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中考物理力学综合计算题分享 配详细答案

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中考物理力学综合计算题分享 配详细答案

中考物理力学综合计算题分享(配详细答案)

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。

1.解:(1)第一次提升货物时,以人为研究对象 11F '-=人G N ①

绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,11F F ='

4

11动

G G F +=

' ② 1分 第二次提升货物时,以人为研究对象

2

2F '-=人G N ③ 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,22F F ='

4

22动

G G F +=

' ④ 1分

3

2

N N 21= ⑤ 把数据分别带入以上5个式子,解得:300=动G N 1分 F 1=400N 1分 F 2=300N

N 1

G 人

F 1

N 2

G 人

F 2

图24

(2)第一次运送货物时滑轮组的机械效率:

81.25%4J

4001300J

4h F h G W 111=?===

总有W η 1分 (3)第二次货物上升速度为0.1m/s ,人匀速拉绳的速度为

s m s m v /4.0/1.042=?=' 1分

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)

解:

(1)支架D 受到的压力F D

与支架D 对杆的支持力F B

是一对相互作用力,F

D

= F B

根据杠杆平衡条件F 1·l 1 = F 2·l 2,得到:

G 杆·PE = F D ·PB

F D =

G 1杆·PE/PB =2403N ·(

3/2)m/5m = 72N O

图22 B A

支架C

支架P E

G杆·PE = F1·AP

F1 = G1杆·PE/PA =2403N·(3/2)m/1m = 360N

(2)人站在水平地面对地面的压强P1=G人/S,S为人与地面的接触面积,用力F1后,F1=F1,

对地面的压强P2=(G人-F1,)/S

P1∶P2=2∶1

即:G人/S∶(G人-F1,)/S =2∶1

2(G人-360N)= G人G人=720N

(3)当栏杆在竖直位置时,栏杆重力的力臂为OE,在A点沿水平方向向右,可以使力臂最

长,最省力。根据杠杆平衡条件

G杆·OE = F2·PA

F2= G1杆·OE/PA =240√3N·0.5m/1m = 1203N

注:其他解法正确,可相应给分

3.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

4002

cm。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。

(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。

2

4

3 解:

(1) F支=F压=P人S人

=8.75×103 Pa×400×10-4 m2=350N

(2) F

=G

-F

=600N-350N=250N

F

gV

A

=1×103 kg/m3×10N/ kg ×0.0 1 m3=100N

G

A

+G

=2F

+F

=2×250N+100N=600N

G

A

+G

=600N ①

B在空气中:ηB=

h

G

G

h

G

B

B

)

(

+

=80% ②

G

A

:G B=5:12 ③

由①②③式可得

G

A

=375N G

=225 N

ρ

A

=

3

A

01

.0

/

10

375

G

m

kg

N

N

gV

A

?

=

=3.75×103 kg/m3

(3) A在水中

η

A

=

h

F

h

F

G

A

2

)

(

?

-

浮=

N

N

N

250

2

100

375

?

-

=55%

(4)P=F’拉· v拉=

2

G

G

A

+

× 2 v物

=

2

225

375N

N+

×2× 0.2m/s = 120W

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:

(1)重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p 2; (2)支撑力N 1和N 2之比; (3)重物出水后匀速上升的速

度。

4.(7分) 解:(1) (2)重

物浸没在水中上升时,滑轮组的机械效率:

G 动=3750N

设钢丝绳上的力在出水前后分别为F 1、F 2,柱塞对吊臂支撑力的力臂为L 1,钢丝绳对吊臂拉力的力臂为L 2。根据杠杆平衡条件可知:

N 1L 1=3F 1L 2 ; N 2L 1=3F 2L 2

21

N N =2

1F F F 1=31(G 物-F 浮+ G 动) F 2=3

1(G 物+ G 动)

2

1N N =

物动

浮物G G G F G ++-=20000N 5000N 3750N 20000N 3750N

-++=

1915 (3)出水后钢丝绳上的力:F 2= (G 物+G 动)/3

重物上升的速度v 物,钢丝绳的速度v 绳 v 绳=3v 物

P =F 2 v 绳 v 绳=

211875W

1(20000N 3750N)

3

P F =

+=1.5m/ s

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

A B

D

C

E F 图22 4

32

7

1732443333447

232810N 410m 210Pa 2.510Pa 410m 810N 210N 10kg/m 10N/kg 0.5m 5000N 810N 210N 5000N 2.37510Pa 410m

G S p G p S G F gV G G F p S

ρ---?===??=-=???-?=?==??=+-?+?-=

==??物浮水排浮

物……(1分)

……(1分)

……(1分)

……(1分)

……(1分) ……(1分)

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F 1,对地面的压力为N 1;第二次提升质量为240kg 的货物时,卷扬机对绳子的拉力为

F 2,对地面的压力为N 2。已知N 1与N 2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。 5.解:根据题意可得

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1×10-4m 3,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m 1.0。进水管的横截面积为4cm 2,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?

