计算题【简单机械和功】概论

计算题1．某型号汽车发动机的额定功率为6×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。

在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：(l）发动机所提供的牵引力大小；(2）行驶速度的大小；(3)行驶5min牵引力所做的功。

2．如图10所示，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动1 00m，为保护该物品，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用了F=400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。

(提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比)(1)在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是多少?(2)计算拉力F做的总功是多少焦耳?(3)在拉力F做功的过程中，机械效率是多少?3．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1.6m。

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m E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。

滑轮组Y提升物体A的过程中，行走装置受到的水平拉力始终为零，杠杆DB在水平位置保持平衡。

已知物体A的质量m A为50kg，体积V为20dm3，N1与N2之比为3：2,η1与η2之比为9：10 物体A被打捞出水面后，停留在一定高度，电动机Q开始拉动行走装置。

在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中，拉力T所做的功随时间变化的图像如图21乙所示，行走装置受到的水平拉力为F。

细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，g取10N/kg。

求：(1)OC的长度;(2)拉力F。

4．2010年5月18日国际博物馆日，广东南澳海域的“南澳I号”水下考古发掘现场，成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月“开幕地点，如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片，问：1.用声呐探测到沉船的回声时间是0。

04s,沉船在水下的深度为多少？（声音在海水中的传播速度1450m/s）2.海水对沉船的压强为多少？（不计沉船的高，海水的密度约为）3.己知动滑轮及附属部件的总重为3000N，将一重为4000N的货箱匀速打捞水面时，每根钢绳的拉力F为多大？4.若每只货箱重力相同且不可分割，钢绳的最大拉力为5000N，则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中，该滑轮组的机械效率最大可达多少？（不计摩擦和钢绳重）5．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=30º．拉力F的大小是多少?6．某建筑工地用升降机提升实心砖的示意图如图9所示。

升降机货箱的重力是300N，g取10N/kg。

不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。

试求：⑴已知砖的密度是2×103kg/m3，每块转的体积是1.5×10-3m3,则每块砖的重力是多少？⑵如果钢丝绳上允许施加的最大拉力是2100N，则该升降机一次最多能匀速提升多少块砖？（3）某次提升中，升降机在50 s内将货物匀速提升了10m，钢丝绳的拉力是2000N。

则钢丝绳的拉力的功率是多少？7．如图22所示装置，绳重及摩擦不计。

装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力，货物在1min内匀速上升了5m。

（1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。

8．随着人们生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小龙家最近也买了一辆轿车，如图所示，该车车身质量为1800kg，单独的车轮与地面的总接触面积为1.0×10-2m2，“五·一”期间，小龙一家从丽江自驾车到大理赶三月街，若车站以54km/h匀速行驶了3小时40min到达三月街。

求：（1）小龙家道大理三月街的路程；（2）若该车的发动机输出功率恒定为90 kw，轿车匀速行驶过程中的阻力；（3）小龙一家及随身物品的总重量为200kg，该车静止时对地面的压强。

9．2009年入夏以来，我省滇西地区出现了百年不遇的特大旱灾，某校为保障师生的生活用水，紧急调来一台功率为15kw的抽水机，把水抽到距水面10m高的蓄水池中，抽水机30分钟刚好将容积为18m3的蓄水池抽满，求：（1）抽水机对水做的功；（2）抽水机的效率；（3）同学们，水是生命之源，请你写出日常生活中的两项节水措施。

10．如图23所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m、重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g＝10N/kg）．（1）人的拉力的功率多大？（2）被吊起的重物质量多大？（3）按题意画出滑轮组的绕绳．11．建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。

姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N。

工人利用该装置每次提升一块重900N的建材，该工人拉绳子的速度是0.8m／s，在施工过程中：(1)该工人提升建材时的有用功率是多少?(2)该装置的机械效率是多少?(不计绳重和摩擦)12．如图所示，小明同学用动滑轮提升900N 的木箱，木箱以0．5m ／s 的速度匀速上升2m ，所用拉力F 的大小为500N(不计绳重和摩擦)． (1)拉力F 做功的功率是多少? (2)动滑轮的机械效率是多少?13．为了在中考的体育测试中取得好成绩，小雨同学每天都进行体育锻炼。

