专题18 压轴题：含压强 、浮力、杠杆、滑轮的机械效率的综合计算-2024年中考物理二轮热点题型归纳与变式演练（全国通用）

专题18 压轴题：含浮力、杠杆、滑轮组的机械效率的综合计算 01题型突破 1 题型突破一：怎样解含浮力和杠杆类问题 1 题型突破二：怎样解含浮力和滑轮组类问题 3 题型突破三：怎样解含杠杆和滑轮组类问题 4 题型突破四：怎样解杠杆与压强类问题 6 题型突破五：怎样解滑轮组与压强类问题 7 02素养提升 8 03中考练场 14 题型突破一：怎样解含浮力和杠杆类问题 此类题型综合性较强，难度偏大，解答此类题型需要注意一下几个方面： （1）在浮力方面，需注意阿基米德原理和重力公式相结合解方程组； （2）在杠杆方面，需要注意作用力和反作用力，利用杠杆平衡条件公式建立方程求解； 【特别提示】 （1）阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排 （2）杠杆平衡条件公式：F1L1=F2+L2（只有一个动力和阻力） （3）若有多个动力和阻力构成的杠杆，沿顺指针转动的力和力臂的乘积之和等于沿逆时针转动的力和力臂的乘积之和 【典例1】（2022·山东潍坊·中考真题）图甲是某卫生间马桶水箱的进水调节装置，图乙为其结构示意图，浮臂AB可视为绕点转动的杠杆，，，A端通过细连接杆AC与柱状浮筒连接，浮筒质量为，端通过细连接杆BD与圆饼状止水阀连接，止水阀上下表面积与进水管口面积均为。当水箱中无水或水量较少时，止水阀打开，水从进水管流进水箱。水位达到一定高度时，浮筒推动杠杆，使止水阀刚好堵住进水管，停止进水，此时AB处于水平位置，连接杆竖直，大气压强，进水管中水压。除浮筒外其它装置所受重力不计，忽略所有摩擦，g取，水的密度。刚停止进水时，求： （1）浮筒所受重力； （2）进水管中的水对止水阀的压力； （3）连接杆BD对止水阀的压力； （4）浮筒排开水的体积。 【变式】（2023·黑龙江绥化·中考真题）水平桌面上有一个底面积为200cm2的圆柱形容器，容器中水的深度为15cm。如图所示，用细线将一质量忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆C处，再把体积为400cm3的物体B（不吸水）用细线悬挂在杠杆D处，当物体B浸没在水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、D两点到支点O的距离分别为10cm、15cm。求： （1）物体B受到的浮力； （2）物体B浸没在水中静止时，水对容器底部的压强； （3）细线对物体B的拉力及物体B的密度。    题型突破二：怎样解含浮力和滑轮组类问题 此类题型综合性较强，难度偏大，解答此类题型需要注意一下几个方面： （1）在浮力方面，需注意阿基米德原理和重力公式相结合解方程组； （2）在滑轮组方面，需要注意在竖直面上机械效率的计算方法，特别注意物体在液体中时，有用功的来源； 【典例2】（2022·四川遂宁·中考真题）小超与同学到某工地参观，看到工人操作电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知：石料的边长为0.2m，密度为，石料上升时速度恒为0.4m/s，圆柱形水池的底面积为，动滑轮重为30N。请根据他们的调查数据求：（不计绳重和摩擦，，g取10N/kg）： （1）石料露出水面前受到的浮力； （2）石料的重力； （3）石料露出水面前滑轮组的机械效率； （4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间；并推导出该过程中电动机的输出功率P（单位：W）与时间t（单位：s）的函数关系式。 【变式】（2023·黑龙江绥化·三模）如图所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使A向下运动。已知A的体积为，密度为动滑轮重为600N，电动机工作时拉绳子的功率为且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力。求： （1）的重力。 （2）浸没在水中受到的浮力。 （3）向下运动的最小速度。 （4）向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值。[注：（3）（4）问结果保留一位小数]    题型突破三：怎样解含杠杆和滑轮组类问题 解答此类题型时，需要注意一下几点： （1）在杠杆方面，需要注意杠杆平衡条件公式的应用，需要注意作用力与反作用力的应用； （2）在滑轮方面，需要多受力分析，特别是绳子的股数问题，研究对象是动滑轮还是定滑轮。 【典例3】（2022·山东威海·中考真题）为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。，每个沙袋重，每个滑轮重。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计） （1）若A点受到竖直向下的拉力为，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？ （2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为的花架匀速提升。求： ①滑轮组的机械效率。 ②滑轮组对绳的拉力。 【变式】（2023·山东青岛·二模