如图甲所示,某款国产水陆两用挖掘机的机械臂可绕O点转动,这辆挖掘机有两条履带,每条履带内均有1个由合金材料制成的空心浮箱,每个浮箱(可视为长方体)宽为1.5m,高为2m,合金密度为8.0×103kg/m3,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。
(1)某次测试中,质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机,从6m高的平台沿斜坡向下(如图乙)缓慢行驶20m,到达水平地面。在此过程中,驾驶员的重力做了多少功?
(2)如图甲所示,开始时机械臂伸直且静止,O、A、B三点在同一直线上,OA=10m,AB=0.5m,机械臂和斗铲整体的重心在A点;机械臂控制斗铲装取质量为1t的沙石后,机械臂、斗铲和伸缩杆缓慢运动到如图甲所示的位置时静止,这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点。已知伸缩杆先后两次对机械臂的支持力(支持力垂直于机械臂)之比为5:7,则机械臂和斗铲的总质量是多少?
(3)已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图丙所示,不计履带排开水的体积和驾驶员的质量,除2个完全相同的浮箱外,挖掘机其余部分的质量为33t。若挖掘机漂浮在水中,2个浮箱浸入水中的深度均不超过1.5m,则每个浮箱的长度至少是多少?
(1)某次测试中,质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机,从6m高的平台沿斜坡向下(如图乙)缓慢行驶20m,到达水平地面。在此过程中,驾驶员的重力做了多少功?
(2)如图甲所示,开始时机械臂伸直且静止,O、A、B三点在同一直线上,OA=10m,AB=0.5m,机械臂和斗铲整体的重心在A点;机械臂控制斗铲装取质量为1t的沙石后,机械臂、斗铲和伸缩杆缓慢运动到如图甲所示的位置时静止,这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点。已知伸缩杆先后两次对机械臂的支持力(支持力垂直于机械臂)之比为5:7,则机械臂和斗铲的总质量是多少?
(3)已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图丙所示,不计履带排开水的体积和驾驶员的质量,除2个完全相同的浮箱外,挖掘机其余部分的质量为33t。若挖掘机漂浮在水中,2个浮箱浸入水中的深度均不超过1.5m,则每个浮箱的长度至少是多少?
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更新时间:2023-05-17 14:39:03
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【推荐1】如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,当物体甲浸没在水中时杠杆恰好水平静止(水不溢出),A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知甲是体积为10-3m3、重为60N的实心物体,乙是边长为20cm、质量为30kg的正方体,OA∶OB=2∶1,圆柱形容器的底面积为500cm2,g=10N/kg。求:
(1)物体甲浸没在水中的浮力F浮;
(2)杠杆A端受到细线的拉力FA;
(3)物体乙对地面的压强p乙;
(4)请选择合适的研究对象,画出受力分析图,分析并计算物体甲浸没在水中之后与物体甲放入水中之前相比,容器对桌面的压强变化Δp。
(1)物体甲浸没在水中的浮力F浮;
(2)杠杆A端受到细线的拉力FA;
(3)物体乙对地面的压强p乙;
(4)请选择合适的研究对象,画出受力分析图,分析并计算物体甲浸没在水中之后与物体甲放入水中之前相比,容器对桌面的压强变化Δp。
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【推荐2】小刚使用如图所示的滑轮组在水中匀速提升边长为10cm的正方体物块A,动滑轮重20N,不计摩擦、绳重及水的阻力。(ρ物=4×103kg/m3;ρ水=1.0×103kg/m3;g=10N/kg)
(1)正方体物块浸没在水中受到的浮力;
(2)正方体物块打捞出水擦干后放于水平地面,对地面压强;
(3)在水中提升时,当物块上表面距离水面20cm时,下表面受到的水的压力是多少?
(4)正方体物块完全离开水面后上升1m,滑轮组机械效率多大?
