中考物理力学综合计算题分享 配详细答案

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【中考物理】力学计算20道专项训练(含详细解析)

【中考物理】力学计算20道专项训练(含详细解析)

一.计算题(共20小题)1.如图所示,水平桌面上有装有一定量水的圆柱形装水容器,现将一质量为40g,体积为5.0×10﹣5m3的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,g=10N/kg。

求:(1)物块排开液体的体积?(2)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中,此时力F为多大?2.如图所示,铁桶重为20N,桶的底面积为100cm2,往桶里倒入8kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上(g取10N/kg)。

求:(1)水对桶底的压强;(2)桶底受到水的压力;(3)台面受到桶的压强。

3.图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景。

图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象(取水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。

求:(1)长方体A的高度。

(2)长方体A浸没在水中后受到的浮力。

(3)长方体A的密度。

4.水平放置的平底柱形容器A重3N,底面积是200cm2,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为L=5cm,受到拉力为1N.(g 取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:(1)木块B受到的浮力是多大?(2)容器底部受到水的压强是多大?(3)容器对桌面的压强是多大?5.边长为0.1m的正方体木块,漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示。

将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重2N的石块。

静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。

取g =10N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3.求:(1)图甲中木块受的浮力大小;(2)图乙中液体的密度;(3)图乙中木块下表面受到液体的压强。

6.底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。

初三物理力学综合专题试题答案及解析

初三物理力学综合专题试题答案及解析

初三物理力学综合专题试题答案及解析1.王师傅装修房子时,用如图所示的滑轮组装置往楼上运送空心砖。

已知装物箱重250N,每个滑轮重50N,每块空心砖重20N(不计钢丝绳的重力和摩擦)。

若王师傅拉钢丝绳的力是600N,则一次能匀速提升块砖。

若某次提升中,钢丝绳受到的拉力是500N,拉力的功率是250W,则将空心砖匀速提升l0m,需要的时间是 min。

【答案】 80 1【解析】由图可知绳子的有效股数n=3,根据可得,所以砖的重力为,所以砖的块数为1600N/20N=80(块);绳子自由端移动的距离为s=nh=3×10m=30m,根据P=Fv可得,所以需要的时间为:。

【考点】测滑轮(组)的机械效率功率速度公式的应用2.用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1,动滑轮A所受重力为G1,物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做功的功率为P1,滑轮组的机械效率为;为了提高滑轮组的机械效率,用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A,如图乙所示,用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2,物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2,拉力F2做功的功率为P2,滑轮组的机械效率为。

已知:G1-G2=30N,-=5%,,M1、M2两物体的质量相等,体积V均为4×10-2m3,g取10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。

求:(1)物体M1受到的浮力F浮;(2)拉力F1与F2之比;(3)物体M1受到的重力G。

【答案】(1)400N;(2)16:15;(3)760N。

【解析】通过读题发现,该题有两种情况,一是用动滑轮A时,一是用动滑轮B时;我们分别对其两种情况进行受力分析可得:将已知条件分别画出来,以加强对已知条件的印象,然后再看所求的问题。

(1)欲求浮力,由于物体的体积是已知的,且它们还都浸没于水中,故由阿基米德原理可得:F浮=ρ水gV=1.0×103×10×4×10-2N=400N;(2)欲求F1:F2,根据它们的功率之比可求出,设重物上升的速度为v,则拉力上升的速度都是2v,故P1=F1×2v,P2=F2×2v,由已知条件可得,故;(3)欲求物体M的重力,因为已知条件中就剩下两个了,我们要想办法在这两个条件中做文章。

中考物理总复习《力学综合计算题》专项测试题(附带答案)

中考物理总复习《力学综合计算题》专项测试题(附带答案)

中考物理总复习《力学综合计算题》专项测试题(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程做匀速直线运动,在制动过程中做减速直线运动,如图所示,若汽车以108km/h速度行驶,制动距离为60m,制动时间为4s,求:(1)司机正常反应时间为0.2s,则从发现紧急情况到开始刹车,反应距离为多少米?(2)从开始刹车到停止,汽车行驶的平均速度为多少?(3)若汽车经落石区域路段时仍以108km/h的速度行驶,司机发现前方80m处有一块巨石横在路面,若司机疲劳驾驶后会导致反应时间延长0.8s,问汽车是否能安全停车?2.小明用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示。

