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力学计算压轴题(有答案)

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力学综合题

（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。）

＜答案＞ （1）FpS34221010/2101kgNkgPam

（2）W=FS=2×103kg×10N/kg×3m=6×104J

（3） G×AO = G0×OB2×103kg×g×10m = m0g×5mm0 = 4×103kg

(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。

＜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＝总有用WW＝sFhG拉箱＝拉箱FG3＝600N31500N＝83.3%

（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F1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F2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F1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．

＜答案＞ （1）GpS人人 246400.041.610GNSmpPa人人，11GFpS人

F1=G人—p1S=640N—1.45×104Pa×0.04m2=60N，22GFpS人

F2=G人—p2S=640N—1.15×104Pa×0.04m2=180N

（2）杠杆在水平位置平衡时，有：

OA(GM—FM)=OBF1 ①

OA(GM—F浮)=OBF2 ②

由①②可得，3121FFFGFGMMM浮 ③

FM=F压=PMSM=1.1×104Pa×(0.2m)2=440N

F浮=ρ水gVM=1×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=80N

将FM=440N、F浮=80N 代入③式，解得： GM=620N

336207.7510/10/(0.2)MMMGNρkgmgVNkgm

（3）当M浸没于水中时，剪断细绳，合金块M沉于容器底，

/42620801.3510(0.2)MMMGFNNpPaSm浮

（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）

＜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=1.25×103N

η/＝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 ＝FA·MN

（G物＋G行＋G动）·MB ＝FB·MN

两式相减得：

（G物＋G行＋G动）·（MA－MB） ＝（FA－FB）·MN

当FA－FB＝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FA－FB＝－6×103N＜0，代入数据：

（20×103N＋1.25×103N＋2.75×103N）（2m－MB）＝－6×103N×4m

解出：MB/＝3m

（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＝0.5m3。若在本次打捞前起重机对地面的压强p1＝2.0×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2＝2.375×107Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强p3＝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N1和N2，N1与N2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。

＜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=p0S

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=p1S

F浮=ρ水gV排=0.5×104N

物体出水后：G+G物=p2S，F拉=（p1- p0）S；G物=（p2- p0）S

102034GFFppGGpp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F1、F2，柱塞对吊臂力的力臂为L1，钢丝绳对吊臂力的力臂为L2。根据杠杆平衡条件可知：

N1L1=3F1L2 ； N2L1=3F2L2，21FF=21NN，F1= 31（G物－F浮+ G动）

F2= 31（G物+ G动），21FF=

动物动浮物GGGFG =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-0.510N0.410NWGFhGFηWGFGGFGh浮浮有物物浮动总物浮动物（）

（3）出水后钢丝绳上的力：F2= (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/ s

P=F2 v＇=0.8×104N ×1.35m/ s =1.08×104W。

(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。

＜答案＞ （1）以人为研究对象，进行受力分析如图（3）甲、乙所示：

∵G人=F′1+N1 ∴N1=G人-F′1

G人=F′2+N2 N2=G人-F′2

工人受到地面的支持力与工人对地面的压力大小相等；绳对人的拉力与人对 绳的拉力大小相等。

∴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）/2

F2=（G物+G动）/2

将③、④式代入①、②式，并且将G人=m人g=70kg×10N/kg =700N，G物=m物g=100kg×10N/kg =1000N代入,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= 1320N × 0.2m/s = 264 W

（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）。

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中考物理汇编力学压轴题三含解析

中考物理汇编力学压轴题三含解析

力学压轴题三

1．2015河北如图19所示,将边长为10cm的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的A点处,在B点施加力F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0;撤去F1,在B点施加力F2时,合金块对地面的压强为×103PaOB=3OA,g取10N/kg;

1画出F2的力臂;

2求合金块的质量;

3求F2的大小;

解析：本题是压强、杠杆平衡条件及力的平衡的综合；解答过程如下

2．2015厦门超高压水刀是一种新技术产品,一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成;它将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”,可以对坚硬物体实施切割,如图所示;某超高压水刀喷嘴横截面积S=5×10-8m2,喷水速度v=800m/s,高速“水箭”对该切割面的压强p=300Mpa;已知水泵电机功率P=20kW,水的密度ρ=×103kg/m3;求：

1水刀正常工作1min消耗的电能；

2高速“水箭”对切割面的压力；

3每秒钟从喷嘴喷出的水的质量；

4水刀的效率; 本题虽然涉及电学知识,但在力学方面是难点;

解析

1∵P= ,∴消耗的电能：W=Pt=20000W×60s=×106J；

2p=300MPa=300×106Pa=3×108Pa,

∵p=,∴高速“水箭”对切割面的压力F=pS=3×108Pa×5×10﹣8m2=15N；

3每秒钟喷出水的体积为：V=SL=Svt=5×10﹣8m2×800m/s×1s=4×10﹣5 m3

喷出的水的质量：m=ρV=×103kg/m3×4×10﹣5 m3=；

4水刀的功率为：P1===Fv=15N×800m/s=12000W=12kW 效率为：η=×100%=×100%=60%．

答：1水刀正常工作1min消耗的电能×106J；

2高速“水箭”对切割面的压力15N；

3每秒钟从喷嘴喷出的水的质量；

4水刀的效率60%．

3．2015青岛小雨站在水平地面上,通过如图所示的滑轮组从井中提水不计绳重及摩擦;已知小雨的重力为500N、双脚与地面的接触面积为,圆柱形水桶的底面积为、容积为不计桶的厚度; 1将空桶匀速下放的过程中桶底未接触水面,小雨对地面的压强为×l04Pa,则桶和动滑轮总重是多少

