机械之简单机械与浮力的结合(难)无答案
初中物理计算题复习:浮力与简单机械综合体验
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1.如图甲所示,渗水井的排水管的管口,恰好被一块底面积S为0.2m2,厚度d为0.2m的圆柱形石块A盖严,渗水井中有深度h为0.5m的水不能排放,小明站在地面上准备通过滑轮组将石块取出.当石块刚刚被水平提起,且水未排出时,小明对绳子的拉力为F1,地面对小明的支持力为N1;水被全部排出,当石块匀速上升时,小明对绳子的拉力为F2,地面对小明的支持力为N2,滑轮组的机械效率η为80%,小明拉绳的功率为P,石块上升的路程随时间变化的图象如图乙所示.已知:小明所受重力G为800N,N1:N2=1:3,g取10N/kg,不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦.求:(1)水未排出时,水对石块顶部的压力F;(2)石块A的密度ρA;(3)小明拉绳的功率P.2.在一底面积为4m2的圆柱形深井底部,有一体积为2 m3,密度为10×103kg/ m3的贵重物体,现用如图21所示的装置将其打捞上来。
若牵引车以0.6 m / s的速度匀速向右行驶,通过滑轮组将物体由井底开始往上拉,30s后井底受到的水的压强恰好变化了2.5×103Pa,(忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦,g取10N/kg)求:(1)物体的重力;(2)物体浸没在水中时受到的浮力;(3)牵引车行驶了30s后,物体被提升的高度;(4)物体未露出水面前,物体受到绳子拉力的功率;甲 乙 8 200 100 0 2 4 6 s /m F /N(5)牵引车行驶了30s 时,牵引车对绳子的拉力。
3.小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F 与绳子自由端移动的距离s 的关系图象如图乙所示。
其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%。
每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力。
求:(1)物体在空中上升1m ,小雨做的功是多少?(2)每个滑轮的重力是多少?(3)物体的密度是多少?4.考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界,随着水下考古工作的进行,一些重要文物近日陆续出水重见天日,关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开.现某课外活动小组,照此设计了如图所示的简单机械,模拟打捞沉船,实验中用实心立方体A 代替沉船,已知A 的体积为0.1m 3,质量为280kg (设整个过程A 均为匀速直线运动状态,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,不考虑风浪,水流等因素的影响)(1)A 完全浸没在水中时受到的浮力是多大?(ρ水=1.0×103kg/m 3)(2)若A 完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为60%,那么A 完全打捞出水面后,岸上钢绳的拉力F 为多大?(3)若A 完全打捞出水面后,以0.1m/s 的速度被匀速提升,求岸上钢绳拉力F 的功率.5.用滑轮组与电动机结合使用可节省人力,提高工作效率.如图所示,是一业余打捞队打捞某密封箱子的示意图,已知电动机工作时拉绳子的功率为1100W保持不变,箱子质量300kg、体积0.1m3,每个滑轮重200N,水深6m,水面离地面4m,将箱子从水底提到地面时,用时间24s(不计绳重、摩擦和水的阻力,取g=10N/kg).求:(1)箱子在水底时下表面受到水的压强.(2)电动机把箱子提升到地面做的总功.(3)整个打捞过程中,滑轮组机械效率的最大值.(4)整个打捞过程中,箱子上升的最大速度.6.如图所示,物体A质量为1kg,挂在动滑轮上,弹簧测力计拉力的方向竖直向上,动滑轮的重、绳的重和大小均不计,且不考虑一切摩擦,g取10N/kg.求:(1)物体A静止在空气中时,弹簧测力计的示数是多少?(2)若物体A刚好浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为3N,则物体A受到的浮力是多少?(3)物体A的密度是多少?。
机械之简单机械与浮力的结合(难)无答案
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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10dm 3,密度为7.9 103 kg/m 3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:作用于绳端的拉力 F 是多少? 若缓慢将重物 A 提升2m,拉力做的功是多少?若实际所用拉力为 (1) (2) 400N ,此时该滑轮的效率是多少? (g=10N /kg) 2.如图 在水平面上向左匀速运动, 水平向右的力F 拉物体A, 率为60%。
不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力, 21所示装置,物体 B 重为50N,体积V B =1.0 >10-3m 3, B 在水中匀速下沉时,通过滑轮组拉着物体A 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 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 g 取10N/kg ,计算结果保留1位小数。
求: 物体B 在水中受到的浮力F 浮。
水平面对物体A 的摩擦力f A 。
物体C 所受重力G c 与拉力F 的比值。
3•图 拉力F 的功率P 。
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 F i ,水平地面对小明的支持力为 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 F 2,水平地面对小明的支持力为 N 2;浸没后容器A 仍能继续下沉,当容器 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 水面),小明对绳子竖直向下的拉力为 F s ,水平地面对小明的支持力为 N 2=46:47, N 2: N 3=47:41。
(不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力 求:容器A 盛满水后,所盛水的质量。
N 1;当容器A 完全浸没在水中(容器 A 未 40N,小明对绳子竖直向下的拉力为为 A 下沉到一定深度时,容器侧壁的阀门 A 匀速上升的过程中(容器未露出 N s .已知小明所受重力为 500N, N I : ,g 取 10N/kg ) 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。
(中考物理复习题)浮力与简单机械综合-论述、计算例(解析版)