已知物体的质量为500g,物体与地面的接触面积为100cm2,所用动滑轮的总重为1N,绳子自由端的拉力F为2N。

(g取10N/kg)在0~2s的过程中,求∶(1)拉力F的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)若不计绳重及摩擦,小明用1N拉力拉绳子时,物体对地面的压强。

3.如图所示,底面积为2100cm的圆柱形容器内盛有一定量的水,将一重力为6N的木块A 放入水中,静止后A露出水面部分是木块总体积的五分之二,再将合金块B放在木块A的上方,静止后A露出水面部分是木块总体积的五分之一,求:(1)单独将木块A放入水中,木块A受到的浮力大小;(2)木块A的体积;(3)放上合金块B后,水对容器底部的压强增加了多少。

4.工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。

若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m,所用的拉力为300N 工人的体重为600N。

求:(1)动滑轮的重力;(2)当所运送建材的重为1100N时,工人作用在绳子上的拉力;(3)工人用此滑轮组运送建材时,最大的机械效率是多少。

中考物理计算题专题《力学综合题》专项训练(解析版)

中考物理计算题专题《力学综合题》专项训练(解析版)

《力学综合题》一、计算题1.如图1所示,小明用弹簧测力计吊着一重为3.2N的实心圆柱体,将它竖直逐渐浸入水中,记下圆柱体下表面浸入水中的深度h和对应的浮力F浮,并画出F浮-h的图象(如图2所示),g取10N/kg。

求:(1)圆柱体的质量;(2)圆柱体浸入水中的深度h=10cm处,静止时弹簧测力计的示数;(3)圆柱体的密度。

2.如图所示,物体A是正方体金属块,边长是20cm,在拉力F的作用下物体A恰好做匀速直线运动.已知,每个滑轮重20N,金属块的密度ρ金=5×103kg/m3,物体A 运动时受到地面的阻力是物体重的0.3倍,在2s内被拖动5m,不计绳重及绳与滑轮、轮与轴之间的摩擦(g=10N/kg).试求:(1)物体A对地面的压强;(2)拉力F做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率.(计算结果保留1位小数)3.近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,如图所示,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶,如表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据,则:(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少?(2)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶。

若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力是多大?(g取10N/kg)(3)质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是多大?4.如图所示,一个瓶子里有不多的水,乌鸦喝不到水。

聪明的乌鸦想,如果衔很多的小石块填到瓶子里,水面上升就能喝到了水。

若瓶子的容积为500mL,内有0.2kg的水。

请你帮乌鸦计算:(1)瓶内水的体积是多少?(2)使水到达瓶口,要放入的石块质量是多少。

(石块密度为2.6×103kg/m3)5.如图所示,某工人重600N,站在水平面上,用100N的拉力向下匀速拉动绳子,提起一浸没在水中体积为1.2×10-2m3,重360N的物体。

(物体始终浸没在水中,且忽略水对物体的阻力,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10-2m2,工人没有拉动绳子时对地面的压强;(2)物体浸没在水中时受到的浮力;(3)提起物体时滑轮组的机械效率。

中考物理总复习《力学综合计算》专项练习题(带参考答案)

中考物理总复习《力学综合计算》专项练习题(带参考答案)

中考物理总复习《力学综合计算》专项练习题(带参考答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.我国承建的印尼高铁试运行成功,预计下月通车。

列车总质量为5×105kg。

列车停在水平轨道上,轨道的总受力面积为20m2。

车头上的雷达向正前方发出激光,3×10-7s后接收到障碍物反射回的激光信号。

(g=10N/kg)求:(1)障碍物与列车的距离;(2)列车的重力;(3)轨道所受压强。

2.港珠澳大桥是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程,如图所示.大桥全长55km,设计时速为100km/h.一辆总质量为1.8t的轿车若以设计时速匀速通过大桥全程.(1)求轿车匀速通过大桥全程所用的时间;(2)若轿车匀速直线通过大桥桥面5km,此时轿车受到的阻力为轿车总重的0.1倍.求牵引力做的功.3.如图所示,底面积不同的圆柱形轻质容器分别盛有质量为10千克的甲、乙两种液体,甲液体的体积为1.25×10-4米3,乙液体为水,两容器中液体深度分别为0.6米、0.5米。

①求甲液体的密度ρ甲;①求乙液体对容器底的压强p乙;①若分别从两容器中抽出高度均为h的液体后,使剩余液体对容器底的压强相等,求h的大小。

4.由于陆地上的资源被人类大量采集,变得越来越匮乏,人们又把眼光投向了海洋。

某海洋勘探船从某位置以最高速度30节匀速航行到预定海域用时1h(大约1节1海里/小时公里/小时);到达预定海域后,用声呐系统向海底垂直发射超声波,经过5s接收到1.85回波。

