如圖所示為一種蓄水箱的放水裝置，AOB是以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸的輕質(zhì)杠桿，AO呈水平狀態(tài)，如圖A、O兩點(diǎn)間距離為40cm， B、O兩點(diǎn)間距離為20cm，且OB與水平面夾角為60°。A點(diǎn)正下方的Q是一個(gè)輕質(zhì)、橫截面積為100cm2的蓋板（蓋板恰好能堵住出水口），它通過細(xì)繩與杠桿的A端相連。在水箱右側(cè)的水平工作臺上，有一質(zhì)量為60kg的人通過滑輪組拉動(dòng)系在B點(diǎn)呈豎直狀態(tài)的繩子，從而可以控制水是否能從出水口流出。若水箱中水深為50cm，當(dāng)蓋板恰好要被拉起時(shí)，人對繩子的拉力為F1，工作臺對人的支持力為N1；若水箱中水深為100cm，當(dāng)蓋板恰好要被拉起時(shí)，人對繩子的拉力為F2，工作臺對人的支持力為N2。已知N1與N2之比為9：7，蓋板的厚度、繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)，人對繩的拉力與人所受重力在同一直線上，取g=10N/kg。求：

（1）動(dòng)滑輪所受的重力
（2）F1：F2
（3）當(dāng)水位至少達(dá)到多高時(shí)，人無法拉起蓋板。
（1）G動(dòng)=100N（2）3：5（3）2.75m

試題分析：
解：以人為研究對象，受力分析如圖（1）（2）（3）

對杠桿進(jìn)行受力分析，如圖（4）（5）（6）

1分
LB=OD=OBcos60°=10cm  G人=m人g=600N
由圖（4）、（5）得
FA1LA=FB1LB    FB1=4FA1=4gh1s=200N
FA2LA=FB2LB    FB2=4FA2=4gh2s=400N    
由滑輪組的受力關(guān)系得
FB1+G動(dòng)=2F1
FB2+G動(dòng)=2F2     
由圖（1）（2）得

G動(dòng)=100N     
     
FB3=2F3-G動(dòng)=2×600N-100N=1100N      
由圖（6）得
FA3LA=FB3LB
FA3==275N
    
當(dāng)水位至少達(dá)到2.75m高時(shí)，人無法拉起蓋板。
點(diǎn)評：本題是一道力學(xué)的綜合題，題目考查了力學(xué)的綜合性知識，較難。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示是小明家新購買的小轎車。已知轎車的質(zhì)量為800kg，輪胎與地面總接觸面積約為0.1m2，請你計(jì)算：

(1)靜止的小車對水平地面的壓強(qiáng)多大?(g取10N／kg)
(2)小明的爸爸駕駛新車在水平公路上沿直線勻速行駛2km，用了100s。如果該車勻速行駛時(shí)的牽引力是2000N，求此過程中牽引力所做的功和功率各是多大?
(3)行駛的車輛對環(huán)境產(chǎn)生哪些污染(至少寫出一條)?請你提出一條合理的建議。

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科目：初中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（10分）2012年6月16日，歷史將永遠(yuǎn)在這一刻定格——中國航天員景海鵬順利打開“神舟九號”飛船軌道艙艙門，在幽藍(lán)色地球的背景下，景海鵬在太空中揮動(dòng)著一面國旗向全國人民致意，中國人太空出艙的夢想就此實(shí)現(xiàn)！

（1）如圖為長征二號Ｆ型火箭運(yùn)載著“神九”離地升空的照片，火箭發(fā)射架下方建有較大的水池，這是利用水在        （填物態(tài)變化名稱）時(shí)吸熱降溫，水池上方出現(xiàn)大量的白色氣團(tuán)，它們是                 形成的.
（2）“神九”進(jìn)入預(yù)定軌道后發(fā)射了一顆“伴飛小衛(wèi)星”�！鞍轱w小衛(wèi)星”上裝有與“嫦娥一號”類似的CCD立體相機(jī)，彈射后將攝制中國首張飛船在軌飛行的三維立體外景照片，該照片以太空為背景，展現(xiàn)“神九”高速運(yùn)行的獨(dú)特景致。CCD的結(jié)構(gòu)為三層，第一層是“微型鏡頭”，第二層是“分色濾色片”以及第三層“感光層”.CCD的第二層“分色濾色片”，目前有兩種分色方式，一是RGB原色分色法，另一個(gè)則是CMYK補(bǔ)色分色法.RGB即三原色分色法，幾乎所有人類眼鏡可以識別的顏色，都可以通過        、         、         光的三原色來組成.
（3）為“神九”的正常工作提供能量，飛船兩側(cè)裝有太陽能電池板，太陽能可以將電池板可以將         能轉(zhuǎn)化為        能.
（4）在太空環(huán)境下，以下哪個(gè)事情不能像在地面上一樣正常進(jìn)行（   ）
A．用刻度尺測長度B．用放大鏡看物體
C．用平面鏡改變光路D．舉行露天大型演唱會
（5）中國人的第一次太空行走共進(jìn)行了19min35s。期間，翟志剛與飛船一起飛過了9165km。屬馬的景海鵬，以          km/s的速度，由此成為“走”得最快的中國人。

