物理--力学压轴及解及解析..doc

第PAGE7页（共NUMPAGES15页） 　 一．选择题（共1小题） 1．如图所示，在水平地面上分别侧放和平放着完全相同的两块砖A和B．在砖B上放有重力不计的圆柱形薄壁容器C（不考虑容器的厚度），C中装有水，密度为ρ水，砖A和B的密度均为ρ、上表面到水平地面的距离分别为h1和h2，C与砖B和砖B与地面的接触面积分别为SC、SB，且SC=SB．已知砖B和砖A对地面的压强相等，则薄壁容器C中水的深度为（　　） A． B． C． D． 二．计算题（共2小题） 2．某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究（如图所示）．该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成，AC为连接硬杆与盖板的细绳．随着水位的上升，盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加，当浮球B刚好浸没到水中时，硬杆OB处于水平状态，盖板C恰好被打开，水箱中的水通过排水管排出．经测量浮球B的体积为1×10﹣3m3，盖板的横截面积为6×10﹣3m2，O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍．不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度．求：（g=10N/kg） （1）水箱内所能注入水的最大深度； （2）在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力，如果考虑它们的重力，你认为设计时应采取哪些措拖可保证自动冲水装置正常工作？（写出一种措施即可） 3．如图所示，A为直立固定的柱形水管，底部活塞 B与水管内壁接触良好且无摩擦，在水管中装适量的水，水不会流出． 活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆OCD的C点相连，0为杠杆的固定转轴，滑轮组（非金属材料）绳子的自由端与杠杆的D端相连，滑轮组下端挂着一个磁体E，E的正下方水平面上也放着一个同样的磁体 F（极性已标出）．当水管中水深为40cm时，杠杆恰好在水平位置平衡．已知0C：CD=1：2，活塞 B与水的接触面积为30cm2，活塞与硬杆总重为3N，每个磁体重为11N，不计动滑轮、绳重及摩擦． （g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3 ）求： （1）水管中水对活塞B的压强． （2）绳子自由端对杠杆D端的拉力． （3）磁体F对水平面的压力． 　 三．解答题（共5小题） 4．图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象．A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N，滑轮组的机械效率为80%，已知A的重力为2×104N，A上升的速度始终为0.1m/s．（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响，g取10N/kg）求： （1）长方体A未露出水面时受到的浮力； （2）长方体A的密度； （3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率． 5．如图所示．某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组提升水中的物体A，卷扬机工作时的功率始终是240W．杠杆CD可绕转轴O在竖直平面内自由转动，滑轮组固定在杠杆D端，配重E通过绳子固定在杠杆C端，杠杆始终保持水平平衡，且CO=2OD．物体A浸没在水中被匀速提升的过程中，物体A的速度v1=0.3m/s．卷扬机的拉力为F1，滑轮组的机械效率为η；物体A完全离开水面被匀速提升的过程中，物体A的速度为v2，卷扬机的拉力为F2．已知组成滑轮组的每个滑轮质量均相同，物体A所受的重力GA=1000N，配重E所受的重力GE=1250N，F1：F2=2：3．杠杆CD与绳所受重力和滑轮与轴的摩擦均可忽略不计．g取10N/kg．求： （1）卷扬机的拉力F2； （2）滑轮组的机械效率η； （3）利用该装置能够提升其它物体的最大质量M． 6．在图所示的装置中，质量可忽略不计的杠杆CD可绕转轴O点自由转动，OC：OD=2：1，A、B两个滑轮的质量均为2kg，E是边长为20cm、密度为ρ1的正方体合金块，合金块E通过滑轮A用轻细线悬吊着全部浸没在密度为ρ2的液体中．当质量为60kg的人用F1=75N的力竖直向下拉绳时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时人对地面的压强为p1=1.05×104Pa；若把密度为ρ2的液体换成密度为ρ3的液体，合金块E全部浸没在密度为ρ3的液体中，人用F2的力竖直向下拉绳，杠杆在水平位置平衡，此时人对地面的压强为p2=1.034×104Pa．若ρ2：ρ3=5：4，取g=10N/kg，人与地面接触的面积保持不变，杠杆和滑轮的摩擦均可忽略不计，求： （1）人用F1拉绳时，杠杆C端所受的拉力大小； （2）F2的大小； （3）合金块E的密度ρ1． 7．如图所示，杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中，杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动，BC=0.2m．细绳的一端系在杠杆的A端，另一端绕过动滑轮固定在天花板上，物体E挂