专题18 压轴题：含压强 、浮力、杠杆、滑轮的机械效率的综合计算（解析版）.docx

专题18压轴题：含浮力、杠杆、滑轮组的机械效率的综合计算内容概览Ol题型突破1题型突破一：怎样解含浮力和杠杆臭问题.1题型突破二：怎样解含浮力和滑轮奴臭何题4题型突破三：怎样解含杠杆和滑轮组臭问题7题型突破四：急样解杠杆与压总臭问题10典型突破五：怎样解滑轮炮与压牙臭问题1202素养提升1503中考练场24题型突破典型突破一：怎样解含浮力和杠杆类问题此类题型踪合性较整，难度偏大，解答此类88型需要注意一下几个方面：< 1>在浮力方面，需注意同丛米娜原理和武力公式相结合解方程祖：< 2>在杠杆方面，需要注意作用力和反作用力，利用杠杆平衡条件公式建立方程求斛；【特利提示】< 1>阿施米然原理：F=GW-P阕5< 2>杠杆平衡条件公式:F1.,=f+1.2（只有个动力和阻力< 3>若有多个动力和阻力构成的杠杆沿电指针转动的力和力惜的乘积之和等于沿逆时针转动的力和力曾的乘枳之和【典例I（2022山东坊中考JuB）图甲是某P.生间马桶水箱的进水词节装置.图乙为其结构示意图，浮臂AB可视为绕。点转动的杠杆,OA=5cm,（）=lcm,A端通过细连接杆AC与柱状浮筒连接，浮筒质量为50g,8端通过细连接杆BD与阀饼状止水阀连接.止水网上下表面枳与进水管口面积均为0.2um当水箱中无水或水量较少时，止水阀打开，水从进水管流进水箱.水位达到一定高度时.浮筒推动杠杆.使止水阀刚好水住进水管,停止进水.此时AB处于水平位置,连接杆竖直.大气压强pll=l.0l55Pa,进水管中水压P«=6.0x10'Pa.除浮筒外其它袋置所受Ift力不计,忽略所布摩擦.8取10Nkg,水的密度0«=1.0XKrkg/m，刚停止进水时，求：< 1>浮筒所受更力：< 2）进水管中的水对止水阀的压力:< 3>连接杆BD对止水阀的压力:< 4）浮筒排开水的体枳。甲乙【答案】(1)0.5N：(2)12N：(3>10N：<4)2.5x10TnP【详解】解：（1>根据电力的计算公式可行.浮H所受重力为GGgO.O5kgxlON/kg=O，N< 2>IllP=Y可知,进水管中的水对止水脚的乐力为七=p（lS=600SPaXO.2l（11=l2N<3)根IBiSiB的计算公式呜J.H次何I"为=""S=1.0x0'PaXO2l(11=2N时止水阀进行受力分忻.如图所示H/jF1.kFy12N-2N-ION< 4>乎衡时，由杠杆平衡条件有“3=Kw则&啜b*0N2N时净筒进行受力分析如图所示则jF.=G÷F1=0.5N+2N=2.5N根据阿基米诧定律的计算公,论持开水的体机为V=d=/S.=2Sl°TmSPygl×10kgm×10Nkg答I浮筒所受型力为0.5N；< 2）进水管中的水时止水阀的压力为I2N；< 3）连接杆BD对止水阀的压力为IoN；（4浮简排开水的体枳为2.5XlOTm工【交式】（2U23龙江震化中考真）水平奥面上有一个底面积为2（X）cm2的圆柱形容湍.容寄中水的深度为15cm.如图所示,用细纹将一质量忽略不计的杠杆悬挂起来.把质量为03kg的物体A用细线悬挂在杠杆C处，再把体枳为400CM的物体B（不吸水）用细城悬挂在杠杆。处,当物体B浸没在水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、C两点到支点O的距离分别为Ioem、15cm。米：< >物体B受到的浮力；< 2>物体B浸没在水中静止时，水对容器底部的压强：< 3>细线对物体B的拉力及物体B的密度.【冷案】（I）4、；（2）1.7×i'Pa:（3）l.5xl'kgm'【谭解】V:（1因为物体B/没在水中%=%=4000=4Kn物体B受到的浮力%=,g=l×10,kgmj×10Nkg×4×104m,=4NV4（Xkrn3<2）物体B浸没在水中后液面上升的高度=Vl=篝F=2cm45X111物体B浸没在水中时容片中水深>+15cm÷2cm17cm0.17m物体B浅没在水中静止时.IK对容器的压;P=户Kh=l×l（>'-kgnx10Nkg（）.17m=1.7IO,I<3）物作A的垂力GA=M=0.3kg0Nkg=3N细纹对杠杆的拉力为B和%=v=3NHHlfJfx条f!