机械之简单机械与浮力的结合难无答案
杠杆与浮力结合计算题

杠杆与浮力结合计算题杠杆和浮力是物理学中两个重要的概念,它们在不同的情境下都有着重要的作用。
让我们先来了解一下杠杆和浮力的基本概念,然后再结合计算题来深入讨论。
首先,杠杆是一种简单机械,它由一个支点和两个力臂组成。
在杠杆平衡的情况下,支点周围的力矩之和为零。
力矩是力乘以力臂的长度,它描述了力对物体产生的旋转效应。
在杠杆平衡的情况下,可以利用力矩的平衡条件来计算杠杆两端的力的关系。
其次,浮力是物体在液体或气体中受到的向上的支持力。
根据阿基米德原理,浮力的大小等于物体排开液体或气体的体积,方向指向上方。
浮力的大小取决于物体在液体或气体中的体积和密度,以及液体或气体的密度。
现在,让我们来结合一个计算题来深入讨论。
假设有一个长为2米的杠杆,支点处施加一个100牛的力,求另一端受力大小。
同时,在液体中有一个密度为1000千克/立方米的物体,它的体积为0.5立方米,求浮力的大小。
首先我们来计算杠杆的力的关系。
根据力矩的平衡条件,力矩之和为零,即力1乘以力1的力臂长度等于力2乘以力2的力臂长度。
设力2为未知数,则100牛乘以2米等于力2乘以2米,解方程可得力2为100牛,因此另一端受力大小为100牛。
其次,我们来计算浮力的大小。
根据阿基米德原理,浮力的大小等于物体排开液体的体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
即浮力=体积密度重力加速度,代入数值可得浮力=0.5立方米1000千克/立方米9.8米/秒^2=4900牛。
因此,通过结合杠杆和浮力的计算题,我们得到了杠杆受力大小和浮力大小的计算结果。
这个例子展示了如何运用杠杆平衡条件和浮力的计算公式来解决物理学中的实际问题。
希望这个回答能够全面地解答你关于杠杆和浮力的结合计算题。
《简单机械》单元测试题(含答案)经典

《简单机械》单元测试题( 含答案 )经典一、简单机械选择题1.以下图,用完整同样的四个滑轮和两根同样的细绳构成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端施加大小分别为F1和 F2的拉力,将同样的重物迟缓提高同样的高度(不计绳重和一切摩擦).以下说法正确的选项是()A.拉力 F1小于拉力F2B.甲、乙两滑轮组的机械效率同样C.甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费劲机械D.甲、乙两滑轮组中绳索自由端挪动的距离相等【答案】 B【分析】【详解】不计绳重及摩擦,因为拉力F= ( G 物+G 动), n1=2, n2=3 ,所以绳端的拉力:F1= (G 物+G 动), F2 = ( G 物+G 动),所以 F1> F2,故 A 错误;因为动滑轮重同样,提高的物体重和高度同样,W 额=G 动 h, W 实用 =G 物 h,所以利用滑轮组做的实用功同样、额外功同样,则总功同样;因为η=,所以两滑轮组的机械效率相同,故 B 正确;使用动滑轮能够省力,动滑轮为省力杠杆,故 C 错误;因为绳索自由端挪动的距离 s=nh, n1=2, n2=3,提高物体的高度 h 同样,所以 s1=2h,s2=3h ,则 s1≠s2,故 D 错误;O 转动的轻质2.如图是抽水马桶水箱进水自动控制的构造原理图,AOB为一可绕固定点杠杆,已知OA: OB1:2,A端用细线挂一空心铝球,质量为 2.7kg .当铝球一半体积浸在水中,在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时,杠杆恰幸亏水平川点平2.7103 kg / m3,g10 N / kg)以下结果正确的选项是衡.(铝A.该铝球空心部分的体积为 1 10 3m3 B.该铝球的体积为310 3 m3C.该铝球遇到的浮力为D.该铝球遇到的浮力为【答案】 C【分析】【剖析】20N 40N依据密度的公式获得铝球实心部分的体积,依据杠杆的均衡条件获得 A 端的拉力,铝球在水中遇到的浮力等于重力减去 A 端的拉力,依据阿基米德原理求出排开水的体积,进而得出球的体积,球的体积减去实心部分的体积获得空心部分的体积.【详解】铝球实心部分的体积:V实m2.72.7kg110 3 m3,103 kg / m3由杠杆均衡的条件可得:F A×OA=F B×OB,F A OBF B23.5N7N ,OA1铝球遇到的浮力:F浮G F mg F 2.7kg10N / kg7N20N ,铝球排开水的体积:V排F浮20N 2 10 3 m3,水g110N / kg103 kg / m3铝球的体积: V球2V排223341033 10m m ,则空心部分的体积:V空V球V实410 4 m31 10 3 m3 3 10 3 m3.【点睛】此题考察杠杆和浮力的题目,解决此题的要点知道杠杆的均衡条件和阿基米德原理的公式.3.以下图,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。
简单机械练习题(含答案)经典

功相同;根据 η = W有 可知:当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越 W总
少,机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效 率越低。即 W1<W2,η1>η2.故选 C.