解:(1)以杠杆为研究对象,受力分析如图5所示。

杠杆处于水平平衡状态,所以有:

F A L A =F 浮L B

F A L A =ρ水gV B 6L A ——(1分)

F A =1.0×103

kg/m 3

×10N/kg ×10-4

m 3

×6=6N ——(1分)

图25 F 1 N 1 G F 2 N 2 G 图18 O

F 浮

F A

C

F 2

F 1

F A ′

图5

图6

因为橡胶片C受到的压力F

与F A为相互作用力,

C

=6N

大小相等。所以F

C

(2)以橡胶片C为研究对象,受力分析如图6所示。

其中,水槽中水对橡胶片C的压力为F1;蓄水罐中水对物体C的压力为F2 橡胶片C处于静止状态,所以有:

F2=F A′+F1 ——(1分)

F1=p1S c=ρ水gh1S c

=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.1m×4×10-4 m2=0.4N ………(1分)F2=p2S c=ρ水gh2S c=1.0×103 kg/m3×10N/kg×h水×4×10-4 m2

因为F A 与F A大小相等,所以有:

1.0×103 kg/m3×10N/kg×h水×4×10-4 m2=6N+0.4N——(1分)

解得h

=1.6m——(1分)

(其他答案正确均可得分)

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

图23

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:

(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。

解:

(1)池底部对石材的支持力的变化等于滑轮组下端绳子拉石材的拉力变化:

ΔF =ΔT =3F -G 动=3×120N-50N=310N。 (2)石材浸没在水中时,人拉绳端的力

3

1浮

动石拉F G G F -+=

其中石材所受浮力F 浮=ρ水g V排=G 石ρ水/ρ石。 石材在空气中时,人拉绳端的力 3

2动

石拉G G F +=

设石材浸没在水中被拉起时地面对人的最大支持力为N 1,

石材在空气中时地面对人的最小支持力为N 2,所以对于石材浸没在水中和在空气中分别有

G 人=N 1+F 拉1′, G 人=N 2+F 拉2′,

因为F 拉1?与F 拉1大小相等,F 拉2 ?与F 拉2大小相等, 又因N 1: N 2=29:21,

代入数据解得 G 石=1000N,F 浮=400N。 石材浸没在水中时滑轮组的机械效率η1=浮

动石浮

石F G G

F G -+-, 石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率η2=动石石

G G

G +,

所以=2

1

η

η浮动石浮石F G G F G -+-×

动石G G G +

1 1

=N 400N 50N 1000N

400N 1000-+-×N

1000N 50N 1000+=65

63。

(3)人拉绳的功率

P=F 拉2×nv=(G 物+ G 动)v 物

=(1000N+50N)×0.2m/s=210W 。 说明:其他解法正确的同样得分。

9.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F 1,对工作台的压力为N 1;第二次提升质量为240kg 的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F 2,对工作台的压力为N 2。已知N 1与N 2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。

解:(1)由题意可知,卷扬机重为m 机g ,被提升货物重为mg 。设动滑轮重为G 动,对卷扬机进行受力分析可知: F 支

=m

g +F

,压力N = F

。(画图也可)

-------------1分

对滑轮组进行受力分析,因绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,所以有:F ,拉=5

1

(mg+G

)。

由题意可得: 23

25(5

1(51

21

21=

++++=g m G g m g

m G g m N N 机动机动)) ----------------------------11

2

解得动滑轮重 G 动=800N

F 1= 5

1(m 1g + G 动)

= 800N )800N 10N/kg kg 320(5

1=+?。--------------------------------------1

(2)第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率:

--------------------------------------------------1分 (3)由第(1)问可得F 2=

5

1

(m 2g+G

)=640N

-----------------------------------1分 因P=

t

Fs

t W =

=Fv ,且卷扬机拉动绳子的功率恒为400W ,所以前后两次提升货物过程中,货物竖直向上运动的速度之比为

2

1v v =

1

2F F =

5

4

-------------------------------------------------------------1分 10.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7500p a ;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15000p a 。(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

第38题图

F

解:当F 作用B 点时,A 点受拉力为F 1。正方体M 受拉力为f 1,受重力为G ,受支持力为N 1

F 1×2k=F ×3k 1

F 1 = 1.5F

f 1= 3F -100N

1分 N 1

= P 1S= 7500 p a ×0.04m 2 = 300N

1分

N 1= G -(3F -100N ) 200N =

G -3F ①

1分

当F 作用D 点时,A 电受拉力为F 2,正方体M 受拉力为f 2。受重力为G ,受支持力为N 2

F 2×2k=F ×1.5k F 2=0.75F f 2+100N = 1.5F

N 2=P 2S=15000p a ×0.04m 2=600N

600N+ f 2= G 500N= G -1.5F ②

1分

由①②两式得 F =

200N

1分

G

= 800N

1分

12体重为510N 的人,站在水平地面上对地面的

B A F 1

F

O F 1 F 1 G 轮 f 1

G

M

f 1

N 1

B

A F 2 F

O F 2 F 2 G 轮

f 2

G

M

f 2

N 2 D A

图20

图24

压强为p 1, .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p 2,压强变化了2750pa 。已知人一只脚的面积是200cm 2

,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)

解:(1)F =△F =△PS =27505 Pa ×4×10-2m 2=110N ……………………2分

(2)?=

F

2f

f =?·F 2=80%×2×110N =176N ………………………………1分 (3)F =

()f 2

1

+动G 动G =F 2-f =2×110N -176N =44N …………………………1分

f ' =176N +30N =206N (1)

?'=

f

f ''动G =N N N 20644206+=82.4% …………………………2分 13.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50 m 3

,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?

