2020年中考物理《简单机械》计算题专题训练(精选解析版) (6)

2020年中考物理《简单机械》计算题专题训练61.举世嘱目的港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车，是集桥、岛、隧道于一体的跨海桥梁。

图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，若使用柴油机和滑轮组将高的实心长方体A从海底以的速度匀速吊出海面；图乙是物体A所受拉力随时间t变化的图象。

g取，不计摩擦、水的阻力及绳重。

求：物体A的密度。

当物体A在计时起点的位置时，上表面受到海水的压力。

物体A露出水面前，柴油机对绳的拉力F做的功W随时间t的变化图象，如图丙，求此过程滑轮组的机械效率。

2.如图是滑轮组提起重物装置的示意图，物体重滑轮组的机械效率为，拉力F的功率为，要把重物匀速提升1m求：有用功和额外功分别是多少？需要的拉力F为多大？需要多长时间？3.如图是利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成，杠杆始终在水平位置平衡．已知，A的体积为，A重为400N，B重为150N，动滑轮重100N，不计绳重与摩擦g取求：的密度．单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的机械效率．水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力．水位上涨过程中，电子秤所受的最大压力．4.用如图所示的装置，在绳端用5N的拉力F将重20N的物体，沿长5m，高2m的斜面，从底端匀速拉到顶端，用时求：拉力F移动的速度；拉力的功率；该装置的机械效率。

5.建筑工人利用如图所示装置，将质量为100千克的沙袋从地面匀速提到3米高的一楼楼面，用时30秒．已知动滑轮的质量为8千克，不计绳子重力和摩擦．求：拉力的大小．这段时间内人拉绳子做功的功率．6.体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组能够提起重力为400N的物体A，此时绳子达到最大承受力若物体再增重绳子将断裂，不计绳重和摩擦。

求：如甲图所示，将物体A匀速提高2m，对物体做的有用功是多少？若在中提升物体A时，滑轮组的机械效率为，脚与地面的总接触面积为，则人对地面的压强是多少？该同学仍用这根绳子和滑轮，组成如乙图所示的滑轮组，利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为的正方体不计水的阻力，当提到B的下表面所受水的压强为时，绳子断裂，则在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是多少？正方体B的密度是多少？计算结果用科学记数法表示，并保留到小数点后一位7.如图所示，小明用的拉力向下拉动绳子，使质量为的物块在内匀速升高。

不计绳的重力和摩擦，g取求：绳子移动的速度；动滑轮的重力；若重物的质量是80kg，则拉力的大小是多少？8.如图所示，重物A是体积为，密度为的实心金属块，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，求：作用于绳端的拉力F是多少？若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？9.上海洋山港是全球最大的智能集装箱码头，图甲是将我国自行研制的大型桥吊从运输船上转运到正在建设中的洋山港码头时的情景。

桥吊是码头上进行货物装卸的起重机，其简化示意图如图甲中所示，它由控制室、水平横梁AB以及两个竖直的支架CD和EF组成。

运输船中不同位置有数个密封的水舱，向这些水舱加水或减水，能保证牵引车将桥吊从运输船转运到码头的过程中，运输船的甲板始终保持水平且与码头的地面相平。

牵引车将桥吊缓缓向右拖向码头时，支架CD和EF下的轮子会沿顺时针方向转动，请在图乙中画出支架CD下的轮子对运输船甲板摩擦力的示意图。

若牵引车拖行桥吊的功率是50kW，9s内将桥吊沿水平方向匀速拖行了3m，则这段时间内牵引车对钢缆的拉力是多少牛？已知桥吊的总质量是2200t，支架CD和EF的高度均是50m，C点到横梁A端的距离是60m，E点到横梁B端的距离是18m，桥吊的重心O到横梁A端和B端的距离分别是72m和28m。

试求牵引车将桥吊从图甲所示的位置拖到图丙所示的位置时，运输船的水舱中增加了多少立方米的水？10.如下图所示重力不计的轻杆AOB可绕支点O无摩擦转动，当把甲乙两物体如图分别挂在两个端点A、B上时，轻杆恰好在水平位置平衡，此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出，物体乙未与容器底接触，已知轻杆长，支点O 距端点B的距离为，物体甲的质量为，物体乙的体积为。

，忽略绳重求：甲物体的重力；乙物体受到水的浮力；弹簧测力计的示数；乙物体的密度。

-------- 答案及其解析 --------1.答案：解：根据图乙可知，物体完全露出水面后，拉力：，则物体的重力，由可得，物体的质量：，由图乙可知，物体全部浸没时，物体A所受的拉力：，则物体浸没时受到的浮力：，由可得物体的体积：，物体A的密度：；由可得物体在80s内通过的距离：，即在计时起点时物体上表面在水中所处的深度，物体上表面受到的压强：，由可得，物体的底面积：，则物体A上表面受到海水的压力：；根据图丙读出物体运动80s，拉力做的功：，而有用功：，滑轮组的机械效率：。

答：物体A的密度为。

当物体A在计时起点的位置时，上表面受到海水的压力为。

滑轮组的机械效率为。

解析：根据图乙可知，当物体完全露出水面时拉力等于物重，再根据求出物体的质量；当物体全部浸没时，根据图乙可读出拉力，再利用可求出物体受到的浮力，再利用求出物体排开水的体积，即物体的体积，最后根据可求出物体A的密度；当物体A运动到刚好浸没时，物体运动的距离等于物体上表面到海面的深度，根据速度的变形公式求出海水的深度，再利用求出物体上表面受到的压强，利用求出物体的上表面积，最后利用求出物体上表面受到的压力；根据图丙读出物体运动80s，拉力做的功，再根据求出有用功，最后根据求出滑轮组的机械效率。

