初中物理-力学综合题(含杠杆、滑轮组、压强、浮力)全面
中考物理浮力类问题综合题附答案

一、初中物理浮力类问题1.如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M 的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中的两个滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N ,连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N 。
圆柱体M 高为3m ,底面积为0.02m 2,密度为34.510⨯kg/m 3。
在绳端拉力F 作用下,圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ,在这个过程中,拉力F 的功率为160W ,滑轮组的机械效率为η,钢架对定滑轮的拉力为T 。
在圆柱体M 被缓慢拉出水的过程中,圆柱体M 的下表面受到水的压强为p 。
不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力,g 取10N/kg 。
下列选项中正确的是A .压强p 的最小值为15000PaB .拉力T 的大小为2700NC .拉力F 的大小为640ND .滑轮组的机械效率为90% 【答案】A 【解析】 【分析】(1) 对动滑轮和物体做整体受力分析,对定滑轮做受力分析,根据=F gV ρ浮液排,求得M 所受的浮力,再根据重力和浮力之比可求得M 的重力,从而可求得拉力F 大小; (2) 因M 有三段绳子承担,根据平衡条件M 3F F G G +=+浮轮,可求得拉力T 的大小; (3) 根据M M M M ()==+()W W G F h G F W W W G F G h G F G η--==-+-+有有浮浮浮浮总有额动动可求得滑轮组的机械效率;(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N 和连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N ,可知圆柱体M 的下表面受到水的压力,再利用Fp S=可求得压强p 的最小值。
【详解】C .圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ,注意物体上升了12m ,可计算重物上升的速度12m 1m/s 360s 15s v t ===⨯物 动滑轮一共绕了3段绳子,因此绳自由端移动速度为1=3=3m/s 0.2m/s 15v v ⨯=绳物 拉力F 的功率为160W ,根据P Fv =得出拉力160W 800N 0.2m/sP F v === 故C 项错误。
物理杠杆和滑轮及压强与浮力、功和简单机械复习测试题

压强与浮力、功和简单机械复习题一、填空题1.如图1-1所示,标出了轮半径和轴半径,物体的质量都相同,则最大拉力是________。
图1-1 图1-32.撑竿跳高运动员从起跑到最后落在海绵垫子上,能量发生了多次转化。
起跑过程中运动员获得________能,撑竿点地并发生弯曲,此时运动员的能转化为撑竿的________能,撑竿恢复形状将运动员顶起,撑竿的________能转化为________能,运动员从最高处落向垫子的过程中,________能转化为________能。
3、两台机器的功率之比是3:1,他们做同样的功需要时间之比是,若在相同的时间内,它们完成的功之比是。
4.如图1-3所示,若拉力F=900 N,物体A重1 500 N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。
当绳子自由端移动3 m,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,物体A与地面间摩擦力是_________N,物体A 移动_________m 。
5.轮船满载时,船和货物总重105 N,则船在海洋航行所受浮力是_____ N,轮船的排水量是_____.同一艘轮船从河里驶进海洋,受到的重力大小_____,受到的浮力__ ___,排开水的体积_____(填“不变”“变大”或“变小”),轮船要_____些.(填“沉下”或“浮起”)6.有一个木块,把它放在盛满水的溢水杯中时,从杯中溢出10克水,若把它放在盛满酒精的溢水杯中,会从杯中溢出__________克酒精(酒精密度是0.8×103千克/米3,水的密度是1.0×103千克/米3,木块的密度是0.5×103千克/米3)7.如图1-5所示某同学利用图中的装置探究“水的内部压强的大小”的特点,得出的结论是:“影响水内部压强大小的因素有两个,一个是水深度(即图中h值),另一个是离水底的距离(即图中d值),h越大压强越大,d越大则压强越小”。
