸、荷载及截面尺寸如图。试求梁中的最大剪应力。 5.试作出下图中杆AB (连同滑轮)、杆CD 及整体的受力图。 6.均质球重P 、半径为r ,放在墙与杆CB 之间,杆长为l ,其与墙的夹角为α, B 端用水平绳BA 拉住。不计杆重,求绳索的拉力。 7.图示三角形托架。已知:杆AC 是圆截面钢杆,MPa 170][=σ;杆BC 是正 方形截面木杆,容许压力MPa a 12][=σ;P=60KN 。试选择钢杆的直径d 和木 杆的截面边长a 。 8.直径50mm 的钢圆轴,其横截面上的扭矩MT =1.5kN ?m ,求横截面上的最大 剪应力。 9.试分别画出下列各物体系统中指定物体的受力图。 10. 求图示静定刚架的支座反力。 11. 圆截面轴心拉压杆的直径及荷载如图所示。由钢材制成,容许应力 [σ]=170MPa 。试校核该杆的强度。 12. 画出下列简支梁的剪力图及弯矩图。 13. 用数解法对下列单元体进行应力状态分析:求出主平面位置;并在单元 体图上表示出主应力和主平面。并画出应力图。 14. 试作出下图中重物、杆DE 、杆BC 、杆AC (连同滑轮)及整体的受力 图。 15. 圆柱O 重G=1000N 放在斜面上用撑架支承如图;不计架重,求铰链A 、 B 、 C 处反力。 16. 起重机装在三轮小车ABC 上,机身重G=100KN ,重力作用线在平面 LMNF 之内,至机身轴MN 的距离为0.5m ;已知AD=DB=1m ,CD=1.5m , CM=1M ;求当载重P=30KN ,起重机的平面LMN 平行于AB 时,车轮对轨 道的压力。 17. 简易起重设备的计算简图如图所示。已知斜杆AB 用两根不等边角钢 63×40×4组成。如钢的容许应力MPa 170][=σ,问这个起重设备在提起重量 为W=15KN 的重物时,斜杆AB 是否满足强度条件? 18. 圆轴的直径d=50mm ,转速为每分钟120转。若该轴横截面上的最大剪 应力等60Mpa ,问所传递的功率是多少千瓦? 19. 试作出下图外伸梁的剪力图和弯矩图。 20. 由木材制成的矩形截面悬臂梁,在梁的水平对称面内受到P1=1.6KN 的作用,在铅直对称面内受到P2=0.8KN 作用如图所示。已知:b=90mm ,h=180mm ,E=1.0×104MPa 。试求梁的横截面上的最大正应力及其作用点的位 置。 21. 试画出下列指定物体的受力图。 2m 2m 2m 5KN ?m 10KN A C B D

初中物理力学综合计算题(有答案)

初中物理力学综合计算 题(有答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

1、图31是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当以速度v 1匀速提起质量为m 1的建筑材料时,滑轮组的机械效率为η1,卷扬机拉力的功率为P 1;当以速度v 2匀速提起质量为m 2的建筑材料时,滑轮组的机械效率为η2,卷扬机拉力的功率为P 2。若η2-η1=5%,P 1: P 2=2:3,m 1=90kg ,动滑轮受到的重力G 动=100N 。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计,g=10N/kg 。求: (1)提起质量为m 1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F 1; (2)两次工作过程中,建筑材料上升的速度v 1与v 2之比。 2.在生产玻璃过程中,常用位于天车上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃,如图22甲所示。当卷扬机通过滑轮组提升质量为60kg 的玻璃并使玻璃以速度v 1匀速上升时,卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F 1,天车对卷扬机的支持力为N 1,拉力为F 1的功率为P ,滑轮组的机 械效率为η;当卷扬机通过滑轮组提升质量为80kg 的玻璃并使玻璃以速度v 2匀 速上升时,卷扬机对滑轮组绳端的拉力为 F 2,天车对卷扬机的支持力为N 2。已 知拉力F 1所做功随时间变化的图像如图22乙所示,卷扬机的质量为120 kg ,图31 卷扬机 240 W/J 480 720 960 0 2.0 卷扬机 A B C 玻璃 吸盘 天车

