初中物理:简单机械综合计算题复习(答案)
初中物理:简单机械综合计算题复习(答案)

初中物理:简单机械综合计算题复习(答案)1.一辆质量为3.5×10^3 kg的汽车陷入泥泞地面,使用如图所示的滑轮组将汽车拖出。
已知水平拉力F为1×10^3 N,汽车沿水平方向匀速移动了2 m,滑轮组的机械效率为90%。
求:1)拉力F做的总功;2)有用功的大小;3)汽车受到的阻力大小。
2.一辆重2×10^4 N的四轮卡车陷入泥泞的道路无法行驶,司机使用如图所示的小型拖拉机和绳索组成的装置将卡车以0.2 m/s的速度水平匀速拖出泥泞路段,用时10 s。
每个车轮与地面接触面积为0.05 m^2.求:1)汽车对路面的压强;2)拉力F做的功和功率;3)动滑轮的机械效率为80%,求汽车所受的阻力。
3.工人在XXX新校区的建设工地上,将重量为1200 N的物体沿着长为5 m、高为1 m的斜面从底部匀速拉到斜面顶端,拉力为300 N(不计空气阻力)。
求:1)拉力做的功;2)斜面做功的机械效率;3)物体和斜面之间的摩擦力大小。
4.工人使用如图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g=10 N/kg。
1)从图中得出,建材重400 N时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮的重量为多少?2)若某次运送建材的质量为50 kg,则建材的重力是多少?3)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m,作用在钢绳上的拉力为300 N,求拉力的功率;4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?5.如图所示,汽车起重机从深坑中起吊重物。
A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞。
作用在动滑轮上共三股钢丝绳,在卷扬机带动下每股钢丝绳上的拉力均为8500 N,被吊起的重物质量为2 t。
吊臂OFB为一杠杆,吊臂、定滑轮、钢丝绳的重忽略不计,动滑轮A的重量不能忽略,起吊中卷扬机总功率为12 kW,重物上升的速度为0.45 m/s。
八年级物理下册简单机械综合计算(含答案)

简单机械综合计算1.工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m,此过程中拉力的功率为120W.(g取10N/kg)求:(1)有用功;(2)滑轮组的机械效率;(3)若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300N,额外功占总功的20%,工人提升货物的重.2.如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在竖直向下的拉力F作用下,使重 900N的建筑材料A在5s的时间里,匀速竖直上升了1m,绳自由端匀速竖直向下移动了2m.在这个过程中,拉力F为500N,滑轮组的机械效率为η,拉力F做功的功率为P.求:(1)滑轮组的机械效率η;(2)拉力F的功率P 3.如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10N/kg).求:(1)物体A的质量m A和动滑轮的质量m.(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力做的功是多少?4.如图所示装置是实验室在用轻绳绕成的滑轮组.悬挂的重物G=4.8N,当重物静止于任意位置时,手对轻绳的拉力均为F1=1.8N;当重物匀速上升时,手对轻绳的拉力为F2=2.0N,且物重上升过程中动滑轮恰好转过1圈.已知动滑轮周边凹槽的周长C=0.3m,求(1)动滑轮的重力;(2)重物上升过程中的有用功、总功以及滑轮组的机械效率.5.如图所示,一名体重为700N、双脚与地面接触面积为0.04m2的人站在水平地面上,他用500N的拉力,在20s内将800N的重物匀速提升1m.求:(1)拉重物前,人对地面的压强;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.6.如图所示,滑轮组在向上的拉力F作用下,将重为120N的物体匀速提起,在10s内物体上移的距离为2m.求:(1)物体上升的速度;(2)有用功;(3)如果拉力F为50N,滑轮组提升该重物时的机械效率.7.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12m,物体重G=6×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)(3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?(4)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少?8.新农村建设中,某工人利用如图所示的滑轮组提升重2700N的物体,物体上升了2m,绳子末端的拉力为750N,不计绳重和摩擦力,求:(1)工人做的有用功是多少?(2)该滑轮组的机械效率是多少?(3)动滑轮的总重力是多少N?简单机械综合计算9.如图所示,有一斜面长L为10m,高h为6m,现用F为360N的力沿斜面把重物G为500N的物体从底端匀速拉到顶端.物体受到斜面的摩擦力用f表示,求:(1)斜面机械效率η.(2)推导物体受到斜面摩擦力f的表达式.10.在斜面上将一个质量为0.4kg的物体,从底端沿斜面匀速拉到顶端(如图所示),所用时间为4s,斜面长s=1m、高ℎ=0.2m,该斜面的机械效率为80%.(g=10N/kg)求:(1)物体受到的重力.(2)拉力所做的有用功.(3)拉力所做的总功和总功率.(4)物体在斜面上受到的摩擦力.11.如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图,他的身体可视为杠杆,如图乙所示,O点为支点,A点为重心,A点为重心,已知每只手所受的支持力大小为200N,求:(1)若每只手掌与水平地面的接触面积为100cm2,计算手掌对地面的压强;(2)该同学的质量.12.如图所示,一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A端用绳子系在竖直墙壁的B点,在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体,杠杆处于水平静止状态.已知OA长为50cm,OC长为30cm,∠OAB=30∘.(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂.(2)拉力F的大小是多少?答案和解析【答案】1. 解:(1)货物的重力:G=mg=45kg×10N/kg= 450N;有用功:W有用=Gℎ=450N×2m=900J;(2)拉力做的总功:W总=Pt=120W×10s= 1200J;滑轮组的机械效率:η=W有用W总×100%=900J1200J×100%=75%;(3)由图可知n=3,已知额外功占总功的20%,则此时的机械效率η′= 1−20%=80%;此时的机械效率:η′=W有用W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF,所以提升物体的重力:G=η′nF=80%×3×300N=720N.