壓軸題03 功和功率 簡單機械計算題（原卷版）-2023年中考物理壓軸題專項訓練

第第頁壓軸題03功和功率簡單機械計算題綜合近幾年中考對于功和機械能、簡單機械的考察形式，2023年中考對于功和機械能、簡單機械知識點依然會加大力度考察。功和機械能的概念及計算、簡單機械的特點及組合，還有結合壓強與浮力等知識點，會有很多靈活的難點可以考察，所以不論是選擇題還是大題，功和機械能、簡單機械問題一直都是命題人提高學生關鍵物理綜合能力的重要知識點，因此在近幾年的中考命題中功和機械能、簡單機械問題也是很多地區(qū)以壓軸題的形式存在，以及對于圖像問題的考察，動態(tài)平衡分析，都比前幾年要頻繁，所以要求考生了解題型的知識點及要領，對于?？嫉哪Ｐ鸵笥谐浞值恼J知。1.功的公式：W＝Fs2.功率的公式：；P=Fv1.與杠桿有關的計算題解題策略a.靈活運用杠桿平衡條件公式及其變形公式（1）杠桿平衡條件公式公式F1L1＝F2L2（2）求解動力，用變形公式F1＝F2L2/L1(3)求解動力臂，用變形公式L1＝F2L2/F1b.用杠桿提升物體有用功、額外功和總功求法（1）用杠桿提升物體做的有用功W有用=Gh（2）用杠桿提升物體做的總功W總=Fs（3）用杠桿提升物體做的額外功W額外=W總—W有用其中h是重物G被提升的高度，s是動力F移動的距離。h與s的關系可以根據相似三角形建立。c.杠桿機械效率的求解（1）用杠桿提升物體時，有用功和總功的比值.稱為杠桿機械效率。（2）杠桿機械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％2.與滑輪組有關的計算題解題策略（一）用滑輪組豎直提升物體機械效率問題求解辦法a.用滑輪組豎直提升物體有用功、額外功和總功求法（1）有用功W有用=Gh（2）總功W總=Fs（3）額外功W額外=W總—W有用（4）s=nh其中h是重物G被提升的高度，s是動力F移動的距離，n是動滑輪上的繩子段數。b.滑輪組機械效率的求解（1）用滑輪組提升物體時，有用功和總功的比值.稱為滑輪組機械效率。（2）滑輪組機械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％η＝（W有用/W總）×100％=(G/nF)×100％（二）用滑輪組水平拉動物體機械效率問題求解辦法a.用滑輪組水平拉動物體有用功、額外功和總功求法（1）有用功W有用=fs2（2）總功W總=Fs1（3）額外功W額外=W總—W有用（4）s1=ns2其中s1是動力F移動的距離，s2是重物水平移動的距離，f是物體勻速運動受到的阻力，n是動滑輪上的繩子段數。b.滑輪組機械效率的求解（1）用滑輪組水平拉動物體時，有用功和總功的比值.稱為滑輪組機械效率。（2）滑輪組機械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％η＝（W有用/W總）×100％=(fs2/Fs1)×100％3.與斜面有關的計算題解題策略a.用斜面提升物體有用功、額外功和總功求法（1）有用功W有用=Gh（2）總功W總=Fs（3）額外功W額外=W總—W有用其中s是動力F沿著斜面移動的距離，h是重物上升的高度，s和h的關系，通?？捎山馊呛瘮档玫?，一般斜面傾斜角給出。b.斜面機械效率的求解（1）用斜面提升物體時，有用功和總功的比值.稱為斜面的機械效率。（2）斜面機械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％η＝（W有用/W總）×100％=(Gh/Fs)×100％4.