初中物理:简单机械综合计算题复习(答案)
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初中物理:简单机械综合计算题复习(答案)1.一辆质量为3.5×10^3 kg的汽车陷入泥泞地面,使用如图所示的滑轮组将汽车拖出。
已知水平拉力F为1×10^3 N,汽车沿水平方向匀速移动了2 m,滑轮组的机械效率为90%。
求:1)拉力F做的总功;2)有用功的大小;3)汽车受到的阻力大小。
2.一辆重2×10^4 N的四轮卡车陷入泥泞的道路无法行驶,司机使用如图所示的小型拖拉机和绳索组成的装置将卡车以0.2 m/s的速度水平匀速拖出泥泞路段,用时10 s。
每个车轮与地面接触面积为0.05 m^2.求:1)汽车对路面的压强;2)拉力F做的功和功率;3)动滑轮的机械效率为80%,求汽车所受的阻力。
3.工人在XXX新校区的建设工地上,将重量为1200 N的物体沿着长为5 m、高为1 m的斜面从底部匀速拉到斜面顶端,拉力为300 N(不计空气阻力)。
求:1)拉力做的功;2)斜面做功的机械效率;3)物体和斜面之间的摩擦力大小。
4.工人使用如图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g=10 N/kg。
1)从图中得出,建材重400 N时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮的重量为多少?2)若某次运送建材的质量为50 kg,则建材的重力是多少?3)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m,作用在钢绳上的拉力为300 N,求拉力的功率;4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?5.如图所示,汽车起重机从深坑中起吊重物。
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,在卷扬机带动下每股钢丝绳上的拉力均为8500 N,被吊起的重物质量为2 t。
吊臂OFB为一杠杆,吊臂、定滑轮、钢丝绳的重忽略不计,动滑轮A的重量不能忽略,起吊中卷扬机总功率为12 kW,重物上升的速度为0.45 m/s。
简单机械综合计算1.工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m,此过程中拉力的功率为120W.(g取10N/kg)求:(1)有用功;(2)滑轮组的机械效率;(3)若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300N,额外功占总功的20%,工人提升货物的重.2.如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在竖直向下的拉力F作用下,使重 900N的建筑材料A在5s的时间里,匀速竖直上升了1m,绳自由端匀速竖直向下移动了2m.在这个过程中,拉力F为500N,滑轮组的机械效率为η,拉力F做功的功率为P.求:(1)滑轮组的机械效率η;(2)拉力F的功率P 3.如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10N/kg).求:(1)物体A的质量m A和动滑轮的质量m.(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力做的功是多少?4.如图所示装置是实验室在用轻绳绕成的滑轮组.悬挂的重物G=4.8N,当重物静止于任意位置时,手对轻绳的拉力均为F1=1.8N;当重物匀速上升时,手对轻绳的拉力为F2=2.0N,且物重上升过程中动滑轮恰好转过1圈.已知动滑轮周边凹槽的周长C=0.3m,求(1)动滑轮的重力;(2)重物上升过程中的有用功、总功以及滑轮组的机械效率.5.如图所示,一名体重为700N、双脚与地面接触面积为0.04m2的人站在水平地面上,他用500N的拉力,在20s内将800N的重物匀速提升1m.求:(1)拉重物前,人对地面的压强;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.6.如图所示,滑轮组在向上的拉力F作用下,将重为120N的物体匀速提起,在10s内物体上移的距离为2m.求:(1)物体上升的速度;(2)有用功;(3)如果拉力F为50N,滑轮组提升该重物时的机械效率.7.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图.已知井深12m,物体重G=6×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)(3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?(4)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少?8.新农村建设中,某工人利用如图所示的滑轮组提升重2700N的物体,物体上升了2m,绳子末端的拉力为750N,不计绳重和摩擦力,求:(1)工人做的有用功是多少?(2)该滑轮组的机械效率是多少?(3)动滑轮的总重力是多少N?简单机械综合计算9.如图所示,有一斜面长L为10m,高h为6m,现用F为360N的力沿斜面把重物G为500N的物体从底端匀速拉到顶端.物体受到斜面的摩擦力用f表示,求:(1)斜面机械效率η.(2)推导物体受到斜面摩擦力f的表达式.10.在斜面上将一个质量为0.4kg的物体,从底端沿斜面匀速拉到顶端(如图所示),所用时间为4s,斜面长s=1m、高ℎ=0.2m,该斜面的机械效率为80%.(g=10N/kg)求:(1)物体受到的重力.(2)拉力所做的有用功.(3)拉力所做的总功和总功率.(4)物体在斜面上受到的摩擦力.11.如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图,他的身体可视为杠杆,如图乙所示,O点为支点,A点为重心,A点为重心,已知每只手所受的支持力大小为200N,求:(1)若每只手掌与水平地面的接触面积为100cm2,计算手掌对地面的压强;(2)该同学的质量.12.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=30∘.(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂.(2)拉力F的大小是多少?答案和解析【答案】1. 解:(1)货物的重力:G=mg=45kg×10N/kg= 450N;有用功:W有用=Gℎ=450N×2m=900J;(2)拉力做的总功:W总=Pt=120W×10s= 1200J;滑轮组的机械效率:η=W有用W总×100%=900J1200J×100%=75%;(3)由图可知n=3,已知额外功占总功的20%,则此时的机械效率η′= 1−20%=80%;此时的机械效率:η′=W有用W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF,所以提升物体的重力:G=η′nF=80%×3×300N=720N.答:(1)有用功为900J;(2)滑轮组的机械效率为75%;(3)工人提升货物的重为720N.2. 解:(1)W有用=Gℎ=900N×1m=900J;W总=Fs=500N×2m=1000J;机械效率η=W有用W总×100%=900J1000J×100%=90%;(2)拉力F的功率:p=W总t=1000J5s=200W.答:(1)滑轮组的机械效率为90%;(2)拉力F的功率为200W.3. 