初中物理 力学综合题(含杠杆、滑轮组、压强、浮力)全面复习
初中物理力学综合
滑轮、功、机械、杠杆、浮力、压强综合复习专题一:机械和功竖直方向1、如图所示,用两个滑轮分别匀速提升A、B两个物体,拉细绳的力F大小相等,在相同时间内,物体上升的距离也相等,绳重及摩擦不计,滑轮的质量小于物体的质量,甲的有用功为W甲,机械效率为η甲,拉力的功率为P甲;乙的有用功为W乙,机械效率为η乙,拉力的功率为P乙。
比较甲、乙两个装置可知甲>P乙甲<P、乙甲<W乙η甲<η乙 D. W甲=W乙η甲<η乙2、用滑轮分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同物体匀速提升相同的高度,如果每个滑轮的质量与物体的质量都相等,则两滑轮组的机械效率η1:η2及在绳端所用的拉力F1:F2分别是(不计轴处摩擦及滑轮架的重):3 9:8 :2 9:8 :1 3:2 D3:2 1:13、如图所示,分别用甲、乙两个滑轮组提起重力G1=G2的重物至相同的高度h,若所用拉力F1=F2,已知甲的机械效率50%,则(不计绳重及摩擦)(多选)A.乙的机械效率75%B.乙的机械效率80%C.拉力F1做的功与拉力F2做的功之比3:2D.甲、乙两个滑轮组中的动滑轮重力之比3:1水平方向1、.如图所示,在拉力F的作用下,重80N的物块A正以s的速度在水平桌面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为20N,该装置的机械效率为80%,则内,拉力F移动的距离为B.拉力F的大小为40N内,弹簧测力计的拉力对物块A所做的功6 JD.拉力F做功的功率为5W2、.如图所示,滑轮组在拉力F1的作用下,拉着重300N的物体A以s的速度在水平面上匀速移动。
滑轮组的机械效率为80%,物体A匀速运动是受的阻力为56N ,拉力F1的功率为P1。
若滑轮组在拉力F2的作用下,拉着物体A以s的速度在此水平面上匀速移动,拉力F2的功率为P2 。
滑轮自重和绳重忽略不计。
则下列正确的是(多选)A. F1=168N P1=225WB. F2=210N P2=35WC. F1=3 F2 P1= P2D. F1= F2 P1=3 P23、如图所示,滑轮组在拉力F1的作用下,拉着重60N的物体A在水平面上匀速移动,F1=150N,物体A运动的速度为s,滑轮组的机械效率为80%,物体A匀速运动时受的阻力为f1,拉力F1的功率为P1。
2022年中考物理复习---杠杆,滑轮,斜面与浮力综合计算题型
一题型1杠杆与浮力,滑轮(共8小题)1..(杠杆与滑轮结合)如图所示杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,AO:OB=2:3,滑轮重为100N.当在B点施加大小为F=200N的竖直向下的拉力时,杠杆在水平位置平衡,此时边长为0.2m的正方体M对水平地面的压强为7500pa.(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)此时正方体M对地面的压力FM;(2)杠杆A点所受绳的拉力FA;(3)物体M所受的重力GM.2.(杠杆与滑轮结合)如图所示,AB是一杠杆,可绕O在竖直平面内转动,AO:OB=1:2,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。
3.(杠杆与滑轮结合)如图是一个上肢力量健身器示意图。
D是动滑轮;配重A的质量为140kg,杠杆EH 可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=1:2.假定运动员体重是600N,(不计杠杆重、绳重及摩擦,)。
问:(1)配重A自由放置时对地面的压力是多大?(2)当人将配重A匀速提升0.2m时,人做功340J,动滑轮重为多少?(3)如果运动员对H端施加一个竖直向下100牛的力,并保持EH水平,则左侧绳子对E端的拉力是多少?4.(杠杆与滑轮结合)配重M单独置于水平地面上静止时,对地面压强为3×105 Pa.将配重M用绳系在杠杆的B端,在杠杆的A端悬挂一滑轮组,定滑轮重150 N,动滑轮重90 N,杠杆AB的支点为O,OA∶OB=5∶3,由这些器材组装成一个重物提升装置,如图所示.当工人利用滑轮组提升重力为210 N的物体以0.4 m/s 的速度匀速上升时,杠杆在水平位置平衡,此时配重M对地面压强为1×105 Pa.(杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计,g=10 N/kg)求:(1)滑轮组的机械效率?(2)配重M的质量是多少千克?(3)为使配重M不离开地面,人对绳子的最大拉力是多少N?5.(杠杆与浮力结合)如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一物块,右端B处施加一个F =3 N的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,测得OA=30 cm,OB=20 cm.(1)求绳子对杠杆A端的拉力.(2)若物块的体积为10 cm3,求物体在水中所受到的浮力(g=10 N/kg).6.(杠杆与浮力结合)如图所示装置中O为轻质杠杆AB的支点,AO:OB=3:2,A端用细绳连接物体甲,B端用细绳连接物体乙,物体乙浸没在水中,此时杠杆恰好在水平位置平衡。
滑轮、杠杆、摩擦力、压强、浮力综合练习
(1)在实验操作中有一处明显的错误是(不必解释错误的原因)
3.某同学在研究重力跟质量的关系时,分别把钩码依次挂在测力计上测出重力大小.
钩码质量m/g
100
200
300
400
500
重力G/N
1
2
3
4
5
(1)在实验过程中需要的测量工具是.
(2)由实验数据可得出的结论是.物体所受重力与质量的比值等于,其物理意义是.
4.为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,某同学作了如图所示的实验.
(选填“大于”、“小于”或“等于”)汽车所受阻力,快速行驶的汽车刹车后,由于
还会继续前进一段距离.
33.在水平桌面上有一重10N的长方体.用4N的水平拉力向右拉,长方体静止不动,此时它所受的摩擦力为N;拉力增大至6N时长方体做匀速直线运动此时摩擦力大小N;若拉力增大至8N时长方体所受的摩擦力为N.
34.如图所示,一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车,但没能推动,则此时小孩对车的推力(“大于”、“等于”、“小于”)车受到的阻力.
A.小球不受力B.小球受平衡力C.小球受非平衡力D.小球只受重力
26.建筑工人砌墙时常利用来检查所砌的墙壁是否.所利用的原理是.
