初中物理力和机械试题

如图是一个上肢力量健身器示意图。配重A的底面积为5×10^-2m²，放在地面上对地面的压强P₀为2×10⁴Pa。B、C都是定滑轮，D是动滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE∶OH=3∶5。小成受到的重力为500N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T₁时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压力为F₁，配重A受到的拉力为F_A1，配重A对地面的压强P₁为8×10³ Pa。小成在H点施加竖直向下的拉力为T₂时，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压力为F₂，配重A受到的拉力为F_A2，配重A对地面的压强P₂为6×10³Pa。已知F₁∶F₂=18∶17，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计。

求：
（1）配重A受到的重力G_A；
（2）拉力T₁；
（3）动滑轮D受到的重力G。

在探究弹簧的长度跟外力的变化关系时，利用了如甲图所示的实验装置。记录数据如下：
  
（1）这项研究在实际中的应用是____________.（天平/弹簧秤/压强计）
（2）分析实验数据可得到的结论是在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的_______成正比。
（3）作出乙图的三个图象中正确的是__________________.

质量相同的铁块和铝块，挂在杠杆AB两端，杠杆在水平位置平衡，如图所示，现把铁块和铝块同时浸没于水中，已知ρ_铁 >ρ_铝，则有

A．杠杆AB仍保持平衡	B．杠杆A端会上升以
C．杠杆Ａ端会下降	D．杠杆是否平衡，无法判断

如图所示，边长为、密度均匀的正方体物块静止于河岸边，在BB^/边上施加一个力F使其绕DD^/边转动掉落于河水中，它漂浮时露出水面的高度为 ，水的密度为，则下列说法中正确的是（   ）

A．物块的密度为

B．物块的重力为

C．物块漂浮在水面时底面受水的压强为

D．为了使物块掉落于河水中，力F至少是

如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB，置于支架上，支点为0，且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定在C处，当长木板AB水平时，绳与水平成30°的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N．一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动，求：
①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小
②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率
③滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平．

如图所示，轻质杠杆AB长L，两端悬挂甲、乙两个物体，已知AO∶OB =1∶3。甲、乙物体的高h_甲∶h_乙=3∶1，底面积S_甲∶S_乙=3∶1。杠杆在水平位置平衡时，甲物体对水平地面的压力与乙物体所受的重力大小相等，则

A．甲、乙物体的密度之比为ρ甲∶ρ乙=1∶9

B．甲、乙物体所受重力之比为G甲∶G乙=4∶1

C．若将甲物体浸没于水中未触底时，保持杠杆在水平位置平衡，乙物体应移到距O点（4ρ乙-9ρ水）L/4ρ乙处

D．保持杠杆在水平位置平衡，甲、乙物体如图悬挂时与将乙物体浸没于水中未触底时，甲物体所受支持力之比是N甲∶N甲´=ρ乙∶（ρ乙+3ρ水）

道闸又称栏杆机、挡车器，是现代停车场管理的智能化高科技产品，主要应用于各类停车场、封闭式管理小区出入口等场所。图甲所示的是某停车场安装的道闸结构示意图，合金制作的空心栏杆，通过固定装置安装在箱体，能绕固定轴O转动90°，固定轴到箱底的高度为h，箱体固定在地面上。弹簧通过连接钢丝一端固定在箱体底面，另一端固定在固定装置上的A点，使用时弹簧保持竖直。可以使栏杆在水平位置和竖直位置间转动。弹簧自重G_弹簧=30N，钢丝重忽略不计，固定轴到弹簧的距离是OA=20cm。通过调节连接钢丝的长度，使弹簧的长度为l₁=80cm，这时栏杆在水平位置平衡。在栏杆的重心位置上安装了5N重的警示牌，需要调节连接钢丝长度，改变弹簧的拉力，使栏杆仍然在水平位置平衡。栏杆与固定装置总重为G_栏杆，重心B点到O点距离为1.2m，若弹簧的长度l与拉力F_拉的关系图象如图乙所示。
求（1）栏杆和固定装置总重G_栏杆；
（2）第二次弹簧的长度。

小阳想通过实验测出某种油的密度ρ_油。他找来一根直硬棒，用细线系在硬棒的中点O并把硬棒悬挂起来，硬棒在水平位置平衡。他将石块M挂在硬棒的右端点E、密度为r的金属块N挂在硬棒的左端点C时，硬棒在水平位置再次平衡，如图所示。当把金属块N浸没在待测密度的油中，把石块M从E点移动到D点时，硬棒第三次在水平位置平衡。如果用L₁表示O、C两点间的距离，用L₂表示O、D两点间的距离，则r_油＝_____________。

圆柱形容器中装有适量的水，将木块A放入水中静止时，有的体积露出水面，如图甲所示，此时水对容器底部的压强增加了300 Pa。若将木块A挂在轻质杠杆左端B点，且A的部分体积浸入水中，在杠杆C点悬挂重物G使杠杆水平平衡，如图乙所示，此时水对容器底部的压强比木块A漂浮时减少了100Pa。若将容器中的水换成另一种液体，使木块A露出液面部分与乙图相同，移动重物G到D点时，杠杆水平平衡，如图丙所示。若OC∶OD＝10∶13。则这种液体的密度为________kg/m³。