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例42.(2019·随州)科技人员为了研究BP︰PA为多少?例43.(2019·达州)如图所示,工人准备用一根最多能承受kg/m3(3)25dm200N例44.(2019·东营)3(1)满载时,求“天鲲号”受到水的浮力是多少?(2)满载时,求“天鲲号”底部受到水的压强是多少?若船底需要安装探测仪器,其面积为求探测仪器受到水的压力是多少?(3)“天鲲号”去某水域执行任务,其工作量相当于将例45.(2019·南充)如图,杠杆在水平位置平衡,物体;(2)拉力F的功率为50W1.(2019·贵港)如图所示,是考古工作队在贵港罗泊湾码头用起重机沿竖直方向匀速向上打捞一个(2) 仍然平衡。
杠杆平衡时有:F1×L1=F2×L2若牵引车拖行桥吊的功率是50kW,内将桥吊沿水平方向匀速拖行了3m,则这段时间内牵引车对钢缆的拉力是多少牛?(1)(2)1.5×10)分析轮子对甲板摩擦力的方向,根据力的示意图的画法作图即可;3W×9s=4.5×10)图甲所示的水箱装满水时,水受到的重力为 N;则G M=OAOBF0=13×6N=2N,物体M的质量:m M=G Mg=2N10N/kg=0.2kg;(3)设M的底面积为S,压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1,M的高度为h,当压力传感器的压力为零时,M受到的浮力等于M的重力2N,由阿基米德原理可得:ρ水gSh1=2N﹣﹣﹣﹣﹣①由图乙可知,当M完全浸没时,压力传感器的示数为24N,由杠杆的平衡条件可得,F A•OA=F B•OB,则F B=OAOBF A=13×24N=8N,对M受力分析可知,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力,则此时M受到的浮力F浮=G M+F B=2N+8N=10N,由阿基米德原理可得ρ水gSh=10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得:h=5h1,由图乙可知,加水1kg时水面达到M的下表面(此时浮力为0),加水2kg时M刚好浸没(此时浮力为10N),该过程中增加水的质量为1kg,浮力增大了10N,所以,每加0.1kg水,物体M受到的浮力增加1N,当向水箱中加入质量为1.1kg的水时,受到的浮力为1N,B点受到的向上的力F B′=G M-F浮′=2N-1N=1N,由杠杆的平衡条件可得F=OBOAF B′=3×1N=3N,当力传感器的示数大小变为4F时,B点受到的向下的力F B″=OAOB×4F=13×4×3N=4N,此时M受到的浮力F浮″=G M+F B″=2N+4N=6N,再次注入水的质量m水′=6N10N×1kg﹣0.1kg=0.5kg,当向水箱中加入质量为1.1kg的水时,水箱对水平面的压力:F1=(m水箱+m水+m M)g-F B′=(0.8kg+1.1kg+0.2kg)×10N/kg-1N=20N,继续向水箱中加水,当力传感器的示数大小变为4F时,水箱对水平面的压力:F2=(m水箱+m水+m M+m水′)g+F B″=(0.8kg+1.1kg+0.2kg+0.5kg)×10N/kg+4N=30N,125cm3(3)180N3×10N/kg×0.3m=3000Pa)1.0×103kg/m3(3)30N(4)3:5kg/m3 (3)5.4×103Pa,不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力,当金属块完全露出液面后,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的)因为金属块浸没水中,所以金属块排开水的体积:4.1×103N)文物浸没在水中时排开水的体积:V排=V=×10N/kg×0.1m3=1×103N;)因绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计,F083.3%。
最新简单机械难题及答案经典
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最新简单机械难题及答案经典一、简单机械选择题1.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A.同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将超过100%B.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变C.此滑轮组动滑轮的重力为2ND.当G物=6N时,机械效率η=66.7%【答案】D【解析】【详解】A、使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功,所以总功一定大于有用功;由公式η=知:机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故A错误;B、G物不变,改变图甲中的绕绳方式,如图所示,因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳重及摩擦时,额外功:W额=G轮h,即额外功W额相同,又因为W总=W有+W额,所以总功相同,由η=可知,两装置的机械效率相同,即η1=η2.故B错误;C、由图可知,G=12N,此时η=80%,则η=====,即80%=,解得G动=3N,故C错误;D、G物=6N时,机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%.故D正确.故选D.2.小勇体重600N,利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m.已知物体A重为800N,小勇作用在绳端的拉力大小为500N,在此过程中,下列说法正确的是A.水平地面对小勇的支持力做功为6000JB.小勇做的有用功为3000JC.小勇拉力的功率为250WD.此滑轮组的机械效率为80%【答案】D【解析】水平地面对小勇的支持力与小勇运动的方向是垂直的,支持力不做功,故A错;小勇做的有用功就是克服物体的重力做的功W有=Gh=800N×5m=4000J,故B错;小勇做的总功为W 总=Fs=500N×10m=5000J,拉力的功率为P=W总/t=5000J/10s=500W,故C错;滑轮组的机械效率为η=W有/W总=4000J/5000J=80%,故D正确;应选D.3.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.4.为探究杠杆平衡条件,老师演示时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究(如图),这样做的目的是()A.便于直接读出拉力的大小B.便于同学们观察实验C.便于正确理解力臂D.便于测量力臂的大小【答案】C【解析】【分析】【详解】从支点到力的作用线的距离叫力臂,在杠杆两侧挂钩码,由于重力的方向是竖直向下的,力臂在杠杆上可以直接读出,当用弹簧测力计倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会发生变化,相应变短,由杠杆的平衡条件知道,力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡,所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识,故C正确.5.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.6.如图所示,轻质杠杆AB,将中点O支起来,甲图的蜡烛粗细相同,乙图的三支蜡烛完全相同,所有的蜡烛燃烧速度相同。