理论力学期末计算题复习题timu

理论力学期末计算题复习题timu

理论力学期末复习（计算题部分）

1、连杆机构OABC受铅直力P和水平力F作用而在图示位置平衡。已知P=4kN，不计连杆自重，求力F的大小。

2、图示简易起重装置。已知载荷重量G1=1000N，吊杆AB重量G2=200N，重心C在AB的中点，其它重量不计。AE=4m，BD=1m，滑轮大小可以略去，钢丝绳的BH段成水平。试求拉索DE的拉力和固定铰链支座A的反力。

3、杆OB以角速度绕O轴转动，带动滑块A沿水平直线导轨运动。设距离h已知，试求当OB与水平线的夹角为时滑块A的速度。

4、曲柄OA以匀转速min/60rn绕O轴转动，通过连杆AB带动圆柱沿水平地面作无滑动的滚动。圆柱借摩擦带动物体DE沿水平方向平行移动，设圆柱与DE间也没有滑动。已知OA=100mm，AB=300mm，圆柱半径R=100mm，O点和B点在同一水平线上。在图示瞬时，曲柄OA处于铅直位置，试求该瞬时物体DE的速度和加速度。

纯滚动 接触点为瞬心 vDE=图形角速度*R，

上海初三物理电学压轴计算专题(有答案)

上海初三物理电学压轴计算专题(有答案)

授课主题 电学压轴计算

教学内容

、直击中考

近三年中考考题分布

2011 2012 2013

第21题并联电路简单计算 第22题替换电阻求电流最大变化量问题 第22题替换电阻求电压最大变化量问题

、考点解读

串联电路有以下几个特点：

电流：I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等电压：U=U1+U2(串联电路中总电压等于各部分电路电压之和电阻：R=R1+R2(串联电路中总电阻等于各串联电阻之和)；

分压作用：U1/U2=R1/R2（阻值越大的电阻分得电压越多，反之分得电压越少并联电路有以下几个特点电流：I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和电压：U=U1=U2(干路电压等于各支路电压电阻：1/R=1/R1＋1/R2 (总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和)；

分流作用：I1/I2=R2/R1(阻值越大的电阻分得电流越少，反之分得电流越多欧姆定律

欧姆定律：导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。

公式： I=U/R式中单位： I→安(A)； U→伏(V)； R→欧(Ω)公式的理解：

公式中的I、U、R必须对于同一导体（同一段电路）的同一过程（即要满足“同一性”），才能代入公式中计算；

、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量；

计算时单位要统一欧姆定律的应用同一电阻的阻值不变，与电流和电压无关，,其电流随电压增大而增大。(R=U/I只是R的确定式，而不是决定式)当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。(I=U当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。(U=电表的使用

电流表 电压表

使用 与用电器串联 与用电器并联

量程 0~0.6A、0~3A 0~3V、0~15V

最小分度值 0.02A、0.1A 0.1V、0.5V

、一模真题汇编

考点精练一：阻值范围问题】

（2014宝山一模22题）在图11所示的电路中，电源电压保持5伏不变， R1的阻值为10欧。闭合电键S，电流表的如图12所示。

理论力学复习题及答案(计算题部分)

理论力学复习题及答案(计算题部分)

三、计算题（计6小题，共70分）

1、图示的水平横梁AB，4端为固定铰链支座，B端为一滚动支座。梁的长为

4L，梁重P，作用在梁的中点C。在梁

的AC段上受均布裁荷q作用，在梁的BC段上受力偶作用，力偶矩M＝Pa。试

求A和B处的支座约束力。

2、在图示两连续梁中，已知q,

Ｍ,ａ 及θ，不计梁的自重，

求各连续梁在A，B，C三处的

约束力。

3、试求Z形截面重心的位置，其尺寸如图所示。

4、剪切金属板的“飞剪机”机构如图所示。工作台AB的移动规律是s=0.2sin(π/6)t

m，滑块C带动上刀片E沿导柱运动以切断

工件D，下刀片F

固定在工作台上。设曲柄OC=0.6m，t=1 s时，φ=60 º。求该瞬时刀片E相对于工作台运动

的速度和加速度，并求曲柄OC转动的角速度及角加速度。

5、如图所示，在筛动机构中，筛子的摆动是

由曲柄连杆机构所带动。已知曲柄OA的转速nOA=40 r/min，OA=0.3 m。当筛子BC运动到与

点O在同一水平线上时，∠BAO=90 º。求此瞬

时筛子BC的速度。

6、 在图示曲柄滑杆机构中，曲柄以

等角速度ω绕 O 轴转动。开始时，曲柄OA水平向右。已知：曲柄的质量为

m1，沿块4的质量为m2，滑杆的质量为

m3，曲柄的质心在OA的中点，OA＝l；滑杆的质心在点C。求：(1)机构质

量中心的运动方程；(2)作用在轴O

的最大水平约束力。

7、无重水平粱的支承和载荷如题图所示。已知力F、力偶矩为M的

力偶和强度为q的均布载荷。求支座A和B处的约束力。

8、在图所示两连续梁中，已知Ｍ 及ａ，不计梁的自重，求各连续梁在A，B，C

三处的约束力。

9、工宇钢截面尺寸如图所示。求此截面的

几何中心。

10、如图所示，半径为R的半圆形凸轮D以等速v0沿水平线向右运动，带动从

动杆AB沿铅直方向上升，求φ=30º时

杆AB相对于凸轮的速度和加速度。

11、图示机构中，已知： ，OA=BD=DE=0.1m，曲柄OA的角速度ω