求:(1)此过程中海洋勘探船行驶的路程?(2)该处海洋的深度?(3)能否利用这种方法测量月球和地球的距离?为什么?5.一边长为10cm,密度为0.6g/m3的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示,求:(1)木块所受的浮力大小?(2)细线的拉力大小?(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?6.放在水平桌面上的玻璃杯,质量为0.2kg,与桌面的接触面积为2×10﹣3m2。

中考物理专题复习《力学综合》测试卷(附参考答案)

中考物理专题复习《力学综合》测试卷(附参考答案)

中考物理专题复习《力学综合》测试卷(附参考答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.下列关于足球比赛中涉及到的物理知识,分析错误的是()A.踢球时脚会痛,是因为物体间力的作用是相互的B.蹋出去的足球能在空中继续运动,这是由于足球具有惯性C.角球射门延弧线飞行的原因是流体压强与流速关系的结果D.运动员用脚踢球,球飞出去,说明力是维持物体运动的原因2.把一铁块浸没在盛满水的杯中,从杯中溢出10克水,若将该铁块浸没在盛满酒精的杯中,从杯中溢出的酒精的质量为(注:ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)()A.10g B.8g C.79g D.9g3.下图中没有受到浮力的物体是()A.太空中的中国天和核心舱B.航行中的“辽宁号”航母C.飞行中的“歼20”战斗机D.下潜的“蛟龙号”潜水器4.体育中考前九年级的同学都在认真的加强排球训练,如图排球离开手后,经过A、B、C 三点,到达最高点O,然后下落回到A点。

其中AB段和BC段的距离相等。

若不计空气阻力,下列说法中正确的是()A.上升过程中手对排球的力在做功B.上升过程中动能转化为重力势能C.下落时,重力在BA段的功率比CB段小D.A点的机械能大于O点的机械能5.如图所示,小丽同学撑一把雨伞在雨中行走,当一阵大风吹来,伞面被欣翻,“吸”得严重变形。

下列有关这一现象及其解释正确的是()A.伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速小B.伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速大C.伞面被向下“吸”,伞上方的空气压强大D.伞面被向上“吸”,伞上方的空气压强大6.如图是“探究水的沸腾”的实验图像,下列说法正确的是()A.在t时=4min时,水开始沸腾B.在t时=6min后停止加热,水温仍会保持100℃C.在实验中,水的沸点是100℃D.实验时,气压值低于1标准大气压7.弹簧测力计竖直悬挂一个圆柱体,圆柱体在水中静止时如图所示。

中考物理总复习《力学综合计算》专项练习题-附答案

中考物理总复习《力学综合计算》专项练习题-附答案

中考物理总复习《力学综合计算》专项练习题-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.嫦娥五号返回器携带装有1731g月壤的收集容器返回地球,顺利完成了中国首次月球采样任务。

小明查阅资料了解到,科学家是利用美国采集的月壤样品,测得其密度为0.8×103kg/m3,然后为嫦娥五号设计了最多能装入2kg月壤的收集容器(如图甲),请你综合应用所学知识解答下列问题:(1)按设计,嫦娥五号用来收集月壤的容器容积为多少L;(2)如果嫦娥五号采集的1731g月壤正好装满了该容器,则这些月壤的密度为多少。

2.如图,用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,在此过程中:(1)绳子自由端移动的速度;(2)拉力F做功的功率有多大;(3)滑轮组的机械效率有多大(结果保留一位小数)。

3.中国载人航天工程办公室公布了中国载人登月初步方案,计划在2030年前实现载人登陆月球,开展月球科学考察及相关技术试验,为月球科学的发展贡献中国智慧。

物体在月球上受到的引力为地球上受到重力的16,未来你们当中的有些同学将有可能成为登上月球的宇航员,如果其中一位宇航员的质量为60kg ,求:(1)宇航员在地球上受到的重力;(2)宇航员在月球上的质量;(3)宇航员在月球上受到的引力。