解:(1)由p=FS可得,A对地面的压力:F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N,因为物体A在水平地面上,所以物体A的重力:G A=F=420N,物体A的质量:m A=G A g=420N10N/kg =42kg;用滑轮组匀速提升物体A时,不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率:η=W有用W总=Gℎ(G+G轮)ℎ=GG+G轮=420N420N+G轮=84%,解得G轮=80N,动滑轮的质量:m=G轮g=80N10N/kg=8kg;(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s,则物体A上升的高度:ℎ=vt=0.2m/s×5s=1m,由图可知n=2,则拉力端移动距离s=2ℎ=2×1m=2m,不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:F=12(G A+G轮)=12(420N+80N)=250N,人拉力做的功:W总=Fs=250N×2m=500J.答:(1)物体A的质量为42kg,动滑轮的质量为8kg;(2)在5s的时间内,人拉力做的功是500J.4. 解:(1)由图可知n=3;当重物静止于任意位置时,手对轻绳的拉力均为F1=1.8N;则有:F1=13(G+G动),故G动=3F1−G=3×1.8N−4.8N=0.6N;(2)动滑轮恰好转过1圈,则绳子自由端通过的距离为:s=C=0.3m;则物体上升的高度为:ℎ=13s=13×0.3m=0.1m;重物上升过程中的有用功:W有=Gℎ=4.8N×0.1m=0.48J;所做的总功为:W总=F2s=2N×0.3m=0.6J;机械效率为:η=W有W总=0.48J0.6J×100%=80%;答:(1)动滑轮的重力为0.6N;简单机械综合计算(2)重物上升过程中的有用功为0.48J;总功为0.6J;滑轮组的机械效率为80%.5. 解:(1)拉重物前,人对地面的压力:F=G=700N,人对地面的压强:p=FS =700N0.04m2=1.75×104Pa;(2)由图知n=2,拉力端移动的距离s=2ℎ= 2×1m=2m,拉力做的总功:W总=Fs=500N×2m=1000J,拉力做功的功率:P=W总t=1000J20s=50W;(3)拉力做的有用功:W有用=Gℎ=800N×1m=800J,滑轮组的机械效率:η=W有用W总=800J1000J×100%=80%.答:(1)拉重物前,人对地面的压强为1.75×104Pa;(2)拉力做功的功率为50W;(3)滑轮组的机械效率为80%.6. 解:(1)物体上升的速度:v=st =2m10s=0.2m/s;(2)有用功:W有=Gℎ=120N×2m=240J;(3)由图可知n=3,则绳子自由端移动的距离s= 3ℎ=3×2m=6m,总功:W总=Fs=50N×6m=300J,η=W有W总×100%=240J300J×100%=80%.答:(1)物体上升的速度为0.2m/s;(2)有用功为240J;(3)如果拉力F为50N,滑轮组提升该重物时的机械效率为80%.7. 解:(1)n=3,s=3ℎ=3×12m=36m,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功:W=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J;(2)滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=GℎFs×100%=GℎF×3ℎ×100%=G3F×100%=6×103N3×2.2×103N×100%≈90.9%;(3)v物=13v=13×3m/s=1m/s,由v=st得,将物体由井底拉至井口需要的时间:t物=ℎv物=12m1m/s=12s;(4)牵引力:F牵=F′+f=F′+0.1G车=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N,拉力做功功率:P=Wt=Fst=FvP=F牵υ汽=5.2×103N×3m/s=1.56×104W.答:(1)汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了7.92×104J的功;(2)滑轮组的机械效率为90.9%;(3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要12s;(4)汽车牵引力为5.2×103N,牵引力的功率为1.56×104W.8. 解:(1)使用滑轮组做的有用功:W有用=Gℎ=2700N×2m=5400J;(2)由图可知,承担物重的绳子股数n=4,则s=4ℎ,使用滑轮组做的总功:W总=Fs=Fnℎ=750N×4×2m=6000J,滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=5400J6000J×100%=90%;(3)不计绳重和摩擦力,绳子自由端拉力:F=14(G物+G动),即:750N=14(2700N+G动),解得:G动=300N.答:(1)工人做的有用功是=5400J;(2)该滑轮组的机械效率是=90%;(3)动滑轮的总重力是300N.9. 解:(1)斜面的有用功为W有=Gℎ=500N×6m= 3000J,斜面的总功为W总=FL=360N×10m=3600J,斜面的机械效率为η=W有W总=3000J3600J×100%≈83.3%;(2)额外功为W额=W总−W有,根据W=Fs可得,摩擦力为f=W额L =W总−W有L=FL−GℎL=F−GℎL.答:(1)斜面的机械效率为83.3%;(2)摩擦力f=F−GℎL.10. 解:(1)物体重力:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N;(2)使用斜面做的有用功:W有用=Gℎ=4N×0.2m=0.8J;(3)由η=W有用W总=80%得拉力做的总功:W总=W有用80%=0.8J80%=1J,拉力做功功率:P=W总t=1J4s=0.25W;(4)因为W总=W有用+W额外所以额外功W额=W总−W有用=1J−0.8J=0.2J,由W额=fs得摩擦力:f=W额s=0.2J1m=0.2N.答:(1)物体受到的重力为4N.(2)拉力所做的有用功为0.8J.(3)拉力所做的总功为1J、总功率为0.25W.(4)物体在斜面上受到的摩擦力为0.2N.11. 解:(1)每只手所受的支持力大小为200N,则该同学所受支持力为F=2×200N=400N,因为支持力与压力是一对相互作用力,所以该同学对地面的压力为:F压=F=400N,手掌对地面的压强:p=F压S=400N2×100×10−4m2=2×104Pa;(2)由杠杆平衡条件:F×L1=G×L2,即400N×1.5m=G×1m,解得该同学的重力:G=600N,则该同学的质量:m=Gg=600N10N/kg=60kg.答:(1)手掌对地面的压强为2×104Pa;(2)该同学的质量为60kg.12. 解:(1)过支点O作垂直绳子对杠杆的拉力F作用线的垂线段(即力臂L).如图所示:(2)如上图所示,在Rt△OAD中,∠ODA=90∘,∠DAO=30∘,∴OD=12OA=12×50cm=25cm根据杠杆平衡条件得:F×OD=G×OC即F×25cm=20N×30cm解得:F=24N答:拉力F的大小为24N.【解析】1. (1)知道物体的质量,根据G=mg计算出重力,再根据W有用=Gℎ计算出有用功;(2)利用W总=Pt求出总功,根据η=W有用W总计算机械效率;简单机械综合计算(3)根据机械效率(80%),拉力F和η′=W有用W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF,解得工人提升货物的重.本题考查做功、功率、机械效率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是根据W总=Pt求出总功.2. (1)根据W有用=Gℎ求出有用功,根据W总=Fs求出总功;利用η=W有用W总×100%即可求出滑轮组的机械效率;(2)利用P=Wt即可求出拉力F的功率P.