滑轮A 、B 的质量均为4kg ,3v 1=5v 2,η=75%,吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计,g 取10N/kg 。求: (1)P 的大小; (2)v 2的大小; (3)N 1与N 2的比值。 解:(1)由题中W -t 图像解得P =2s 960J = t W =480W …………………(2分) (2)根据η = %75W 480N 600111=?== = v P gv m P P W W 有总 有………………………(1分) 解得:v 1 =0.6m/s 已知:3v 1=5v 2 解得:v 2=0.36m/s ……………………………………………………………(1分) (3)设动滑轮C 所受重力为G 0,卷扬机提升60kg 玻璃时,滑轮组的机械效率为η=75% 所以有 η =%753B 011=++= g m G g m g m W W 总 有,代入数据解得G 0=80 N ………(1 分) 第一次提升60kg 玻璃的过程中,玻璃、动滑轮C 受力分析如答图5(1)所示,动滑轮B 受力分析如答图5(2)所示,卷扬机受力分析如答图5(3)所示。

工程力学习题题目练习

《工程力学》试题库 一、填空题 1、平面汇交力系简化结果是一合力。 2、刚体受不平行但共面的三个力作用而平衡时,这三个力的作用线必定汇交或汇交于一点。 3、只要保持力偶矩的大小和力偶的转向不变,可以同时改变构成力偶的力的大小和力偶臂 的长短。 4、杆件横截面上内力分量有轴力、剪力、扭矩和弯矩四种。 5、如图所示为低碳钢的应力—应变图,其中P σ称为比例极限,s σ称为屈服极限,b σ称为强度极限。 6、已知一根梁的弯矩方程为232)(2++-=x x x M ,则梁的剪应力方程为=)(x Q -4x+3。 7、如图所示一矩形截面,若z 轴平行与底边,则该截面对z 轴的惯性矩=z I bh a h bh I Z 2 3212??? ??++=_。 8、梁的小变形中,挠度y 和转角θ的关系是_θ='y 。 9、平面汇交力系平衡条件是合力等于零。 10、空间一般力系有6个独立的平衡方程。 11、平面内的两个力偶等效条件是两力偶矩相等,转向相同。 12、杆件横截面上内力分量有轴力、剪力、扭矩和弯矩四种。 13、平面力偶系平衡条件是合力偶矩等于零。 14、平面平行力系有2个独立的平衡方程。 15、平面共点力系平衡的解析条件是0=∑x F 0=∑y F 。 16、在轴向拉伸或轴向压缩直杆中,轴力必定通过杆件横截面的形心。 17、力偶的三要素是:力偶的作用面、力偶臂、力偶矩。 18、作用力与反作用力大小相等,方向相反,且作用在不同物体。 19、刚体上两力系等效的条件是:力系的主失和对同一点的主矩分别相等。 20、若将载荷卸除后,试件的变形可全部消失,试件恢复到原有的形状和尺寸,则这种变

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F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,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F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2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F 1的大小; (2)机械效率η1; (3) 功率P 2。 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0.01m 3 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G A ︰G B =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F 1,对地面的压力为N 1;第二次提升质量为240kg 的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F 2,对地面的压力为N 2。已知N 1与 图1

初中物理力学综合计算题-(有答案)

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1、图 31 是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当
以速度 v1 匀速提起质量为 m1 的建筑材料时,滑轮组的机械效率为 η1,
卷扬机拉力的功率为 P1;当以速度 v2 匀速提起质量为 m2 的建筑材
料时,滑轮组的机械效率为 η2,卷扬机拉力的功率为 P2。若 η2-η1=5%,
P1: P2=2:3,m1=90kg,动滑轮受到的重力 G 动=100N。滑轮与轴的摩
擦、细绳受到的重力忽略不计,g=10N/kg。求:
(1)提起质量为 m1 的建筑材料时卷扬机对绳的拉力 F1;
(2)两次工作过程中,建筑材料上升的速度 v1 与 v2 之比。
卷扬机
建筑材料
图 31
2.在生产玻璃过程中,常用位于天车上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑
轮组和真空吸盘提升玻璃,如图 22 甲所示。当卷扬机通过滑轮组提升质量为 60kg 的玻璃并
使玻璃以速度 v1 匀速上升时,卷扬机对滑轮组绳端的拉力为 F1,天车对卷扬机的支持力为
N1,拉力为 F1 的功率为 P,滑轮组的机械效率为 η;当卷扬机通过滑轮组提升质量为 80kg
的玻璃并使玻璃以速度 v2 匀速上升时,卷扬机对滑轮组绳端的拉力为 F2,天车对卷扬机的
支持力为 N2。已知拉力 F1 所做功随时间变化的图像如图 22 乙所示,卷扬机的质量为 120 kg,
滑轮 A、B 的质量均为 4kg,3v1=5v2,η=75%,吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略
不计,g 取 10N/kg。求: (1)P 的大小; (2)v2 的大小;
卷扬机 天车
W/J 960
(3)N1 与 N2 的比值。
A
720
解:(1)由题中 W-t 图像解得B P= W 960J =480W ………480…………(2 分) t 2s
240
(2)根据 η= W有 W总
P有 P
m1gCv1 吸盘P
600N v1 75% ………………………(1 分)
480W玻璃
0
0.5 1.0 1.5 2.0
t/s
解得:v1 =0.6m/s
甲 图 22

