2022年中考物理复习---杠杆，滑轮，斜面与浮力综合计算题型（word版无答案）

一 题型1杠杆与浮力，滑轮（共8小题）
1..（杠杆与滑轮结合）如图所示杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO：OB=2：3，滑轮重为100N．当在B点施加大小为F=200N的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，此时边长为0.2m的正方体M对水平地面的压强为7500pa．（不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向）求：（1）此时正方体M对地面的压力FM；
（2）杠杆A点所受绳的拉力FA；（3）物体M所受的重力GM．
2.（杠杆与滑轮结合）如图所示，AB是一杠杆，可绕O在竖直平面内转动，AO：OB＝1：2，OD：DB＝1：1，滑轮重为100N．当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长为0.2m的正方体M对水平地面的压强为7500Pa；当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M对水平地面的压强为15000Pa．（不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向）
求：（1）正方体M的受到的重力；（2）拉力F的大小。
3．（杠杆与滑轮结合）如图是一个上肢力量健身器示意图。D是动滑轮；配重A的质量为140kg，杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE：OH＝1：2．假定运动员体重是600N，（不计杠杆重、绳重及摩擦，）。问：（1）配重A自由放置时对地面的压力是多大？
（2）当人将配重A匀速提升0.2m时，人做功340J，动滑轮重为多少？
（3）如果运动员对H端施加一个竖直向下100牛的力，并保持EH水平，则左侧绳子对E端的拉力是多少？
4.（杠杆与滑轮结合）配重M单独置于水平地面上静止时，对地面压强为3×105 Pa.将配重M用绳系在杠杆的B端，在杠杆的A端悬挂一滑轮组，定滑轮重150 N，动滑轮重90 N，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝5∶3，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示．当工人利用滑轮组提升重力为210 N的物体以0.4 m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M对地面压强为1×105 Pa.(杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g＝10 N/kg)
求：(1)滑轮组的机械效率？(2)配重M的质量是多少千克？
(3)为使配重M不离开地面，人对绳子的最大拉力是多少N
5.（杠杆与浮力结合）如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆左端A处挂了一物块，右端B处施加一个F＝3 N的拉力，此时杠杆在水平位置平衡，测得OA＝30 cm，OB＝20 cm.
(1)求绳子对杠杆A端的拉力．
(2)若物块的体积为10 cm3，求物体在水中所受到的浮力(g＝10 N/kg)．
6.（杠杆与浮力结合）如图所示装置中O为轻质杠杆AB的支点，AO：OB＝3：2，A端用细绳连接物体甲，B端用细绳连接物体乙，物体乙浸没在水中，此时杠杆恰好在水平位置平衡。已知物体甲、乙的质量分别为1kg和2kg，容器的底面积是500cm2，g取10N/kg，绳子的重力与容器的厚度忽略不计。求：（1）物体乙的体积；（2）容器底部受到水的压力。
7.（杠杆与浮力结合）.如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆左端A处挂了一金属球，右端B处施加一个F＝90N的拉力，此时杠杆在水平位置平衡，测得OA＝30cm，OB＝20cm。
（1）求绳子对杠杆A端的拉力。（2）若金属球的体积为3000cm3，求金属球浸没时受到的浮力。（3）求金属球的密度。
（4）若F始终与AB垂直，在F的作用下AB顺时针匀速转动60度静止，此时金属球刚好有三分之一露出水面，求此时拉力F的大小。（不考虑水的阻力）
8.（杠杆与浮力结合）如图，轻质杠杆AB可绕O点转动，在A、B两端分别挂有边长为10cm，重力为8N的完全相同的两正方体C、D，OA：OB＝4：3；圆柱形容器的底面积为200cm2，装有深 20cm的水，物体C浸入水中且露出水面的高度为5cm时，杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。（g＝10N/kg） 求：
（1）物体C的密度；（2）杠杆B端受到绳子的拉力；
（3）剪断与物体C相连的细绳后（水未碎出），物体C受到的浮力和物体C底部受到的水的压强。
二．题型2竖放滑轮组与横放滑轮组结合题型（共3小题）
1.某兴趣小组用如图所示的滑轮组，物体与动滑轮用绳子连接，匀速拉动放在同一水平面上的物体，物体的质量为100kg，受到的摩擦力为200N，用80N的拉力F，10秒内把物体拉动的距离为2m，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦 求：
(1)动滑轮的重力；
(2)拉绳的速度。
