中考物理力学综合计算题 7页

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0.1m/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)‎ 图24‎ 求:(1)动滑轮重和力F1的大小;‎ ‎ (2)机械效率η1;‎ ‎ (3) 功率P2。‎ ‎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FD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p1；当他用力F1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p2。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F2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=m，O点到栏杆下边缘的距离OE=0.5m，p1∶p2=2∶1，栏杆与配重的总重G杆=240N。（计算和结果可带根号）‎ O 图22‎ B A 支架C 支架D P E 求：（1）FD ‎（2）G人 ‎（3）F2的最小值，此时F2的方向。‎ ‎3.小文的体重为600 N，当他使用如图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400。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GA︰GB=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。‎ ‎4．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：‎ A B D C E F 图22‎ ‎（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。‎ ‎……（1分）‎ ‎5．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N1；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。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：‎ 图25‎ ‎（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。‎ ‎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1×10-4m3，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。进水管的横截面积为4cm2，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？‎ 图18‎ ‎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0.2m/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石=2.5×103kg/m3，取g=10N/kg，求：‎ 图23‎ ‎（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.如图所示，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F2，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。‎ ‎9.如图所示，AB是一杠杆，可绕支点O在竖直平面内转动，AO：OB=2：3，OD：DB=1：1，滑轮重为100N。当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长为0.2m的正方体M对水平地面的压强为7500pa；当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M对水平地面的压强为15000pa。（不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向）‎ 求：（1）正方体M的受到的重力；（2）拉力F的大小 D A B O M F A 图20‎ ‎10.体重为510N的人，站在水平地面上对地面的压强为p1，如图20所示，用滑轮组拉物体A沿水平方向做匀速运动，此时人对地面的压强为p2,压强变化了2750pa。已知人一只脚的面积是200cm2，滑轮组的机械效率为80%。（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。‎ 求：（1）绳对人的拉力；‎ ‎（2）物体A与地面的摩擦力；‎ ‎（3）若在物体A上再放一个物体B,滑动摩擦力增大了30N,此时该装置的机械效率是多少？（7分）‎ 图24‎ ‎11.图24是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱以0.1m/s的速度匀速打捞出水面，已知该货箱体积为50m3，质量是200t。（g取10N/kg，忽略钢缆绳重及其与滑轮间的摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响。）‎ ‎(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少?‎ ‎(2)货箱完全出水后，又被匀速吊起1 m，已知此时钢缆绳拉力F为6.25×105 N，起吊装置的滑轮组机械效率是多少?‎ ‎(3)货箱未露出水面时,钢缆绳拉力的功率为多少?‎ ‎12.某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件A。已知工件的质量为100kg，工人的质量为70kg。工件A打捞出水面之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：‎ A ‎（1）工件A浸没在水中时所受的浮力；‎ ‎（2）工件A完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率； ‎ ‎（3）工件A完全打捞出水面后，以0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功率。‎ 图23‎ ‎13.在图23所示装置中，甲物重G甲＝10N，乙物重G乙是动滑轮重G轮的8倍。物体乙跟地面的接触面积为1.5×10－2m2。轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝2∶1。不计轴摩擦，装置如图所示处于平衡状态时，乙对水平地面的压强P＝2×103Pa。求：此时动滑轮对物体乙的拉力F拉；若在物体甲下面再加挂物体丙，恰使物体乙对地面的压强为零。求：丙的物重G丙。‎ O 图25‎ B A C D H H E ‎14.如图25所示，是一个上肢力量健身器示意图。配重A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T1、T2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FA1、FA2，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FA2与FA1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T3时，配重A匀速上升2cm，此时滑轮组的机械效率η 。‎ ‎15.如图所示，是利用器械提升重物的示意图。当某人自由站在水平地面上时，他对地面的压强P0=2×104Pa；当滑轮下未挂重物时，他用力匀速举起杠杆的A端，使杠杆在水平位置平衡时，他对地面的压强P1=2.375×104Pa；当滑轮下加挂重物G后，他用力匀速举起杠杆的A端，使杠杆在水平位置平衡时，他对地面的压强P2=5.75×104Pa。假设这个人用的力和绳端B用的力始终沿竖直方向，加挂重物前后他对杠杆A端施加的举力分别为F1、F2，已知F2=1500N。（杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计，g取10N/kg）‎ 求：（1）F1与F2之比；‎ ‎（2）人的质量m人；‎ ‎（3）当重物G被匀速提升过程中，滑轮组的机械效率η；‎ ‎（4）已知重物G的密度与水的密度比为9：1，将重物完全浸没在水中匀速上升时的速度为0.1m/s，若此时已知动滑轮重为100N，那么绳端B的拉力F¢做功的功率P¢为多大？‎