杠杆、滑轮、浮力综合计算题(1)

杠杆、滑轮、浮力综合计算题

1、图1是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。工人师傅用该吊运设备匀速打捞落入水中的圆柱形物体A。物体A的底面积为200cm2，高为8m。当物体A露出水面2m时，绳子用竖直向上T1的力拉物体A，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F1为2400N，,当物体A露出水面4m时，绳子用竖直向上T2的力拉物体A,，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F2，机械效率为82%。拉力F2的功率为600w, 已知TI ：T2=39：41。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：（1）此滑轮组匀速上升的速度V；（2）此滑轮组最高的机械效率。

2、如图2用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问：（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？（2）若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大？（保留一位小数）（3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为。

3、一名工人用如图3的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，重物在5s匀速上升了1m，不计绳子与滑轮间摩擦，则(1)滑轮组所做的有用功是多少？ (2)拉力做功的大小？拉力的功率是多少？ (3)动滑轮的重。

4、装卸工人用如图4的装置将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力为500N，货物在1min匀速上升了5m，在此过程中求：（1）有用功；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率．

5、5月12日，汶川发生8级震，震后立即开展了紧急救援。在救援过程中，常看到救援工作者使用的这种起重机械，利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组，它在50s将重为2.4×104N的吊板匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中：（1）拉力F做了多少功？拉力F 的功率多大？（2）滑轮组的机械效率多大？

6、如图18的装置中，重30 N的物体A，在拉力F 的作用下以0.2m/s的速度沿水平桌面做匀速直线运动5s，此时弹簧测力计的示数为 2 N(不计机械部摩擦和机械自重)。求：(1)物体A受到的摩擦力；(2)拉力所做的功；(3)拉力的功率。

7、建筑工地上，工人用如图7的装置将重为500N 的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N，时间为20s．不计摩擦和绳重，求：（1）工人做的有用功；（2）工人做功的功率；（3）此过程中该装置的机械效率；（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力？

8、某人用图8所示的滑轮组匀速提升500N的重物所用的拉力F为200N，绳子自由端被拉了2m，在此过程中，求：（1）拉力做的功（2）滑轮组的机械效率（3）滑轮组中动滑轮的重（4）若现提升800N的重物时，滑轮组的机械效率又是多少？（不计绳重和摩擦）

9、一根平直的杠杆（图9），本身的质量不计，支点为O，OA=2OB，在B点挂了一个体积为10立方厘米的实心铜球，在A点最少应用多大的力，杠杆才能平衡?(ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg)

10、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100m，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?

11、电气化铁路的高压输电线，无论在严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力。为此，工程师设计了如图11.B.14所示的恒拉力系统，其简化原理图如图11所示。实际测量得到每个水泥块的体积为 1.5×10-2m3，共悬挂20个水泥块。（已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3，g取10N/kg。）（1）请指出图中的动滑轮和定滑轮分别是哪个？（2）每个水泥块的重

力是多少？（3）滑轮组对高压线的拉力是多大？

12、在大型场馆和高楼建设工地上，常用起重机吊起建材。起重机吊臂上的滑轮组是由一个动滑轮和两个定滑轮组成，其结构简图如图12所示，钢丝绳拉力F 由电动机提供，大小为2×104N，起重机在60s将重为5.4×104N的建材匀速提高了12m。试求：⑴在此过程中做的有用功为多少？⑵拉力F的功率是多大？⑶滑轮组的机械效率是多大？

13、如图13是一个上肢力量健身器示意图。配重A 受到的重力为1200 N；杠杆EH可绕O点在竖直平面转动，OE︰0H＝2︰5 。小成同学受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重A刚好拉起来。杠杆EH和细绳的质量均忽略不计；所有摩擦也忽略不计。求：（1）判断滑轮B、C、D分别是定滑轮还是动滑轮？

答：滑轮B是滑轮；滑轮C 是滑轮；滑轮D是滑轮。（2）不考虑动滑轮的重时，拉力F1多大？（3）若考虑动滑轮的重时，作用在H点竖直向下的拉力为F2，其大小是260 N，则动滑轮受到的重力G动为多大？

14、用如图14所示滑轮组提升重物．人用拉力F的大小为50N， 15s使重为90N的物体匀速上升了3m．不计绳重和摩擦，求：（1）动滑轮的重．（2）人拉绳子做功的功率．（3）滑轮组的机械效率．

15、有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理如图15中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是电流表）。其中AO︰BO＝5︰1，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，

压力传感器两端的电压恒为 4.8V。请回答：（1）踏板空载时，电流表读数是多少mA？（2）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×10－4m2，则该秤的最大称量值是多少？（3）为了把电流表A的表盘改装成电子秤表盘，我们需要确定踏板上人的体重G与电流表的示数I的关系。请你写出这个关系式

16、如图16甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，动滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N。轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝5∶9。不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1＝210N。求：⑴物体乙受到的重力G乙。若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2＝780N。求：⑵此时地面对人的支持力F3。

17、如图17是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大？

18、如图18所示，质量为70kg的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时，放入货箱的货物质量为160kg，工人用力F1匀速拉绳的功率为P1，货箱以0.1m／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N1。第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速拉绳，货箱以0.2m／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N2，滑轮组机械效率为η2。N1与N2之比为15︰19。（不计绳重及滑轮摩擦，g取l0N／kg）求：（1）货箱和动滑轮的总质量m；（2）功率P1；（3）机械效率η2。

19、如图19所示，一个质量60kg，底面积为0.1m2物块，通过滑轮组在25N拉力作用下作匀速直线运动。已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍。(g 取10N/kg )。求：（1）在图上作出物体对水平地面压力的示意图；（2）物体的重力是多少？（3）物体静止时对水平地面的压强是多少？（4）该滑轮组的机械效率是多少？

20、在如图20所示，用滑轮组拉着重600N的物体

压力F/N 0 50

10

15

20

25

30

…

电阻R/Ω30

27

24

21

18

15

12

…