用取2得巴铲字K嘿瞿-2N*rA>*ao"nm细线对B的拉力为一吊2N对物体B受力分析句G11=&+%=2N+4N=6NG6NHlG="长得.物体B的烦M"%=J=诉k=°6kgXIONZkg物体B的裕度%=整=言篝r=1.5xl0'kgm'?：（1）物体B受到的浮力4N：2-B；-S没在水q静I.时,水附容S炭部的质强1.7XMJjp*<3>细线对物体B的拉力及物体B的器度ISxKPkgZnf.典型突破二：怎样解含浮力和滑轮钮类问题旗为起型淙合性较生难度偏大,解答此类即型倘要注意7WU7A-Ifii:<1>在浮力方面，能注懑网桑米娜原理和JE力公式相结合解方程祖：<2>在滑轮组方面，需要注意在竖直面上机械效率的计算方法，特别注旗物体在液体中时，有用功的来W.*7T*【典例2】（2022四川遂宁中考真）小超与同学到某工地参观,看到工人操作电动机通过如图所示滑轮组招正方体石料从水池底里直匀速吊起.他们通过词连得知：石料的边长为0.2m.密度为2.5×l0'kgm,.石料上升时速度恒为0.4ms,网柱形水池的底面积为0.211.动滑轮重为30N.请根据他们的调查数据求：不计绳重和摩撩.p=1.0l0,kgm,.,?lfelON/kg）：< 1）石料露出水面前受到的浮力：< 2>石料的重力：< 3>石料羯出水面前沿轮祖的机械效率：<4>石料从刚露出水面到完全甯出水面所用的时间:并推导出该过程中电动机的输出功率P（单便:W>与时间，（单位：s）的函数关系式.电闭机NWXXW1)SON：<2)200N：3)80%：(4)0.4s.P=8(+60(0z0.4s>【详解】解：(I)石料的体枳v=92mp=0.008m'石料露出水面前受到的浮力F-pttgVtpV=1.0×i,kgm,×WNkg×0,008tn80N(2)石料的力(Snpg2.5×IO,kg.'m,×10N.lg×0.(M>Sm2N<3>由图可知,绳子承这段数=2,不计纯正和摩擦，绳子的拉力F=(G-F;+G)=(2N-80N+30N)=75N”掘出水面前沿轮姐的机械效率，=兴=中=卷架=衰=嘿署=80%1pt<Il-lIn'.4<il卜降的高质力=I=2三W=0.04mS0.2m-行料上升的实际距离=1.-M=O-2m-O.O4m=O16m石料从刚口出水面到完个诺出水面的时间,=幺=及粤=0.4SV0.4ms石料经过，秒上升的高度,=>=（）.4/石料的底面积S<=O.2m×O.2m=O.O4mj水而卜3的际m=0”S-SU0.2m-0.04m羯出水面的态度产加+/U=OWHMr=O.5/此时排开水的体枳X-JOS=(O.2-O.5O*OO4m：-<).O2fW.(M)8浮力A"=ng"t=1×1(>'×I()×(O.8-O.(>2z>=-2(X)f+X()H山»”上生旦=越IFg=3+75n2自由端的速度V>v=2,=2×().411vs=O.Xn.s电动机功率'=：=#=F*%=(75+lr)×0.8=8(»+60嫁I:P=S(V+60(0E0.4s)售，石料谶出水面前受到的浮力是80N：<2)石料的引力是200N：< 3)石料赤出水面前滑轮组的机械效率是80%：< 4)石料从刚评出水面到完全虢H；水面所用的时间是0.4s：该过程中电动机的旅出功率。(单位：W)与时Mr('TM-Z:s)的函数关系式是>=80r+60(0f0.4s)1交式】(2023鼻龙江矮化=模)如图所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A,使A向下运动.已知A的体积为0.6m',密度为05*10'kgm1.动滑轮虫为600N,电动机工作时拉绳子的功率为1.2l0'W且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力.求：< )A的重力.< 2>A浸没在水中受到的浮力。< 3>A向下运动的京小博度。< 4>A向下运动过程中，滑轮俎机械效率的G大值。