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科目：初中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的簡易打撈裝置結(jié)構(gòu)示意圖。AOB是以O點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，長為4m的輕質(zhì)橫梁， AB呈水平狀態(tài)，AO=1m。在橫梁上方行走裝置可以在軌道槽內(nèi)自由移動(dòng)，行走裝置下方固定有提升電動(dòng)機(jī)。提升電動(dòng)機(jī)通過細(xì)繩和滑輪組提起重物。固定在水平地面上的配重T通過細(xì)繩與橫梁A端相連，GT＝3000N。當(dāng)行走裝置處于C位置時(shí)，開始打撈物體A。質(zhì)量ｍA是100kg、體積Ｖ為0.04ｍ3 物體A在水中勻速上升時(shí)，地面對配重T的支持力是N1,滑輪組的機(jī)械效率為75%；當(dāng)物體A全部露出液面，滑輪組將物體A以v是0.1m/s的速度勻速豎直向上提升1m，此時(shí)電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)細(xì)繩的功率為P，地面對配重T的支持力是N2；N1∶N2＝5∶1，若行走裝置和提升電動(dòng)機(jī)及定滑輪的總質(zhì)量ｍ2是20kg，，忽略細(xì)繩與滑輪的摩擦以及水對物體的阻力，g取10N/kg。求

（1）動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)
（2）電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)細(xì)繩的功率P
（3）OC的距離

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科目：初中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，是使用汽車打撈水下重物的示意圖。汽車通過滑輪組打撈水下一個(gè)圓柱形重物，在整個(gè)打撈過程中，汽車以0.3m/s的速度向右水平勻速運(yùn)動(dòng)。重物在水面下被提升的過程共用時(shí)50s，汽車?yán)瓌?dòng)繩子的功率P1為480W。重物開始露出水面到完全被打撈出水的過程共用時(shí)10s，此過程中汽車?yán)瓌?dòng)繩子的功率逐漸變大，當(dāng)重物完全被打撈出水后，汽車的功率P2比P1增加了120W，且滑輪組機(jī)械效率為80%。忽略水的阻力、繩重和滑輪的摩擦，g取10N/kg。求：

（1）重物浸沒在水中所受浮力；
（2）打撈前重物上表面受到水的壓力；
（3）被打撈重物的密度

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科目：初中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，杠桿AB的A點(diǎn)掛邊長為2dm、密度為ρ1=2kg/dm3的正方體C，B點(diǎn)掛邊長為1dm正方體D，AO:OB=2:5，杠桿在水平位置平衡時(shí)，D靜止在空中，C對水平地面的壓強(qiáng)為p1=1000Pa；若將正方體D浸沒在某種液體中（未接觸到容器底），杠桿在水平位置平衡時(shí)，C對水平地面的壓強(qiáng)增大了1250Pa，取g=10N/kg，可求得
A．物塊D的密度為5kg/dm3
B．液體的密度為2kg/dm3
C．當(dāng)物體D浸沒在液體中時(shí)A點(diǎn)所受豎直向下的拉力為95N
D．若物體D不浸入液體，要使物體C對地面的壓強(qiáng)為零，則應(yīng)對物體D施加豎直向下的64N的力

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科目：初中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示是某同學(xué)做俯臥撐時(shí)的示意圖，他的質(zhì)量為56kg。身體可視為杠桿，O點(diǎn)為支點(diǎn)．A點(diǎn)為其身體重心。每次俯臥撐他肩膀向上撐起40cm。（4分  g=10N/kg  ）(1) 該同學(xué)所受重力是多少？（2）若0B=1.0m，BC=0.4m，求地面對雙手支持力的大�。�3）若他一分鐘可完成30個(gè)俯臥撐，其功率多大？

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科目：初中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，某科技小組的同學(xué)制作了一個(gè)打撈物體的自動(dòng)控制模型，E為配重，AOB是一個(gè)質(zhì)地均勻的長方形橫桿，其質(zhì)量不計(jì)，OA∶OB=1∶3，在水平位置保持平衡。通過電動(dòng)機(jī)Q可以控制杠桿B端抬起，從而將被打撈物體提起。已知滑輪D重為10N，B端定滑輪和提升電動(dòng)機(jī)P的總質(zhì)量是1kg，提升電動(dòng)機(jī)P的功率為3W且保持不變，物體M的質(zhì)量是1kg。只讓提升電動(dòng)機(jī)P工作，當(dāng)物體M勻速上升時(shí)，提升電動(dòng)機(jī)P對繩子的拉力為F1， B端滑輪組的機(jī)械效率為η1。若用質(zhì)量為1.5kg物體N代替物體M，只讓提升電動(dòng)機(jī)P工作，當(dāng)物體N勻速上升時(shí)，提升電動(dòng)機(jī)P對繩子的拉力為F2， B端滑輪組的機(jī)械效率為η2，且η1∶η2=8∶9。不計(jì)繩的質(zhì)量，不計(jì)滑輪與軸的摩擦,g取10N/kg，求：
（1）F1與F2的比值；
（2）只讓提升電動(dòng)機(jī)P工作，當(dāng)物體M勻速上升時(shí)的速度υ；
（3）當(dāng)物體N被提升到一定高度后，提升電動(dòng)機(jī)P停止工作，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)Q將杠桿B端勻速抬起的過程中，電動(dòng)機(jī)Q對繩子的拉力F的大小。

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科目：初中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，用簡單機(jī)械使重力都為150牛的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)摩擦、機(jī)械自重及繩重，巳知0B=20A．
（1）F1、F2、F3從大到小的順序?yàn)?u>　　；
（2）求圖乙中F2的大�。�
（3）利用圖丙的機(jī)械，小科把此物體勻速提高2米，用時(shí)10秒，求拉力F3的功率．

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同步練習(xí)冊答案