27.汽车在平直公路上匀速行驶,设驱动轮在后,则前轮和后轮受到的摩擦力的方( )
A.都向前B.都向后C.前轮向前,后轮向后D.前轮向后,后轮向前
初中物理_力学综合题(含杠杆、滑轮组、压强、浮力)全面
力学综合题【1】(08崇文一模)如图25所示是起重机的结构示意图。
用它把质量为2×103kg ,底面积为1m 2的货箱G 匀速提起。
(取g =10N/kg )问:(1)当货箱静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?(2)若把货箱匀速吊起3m ,起重机对货箱做了多少功? (3)吊起货箱时,为使起重机不倾倒,在它右边加挂质量为多大的铁块? 已知:OA =10m ,OB =5m 。
(设起重机所受重力的作用线恰好通过O 点。
)【2】(08西城一模)磅秤上有一个重1500N 的木箱,小明站在地上,想用如图29(甲)所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为40kg 。
于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29(乙)所示,再去提这个木箱。
当木箱匀速上升时,小明对地板的压力为100N ,不计轴摩擦和绳重,取g =10N/kg 。
求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。
【3】(08昌平一模)如图30所示,一正方体合金块M 的边长为20cm ,把它挂在以O 为支点的轻质杠杆的A 点处,一个重为640N 的人在杠杆的B 点通过定滑轮用力F 1使杠杆在水平位置平衡,此时M 对水平地面的压强为 1.1×104Pa ,人对水平地面的压强为1.45×104Pa ;若把M 浸没于水中(M 与容器底不接触),人用力F 2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面的压强为1.15×104 Pa ;已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6×104 Pa .(g 取10N/kg )求: (1)力F 1的大小; (2)合金块M 的密度; (3)当 M 浸没于水中时,若剪断细绳,合金块M 沉于容 器底,则M 对容器底的压强为多大.图30 MO AB【4】(08朝阳一模)图23是简易电动门式起重机的结构示意图。
MN 为质量可以不计、长4m 的横梁,行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。
物理杠杆和滑轮及压强与浮力、功和简单机械复习测试题
压强与浮力、功和简单机械复习题一、填空题1.如图1-1所示,标出了轮半径和轴半径,物体的质量都相同,则最大拉力是________。
图1-1 图1-32.撑竿跳高运动员从起跑到最后落在海绵垫子上,能量发生了多次转化。
起跑过程中运动员获得________能,撑竿点地并发生弯曲,此时运动员的能转化为撑竿的________能,撑竿恢复形状将运动员顶起,撑竿的________能转化为________能,运动员从最高处落向垫子的过程中,________能转化为________能。
3、两台机器的功率之比是3:1,他们做同样的功需要时间之比是,若在相同的时间内,它们完成的功之比是。
4.如图1-3所示,若拉力F=900 N,物体A重1 500 N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。
当绳子自由端移动3 m,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,物体A与地面间摩擦力是_________N,物体A 移动_________m 。
5.轮船满载时,船和货物总重105 N,则船在海洋航行所受浮力是_____ N,轮船的排水量是_____.同一艘轮船从河里驶进海洋,受到的重力大小_____,受到的浮力__ ___,排开水的体积_____(填“不变”“变大”或“变小”),轮船要_____些.(填“沉下”或“浮起”)6.有一个木块,把它放在盛满水的溢水杯中时,从杯中溢出10克水,若把它放在盛满酒精的溢水杯中,会从杯中溢出__________克酒精(酒精密度是0.8×103千克/米3,水的密度是1.0×103千克/米3,木块的密度是0.5×103千克/米3)7.如图1-5所示某同学利用图中的装置探究“水的内部压强的大小”的特点,得出的结论是:“影响水内部压强大小的因素有两个,一个是水深度(即图中h值),另一个是离水底的距离(即图中d值),h越大压强越大,d越大则压强越小”。
(1)本探究活动是通过观察的变化而知道压强大小变化的。
初三物理《杠杆、滑轮》专题复习.docx
初三物理《杠杆、滑轮》专题复习一、必备知识点考点1杠杆⑴杠杆①定义:一根硬棒,在力的作用下如果能够绕着固定点敖动,这根硬棒就叫杠杆。
②杠杆五要素:支点0:杠杆绕着其转动的固定点;动力R:使杠杆转动的力;阻力F,:阻碍杠杆转动的力;动力臂h:支点到动力作用线的距离;阻力臂12:支点到阻力作用线的距离。
(2)杠杆的平衡条件①杠杆平衡:当.有两个力或几个力作用在杠杆上时,若杠杆保持静止或匀速转动,则杠杆平衡。
②平衡条件:动力x动力臂=阻力X阻力臂即Fj[] =F?[,o(3)杠杆南昇类--①省力杠杆:动力臂大土阻力臂的杠杆叫做省力杠杆,杠杆平衡时,其动力小于阻力。
.省力杠杆省力,但费距离。
②费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆,杠杆平衡时,其动力大于阻力。
费力杠杆虽费力,但萱距离。
③等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆,杠杆平衡时,动力等于阻力,既不省力也不费力。
考点2滑轮(1)定滑轮①定义:轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。
②实质:定滑轮的支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,因此定滑轮实质是一个笠理杠杆。
③特点:使用定滑轮不能省力,但可以改变动力的方向。
(2)动滑轮①定义:随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。
②实质:动滑轮的支点是那段上端固定的绳子与动滑轮也的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径,因此动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半力,但不能改变动力的方向,且多费一倍距离。
(3)滑轮组①定义:由几个动滑轮和几个定滑轮组成的装置,叫做滑轮组。
②特点:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
即F=% 此时s=nh。
(n为承担物体的绳子的段数) 二、重难点突破(1)杠杆中最小力的作法:首先寻找最长力臂,直接连接支点和作用点,连线视为最长力臂,再根据杠杆的平衡画出力臂的垂直有向线段,即为最小力。
(2)滑轮组的绕线规律a、单个动滑轮最多能支撑3段绳子的连线,即n=2或n=3b、根据自由端绳子股数n,按照口诀“偶定奇动”确立绳子的悬挂点(3)定滑轮n=l, s=h,动滑轮n=2, s=2h,滑轮组s=nh (简单记忆“绳子移动的距离大于物体距离”,为n倍)(4)参与数字计算的时候,初中阶段通常都忽略掉了绳子自重和绳子与滑轮之间的摩擦影响。
初中物理-力学综合题(含杠杆、滑轮组、压强、浮力)全面教学文案
力学综合题【1】(08崇文一模)如图25所示是起重机的结构示意图。
用它把质量为2×103kg ,底面积为1m 2的货箱G 匀速提起。
(取g =10N/kg )问:(1)当货箱静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?(2)若把货箱匀速吊起3m ,起重机对货箱做了多少功? (3)吊起货箱时,为使起重机不倾倒,在它右边加挂质量为多大的铁块? 已知:OA =10m ,OB =5m 。
(设起重机所受重力的作用线恰好通过O 点。
)【2】(08西城一模)磅秤上有一个重1500N 的木箱,小明站在地上,想用如图29(甲)所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为40kg 。
于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29(乙)所示,再去提这个木箱。
当木箱匀速上升时,小明对地板的压力为100N ,不计轴摩擦和绳重,取g =10N/kg 。
求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。
【3】(08昌平一模)如图30所示,一正方体合金块M 的边长为20cm ,把它挂在以O 为支点的轻质杠杆的A 点处,一个重为640N 的人在杠杆的B 点通过定滑轮用力F 1使杠杆在水平位置平衡,此时M 对水平地面的压强为 1.1×104Pa ,人对水平地面的压强为1.45×104Pa ;若把M 浸没于水中(M 与容器底不接触),人用力F 2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面的压强为1.15×104 Pa ;已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6×104 Pa .(g 取10N/kg )求: (1)力F 1的大小; (2)合金块M 的密度; (3)当 M 浸没于水中时,若剪断细绳,合金块M 沉于容 器底,则M 对容器底的压强为多大.图30 MO A B【4】(08朝阳一模)图23是简易电动门式起重机的结构示意图。
MN 为质量可以不计、长4m 的横梁,行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。
中考物理专题题库∶浮力类问题的综合题
F=G﹣F浮水=4N﹣1N=3N
故D错误;
A.在实验丙中,弹簧测力计的示数:F丙拉=2.8N,在乙中物体A受到的拉力:F=3N,
弹簧测力计的示数比乙中小3N﹣2.8N=0.2N,故A错误;
C.由甲、丙中可知:
F浮盐水=G﹣F丙拉=4N﹣2.8N=1.2N,
根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力
