北京物理力学压轴题集锦

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1、20P/W4060800v/(m/s)0.20.40.10.3OAB乙丙(2013丰台）1．某提升装置中，杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动，水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端。已知AO：OB=2：5，配重乙与地面的接触面积为S且S=200cm2。当用动滑轮速提升重1000N的物体甲时（甲未浸入水中），竖直向下拉绳子自由端的力为T1，杠杆在水平位置平衡，此时配重乙对地面的压强为P1且P1=3.5×104Pa；如果在动滑轮下挂一个质量为动滑轮质量5倍的实心物体丙，并把物体丙浸没在水中匀速提升时

2、，如图22甲所示，竖直向下拉绳子自由端的力为T2，T2的功率随速度变化的关系图像如图22乙所示，杠杆始终保持水平平衡。此时配重乙对地面的压强为P2且P2=5.6×104Pa。如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦，图中两个滑轮所质量相同，取g=10N/kg。求：（1）提升物体甲时滑轮组的机械效率；（保留一位小数）（2）实心物体丙的密度。图25CADEM（2013石景山）2.工作人员用如图25所示装置打捞水中的物体。第一次提体积VA=6×10-3m3的物体A在水中匀速上升的过程中（A未露出水面），人对绳子竖

3、直向下的拉力为F1，人拉力的功率为P1，绳端的速度为v1，机械效率为η1；第二次提重为GB=150N的物体B在水中匀速上升的过程中（B未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为F2，人拉力的功率为P2，绳端的速度为v2，机械效率为η2。已知：功率P1:P2=2:1，η1:η2=3:2，物体AB的体积VA:VB=1:2，重力GA:GB=4:5，四个滑轮质量相等，忽略绳重、绳与滑轮间摩擦及液体对物体的阻力（g取10N/kg）。求：（1）物体B所受的浮力F浮；（2）动滑轮的重G动；（3）速度v1、v2的比值。图

4、26电动机滑轮组绳子自由端滑轮组挂钩AB(2013西城）3.图26是一种新型吊运设备打捞物体的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。物体A浸没在水中并悬挂在滑轮组挂钩下端的细绳下。当物体A浸没在水中时，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F1为100N，吊运设备对横杆B点的拉力比不挂物体时增大了N1。然后，将物体A竖直向上提升，当物体A有的体积露出水面静止时，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为180N，吊运设备对横杆B点的拉力比不挂物体时增大了N2。已知：物体A的

5、体积为80dm3，N2=3N1。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。g取10N/kg。求：（1）物体A的重力GA；（2）动滑轮的重力G动（3）物体完全出水后匀速上升时，滑轮组的机械效率η。（2014东城）4.如图19所示，体重为的小明利用滑轮组匀速提升重物时，他使用的最省力的绕绳方式，绕在滑轮组上的绳子（图中未画出）能承受的最大拉力为，动滑轮总重，连接重物与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，取。求：（1）小明用此滑轮组匀速地将物体全部提出水面，则物体的最大物重不能超过

6、多少？（2）小明用此滑轮组匀速提升一个高为，底面积为的圆柱体，若此过程中始终不露出水面，则的密度不能超过多少？（3）现有一个与圆柱体形状完全相同的圆柱体，其下表面距水面。小明用的拉力将其以的速度匀速提升了。在此过程中，拉力的功率和滑轮组的机械效率各是多少？（2013海淀）5.图20甲是某中学科技小组设计的打捞水池中物体出水面的装置示意图。BOE为一轻质杆，在其两端分别固定着以OB和OE为半径的两段圆弧形的凹槽ABC和DEF，支点O为这两段圆弧形凹槽对应的圆心。轻质绳G和H分别固定在圆弧形凹槽ABC的A

7、点和DEF的D点，杆BOE旋转时细绳总能在凹槽中，绳G和H拉力的力臂始终保持不变。固定在水平地面上的电动机M可以通过拉动绳子H带动杠杆和滑轮组将水池中物体捞出水面。电动机M的质量m为52.5kg。电动机M用力拉动绳子H使柱形物体K始终以速度v匀速上升。物体K浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为η1，电动机M对地面的压强为P1；物体K全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组的机械效率为η2，电动机M对地面的压强为P2；电动机M对地面的压强随时间变化的图象如图20乙所示。已知物体K的底面积S=0

8、.1m2，高h=0.2m，OB∶OE=3∶4，η1∶η2＝27∶28。细绳和杠杆的质量、滑轮及杠杆与轴的摩擦、细绳和凹槽的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，K出水前后水面高度的变化忽略不计，g取10N/kg。求：（1）物体K完全浸没时受到的浮力；（2）动滑轮的质量；（3）若用该装置以同样速度打捞质量为120kg的物体K′，求K′全部露出水面后，电动机M拉动绳H的功率。甲图20D电动机MKAOBEGFCH乙0.5p/×104Pa1.01.52.00t/s10