（1）他先沿着200m 长的跑道慢跑锻炼，从6：00到6：10共跑了12圈。

他的平均速度大约是多少？（2）慢跑结束后开始跳绳。

如果小雨的质量是60kg ，他每次起跳高度约是5cm ，那么他每跳一次需克服重力做功大约多少焦？（3）在中考的“1分钟跳绳”测试中，小雨同学跳了160次，而小明同学跳了100次。

试问：测试中，成绩好的同学做功一定多吗？说出你的理由。

14．如图14所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它能将放在罐笼A 中的建筑材料提升到高处。

已知被提升的建筑材料的质量为280kg ，拉力F 将它以0.5m/s 的速度匀速提升到10m 的高度，拉力F 的功率为2kW 。

不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重。

求：（1）拉力F 对所提升的建筑材料做的功是多少？ （2）罐笼A 的重力是多少？（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？15．工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s 内将240N 的物体匀速提升2m ，已知工人的拉力为100N 不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率； （2）滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提升300N 的重物，拉力应为多大？16．如图23所示，物重G 为2000N ，斜面长5m ，高3m ，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重物沿斜面以0.2m/s 的速度拉上来，求：（1）所需拉力F 是多少？ （2）机械的总功率是多少？AF图14图1417．用如图所示的滑轮组去拉物体A ，已知A 物质的密度是2 ×103kg ／m3，底面积是0．3m 3，重力为600N 。

物体A 在F=100N 的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了2m 。

(g 取10N ／kg)求： (1)物体A 对水平地面的压强是多少? (2)物体A 的体积是多大?(3)若该装置的机械效率为80％，物体A 在水平方向上受到的阻力是多少18．如图14所示，物体A 的质量m =12kg ，在拉力F 的作用下，物体A 以0.1m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N ，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。

求： （1）物体A 与水平面间摩擦力f 的大小； （2）拉力F 的大小；（3）物体A 运动10s 的过程中，拉力F 所做的功。

19．如图所示，工人用滑轮组提升重240N 的物体，所用的拉力为150N ，物体在5s 内匀速上升lm ．求： (1)有用功；(2)滑轮组的机械效率；(3)拉力的功率．20．如图所示，斜面长S=10m ，高h=4m ．用沿斜面方向的推力F ，将一个重 为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B ．运动过程中物体克服摩擦力 做了100J 的功．求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功； (2)斜面的机械效率； (3)推力F 的大小．21．某记者报道：他在植物园内，看到一位老人伸手抱起一根长约3m ，半径约0.2m 的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍，如图甲，该木头就是地球上最轻的木料——轻木，其密度为0.2g/cm 3．（g =10N/kg ） ⑴请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实．⑵若将该木头按图乙方式竖直放置于水平地面，求其对地面的压强；⑶若用图丙所示滑轮组匀速提升该木头至车上，所用拉力F为314N．求该滑轮组的机械效率．22某建筑工地上，工人用图15所示的动滑轮将重450N的物体匀速竖直提升了6m，若已知动滑轮此时的机械效率为90％。

请计算；(1)工人提升重物所做的有用功是多少?(2)工人提升重物所做的总功是多少?23体育活动中也包含很多物理知识。

下表是杨威同学的一次体育测试成绩请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算：(g取10N／kg)(1)杨威同学100m跑的平均速度是多大?(2)在图14中，杨威同学的重量是500N，A点为此时的重心，请你根据图中数据求出支持力F的大小；(3)杨威同学用4s把杠铃举起了2m，则他举起杠铃的功率是多少?24叉车将质量为200kg的货物在10s时间内匀速提高2m（g取10N/kg）.求：（1）货物的重力；（2）叉车对货物做功的功率.25随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图20甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦)．F(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?(2)小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．(3)求两种方案的机械效率之比?(4)综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些?说明理由．26一列质量为1×103t的火车，以180km／h的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是9×103N。