答:(1)有用功为900J;(2)滑轮组的机械效率为75%;(3)工人提升货物的重为720N.2. 解:(1)W有用=Gℎ=900N×1m=900J;W总=Fs=500N×2m=1000J;机械效率η=W有用W总×100%=900J1000J×100%=90%;(2)拉力F的功率:p=W总t=1000J5s=200W.答:(1)滑轮组的机械效率为90%;(2)拉力F的功率为200W.3. 解:(1)由p=FS可得,A对地面的压力:F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N,因为物体A在水平地面上,所以物体A的重力:G A=F=420N,物体A的质量:m A=G A g=420N10N/kg =42kg;用滑轮组匀速提升物体A时,不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率:η=W有用W总=Gℎ(G+G轮)ℎ=GG+G轮=420N420N+G轮=84%,解得G轮=80N,动滑轮的质量:m=G轮g=80N10N/kg=8kg;(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s,则物体A上升的高度:ℎ=vt=0.2m/s×5s=1m,由图可知n=2,则拉力端移动距离s=2ℎ=2×1m=2m,不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:F=12(G A+G轮)=12(420N+80N)=250N,人拉力做的功:W总=Fs=250N×2m=500J.答:(1)物体A的质量为42kg,动滑轮的质量为8kg;(2)在5s的时间内,人拉力做的功是500J.4. 解:(1)由图可知n=3;当重物静止于任意位置时,手对轻绳的拉力均为F1=1.8N;则有:F1=13(G+G动),故G动=3F1−G=3×1.8N−4.8N=0.6N;(2)动滑轮恰好转过1圈,则绳子自由端通过的距离为:s=C=0.3m;则物体上升的高度为:ℎ=13s=13×0.3m=0.1m;重物上升过程中的有用功:W有=Gℎ=4.8N×0.1m=0.48J;所做的总功为:W总=F2s=2N×0.3m=0.6J;机械效率为:η=W有W总=0.48J0.6J×100%=80%;答:(1)动滑轮的重力为0.6N;简单机械综合计算(2)重物上升过程中的有用功为0.48J;总功为0.6J;滑轮组的机械效率为80%.5. 解:(1)拉重物前,人对地面的压力:F=G=700N,人对地面的压强:p=FS =700N0.04m2=1.75×104Pa;(2)由图知n=2,拉力端移动的距离s=2ℎ= 2×1m=2m,拉力做的总功:W总=Fs=500N×2m=1000J,拉力做功的功率:P=W总t=1000J20s=50W;(3)拉力做的有用功:W有用=Gℎ=800N×1m=800J,滑轮组的机械效率:η=W有用W总=800J1000J×100%=80%.答:(1)拉重物前,人对地面的压强为1.75×104Pa;(2)拉力做功的功率为50W;(3)滑轮组的机械效率为80%.6. 解:(1)物体上升的速度:v=st =2m10s=0.2m/s;(2)有用功:W有=Gℎ=120N×2m=240J;(3)由图可知n=3,则绳子自由端移动的距离s= 3ℎ=3×2m=6m,总功:W总=Fs=50N×6m=300J,η=W有W总×100%=240J300J×100%=80%.答:(1)物体上升的速度为0.2m/s;(2)有用功为240J;(3)如果拉力F为50N,滑轮组提升该重物时的机械效率为80%.7. 解:(1)n=3,s=3ℎ=3×12m=36m,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功:W=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J;(2)滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=GℎFs×100%=GℎF×3ℎ×100%=G3F×100%=6×103N3×2.2×103N×100%≈90.9%;(3)v物=13v=13×3m/s=1m/s,由v=st得,将物体由井底拉至井口需要的时间:t物=ℎv物=12m1m/s=12s;(4)牵引力:F牵=F′+f=F′+0.1G车=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N,拉力做功功率:P=Wt=Fst=FvP=F牵υ汽=5.2×103N×3m/s=1.56×104W.答:(1)汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了7.92×104J的功;(2)滑轮组的机械效率为90.9%;(3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要12s;(4)汽车牵引力为5.2×103N,牵引力的功率为1.56×104W.8. 解:(1)使用滑轮组做的有用功:W有用=Gℎ=2700N×2m=5400J;(2)由图可知,承担物重的绳子股数n=4,则s=4ℎ,使用滑轮组做的总功:W总=Fs=Fnℎ=750N×4×2m=6000J,滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=5400J6000J×100%=90%;(3)不计绳重和摩擦力,绳子自由端拉力:F=14(G物+G动),即:750N=14(2700N+G动),解得:G动=300N.答:(1)工人做的有用功是=5400J;(2)该滑轮组的机械效率是=90%;(3)动滑轮的总重力是300N.9. 解:(1)斜面的有用功为W有=Gℎ=500N×6m= 3000J,斜面的总功为W总=FL=360N×10m=3600J,斜面的机械效率为η=W有W总=3000J3600J×100%≈83.3%;(2)额外功为W额=W总−W有,根据W=Fs可得,摩擦力为f=W额L =W总−W有L=FL−GℎL=F−GℎL.答:(1)斜面的机械效率为83.3%;(2)摩擦力f=F−GℎL.10. 解:(1)物体重力:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N;(2)使用斜面做的有用功:W有用=Gℎ=4N×0.2m=0.8J;(3)由η=W有用W总=80%得拉力做的总功:W总=W有用80%=0.8J80%=1J,拉力做功功率:P=W总t=1J4s=0.25W;(4)因为W总=W有用+W额外所以额外功W额=W总−W有用=1J−0.8J=0.2J,由W额=fs得摩擦力:f=W额s=0.2J1m=0.2N.答:(1)物体受到的重力为4N.(2)拉力所做的有用功为0.8J.(3)拉力所做的总功为1J、总功率为0.25W.(4)物体在斜面上受到的摩擦力为0.2N.11. 解:(1)每只手所受的支持力大小为200N,则该同学所受支持力为F=2×200N=400N,因为支持力与压力是一对相互作用力,所以该同学对地面的压力为:F压=F=400N,手掌对地面的压强:p=F压S=400N2×100×10−4m2=2×104Pa;(2)由杠杆平衡条件:F×L1=G×L2,即400N×1.5m=G×1m,解得该同学的重力:G=600N,则该同学的质量:m=Gg=600N10N/kg=60kg.