解計算題的一般要求1.要明確已知條件和相對隱含條件，確定主要解題步驟。2.分析判斷，找到解題的理論依據。3.分清各個物理過程、狀態(tài)及其相互聯系。4.計算過程應正確、規(guī)范。要正確寫出有關的公式，正確代入公式中物理量的數字和單位。能畫圖的可以作圖輔佐解題。5.解計算題應注意：單位的統一性；物理量的同體性、同時性；解題的規(guī)范性。一、計算題1．（2022·統考模擬預測）用如圖所示的裝置提升深井底部的物體。電動機拉繩端做功的功率保持一定，繩子能承受的最大拉力是1600N，當提起重50kg的物品時，10s能上升到井口，當提起重90kg的物體時，15s能上升到井口。深井水平底面上剩余的物品共500kg，它們和地面接觸面積為2m2。不計滑輪組的繩重和摩擦g取10N/kg。求：（1）剩余的500kg物品對深井底面的壓強；（2）動滑輪的重；（3）使用此裝置提升剩余的物品時，滑輪組的效率最高能達到多少?2．（2019·安徽·九年級蕪湖一中?？甲灾髡猩┯腥嗽O計了一種新型伸縮拉桿秤。結構如圖，秤桿的一端固定一配重物并懸一掛鉤，秤桿外面套有內外兩個套筒，套筒左端開槽使其可以不受秤紐阻礙而移動到掛鉤所在的位置（設開槽后套筒的重心仍在其長度中點位置）。秤桿與內層套筒上刻有質量刻度。空載（掛鉤上不掛物體，且套筒未拉出）時，用手提起秤紐，桿秤恰好平衡。當物體掛在掛鉤上時，往外移動內外套筒可使桿秤平衡，從內外套筒左端的位置可以讀得兩個讀數，將這兩個讀數相加，即可得到待測物體的質量。已知秤桿和兩個套筒的長度均為L=16cm，套筒可移出的最大距離為L1=14cm，秤紐到掛鉤的距離為d=2cm，兩個套筒的質量均為m=0.1kg。取重力加速度g＝10N/kg。求：（1）當桿秤空載平衡時，秤桿、配重物及掛鉤所受重力相對秤紐的合力矩M；（2）該秤的量程m0；（3）秤桿與內層套筒上的質量刻度是否均勻，如果均勻，1cm的長度分別表示多少質量；（4）若外層套筒不慎丟失，在稱某一物體時，內層套筒的左端在讀數為1kg處桿秤恰好平衡，則該物體實際質量m1多大。3．（2020·四川成都·校考模擬預測）如圖甲是在岸邊打撈水中物體的裝置示意圖，該裝置由懸掛機構和提升裝置兩部分組成。懸掛機構由固定桿和杠桿構成，為杠桿的支點，。配重E通過繩子豎直拉著杠桿的端，其質量。安裝在杠桿端的提升裝置由一個支架、一個電動機Q、一個定滑輪K及數量未知的動滑輪（在虛線框內未畫出）構成，其中支架和電動機Q的總質量，定滑輪K的質量?？衫眠b控電動機拉動繩子的自由端，通過滑輪組提升浸沒在水中的物體。在一次打撈一批實心材料的過程中，實心材料浸沒在水中勻速豎直上升，此時電動機Q牽引繩子的功率為，繩子端的拉力為，實心材料上升的高度隨時間變化的圖像如乙圖，地面對配重的支持力為。實心材料全部露出水面后勻速豎上升的過程中，繩子端的拉力為，地面對配重的支持力為，滑輪組的機械效率為。已知，，，被打撈的實心材料的密度，繩子和桿的質量、捆綁實心材料的鋼絲繩的質量和體積、滑輪與軸及支點處的摩擦、水對實心材料的阻力均忽略不計，取。求：（1）實心材料浸沒在水中勻速上升時的速度；（2）實心材料浸沒在水中勻速上升時電動機牽引繩的功率；（3）實心材料露出水面后，滑輪組的機械效率。4．（2021·江蘇無錫·統考二模）如圖甲為某自動注水裝置的部分結構簡圖，杠桿始終在水平位置保持平衡，O為杠桿的支點，，豎直細桿a的一端連接在杠桿的A點，另一端與高為、質量為的長方體物塊C固定：豎直細桿b的下端通過力傳感器固定，上端連接在杠桿的B點（不計杠桿、細桿及連接處的重力和細桿的體積），質量為的圓柱形水箱中有質量為的水，打開水龍頭，將水箱中的水緩慢放出，通過力傳感器能顯示出細桿b對力傳感器的壓力或拉力的大?。