注：(34问结果保留一位小数【答案】1)3000N：<2)MXK)N:(3)0.3m/s：(4)83.3%【祥耨】修由夕=，可4.A的胡依为吗=QM=O5xl0'kgm'x06m'=300kgA的乖力为Ga=叫送=30OkgXIONZkg=30OoN< 2)A没没花水中时持JF水的体枳为=V,=0.6m'A浸没在水中受到的方'；力P?=½,=1.0×10,ksm'×10Nkg×0.6m,=6000N<3>由图可知"=3.由P=WFs=Fv可知,当绳子对物体A拉力最大时.A向下运动的速衣最小.当A完全没没时绳f对物体A拉力最大.电动机对绳广的拉力为尸=4&-Q+G,>=!x(6三)N-VMJON+6()0N)=I200Nn3“行,绳子期向上运动的最小速度为“£1.2lOsW12(X)NIm,s则A向内堆小速度为V=§1K=QXInsa0.3m<4>由沿轮组机械效率的影响因般可知，WA完全浸没时绳子对物体A拉力呆大，沿轮堆的机械效率最大，因为不计绳虫、鹿擦和水的阻力，滑轮组机械效率的最大值为一二="一,Gt=E1.侬*3野.XKx）83.3%FS-G+G）×11Fit-GGljl6000N-3000N÷600N答：（I）A的重力为3000N：< 2）A没没在水中受到的浮力为6O0ON：< 3）A时卜.运动的屐小速度为03m:< 4>A向下运动过程中，滑沱组机憾效率的最大值为83.3%题型突破三：怎样解含杠杆和滑轮包类问题解等此类四痢H常丽应下几点：< 1>在杠杆方面，需要注超杠杆平衡条件公式的应用,需要注意作用力与反作用力的应用：< 2>在排轮方面，需要多受力分析,特别是绳子的股数向柳，研究对象是动油轮还是定滑轮.【典例3】（2U22山东威海中考其Ji）为了建设精致城市,每到赤天园林工人要在过街天桥上放置花草,为城市增添一抹绿色。如图所示,工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装区，木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏忏M接触点为Q用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮现，OAOB=,2,斑个沙袋R3OON,j个滑轮!R24N。（木棒和绳的或力、滑轮与箱的摩擦均忽略不计）< 1>若A点受到也直向下的拉力为lON,为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？< 2）若某次工人利用滑轮组登直向下拉绳手，将垂为376N的花架匀速提升5m,求：滑轮组的机械效率.滑轮组对绳八C的拉力，沙袋【详耨】解；（1）木棒始终水平平衡Fl不计木格很力，由公式FM=Brf2可知,木棒8端受到的压力为Ra吟l50ON42沙袋个数黑172所以至少需要2个沙袋。竖直匀速提升物体，绳的出力及滑轮与釉的摩擦均忽略不计，有用功为WHG"G=376Nx5m=l88OJ额外功为W/G,=24N×5m=l2W总功为W=W-WW=I8XOJ+12OJ=2OJ滑轮组的机械效力为“=瞿Xloo%=黑，100%=94%»三-'J.因为移立匀连提升，所以受力平衡，绳的武力及滑轮与轴的摩擦均忽略不计，人的拉力为殳旦幽侬.20Nr22滑轮组对绳AC的抗力F-G=3x200N+24N=624N答：（1）若A点受到整H向下的拉力为0N.为了保持木棒水平平衡,在B第至少需要放过2个沙袋；<2）滑轮组的机械效率为94%：滑轮组对纯AC的拉力为624N.【交式】（2023山东*岛二模）如1图甲所示是液J卡汽车起重机从水中打捞重物的示意图A是动滑轮.B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞.3:08=1:4。通过卷扬机转动使刖丝绳带动A上开，被打捞.承物的体积V=06m重力Gr=240'N,动滑轮的重力是2000N,重物出水前以0.5ms的速度匀速上升（不计水的阻力，重物出水前卷扬机牵羽力做的功随时间变化的图象如图乙所示.求：<1）重物出水前受到的浮力：<2>重物出水前起巾机的机械效率:（3）若打捞过程中,E对吊臂的力的方向始终竖直向上.