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1、 受力分析图5图1一、下面各图的接触面均光滑，对小球受力分析：图2图3图4图7图8图6图11图10图9F图12Fv图15Fv图16二、下面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析：v图13图14F物体处于静止物体随传送带一起做匀速直线运动图18图19物体静止在斜面上物体刚放在传送带上图17图21图23v图20图22物体处于静止（请画出物体受力可能存在的所有情况）图25v图27物体随传送带一起做匀速直线运动图26物体刚放在传送带上图24物体处于静止图30杆处于静止状态图29杆处于静止状态，其中杆与竖直墙壁之间光滑图28杆处于静止状态，其中杆与半球面之间光滑v图34匀速下滑匀速上攀图33v图31OABC
2、图32三、分别对A、B两物体受力分析：A、B、C两物体均静止BC图38FAAABF图36A、B两物体一起做匀速直线运动A、B两物体均静止AB图37F随电梯匀速上升v图42BvAA、B两物体一起匀速下滑（对物体A进行受力分析）(1)(2)(3)水平地面粗糙水平地面粗糙碗光滑(6)(5)(4) (8)(7)(9) (10) (11) (12) 以下各球均为光滑刚性小球(15) (14) (13) 滑轮重力不计(18) (17) (16) (21) (19) (20) (22) (23) (24) 三球静止(25) (26) (27) 小球A静止 AOPQBAO表面粗糙，OB表面光滑分别画出两环的受
3、力分析图弹簧处于压缩状态(30) (29) (28) 分别画出各物块的受力分析图(31) (33) (32) (34) (36) (35) A、B匀速运动A、B匀速运动 （37）（38）（39）（40）A、B、C三者都静止，分别画出ABC三者的受力图(37) (39) (38) (42) (41) (40) A沿墙壁向上匀速滑动此环为轻环，重力忽略(43) (45) (44) 猫虽沿杆往上爬，但不能上升，保持在原来的高度。足够长的杆往下运动A匀速上升(48) (47) (46) 猫虽往上爬但不能上升，保持在原来高度。 力学综合题【1】 （08崇文一模）如图25所示是起重机的结构示意图。用它把质
4、量为2103kg，底面积为1m2的货箱G匀速提起。（取g10N/kg）问：（1）当货箱静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若把货箱匀速吊起3m，起重机对货箱做了多少功？（3）吊起货箱时，为使起重机不倾倒，在它右边加挂质量为多大的铁块？ 已知：OA10m，OB5m。（设起重机所受重力的作用线恰好通过O点。）【2】 (08西城一模)磅秤上有一个重1500N的木箱，小明站在地上，想用如图29（甲）所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上，可是他竭尽全力也没有提起，此时磅秤的示数为40kg。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29（乙）所示，再去提这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为100N，不
5、计轴摩擦和绳重，取g10N/kg。求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。 【3】 （08昌平一模）图30MOAB如图30所示，一正方体合金块M的边长为20cm，把它挂在以O为支点的轻质杠杆的A点处，一个重为640N的人在杠杆的B点通过定滑轮用力F1使杠杆在水平位置平衡，此时M对水平地面的压强为1.1104Pa，人对水平地面的压强为1.45104Pa；若把M浸没于水中(M与容器底不接触)，人用力F2仍使杠杆在水平位置平衡，此时人对地面的压强为1.15104 Pa；已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为1.6104 Pa（g取10N/kg）求：（1）力F1的大小；（2）合金块M的密度；（3）
6、当 M浸没于水中时，若剪断细绳，合金块M沉于容 器底，则M对容器底的压强为多大滑轮组重物行走装置提升电动机MN图23【4】 （08朝阳一模）图23是简易电动门式起重机的结构示意图。MN为质量可以不计、长4m的横梁，行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物，滑轮组的结构如图。当提起的重物质量是0.5t，钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时，滑轮组的机械效率是80%。当以0.2m/s的速度匀速竖直向上提起1.125t重物时，滑轮组的机械效率是多 少？电动机拉动钢丝绳的功率是多少？若行走装置和提升电动机的总重是2.75103N，提起重物质量为2t，行走装置使提起的重物沿