簣D乙是力傳感器示數F的大小隨放出水質量m變化的圖象.當放出水的質量達到時，物體C剛好全部露出水面，此時裝置由傳感器控制開關開始注水。則：(1)物塊C的重力為________N；(2)物塊C的密度為_________；(3)當放水至圖乙中D位置時，水箱對水平面的壓強大小為_______。5．（2022·湖南衡陽·九年級自主招生）某?？萍夹〗M的同學設計了一個從水中打撈物體的模型，如圖所示。其中D、E、G、H都是定滑輪，M是動滑輪，杠桿BC可繞O點在豎直平面內轉動，OC∶OB＝3∶4。杠桿BC和細繩的質量均忽略不計。人站在地面上通過拉繩子提升水中的物體A，容器的底面積為300cm2，人的質量是70kg，通過細繩施加豎直向下的拉力時，A始終以0.6m/s的速度勻速上升。當杠桿到達水平位置時物體A總體積的五分之三露出液面，液面下降了50cm，此時的拉力為F1，它的功率為P1，地面對他的支持力是N1；當物體A完全離開液面時，此時通過細繩施加豎直向下的拉力為F2，它的功率為P2，地面對人的支持力是N2，已知A的質量為75kg，N1∶N2＝2：1，忽略細繩與滑輪的摩擦以及水對物體的阻力，g取10N/kg。求：（1）當物體露出液面為總體積的五分之三時，物體所受的浮力；（2）動滑輪M受到的重力；（3）P1∶P2的值。6．（2016·山東青島·統考二模）如圖所示，重為400N的工人用如圖滑輪組在空氣中提升一個450N的重物A時，機械效率為90%，現有一石材B沉沒于水池底部（石材未與底部緊密接觸），工人用該滑輪組要將其打撈上來。開始時工人用力但是沒有拉動，繼續(xù)增大拉力將石材拉起，在整個提升過程中，石材上升的s﹣t圖像如圖所示，在石材脫離水池底部至完全露出水面的過程中，人對繩子拉力的最大值與最小值之比為7：5，繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計，石材的密度ρ石＝2.5×103kg/m3，取g＝10N/kg，人雙腳的受力面積為400cm2，求：(1)動滑輪的重力；(2)提升A時人對地面的壓強；(3)石材B出水前，人拉繩子的功率。7．（2020·湖南長沙·統考一模）如圖所示，是利用電子秤顯示水庫水位裝置的示意圖。該裝置主要由不計重力的滑輪C、D，長方體物塊A、B以及輕質杠桿MN組成。物塊A通過細繩與滑輪C相連，物塊B通過細繩與杠桿相連。杠桿可以繞支點O在豎直平面內轉動，杠桿始終在水平位置平衡，且MO︰ON=1︰2。已知物塊A的密度為1.5×103kg/m3，底面積為0.04m2，高為1m，物塊B的重力為100N，滑輪與轉軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計，g取10N/kg。試求：(1)當物塊A的頂部剛沒入水面時，滑輪C下端掛鉤處的拉力大小；(2)當物塊A有四分之一體積露出水面時，電子秤的示數為多少；(3)若水位發(fā)生變化，當電子秤的示數為55N時，求物塊A浸入水中的深度。8．（2020·四川成都·?？既＃┤鐖D所示，均勻長方體A、B上表面中心分別用細線連接，固定懸掛在長1.2m的輕質杠桿CF兩端。長方體物塊A的密度為2×103kg/m3、底面積為10cm2，其下方有一高1.2m的圓柱形薄壁容器，A的下表面距容器底部0.2m，上表面與容器口相平?，F將杠桿放置在支架DE上，當容器不裝水時，E點對杠桿的支持力恰好為0；當容器裝滿水時，D點對杠桿的支持力恰好為0。