(1)本探究活动是通过观察的变化而知道压强大小变化的。
初中物理-力学综合题(含杠杆、滑轮组、压强、浮力)全面教学文案

力学综合题【1】(08崇文一模)如图25所示是起重机的结构示意图。
用它把质量为2×103kg ,底面积为1m 2的货箱G 匀速提起。
(取g =10N/kg )问:(1)当货箱静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?(2)若把货箱匀速吊起3m ,起重机对货箱做了多少功? (3)吊起货箱时,为使起重机不倾倒,在它右边加挂质量为多大的铁块? 已知:OA =10m ,OB =5m 。
(设起重机所受重力的作用线恰好通过O 点。
)【2】(08西城一模)磅秤上有一个重1500N 的木箱,小明站在地上,想用如图29(甲)所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为40kg 。
于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29(乙)所示,再去提这个木箱。
当木箱匀速上升时,小明对地板的压力为100N ,不计轴摩擦和绳重,取g =10N/kg 。
求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。
【3】(08昌平一模)如图30所示,一正方体合金块M 的边长为20cm ,把它挂在以O 为支点的轻质杠杆的A 点处,一个重为640N 的人在杠杆的B 点通过定滑轮用力F 1使杠杆在水平位置平衡,此时M 对水平地面的压强为 1.1×104Pa ,人对水平地面的压强为1.45×104Pa ;若把M 浸没于水中(M 与容器底不接触),人用力F 2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面的压强为1.15×104 Pa ;已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6×104 Pa .(g 取10N/kg )求: (1)力F 1的大小; (2)合金块M 的密度; (3)当 M 浸没于水中时,若剪断细绳,合金块M 沉于容 器底,则M 对容器底的压强为多大.图30 MO A B【4】(08朝阳一模)图23是简易电动门式起重机的结构示意图。
MN 为质量可以不计、长4m 的横梁,行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。
中考物理专题题库∶浮力类问题的综合题

F=G﹣F浮水=4N﹣1N=3N
故D错误;
A.在实验丙中,弹簧测力计的示数:F丙拉=2.8N,在乙中物体A受到的拉力:F=3N,
弹簧测力计的示数比乙中小3N﹣2.8N=0.2N,故A错误;
C.由甲、丙中可知:
F浮盐水=G﹣F丙拉=4N﹣2.8N=1.2N,
根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力
故正确,不符合题意;
B.由图乙可知,空气中弹簧测力计的示数等于物体重力为10N,浸没后弹簧测力计的示数为6N,由称重法可知金属块浸没后受到的浮力为
10N-6N=4N
故正确,不符合题意;
C.物块浸没后,水的深度增加量
物块浸没在水中时物体排开水的体积
物块的质量
物块的密度
故正确,不符合题意;
D.由于力的作用是相互的,液体给物块4N的浮力,则物块给装置4N的压力,容器中水的重力为
A.橡皮泥漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小
B.橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大
C.橡皮泥沉底时受到的浮力等于它的重力
D.橡皮泥沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体的重力在水中漂浮和沉底时都不会改变,所以A错误;
BC.漂浮时浮力等于橡皮泥的重力,沉底时浮力小于橡皮泥的重力,所以漂浮时的浮力大于沉底时的浮力,故B正确,C错误;
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
木块A静止时,受到重力G,浮力 以及绳子的拉力 ,因为拉力方向为竖直向下,所以三者之间的关系为
