(16)力学综合计算题(含答案)
(16)力学综合计算题(含答案)
专题突破(十六)
[力学综合计算题]
1．[2015·海淀一模] 图Z16－3是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当
以速度v
1匀速提起质量为m
1
的建筑材料时，滑轮
组的机械效率为η
1
，卷扬机拉力的功率为P1；
当以速度v
2匀速提起质量为m
2
的建筑材料时，滑
轮组的机械效率为η
2
，卷扬机拉力的功率为P2。
若η
2－η
1
＝5%，P1∶P2＝2∶3，m1＝90 kg，动
滑轮受到的重力G动＝100 N。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计，g＝10 N/kg。求：
(1)提起质量为m
1
的建筑材料时，卷扬机对绳的拉力F1。
(2)两次工作过程中，建筑材料上升的速度
v
1与v
2
之比。
图Z16－3
2．[2015·门头沟二模] 某科技小组设计的
提升重物的装置如图Z16－4所示，C是定滑轮，
3．[2015·朝阳一模] 如图Z16－5所示是某科技小组设计的打捞水中物体装置的示意图。在湖底有一个体积为0.02 m3实心铸铁球，其所受重力为1400 N，现用滑轮组将铸铁球打捞出水面，铸铁球浸没在水中和完全露出水后作用在绳子自由端的拉力分别为F1、F2，且F1︰F2＝15︰17。作用在绳子自由端的拉力做功的功率保持340 W不变。不考虑滑轮组摩擦、绳重和水的阻力，g取10 N/kg。求：
(1)铸铁球浸没在水中时受到的浮力。
(2)铸铁球浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率。
(3)铸铁球提出水面后匀速上升的速度。
图Z16－5
4．[2015·平谷一模] 如图Z16－6所示，渗水井的排水管的管口恰好被一块底面积为0.2 m2、高为0.3 m的圆柱形石块盖严，渗水井中有1.5 m深的水不能排放，小明站在地面上通过滑轮组将石块提出渗水井。当石块被提起，并在水速度匀速竖直上升时，小明对绳子的拉力中以v
1
为F1，小明拉绳的功率为P1，滑轮组的机械效率为75%；当水被全部排出，石块以v
速度匀速竖
2
直上升时，小明对绳子的拉力为F2，小明拉绳的功率为P2。已知：v1∶ v2＝4∶3，P1∶P2＝8∶9，g取10 N/kg，不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦。求：
(1)石块未提起时，水对石块顶部的压力。
(2)石块被提起，并在水中匀速上升时受到
的浮力。
(3)石块的密度。
图Z16－6
5．[2015·石景山二模] 工人用如图Z16－7甲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变化的图像如图乙所示，不计滑轮和钢绳的重力及摩擦，g取10 N/kg。
(1)若某块建材的密度是2.8×103kg/m3，体积为1.0×10－2m3，求其重为多少？
(2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了15 m，作用在钢绳上的拉力为200 N，求拉力的功率？
(3)若滑轮组的机械效率最大值为75%，求工
人的体重？
图Z16－7
6．[2015·怀柔一模] 某科技小组设计从水中打捞重物A的装置如图Z16－8所示，小文站在地面上通过滑轮组从水中提升重为1200 N的物体A。当物体A在水面下，小文以拉力F1匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为η
1
；当物体A完全离开水面，小文以拉力F2匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为η2。已知：物体A 的密度为3×103kg/m3，小文同学的重力为600 N，
η
1∶η
2
＝14∶15。不计绳的质量和滑轮与轴之
间的摩擦，g取10 N/kg。求：
(1) 重物A在水面下受到的浮力。
(2) 动滑轮的重力。
图Z16－8
7．[2015·顺义二模] 工人用如图Z16－9所示的滑轮组将石板A吊起并放在货车上。当工人用F1的力竖直向下拉绳子时，石板A未被拉起，此时石板A对水平地面的压力为N1，工人对水平地面的压强为p1；当工人用F2的力竖直向下拉绳子时，石板A匀速竖直上升，此时工人对水平地面的压强为p2。已知：石板A的质量为100 kg，工人的质量为70 kg，F1∶F2＝1∶2，p1∶p2＝5∶3，不计绳重和摩擦，g取10 N/kg。
求：
(1)动滑轮的重力。
(2)当工人用F1的力竖直向下拉绳子时，石板A对水平地面的压力N1。
(3)如果用该滑轮组匀速提升另一石板B时，滑轮组的机械效率为90%，则拉绳子的工人的质量不能小于多少千克(结果保留一位小数)。
图Z16－9
10．[2015·朝阳二模] 美化环境造福人民，朝阳区在治理北小河时修建一座桥，使用吊车向河底投放圆柱形混凝土构件如图Z16－10甲所示，在整个投放过程中，混凝土构件以0.05 m/s 的速度匀速竖直下降。图乙是钢丝绳的拉力F随
时间t变化的图像。当t＝0 s时吊车开始投放混凝土构件，到100 s时结束，此时构件竖立在河中。(已知混凝土的密度为2.8×103kg/m3，钢铁的密度为7.9×103kg/m3，g取10 N/kg，水的阻力可以忽略不计)求：
(1)混凝土构件完全浸没在水中时所受的浮力。
(2)混凝土构件的体积。
(3)投放结束时混凝土构件顶部受到水的压强。
(4)通过计算说明这种混凝土构件有没有钢筋制作的骨架。
图Z16－10
参考答案
1．(1)由图知，滑轮组由两段绳子承担总重，提起质量为m1的建筑材料时，卷扬机对绳的拉力为F1；根据动滑轮受力关系可得：
F1＝1
2
(G1＋G动)＝
1
2
×(90 kg×10 N/kg＋100
N)＝500 N。
(2)设两次建筑材料上升高度为h，则：
η1＝
G1h
G1h＋G动h
×100%＝
G1
G1＋G动
×100%＝
90 kg×10 N/kg
90 kg×10 N/kg＋100 N
×100%＝90%；
由题意知，η2＝η1＋5%＝90%＋5%＝95%；
由η2＝
G2h
G2h＋G动h
×100%＝
G2
G2＋G动
×100%得：
G2＝G动η2
1－η2
＝
100 N×95%
1－95%
＝1900 N；
提起m2所用的拉力F2＝1
2
(G2＋G动)＝
1
2
×
(1900 N＋100 N)＝1000 N；
由P＝Fv得，第一次提升建筑材料时绳的速
率v1′＝P1
F1
，则此时建筑材料上升的速率v1＝
1
2
v1′＝P1
2F1
；
第二次提升建筑材料时绳的速率v2′＝P2 F2，
则此时建筑材料上升的速率v2＝1
2
v2′＝
P2
2F2
；
则v1
v2
＝
P1
2F1
∶
P2
2F2
＝
P1
2F1
×
2F2
P2
＝
P1
P2
×
F2
F1
＝
2
3
×
1000 N
500 N
＝
4
3
。
2．(1)根据G＝mg得物体A的重力：
G
A
＝m A g＝100 kg×10 N/kg＝1000 N，
小轩的重力：
G人＝m人g＝55 kg×10 N/kg＝550 N，
杠杆在水平位置平衡，小轩受到重力、拉力和地面对他的支持力而平衡，则：F支＋F拉＝G人，根据力的作用是相互的，小轩对地面的压力和地面对他的支持力相等，小轩拉绳和绳拉小轩
的力相等，所以小轩对地面的压力F＝F支＝G－T ＝550 N－150 N＝400 N。