解:(1)F浮=ρ液V排g = 1.0×103kg/m3×50m3×10N/kg

= 5×105N

(2)露出水面后:

(3)露出水面后:

由F=

4动

物G

G+,可得:

G动=4F-G物=4×6.25×105 N-2×106

N=5×105 N

露出水面前:

v钢缆=n v物=4×0.1 m/s = 0.4 m/s

P=F’v钢缆= 5×105N×0.4 m/s = 2×105W

14.某桥梁施工队的工人用如图18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:

(1)工件A浸没在水中时所受的浮力

F;

(2)工件A完全打捞出水面后,滑轮组的机械效率

2

η;

(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

2

P。(7分)

.(1)以人为研究对象,其受力情况如图甲、乙所示。┄(1分) ∵11N F G +'=人,∴11F G N '-=人; ∵22N F G +'=人,∴22F G N '-=人;

∵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。

∴21521212

1='-'-==''F G F G N N

N N 人人---------①┄(1分)

又∵%6021

11=-=-==

F F

G S F h F G W W 浮

物浮物总有)(η ---------② 2

1浮

动物F G G F -+=

--------------③

2

2动

物G G F +=

-------------------④┄(1分) 将③、④式代入①、②式,并且将N kg N kg g m G 700/1070=?==人人和

N kg N kg g m G 1000/10100=?==物物代入后可解得N G 320=动┄(1分)

由②③式得:

%6032010001000=-+-=-+-浮

浮动物浮物F N N F N F G G F G

∴解得N F 520=浮,则N F N F 66040021==,┄(1分) (2)∵%7632010001000222=+=+=='=

N

N N G G G F G W W 动物物物总有η┄(1分) (3)W s m N v F v F P 264/2.0132022222=?=?==物┄(1分)

15.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1.5×10-2m 2。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。

39题答

A

图18

杠杆平衡:G 甲×OA =F B ×OB F B =

OB

OA ×G 甲=12

×10N =20N …………1分

对动滑轮进行受力分析如图甲

3F B =F 拉+G 轮………………………………1分

G 轮=3F B -F 拉

对物体乙进行受力分析如图乙

G 乙=F 拉+F 支………………………………1分

轮G G =

拉拉F F F F +-B 3=8

1

24F B -8F 拉=F 拉+F 支

F 拉=91(24F B -F 支)=91(24F B -pS )

=9

1

×(24×20N -2×103Pa ×1.5×10-2m 2)=50N ……………………1分 G 轮=3F B -F 拉=3×20N -50N =10N G 乙=8G 轮=8×10N =80N

物体乙对地面的压强为零时,即地面对物体乙的支持力F 支?为零

此时物体乙受力F 拉?=G 乙=80N …………………………………………1分

动滑轮受力3F B ?=F 拉?+G 轮

F B ?=31(F 拉?+

G 轮)=3

1×(80N +10N)=30N

杠杆平衡:F A ?×OA =F B ?×OB 对杠杆A 端进行受力分析如图丙

F A ?=

G 甲+G 丙 G 丙=

OA

OB ×F B ?-G 甲=21

×30N -10N =5N ……………………………1分

图23

16.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

.....)

答案:(1) F A2-F A1=100N; (2) F1 =400N;(3)η=87.5%。

17.如图27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P

=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P

1

=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P

2

=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F

1、F

2

,已知F

2

=1500N。(杠杆、

绳重和机械间摩擦忽略不计,g取10N/kg)

O

图25

B

A

C

D

H

H

E

G

F 浮

F 压

求:(1)F 1与F 2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?

(1)水桶内水位最高时,不考虑浮体和阀门受到的重力,浮体及 阀门在浮力和水的压力

作用下平衡

F 压=F 浮 ρ水ghS =ρ水gV 浮体 hS =V 浮体

h ×1×10-4m2=45×10-6m3 h =0.45m………………(2分)

(2)当浮体的体积最小且能够控制水位时,浮体和阀门在

重力、浮力

和水的压力作用下平衡 G +F 压1 =F 浮1 G +ρ水gh 1S =ρ水gV 最小

0.1N+1×103kg/m 3×10N/kg ×0.4m ×1×10-4m 2 =1×103kg/m 3×10N/kg V 最小

V 最小=5×10-5m 3………………………………(4分)

图27

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

力学北京市中考物理压轴题练习和答案

2015年北京市中考物理力学压轴题练习 (15个) (说明:可供2015北京中考师生复习使用,内含北京各区一模试题) 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。 1.解:(1)第一次提升货物时,以人为研究对象 11F ' -=人G N ① 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,11F F =' 4 11动 G G F += ' ② 1分 第二次提升货物时,以人为研究对象 2 2F '-=人G N ③ 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,22F F =' 4 22动 G G F += ' ④ 1分 图24

3 2 N N 21= ⑤ 把数据分别带入以上5个式子,解得:300=动G N 1分 F 1=400N 1分 F 2=300N (2)第一次运送货物时滑轮组的机械效率: 81.25%4J 4001300J 4h F h G W 111=?=== 总有W η 1分 (3)第二次货物上升速度为0.1m/s ,人匀速拉绳的速度为 s m s m v /4.0/1.042=?=' 1分 W s m N v F P 120/4.03002 22=?='= 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) 解: (1)支架D 受到的压力F D 与支架D 对杆的支持力F B 是一对相互作用力,F D = F B 图22