带入数值得
=5N+3N=8N
由 = g ,可以得出
当绳子断了之后,由于 >G,所以物体将上浮,部分露出水面之后 变小,直至 =G=5N时,漂浮在水面上,此时由 = g ,可以得出
杠杆滑轮浮力综合计算题.docx

杠杆、滑轮、浮力综合计算题1、图 1 是一种新型吊运设备的简化模型示意图,图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。
工人师傅用该吊运设备匀速打捞落入水中的圆柱形物体A。
物体 A 的底2轮组绳子自由端的拉力F1为 2400N, , 当物体 A 露出水面4m时,绳子用竖直向上T2的力拉物体A, ,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F2,机械效率为82%。
拉力 F2的功率为600w, 已知 TI:T2=39:41。
不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦。
求:(1)此滑轮组匀速上升的速度V;( 2)此滑轮组最高的机械效率。
7、建筑工地上,工人用如图7 的装置将重为500N 的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉300N,时间为20s.不计摩擦和绳重,求:(1)工人做的有用功;(2)工人做功的功率;(3)程中该装置的机械效率;(4)如果用这个滑轮组匀速提起400N 的重物,需要用多大的拉力?2、如图 2 用滑轮组拉动重500N 的物体在水平支持面上以2m/s 的速度做匀速直线运动,且物体所受摩擦力是物重的0.2 倍,问:( 1)若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦,则拉力 F 是多大?( 2)若滑轮组的机械效率是90%,则 F 的大小是多大?(保留一位小数)( 3)可见,使用滑轮组时可以省力不能省功,在物理学中这一原理称为。
8、某人用图8 所示的滑轮组匀速提升500N的重物所用的拉力 F 为 200N,绳子自由端被拉了在此过程中,求:( 1)拉力做的功( 2)滑轮组的机械效率(3)滑轮组中动滑轮的重(4)3、一名工人用如图 3 的滑轮组提起450N的重物,绳自由端的拉力 F 为 200N,重物在5s 内匀速升 800N的重物时,滑轮组的机械效率又是多少?(不计绳重和摩擦)上升了 1m,不计绳子与滑轮间摩擦,则(1) 滑轮组所做的有用功是多少?(2) 拉力做功的大小?拉力的功率是多少? (3) 动滑轮的重。
初中物理杠杆滑轮压强浮力例题精选

另一端E可以在弧线形导轨上自由滑动,当
绳的E端从导轨的一端N点向另一端M点滑动
的过程中,杠杆始终水平,绳AE对杠杆拉
力的变化情况是 B (
)
A、先变大后变小 C、一直变小
B、先变小后变大 D、一直变大
E
M
N
O
A
B
• 2.杠杆偏转问题
已知AO>BO,Fl,F2的大小及方向都不变, 如将它们的作用点同时向支点O移动相同的 距离,则杠杆将 [ ] A.B端下沉 B.A端下沉 C.仍平衡 D.无法判断
()
A.大小不变
B.由大变小
L2
C.先变大后变小 O
D.先变小后变大
L2’
G
G
【例2】如图所示杠杆,在A端施一个始终与杠 杆垂直的力F,当杠杆由如图实线位置匀速 转动到虚线位置时,F大小的变化情况是(
)
A.大小不变
B.由小变大
C.先变大后变小 O
D.先变小后变大
L2’ G
G
【例3】如图所示杠杆,在A端施一个始终与杠 杆垂直的力F,当杠杆由如图实线位置匀速 转动到虚线位置时,F大小的变化情况是(
1、使用下面的滑轮组,用拉力F匀速拉动重物水 平移动的距离为L,有用功是多少?机械效率等 于什么?
本题使用滑轮组的任务目的是拉动G水平移动L, 所以机械克服G和地面的摩擦力做功是有用功。
W有用 f L
使用滑轮组拉动G,必须施加动力F
f L
W总 F S F nL FnL
极限思想 数学比较
• 在上题中,如果保持两个力的力臂不变, 两个力F1,F2同时减少相同的力,则杠杆 将[ ]
• A.B端下沉 • B.A端下沉 • C.仍然平衡 • D.无法判断
11 杠杆、浮力、压强、滑轮的综合计算题

杠杆、浮力、压强、滑轮的综合计算题1、P95-17 将一长方体甲竖直放在密度为ρ的某液体中时处于漂浮状态,且有15的体积露出页液面。
另有一轻质杠杆AOB(O为支点),且OA=2OB,现用细线将长方体甲悬挂在杠杆的A端(如图所示),再用另一细线的一段系在杠杆的B端,另一端绕过一轻质滑轮悬挂在天花板上,轻质动滑轮下悬挂一个与甲完全相同的长方体乙并放在水平地面上。
