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初中物理2021考前突擊練習(xí)02：力學(xué)壓軸題

更新時間：2021-04-15 瀏覽次數(shù)：220 類型：三輪沖刺

一、計算題

1. (2021·崇川模擬) 如圖所示，是利用器械提升重物的示意圖。當(dāng)某人自由站在水平地面上時，他對地面的壓強p₀＝2×10⁴Pa；當(dāng)滑輪下未掛重物時，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置平衡時，他對地面的壓強p₁＝2.375×10⁴Pa；當(dāng)滑輪下加掛重物G后，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置平衡時，他對地面的壓強p₂＝5.75×10⁴Pa。假設(shè)這個人用的力和繩端B用的力始終沿豎直方向，加掛重物前后他對杠桿A端施加的舉力分別為F₁、F₂ ，已知F₂＝1500N：（杠桿、繩重和機械間摩擦忽略不計，g取10N/kg）求：
1. （1）人與地面接觸面積S的大??？
2. （2）當(dāng)重物G被勻速提升過程中，滑輪組的機械效率η？
3. （3）已知重物G的密度與水的密度比為9∶1，將重物完全浸沒在水中勻速上升時的速度為0.1m/s，若此時已知動滑輪重為100N，那么繩端B的拉力F′做功的功率P′為多大？
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2. (2021·黃岡模擬) 關(guān)于深海的探究，對一個國家的國防和經(jīng)濟建設(shè)都有很重要的意義，我國在這一領(lǐng)域的研究也處于世界領(lǐng)先水平。如圖甲所示是我們自行研制的水下智能潛航器，其外形與潛艇相似，相關(guān)參數(shù)：體積 $\text{[math]}$ ，質(zhì)量 $\text{[math]}$ ，最大下潛深度 $\text{[math]}$ 。（不考慮海水密度變化，密度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ）求：
1. （1）某次執(zhí)行任務(wù)，當(dāng)潛航器下潛到最大深度時所受的海水壓強。
2. （2）潛航器任務(wù)完成后，變?yōu)樽灾貢r靜止漂浮在海面上，此時露出海面的體積。
3. （3）當(dāng)潛航器漂浮在海面時，由起重裝置將其勻速豎直吊離海面。起重裝置拉力的功率隨時間變化的圖像如圖乙所示，圖中 $\text{[math]}$ 。求 $\text{[math]}$ 時刻起重裝置對潛航器的拉力。（不考慮水的阻力）
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3. (2021·廣西模擬) 打撈沉石如圖甲所示，一個邊長為1m的正方體石塊靜止在湖底，上表面離水面深度為h?，F(xiàn)用一根粗細和重力不計的繩子，將該物體從水底豎直向上拉，直至完全拉出水面，在整個拉動過程中物體始終保持勻速運動，拉力的大小隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示。（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）求：
1. （1）物體在露出水面前受到水的浮力是多少N？
2. （2）物體在露出水面前受到繩子的拉力是多少N？
3. （3）物體在水底時，上表面受到水的壓強是多少Pa？
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4. (2020九上·巴中期中) 重4100N的汽車在水平路面勻速運動，所受阻力為920N，汽車牽引力功率為9.2kw，其汽油發(fā)動機效率為20%（汽油熱值是 $\text{[math]}$ ）
求：汽車運動100s內(nèi)
1. （1）發(fā)動機對汽車的牽引力多大？
2. （2）牽引力做了多少功？
3. （3）汽車通過的距離多長？
4. （4）發(fā)動機消耗汽油質(zhì)量是多少？
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5. (2020九上·五華月考) 如圖所示，一邊長為10cm的正方體物塊漂浮于足夠高，底面積為0.04m²的盛有足量水的圓柱形容器中，有 $\text{[math]}$ 體積露出水面，ρ_水=1.0×10³kg/m³。求：
1. （1）該物塊受到的浮力；
2. （2）需要施加一個多大的力才能使該物塊剛好浸沒在水中；
3. （3）若物塊剛好浸沒時與物塊漂浮時水對容器底部的壓力之比為30：29，則未放入物塊時容器中水的深度是多少。
