20届中考物理压轴培优练 专题08 力学大综合(原卷版)

压轴专题08 力学大综合

一．选择题（共1小题）

1．（2017•长沙模拟）在如图a所示的装置中，物体甲重100N，滑轮重40N，物体乙是边长为0.2m的实心正方体，轻质杆AB可以绕O点转动，且OA：OB＝3：5，当轻质杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，此时地面对人的支持力为500N，地面对物体乙的支持力为240N，若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图b所示，当轻质杆AB在水平位置时，整个装置仍处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为610N，已知人站立在水平地面上时，脚底与地面的总接触面积为0.05m2，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）

A．人重500N B．图a中乙物体对地面的压强为15250Pa

C．丙物体重163N D．图b中人对地面的压强为4900Pa

二．填空题（共1小题）

2．（2017•长沙）“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置。某科技小组的同学为测量背漂浸没在水中时的浮力，进行了如下实验：在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后，再静放在水平台秤上（如图甲），台秤的示数m1为6kg，然后把质地均匀的长方体背漂浸入水中，用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中，拉力F的方向始终竖直向上，当背漂的一半体积浸入水中时（如图乙），台秤的示数m2为5kg，当背漂的全部体积浸没在水中时，台秤的示数m3与m2相比变化了2kg，则（不考虑滑轮的摩擦，在整个过程中水始终没有溢出，背漂不吸水、不变形，且未与容器接触，取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）；（1）容器、水和滑轮的总重力为N；

（2）台秤的示数m3为kg；

（3）为确保儿童游泳时的安全，穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面，若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一，儿童的密度取1.08×103kg/m3，则穿着此背漂游泳的儿童体重不能超过kg（结果保留整数）。

三．计算题（共17小题）

3．（2019•诸城市模拟）在学校的办公楼建设工地上有一台巨大的起重设备“塔吊”，其主要构成为电动机和机械装置两个部分，简化组成如图所示，A为塔吊的配重，OB为塔吊的起重臂，C为能在起重臂上移动的载重小车，载重小车下挂有滑轮组，OB＝25m．当载重小车在B点时，能安全起吊重物的最大质量是1.2t．如果这台“塔吊”配置的电动机铭牌参数为“额定电压380V，额定功率38kW”。在某次起吊作业中，该“塔吊”电动机正常工作25s，通过载重小车从距离O点为10m的载重臂上把一底面积为0.8m2、质量为2.4t的方形重物匀速提升20m．（不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦，取g＝10N/kg）那么：

（1）起吊前，该重物对地面的压强为多大？

（2）起吊后，当重物匀速上升时，载重小车下电动机牵引钢丝绳自由端的拉力要多大？这个拉力工作25s 做功的功率是多少？

（3）在这次起吊过程中，塔吊上的电动机对重物做功的效率有多高？

（4）将重物从起吊点提升20m后，为保证塔吊安全工作，载重小车最多能向B点方向再运送重物平移多少米？

4．（2019•东营模拟）如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体，可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图。在一次打捞沉船的作业中，在沉船浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了0.4m3；在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了1m3．沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为F1、F2，且F1与F2之比为3：7．钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计，动滑轮的重力不能忽略。（水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：

（1）沉船的重力；

（2）沉船浸没水中受到的浮力；

（3）沉船完全露出水面匀速上升1m的过程中，滑轮组AB的机械效率（结果保留一位小数）

5．（2018•长沙）某校科技小组参观完湘江航电枢纽后，了解到船只过船闸的时间很长，为此他们在网上查阋资科，设计了一个船只升降实验模型。模型中的左右两个船厢A、B的容积均为2000cm3，质量均为400g （含配件）。现关闭进水阀和排水阀，使柱形容器E（质量不计）中有足够多的水，在船厢A、B中各装入800g的水，整个装置静止后，圆柱体浮筒D浸在水中的深度为8cm，他们依次进行了如下（2）﹣（3）的操作。假设绳子足够长，不计绳重和伸长，浮筒D与容器E始终无接触，且容器E的水无溢出，实验过程中设法确保装置平稳。忽略摩擦，木头不吸水（ρ木＜ρ水，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）船厢中各装入800g的水后，求每只船厢所受的总重力。

（2）打开进水阀，在柱形容器E中注入一定质量的水，浮筒D上升，使船厢下降10cm，再关闭进水阀，求

①船厢A的总重力对A所做的功

②此时浮筒D浸入水中的深度

（3）当操作（2）使船厢下降10cm静止时，压强传感器显示4400Pa：接下来，用手使浮筒D保持此刻位置不变，再在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块后，打开排水阀，放出200cm3的水后关闭排水阀，然后松手，浮筒D仍然在原位置持静止，绳C的拉力为18N，压强传感器显示4000Pa：然后，把800g木块同时从船厢中取出，并在船厢中同时注满水，再把900g和1000g的木块分别放入A、B船厢后，当整个装置静时，压强传感器的示数为p1，最后，打开进水阀向容器中缓慢注入m千克水，使压强传感器的示数为3p1，再关闭进水阀。求浮筒D的质量和注入圆柱形容器E中的水的质量m。

6．（2019•毕节市一模）如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由滑轮C、D，物体A、B以及轻质杠杆MN组成。物体A通过细绳与滑轮C相连，物体B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO：MN＝1：3．物体B受到的重力为100N，A的底面积为0.04m2，高1m。当物体A恰好浸没在水中时，物体B对电子秤的压力为F1；若水位下降至物体A恰好完全露出水面时，物体B对电子秤的压力为F2，已知：每个滑轮的重力为20N，F1：F2＝27：7．滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。

求：

（1）物体A的底部距水面深为0.75m时，A底部受到的液体压强。

（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的浮力大小。

（3）物块A的密度ρ。

（4）如果把细绳由N端向左移动到N′处，电子秤的示数恰好为零，MN′：MN＝5：6，此时物体A露出水面的体积V。

7．（2018春•牡丹区校级月考）某种起重机的吊臂OAB可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱CA竖直，OB：OA＝6：1．用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上。石墩质量为1.5×l04kg、底面积为3m2、高为2m。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）