忽略吊需、定滑轮、钢统绳的重力和轮与绳的摩擦,则/物出水后E对力牌的支撑力至少是多少?【答案】(!)6×IO'N：<2)75%：<3)1.(MxIO5N【详解】解：（1）根据同意可知，重物出水前拌开水的体积，八%=y=o611用物出水前受到的浮力为居？=g%=.0l（胭11xlONkgxO6m'=6xlOjN<2）由图乙可W."=40sH：.，'3：次而去场机科力力轴的功为%=48×10'J:则克服物体杀力和所受;？力之整依的行川功为%=(Gr,一分洗=(Gv-&)”=(2.4xKyN-6xK>'N)x0.5nMsx4(K=3.6xl0'J财轮如的机械效率为7=l×%=：；：；：；XlOo%=75%<3）如留，吊臂支点为。，柱塞E竖直向上的力为动力，则动力臂为>=½B0;忽略品臂、定滑轮、纲”绳的重力和轮与绳的睬擦,出水后滑轮组对B端的拉力为阻力,则6=5+G，j=24IO4N+2（XX）N=2.6×104N传力皆为Oe=O氏5。忽略储也绳的流力和各种摩彘At物离开水埼，复图杠杆的平衡条件可用禺OP=呼国即耳XCFCOSe=F2KCikoSO所以.（.h×（）k=F2XOHS=也空=1.O,NOF1答：（1）屯物山水前受到的泞力为6xlO3N:<2>Ht物出水前起揖机的机Wc效窣75%：<3）若打扮过程中,E对吊胃的力的方向始终竖H向上，忽略吊恬'定滑轮,钢丝绳的重力和轮与绳的摩擦，川止不出水埼E<!小奸的支撑力不少是1.（MX05N典型突破四：怎样解杠杆与压置类间屋【典例4】（2023*中考真JI）图甲是天工开物8里记载的一种揭谷的春，“横木插地头，硬嘴为铁.促踏其末而春之”若矶头侦量为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0.<1>求碓头的电力：<2）碓头转直下落0.5m,用时OAs,求曳力做功的功率：<3）质况:为72kg的捣谷人.左脚与地面的接触面积为200CnF,当他右脚在。点用最小力踩横木使其榭好转动时，示意图如图乙，己知Q/kOB=3:2,求人左脚对地面的压强。甲【答案】(I)200N：(2)25OW：<3)2.1x104(事解：(1)碓头的G力G=f11g=20kgX10N7kg=200N(2)矶Wi卜落0.5m.重力做的功卬=Gft=200NXOSm=IOQJ1.=>翳25°w由M杆平口条件将,人山I的力为6=£1=200Nx3=?()0NOli出力的相".作用得.人受见H4的力为6-£-won人受到重力、人面支持力、杠杆的力的作用处于静止状态.地受对人的支持力为户.“=G1-Fi=72kgX10Nkg-3()0N=420N出力的梢町作用行.脚对地面的HUJE尸&k420N人左胸XJJ-IlFlj的Jk苑P=C"、-2.1×IO4PaS200×10m-答：（1）碓头的小力200N：<2）碓头翌出下落OSm.用时0.4s.求电力做功的功率250W：<3）人左脚对地面的压强2.xl0*【交式】（2023云南德宏模拟«（）如图，某型号无人机的质盘为2kg,在水平方向上以呆大速度匀速E行6km过程中，消耗3.6X1程J电能，其中60%转化为机械能。求；<1>无人机部止停在水平地面上时，脚架马地面的总接触面积为20CnR期地面受到的压强是多少？2悬停时，无人机受到的升力有多大？<3>以最大速度沿水平方向匀速飞行过程中，无人机受到的水平推力玷多少？【答案】（1）,Pai（2）20N；<3>3.6N【详解】解：（1）无人机静止停在水平地面上时对她.=G=p=2kglONkg=2ON则无人机对H.而的乐强为P=（=2湍KnF=，0Pa<2>比人机悬停时，处于平衡状态，升力与用力平衡，大小相等,即a=G=2ON''''：.JH'J.）>:得的也域能%愕=6O%=60%×3.6IO4J=116×IO4J尢人机受到的水平推力尸=岂='S*""=3.6NS6000m答：无人机静止停在水平地面上时对地面的压强为IO4Pa:（2）悬停时，无人机受到的升力为20N：< 3）以外大速度沿水平方向匀速E行过程中，无人机受到的水平推力为3.6M题型突破五：怎样解滑轮盥与压雪类问是【典例”（2021山东泰安二横）如图甲所示.