本题考查了有关滑轮组的有用功、总功和机械效率的计算,知道根据W有用=Gℎ求出有用功,根据W总=Fs求出总功.3. (1)知道压强和受力面积,利用F=pS求A对地面的压力;由于物体A在水平地面上,A的重力等于压力,再利用G=mg求物体A的质量;用滑轮组匀速提升物体A时,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η=W有用W总=Gℎ(G+G轮)ℎ=GG+G轮,据此求动滑轮质量;(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,利用ℎ=vt求提升物体A的高度,拉力端移动距离s=2ℎ,不计绳重和摩擦,拉力F=12(G A+G轮),再利用W=Fs求人拉力做的功.本题为力学综合题,考查了压强定义式、功的公式、效率公式的应用,本题关键有二:一是不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η=W有用W总=Gℎ(G+G轮)ℎ=GG+G轮;二是不计绳重和摩擦,拉力F=12(G A+G轮).4. (1)明确承担动滑轮的绳子段数,根据拉力与重力间关系,变形后可求动滑轮重力;(2)根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功,即总功;再根据W=Gℎ求出有用功;然后根据机械效率的计算公式可求出滑轮组的效率.明确绳子段数,运用力之间关系、熟练运用功和机械效率的公式,是解答此题的关键.5. (1)人对地面的压力等于人的体重,知道接触面积(受力面积),利用p=FS求人对地面的压强;(2)由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,拉力端移动的距离s=2ℎ,知道拉力,利用W=Fs求拉力做的总功,再利用P=Wt求拉力做功功率;(3)利用W=Gℎ求拉力做的有用功,再利用效率公式求滑轮组的机械效率.本题为力学综合题,考查了压强、功、功率和机械效率的计算,虽然知识点多、综合性强,但都属于基础,难度不大.6. (1)已知物体上移的距离和时间,利用速度公式可直接求解;(2)已知物重和物体提升的高度h,利用W=Gℎ可求有用功;(3)求出绳子端移动的距离,利用W=Fs求出总功,然后利用效率公式η=W有W总求解滑轮组的机械效率.本题综合考查了速度公式的应用、有用功、总功、机械效率的计算方法,s=3ℎ是本题的突破口.7. 由图可知,承担货物重的绳子股数n=3,设提升物体的高度为h,则绳子自由端移动的距离s=3ℎ;(1)知道拉力大小,利用W=Fs汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功;(2)总功(1)中已求出,知道物体重,利用W有=Gℎ求提升物体所做的有用功,再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率;(3)汽车运动的速度即绳子自由端移动的速度,利用v物=13v可求,又知井深,再利用速度公式变形可求时间;(4)根据二力平衡合理的合成求出牵引力的大小,然后利用P=Wt=Fst=Fv计算拉力做功功率.本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式、功率公式,以及速度公式的理解和运用,理解并求出有用功和总功是本题的关键,根据二力平衡合理的合成求出牵引力的大小是此题的难点.8. 由图可知,承担物重的绳子股数n=4,则s=4ℎ.(1)知道提升物体的高度和物重大小,利用W有用=Gℎ求出使用滑轮组做的有用功;(2)利用s=4ℎ求出绳子自由端移动的距离,知道拉力大小,利用W总=Fs求出总功,再利用η=W有W总求出该滑轮组的机械效率.(3)不计绳重和摩擦,知道物重和拉力大小,根据F=1 4(G物+G动)求动滑轮重;本题主要考查了学生对有用功、总功和滑轮组的机械效率的理解和掌握,属于基础题目,应熟练掌握.9. (1)已知物重和斜面高度,可以得到有用功;已知拉力和斜面长度,可以得到总功;已知有用功和总功,利用公式η=W有W总得到机械效率;(2)已知有用功和总功,可以得到额外功;已知额外功和斜面长度,利用公式f=W额L得到摩擦力.此题考查的是斜面机械效率计算公式的应用,此题给我们的启发是:物体沿斜面匀速直线运动时,拉力不等于摩擦力.10. (1)知道物体质量,利用G=mg求其重力;(2)知道斜面高,利用W=Gℎ求使用斜面做的有用功;(3)知道斜面效率,利用η=W有用W总求拉力做的总功,再利用P=Wt求总功率;(4)克服摩擦力做的功是额外功,根据W总=W有用+W额外计算出额外功W额,再根据W额外=fS计算出摩擦力.本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、功率的计算,明确使用斜面克服摩擦力做的功是额外功是关键.11. (1)根据力的作用的相互性求出压力大小,然后利用压强公式求解压强;(2)知道动力臂、阻力臂和动力大小,利用杠杆的平衡条件求该同学的重力,然后利用G=mg求解质量.本题考查了学生对压强大小计算,以及杠杆的平衡条件的掌握和运用,同时考查力的作用的相互性,把人体看做杠杆视为杠杆,找出动力臂和阻力臂是本题的关键.12. (1)力臂的画法:过支点作力的作用线的垂线段;因此根据力臂的画法作出绳子对杠杆拉力的F的力臂;(2)杠杆平衡的条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂;如图所示,根据直角三角形角与边的关系,求出绳子对杠杆拉力的力臂;再利用已知的重力和重力的力臂以及杠杆平衡的条件求出拉力F的大小.本题的解题关键有两个:(1)知道力臂作图的步骤;(2)知道杠杆平衡的条。
中考物理总复习《简单机械的综合计算》专项训练题(附有答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________杠杆的计算1.如图所示,小明爷爷的质量为m=70kg,撬棍长BC=1.2m,其中O为支点,OB=AC=0.2m。
当小明爷爷用力F1作用于A点时恰能撬动重为G1=1000N的物体。
求∶(1)作用力F1的大小;(2)保持支点位置不变,F1的方向保持不变,小明爷爷所能撬动的最大物体重G m。
2.在图中轻质均匀杆OB长1.2米,能绕支点O转动,B端用细绳BC竖直悬于C点,有一重力为240牛的物块挂在A点,OA长0.3米,求:(1)此时BC绳对杠杆的拉力大小;(2)若绳BC能承受的最大拉力为150牛,移动重物到某一位置,绳BC恰好断裂,求重物悬挂点到支点O的距离。
3.小孟刚学了密度知识,回到家里看到新买的一满瓶容积为2.5L的食用油,就想测一下油的密度,于是找来家中的轻质杆秤(利用杠杆的平衡原理工作,自重不计)进行称量,杆秤平衡时如图所示(取g=10N/kg)。
求:(1)油和瓶的总重力是多少?(2)他又测得同样的空油瓶质量为0.1kg,则油的质量是多少?(3)油的密度是多少?4.如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,将边长为5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆的A点,物体G2重为40N,将G2放在B点时G1对地面的压强为2×104Pa,已知 OA=0.2m,OB=0.1m,问:(1)此时细绳作用于A的拉力是多大?(2)正方体G1的重力是多少?(3)现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动,多少秒时间,可使G1对地面的压力恰好为零?斜面的计算5.工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢,所用的斜面长是3m,求:(1)推力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体的摩擦力。
