计算题【简单机械和功】概论

计算题

1．某型号汽车发动机的额定功率为6×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：

(l）发动机所提供的牵引力大小；

(2）行驶速度的大小；

(3)行驶5min牵引力所做的功。

2．如图10所示，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动1 00m，为保护该物品，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用了F=400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。(提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比)

(1)在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是多少?

(2)计算拉力F做的总功是多少焦耳?

(3)在拉力F做功的过程中，机械效率是多少?

3．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。电动机Q可以通过定滑轮S 和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y，当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时，提升电动机拉动绳子H端，通过滑轮组Y竖直提升水中的物体A。物体A完全在水中匀速上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为η1，甲板对配重E的支持力为N1；物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为η2，甲板对配重E的支持力为N2。滑轮组Y提升物体A的过程中，行走装置受到的水平拉力始终为零，杠杆DB在水平位置保持平衡。已知物体A的质量m A为50kg，体积V为20dm3，N1与N2之比为3：2,η1与η2之比为9：10 物体A被打捞出水面后，停留在一定高度，电动机Q开始拉动行走装置。在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中，拉力T所做的功随时间变化的图像如图21乙所示，行走装置受到的水平拉力为F。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，g取10N/kg。求：(1)OC的长度;(2)拉力F。

4．2010年5月18日国际博物馆日，广东南澳海域的“南澳I号”水下考古发掘现场，成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月“开幕地点，如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片，问：

1.用声呐探测到沉船的回声时间是0。04s,沉船在水下的深度为多少？（声音在海水中的传播速度1450m/s）

2.海水对沉船的压强为多少？（不计沉船的高，海水的密度约为）

3.己知动滑轮及附属部件的总重为3000N，将一重为4000N的货箱匀速打捞水面时，每根钢绳的拉力F为多大？

4.若每只货箱重力相同且不可分割，钢绳的最大拉力为5000N，则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中，该滑轮组的机械效率最大可达多少？（不计摩擦和钢绳重）

5．如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态．已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30º．拉力F的大小是多少?

6．某建筑工地用升降机提升实心砖的示意图如图9所示。升降机货箱的重力是300N，g取10N/kg。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：

⑴已知砖的密度是2×103kg/m3，每块转的体积是1.5×10-3m3,则每块砖的重力是多少？

⑵如果钢丝绳上允许施加的最大拉力是2100N，则该升降机一次最多能匀速提升多少块

砖？（3）某次提升中，升降机在50 s内将货物匀速提升了10m，钢丝绳的拉力是2000N。

则钢丝绳的拉力的功率是多少？

7．如图22所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力，货物在1min内匀速上升了5m。

（1）请在图上画出绳子的绕法；

（2）求滑轮组的机械效率；

（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。

8．随着人们生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小龙家最近也买了一辆轿车，如图所示，该车车身质量为1800kg，单独的车轮与地面的总接触面积为1.0×10-2m2，“五·一”期间，

小龙一家从丽江自驾车到大理赶三月街，若车站以54km/h匀速行驶了3小时40min

到达三月街。求：

（1）小龙家道大理三月街的路程；

（2）若该车的发动机输出功率恒定为90 kw，轿车匀速行驶过程中的阻力；

（3）小龙一家及随身物品的总重量为200kg，该车静止时对地面的压强。

9．2009年入夏以来，我省滇西地区出现了百年不遇的特大旱灾，某校为保障师生的生活用水，紧急调来一台功率为15kw的抽水机，把水抽到距水面10m高的蓄水池中，抽水机30分钟刚好将容积为18m3的蓄水池抽满，求：（1）抽水机对水做的功；

（2）抽水机的效率；

（3）同学们，水是生命之源，请你写出日常生活中的两项节水措施。

10．如图23所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳

子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m、重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效

率为70%（g＝10N/kg）．

（1）人的拉力的功率多大？

（2）被吊起的重物质量多大？

（3）按题意画出滑轮组的绕绳．

11．建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装

了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N。工人利用该装置每次提升一块

重900N的建材，该工人拉绳子的速度是0.8m／s，在施工过程中：

(1)该工人提升建材时的有用功率是多少?

(2)该装置的机械效率是多少?(不计绳重和摩擦)