故正确,不符合题意;
B.由图乙可知,空气中弹簧测力计的示数等于物体重力为10N,浸没后弹簧测力计的示数为6N,由称重法可知金属块浸没后受到的浮力为
10N-6N=4N
故正确,不符合题意;
C.物块浸没后,水的深度增加量
物块浸没在水中时物体排开水的体积
物块的质量
物块的密度
故正确,不符合题意;
D.由于力的作用是相互的,液体给物块4N的浮力,则物块给装置4N的压力,容器中水的重力为
A.橡皮泥漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小
B.橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大
C.橡皮泥沉底时受到的浮力等于它的重力
D.橡皮泥沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体的重力在水中漂浮和沉底时都不会改变,所以A错误;
BC.漂浮时浮力等于橡皮泥的重力,沉底时浮力小于橡皮泥的重力,所以漂浮时的浮力大于沉底时的浮力,故B正确,C错误;
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
木块A静止时,受到重力G,浮力 以及绳子的拉力 ,因为拉力方向为竖直向下,所以三者之间的关系为
带入数值得
=5N+3N=8N
由 = g ,可以得出
当绳子断了之后,由于 >G,所以物体将上浮,部分露出水面之后 变小,直至 =G=5N时,漂浮在水面上,此时由 = g ,可以得出
11 杠杆、浮力、压强、滑轮的综合计算题
杠杆、浮力、压强、滑轮的综合计算题1、P95-17 将一长方体甲竖直放在密度为ρ的某液体中时处于漂浮状态,且有15的体积露出页液面。
另有一轻质杠杆AOB(O为支点),且OA=2OB,现用细线将长方体甲悬挂在杠杆的A端(如图所示),再用另一细线的一段系在杠杆的B端,另一端绕过一轻质滑轮悬挂在天花板上,轻质动滑轮下悬挂一个与甲完全相同的长方体乙并放在水平地面上。
当轻质杠杆A. B两端细线均被拉直且杠杆水平平衡时,长方体甲有14的体积露出页面,已知长方体甲所在容器的内底面受到的液体压强为1000Pa(杠杆质量、动滑轮质量、细线质量及一切摩擦均不计).求:(1)长方体的密度与液体的密度之比;(2)长方体乙对地面的压强为多少?2、P 5-5 如图所示,两个体积、质量均不同的物块A. B分别浮在U型水槽的左、右臂的水面上,m A>m B.将水槽支于O 点,水槽恰好平衡。
若将物块A. B交换位置,则水槽___(选填:左端向下倾斜;仍保持平衡;右端向下倾斜);若将物块B 从水槽右臂取出,叠放到物块A上。
则水槽___(选填:左端向下倾斜;仍保持平衡;右端向下倾斜).3、P24-18某人重70千克,用如图18所示的滑轮组打捞水中的石材,当他用120N的力拉绳子时,未能拉起石材,拉力持续增大,最终物体始终以0.2m/s的速度被拉起,已知动滑轮质量为5千克,石材未出水面时,滑轮组的机械效率为η1石材完全出水面后的机械率为η2,在打捞的过程中,地面对人的最大支持力与最小支持力之比是29:21,ρ水=1.0×103Kg/m3ρ石=2.5×103Kg/m3g取10N/Kg,不计滑轮组内部的摩擦和绳重。
求:(1)当人以120N的力拉绳子时,池底对石材的支持力变化了多少?(2)求:η1:η2(3)当石材完全离开水面后,拉力做功的功率是多少?4、P32 -17 如图所示,长70cm的光滑轻质木板AB可绕支点转动,在离支点右边20cm的B端上方连接动滑轮,作用在绳自由端的拉力F1为4.5N;下方挂一密度为ρ,高20cm的长方形物体M,当物体M浸入水中10cm深处静止时,从装满水的溢水杯中溢出50g的水,此时杠杆水平平衡。
杠杆、滑轮组、浮力、压强
力学综合题1、(09东城一模)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。
变形试题: 图22是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。
A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E 是柱塞。
作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物,被打捞的重物体积V =0.5m 3。
若在本次打捞前起重机对地面的压强p 1=2.0×107Pa ,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p 2=2.375×107Pa ,物体完全出水后起重机对地面的压强p 3=2.5×107Pa 。
假设起重时柱塞沿竖直方向,物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N 1和N 2,N 1与N 2之比为19:24。
重物出水后上升的速度v =0.45m/s 。
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)被打捞物体的重力;(2)被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB 的机械效率; (3)重物出水后,卷扬机牵引力的功率。
初中物理-力学综合题(含杠杆、滑轮组、压强、浮力)全面
力教概括题之阳早格格创做【1】(08崇文一模)如图25所示是起重机的结构示企图.用它把品量为2×103kg,底里积为1m2的货箱G匀速提起.(与g=10N/kg)问:(1)当货箱停止于火仄大天时,它对于大天的压强是几?(2)若把货箱匀速吊起3m,起重机对于货箱干了几功?(3)吊起货箱时,为使起重机不倾倒,正在它左边加挂品量为多大的铁块?已知:OA=10m,OB=5m.(设起重机所受重力的效用线恰佳通过O面.)【2】(08西乡一模)磅秤上有一个重1500N的木箱,小明站正在天上,念用如图29(甲)所示的滑轮组把那个木箱提高到楼上,但是他竭尽鼎力也不提起,此时磅秤的示数为40kg.于是他改变滑轮组的绕绳要领如图29(乙)所示,再来提那个木箱.当木箱匀速降高时,小明对于天板的压力为100N,不计轴摩揩战绳重,与g=10N/kg.供小明的体重战提高木箱时滑轮组的板滞效用.【3】(08昌仄一模)如图30所示,一正圆体合金块M的边少为20cm,O A B把它挂正在以O为收面的沉量杠M杆的A 面处,一个重为640N 的人正在杠杆的B 面通过定滑轮用力F 1使杠杆正在火仄位子仄稳,此时M 对于火仄大天的压强为 1.1×104Pa ,人对于火仄大天的压强为1.45×104Pa ;若把M 浸出于火中(M 与容器底不交触),人用力F 2仍使杠杆正在火仄位子仄稳,此时人对于大天的压强为1.15×104 Pa ;已知人单独站正在火仄大天上,对于大天的压强为1.6×104 Pa .(g 与10N/kg )供:(1)力F 1的大小;(2)合金块M 的稀度;(3)当 M 浸出于火中时,若剪断细绳,合金块M 重于容 器底,则M 对于容器底的压强为多大.【4】 (08背阳一模)图23是浅易电动门式起重机的结构示企图.MN 为品量不妨不计、少4m 的横梁,止走拆置不妨把提起的重物正在横梁上安排移动.提高电效果通过钢丝绳战滑轮组提起重物,滑轮组的结构如图.当提起的重物品量是,钢丝绳重战轮、轴间摩揩不计时,滑轮组的板滞效用是80%.当以的速度匀速横曲进与提起重物时,滑轮组的板滞效用是多 少?电效果推动钢丝绳的功率是几?若止走拆置战提高电效果的总重是2.75×103N ,提起重物品量为2t ,止走拆置使提起的重物沿横梁从中面A 移到B图23面,以M 面为轴,N 面进与的收援力减少了6×103N ,MB的距离是几?(g 与10N/kg )【5】 (08海淀一模)图25是液压汽车起重机从火中挨捞重物的示企图.A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E 是柱塞.效用正在动滑轮上同三股钢丝绳,卷扬机转化使钢丝绳戴动动滑轮降高提与重物,被挨捞的重物体积V =3.若正在原次挨捞前起重机对于大天的压强p 1=2.0×107Pa ,当物体正在火中匀速降高时起重机对于大天的压强p 2=2.375×107Pa ,物体实足出火后起重机对于大天的压强p 3=2.5×107Pa.假设起重时柱塞沿横曲目标,物体出火前、后柱塞对于吊臂的收撑力分别为N 1战N 2,N 1与N 2之比为19:24.重物出火后降高的速度v =.吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩揩不计.(g 与10N/kg )供:(1)被挨捞物体的重力;(2)被挨捞的物体浸出正在火中降高时,滑轮组AB的板滞效用;(3)重物出火后,卷扬机牵引力的功率.【6】 (08宣武一模)某桥梁动工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速挨捞重正在火中的工件.已 AB DC E O F 图知工件的品量为100kg 工人的品量为70kg.工件挨捞出火里前与工件实足被挨捞出火后工人对于大天的压力之比为15:2,工件正在火中时,滑轮组的板滞效用为60% .若不计摩揩、绳重及火的阻力,g 与10N/kg .供:(1)工件浸出正在火中时所受的浮力F浮 ;(2)工件实足挨捞出火里后,滑轮组的板滞效用η2 ;(3)工件实足挨捞出火里后,以的速度被匀速提高,工人推绳的功 率P 2.【7】 (08石景山二模)如图24所示,是使用汽车从湖火中挨捞重物的示企图.汽车通过定滑轮牵引火下一个圆柱形重物,正在所有挨捞历程中,汽车以恒定的速度v =0.2 m/s 背左疏通.图乙是此历程中汽车推动重物的推力F 随时间t 变更的图像.设t = 0时汽车启初提高重物,忽略火的阻力、绳重战滑轮的摩揩,g 与10N /kg.