2．某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子a连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从200N开始逐渐增加，直到组装滑轮组的绳子b被拉断每次物体被拉动的距离均为4m。通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图象如图乙（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）。求：
（1）动滑轮重力；
（2）当滑轮组的机械效率为75%物体匀速运动时，该滑轮组的有用功；
（3）一个重650N的同学利用该滑轮组，想独自用竖直向下的力拉断绳子b，请你通过计算分析他能否实现。
3.新冠疫情期间，为更好的收治重症患者，武汉市集结了约4万名建设者，仅用10天左右时间就使火神山、雷神山医院成功交付使用，再次让世界见证了“中国速度”。如图所示，工人用滑轮组装置沿水平轨道运送建筑工件，用力F拉绳使工件沿水平轨道匀速运动的速度v=0.5m/s，经t=20s将工件送到目的地。已知工件的质量m1=600kg，与轨道的接触面积S=1.2m2，运动过程中所受阻力f是重力的k=0.2倍；若滑轮组的绳保持竖直方向，不计绳重和滑轮与绳间的摩擦，滑轮组装置的机械效率η=96%，取g=10N/kg。求：
（1）工件在轨道上匀速前进时对轨道的压强p；
（2）工人拉力F做功的功率P；
（3）动滑轮的质量m。
三．题型3滑轮与浮力结合题型（共13小题）
1. 如图所示，现在用一个滑轮组来提升水中的物体A．若物体的重力为1200N，体积为50dm3，物体A在水中被匀速提升时，拉力F是250N．求：
（1）滑轮组的机械效率为多大？
（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连，当物体露出水面的体积为24dm3时，拉绳刚好断裂，滑轮组所拉绳索能承受的最大拉力为多少？（假设滑轮组机械效率不变）
2.如图所示，重物A是体积为0.01m3，密度为7.9×103Kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面．若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡　（g=10N/kg）
（1）求重物A受到的浮力；（2）求重物A受到的重力和浮力的合力；
（3）求作用于绳端的拉力F；（4）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？
（5）若实际所用拉力为287.5N，此时该滑轮的效率是多少？
3.小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%．每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求：
（1）物体在空中上升1m，小雨做的功是多少？
（2）每个滑轮的重力是多少？
（3）物体完全在水中时滑轮组的机械效率是多少？
（4）物体的密度是多少？
4.如图所示，用滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为60dm3，滑轮组的机械效率为80%，取g＝10N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦，求
（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？
（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？此时物体A受到的浮力是多少？
5.如图所示，一物体浸没在一个盛有水的圆柱形容器中（容器壁的厚度忽略不计）。工人师傅站在水平地面上，用200N的力向下匀速拉动绳子，提起浸没在水中体积为2.4×10﹣2m3，重720N的物体。已知容器底面积为48dm2．（忽略水对物体的阻力）
ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）物体浸没在水中时受到的浮力；
（2）物体浸没在水中与完全离开水面相比，水对容器底部的压强增加了多少；
（3）匀速提起浸没在水中的物体时滑轮组的机械效率。
6.如图甲，密度为3.6g/cm3的圆柱形物体M沉在水底，质量为60kg的人，用滑轮组将物体从水中吊起至距水面某一高度。吊起过程中，绳子自由端以0.6m/s的恒定速度移动。作用在绳子上的拉力的功率P随物体M时间t变化的图象如图乙所示。不计绳重、轮轴间摩擦、水的阻力及水位变化。求：（1）人的重力多大？（2）打捞前，物体M上表面受到的水的压强多大？（3）物体出水后，滑轮组的机械效率是多少？
如图所示，小雨利用滑轮组匀速提升沉在水底的圆柱体A，已知圆柱体A高为h＝2m，底面积为S＝1.5×10﹣2m2，质量为135kg。（不计绳重轮与轴的摩擦及水的阻力）
（1）若水深为H＝5m，求A在水底时上表面受到水的压力是多少？
（2）在A上表面未露出水面之前，A匀速上升的速度为v＝0.2m/s，小雨拉绳的功率为P＝240W，求A上表面未露出水面之前，滑轮组的机械效率是多少？
（3）若小雨能施加的最大拉力为450N，求A在匀速上升过程中，它的下表面受到水的最小压强是多少？
8.小明同学使用如图所示的滑轮组匀速提升水中一个质量为28kg、体积为0.01m3的重物A，且物体A上升的速度恒为0.1m/s。当重物A浸没在水中时，滑轮组的机械效率为80%．若不计绳重和摩擦，求：
（1）重物A完全浸没在水中时受到的浮力；
（2）动滑轮所受的重力；
（3）物体A完全离开水面后拉力的功率。（结果保留1位小数）