当轻质杠杆A. B两端细线均被拉直且杠杆水平平衡时,长方体甲有14的体积露出页面,已知长方体甲所在容器的内底面受到的液体压强为1000Pa(杠杆质量、动滑轮质量、细线质量及一切摩擦均不计).求:(1)长方体的密度与液体的密度之比;(2)长方体乙对地面的压强为多少?2、P 5-5 如图所示,两个体积、质量均不同的物块A. B分别浮在U型水槽的左、右臂的水面上,m A>m B.将水槽支于O 点,水槽恰好平衡。
若将物块A. B交换位置,则水槽___(选填:左端向下倾斜;仍保持平衡;右端向下倾斜);若将物块B 从水槽右臂取出,叠放到物块A上。
则水槽___(选填:左端向下倾斜;仍保持平衡;右端向下倾斜).3、P24-18某人重70千克,用如图18所示的滑轮组打捞水中的石材,当他用120N的力拉绳子时,未能拉起石材,拉力持续增大,最终物体始终以0.2m/s的速度被拉起,已知动滑轮质量为5千克,石材未出水面时,滑轮组的机械效率为η1石材完全出水面后的机械率为η2,在打捞的过程中,地面对人的最大支持力与最小支持力之比是29:21,ρ水=1.0×103Kg/m3ρ石=2.5×103Kg/m3g取10N/Kg,不计滑轮组内部的摩擦和绳重。
求:(1)当人以120N的力拉绳子时,池底对石材的支持力变化了多少?(2)求:η1:η2(3)当石材完全离开水面后,拉力做功的功率是多少?4、P32 -17 如图所示,长70cm的光滑轻质木板AB可绕支点转动,在离支点右边20cm的B端上方连接动滑轮,作用在绳自由端的拉力F1为4.5N;下方挂一密度为ρ,高20cm的长方形物体M,当物体M浸入水中10cm深处静止时,从装满水的溢水杯中溢出50g的水,此时杠杆水平平衡。
初中物理-力学综合题(含杠杆、滑轮组、压强、浮力)全面

力教概括题之阳早格格创做【1】(08崇文一模)如图25所示是起重机的结构示企图.用它把品量为2×103kg,底里积为1m2的货箱G匀速提起.(与g=10N/kg)问:(1)当货箱停止于火仄大天时,它对于大天的压强是几?(2)若把货箱匀速吊起3m,起重机对于货箱干了几功?(3)吊起货箱时,为使起重机不倾倒,正在它左边加挂品量为多大的铁块?已知:OA=10m,OB=5m.(设起重机所受重力的效用线恰佳通过O面.)【2】(08西乡一模)磅秤上有一个重1500N的木箱,小明站正在天上,念用如图29(甲)所示的滑轮组把那个木箱提高到楼上,但是他竭尽鼎力也不提起,此时磅秤的示数为40kg.于是他改变滑轮组的绕绳要领如图29(乙)所示,再来提那个木箱.当木箱匀速降高时,小明对于天板的压力为100N,不计轴摩揩战绳重,与g=10N/kg.供小明的体重战提高木箱时滑轮组的板滞效用.【3】(08昌仄一模)如图30所示,一正圆体合金块M的边少为20cm,O A B把它挂正在以O为收面的沉量杠M杆的A 面处,一个重为640N 的人正在杠杆的B 面通过定滑轮用力F 1使杠杆正在火仄位子仄稳,此时M 对于火仄大天的压强为 1.1×104Pa ,人对于火仄大天的压强为1.45×104Pa ;若把M 浸出于火中(M 与容器底不交触),人用力F 2仍使杠杆正在火仄位子仄稳,此时人对于大天的压强为1.15×104 Pa ;已知人单独站正在火仄大天上,对于大天的压强为1.6×104 Pa .(g 与10N/kg )供:(1)力F 1的大小;(2)合金块M 的稀度;(3)当 M 浸出于火中时,若剪断细绳,合金块M 重于容 器底,则M 对于容器底的压强为多大.【4】 (08背阳一模)图23是浅易电动门式起重机的结构示企图.MN 为品量不妨不计、少4m 的横梁,止走拆置不妨把提起的重物正在横梁上安排移动.提高电效果通过钢丝绳战滑轮组提起重物,滑轮组的结构如图.当提起的重物品量是,钢丝绳重战轮、轴间摩揩不计时,滑轮组的板滞效用是80%.当以的速度匀速横曲进与提起重物时,滑轮组的板滞效用是多 少?电效果推动钢丝绳的功率是几?若止走拆置战提高电效果的总重是2.75×103N ,提起重物品量为2t ,止走拆置使提起的重物沿横梁从中面A 移到B图23面,以M 面为轴,N 面进与的收援力减少了6×103N ,MB的距离是几?(g 与10N/kg )【5】 (08海淀一模)图25是液压汽车起重机从火中挨捞重物的示企图.A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E 是柱塞.效用正在动滑轮上同三股钢丝绳,卷扬机转化使钢丝绳戴动动滑轮降高提与重物,被挨捞的重物体积V =3.若正在原次挨捞前起重机对于大天的压强p 1=2.0×107Pa ,当物体正在火中匀速降高时起重机对于大天的压强p 2=2.375×107Pa ,物体实足出火后起重机对于大天的压强p 3=2.5×107Pa.