7、横梁从中点A移到B点，以M点为轴，N点向上的支持力增加了6103N，MB的距离是多少？（g取10N/kg）ABDCEOF图25【5】 （08海淀一模）图25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体积V0.5m3。若在本次打捞前起重机对地面的压强p12.0107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p22.375107Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强p32.5107Pa。假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2
8、，N1与N2之比为19：24。重物出水后上升的速度v0.45m/s。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取10N/kg）求：（1）被打捞物体的重力；（2）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率；（3）重物出水后，卷扬机牵引力的功率。【6】 (08宣武一模)某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。已知工件的质量为100kg工人的质量为70kg。工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15：2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60% 。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg 。求：（1）工件浸没在水中时所受的浮力浮 ；（2
9、）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率2 ；（3）工件完全打捞出水面后，以0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功 率P2。图24【7】 （08石景山二模）如图24所示，是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2 m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随时间t变化的图像。设t = 0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，g取10Nkg。求：（1）重物露出水面前，汽车拉重物的功率；（2）圆柱形重物的密度；（3）水对湖底的压强（整个过程中，湖水深度不变）。1 答案 （1）（2）W=FS=210
10、3kg10N/kg3m=6104J（3） GAO = G0OB2103kgg10m = m0g5mm0 = 4103kg2 答案 F拉G人木箱和动滑轮受力G箱G轮2F拉F支2G人F支2G人mg 改变绕绳方式后，F拉F支G人，木箱和动滑轮受力G箱G轮3F拉3(G人F支) 所以2G人mg3(G人F支) F支F压100NG人3F支mg3100N40kg10N/kg700N F拉G人F支700N100N600N 机械效率h83.3%3 答案 （1），F1=G人p1S=640N1.45104Pa0.04m2=60N， F2=G人p2S=640N1.15104Pa0.04m2=180N（2）杠杆在水平位置
11、平衡时，有： OA(GMFM)=OBF1 OA(GMF浮)=OBF2 由可得， FM=F压=PMSM=1.1104Pa(0.2m)2=440N F浮=水gVM=1103kg/m310N/kg(0.2m)3=80N 将FM=440N、F浮=80N 代入式，解得： GM=620N （3）当M浸没于水中时，剪断细绳，合金块M沉于容器底， 4 答案 提起重物质量分别为0.5t和2t，重物重分别为Gmg 0.5t10N/kg 5103N，G/m/g 2t10N/kg 20103N由滑轮组机械效率W有用/W总G物/（G物G动），代入数据：80% 5103N/（5103NG动），解出G动=1.25103N/
12、G物/（G物/G动）20103N/（20103N1.25103N）94%钢丝绳拉力F=（G物/G动）/3 =（20103N1.25103N）/37.1103N匀速拉动时，电动机拉动钢丝绳的功率P Fv7.1103N30.2m/s=4.26103W或P（G物/G动）v物（20103N1.25103N）0.2m/s=4.25103W把横梁MN看成杠杆，以M点为轴，重物在A点和B点时，根据杠杆平衡条件：（G物G行G动）MA FAMN（G物G行G动）MB FBMN两式相减得：（G物G行G动）（MAMB） （FAFB）MN当FAFB6103N0，代入数据：（20103N1.25103N2.75103N）
