最新力学综合计算题(含答案)

专题突破(十六)

1 [力学综合计算题]

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3 1．[2015·海淀一模] 图Z16－3是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物

4 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

5 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

6 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，

7 m 1＝90 kg ，动滑轮受到的重力G 动＝100 N 。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽

8 略不计，g ＝10 N/kg 。求：

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(1)提起质量为m 1的建筑材料时，卷扬机对绳的拉力F 1。 10

(2)两次工作过程中，建筑材料上升的速度v 1与v 2之比。

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12 图Z16－3

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2．[2015·门头沟二模] 某科技小组设计的提升重物的装置如图Z16－4所示，

14 C 是定滑轮，B 是动滑轮；杠杆DE 可绕O 点在竖直平面内转动，O D ∶O E ＝1∶2。15 小轩的质量为55 kg ，他通过细绳在E 点施加竖直向下的拉力T 为150 N 时，杠16 杆在水平位置平衡，小轩对地面的压力为F ，物体A 对地面的压强p 为3×103

Pa 。17 已知：物体A 的质量为100 kg ，其底面积为5×10－2m 2，杠杆DE 和细绳的质量均18 忽略不计。求：

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(1)小轩对地面的压力F 。 20

(2)动滑轮B 受到的重力G 。

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(3)小轩通过细绳在E点施加竖直向下的拉力为多大时，物体A对地面的压强22

恰好为零。

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图Z16－4

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3．[2015·朝阳一模] 如图Z16－5所示是某科技小组设计的打捞水中物体装37

置的示意图。在湖底有一个体积为0.02 m3实心铸铁球，其所受重力为1400 N，38

现用滑轮组将铸铁球打捞出水面，铸铁球浸没在水中和完全露出水后作用在绳子39

自由端的拉力分别为F1、F2，且F1︰F2＝15︰17。作用在绳子自由端的拉力做功40

的功率保持340 W不变。不考虑滑轮组摩擦、绳重和水的阻力，g取10 N/kg。

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求：

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(1)铸铁球浸没在水中时受到的浮力。

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(2)铸铁球浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率。

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(3)铸铁球提出水面后匀速上升的速度。

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图Z16－5

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4．[2015·平谷一模] 如图Z16－6所示，渗水井的排水管的管口恰好被一块55

底面积为0.2 m2、高为0.3 m的圆柱形石块盖严，渗水井中有1.5 m深的水不能56

排放，小明站在地面上通过滑轮组将石块提出渗水井。当石块被提起，并在水中57

以v

1速度匀速竖直上升时，小明对绳子的拉力为F1，小明拉绳的功率为P1，滑轮

58

组的机械效率为75%；当水被全部排出，石块以v

2速度匀速竖直上升时，小明对

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绳子的拉力为F2，小明拉绳的功率为P2。已知：v1∶ v2＝4∶3，P1∶P2＝8∶9，g 60

取10 N/kg，不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦。求：

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(1)石块未提起时，水对石块顶部的压力。

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(2)石块被提起，并在水中匀速上升时受到的浮力。

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(3)石块的密度。

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图Z16－6

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5．[2015·石景山二模] 工人用如图Z16－7甲所示的滑轮组运送建材上楼，71

每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重变化的图像如图乙所示，不计滑轮72

和钢绳的重力及摩擦，g取10 N/kg。

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(1)若某块建材的密度是2.8×103kg/m3，体积为1.0×10－2m3，求其重为多少？

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(2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了15 m，作用在钢绳上的拉力75

为200 N，求拉力的功率？

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(3)若滑轮组的机械效率最大值为75%，求工人的体重？

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图Z16－7

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6．[2015·怀柔一模] 某科技小组设计从水中打捞重物A的装置如图Z16－8 86

所示，小文站在地面上通过滑轮组从水中提升重为1200 N的物体A。当物体A 87

在水面下，小文以拉力F1匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为η1；当物体88

A完全离开水面，小文以拉力F

2匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为η2。

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已知：物体A的密度为3×103kg/m3，小文同学的重力为600 N，η1∶η2＝14∶90

15。不计绳的质量和滑轮与轴之间的摩擦，g取10 N/kg。求：

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(1) 重物A在水面下受到的浮力。

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(2) 动滑轮的重力。

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图Z16－8

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7．[2015·顺义二模] 工人用如图Z16－9所示的滑轮组将石板A吊起并放在101

货车上。当工人用F1的力竖直向下拉绳子时，石板A未被拉起，此时石板A对水102

平地面的压力为N

1，工人对水平地面的压强为p1；当工人用F2的力竖直向下拉绳

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子时，石板A匀速竖直上升，此时工人对水平地面的压强为p2。已知：石板A的104

质量为100 kg，工人的质量为70 kg，F1∶F2＝1∶2，p1∶p2＝5∶3，不计绳重和105

摩擦，g取10 N/kg。

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求：

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(1)动滑轮的重力。

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