2020年中考物理《简单机械》计算题专题训练(精选解析版) (5)

2020年中考物理《简单机械》计算题专题训练5

1.如图所示，用滑轮组提升质量为120kg、底面积为的长方体

物块．

物块未提之前静止在地面上，则物块对地面的压强是多少？

在拉力F的作用下，物块竖直匀速上升3m，已知滑轮组的机

械效率为，则拉力F做了多少功？不计绳重和绳子与滑轮

间的摩擦

若仍用此滑轮组提升重力为1500N的物体，则滑轮组的机械效

率为多少？

2.如图甲所示是位于宜宾市高庄桥的国内首座“公路在下、铁路在上”的金沙江公铁

两用大桥的施工现场照片。如图乙所示，是某次施工中使用的升降与移动的塔吊和滑轮组，为了保证塔吊起重物不会翻倒，在塔吊左边配有一个重物P，已知

，，动滑轮的质量为40kg，一块重为、体积为的正方体物块D，忽略江水流动对物块的影响，不计绳、塔吊横梁及定滑轮的自

重和摩擦，江水密度取，。

若物块D从平台上匀速升降，为了保证铁塔不至翻倒，使其横梁始终保持水平，求塔吊左边的配重物P的质量为多少千克？

若将物块D完全浸没水中后以的速度匀速下沉到江底，则拉力F的功率是多少？

若将物体D从江底匀速打捞出水面，假如绳子自由端的最大拉力为，那么物体D露出体积为多少时，绳子刚好被拉断？

3.小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由

端移动的距离s的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为已知物体密度为不计绳重、摩擦和水的阻力。求：物体在空中上升2m，小雨做的功是多少？