是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次湖中打拼作业中，初体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以05ms的速度竖直向上匀速运动至国开水面高度3m的位阀,此打措过程中物体受到轻绳的拉力&里时间变化的图像如图乙所示，物体离开水面后匀速上升3m的过程中,与电动机连接的绳手的拉力修=2x1eN,已知水的密度为1.oXI伊kgm取g=10Nkg,不计水和空气的阻力.求：< 1）物体浸没在水中所受的浮力及物体的体枳：（2）水对水底的压强：< 3>物体离开水面后匀速上升3m的过程中，滑轮姐的机械效率（机械效率精确到01%）。【答案】(l>2×IO'N,O.2m3；<2>6,5×IO4Pa5(3>83.3%详解】解：1由图乙可知.第13s时物体刚好全部露出水面,此时物体受到的拉力Q5xKPN,整个过巩中旬速提升物体,由二力T衡/件可知物体的堂力GF-5l0'N前IOs内物体浸没水中,此时物体受到的拉力F,=3x8N,物体浸没在水中时所受的浮力为F1=G-F1-5×IO,N-3×IO,N=2×IO,N因为物体浸没在水中.物体的体枳等于推开液体的体积.由阿基米侬原理可得物体的体积为Fn20'Nn-J"*"p45"1.0×l0,kgm5×10Nlg-，(2由图乙可知,物体从水底至完全展出水面的时间r=3s.水K的次度为力=Vr=O.511sx爽=6，m水对水底的匕强为P=Ag%=1.0×I(Tkgm,×10Nkg×6.5m=6.5×i1Pa<3)IlI图甲可知，承担物版的绳子股数”3,则触平门由端移动的距离为S=喻=3x3m=9m绳"I由瑞拉力做的总功为WU=FZ=2×IO,N×9m=l.8×104J<jJIJ功为W=g=5IOjNx3m=i.5×IO,J滑轮组的机械效率为7=-×=83.3%IVI.KXIUJ答，物体浸没在水中所受的浮力为2x0sN,物体的体积为02m'<2)水对水底的压强为6.5x10P*s<3)物体离开水而后匀速升3m的过程中,滑轮组的机械效率为833%.17.(2022河甯周口MlRfl(，)如图所示是一辆自审2(,核戌IOt的6轮货车，愆个车轮与地面的接触面枳为250cn,班轮组的机械效率断货车受到阻力的增加而增大,设动滑轮总重为200N,货乍所受阻力为车建的0.02倍，货车被绳r拉着做匀速运动，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦（gir<oNkg）求：<）货车满战时对水平地面的乐强.<2>货车的毂重量为71时,绳子自田端承受的拉力是多少？此时滑轮组的机械效率为多少？假设维f能够承受的最大拉力足锣大）<3>在交通法规中,无论是货车还是其他车辆，在公路上行驶时都产禁超载或超速，i。你用物理知识解和车辆超我或卸速行驶的危杏（写出一条即可九【答案】8×IO5Pa;<2>5（X>N,90%；（3）见解析【详解】解：（1根蝴B意可知,货车满戴时对水邛地面的压力为F=G<-G>=m1+mv=2×10'kg×l0Nkg+10×l0'kg×10Nkg=1.2×10,N受力而枳为S250x10Tm打6O.I511r«l-ii:有水.I1：川屈：P=4=喀曾=8x10'PaSO.I5mj(2)当货物为7,时车所受阻力为/=0.02GD=O.O2x(2+7)×lO,kg×IONkg=l8OON绳”他端承受的拉力为F=*=电*幽=5«ONit4机械收率为X100%90%=g=fii=180ON=%=(/+GN800N+2(M)N<3>超我时，对地面的压力变大，受力面枳定时，压力越大，对地面的压强越大，易压坏路面或爆胎：超速行驶时，速度越大，车辆具仃的动能越大,故遇紧急情况时很难及时刹车，容易发生乍秘,答：U）货洗伐时对水地向的JI：强为80'Pa:<2）货车的4E为力时,绳了自由优承受的拉力是SOoN：此时滑轮组的机械效方.为90%：<3）见解析.m素养提升1. （2022山东育岛二模）如图所示，杠杆平衡，Q4K度是C）B长度的两倍，两个边长都是2cm的正方体Hi物和G,和G,伪的密G为2xl0skgm3,G,对地面的压强为800Pa求:<1>曳物。