式.
3.如图所示,小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所 做的总功为 W1, 机械效率为 η1;用乙滑轮所做的总功为 W2, 机械效率为 η2, 若不计绳 重与摩擦,则
A.W1 = W2 η1 = η2 C.W1 < W2 η1 > η2 【答案】C
B.W1 = W2 η1 < η2 D.W1 > W2 η1 < η2
8.如图所示,小明用相同滑轮组成甲、乙两装置,把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲装 置所做的总功为 W1,机械效率为 η1;用乙装置所做的总功为 W2,机械效率为 η2.若不计 绳重与摩擦,则
A.W1 = W2,η1 =η2 C.W1 < W2,η1 >η2 【答案】C 【解析】 【分析】
B.W1 = W2,η1 <η2 D.W1 > W2,η1 <η2
力所做的功为
,再利用
求出做功时间。
解答:不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重,物体 A 在物体 B 的作用下向右做匀
速直线运动时,
。拉动 A 向左运动时,A 受到向右的拉力
不变,摩擦力的方向向右,此时受力如图:
;
,则
,因此拉力 F 做
功:
,所用时间为
。
故选:B。
由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两 滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上
机械之简单机械与浮力的结合(难)无答案

机械之简单机械与浮力的结合(难)无答案1.如图所示,重物A是体积为103,密度为7.9 ×1033的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。
若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,求:(1)作用于绳端的拉力F是多少?(2)若缓慢将重物A提升2m,拉力做的功是多少?(3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?(10N/)2.如图21所示装置,物体B重为50N,体积1.0×10-3m3,B在水中匀速下沉时,通过滑轮组拉着物体A在水平面上向左匀速运动,此时滑轮组的机械效率为80%。
若将物体B换成与物体B体积相同的物体C后,用水平向右的力F拉物体A,使物体C在水中4s内匀速上升0.4m(物体C未露出水面),此时滑轮组的机械效率为60%。
不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力,g取10,计算结果保留1位小数。
求:(1)物体B在水中受到的浮力F浮。
(2)水平面对物体A的摩擦力。
(3)物体C所受重力与拉力F的比值。
(4)拉力F的功率P。
3.图27是小明用滑轮组从水池中用密闭容器A提取水的装置示意图,当容器A 到达水面前,在空气中匀速下降过程中,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1;当容器A完全浸没在水中(容器A未与水池底接触),且整个装置处于静止状态时, 容器A在水中受到浮力为40N,小明对绳子竖直向下的拉力为为F2, 水平地面对小明的支持力为N2;浸没后容器A仍能继续下沉,当容器A下沉到一定深度时,容器侧壁的阀门会自动打开,水会注入容器,注满水后,阀门自动关闭。
提升注满水的容器A匀速上升的过程中(容器未露出水面),小明对绳子竖直向下的拉力为F3, 水平地面对小明的支持力为N3.已知小明所受重力为500N, N1: N2=46:47, N2: N3=47:41。
(不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力取10)求:容器A盛满水后,所盛水的质量。
3.2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水。
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 。
【物理】九年级物理简单机械解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析