初二物理力学计算题

1.“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重设备. 如图20中的“塔吊”,AB 是竖直支架,CD 是水平臂,期上OC 段叫平衡臂,C 端装有配重体,OD 段叫吊臂,E 处装有滑轮组,可在O 、D 两点间移动,滑轮组重力及摩擦忽略不计. (1)OE =15m 时,若用此“塔吊”能起吊重物的最大质量是0.8t ,则当滑轮组移到D 点(OD =25m )时能够安全起吊重物的最大质量是多少? (2)OE =15m 时,用此“塔吊”将0.8t 的钢材先竖直匀速吊起8m 高,然后沿水平方向慢慢旋转90°后即送达指定位置,在这一过程中“塔吊”对钢材做了多少功? 2. 如图12是利用潮汐发电的原理图。左方为陆地和海湾,中间为水坝,其下有通道,无论涨潮或落潮,水流经过通道均可带动发电机发电。一昼夜中两次涨、落潮,四次发电。涨潮时,堵住通道,潮水涨至最高水位时打开通道,进水发电,如图12甲所示;当海湾水位涨至最高时,堵住通道,如图12乙所示;落潮至最低水位时,打开通道放水发电,如图12丙所示。(取g=10N/㎏,海水的密度1.0×103㎏/m 3 ) 以下是某小型潮汐发电站的一组数据,据此回答下列问题: 图12 (1)当海湾水位涨至最高时,海湾底部所受水的压强是多少? (2)每次涨潮(或落潮)经过通道水的质量为多少? (3)试计算每日水流对水轮发电机做了多少功? (4)若某次落潮过程中经过通道的水的平均流量为3.6×106m 3/h ,试求这次落潮过程中水流对水轮发电机做功的平均功率。 24、解:①P ==gh ρ 1.0×103㎏/m 3×10N/㎏×10m=1.0×105Pa ②m=V ρ=sh ρ=1.0×103㎏/m 3×4.5×106m 2×(10m -6m )=1.8×1010㎏ ③J W J 121.0106.3104.4W 10548.164?=???==电水η

中考物理压轴题及答案四(力学)

中考物理压轴题及答案四(力学) 解力学方法: (1)整体隔离受力分析方法 (2)压轴计算题时,通常会出现一套机械的多种状态,一定是先对各个不同状态做受力分析再列平衡方程(牛顿第一定律以及杠杆平衡条件)。列出平衡方程之后可能出现两种情况: (3)能够步步求解的问题(即条件比较多,能求出相关的一些力的大小,然后由平衡方程可以找到一个突破口,然后求出各个力) (4)有比例关系,需要通过一个共同的未知量来表示比例量,然后得到这个共同未知量的一个方程,从而解出这个未知量。解出这个未知量之后再通过不同状态的平衡等式可解出其他物理量(通常这个共同的未知量为G D) 例如: 【大兴2010二模】如图25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,AO呈水平状态,如图A、O两点间距离为40cm, B、O两点间距离为20cm,且OB 与水平面夹角为60°。A点正下方的Q是一个轻质、横截面积为100cm2的盖板(盖板恰好能堵住出水口),它通过细绳与杠杆的A端相连。在水箱右侧的水平工作台上,有一质量为60kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子,从而可以控制水是否能从出水口流出。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,工作台对人的支持力为N1;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,工作台对人的支持力为N2。已知N1与N2之比为9:7,盖板的厚度、绳重及滑轮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,取g=10N/kg。求: (1)动滑轮所受的重力 (2)F1:F2 (3)当水位至少达到多高时,人无法拉起盖板。 图25

人教版初中物理力学经典计算题

力学计算题 要求:(1)语言表述要简练、准确;(2)写出必要的运算和推理过程;(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数。 1.我国自主研发的涡桨支线飞机“新舟600”,在科技人员的集体攻关下,于2008年9月试飞成功,填补了我国航空史上的一个空白。试飞中,若飞机以500km/h的速度水平匀速飞行了1.2h,飞机质量为20t。 (1)飞机水平飞行的路程是多少? (2)机水平飞行时受到的升力是多大? (3)飞机着陆后水平运动,轮子与地面接触的总面积约为1.5m2,飞机对地面的压强是多大? 2. 将一重为1.5 N、底面积为20 cm2的溢水杯放在水平桌面上,向杯内装入重2.5 N的水,水面恰好到达溢水口,将一物块轻轻放入杯内,静止时如图所示,在此过程中溢出40 cm3的水.求:(g取10 N/kg)(1)物块未放入之前溢水杯对桌面的压强是多大? (2)物块受到的浮力及物块的重力各是多少?(3)当用一细铁丝将物块完全压入水中时,又排出10 cm3的水,物块的体积是多大?物块的密度是多少? 3.今年“五一”假期,小明随父母到外地去旅游,增长知识。他家小轿车的功率为90kW,当车行驶在高速公路一段平直的路面上时,小明观察到仪表盘上显示的速度为108km/h,如图所示,若该车以此速度匀速行驶了1.5min。求:(1)该车l.5min行驶的路程。(2)在这段时间内,小车发动机的牵引力做了多少功?(3)这段时间内,小车发动机的牵引力是多少?

4.在“想想做做”教学活动中,老师组织学生开展了用橡皮泥进行“造船”比赛活动。要求每个学生用一块质量为60g 、密度为1.5×l03 kg/m 3 的橡皮泥造一艘小船,然后把图钉或者螺母、沙粒等当作“货物”装进去,看谁的小船装载的“货物”最多,最后是小华同学造的小船以装载了100g 的“货物”获胜,如图所示。求: (1)这块橡皮泥直接放入水中所受到的浮力。 (2)小华“造”的小船装载100g 货物时受到的浮力。 5. 如图所示,起重机将地面上的一箱设备沿竖直方向匀速吊到施工台上,设备重4 000 N ,施工台距离地面的高度为3 m(g 取10 N/kg). (1)起重机臂是一个 杠杆. (2)起重机的质量为8 t ,工作时,用支架将汽车的轮胎支离开地面.如果地面能承受的最大压强是7×104 Pa ,则支架与地面接触的总面积最小是多少? (3)若动滑轮上每段钢绳的拉力是2 500 N ,起重机做的额外功和机械效率是多少? (选做题). 如图甲所示是利用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心圆柱体A 以1m/s 的速度从水库底匀速竖直起吊.钢缆绳对A 的拉力F 1随时间t 变化的图像如图乙所示,不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦及水的阻力,g 取10 N/kg.求:(1)长方体未起吊前上表面受到水的压力为多少 (2)长方体A 的体积. (3)长方体A 完全离开水面后,电动机对绳的拉力F 为8×103 N ,滑轮组的机械效率为75%,则动滑轮的重力为多少?