假设起重时柱塞沿横曲目标,物体出火前、后柱塞对于吊臂的收撑力分别为N 1战N 2,N 1与N 2之比为19:24.重物出火后降高的速度v =.吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩揩不计.(g 与10N/kg )供:(1)被挨捞物体的重力;(2)被挨捞的物体浸出正在火中降高时,滑轮组AB的板滞效用;(3)重物出火后,卷扬机牵引力的功率.【6】 (08宣武一模)某桥梁动工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速挨捞重正在火中的工件.已 AB DC E O F 图知工件的品量为100kg 工人的品量为70kg.工件挨捞出火里前与工件实足被挨捞出火后工人对于大天的压力之比为15:2,工件正在火中时,滑轮组的板滞效用为60% .若不计摩揩、绳重及火的阻力,g 与10N/kg .供:(1)工件浸出正在火中时所受的浮力F浮 ;(2)工件实足挨捞出火里后,滑轮组的板滞效用η2 ;(3)工件实足挨捞出火里后,以的速度被匀速提高,工人推绳的功 率P 2.【7】 (08石景山二模)如图24所示,是使用汽车从湖火中挨捞重物的示企图.汽车通过定滑轮牵引火下一个圆柱形重物,正在所有挨捞历程中,汽车以恒定的速度v =0.2 m/s 背左疏通.图乙是此历程中汽车推动重物的推力F 随时间t 变更的图像.设t = 0时汽车启初提高重物,忽略火的阻力、绳重战滑轮的摩揩,g 与10N /kg.供:(1)重物暴露火里前,汽车推重物的功率;(2)圆柱形重物的稀度;(3)火对于湖底的压强(所有历程中,湖火深度稳定).1 <问案> (1)F p S==34221010/2101kg N kg Pa m ⨯⨯=⨯ (2)W=FS=2×103kg×10N/kg×3m=6×104J(3) G×AO = G 0×OB2×103kg×g×10m = m 0g×5mm 0 =4×103kg2 <问案> F 推=G 人木箱战动滑轮受力图24 乙N F /s/t 4000350050600A B C D 甲G 箱+G 轮=2F 推+F 收=2G 人+F 收=2G 人+mg改变绕绳办法后,F 推+F 收=G 人,木箱战动滑轮受力G 箱+G 轮=3F 推=3(G 人-F 收) 所以2G 人+mg =3(G 人-F 收) F 收=F 压=100N G 人=3F 收+mg =3×100N +40kg×10N/kg =700N F 推=G 人-F 收=700N -100N =600N板滞效用=总有用W W =s F hG 拉箱'=拉箱F G '3=600N 31500N ⨯=83.3% 3 <问案> (1)G pS =人人 246400.041.610G N S m p Pa ===⨯人人,11G F p S -=人 F 1=G 人—p 1S =640N —1.45×1042=60N ,22G F p S -=人F 2=G 人—p 2S =640N —1.15×1042=180N(2)杠杆正在火仄位子仄稳时,有:OA(G M —F M )=OBF 1 ①OA(G M —F 浮)=OBF 2 ②由①②可得,3121==--F F F G F G M MM 浮 ③ F M =F 压=P M S M =1.1×104Pa×(0.2m)2=440NF 浮=ρ火gV M =1×103kg/m 3×10N/kg×(0.2m)3=80N将F M =440N 、F浮=80N 代进③式,解得:G M =620N(3)当M 浸出于火中时,剪断细绳,合金块M 重于容器底,4 <问案>提起重物品量分别为战2t,重物重分别为G=mg=0.5t×10N/kg =5×103N,G/=m/g=2t×10N/kg =20×103N由滑轮组板滞效用η=W有用/W总=G物/(G物+G动),代进数据:80% =5×103N/(5×103N+G动),解出G动=1.25×103Nη/=G物//(G物/+G动)=20×103N/(20×103N+1.25×103N)≈94%钢丝绳推力F=(G物/+G动)/3 =(20×103N+1.25×103N)/3≈7.1×103N匀速推动时,电效果推动钢丝绳的功率P =Fv=7.1×103N×3×0.2m/s=4.26×103W〔或者P=(G物/+G动)v物=(20×103N+1.25×103N)×0.2m/s=4.25×103W〕把横梁MN瞅成杠杆,以M面为轴,重物正在A面战B面时,根据杠杆仄稳条件:(G物+G止+G动)·MA =F A·MN(G物+G止+G动)·MB =F B·MN二式相减得:(G物+G止+G动)·(MA-MB)=(F