答:(1)手掌对地面的压强为2×104Pa;(2)该同学的质量为60kg.12. 解:(1)过支点O作垂直绳子对杠杆的拉力F作用线的垂线段(即力臂L).如图所示:(2)如上图所示,在Rt△OAD中,∠ODA=90∘,∠DAO=30∘,∴OD=12OA=12×50cm=25cm根据杠杆平衡条件得:F×OD=G×OC即F×25cm=20N×30cm解得:F=24N答:拉力F的大小为24N.【解析】1. (1)知道物体的质量,根据G=mg计算出重力,再根据W有用=Gℎ计算出有用功;(2)利用W总=Pt求出总功,根据η=W有用W总计算机械效率;简单机械综合计算(3)根据机械效率(80%),拉力F和η′=W有用W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF,解得工人提升货物的重.本题考查做功、功率、机械效率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是根据W总=Pt求出总功.2. (1)根据W有用=Gℎ求出有用功,根据W总=Fs求出总功;利用η=W有用W总×100%即可求出滑轮组的机械效率;(2)利用P=Wt即可求出拉力F的功率P.本题考查了有关滑轮组的有用功、总功和机械效率的计算,知道根据W有用=Gℎ求出有用功,根据W总=Fs求出总功.3. (1)知道压强和受力面积,利用F=pS求A对地面的压力;由于物体A在水平地面上,A的重力等于压力,再利用G=mg求物体A的质量;用滑轮组匀速提升物体A时,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η=W有用W总=Gℎ(G+G轮)ℎ=GG+G轮,据此求动滑轮质量;(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,利用ℎ=vt求提升物体A的高度,拉力端移动距离s=2ℎ,不计绳重和摩擦,拉力F=12(G A+G轮),再利用W=Fs求人拉力做的功.本题为力学综合题,考查了压强定义式、功的公式、效率公式的应用,本题关键有二:一是不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η=W有用W总=Gℎ(G+G轮)ℎ=GG+G轮;二是不计绳重和摩擦,拉力F=12(G A+G轮).4. (1)明确承担动滑轮的绳子段数,根据拉力与重力间关系,变形后可求动滑轮重力;(2)根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功,即总功;再根据W=Gℎ求出有用功;然后根据机械效率的计算公式可求出滑轮组的效率.明确绳子段数,运用力之间关系、熟练运用功和机械效率的公式,是解答此题的关键.5. (1)人对地面的压力等于人的体重,知道接触面积(受力面积),利用p=FS求人对地面的压强;(2)由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,拉力端移动的距离s=2ℎ,知道拉力,利用W=Fs求拉力做的总功,再利用P=Wt求拉力做功功率;(3)利用W=Gℎ求拉力做的有用功,再利用效率公式求滑轮组的机械效率.本题为力学综合题,考查了压强、功、功率和机械效率的计算,虽然知识点多、综合性强,但都属于基础,难度不大.6. (1)已知物体上移的距离和时间,利用速度公式可直接求解;(2)已知物重和物体提升的高度h,利用W=Gℎ可求有用功;(3)求出绳子端移动的距离,利用W=Fs求出总功,然后利用效率公式η=W有W总求解滑轮组的机械效率.本题综合考查了速度公式的应用、有用功、总功、机械效率的计算方法,s=3ℎ是本题的突破口.7. 由图可知,承担货物重的绳子股数n=3,设提升物体的高度为h,则绳子自由端移动的距离s=3ℎ;(1)知道拉力大小,利用W=Fs汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功;(2)总功(1)中已求出,知道物体重,利用W有=Gℎ求提升物体所做的有用功,再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率;(3)汽车运动的速度即绳子自由端移动的速度,利用v物=13v可求,又知井深,再利用速度公式变形可求时间;(4)根据二力平衡合理的合成求出牵引力的大小,然后利用P=Wt=Fst=Fv计算拉力做功功率.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,根据二力平衡合理的合成求出牵引力的大小是此题的难点.8. 由图可知,承担物重的绳子股数n=4,则s=4ℎ.(1)知道提升物体的高度和物重大小,利用W有用=Gℎ求出使用滑轮组做的有用功;(2)利用s=4ℎ求出绳子自由端移动的距离,知道拉力大小,利用W总=Fs求出总功,再利用η=W有W总求出该滑轮组的机械效率.(3)不计绳重和摩擦,知道物重和拉力大小,根据F=1 4(G物+G动)求动滑轮重;本题主要考查了学生对有用功、总功和滑轮组的机械效率的理解和掌握,属于基础题目,应熟练掌握.9. (1)已知物重和斜面高度,可以得到有用功;已知拉力和斜面长度,可以得到总功;已知有用功和总功,利用公式η=W有W总得到机械效率;(2)已知有用功和总功,可以得到额外功;已知额外功和斜面长度,利用公式f=W额L得到摩擦力.此题考查的是斜面机械效率计算公式的应用,此题给我们的启发是:物体沿斜面匀速直线运动时,拉力不等于摩擦力.10. (1)知道物体质量,利用G=mg求其重力;(2)知道斜面高,利用W=Gℎ求使用斜面做的有用功;(3)知道斜面效率,利用η=W有用W总求拉力做的总功,再利用P=Wt求总功率;(4)克服摩擦力做的功是额外功,根据W总=W有用+W额外计算出额外功W额,再根据W额外=fS计算出摩擦力.本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、功率的计算,明确使用斜面克服摩擦力做的功是额外功是关键.11. (1)根据力的作用的相互性求出压力大小,然后利用压强公式求解压强;(2)知道动力臂、阻力臂和动力大小,利用杠杆的平衡条件求该同学的重力,然后利用G=mg求解质量.本题考查了学生对压强大小计算,以及杠杆的平衡条件的掌握和运用,同时考查力的作用的相互性,把人体看做杠杆视为杠杆,找出动力臂和阻力臂是本题的关键.12. (1)力臂的画法:过支点作力的作用线的垂线段;因此根据力臂的画法作出绳子对杠杆拉力的F的力臂;(2)杠杆平衡的条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂;如图所示,根据直角三角形角与边的关系,求出绳子对杠杆拉力的力臂;再利用已知的重力和重力的力臂以及杠杆平衡的条件求出拉力F的大小.本题的解题关键有两个:(1)知道力臂作图的步骤;(2)知道杠杆平衡的条。
中考物理总复习《简单机械的综合计算》专项训练题(附有答案)

中考物理总复习《简单机械的综合计算》专项训练题(附有答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________杠杆的计算1.如图所示,小明爷爷的质量为m=70kg,撬棍长BC=1.2m,其中O为支点,OB=AC=0.2m。
当小明爷爷用力F1作用于A点时恰能撬动重为G1=1000N的物体。
求∶(1)作用力F1的大小;(2)保持支点位置不变,F1的方向保持不变,小明爷爷所能撬动的最大物体重G m。