(2)杠杆平衡时，D端对滑轮组绳子自由端拉力为F D，
根据杠杆的平衡条件：F D×OD＝T×OE，
F D ＝
T×OE
OD
＝150 N×
2
1
＝300 N，
地面对A的支持力与A对地面的压力是一对
相互作用力，由p＝F
S 得：
F支′＝F压＝pS＝3×103 Pa×5×10－2 m2＝150 N，
所以滑轮组对A的拉力：
F＝G
A
－F支′＝1000 N－150 N＝850 N，不计绳重和摩擦，滑轮组通过动滑轮绳子的段数n＝3，
则有：F D＝1
3
(F＋G动)，
所以动滑轮重：
G动＝3F
D
－F＝3×300 N－850 N＝50 N。
(3)若物体A对地面的压强恰好为零，
绳子自由端拉力：F D′＝1
3
(G A＋G动)＝
1
3
×
(1000 N＋50 N)＝350 N，
根据杠杆的平衡条件有：F D′×OD＝T′×OE，
细绳在E点施加竖直向下的拉力T′＝
F
D
′×OD
OE ＝350 N×
1
2
＝175 N。
3．(1)F浮＝ρgV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg ×0.02 m3＝200 N。
(2)由于不考虑滑轮组摩擦、绳重和水的阻
力，则F1＝1
2
(G′＋G动)，F2＝
1
2
(G＋G动)，
已知F1∶F2＝15∶17，则1
2
(G′＋G动)∶
1
2
(G
＋G动)＝15∶17，
G′＝G－F浮＝1200 N，
所以，G动＝300 N，
则F1＝1
2
(G′＋G动)＝
1
2
×(1200 N＋300 N)
＝750 N，
F 2＝1
2(G ＋G
动)＝1
2
×(1400 N ＋300 N)＝850
N ；
根据η＝W 有用W 总＝Gh Fs ＝Gh Fnh ＝G
Fn
可得：
铸铁球浸没在水中匀速上升的过程中，机械
效率η＝G ′F 1n ×100%＝1200 N
750 N ×2
×100%＝80%。
(3)由P ＝W t ＝Fs
t
＝Fv 得：
铸铁球提出水面后匀速上升时，绳子自由端
的速度v 绳＝P F 2＝340 W
850 N
＝0.4 m/s ，
则铸铁球提出水面后匀速上升的速度： v 物＝12v 绳＝1
2×0.4 m/s ＝0.2 m/s 。
4．(1)石块顶部所处的深度：
h ＝1.5 m －0.3 m ＝1.2 m ，
水对石块顶部的压强为：
p ＝ρ水gh ＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×1.2
m ＝1.2×104
Pa ，
而S ＝0.2 m 2
，
水对石块顶部的压力：
F＝pS＝1.2×104 Pa×0.2 m2＝2400 N。
(2)石块被提起，浸没在水中，排开水的体积为
V排＝V＝0.2 m2×0.3 m＝0.06 m3，
受到的水的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m3＝600 N。
(3)当石块被提起，并在水中运动时，不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦，
η1＝W有用
W总
＝
（G－F浮）h
（G－F浮＋G轮）h
＝
G－F浮
G－F浮＋G轮
①
F1＝1
3
(G－F浮＋G轮)②
拉力端移动的速度
v1
F
＝3v1，
P1＝F1v1
F
③
当水全被排出，不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦，
F2＝1
3
(G＋G轮)④
拉力端移动的速度
v2
F
＝3v2，
P2＝F2v2
F
⑤
已知v1∶v2＝4∶3，
v1
F
∶v2F＝4∶3，
因为P＝Fv，
所以P1∶P2＝F2v1F∶F1v2F＝8∶9，即(F1×4)∶(F2×3)＝8∶9，
1 3(G－F浮＋G轮)∶
1
3
(G＋G轮)＝2∶3，
(G－F浮＋G轮)∶(G＋G轮)＝2∶3，3(G－F浮＋G轮)＝2(G＋G轮)，
G轮＝3F浮－G，代入①得：
η1＝
G－F浮
G－F浮＋G轮
＝
G－F浮
G－F浮＋3F浮－G
＝
G－F浮
2F浮
，
75%＝G－600 N 2×600 N
，
解得G＝1500 N，石块的密度：
ρ＝m
V
＝
150 kg
0.06 m3
＝2.5×103 kg/m3。
5．(1)由ρ＝m
V
可得，建材的质量：
m＝ρV＝2.8×103 kg/m3×1.0×10－2 m3＝28 kg，
重力：G＝mg＝2.8 kg×10 N/kg＝280 N。
(2)v＝h
t
＝
15 m
60 s
＝0.25 m/s，
由图可知，总重由两段绳子承担，则拉力上升的速度v′＝2v＝2×0.25 m/s＝0.5 m/s，拉力的功率：
P＝W
t
＝
Fs
t
＝Fv′＝200 N×0.5 m/s＝100 W。
(3)η1＝W有用
W总
＝
G1
G1＋G额
＝
400 N
400 N＋G额
＝50%，
解得G额＝400 N，由y max＝
G max
G max＋G额
＝75%，得
G max＝1200 N，
以动滑轮和货箱及建材整体为研究对象，可知：2F＝G物＋G额，
工人能施加的最大拉力F max为人体重，则有G
人＝F max＝
1
2
(G max＋G额)＝
1
2
(1200 N＋400 N)＝800
N。
6．(1)G A＝1200 N，ρA＝3×103 kg/m3，
由ρ＝m
V
得，V A＝
G
A
ρ
A
g
＝
1200 N
3×103 kg/m3×10 N/kg
＝4×10－2 m3，
重物在水面下受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV
A
＝1×103 kg/m3×10 N/kg×4×10－2 m3＝400 N。
(2)由题意知，η1＝
（G A－F浮）h
（G A－F浮）h＋G动h
＝
G
A
－F浮
G A －F浮＋G动
，
η2＝
G
A
h
G
A
h＋G动h
＝
G
A
G
A
＋G动
，
η1
η2
＝
G
A
－F浮
G
A
－F浮＋G动
∶
G
A
G
A
＋G动
＝
G
A
－F浮
G
A
－F浮＋G动
×
G
A
＋G动
G
A
＝14∶15，
即（1200 N－400 N）×（1200 N＋G动）（1200 N－400 N＋G动）×1200 N
＝
14
15
，
解得：G动＝200 N。
7．(1)由题知：人的重力G人＝m人g＝70 kg ×10 N/kg＝700 N，
石板A的重力：G A＝m A g＝100 kg×10 N/kg ＝1000 N，
人拉绳子时，人对地面的压力：
F＝G人－F拉，设人的受力面积为S。
根据p＝F
S
，则有
p1
p2
＝
G人－F1
S
G人－F2
S
＝
G人－F1
G人－F2
，即
700 N－F1 700 N－F2＝
5
3
，所以，5F2－3F1＝1400 N①
又F1
F2
＝
1
2
②
解①②可得：F1＝200 N，F2＝400 N；
不计绳重和摩擦，由图知通过动滑轮绳子段数n＝3，当工人用F2的力竖直向下拉绳子时，石板A匀速竖直上升，
则F2＝1
3
(G A＋G动)，
所以动滑轮重力：G动＝3F2－G A＝3×400 N －1000 N＝200 N。
2019高考物理真题汇编——计算题
目录 牛顿第二定律 (2) 功能 (3) 动量 (3) 力学综合 (3) 动量能量综合 (4) 带电粒子在电场中的运动 (6) 带电粒子在磁场中的运动 (7) 电磁感应 (8) 法拉第电磁感应定律（动生与感生电动势） (8) 杆切割 (8) 线框切割 (9) 感生电动势 (9) 电磁感应中的功能问题 (10) 电磁科技应用 (11) 热学 (12) 光学 (14) 近代物理 (15) 思想方法原理类 (16)