A-F B)·MN当F A-F B=6×103N>0,代进数据:(20×103N+1.25×103N+2.75×103N)(2m-MB)=6×103N×4m解出: MB =1m当F A -F B =-6×103N <0,代进数据:(20×103N +1.25×103N +2.75×103N )(2m -MB )=-6×103N×4m解出:MB /=3m5 <问案> (1)设起重机重为G ,被挨捞物体重力为G 物;挨捞物体前,G =p 0S正在火中匀速提高物体时:F 推=G 物-F 浮起重机对于大天的压力:G +F 推=p 1SF 浮=ρ火gV 排=0.5×104N物体出火后:G +G 物=p 2S ,F 推=(p 1- p 0)S ;G 物=(p 2-p 0)S可得物体重力为 G 物=2.0×104N.(2)设钢丝绳上的力正在出火前后分别为F 1、F 2,柱塞对于吊臂力的力臂为L 1,钢丝绳对于吊臂力的力臂为L 2.根据杠杆仄稳条件可知:N 1L 1=3F 1L 2 ; N 2L 1=3F 2L 2,21F F =21N N ,F 1= 31(G 物-F 浮+ G 动)F 2= 31(G 物+ G 动),21F F = 动物动浮物G G G F G ++- =1924将数据代进得: G 动=0.4×104N物体浸出正在火中降高时,滑轮组AB 的板滞效用:(3)出火后钢丝绳上的力:F 2= (G 物+G 动)/3=0.8×104N物体降高的速度v ,钢丝绳的速度v'=3v=3P=F2 v'=0.8×104N ×1.35m/ s =1.08×104W.6 <问案>(1)以人为钻研对于象,举止受力分解如图(3)甲、乙所示:∵G人=F′1+N1 ∴N1=G人-F′1G人=F′2+N2 N2=G人-F′2工人受到大天的收援力与工人对于大天的压力大小相等;绳对于人的推力与人对于绳的推力大小相等.∴N′1/N′2=N1/N2=(G人-F′1)/(G人-F′2)=15/2又∵η1=W有/W总=(G物-F浮)h /F1S = (G物-F浮)/2F1=60%F1=(G物+G动-F浮)/2F2=(G物+G动)/2图将③、④式代进①、②式,而且将G人=m人g=70kg×10N/kg =700N,G物=m物g=100kg×10N/kg =1000N代进,解得:G动=320N由②③式得:60%=(G物-F浮) / (G物+G动-F浮)=(1000N-F浮) / (1000N+320N-F浮)∴解得F浮=520N则:F1=400N ;F2=660N.(2)∵η2 =W′有/ W总=G物/ 2F2=G物/ (G物+G 动)=1000N/(1000N+320N) =76 %(3)∵P2=F2 · v2=F2 × 2 v物7 <问案>(1)根据题意及图像乙,重物重力G=4000N,重物暴露火里前,汽车的推力F=3500N(2)40003500N500N=-=-=F G F N浮河火的深度为:。
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力学综合题【1】(08崇文一模)如图25所示是起重机的结构示意图。
用它把质量为2×103kg,底面积为1m2的货箱G匀速提起。
(取g=10N/kg)问:(1)当货箱静止于水平地面时,它对地面的压强是多少(2)若把货箱匀速吊起3m,起重机对货箱做了多少功(3)吊起货箱时,为使起重机不倾倒,在它右边加挂质量为多大的铁块已知:OA=10m,OB=5m。
(设起重机所受重力的作用线恰好通过O点。
)<【2】(08西城一模)磅秤上有一个重1500N的木箱,小明站在地上,想用如图29(甲)所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为40kg。
于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29(乙)所示,再去提这个木箱。
当木箱匀速上升时,小明对地板的压力为100N,不计轴摩擦和绳重,取g=10N/kg。
求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。
|【3】(08昌平一模)如图30所示,一正方体合金块M的边长为20cm,把它挂在以O为支点的轻质杠杆的A点处,一个重为640N的人在杠杆的B点通过定滑轮用力F1使杠杆在水平位置平衡,此时M对水平地面的压强为×104Pa,人对水平地面的压强为×104Pa;若把M浸没于水中(M与容器底不接触),人用力F2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面的压强为×104Pa;已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为×104Pa.(g取10N/kg)求:(1)力F1的大小;<MO A B(2)合金块M的密度;(3)当M浸没于水中时,若剪断细绳,合金块M沉于容器底,则M对容器底的压强为多大.¥】【4】(08朝阳一模)图23是简易电动门式起重机的结构示意图。