九年级物理总复习教案 浮力简单 机械
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复习单元七浮力、简单机械总第教案教学目的:1.知道浮力产生的原因。
2.理解物体沉浮的条件。
3.知道阿基米德原理。
4.知道轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理。
5.理解力臂的概念。
6.理解杠杆的平衡条件。
7.知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
8.会组装简单的滑轮组。
教学重难点:重点:1.浮力产生的原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。
2.杠杆的平衡条件及其应用。
难点:1.阿基米德原理及其应用。
2.动滑轮为什么省力费距离,为什么滑轮组有几条绳子悬挂动滑轮就能省力只有提重的几分之一。
教学类型:复习课课时:总4课时教学过程:(第1课时)1.知识点复习:2.要点点拨:浮力(1)浮力的概念:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托的力叫浮力(2)浮力产生的原因:浸在液体(或气体)里的物体同时受到液体(或气体)向上和向下的压力,且向上的压力大于向下的压力,其向上和向下的压力差即浮力(3)浮力的大小和方向:浮力的方向总是竖直向上的,其大小可由阿基米德原理等方法求得正确理解阿基米德原理阿基米德原理是解决浮力问题的基本规律(1)浸在液体中受到浮力的物体不仅仅是“向上浮”的物体,还包括“向下沉”和“静止不动”的物体,即“一切物体”(2)物体浸在液体中受到浮力时,“浸在”或“浸入”应包括“全部浸入”和“部分浸入”(3)浮力的方向“竖直向上”而不是“垂直向上”,它与重力方向刚好相反总第教案(4)当物体受到浮力时,浮力的物体只决定于液体的密度和物体排开液体的体,与物体本身的重量,形状,体积和密度无直接关系(5)当物体闰部浸没在液体中时,浮力还与物体所在的深度,物体在液体中的运动状态等因素无关计算浮力大小的四种方法(1)实验测量法:F浮=G物—F拉(2)计算压力差法:F浮=F向上—F向下(3)阿基米德法:F浮=G排液=p液gV排(4)二力平衡法:F浮=G排(这是特殊情况下浮力和重力的平衡关系,只适用于漂浮在液面上或悬浮在液体中的物体)在解决实际问题时,概据已知条件灵活选用全适的方法,会取得良好的效果,有时也将几种方法综合起来使用正确应用物体的浮沉条件对于任何物体都适用的浮沉的条件:浮力大于重力,上浮浮力等于重,悬浮浮力小于重,下沉对于密度均匀的实心物体,物体的浮沉条件可以变为以下形式:物体的密度大于液体的密度,下沉物体的密度小于液体的密度,上浮物体的密度等于液体的密度,悬浮物体沉浮条件的应用(1)潜水艇的潜水和上浮是靠改变自身的重力来实现的,而在水中上浮或下沉的过程中,由于体积不变,所以它受到的浮力不变(2)气球和飞艇的升高和下降,主要靠自身内部气体的热胀冷缩来改变其体积,从而改变自身所受的浮力来实现求解浮力的一般步骤(3)确定研究对象,认准物体(4)分析物体的受力情况,画出物体受力示意图(5)根据物体的受力情况列出平衡方程式(6)解方程,作答杠杆(1)杠杆的概念:利用坚硬直杆或曲杆在外力作用下能绕杆上一固定点转动的简单机械。
2022年中考物理复习-第12章简单机械【无答案】
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中考一轮复习知识点梳理与针对性分层训练第12章《简单机械》【知识点1、杠杆】一、杠杆1.杠杆的定义:在力的作用下能绕________转动的硬棒。
杠杆有直的也有弯的。
2.杠杆的五要素(1)支点:杠杆(撬棒)绕着__________的点,用字母O标出。
(2)动力:使杠杆转动的力。
画力的示意图时,用字母F1标出。
(3)阻力:__________杠杆转动的力。
画力的示意图时,用字母F2标出。
注意:动力和阻力使杠杆转动方向相反,力的方向关系遵循:“同侧异向、异侧同向”的原则。
(4)动力臂:从支点到_______________的距离。
用字母L1标出。
(5)阻力臂:从支点到_______________的距离。
用字母L2标出。
二、杠杆平衡条件1.杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,公式:F1×L1=F2×L2。
2.杠杆的平衡条件实验(1)如图甲所示,杠杆_________(选填“是”或“否”)处于平衡状态。
(2)如图甲所示,若要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向_____调节。
(3)实验时,使杠杆在水平位置平衡的目的是:________________________________。
(4)选择杠杆的中点作为支点,目的是:________________________________。
(5)如图丙和丁所示,由竖直向下拉改为斜向左下方拉,使杠杆在水平位置始终平衡,在此过程中弹簧测力计的示数会________(选填“变大”“不变”或“变小”)三、杠杆的分类及应用【经典例题考查】1.小明用图甲装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,L1和L2分别表示动力臂和阻力臂。
他的实验思路是改变F2、L1和L2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、L1和L2四个物理量之间的关系。
已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5N,杠杆上每一格长10cm。
【物理】简单机械难题及答案
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(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
简单机械难题及答案经典
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绳重时,滑轮组的机械效率为 60%.则下列选项错误的是( )
A.有用功一定是 150J
B.总功一定是 250J
C.动滑轮重一定是 100N
D.拉力大小一定是 125N
【答案】D
【解析】
【分析】
知道物体重和物体上升的高度,利用 W=Gh 求对物体做的有用功;
又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了有用功和总功可求额外功,不计
动滑轮重都是 100N,故 A、B、C 都正确;但拉力不同,故 D 错.
故选 D.
4.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
7.如图为工人用力撬起石头的情景,小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力,其中能正 确表示工人左手施力且最省力的是( )
A.F1 【答案】C 【解析】
B.F2
C.F3
D.F4
解答: 因为由图可知,四个力中 F3 的力臂最长,所以根据杆杆平衡条件可知,最省力的是 沿 F3 方向.故选 C.