动滑轮的重力是多少？

拉力的大小？

4.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深

10m，物体重，汽车重，汽车匀速拉绳子时的拉力

，汽车受到的阻力为车重的倍。请计算：

若汽车运动的速度为，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？

滑轮组的机械效率是多少？

若汽车发动机的效率为，则将物体拉至井口需消耗多少汽油？汽油的热值为

5.在一次施工中，体重为600N的搬运工人用如图所示的滑轮组在

10s内将一个重150N的物体匀速提升4m，所用的拉力为60N，不

计绳重及摩擦。求：

工人用滑轮组提升重物时的机械效率；

工人做功的功率；

在另一次施工中，需要提起重为600N，体积是的正方体物块。如果工人用的拉力为150N，通过计算说明工人是否能将重

物提起？这时物块对地面的压强是多大？

6.在建筑工地上，工人用500N的拉力F，通过定滑轮将重为450N

的一袋沙子袋重不计匀速拉高如图。求：

工人做的有用功；

工人做的总功；

定滑轮的机械效率。

7.解放前，我国经济很落后，一些地区过着极其原始的生活。如图所示，就是为了解

决饮水问题，需要到很远地方挑水的示意图。为了防止道路不好水溅出桶外，在水面上覆盖木板如图，若一个木板质量为500g，密度为，每个桶

内水深，求：

桶底受到的水产生的压强；

一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积；

扁担与绳质量忽略不计，扁担长度，每桶水总重180N，扁担与肩膀接触点距离扁担右端55cm，支撑手距离扁担左端也是55cm，则支撑手受到的扁担产生的压力。

8.如图所示，用滑轮组匀速提起放在地面上边长为20cm，质量为100kg

的重物，拉力做功的功率为1200W，重物上升的速度为。不

计绳重和摩擦力求：

当物体静止在地面上时对地面的压强；

作用在绳子自由端的拉力为多大；

滑轮组的机械效率为多大；

若用此滑轮组匀速提起2200N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少。

9.如图，质量为的卡车沿与水平地面成角的斜坡匀速向上爬行，爬坡时

牵引力是已知斜坡的高为10m，爬坡用时5s，g取求卡车爬坡过程中：

卡车的重力和有用功；

卡车的功率；

斜坡的机械效率．

10.在某次河道治理的行动中，发现了一块重为

的花岗岩沉在河底，为了把它打捞上来，现用滑轮组将这块浸没在水中的花岗岩以的速度匀速提

起，动滑轮重为如图所示，花岗岩没有露出水面时，绳端的拉力为，不计绳重，摩擦及水的阻力，求

花岗岩浸没在水中匀速上升时，拉力的功率

花岗岩完全露出水面后，匀速上升过程中滑轮组的机械效率结果保留到

花岗岩的密度

-------- 答案及其解析 --------

1.答案：解：受力分祈得；

物块对地面的压强是；

答：物块对地面的压强是；

；

绳子的拉力；

拉力做功；

答：拉力做功；

；

动滑轮的重力；

滑轮组的机械效率为；

答：滑轮组的机械效率为；

解析：物块未提之前对地面的压力等于自身的重力；根据公式可求对地面的压强；

已知物体的重力和动滑轮上绳子的段数，以及滑轮组的机械效率，根据公式

可求拉力的大小，最后利用公式可求拉力做的功；

已知动滑轮上绳子的段数，根据公式可求动滑轮的重力；最后利用公式可求此时滑轮组的机械效率．

2.答案：解：重物的质量：

，

由杠杆平衡条件可得：，

即：，

解得：

；

由题可知，不计摩擦和绳重，由图可知，绳子的有效股数，

物块D完全浸没水中所受的浮力：

，

水对滑轮的拉力：

拉力：

，

绳子自由端的移动速度：

，

拉力F的功率：

；

当绳子自由端的最大拉力为时，

由可知物体拉滑轮的力为：

，

此时物体所受的浮力：

，

浸在水中的体积：

，

物体露出水面的体积：

。

答：若物块D从平台上匀速升降，为了保证铁塔不至翻倒，使其横梁始终保持水平，塔吊左边的配重物P的质量为24120kg；

若将物块D完全浸没水中后以的速度匀速下沉到江底，则拉力F的功率是28160W；

若将物体D从江底匀速打捞出水面，假如绳子自由端的最大拉力为，那么物体D露出体积为时，绳子刚好被拉断。

解析：以O作为支点，将物重和配重分别看作动力和阻力，已知两力臂OA、OB的长，根据杠杆的平衡条件列式求解即可；

根据题意，由求出拉力，由求出拉力的功率；

根据题意，当绳子自由端的所受最大拉力为时物体对滑轮的拉力，由求出浮力，再根据阿基米德原理计算此时浸在水中的体积，据此解题。本题考查杠杆、浮力及滑轮组的有关的计算，综合性强，关键是公式及其变形的灵活应用。

3.答案：解：由乙可知，当绳子自由端移动的距离时，绳端所受拉力

最大且保持不变，可得此时物体已离开水面：

物体在空中上升2m，绳端移动的距离：。

小雨做的功：；

物体在空中上升2m，所做的有用功：，不计绳重、摩擦，可得：；

物体的重力：，

物体的体积：，

由图乙可知，当绳自由端移动的距离不足4m时，绳端的拉力最小且不变，可得此时物体未露出水面，

所受的浮力：，

此时物体对滑轮的拉力：，

不计绳重及摩擦，此时拉力的大小为：

。

答：物体在空中上升2m，小雨做的功是1600J；

动滑轮的重力是120N；

拉力的大小为100N。

解析：依据图乙，对物体浸没在水中、部分露水出面、在空中三种情况进行分析，由解题；

由求出有用功，不计绳重、摩擦，由解题；

由求出物体的重力，根据求出物体的体积，由阿基米德原理求出物体浸没时所受的浮力，利用解题。

本题考查关于滑轮组的综合计算，要灵活运用功及机械效率的计算公式，有一定难度。

4.答案：解：

由图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物，

则物体上升的速度为：

；

物体由井底拉至井口需要的时间：

；

滑轮组的机械效率为：

；

由题意可得，汽车受到的阻力为：；

汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用；

由力的平衡条件可得牵引力：；

汽车运动的距离：；

牵引力做功为：；

汽车热机效率，

则汽油完全燃烧放出的热量：

，

由得需要汽油的质量：

。

答：若汽车运动的速度为，则将物体由井底拉至井口，需要25s；

滑轮组的机械效率是；

若汽车发动机的效率为，则将物体拉至井口需消耗汽油。

解析：明确承担重物的绳子段数；运用速度公式变形可求时间t；

运用机械效率的计算公式，代入数值可求；

运用，可求功。汽车热机效率，据此求完全燃烧汽油放出

的热量，再利用求需要汽油的质量。

本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式、功率公式，以及速度公式的理解和运用，理解并求出有用功和总功是本题的关键，根据二力平衡和力的合成求出牵引力的大小是此题的难点。

5.答案：解：

由图知，，拉力端移动的距离，

拉力做的有用功，

拉力做的总功，

滑轮组的机械效率：

；

工人做功的功率：

；

不计绳重及摩擦，拉力，则动滑轮重力：

，

提起重为物体时，拉力，

因为工人用的拉力为150N，所以工人不能将重物提起；

当工人拉力时，，则滑轮组对物体的拉力：

，

此时物体对地面的压力：

，

正方体物块的体积，则物块的边长为，

物块的底面积，即受力面积，

物块对地面的压强：

。

答：工人用滑轮组提升重物时的机械效率为；

工人做功的功率为72W；

工人不能将重物提起，这时物块对地面的压强是4500Pa。

解析：由图知，承担物重的绳子股数，拉力端移动的距离，利用

求拉力做的有用功，利用求拉力做的总功，利用效率公式求滑轮组的机械效率；

知道时间，利用求工人做功的功率；

不计绳重及摩擦，拉力，据此求动滑轮重力；提起重为600N物体

时，利用拉力求拉力，和实际拉力比较判断工人能否将重物提起；

当工人拉力为150N时，利用求滑轮组对物体的拉力，物体对地面的

压力等于重力减去拉力，求出受力面积，利用压强公式求物块对地面的压强。

本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率、压强的计算，难点在第三问，利用好不计绳重及摩擦，拉力是关键。