供:(1)重物暴露火里前,汽车推重物的功率;(2)圆柱形重物的稀度;(3)火对于湖底的压强(所有历程中,湖火深度稳定).1 <问案> (1)F p S==34221010/2101kg N kg Pa m ⨯⨯=⨯ (2)W=FS=2×103kg×10N/kg×3m=6×104J(3) G×AO = G 0×OB2×103kg×g×10m = m 0g×5mm 0 =4×103kg2 <问案> F 推=G 人木箱战动滑轮受力图24 乙N F /s/t 4000350050600A B C D 甲G 箱+G 轮=2F 推+F 收=2G 人+F 收=2G 人+mg改变绕绳办法后,F 推+F 收=G 人,木箱战动滑轮受力G 箱+G 轮=3F 推=3(G 人-F 收) 所以2G 人+mg =3(G 人-F 收) F 收=F 压=100N G 人=3F 收+mg =3×100N +40kg×10N/kg =700N F 推=G 人-F 收=700N -100N =600N板滞效用=总有用W W =s F hG 拉箱'=拉箱F G '3=600N 31500N ⨯=83.3% 3 <问案> (1)G pS =人人 246400.041.610G N S m p Pa ===⨯人人,11G F p S -=人 F 1=G 人—p 1S =640N —1.45×1042=60N ,22G F p S -=人F 2=G 人—p 2S =640N —1.15×1042=180N(2)杠杆正在火仄位子仄稳时,有:OA(G M —F M )=OBF 1 ①OA(G M —F 浮)=OBF 2 ②由①②可得,3121==--F F F G F G M MM 浮 ③ F M =F 压=P M S M =1.1×104Pa×(0.2m)2=440NF 浮=ρ火gV M =1×103kg/m 3×10N/kg×(0.2m)3=80N将F M =440N 、F浮=80N 代进③式,解得:G M =620N(3)当M 浸出于火中时,剪断细绳,合金块M 重于容器底,4 <问案>提起重物品量分别为战2t,重物重分别为G=mg=0.5t×10N/kg =5×103N,G/=m/g=2t×10N/kg =20×103N由滑轮组板滞效用η=W有用/W总=G物/(G物+G动),代进数据:80% =5×103N/(5×103N+G动),解出G动=1.25×103Nη/=G物//(G物/+G动)=20×103N/(20×103N+1.25×103N)≈94%钢丝绳推力F=(G物/+G动)/3 =(20×103N+1.25×103N)/3≈7.1×103N匀速推动时,电效果推动钢丝绳的功率P =Fv=7.1×103N×3×0.2m/s=4.26×103W〔或者P=(G物/+G动)v物=(20×103N+1.25×103N)×0.2m/s=4.25×103W〕把横梁MN瞅成杠杆,以M面为轴,重物正在A面战B面时,根据杠杆仄稳条件:(G物+G止+G动)·MA =F A·MN(G物+G止+G动)·MB =F B·MN二式相减得:(G物+G止+G动)·(MA-MB)=(F A-F B)·MN当F A-F B=6×103N>0,代进数据:(20×103N+1.25×103N+2.75×103N)(2m-MB)=6×103N×4m解出: MB =1m当F A -F B =-6×103N <0,代进数据:(20×103N +1.25×103N +2.75×103N )(2m -MB )=-6×103N×4m解出:MB /=3m5 <问案> (1)设起重机重为G ,被挨捞物体重力为G 物;挨捞物体前,G =p 0S正在火中匀速提高物体时:F 推=G 物-F 浮起重机对于大天的压力:G +F 推=p 1SF 浮=ρ火gV 排=0.5×104N物体出火后:G +G 物=p 2S ,F 推=(p 1- p 0)S ;G 物=(p 2-p 0)S可得物体重力为 G 物=2.0×104N.(2)设钢丝绳上的力正在出火前后分别为F 1、F 2,柱塞对于吊臂力的力臂为L 1,钢丝绳对于吊臂力的力臂为L 2.根据杠杆仄稳条件可知:N 1L 1=3F 1L 2 ; N 2L 1=3F 2L 2,21F F =21N N ,F 1= 31(G 物-F 浮+ G 动)F 2= 31(G 物+ G 动),21F F = 动物动浮物G G G F G ++- =1924将数据代进得: G 动=0.4×104N物体浸出正在火中降高时,滑轮组AB 的板滞效用:(3)出火后钢丝绳上的力:F 2= (G 物+G 动)/3=0.8×104N物体降高的速度v ,钢丝绳的速度v'=3v=3P=F2 v'=0.8×104N ×1.35m/ s =1.08×104W.6 <问案>(1)以人为钻研对于象,举止受力分解如图(3)甲、乙所示:∵G人=F′1+N1 ∴N1=G人-F′1G人=F′2+N2 N2=G人-F′2工人受到大天的收援力与工人对于大天的压力大小相等;绳对于人的推力与人对于绳的推力大小相等.∴N′1/N′2=N1/N2=(G人-F′1)/(G人-F′2)=15/2又∵η1=W有/W总=(G物-F浮)h /F1S = (G物-F浮)/2F1=60%F1=(G物+G动-F浮)/2F2=(G物+G动)/2图将③、④式代进①、②式,而且将G人=m人g=70kg×10N/kg =700N,G物=m物g=100kg×10N/kg =1000N代进,解得:G动=320N由②③式得:60%=(G物-F浮) / (G物+G动-F浮)=(1000N-F浮) / (1000N+320N-F浮)∴解得F浮=520N则:F1=400N ;F2=660N.(2)∵η2 =W′有/ W总=G物/ 2F2=G物/ (G物+G 动)=1000N/(1000N+320N) =76 %(3)∵P2=F2 · v2=F2 × 2 v物7 <问案>(1)根据题意及图像乙,重物重力G=4000N,重物暴露火里前,汽车的推力F=3500N(2)40003500N500N=-=-=F G F N浮河火的深度为:。
滑轮机械功浮力压力综合大题
《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)动滑轮总重和力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 ='411动G G F +='② 1分 第二次提升货物时,以人为研究对象22F '-=人G N ③ 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,22F F ='422动G G F +='④ 1分32N 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%4J4001300J4h 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 120/4.0300222=⨯='=图1N 1G 人 F 1´ N 2G 人 F 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8.75×103Pa 。
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%。
中考物理压轴题专题浮力类问题的经典综合题附答案
一、初中物理浮力类问题1.如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M 的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中的两个滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N ,连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N 。
圆柱体M 高为3m ,底面积为0.02m 2,密度为34.510⨯kg/m 3。
在绳端拉力F 作用下,圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ,在这个过程中,拉力F 的功率为160W ,滑轮组的机械效率为η,钢架对定滑轮的拉力为T 。
在圆柱体M 被缓慢拉出水的过程中,圆柱体M 的下表面受到水的压强为p 。
不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力,g 取10N/kg 。
下列选项中正确的是A .压强p 的最小值为15000PaB .拉力T 的大小为2700NC .拉力F 的大小为640ND .滑轮组的机械效率为90% 【答案】A 【解析】 【分析】(1) 对动滑轮和物体做整体受力分析,对定滑轮做受力分析,根据=F gV ρ浮液排,求得M 所受的浮力,再根据重力和浮力之比可求得M 的重力,从而可求得拉力F 大小; (2) 因M 有三段绳子承担,根据平衡条件M 3F F G G +=+浮轮,可求得拉力T 的大小; (3) 根据M M M M ()==+()W W G F h G F W W W G F G h G F G η--==-+-+有有浮浮浮浮总有额动动可求得滑轮组的机械效率;(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N 和连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N ,可知圆柱体M 的下表面受到水的压力,再利用Fp S=可求得压强p 的最小值。
【详解】C .圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ,注意物体上升了12m ,可计算重物上升的速度12m 1m/s 360s 15s v t ===⨯物 动滑轮一共绕了3段绳子,因此绳自由端移动速度为1=3=3m/s 0.2m/s 15v v ⨯=绳物 拉力F 的功率为160W ,根据P Fv =得出拉力160W 800N 0.2m/sP F v === 故C 项错误。
初中物理-力学综合题(含杠杆、滑轮组、压强、浮力)
力学综合题典型例题剖析【例题1】(四川绵阳)某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。
他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象, 如图1所示。
根据图象可以判断( )A .0~5s 内,小车的平均速度是0.4m/sB .0~7s 内,小车的平均速度是1.5m/sC .2s~5s 内,小车在运动2 mD .5s~7s 内,小车运动的平均速度是1 m/s【解析】本题是s-t 图象,解题关键是要理解图像的物理意义。
在前两秒时,运动的时间是2秒,运动的路程是2米,随时间的增大,路程也在增大。
到了第2秒到第5秒之间,运动的时间是3秒,运动的路程是0米,时间在增大上,而路程却不变,说明小车停止运动的。
从第5秒到第7秒,运动的时间是2秒,运动的路程是4米,时间增大,路程也增大。
平均速度用总路程除以总时间。