2.在图中轻质均匀杆OB长1.2米,能绕支点O转动,B端用细绳BC竖直悬于C点,有一重力为240牛的物块挂在A点,OA长0.3米,求:(1)此时BC绳对杠杆的拉力大小;(2)若绳BC能承受的最大拉力为150牛,移动重物到某一位置,绳BC恰好断裂,求重物悬挂点到支点O的距离。
3.小孟刚学了密度知识,回到家里看到新买的一满瓶容积为2.5L的食用油,就想测一下油的密度,于是找来家中的轻质杆秤(利用杠杆的平衡原理工作,自重不计)进行称量,杆秤平衡时如图所示(取g=10N/kg)。
求:(1)油和瓶的总重力是多少?(2)他又测得同样的空油瓶质量为0.1kg,则油的质量是多少?(3)油的密度是多少?4.如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,将边长为5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆的A点,物体G2重为40N,将G2放在B点时G1对地面的压强为2×104Pa,已知 OA=0.2m,OB=0.1m,问:(1)此时细绳作用于A的拉力是多大?(2)正方体G1的重力是多少?(3)现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动,多少秒时间,可使G1对地面的压力恰好为零?斜面的计算5.工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢,所用的斜面长是3m,求:(1)推力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体的摩擦力。
部编物理八年级下册计算题02B简单机械的综合计算(含答案详解)含答案

答卷时应注意事项1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读题,结合平时课堂上所学的知识,解答难题;一定要镇定,不能因此慌了手脚,影响下面的答题;6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友,你们好!经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!人教版八年级物理下册期末考试题型专题复习计算题02B 简单机械的综合计算(含答案详解)附:可能用到的基本公式:编号公式物理量和单位相关单位及换算1.速度ts v =S-------路程------m(Km)t-------时间------s(h)V-------速度------m/s (Km/h) 1m=10dm=102cm=103mm=106μm=109nm 1h=60min=3600s 1m/s=3.6Km/h 2.重力和密度G=mgVm =ρG-------重力------Nm------质量------K g (g )g------重力常数-----9.8N/K g V-------体积------m 3(cm 3)ρ------密度------Kg/m 3(g/cm 3)1t=103Kg1Kg=103g=106mg 1m 3=103dm 3=106cm 31L=1dm 3, 1mL=1cm 31g/cm 3=1Kg/dm 3=103kg/m 3=1t/m 3①固体压强②柱形容器底部受到液体压强 SF p =2.压强①液体压强②柱体对水平支持面的压强p=ρghF------压力------NS------受力面积------m 2p-----液体(或固体)压强------Pa ρ------液体(或柱体)密度------kg/m 3g------重力常数-----9.8N/K gh-------深度(或柱体高度)------m1N/m 2=1Pa 1m 2=104cm 21KPa=103Pa3浮力①称量法(二次示数法):F 浮=G 物—F 示;②压力差法(原因法):F 浮=F 向上—F 向下;③(阿基米德)原理法:F 浮=G 排=m 排g=ρ液gV 排;④(漂浮悬浮)状态法(平衡法):F 浮=G 物;F 浮------浮力------NG 物-----物体的重力------N F 示------弹簧测力计示数------N G 排------排开液体的重力------N m 排------排开液体的质量------Kg ρ液------液体的密度------kg/m 3V 排------物体排开液体的体积------m 3g------重力常数-----9.8N/Kg1t=103Kg1Kg=103g=106mg 1m 3=103d m 3=106cm 31L=1dm 3, 1mL=1cm 31g/cm 3=1Kg/dm 3=103kg/m 3=1t/m 35.做功w =Fs=PtW ------功------J F------力------N S------距离------m P------功率------w t ------时间------s6.简单机械不计摩擦和机械自重:①杠杆平衡条件:2211l lFF=②定滑轮:GF=③动滑轮:GF21=④滑轮组:nGF=⑤斜面:GHFL=⑥轮轴:r21FRF=F1------动力(轮上的力)------NF2------阻力(轴上的力)------Nl1------动力臂------ml2------阻力臂-----mn------拉动滑轮的绳子段数------无单位G------物体重力------NL------斜面长度------mH------斜面高度------mR------轮半径------mr------轴半径------m7.机械效率通式:总有ww=η①竖直提升物体:FsGww h物总有==η不计绳重和摩擦时:动物物物GGGFG+==nηh∙=物有GW②水平推拉动物体:绳物总有FSSww f==η物有fSW=③斜面推拉物体:ShGhGFShGwwf+===物物物总有ηh∙=物有GW④水中提升物体(不计绳重摩擦)浮动物浮物—FGGFG-+=ηh∙-=)(浮物有FGWη------机械效率------无单位w有------有用功------Jw额------额外功------Jh------高度------mF------拉(推、动、提)力------NG物------物体重力------NS------动力作用点移动距离------Nf------摩擦力------NS物------物体移动距离------mS绳------绳子自由端移动距离------mn------拉动滑轮的绳子段数1.如图所示,小牛(在前)和弟弟一起拾一个高60cm、长80cm、宽50cm,形状为长方体的箱子。
【物理】苏州市初三物理简单机械专项综合练习题(含答案)

【物理】苏州市初三物理简单机械专项综合练习题(含答案)一、选择题1.如下图,用同样的滑轮不一样的绕法提起同样的重物,摩擦力能够忽视不计,在物体匀速上涨的过程中A.甲图省力,机械效率甲图大B.甲图省力,机械效率同样大C.乙图省力,机械效率乙图大D.乙图省力,机械效率同样大【答案】 B【分析】【详解】甲乙F 1G G动)n=3 n=2(剖析甲、乙两图可知,可、;因绳重和摩擦忽视不计,所以由nW有Gh知,甲图更省力;由η=W总=Gh G动 h 可知,甲乙滑轮组的机械效率同样,应选B.2.如下图,用滑轮组在4s 内将重为140N 的物体匀速提高2m ,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
