《九年级物理培优压轴题专练》专题08 力学大综合（原卷版）

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压轴专题 08 力学大综合

一．选择题（共 1小题）

1．（2017•长沙模拟）在如图 a所示的装置中，物体甲重 100N，滑轮重 40N，物体乙是边长为 0.2m 的实

心正方体，轻质杆 AB 可以绕 O点转动，且 OA：OB＝3：5，当轻质杆 AB 在水平位置时，整个装置处于

平衡状态，此时地面对人的支持力为 500N，地面对物体乙的支持力为 240N，若用物体丙替换物体甲，并

在物体乙的下方连接一个弹簧，如图 b所示，当轻质杆 AB 在水平位置时，整个装置仍处于平衡状态，弹

簧对物体乙的作用力为 610N，已知人站立在水平地面上时，脚底与地面的总接触面积为 0.05m2，不计绳重

和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．人重 500N B．图 a中乙物体对地面的压强为 15250Pa

C．丙物体重 163N D．图 b中人对地面的压强为 4900Pa

二．填空题（共 1小题）

2．（2017•长沙）“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置。某科技小组的同学为测量背漂浸没在

水中时的浮力，进行了如下实验：在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后，再静放在水平台秤

上（如图甲），台秤的示数 m1为6kg，然后把质地均匀的长方体背漂浸入水中，用一轻质的细线通过定滑

轮缓慢地将背漂拉入水中，拉力 F的方向始终竖直向上，当背漂的一半体积浸入水中时（如图乙），台秤

的示数 m2为5kg，当背漂的全部体积浸没在水中时，台秤的示数 m3与m2相比变化了 2kg，则（不考虑滑

轮的摩擦，在整个过程中水始终没有溢出，背漂不吸水、不变形，且未与容器接触，取 g＝10N/kg，ρ水＝

1.0×103kg/m3）；

（1）容器、水和滑轮的总重力为　　 N；

（2）台秤的示数 m3为　　 kg；

（3）为确保儿童游泳时的安全，穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面，若儿童头部的体积占人体总

体积的十分之一，儿童的密度取 1.08×103kg/m3，则穿着此背漂游泳的儿童体重不能超过　　 kg（结果保

留整数）。

三．计算题（共 17 小题）

3．（2019•诸城市模拟）在学校的办公楼建设工地上有一台巨大的起重设备“塔吊”，其主要构成为电动

机和机械装置两个部分，简化组成如图所示，A为塔吊的配重，OB 为塔吊的起重臂，C为能在起重臂上移

动的载重小车，载重小车下挂有滑轮组，OB＝25m．当载重小车在 B点时，能安全起吊重物的最大质量是

1.2t．如果这台“塔吊”配置的电动机铭牌参数为“额定电压 380V，额定功率 38kW”。在某次起吊作业中，

该“塔吊”电动机正常工作 25s，通过载重小车从距离 O点为 10m 的载重臂上把一底面积为 0.8m2、质量为

2.4t 的方形重物匀速提升 20m．（不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦，取 g＝10N/kg）那么：

（1）起吊前，该重物对地面的压强为多大？

（2）起吊后，当重物匀速上升时，载重小车下电动机牵引钢丝绳自由端的拉力要多大？这个拉力工作 25s

做功的功率是多少？

（3）在这次起吊过程中，塔吊上的电动机对重物做功的效率有多高？

（4）将重物从起吊点提升 20m 后，为保证塔吊安全工作，载重小车最多能向 B点方向再运送重物平移多

少米？

4．（2019•东营模拟）如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷

扬机，卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组 AB 竖直提升水中的物体，可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的

示意图。在一次打捞沉船的作业中，在沉船浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于

动滑轮 A未挂沉船时变化了 0.4m3；在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积

相对于动滑轮 A未挂沉船时变化了 1m3．沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为

F1、F2，且 F1与F2之比为 3：7．钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计，动滑轮的重力不能忽

略。（水的密度取 1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：

（1）沉船的重力；

（2）沉船浸没水中受到的浮力；

（3）沉船完全露出水面匀速上升1m 的过程中，滑轮组 AB 的机械效率（结果保留一位小数）

5．（2018•长沙）某校科技小组参观完湘江航电枢纽后，了解到船只过船闸的时间很长，为此他们在网上

查阋资科，设计了一个船只升降实验模型。模型中的左右两个船厢 A、B的容积均为 2000cm3，质量均为

400g（含配件）。现关闭进水阀和排水阀，使柱形容器 E（质量不计）中有足够多的水，在船厢 A、B中各

装入 800g 的水，整个装置静止后，圆柱体浮筒D浸在水中的深度为 8cm，他们依次进行了如下（2）﹣

（3）的操作。假设绳子足够长，不计绳重和伸长，浮筒D与容器 E始终无接触，且容器 E的水无溢出，实

验过程中设法确保装置平稳。忽略摩擦，木头不吸水（ρ木＜ρ水，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）船厢中各装入 800g 的水后，求每只船厢所受的总重力。

（2）打开进水阀，在柱形容器 E中注入一定质量的水，浮筒D上升，使船厢下降10cm，再关闭进水阀，

求

①船厢A的总重力对 A所做的功

②此时浮筒D浸入水中的深度

（3）当操作（2）使船厢下降10cm 静止时，压强传感器显示4400Pa：接下来，用手使浮筒D保持此刻位

置不变，再在两边船厢中同时放入代表船只的800g 木块后，打开排水阀，放出 200cm3的水后关闭排水阀，

然后松手，浮筒D仍然在原位置持静止，绳 C的拉力为 18N，压强传感器显示4000Pa：然后，把 800g 木

块同时从船厢中取出，并在船厢中同时注满水，再把 900g 和1000g 的木块分别放入 A、B船厢后，当整个

装置静时，压强传感器的示数为 p1，最后，打开进水阀向容器中缓慢注入m千克水，使压强传感器的示数

为3p1，再关闭进水阀。求浮筒D的质量和注入圆柱形容器 E中的水的质量 m。

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