1、初中物理自主招生計算專題磅秤上有一個重1500N的木箱，小明站在地上，想用如圖（甲）所示的滑輪組把這個木箱提升到樓上，可是他竭盡全力也沒有提起，此時磅秤的示數為40kg.于是他改變滑輪組的繞繩方法如圖（乙）所示，再去提這個木箱.當木箱勻速上升時，小明對地板的壓力為100N，不計軸摩擦和繩重，取g=10N/kg.求小明的體重和提升木箱時滑輪組的(乙)機械效率.解：圖甲中，F”=G人,n=2，不計軸摩擦和繩重，拉人拉力F拉（G箱-F支輪）木箱和動滑輪受力：G心+G認=2F十+F=2G+F=2G+mg，_箱輪拉支人支人如圖乙，改變繞繩方式后，n=3,F拉+F支=G人，拉支人存拉飛（G箱+G輪）木箱和

2、動滑輪受力：G箱+G輪=3F拉=3(G人訂支)，由得：2G人+mg=3(G人-F支)而F古=Fl=100N支壓G人=3F支+mg=3x100N+40kgx10N/kg=700N,F=G,_F士=700N_100N=600N，拉,人支W有甩箱h_G箱1500N833%=閃總=A拉s=W拉=83.3%-答：小明的體重和提升木箱時滑輪組的機械效率分別為700N、83.3%.如圖所示，是工人用來粉刷樓房外墻壁的簡易升降裝置示意圖，其上端固定在樓頂，工人用力拉繩子，裝置可使工人與粉刷涂料及工具乘工作臺升至所需高度，工人將繩子固定后進行粉刷墻壁工作.已知工作臺的底面積為1.2m2，涂料和工具質量為10kg

3、,工人的質量為60kg，當工人用200N的力豎直向下拉繩子時，工作臺對地面的壓強為250Pa；當工人用300N的力豎直向下拉繩子時，工作臺可勻速上升（g取10N/kg，不計繩重及摩擦）.求：（1）動滑輪和工作臺的總重G；（2）工作臺勻速上升2m,此裝置的機械效率；（結果保留兩位有效數字）（3）若工人在10s內，使工作臺從距地面1m勻速升到距地面6m高處，工人拉繩子所做的功W及拉力的功率P.解：（1）設動滑輪和工作臺的總重為G，將工人、工作臺、涂料、工具和動滑輪作為一個整體進行受力分析，如圖所示：，3F1+FN=G總，3fi+fn=G+g人+G工具，又hNtF壓=ps，.3F1+ps=G+G人+

4、G工具，；.G=3F1+ps_G人-G工具=3x200N+250Pax1.2m2_(60kg+10kg)x10N/k=200N；此裝置的機械效率、：W有人+G工具)hG人+G工具C60ks+10kg)X10N/kg_=亜占斤耳=莎=3X300N78%；s=3h=3x5m=15m，工人拉繩子所做的功：W=F1s=300Nx15m=4500J，Pt=H=450W.答：（1）動滑輪和工作臺的總重為200N；（2）此裝置的機械效率為78%；（3）工人拉繩子所做的功為4500J，拉力的功率為450W.中如圖所示，是使用汽車從湖水中打撈重物的示意圖.汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物，在整個打撈過程中，

5、汽車以恒定的速度v=0.2m/s向右運動.圖乙是此過程中汽車拉動重物的拉力F隨時間t變化的圖象.設t=0時汽車開始提升重物，忽略水的阻力、繩重和滑輪的摩擦，g取10N/kg.求：（1）重物露出水面前，汽車拉重物的功率；（2）圓柱形重物的密度；（3）水對湖底的壓強（整個過程中，湖水深度不變）.解：（1）根據題意及圖象乙，重物重力G=4000N,質量m=務豊=重物露出水面前，汽車的拉力F=3500N；P=Fv=3500Nx0.2m/s=700W；答：重物露出水面前，汽車拉重物的功率為700W；（2）物體所受的浮力F、尸G-F=4000N-3500N=500N；浮物體的體積V=0.05m3；p100