6.答案：解：

工人做的有用功：；

由题可知，使用的是定滑轮，拉力端移动的距离：，

工人做的总功：，

定滑轮的机械效率：

。

答：工人做的有用功2700J；

工人做的总功为3000J；

定滑轮的机械效率。

解析：知道沙子的重力和提升的高度，根据求出有用功；

使用定滑轮可以改变的力的方向，但不能省力，也不能省距离，拉力端移动距离，利用求出总功；

定滑轮的机械效率等于有用功与总功之比。

本题考查了使用动滑轮时有用功、总功、机械效率的计算，关键是明确有用功、总功的含义。

7.答案：解：水的深度为；

桶底受到水产生的压强：

；

木板漂浮在水面上，根据漂浮条件可知一个木板受到的浮力：

，

根据可得木板排开水的体积即浸入水中的体积：

；

根据可得木板体积为：

；

则静止时露出水面的体积：

；

以肩膀为支点，则支撑手对左边的右边的扁担产生向上的托力；如图：

则：，，

，

则根据杠杆平衡条件得：，

所以，。

因支持力F与支撑手受到的扁担产生的压力是一对相互作用力，

所以。

答：桶底受到的水产生的压强为；

一个木板受到的浮力为5N，静止时露出水面的体积是；

支撑手受到的扁担产生的压力为180N。

解析：明确水的高度，运用液体压强公式可求压强大小。

根据漂浮条件可求木板受到的浮力，根据阿基米德原理求出浸入水中的体积，然后根据密度公式求出木板的条件，最后即可求出露出水面的体积；

以肩膀为支点，根据杠杆平衡条件得出等式即求出支撑手受到的扁担产生的压力。本题是力学的综合考查，关键是熟练运用液体压强公式、阿基米德原理和杠杆平衡条件。

8.答案：解：

物体静止在地面上时对地面的压力：

，

受力面积：

，

则物体对地面的压强：

；

由图知，，则绳端移动的速度：

，

由可得绳子自由端的拉力：

；

滑轮组的机械效率：

。

不计绳重和摩擦力，绳子自由端的拉力：，

则动滑轮重力：

，

匀速提起2200N的重物时，作用在绳子自由端的拉力：

。

答：当物体静止在地面上时对地面的压强为；

作用在绳子自由端的拉力为400N；

滑轮组的机械效率为；

若用此滑轮组匀速提起2200N的重物，作用在绳子自由端的拉力为800N。

解析：物体静止在地面上时对地面的压力和自身的重力相等，根据求出其大小，知道正方体的边长，求出其底面积，再根据压强公式求出对地面的压

强；

由图可知使用滑轮组时承担物重的绳子股数，由求出绳端移动的速度，已知拉力做功的功率，根据计算绳子自由端的拉力；

知道了物重和拉力，根据求出滑轮组的机械效率；

不计绳重和摩擦力，绳子自由端的拉力，据此求动滑轮重力；用此滑轮组匀速提起2200N的重物时，利用公式求此时作用在绳子自由端

的拉力。

本题主要考查了重力公式、压强公式、功率公式、机械效率公式的综合应用，同时也考查了滑轮组的特点，综合性较强，有一定难度。

9.答案：解：卡车的重力：；

卡车做的有用功：W有；

斜面与水平地面成角，则斜面的长，

卡车做的总功：，

卡车的功率：；

斜坡的机械效率：。

答：卡车的重力为；有用功为；

卡车的功率为；

斜坡的机械效率为。

解析：由计算卡车的重力，由计算有用功；

根据斜面的倾角，可得斜面的长，由计算总功，根据计算功率；

根据公式计算斜坡的机械效率。

本题考查了学生对功的公式、功率公式及机械效率公式的掌握和运用，知道利用斜面时有用功为Gh、总功为Fs是本题的关键。

10.答案：解：由图可知，连接动滑轮绳子的股数，

绳子自由端移动的速度：

，

则拉力的功率：

。

花岗岩完全露出水面后，匀速上升过程中滑轮组的机械效率：

。

由得，花岗岩的质量：

，

花岗岩没有露出水面时受到的浮力：

，

由得，花岗岩的体积：

，

则花岗岩的密度：

。

答：花岗岩浸没在水中匀速上升时，拉力的功率为；

花岗岩完全露出水面后，匀速上升过程中滑轮组的机械效率为；

花岗岩的密度为。

解析：由图可知，连接动滑轮绳子的股数，根据求出绳子自由端移动的速度，然后根据求出拉力的功率；

根据求出花岗岩完全露

出水面后，匀速上升过程中滑轮组的机械效率；

先根据求出花岗岩的质量，然后对花岗岩受力分析，根据

求出花岗岩没有露出水面时受到的浮力，

再利用求出花岗岩的体积，最后根据求出花岗岩的密度。

本题主要考查学生对功率公式、效率公式、阿基米德原理及密度公式的掌握和应用，难

点是物体浸没时利用滑轮组计算浮力，关键是正确受力分析，有一定的难度。