,的理力：<2）重物G,的密度.【答案】(I)0.16N：(2)5×rkg,m'【详解】解：G2的边长为2cm,则Gl的理力Gi=nt.f：=p,=2×10'!m,×(2VM)'×IoN，依=0.16N:2；G1时危例的/疝为H（X）Pa-V；l3对地向刈I.力/-.=p,.S,=8（）（）×（2cm）2=O.32N市杠HI，：EfUlfj,也物G*A的拉力用券°笺产008n则小物G/的卓力Gf=Fz+F=008N-K>32N=0.4N1.i"千=含=两号薪3°,依府答：（1）重物G?的重力为0.I6N：<2>电物Gi的密度5×gmjt2. （2021广西贵港三模）如图所示，根长木悻AB（侦修不计）可以绕支点。转动，木棒的A然用骅在细跳连接在地板上，A8=lm,C）=0.6m,在木棒的8端通过细规悬挂一个长方体物块C,C的密度为0.9xl（>,kg.'n4米正下方放一盛满水的溢水杯，溢水杯中水的深度为20cm：现将物块C缓慢浸入溢水杯中,当物块浸入水中一半时，从泄水口处溢出06N的水,杠杆处于水平平衡状态（忽珞细线的曳力，月取IONZkg）,求：<1）当物块浸入水中一半时,物块受到的浮力和溢水杯底受到水的压强：<2>物块的体枳和物块C受到细线的拉力；<3>细线作用在A的力.【答案】1>06Ns2000Pa:(2)l.2×IOW,O.48N：(3)O.72N【详解】解：(1>也遨知，海水杯内盛满水,物块C浸入水中一平时,根用阿塔米他原理可知，物体C受到的浮力。=%=G"06N由SS妞,温水杯内槌满水，物焕C浸入水时！A然自水流出,但溢水杆内的水深不变，即T=2011=Q2m溢水杯受到水的.I；.强/，=Pa=1X1'kg,nX1ONkg×0.2nv=20Pa(2)由片-M加开水的体枳=焉=1.OXwk:黑>dONkg=6x1。婚由题点可知物块C的体枳匕=2%=26XK)Tn?=1.2xl0"m'物块C的!E力G-mg-pr½-J?09*10'kg/m'xl.2!04m,×lONcg=I.OSN物块C受到细线的拉力吊C-G-Fi1'1O8N-0.6N-0.48N<3)由卜力的作用是卅互的.则FI杼B端受到的技力F=r=0.48NIh跑知.力舒08=0.6m,OIm-0.611f=0.411i山杠杆T'物条件可得乃X=6XOR则细线作用在A的力£,=空竺=驾詈处=0.72NO0.4m谷：(I)当初块浸入水中一半时，物块受到的浮力为0.6N；溢水杯底受到水的压强为2X)Pa:<2)物块的体积为l.2×10W,物块C受到细线的拉力为0.48N：<3>细理作用在A的力为O.72N,3. (2023山东泰安三模)如图所示是某科技小的设计的打捞装设示意图，已如被打捞的合金坡密度为4×l(>m体积为0.0111A每个滑轮电1N.绳夷和摩擦以及水的阻力均忽略不计.人的重力为55ON.人与地面的接触面枳为250Cm1.gifiIONkg.p=1.0x10)kgm求：(”合金块未露出水面时,合金块受到的浮力：<2>合金块未露出水面时，滑轮组的机械效率;<3>合金块完全施出水面后,人的拉力和人对地面的压强.【答案】(I)100N；(2)75%；(3)25ON.l.2×IO*Pa【评的悌：合金块未露出水面时,浸没在水中,则合金块排开水的体积为V-VM).OlmJ合金块受到的浮力为I产P<gV1XI'kg'm,X10Nkg×0.()1m,=I(X)N2；由。=器:TXl：.合金块的AMIt为m=0y=4xlO，k&'n?xO.Olm'=4Oks合金块的术力为G=m=4()kg×ION.lkg=4N由力的平衡条件可知.此时合金块受到的拉力为F片G-F.=400N-l()0N=3N由图可知，与动滑轮相连的绳子股数为=2,因为不计绳重和摩擦以及水的阻力,滑轮组的机械效率为"£=i=7=阚=75%W"因为不；Ian和呼黑仃以人仪粒力为F=1.G+G=1x(40()N+I(X)N)=250Nn2人对地面的小力为F=G<-F=55ON-25ON=3OON人对频答：合金块未露出水面时.