答卷时应注意事项1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读题,结合平时课堂上所学的知识,解答难题;一定要镇定,不能因此慌了手脚,影响下面的答题;6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友,你们好!经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!人教版八年级物理下册期末考试题型专题复习计算题02B 简单机械的综合计算(含答案详解)附:可能用到的基本公式:编号公式物理量和单位相关单位及换算1.速度ts v =S-------路程------m(Km)t-------时间------s(h)V-------速度------m/s (Km/h) 1m=10dm=102cm=103mm=106μm=109nm 1h=60min=3600s 1m/s=3.6Km/h 2.重力和密度G=mgVm =ρG-------重力------Nm------质量------K g (g )g------重力常数-----9.8N/K g V-------体积------m 3(cm 3)ρ------密度------Kg/m 3(g/cm 3)1t=103Kg1Kg=103g=106mg 1m 3=103dm 3=106cm 31L=1dm 3, 1mL=1cm 31g/cm 3=1Kg/dm 3=103kg/m 3=1t/m 3①固体压强②柱形容器底部受到液体压强 SF p =2.压强①液体压强②柱体对水平支持面的压强p=ρghF------压力------NS------受力面积------m 2p-----液体(或固体)压强------Pa ρ------液体(或柱体)密度------kg/m 3g------重力常数-----9.8N/K gh-------深度(或柱体高度)------m1N/m 2=1Pa 1m 2=104cm 21KPa=103Pa3浮力①称量法(二次示数法):F 浮=G 物—F 示;②压力差法(原因法):F 浮=F 向上—F 向下;③(阿基米德)原理法:F 浮=G 排=m 排g=ρ液gV 排;④(漂浮悬浮)状态法(平衡法):F 浮=G 物;F 浮------浮力------NG 物-----物体的重力------N F 示------弹簧测力计示数------N G 排------排开液体的重力------N m 排------排开液体的质量------Kg ρ液------液体的密度------kg/m 3V 排------物体排开液体的体积------m 3g------重力常数-----9.8N/Kg1t=103Kg1Kg=103g=106mg 1m 3=103d m 3=106cm 31L=1dm 3, 1mL=1cm 31g/cm 3=1Kg/dm 3=103kg/m 3=1t/m 35.做功w =Fs=PtW ------功------J F------力------N S------距离------m P------功率------w t ------时间------s6.简单机械不计摩擦和机械自重:①杠杆平衡条件:2211l lFF=②定滑轮:GF=③动滑轮:GF21=④滑轮组:nGF=⑤斜面:GHFL=⑥轮轴:r21FRF=F1------动力(轮上的力)------NF2------阻力(轴上的力)------Nl1------动力臂------ml2------阻力臂-----mn------拉动滑轮的绳子段数------无单位G------物体重力------NL------斜面长度------mH------斜面高度------mR------轮半径------mr------轴半径------m7.机械效率通式:总有ww=η①竖直提升物体:FsGww h物总有==η不计绳重和摩擦时:动物物物GGGFG+==nηh∙=物有GW②水平推拉动物体:绳物总有FSSww f==η物有fSW=③斜面推拉物体:ShGhGFShGwwf+===物物物总有ηh∙=物有GW④水中提升物体(不计绳重摩擦)浮动物浮物—FGGFG-+=ηh∙-=)(浮物有FGWη------机械效率------无单位w有------有用功------Jw额------额外功------Jh------高度------mF------拉(推、动、提)力------NG物------物体重力------NS------动力作用点移动距离------Nf------摩擦力------NS物------物体移动距离------mS绳------绳子自由端移动距离------mn------拉动滑轮的绳子段数1.如图所示,小牛(在前)和弟弟一起拾一个高60cm、长80cm、宽50cm,形状为长方体的箱子。
【物理】苏州市初三物理简单机械专项综合练习题(含答案)一、选择题1.如下图,用同样的滑轮不一样的绕法提起同样的重物,摩擦力能够忽视不计,在物体匀速上涨的过程中A.甲图省力,机械效率甲图大B.甲图省力,机械效率同样大C.乙图省力,机械效率乙图大D.乙图省力,机械效率同样大【答案】 B【分析】【详解】甲乙F 1G G动)n=3 n=2(剖析甲、乙两图可知,可、;因绳重和摩擦忽视不计,所以由nW有Gh知,甲图更省力;由η=W总=Gh G动 h 可知,甲乙滑轮组的机械效率同样,应选B.2.如下图,用滑轮组在4s 内将重为140N 的物体匀速提高2m ,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
则在此过程中,以下说法正确的选项是A.拉力 F 为 75NB.绳索自由端向上挪动了4mC.滑轮组的机械效率约为93.3%D.提高 200N 重物时,滑轮组机械效率不变【答案】 C【分析】【详解】A .由图可知, n=3,不计摩擦及绳重,拉力:F= 1 ( G+G 动) = 1×( 140N+10N ) =50N ,故 A 错误;3 3B .则绳端挪动的距离:s=3h=3× 2m=6m ,故 B 错误;C .拉力做功: W 总 =Fs=50N ×6m=300J ,实用功: W 实用 =Gh=140N ×2m=280J ,W实用× 100%=280J× 100% ≈93.3%,故 C 正确。
滑轮组的机械效率:=W 总300JD . 提高 200NW实用Gh=G重物时,重物重力增添,据 ==可知滑轮组机W 总Gh G 动 h G G 动械效率变大,故D 错误。
3. 在生产和生活中常常使用各样机械,使用机械时A .功率越大,做功越快B .做功越多,机械效率越高C .做功越快,机械效率越高D .能够省力、省距离,也能够省功 【答案】 A【分析】【剖析】( 1)功率是表示做功快慢的物理量,即功率越大,做功越快;( 2)机械效率是表示实用功所占总功的百分比;即效率越高,实用功所占的比率就越大; ( 3)功率和效率是无必定联系的;( 4)使用任何机械都不省功.【详解】A .功率是表示做功快慢的物理量,故做功越快功率必定越大,故A 正确;B .机械效率是表示实用功所占总功的百分比,故做功多,而不知道是额外功仍是实用 功,所以没法判断机械效率,故B 错误;C .因为功率和效率没有直接关系,所以功越快,机械效率不必定越高,故 C 错误;D .使用任何机械都不省功,故D 错误.应选A .4. 用一个定滑轮和一个动滑轮构成的滑轮组把重150N的物体匀速提高1m ,不计摩擦和绳重时,滑轮组的机械效率为60%.则以下选项错误的选项是( )A .实用功必定是150JB .总功必定是250JC .动滑轮重必定是【答案】 D100ND .拉力大小必定是125N【分析】 【剖析】知道物体重和物体上涨的高度,利用W=Gh 求对物体做的实用功;又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了实用功和总功可求额外功,不计绳重和摩擦,额外功 W 额=G 轮 h ,据此求动滑轮重; 不计摩擦和绳重,依据F=1(G 物+G 轮 )求拉力大小.n【详解】对左图滑轮组,肩负物重的绳索股数n=3,对物体做的实用功:W 有=Gh=150N ×1m=150J ,W 有 W 有 150J由 η=,得: W 总===250J ,所以, W 额 =W 总 -W 有 =250J-150J=100J ;因为不W 总60%计绳重和摩擦, W 额=G 轮 h ,所以动滑轮重:W 额 100J=100N ,拉力 F 的大小:G 轮==h1mF= 1( G 物+G 轮) = 1( 150N+100N )=250N ;对右图滑轮组,肩负物重的绳索股数333n=2,对物体做的实用功:W 有 W 有=Gh=150N ×1m=150J ,由 η=,得:W 总W 总W 有 150J=250J ,所以 W 额 =W 总-W 有 =250J-150J=100J ;因为不计绳重和摩擦,W 额=G 轮==60%h ,所以动滑轮重: G 轮 =W 额 =100J=100N ,拉力 F 的大小: F=1(G 物+G 轮)=1h1m22(150N+100N ) =125N ;由以上计算可知,对物体做的实用功都是 150J ,总功都是 250J ,动滑轮重都是 100N ,故 A 、 B 、 C 都正确;但拉力不一样,故 D 错.