【物理】物理力学练习题含答案

【物理】物理力学练习题含答案 一、力学 1.下列有关力的说法正确的是() A.用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状 B.推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果只与力的作用点有关 C.用手提水桶时,只有手对水桶施加了力,而水桶对手没有力的作用 D.放在桌面上的水杯对桌面的压力不是弹力 【答案】A 【解析】 试题分析:用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状,故A正确;推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果与力的作用点有关,另外力的大小和方向也影响力的作用效果,故B错误;因为物体间力的作用是相互的,用水提水桶时,只有手对水桶施加了力,同时水桶对手也有力的作用,故C错误;放在桌面上的水杯对桌面的压力是由于水杯发生弹性形变而产生的,故属于弹力,故D错误;故应选A. 【考点定位】力的作用效果;力作用的相互性;弹力 2.某弹簧的一端受到100N的拉力作用,另一端也受到100N的拉力的作用,那么该弹簧测力计的读数是() A. 200N B. 100N C. 0N D. 无法确定 【答案】 B 【解析】【解答】弹簧测力计两端沿水平方向各施加100N的拉力,两个拉力在一条直线上且方向相反,所以是一对平衡力。弹簧测力计的示数应以弹簧测力计挂钩一端所受的拉力(100N)为准,所以,其示数是100N。 故答案为:B 【分析】由于力的作用是相互的,弹簧测力计的示数是作用在弹簧测力计挂钩上的力。3.忽略空气阻力,抛出后的小球在空中运动轨迹如图所示,抛出后的小球由于() A. 不受力,运动状态发生改变 B. 不受力,运动状态不发生改变 C. 受到重力作用,运动状态发生改变 D. 受到推力作用,运动状态发生改变 【答案】 C 【解析】【分析】(1)抛出的物体不再受到手的推力的作用,物体由于惯性要保持原来的运动状态. (2)地面附近的物体受到重力的作用. (3)物体的运动速度和运动方向的变化都属于运动状态的改变.

(物理)中考物理力学题20套(带答案)

(物理)中考物理力学题20套(带答案) 一、力学 1.一物体在地球上的重力为20N,该物体可能是() A.一只蚂蚁B.一头猪C.一只大象D.一只鸡 【答案】D 【解析】 根据G=mg,可得,2kg可能是一只鸡,一只蚂蚁的质量太小,一头猪和一只大象的质量均太大.故选D. 2.在如图所示实验中,将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图甲中虚线OA所示。在OA方向的侧旁放一磁铁,再次将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线OB所示。由上述实验现象可以得出的结论是() A. 小铁球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力 B. 磁铁对小铁球没有作用力 C. 力可以改变小铁球的运动方向 D. 力可以使小铁球发生形变 【答案】 C 【解析】【解答】A. 小铁球在桌面上继续运动是因为小球具有惯性,A不符合题意; B. 磁铁能够吸引铁质物品,所以磁铁对小铁球有吸引力,B不符合题意; C. 在磁铁对小铁球的吸引力作用下,小球改变了运动方向,故可以说明力可以改变小铁球的运动方向,C符合题意; D. 小铁球的运动方向发生了改变,但没有发生形变,所以不能说明力可以使小铁球发生形变,D不符合题意; 故答案为:C。 【分析】力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状.(物体形状或体积的改变,叫做形变.) 3.用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、钩码和刻度尺等,做一个如图所示的橡皮筋测力计.下列说法中错误的是()

A. 刻度可以标在牙膏盒上 B. 可以把回形针上端当作指针 C. 可以利用钩码拉伸橡皮筋标注刻度 D. 不同橡皮筋做的测力计量程都相同 【答案】 D 【解析】【解答】A、牙膏盒相当于弹簧测力计的外壳,A不符合题意; B、回形针相当于弹簧测力计的指针,B不符合题意; C、钩码的质量已知,当挂在橡皮筋上时对橡皮筋的拉力等于钩码的重力,可以利用钩码拉伸橡皮筋标注刻度; D、不同橡皮筋在相等的拉力作用下伸长的长度不同,即不同橡皮筋做的测力计量程不相同,D符合题意。 故答案为:D。 【分析】根据弹簧测力计的构造和此装置对比分析得出答案。 4.如图所示,物体沿斜而匀速下滑,其受力分析正确的是() A. B. C. D. 【答案】 D 【解析】【解答】物体沿斜而匀速下滑时其受三个力的作用:重力(方向:竖直向下)、斜面对物体的支持力(方向:垂直于斜面向上)、摩擦力(方向:沿着斜面向上)。 【分析】分析物体的受力情况分析判断。 故答案为:D。 5.如图所示,厦门公共自行车绿色标志由人、自行车和道路三个元素组成,寓意绿色出行.关于人在水平路面上骑车时三者间的相互作用,以下说法正确的是() A. 路面受到人的压力 B. 人受到路面的支持力