4.福厦高铁路线于2023年9月28日开通,福州至厦门两地可形成“一小时生活圈”,闽南金三角厦门、漳州、泉州形成“半小时交通圈”。

漳州站至福州南站全长约278公里。

(计算结果保留两位小数)(1)小明乘坐G3052列车于20:54从漳州出发,22:24到达福州南,请计算列车从漳州到福州南的平均速度;(2)列车途经泉州跨海大桥,桥长约20.2km ,若列车长约为200m ,以300km/h 的速度匀速行驶,求完全通过大桥需要的时间?5.2023年10月,第二届山东省自行车城市联赛总决赛在潍坊举行,本届自行车赛以“骑聚峡山向未来”为主题,共分为四个组别.其中竞技组人员环湖骑行全程,赛程信息如图甲所示.竞技组第一名骑行者中途补水休息用时5分钟,总用时2小时,求:(1)竞技组第一名全程平均速度;(2)“配速”(通过每千米路程所需要的时间)是自行车赛中经常使用的术语,选手骑行过程中,测速软件上显示“配速”4min/km ,该选手骑行的速度;(3)如图乙所示,这是选手在某段时间“配速”随时间变化的图像,在12t t 、和3t 三个时刻中,在哪一时刻骑行最快,并分析说明。

初中物理中考复习力学综合计算专项练习(共四大题11小题,附参考答案和解析)

初中物理中考复习力学综合计算专项练习(共四大题11小题,附参考答案和解析)

中考物理力学综合计算专项练习班级考号姓名总分1、如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有2/5的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).求:(1)物块A受到的浮力;(2)物块A的密度;(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示).2、如图甲所示,是一圆柱形容器,放在水平桌面上,内装有25 cm深的液体,该液体对容器底部产生的压强为2 000 Pa.求:(1)液体的密度;(2)若将边长为10 cm的正方体木块放入圆柱形容器中如图乙所示,木块静止时,有的体积露出液面,此时木块受到的浮力大小;(3)要使木块完全浸没至少需要施加多大向下的压力.3、如图甲所示,装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上,桶与地面间的接触面积为0.2m2。

桶的质量忽略不计,g取10N/kg。

(1)求桶中水的质量。

(2)求这桶水对地面的压强。

4、如图所示,质量为960 kg、底面积为0.5 m²的石材A放在水平地面上,利用滑轮组水平拉动A,使其在20 s的时间内匀速向墙靠近了4 m,水平拉力F=500 N,不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦,g取10 N/kg.求:(1)A对水平地面的压强;(2)A在运动过程中受到摩擦力的大小;(3)拉力F的功率.附:参考答案和解析1、(1)解:物块A体积为V=(0.1m)3=0.001m3,则V排=V-V露=V-2/5V=3/5V=3/5×0.001m3=6×10-4m3,∴F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N;答:物块A受到的浮力为6N;(2)解:弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变F浮=G,ρ水gV排=ρ物gV,ρ物=(v排/v)ρ水=3/5×1×103kg/m3=0.6×103kg/m3;答:物块A的密度为0.6×103kg/m3;(3)解:物块A刚好完全浸没水中F1=F浮-G=ρ水gV-ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×10-3m3-0.6×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=4N;由图乙可知:此时弹簧伸长了4cm,当容器中水的深度为20cm时,物块A有2/5的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态,则弹簧原长L0=h水-hA浸=20cm-(1-2/5)×10cm=14cm,∴物块A刚好完全浸没水中弹簧长度L′=L0+△L=14cm+4cm=18cm;则水面的高度为h2=L′+LA=18cm+10cm=28cm,∴水面升高的高度△h=h2-h水=28cm-20cm=8cm=0.08m.△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa.答:往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p为800Pa;2、(1)解:已知液体的深度为:h=25cm=0.25m,根据液体压强公式p=ρgh可知,液体的密度为:ρ液===0.8×10³kg/m³;答:液体的密度为0.8×103kg/m3;(2)解:木块的体积为:V木=(0.1m)³=0.001m³,木块浸在液体中排开液体的体积为:V排=(1-)V木=×0.001m ³=0.00075m³=0.75×10-3m³,根据阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.75×10-3m³=6N;答:木块受到的浮力大小是6N;(3)解:假设物体全部浸没到水中,此时排开液体的体积为:V排'=V木=0.001m³,根据阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为:F浮'=ρ液gV排'=0.8×103kg/m³×10N/kg×0.001m³=8N;所以需要施加的压力为:F=F 浮'-F浮=8N-6N=2N。

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中考物理力学综合计算题分享(配详细答案)1.如图24所示,质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。

第一次运送货物时,货物质量为130kg,工人用力F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时,货物质量为90 kg,工人用力F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2之比为2:3。