应选 D .5. 如下图,利用动滑轮提高一个重为G 的物块,不计绳重和摩擦,其机械效率为 60%.要使此动滑轮的机械效率达到90%,则需要提高重力为G 的物块的个数为( )A .3 个B .4 个C .5 个D .6 个【答案】 D【分析】【详解】不计绳重和摩擦,,,要使,则.6.如图用同一滑轮,沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、 F3,以下关系中正确的选项是A. F1> F2> F3B. F1< F2< F3C. F2> F1>F3D. F2<F1< F3【答案】 D【分析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,不可以省力,所以依据二力均衡,此时拉力 F 1=f ;第二个图中滑轮为动滑轮,因为动滑轮可省一半的力,1所以依据二力均衡,此时拉力 F 2=f;2第三个图中滑轮为动滑轮,由二力均衡可知此时的拉力等于两股绳索向右的拉力,即F3=2 f;由此可得 F2< F1< F3.故D正确.7.如下图,手用 F1的力将物体 B 匀速提高 h, F1做功为 300J;若借助滑轮组用 F2的力把物体B 匀速提高同样高度, F2做功为 500J,以下说法错误的选项是A.滑轮组机械效率为60%B.两个过程物体 B 平均速运动,机械能增添C.滑轮组的自重,绳索和滑轮之间的摩擦等要素致使F2做的功有一部分属于额外功D. F2做功的功率比 F1做功的功率大【答案】 D【分析】【详解】A.依据题意知道,用F1的力将物体 B 匀速提高 h, F1做的是实用功,即W 有 =300J,借助滑轮组用 F2的力把物体 B 匀速提高同样高度,F2做的是总功,即 W 总 =500J,由W实用W 总100%知道,滑轮组的机械效率是:W实用100%=300J100%=60% ,W总500J故 A 不切合题意;B.因为两个过程物体 B 均做匀速运动,所以,动能不变,但高度增添,重力势能增大,而动能与势能之和是机械能,所以机械能增大,故 B 不切合题意;C.因为需要战胜滑轮组的自重及绳索和滑轮之间的摩擦做功,即由此致使F2多做一些功,即额外功,故 C 不切合题意;D.由P Wt 知道,功率由所做的功和达成功所需要的时间决定,依据题意不知道达成功所用的时间,故没法比较功率的大小,故 D 切合题意.8.在斜面大将一个质量为5kg 的物体匀速拉到高处,如下图,沿斜面向上的拉力为40N,斜面长2m、高 1m.( g 取 10N/kg ) .以下说法正确的选项是()A.物体沿斜面匀速上涨时,拉力大小等于摩擦力B.做的实用功是5JC.此斜面的机械效率为62.5%D.物体遇到的摩擦力大小为10N【答案】 C【分析】A. 沿斜面向上拉物体时,物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用,故 A 错误;B. 所做的实用功:W 实用=Gh = mgh= 5kg×10N/kg×1m= 50J,故 B 错误;C. 拉力 F 对物体W实用50J做的总功: W 总=Fs= 40N×2m= 80J;斜面的机械效率为:η=×100%=×100%W总80J =62.5%,故 C 正确; D. 战胜摩擦力所做的额外功:W 额= W 总 - W 有= 80J-50J =30J,由 W额= fs 可得 ,物体遇到的摩擦力: f =W 额=30J=15N ,故 D 错误.应选 C.s2m点睛:( 1)对物体进行受力剖析,受重力、支持力、摩擦力和拉力;( 2)已知物体的重力和提高的高度(斜面高),依据公式W = Gh 可求重力做功,即提高物体所做的实用功;( 3)求出了实用功和总功,可利用公式η=W实用计算出机械效率;( 4)总功减去W 总实用功即为战胜摩擦力所做的额外功,依据 W 额= fs 求出物体所受斜面的摩擦力.9. 如下图,用一滑轮组在5s 内将一重为 200N 的物体向上匀速提起 2m ,不计动滑轮及绳自重,忽视摩擦。
初中科学竞赛辅导《简单机械》经典计算20题(温馨提示:题目的编排顺序遵循由易到难的原则,使用时可根据实际需要选择合适的题目进行训练;如有疑难问题,可与编者交流:QQ 16173689420)1、一保洁工人,要清洗一高楼的外墙,他使用了如图所示的装置进行升降,已知工人的质量为60kg,保洁器材的质量为20kg,人对绳的拉力为300N,吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m,求:(1)此过程中的有用功(2)拉力F做功的功率;(3)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。
解析:(1)提升工人和保洁器材做的功为有用功:W有=Gh=(60kg+20kg)×10N/kg×10m=8000J(2)将整个装置看作一个整体,那么三段绳子都受力,已知拉力为300N,则整个装置的总重为:F=3×300N=900N;拉力F做的功即为总功:W总=Fs=300N×30m=9000J;拉力做功功率:P= W/ t=9000/60s=150W(3)滑轮组的机械效率:η= W有/ W总=8000J/9000J≈88.9%答案:(1)此过程中的有用功为8000J;(2)拉力F做功的功率为150W;(3)滑轮组的机械效率为88.9%.2、随着城市的建设规划,衢州城内出现许多高层建筑,电梯是高层建筑的重要组成部分.某电梯公寓的电梯某次在竖直向上,运行的过程中,速度随时间变化的情况如图所示,忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力,向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力,电梯箱和乘客的总质量为600kg,(g=10N/kg).求:(1)电梯在匀速运动阶段上升的高度h1是多少?拉力F1做了多少功?(2)电梯在前4秒作匀加速运动,如果匀加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值,且在匀加速阶段,电动机的拉力F2做了11520J的功;求匀加速阶段电动机拉力F2的大小?(3)电梯开始向上运动后经过64s,电动机的拉力的平均功率是多大?解析:(1)电梯匀速阶段V1﹦0.8m/s,t1﹦60s,电梯在匀速运动阶段上升的高度h1=V1t1=0.8m/s×60s﹦48m;拉力F 1做功W 1=F 1h 1﹦6000N×48m﹦2.88×105J ;(2)匀加速阶段的平均速度v 2﹦(0.8m/s+0)/2﹦0.4m/s ; 匀加速阶段电动机拉力F 2﹦W 2/ S 2=11520J/0.4×4m﹦7200N ; (3)W=W 1+W 2=2.88×105J+11520J=299520J ;电动机的拉力的平均功率是P= W/ =299520J/64s=4680W ;答案:(1)电梯在匀速运动阶段上升的高度h1为48m ,拉力F 1 做了2.88×105J ;(2)匀加速阶段电动机拉力F 2的大小7200N ;(3)电动机的拉力的平均功率4680w 。
中考物理复习《简单机械综合计算》专题测试卷(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。
某次操作中,工人用500N 的拉力F在1min内将总重为1200N的泥土匀速提升5m。
