物理浮力综合题.doc

2014中考物理压轴题及答案一 1．图是某科研小组设计的装置示意图。该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由D和杠杆BC构成，CO:OB=4:1。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=kg。安装在杠杆C端的提升装置由支架、电动机Q定滑轮K及动滑轮M构成。其中支架和电动机Q的质量mQ=2kg，定滑轮K和动滑轮M质量均为m。可利用遥控电动机拉动绳子，通过滑轮组提升。水中匀速上升，电动机Q功率为P1，绳子H端的拉力为F1，上升速度大小为v1，地面对配重E的支持力为N1，滑轮组的机械效率为η1；全部露出水面匀速竖直上升的过程中，绳子H端的拉力为F2，地面对配重E的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2已知F1v1=0.2m/s，η2=95%，N1:N2=6:1，绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对的阻力均忽略不计，g取10N/kg。求： （1）在水中匀速上升时电动机的功率P1； （2）动滑轮M的质量m（3）。 ．如图甲，轻质杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动，水平地面上的配重N通过细绳竖直拉着杠杆B端，使用过程中杠杆始终在水平位置平衡。已知AO：OB=2：5。当圆柱形物体M浸没在水面以下匀速上升时，作用在绳子自由端的拉力为F1，配重N对地面的压强为P1，滑轮组的机械效率为η1；当物体M的上表面露出水面20cm时，作用在绳子自由端的拉力为F2，配重N地面的压强为P2，滑轮组的机械效率为η2；当物体M全部露出水面后匀速上升时，作用在绳子自由端的拉力为F3，配重N对地面的压强为P3，滑轮组的机械效率为η3；已知滑轮组中大小两种滑轮的质量之比为9：2，配重N的质量为6kg，物体M的底面积为m2，物体M的质量与体积的关系的图像如图乙所示，若F1：F2＝5：6，P1：P3＝：，（不计水的阻力、绳重和摩擦，g取10N/kg），求： 当滑轮组的机械效率为88%时，物体M受到的浮力； （2）出水后如果物体M以0.1/s的速度匀速上升，小明作用在绳子自由端拉力F3的功率。 ．是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。卷扬机动钢丝绳A上升，被打捞体积0.6m3。若在打捞前起重机对地面的压强.9×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了0.6×107Pa，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了0.8×107Pa。假设起重时E沿竖直方向，重物出水前后E对吊臂力N1N2之比为13，卷扬机牵引力功吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取10N/kg）求：（）（）重物出水4. 工人用图25所示装置，打捞深井中的边长为30cm的正方体石料，石料的密度为3(103kg/m3。装置的OC、DE、FG三根柱子固定在地面上，AB杆可绕O点转动，AO:OB=1:2，边长为L的正立方体配重M通过绳竖直拉着杆的B端。现用绳子系住石料并挂在滑轮的钩上，工人用力沿竖直方向向下拉绳，使石料以0.2m/s的速度从水中匀速提升。AB杆始终处于水平位置，绳子的质量、轮与轴间的摩擦均不计，g取10N/kg。求： （1）如果石料在水中匀速上升时滑轮组的机械效率是η1，石料完全离开水面后滑轮组的机械效率是η2，且η1：η2=83:84，求石料在水中匀速上升过程中，工人拉绳的功率多大？ （2）若石料在水中匀速上升时，配重对地面的压强为6500帕，石料完全离开水面后，配重对地面的压强为4812.5帕；求配重M的密度。（7分） 其外壳是一根密封的玻璃管，管中装有两个铁质的弹性簧片电板，还灌有一种惰性气体。平时，玻璃管中的两个由特殊材料制成的磁簧片是分开的。当有磁性物质靠近玻璃管时，在磁场的作用下，管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触，簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路连通。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路也就断开了。因此，作为一种利用磁场信号来控制的线路开关器件。小美同学想用干簧管制作水位自动报警装置，设计了一个装置，其结构简图如图23甲所示，当水面有微小变化，经装置后都会将变化放大，进行报警。在调整过程中，当在绳子自由端施加一竖直向下的力F，使物体A浸没在水中被匀速竖直向上吊起时，滑轮组装置的机械效率为80%，已知物体A的体积为200cm3。小东同学为了使小美设计的装置更稳定，在小美设计的装置基础上，增加了一个杠杆，其设计简图如图23乙所示 (干簧管所在电路此处没有画出），当杠杆水平时，物体A有一半体积露在水面外，绳子自由端悬挂重3N的永磁铁能使装置平衡，磁铁处于干簧管1和干簧管2水位报警器之间，当永磁铁沿竖直方向离平衡位置，到达上或下干簧管时，电路报警器就响起，已知。当水箱内换盛其它某液体x时，要想使杠杆仍能在原液面处处于平衡状态，起到报警作用，小东调节绳子自由端