8.如图所示,手用 F1 的力将物体 B 匀速提升 h,F1 做功为 300J;若借助滑轮组用 F2 的力 把物体 B 匀速提升相同高度,F2 做功为 500J,下列说法错误的是
2.如图所示,用滑轮组在 4s 内将重为 140N 的物体匀速提升 2m,若动滑轮重 10N,石计 滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中,下列说法正确的是
A.拉力 F 为 75N
B.绳子自由端向上移动了 4m
C.滑轮组的机械效率约为 93.3%
简单机械与浮力结合
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1.如图所示,一个与地面接触面积为500cm2,重600N的人站在水平地面上,用轻绳竖直拉着光滑长木板AB的A端,AB可绕O点转动,在离O点40cm的B处挂有重力为8N的圆柱体,当圆柱体浸入水中静止时,从盛满水的溢水杯中溢出水的体积为5×10-4m3。
(AB 质量不计,且始终保持在水平位置,g = 10N/kg)(1)圆柱体受到的浮力是 N。
(2)当一质量为0.4kg的球从O点沿木板向A端匀速运动,要使系在A端的绳拉力刚好为零,小球应距O点 cm,此时人对地面的压强是 Pa。
2.如图,物体重100N,圆柱形容器底面积为400cm2,内盛有65cm深的水,当用图中滑轮组将物体浸没在水中后,容器中水面上升到70cm,物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%(不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力).ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg.求:(1)物体浸没在水中后,水对容器底增加的压强.(2)物体浸没在水中时受到的浮力.(3)若把物体完全拉出水面后,滑轮组的机械效率.3.如图所示,某打捞队的工人用滑轮组把底面积为、高为2m的实心圆柱体从水下提起,已知圆柱体的密度为,水的密度为,滑轮组的机械效率是70%。
(g取10N/kg,滑轮和绳子的重力忽略不计)求:(1)圆柱体在水中所受的浮力。
(2)若圆柱体从H=16m深处被缓慢地匀速提起,到刚露出水面时,绳子自由端拉力F 所做的功。
(3)若不计摩擦且绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N,则物体被提到露出水面多高时,绳子恰好被拉断?4.如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图.A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体,可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图.在一次打捞重物的作业中,在重物浸没水中匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂重物时变化了0.4m3;在重物全部露出水面并匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂重物时变化(水的密度取1.0×103kg/m3了1m3.钢丝绳的重、轴的摩擦及水对重物的阻力均忽略不计.g取10N/kg)求:(1)重物的重力;(2)重物浸没水中受到的浮力;(3)当重物浸在水下时,卷扬机匀速拉动钢丝绳的拉力大小为1.5×103N,该滑轮组的机械效率是多少?5.(11分)如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图,吊臂前端由滑轮组组成,动滑轮总重300Kg,绳重核摩擦不计.现在用此起重机从水中把质量为2×103Kg,体积为0.8m3的物体G匀速提起,滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3KW(g=10N/Kg,ρ水=1.0×103Kg/m3).求:(1)物体完全浸没在水中时受到的浮力;(2)物体离开水面前拉力F的大小;(3)物体离开水面前上升的速度;(4)物体离开水面前,滑轮组的机械效率多大.6.运用知识解决问题:(1)因为液体的压强随深度的增加而,拦河坝上部受到水的压强比下部____,所以拦河坝设计成上窄下宽的形状。
初中物理浮力与简单机械结合计算题
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1.如图,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有边长为10cm,重力为20N的完全相同的两正方体C、D, OA∶OB=4∶3;当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时,杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。
(g=10N/kg) 求:(1)物体C的密度;(2)杠杆A端受到绳子的拉力;(3)物体D对地面的压强。
2.图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象.A完全离开水面后,电动... 图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象.A完全离开水面后,电动机对绳的拉力F 大小为6.25×103N,滑轮组的机械效率为80%,已知A的重力为2×104N,A上升的速度始终为0.1m/s.(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流等因素的影响),求:(1)长方体A未露出水面时受到的浮力;(2)长方体A的密度;(3)长方体A完全离开水面后,在上升过程中F的功率;(4)把长方体A按图甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上,它对地面的压强.3.如图所示,某工人重600N,站在水平面上,用100N的拉力向下匀速拉动绳子,提起一浸没在水中体积为1.2×10﹣2m3,重360N的物体.(物体始终浸没在水中,且忽略水对物体的阻力,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10﹣2m2,工人没有拉动绳子时对地面的压强;(2)物体浸没在水中时受到的浮力;(3)提起物体时滑轮组的机械效率.4.我国某颗返回卫星约是一边长为2m的封闭式正方体,其总质量为1.0×104㎏。
回收时,落回预定水域的10m深处,假设用如图11所示的打捞船上的装置匀速吊起,从卫星的上表面露出水面到下表面刚好离开水面的过程中,卫星受到的浮力是变化的,我们可以用一个恒力来代替,这个恒力的大小等于卫星受到的最大浮力的1/2,不计绳重和绳在水中受到的浮力,以及绳与滑轮间的摩擦。
简单机械与压强浮力经典例题系列