已知物塊B的重力GB=10N，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。(1)求DE的長度；(2)撤去D，杠桿以E為支點，A的下表面接觸容器底，求容器未裝水時，物塊A對容器底部的壓強pA；(3)撤去E，杠桿以D為支點，將物塊B的懸掛點在DF之間移動，且懸掛點離D點的距離為l，為使杠桿CF始終在水平位置保持平衡，須向容器中加減水。求加減水過程中，水對容器底部的壓強p與l之間的函數關系式，并說明l的最小值。9．（2022·湖南衡陽·九年級自主招生）圖是某科研小組設計的高空作業(yè)裝置示意圖，該裝置固定于六層樓的頂部，從地面到樓頂高為18m，該裝置由懸掛機構和提升裝置兩部分組成。懸掛機構由支架AD和杠桿BC構成，CO：OB＝2：3。配重E通過繩子豎直拉著杠桿B端，其質量mE＝100kg，底面積S＝200cm2。安裝在杠桿C端的提升裝置由定滑輪M、動滑輪K、吊籃及與之固定在一起的電動機Q構成，電動機Q和吊籃的總質量m0＝10kg，定滑輪M和動滑輪K的質量均為mK?？衫眠b控電動機拉動繩子H端，通過滑輪組使吊籃升降，電動機Q提供的功率恒為P。當提升裝置空載懸空靜止時，配重E對樓頂的壓強p0＝4×104Pa，此時杠桿C端受到向下的拉力為FC。科研人員將質量為m1的物體裝入吊籃，啟動電動機，當吊籃平臺勻速上升時，繩子H端的拉力為F1，配重E對樓頂的壓強為p1，滑輪組提升物體m1的機械效率為η。物體被運送到樓頂卸下后，科研人員又將質量為m2的物體裝到吊籃里運回地面。吊籃勻速下降時，繩子H端的拉力為F2，配重E對樓頂的壓強為p2，吊籃經過30s從樓頂到達地面。已知p1∶p2＝1∶2，F1∶F2＝11∶8，不計杠桿重、繩重及摩擦，g取10N/kg。求：（1）拉力F；（2）機械效率η；（3）功率P。10．（2020·四川達州·統考模擬預測）用如圖甲所示的滑輪組將水平地面上重為G=100N的物體水平向右拉，當小王用圖乙所示隨時間變化的水平向左的拉力F拉繩時，物體的速度v和水平移動的路程s隨時間t變化的關系圖像分別如圖丙和丁所示，只計物體與地面間的摩擦，其他摩擦及滑輪與繩子的質量不計，繩對滑輪的拉力方向均可看成水平方向，g=10N/kg。求：(1)在0~1s內，物體與地面間的摩擦力f1及在1~2s內，物體與地面間的摩擦力f2.；(2)在2~3s內，拉力F3的功率；(3)在1~2s內，拉力F2的功。11．（2020·河北唐山·統考一模）如圖所示，輕質均勻細桿AB（不計質量）保持水平狀態(tài)，支點O位于桿的中點，，物塊甲置于水平地面上用輕質細線（張緊）相連懸掛于A點，物塊乙用輕質細線相連跨過滑輪后懸掛于B點，BC的方向與細桿AB夾角為150°，物塊甲為棱長0.1m的立方體，其密度為，物塊乙質量為250g，體積為125cm3。（，）求：(1)物塊甲對水平地面的壓強；(2)要使甲對地面壓強減小到零，支點O應怎樣移動？移動多少？（結果保留一位小數）(3)將物塊甲沿水平切下厚度為h的一塊并放到乙上（與乙緊固連接，調整甲細線長度使細桿AB扔保持水平），乙和切下來的甲全部浸入水中，此時甲對地面的壓強減小到562.5Pa，求切下的厚度h。12．（2021·江蘇南通·統考一模）如圖所示，是利用器械提升重物的示意圖。當某人自由站在水平地面上時，他對地面的壓強p0＝2×104Pa；當滑輪下未掛重物時，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置平衡時，他對地面的壓強p1＝2.375×104Pa；當滑輪下加掛重物G后，他用力勻速舉起杠桿的A端，使杠桿在水平位置平衡時，他對地面的壓強p2＝5.75×104Pa。