13、（2mMB）6103N4m解出： MB1m当FAFB6103N0，代入数据：（20103N1.25103N2.75103N）（2mMB）6103N4m解出：MB/3m5 答案 （1）设起重机重为G，被打捞物体重力为G物；打捞物体前，G=p0S在水中匀速提升物体时：F拉=G物F浮起重机对地面的压力：G+F拉=p1SF浮=水gV排=0.5104N物体出水后：G+G物=p2S，F拉=（p1- p0）S；G物=（p2- p0）S可得物体重力为 G物=2.0104N。（2）设钢丝绳上的力在出水前后分别为F1、F2，柱塞对吊臂力的力臂为L1，钢丝绳对吊臂力的力臂为L2。根据杠杆平衡条件可知：N1L1=3F
14、1L2 ； N2L1=3F2L2，=，F1= （G物F浮+ G动） F2= （G物+ G动），= =将数据代入得： G动=0.4104N物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率：（3）出水后钢丝绳上的力：F2= (G物+G动)/3=0.8104N物体上升的速度v，钢丝绳的速度v=3v=30.45m/ s =1.35m/ sP=F2 v=0.8104N 1.35m/ s =1.08104W。6 答案 （1）以人为研究对象，进行受力分析如图（3）甲、乙所示：G人=F1+N1 N1=G人-F1G人=F2+N2 N2=G人-F2工人受到地面的支持力与工人对地面的压力大小相等；绳对人的拉力与人对 绳的
15、拉力大小相等。1/21/2（人-F1）/（G人-F2）15/2 图（3）又1=W有/W总=（G物-F浮）h / F1S = (G物-F浮)/2F1=60% F1=（G物+G动-F浮）/2 F2=（G物+G动）/2 将、式代入、式，并且将G人=m人g=70kg10N/kg =700N，G物=m物g=100kg10N/kg =1000N代入,解得：G动=320N 由式得：60%=(G物F浮) / (G物+G动-F浮)=(1000N-F浮) / (1000N+320N-F浮)解得F浮=520N 则：F1=400N ； F2=660N。（2）2 =W有 / W总=G物 / 2F2=G物 / (G物+G
16、动)=1000N/(1000N+320N) =76 % （3）P2=F2 v2=F2 2 v物= 1320N 0.2m/s = 264 W 7 答案 （1）根据题意及图像乙，重物重力G=4000N,重物露出水面前，汽车的拉力F=3500N（2） 河水的深度为： 1、如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，当合上开关S1，断开开关S2和S3时，电灯R1正常发光，电压表示数为6V；当合上开关S1，S2，断开S3时，电流表示数为1A；当合上S3，断开S1、S2时，灯R1的实际功率为其额定功率的1/9，R2消耗的功率为0.6W，求灯L的额定功率和电阻R3的阻值。2、两只灯泡L1和L2分别标有“220V 40
17、W”和“110V 100W”字样，若把它们串联在电路中，总功率最大不得超过多少瓦？若把它们并联在电路中，总功率最大不得超过多少瓦？已知： 求：串联时的最大总功率 并联时的最大总功率 3、如图16所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为18，小灯泡上标有“6V 3W”字样。求： （1）灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少？ （2）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？ （3）保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2，此时电流表示数变化了1A，求R0的阻值是多少？ （4）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的总功率为最
18、小，这个最小值是多少？4、在学习了电学知识后，同学们尝试“设计电路和编制习题”，老师提供了以下器材：电源、两个“12V 18W”的电阻和若干开关、导线(1)小虎第一个完成设计，他设计的电路如图所示他编制的试题是：“在如图a所示的电路中，闭合开关S1，通电5min产生多少热量?” 请你解答此题：(2)小华思考一会儿，设计了能提供两种功率工作的电路编制的试题是：“在小虎设计的电路上再加一个开关，使电路能以两种功率工作，其大、小功率之比是_” 请你在图a中完成小华的设计，并将电路大小功率之比填入空格中(3)小明经过认真思考后，用了三个开关，设计了能提供三种功率工作的电路请你在图b的方框内，画出小明所
19、设计的电路图5、如图甲所示电路，电源电压为12V，电阻R1的阻值为20，滑动变阻器R2的最大阻值为100，当开关S闭合时，电流表A的示数为0.2A。求：（1）电压表V的示数；（2）R2消耗的功率;（3）滑动变阻器的滑片P移到另一位置时，电压表V1的示数如图所示乙所示，求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。6、在图11所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为22欧，滑动变阻器R2上标有“10W 1A”字样。闭合电键S，电流表的示数为0.5安。求：（1）电阻R1两端的电压。（2）滑动变阻器R2接入电路的阻值。（3）现设想用定值电阻R0来替换电阻R1，要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中