(物理)物理力学练习题及答案及解析

(物理)物理力学练习题及答案及解析 一、力学 1.下列估测符合实际的是 A.人的心脏正常跳动一次的时间约为5s B.中学生的身高约为165m C.中学生的体重约为500N D.成年人步行的速度约为10m/s 【答案】C 【解析】 【详解】 A.人的脉搏在每分钟60次多一点,即心脏跳动一次的时间接近1s;绝不会慢到5s跳一次;故A错误; B.中学生的身高一般是170cm左右,170cm=1.7m;绝不会达到165m;故B错误;C.中学生的质量一般在100斤即50kg左右,根据重力与质量的关系可得重力G=mg=50kg×10N/kg=500N;故一名中学生所受的重力约为500N符合实际;C正确; D.人步行的速度一般在1.1m/s左右,达不到10m/s,故D错误; 故选C. 2.《村居》诗中“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,描绘儿童放飞风筝的画面如图所示。以下说法正确的是() A. 放风筝的儿童在奔跑中惯性会消失 B. 越飞越高的风筝相对于地面是静止的 C. 儿童鞋底有凹凸的花纹是为了减小摩擦 D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是一对相互作用力 【答案】 D 【解析】【解答】A、任何物体在任何情况下都有惯性,A不符合题意; B、越飞越高的风筝相对于地面的位置在不断发生着变化所以是运动的,B不符合题意; C. 儿童鞋底有凹凸的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,C不符合题意; D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力它们大小相等方向相反,作用在同一物体上,同一直线上所以是一对相互作用力,D符合题意。 故答案为:D 【分析】惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度. 参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体(或者说被假定不动的物体)叫参照物;判断物体是否运动,即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可. 增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙些.减小有害摩擦的方法:(1)使接触面

初中物理中考力学计算题(较难)

1.如图所示装置,物体B 重为100 N ,它在水中匀速下沉时,通过滑轮组拉着重200 N 的物体A 在水平面 上匀速运动.当用一个水平向左的力F 1拉物体A ,使物体B 在水中匀速上升(物体B 未露出水面)时,滑轮 组的机械效率为η1;当物体B 完全露出水面后,用另一个水平向左的力F 2拉物体A ,在4 s 内使物体B 匀 速上升0.4 m ,此时滑轮组的机械效率为η2.已知:物体B 的密度ρB =5ρ水,两次拉力F 1∶F 2=9∶10.若 不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力,g 取10 N/kg .求: (1)水平面对物体A 的摩擦力F f ; (2)η1与η2的比值; (3)在物体B 完全露出水面后,拉力F 2的功率P 2.(请画出相关受力分析图....... ) 2.边长为0.1m 质量均匀的正方体物体M ,放在水平地面上对地面的压强为5.4×103 Pa 。如图所示装置,横杆可绕固定点O 在竖直平面内转动,系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体M ,用力F 在A 点竖直向上提横杆时,横杆在水平位置平衡,此时物体M 对地面的压强为1.8×103 Pa ,若仍用力F 在距离A 点0.1m 处竖直向上提横杆,使横杆仍在水平位置平衡,此时物体M 对地面压强为1.0×103 Pa ,已知横杆上AB 部分的长为0.2m ,AB :OA =1:3,,g 取10N/kg ,不计横杆质量、绳质量和摩擦。则下列选项正确的 (1)物体M 的质量为多少? (2)物体M 的密度为多少? (3)力F 的大小为多少?

3.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0.01m 3 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。 (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.如图25(A )所示,密度为33m /kg 105?,边长分别为cm 2l =、cm 3h =、cm 5d =的合金块甲挂在轻质杠杆的A 点,在杠杆另一侧的B 点挂石块乙,杠杆在水平位置平衡。把甲如图25(B )所示放在水平的桌面上,石块乙从原来的位置B 向左移动到C 点,且BC 之间的距离是OB 的五分之一,杠杆又一次平衡。 求:(1)合金块甲受到的重力; (2)杠杆第二次平衡时,甲对桌面的最小压强。

中考物理力学压轴题练习

《中考物理压轴题练习》 1.如图1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.小文的体重为600 N ,当他使用如图3所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m 3 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。 (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 。 图3 3.如图5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F 1,对地面的压力为N 1;第二次提升质量为240kg 的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F 2,对地面的压力为N 2。已知N 1与 图1

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。

初中物理力学压轴题练习

1、科技小组制造了一个装置,如图为原理示意图,MN 为水平轨道,轨道上套着滑套H 。固定在底座D 上的电动机乙通过定滑轮能使H 沿轨道向左滑动。已知底座放置在水平地面上,底面积为100cm 2,电动机乙和底座共重50N 。固定在地面上的电动机甲通过滑轮组,以0.2m /s 的速度匀速提升物体A 时,电动机作用在甲绳端的拉力为F 1,滑轮组的机械效率为η1。匀速提升物体B 时,电动机甲作用在绳端的拉力为F 2,且21F F =3 2已知物体A 、B 的体积相 同,密度之比ρA :ρB =7:12。(不计绳重及轮与轴间的摩擦,g 取10N /kg )求 (1)提拉物体A 时的机械效率; (2)若物体A 重14N ,电动机甲匀速提升物体A ,3s 时间内所做的功; (3)当物体B 悬在空中,滑套H 以0.1m /s 的速度匀速向左运动时,电动机乙绳端拉力T 的功率是1W ,底座D 对地面的压强。 2、如图所示是某同学用滑轮组提升水中物体A 的示意图。物体A 所受重力G A 为800N ,当物体A 完全在水面下被匀速提升的过程中所受浮力F 浮为100N ,该同学对绳子竖直向下的拉力 为F 1,水平地面对该同学的支持力为N 1,滑轮组的机械效率为η1。当物体A 有一半的体积露出水面时,该同学对绳子竖直向下的拉力为F 2,水平地面对他的支持力为N 2。该同学所受重力G 人为600N ,N 1:N 2=7:6。(不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,g 取10N /kg )求: (1)物体A 的密度ρA ; (2)动滑轮所受的重力; (3)物体完全在水中匀速上升过程中滑轮组的机械效率η1。(结果保留整数)