已知:3v1=5v2
解得:v2=0.36m/s……………………………………………………………(1 分) (3)设动滑轮 C 所受重力为 G0,卷扬机提升 60kg 玻璃时,滑轮组的机械效率为 η=75%
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工程力学复习题

1. 作用有汇交于一点,互不平行三力的刚体 可能 处于平衡状态。 2. 二力平衡原理适用于 刚体 。 3. 作用力与反作用力原理适用于 刚体和变形体 。 4. 重P 的均质圆柱放在V 型槽里,考虑摩擦柱上作用 一力偶M ,圆柱处于极限平衡状态。此时接触点处的法向约束力F NA 与F NB 的关系为F NA > F NB 。 5. 如图示,重量G=10N 的物块放在倾角为α=30°的斜面上,物 块与斜面间的静摩擦因数f =0.6,则物块处于 静止 状态。 6. 如图所示,边长a=20cm 的正方形匀质薄板挖去边长b=10cm 的 正方形,y 轴是薄板对称轴,则其重心的y 坐标等于y C = 112 3cm 7. 边长为a 2的正方形薄板,截去四分之一后悬挂在A 点, 今若使BC 边保持水平,则点A 距右端的距离x = 5a /6 。 8. 如图所示,边长为a 的正方体的棱边AB 和CD 上作用着大小均为F 的两个方向相反的力,则二力对x 、y 、z 三轴之矩大小为m x (F )= Fa ,m y (F )= 0 ,m z (F )= 0 9. 由①和②两杆组成的支架,从材料性能和经济性两方面考虑, 现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择,合理的选择是 ① 杆 为低碳钢, ② 杆为铸铁

10. 图示阶梯形杆,AB 段为钢,BD 段为铝, 在外力F 作用下三段轴力 一样 大 11. 以下关于图示AC 杆的结论中,BC 段 没有 变形, 有 位移。 12. 如图所示,拉杆的材料为钢,在拉杆与木材之间放一金属垫圈,该垫圈的作用是增加 挤压 面积。 13. 在连接件中,剪切面与外力方向 平行 ,剪切面与挤压面与外力方向 垂直 。 14. 直径相同、材料不同的两根等长实心轴,在相同外力偶矩作用下,最大切应力 相同 ,扭转角 不同 。 15. 一铆钉受力如下图所示,铆钉直径为d , 钢板厚度均为t ,其剪切面面积为2 4 1d π, 剪力大小为 P 。 16. 长度相同、横截面积相同、材料和所受转矩均相同的两根轴,一根为实心轴,一根为空心轴,实?和空?分别表示实心轴和空心轴的扭转角,则实? > 空?。 17. 某矩形截面梁在铅垂平面内发生平面弯曲,若其高度h 不变,宽度由原来的b 减为0.5b ,当该梁受力情况不变时,其最大弯曲正应力变为原来的 2 倍。 18. 图示悬臂梁,截面C 和截面B 不同的是 挠度 19. 如图所示,质量为m 、长度为Z 的均质细直杆OA , 一端与地面光滑铰接,另一端用绳AB 维持在水平平衡 位置。若将绳AB 突然剪断,则该瞬时,杆OA 的角速度 ω = 0和角加速度α ≠ 0。 20. 已知点的运动方程为x=2t 3+4,y=3t 3-3,则其轨迹方程为 3x -2y -18 =0 。