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简单机械与压强浮力经典例题系列2011-6-21一:滑轮、杠杆将物体提起——拉力与物重的关系(略)二、滑轮、杠杆将物体未提起——拉力与物重、浮力、压力的关系43.如图25(A)所示,密度为5×103kg/m3,边长分别为l=2cm、h=3cm、d=5cm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:⑴合金块甲受到的重力;⑵杠杆第二次平衡时,甲对桌面的最小压强。
(800 Pa)41.(丰台2)如图16所示,A、B两个正方体挂在杠杆的两端,已知物快A的边长为1dm,物块B的边长为2dm,它们的密度分别为ρA=3×103kg/m3,ρB=2×103kg/m3,当杠杆水平平衡时,物块B 对地面的压强为2500Pa,将物块A完全没入水中后,当杠杆再次水平平衡时,物块B对地面的压强为P’,求:(1)杠杆的力臂CO:OE为多少(g=10N/kg)(2)P’为多少帕(5分)C OEAB图16三、滑轮、杠杆将物体未提起——人受到的支持力与物重、浮力、压力、压强的关系(07)15.图6是运动员利用器械进行训练的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA:OB=4:5,系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M。
运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为1.1×104Pa,当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时,他对横杆B端竖直向上的作用力F1为300N,此时他对水平地面的压强为1.6×104Pa。
若在物体M下面再加挂物体N,小强需用更大的力举起横杆B端,当AB在水平位置再次平衡时,他对横杆B端竖直向上的作用力为F2,他对水平地面的压强为3.6×104Pa,此时细绳对横杆A端的拉力为F3。
简单机械浮力压强综合大题
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浮力压强简单机械综合大题1.如图是小刚用滑轮组提升水中铝块的示意图.当铝块浸没在水面以下匀速上升时,作用在绳子自由端的拉力为F1,小刚对地面的压强为P1,滑轮组的机械效率为η1;当铝块的上表面露出水面20cm时,作用在绳子自由端的拉力为F2,小刚对地面的压强为P2,滑轮组的机械效率为η2;当铝块全部露出水面后匀速上升时,作用在绳子自由端的拉力为F3,小刚对地面的压强为P3,滑轮组的机械效率为η3;已知滑轮组中大小两种滑轮的质量之比为3:1,小刚身体的质量为60kg,圆柱形铝块的底面积为0.06m2,铝的密度为2.7×103kg/m3,若F1:F2=5:6,P1:P3=10:9,(不计水的阻力、绳重和摩擦,g取10N/kg),求:(1)当滑轮组的机械效率为88%时,铝块受到的浮力是多少?(2)出水后如果铝块以0.1米/秒的速度匀速上升,小刚作用在绳子自由端拉力的功率是多少?2.某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型,如图所示.其中D、E、G、H都是定滑轮,M是动滑轮,B、C为固定在支架上的两个定滑轮,细绳的质量忽略不计.人站在地面上通过拉绳子提升水中的物体A,容器的底面积为200cm2.当物体A总体积的五分之二露出液面时,人通过细绳施加竖直向下的拉力为F1,地面对他的支持力是N1,A以0.2m/s的速度匀速上升,此时液面比A全部浸没的时候下降了50cm,拉力F1的功率为P1;当物体A完全离开液面时,人通过细绳施加竖直向下的拉力为F2,物体A以0.2m/s的速度匀速上升,地面对人的支持力是N2,拉力F2的功率为P2.已知A的质量为75kg,人的质量是70kg,N1:N2=9:8,忽略细绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力,g取10N/kg.求:(1)动滑轮M受到的重力G;(2)P1:P2的值.3.2011年3月10日12时58分云南盈江县发生5.8级地震,如图所示为某救援现场塔吊简易图,利用该装置,把质量为4kg、体积为10-3m3的薄石块从水面下5m处拉出水面后,再提升了8m,共用时间10s.动滑轮重为20N(不计绳重及滑轮与轴间的摩擦及水对石块的阻力,设石块的两个上升过程都为匀速).(1)当薄石块浸没在水中5m深处时,它受到的水的压强是多少?(2)当薄石块浸没在水中时,它受到的浮力是多少?(3)在整个过程中拉力F 做功的功率是多少?(可近似认为石块离开水面前浮力大小不变)4.如图是某打捞船从海底打捞货物的示意图,货物的重力为 35 000N.货物在水中匀速竖直上升过程,绕滑轮的钢丝绳上的拉力是 7 500N;货物离开水面后,以O.2m/s的速度匀速竖直上升.g取10N/kg,不计摩擦和滑轮与绳的重力.试求:(1)货物在水中匀速竖直上升过程,受到的浮力是多少?(2)货物离开水面后匀速竖直上升过程,货物所受拉力的功率是多少?(3)货物离开水面后匀速竖直上升15s,带动钢丝绳的电动机至少消耗了多少电能?5.科技小组的同学用泡沫塑料和灯泡等物件制作了一个航标灯模型,如右图A所示.航标灯A总重4N,A底部与浮子B用细绳相连.当水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B上升,使航标灯A静止时浸入水中的深度始终保持为5cm,航标灯A排开水的质量为500g、浮子B重0.5N(不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦).求:(1)A底部受到水的压强是多大?(2)航标灯静止时,浮子B的体积应为多大?(g取10N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)6.如图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图,动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N.当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为80N,小明竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1.当物体A有1 /2 的体积露出水面且静止时,小明竖直向下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2.N1:N2=13:12.不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,求(1)物体A的体积(2)物体A所受重力7.将一个圆柱体A分别竖直放在水和溶液甲中,都能漂浮,并且分别有2 /5 和1 /4 的体积露出液面.(1)这两种情况下,圆柱体A下表面所受液体压强之比为多少?(2)如图,现有一个左右力臂之比为3:1的轻质杠杆.用细线将圆柱体A悬挂在杠杆左端并放入液体甲中,再用细线在杠杆右端悬挂一个完全相同的圆柱体B并放在水平地面上,当杠杆两端细线均被拉直且水平平衡时,圆柱体A有1 /3的体积露出液面,且该圆柱体底面所受压强为800Pa.此时圆柱体B对地面的压强为多少?请在图中画出圆柱体的受力示意图.8.