牛顿第二定律 1.【2019天津卷】完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并 取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长L1＝150m，BC水平投影L2＝63m，图中C点切线方向与水平方向的夹角θ＝12°（sin12°≈0.21）。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t＝6s到达B点进入BC．已知飞行员的质量m＝60kg，g＝10m/s2，求 （1）舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功W； （2）舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力F N多大。 2.【2019江苏卷】如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。 A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ．先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）A被敲击后获得的初速度大小v A； （2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小a B、a B′； （3）B被敲击后获得的初速度大小v B。
理论力学 期末考试试题 A卷
理论力学 期末考试试题 A 卷 1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内，载荷如图所示。其中转矩M=20kN.m ，拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。试求固定端A 的约束力。 解：取T 型刚架为受力对象，画受力图. 1-2 如图所示，飞机机翼上安装一台发动机，作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布： 1q =60kN/m ，2q =40kN/m ，机翼重1p =45kN ，发动机重2p =20kN ，发动机螺旋桨的反作 用力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时，机翼根部固定端O 所受的力。 解：
1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成，不计各杆自重，已知q=10kN/m，F=50kN，M=6kN.m，各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。
1-4 已知：如图所示结构，a, M=Fa, 12F F F ==, 求：A ，D 处约束力. 解： 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC 为等边三角形，且AD=DB 。求杆CD 的内力。
1-6、如图所示的平面桁架，A 端采用铰链约束，B 端采用滚动支座约束，各杆件长度为1m 。在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ，G F =7 kN 。试计算杆1、2和3的内力。 解：
2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F，此力在矩形ABDC平面内，且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK，FBM和NDB在顶点A，B和D处均为直角，又EC=CK=FD=DM。若F=10kN，求各杆的内力。
中考物理力学综合计算题含答案
中考物理力学综合计算题 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。 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 = 2 3 m ，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） 图24
力学综合计算题
24．（20分） 雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g 。 （1）质量为m 的雨滴由静止开始，下落高度h 时速度为u ，求这一过程中克服空气阻力 所做的功W 。 （2）将雨滴看作半径为r 的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力 f = kr 2v 2， 其中v 是雨滴的速度，k 是比例系数。 a ．设雨滴的密度为ρ，推导雨滴下落趋近的最大速度v m 与半径r 的关系式； b ．示意图中画出了半径为r 1、r 2（r 1> r 2）的雨滴在空气中无初速下落的v -t 图线，其中______对应半径为r 1的雨滴（选填①、②）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的v -t 图线。 （3）由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴 简化为垂直于运动方向面积为S 的圆盘，证明：圆盘以速度v 下落时受到的空气阻力f ∝2v （提示：设单位体积内空气分子数为n ，空气分子质量为m 0）。 22．（16分） 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接，滑道BC 高h = 10 m ，C 是半径R = 20 m 圆弧的最低点。质量m = 60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑，加速度a = 4.5 m/s 2，到达B 点时速度v B = 30 m/s 。取重力加速度210m/s g =。 （1）求长直助滑道AB 的长度L ； （2）求运动员在AB 段所受合外力的冲量I 的大小； （3）若不计BC 段的阻力，画出运动员经过C 点时的受力 图，并求其所受支持力N F 的大小。 B h C A
高考物理力学计算题(二十)含答案与解析
高考物理力学计算题（二十） 组卷老师 一．计算题（共50小题） 1．甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s和2m/s．求甲、乙两运动员的质量之比． 2．一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m 的小物块a相连，如图所示。质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x0，从t=0时开始，对b施加沿斜面向上的外力，使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后，物块a、b分离；再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好也为x0．弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g．求 （1）弹簧的劲度系数； （2）物块b加速度的大小； （3）在物块a、b分离前，外力大小随时间变化的关系式。 3．如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为m A=2kg、m B=1kg．初始时A静止于水平地面上，B悬于空中．先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放．一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触．取g=10m/s2． （1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；
