北京市2011年初三中考一模物理分类汇编之力学综合计算及答案..doc

北京市2011年初三中考一模物理分类汇编之力学综合计算及答案 海淀计算力学 38．图2是某小组设计的高空装置示意图，该装置固定于六层楼的顶部，为m，该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由支架AD和杠杆BC构成，CO:OB=2:3配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE100kg，底面积S200cm2。安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮M、动滑轮K吊篮机Q构成机Q和吊篮的总质量m010kg，定滑轮M和动滑轮K的质量均为m。拉动绳子H端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机Q提供的功率恒为P。当提升装置空载静止时，配重E对楼顶的压强p04×104Pa，此时杠杆C端受到向下的拉力为F。将质量为m1的物体装入吊篮，启动，当吊篮平台匀速上升时，绳子H端的拉力为F1，配重E对楼顶的压强为p1，滑轮组的机械效率为η。物体被运送到楼顶卸下后，又将质量为m2的物体装到吊篮里。吊篮匀速下降，绳子H端的拉力为F2，配重E对楼顶的压强为p2，吊篮经过3到达地面。已知p1：p2=1:2，F1：F2=11:8，不计重、绳重及摩擦，g取10N/kg。求： （1）拉力F； （2）机械效率η； （3）功率P。 题号 答案 38 38．解：（1）当提升装置空载悬空静止时，配重E的受力分析如图1所示。 GE=mEg=100kg×10N/kg=1000N N0=p0S=4×104Pa×200×10-4m=800N TB= GE-N0=1000N- 800N=200N 当提升装置空载静止时，杠杆B端和C端的受力分析如图2所示。 FB= TB=200N FC·CO=FB·OB （2）当提升装置空载悬空静止时，提升装置整体的受力分析如图3所示。 TC = FC =300N G0=m0g=10kg×10N/kg=100N TC= G0+2G= m0g +2mKg 解得mK=10kg 吊篮匀速上升时，配重E、杠杆、提升装置的受力分析如图4、图5、图6所示，物体、动滑轮、电动机与吊篮整体的受力分析如图7。 TB1 = FB1 TC1 = FC1 FC1·CO= FB1 ·OB FC1 =TC1= G0+2GK+G1 FB1=( G0+2GK+G1) 配重对楼顶的压力N1= GE- FB1 p1= ① F1= ② 吊篮匀速下降时，配重E、杠杆、提升装置的受力分析如图8、图9、图10所示，物体、动滑轮、电动机与吊篮整体的受力分析如图11。 TB2 = FB2 TC2 = FC2 FC2·CO= FB2 ·OB FC2 =TC2= G0+2GK+G2 FB2=( G0+2GK+G2) 配重对楼顶的压力N2= GE- FB1 p2= ③ F2= ④ 由①③可得 解得2m1-m2=120kg ⑤ 由②④可得 解得 8m1-11m2=60kg ⑥ 由⑤⑥解得：m1=90kg，m2=60kg 当吊篮匀速上升时，滑轮组提升重物的机械效率： η== （3）当吊篮匀速下降时，电动机Q提供的功率： P= F2×3v = 朝阳计算力学 38．小阳站在地面上脚与地面的接触面积是S脚＝500cm2，且保持不变，用图29甲所示的滑轮组提起在水中的物体A，物体A重GA＝735N，体积为VA＝1.5×10-2m3。当物体缓慢匀速竖直上升，在物体A未离开水面前，小阳对地面的压强是p1，使用滑轮组的机械效率是η1；在物体A完全离开水面后，小阳对地面的压强是p2，使用滑轮组的机械效率是η2。水对物体的阻力、滑轮组轮与轴的摩擦、绳重和绳的伸长都忽略不计时，p1∶p2 ＝5∶4，η1∶η2 ＝84∶85。小阳仍用该滑轮组加一个定滑轮匀速拉动放在水平地面的物体B，如图23乙所示，他对地面的压强p3＝2.94×103Pa，物体B在t=3s时间内移动s =0.6m。（g取9.8N∕kg） 求：⑴物体A的密度ρA及它在水中所受的浮力F浮； ⑵小阳的体重G人； ⑶当小阳拉动物体B时，机械效率和总功率。（7分） 38．解：⑴由G =m·g，m A = = = 75kg