如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为2m，用时4s，工人的拉力为50N，工人质量为60kg。（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）
（1）求工人放绳的速度
（2）求滑轮组的效率η1
（3）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知η1：η2＝4：3（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g＝10N/kg）。求当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。
10 如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图，吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮重100kg，绳重和摩擦不计。现在用此起重机从水中把上表面距水面5m，质量为1×103kg，体积为0.5m3的物体G匀速提起，滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为2kW （g＝10N/kg，p水＝1.0×103kg/m3）．求：
（1）物体完全浸没在水中时受到的浮力；
（2）物体露出水面前拉力做的功；
（3）物体离开水面前，滑轮组的机械效率多大？
11.我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，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1.5×104 kg、底面积为3 m2、高为2 m(g取10 N/kg, ρ水＝1.0×103 kg/m3)．
(1)浸没在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中)，受到浮力是多少？
(2)石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩对地面的压强是多少？
(3)石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力为1.0×105 N，此时动滑轮的机械效率是多少？
(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少？
如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从江底沿竖直方向匀速吊起，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%，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、水流灯因素的影响），求：（1）长方体A的重力；（2）长方体A未露出水面时受到的浮力；（3）长方体A静止在江底时上表面受到的水的压强；（4）长方体A未露出水面时滑轮组的机械效率。
13.如图是利用电子称显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物体A、B以及轻质杠杆MN组成：物块A通过细绳与滑轮C相连，物块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：ON=1:2。已知物块A的密度为1.5×103kg/m3，底面积为0.04m2，高1m，物块B的重力为100N。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）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；
（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；
（3）若水位发生变化，当电子称的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度。
四 题型4滑轮组与斜面结合题型（共3小题）
1.倾角为30°的斜面和一个动滑轮构成了一个简单机械。如图，轻绳均平行于斜面、用力拉动重为G1＝6N的物体匀速上滑时，忽略一切阻力，该机械的效率为75%，这一过程中物块升高了0.20m。请完成下列问题。
（1）该过程力F做的有用功多大；
（2）滑轮的重力G2大小是多少；
（3）力F多大。
2.如图所示，已知斜面长10 m，高6 m，绳端拉力为100 N．利用这个滑轮装置将重为200 N的物体在10 s内从斜面的底端匀速拉到顶端．在此过程中：
(1)物体沿斜面向上运动的速度为多少？
(2)拉力的功率是多少？
(3)拉力的机械效率为多少？
3.建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图11-13所示的机械装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上。工人用400 N的力拉绳子，重为500 N的货物沿斜面匀速向上运动6 m所用时间为20 s，求此过程中：
图11-13
(1)重物沿斜面匀速运动的速度大小；
(2)工人提升重物做的有用功；
(3)该装置的机械效率。
杠杆，滑轮，斜面与浮力结合的拓展题型
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