如图所示是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体,乙图是钢绳将物体竖直向上匀速提起的简化示意图,物体从海底被提升到离开海面一定距离的整个过程中速度均保持不变,从提升物体开始经过时间120s后物体刚好全部出水,已知物体的体积V=2m3,密度ρ=3×103kg/m3,已知物体浸没在水中的上升过程中,钢绳提升物体的功率P=40KW,(忽略水的阻力和钢绳重量,海水的密度取ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)物体浸没在水中的上升过程中,钢绳提升物体的拉力;(2)物体全部离开水面后的上升过程中,钢绳提升物体的功率;(3)打捞处海水对海底的压强.9.科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总重为4N,A底部与浮子B用细绳相连.水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B 上升,使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,浮子B重为0.5N (不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)求:(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是多少?(2)航标灯静止时,浮子B体积应为多大?10.质量为550kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处,工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子.求:(1)5m深处水产生的压强;(2)箱子在水中被匀速提起时,所用的拉力F为2×103N,滑轮组的机械效率是75%,请用两种方法计算箱子完全浸没在水中时受到的浮力.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
简单机械与浮力结合
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ABC(6)简单机械作业题一、填空1、如图,将质量为10千克的铁球放在不计重力的木板OB 上的A 处人在B 处用力将木板杠着,已知木板长1米,AB 段长20厘米,则F= 牛。
2、如果把定滑轮和动滑轮当作杠杆,定滑轮实质是 杠杆;动滑轮实质是 的杠杆,使用定滑轮不能省 ,但可以 。
3、杠枰是利用 制成的,有一杠枰最大能称5千克物体,秤钩到秤纽的距离为4厘米,秤杆上表示5千克的秤星到秤纽的距离为40厘米,不计秤本身重力,这杆秤的秤砣的质量是 千克。
4、使用6个滑轮组成的滑轮组提重物,要提350牛的重物,使用最小的力是 牛,要使物体上升1米,那么绳子自由端要移动 米的距离。
5、杠杆的五要素是动力、阻力、动力臂、阻力臂和 。
一根杠杆,动力臂和阻力臂之比是10:1,阻力和动力之比为 。
6、图示是一把镊子,使用时支点在字母 处,动力作用点在字母 处。
7、如果杠杆不平衡,在不改变动力和阻力大小,方向的情况下,我们可移动 来达到平衡。
8、一个静止的杠杆在受到力F 作用后,仍保持静止,则F 的力臂大小是 ,力的作用线一定通过杠杆的 。
9、有一根1米长的杠杆,左端挂重力是80牛顿的物体,右端挂重力是20牛顿的物体,要使杠杆平衡,则支点应离左端 厘米的地方。
如果再在两端各增加10牛顿的重物,要使杠杆平衡,则支点应向 端移动 厘米。
10、如图所示,轻质均匀直杆AO 长为L ,左端与竖直墙壁连接,可绕O 点自由转动,物体M 的悬点从O 点逐渐向右移动,到达B 点时悬绳AC 恰好被拉断,已知物重为G 牛顿,AB :OB=1:4,那么悬绳AC 所能承受的最大拉力是 。
11、在粗糙的地面上有一个盛满的油圆柱桶,高100厘米,底部直径为60厘米,重力为1500牛顿,想使底部B 点稍离地面,在C 点需加一个 牛竖直向上的拉力,或在C 点加一个 牛水平向左的推力。
(10)(12)ABCDB(15)簧秤的读数最小是 牛。
二、选择1、在使用杠某些时,力和力臂的关系是 ( ) A 、有力作用在杠某些上,力臂一定大于零 B 、有力臂,但不一定有力作用在杠杆上C 、有力作用在杠杆上,力臂可能为零D 、力臂越大,说明作用在杠杆上的力也越大2、如图所示,杠杆处于平衡状态,要使杠杆再次平衡,下述哪种方法是可行的?( )(2)A 、两边都加挂一个钩码B 、两边都减少一个钩码,且都向处各移一格C 、两边都向处各移一格D 、两边都加挂一个钩码,且都向外各移一格 3、一根均匀的铁丝AB ,在中点O 处将悬挂,铁丝保持平衡,如果把OB 这一段弯折一下,使B 点和O 点重合,则此时铁丝将 ( )A 、保持平衡B 、短端向下倾斜C 、长端向下倾斜D 、无法判断 4、动力与动力臂的乘积比阻力与阻力臂的乘积小的杠杆是 ( ) A 、省力杠杆 B 、费力杠杆 C 、不省力与不费力 D 、以上三种都有可能5、如图所示,当杠杆平衡时,弹簧秤的示数为5牛顿,则物体的重力G ( )A 、等于5牛顿B 、大于5牛顿C 、小于5牛顿D 、无法判断 6、某人将一根木头的一端匀速抬起,另一头仍放在地上,在抬起过程中(没有达到竖直以前)所用的力F 始终竖直向上,则F 的大小 ( )A 、保持不变B 、逐渐变小C 、逐渐变大D 、先减小后增大 7、当杠杆平衡时,若作用在杠杆上的阻力是动力的1/n ,则动力臂是阻力臂的 ( ) A 、1/n B 、n C 、1/n 2D 、n 2倍 8、下列杠杆示意图中,哪个能平衡( )9、用剪刀剪叠得较厚的纸片时,用刀口中部比用刀口头部去剪容易把纸剪断,这是因为( )A 、增加了动力B 、增加了动力臂C 、减少了阻力D 、减少了阻力臂 10、将两根均匀实心的圆柱金属棒焊接在一起,已知两根棒的长和短、粗细均一样,在焊接处平支起来正好平衡,如果这两棒的原重分别为G A 和G B ,则( )A 、G A >GB B 、G A <G BC 、G A =G BD 、G A 与G B 的大小无法比较11、如图要使车轮从图中障碍物上翻过去,其中最省力的是( ) A 、F 1 B 、F 2 C 、F 3 D 、F 4(A )(B )(C )2(D )(11)(14)(1512、如图,物体重力G ,在水平拉力F 的作用下匀速前进,这时物体受到地面的摩擦力为(滑轮组的重力和摩擦力不计)( )A 、3FB 、2FC 、1/3FD 、1/2F13、如图所示,弹簧秤A 和B 及滑轮组均处于静止状态,F=10牛,若不考虑秤重,滑轮重及摩擦,弹簧秤A 和B 上的示数应分别 ( )A 、30牛和30牛B 、30牛和20牛C 、20牛和20牛D 、20牛和30牛 14、用一个重10牛的动滑轮来提升50牛重的物体,如图,实际工作时拉力 ( ) A 、可能是35牛 B 、正好是30牛 C 、正好是25牛 D 、可能是20牛 15、如图所示的滑轮组,挂上物体A 、B 后,恰好处于平衡状态,若在A 、B 下面挂一个质量相等的小物体,将出现的现象是(绳和滑轮间摩擦不计) ( )A 、A 下降B 、A 上升C 、仍然静止D 、不能确定 16、关于杠杆,下列说法正确的是( )A 、杠杆是一种省力的机械B 、从支点到力的作用点的距离叫力臂C 、动力和阻力的方向应一致D 、动力和阻力的作用点可在支点两侧,也可在支点同侧17、一把刻度准确的杆秤,若减少杆秤的秤锤重力,那么称物体时的读数将 ( ) A 、比实际质量大 B 、与实际质量相同C 、比实际质量小D 、比实际质量大或小都有可能18、一把标准杆秤,秤杆断了一小截,若用它来称量物体,则称得的质量数 ( ) A 、比实际质量大 B 、比实际质量小 C 、与实际质量相同 D 、无法判断19、如图所示,杠杆在F 1和F 2的作用下平衡,已知AO>BO ,F 1和F 2的大小和方向都不变,将它们的作用点同时向支点O 移动相同的距离L ,那么 ( )A 、杠杆B 端向下倾斜 B 、杠杆A 端向下倾斜C 、杠杆仍保持平衡D 、条件不足,无法判断20、如图所示,杠杆OA 的B 点挂着一重物,A 端用细绳吊在圆环M 下,此时OA 恰成水平,且A 点与圆弧形架PQ 的圆心重合,那么当环M 从P 点逐渐滑至Q 点的过程中,绳对A 端拉力的大小将( )A 、保持不变B 、逐渐增大C 、逐渐减小D 、由大变小再变大(21)F(20)21、如图,放大水平桌面上的物体A 重100牛,通过滑轮挂有重30牛的物体B ,刚好使A 匀速前进。
