1、试卷第 1 页，总 13 页力学综合题1假设实心球体在空中下落时受到空气阻力大小正比球体半径与球体速度的乘积。现有实心木球甲、乙和实心铁球丙从高空由静止下落，如图 19 所示，三球的半径关系为R 甲 R 乙 R 丙 ，若三球匀速到达地面的速度分别为 v1、v 2和 v3，则下列结论有可能正确的是（ ） AV 3v1v2 Bv 1v2v3 Cv 1v3v2 Dv 1=v2=v3 2如图所示，XOY 为直角支架，两根细绳的一端都拴在重物 P 上，另一端分别固定于支架的 A、B 两点。开始时， 杆 OX、绳 BP 水平，杆 OY 竖直，绳 PA 与水平方向夹角为 60。现使支架绕过 O 点的水平轴在
2、竖直平面内顺时针方向缓慢转动至杆 OY 水平，在上述过程中，绳 AP、BP 的拉力 TA、T B的变化情况是（ ）AT A减小，T B先减小后增大 BT A减小，T B先增大后减小CT A先减小后增大，T B增大 DT A先增大后减小，T B增大3图甲是边长为 a、用均匀材料制成的正方体物块，它漂浮时露出液面的高度为 h，液体密度为 ，把它从液体中拿出并擦干后，放在水平地面上，如图乙所示，则下列说法中错误的是A组成物块材料的密度为 ah)(B物块所受的重力为 2)(gC物块放在水平地面上，它对地面的压强为 gha)(D在图乙中为了能使物块绕 CC边转动，在 AA边上施加的力 F 至少是试卷第
3、2 页，总 13 页4)(23gha4如图所示，光滑带槽的长木条 AB（质量不计）可以绕支点 O 转动，木条的 A 端用竖直细绳连接在地板上，OB=0.4m在木条的 B 端通过细线悬挂一个高为 20cm 的长方体木块，木块的密度为 0.8103 kg/m3。B 端正下方放一盛水的溢水杯，水面恰到溢水口处现将木块缓慢浸入溢水杯中，当木块底面浸到水下 10cm 深处时，从溢水口处溢出 0.5N 的水，杠杆处于水平平衡状态然后让一质量为 100g 的小球从 B 点沿槽向 A端匀速运动，经 4s 的时间，系在 A 端细绳的拉力恰好等于 0，则小球的运动速度为m/s （g 取 10N/kg）5体重为 7
4、00N 的小明站在地面上用图中所示的滑轮组提起物体 A，当物体 A 匀速竖直上升时，小明对地面的压强为 p1，滑轮组的机械效率为 1；在物体 A 的下方再加挂一个质量为 60kg 的物体 B 后（图中未画出） ，小明继续通过绳子使物体 A 和 B 一起匀速竖直上升，此时他对地面的压强为 p2，滑轮组的机械效率为 2。若滑轮组的摩擦及绳重均可忽略不计，且 p1p 2 31， 1 2 910，则滑轮组的机械效率 1= %。 （取 g= 10N/kg）6国庆的夜晚各种焰火缤纷绽放，有一种质量为 100g 的叫做 “高声”的焰火，其特试卷第 3 页，总 13 页点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生
5、大小为自重 5 倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声” 经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图所示，则焰火受到的最大阻力为 N，焰火能够达到的最大速度为 m/s，火药产生的推力对焰火做功的最大功率为 W(火药的质量不计，g 取 10N/kg)7图中是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体 B 的示意图。杠杆 CD 可绕支点 O 在竖直平面内转动，OCOD12，物体 A 为配重，其质量为 200g。烧杯的底面积为75cm2，物体 B 的质量是 320g，体积是 40cm3。当物体 B 浸没在水中时，水对杯底的压强为 p1。当用力拉 A，将物体 B 从容器底提出水面一部
6、分以后，杠杆恰好在水平位置平衡，此时，竖直向下拉 A 的力为 F，杯中水对容器底的压强为 p2。若 p1与 p2之差为40Pa。则拉力 F 是_N（g 取 10N/kg，杠杆的质量、悬挂物体 A 和物体 B 的细绳的质量均忽略不计） 。8图中轻质杠杆 AB 可绕固定点 O 在竖直平面内转动， AOOB12，系在杠杆 B 端的细绳通过滑轮组悬挂着重 300N 的物体甲。重 500N 的人站在水平地面上用力举起横杆 A 端，恰好使杠杆 AB 在水平位置平衡，他对水平地面的压力为 N1，他对地面的压强为 p1。若在物体甲下面再加挂物体乙，杠杆 AB 仍水平平衡，此时人对水平地面的压力为 N2，他对地
7、面的压强为 p2。已知：各滑轮规格完全相同，且重均为 100N， | N1- N2|=100N。不计绳重与轴摩擦。则 p1与 p2之比为 。试卷第 4 页，总 13 页9 （10 分）2007 年 2 月 28 日，从乌鲁木齐驶往阿克苏的 5806 次列车遭遇特大沙尘暴，列车从第 1 节车厢到第 11 节车厢相继被吹翻。看了这个报道后，某研究小组为探索沙尘暴的威力，进行了模拟研究。如图为测定沙尘暴风力的实验装置图，其中 AB 是一段水平放置的长为 L 的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大，一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于 O 点，另一端悬挂球 P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在 B 点接
