2018年04月28日htxywl的初中物理组卷

2018年04月28日htxywl的初中物理组卷一．作图题（共3小题）1．图中用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，并在B处挂一重物G，欲在杠杆上施加一最小动力F，使其在图示位置平衡，作出该最小动力F1示意图和力臂L1。

2．右图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动。

在图上画出动力臂L1和阻力F2的示意图。

3．如图所示，曲杆在图示位置平衡（曲杆AOBC自重不计），O为支点，M为重物，AO=45cm．OB=40cm，BC=30cm，试作出作用在杠杆上使杠杆平衡的最小动力F。

二．计算题（共8小题）4．某建筑工地上，一位工人采用如图1所示的装置提升一个货箱。

当工人对绳索施加竖直向下的拉力F=500N，使货箱以速度υ匀速上升时，工人拉力做的功随时间变化的图象如图2中所示。

若不计绳重和轴摩擦。

求：货箱匀速上升的速度υ。

5．面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块。

木块边长为a，密度为水的一半，质量为m，开始时，木块静止，有一半没入水中，如图所示。

现用力F将木块缓慢地压到池底。

不计摩擦。

求：（1）从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中，池水势能的改变量。

（2）从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力F所作的功W F。

6．2010年11月5日，在新疆召开的“引渤入疆”（指引渤海水进入新疆）研讨会，引起了全国舆论的广泛关注。

其中一个方案是：从天津取水，由黄旗海﹣库布齐沙漠﹣毛乌素沙漠﹣腾格里沙漠﹣乌兰布和沙漠﹣巴丹吉林沙漠，走河西走廊，经疏勒河自行流入罗布泊。

此路径中最高海拔约为h1=1200m，从罗布泊到下游的艾丁湖，又有近h2=1000m的落差。

此方案是否可行，涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。

下面我们仅从能量的角度来分析这个方案。

取g=10N/kg，水的密度ρ=1.0×103kg/m3。

（1）若通过管道提升海水，电能效率η=60%，将1t海水提升到海拔1200m处，需要电能E1至少为多少？（2）若每年调4×109m3海水入疆，即使把从罗布泊到下游的艾丁湖落差发的电全部用来提升海水，也还需要额外提供电能。

①若利用水的落差发电，发电效率也为η=60%，将1t海水输送到艾丁湖，额外需要电能为多少△E0？②已知三峡水电站年平均流量Q=5.0×1011m3，水库水面与发电机的水轮机所在位置的平均高度差h=100m，发电站的发电效率η=60%．若“引渤入疆”工程额外需要的电能可以从三峡水电站输送，求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。

7．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象。

（1）运送一件货物，滑轮组的机械效率为多少？（2）动滑轮的重为多大？（3）当某次运送3件货物时，绳子的拉力F为多大？（4）当某次运送3件货物时，滑轮组的机械效率为多少？（不考虑绳重和摩擦）8．如图所示，某工人站在水平面上，用100N的拉力向下匀速拉动绳子，提起一浸没在水中体积为1.2×10﹣2m3，重360N的正方体物体。

已知容器的底面积为24dm2．（物体始终浸没在水中，且忽略水对物体的阻力，ρ=1.0×103kg/m3，水g=10N/kg）求：（1）物体浸没在水中时受到的浮力；（2）物体浸没在水中时，水对容器底部的压强增加了多少；（3）提起物体时滑轮组的机械效率。

9．用如图所示的装置来提升水下物体C，C的体积为0.02m3、重800N，其中AB 是一个以O为支点的杠杆，且AO：OB=1：2，小明站在B端竖直向下拉绳子，小明的体重为500N，不计绳重和摩擦。

物体C全部离开水面时杠杆刚好在水平位置。

已知每个滑轮的重力为50N，杠杆的重力及滑轮与轴的摩擦不计，求：（1）物体C未出水面时受到的浮力：（2）物体C未出水面时受到绳子的拉力F c；（3）物体C未出水面时滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）；（4）若小明用这个装置将物体完全拉出水面，这个物体的最大重力是多少。

10．建筑工地上，某施工人员利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。

若不计摩擦和绳重，求：（1）利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N，求此时滑轮组的机械效率是多少？（2）若拉力做功的功率是750W，求重物在1min内匀速上升的高度？（3）若用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体，滑轮组的机械效率是多少？11．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）2018年04月28日htxywl的初中物理组卷参考答案与试题解析一．作图题（共3小题）1．图中用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，并在B处挂一重物G，欲在杠杆上施加一最小动力F，使其在图示位置平衡，作出该最小动力F1示意图和力臂L1。