在这段时间内:(1)拉力F做功的功率是多少?(2)滑轮组的机械效率是多少?2.如图所示滑轮组将重600N的物体匀速提起,如果重物以0.2m/s的速度匀速上升1m,人对绳子的拉力F的功率为150W,求:(1)物体上升的时间;(2)人对绳子的拉力F所做的功;(3)滑轮组的机械效率。
3.如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在水平向右的拉力F作用下,使重900N的建筑材料A在5s的时间里被匀速提升,绳自由端水平移动了2m,拉力F为500N.不计绳重和摩擦,求:(1)拉力F的功率P;(2)滑轮组的机械效率η.4.如图所示,在10s内,小明用绳a把重为100N的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点;小红用绳b以平行于斜面的拉力把重也为100N的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点。
AB之间的高度差H为1.5m,CD之间的距离为3m。
(1)在图中画出甲(用黑色圆点代表)从A点匀速运动至B点过程受到的力的示意图,并求绳a对甲的拉力大小;(2)求此过程中绳a对甲的拉力所做的功W AB及其功率P甲;(3)若斜面CD的机械效率为62.5%,求绳b对乙的拉力。
5.巨型货轮“长赐”号满载时排水量达2×105t,是最大的远洋船之一、2021年3月9日该货轮载有超过1.8万个集装箱,从深圳盐田港出发,途经苏伊士运河斜向搁浅(如图甲)。
救援队用挖掘机挖走船头和船尾底部的泥沙,利用水的浮力使船体重新漂浮。
求(ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg):(1)货轮满载正常航行时所受浮力大小;(2)满载时货轮吃水深度约为16m,求此时船底受到水的压强是多大;(3)救援前载,救援队还制定了通过卸载船上的集装箱,减小船的排水量来使船脱困的方案。
(物理)物理简单机械专项综合练习题及答案一、选择题1.工人师傅用如图所示的滑轮组,将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升3m,人对绳的拉力F为500N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则()A.绳子自由端移动的距离为9m B.动滑轮的重力为200NC.人通过滑轮组做的有用功为1500J D.滑轮组的机械效率为53.3%【答案】B【解析】试题分析:由图可知,滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重,即n=2,物体匀速竖直提升3m,则绳子自由端移动的距离为:s=nh=2×3m=6m,故A错误.此过程中,所做有用功为:W有=Gh=800N×3m=2400J,故C错误.所做总功为:W总=Fs=500N×6m=3000J;额外功为:W额=W总-W有=3000J-2400J=600J,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则额外功为克服动滑轮重力做的功,即W额=G动h,动滑轮的重力G动=W额/h=600J/3m=200N,故B正确为答案.滑轮组的机械效率故D错误.考点:滑轮组的机械效率有用功额外功2.山区里的挑夫挑着物体上山时,行走的路线呈“S”形,目的是A.加快上山时的速度B.省力C.减小对物体的做功D.工作中养成的生活习惯【答案】B【解析】斜面也是一种简单机械,使用斜面的好处是可以省力.挑物体上山,其实就是斜面的应用,走S形的路线,增加了斜面的长,而斜面越长,越省力,所以是为了省力.故选B.3.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图甲所示的滑轮组装置。
当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。
(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。
下列计算结果不正确...的是A.0s~1s内,地面对物体的支持力大于10NB.1s~2s内,物体在做加速运动C.2s~3s内,拉力F的功率是100WD.2s~3s内,滑轮组的机械效率是83.33%【答案】C【解析】【详解】(1)由图乙可知,在0∼1s内,拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G 和G动,向上的支持力F支,及三根绳子向上的拉力F′作用,处于静止状态;地面对重物的支持力F支=G−F′=G−3F拉+G动=100N−3×30N+G动=G动+10N10N,故A正确;(2)由图丙可知,1s~2s内,物体在做加速运动,故B正确;(3)由图可知在2∼3s内,重物做匀速运动,v3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n=3,所以拉力F的作用点下降的速度v′3=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率(总功率):P总=F3v′3=40N×7.5m/s=300W,故C错误;滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%83.33%,故D正确。
图61.如图6所示,滑轮组在拉力F1的作用下,拉着重300牛的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动,滑轮组的机械效率为80% ,物体A匀速运动时受的阻力为56N,拉力F1的功率为P1 ,在10s内拉力做功为W1 。
若滑轮组在拉力为F2的作用下,拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动,拉力F2的功率为P2 ,在20s内拉力做功为W2 。
滑轮自重和绳重忽略不计,则下列正确的是:A.F1=100N ,P1= 450W;B.W1 :W2=3 :2 ,P1 = 3P2C.F2=210N ,P2=35W ;D.W1 :W2=1 :2 ,P1 = P22.如图6所示,滑轮重力和摩擦均不计,物体重均为100 N,与水平面间的摩擦力都是30 N,作用于各绳端的拉力分别为F1、F2、F3.,要使物体做匀速直线运动,则下列说法中正确的是A. F1=100N、F2=50N、F3=200NB. F1=30N、F2=60N、F3=15NC. F1=100N、F2=50N、F3=50ND. F1=30N、F2=15N、F3=60N23.如图11所示装置,物体B所受重力为G B,物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动。
小红用一个水平向左的力拉物体A,使物体B以速度v匀速上升,此时滑轮组的机械效率为η1;若将一个质量和体积都与物体B相同的物体C系在物块B下端,小红用另一个水平向左的力拉物体A,使物体B和C一起以2v的速度匀速上升,此时滑轮组的机械效率为η2。
η1:η2=4:5,不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦,则第二次水平向左拉物体A时,拉力的功率是。
12.边长为0.1m质量均匀的正方体物体M,放在水平地面上对地面的压强为5.0×103Pa。
如图7所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动,系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体M,用力F在A点竖直向上提横杆时,横杆在水平位置平衡,此时物体M 对地面的压强为1.6×103Pa,若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆,使横杆仍在水平位置平衡,此时物体M对地面压强为1.0×103 Pa,已知横杆长OB=0.8m,OA=0.6m,,g取10N/kg,不计横杆质量、绳质量和摩擦。