（2）A的最大速度v的大小； （3）初始时B离地面的高度H． 4．游船从某码头沿直线行驶到湖对岸，小明对过程进行观测，记录数据如表： （1）求游船匀加速运动过程中加速度大小a1及位移大小x1； （2）若游船和游客的总质量M=8000kg，求游船匀减速运动过程中所受的合力大小F； （3）求游船在整个行驶过程中的平均速度大小． 5．为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1（s1＜s0）处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板：冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1．重力加速度为g．求 （1）冰球与冰面之间的动摩擦因数； （2）满足训练要求的运动员的最小加速度．
理论力学模拟试题
考试题型: 一、 根据力学公理作受力图。［2 X 5分=10分］ 二、求约束反力。［2 X 10分=20分］ 三、轴向拉压杆强度、变形、超静定问题。［20分］ 四、扭转强度、刚度。［20分］ 五、作弯曲内力图。［10分］ 六、弯曲正应力强度问题。［20分］ (a) 、作受力 图。 (b) (f)
(e)
D 1 . IE . 1I, J 2cm | 1 1r (i ) 、求约束反 力。 1, AB梁受如图所示约束和荷载，已知 F 40kN , q 10kN/m, M 20kN.m a 1m。 求两端所受的约束反力。（15分） 题1图题1图 题2图
q=l OkN/m L ___ Im -sb. 1 ------- 1 ' 1 -1 l-20kM 刊厠血 F=20kN 尹川HHH* 1 A . 2m . 2ni I -------------------- -------------------- 伽 . 2m 三、轴向拉压杆强度、变形、超静定问题。 1，如题图所示 圆截面直杆，已知直径 d 10mm , a 1000mm ,材料的 弹性模量 E 200GPa ，[ ] 80MPa 。（ 1）作直杆的轴力图；（2）对AC 杆进行强度校核；（3） 题2图 F=20kN rrrrrrrwi 2m k Mi
求杆AC 的总变形。（15分） 4, 正方形结构受力如图， P = 50 kN ，各杆横截面积 A = 2000 mm 2 ,求各杆的正应力。 5, 图示木制桁架受水平力 P 作用，已知P = 80 kN,许用拉、压应力分别为：[（T t ] = 8 MPa [d c ] = 10 MPa ，设计AB 杆和CD 杆的横截面面积。 如题图所示杆系结构，已知 BD 杆为圆截面钢板，直径 d 20mm ，长度 I 1m ， E 200GPa ； BC 杆为方截面木杆，边长a 100mm ，E 12GPa ；荷载 F 50kN 。 （a ）求各杆的内力；（b ）求B 点的位移。（15分） 3, 图示结构中。若1、2两杆的EA 相同，则节点A 的竖向位移 ____________ ，水平位 移为 Ax
2019年高考真题+高考模拟题 专项版解析汇编 物理——专题20 力学计算题(原卷版)
t 专题20力学计算题 1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图（a）所示。t=0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到倾斜轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜 轨道上保持静止。物块A运动的v–图像如图（b）所示，图中的v 1 和t 1 均为未知量。已知A 的质量为m，初始时A与B的高度差为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力。 （1）求物块B的质量； （2）在图（b）所描述的整个运动过程中，求物块A克服摩擦力所做的功； （3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B再次碰上。 求改变前后动摩擦因数的比值。 2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）一质量为m=2000kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。 行驶过程中，司机突然发现前方100m处有一警示牌。立即刹车。刹车过程中，汽车所 受阻力大小随时间变化可简化为图（a）中的图线。图（a）中，0~t 1 时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行 驶），t 1 =0.8s；t 1 ~t 2 时间段为刹车系统的启动时间，t 2 =1.3s；从t 2 时刻开始汽车的刹车 系统稳定工作，直至汽车停止，已知从t 2 时刻开始，汽车第1s内的位移为24m，第4s 内的位移为1m。 （1）在图（b）中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线； （2）求t 2 时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小； （3）求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t 1 ~t 2 时间内汽车克服阻力做的功；从司机 发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少（以t 1 ~t 2 时间段始末速度的算
理论力学试题和答案
理论力学期终试题 (一) 单项选择题（每题2分，共4分） 1. 物块重P ，与水面的摩擦角o 20m ?=，其上作用一力Q ，且已知P =Q ，方向如图，则物块的状态为( )。 A 静止(非临界平衡)状态 B 临界平衡状态 C 滑动状态 第1题图 第2题图 2. 图(a)、(b)为两种结构，则( )。 A 图(a)为静不定的，图(b)为为静定的 B 图(a)、(b)均为静不定的 C 图(a)、(b)均为静定的 D 图(a)为静不定的，图(b)为为静定的 (二) 填空题(每题3分，共12分) 1. 沿边长为m a 2=的正方形各边分别作用有1F ，2F ，3F ，4F ，且1F =2F =3F =4F =4kN ，该力系向B 点简化的结果为： 主矢大小为R F '=____________，主矩大小为B M =____________ 向D 点简化的结果是什么 ____________。 第1题图 第2题图 2. 图示滚轮，已知2m R =，1m r =， 30=θ，作用于B 点的力4kN F =，求力F 对A 点之矩A M =____________。 3. 平面力系向O 点简化，主矢R F '与主矩M 10kN F '=，20kN m O M =，求合力大小及作用线位置，并画在图上。 D C A B F 1 F 2 F 3 F 4