MN为质量可以不计、长4m的横梁,行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。
提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物,滑轮组的结构如图。
当提起的重物质量是,钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时,滑轮组的机械效率是80%。
当以s的速度匀速竖直向上提起重物时,滑轮组的机械效率是多少电动机拉动钢丝绳的功率是多少若行走装置和提升电动机的总重是×103N,提起重物质量为2t,行走装置使提起的重物沿横梁从中点A移到B点,以M点为轴,N点向上的支持力增加了6×103N,MB的距离是多少(g取10N/kg)…【5】(08海淀一模)图25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。
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,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物,被打捞的重物体积V=。
若在本次打捞前起重机对地面的压强p1=×107Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2=×107Pa,物体完全出水后起重机对地面的压强p3=×107Pa。
假设起重时柱&塞沿竖直方向,物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2,N1与N2之比为19:24。
重物出水后上升的速度v=s。
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)被打捞物体的重力;(2)被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB的机械效率;(3)重物出水后,卷扬机牵引力的功率。
!【6】(08宣武一模)某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。
已知工件的质量为100kg工人的质量为70kg。
工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15:2,工件在水中时,滑轮组的机械效率为60% 。
若不计摩擦、绳重及水的阻力,g取10N/kg 。
求:(1)工件浸没在水中时所受的浮力F浮;@(2)工件完全打捞出水面后,滑轮组的机械效率η2;(3)工件完全打捞出水面后,以s的速度被匀速提升,工人拉绳的功率P2。
#【7】(08石景山二模)如图24所示,是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图。
汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v= m/s向右运动。
图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随时间t变化的图像。
设t = 0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦,g取10N/kg。
求:(1)重物露出水面前,汽车拉重物的功率;(2)圆柱形重物的密度;%(3)水对湖底的压强(整个过程中,湖水深度不变)。