【分析】根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。

因此先确定最长的力臂，即离支点最远的点；然后过动力作用点做垂直于杠杆的作用力即可。

【解答】解：B点离支点最远，故最长的力臂为OB即为力臂L1，过B点作垂直于OB的作用力F1，为使杠杆平衡，力F1的方向向上；如图所示：【点评】由杠杆的平衡条件，杠杆中最小作用力问题，可以转化为最大力臂问题，解题的关键是找出最长的力臂。

2．右图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动。

在图上画出动力臂L1和阻力F2的示意图。

【分析】此杠杆支点在O点，支点到动力作用线的距离为动力臂，重物对杠杆的拉力为阻力。

【解答】解：杠杆OBA受到绳子的拉力斜向上，从支点O向动力作用线作垂线段，即为动力臂L1；物体对杠杆的拉力为阻力F2，方向竖直向下，标上字母F2；如图所示：【点评】作力臂要先找到支点和力的作用线，再从支点向力的作用线引垂线，支点到垂足之间的距离为力臂的大小。

3．如图所示，曲杆在图示位置平衡（曲杆AOBC自重不计），O为支点，M为重物，AO=45cm．OB=40cm，BC=30cm，试作出作用在杠杆上使杠杆平衡的最小动力F。

【分析】根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，当动力臂最长时动力最小。

【解答】解：根据杠杆平衡的条件可知，力臂越长越省力，因为OB=40cm，BC=30cm，所以OC===50cm，而AO=45cm故OC的力臂最长，所以过C点作OC的垂线。

并标出力臂，如图所示：【点评】注意力臂最长，就最省力，并且熟练力臂的画法。

二．计算题（共8小题）4．某建筑工地上，一位工人采用如图1所示的装置提升一个货箱。

当工人对绳索施加竖直向下的拉力F=500N，使货箱以速度υ匀速上升时，工人拉力做的功随时间变化的图象如图2中所示。

若不计绳重和轴摩擦。

求：货箱匀速上升的速度υ。

【分析】由图2可知工人做的功和做功时间成正比即功率不变，读出任意一组数据求出拉力的功率，根据P===Fv求出绳端移动的速度，由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据v绳=n物求出货箱匀速上升的速度v。

【解答】解：由图可知，拉力t=20s内做的功W=4000J，则拉力的功率：P===200W，由P===Fv可得，绳端移动的速度：v绳===0.4m/s，由图可知，n=4，由v绳=n物可得，货箱匀速上升的速度：v=v绳=×0.4m/s=0.1m/s。

答：货箱匀速上升的速度为0.1m/s。

【点评】本题考查了功率公式和v绳=n物的应用，会确定滑轮组绳子的有效股数是关键。

5．面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块。

木块边长为a，密度为水的一半，质量为m，开始时，木块静止，有一半没入水中，如图所示。

现用力F将木块缓慢地压到池底。

不计摩擦。

求：（1）从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中，池水势能的改变量。

（2）从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力F所作的功W F。

【分析】（1）木块下降到池底，等效成有一个与木块同体积的水块与木块位置互换，根据重力势能的表达式求解；（2）根据功能关系，力对木块做的功等于木块与水系统势能的增加量。

【解答】解：（1）由于池水面积很大，故有在木块从开始到刚好没入水中的过程中，水面上升的高度可不计，即木块刚好没入水中时，水的深度可以认为还是H。

；木块完全浸没后水增加的机械能为：mg•a；从木块刚没入水中到压到池底过程，水的机械能增加为：2mg•（H﹣a）因此从用力压木块到完全沉入池底过程中，水池的水机械能增加为：mg•a+2mg•（H﹣a）=2mg（H﹣）。

那么从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中，池水势能的改变量为2mg （H﹣a）。

（2）在木块完全浸没过程中，木块的重力势能变化为△E p1=﹣mg；上式负号表示势能减少，水的重力势能变化可理解为，木块一半体积的水上移至水面上，这部分水质量为m，上升高度为，故水的重力势能变化为：△E p2=mg；由功能关系知W F=△E p1+△E p2=；故从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力F所作的功W F为。

答：（1）从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中，池水势能的改变量为2mg（H﹣a）。

（2）从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力F所作的功W F为。

【点评】本题关键是分析清楚木块和水的运动情况，然后根据功能关系列式求解。

6．2010年11月5日，在新疆召开的“引渤入疆”（指引渤海水进入新疆）研讨会，引起了全国舆论的广泛关注。

其中一个方案是：从天津取水，由黄旗海﹣库布齐沙漠﹣毛乌素沙漠﹣腾格里沙漠﹣乌兰布和沙漠﹣巴丹吉林沙漠，走河西走廊，经疏勒河自行流入罗布泊。

此路径中最高海拔约为h1=1200m，从罗布泊到下游的艾丁湖，又有近h2=1000m的落差。

此方案是否可行，涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。

下面我们仅从能量的角度来分析这个方案。