第3题图 第4题图 4. 机构如图，A O 1与B O 2均位于铅直位置，已知13m O A =，25m O B =，2 3rad s O B ω=，则 杆A O 1的角速度A O 1ω=____________，C 点的速度C υ=____________。 (三) 简单计算题(每小题8分，共24分) 1. 梁的尺寸及荷载如图，求A 、B 2. 丁字杆ABC 的A 端固定，尺寸及荷载如图。求A 端支座反力。 3. 在图示机构中，已知m r B O A O 4.021===，AB O O =21，A O 1杆的角速度4rad ω=，角加速度22rad α=，求三角板C 点的加速度，并画出其方向。 O R F ' O M
2004年至2013年天津高考物理试题分类——力学综合计算题 (1)
2004年至2013年天津高考物理试题分类——力学综合计算 （2004年）24.（18分）质量kg m 5.1=的物块（可视为质点）在水平恒力F 作用下，从水平面上A 点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行s t 0.2=停在B 点，已知A 、B 两点间的距离m s 0.5=，物块与水平面间的动摩擦因数20.0=μ，求恒力F 多大。（2 /10s m g =） 解：设撤去力F 前物块的位移为1s ，撤去力F 时物块速度为v ，物块受到的滑动摩擦力 mg F μ=1 对撤去力F 后物块滑动过程应用动量定理得mv t F -=-01 由运动学公式得t v s s 2 1= - 对物块运动的全过程应用动能定理011=-s F Fs 由以上各式得2 22gt s mgs F μμ-= 代入数据解得F=15N （2005年）24．（18分）如图所示，质量m A 为4.0kg 的木板A 放在水平面C 上，木板与水平面间的动摩擦因数μ为 0.24，木板右端放着质量m B 为1.0kg 的小物块B （视为质点），它们均处于静止状态。木板突然受到水平向右的12N ·s 的瞬时冲量I 作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能E M 为8.0J ，小物块的动能E kB 为0.50J ，重力加速度取10m/s 2 ，求： （1）瞬时冲量作用结束时木板的速度v 0； （2）木板的长度L 。 解：（1）设水平向右为正方向0v m I A = ① 代入数据解得s m v /0.30= ② （2）设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为F AB 、F BA 和F CA ，B 在A 上滑行的时间为t ，B 离开A 时A 和B 的初速分别为v A 和v B ，有 0)(v m v m t F F A A A CA BA -=+- ③ B B AB v m t F = ④ 其中F AB =F EA g m m F B A CA )(+=μ ⑤ 设A 、B 相对于C 的位移大小分别为s A 和s B ，有 2022 121)(v m v m s F F A A A A CA BA -= +- ⑥ AB B AB E s F = ⑦ 动量与动能之间的关系为 kA A A A E m v m 2= ⑧
2020年中考物理力学综合计算题含答案
2020年中考物理力学综合计算题 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。 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 = 2 3 m ，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） 图24
理论力学模拟试题
考试题型： 一、根 据力学公理作受力图。[2 ×5分=10分] 二、求约束反力。[2×10分=20分] 三、轴向拉压杆强度、变形、超静定问题。[20分] 四、扭转强度、刚度。[20分] 五、作弯曲内力图。[10分] 六、弯曲正应力强度问题。[20分] 一、作受力图。 （ （ （ （ （（ （g）（h
二、 求约束反力。 1， AB 梁 受 如 图 所 示 约 束 和 荷 载 ， 已 知 40F kN =,10/q kN m =,20.M kN m =1a m =。求两端所受的约束反力。 （15分） 2，求约束反力大小。 （i 题1 题1 题2图 题2图
三、 轴向拉压杆强度、变形、超静定问题。 1，如题图所示圆截面直杆，已知直径10d mm =，1000a mm =，材料的弹性模量200E GPa =，[]80MPa σ=。（1）作直杆的轴力图；（2）对AC 杆进行强度校核；（3）求杆AC 的总变形。（15分） 题 题图
2、如题图所示杆系结构，已知BD 杆为圆截面钢板，直径20d mm =，长度1l m =， 200E GPa =；BC 杆为方截面木杆，边长100a mm =，12E GPa =；荷载50F kN =。 (a)求各杆的内力；（b ）求B 点的位移。(15分) 3,图示结构中。若1、2两杆的EA 相同，则节点A 的竖向位移?Ay ＝ ，水平位移为?Ax ＝ 。 4,正方形结构受力如图，P ＝50 kN ，各杆横截面积A ＝2000 mm 2 ，求各杆的正应力。 5,图示木制桁架受水平力P 作用，已知P ＝80 kN ，许用拉、压应力分别为：[ σ t ]＝8 MPa ，[ σc ]＝10 MPa ，设计AB 杆和CD 杆的横截面面积。 6,钢质圆杆的直径d ＝10 mm ，P ＝5 kN ，弹性模量E ＝210 GPa 。求杆内最大应变 和杆的总伸长。 l B P
高考物理计算题(共29题)
高考物理计算题(共29 题) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
学生错题之计算题（共29题） 计算题力学部分：（共12题） (2) 计算题电磁学部分：（共13题） (15) 计算题气体热学部分：（共3题） (35) 计算题原子物理部分：（共1题） (38) 计算题力学部分：（共12题） 1.长木板A静止在水平地面上，长木板的左端竖直固定着弹性挡板P，长木板A的上表面分为三个区域，其中PO段光滑，长度为1 m；OC段粗糙，长度为1.5 m；CD段粗糙，长度为1.19 m。可视为质点的滑块B静止在长木板上的O点。已知滑块、长木板的质量均为1 kg，滑块B与OC段动摩擦因数为0.4，长木板与地面间的动摩擦因数为0.15。现用水平向右、大小为11 N的恒力拉动长木板，当弹性挡板P将要与滑块B相碰时撤去外力，挡板P与滑块B发生弹性碰撞，碰后滑块B最后停在了CD段。已知质量相等的两个物体发生弹性碰撞时速度互换，g=10 m／s2，求： （1）撤去外力时，长木板A的速度大小； （2）滑块B与木板CD段动摩擦因数的最小值； （3）在（2）的条件下，滑块B运动的总时间。 答案：（1）4m/s （2）0.1（3）2.45s 【解析】（1）对长木板A由牛顿第二定律可得，解得； 由可得v=4m/s； （2）挡板P与滑块B发生弹性碰撞，速度交换，滑块B以4m/s的速度向右滑行，长木板A静止，当滑上OC段时，对滑块B有，解得 滑块B的位移； 对长木板A有； 长木板A的位移，所以有，可得或（舍去） （3）滑块B匀速运动时间；