6、0kg/mJX10NAg圓柱形重物的密度=呂=呂=8x103kg/m3；V0.05答：圓柱形重物的密度為8x103kg/m3；（3）圓柱體上升到上底面與水面相平時，圓柱體下底面距河底的高度為：h=vt=0.2m/sx50s=10m；圓柱體從上底面與水面相平上升到下底面與水面相平時，上升的距離恰好等于圓柱體的高.h2=vS=0.2m/sx10s=2m；河水的深度為：h=h+h2=10m+2m=12m；水對湖底的壓強P=水gh=103kg/m3x10N/kgx12m=1.2x105Pa.答:水對湖底的壓強為1.2x105Pa.如圖所示，一正方體合金塊M的邊長為20cm，把它掛在以O為支點的輕質杠桿

7、的A點處，一個重為640N的人在杠桿的B點通過定滑輪用力F使杠桿在水平位置平衡，此時M對水平地面的壓強為1.1x104Pa,人對水平地面的壓強為1.45x104Pa；若把M浸沒于水中（M與容器底不接觸），人用力F2仍使杠桿在水平位置平衡，此時人對地面的壓強為1.15x104Pa；已知人單獨站在水平地面上，對地面的壓強為1.6X104Pa.（g取10N/kg）求：1）力F1的大??；（2）合金塊M的密度；（3）當M浸沒于水中時，若剪斷細繩，合金塊M沉于容器底，則M對容器底的壓強為多大.解:&人（1）因人單獨站在水平地面上時，Pt=1.6x104Pa，G嚴640N,則由P嚴-人人人5s=004m，P

8、人1.6X10qPa卩1=.FiG人-P1s640N-1.45x104Pax0.04m260N,F2G人-P2s640N-1.15x104Pax0.04m2180N.OBAf(2)Fm-F壓-PMsM1.1x104Pax(0.2m)2-440N,F浮水gVM1x103kg/m3x10N/kgx(0.2m)380N；杠桿在水平位置平衡時可以得出：OA(Gm-Fm)OBF1OA(Gm-F浮)OBF2由可得：_卩浮3X440N-80N即：Gm620N.%620N一M=言=62kg33=7.75X10kg/m.(3)當M浸沒于水中時，若剪斷細繩，合金塊M沉于容器底，則M對容器底的壓強為%一F壓620N

9、-80NP=答：(2)(3)=1.35x104Pa.(0.2in)2(1)力F1的大小為60N；合金塊M的密度為：7.75x103kg/m3；M對容器底的壓強為1.35x104Pa.如圖所示電路，設電源電壓不變，燈絲電阻不隨溫度變化.當只閉合開關Si時，電流表的示數是I.當只閉合開關S2時，電流表的示數是I2.當斷開S1、S2時，電流表的示數是I3，電壓表V1、V2示數之比為2：1,此時Rl消耗的電功率為0.24W；當開關S1、S2閉合時，燈L正常發(fā)光，電流表的示數為I4.已知I1：I2=2：1,(電路圖中所有的交叉點都相連)求：電阻r2、r3之比；電流I3與I4之比；燈L的額定功率是多少？解

10、：當只閉合開關S1時，等效電路圖如圖所示；當只閉合開關S2時，等效電路圖如圖所示；當斷開S、S2時，等效電路圖如圖所示；當開關S、S2閉合時，等效電路圖如圖所示；ii山B=O24WLr：電源的電壓不變，11尺匸2.由圖、圖可得匚=喬=亍由圖可得訂2=比皿+尺上+2=3,.蜃3=!；(2)由圖和P=I2R可得詈=暑，2R30.24W.P串=0.72W，串由圖可得石=石+；，即R并=r3，&祠u2zp串R笄五口1由圖、和p=得=尺串=，P串=7.92W,p=ui,13P串1爲=石=；ArU2plR#113由圖和P=可得p莽=血=-PL=P并=92W=2.16W.答：(1)電阻R2、R3之比為3：1