第12章《简单机械》综合检测与解答一.选择题(共15小题)1.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度.若不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是()A.F1大于F2B.F1和F2做的功一定相等C.甲、乙的机械效率不相等D.绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等2.在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面的摩擦力为60N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s匀速移动时,水平拉力F及其功率的大小分别为()A.20N 2W B.30N 6W C.60N 2W D.20N 6W3.如图所示,某工人在10s时间内将重为800N的物体提升2m,已知动滑轮的重为100N,不计绳重和摩擦,则下列计算结果正确的是()A.人施加的拉力大小是300N B.绳端移动的距离是6mC.滑轮组的机械效率是88.9% D.拉力的功率为160W4.如图所示的滑轮组,不计绳重和滑轮摩擦,用力F沿水平向右拉动绳端,使重物以0.2m/s 的速度做匀速直线运动,已知拉力F的功率为20W,物体A重150N,则()A.拉力F的大小为150NB.拉力F做的功为20JC.物体A受到的摩擦阻力大小为100ND.绳端的移动速度为0.6m/s5.如图是由相同的两滑轮组装的滑轮组,甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,下列说法正确的有()A.甲的拉力是乙的拉力的3倍B.乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍C.甲乙两人做的有用功相等D.乙拉绳子的速度大小和甲拉绳子速度大小相等6.利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m,已知物体A重为80N,他作用在绳端的拉力大小为50N,重物与地面的接触面积S=5×10﹣2m2,不计绳重和滑轮轴处摩擦,在此过程中,下列说法不正确的是()A.此装置的动滑轮重20NB.此滑轮组的机械效率为80%C.小明拉力的功率为25WD.若拉力为40N,则重物对地面的压强为400Pa7.如图所示,重为100N的物体A,在大小为20N,方向向右的水平拉力F的作用下做匀速直线运动.经过3s,物体A在水平面上向左移动了30cm的距离.滑轮与绳子质量不计,滑轮与绳子之间摩擦不计.则下列结论正确的是()A.物体运动的速度为1Om/sB.物体与地面之间的摩擦力为20NC.拉力F的功率为2WD.拉力F做的功是12J8.小明利用如图所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300N的物体,物体受到的摩擦力是12ON,如果该装置的效率为80%,则作用在绳端的拉力F的大小是()A.50N B.60N C.80N D.120N9.用如图所示的甲、乙两个相同的滑轮组,在相同的时间内,提起相同的重物,至同一高度,不计绳重及摩擦,下列分析正确的是()A.F甲小于F乙B.F甲做的功大于F乙做的功C.甲、乙两个滑轮组机械效率相等D.F甲做功的功率大于F乙做功的功率10.如图所示,建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m所用的时间为10s,动滑轮重100N,(不计绳重和摩擦)则提升重物的过程中正确的是()A.物体上升时,总机械能在增加B.绳子自由端的拉力F大小为300NC.物体上升的过程中,额外功为200JD.绳子自由端拉力F的功率为150 W11.如图所示,小华用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体,物体上升的速度为0.1m/s,人拉绳的力F为250N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()A.动滑轮重150NB.人拉绳做功的功率为25WC.若小华的体重为750N,则小华用这套装置提的最大物重为2100ND.若用这个滑轮组提升1200N 的物体时,滑轮组的机械效率为88.9%12.如图所示,物体重150N,挂在杠杆中点,人用100N的竖直向上将物体提高0.5m,在此过程中,下列说法正确的是()A.人用的拉力所做的功为100JB.用杠杆提升货物所做的有用功为50JC.额外功为25JD.杠杆的机械效率为75%13.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了图1所示的滑轮组装置.当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示.(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是()A.0s~1s内,地面对物体的支持力是10NB.1s~2s内,拉力F做的功是187.5JC.2s~3s内,拉力F的功率是100WD.2s~3s内,滑轮组的机械效率是62.5%14.如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动.已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是()A.拉力F的功率是1WB.2s内绳子自由端移动的距离是1.2mC.5s内拉力F所做功的大小是15JD.物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N15.n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组,每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等.不计一切摩擦和绳的重力,滑轮组平衡时拉力大小为F,如图所示.若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮,其它条件不变,则滑轮组再次平衡时拉力大小为()A.B.F C. F D. F二.填空题(共5小题)16.如图,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为30N“若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A处的拉力大小,滑轮组的机械效率.17.一位初中学生的质量约kg.用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度,甲、乙两图的动滑轮重力相同,不计绳重及机械摩擦,图甲中人的拉力F1图乙中人的拉力F2(填“大于”、“等于”或“小于”).18.某同学用如图所示滑轮组将重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速向上拉动,拉力为125N(不计绳重及摩擦),则动滑轮重N,5s内人拉绳子做的功是J,该滑轮组的机械效率是.19.如图所示,小王用两个相同的滑轮组(摩擦不计),分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度,其中G1>G2,则所用的拉力F1F2;其机械效率η1η2;所做的有用功W1W2(选填“>”、“<”或“=”).20.如图所示的甲,乙两套装置,每个滑轮的质量均相等,用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度,所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2,忽略绳重和摩擦.若F1=F2,则G1G2;若G1=G2,则它们的机械效率η1η2.(两空均填“>”、“=”或“<)三.计算题(共4小题)21.