【答案】 A【例题2】(南昌)同学们在实验室里测某种小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下的实验操作:A .将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积.B .把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡.C .把天平放在水平桌面上.D .将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡.E .在量筒中倒入适量的水并记下水的体积.⑴正确的实验操作顺序是 (只填字母序号).⑵在调节天平时,发现指针位置如图2甲所示,此时应将平衡螺母向 调(选填“左”或“右”).⑶用调节好的天平称小矿石的质量.天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图2乙所示;量筒量出小矿石的体积如图2丙所示,由此可知,小矿石的密度ρ= kg/m 3.⑷实验中,由于小英同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒了,老师就给她增加了一个溢水杯.现请你帮她想办法测出小矿石的体积,写出简要的实验步骤.图 1图2【解析】本题考查的是利用天平和量筒测量物体的密度,解题关键是理解天平和量筒使用方法和注意事项。
成都中考难点之压强、浮力、杠杆、滑轮综合题
成都中考难点之压强、浮力、杠杆、滑轮综合题一、压强压力与浮力的综合1.一个底面积为100cm 2的容器中装有水,水面浮着一木块。
容器底部受到的压强为1960Pa ,若取走木块,容器底部受到的压强为1470Pa ,则木块重为 N 。
2.如图9所示,在底面积是S 1的圆柱形容器中注入水,把一横截面积为S 2、高为h 的圆柱体立在水中,圆柱体露出水面静止,此时水深为H ,则下列说法中正确的是 A .水对容器底部的压强为p= ρ水g HB .水对容器底部的压力为F 压 = ρ水g h (S 1—S 2)C .水对容器底部的压力为F 压 = ρ水g HS 1D .圆柱体所受的浮力为F 浮 = ρ水gS 2h3.如图5所示,在底面积是S 1的圆柱形容器中,注入深为h 的水后,再把一横截面积为S 2的金属圆柱体立于容器中,若圆柱体露出水面,容器中水不溢出。
则下列说法中正确的是:A .水对容器底部的压力为F 压=ρ水g h S 1B .水对容器底部的压强为p=ρ水gS 1h /(S 1—S 2)C .金属圆柱体所受的浮力为F 浮=ρ水gS 2h /(S 1—S 2)D .水对容器底部的压力为F 压=ρ水gS 1 h /(S 1—S 2)4.如图4所示,装有石块的小盒漂浮在水槽的水面上时,小盒受浮力为F 1。
把盒中的石块卸入水中后,石块受浮力为F 2,水槽底对石块的支持力为F 3。
石块被放入水中后,小盒排开水的体积减小了__________________。
课后练习:1.如图5所示,在底面积为S 的圆柱形水池底部有一个金属球(球与池底没有密合),圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上,此时水槽受到的浮力为F 1。
若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中,此时水槽受到的浮力为F 2,捞起金属球前、后水池底受到水的压强变化量为p ,水的密度为ρ水。
根据上述条件可以求出A .金属球受的重力为F 2 –F 1–pSB .金属球被捞起前受的浮力为F 2 –F 1C .金属球被捞起前、后水槽底受水的压力减小了pSD .金属球被捞起前、后水槽排开水的体积增大了gF F 水ρ12- 2.如图6所示,底面积为S 1的圆柱形容器中装有未知密度的液体。
初中物理杠杆、滑轮组、压强、浮力综合计算题(含答案)
初中物理杠杆、滑轮组、压强、浮力综合计算题1、(08崇文一模)如图25所示是起重机的结构示意图。
用它把质量为2×103kg,底面积为1m2的货箱G匀速提起。
(取g=10N/kg)问:(1)当货箱静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?(2)若把货箱匀速吊起3m,起重机对货箱做了多少功?(3)吊起货箱时,为使起重机不倾倒,在它右边加挂质量为多大的铁块?已知:OA=10m,OB=5m。
(设起重机所受重力的作用线恰好通过O点。
)2、(08西城一模)磅秤上有一个重1500N的木箱,小明站在地上,想用如图29(甲)所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为40kg。
于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29(乙)所示,再去提这个木箱。
当木箱匀速上升时,小明对地板的压力为100N,不计轴摩擦和绳重,取g=10N/kg。
求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。
3、(08昌平一模)如图30所示,一正方体合金块M 的边长为20cm ,把它挂在以O 为支点的轻质杠杆的A 点处,一个重为640N 的人在杠杆的B 点通过定滑轮用力F 1使杠杆在水平位置平衡,此时M 对水平地面的压强为1.1×104Pa ,人对水平地面的压强为1.45×104Pa ;若把M 浸没于水中(M 与容器底不接触),人用力F 2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面的压强为1.15×104 Pa ;已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6×104 Pa .(g 取10N/kg )求: (1)力F 1的大小; (2)合金块M 的密度;(3)当 M 浸没于水中时,若剪断细绳,合金块M 沉于容 器底,则M 对容器底的压强为多大?4、(08朝阳一模)图23是简易电动门式起重机的结构示意图。
MN 为质量可以不计、长4m 的横梁,行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。
提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物,滑轮组的结构如图。
八年级杠杆和滑轮复习题及详解参考答案
参考答案与解析一.选择题1.如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是〔〕A.杠杆仍能平衡B.杠杆不能平衡,右端下沉C.杠杆不能平衡,左端下沉D.无法判断[考点]杠杆的平衡条件.[专题]简单机械.[分析]根据杠杆原来处于平衡状态,利用图示杠杆的力臂关系,根据杠杆平衡条件得到物体AB的质量大小关系;根据条件的变化,分别表示出杠杆作用两边的力矩:力和力臂的乘积.比较力矩的大小,即可确定杠杆是否平衡.[解答]解:原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力,其对应的力臂分别为OC、OD,根据杠杆的平衡条件可得:m A gOC=m B gOD,由图示可知,OC>OD.所以m A<m B,当向支点移动相同的距离△L时,两边的力臂都减小△L,此时左边为:m A g〔OC﹣△L〕=m A gOC﹣m A g△L,右边为:m B g〔OD﹣△L〕=m B gOD﹣m B g△L,由于m A<m B,所以m A g△L<m B g△L;所以:m A gOC﹣m A g△L>m B gOD﹣m B g△L.因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜.故选C.[点评]根据杠杆第一次处于平衡状态,利用杠杆的平衡条件,得到物体A、B的质量大小关系,然后根据现在的条件表示两者力矩,利用推导出物体的质量关系,结合力臂的变化,得出两个力矩的大小关系,从而确定杠杆的偏转方向.这是此题的解题思路.2.用细绳系住厚度不均匀的木板的O处,木板恰好处于静止状态,且上表面保持水平.如图所示,两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动,要使木板在此过程始终保持平衡,必须满足的条件是〔〕A.两车的质量相等B.两车的速度大小相等C.质量较小的车速度较大D.两车同时到达木板两端[考点]杠杆的平衡条件.[专题]简单机械.[分析]根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答即可.[解答]解:木板原来是平衡的,两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动,若保持木板平衡根据杠杆的平衡条件:G1L1=G2L2,即:m1v1t=m2v2t,m1v1=m2v2,A、两车的质量相等,速度不同则不能平衡,故A错误;B、车的速度大小相等,质量不同不能平衡,故B错误;C、质量较小的车速度较大,故C正确;D、须满足与两端距支点距离相等才能平衡,故D错误.故选C.[点评]本题考查了速度、重力和杠杆平衡条件的应用,正确分析出杠杆上的五个要素是解题的关键所在.3.如图所示,OAB为轻质杠杆,可绕支点O自由转动,在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该杠杆〔〕A.一定是省力杠杆B.一定是费力杠杆C.一定是等臂杠杆D.以上情况都有可能[考点]杠杆的分类.[专题]简单机械.[分析]使用杠杆时,如果动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;如果动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆;如果动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;因为在B点用力的方向不确定,所以其省费力情况要根据用力的方向确定.据此分析.[解答]解:B点力的方向不同,力臂的大小则不同,不能确定动力臂与阻力臂的大小关系,所以此时杠杆可能省力,可能费力,可能既不省力也不费力.故ABC不符合题意,D符合题意.故选D.[点评]本题考查了学生对杠杆平衡条件、杠杆的分类的了解与掌握,会画力臂帮助分析是本题的关键.4.如图所示是汽车起重机的示意图,当用它从水中吊起重物时,下列说法正确的是〔〕A.汽车轮胎有花纹是为了减少行驶过程中的摩擦力B.此吊车运用了杠杆原理,此杠杆为费力杠杆C.汽车固定后,吊起重物后与没有吊起重物相比,对地面的压强变小D.将货物从水中匀速吊起时,出水过程中,拉力逐渐变小[考点]杠杆的分类;增大或减小摩擦的方法;压强大小比较.