本题综合考查密度、压强、浮力、重力、有用功以及机械效率的计算，关键是能从图象上读出有用的信息，也是本题的难点。

2.答案：解：有用功：总功：额外功：J.读图可知，，需要的拉力绳端移动的速度：由公式得，绳端需移动3m，则所需时间．答：有用功为，额外功为；需要的拉力F为；需要的时间为30s．解析：在已知物重和提升高度的情况下，利用公式可直接计算有用功的大小；根据有用功与机械效率可得出总功的大小，有用功占，则额功外占，可求出额外功；求出总功的大小，再根据拉力移动的距离，可利用公式的变形，求出拉力F的大小；知道功率，根据公式的变形，可求出绳子自由端移动的速度，再根据提升的高度可得出提升的时间．本题主要考查了有用功、总功、额外功的求法，机械效率、功率、速度的计算等，虽然也用到的都是基本的常见公式，但考查的角度较为特殊，尤其最后的求提升物体的时间，有一定的新意，值得我们关注．3.答案：解：长方体A的质量，根据可得：，长方体A的密度；单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时，，根据可得：机械效率；当水位上涨到A的上表面时，因为A浸没水中，所以，根据可得：A受到的浮力：；水位上涨过程中，因要求电子秤所受的最大压力，即A浸没水中，受到的浮力最大，，根据力的平衡有：，，根据相互作用力大小相等可知，A对C端拉力与C对A物体拉力大小相等，所以作用在杠杆C端的力，因杠杆始终在水平位置平衡，O为支点，根据可得：解得：对B物体受力平衡，所以电子秤受到B物体对它的最大压力：。

答：的密度为；单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的，机械效率为；当水位上涨到A的上表面时，A物体浸没在水后所受浮力的大小为200N；水库中的水刚好浸没物体A时，B物体对电子秤最大的压力是100N。

解析：本题为力学综合题，考查了浮力的计算、机械效率的计算、杠杆平衡条件的应用，难点在第四问，注意滑轮组不是由一股绳子缠绕而成，要准确判断出提升重物的拉力。

根据计算长方体的质量，再根据计算长方体的密度；单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时，，根据可求得机械效率；已知物块A的体积物块A的顶部刚没入水面时排开水的体积，利用阿基米德原理求物块A所受的浮力；对滑轮组进行受力分析，求出作用在C端的力，再利用杠杆平衡的条件求出D端的作用力，电子秤受到B的压力等于重力和拉力的合力。

4.答案：解：绳端移动的距离：；拉力F移动的速度：；拉力的功，功率：；有用功：，拉力的机械效率。

答：拉力F移动的速度为；拉力的功率是10W；该装置的机械效率是。

解析：因为是动滑轮，所以根据求出拉力移动距离根据求出速度；根据求出拉力做的总功，根据求出功率；根据求出有用功，根据求出机械效率。

此题主要考查的是学生对速度、功率、有用功、总功、机械效率计算公式的理解和掌握，难度不大。

5.答案：解：物体的重力为：；动滑轮的重力为：；则拉力为：；拉力移动的距离为；拉力做的功为：；拉力的功率为：．故答案为：拉力的大小为540N；这段时间内人拉绳子做功的功率为108W．解析：根据公式求出拉力；根据功和功率的计算公式解答．本题是综合性很强的题目，考查了重力公式、速度公式、功率公式、使用滑轮组拉力的计算，本题关键：一是绳子股数的判断，二是不计绳重及滑轮摩擦，拉力6.答案：解：对物体做的有用功：；由得拉力做的总功：，由甲图可知，，则绳端移动的距离：，由可得绳端的拉力由题知绳子达到最大承受力：，人对地面的压力：，人对地面产生的压强：；物体B下表面受到水的压力：，由图乙可知，物体B上表面已经露出水面，根据浮力产生的原因物体上下表面受到的压力差可得，物体B受到的浮力：；在甲图中，不计绳重和摩擦，拉力，则动滑轮的重力：，在图乙中，，在绳子断裂的瞬间，绳端的拉力F仍然为250N，因拉力，则动滑轮受到向下的拉力：，根据力的平衡条件可得，物体B所受的重力：，物体B的质量：，物体B的体积：，物体B的密度：。

答：如甲图所示，将物体A匀速提高2m，对物体做的有用功是800J；人对地面的压强是6250Pa；在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是60N；正方体B的密度是。

解析：利用求对物体做的有用功；知道滑轮组的机械效率，利用求拉力做的总功，由图可知，，则绳端移动的距离，再利用求绳端的拉力，即人受到的拉力，人对地面的压力等于人的重力减去拉力，利用求人对地面产生的压强；利用求物体B下表面受到水的压力，利用浮力产生的原因物体上下表面受到的压力差求物体B受到的浮力；在甲图中，不计绳重和摩擦，拉力，据此求动滑轮的重力；在图乙中，在绳子断裂的瞬间，拉力，据此求动滑轮受到向下的拉力，物体B所受重力等于拉力加上浮力，再利用求物体B的质量，利用密度公式求物体B的密度。

本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、功的公式、机械效率公式、压强公式的应用，还涉及到浮力产生的原因、力的平衡、使用滑轮组拉力的计算，知识点多、综合性强，属于难题，要求细心审题、从中获取相关信息、灵活应用相关公式7.答案：解：物体移动的速度：，物体由三根绳承担，所以绳子自由端移动的速度是物体上升速度的3倍，故绳子自由端移动的速度为；不计绳的重力和摩擦，质量为的物体的重力：，不计绳的重力和摩擦，，即：，解得：；质量是80kg的物体的重力：，此时拉力大小为：。