专项综合训练（四）力学综合
1）如图1所示，张伟利用平行于斜面F=200N的推力，在5秒内将质量为30kg的物体匀速推到1m高的平台上。 斜面长度s=2m。 （g取10N/kg）则（）
图1
A.推力功率40W
B、斜面机械效率75%
C.推力所做的总功为300J
D、斜面对物体的摩擦力为100N
答案B
总功：W总计=Fs=200N×2m=400J； 推力功率：P==80W，故A、C错误； 有用功：W有用=Gh=mgh=30kg×10N/kg×1m=300J，斜面机械效率：η==75%，故B正确； 附加功W=W总计-W有用=400J-300J=100J，摩擦力f==50N，所以D是错误的。
2、如图2所示，斜面长6m，高3m。 沿斜面向上施加100N的拉力F，使物体在5s内沿斜面移动2m。 下列说法正确的是（）
图2
A、滑轮组机械效率40%
B、物体重300N
C、拉力F所做的功为600J
D、拉力F的功率为40W
答案C 物体沿斜面移动2m。 根据滑轮组的特点，绳索自由端沿斜面移动6m。 拉力F所做的总功W=Fs=100N×6m=600J。 C正确； 拉力的功率FP==120W，D错误； 根据题中给出的条件无法计算出物体的重力，因此无法计算出有用功的量，也无法计算出滑轮组的机械效率，所以A、B都是错误的。
3、为了将放置在水平地面上的重100N的物体提升到一定高度，设置如图3所示的滑轮组装置。 当用如图4A所示的随时间变化的垂直向下拉力F拉动绳子时，物体的速度v与物体上升的高度h随时间的关系分别如图4B和C所示。 （不包括绳索的重量和轴与轮之间的摩擦力）下列计算结果正确的是（）
图3
图4
A、0~1s内地面对物体的支撑力为10N
B、1~2s内，拉力F所做的功为187.5J
C、2~3s内斜面放置的滑轮组的机械效率，拉力F的功率为100W
D. 2~3s内，滑轮组机械效率为62.5%
答案B
从图像信息来看，2~3s内，当物体匀速提升时，拉力F3为40N，则动滑轮的重力G=3F3-G=3×40N-100N=20N； 0~1s内，滑轮组对物体的向上拉力F Pull = 3F1-G move = 3×30N-20N=70N，则此时地面对物体的支撑力为100N-70N= 30N，故A错误； 1~2s内，拉力所做的功W=F2s=50N×3×1.25m=187.5J，故B正确； 2~3s内，拉力的功率P=F3v=40N×3×2.5m/s=300W，滑轮组的机械效率η===≈83.3%，故C、D误差。
4、（2016年河南模拟）跳绳是一种简单易行的锻炼方式。 如图5所示，小明跳绳时重心移动的高度h随时间t变化。 从图中可以看出，他的重心移动的最大高度为厘米。 如果学生的体重为50kg，那么他一跳克服重力做的功为J，1分钟克服重力做的功为W。（g取10N/kg）
图5
答复 63075
通过分析，从图像中可以看出，小明的重心最大高度为h=6cm=0.06m； 其重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N，一跳克服重力做功：W=Gh=500N×0.06m=30J； 从图像分析可以看出，跳一跳的时间为0.4s，所以小明在1分钟内跳了150次。 1分钟完成的总功为：W总计=W×150=30J×150=4500J。 1分钟对抗重力所做的功功率：P===75W。
5、（2016年重庆中考试卷B）采用图6所示的滑轮组（不含绳重和摩擦力），工师傅用40N的拉力将质量为5kg的空吊篮A提起，底部区域匀速至二楼平台。 该滑轮组的机械效率为％； 如果在二楼平台上固定的吊篮内安装一块1020N的砖，则绳索B和C所能承受的最大拉力分别为1000N和600N。 当质量为50kg的工人拉动绳索C时，二楼平台吊篮的最小压力为Pa。
图6
答案62.5625
分析题图动滑轮上有2根绳子，η====62.5%
人对C绳的最大拉力为FC=G人=500N，G运动=2F-G篮=2×40N-50N=30N，则G总=G砖+G篮+G运动=1020N+50N +30N =1100N
那么吊篮对平台的压力F压力=G总-2FC=1100N-2×500N=100N
压力p===625Pa