8、触，有风时细金属丝将偏离竖直方向，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。研究小组的同学对此装置分析中，知道金属球单位面积上所受到的水平风力大小与电压表的读数成正比，空气密度为 1.3kg/m3，沙的密度为 2.5103kg/m3。他们对决定金属球单位面积上所受到的风力大小的因素，进行了如下的实验研究：在含沙量相同条件下，改变风速，记录不同风速下电压表的示数如下：风速（m/s） 5 10 15 20电压表示数（V）0.6 2.4 5.4 9.6在风速大小相同条件下，改变风中空气的含沙量，记录不同含沙量下电压表的示数如下：含沙量（kg/m 3）1.1 2.2 3.3 4.4电压表示数（V）2.3
9、 3.5 4.6 5.8（1）根据上述实验结果，试推导出单位面积上所受到的风力大小的关系式？（设比例试卷第 5 页，总 13 页系数为 k）（2）若（1）中的比例系数 k 的大小为 0.5，已知：车厢的高度为 3m，车厢的长度为25m，车厢质量为 50t，铁轨间距为 1.5m，1m 3沙尘暴中含沙尘 2.7kg，请根据（1）中的关系式计算当时的风速至少为多大？10如图，用细线悬挂的铁球在磁铁的吸引下偏向一边。画出铁球的受力示意图。11如图是建造楼房时常用的混凝土泵车，它使用柴油提供动力，能将搅拌好的混凝土抽到高处进行浇灌，该车满载时总重为 2.5105N，为了减少对地面的压强它装有四只支腿，支
10、腿和车轮与地面的总接触面积为 2m2，该车正常工作时每小时可以将 60m3的混凝土输送到 10m 高的楼上求：（g=10N/kg， 混凝土 =4.3103kg/m3，q 柴油=4.3107J/kg）（1）该车满载时静止在水平路面上时对路面的压强；（2）该车将 60m3的混凝土输送到 10m 高的楼上，克服混凝土重力所做的功；（3）该车将 60m3的混凝土输送到 10m 高的楼上，消耗柴油 2kg，则泵车的效率为多少？12如图所示，底面积为 210（2 米 2的圆柱形平底薄壁水槽放在水平地面上，一装有金属球的小盆漂浮在水槽的水面上，小盆的质量为 1 千克，金属球的质量为 1.6 千克，金属球的体
11、积为 0.210（3 米 3。试卷第 6 页，总 13 页 若把金属球从盆中拿出并放入水槽中后，小球沉入水底，求容器对水平地面压强的变化量。 求水对水槽底部的压强变化量。13 （6 分）如图，用滑轮组从 H=10 米深的水中匀速提起底面积为 0.04 米 2、 高 2 米的实心圆柱体，该物体的密度是 2.5103千克/米 3。现在动滑轮挂钩用钢丝绳与该物体相连，已知绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力 F 为 700 牛。求该物体露出水面前所受的浮力。若不计摩擦、绳和动滑轮重，绳子被拉断时，物体留在水中的体积为多少立方米？若考虑摩擦、绳和动滑轮重，该装置的机械效率为 90%，将物体匀速提升至露出水
12、面前，拉力 F 做的功为多少焦？（g=10 牛/千克）14如图所示，轻质杠杆 AD 用两根软绳悬挂于天花板上，两绳分别系在杠杆上的B、C 两点。已知杠杆的长度为 0.8m，BC 间的距离为 0.2m，CD 间的距离为 0.2m。用细绳将滑轮组固定在杠杆的 A 端，物体 E（其质量可变）挂在动滑轮的挂钩上，每个滑轮重均为 60N。物体 H 通过细绳挂在杠杆的 D 端，其质量始终保持不变。为使杠杆 AD保持水平平衡，滑轮组所能提升重物 E 的最大质量 m1与最小质量 m2之比为 4:1。杠杆、细绳的质量及一切摩擦均可忽略不计，取 g= 10N/kg。求：试卷第 7 页，总 13 页（1）滑轮组对杠
13、杆 A 端的最大拉力 FA1与最小拉力 FA2之比； （2）重物 E 的最大质量 m1； （3）滑轮组的最小机械效率。 （百分号前保留整数）15如图是工人提升物体的装置示意图，其中 AB 是一个不计重力、可以绕 O 点转动的杠杆，且 AO:OB=2:5，杠杆 B 端系有重为 1056N 物体 D，杠杆 A 端固定着滑轮组。质量为 60kg 的工人站在水平地面上，他对地面的压强 p0=1.2104Pa。当他利用该装置匀速提升重物 M 时，物体 D 受到的支持力为 N1，工人对地面的压强 p1=0.8104Pa，此时滑轮组的机械效率 =90%；当工人利用该装置匀速提升重物 N 时，物体 D 受到的
