简单机械与滑轮--5道难题精选.docx

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1、物理九年级上难巡精选5道即箱单机械与滑轮】I、（2分）两个实心正方体A、B由密度均为P的同种材料制成，它们的电力分别是Ga、Gb,且B物体边长是A物体边长的两倍.将A、B均放置水平桌面上时，两物体对更面的压强分别是出、p.用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体，如下图，此时两滑粒组的机械效率之比为41：48：假设将A物体浸没在水中，用卬滑轮组匀速提升时，此时中滑轮组的机械效率为80%,两动滑轮电均为G9,不计绳重和像擦.以卜.判断正确的选项是（D.Pa：p=1.:8分析：知道正方体边长关系，可求AB正方体的体枳、底而枳的大小关系，AB密度相同，根据G=mg=pVg可得两正方体的Ifi力大小关

2、系：再利用P=舞得出对地面压强的大小关系：GAhG*GBhGRSGq山产1.m“QHr不41.左寸一根据n：11VGG动）nG+G动（GbG幼）hGb+G动8Ga+G动=41：48求出正方体A1.g和动滑轮里的大小关系.进而求出正方体B电和动沿轮里的大小关系：当A在水中匀速上升时，_（GaF浮）hGa-F潭GA-F潭GA-F淳（GA-F浮+G动）hGa-F理+G动GA-F浮KG-G-F浮AAPAVAg-P水Va87=80%,据此求出正方体的密度.PVAg-P水VAg解答：解：正方体边长1.a=21.b,Va：Vb=（1.A）,:（1.B）J=1：8.底面积之比：Sa：Sb=（1.）2:（U）2

3、=1:4,G=ng=pVg,AB密度相同,.G:GB=PVg:PVBg=VA：Vb=I:8,故B错：-fs,pa：P噜4h2,故D错：=GAh_GA=GBh_Gb_啊n（Ga+G动）hGa+G动（Gb+G）hGb+G动8Ga+G动GA8GA41：48.V=41:48,即7：*“Ga+G动8Ga+G动化简得:Ga：G=5:1.,.Gb：G.=40:I故C错；当A在水中匀速上升时.展（GA-F浮）h:GA-F浮（GA-F浮+G动）hGA-F浮+G动GA-F浮GA-F浮PAVAg-P水VAg=i-=7=7=80%，GA-F浮KG.GF浮PVa8-P三解得：pA=5x1.kg11C.放入的物块密度为2

4、.25I,kgm,D.小试管与容器内水面变化的高度相等解答:解：设试管底面积为S1.容器底面积S2物块完全浸没在该试管水中后,试管中液体匕升的高度是HO.试管底部应再下沉的深度H1.,因试管下沉容器液面上升的高度H2,试管内水面与容器底部的距离为h.试管内的物体浸没下沉，排开水的体积V1.=V物=S1.H0：而试管在容器中应再排开的水的体枳V2=S2H2=S1H1,因为S2=5S1,所以H1=5H2.物块完全没没在该试管水中后，试管内水面与容器底部的距肉h=h-（HI-H2）+HO.由题意知h,=h所以（H1.-H2）=HO.物体浸没入物体后试管仍然漂浮，所以新排开的水市等于新参加的物体玳力，

5、即G物=P水gV2,那么m物=P水V2.物块的密度p物g1.物P水丫2P水P/S1.H1.P水5盯乂d怆/一十=V帆v=SIHO=S1.（H1-H2）,5H2_H2s4=,25i03kgm3.应选8.3、（5分）某同学要测一个金属块的密度,他手中的测量工具只有一只量程较小的弹费测力计，当他用此弹资测力计测量该金屈块的虚力时，发现已超过冲宽测力计的最大St程，于是他设计了如下图的装置去测临图中OA：OB=I:3,杠杆OAB质量不计.他实脸的步掇如卜丁(1)用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧测力计在B点作用一个经直向上的力，使杠杆OAB在水平位区静止，金属块群止在空中，读出弹费测力计此时的读数B：(

6、2)向容器中加水往金弧块浸没花水中后，读出岂OAB水平静止后、弹簧测力计的被散瓦：FIP水(3)被测金属块密度的表达式：p=_-1.-g-_.FiF9解：(1)用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧测力计在B点作用一个卷直向上的力，使杠杆OAB在水平位贸静止,金属块静止在空中,读出弹簧测力计此时的读数R.所以，GOA=FOB.G嘿5，a3F1所以金属块的质t:m=X=1.gS(2)向容器中加水，待金属块浸没在水中后，读出当OAB水平静止后，弹簧测力计的读数Fz.所以，(G-Fa)0A=F20B.金属块浸没在水中，F1.=Pt；gVW=PEgV,(3F1-p(1.gV)O=F2OB.所以，V=3F1-

7、3F2Q水g3%金融块的密度：p=y3F1-3FfP-g故答案为：(2)待金属块浸没在水中后，读出当OAB水平沛止后，弹施测力计的读数F2;FIP水FiF4、(6分)课外小组的同学们设计的一个用水梢来储存二次用水的冲厕装置如下图.其中更为IN的浮球固定在横杆AB右端(B为浮球的中心).杆AB傀绕O点转动，且OB足。A长度的4倍.横杆AB左端压住进水阀门C上，进水口的横截面积为MmJ阀门C正好堵住进水口时，水箱内停止蓄水，杆AB在水平位置，口浮球浸在水中的体积为190cm.诳水口距箱底30cm,水箱内溢水管长为40Cn1.D是一个横被面积为30c11f的排水阀门.用金属链将排水阀门D与水箱顶部排