合金块受到的浮力为KWN：<2>合金块未播出水面时，滑轮组的机械效率为75%：<3)合金块完全需出水面后，人的拉力为25ON,人时地面的压强为IZxlO4Pa,4. (2022山东中岛二模)小明用图甲所示滑轮用将物体A在空气中匀速提升3m时，做的彳i用功是21M)J.机械效率为80%.已知小明质量为64kg,他每只脚与地面的接触面积为002m木块C体积为2I°4n*5爆浮在水中时有*枳露出水面：在液体D中浮浮时，的体积就出液面，各滑轮等以绳曳和摩擦均不计.求：<>物体A的重力多大？<2)匀速提起A时人对地面的质强为多大？<3将物体B放在木块C上固定好，把它们一起缓慢放入水中，睁止后C恰好浸没：当一起线慢放入液体D中,静止后B和C怡好都浸没.求用图乙所示滑轮组在液体D中匀速提升物体B时(B始终未露出液面).绳子自由端的拉力多大?【答案】(I)720N：(2)4750Pa:<3>326.7Nj'解：由W(I=Gh知道,物体A的出力GA=区="处=720N3m<2>小明的用力Gh=mg=64kg×IONjkg=640N%GhGhGlH>liw=2.Ii:V=TTx=-=TT=TW,FsFnhnFG7)0N所以,绳f自由端的拉力6左元丽f°n囚为不H道屯川，先对尸=kG+GJ,所以切滑轮即H力G、="E-G,=2x450N-720N=180Nn此时人对优而的上力/'G-64()N-450N=190N则人刈培而的Jk强P与=,鳖；=4乃OPaS2×0.02m-<3)木焕C漂浮在水面时曼到的浮力修本一分叫木以10501鼠1(叱1-1卜0.401=2.4*心山物体的漂浮条件可知.木块C的垂力GC=JJK=2.4XIO'N内为木地(F:液体；.该外。受到的泞力d=Gc=24x10'N市辱=5,可知.液体D的密度=g%0Nkgx(l-ljx0-4m'=将物体B放在木块C上固定好,把它们起线慢放入水中，静止后C恰好没没，此时B、C整体排开水的体枳%*=%=04m'B.Cfc体受到的;；-力尼达=&K匕X=1X0'kgm'XIONykgXO.4m'=4xIO1N囚为B、C潭泞，所以B、C空体的，RGn=Ga=4x0'N所以BFfJEjG«Gr-Gt-4×IGN-2.4XI,N=1.6XIGiN当一起汲悔放入液体D中，静止后B和C恰好都没没，由悬浮条件可知，此时B,C受到的浮力F,=GK=4x10'NM=ME知.B和C推开海体的体积仁=若=0,KWtmg=°5m'因为此归BfllC恰好都浸没，所以BUlC的总体枳嗑=½t5=0.5n囚此B的体枳M=1.-匕.=05m3Q4m'=0.lm)训B浸没小,皮体中受免的泞力七,=Zvg1.m=0.8×10,kg.'rn,×10Ng×0.hn,=8(X)N出力的千条件,物体B变免的拧力&=Gl-毋t”,=1.6l0'N-8N=8N由用UlM”=3,同片各滑轮等型,不计纯由和摩擦，所以绳子白由端的拉力F=-(Ft.+GJ=1×(8(X)N+180Nh326.7N<$：物体A的电力为720N：匀速提起A时人对地面的压强为475(>Pa:用图乙所小滑轮组在液体D中匀速限升物体B时(B始终未雅出液而3绳自由端的拉力为323N5. (2023内古号伦贝尔模拟BHlI)如图甲是一种新型吊运谀备的简化模型示意图,虚线框里毡滑轮组(未Iffli出).OC是一根以。点为支点的水平杠杆.A8表示对杠杆起固定作用且不可仲缩的缠蝇.滑轮组绳子的自由端由额定电压为220V的电动机拉动,定滑轮的轴和电动机均固定在8点.在一次作业中,吊运设法匀速竖史提升物体时，绳子自由端的拉力为312.5N,此时滑轮组的机械效率为80%,被提升的初体上升的速度为024m屈电动机做的动跟时间的变化关系如乙图所示,不考虑滑轮坦绳子的侦量、沿轮与釉和绳子间的摩擦。求；<1>此次作业中被提升的物体受到的施力:2此次作业中,电动机的输入电流为1.5A,电动机工作5s产生的热状：<3)第二次作业中,利用该设需以相同的速度匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力.