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6. (2020九上·長沙開學(xué)考) 如圖是某科技小組從水池中勻速提起物體的裝置示意圖，每個滑輪重力為100N，繩子所能承受的最大拉力為140N。均勻?qū)嵭恼襟w物塊的密度為2.5×10³kg/m³ ，邊長為20cm。已知水池底面積為600cm² ，當(dāng)該物體完全浸沒時，水池的高度為30cm。（ρ_水＝1×10³kg/m³、g＝10N/kg。繩重和摩擦、水對物塊的阻力均忽略不計）問：
1. （1）物體完全浸沒時所受浮力的大小。
2. （2）物體未露出水面時，人的拉力F。
3. （3）繩剛好被拉斷時，水池底部受到的液體壓強。
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7. (2020九上·長沙開學(xué)考) 如圖甲，將底面積為100cm²、高為10cm的柱形容器M置于電子秤上，逐漸倒入某液體至3cm深；再將系有細繩的圓柱體A緩慢向下浸入液體中，液體未溢出，圓柱體不吸收液體，整個過程電子秤的示數(shù)m隨液體的深度h變化關(guān)系圖像如圖乙。若圓柱體的質(zhì)量為216g，密度為0.9g/cm³ ，底面積為40cm² ，取g=10N/kg，求：
1. （1）容器的質(zhì)量；
2. （2）液體的密度；
3. （3）在圓柱體浸入液體的過程中，當(dāng)電子秤示數(shù)不再變化時液體對容器底的壓強比圓柱體浸入液體前增加了多少？
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8. (2020九上·馬鞍山開學(xué)考) 某同學(xué)想測量一種液體的密度。他將適量的待測液體加入到圓柱形平底玻璃容器里，然后一起緩慢放入盛有水的水槽中。當(dāng)容器下表面所處的深度h=8cm時，容器處于直立漂浮狀態(tài)，如圖a所示。（已知容器的底面積S=25cm² ， ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg）
1. （1）求水對容器下表面的壓強；求容器受到的浮力；
2. （2）從容器中取出100cm³的液體后，當(dāng)容器下表面所處的深度h₂=4.8cm時，容器又處于直立漂浮狀態(tài)，如圖b所示，求液體的密度。
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9. (2021八下·盤龍期末) 如圖，水平卓面上放有圓柱形溫水杯、它的重為3N、底面積為300cm²、溢水口距杯底20cm。內(nèi)裝水的深度為18cm將一體積為1000cm³、密度為0.9g/cm³的正方體木塊緩慢放入水中不計溢水杯厚度，求；
1. （1）木塊的質(zhì)量m；
2. （2）木塊放入前，水對溢水杯底的壓力F；
3. （3）木塊放入水中靜止后溢水杯對桌面的壓強p。
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10. (2021八下·貴港期末) 如圖甲所示，水平桌面上有個質(zhì)量為2.5kg，底面邊長為0.5m的正方體水槽，水槽內(nèi)有一實心球。逐漸往水槽內(nèi)加水，球受到的浮力F與水深h的關(guān)系如圖乙所示，水深h= 7 cm時，球剛好有一半體積浸入水中。不考慮水槽厚度，水的密度為1.0×10³ kg/m³ ，求∶
1. （1）實心球的體積和水深7cm時水槽底部受到的壓強；
2. （2）實心球的密度；
3. （3）實心球剛好離開水槽底部時水槽對水平桌面的壓強。
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11. (2020·瀘州) 借浮力起重，是我國古代的一個創(chuàng)造。如圖所示為某一次起重涉及的物理原理簡化示意圖。有一個底面積S₁= 2m²的圓柱形空金屬容器A平放在水平地面上，其內(nèi)放置一個厚度不計、底面積S₂=1.5m²的圓柱形金屬容器B，容器B質(zhì)量m₁=500kg，內(nèi)裝有m₂ =3×10³kg的水。（取g=10N/kg， ρ_水=1.0×10³kg/m³）
1. （1）求容器B中的水對容器B底部的壓強；
2. （2）將容器B中的水往外抽到容器A中，當(dāng)所抽水的質(zhì)量m₃= 600kg時，則容器B內(nèi)外水的深度差是多少？此時容器B對容器A的壓力是多少？
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12. (2021八下·霍林郭勒期末) 救援隊用吊繩打撈沉到水池底部的實心長方體沉箱，如圖甲所示，提升過程中始終以 $\text{[math]}$ 的速度豎直向上勻速提起，圖乙是吊繩的拉力F隨時間t變化的圖像，整個提起過程用時 $\text{[math]}$ ，g取 $\text{[math]}$ ，水的密度為 $\text{[math]}$ ，不計水的阻力及水面高度的變化。