【物理】九年级物理简单机械解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、简单机械选择题1.同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N 的物体,已知滑轮重20N 、绳重和滑轮的摩擦力不计.则 ( )A .手的拉力:F 甲>F 乙;机械效率:η甲<η乙B .手的拉力:F 甲=F 乙; 机械效率:η甲=η乙C .手的拉力:F 甲>F 乙;机械效率:η甲>η乙D .手的拉力:F 甲<F 乙;机械效率:η甲<η乙 【答案】C 【解析】 【详解】甲为定滑轮,由定滑轮的使用特点可知:绳重和摩擦力不计,G F =甲,并且可以改变力的方向。
乙为动滑轮,12F G G =+乙动(),由题知,G 动=20N <G ,因此F F >甲乙。
如图所示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,则所做的有用功W 有用一样大,由于要克服动滑轮重力的作用,所以使用动滑轮做的总功多,由ηW W =有用总可知,定滑轮的机械效率高,所以ηη>甲乙,故C 正确为答案,选项ABD 错误。
2.关于机械效率的问题,下列说法中正确的是( ) A .做的有用功越多,机械效率一定越高 B .单位时间内做功越多,机械效率一定越高C .省力越多的机械,机械效率一定越高D .额外功在总功中所占比例越小,机械效率一定越高 【答案】D 【解析】 【详解】A 、做功多,有用功不一定多,有用功占总功的比例不一定高,所以机械效率不一定高,故A 错误;B 、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关,故B 错误;C 、省力多的机械的机械效率往往偏低,故C 错误;D 、额外功在总功中所占比例越小,说明有用功在总功中所占的比例越大,机械效率就越高,故D正确;故选D.【点睛】①总功=有用功+额外功;②有用功和总功的比值叫机械效率;③由机械效率的定义可知,机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关,与做功多少、功率大小无关.3.如图所示,利用动滑轮提升一个重为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%,则需要提升重力为G的物块的个数为()A.3 个B.4 个C.5 个D.6 个【答案】D【解析】【详解】不计绳重和摩擦,,,要使,则.4.如图所示,杠杆处于平衡状态且刻度均匀,各钩码质量相等,如果在杠杆两侧各减少一个钩码,杠杆会()A.左端下沉B.右端下沉C.杠杆仍然平衡D.无法判断【答案】B【解析】【详解】设一个钩码重为G,一格的长度为L,原来:3G×4L=4G×3L,杠杆平衡;在杠杆两侧挂钩码处各减少一个质量相等的钩码,现在:2G×4L<3G×3L,所以杠杆不再平衡,杠杆向顺时针方向转动,即右端下沉。
【物理】简单机械难题及答案

(2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式 F1 的变化;
(3)根据 W 有用=Gh 可求乙方式的有用功;
有用功与总功的比值减小,故 D 不符合题意.
7.利用如图所示的滑轮组提起一个重为 2000N 的物体,绳子自由端的拉力 F=600N。10s 内物体被匀速提升 2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是
A.动滑轮总重为 400N B.绳子自由端移动的速度为 0.8m/s C.拉力 F 做功为 6000J D.增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率 【答案】B 【解析】 【详解】 A.由图知道,承担物重的绳子是四段,即 n=4,若忽略绳重及摩擦,则拉力是:
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F2<F1<F3 【答案】D 【解析】 【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,不能省力, 所以根据二力平衡,此时拉力 F1=f; 第二个图中滑轮为动滑轮,因为动滑轮可省一半的力,
所以根据二力平衡,此时拉力 F2= 1 f; 2
第三个图中滑轮为动滑轮,由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力,即 F3=2f; 由此可得 F2< F1< F3. 故 D 正确.