【答案】(1)100ON；<2)I50J：(3)562.5N【二雌】解：由图象可知，Fs时，电动机做的机械功必1/5OOJ,由H=罂得行用功*vpi乂I。80%X1500Wl200W俄提/1冽体:升佗ftuft=V/=0.24n/S×5s=1.2m由%=Ghf.设1.'2）物体殳到的型力G=冬=世=100ONIt1.2m、电动机工作5、TiI1.Kj电融%=W=220V×l,5A5s=!650J5s产牛.的热V。%-WM=I650J-15()()J=150J<3)由W褥，第一次作业时绳子门山端在SS内移动的距禹S=单=朵旦=4.8mr312.5N山S=汕物可得,。动对轮相连7J维门2数”=；=普工=4h1.2m论出绳f的质艮、潘轮,J¾和绳广间的鼻擦，由F=1.(G+q)nf!?.定滑能的串力G。=”F-G=4x3125N-100ON=250N第二次作业中,利用该设备以相同的速度匀速捱升津2000N的物体,作用在绳子自由米的拉力F'=(G'+Gs,)=%20N+25ON)=562.5N咨：(I)此次作业中被提升的物体受到的电力为KXX)N：2此次作业中.电动机的输入电流为ISA,电动机工作Ss产生的热量为I5W：<3)第二次作业中,利用该设%以相同的速度匀速提升更为2(IN的物体,作用在绳子自由端的拉力为562.5No6. (2022江苏苏州一模)(1)用如图1所示的滑轮组籽重100N的物体匀速提升2m,拉力厂为50N,此过程中拉力做的彳r用功、总功分别为多少？滑轮组的机械效率为多少？如果不计绳也和摩擦，动滑轮重量为多少？<2>如果将该滑轮组与其它部件组合成一监控水库水位的模拟装置(如图2所示),整个模拟装置是用长方体A和B、滑轮如、轻质杠杆CD、电子秤等犯成，杠杆始终在水平位置平衡已知。：。=1：2,物体A的体枳为0.02m，物体A重为450N,物体B改为300N,不计绳重与摩擦<>=l.0xJ03kgms)求：水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力：水位上涨过程中.当A物体五分之：.露出水面时,电子秤所受的压力.【答案】(l)20,303,66.7%：50N：(2)200N：23ON【详解】解：(”由图可知，通过动滑轮绳子的段数布3,剜拉力端移动的距圉为S=刻=32m=6m拉力做的仃用功为W,1=G=IN×2m=200J拉力侬的总功为%=Fs=50N×6m=3()OJ寸轮组的机械效率为片整X100%=×1%R66.7%不计绳巾和摩擦.由尸=g(G+Gj可行.动滑轮叱址为G*=3F-G=3x50N-100N=50N(2)如图所示,当水位上.裱到A的上表面时.A没没在水中,所以物体A排开水的体枳为%二匕=0.02mi则物体A受允的;？力为Fi-/%=!.0×10'kg.m'×10Ng×0.02m'-200N水位上涨过程中，当A物体I诙出水面时，物体A排开水的体枳为%，C-I*002m,-0.(X)8m'物体A此时受到的汇力为与,=0«掰：=l.O×IO,kgm'xl0N/kgx0.008m'=80N物体A受到浮力、滑轮组时它的拉力和A的，R力,且处于平衡状态，所以物体A对滑轮组拉力为F=Ga-F1=450N-80N=37ON因为力的作用是相互的，滑轮铝绳子口由蜡对杠杆C始拉力与杠杆C端对绳子的拉力大小相等，不计绳正杯.他JyJClJ，力为耳,(F+G)l(37ON+5ON)-i4ONH用始终仃水T位？Ti衡.。为工点I，山杆YM条f：6Fc×OC=Fl,×OD1.felOc：()I)=：2,她绳f对DM；，.力为用=立弁C=|40Nx；=70NJUa所以B物体殳到拉力为7()N.B物体受到拉力、电f秤对它的支持力和B的重力.且处于平衡状态,所以B受到的支拉力为&=G11-Fn3N-70N=230N所有电广秤受到B物体对它的压力等于电了秤对它的支持力为23ON.答：(I)拉力做的有川功为2OOJ,总功为3OOJ.滑轮组的机械效率为66.7%：如果不计绳乖和摩擦.动清轮审址为5ON：<2)水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力为200N：水位上涨过程中，当A物体五分之三装出水面时