简单机械与浮力结合
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1.如图所示,一个与地面接触面积为500cm2,重600N得人站在水平地面上,用轻绳竖直拉着光滑长木板AB得A端,AB可绕O点转动,在离O点40cm得B处挂有重力为8N得圆柱体,当圆柱体浸入水中静止时,从盛满水得溢水杯中溢出水得体积为5×10-4m3。
(AB质量不计,且始终保持在水平位置,g = 10N/kg)(1)圆柱体受到得浮力就是N。
(2)当一质量为0、4kg得球从O点沿木板向A端匀速运动,要使系在A端得绳拉力刚好为零,小球应距O点 cm,此时人对地面得压强就是Pa。
2.如图,物体重100N,圆柱形容器底面积为400cm2,内盛有65cm深得水,当用图中滑轮组将物体浸没在水中后,容器中水面上升到70cm,物体完全浸没在水中时滑轮组得机械效率为80%(不计绳重与绳子与滑轮间得摩擦及水得阻力)、ρ水=1、0×103kg/m3,g取10N/kg、求:(1)物体浸没在水中后,水对容器底增加得压强、(2)物体浸没在水中时受到得浮力、(3)若把物体完全拉出水面后,滑轮组得机械效率、3.如图所示,某打捞队得工人用滑轮组把底面积为、高为2m得实心圆柱体从水下提起,已知圆柱体得密度为,水得密度为,滑轮组得机械效率就是70%。
(g取10N/kg,滑轮与绳子得重力忽略不计)求:(1)圆柱体在水中所受得浮力。
(2)若圆柱体从H=16m深处被缓慢地匀速提起,到刚露出水面时,绳子自由端拉力F所做得功。
(3)若不计摩擦且绕在滑轮组上得绳子能承受得最大拉力为400N,则物体被提到露出水面多高时,绳子恰好被拉断?4.如图甲所示就是某船厂设计得打捞平台装置示意图.A就是动滑轮,B就是定滑轮,C就是卷扬机,卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中得物体,可以将实际打捞过程简化为如图乙所示得示意图.在一次打捞重物得作业中,在重物浸没水中匀速上升得过程中,打捞平台浸入水中得体积相对于动滑轮A未挂重物时变化了0、4m3;在重物全部露出水面并匀速上升得过程中,打捞平台浸入水中得体积相对于动滑轮A未挂重物时变化了1m3.钢丝绳得重、轴得摩擦及水对重物得阻力均忽略不计.(水得密度取1、0×103kg/m3g取10N/kg)求:(1)重物得重力;(2)重物浸没水中受到得浮力;(3)当重物浸在水下时,卷扬机匀速拉动钢丝绳得拉力大小为1、5×103N,该滑轮组得机械效率就是多少?5.(11分)如图所示就是利用起重机打捞水中物体得示意图,吊臂前端由滑轮组组成,动滑轮总重300Kg,绳重核摩擦不计.现在用此起重机从水中把质量为2×103Kg,体积为0、8m3得物体G匀速提起,滑轮组上钢丝绳拉力F得功率为3KW(g=10N/Kg,ρ水=1、0×103Kg/m3).求:(1)物体完全浸没在水中时受到得浮力;(2)物体离开水面前拉力F得大小;(3)物体离开水面前上升得速度;(4)物体离开水面前,滑轮组得机械效率多大.6.运用知识解决问题:(1)因为液体得压强随深度得增加而,拦河坝上部受到水得压强比下部____,所以拦河坝设计成上窄下宽得形状。
理解浮力原理与简单机械的结合应用
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定滑轮
固定滑轮,不能改变力的 方向,只能改变力的作用 点。
动滑轮
可以移动的滑轮,可以改 变力的方向,但不能改变 力的作用点。
斜面
斜面原理
费力斜面
斜面是一种将垂直力转化为水平力的 装置。
当斜面的倾斜角度较大时,施加的力 较大,会比较费力。
省力斜面
当斜面的倾斜角度较小时,施加的力 较小,可以省力。
轮轴
• 总结词:潜水器的设计需综合考虑浮力与简单机械的应用,以确保在水下的稳定和机动性。 • 详细描述:为了保持潜水器的稳定,设计时需充分考虑浮力与重力的平衡。同时,为了实现水下的机动性,潜水器需配备合适的简单机械装置,如推进器和机械臂,以完成各种水下任
务。
热气球中的浮力与简单机械的应用
总结词
热气球依靠浮力升空,简单机械用于控制气球的方向和高度。
理解浮力原理与简单机械的 结合应用
目录
• 浮力原理的介绍 • 简单机械的介绍 • 浮力原理与简单机械的结合应用 • 学生互动环节 • 教师总结与答疑
01
浮力原理的介绍
浮力的定义
浮力
指物体在流体中受到的向上托的力。
流体
指液体和气体。
方向
浮力的方向垂直向上,与重力方向相反。
浮力的产生原因
阿基米德原理
05
教师总结与答疑
教师总结本节课的重点内容
浮力原理的基本概念
教师需要总结浮力原理的基本概念,包括浮力的定义、产生原因以及影响浮力大小的因素 。
简单机械的基本类型
教师需要总结简单机械的基本类型,包括杠杆、滑轮、斜面等,并解释它们的工作原理和 应用。
浮力原理与简单机械的结合应用实例
教师需要列举一些实际应用,如船只、潜水器、热气球等,并解释它们如何利用浮力原理 和简单机械实现工作。
2020年中考物理一轮考点练习28《浮力、简单机械综合计算》(附答案解析)
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2020年中考物理一轮考点练习28《浮力、简单机械综合计算》考点浮力、简单机械综合计算1.(2019·达州)如图所示,工人准备用一根最多能承受400N力的绳子(若超过绳子将断裂)绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B.完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。
已知动滑轮的质量为20kg(绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计,连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂,g=10N/kg)。
求:(1)物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时,物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。
(2)在物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为75%,物体A的密度是多少。