(1)正方体物块浸没在水中受到的浮力;
(2)正方体物块打捞出水擦干后放于水平地面,对地面压强;
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【推荐1】如图所示,光滑带槽的轻质长木条AB可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细线连接在地板上,OB长为0.5 m,在木条的B端通过细线悬挂一个质量为240 g、高为30 cm的均匀圆柱体木块,B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块缓慢浸入溢水杯中,当木块底面浸到水下10 cm深处时,从溢水口处溢出1.0 N的水,此时杠杆处于水平平衡状态(不考虑细线的伸长)。求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)若将一质量为100 g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4 s的时间,系在A端细绳的拉力恰好等于0 N,则小球的运动速度为多少。
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)若将一质量为100 g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4 s的时间,系在A端细绳的拉力恰好等于0 N,则小球的运动速度为多少。
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【推荐2】一底面积为
的容器放置在水平地面上(如图甲所示),内放有一柱形物体。物体是由高20cm、底部嵌有金属块的塑料制成。缓慢向图甲所示容器中注水到一定深度时物体会漂浮,继续注水到24cm时停止,注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示。当把物体水平切掉一部分后,剩余部分放入水中恰好悬浮(如图丙所示),测得物体剩余部分的质量为0.5kg。(
,
,g取10N/kg)求:
(1)剩余部分悬浮于水中时受到的浮力;
(2)注水停止时水对容器底部的压力;
(3)物体水平切掉的高度
和图乙中
的值。
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(1)剩余部分悬浮于水中时受到的浮力;
(2)注水停止时水对容器底部的压力;
(3)物体水平切掉的高度
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【推荐3】一边长为0.1m的正方体物块A底部连一根细绳,此时物块A上表面刚好与液面相平,容器底面积为300cm,如图所示,细绳所受力的大小为5N。(细绳的自重和体积以及细绳所受浮力忽略不计,假设物块A不吸水)求:
(1)当物块A全部浸没在水中时受到水的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)打开出水口放水,当细绳刚好不受力时停止放水,水面静止时(物块A上下表面与水面平行)容器内水面下降的深度。
(1)当物块A全部浸没在水中时受到水的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)打开出水口放水,当细绳刚好不受力时停止放水,水面静止时(物块A上下表面与水面平行)容器内水面下降的深度。
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【推荐1】某科技小组的同学设计了一款如图甲所示的力学装置,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OA:OB=1:3,竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上,下端连在杠杆的A点,竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定(不计杠杆、细杆及连接处的重力)。水箱质量为0.8kg,底面积为100cm2,将水箱放在1m2水平桌面上。力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力F的大小,图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像。求:
(1)未加水时,水箱对水平桌面的压强;
(2)物体M的重力;
(3)物体M的密度。
(1)未加水时,水箱对水平桌面的压强;
(2)物体M的重力;
(3)物体M的密度。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/21/4e90b22d-32b3-491e-82ed-893e3ffd04b8.png?resizew=392)
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(0.4)
解题方法
【推荐2】如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,OA=50cm,G1是边长为10cm的正方体,G2重为20N。当OB=20cm时,绳子的拉力为________ N,此时G1对地面的压强为2×104Pa。现用一水平拉力使G2以5cm/s的速度向右匀速直线运动5s后,G1对地面的压力为________ N。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/16/6789d21b-2a22-4522-828d-0e3af55795cb.png?resizew=219)
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名校
【推荐3】如图所示,轻质杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点转动。D端挂有一个质量为2kg的重物M,M的体积为10-3m3,在A点施加一个竖直向下的力F,使得杠杆保持水平平衡。已知AB=4BC=4CD=0.8m,求:
(1)重物M的重力?
(2)若保持杠杆水平平衡,F的最大值为多少N?
(3)若AD不是轻质杠杆,而是质量分布均匀且重为6N的杠杆。现撤去力F,保持杠杆和M在图中位置不变,且把重物M浸没在某种液体中,要能保持杠杆水平平衡,液体的最小密度为多少kg/m3?
(1)重物M的重力?
(2)若保持杠杆水平平衡,F的最大值为多少N?
(3)若AD不是轻质杠杆,而是质量分布均匀且重为6N的杠杆。现撤去力F,保持杠杆和M在图中位置不变,且把重物M浸没在某种液体中,要能保持杠杆水平平衡,液体的最小密度为多少kg/m3?
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【推荐1】暑假假期,小东全家驾车从乌鲁木齐到喀纳斯游玩,出发前,爱学习的小东收集了相关数据,整理成下表,请你根据表中数据完成相关计算。(g取10N/kg)
(1)轿车静止时对水平地面的压强;
(2)若轿车匀速行驶,求驶完全程牵引力所做的功;
(3)若轿车匀速行驶,求驶完全程牵引力所做功的功率。
相关物理量 | 数据 |
轿车质量(kg) | 1500 |
车轮与地面接触总面积(m2) | 0.15 |
乌鲁木齐到喀纳斯距离(km) | 720 |
预设行车速度(km/h) | 90 |
匀速行驶时受到的阻力(N) | 2000 |
(2)若轿车匀速行驶,求驶完全程牵引力所做的功;
(3)若轿车匀速行驶,求驶完全程牵引力所做功的功率。
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较难
(0.4)
真题
解题方法
【推荐2】目前倡导“绿色出行,低碳生活”,油电混合动力汽车具有环保、节能、高效等诸多优势,正逐步取代传统燃油车。如图所示,某油电混合动力汽车(含驾驶员)质量
,电池最大储能能量
,当电能剩余
时必须重新充电才能继续行驶;若汽车在某次性能测试中,沿水平道路行驶时所受阻力f为车重的
倍,电动机能量转化效率
,燃油发动机能量转化效率
,汽油热值
,g取10N/kg。求:
(1)该汽车充满电后,在纯电模式下沿该道路行驶的最大里程
;
(2)若换用燃油模式,要完成与(1)相同的行驶过程需要燃烧的汽油质量
(不考虑燃油燃烧对汽车质量的影响,结果保留2位小数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd4c971e8e4f8cb651cfbeca7a97d56f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5f32b23f1d1a9f234220991fcf465e1a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2daf252115c882e436253f7ef7d39333.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/221a9844f01222369ca7da5c0a5e2884.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c393bbb206da02a0ce85547b739964e2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75dc9dcaa88915fe28c8de02c04c8eec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3d2be5a17e416404b15c0d56068c383.png)
(1)该汽车充满电后,在纯电模式下沿该道路行驶的最大里程
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/698f35aef8c7e2aadaa18cda0fc2f24c.png)
(2)若换用燃油模式,要完成与(1)相同的行驶过程需要燃烧的汽油质量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7093538ecfb10a639b23863e7331a66d.png)
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