20、，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。现有阻值为16欧的定值电阻，若用它替换电阻R1，请判断：_满足题目要求（选填“能”或“不能”）。若能满足题目要求，通过计算求出替换后滑动变阻器的使用范围；若不能满足题目要求，通过计算说明理由。满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为_。7、如图所示,电源电压恒为6V,R1、R2是定值电阻，滑动变阻器最大值为R，当断开S2、S3、闭合S1时，移动滑片P，电路消耗功率的最大值和最小值之比为4：1;当断开S1和S3、闭合S2时，滑片P在a点（此时滑动变阻器连入电路中的电阻为1/4R）和在最右端电流表的示数之比2：1；当S1、S2、S3都闭合时，电
21、流表的示数为1.25A求:R1和R的比值; R2和R的比值; R1、R2、R3的值。评卷人得分二、综合题（每空？ 分，共？ 分）8、家庭电路的引线均有一定的电阻（约几欧），因此，当家中空调、电炉等大功率用电器工作时，家中原来开着的电灯会变暗。某科技小组的同学通过测试就可以估算出家庭电路引线部分的电阻。如图所示，用r表示家庭电路引线部分的总电阻，L为一只普通家用白炽灯泡，M是一台空调节器。在测试时，先断开开关S，接通灯泡L，测得灯泡两端的电压为，灯泡的功率为；再闭合开关S ，测得灯泡两端的电压为，空调的功率为（远大于）。试写出估算r的表达式（只用、和表示，设电源电压恒定）（8分）9、某电热水器的
22、简化电路，如图所示。请你设计虚线框内的指示灯电路。供选择的器材有：“220V 10W”灯泡一只，“2.5V 0.75W”灯泡一只，“2V 10mA”发光二极管一只，各种阻值的电阻，导线若干。（1）在指示灯能正常工作的情况下，请你通过计算说明选用器材的最佳方案及器材的具体规格。（2）将电路图中的虚线框部分补充完整。10、电阻R1与电阻R2组成并联电路。试证明总电阻小于电阻R1、小于电阻R2。 评卷人得分三、选择题（每空？ 分，共？ 分）11、图所示的电路中，电源电压恒定闭合开关S后，电路正常工作过了一会儿，两电表的示数突然都变为零，则该电路中出现的故障可能是:A.电阻R断路; B电阻R短路; C
23、灯L断路; D灯L短路.12、在下图的电路中，R为待测电阻，阻值约为5欧。给你的器材有：滑动变阻器（2A，010欧）；电压表，有2个量程，分别为03V、015V；电流表，有2个量程，分别为00.6A、03A；电池组为新干电池3节串联。两只电表的量程可采用以下4种选法，但为使测量时能较准确地读数，最后，两只电表的量程应采用 A00.6A和01.5V B03A和015VC00.6A和03V D03A和03V13、如图4所示电路，电阻R1标有“6 lA”，R2标有“3 12A”，电流表A1、A2的量程均为03A，电压表量程015V，在a、b间接入电压可调的直流电源闭合开关s后，为保证R1、R2均不损
24、坏，则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过 ()A9V 1A B3.6V 0.6AC9.6V lA D3.6V 1.814、如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中:A电压表V1示数变大，v2示数变大，电流表A的示数变大;B电压表V1示数不变，V2示数变大，电流表A的示数变小;C电压表V1示数不变，V2示数变小，电流表A的示数变大;D电压表V1示数变小，V2示数变大，电流表A的示数变小.15、如图所示物体M在水平导轨上平移时带动滑动变阻器的滑片P移动，通过电压表显示的数据，可反映出物休移动距离的大小下列说法正确的是:A物体M不动时，电流表、电压表都没有
25、示数;B物体M不动时电流表有示数，电压表没有示数;C物体M向右移动时电流表、电压表示数都增大;D物休M向右移动时，电流表示数不变，电压表示数增大.评卷人得分四、实验,探究题（每空？ 分，共？ 分）16、有一个电阻值已看不清楚的电阻器R1，我们想要测出它的电阻值，但手边只有一个电池组、一个伏特表、一个电阻值看得清楚的电阻器R2和几根导线，试用两个电路图表示出测量R1电阻值的方法。 评卷人得分五、填空题（每空？ 分，共？ 分）17、为测量待测电阻Rx阻值，小敏设计了如图所示的电路，R0的阻值已知且电源电压不变，她 测出Rx的阻值（填“能”或“不能”)因为 评卷人得分六、多项选择（每空？ 分，共？