4.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为 300N 的货物从图示位置向上缓慢提升 0.5m。F1、F2 始终沿竖直方向;图甲中 OB=2OA,图乙中动滑轮重为 60N,重物上升速度为 0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是
八年级物理下册《第十二章 简单机械》练习题附带答案-人教版

八年级物理下册《第十二章简单机械》练习题附带答案-人教版一、单选题1.小军将图所示的滑轮组进行了改进,提高了它的机械效率。
用改进后的滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度,与改进前相比,则()A.有用功增加,总功增加B.有用功增加,总功不变C.有用功不变,总功减少D.有用功不变,总功不变2.下列说法正确的是()A.杠杆一定能够省力B.定滑轮既能省力又能改变力的方向C.动滑轮既能省力又能改变力的方向D.滑轮组既能省力又能改变力的方向3.如图所示,小明用F=400N的拉力将一质量为64kg的物体,在10s内匀速竖直向上提升2m。
不计摩擦和绳重,在此过程中,下列说法正确的是()A.绳子自由端移动的距离为6m B.动滑轮的重力为240NC.拉力F的功率为80W D.该滑轮组的机械效率为80%4.如图甲,大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。
该游戏装置与滑轮组类似,图乙是其示意图。
绳的一端固定在一根木棍上,在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉,大人、男孩则各握住一根木棍向外拉,三人中被拉动者为负,他们都使出了最大力气,仍处于“僵持”状态,没能分出胜负。
忽略绳与木棍之间的摩擦,以下做法中最有可能使女孩获胜的是()A.仅将绳在两木棍上多绕1圈B.仅将绳在两木棍上少绕1圈C.仅增加绳的总长D.仅减小绳的总长5.小明把上钩后的鱼匀速拉出水面过程中,会感觉鱼逐渐“变重”,关于小明用该鱼竿钓鱼的过程,下列说法正确的是()A.鱼竿是省力杠杆,鱼受到的浮力逐渐增大B.鱼竿是省力杠杆,细绳上的拉力逐渐减小C.鱼竿是费力杠杆,鱼受到的重力逐渐增大D.鱼竿是费力杠杆,细绳上的拉力逐渐增大6.下列措施中可以提高滑轮或滑轮组的机械效率的是()A.增大物体提升的高度B.改变绳子的绕法,使滑轮组最省力C.增加动滑轮的个数D.增大被提升的物体的质量7.如图是一个指甲剪的示意图,它是由三个杠杆ABC、OBD和OED组成。用它剪指甲时,属于省力杠杆的是()A.ABC B.OBD C.OED D.三个都是8.如图所示的工具中,属于费力杠杆的一组是()A.①①B.①①C.①①D.①①9.如图所示,裁纸刀在使用的时候,先要对正要裁剪的位置,通过裁纸刀上的标尺左右移动来调整裁剪大小,然后通过裁纸刀的把手匀速向下用力进行裁剪。
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机械之简单机械与浮力的结合难无答案This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.机械之简单机械与浮力的结合(难)无答案1.如图所示,重物A是体积为10dm3,密度为×103 kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。
若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,求:(1)作用于绳端的拉力F是多少?(2)若缓慢将重物A提升2m,拉力做的功是多少?(3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?(g=10N/kg)2.如图21所示装置,物体B重为50N,体积V B=×10-3m3,B在水中匀速下沉时,通过滑轮组拉着物体A在水平面上向左匀速运动,此时滑轮组的机械效率为80%。
若将物体B换成与物体B体积相同的物体C后,用水平向右的力F拉物体A,使物体C在水中4s内匀速上升(物体C未露出水面),此时滑轮组的机械效率为60%。
不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力,g取10N/kg,计算结果保留1位小数。
求:(1)物体B在水中受到的浮力F浮。
(2)水平面对物体A的摩擦力f A。
(3)物体C所受重力G C与拉力F的比值。
(4)拉力F的功率P。
3.图27是小明用滑轮组从水池中用密闭容器A提取水的装置示意图,当容器A 到达水面前,在空气中匀速下降过程中,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1;当容器A完全浸没在水中(容器A未与水池底接触),且整个装置处于静止状态时,容器A在水中受到浮力为40N,小明对绳子竖直向下的拉力为为F2, 水平地面对小明的支持力为N2;浸没后容器A仍能继续下沉,当容器A下沉到一定深度时,容器侧壁的阀门会自动打开,水会注入容器,注满水后,阀门自动关闭。
提升注满水的容器A匀速上升的过程中(容器未露出水面),小明对绳子竖直向下的拉力为F3, 水平地面对小明的支持力为N.已知小明所受重力为500N, N1: N2=46:47, N2: N3=47:41。
(不计绳重、滑轮与轴的摩3擦及水的阻力,g取10N/kg)求:容器A盛满水后,所盛水的质量。
3.2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水。
如图11所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4Kg,水桶容积为20L。
当盛满水的桶从水中慢慢提升(桶始终未出水面)时,小明对绳的拉力为F=25N。
不计绳子重量和摩擦,水的密度是×103Kg/m3,g取10N/Kg.试求:(1)动滑轮有多重?(2)水桶露出水面前,滑轮组的机械效率有多大?(3)水桶被提离井中水面后,以s的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率多大?4.如图所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体,已知物体重×103N,密度为×103kg/m3。
测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1:2。
若不计摩擦、绳重及水的阻力,g取10N/kg,问:(1)物体出水面前,滑轮组的机械效率是多少?(2)物体出水面后上升的速度是1m/s。
牵引车拉力的功率多大?5.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的重物A 时(重物始终未出水面),他对地面的压强为×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。
6.如图11所示,质量为65kg的小华,利用滑轮组竖直向上匀速提升水中的物体。
已知该物体质量为90kg体积为20dm3。
在物体未出水面前,小华对地面的压力为F;当物体被提出水面后,滑轮组的机械效率为75%,不计绳重和滑轮与轴的摩擦,g取10N/kg。