假設這個人用的力和繩端B用的力始終沿豎直方向，加掛重物前后他對杠桿A端施加的舉力分別為F1、F2，已知F2＝1500N：（杠桿、繩重和機械間摩擦忽略不計，g取10N/kg）求：(1)人與地面接觸面積S的大??？(2)當重物G被勻速提升過程中，滑輪組的機械效率η？(3)已知重物G的密度與水的密度比為9∶1，將重物完全浸沒在水中勻速上升時的速度為0.1m/s，若此時已知動滑輪重為100N，那么繩端B的拉力F′做功的功率P′為多大？13．（2018·浙江溫州·?？家荒＃┟芏葹棣眩?00kg/m3、長a、高b、寬c分別為0.9m、m、m的勻質長方體，其表面光滑，靜止在水平面上，并被一個小木樁抵住，如圖（a）所示．（g取10N/kg）（1）無風情況下，地面的支持力為多大？（2）當有風與水平方向成45°斜向上吹到長方體的一個面上，如圖（b）所示．風在長方體光滑側面產生的壓力為F，則力F要多大才能將長方體翹起？（3）實驗表明，風在光滑平面上會產生垂直平面的壓強，壓強的大小跟風速的平方成正比，跟風與光滑平面夾角正弦的平方成正比．現讓風從長方體左上方吹來，風向與水平方向成θ角，如圖（c）所示．當θ大于某個值時，無論風速多大，都不能使長方體翹起．請通過計算確定θ的值．14．（2022·福建福州·福建省福州教育學院附屬中學?？寄M預測）某校物理興趣小組將一個壓力傳感器改裝為水深測量儀，設計了如圖甲所示的裝置。輕質杠桿的支點為，不吸水的實心圓柱體A通過輕質細線懸于杠桿左端點，的高度，上表面與容器中的水面剛好相平，下表面與置于水平桌面上的薄壁圓柱形容器底部剛好接觸但無擠壓。物體B通過輕質細線懸于杠桿右端點，置于壓力傳感器上，壓力傳感器可以顯示B對其支撐面壓力的大小。連接杠桿和物體A、B間的細線承受的拉力有一定限度?，F對該裝置進行測試，以的速度將圓柱形容器中的水緩緩抽出，恰能將水全部抽盡，壓力傳感器示數隨時間變化的圖像如圖乙所示。杠桿始終靜止在水平位置，不計杠桿、細線的重力，不計細線的形變，已知圓柱形容器底面積，杠桿，，。（1）時刻，所受到的浮力是多少？（2）物體A和B的重力、分別是多少？（3）研究小組對裝置進行了改進，使得圓柱形容器中水的深度從上升到的過程中，連接杠桿和物體A、B間的細線始終有拉力。求壓力傳感器示數隨水深變化的關系式，并在圖丙中作圖像。15．（2022·江蘇無錫·?？级＃┮环N新型井蓋排水系統如圖甲所示，圖乙為該系統結構簡化示意圖，排水系統由井蓋、兩個相同杠桿（AOB是其中之一）、容器等組成，AB長度是300mm，AO長度是120mm，井蓋的上表面和側面都有排水孔，下暴雨時，雨水從排水孔經排水管導流到容器中，再從容器底部的排水孔流入下水道。由于容器的排水速度較小，當容器中的雨水上升到一定高度時，容器下降，拉動杠桿，將井蓋頂起，加速路面排水。當容器中的雨水下降到一定高度時，井蓋自動下降蓋住井口。該井蓋的質量是30kg，不考慮杠桿的質量，不考慮各連接處的摩擦。（g取10N/kg）（1）下暴雨時，井蓋被頂起50mm，如圖丙所示。兩個相同的杠桿對井蓋至少做了多少功；（2）井蓋用密度7.2×103kg/m3的球墨鑄鐵制成，若用新材料來制造這種井蓋。新材料的密度為2.4×103kg/m3，則每個井蓋的質量為多大；（3）某次調試中，調試人員將容器底部的排水孔全部堵住，測出容器的質量是5kg，再將容器和杠桿組裝在一起，直接向容器內勻速注水，當30kg的井蓋剛好被頂起時，注入的水的質量為多少？