14、支持力为 N2，工人竖直向下的拉力为 F2；已知 N1: N2=5: 2，每个滑轮质量都相等，绳重及滑轮与轴的摩擦不计，g 取 10N/kg。求：（1）提升重物 M 时工人竖直向下的拉力 F1。（2）提升重物 N 以 0.5m/s 的速度匀速上升时工人拉力的功率 P。16如图所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为510 kg 的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的3拉力 F 的功率 P 随工件上升高度 h 变化的图象如右图所示，不计水的阻力（ 水1.010 kg/m ,g 取 10N/kg） ，求：3试卷第 8 页，总 13 页工件上升的速度大
15、小？当工件露出水面的 1/2 时所受的浮力大小？工件的横截面积 S 是多大？17我们已经知道，肺活量是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体的体积，单位是毫升（ml） 肺活量是身体机能的重要指标之一，对青少年的成长及日后身体是否健康都关系重大我们要注意增强自身的肺活量如图所示是一种测定肺活量的实用方法图中 A 为倒扣在水中的开口薄壁圆筒（圆筒壁体积忽略不计） ，测量前排尽其中的空气（即测量前筒内充满水） 测量时，被测者吸足空气，再通过 B 尽量将空气呼出，呼出的空气通过导管进入 A 内，使 A 浮起测得圆筒质量为 m，横截面积为 S，筒底浮出水面的高度为 H，大气压强为 p0，水的密度为
16、水 ，求：（1）此时圆筒内空气的体积（2）筒内气体的压强（3） “肺活量体重指数”是人体重要的呼吸机能指数，它主要通过人体的肺活量与体重的比值来反映肺活量和体重的相关程度，用以对不同年龄、性别的个体与群体进行客观的定量比较分析肺活量体重指数= ，单位是 ml/kg；例如，我国初三年级男学生肺活量体重指数标准：67 以上为优秀；5066 为良好；3349 为及格；32 以下为不及格如果体重 60kg 的小强用上面的肺活量测试仪测肺活量，测得 H=18cm，已知筒 A 的质量为 200g，横截面积为 200cm2，请计算他的肺活量体重指数是多少？18图的装置主要由长木板甲、物块乙和丙、定滑轮 S
17、和动滑轮 P、水箱 K、配重 C和 D 及杠杆 AB 组成。 C、 D 分别与支架固连在 AB 两端，支架与 AB 垂直， AB 可绕支点试卷第 9 页，总 13 页O 在竖直平面内转动。 C 通过细绳与 P 相连，绕在 P 上的绳子的一端通过固定在墙上的S 连接到乙上，乙的另一端用绳子通过固定在桌面上的定滑轮与丙连接，乙置于甲上，甲放在光滑的水平桌面上。已知 C 重 100N， D 重 10 N，丙重 20N， OA:OB1:2，在物体运动的过程中，杠杆始终保持水平位置平衡。若在 D 上施加竖直向下 F0=20N 的压力，同时在甲的左端施加水平向左的拉力 F，甲恰好向左匀速直线运动，乙相对桌
18、面恰好静止；若撤去拉力 F 改为在甲的右端施加水平向右的拉力 F时，甲恰好在桌面上向右匀速直线运动，要继续保持乙相对桌面静止，则此时在 D 上施加竖直向下的压力为F1；若移动 K，将丙浸没水中，在拉力 F作用下，甲仍向右匀速直线运动且乙相对桌面静止，则此时在 D 上施加竖直向下的压力为 F2。已知 丙=2103kg/m3， F1:F2=4:5。杠杆、支架和不可伸缩细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计。 g 取 10N/kg。求：（1）丙浸没水中后受到的浮力 F 浮 ；（2）拉力 F。19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
19、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。当在动滑轮下面挂上重 1000N 的物体甲静止时（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=3.5104Pa；如果在动滑轮下挂一个质量为动滑轮质量 5 倍的物体丙，并把物体丙浸没在水中静止时，如图 22 甲所示，竖直向上拉绳子自由端的力为 T2，杠杆在水平位置平衡。此时配重乙对地面的压强为 P2且 P2=5.6104Pa。已知物体丙的质量与体积的关系的图像如图乙所示，如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦，图中两个滑轮所受重力相同取 g
20、=10N/kg。配重乙的体积为 510-2m3，求配重乙的密度。试卷第 10 页，总 13 页甲乙20工作人员用如图所示装置把水质监控仪器放入水中。第一次使仪器 A 在水中匀速上升的过程中（A 未露出水面） ，人对绳子竖直向下的拉力为 F1，绳端的速度为 v1，机械效率为 1；第二次把仪器 B 固定在 A 下方，A 和 B 在水中匀速上升的过程中（A 未露出水面） ，人对绳子竖直向下的拉力为 F2，绳端的速度为 v2，机械效率为 2； 1: 2=34:35。已知 VA=VB=310-3m3， GA=3GB，G B=50N。拉力 F1、F 2 做功随时间变化的图像分别如图中、所示。 （不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力，g 取 10N/kg）求：（1）A 所受的浮力 F 浮 ；（2 ）动滑轮的重 G 动 ；
