2024年北京初三一模物理汇编：力学计算题.docx

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2024北京初三一模物理汇编

力学计算题

一、计算题

1．（2024北京顺义初三一模）图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂（读作chōng），可将舂看作是一杠杆。若碓（读作duì）头质量为20kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为零（g取10N/kg）。求：

（1）碓头的重力：

（2）碓头竖直下落0.5m，重力对它做的功；

（3）质量为72kg的捣谷人，左脚与地面的接触面积为200cm2，当他右脚在B点用力F踩横木使其刚好转动，如图乙所示，已知OA∶OB＝3∶2，求捣谷人左脚对地面的压强。

2．（2024北京平谷初三一模）在建筑工地，用如图甲所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。电动机用800N的力拉钢丝绳，在0~20s的过程中，物体上升的高度随时间变化的关系如图乙所示，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/kg。求：

（1）在10s内电动机对钢丝绳拉力所做的功；

（2）电动机对钢丝绳拉力做功的功率；

（3）货物的重力。

3．（2024北京东城初三一模）杆秤是我国古代劳动人民的一项伟大发明，展示了古代商贸和科技的发展。科技小组的同学仿照图甲所示的杆秤用轻质细杆制作了一个杆秤，其示意图如图乙所示，秤砣的质量为0.2kg，B、C处各有一秤纽。使用时，将待测物体挂在左侧挂钩处，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时，可读出待测物体的质量。秤砣最远可移至E点。若秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计，解答下列问题。（1）为了在杆秤上标定出测量需要的刻度值，将质量为1kg的钩码挂在秤钩上，用手提起B处的秤纽，移动秤砣在秤杆上悬挂的位置，至D点时，秤杆达到水平平衡，此时就可以在D点标定出刻度值为1kg。已知AB的长度为4cm，求BD的长度；（2）提起B处的秤纽时，杆秤能称量物体的最大质量为；提起C处的秤纽时，杆秤能称量物体的最大质量为。请你通过分析说明与的大小关系。

4．（2024北京朝阳初三一模）汽车起重机在吊起重物时，必须要综合考虑重物所受的重力、吊臂的长度及仰角等因素，以确定起吊设备和起吊方式，避免发生地面塌陷或吊臂断裂等生产事故，确保吊重作业的安全和高效运行。如图所示的起重机，其自重为3×105N，吊臂的长度可以在10m~30m之间变化，动力系统A允许提供的动力与动力臂的乘积（称为起重机的力矩）最大值为1.2×106N·m，可以吊起距吊臂支点O水平距离3m~20m范围内的重物，其工作时与水平地面的总接触面积为2m2。不计吊臂重、滑轮重和绳重，求该起重机在最大力矩工作时：

（1）允许吊起重物所受重力的范围；

（2）水平地面受到的最大压强。

5．（2024北京通州初三一模）水平桌面上放着一个底面积为薄壁柱形容器，容器底部放着一个边长为10cm、密度为的正方体物块A，如图甲所示。缓慢地往容器里倒水，当水的深度h达到20cm时停止倒水，如图乙所示。g取10N/kg。求：

（1）停止倒水，物块A静止后，水对容器底部的压强；

（2）物块A漂浮时受到的浮力；

（3）乙图中，倒入水的总质量。

6．（2024北京丰台初三一模）T型杠铃是一种常见的健身器材，它由底座和一个可以绕固定轴旋转的杠铃组成。使用时，双手将杠铃反复拉起可以锻炼背部和手臂的肌肉。如图甲所示，是小明在水平地面将杠铃拉至水平静止时的情境，杠铃离开地面后，且与水平地面平行，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，杠铃的固定轴为O，手对杠铃的拉力作用在B点，杠铃的重心在A点。已知杠铃的总重为600N，OA长1.6m，OB长1.2m。

（1）图乙中，手对杠铃的拉力F1与杠铃垂直，求F1的大小。

（2）图丙所示的是小明将杠铃拉至另一位置静止时的情境，此时杠铃与水平地面成一定角度，手对杠铃的拉力F2与杠铃垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。

7．（2024北京门头沟初三一模）某科技小组想利用电子秤来研究力臂对杠杆作用效果的影响。他们先将金属块乙放到电子秤上，显示1.00kg。然后如图组装试验设备，将轻质硬杆O点悬挂，在A点悬挂金属块甲，记下电子秤的示数；依次将金属块甲挂到B点、C点，并分别记录电子秤示数，已知AB、BC均间隔2cm，ON长10cm。（下表为实验记录表）请计算金属块甲的质量。

悬挂点

A

B

C

电子秤示数

0.60kg

0.56kg

0.52kg

8．（2024北京大兴初三一模）在建筑工地，电动机利用滑轮组提升水泥的情境如图所示。某次提升水泥的过程中，电动机用30s的时间，将8袋水泥一起匀速提升6m，已知电动机牵引绳子的拉力F为2400N，每袋水泥质量为50kg。g取10N/kg，吊篮和绳子的质量忽略不计。求：

（1）拉力F做功的功率；

（2）滑轮组的机械效率