（假設在任意時刻水對容器的壓力與容器中水的重力大小相等）16．（2020春·四川成都·八年級統考期末）如圖所示裝置中，輕質杠桿支點為E，物塊A、B之間連接有一根輕質彈簧，A的上端通過輕質細線懸于D點，杠桿的另一端通過滑輪組懸掛質量不同的配重C來調節(jié)杠桿的平衡。DE∶EF=1∶2，A、B為均勻實心正方體，A、B的邊長為a，連接A、B的彈簧原長為a，彈簧在彈性形變范圍內，彈簧每受到2N的拉力，就會伸長1cm，若彈簧下端不懸掛B物體，彈簧下端距離容器底為2a．柱形容器底面積為S，動、定滑輪的質量相同。已知a=10cm、S=200cm2、GA=6N、GB=12N、ρ水=1.0×103kg/m3，常數g取10N/kg（滑輪組的繩子重力、滑輪與軸的摩擦、彈簧體積忽略不計，整個過程中始終在彈性限度內，物體A、B均不吸水）（1）當柱形容器中無液體時，配重C的質量為0.8kg，杠桿處于水平位置平衡，求動滑輪重力是多少？（2）當柱形容器中加入質量為m1=2kg的水時，為使杠桿在水平位置平衡，求配重C的質量為多少？（3）如果剪斷物體A上方的細線，向容器中加水，直到容器中水的質量為m2=4.2kg，物體平衡時，水對物體B上表面的壓力FB是多大？17．（2021·內蒙古呼和浩特·統考二模）如圖所示，工人用沿斜面向上、大小為500N的推力，將重800N的貨物從A點勻速推至B點；再用100N的水平推力使其沿水平臺面勻速運動到C點。已知AB長3m，BC長1.2m，距地面高1.5m.（1）貨物從A點勻速推至C點過程中，克服貨物重力做的功為多少？（2）斜面的機械效率為多少？（3）貨物從A點勻速推至C點過程中，克服貨物摩擦力做的功為多少？18．（2023·山西太原·山西大附中?？家荒＃┤鐖D所示是一個水位監(jiān)測儀的簡化模型。杠桿質量不計，A端懸掛著物體M，端懸掛著物體N，支點為，。物體M下面是一個壓力傳感器，物體N是一個質量分布均勻的實心圓柱體，放在水槽中，當水槽中無水時，物體N下端與水槽的底部恰好接觸且壓力為零，此時壓力傳感器的示數也為零。已知物體N的質量，高度，橫截面積（取，）。求：（1）物體N的密度；（2）物體M的質量；（3）當壓力傳感器的示數時，求水槽內水的深度。19．（2021春·重慶江北·八年級統考期末）如圖所示，長2m的輕質杠桿AB可繞O點無摩擦轉動，支點O在中點。將邊長為10cm的均勻實心正方體甲用細繩系于杠桿的C端并放在水平放置的電子盤秤上，重為50N的正方體乙用細繩系于D點，杠桿水平平衡，OC=OD=0.5m，此時盤秤的示數為3kg，已知盤秤水平放置且最大稱量為5kg，不計細繩重且細繩不可伸長。求：（1）甲對盤秤的壓強是多少？（2）保持甲物體不動，移動懸掛乙物體的細繩，為了能使杠桿繼續(xù)在水平位置平衡，懸掛乙物體的細繩距離支點O最近和最遠的距離分別是多少？（3）在圖中狀態(tài)下，若沿豎直方向將甲的左右兩邊各切去厚度為a的部分，然后將D點處系著乙的細繩向左移動a時，杠桿水平平衡，此時臺秤的示數為0.9kg，求a的值為多少？20．（2022·福建福州·福建省福州延安中學?？寄M預測）一絕緣細繩的一端與可繞O點轉動的輕質杠桿的E端相連，另一端繞過動滑輪D、定滑輪C，與滑動變阻器的滑片P相連；B為一可導電的輕質彈簧，如圖所示接入電路中，一端通過絕緣繩固定在地面上，另一端與滑片P相連；一人站在地面上拉住與杠桿H端相連的細繩。