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

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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初中物理力学的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析

初中物理力学的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析 一、力学 1.如图所示,小蚂蚁背负着果实静止在水平地面上.下列大小关系中,正确的是 A.果实所受的支持力大于果实所受的重力 B.果实所受的支持力小于果实所受的重力 C.果实所受的支持力等于蚂蚁所受的支持力 D.果实所受的支持力小于蚂蚁所受的支持力 【答案】D 【解析】 试题分析:果实处于静止状态,它受到的支持力与自身的重力是一对平衡力,大小相等.蚂蚁和果实作为一个整体,它们所受的总重力与蚂蚁受到的支持力是一对平衡力,大小相等.所以,果实受到的支持力小于蚂蚁受到的支持力,D选项正确. 考点:二力平衡受力分析 2.2018年5月21日,遵义市教育系统第二届教职工羽毛球比赛在遵义师范学院体育馆开幕。关于羽毛球运动中涉及的物理知识说法正确的是() A. 击球时,球拍给羽毛球的作用力改变了羽毛球的运动状态 B. 击球时,球拍给羽毛球的作用力大于羽毛球给球拍的作用力 C. 击球后,羽毛球在空中继续运动时受重力、推力和阻力的作用 D. 击球后,羽毛球离开球拍继续向前运动是因为受到惯性的作用 【答案】 A 【解析】【解答】A.击球时,球拍给羽毛球的作用力改变了羽毛球的运动状态,A符合题意。 B.击球时,球拍给羽毛球的作用力和羽毛球给球拍的作用力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,B不符合题意。 C.力不能离开物体而存在,击球后,羽毛球在空中继续运动时受重力和阻力的作用,不再受推力的作用,C不符合题意。 D.惯性是物体保持原来运动状态的性质,惯性不是力,只能说具有惯性,不能说受到惯性的作用。因此,羽毛球离开球拍由于具有惯性能继续向前运动。D不符合题意。 故答案为:A 【分析】力改变了物体的运动状态,相互作用力:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,惯性是物体保持原来运动状态的性质,惯性不是力,只能说具有惯性,不能说受到惯性的作用.

全国中考物理力学压轴题

一、计算题(共495分,每小题15分) 1.在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体.弹簧测力计的下端挂着一个底面积为40cm2、高为8cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时.弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示.(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=10N/kg) 求:(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少? (2)圆筒内所装液体的密度是多少? (3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时.圆筒对桌面的压强是多少?

2.某商厦每层楼高3m,小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内,闭合开关,仅用25s的时间,便将货物运到六楼,小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣,他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及式作电路如图所示,电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的,电动机线圈电阻为Ω,电梯厢(含动滑轮)的质量140kg,提升上述货物时电流表的示数为20A,不计钢丝绳的重力和一切摩擦,请解答下列问题(g取10N/kg): (1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大? (2)电梯工作时消耗的总电能是多少? (3)电动机工作时的效率多大?

3.我市海洋打捞队的一打捞装置可简化为如图所示的系统.在某次打捞过程中,该装置从100m深的海底将一物体竖直向上提起至离海面10m高处.该过程可视为水中和空中两个速度大小不同的匀速过程.忽略物体刚要离开水面到刚好完全离开水面过程及速度大小的变化过程.经过A处时物体受到的拉力为4×104N,经过B处时物体受到的拉力6×104N.已知 g=10N/kg,海水的密度1.0×103kg/m3,不计水和空气的阻力,请计算: (1)物体在A处受到的浮力和物体的体积; (2)若用于提升工作的柴油机的输出功率恒为69kW,整个提升过程用时80s,求该打捞装置的机械效率.

(物理)物理力学练习题含答案

(物理)物理力学练习题含答案 一、力学 1.下列关于力的说法中,错误的是() A.人推车时,人也受到车给人的推力 B.两个物体只要互相接触,就一定发生力的作用 C.用手捏一个空易拉罐,易拉罐变瘪了,表明力可以使物体发生形变 D.排球运动员扣球使球的运动方向发生了改变,表明力可以改变物体的运动状态 【答案】B 【解析】 力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;力的作用效果有两个,一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态.因为物体间力的作用是相互的,所以人推车时车也推人,故A正确;两个物体即使相互接触,但是如果不相互挤压,也不会发生力的作用,故B不正确;用手捏易拉罐,易拉罐瘪了,说明力改变了物体的形状,故C正确;扣球使球的运动方向发生改变,说明力改变了物体的运动状态,故D正确,故符合题意的是B. 2.《村居》诗中“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,描绘儿童放飞风筝的画面如图所示。以下说法正确的是() A. 放风筝的儿童在奔跑中惯性会消失 B. 越飞越高的风筝相对于地面是静止的 C. 儿童鞋底有凹凸的花纹是为了减小摩擦 D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是一对相互作用力 【答案】 D 【解析】【解答】A、任何物体在任何情况下都有惯性,A不符合题意; B、越飞越高的风筝相对于地面的位置在不断发生着变化所以是运动的,B不符合题意; C. 儿童鞋底有凹凸的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,C不符合题意; D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力它们大小相等方向相反,作用在同一物体上,同一直线上所以是一对相互作用力,D符合题意。 故答案为:D 【分析】惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度. 参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体(或者说被假定不动的物体)叫参照物;判断物体是否运动,即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可. 增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙些.减小有害摩擦的方法:(1)使接触面光滑和减小压力;(2)用滚动代替滑动;(3)加润滑油;(4)利用气垫.(5)让物体之间脱离接触(如磁悬浮列车). 物体间力的作用是相互的. (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力).