初中物理力学压轴题练习

1、科技小组制造了一个装置,如图为原理示意图,MN 为水平轨道,轨道上套着滑套H 。固定在底座D 上的电动机乙通过定滑轮能使H 沿轨道向左滑动。已知底座放置在水平地面上,底面积为100cm 2,电动机乙和底座共重50N 。固定在地面上的电动机甲通过滑轮组,以0.2m /s 的速度匀速提升物体A 时,电动机作用在甲绳端的拉力为F 1,滑轮组的机械效率为η1。匀速提升物体B 时,电动机甲作用在绳端的拉力为F 2,且21F F =3 2已知物体A 、B 的体积相 同,密度之比ρA :ρB =7:12。(不计绳重及轮与轴间的摩擦,g 取10N /kg )求 (1)提拉物体A 时的机械效率; (2)若物体A 重14N ,电动机甲匀速提升物体A ,3s 时间内所做的功; (3)当物体B 悬在空中,滑套H 以0.1m /s 的速度匀速向左运动时,电动机乙绳端拉力T 的功率是1W ,底座D 对地面的压强。 2、如图所示是某同学用滑轮组提升水中物体A 的示意图。物体A 所受重力G A 为800N ,当物体A 完全在水面下被匀速提升的过程中所受浮力F 浮为100N ,该同学对绳子竖直向下的拉力 为F 1,水平地面对该同学的支持力为N 1,滑轮组的机械效率为η1。当物体A 有一半的体积露出水面时,该同学对绳子竖直向下的拉力为F 2,水平地面对他的支持力为N 2。该同学所受重力G 人为600N ,N 1:N 2=7:6。(不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,g 取10N /kg )求: (1)物体A 的密度ρA ; (2)动滑轮所受的重力; (3)物体完全在水中匀速上升过程中滑轮组的机械效率η1。(结果保留整数)

初中物理力学计算题

初中物理力学计算题

1、在高速公路上,一些司机为了降低营运成本,肆意超载,带来极大的危害.按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内.有一辆自重2000kg的6轮汽车,已知该车在某次实际营运中装货10t,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2.求: (1)这辆汽车对路面的压强是多少?是否超过行业标准? (2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆汽车最多装多少吨货?(设车轮与地面的接触面积不变)(计算中g取10N/kg)

2、(6分)如图l4所示,小明在跑步机 上锻炼身体.设他在跑步机上以5m/s 的速度匀速跑动30min,跑动的总动力 为40N.求: (1)他在这段时间内相当于跑了多少路程? (2)他在这段时间内做了多少功? (3)他做功的功率是多少? 3、(7分)磁悬浮列车是一种新型交通 工具,如图15所示.列车受到磁力作 用而浮起,使列车与轨道间的摩擦力减 小到零.上海磁悬浮列车线路长是

30km,单向运行时间440s. (1)求列车单向运行的平均速度是多少? (2)假设一节车厢总质量是20t,磁悬浮列车行驶时,强大的磁力使车厢匀速上升10mm, 图15 求上升过程中磁力对该车厢做的功是多少?(g 取10N/kg) 4、(6分)如图20所示是中国女子冰壶队参加2010年冬奥会时的一个情景。冰壶由花岗岩凿磨而成,质量约为19Kg,与冰道接触的底面积约为0.02m2,冰壶的体积约为8X10-3m3。(g 取10N/Kg) 求:(1)冰壶的密度 (2)冰壶对水平冰道的压强。

5、(6分)用如图18所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m,所用拉力是250N。在这个过程中,求: (1)有用功是多少? (2)拉力的功率是多少? (3)滑轮组机械效率是多少?

