八年级物理下册 力学的压轴题 新人教版

力学压轴题练习

1.如图24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，1

1F F ='

4

11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 ='

4

22动

G G F +='

④ 1分

3

2

N N 21= ⑤

图24

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%4J

4001300J

4h 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 120/4.03002

22=⨯='=

2.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图22是栏杆的示意图。栏杆全长AB =6m ，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于O 点。栏杆的P 点安装转轴，转轴与支架C 连结，使栏杆能绕P 在竖直平面无摩擦转动，支架C 用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的B 端搁置在支架D 上，当支架D 上受到压力为F D 时，栏杆恰好在水平位置平衡。当体重为G 人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p 1；当他用力F 1竖直向下压A 端，使栏杆的B 端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是p 2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架C 上。火车要通过时，他要在A 端用力F 2使栏杆由竖直位置开始离开支架C ，使栏杆能顺时针转动直至栏杆B 端又搁置在支架D 上。已知AP =OP =1m ，PE =

2

3

m ，O 点到栏杆下边缘的距离OE =0.5m ，p 1∶p 2=2∶1，栏杆与配重的总重G 杆=2403N 。

求：（1）F D

（2）G 人

（3）F 2的最小值，此时F 2的方向。（计算和结果可带根号）（6分）

图22

3．小文的体重为600 N，当他使用如图24所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3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

cm。当他用此滑轮组在空气中匀

知小文与地面的接触面积为4002

速提升重物B时，滑轮组的机械效率是80%。已知重物A重物B所

受重力之比G A︰G B=5︰12，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg。

求：（1）提升重物A时小文对地面的压力。

（2）物体A的密度。

（3）在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。

（4）重物A完全出水面后，以0.2m/s的速度匀速上升，

小文拉绳的功率P。

图24

4．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 ＝8×104

N ，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＝2×107

Pa ，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＝2.5×107

Pa 。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

4．（7分） 解：（1）

471332810N 210Pa 2.510G S p G p S G F gV G G F p S

ρ⨯==⨯=-===+-=

=物浮水排浮

物

（2）重物浸没在水中上升时，滑轮组的机械效率：

G 动=3750N

设钢丝绳上的力在出水前后分别为F 1、F 2，柱塞对吊臂支撑力的力臂为L 1，钢丝绳对吊臂拉力的力臂为L 2。根据杠杆平衡条件可知：

N 1L 1=3F 1L 2 ； N 2L 1=3F 2L 2 21N N =2

1F F F 1=31（G 物－F 浮+ G 动） F 2=31（G 物+ G 动

）

21N N =动

物动浮物G G G F G ++-=20000N 5000N 3750N 20000N 3750N -++=1915

（3）出水后钢丝绳上的力：F 2= (G 物+G 动)/3

重物上升的速度v 物，钢丝绳的速度v 绳 v 绳=3v 物 P =F 2 v 绳

v 绳=

211875W

1(20000N 3750N)3

P F =

+=1.5m/ s

11

1.5m/s 0.5m/s

33

v v ==⨯=绳物()4400

44

210N 0.510N 80210N 0.510N W G F h

G F W G F G G F G h

G η--==

=

-+-+⨯⨯==⨯⨯+浮浮有物物总

浮动

物浮动物

动

（）－－……（1分）

……（1分） ……（1分）

……（1分）

……（1分）

……（1分）