(3)若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时,物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。
2.(2019·威海)如图所示,某考古队用滑轮组将重4.8×103N,体积为100dm3的文物打捞出水,定滑轮重100N.滑轮组上共有三根绳子a,b和c,其中a是悬挂定滑轮,b绕在定滑轮和动滑轮上,c悬挂文物,整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物,文物完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为95%(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计)。
请解答下列问题:(1)文物浸没在水中时受到的浮力是多大?(2)动滑轮的重力是多大?(3)在整个打捞过程中,a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大?该绳至少要承受多大的拉力?3.(2019·黄冈)具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船“天鲲号”(图甲),可用于挖掘水下泥土、砂石等。
其长140m、宽27.8m,满载排水量为17000t。
作业时,输送系统将水下挖掘的泥石等,通过输送管输送到指定地方。
已知水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)水面下4m处的船体上受到水的压强是多少?(2)若“天鲲号”漂浮在水面时排开水的体积为1.2×104m3,则它受到的总重力是多少?(3)某次作业时,水下重为G的泥沙沿着输送管匀速运动,泥沙运动的高度与时间的关系如图乙所示。
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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7.9 ×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=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,g取10N/kg)求:容器A盛满水后,所盛水的质量。
A图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1.0×103 Kg/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0.2m/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1.2×103N,密度为1.6×103kg/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?第1题图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0.01m3的重物A时(重物始终cm。
当他用此滑轮组在空气未出水面),他对地面的压强为8.75×103Pa。
已知小文与地面的接触面积为4002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= 。
图11第16题图F7.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/m 3,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。
8.用滑轮组将密度为 2.8×103kg/m 3,质量为56kg 金属块完全在水中匀速提升0.5m ,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280J C.金属块受到的浮力是200N D.滑轮组的机械效率是75%图239.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)求:(1)动滑轮重和力F1的大小;(2)机械效率η1;(3) 功率P2。
图2410.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:(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。
图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。
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5×10-2m 2。
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 1、T 2时,杠杆两次都在水平位置平衡,小明对地面的压力分别为F 1、F 2,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p 1、p 2,且两次A 对地面的压强相差2×103Pa 。
已知F 1∶F 2 =4∶3,p 1∶p 2=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F 1 ;(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.......)O 图25BA CDH E图21货物卷扬机 工作台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100cm 2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F 1,水平地面对人的支持力为N 1,滑轮组机械效率为η1;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F 2,水平地面对人的支持力为N 2,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)N 1和N 2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 =0.5m 3、重为G 物的重物。
若在打捞前起重机对地面的压强p 1=2×107Pa ,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p 2,重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p 3=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N 1和N 2,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。
图24AOBQ出水口天花板CABDCE OF 图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。