则在此过程中,以下说法正确的选项是A.拉力 F 为 75NB.绳索自由端向上挪动了4mC.滑轮组的机械效率约为93.3%D.提高 200N 重物时,滑轮组机械效率不变【答案】 C【分析】【详解】A .由图可知, n=3,不计摩擦及绳重,拉力:F= 1 ( G+G 动) = 1×( 140N+10N ) =50N ,故 A 错误;3 3B .则绳端挪动的距离:s=3h=3× 2m=6m ,故 B 错误;C .拉力做功: W 总 =Fs=50N ×6m=300J ,实用功: W 实用 =Gh=140N ×2m=280J ,W实用× 100%=280J× 100% ≈93.3%,故 C 正确。
滑轮组的机械效率:=W 总300JD . 提高 200NW实用Gh=G重物时,重物重力增添,据 ==可知滑轮组机W 总Gh G 动 h G G 动械效率变大,故D 错误。
3. 在生产和生活中常常使用各样机械,使用机械时A .功率越大,做功越快B .做功越多,机械效率越高C .做功越快,机械效率越高D .能够省力、省距离,也能够省功 【答案】 A【分析】【剖析】( 1)功率是表示做功快慢的物理量,即功率越大,做功越快;( 2)机械效率是表示实用功所占总功的百分比;即效率越高,实用功所占的比率就越大; ( 3)功率和效率是无必定联系的;( 4)使用任何机械都不省功.【详解】A .功率是表示做功快慢的物理量,故做功越快功率必定越大,故A 正确;B .机械效率是表示实用功所占总功的百分比,故做功多,而不知道是额外功仍是实用 功,所以没法判断机械效率,故B 错误;C .因为功率和效率没有直接关系,所以功越快,机械效率不必定越高,故 C 错误;D .使用任何机械都不省功,故D 错误.应选A .4. 用一个定滑轮和一个动滑轮构成的滑轮组把重150N的物体匀速提高1m ,不计摩擦和绳重时,滑轮组的机械效率为60%.则以下选项错误的选项是( )A .实用功必定是150JB .总功必定是250JC .动滑轮重必定是【答案】 D100ND .拉力大小必定是125N【分析】 【剖析】知道物体重和物体上涨的高度,利用W=Gh 求对物体做的实用功;又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了实用功和总功可求额外功,不计绳重和摩擦,额外功 W 额=G 轮 h ,据此求动滑轮重; 不计摩擦和绳重,依据F=1(G 物+G 轮 )求拉力大小.n【详解】对左图滑轮组,肩负物重的绳索股数n=3,对物体做的实用功:W 有=Gh=150N ×1m=150J ,W 有 W 有 150J由 η=,得: W 总===250J ,所以, W 额 =W 总 -W 有 =250J-150J=100J ;因为不W 总60%计绳重和摩擦, W 额=G 轮 h ,所以动滑轮重:W 额 100J=100N ,拉力 F 的大小:G 轮==h1mF= 1( G 物+G 轮) = 1( 150N+100N )=250N ;对右图滑轮组,肩负物重的绳索股数333n=2,对物体做的实用功:W 有 W 有=Gh=150N ×1m=150J ,由 η=,得:W 总W 总W 有 150J=250J ,所以 W 额 =W 总-W 有 =250J-150J=100J ;因为不计绳重和摩擦,W 额=G 轮==60%h ,所以动滑轮重: G 轮 =W 额 =100J=100N ,拉力 F 的大小: F=1(G 物+G 轮)=1h1m22(150N+100N ) =125N ;由以上计算可知,对物体做的实用功都是 150J ,总功都是 250J ,动滑轮重都是 100N ,故 A 、 B 、 C 都正确;但拉力不一样,故 D 错.应选 D .5. 如下图,利用动滑轮提高一个重为G 的物块,不计绳重和摩擦,其机械效率为 60%.要使此动滑轮的机械效率达到90%,则需要提高重力为G 的物块的个数为( )A .3 个B .4 个C .5 个D .6 个【答案】 D【分析】【详解】不计绳重和摩擦,,,要使,则.6.如图用同一滑轮,沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、 F3,以下关系中正确的选项是A. F1> F2> F3B. F1< F2< F3C. F2> F1>F3D. F2<F1< F3【答案】 D【分析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,不可以省力,所以依据二力均衡,此时拉力 F 1=f ;第二个图中滑轮为动滑轮,因为动滑轮可省一半的力,1所以依据二力均衡,此时拉力 F 2=f;2第三个图中滑轮为动滑轮,由二力均衡可知此时的拉力等于两股绳索向右的拉力,即F3=2 f;由此可得 F2< F1< F3.故D正确.7.如下图,手用 F1的力将物体 B 匀速提高 h, F1做功为 300J;若借助滑轮组用 F2的力把物体B 匀速提高同样高度, F2做功为 500J,以下说法错误的选项是A.滑轮组机械效率为60%B.两个过程物体 B 平均速运动,机械能增添C.滑轮组的自重,绳索和滑轮之间的摩擦等要素致使F2做的功有一部分属于额外功D. F2做功的功率比 F1做功的功率大【答案】 D【分析】【详解】A.依据题意知道,用F1的力将物体 B 匀速提高 h, F1做的是实用功,即W 有 =300J,借助滑轮组用 F2的力把物体 B 匀速提高同样高度,F2做的是总功,即 W 总 =500J,由W实用W 总100%知道,滑轮组的机械效率是:W实用100%=300J100%=60% ,W总500J故 A 不切合题意;B.因为两个过程物体 B 均做匀速运动,所以,动能不变,但高度增添,重力势能增大,而动能与势能之和是机械能,所以机械能增大,故 B 不切合题意;C.因为需要战胜滑轮组的自重及绳索和滑轮之间的摩擦做功,即由此致使F2多做一些功,即额外功,故 C 不切合题意;D.由P Wt 知道,功率由所做的功和达成功所需要的时间决定,依据题意不知道达成功所用的时间,故没法比较功率的大小,故 D 切合题意.8.在斜面大将一个质量为5kg 的物体匀速拉到高处,如下图,沿斜面向上的拉力为40N,斜面长2m、高 1m.( g 取 10N/kg ) .以下说法正确的选项是()A.物体沿斜面匀速上涨时,拉力大小等于摩擦力B.做的实用功是5JC.此斜面的机械效率为62.5%D.物体遇到的摩擦力大小为10N【答案】 C【分析】A. 沿斜面向上拉物体时,物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用,故 A 错误;B. 所做的实用功:W 实用=Gh = mgh= 5kg×10N/kg×1m= 50J,故 B 错误;C. 拉力 F 对物体W实用50J做的总功: W 总=Fs= 40N×2m= 80J;斜面的机械效率为:η=×100%=×100%W总80J =62.5%,故 C 正确; D. 战胜摩擦力所做的额外功:W 额= W 总 - W 有= 80J-50J =30J,由 W额= fs 可得 ,物体遇到的摩擦力: f =W 额=30J=15N ,故 D 错误.应选 C.s2m点睛:( 1)对物体进行受力剖析,受重力、支持力、摩擦力和拉力;( 2)已知物体的重力和提高的高度(斜面高),依据公式W = Gh 可求重力做功,即提高物体所做的实用功;( 3)求出了实用功和总功,可利用公式η=W实用计算出机械效率;( 4)总功减去W 总实用功即为战胜摩擦力所做的额外功,依据 W 额= fs 求出物体所受斜面的摩擦力.9. 如下图,用一滑轮组在5s 内将一重为 200N 的物体向上匀速提起 2m ,不计动滑轮及绳自重,忽视摩擦。