2020初中物理力学计算题专项训练

计算题专项练习 一.压强浮力 1.人民公园绿化带内有一个喷水管,其管口与为其供水的水塔内的水面高度差h=20m,管口的内截面的面积S=4×10-4㎡.开关打开时管口喷水速度V=20m/s,水从管口喷出到落地所用的时间t=0.5s.求: (1)开关关闭不喷水时,管口处受到水产生的压强; (2)开关打开喷水时,空中水柱的质量. 2.如图所示,在水平桌面上静止放着一杯水,已知杯和水的 总质量为0.4kg,水面距杯底高度为6×10-2m,杯底与桌面的 接触面积为3.2×10-3m2,g=10N/kg,求: (1)杯和水的总重力; (2)杯对桌面的压强; (3)水对杯底的压强. 3.随着电热水器的不断改进,右图所示的电热水壶深受人们的喜爱.它 的容积为2L,壶身和底座的总质量是1.2kg,底座与水平桌面的接触面积 为250cm2,装满水后水深16cm.(ρ水=1.0×103kg/m3)求: (1)装满水后水的质量; (2)装满水后水对电热水壶底部的压强; (3)装满水后桌面受到的压强. 4.在打捞海底沉船时,常用水下机器人潜入水下打捞船上物品, 已知ρ海水=1.03×103kg/m3. (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大? (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3、 密度为2.7×103kg/m3的物体静止不动,求该力的大小. (3)若机器人在水下运动时,所受海水阻力与速度的关系如图所示,求机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动时,机器人水平推进力的功率. 5.如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,重为30N,其底面积为1200cm2.鱼缸内装有0.2m深的水,水的质量是27kg.请计算: (1)鱼缸内所装水的重力; (2)鱼缸底部受到的水的压强; (3)鱼缸对桌面产生的压强.

中考物理力学压轴题常见类型doc

中考力学压轴题常见类型 唐跃月 在中考试题中,力学压轴题是一道把关题,题目的知识面广、综合性强、灵活性大。它不仅考查学生对概念、知识点的掌握,而且考查学生如何把相关知识联系起来,灵活地进行分析和解决问题的能力。通过对近几年力学压轴题的探究,现将常见考试类型分类分析和归纳如下。 一、浮力、密度、压强的综合 例1. 如图1所示,金属块挂在弹簧秤钩上,弹簧秤示数为54N;当金属块有2/5的体积浸入圆柱形容器的水中时,示数为46N。已知圆柱形容器的底面积为200cm2(g取10N/kg)求:(1)金属块的密度;(2)若金属块全部浸入水中(水未溢出),与图示情况相比,容器底部受到水的压强增加了多少帕? 图1 解析:(1)金属块的质量: m G g N N k g k g === 5 4 1 54 / ., 金属块有2/5体积浸入水中所受浮力: F G G N N N 浮 = - =-= '5 44 68 。 金属块的体积: V F g 金 浮 水 ρ = 2 5 = 8 2 5 101010 33 N k g m N k g ××× .// =- 21 033 ×m 。 金属块的密度 ρ × 金 金 == - m V k g m 54 21033 . = 2 71 33 ./ × k g m 。 (2)金属块浸没在水中,排开水的体积V V 排物 =,水面上升?h,V hS 物 =?。 所以水面升高高度: ?h V S m m m === - - 金 底 × × 210 20010 01 33 42 ., 底部增加的压强:

??p g h =ρ水 =10 10100133 .//.×××kg m N kg m =1000Pa 。 说明:此题可用“逆思顺解”的方法来解。要求金属块的密度,就应先分别求出金属块的质量和体积,金属块的质量由m G g =来求,因V V 排金=2 5 ,只要求出V 排便可求得V 金 ,而V 排可根据V F g 排浮水ρ= 求出,而F F G G 浮浮可以根据=-'来求出。 用同样的方法来求?p ,然后按上述解析的过程进行求解。 二、杠杆、压强、密度的综合 例2. 长方形金属块M 静置于水平地面上时,给地面的压强6.4×104Pa ,轻质杠杆的支点为O ,AB :OB =8:5,在杠杆的A 端用轻绳将金属块吊起,若杠杆的B 端悬挂质量为2.88kg 物体时,杠杆此时在水平位置平衡,且金属块M 给地面压强为零,若金属块的高度h=0.8m ,求金属块的密度和体积。(g=10N/kg ) 图2 解析:由杠杆的平衡条件 F O A F O B A B ··=得 M m O B O A k g k g ===××2885 3 48.., 当物体放在水平地面上时p M g S =得 S M g p m ==48106410 4 2 ..×× =-751042 .×m , 金属块的体积 V S h m m ==-75100842 ..×× =-61043 ×m , 金属块的密度为 ρ××== =-M V k g m k g m 4861081043 33 ./。 说明:此题可用“把条件和要求的量有机地联系起来进行分析”的方法求解。根据条 件“轻质杠杆的支点…给地面压强为零”。利用杠杆的平衡条件F O A F O B A B ··=求出金属块的质量M ,根据条件“长方形金属块M 静置于水平地面上时,给地面的压强 64104 .×P a ”,结合求出的M 值,再由固体的压强公式p F S M g S ==求出底面积S ,又

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

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