已知電源電壓為12V，燈泡標有“6V3W”字樣，EO∶HO=2∶5，人對繩子拉力最小時，電流表示數為I1，且滑片剛好位于滑動變阻器的a端；人對繩子拉力最大時，電流表示數為I2，且I1∶I2=2∶1，滑動變阻器的阻值與彈簧所受拉力的關系如表所示：不計杠桿、彈簧、滑片、細繩的重力，不計摩擦，不計彈簧電阻。整套裝置始終處于平衡狀態(tài)，物體A始終不離開地面。燈泡電阻不變，且不會被燒壞。求：（1）燈泡電阻大小，以及電流表示數I1、I2大小分別是多少？（2）人對繩子的最大拉力是多少？（3）物體A的質量至少是多少？R（Ω）02468101214…F（N）555105155205255305355…21．（2020秋·廣東江門·九年級江門市第二中學校考期中）如圖所示是一套提升裝置的結構示意圖，杠桿OC可繞固定點O在豎直平面內轉動，OD︰DC=1︰9，系在杠桿D端的細繩通過定滑輪E與物體B的一端相連，滑輪組Y由定滑輪Z和動滑輪H組成，滑輪組Y的自由端細繩通過定滑輪M與物體B的另一端相連，整個裝置在同一豎直平面內。小明通過定滑輪拉動C端的細繩提升水中實心均勻物體A，當物體A始終浸沒在水中且勻速上升時，小明對地面的壓力為N1，對地面的壓強為1.6×104Pa，滑輪組Y的自由端細繩對物體B向右的拉力為T1；當小明利用裝置把物體A完全拉出水面，物體A在空中勻速上升時，小明對地面的壓力為N2，滑輪組Y的自由端細繩對物體B向右的拉力為T2。已知：小明所受重力為660N，在所有拉動過程中，小明始終雙腳著地，每只腳與地面的接觸面積為125cm2，物體A的密度為2×103kg/m3，N1︰N2=8︰3，T1︰T2=101︰201，（不計繩重和細繩與滑輪間的摩擦及水對物體A的阻力，g取10N/kg）求：（1）物體A在空中勻速上升時，小明對地面的壓力N2為多少；（2）水平地面對物體B的摩擦力大小和動滑輪組H所受的重力大小分別是多少。22．（2021·河北石家莊·校考二模）如圖所示，以O為支點的水平輕質杠桿ON的M點處懸掛一邊長為0.2m的正方體合金塊A。A的下方放置一個由同種材料制成的邊長為0.1m的正方體B，B放置在水平地面上，已知OM∶ON=1∶3，一個重為640N的人站在水平地面上，人與地面的接觸面積為0.04m2；當人用力F拉住繩通過滑輪組使杠桿水平平衡時，A對B的壓強為1.5×104Pa，人對水平地面的壓強變?yōu)?.45×104Pa；若每個滑輪重為20N，g取10Nkg，不計裝置的一切摩擦和繩重、桿重。M處的繩子不會斷。求∶（1）人站在地面上時對地面的壓強為多少？（2）物體B對地面的壓力為多少？（3）若滑輪組繩子能承受的最大拉力為95N，人緩慢拉動繩子使A對B的壓力為零，這個過程中整個裝置的最大機械效率是多少？（保留一位小數）23．（2019·河北石家莊·石家莊二十三中?？既＃榱藢⒎胖迷谒降孛嫔现谿=100N的重物提升到高處。小明設計的圖（甲）所示的滑輪組裝置。當小明用圖（乙）所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時，重物的速度和上升的高度h隨時間t變化的關系圖像分別如圖（丙）和（?。┧尽Ｈ糁匚锱c地面的接觸面積S=5×10-2m2。不計摩擦，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。（已知小明的質量為60kg，每只鞋與地面的有效接觸面積為200cm2）求：（1）在2～3s內，拉力F的功率P及滑輪組的機械效率；（2）在1～2s內，拉力F所做的功W；（3）在0～1s內，小明對地面的壓強p1與重物對地面的壓強p2的差值Δp多大。24．（2021春·廣西玉林·九年級統考期中）如圖1所示，某人用滑輪組從水池底勻速提起實心正方體物體A（物體底部與池底不密合）。