中考物理高等难度试题：力学综合汇编VIP免费

中考物理高等难度试题：力学综合汇编（2013昌平一模）37．某科技小组设计的提升重物的装置如图23甲所示。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。小亮站在地面上通过滑轮组提升重物，滑轮组由动滑轮P和动滑轮Q（动滑轮P和动滑轮Q的质量相等）以及安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成。小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中，物体A的速度为υ1，滑轮组的机械效率为ηA。小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中，物体B的速度为υ2，滑轮组的机械效率为ηB。拉力F1、F2做的功随时间变化的图像分别如图23乙中①、②所示。已知：υ1=4υ2，物体A和物体B的质量之比为1：3，（不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦）求：（1）动滑轮P的重力与物体B的重力之比；（2）机械效率ηB与ηA之比。【答案】37．解：设每个动滑轮受的重力为G动。匀速提升物体A时，以物体A和动滑轮的整体为研究对象，受力分析如图4甲所示。以动滑轮P为研究对象，受力分析如图4乙所示。匀速提升物体B时，以物体B和动滑轮的整体为研究对象，受力分析如图4丙所示。以动滑轮P为研究对象，受力分析如图4丁所示。（1分）由图4甲、乙得：2F1=GA+G动2F1=F1+G动因为F1=F1所以①（1分）由图4丙、丁得：2F2=GB+G动2F2=F2+G动因为F2=F2所以②（1分）由①②得（1）由题中W－t图像可知：（1分）图23PQ丙G动2F2GB丁F22F2甲G动2F1乙F12F1GAG动G动图4由解得：（2）（1分）由（1）、（2）解得：Error:Referencesourcenotfound（3）由解得：（4）由（3）、（4）解得：G动=Error:ReferencesourcenotfoundGAG动=Error:ReferencesourcenotfoundGB（1分）所以Error:Referencesourcenotfound（1分）（其他解法正确的，均可相应得分）（2013朝阳一模）39．2007年12月22日，在海底23m深处沉睡800多年的“南海一号”古沉船，被“华天龙号”打捞船整体打捞成功。整体打捞是为了保存好文物，将“南海一号”船体和船上满载的货物连带周围的淤泥一起，按照原状固定在特殊的钢制“沉箱”内，沉箱分为上下两部分，上沉箱质量为5000T，底面积为S，高为a=7m，上沉箱整体搬到专门为它建造的广东海上丝绸之路博物馆“水晶宫”内。下沉箱底面积为S，高为5m,打捞过程中将留在海底。“华天龙”打捞船的吊臂臂架长达109m。起吊时，电动机带动绞盘拉动直径为76mm的钢丝绳，钢丝绳总长度2200m，分成64根钢丝绳通过吊臂顶端的定滑轮拉动动滑轮和吊钩，吊钩下用直径为110mm的32根钢缆拴住沉箱的16个吊点，平稳地缓缓竖直上升，上升过程底面始终保持水平，此时钢丝绳的拉力为F1,如图1所示。当沉箱被吊起离开水面，露出高h时，吊臂对动滑轮组的竖直向上拉力是F拉。它们的数量关系如图2所示。钢丝绳、钢缆所受重力，钢缆在水中的浮力不计，海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求：⑴当沉箱在水底时，海水对上沉箱顶部的压强。⑵当沉箱在水中匀速竖直上升过程中钢丝绳的拉力F1和机械效率（保留1位小数）。（7分）00.511.5h/m3.853.583.313.04F拉/107N图20动滑轮组32根钢缆64根钢丝绳吊钩图19【答案】解：（1）海面至上沉箱的深度为h深=23m－12m=11m。由液体压强公式p＝ρ·g·h有：p＝ρ海水·g·h深＝1.0×103kg/m3×10N/kg×11m=1.1×105Pa……1分（2）当上沉箱完全浸没在海水时，吊钩和动滑轮组的受力为重力G′，钢缆的拉力F钢缆1,64根钢丝绳的拉力F拉1,如图所示1，上沉箱匀速上升，F拉1＝F钢缆1＋G′F钢缆1＝G沉箱－F浮1F浮1=ρ海水·g·V沉箱=ρ海水·g·a·SF拉1＝G沉箱＋G′－ρ海水·g·a·S①当上沉箱露出海水1m时，吊钩和动滑轮组的受力为重力G′，钢缆的拉力F钢缆2,64根钢丝绳的拉力F拉2,如图所示2，上沉箱匀速上升，F拉2＝F钢缆2＋G′F钢缆2＝G沉箱－F浮2F浮2＝ρ海水·g·V沉箱′=ρ海水·g·（a－h）·SF拉2＝G沉箱＋G′－ρ海水·g·（a－h）·S②由题中表格可以知道：F拉1=3.04×107N，F拉2=3.58×107N，②－①式,得到：F拉2－F拉1=ρ海水·g·a·S－ρ海水·g·（a－h）·S=ρ海水·g·S·h3.58×107N－3.04×107N=103kg/m3×10N/kg×1m·S解出：S=5.4×102m2……1分G沉箱＝m沉箱·g＝5×106kg×...