6、长沙地铁2号线施工现场，一台“塔吊”正准备吊起一个底面积为0.8平方米、质量为的圆柱形重物； 如图7所示，A为塔式起重机的配重，OB为塔式起重机的起重臂，C为可在臂架上移动的承载小车。 装载小车下方悬挂滑轮组，OB=25m。 当小车位于B点时，能安全举起重物的最大质量为。 此时承载小车位于距O点10m处的起重臂上，准备起吊圆柱形重物（不包括吊钩、滑轮组和钢丝绳的重量和摩擦力。g=10N/kg）。 问：
图7
(1) 举升前，重物对地面施加的压力是多少？
（2）起升后，重物匀速上升时，小车下方各段钢丝绳的拉力为多少？
(3) 如果将重物匀速提升20m，则拉力做多少功？
（4）“塔吊”将重物吊离吊点20m后，承载小车最多能向B点方向移动多少米，才能保证安全作业？
答(1)3.0×104Pa(2)6×103N(3)4.8×105J
(4)2.5m
分析（1）重物对地面的压力：
p=====3.0×104Pa
(2)每段钢丝绳拉力：F===6×103N
(3) 拉力所做的功：W=Fs=6×103N×4×20m=4.8×105J
或W=Gh=×20m=4.8×105J
(4)×25m=Lx×
长x=12.5m
ΔL=12.5m-10m=2.5m
7.（2015年陕西中考）如图8A所示，工人们沿着斜坡将一箱货物从底部拉入车厢。 货物移动的距离s与时间t的关系如图B所示。在此期间，工人沿斜面匀速拉动箱体货物时的拉力为594N。 这个斜坡的长度是5m，高度是1m，这箱货物的重量是1500N。
第一的
第二
图8
(1) 0~5s内，这箱货物处于状态，工人所做的功为J。
（2）5到30秒内，这箱货物的速度是多少？ 拉力的力量有多大？
(3) 该斜坡的机械效率是多少？
答案 (1) 还是 0
(2)0.2m/s118.8W
(3)50.5%
分析（1）从图B可以看出，0~5s内，货物的移动距离为0，处于静止状态。 根据W=F·s，可知工人对货物所做的功为0。
(2) 5到30秒内，这箱货物的移动速度
v===0.2m/s
拉力所做的功
W=Fs=594N×5m=2970J
拉力的力量
功率===118.8W
(3) 对这箱货物所做的有用工作
W有用=Gh=1500N×1m=1500J
拉力所做的功就是总功，W总计=W=2970J
坡口机械效率
η==≈50.5%
8、（2016年山东烟台中考）课外科技组学生对自动冲水装置进行研究（如图9）。 该装置主要由水箱、浮子B、盖板C和绕O点自由转动的硬杆OB组成。AC是连接硬杆与盖板的绳子。 随着水位的上升，盖C上的压力和浮子B上的浮力逐渐增大。 当浮子B刚刚没入水中时，硬杆OB处于水平状态，盖C恰好打开，水箱内的水通过排水管排出。 根据现场测量，浮球B的体积为1×10-3m3，盖子的横截面积为6×10-3m2，O点到浮球中心的距离为3倍O点到A点的距离，忽略硬杆、盖板、浮球的重力以及盖板的厚度，求：（g=10N/kg）
图9
(1)水箱可注入的最大水深；
(2) 在上面的计算中，您忽略了硬杆、盖板和浮球的重力。 如果考虑它们的重力，您认为设计时应采取哪些措施才能保证自动冲水装置正常工作？ （写下方法）可以采取的措施）
答案（1）0.5m （2）适当增大浮子的体积（其他说法也正确）
分析 (1) 当水箱内的水到达最深处时，浮子B刚好被淹没。 由阿基米德原理可知
F浮力=ρ水gV流量=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
从杠杆平衡条件可以看出，F·OA=F float·OB
F=F浮点=×10N=30N
水对盖板的压力为p====5×103Pa
根据液体压力公式p=ρgh，水箱内水的最大深度为
高===0.5m
(2)考虑硬杆、盖板和浮球的重力时，绳索对盖板的拉力较小。 要打开盖板，应加大绳索的拉力。 可以适当增大浮球的体积，以增加浮力。 尺寸（或使杠杆的OB段比OA段长等）。
9.（2016年山东省泰安市中考）如图10A所示是利用汽车打捞水库重物的示意图。 小车通过定滑轮在水下拉动质量均匀的方形重物。 整个打捞过程中，汽车匀速行驶。 速度v=0.1m/s向右移动。 图B是这个过程中小车的拉力F和时间t的变化示意图。 假设t=0时小车开始举起重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦力斜面放置的滑轮组的机械效率，取g为10N/kg。 求：