则F= 。
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。
当工人用120N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图11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=×103kg/m3,取g=10N/kg,求:石(1)与打捞前相比,当人用120N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。
8.用滑轮组将密度为×103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升,加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮中120N,如图所示。
不计绳重及摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是A.金属块受到的重力与浮力是平衡力B.拉力F的有用功是280JC.金属块受到的浮力是200ND.滑轮组的机械效率是75%9.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F1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N1,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F2匀速拉绳的功率为P2,货箱以s的速度匀速上升,地面对人的支持力为N2, N1与N2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F1的大小;(2)机械效率η1;(3) 功率P2。
10.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F1,对地面的压力为N;第二次提升质量为240kg的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F2,对地面的压力为N2。
1已知N1与N2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。
11.如图21所示,某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(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F1,对工作台的压力为N1;第二次提升质量为240kg的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F,对工作台的压力为N2。
已知N1与N2之比为25:23,取g=10N/kg,绳重及滑轮的摩擦2均可忽略不计。
(6分)求:(1)卷扬机对绳子的拉力F1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。
12.如图25所示,是一个上肢力量健身器示意图。
配重A受到的重力为350N,其底面积为5×10-2m2。
B、C都是定滑轮,D是动滑轮;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE=3OH。
小明受到的重力为500N,当他通过细绳在H点分别施加竖直向下的拉力T、T21时,杠杆两次都在水平位置平衡,小明对地面的压力分别为F1、F2,配重A受到的拉力分别为F A1、F A2,配重A对地面的压强分别为p1、p2,且两次A对地面的压强相差2×103Pa。
已知F1∶F2=4∶3,p1∶p2=3∶2 。
杠杆EH和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计。
求:(1) 拉力F A2与F A1之差;(2) 小明对地面的压力F1;(3)当小明通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T 3时,配重A匀速上升2cm,此时滑轮组的机械效率η。
(请画出相关受力分析图.......)13.如图24所示为一种蓄水箱的放水装置,AOB是以O点为转轴的轻质杠杆,AB呈水平状态,AO = 40cm,BO= 10cm。
Q是一个重为5N、横截面积为100cm2的盖板,它通过细绳与杠杆的A端相连。
在水箱右侧的水平地面上,有一质量为50kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子,可以控制出水口上的盖板。
若水箱中水深为50cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F1,水平地面对人的支持力为N1,滑轮组机械效率为η;若水箱中水深为100cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F2,水平地面对1人的支持力为N2,滑轮组机械效率为η2。
已知η1与η2之比为44∶49,盖板的厚度、绳重及绳与滑轮间的摩擦均可忽略不计,人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上,g取C 10N/kg。
求:(1)当水箱中水深为100cm时,盖板上表面所受水的压强。
(2)动滑轮的总重。
(3)N1和N2之比。
14.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=、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=×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p2;(2)支撑力N1和N2之比;(3)重物出水后匀速上升的速度。
15.图21甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。
DB是以O点为转轴的水平杠杆,OD的长度为。
水平甲板上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端,配重E的质量mE为225kg。
安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成,行走装置的质量m为25kg。
电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。
固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y,当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时,提升电动机拉动绳子H端,通过滑轮组Y竖直提升水中的物体A。
物体A完全在水中匀速上升的过程中,滑轮组Y的机械效率为η1,甲板对配重E的支持力为N1;物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中,滑轮组Y的机械效率为η2,甲板对配重E的支持力为N2。