初中物理简单机械试题(有答案和解析)含解析

示(机械中摩擦和绳重均不计).下列说法正确的是
A.作用在钢绳上的 拉力的功率为 400W B.动滑轮的重力为 200N C.人对绳子的最大拉力为 1000N D.该滑轮组的最大机械效率为 83.3% 【答案】B 【解析】
【分析】
(1)由图可知,n=3,则绳端移动的距离 s nh ,利用W Fs 求拉力做的功,再利用
3
2
由题知 F1=F2,所以 1 (G1+G 轮)= 1 (G2+G 轮),即: 1 (60N+G 轮 )= 1 (38N+G
3
2
3
2
轮),
解答动滑轮的重力:G 轮=6N。
故选:B。
13.如图所示,用同一滑轮组分别将物体 A 和物体 B 匀速提升相同的高度,与提升 B 相 比,提升 A 的过程滑轮组的机械效率较大,若不计绳重与摩擦的影响,则提升 A 的过程
初中物理简单机械试题(有答案和解析)含解析
一、简单机械选择题
1.如图所示的滑轮组,用 F=30N 的拉力,拉动水平地面上重为 300N 的物体,使物体匀速 前进了 2m.物体和地面之间的摩擦力为 45N,在此过程中,下列说法正确的是
①拉力做的功是 120J ②绳子自由端移动的距离是 2m ③滑轮组的机械效率是 75%
(2)由图乙可知,物重 G=300N 时,滑轮组的机械效率 η=60%,
根据 W有 = Gh Gh G 可得:拉力 F G 300N 500N 167N ,
W总 Fs F3h 3F
3 3 60% 3
因机械中摩擦力及绳重忽略不计,则 F 1
3
G G动
,
所以, G动
nF
G
3 500 3
A.A 下降 B.B 下降 C.保持静止 D.无法确定 【答案】A 【解析】分析:利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方 向,不能省力,动滑轮可以省一半的力。 解答:B 所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,A 所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省 力;A 与 B 质量相等,重力相等,将 B 拉起只需 A 重力的一半即可,所以 A 下降,B 上 升。 故选:A。 【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点,难点是判断动滑轮和定滑轮,属于基础 题目。
初中科学竞赛辅导《简单机械》经典计算20题(有解析)
初中科学竞赛辅导《简单机械》经典计算20题(温馨提示:题目的编排顺序遵循由易到难的原则,使用时可根据实际需要选择合适的题目进行训练;如有疑难问题,可与编者交流:QQ 16173689420)1、一保洁工人,要清洗一高楼的外墙,他使用了如图所示的装置进行升降,已知工人的质量为60kg,保洁器材的质量为20kg,人对绳的拉力为300N,吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m,求:(1)此过程中的有用功(2)拉力F做功的功率;(3)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。
解析:(1)提升工人和保洁器材做的功为有用功:W有=Gh=(60kg+20kg)×10N/kg×10m=8000J(2)将整个装置看作一个整体,那么三段绳子都受力,已知拉力为300N,则整个装置的总重为:F=3×300N=900N;拉力F做的功即为总功:W总=Fs=300N×30m=9000J;拉力做功功率:P= W/ t=9000/60s=150W(3)滑轮组的机械效率:η= W有/ W总=8000J/9000J≈88.9%答案:(1)此过程中的有用功为8000J;(2)拉力F做功的功率为150W;(3)滑轮组的机械效率为88.9%.2、随着城市的建设规划,衢州城内出现许多高层建筑,电梯是高层建筑的重要组成部分.某电梯公寓的电梯某次在竖直向上,运行的过程中,速度随时间变化的情况如图所示,忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力,向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力,电梯箱和乘客的总质量为600kg,(g=10N/kg).求:(1)电梯在匀速运动阶段上升的高度h1是多少?拉力F1做了多少功?(2)电梯在前4秒作匀加速运动,如果匀加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值,且在匀加速阶段,电动机的拉力F2做了11520J的功;求匀加速阶段电动机拉力F2的大小?(3)电梯开始向上运动后经过64s,电动机的拉力的平均功率是多大?解析:(1)电梯匀速阶段V1﹦0.8m/s,t1﹦60s,电梯在匀速运动阶段上升的高度h1=V1t1=0.8m/s×60s﹦48m;拉力F 1做功W 1=F 1h 1﹦6000N×48m﹦2.88×105J ;(2)匀加速阶段的平均速度v 2﹦(0.8m/s+0)/2﹦0.4m/s ; 匀加速阶段电动机拉力F 2﹦W 2/ S 2=11520J/0.4×4m﹦7200N ; (3)W=W 1+W 2=2.88×105J+11520J=299520J ;电动机的拉力的平均功率是P= W/ =299520J/64s=4680W ;答案:(1)电梯在匀速运动阶段上升的高度h1为48m ,拉力F 1 做了2.88×105J ;(2)匀加速阶段电动机拉力F 2的大小7200N ;(3)电动机的拉力的平均功率4680w 。
中考物理复习《简单机械综合计算》专题测试卷(附带答案)
中考物理复习《简单机械综合计算》专题测试卷(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。
某次操作中,工人用500N 的拉力F在1min内将总重为1200N的泥土匀速提升5m。
在这段时间内:(1)拉力F做功的功率是多少?(2)滑轮组的机械效率是多少?2.如图所示滑轮组将重600N的物体匀速提起,如果重物以0.2m/s的速度匀速上升1m,人对绳子的拉力F的功率为150W,求:(1)物体上升的时间;(2)人对绳子的拉力F所做的功;(3)滑轮组的机械效率。
3.如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在水平向右的拉力F作用下,使重900N的建筑材料A在5s的时间里被匀速提升,绳自由端水平移动了2m,拉力F为500N.不计绳重和摩擦,求:(1)拉力F的功率P;(2)滑轮组的机械效率η.4.如图所示,在10s内,小明用绳a把重为100N的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点;小红用绳b以平行于斜面的拉力把重也为100N的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点。
AB之间的高度差H为1.5m,CD之间的距离为3m。
(1)在图中画出甲(用黑色圆点代表)从A点匀速运动至B点过程受到的力的示意图,并求绳a对甲的拉力大小;(2)求此过程中绳a对甲的拉力所做的功W AB及其功率P甲;(3)若斜面CD的机械效率为62.5%,求绳b对乙的拉力。