(不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg) 求:(1)动滑轮重和力F 1的大小; (2)机械效率η1; (3) 功率P 2。

1.解:(1)第一次提升货物时,以人为研究对象 11F '-=人G N ①绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,11F F ='411动G G F +=' ② 1分 第二次提升货物时,以人为研究对象22F '-=人G N ③ 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,22F F ='422动G G F +=' ④ 1分32N N 21= ⑤ 把数据分别带入以上5个式子,解得:300=动G N 1分 F 1=400N 1分 F 2=300NN 1G 人F 1N 2G 人F 2图24(2)第一次运送货物时滑轮组的机械效率:81.25%4J4001300J4h F h G W 111=⨯===总有W η 1分 (3)第二次货物上升速度为0.1m/s ,人匀速拉绳的速度为s m s m v /4.0/1.042=⨯=' 1分2.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆,图22是栏杆的示意图。

栏杆全长AB =6m ,在栏杆的左端安装配重,使栏杆和配重总体的重心位于O 点。

栏杆的P 点安装转轴,转轴与支架C 连结,使栏杆能绕P 在竖直平面无摩擦转动,支架C 用两块木板做成,中间空隙可以容纳栏杆。

栏杆的B 端搁置在支架D 上,当支架D 上受到压力为F D 时,栏杆恰好在水平位置平衡。

当体重为G 人的管理人员双脚站在水平地面时,他对地面的压强是p 1;当他用力F 1竖直向下压A 端,使栏杆的B 端刚好离开支架,此时人双脚对地面的压强是p 2。

管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置,并靠在支架C 上。

火车要通过时,他要在A 端用力F 2使栏杆由竖直位置开始离开支架C ,使栏杆能顺时针转动直至栏杆B 端又搁置在支架D 上。

已知AP =OP =1m ,PE =23m ,O 点到栏杆下边缘的距离OE =0.5m ,p 1∶p 2=2∶1,栏杆与配重的总重G 杆=2403N 。

求:(1)F D(2)G 人(3)F 2的最小值,此时F 2的方向。

(计算和结果可带根号)(6分)解:(1)支架D 受到的压力F D与支架D 对杆的支持力F B是一对相互作用力,FD= F B根据杠杆平衡条件F 1·l 1 = F 2·l 2,得到:G 杆·PE = F D ·PBF D =G 1杆·PE/PB =2403N ·(3/2)m/5m = 72N O图22 B A支架C支架P EG杆·PE = F1·APF1 = G1杆·PE/PA =2403N·(3/2)m/1m = 360N(2)人站在水平地面对地面的压强P1=G人/S,S为人与地面的接触面积,用力F1后,F1=F1,对地面的压强P2=(G人-F1,)/SP1∶P2=2∶1即:G人/S∶(G人-F1,)/S =2∶12(G人-360N)= G人G人=720N(3)当栏杆在竖直位置时,栏杆重力的力臂为OE,在A点沿水平方向向右,可以使力臂最长,最省力。

根据杠杆平衡条件G杆·OE = F2·PAF2= G1杆·OE/PA =240√3N·0.5m/1m = 1203N注:其他解法正确,可相应给分3.小文的体重为600 N,当他使用如图24所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时(重物始终未出水面),他对地面的压强为8.75×103 Pa。

已知小文与地面的接触面积为4002cm。

当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时,滑轮组的机械效率是80%。

已知重物A重物B所受重力之比G A︰G B=5︰12,若不计绳重和摩擦,g=10N/kg。

求:(1)提升重物A时小文对地面的压力。

(2)物体A的密度。

(3)在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。

(4)重物A完全出水面后,以0.2m/s的速度匀速上升,小文拉绳的功率P。

图243 解:(1) F支=F压=P人S人=8.75×103 Pa×400×10-4 m2=350N(2) F拉=G人-F支=600N-350N=250NF浮=ρ水gVA=1×103 kg/m3×10N/ kg ×0.0 1 m3=100NGA+G动=2F拉+F浮=2×250N+100N=600NGA+G动=600N ①B在空气中:ηB=hGGhGBB)(动+=80% ②GA:G B=5:12 ③由①②③式可得GA=375N G动=225 NρA=3A01.0/10375GmkgNNgVA⨯==3.75×103 kg/m3(3) A在水中ηA=hFhFGA2)(⨯-拉浮=NNN2502100375⨯-=55%(4)P=F’拉· v拉=2动GGA+× 2 v物=2225375NN+×2× 0.2m/s = 120W4.图22是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。