图10
(1)水库水深；
(2)重物的密度；
(3)整个打捞过程中汽车的最小功率。
五年中考三年模拟·初中物理·人民教育版·八年级第2册—专项综合练习
答(1)4m(2)4.5×103kg/m3(3)3.5×103W
分析 (1) 从图中可以看出，水库水深
h=vt1=0.1m/s×40s=4m
(2) 从图像中可以看出，方形重物的重力为G=4.5×104N
正方形重物的边长为l=vt2=0.1m/s×10s=1m
由公式G=mg，V=l3
得：ρ===4.5×103kg/m3
(3)当重物从水中出来时，拉力最小，这个过程的力量也最小。
F浮力=ρ水gV 流量=ρ水gV=1.0×104N
F=GF浮子=3.5×104N
P=Fv=3.5×103W
10、（2015年湖北孝感中考）如图11所示，是小车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。 已知井深为12m，物体重量G=6×103N，小车重量G=3×104N，小车匀速拉动绳索时的拉力F F=2.2×103N，则汽车所受到的阻力为汽车重量的0.1倍。 求：
图11
（1）将物体从井底拉到井顶的过程中，小车绳索的拉力对滑轮组作了多少功？
(2) 滑轮组的机械效率是多少？ （四舍五入到小数点后一位）
（3）如果小车的速度为3m/s，将物体从井底拉到井顶需要多长时间？
(4)汽车的牵引力是多少？ 牵引力的功率有多大？
答案(1)7.92×104J(2)90.9%(3)12s
(4)5.2×103N1.56×104W
分析（1）从图观察可知，物体的重量由三段绳子承受，绳子末端移动的距离为s=3h=3×12m=36m，所做的功轿厢对滑轮上绳索的拉力为W=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J； (2)滑轮组机械效率η===≈90.9%； (3)将物体从井底拉至井口所需时间t物体=t车===12s； (4) 车时牵引力F拉=F’+f=F+0.1G车=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N，则牵引力P的功率=F拉v车= 5.2 × 103N × 3m/s = 1.56 × 104W。
11.（2014年山东青岛中考）小宇所经历的重力为640N。 当他站在水平地面上时，地面压力为1.6×104Pa。
(1)他使用图12A所示的滑轮组以恒定的速度提升物体A。 滑轮组的机械效率为90%（不包括绳重和摩擦力）。 此时，他对水平地面施加的压力为6×103Pa。 那么物体A的重力GA=？
(2)如图B所示，如果他用这套滑轮组将一个边长为0.3m的立方体B从水下慢慢提起（不计算水的阻力、绳子的重量和摩擦力），当物体B下表面受到水的压力为2×103Pa时，小雨对水平地面的压力就是物体A匀速提升时对水平地面的压力。 那么物体B的密度ρB=？
图12
答(1)1080N(2)6×103kg/m3
分析（1）S====4×10-2m2
F压力'=p'S=6×103Pa×4×10-2m2=240N=FN'
F拉=G人-FN'=640N-240N=400N
GA=nηF=3×90%×400N=1080N
(2)h向下===0.2m
V行=SBh下=(0.3m)2×0.2m=1.8×10-2m3
F浮力=ρ水gV流量=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.8×10-2m3=180N
F压力″=p″S=p'S=×6×103Pa×4×10-2m2=120N=FN″
F拉'=G人-FN″=640N-120N=520N
G动=nF拉-GA=3×400N-1080N=120N
GB=nF拉'+F浮动-G动=3×520N+180N-120N=1620N
五年中考三年模拟·初中物理·人民教育版·八年级第2册—专项综合练习
毫巴===162公斤
ρB===6×103kg/m3