26、分）18、如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电阻R2与R3的阻值均为10。闭合开关S，电流表A1和A2的示数之比为3：2。若把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2。则下列选项正确的是：A、R15; B、R120; C、U1：U23：4; D、U1：U24：3.19、如图所示电路，电源两端电压U7.5V，且保持不变，R为保护电阻，L为标有“6V 3W”的小灯泡，不考虑灯丝电阻随温度的变化。电流表量程为00.6A，电压表量程为03V。闭合开关S后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则关于保护电阻R和滑动
27、变阻器允许接入电路的最大阻值R下列说法正确的是:当R3时, R可以等于任何值; 无论R取什么值,R都等于10.20、在图9所示的电路中，A、B两点之间电压U保持不变，电路连接完好且使用的电表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片P向右滑动时:A电压表V1和电流表A的示数之比不变;B电压表V2和电流表A的示数之比不变;C电压表V1示数的变化量和电流表A示数变化量比值的绝对值增大;D电压表V2示数的变化量和电流表A示数变化量比值的绝对值不变.参考答案一、计算题1、解析：由于电路变化大，所以在求解过程中，首先作出等效电路图，再根据电路特点，联系各量列方程求解。答案：（1）当S1闭合，S2，S3断开时，等效
28、电路如图7所示，电压表示数为6V，恰好是电源电压，同时灯泡正常发光，此时灯泡功率为额定功率， 图7（2）当S1，S2合上，S3断开时，等效电路如图8所示，此时灯泡正常发光。因为故，即图8（3）当S3闭合，S1，S2断开时，等效电路如图9所示，由于灯L及R2，R3串联，根据题目所给条件，联系串联电路的分压特点。图9因为，即所以，而此时又因为，即 即 将式代入式得：，代入式得：解得或（舍去），故因为，故由图可知，解得易错分析：求解电学综合题的思路很多，本题用常规按电路变化的顺序，列方程求解的方法，解本题的关键是按题目要求画出各种情况下对应的等效电路图，然后各个电路分步求解，思路明晰、清楚。 2、分
29、析：该题属“照顾弱者”一类典型题，即为了二者都不损坏，在串联时要使通过它们的电流等于二者中额定电流较小的；在并联时要使它们两端电压等于二者中额定电压较小的。解： 串联时（如图1甲） 图1 并联时（如图1乙） 3、（1）R灯=U额2/P额=(6V)2/3W=12 I额=P额/U额=3W/6V=0.5A （2）当S闭合，S1、S2都断开时，灯L和滑动变阻器串联 U滑=U-U额=12V-6V=6V R滑=U滑/I额=6V/0.5A=12 （3）闭合S、S1、S2时，R0与滑动变阻器并联 I=I额+1A=0.5A+1A=1.5A I滑=U/R滑=12V/12=1A R0=U/(I-I滑)=12V/(1
30、.5A-1A)=24 （4）闭合S、S1、S2，滑动变阻器的滑片调到b端时，整个电路消耗的功率最小 I最小=I0+IR=12V/24+12V/18=7/6A P最小=UI最小=12V7/6A=14W4、(1)电阻的阻值： R=U2P= (12V)218W=8 通过电阻的电流： I=UR串=U2R=12W(28)=0.75A 电路通电5min产生的热量： Q=IR串t=(0.75A)228605s=2.7103J (2)21； 图略(3)图略 5、（1）4V; （2）1.6W; （3）100或4.6、（1）U1IR1 1分0.5安22欧=11伏 1分（2）R2U2/I2（UU1）/I 1分（12
31、伏11伏）/0.5安2欧 1分（3）能； 1分电流表量程为00.6安：由I最大0.6安， R最小12伏/0.6安20欧，R滑小20欧16欧4欧； 1分由U滑大3伏， U1UU滑大12伏3伏9伏，IU1/R09伏/16欧0.563安，R滑大U滑大/I3伏/0.563安5.33欧， 1分所以，滑动变阻器使用范围：45.33欧。R0的取值范围为1520欧。 7、断开S2和S3、闭合S1时，R1与R串联，P在最左端时电路有最大功率P大U2/R1；当P 在最右端时，电路有最小功率P小U2/（R1R）；P大/ P小U2/R1（R1R）/ U24/1R11/3R即R1/R1/3当断开S1和S3、闭合S2时，
32、P在a点时，R2和R 串联，IaU/（R21/4R），P在最右端时I右U/（R2R）Ia/I右U/（R21/4R）（R2R）/U2/1R21/2R 即R2/R1/2。当S1、S2、S3都闭合时，R被短路，R1、R2并联，有R总R1R2/（R1R2）1/3R1/2R（1/3R1/2R）1/5RI总U/ R总6V1/5R1.25AR24R11/3R8,R21/2R12. 二、综合题8、 9、（1）若选“220V 10W”，指示灯电路消耗功率若选“2.5V 0.75W”，指示灯电路消耗功率若选“2V 10mA”发光二极管，指示灯电路消耗功率根据计算结果，应选用发光二极管串联电阻阻值（2）电路连接如图答2所示。10、提示 电阻R1和电阻R2并联后的总电阻所以，电阻R1和电阻R2组成并联电路，其总电阻小于电阻R1小于电阻R2。 三、选择题11、C12、C 13、 14、D15、D四、实验,探究题16、如图121所示，(1)测R1两端电压。五、填空题17、能；串联电路电流相等（其他正确均给分） 六、多项选择18、AD19、AB20、AD22