滑块B在CD段减速时间； 滑块B从开始运动到静止的时间 2.如图所示，足够宽的水平传送带以v0=2m／s的速度沿顺时针方向运行，质量m=0.4kg的小滑块被光滑固定挡板拦住静止于传送带上的A点，t=0时，在小滑块上施加沿挡板方向的拉力F，使之沿挡 板做a=1m／s2的匀加速直线运动，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g=10m ／s2，求： （1）t=0时，拉力F的大小及t=2s时小滑块所受摩擦力的功率； （2）请分析推导出拉力F与t满足的关系式。 答案： （1）0.4N；（2） 【解析】（1）由挡板挡住使小滑块静止的A点，知挡板方向必垂直于传送带的运行方向； t=0时对滑块：F=ma 解得F=0.4N；t=2s时， 小滑块的速度v=at=2m/s摩擦力方向与挡板夹角，则θ=450 此时摩擦力的功率P=μmgcos450v， 解得 （2）t时刻，小滑块的速度v=at=t， 小滑块所受的摩擦力与挡板的夹角为 由牛顿第二定律 解得（N）
理论力学模拟题
理论力学模拟题
《理论力学》模拟题(补) 一．选择题 1.正方体上的六个面各作用有一个平面汇交 力系，则该力系独立的平衡方程最多有（B）A：4个B：6个C：8个D：12个 2.若质点的速度矢量（不为零）与加速度矢量 （不为零）始终垂直，则质点可能做：（BC）A：直线运动B：平面曲线运动C 空间曲线运动 3.结构如图1所示，力F与杆1和杆2平行， 不计各构件自重，则图示结构中的零力杆 为：（C） A：1杆B：2杆C：3杆4.平面运动刚体上三个点A，B，C构成等边 三角形，某瞬时各点加速度或速度矢量如图 2所示，则图中（A）所示的运动是可能的。
质点系的力学问题。 A：完整约束；B：定常约束； C：非完整约束；D：非定常约束 二．填空题 1.平面桁架如图3所示，该桁架是___________（选择：静定桁架或静不定桁架）。杆件2的内力=___________(拉力为正)。 2.结构及其受力如图4所示，已知均布载荷集度q=10N/m，力偶矩的大小M=5N·m，a=1m,不计结构自重。则CD杆上C端所受的约束力的大小为F=___________N。 3.系统如图5所示，杆重为W，半径为R的均质圆盘重为2W，杆与水平线的夹角为θ=45
度，OC铅垂，不计铰链处的磨擦。无论水平弹簧的拉力有多大，系统都能在图示位置实现自锁。则杆与圆盘间的最小静滑动磨擦因数 =______________。 4.质量为m 的质点M在OA管内运动，OA管绕水平轴O在铅垂面内运动，管子与质点M间的动滑摩擦因数为f。已知在图7所示瞬时，OA 管与水平面的夹角θ=30度，OA管的角速度为ω，角加速度为零，质点M到O轴的距离为L，质点M 相对管子的相对速度为。则图示瞬时，质点M受到管子底部的滑动摩擦力的大小 F=___________；质点M 相对于管子的相对加速度=__________(方向标在图中)。
初中物理力学综合计算题(有答案)
初中物理力学综合计算 题(有答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
1、图31是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当以速度v 1匀速提起质量为m 1的建筑材料时，滑轮组的机械效率为η1，卷扬机拉力的功率为P 1；当以速度v 2匀速提起质量为m 2的建筑材料时，滑轮组的机械效率为η2，卷扬机拉力的功率为P 2。若η2-η1=5%，P 1: P 2=2:3，m 1=90kg ，动滑轮受到的重力G 动=100N 。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计，g=10N/kg 。求： （1）提起质量为m 1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F 1； （2）两次工作过程中，建筑材料上升的速度v 1与v 2之比。 2．在生产玻璃过程中，常用位于天车上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃，如图22甲所示。当卷扬机通过滑轮组提升质量为60kg 的玻璃并使玻璃以速度v 1匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F 1，天车对卷扬机的支持力为N 1，拉力为F 1的功率为P ，滑轮组的机 械效率为η；当卷扬机通过滑轮组提升质量为80kg 的玻璃并使玻璃以速度v 2匀 速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为 F 2，天车对卷扬机的支持力为N 2。已 知拉力F 1所做功随时间变化的图像如图22乙所示，卷扬机的质量为120 kg ，图31 卷扬机 240 W/J 480 720 960 0 2.0 卷扬机 A B C 玻璃 吸盘 天车
滑轮A 、B 的质量均为4kg ，3v 1=5v 2，η=75%，吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计，g 取10N/kg 。求： （1）P 的大小； （2）v 2的大小； （3）N 1与N 2的比值。 解：（1）由题中W －t 图像解得P =2s 960J = t W =480W …………………（2分） （2）根据η = %75W 480N 600111=?== = v P gv m P P W W 有总 有………………………（1分） 解得：v 1 =0.6m/s 已知：3v 1=5v 2 解得：v 2=0.36m/s ……………………………………………………………（1分） （3）设动滑轮C 所受重力为G 0，卷扬机提升60kg 玻璃时，滑轮组的机械效率为η=75% 所以有 η =%753B 011=++= g m G g m g m W W 总 有，代入数据解得G 0=80 N ………（1 分） 第一次提升60kg 玻璃的过程中，玻璃、动滑轮C 受力分析如答图5（1）所示，动滑轮B 受力分析如答图5（2）所示，卷扬机受力分析如答图5（3）所示。
高三物理力学综合计算题
高三物理力学综合计算题 2011.4 1．如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置，M 是半径为R =1.0m 的固定于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平。N 为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径44.0=r m 的1/4圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M 轨道的上端点。M 的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m =0.01kg 的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M 的上端点，水平飞出后落到曲面N 的某一点上，取g =10 m/s 2。求： ⑴钢球刚进入轨道时，初动 能是多大？ ⑵钢珠从M 圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N 上所用的时间是多少？ 2．如图所示，一平板车以某一速度v 0匀速行驶，某时刻 一货箱（可视为质点）无初速度地放置于平板车上，货箱 离车后端的距离为l =3m ，货箱放入车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做a =4m/s 2的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2，g =10 m/s 2。求： ⑴为使货箱不从平板上掉下来，平板车匀速行驶时的速度v 0应满足什么条件？ ⑵如果货箱恰好不掉下，最终停在离车后端多远处？ 3．一平板车质量M ＝100kg ，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h =1.25m 。一质量m =50kg 的物块置于车的平板上，它到车尾的距离b =1.00 m ，与车板间的动摩擦因数μ=0.20，如图所示。今对平板车施加一水平方向的恒
