滑轮杠杆专题

滑轮杠杆专题

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一、计算题（共29小题）

1.如图，工人站在水平地面，通过滑轮组打捞一块沉没在水池底部的实心金属物体A．工人用力将物体A竖直缓慢拉起，在整个提升过程中，物体A始终以0.1m/s的速度匀速上升．物体A没有露出水面之前滑轮组的机械效率为η1，工人对水平地面的压强为p1；当物体A完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η2，工人对水平地面的压强为p2．若物体A重为320N，动滑轮重40N，工人双脚与地面的接触面积是400cm2，p1﹣p2=250Pa，绳重、水的阻力及滑

轮轮与轴间的摩擦均可忽略不计，g取10N/kg，求：

（1）当物体A刚离开底部，受到水的浮力；

（2）金属A的密度；

（3）当物体A完全露出水面以后，人拉绳子的功率；

（4）η1与η2的比值．

2.用如图所示的滑轮组提起重为900N的物体，使物体在1min内匀速上升了4m，所用的拉力F为400N，不计绳重以及绳和滑轮之间摩擦．求：

（1）克服物体的重力所做的功;

（2）拉力F做的功;

（3）拉力F做功的功率;

（4）该滑轮组的机械效率.

3.如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N.试求：

（1）滑轮组的机械效率为多少？

（2）若物体的速度为0.2m／s，则拉力做功的功率是多少？

4.过去农村用的舂米工具是一个杠杆，下图是它的结构示意图。O为固定转轴，在A端连接着石球，脚踏B端可以使石球升高，抬起脚，石球会落下击打稻谷。若石球重50N，要将石球抬起，脚至少用多大竖直向下的力？（摩擦和杠杆自重均忽略不计）

5.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，底面积是8.0×10﹣2m2，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，一只脚板与地面的接触面积为2.0×10﹣2m2，（不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg）．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）当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为多大？

6.一体重为600N，双脚与地面接触面积为0.05m2的工人，用如图所示的滑轮组将重为800N 的物体匀速提高了0.5m，此时该滑轮组的机械效率为80%，求：（不计绳重及摩擦）（1）在匀速提升物体的过程中，工人对绳子的拉力为多大；

（2）在匀速提升物体的过程中，工人对地面的压强为多大；

（3）使用该滑轮组，这个工人最多能提起多重的物体．

7.将重600N的装修材料放在水平地面上，装修材料与地面的接触面积是0．3m2．工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高了6m，滑轮组的机械效率是80%．试求：

（1）装修材料放在水平地面上时，对地面的压强是多大？

（2）提升装修材料做的有用功是多少？

（3）工人对绳子自由端的拉力是多大？

8.如图所示，用500N的拉力，将重1200N的木箱匀速提升1.5m，所用的时间为30s。（1）拉力所做的有用功是多少？

（2）拉力的功率是多少？

（3）滑轮组的机械效率是多少？

9.用如图所示的滑轮，使一个铁块以0．2m/s的速度匀速上升了1m，已知铁块的体积为10-3m3,求：

（1）铁块的重力；

（2）若不计滑轮、绳子的重和摩擦，绳子受到的拉力F；

（3）拉力F的功率。（4）若实际作用于绳子的拉力为50N ，这个滑轮的机械效率。（其中ρ铁=7．9×103kg/m3、g=10N/kg）

10.已知斜面倾角为30°，斜面高为2m。小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为300N，绳重不计。求：

（1）小兵对木箱做的有用功；

（2）斜面的机械效率；

（3）斜面对物体施加的摩擦力。

11.用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1，动滑轮A所受重力为G1，物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做功的功率为P 1，滑轮组的机械效率为；为了提高滑轮组的机械效率，用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A，如图乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2，物体M2完全

在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2，拉力F 2做功的功率为P2，滑轮组的机械效率为。已知：G1－G2=30N，－=5%，

，M1、M2两物体的质量相等，体积V均为4×10-2m3，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。

求：

（1）物体M1受到的浮力F浮；

（2）拉力F1与F2之比；

（3）物体M1受到的重力G。

12.甲、乙是两个完全相同的均匀实心圆柱体，重力都为5．4N。甲放在水平地面上，细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央，另一端竖直拉着轻质杠杆的A端。当把圆柱体乙悬挂在杠杆的B端时，杠杆在水平位置平衡，且AO：OB=2：1，如图1所示，此时甲对地面的压强为1350 Pa；当把圆柱体乙放入底面积为30 cm2的薄壁圆柱形容器M中，将质量为450g的水注入容器，圆柱体乙刚好有3/4体积浸在水中，水在容器中的深度为20cm，如图2所示。（已知ρ水=1．0×103kg/m3）求：

（1）圆柱体甲的底面积是多少cm2？

（2）当圆柱体乙刚好有3/4体积浸在水中时，所受到的浮力是多少N?

（3）圆柱体甲的密度是多少kg/m3？