5.巨型货轮“长赐”号满载时排水量达2×105t,是最大的远洋船之一、2021年3月9日该货轮载有超过1.8万个集装箱,从深圳盐田港出发,途经苏伊士运河斜向搁浅(如图甲)。
救援队用挖掘机挖走船头和船尾底部的泥沙,利用水的浮力使船体重新漂浮。
求(ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg):(1)货轮满载正常航行时所受浮力大小;(2)满载时货轮吃水深度约为16m,求此时船底受到水的压强是多大;(3)救援前载,救援队还制定了通过卸载船上的集装箱,减小船的排水量来使船脱困的方案。
(物理)物理简单机械专项综合练习题及答案
(物理)物理简单机械专项综合练习题及答案一、选择题1.工人师傅用如图所示的滑轮组,将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升3m,人对绳的拉力F为500N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则()A.绳子自由端移动的距离为9m B.动滑轮的重力为200NC.人通过滑轮组做的有用功为1500J D.滑轮组的机械效率为53.3%【答案】B【解析】试题分析:由图可知,滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重,即n=2,物体匀速竖直提升3m,则绳子自由端移动的距离为:s=nh=2×3m=6m,故A错误.此过程中,所做有用功为:W有=Gh=800N×3m=2400J,故C错误.所做总功为:W总=Fs=500N×6m=3000J;额外功为:W额=W总-W有=3000J-2400J=600J,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则额外功为克服动滑轮重力做的功,即W额=G动h,动滑轮的重力G动=W额/h=600J/3m=200N,故B正确为答案.滑轮组的机械效率故D错误.考点:滑轮组的机械效率有用功额外功2.山区里的挑夫挑着物体上山时,行走的路线呈“S”形,目的是A.加快上山时的速度B.省力C.减小对物体的做功D.工作中养成的生活习惯【答案】B【解析】斜面也是一种简单机械,使用斜面的好处是可以省力.挑物体上山,其实就是斜面的应用,走S形的路线,增加了斜面的长,而斜面越长,越省力,所以是为了省力.故选B.3.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图甲所示的滑轮组装置。
当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。
(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。
下列计算结果不正确...的是A.0s~1s内,地面对物体的支持力大于10NB.1s~2s内,物体在做加速运动C.2s~3s内,拉力F的功率是100WD.2s~3s内,滑轮组的机械效率是83.33%【答案】C【解析】【详解】(1)由图乙可知,在0∼1s内,拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G 和G动,向上的支持力F支,及三根绳子向上的拉力F′作用,处于静止状态;地面对重物的支持力F支=G−F′=G−3F拉+G动=100N−3×30N+G动=G动+10N10N,故A正确;(2)由图丙可知,1s~2s内,物体在做加速运动,故B正确;(3)由图可知在2∼3s内,重物做匀速运动,v3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n=3,所以拉力F的作用点下降的速度v′3=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率(总功率):P总=F3v′3=40N×7.5m/s=300W,故C错误;滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%83.33%,故D正确。
(完整版)初二物理简单机械练习题及答案
图61.如图6所示,滑轮组在拉力F1的作用下,拉着重300牛的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动,滑轮组的机械效率为80% ,物体A匀速运动时受的阻力为56N,拉力F1的功率为P1 ,在10s内拉力做功为W1 。
若滑轮组在拉力为F2的作用下,拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动,拉力F2的功率为P2 ,在20s内拉力做功为W2 。
滑轮自重和绳重忽略不计,则下列正确的是:A.F1=100N ,P1= 450W;B.W1 :W2=3 :2 ,P1 = 3P2C.F2=210N ,P2=35W ;D.W1 :W2=1 :2 ,P1 = P22.如图6所示,滑轮重力和摩擦均不计,物体重均为100 N,与水平面间的摩擦力都是30 N,作用于各绳端的拉力分别为F1、F2、F3.,要使物体做匀速直线运动,则下列说法中正确的是A. F1=100N、F2=50N、F3=200NB. F1=30N、F2=60N、F3=15NC. F1=100N、F2=50N、F3=50ND. F1=30N、F2=15N、F3=60N23.如图11所示装置,物体B所受重力为G B,物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动。
小红用一个水平向左的力拉物体A,使物体B以速度v匀速上升,此时滑轮组的机械效率为η1;若将一个质量和体积都与物体B相同的物体C系在物块B下端,小红用另一个水平向左的力拉物体A,使物体B和C一起以2v的速度匀速上升,此时滑轮组的机械效率为η2。
η1:η2=4:5,不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦,则第二次水平向左拉物体A时,拉力的功率是。
12.边长为0.1m质量均匀的正方体物体M,放在水平地面上对地面的压强为5.0×103Pa。
如图7所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动,系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体M,用力F在A点竖直向上提横杆时,横杆在水平位置平衡,此时物体M 对地面的压强为1.6×103Pa,若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆,使横杆仍在水平位置平衡,此时物体M对地面压强为1.0×103 Pa,已知横杆长OB=0.8m,OA=0.6m,,g取10N/kg,不计横杆质量、绳质量和摩擦。
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1.一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面,汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出.已知整个过程中,水平拉力F是1×103N,汽车沿水平方向匀速移动了2m,滑轮组的机械效率为90%.求:
(1)拉力F做的总功.