力使车向前行驶，结果物块从车板上滑落，物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离S0=2.0m 。求物块落地时刻， 物块的落地点到车尾的水平距离S。（不计路面与车间及轮 轴间的摩擦，g取10 m/s2）. 4. （2010德州一模）如图所示，一质量为M= 5.0kg的平 板车静止在光滑的水平地面上，平板车的上表面距离地面 高h=0.8m，其右侧足够远处有一障碍A，一质量为m=2.0kg 可视为质点的滑块，以v0=8m/s的初速度从左端滑上平板 车，同时对平板车施加一水平向右的、大小为5N的恒力F。 当滑块运动到平板车的最右端时，二者恰好相对静止，此 时撤去恒力F。当平板车碰到障碍物A时立即停止运动， 滑块水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点 切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。已知滑块与平板 车间的动摩擦因数μ=0.5，圆弧半径为R=1.0m，圆弧所对 的圆心角∠BOD=θ=106°。取g=10m/s2，sin53°=0.8， cos53 °=0.6。求： （1）平板车的长度； （2）障碍物A与圆弧左端B的水平距离； （3）滑块运动到圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小。 5.在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小， 表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为θ＝30°。 用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放 在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬 线拉直且偏离竖直方向α＝60°。现同时释放甲乙两物体， 乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和 最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的 质量为m＝1㎏，若取重力加速度g＝10m/s2。求：甲物体 F
三年高考(2017-2019)物理真题分项版解析——20 力学计算题(解析版)
专题20 力学计算题 1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B 静止于水平轨道的最左端，如图（a ）所示。t =0时刻，小物块A 在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B 发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A 返回到倾斜轨道上的P 点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。物块A 运动的v –t 图像如图（b ）所示，图中的v 1和t 1均为未知量。已知A 的质量为m ，初始时A 与B 的高度差为H ，重力加速度大小为g ，不计空气阻力。 （1）求物块B 的质量； （2）在图（b ）所描述的整个运动过程中，求物块A 克服摩擦力所做的功； （3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B 停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因 数，然后将A 从P 点释放，一段时间后A 刚好能与B 再次碰上。求改变前后动摩擦因数的比值。 【答案】（1）3m （2） 2 15 mgH （3）11=9μμ' 【解析】（1）根据图（b ），v 1为物块A 在碰撞前瞬间速度的大小， 1 2 v 为其碰撞后瞬间速度的大小。设物块B 的质量为m '，碰撞后瞬间的速度大小为v '，由动量守恒定律和机械能守恒定律有 11()2v mv m m v ''=-+① 22211111 ()2222 v mv m m v ''=-+② 联立①②式得 3m m '=③ （2）在图（b ）所描述的运动中，设物块A 与轨道间的滑动摩擦力大小为f ，下滑过程中所走过的路程为s 1，返回过程中所走过的路程为s 2，P 点的高度为h ，整个过程中克服摩擦力所做的功为W ，由动能定理有 2 11102 mgH fs mv -= -④
理论力学模拟试题及答案
理论力学模拟试题及答案 一、是非题（每题2分。正确用√，错误用×，填入括号内。） 1、作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡。（） 2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。（） 3、在自然坐标系中，如果速度υ= 常数，则加速度α= 0。（） 4、虚位移是偶想的，极微小的位移，它与时间，主动力以及运动的初始条件无关。（） 5、设一质点的质量为m，其速度 与x轴的夹角为α，则其动量在x轴上的投影为mv x =mvcos a。（） 二、选择题（每题3分。请将答案的序号填入划线内。） 1、正立方体的顶角上作用着六个大小相等的力，此力系向任一点简化的结果是。 ①主矢等于零，主矩不等于零； ②主矢不等于零，主矩也不等于零； ③主矢不等于零，主矩等于零； ④主矢等于零，主矩也等于零。 2、重P的均质圆柱放在V型槽里，考虑摩擦柱上作用一力偶，其矩为M时（如图），圆柱处于极限平衡状态。此时按触点处的法向反力N A与N B的关系为。 ①N A = N B；②N A > N B；③N A < N B。 3、边长为L的均质正方形平板，位于铅垂平面内并置于光滑水平面上，如图示，若给平板一微小扰动，使其从图示位置开始倾倒，平板在倾倒过程中，其质心C点的运动轨迹是。 ①半径为L/2的圆弧；②抛物线； ③椭圆曲线；④铅垂直线。 4、在图示机构中，杆O1 A//O2 B，杆O2 C//O3 D，且O1 A = 20cm，O2 C = 40cm，CM = MD = 30cm，若杆AO1 以角速度ω= 3 rad / s 匀速转动，则D点的速度的大小为cm/s，M点的加速度的大小为cm/s2。 ①60；②120；③150；④360。 5、曲柄OA以匀角速度转动，当系统运动到图示位置（OA//O1 B。AB|OA）时，有A V B V， 1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.