物體A從離開池底到剛要露出水面經歷的時間為15s，提升的高度為3m。當人作用在繩端豎直向下的拉力為F1時，物體A受到池底的支持力為FN；當物體A剛剛離開池底到剛好要露出水面前始終以某一速度勻速上升時，人作用在繩端豎直向下的拉力為F2，此時人拉力做功的功率為160W。已知：物體A的密度為ρ=2.5×103kg/m3，體積為V=0.04m3，水的密度為ρ水=1.0×103kg/m3，F1∶F2=2∶5。不計摩擦和繩重及水的阻力，g=10N/kg。求∶（1）物體A未露出水面前受到的浮力；（2）物體A在水中勻速上升時，人拉繩的速度v；（3）物體A在水中勻速上升且未露出水面前，滑輪組的機械效率；（4）當作用在繩端的拉力為F1時，物體A受到池底的支持力FN。25．（2021·河北·校聯考模擬預測）在抗擊新型冠狀病毒肺炎疫情的特殊時期，小馬同學設計了如圖所示的裝置進行“無接觸傳送”物品。現有質量M=25kg的木箱，長L=5m，高h=3m的固定斜面，他用F=100N的力拉繩，使木箱以v=0.2m/s的速度沿斜面勻速地由底端上升到頂端，此過程因繩和滑輪間的摩擦而做的額外功W0=20J。已知動滑輪質量m=1kg，連接動滑輪的繩子拉直且與斜面平行，不計繩的質量、木箱大小和木箱到動滑輪間的繩長，g取10N/kg。求：（1）木箱由斜面底端上升到頂端所用的時間；（2）小馬同學拉力的功率；（3）整個裝置的機械效率；（4）斜面對木箱的摩擦力大小。26．（2021·河北·校聯考模擬預測）如圖所示，用輕質薄木板AB做成杠桿，O為支點，OA=OB=2m，地面上一質量為2kg，邊長為a=10cm的實心正方體物塊M用一不可伸長的輕質細線系于OB的中點C處，此時AB恰好靜止于水平位置，細線恰好被拉直。現將小滑塊Q（小滑塊的大小不計）放在O點的正上方的板上，對Q施加F=2N的水平向左的推力，使Q沿OA向左做勻速直線運動，測得小滑塊Q向左移動0.4m時，繩子對C點的拉力為8N。（g取10N/kg）求：（1）此時物塊M對水平地面的壓強；（2）小滑塊Q的質量；（3）若Q再向左側移動0.2米，沿豎直方向將正方體M左右兩邊各切去厚度為d的部分，將它們疊放在Q的正上方時，正方體M對地面的壓強為0，求d。27．（2020春·湖南長沙·八年級長沙市開福區(qū)青竹湖湘一外國語學校?？计谀┤鐖D所示為一種蓄水箱的放水裝置，人站在地面上就可以控制蓄水箱進行放水。AOB是以O點為轉軸的輕質杠桿，AO呈水平狀態(tài)，A、O兩點間的距離為40cm。B、O兩點間的水平距離為10cm，豎直距離為7cm。A點正下方的K是一個重為10N、橫截面積為100cm2的蓋板（蓋板恰好堵住出水口），它通過細繩與杠桿的A端相連，在水箱右側水平地面上，有一質量為60kg的人通過滑輪組拉動系在B點呈豎直狀態(tài)的繩子，可以控制出水口上蓋板，若水箱水深為30cm，當蓋板恰好要被拉起時，人對繩子的拉力為F1，水平地面對人的支持力為N1；若水箱中水深為50cm，當蓋板恰好要被拉起時，人對繩子的拉力為F2，水平地面對人的支持力為N2.已知N1與N2之比為25∶23，蓋板的厚度、繩重及與滑輪間的摩擦均可忽略不計，人對繩的拉力與人所受重力在同一直線上，g取10N/kg。求：（1）水箱中水深為30cm時，蓋板上表面所受水的壓強；（2）動滑輪的重；（3）若與杠桿A、B兩端及滑輪上的細繩能夠承受的最大拉力均為1000N，則人利用該裝置工作過程中的最大蓄水深度為多少？28．（2020·浙江杭州·校聯考模擬預測）玻璃裝運車間常用