工程力学计算题汇总

《工程力学及机械设计基础》 计算题练习 第四章:1.解析法求平面汇交力系的合力(大小)2.单个物体的平衡问题 1.试计算题1图所示悬臂梁支座A 处的约束力。 2.题2图所示系统受力F 作用,斜面的倾角θ=30°,试判断A 处约束力的方向,并计算A 、B 处约束力的大小。 3.外伸梁AC 如题7图所示,试求支座A 、B 处的约束力。 4.外伸梁如题3图所示,试求支座A 和B 的约束力。 题1图 题2图 题3图

题4图 5.平面刚架ABC 如题8 图所示,若不计刚架自重,试求支座A 处的约束力。 6.悬臂梁AB 如题10图所示,试求支座A 处的约束力。 7.外伸梁如题13图所示,试计算A 、B 支座处的约束力。 题5图 题6图

第五章:物体系统的平衡问题(共2各图形) 8.试求题16图所示多跨静定梁A 、C 支座处的约束力。 题8图 9.多跨静定梁如题17图所示,试求A 、C 支座处的约束力。 10.试求题18图所示多跨静定梁A 、C 支座处的约束力。 题9图 题7图

11.组合梁如题20图所示,试求支座A 、C 处的约束力。 12.组合梁如题9图所示,试求支座A 、B 、C 处的约束力。 13.多跨静定梁如题21图所示,试求A 、B 、C 支座处的约束力。 题10图 题11图 题12图

第八、九章:1.画轴力图;2.拉压杆横截面上的应力计算;3.铆钉挤压、剪切强度计算 14.阶梯形杆ABC 受力如题所示,已知力F =10 kN ,l 1=l 2=400mm ,AB 段的横截面面积A 1=100mm 2,BC 段的横截面面积A 2=50mm 2。 (1)画杆的轴力图; (2)计算杆横截面上的应力; 15.如图两块厚度为 10 mm 的钢板,用两个直径为 17 mm 的铆钉搭接在一起,钢板受拉力 P = 60 kN ,已知铆钉和钢板的许用剪应力[τ] = 140 MPa ,许用挤压应力[bs ] = 280 MPa ,假定每个铆钉受力相等,试校核铆钉的强度。 题13图

全国中考物理力学压轴题

一、计算题(共495分,每小题15分) 1.在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体.弹簧测力计的下端挂着一个底面积为40cm2、高为8cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时.弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示.(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=10N/kg) 求:(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少? (2)圆筒内所装液体的密度是多少? (3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时.圆筒对桌面的压强是多少?

2.某商厦每层楼高3m,小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内,闭合开关,仅用25s的时间,便将货物运到六楼,小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣,他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及式作电路如图所示,电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的,电动机线圈电阻为Ω,电梯厢(含动滑轮)的质量140kg,提升上述货物时电流表的示数为20A,不计钢丝绳的重力和一切摩擦,请解答下列问题(g取10N/kg): (1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大? (2)电梯工作时消耗的总电能是多少? (3)电动机工作时的效率多大?

3.我市海洋打捞队的一打捞装置可简化为如图所示的系统.在某次打捞过程中,该装置从100m深的海底将一物体竖直向上提起至离海面10m高处.该过程可视为水中和空中两个速度大小不同的匀速过程.忽略物体刚要离开水面到刚好完全离开水面过程及速度大小的变化过程.经过A处时物体受到的拉力为4×104N,经过B处时物体受到的拉力6×104N.已知 g=10N/kg,海水的密度1.0×103kg/m3,不计水和空气的阻力,请计算: (1)物体在A处受到的浮力和物体的体积; (2)若用于提升工作的柴油机的输出功率恒为69kW,整个提升过程用时80s,求该打捞装置的机械效率.

2017北京中考物理力学计算题汇编

41.如图23所示,工人小李用55N 的力把重为100N 的小泥桶从地面匀速拉到4m 高处, 用时4s 。 求:(1)小李做功的功率P ; (2)动滑轮的机械效率η。(计算结果保留百分数后一位小数) 45.如图37所示,是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机,提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成,用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处.如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg ,一次提升建筑材料360kg ,提升高度为lOm ,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力,(g 取1ON /kg )求: (1)钢丝绳的拉力; (2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率。 46.一名质量为70kg 的工人,用如图38所示的装置提升一堆砖,已 知托板重200N,每块砖重100N ,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和 钢丝绳子所受的重力。当工人提升10块砖时,此装置的机械效率 为80%,(g 取1ON /kg )求: (1)动滑轮重力; (2)利用此装置提升砖块的最高机械效率。 图 23