在河岸边架起如图所示装置，打捞沉入河底的圆柱形石料。石料高3m，横截面积500cm²，密度为2.6´10³kg/m³。装置的EF、OC两根柱子固定在地面，ED杆与EF固定连接，AB杆可绕O点转动，AO:OB=1:2，配重M通过绳竖直拉着杆的B端。现用钢缆系住石料顶端挂在动滑轮下，电动机工作，使石料以0.2m/s的速度从水中匀速提升。AB杆处于水平位置。水面高度不变，动滑轮、钢缆及绳子的质量、轮与轴间的摩擦均不计，g取10N/kg。

求：（1）如果绳子不会被拉断，在石料被提升的过程中，为使配重M不离开地面，配重M的重力至少为多大？
（2）如果与电动机相连的绳子能承受的最大拉力F_m为1800N，河的深度为8m，从石料底端离开河底开始计时，经过多长时间绳子被拉断？
（3）如果配重M的重力为1000N，动滑轮的重力不能忽略，石料在水中时滑轮组的机械效率是η₁，石料完全离开水面后滑轮组的机械效率是η₂，η₁：η₂=64:65，求配重M对地面的压力为350N时，石料露出水面的高度。

重为600N的人与地面接触面积为4dm^２，用如图所示装置拉住浸在水中的物体乙，乙的体积20dm³，乙浸入水中的体积为自身的，杠杆处于水平位置平衡，AO?OB=2?3，滑轮及框架总重50N，整个装置处于静止状态时，人对地面的压强是11875pa，以下说法中正确的是

A．甲物体受到的重力是125N

B．乙物体的密度是1.85×10^3kg/m^3

C．如将水换为同样深度的酒精后，在甲的下面再挂一个重4N的物体，整个装置仍处于如图所示的静止状态

D．如将水换为同样深度的酒精后，要使整个装置仍处于如图所示的静止状态，可以只通过改变人对绳的拉力来实现

小李想测量食用油的密度ρ_油，他手边的测量工具只有刻度尺。小李利用身边的器材设计出一个实验方案。找来一根均匀轻质直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，将一密度未知的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为D，如图20所示。下面是小李测出ρ_油 的部分实验步骤，请你按照小李的实验思路，将实验步骤补充完整。

（1）用刻度尺测出OD的长度L_o；
（2）将适量水倒入烧杯（水的密度为ρ_水 为已知），金属块B没入水中且不碰烧杯，把重物A从D处移动到E处时(E点未标出)，硬棒再次在水平位置平衡，                  ，将金属块B取出并将水擦干；
（3）将适量油倒入另一烧杯，              ，将重物A从E处移动到F处时，硬棒再次在水平位置平衡，                 ，将金属块B取出，用抹布擦干；  
（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为：____________ 。

我国是世界上一个成功完成海底沉船整体打捞工作的国家，图甲是起重工程船将“南海1号”沉船打捞出水的情况。为分析打捞工作，我们可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的滑轮组竖直向上提升水中的金属物。已知正方体实心金属物的体积V=1×10^-2m³，密度ρ_金=7.9×10³kg/m³，ρ_水=1×10³kg/m³，绳子重力不计。请问：

⑴若不计摩擦和滑轮重，当金属物始终浸没在水中时，需要多大的竖直向上拉力作用于绳子自由端才能将金属物匀速提升？
⑵若仍不计摩擦，但动滑轮重G₀=60N，要求在1min内将始终浸没在水中的金属物匀速提升6m，求绳子自由端竖直向上拉力的功率；
⑶若将金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中，该滑轮组的机械效率为94%，问作用于绳子自由端竖直向上的拉力是多大？（计算结果保留整数）

某科技小组的同学们设计了一个自动冲刷装置，该装置能把进水管供给的较小流量的水储存到一定量后，自动开启放水阀门进行冲刷。图是该装置主要部件的截面示意图，AB是一个可以绕O点转动的轻质杠杆，OB=2OA；C是厚度为d、底面积为S的放水阀门（阀门C刚好堵住排水管管口）。将一根细绳一端系在阀门C中央，另一端系在杠杆的A点。浮筒D是一个底面积为4S的空心圆柱体，将细绳一端系在浮筒D下端中央并通过定滑轮使绳的另一端与杠杆的B点相连。当水箱中的水深为2.5h时，系在浮筒D下端的细绳刚好被拉直；当水箱中的水深为3h时，阀门C刚好被打开。在阀门C被打开前，杠杆AB始终保持水平，若细绳所受的重力以及装置的机械阻力均忽略不计，水的密度为ρ_水，则放水阀C的质量是多少？

如图所示，在一个已经调平衡、有刻度的杠杆右侧挂重力为G₀的钩码，钩码的位置B固定不动；左侧挂重力未知的金属圆柱体，悬挂点A的位置可以在杠杆上移动，细线长短可以调整，此时杠杆在水平位置平衡；量筒中盛有适量的水。要求利用上述实验装置和器材，探究“浸在水里的物体所受浮力大小与物体浸入水中的体积成正比”。 写出主要实验步骤，设计实验数据记录表。