8、水按钮相连,当按动排水按钮时,铁琏向上拉起排水阀门D使其翻开，水箱排水.要翻开排水阀门D,铁链给它的拉力至少是12.5N.(进水阀门C、直杆AC、横杆AB的电力均忽略不计,进水同门C和排水阀门D的摩度均不计，gIR10N).求：(1)进水四门C所受水箱中水的向下的压力：(2)停止雷水时水槽中的水面比溢水管管口商出多少?(3)排水周门D的最大质量为多少？分当杠杆在水平位置平衡时对杠杆、进水同门c、排水阀门Dia行受力分析如卜.析：图.(I)知道C处水深，利用液体压强公式求水时阳门C的压强，再利用F=ps求迸水阀门C所受水箱中水的向下的压力：(2)在甲图中,利用阿基米德深理求B受到的浮力,而FaO

9、A=(F.,-Gb1OB.0B=40A,据此求A端受力，根据力的作用是相互的，可求A端对C向下的压力Fa:由图乙可得C受到水槽中水向上的压力F等于水箱中水向下的压力F-加上A端对C向下的压力Fa,利用压强公式求向上的压强，再利用液体压强公式求水梢中的水面高，进而求出水槽中的水面比溢水管口高出多少：(3)知道D处水深，利用液体压强公式求水对阀门D的压强，再利用F=ps求进水阀门D所受水箱中水的向下的压力；IfijGd=Fj-F,.据此求D的氧再利用重力公式求D的质量.解：当杠杆在水平位置平衡时,杠杆、进水阀门C、排水阀门D受力分析示意图分答：别为图甲、乙、内.(I)FIMf=PKfSc=P*gh

10、SC=1.0,kgm,10N.kg(0.4-0.3)m40jnr=O.4N5(2)在甲图中,F.p*gV”=IxIOkgmION1.g19()106m=1.9N.据杠杆平衡条件：FOA=(Frf-Gu)xOB,-OB=4OA.FOA=(1.9-1)N4OA.-.F=36N,A端对C向下的压力FA=FA=3.6N,由图乙可得：(C受到水梢中水向上的压力F-、水箱中水向下的压力F“、和A湘对C向Z的压力FA)Fe=FX-+Fa=0.4N+3.6N=4N,p.=_41.-=10a.S4104m2P_1。4PaP水g103kgIONAg水槽中的水面比流水管口高：Im-0.111=0.9m:（3）由内图

11、可知：Gr=F-F,i=F-p,ghaa三Sp=12.5N-1OSkgn31ONkgO.4m3103m2=O.5N,ED=GD-.貌-005kg=50ggIONZkg答：（I）进水阀门C所受水箱中水的向下的压力为0.4N：（2）停止落水时水槽中的水面比灌水管管口两H0.9m：排水阀门D的最大质量为50g.5、为了模拟训练航天员在失巾时进行工作，在地面可以用中性浮力水槽产生“失苴.它的原理是，当人没入水中时，使人的重力和浮力相等，即中性浮力，获得模以失重的感觉和效应.质量为75kg的航天员穿好生理背心、内衣和液冷服后，从准备区走出来，在岸边穿好水槽航天服并用许多小铅块做好浮力配平后,被吊车缓缓吊

12、入水中.在水卜.训练结束后，利用图所示滑轮组把宇航员从水面下拉出，宇航员所穿航天服和其他装备共重125ON.当他在AD杆中央的C点被吊车吊起时，阈开水面后匀速塔直上升过程滑轮组的机械效率是小削丝绳的拉力是F.假设除动滑轮以外的设备共市360N,从C点水平移动4m到B点，以A点为支点时,D点受到的压力在这个过程中变化了96（N.AB=1m,AD=10m.ADff1.fi,钢丝绳曲及伸长不计、滑轮的轮、轴间均摩擦不计，g取10Nkg.求：（1）宇航员完全浸入水中受到的浮力：（2）F和IV分（1）知道航天员的放量，利用不力公式求其垂，可求宇航员及设备总重，由丁宇航析：员处于悬浮状态,根据悬浮条件求受

13、到水的浮力：（2）AD是杠杆，两次受力如图，以A为支点，由杠杆平衡条件F小=F山可得FAB=F11.AD,FcxAC=FmxADT*!D点的压力与D点时杠杆的支持力是相互作用力,大小相等Fb和是宇航员、装备及设翁对杠杆的拉力,保持不变.等于宇航员、装备、动滑轮及设备的总由Ga,据此求Gh,而G,=G,x+G=+Ga,可此求动滑轮Ifi:3W有用一G宇航总hG宇航总hG宇肮总W总FsF3hF3求滑轮组的机械效率.未入水前,不计摩擦和绳重F=I(G+G,).据此求拉力大小,再根据解答：(1)GK=Iii.g=75kgIONkg=750N.GQ产G人+G,1*=750N+I250N=20(X)NV宇

14、航员完全浸入水中处于悬浮状态，F?=Gg=20N;(2)AD是杠杆，以A为支点，杠杆处于水平平衡状态，两次受力如国下才B-,tC由杠杆平衡条件Fih=F*可得:FbAB=FdADFcC=F2D.杠杆对D点的压力与D点对杠杆的支持力是相互作用力，大小相等.FB和FC都是宇航员、装备及设备对杠杆的拉力，保持不变,等于宇航员、装备及设备的总理G8，G*AB=FdKAD,GOXAC=F)*AD,两式相弑得：GOIACAB=(FdzFdi)*ADGC(5m-Im)=960N1.0m.Gp=2400N.动滑轮重：Ga=GO-G-Gaft=24N-20N-360N=40N.未入水前，不计摩擦和绳翻，动滑轮处于平衡状态，也直方向受力如图F=I(G；w+GQ=1(20N+40N)=680N.33有用_G宇肮总h_G宇航总h_G宇肮总_200ON且於,W总FsF3hF3680N3