起重机总重G=8×104N,A 是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞。

通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升,打捞体积V=0.5m3、重为G物的重物。

若在打捞前起重机对地面的压强p1=2×107Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2,重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p3=2.5×107Pa。

假设起重时E沿竖直方向,重物出水前、后E对吊臂的支撑力分别为N1和N2,重物出水前滑轮组的机械效率为80%,重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W,吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。

(g取10N/kg)求:(1)重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p 2; (2)支撑力N 1和N 2之比; (3)重物出水后匀速上升的速度。

4.(7分) 解:(1) (2)重物浸没在水中上升时,滑轮组的机械效率:G 动=3750N设钢丝绳上的力在出水前后分别为F 1、F 2,柱塞对吊臂支撑力的力臂为L 1,钢丝绳对吊臂拉力的力臂为L 2。

根据杠杆平衡条件可知:N 1L 1=3F 1L 2 ; N 2L 1=3F 2L 221N N =21F F F 1=31(G 物-F 浮+ G 动) F 2=31(G 物+ G 动)21N N =动物动浮物G G G F G ++-=20000N 5000N 3750N 20000N 3750N-++=1915 (3)出水后钢丝绳上的力:F 2= (G 物+G 动)/3重物上升的速度v 物,钢丝绳的速度v 绳 v 绳=3v 物P =F 2 v 绳 v 绳=211875W1(20000N 3750N)3P F =+=1.5m/ s5.如图25所示,某工地用固定在水平地面上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物,已知卷扬机的总质量为120kg ,工作时拉动绳子的A BDCE F 图22 43271732443333447232810N 410m 210Pa 2.510Pa 410m 810N 210N 10kg/m 10N/kg 0.5m 5000N 810N 210N 5000N 2.37510Pa 410mG S p G p S G F gV G G F p Sρ---⨯===⨯⨯=-=⨯⨯⨯-⨯=⨯==⨯⨯=+-⨯+⨯-===⨯⨯物浮水排浮物……(1分)……(1分)……(1分)……(1分)……(1分) ……(1分)功率恒为400W 。

第一次提升质量为320kg 的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F 1,对地面的压力为N 1;第二次提升质量为240kg 的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F 2,对地面的压力为N 2。

已知N 1与N 2之比为5:7,取g=10N/kg ,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。

求:(1)卷扬机对绳子的拉力F 1的大小;(2)第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率;(3)前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。

5.解:根据题意可得6. 小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽,如图18所示,带有浮球的直杆AB 能绕O 点转动。

C 为质量与厚度不计的橡胶片, AC 之间为质量与粗细不计的直杆,当进水口停止进水时, AC 与AB 垂直,杆AB 成水平静止状态,浮球B 恰没于水中。

浮球B 的体积为1×10-4m 3,此时橡胶片恰好堵住进水口,橡胶片C 距槽中水面的距离为m 1.0。

进水管的横截面积为4cm 2,B 点为浮球的球心,OB=6AO 。

不计杆及浮球的自重(g 取10N/kg )。

求:(1)平衡时细杆对橡胶片C 的压力大小; (2)蓄水罐中水位跟橡胶片处水位差应恒为多少米?解:(1)以杠杆为研究对象,受力分析如图5所示。

杠杆处于水平平衡状态,所以有:F A L A =F 浮L BF A L A =ρ水gV B 6L A ——(1分)F A =1.0×103kg/m 3×10N/kg ×10-4m 3×6=6N ——(1分)图25 F 1 N 1 G F 2 N 2 G 图18 OF 浮F ACF 2F 1F A ′图5图6因为橡胶片C受到的压力F与F A为相互作用力,C=6N大小相等。

所以FC(2)以橡胶片C为研究对象,受力分析如图6所示。

其中,水槽中水对橡胶片C的压力为F1;蓄水罐中水对物体C的压力为F2 橡胶片C处于静止状态,所以有:F2=F A′+F1 ——(1分)F1=p1S c=ρ水gh1S c=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.1m×4×10-4 m2=0.4N ………(1分)F2=p2S c=ρ水gh2S c=1.0×103 kg/m3×10N/kg×h水×4×10-4 m2因为F A 与F A大小相等,所以有:1.0×103 kg/m3×10N/kg×h水×4×10-4 m2=6N+0.4N——(1分)解得h=1.6m——(1分)水(其他答案正确均可得分)7.如图23所示,质量为70kg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5kg。

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