[专题]重力、弹力、摩擦力;压强、液体的压强;简单机械.[分析]〔1〕影响摩擦力大小的因素有:压力和接触面的粗糙程度.增大摩擦的方法有:增大压力、增大接触面的粗糙程度;减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑即减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、加润滑油、使两接触面分开.〔2〕根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆;〔3〕接触面积不变,货物增多,相当于增加了对地面的压力,根据公式p=可知对地面压强的变化;〔4〕分析货物在出水过程中的受力,根据受力判断拉力的变化情况.[解答]解:A、汽车轮胎上做有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力,故A错误;B、吊臂在使用过程中动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但可以省距离,故B正确;C、当这辆汽车装载一些货物时,对地面的压力增大,接触面积不变,根据公式p=可知对地面压强变大,故C错误;D、货物在出水过程中受到竖直向下的重力和直向拉力、浮力,满足G=F+F浮,出水过程中浮力减小,重力不变,所以拉力变大,故D错误.故选B.[点评]此题考查了减小摩擦力的方法、增大摩擦力的方法、杠杠的分类、压强大小的判断、受力分析、浮力,是一道综合题.生活处处有物理,我们要认真观察、思考我们生活中的物理现象.5.根据工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能.要剪断铁丝等较硬的物体,下图中的4种剪刀应选择〔〕A.B.C.D.[考点]杠杆的分类.[专题]简单机械.[分析]要剪开较硬的东西,应该选择省力杠杆,而省力杠杆的动力臂大于阻力臂.[解答]解:A、B、C图中剪刀的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故都不符合题意;D、此剪刀的动力臂远大于阻力臂,是省力杠杆,符合题意;故选D.[点评]解决此类题目的关键是熟悉常用工具的使用特点,并结合杠杆的分类方法选择合适的杠杆.6.如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中〔〕A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变大C.动力F保持不变D.动力F逐渐减小[考点]杠杆的动态平衡分析.[专题]简单机械.[分析]先确定阻力臂、动力臂的变化,然后根据杠杆平衡的条件〔动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂〕分析动力的变化.[解答]解:A、由图示可知,木棒是一个杠杆,力F是动力,力F始终垂直与木棒,则木棒的长度是动力臂,木棒长度保持不变,动力臂保持不变,故A错误;B、木棒的重力是阻力,阻力大小不变,木棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过θ角后,重力力臂〔阻力臂〕逐渐增大,故B正确;C、已知:G、L保持不变,L G逐渐变大,由杠杆平衡条件:GL G=FL可知,动力F逐渐增大,故CD错误;故选B.[点评]本题考查了杠杆平衡条件的应用,知道杠杆平衡的条件,会熟练应用杠杆平衡的条件分析问题解决问题是关键.7.中国语言丰富多彩,其中蕴含着许多物理知识,下列对应的物理知识不正确的是〔〕A.四两拨千斤﹣﹣杠杆原理B.落叶归根﹣﹣地球附近的物体总是受到重力作用C.磨刀不误砍柴功﹣﹣减小受力面积可以增大压强D.站着不如躺着﹣﹣躺着对地面的压力比站立时小[考点]杠杆与其五要素;重力;增大压强的方法与其应用.[专题]应用题.[分析]解答此题需要先认真分析俗语中用到的物理知识,然后与所给的物理知识相对比.[解答]解:A、当动力臂大于阻力臂时,杠杆是省力的,"四两拨千斤"正是应用了省力杠杆的原理,故A正确,不符合题意;B、"落叶"由于受到竖直向下的重力作用,最终会落到地面上,故B正确,不符合题意;C、刀磨后变得锋利,是应用减小受力面积来增大压强的原理,故C正确,不符合题意;D、人无论站着还是躺着,对地面的压力都等于自身的重力,是不变的,但受力面积增大了,对地面的压强减小,所以人感觉舒服,故D错误,符合题意.故选D[点评]该题考查了杠杆、重力、压强等多个知识点,要求学生能够从现象的形成来确定对应的物理知识.8.不计摩擦和绳重,用图所示的甲、乙两个相同的滑轮组,提升不同数量的同种钩码,则它们的机械效率〔〕A.η甲>η乙B.η甲<η乙C.η甲=η乙D.无法比较[考点]机械效率的大小比较.[专题]应用题;功、功率、机械效率.[分析]滑轮组〔甲〕和〔乙〕相同,将重物提升相同高度时,额外功相等,提升的物重越大,有用功越多,结合机械效率公式分析.[解答]解:不计摩擦和绳重,因滑轮组〔甲〕和〔乙〕动滑轮重力相等,将不同重物提升相同的高度,由W额=G动h可知,所做额外功相等;又因甲组提升的钩码少,所做有用功小,由机械效率的公式:η==可知:η<η乙.甲故选:B.[点评]此题主要是测量滑轮组的机械效率,首先要掌握滑轮组机械效率的概念.考查了滑轮组的机械效率与被提升物体的重力与动滑轮重力之间的关系.9.如图所示,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,则下列说法中正确的是〔〕A.拉起的物体质量越大,机械效率越髙B.动滑轮的质量越大,机械效率越高C.拉起物体的速度越大,机械效率越髙D.物体被拉起的越高,机械效率越高[考点]滑轮〔组〕的机械效率.[专题]应用题;功、功率、机械效率.[分析]解决本题需掌握:滑轮组的机械效率公式为η=×100%.[解答]解:机械效率为η=×100%,设物体升高了h,则W有=mgh,W总=〔m+m动〕g2h=〔m+m动〕gh;故:η=×100%=×100%;所以当滑轮质量不变时,物体质量越大,效率越高;物体质量一定时,动滑轮质量越大,机械效率越小.与速度、高度都是无关的.故选:A.[点评]滑轮的机械效率取决于动滑轮的质量和物体的质量,如果动滑轮质量越小,物体质量越大,则效率越高.二.填空题10.如图所示,小刚用200N的拉力在10s内把重320N的物体匀速提升了3m,滑轮的机械效率是,拉力的功率是W.[考点]滑轮〔组〕的机械效率;功率的计算.[专题]功、功率、机械效率.[分析]已知物重和提升高度,根据公式W=Gh可求有用功,已知动滑轮上绳子段数和拉力F,根据公式W=FS可求总功,机械效率η=×100%可求机械效率;根据P=可求拉力的功率.[解答]解:有用功W有用=Gh=320N×3m=960J,总功W总=FS=F×2h=200N×2×3m=1200J,动滑轮的机械效率:η=×100%=×100%=80%.拉力的功率:P===120W.故答案为:80%;120.[点评]本题考查功和机械效率的计算,关键是公式的灵活运用以与公式的推导,学会举一反三的能力,根据所学公式推导出自己解题所需要的公式,这是本题的难点.11.假期,小明坐客车去旅游.当客车行驶到高速公路保持车距标识牌0m处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁.此时客车上速度计显示为80km/h.当客车匀速行驶到标识牌100m处时,小汽车匀速行驶到了标识牌200m处,小汽车〔选填"已经"或"没有"〕超速;若此时小汽车的功率为80kW,它的牵引力为N.以小汽车为参照物,客车是向〔选填"前"或"后"〕运动的.〔此时高速路段限定小汽车最高速度为120km/h〕.[考点]功率计算公式的应用;速度公式与其应用.[专题]长度、时间、速度;功、功率、机械效率.[分析]〔1〕利用速度公式求出小汽车的速度对比限速作出判断;〔2〕利用P===Fv求出小汽车的牵引力;以小汽车为参照物,客车向后运动.[解答]解:由v=得:客车行驶时间为:t===h则小汽车的速度为:v===160km/h>120km/h故小汽车超速了;由P===Fv得:小汽车的牵引力为:F===1800N,以小汽车为参照物,客车向后运动.故答案为:已经;1800;后.[点评]此题主要考查学生对于速度、路程、时间的运算的掌握程度.12.小球在没有空气阻力的情况下,沿无摩擦轨道运动.〔1〕如图1所示,小球从A点静止释放,小球到达C点时速度是否为零?.〔2〕将轨道BC段改为水平,如图2所示,小球仍从A点静止释放,小球经过M点时的机械能大于、小于还是等于其在A点的机械能?.以小球经过M点时为计时起点,大致画出小球在MN段运动的速度﹣时间图线.[考点]动能和势能的转化与守恒;力与运动的关系.[专题]应用题;运动和力;机械能与其转化.[分析]〔1〕在不计阻力和摩擦的情况下,机械能是守恒的.〔2〕据牛顿第一运动定律可知,一切物体在没有受到外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;[解答]解:〔1〕小球从A点静止释放,由于不计空气阻力和摩擦,没有机械能的损失,所以小球到达C点时速度是0;〔2〕据题目可知,由于不计空气阻力和摩擦,机械能是守恒的,所以小球经过M点时的机械能是等于其在A点的机械能的;同时由于不计空气阻力和摩擦力,小球原来是运动的,所以小球在MN段做匀速直线运动,如下图:故答案为:〔1〕是;〔2〕等于;见上图.[点评]读懂题意,并知道在不计空气阻力和摩擦的情况下,机械能是守恒的是解决该题的关键.13.如图A、B所示,平静的湖面上有两艘小船,绳的一端拴在甲船上,绕过乙船上的滑轮,站在船上或岸上的人用100N的力拉绳子的自由端.如果A、B图中甲船在20s内向右匀速移动了10m,同时乙船向左移动了4m,则A、B图中人拉绳子的功率分别为140W与90W.[考点]功率的计算.[专题]功、功率、机械效率.[分析]正确的判断出绳子自由端移动的距离,然后结合公式W=Fs求解人拉绳做的功,利用功率公式率P=求解人拉绳的功率即可.[解答]解:〔1〕甲船向右移动了10m,乙船向左移动了4m,以甲为参照物乙向左移动了10m+4m=14m,有两段绳子拉乙船,故绳子自由端总共移动s=14m×2=28m;故人拉绳子的功率P====140W;〔2〕如果乙船不动,滑轮为定滑轮,甲船向右移动了10m,则绳子自由端会移动10m;如果甲船不动,乙船动,则滑轮为动滑轮,乙船向左移动了4m,则绳子自由端会移动8m;现在两船都动,故绳子自由端总共移动18m;故人拉绳子的功率P====90W.故答案为:140;90.[点评]此题是一道综合题目,能否正确的判断绳端移动距离是解决此题的关键.14.