44.如图 29 所示,建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处,已知建筑材料的质量 m=80kg,卷扬机向下拉绳子的力 F=500N,建筑材料上升的速度是 1m/s,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g 取10N / kg。 求: (1)动滑轮所受的重力 G 动; (2)滑轮组的机械效率η; (3)卷扬机向下拉力 F 的功率。 44.用图31所示的装置提升重为800N的物体,加在绳自由端的拉力大小为500N时恰好可以使物体以0.1m/s的速度匀速上升,若不计绳重和轮与轴间的摩擦。 求:(1)滑轮组的机械效率; (2)拉力的功率。 42.小坤家新买的房子在12m高的楼上,小坤设计了如图32所示的滑轮组来帮工人提升装修材料。工人站在地面上用60s时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上,所用的拉力是625N。求此过程中:(g取10N/kg) (1)工人提升水泥的功率; (2)滑轮组的机械效率。 图31 F G 图32

工程力学(上)计算题汇总

工程力学(上)计算题汇总 1 已知图示梁的载荷q ,尺寸a 。求A 、B 、C 处的约束反力。 2 如图所示,已知 m l 4=, kN P 20=, m kN q /10=, 求支座A 和D 处反力。 3 在图示的结构中,各构件的自重略去不计,在构件AC 上作用一力偶矩为M 的力偶,各尺寸如图所示。求支座A 、B 和D 处的约束反力。

4 在简易吊车中,BC 为钢杆,AB 为木杆。木杆的横截面面积A 1=100cm 2,许用应力[σ]1=7MPa ,钢杆BC 的横截面面积A 2=6cm 2,许用应力[σ]2=160MPa 。试求许可吊重F 。 5 结构如图,在结点A 上作用P 力。已知AC AB ,杆的材料和截面尺寸相同,且有2200mm A =,MPa 160][=σ。确定许可载荷P 值。 6阶梯形圆轴直径分别为d 1=40mm ,d 2=70mm ,轴上装有3个皮带轮,如图所示。已知M e3=1432N·m ,M e1=621N·m ,轴作匀速转动。材料的剪切许用应力[τ]=60MPa ,G=80GPa ,许用扭转角[?']=20/m 。试校核轴的强度和刚度。 B F

7 某机器的传动轴如图所示,已知直径d =40mm ,轴材料的剪切弹性 模量为G =80GPa ,m 1=300N·m ,m 2=100N·m ,m 3=600N·m ,m 4=200N·m , 且知[]τ=60MPa ,[]m /1o =θ,试求:(1).画扭矩图; (2).校核该轴的强度;(3).校核该轴的刚度。 8 已知图示梁的载荷q 、M 和尺寸a 。(1)、列出梁的剪力方程和弯矩方程;(2)、作剪力和弯矩图。 9 图示悬臂梁AB 为矩形截面的木质梁,已知宽度为b =100mm ,高度为h =200mm ,[]MPa 20=σ,试校核梁的强度。

【精品】中考物理力学压轴题(滑轮组的计算)

主题20 滑轮组的计算 中考真题 (2011年成都市) 为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处,小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置.当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示. 若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向,求: (1)在2~3 s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η. (2)在1~2 s内,拉力F做的功W. (3)在0~1 s内,重物对地面的压强p. 拓展延伸 1.随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们的住房条件也得到了很大的改善.小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600 N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30 N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦). (1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的 最大承受力? (2)小明爸爸观察该装置后,想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确. (3)求两种方案的机械效率之比?

(4)综合分析评估两个方案,你认为哪个方案更好一些?说明理由. 2.一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示.若车重为8×104 N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,问: (1)司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中 拉出? (2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.1m/s,则司机做功的功率是多少? 3.如图所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方 向匀速移动,在40 s内移动了8m,拉力F做的功为1 280 J. (1)求拉力F的大小和功率; (2)若滑轮组的机械效率为95%,求动滑轮的重力(不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦). 精要评点 本主题以滑轮组为纽带,重在考查学生利用相关知识进行计算的能力,滑轮组的呈现方式富有变化.既有竖直方向的,又有水平方向的,还有竖直方向与水平方向结合的;既有一定一动的.也有一定二动的,还有二定一动的;既有明确给出已知条件的,又有将已知条件隐含在函数图像上的,通过上述的处理,能有效地考查学生灵活应用物理知识解决实际问题的综合能力,涉及本套试题的知识点及其相关计算公式有:滑轮组绳子自由端的拉力F=(G物+G动)/n……①,绳子自由端移动的距离与物体移动距离的关系S=nh…… ②,机械效率的计算公式η=W有用/W总……③,η=G/nF……④,η=G/(G+G动)…… ⑤,重力G=mg……⑥,功率P=W/t……⑦,P=Fv……⑧.

