中小学教育资源及组卷应用平台 2026北京中考物理专题 突破三 计算题 专题五 力学计算 类型1 杠杆类 1.某快递公司针对快递分拣问题,研发出了一款分拣机器人,如图所示。已知分拣机器人的行驶速度为,空载时的质量是,轮子与水平地面的总接触面积是。某次分拣作业中,分拣机器人携带质量为的快递在水平路面上匀速行驶后到达相应的分拣口,行驶过程中分拣机器人受到的阻力为,取。求: (1) 分拣作业中机器人对水平地面的压强。 (2) 分拣机器人的牵引力做功的功率。 (3) 分拣机器人到达相应的分拣口后,伸缩杆会将托盘掀起,把放置在托盘中央位置的快递投入分拣口。把托盘看作一个杠杆,图甲和图乙中,点为快递对托盘压力的作用点,点是伸缩杆对托盘的力的作用点,已知,,伸缩杆对托盘的力始终与托盘表面垂直,忽略托盘的重力及转动时的摩擦,求图甲中伸缩杆顶起快递时对托盘的作用力。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 (1) 解:分拣作业中携带快递的机器人的总重力 , 机器人对水平地面的压强。 (2) 机器人匀速前进时牵引力, 牵引力做功的功率。 (3) 由题意分析可知,当托盘被顶起时受到的阻力大小为快递对托盘的压力。 图甲中阻力大小,阻力臂;动力臂; 根据可得,; 解得伸缩杆对托盘的作用力。 2.图1为汽车刹车装置的部分结构示意图。驾驶员踩下踏板,连着踏板的金属杆绕点转动,推动活塞挤压刹车油,此时可把金属杆看成以为支点的杠杆。不计金属杆自重及摩擦,请解答下列问题: (1) 图2中画出了杠杆的动力和阻力,其中正确的是_ _ _ _ 图; (2) 若动力为,动力臂与阻力臂之比为,求阻力的大小。 【答案】(1) 乙 (2) 【解析】 (1) 解:动力应是驾驶员踩踏板的力,方向通常斜向下。阻力是活塞对金属杆的反作用力,方向应与活塞运动方向相反,此时活塞向左运动,则阻力向右,即正确的是乙图。 (2) 根据杠杆平衡条件,得阻力。 3.[2024东城一模]杆秤是我国古代劳动人民的一项伟大发明,展示了古代商贸和科技的发展。科技小组的同学仿照图甲所示的杆秤用轻质细杆制作了一个杆秤,其示意图如图乙所示,秤砣的质量为,、处各有一秤纽。使用时,将待测物体挂在左侧秤钩处,用手提起或(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,使秤杆达到水平平衡时,可读出待测物体的质量。秤砣最远可移至点。若秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,解答下列问题。 (1) 为了在杆秤上标定出测量需要的刻度值,将质量为的钩码挂在秤钩上,用手提起处的秤纽,移动秤砣在秤杆上悬挂的位置,至点时,秤杆达到水平平衡,此时就可以在点标定出刻度值为。已知的长度为,求的长度。 (2) 提起处的秤纽时,杆秤能称量物体的最大质量为;提起处的秤纽时,杆秤能称量物体的最大质量为。请你通过分析说明与的大小关系。 【答案】(1) ; (2) 【解析】 (1)解:杠杆的模型如图1所示: 图1 ,; 由杠杆平衡原理可知:,解得。 (2) 提处秤纽,将秤砣移至点时,称量物体的最大质量为,杠杆的模型如图2所示: 图2 ,; 由杠杆平衡原理可知:, 解得①; 提处秤纽,将秤砣移至点时,称量物体的最大质量为,杠杆的模型如图3所示: 图3 ,; 由杠杆平衡原理可知:, 解得②; 由①和②可得:。 由图可知:,,则 ,即。 4.跨学科实践小组设计了“测量气球在空气中所受浮力”的实验。 a (1) 实验过程: ①如图a,用细线穿过自制标尺的点并悬挂,使其处于水平平衡状态,其中标尺分度值为(图中毫米刻度线没有画出)。 ② 将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球,固定悬挂在标尺左端距点为的位置;在标尺右端对称位置悬挂小桶,往桶内装入适量细沙,使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为,则篮球和气球(含气针)的总重力 ... ...
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