在探究滑轮组的机械效率实验中赵亮同学连成了如图所示的滑轮组,并分别测出了实验数据.钩码重力G/N 钩码上升的高度h/cm拉力F/N绳端移动的距离s/cm2.410l30〔1〕根据以上表格中数据,实验过程中,此滑轮组的机械效率为80%.〔2〕赵亮用此滑轮组匀速提起重为G的物体升高h,所用时间为t,拉力的大小为F,则F的功率P=.〔用本小题中已知字母表示〕[考点]滑轮〔组〕机械效率的测量实验.[专题]测量型实验综合题.[分析]〔1〕根据表中实验数据,根据功的计算公式求出有用功与总功,然后由效率公式求出滑轮组的效率.〔2〕由功的计算公式求出拉力的功,然后由功率公式求出拉力的功率.[解答]解:〔1〕有用功W有用=Gh=2.4N×0.1N=0.24J,拉力做的总功W总=Fs=1N×0.3m=0.3J,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%;〔2〕由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,物体升高h,则绳子自由端移动的距离s=nh=3h,拉力做的功W=Fs=3Fh,拉力的功率P==.故答案为:〔1〕80%;〔2〕.[点评]本题考查了求滑轮组的机械效率、求拉力的功率问题,熟练应用功的公式求出功、知道绳子自由端与物体上升高度的关系是正确解题的关键.三.解答题15.某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组〔物体与动滑轮用绳子a连接〕匀速拉动放在同一水平面上的不同物体,物体受到的摩擦力从200N开始逐渐增加,直到组装滑轮组的绳子b被拉断,每次物体拉动的距离均为2m.通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图象如图乙.〔不计绳重和绳与滑轮间的摩擦〕求:〔1〕动滑轮重力;〔2〕当滑轮组的机械效率为80%,物体以0.2m/s的速度匀速运动时,该滑轮组的有用功率;〔3〕一个重500N的同学利用该滑轮组,想独自用竖直向下的力拉断绳子b,请你通过计算分析他能否实现.[考点]滑轮〔组〕的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;功率的计算.[专题]简单机械;功、功率、机械效率.[分析]〔1〕由图象知,当物体与地面间摩擦力为200N时,滑轮组的机械效率为50%,根据机械效率变形公式得到动滑轮重力;〔2〕已知滑轮组的机械效率和动滑轮重,可以得到物体受到的摩擦力;已知物体受到的摩擦力和运动速度,利用公式P=Fv得到有用功率;〔3〕由图象知绳子b被拉断时,物体与地面间的摩擦力为1600N,计算此时绳子受到的拉力,与中学生体重比较,即可得出结论.[解答]解:〔1〕因为η====,所以动滑轮重力为G动===200N;〔2〕当滑轮组机械效率为η2=80%时,根据η=得,物体受到的摩擦力为f2===800N,所以滑轮组的有用功率为P=F2v=f2v=800N×0.2m/s=160W;〔3〕当物体与地面间摩擦力达到最大f3=1600N时,作用在绳子自由端的拉力为F最大=〔f3+G动〕=×〔1600N+200N〕=600N,因为F最大=600N>G=500N,所以中学生无法直接拉断绳子.答〔1〕动滑轮的重力为200N;〔2〕有用功率为160W;〔3〕无法实现.[点评]此题是一道力学综合题,考查了滑轮组的特点、功率、机械效率的变化,考查角度新颖,是一道创新题.16.现有重800N的木箱A,小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上,如图所示,他站在斜面上,沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端.求:〔1〕小李同学拉木箱的做的功和功率是多大?〔2〕该斜面的机械效率是多少?[考点]斜面的机械效率;功的计算;滑轮与功的综合题.[专题]计算题;功、功率、机械效率.[分析]〔1〕已知斜面的长和拉力的大小,可以利用公式W=FS计算出拉力做的总功,又知道物体的运动速度,可利用公式t=计算出运动时间,最后再利用公式P=计算出功率的大小.η=〔2〕知道物体的重力和提升的高度,可利用公式W=Gh计算出克服重力做的有用功;再利用公式计算出斜面的机械效率.[解答]解:〔1〕对木箱的拉力:F=600N,木箱一定的速度:v=0.2m/s,小李同学拉木箱的功率为:P===Fv=600N×0.2m/s=120W〔2〕木箱的重力:G=800N,斜面的高度:h=6m,小李做的有用功为:W有用=Gh=800N×6m=4800J,拉动木箱过程中所做总功:W总=Fs=600N×10m=6000J;则机械效率为:η=×100%=×100%=80%.答:〔1〕小李同学拉木箱的功率是120W.〔2〕该斜面的机械效率是80%.[点评]本题考查有用功、总功、额外功和机械效率的计算,关键是公式和公式变形的应用,属于基础性计算题.。
浮力压强滑轮杠杆综合含答案
7、在建筑工地上,工人师傅用图2所示的滑轮组提升建筑材料.已知提升重为600N的物体时绳白由端的拉力为!30No现用此滑轮组在20s内将I200N的物体匀速捉升2m。
若不计绳車和滑轮轴上的摩擦。
求:(1)工人师傅做功为多少?(2)滑轮组对物休做功的功率。
8、如图3所示,宜丁•水平桌面上的物休A«R 500N.物休〃噸300N,动滑轮贞IOON,在物体〃匀速下降40cn】的过程中,物休力被拉动在水平桌面上匀速移动了一段距离:若用一水平向左的力F拉动物体人,使物体人在5s内匀速向左移动0.5m (不计绳重以及轮轴的摩擦),求:(1)物体人受到的摩擦力为多少?(2)物体〃匀速下附勺匀速I•升相比,绳子的拉力有没有变化?请分析说明;(3)拉力尸为多少?(4)拉力F在这段时间内所做的功为多少?(5)拉力F的功率为多少?9、如图4所示,重100N的物体在水平拉力F的作用卞做匀速直线运动,5s内物体移动了 1.5m,物体与地面间的摩擦力为30N,不计滑轮重、绳重及轮轴的廉擦,拉力F做功为 _____ J,拉力F做功的功率为.W。
10、如图5所示,用力F拉着滑轮,使重200N的物体人以0.2m/s的速度,在水平地面上匀速运动。
弹簧测力计的示数为5N。
不计轮审、弹簧测力计重、绳重和轮轴的摩擦,求:(I)拉力F为多少?(2)滑轮的运动速度为多少?(3)拉力F的功率为多少?II、如图6所示,滑轮组在拉力F的作用下,拉着重200N的物体A 以1.5nVs的速度任水平面上匀速移动,物体人匀速运动时受的阻力为80No不计伦重、绳重和轮轴的摩擦,求拉力F的功率。
I•屮用50N(50牛顿)的水平力推动一萸为I00N (10()牛顿)的箱子在水平地板上前进Im (1米),所用时间为Is (1秒);乙匀速举高这个箱子Is (1米),所用时间2.4s (2.4秒)。
求屮推箱子,乙举箱子所做的功;功率。
2. 一质駅为3吨的汽车沿苕长5.4千米的盘山公路匀速行驶,它从山脚行驶到高为0.5千米的山顶时, 时15分钟,发动机的牵引力为4000牛顿。
备战中考物理浮力类问题的综合复习含详细答案
一、初中物理浮力类问题1.如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M 的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中的两个滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N ,连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N 。
圆柱体M 高为3m ,底面积为0.02m 2,密度为34.510⨯kg/m 3。
在绳端拉力F 作用下,圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ,在这个过程中,拉力F 的功率为160W ,滑轮组的机械效率为η,钢架对定滑轮的拉力为T 。
在圆柱体M 被缓慢拉出水的过程中,圆柱体M 的下表面受到水的压强为p 。
不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力,g 取10N/kg 。
下列选项中正确的是A .压强p 的最小值为15000PaB .拉力T 的大小为2700NC .拉力F 的大小为640ND .滑轮组的机械效率为90% 【答案】A 【解析】 【分析】(1) 对动滑轮和物体做整体受力分析,对定滑轮做受力分析,根据=F gV ρ浮液排,求得M 所受的浮力,再根据重力和浮力之比可求得M 的重力,从而可求得拉力F 大小; (2) 因M 有三段绳子承担,根据平衡条件M 3F F G G +=+浮轮,可求得拉力T 的大小; (3) 根据M M M M ()==+()W W G F h G F W W W G F G h G F G η--==-+-+有有浮浮浮浮总有额动动可求得滑轮组的机械效率;(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N 和连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N ,可知圆柱体M 的下表面受到水的压力,再利用Fp S=可求得压强p 的最小值。
【详解】C .圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ,注意物体上升了12m ,可计算重物上升的速度12m 1m/s 360s 15s v t ===⨯物 动滑轮一共绕了3段绳子,因此绳自由端移动速度为1=3=3m/s 0.2m/s 15v v ⨯=绳物 拉力F 的功率为160W ,根据P Fv =得出拉力160W 800N 0.2m/sP F v === 故C 项错误。
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力学综合题【1】(08崇文一模)如图25所示是起重机的结构示意图。
用它把质量为2×103kg ,底面积为1m 2的货箱G 匀速提起。
(取g =10N/kg )问:(1)当货箱静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?(2)若把货箱匀速吊起3m ,起重机对货箱做了多少功?(3)吊起货箱时,为使起重机不倾倒,在它右边加挂质量为多大的铁块? 已知:OA =10m ,OB =5m 。
(设起重机所受重力的作用线恰好通过O 点。