求：
1. （1）開始提起（t=0）時，沉箱下表面受到水的壓強（不計大氣壓）；
2. （2） $\text{[math]}$ 內(nèi)拉力的功率；
3. （3）沉箱的密度為多大。
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13. (2023·武穴模擬) 有兩個不吸水的圓柱體A和圓柱體B、A的頂部系有一根輕質(zhì)細線，已知A的質(zhì)量為1.32kg，密度為1.1×10³kg/m³ ，高為12cm，B的底面積為60cm² ，（g取10N/kg）
1. （1）求A的重力；
2. （2）將B豎直放在水平桌面上，再將A豎直放在B的正上方，求A對B的壓強；
3. （3）將A豎直放入薄壁柱形容器中，向容器中緩慢加入液體直至加滿，液體體積與深度的關(guān)系如圖所示。用細線將A豎直向上提升2cm時，細線的拉力為3.6N，求液體的密度。（圓柱體A始終處于豎直狀態(tài)）
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14. (2022八下·合江期末) 如圖所示，物體A重200N，圓柱形容器底面積為400cm² ，內(nèi)盛有足夠深的水。用圖中的滑輪組（定滑輪用輕質(zhì)細桿固定在水平地面上）將浸沒在水中的物體A勻速提出水面，當(dāng)物體A浸沒在水中勻速上升時，滑輪組的機械效率為80%。不計繩重、摩擦及水的阻力，物體A不吸水、不沾水， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，g=10N/kg。求：
1. （1）物體浸沒在水中時受到的浮力；
2. （2）物體完全提出水面后，水對容器底減小的壓強；
3. （3）物體完全提出水面后，滑輪組的機械效率。（小數(shù)點后保留一位數(shù)字）
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15. (2020·武漢) 一種新型井蓋排水系統(tǒng)如圖甲所示，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化示意圖如圖乙所示，排水系統(tǒng)由井蓋、兩個相同杠桿(AOB是其中之一)、容器等組成，AB長度是300mm，AO長度是120mm，井蓋的上表面和側(cè)面都有排水孔，下暴雨時，雨水從排水孔經(jīng)排水管導(dǎo)流到容器中，再從容器底部的排水孔流入下水道，由于容器的排水速度較小，當(dāng)容器中的雨水上升到一定高度時，容器下降，拉動杠桿，將井蓋項起，加速路面排水。當(dāng)容器中的雨水下降到一定高度時，井蓋自動下降蓋住井口，不影響車輛、行人的通行。該井蓋的質(zhì)量是28.8kg，不考慮杠桿的質(zhì)量，不考慮各連接處的摩擦。
1. （1）球墨鑄鐵強度高、韌性好，密度是7.2×10³kg/m³ ，若上述規(guī)格的井蓋全部用球墨鑄鐵制成，則制作一個這樣的井蓋需要多少立方米的球墨鑄鐵?
2. （2）下暴雨時，杠桿會將井蓋頂起50mm，如圖丙所示。兩個相同杠桿對井蓋至少做了多少焦耳的功?
3. （3）某次調(diào)試中，為了節(jié)約用水，調(diào)試人員將容器底部的排水孔全部堵住，測出容器的質(zhì)量是4.2kg，再將容器和杠桿組裝在一起，直接向容器內(nèi)勻速注水，注水120秒時井蓋剛好被項起，假設(shè)在任意時刻水對容器的壓力與容器中水的重力大小相等，求每分鐘向容器內(nèi)注水的體積是多少升?
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試卷信息

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