11、；電流I3與I4之比為1：11；燈L的額定功率為2.16W.物理小組的同學們制作了一個多檔位電熱器.電熱器中的R、R2、R3為三根電熱絲，其中電熱絲R1的功率隨電流變化的圖象如圖1所示.為了分析接入電路的電阻對電熱器的電功率的影響，他們將電表接入圖2所示的電路中(電源兩端電壓不變).在開關S、S2都斷開或都閉合所形成的兩個電路狀態(tài)中，電壓表示數之比為1：8.電熱絲R2消耗的最大功率和最小功率之比為4：1,電流表的最大示數為1.9A.求：?7/7匸Lz/22210es766321圖2囹u開關囪、先都斷開時(1)由圖象1可知:i電熱絲R3的阻值；電源兩端的電壓；這個電熱器在不同檔位的電功率分別是多

12、少瓦？解：開關都斷開時等效電路圖如圖1所示；開關都閉合時等效電路圖如圖2所示;-U5由圖1、圖2可得：罟=|，.U呂U,pFigIj2匕逍土1二=嚴=?尺2U2113P，SpU，U3=U,113R1:R2:R3=U1：U2：U3韋U：評舟U=1：4：3,.R3=300；當開關都閉合時，電流表示數最大為1.9A,則【1:I2：【3=:兔=12：3：4AI1=1.2A,TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark80U=IR=1.2A100=120V；當開關都閉合時， HYPERLINK l bookmark82U2U2U2C120V)2(120V)2C120V)2.P1檔

13、=+=+=228W,當開關都斷開時， HYPERLINK l bookmark86u2(120V)2_P2檔三=18W，當只閉合S,時， HYPERLINK l bookmark88U21202)2P3檔=48W，當只閉合S2時，u2C120V)2P4檔=144W-答：(1)電熱絲R3的阻值為300；電源兩端的電壓120V；這個電熱器在不同檔位的電功率分別為228W、18W、48W、144W.在如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變.當只閉合開關S和S1時，燈L正常發(fā)光，電壓表V1的示數U1與電壓表V2的示數U2之比U1:U2=2：3,電阻R3消耗的電功率P3=2W；當只閉合開關S和S2時，

14、電壓表V1的示數為U,且U1:U1=2：1，電阻R4消耗的電功率P4=2.5W.不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1)(2)(3)解:在上述變化中，電流表前、后兩次示數之比；燈L1的額定電功率；當所有開關全部閉合時，電路消耗的總功率.:一(1)設電源兩端的電壓為U,燈L1和L2的電阻分別為R1和R2.當只閉合開關S、S1時，時電路中的電流為A;當只閉合開關S、S2時，電路如圖2所示，此時電路中的電流為F=2W【2.比較圖1和圖2,因R2的電阻不變，根據歐姆定律有U1=I1R2,U1=I2R2,Il_所以電流表前、后兩次示數之比丄2口丄答：電流表前、后兩次示數之比為2：1；(2)依題意，對于圖1所

15、示的電路，根據串聯電路的分壓關系則有廠尺+氐=3；R1!解得瓦=2;因為P3=I2r3=2W；39W4所以巧畐冷，P4=I22R4=2.5W；尺3i解得爲飛；比較圖1和圖2,因電源兩端電壓不變，所以根據歐姆定律磴=；：；：=*解得R3=Ri；因為r3=r1，所以在圖1所示的串聯電路中，p1=p3=2w，又因此時燈L正常發(fā)光，所以燈L的額定功率為2W.答：燈L1的額定電功率為2W；(3)當所有開關全部閉合時，電路如圖3所示.此時的總電阻尺樣45甫孕R總=葉口=尹1.由圖1可知，/H、21)2P3=R3=2W，u2解得石=32W.所以此時電路消耗的總功率U26U2P總=38伸.答：當所有開關全部閉合時，電路消耗的總功率為38.4W.8.如圖所示，電源電壓不變.當開關S1閉合S2斷開時，電壓表示數為4V,電流表示數為率之和為2.8W；當開關S、S2閉合時，電流表示數為I2，電阻電的電功率為3.6W，已知電阻R1的阻值.(2)電源電壓.解：1、開關Si閉合S2斷開，開關S1、S2閉合時的等效電路圖如圖所示；2、設電源電壓為U,由歐姆定律得：U=I1(R1+R2+R3)U=I2(R1+R2)因為I1:12=2：3由解得：2R3=R