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中考力学压轴题常见类型 唐跃月 在中考试题中,力学压轴题是一道把关题,题目的知识面广、综合性强、灵活性大。它不仅考查学生对概念、知识点的掌握,而且考查学生如何把相关知识联系起来,灵活地进行分析和解决问题的能力。通过对近几年力学压轴题的探究,现将常见考试类型分类分析和归纳如下。 一、浮力、密度、压强的综合 例1. 如图1所示,金属块挂在弹簧秤钩上,弹簧秤示数为54N;当金属块有2/5的体积浸入圆柱形容器的水中时,示数为46N。已知圆柱形容器的底面积为200cm2(g取10N/kg)求:(1)金属块的密度;(2)若金属块全部浸入水中(水未溢出),与图示情况相比,容器底部受到水的压强增加了多少帕? 图1 解析:(1)金属块的质量: m G g N N k g k g === 5 4 1 54 / ., 金属块有2/5体积浸入水中所受浮力: F G G N N N 浮 = - =-= '5 44 68 。 金属块的体积: V F g 金 浮 水 ρ = 2 5 = 8 2 5 101010 33 N k g m N k g ××× .// =- 21 033 ×m 。 金属块的密度 ρ × 金 金 == - m V k g m 54 21033 . = 2 71 33 ./ × k g m 。 (2)金属块浸没在水中,排开水的体积V V 排物 =,水面上升?h,V hS 物 =?。 所以水面升高高度: ?h V S m m m === - - 金 底 × × 210 20010 01 33 42 ., 底部增加的压强:

??p g h =ρ水 =10 10100133 .//.×××kg m N kg m =1000Pa 。 说明:此题可用“逆思顺解”的方法来解。要求金属块的密度,就应先分别求出金属块的质量和体积,金属块的质量由m G g =来求,因V V 排金=2 5 ,只要求出V 排便可求得V 金 ,而V 排可根据V F g 排浮水ρ= 求出,而F F G G 浮浮可以根据=-'来求出。 用同样的方法来求?p ,然后按上述解析的过程进行求解。 二、杠杆、压强、密度的综合 例2. 长方形金属块M 静置于水平地面上时,给地面的压强6.4×104Pa ,轻质杠杆的支点为O ,AB :OB =8:5,在杠杆的A 端用轻绳将金属块吊起,若杠杆的B 端悬挂质量为2.88kg 物体时,杠杆此时在水平位置平衡,且金属块M 给地面压强为零,若金属块的高度h=0.8m ,求金属块的密度和体积。(g=10N/kg ) 图2 解析:由杠杆的平衡条件 F O A F O B A B ··=得 M m O B O A k g k g ===××2885 3 48.., 当物体放在水平地面上时p M g S =得 S M g p m ==48106410 4 2 ..×× =-751042 .×m , 金属块的体积 V S h m m ==-75100842 ..×× =-61043 ×m , 金属块的密度为 ρ××== =-M V k g m k g m 4861081043 33 ./。 说明:此题可用“把条件和要求的量有机地联系起来进行分析”的方法求解。根据条 件“轻质杠杆的支点…给地面压强为零”。利用杠杆的平衡条件F O A F O B A B ··=求出金属块的质量M ,根据条件“长方形金属块M 静置于水平地面上时,给地面的压强 64104 .×P a ”,结合求出的M 值,再由固体的压强公式p F S M g S ==求出底面积S ,又

中考力学综合计算题压轴题(配详细答案)

《北京中考物理力学压轴题练习》 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。 图24

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 F 1=400N 1分 F 2=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=?='=

。 -可编辑修改- 2.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F D 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 p 1;当他 用力F 1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p 2。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F 2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 = 2 3 m ,O 点到栏杆下边缘的距离OE =0.5m ,p 1∶p 2=2∶1,栏杆与配重的总重G 杆=2403N 。 求:(1)F D (2)G 人 (3)F 2的最小值,此时F 2的方向。(计算和结果可带根号)(6分) 图22

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