)【2】(08西城一模)磅秤上有一个重1500N 的木箱,小明站在地上,想用如图29(甲)所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为40kg 。
于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29(乙)所示,再去提这个木箱。
当木箱匀速上升时,小明对地板的压力为100N ,不计轴摩擦和绳重,取g =10N/kg 。
求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。
【3】(08昌平一模)如图30所示,一正方体合金块M 的边长为20cm ,把它挂在以O 为支点的轻质杠杆的A 点处,一个重为640N 的人在杠杆的B 点通过定滑轮用力F 1使杠杆在水平位置平衡,此时M 对水平地面的压强为 1.1×104Pa ,人对水平地面的压强为1.45×104Pa ;若把M 浸没于水中(M 与容器底不接触),人用力F 2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面的压强为1.15×104Pa ;已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6×104Pa .(g 取10N/kg )求: (1)力F 1的大小; (2)合金块M 的密度;(3)当 M 浸没于水中时,若剪断细绳,合金块M 沉于容 器底,则M 对容器底的压强为多大.图30 M O A B【4】(08朝阳一模)图23是简易电动门式起重机的结构示意图。
MN 为质量可以不计、长4m 的横梁,行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。
提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物,滑轮组的结构如图。
当提起的重物质量是0.5t ,钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时,滑轮组的机械效率是80%。
当以0.2m/s 的速度匀速竖直向上提起1.125t 重物时,滑轮组的机械效率是多 少?电动机拉动钢丝绳的功率是多少?若行走装置和提升电动机的总重是2.75×103N ,提起重物质量为2t ,行走装置使提起的重物沿横梁从中点A 移到B 点,以M 点为轴,N 点向上的支持力增加了6×103N ,MB 的距离是多少?(g 取10N/kg )【5】(08海淀一模)图25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。
A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E 是柱塞。
作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物,被打捞的重物体积V =0.5m 3。
若在本次打捞前起重机对地面的压强p 1=2.0×107Pa ,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p 2=2.375×107Pa ,物体完全出水后起重机对地面的压强p 3=2.5×107Pa 。
假设起重时柱塞沿竖直方向,物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N 1和N 2,N 1与N 2之比为19:24。
重物出水后上升的速度v =0.45m/s 。
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)被打捞物体的重力;图23(2)被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB的机械效率;(3)重物出水后,卷扬机牵引力的功率。
【6】(08宣武一模)某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。
已知工件的质量为100kg工人的质量为70kg。
工件打捞出水面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)工件浸没在水中时所受的浮力F浮;(2)工件完全打捞出水面后,滑轮组的机械效率η2;(3)工件完全打捞出水面后,以0.2m/s的速度被匀速提升,工人拉绳的功率P2。
【7】(08石景山二模)如图24所示,是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图。
汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2 m/s向右运动。
图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随时间t变化的图像。
设t = 0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦,g取10N/kg。
求:(1)重物露出水面前,汽车拉重物的功率;(2)圆柱形重物的密度;(3)水对湖底的压强(整个过程中,湖水深度不变)。
图24乙NF/s/t400035005060A BC D 甲1 <答案> (1)F p S==34221010/2101kg N kgPa m ⨯⨯=⨯ (2)W=FS=2×103kg×10N/kg×3m=6×104J(3) G ×AO = G 0×OB2×103kg×g×10m = m 0g×5mm 0 = 4×103kg2 <答案> F 拉=G 人木箱和动滑轮受力G 箱+G 轮=2F 拉+F 支=2G 人+F 支=2G 人+mg 改变绕绳方式后, F 拉'+F 支'=G 人,木箱和动滑轮受力G 箱+G 轮=3F 拉'=3(G 人-F 支') 所以2G 人+mg =3(G 人-F 支') F 支'=F 压=100N G 人=3F 支'+mg =3×100N+40kg×10N/kg=700N F 拉'=G 人-F 支'=700N -100N =600N机械效率η=总有用W W =s F h G 拉箱'=拉箱F G '3=600N31500N ⨯=83.3% 3 <答案> (1)G p S=人人246400.041.610G N S m p Pa ===⨯人人,11G F p S-=人 F 1=G 人—p 1S =640N —1.45×104Pa×0.04m 2=60N ,22G F p S-=人F 2=G 人—p 2S =640N —1.15×104Pa×0.04m 2=180N(2)杠杆在水平位置平衡时,有: OA(G M —F M )=OBF 1 ①OA(G M —F 浮)=OBF 2 ②由①②可得,3121==--F F F G F G M M M 浮 ③F M =F 压=P M S M =1.1×104Pa×(0.2m)2=440NF 浮=ρ水gV M =1×103kg/m 3×10N/kg×(0.2m)3=80N 将F M =440N 、F 浮=80N 代入③式,解得: G M =620N336207.7510/10/(0.2)M M M G Nρkg m gV N kg m ===⨯⨯ (3)当M 浸没于水中时,剪断细绳,合金块M 沉于容器底, /4262080 1.3510(0.2)M M MG F N Np Pa S m --===⨯浮4 <答案> 提起重物质量分别为0.5t 和2t ,重物重分别为G =mg =0.5t×10N/kg =5×103N ,G /=m /g =2t×10N/kg =20×103N 由滑轮组机械效率η=W 有用/W 总=G 物/(G 物+G 动),代入数据:80% =5×103N/(5×103N +G 动),解出G 动=1.25×103Nη/=G 物//(G 物/+G 动)=20×103N/(20×103N +1.25×103N ) ≈94%钢丝绳拉力F =(G 物/+G 动)/3 =(20×103N +1.25×103N )/3≈7.1×103N匀速拉动时,电动机拉动钢丝绳的功率P =Fv =7.1×103N×3×0.2m/s=4.26×103W〔或P =(G 物/+G 动)v 物=(20×103N +1.25×103N )×0.2m/s=4.25×103W 〕 把横梁MN 看成杠杆,以M 点为轴,重物在A 点和B 点时,根据杠杆平衡条件: (G 物+G 行+G 动)·MA =F A ·MN (G 物+G 行+G 动)·MB =F B ·M N 两式相减得:(G 物+G 行+G 动)·(MA -MB ) =(F A -F B )·MN当F A -F B =6×103N >0,代入数据:(20×103N +1.25×103N +2.75×103N )(2m -MB )=6×103N×4m 解出: MB =1m当F A -F B =-6×103N <0,代入数据:(20×103N +1.25×103N +2.75×103N )(2m -MB )=-6×103N×4m解出:MB /=3m5 <答案> (1)设起重机重为G ,被打捞物体重力为G 物;打捞物体前,G =p 0S在水中匀速提升物体时:F 拉=G 物-F 浮 起重机对地面的压力:G +F 拉=p 1S F 浮=ρ水gV 排=0.5×104N物体出水后:G +G 物=p 2S ,F 拉=(p 1- p 0)S ;G 物=(p 2- p 0)S102034G F F p p G G p p --====-物浮拉物物可得物体重力为 G 物=2.0×104N 。
(2)设钢丝绳上的力在出水前后分别为F 1、F 2,柱塞对吊臂力的力臂为L 1,钢丝绳对吊臂力的力臂为L 2。
根据杠杆平衡条件可知:N 1L 1=3F 1L 2 ; N 2L 1=3F 2L 2,21F F =21N N ,F 1= 31(G 物-F 浮+ G 动)F 2= 31(G 物+ G 动),21F F = 动物动浮物G G G F G ++- =1924将数据代入得: G 动=0.4×104N物体浸没在水中上升时,滑轮组AB 的机械效率:()4400444210N-0.510N78.9210N-0.510N 0.410NW G F hG F ηW G F G GF G h--===-+-+⨯⨯==⨯⨯+⨯浮浮有物物浮动总物浮动物()(3)出水后钢丝绳上的力:F 2= (G 物+G 动)/3=0.8×104N物体上升的速度v ,钢丝绳的速度 v '=3v =3⨯0.45m/ s =1.35m/ sP =F 2 v '=0.8×104N ×1.35m/ s =1.08×104W 。