图24乙NF/s/t400035005060A BC D1 <答案> (1)F p S==34221010/2101kg N kgPa m ⨯⨯=⨯ ,(2)W=FS=2×103kg×10N/kg×3m=6×104J(3) G×AO = G 0×OB2×103kg×g×10m = m 0g×5mm 0 = 4×103kg2 <答案> F 拉=G 人木箱和动滑轮受力G 箱+G 轮=2F 拉+F 支=2G 人+F 支=2G 人+mg 改变绕绳方式后, F 拉+F 支=G 人,木箱和动滑轮受力G 箱+G 轮=3F 拉=3(G 人-F 支)&所以2G 人+mg =3(G 人-F 支) F 支=F 压=100N G 人=3F 支+mg =3×100N +40kg×10N/kg =700N F 拉=G 人-F 支=700N -100N =600N 机械效率=总有用W W =s F h G 拉箱'=拉箱F G '3=600N31500N ⨯=% 3 <答案> (1)G p S=人人246400.041.610G N S m p Pa ===⨯人人,11G F p S-=人 F 1=G 人—p 1S =640N —×104Pa×=60N ,22G F p S-=人F 2=G 人—p 2S =640N —×104Pa×=180N&(2)杠杆在水平位置平衡时,有: OA(G M —F M )=OBF 1 ①OA(G M —F 浮)=OBF 2 ②由①②可得,3121==--F F F G F G M M M 浮 ③F M =F 压=P M S M =×104Pa×2=440NF 浮=ρ水gV M =1×103kg/m 3×10N/kg×3=80N将F M =440N 、F 浮=80N 代入③式,解得: G M =620N336207.7510/10/(0.2)M M M G Nρkg m gV N kg m ===⨯⨯ ((3)当M 浸没于水中时,剪断细绳,合金块M 沉于容器底,/4262080 1.3510(0.2)M M MG F N Np Pa S m --===⨯浮4 <答案> 提起重物质量分别为和2t ,重物重分别为G =mg =×10N/kg =5×103N ,G /=m /g =2t×10N/kg =20×103N 由滑轮组机械效率η=W 有用/W 总=G 物/(G 物+G 动),代入数据: 80% =5×103N/(5×103N +G 动),解出G 动=×103Nη/=G 物//(G 物/+G 动)=20×103N/(20×103N +×103N ) /≈94%钢丝绳拉力F =(G 物/+G 动)/3 =(20×103N +×103N )/3≈×103N 匀速拉动时,电动机拉动钢丝绳的功率 P =Fv =×103N×3×s=×103W〔或P =(G 物/+G 动)v 物=(20×103N +×103N )×s=×103W 〕把横梁MN 看成杠杆,以M 点为轴,重物在A 点和B 点时,根据杠杆平衡条件: (G 物+G 行+G 动)·MA =F A ·MN (G 物+G 行+G 动)·MB =F B ·MN ^两式相减得:(G 物+G 行+G 动)·(MA -MB ) =(F A -F B )·MN 当F A -F B =6×103N >0,代入数据: (20×103N +×103N +×103N )(2m -MB )=6×103N×4m 解出: MB =1m当F A -F B =-6×103N <0,代入数据: (20×103N +×103N +×103N )(2m -MB )=-6×103N×4m 解出:MB /=3m-5 <答案> (1)设起重机重为G ,被打捞物体重力为G 物;打捞物体前,G =p 0S在水中匀速提升物体时:F 拉=G 物-F 浮 起重机对地面的压力:G +F 拉=p 1S F 浮=ρ水gV 排=×104N物体出水后:G +G 物=p 2S ,F 拉=(p 1- p 0)S ;G 物=(p 2- p 0)S102034G F F p p G G p p --====-物浮拉物物可得物体重力为 G 物=×104N 。
[(2)设钢丝绳上的力在出水前后分别为F 1、F 2,柱塞对吊臂力的力臂为L 1,钢丝绳对吊臂力的力臂为L 2。
根据杠杆平衡条件可知:N 1L 1=3F 1L 2 ; N 2L 1=3F 2L 2,21F F =21N N ,F 1= 31(G 物-F 浮+ G 动)F 2=31(G 物+ G 动),21F F = 动物动浮物G G G F G ++- =1924将数据代入得: G 动=×104N物体浸没在水中上升时,滑轮组AB 的机械效率:()4400444210N-0.510N78.9210N-0.510N 0.410NW G F hG F ηW G F G GF G h--===-+-+⨯⨯==⨯⨯+⨯浮浮有物物浮动总物浮动物()(3)出水后钢丝绳上的力:F 2= (G 物+G 动)/3=×104N物体上升的速度v ,钢丝绳的速度 @v '=3v =⨯ s = sP =F 2 v '=×104N × s =×104W 。
6 <答案> (1)以人为研究对象,进行受力分析如图(3)甲、乙所示:∵G 人=F′1+N 1 ∴N 1=G 人-F′1 G 人=F′2+N 2 N 2=G 人-F′2工人受到地面的支持力与工人对地面的压力大小相等;绳对人的拉力与人对 绳的拉力大小相等。