北京初三一模物理匯編：力學(xué)計(jì)算題

第1頁(yè)/共1頁(yè)2023北京初三一模物理匯編力學(xué)計(jì)算題一、計(jì)算題1．（2023·北京西城·統(tǒng)考一模）有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的質(zhì)量分布均勻的實(shí)心木棒AB。如圖所示，木棒的A端靜止在水平地面上，B端用繩豎直懸掛在電子秤上，電子秤的示數(shù)為F。已知：L=2m，S=40cm2，F(xiàn)=20N。（取g=10N/kg）求：（1）實(shí)心木棒的重力G；（2）實(shí)心木棒的密度ρ。2．（2023·北京海淀·統(tǒng)考一模）《天工開(kāi)物》中記載了中國(guó)古人利用桔槔汲水的情景，如今一些農(nóng)田在灌溉時(shí)仍然傳承著這種汲水方式。桔槔的主要結(jié)構(gòu)如圖所示，其上方的橫桿是一根硬棒，橫桿由豎木支撐，可繞通過(guò)O點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，橫桿A點(diǎn)綁有配重石塊，B點(diǎn)連接一根細(xì)桿，細(xì)桿下方連有木桶，使用時(shí)人可對(duì)細(xì)桿施加向上或向下的力。已知OA長(zhǎng)為1m，OB長(zhǎng)為3m。橫桿的自重、支點(diǎn)處的摩擦均忽略不計(jì)，汲水過(guò)程中細(xì)桿始終豎直。（1）若配重石塊重300N，當(dāng)橫桿在水平位置靜止時(shí)，求B點(diǎn)受到的拉力F的大小。（2）木桶裝滿水時(shí)，細(xì)桿、木桶和水總重140N，要使橫桿提著裝滿水的木桶在水平位置靜止（木桶完全離開(kāi)井內(nèi)水面），當(dāng)所用配重石塊重300N時(shí)，人對(duì)細(xì)桿的力為F1，當(dāng)所用配重石塊重600N時(shí)，人對(duì)細(xì)桿的力為F2。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明F1與F2的大小關(guān)系。3．（2023·北京豐臺(tái)·統(tǒng)考一模）某同學(xué)用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動(dòng)的距離隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖中圖線a所示，物體上升的高度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖中圖線b所示。已知物重4.5N，繩子自由端的拉力F為1.5N。在0~2s的過(guò)程中，求：（1）有用功；（2）拉力F的功率；（3）滑輪組的機(jī)械效率。4．（2023·北京門(mén)頭溝·統(tǒng)考一模）如圖所示重為6N的木塊漂浮在水面上，有體積露出水面。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）木塊所受浮力；（2）木塊的密度；（3）若在木塊的上方施加一個(gè)豎直向下的力F，當(dāng)F為多大時(shí)，木塊恰好能全部沒(méi)入水中。5．（2023·北京房山·統(tǒng)考一模）如圖所示，底面積為100cm2的圓柱形容器靜止在水平桌面上，容器內(nèi)水重6N，用輕質(zhì)細(xì)線拉著物體A浸沒(méi)在水中處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體A重3N，體積為400cm3。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，細(xì)線質(zhì)量忽略不計(jì)。（1）請(qǐng)畫(huà)出物體A的受力示意圖；（2）求物體A受到的浮力F??；（3）求水對(duì)容器底的壓強(qiáng)p水。6．（2023·北京延慶·統(tǒng)考一模）用如圖所示的滑輪組，將質(zhì)量為80kg的建筑材料A從地面勻速提高了2m，用時(shí)10s，在這個(gè)過(guò)程中，拉力F為500N，g取10N/kg。求：（1）建筑材料受到的重力G；（2）滑輪組的機(jī)械效率η；（3）拉力F做功的功率P。

參考答案1．（1）40N；（2）【詳解】解：（1）見(jiàn)圖根據(jù)杠桿平衡條件，所以（2）實(shí)心木棒的密度答：（1）實(shí)心木棒的重力為40N；（2）實(shí)心木棒的密度為。2．（1）100N；（2）F2>F1【詳解】解：（1）如圖1所示O為支點(diǎn)，石塊對(duì)橫桿的壓力F壓=G石，力臂為L(zhǎng)1；F的力臂為L(zhǎng)2，依據(jù)杠桿的平衡條件得到F壓L1=FL2可得拉力（2）所用配重石塊重300N時(shí)，木桶裝滿水后，由于橫桿仍在水平位置靜止，B點(diǎn)受到的拉力仍為100N，B點(diǎn)對(duì)細(xì)桿的拉力FB1也為100N，此時(shí)細(xì)桿和裝滿水的木桶受力如圖2所示：人對(duì)細(xì)桿的力為F1=G-FB1=140N-100N=40N方向豎直向上；所用配重石塊重600N時(shí)，木桶裝滿水后，由于橫桿仍在水平位置靜止，

依據(jù)杠桿的平衡條件，B點(diǎn)受到的拉力為200N，B點(diǎn)對(duì)細(xì)桿的拉力FB2也為200N，此時(shí)細(xì)桿和裝滿水的木桶受力如圖3所示：則人對(duì)細(xì)桿的力為F2=FB2-G=200N-140N=60N方向豎直向下，所以F2>F1答：（1）B點(diǎn)受到的拉力F的大小是100N；（2）F2>F1。3．（1）0.45J；（2）0.3W；（3）75%【詳解】解：（1）由圖像可知，物體上升的高度為0.1m，有用功為（2）由圖像可知，繩子自由端移動(dòng)的距離為0.4m，拉力做的總功為由圖像可知，做功的時(shí)間為2s，拉力的功率為（3）滑輪組的機(jī)械效率答：（1）有用功為0.45J；（2）拉力F的功率為0.3W；（3）滑輪組的機(jī)械效率為75%4．（1）6N；（2）0.75×103kg/m3；（3）2N【詳解】解：（1）由于木塊漂浮在水面上，故浮力等于重力F浮=G=6N（2）根據(jù)阿基米德原理，可得解得，由題意可得解得，木塊的質(zhì)量木塊的密度（2）當(dāng)木塊全部沒(méi)入水中時(shí)，受到的浮力為則施加豎直向下的力答：（1）木塊所受浮力為6N；（2）木塊的密度為0.75×103kg/m3；（3）當(dāng)施加豎直向下的力為2N時(shí)，木塊能全部沒(méi)入水中。5．（1）（2）4N；（3）1000Pa【詳解】解：（1）對(duì)物體A的受力可知，物體A受到自身的重力G、豎直向上的浮力F浮、繩子的拉力F拉，如圖所示（2）物體A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×400×10-6m3=4N（3）水對(duì)容器底面的壓力F水=G水+GA+F拉=G水+F浮=6N+4N=10N則水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為答：（1）受力分析如圖所示（2）物體A受到的浮力等于4N；（3）水對(duì)容器底的壓強(qiáng)等于1000Pa。6．（1）800N；（2）80%；（3）200W【詳解】解：（1）建筑材料受到的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N（2）由圖可知，滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，繩端移動(dòng)的距離s=2h=2×2m