初中物理力学综合计算题-(有答案)
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1、图 31 是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当
以速度 v1 匀速提起质量为 m1 的建筑材料时，滑轮组的机械效率为 η1，
卷扬机拉力的功率为 P1；当以速度 v2 匀速提起质量为 m2 的建筑材
料时，滑轮组的机械效率为 η2，卷扬机拉力的功率为 P2。若 η2-η1=5%，
P1: P2=2:3，m1=90kg，动滑轮受到的重力 G 动=100N。滑轮与轴的摩
擦、细绳受到的重力忽略不计，g=10N/kg。求：
（1）提起质量为 m1 的建筑材料时卷扬机对绳的拉力 F1；
（2）两次工作过程中，建筑材料上升的速度 v1 与 v2 之比。
卷扬机
建筑材料
图 31
2．在生产玻璃过程中，常用位于天车上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑
轮组和真空吸盘提升玻璃，如图 22 甲所示。当卷扬机通过滑轮组提升质量为 60kg 的玻璃并
使玻璃以速度 v1 匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为 F1，天车对卷扬机的支持力为
N1，拉力为 F1 的功率为 P，滑轮组的机械效率为 η；当卷扬机通过滑轮组提升质量为 80kg
的玻璃并使玻璃以速度 v2 匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为 F2，天车对卷扬机的
支持力为 N2。已知拉力 F1 所做功随时间变化的图像如图 22 乙所示，卷扬机的质量为 120 kg，
滑轮 A、B 的质量均为 4kg，3v1=5v2，η=75%，吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略
不计，g 取 10N/kg。求： （1）P 的大小； （2）v2 的大小；
卷扬机 天车
W/J 960
（3）N1 与 N2 的比值。
A
720
解：（1）由题中 W－t 图像解得B P= W 960J =480W ………480…………（2 分） t 2s
240
（2）根据 η= W有 W总
P有 P
m1gCv1 吸盘P
600N v1 75% ………………………（1 分）
480W玻璃
0
0.5 1.0 1.5 2.0
t/s
解得：v1 =0.6m/s
甲 图 22
乙
已知：3v1=5v2
解得：v2=0.36m/s……………………………………………………………（1 分） （3）设动滑轮 C 所受重力为 G0，卷扬机提升 60kg 玻璃时，滑轮组的机械效率为 η=75%
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2016_2018高考物理试题分项版解析专题19力学计算题含解析
专题19 力学计算题 【2018高考真题】 1．如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度．细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B．质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l．用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°．松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6．求： （1）小球受到手的拉力大小F； （2）物块和小球的质量之比M:m； （3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T． 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷） 【答案】（1） 5 3 F Mg mg =-（2） 6 5 M m =（3） 8 5 mMg T m M = + （） （ 488 5511 T mg T Mg == 或） （3）根据机械能守恒定律，小球回到起始点．设此时AC方向的加速度大小为a，重物受到的拉力为T 牛顿运动定律Mg–T=Ma小球受AC的拉力T′=T 牛顿运动定律T′–mg cos53°=ma 解得 8 5 mMg T m M = + （） （ 488 5511 T mg T Mg == 或） 点睛：本题考查力的平衡、机械能守恒定律和牛顿第二定律。解答第（1）时，要先受力分析，建立竖直方向和水平方向的直角坐标系，再根据力的平衡条件列式求解；解答第（2）时，根据初、末状态的特点和运
动过程，应用机械能守恒定律求解，要注意利用几何关系求出小球上升的高度与物块下降的高度；解答第（3）时，要注意运动过程分析，弄清小球加速度和物块加速度之间的关系，因小球下落过程做的是圆周运动，当小球运动到最低点时速度刚好为零，所以小球沿AC方向的加速度（切向加速度）与物块竖直向下加速度大小相等。 2．如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下．经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上．忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小． 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷） 【答案】 【解析】取向上为正方向，动量定理mv–（–mv）=I且 解得 3．2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10 m，C是半径R=20 m圆弧的最低点，质量m=60 kg 的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s2，到达B点时速度v B=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。 （1）求长直助滑道AB的长度L； （2）求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小； （3）若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力F N的大小。 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷） 【答案】（1）（2）（3）3 900 N 【解析】（1）已知AB段的初末速度，则利用运动学公式可以求解斜面的长度，即 可解得: （2）根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以
中考物理综合计算题-力热电
初中物理中考压轴题训练 一力学综合题 1.如图所示，一个质量为60 kg，底面积为0.1m2的物体，通过滑轮组在25N拉力作用下做匀速直线运动，已知物体受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍求： （1）在图上作出物体对水平地面的压力的示意图 （2）物体所受的重力是多少？ （3）物体静止时对水平地面的压强是多少？ （4）该滑轮组的机械效率是多少？ 2.底面积为0.4m2的大木箱原放在水平地面上，现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜 面顶端，整个过程用时10s，已知木箱重400N，人重600N，人对木箱的推力为75N，斜面长为4m，斜面高为0.5m，求： （1）木箱对水平地面的压力（2）木箱沿斜面向上的速度 （3）人对木箱做的有用功（4）这种情况下的机械效率
3.某公寓楼高40m，完成此建筑需要浇注钢筋混凝土10 4m3,还需要其它建筑材料 3.5× 104t，（已知混凝土的密度为 2.5×103kg/m3） （1）要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需要给水施加多大的压强？ （2）若每天把120m3的水从地面送到楼顶，每天至少对水做多少功？ （3）测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过 1.2×106pa，若房基与地面的接触面 积为1×103m2，则此大楼另外添加的装饰材料，各种设备等物质及进出大楼的人员 总质量不得超过多少？ 4.有一 圆柱体浸入深度h(cm) 0 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0 3.6 4.2 4.8 6 个弹簧 测力计示数F（N） 3 2.85 2.70 2.55 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 测力计 挂着一个实心圆柱体，当圆柱体逐渐浸入装有水的圆柱形烧杯过程中（如图所示），观 察弹簧测力计的示数变化如下表所示试根据表中所给条件求： （1）当圆柱体浸入深度为0.3m时其底部所受的压强 （2）圆柱体的质量 （3）圆柱体的密度