(2)有用功为多大?
(3)汽车受到的阻力大小
2.一辆重2×104 N的四轮卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶,司机找来一小型拖拉机绳子、动滑轮,采用如图所示装置,拖拉机在绳端用 3 750 N的水平拉力,将汽车以0.2 m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时10 s.若每一个车轮与地面接触面积为0.05 m2.
(1)求汽车对路面的压强;
(2)求拉力F做的功和功率;
(3)若动滑轮的机械效率为80%,求汽车所受的阻力.
3.在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上,工人把重1200N的物体沿着长L=5m、高h=1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端,沿斜面所用的拉力为300N(不计空气阻力)。
求:
(1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做了多少功?
(2)工人使用斜面做功的机械效率是多少?
(3)物体和斜面之间的摩擦力是多大?
4.工人用图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g=10N/kg .
(1)从图乙中看出,建材重400N 时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮重为多少?
(2)若某次运送建材的质量为50kg ,则建材的重力是多少?
(3)若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m ,作用在钢绳上的拉力为300N ,求拉力的功率;
(4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?
(1)机械中摩擦力及绳重忽略不计,
5.如图是汽车起重机从某深坑中起吊重物的示意图,A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E 是柱塞。
作用在动滑轮上共三股钢丝绳,在卷扬机带动下每股钢丝绳上的拉力均为8500N ,被吊起的重物质量为2t 。
吊臂OFB 为一杠杆,若在本次起吊中吊臂OFB 始终水平,柱塞与吊臂的连接点F 与支点O 的距离为吊臂全长的1/3,吊臂、定滑轮、钢丝绳的重忽略不计,动滑轮A 的重不能忽略,起吊中卷扬机总功率为12kW ,重物上升的速度为0.45m/s 。
(取)求:
(1)柱塞对吊臂的支持力;
(2)滑轮组AB 的机械效率;
(3)整个起吊装置的机械效率。
kg N g /10
6.4.20地震后灾后重建工作正在高效地进行,如图是某建筑工地上使用的塔式起重机.在一次操作过程中起重机将质量为500kg的建筑材料竖直提升了12m,用时15s,(g=10N/kg).求:
(1)所提建筑材料受到的重力;
(2)起重机提起建筑材料所做的功;
(3)提升过程中该起重机的电动机功率为8kW,那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大?
7.如图所示,质量为70 kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材,该滑轮组中动滑轮质量为5 kg。
当工人用120 N的力拉滑轮组的绳端时,石材仍沉在水底不动,工人继续增大拉力将石材拉起,在整个提升过程中,石材始终以0.2 m/s的速度匀速上升。
在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为η1,当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η2。
在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中,地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29:21。
绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,石材的密度ρ石=2.5 ×103 kg/m3,取g= 10 N/kg,求:
(1)与打捞前相比,当人用120 N的力拉绳端时,水池底部对石材的支持力变化了多少?
(2)η1与η2的比值;
(3)当石材完全露出水面以后,人拉绳子的功率。
题
1.(1)拉力做的功为4×103J(2)有用功为3.6×103J(3)汽车所受的水平阻力为1.8×103N.
2.(1)1×105 Pa(2)1.5×104 J;1.5×103 W(3)6 000 N.
3.( 1) 1500J(2)80% (3) 60N。
4.(1)动滑轮重为400N(2)建材的重力是500N(3)拉力的功率为120W(4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是600N.
5.(1)1.5×104N(2)78.4%(3)75%
6.解:(1)建筑材料受到的重力:
G=mg=500kg×10N/kg=5000N;
(2)起重机提起建筑材料所做的功:
W=Gh=5000N×12m=6×104J;
(3)起重机做的总功:
W总=Pt=8000W×15s=1.2×105J,
机械效率:
η=×100%=×100%=50%.
7.(1)池底部对石材的支持力的变化等于滑轮组下端绳子拉石材的拉力变化:
ΔF=ΔT=3F-G动=3×120N-50N=310N ;
(2)石材浸没在水中被拉起时,人拉绳端的力,
其中石材所受浮力F浮=ρ水g V排= G石ρ水/ρ石,石材在空气中时,人拉绳端的力,
设石材在水中被拉起时地面对人的最大支持力为N1,石材在空气中时地面对人的最小支持力为N2,所以对于石材在水中和在空气中分别有G人=N1+ F拉1’,G人= N2+ F拉2’,
因为F拉1'与F拉1大小相等,F拉2’与F拉2大小相等,
又因N1:N2 =29:21,代人数据解得G石=1 000 N,F浮=400 N ,
石材浸没在水中被拉起时滑轮组的机械效率,
石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率,
(3)人拉绳的功率P=F拉2·nv石=( G石+G动) ×3v石=(1000 N+50 N) ×0.2 m/s =210 W。