北京2013初三物理二模
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/04 00:56:44
北京2013初三物理二模
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北京2013初三物理二模
考点：压强的大小及其计算；速度公式及其应用；杠杆的平衡条件；阿基米德原理；机械效率的计算．
专题：计算题；压轴题；学科综合题．分析：（1）未提重物时以起重机为研究对象,在水中匀速提升物体时、物体出水后以起重机和物体为研究对象分别受力分析,根据力的平衡条件和压强公式得出等式,联立等式结合起重机对地面压强的变化即可得出物体重力和受到浮力之间的关系,根据阿基米德原理求出被打捞重物完全浸没时受到的浮力,进一步求出被打捞物体的重力．
（2）分别对物体出水前后杠杆、动滑轮和重物为研究对象进行受力分析,根据力的平衡力和杠杆的平衡条件以及相互作用力即可求出动滑轮的重力；在吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计时向上拉力做的功为总功、克服物体重力和所受浮力之差做的功为有用功,然后利用效率公式求出滑轮组的机械效率．
（3）由乙图读出任意一点重物出水前卷扬机牵引力做的功和对应的时间,根据P= Wt求出牵引力做功的功率；根据力的平衡条件表示出牵引力,再根据v绳=nv物联立等式即可求出重物出水前匀速上升的速度．（1）在未提重物时,以起重机为研究对象,如图1所示,
在水中匀速提升物体时和物体出水后,以起重机和物体为研究对象,受力分析示意图分别如图2、图3所示
由图1可得：G机=F支=P0S--------①
由图2可得：G机+G物=F支1+F浮=P1S+F浮-------②
由图3可得：G机+G物=F支2=P2S------------------③
由②式-①式得：G物-F浮=△F支1=△P1S
由③式-①式得：G物=△F支2=△P2 S
∴G物-F浮G物=△F支1△F支2=△P1△P2=0.6×107Pa0.8×107Pa=34,
又∵F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m3=6×103N,
∴G物=2.4×104N．
（2）物体出水前后,杠杆受力示意图分别如图4、图6,在水中匀速提升重物时和重物出水后,以动滑轮和重物为研究对象,受力分析示意图分别如图5、图7所示：
由图5可得：F1′+F浮=G物+G动------④
由图7可得：F2′=G物+G动----------------⑤
∵OF、OB一定,
∴N1N2=F1F2=F′1F′2=G物-F浮+G动G物+G动=2.4×104N-6×103N+G动2.4×104N+G动=1013,
∴G动=2×103N,
∴η=G物-F浮G物-F浮+G动=2.4×104N-6×103N2.4×104N-6×103N+2×103N=90%．
（3）由图象可知：
P=Wt=2.4×105W20s=1.2×104W,
∵重物出水前卷扬机牵引力：
F牵=F′1n=G物+G动-F浮n,
∴v物=vn=PnF牵=PF′1=PG物+G动-F浮=1.2×104W2×104N=0.6m/s．
答：（1）被打捞物体的重力为2.4×104N；
（2）重物出水前滑轮组的机械效率为90%；
（3）重物出水前匀速上升的速度为0.6m/s．
点评：本题为力学综合题,考查了学生对压强公式、阿基米德原理、功率公式、效率公式、杠杆平衡条件的掌握和运用,知识点多、综合性强,要求灵活运用所学知识,画出受力示意图帮助解题是本题的关键．