不计绳重和摩擦,动滑轮重为3N,所吊起的重物B重为12N,物体A重为80N,此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降.(1)要使物体B以0.2m/s的速度匀速上升,需要对A施加的向左的水平外力是多大?外力的功率为多少?(2)若物体B全部浸没在水中时此外力为8N,则物体B的密度为多少?22.如图所示,小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起,若每次重物均以0.4m/s的速度匀速上升,且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计.当吊起质量为270kg的重物A时,牵引车对绳的拉力为F,滑轮组的机械效率为90%,取g=10N/kg.求:(1)拉力F的大小.(2)动滑轮所受的重力.(3)拉力F的功率P.23.如图所示,工人用滑轮组提升重480N的物体,所用拉力F为200N,物体以0.2m/s上升了2m,求(1)拉力F做的总功;(2)拉力F做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.24.如图是一个上肢力量健身器示意图.配重A的底面积为5×10﹣2m2,放在地面上对地面的压强P0为2×104Pa.B、C都是定滑轮,D是动滑轮;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=3:5.小成受到的重力为500N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时,杠杆在水平位置平衡,小成对地面的压力为F1,配重A受到的拉力为F A1,配重A 对地面的压强P1为8×103 Pa.小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆仍在水平位置平衡,小成对地面的压力为F2,配重A受到的拉力为F A2,配重A对地面的压强P2为6×103Pa.已知F1:F2=18:17,杠杆EH和细绳的质量均忽略不计.求:(1)配重A受到的重力G A;(2)拉力T1;(3)动滑轮D受到的重力G.试题解答参考一.选择题(共15小题)1.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F 1和F 2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度.若不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是( )A .F 1大于F 2B .F 1和F 2做的功一定相等C .甲、乙的机械效率不相等D .绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等解:(1)不计绳重及摩擦,因为拉力F=n 1(G 物+G 轮),n 1=2,n 2=3, 所以绳子受的拉力:F 1=21(G 物+G 轮),F 2=31(G 物+G 轮), 所以F 1>F 2,故A 正确;(2)因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W 额=G 轮h ,W 有用=G 物h , 所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,因为η=,所以滑轮组的机械效率相同,故C 错误;(3)因为绳子自由端移动的距离s=nh ,n 1=2,n 2=3,提升物体的高度h 相同,所以s 1=2h ,s 2=3h ,则s 1≠s 2,物体上升速度不同,所以物体运动时间可能相等,故D 正确;(4)不计绳重及摩擦,拉力做的功:W 1=F 1s 1=21(G 物+G 轮)×2h=(G 物+G 轮)h W 2=F 2s 2=31(G 物+G 轮)×3h=(G 物+G 轮)h 所以W 1=W 2,故B 正确.2.在水平桌面上放一个重300N 的物体,物体与桌面的摩擦力为60N ,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s 匀速移动时,水平拉力F 及其功率的大小分别为( )A .20N 2WB .30N 6WC .60N 2WD .20N 6W解:物体匀速运动,可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即F 拉=f=60N , 从图可知,此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力,不考虑绳的重力和绳的摩擦,所以绳子自由端的水平拉力为: F=31F 拉=31×60N=20N ; 水平拉力的功率:P=P==═Fv=Fnv 物=20N ×3×0.1m/s=6W .所以ABC 错误,D 正确.故选:D .3.如图所示,某工人在10s 时间内将重为800N 的物体提升2m ,已知动滑轮的重为100N ,不计绳重和摩擦,则下列计算结果正确的是( )A .人施加的拉力大小是300NB .绳端移动的距离是6mC .滑轮组的机械效率是88.9%D .拉力的功率为160W解:由图通过动滑轮绳子的段数n=2,A 、不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力:F=21(G+G 动)=21×(800N+100N )=450N ,故A 错误; B 、绳子自由端的距离:s=nh=2×2m=4m ,故B 错误;C 、滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=≈88.9%,故C 正确;D 、拉力的功率:P====180W ,故D 错误.4.如图所示的滑轮组,不计绳重和滑轮摩擦,用力F 沿水平向右拉动绳端,使重物以0.2m/s 的速度做匀速直线运动,已知拉力F 的功率为20W ,物体A 重150N ,则( )A .拉力F 的大小为150NB .拉力F 做的功为20JC .物体A 受到的摩擦阻力大小为100ND .绳端的移动速度为0.6m/s解:A 、由图可知n=2,已知拉力F 的功率为20W ,重物A 以0.2m/s 的速度做匀速直线运动,则绳子移动的速度为v ′=2v ,所以由P===Fv ′可得,20W=F ×2×0.2m/s ,则F=50N ,故A 错误.B 、因不知物体或绳子移动的距离,也不知做功时间,故无法计算拉力F 做的功,故B 错误;C 、因重物A 做匀速直线运动,且不计绳重和滑轮摩擦,根据力的平衡条件可知,物体A 受到的摩擦力f=2F=2×50N=100N ,故C 正确;D 、由图可知n=2,则绳端的移动速度为v ′=2v=2×0.2m/s=0.4m/s ,故D 错误.故选C .5.如图是由相同的两滑轮组装的滑轮组,甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,下列说法正确的有( )A .甲的拉力是乙的拉力的3倍B .乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍C .甲乙两人做的有用功相等D .乙拉绳子的速度大小和甲拉绳子速度大小相等解:A 、图甲为两定滑轮,不计绳重、滑轮重和摩擦,则F 甲=G ;图乙由两段绳子承担物重,不计绳重、滑轮重和摩擦,则F 乙=21G ; 所以甲的拉力为乙的2倍,故A 错误;BD 、图甲为两定滑轮,则s 甲=h ,时间相同,所以v 甲=v 物;乙由两段绳子承担物重,省力但费距离,则s 乙=2h ,时间相同,所以v 乙=2v 物,即乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍,故B 正确,D 错误;C 、因为提升的重物质量相等,则重力相等,提升的高度相同,根据W=Gh 可知,甲乙两人做的有用功相同,故C 正确.6.利用如图所示的滑轮组在10s 内使物体A 匀速上升5m ,已知物体A 重为80N ,他作用在绳端的拉力大小为50N ,重物与地面的接触面积S=5×10﹣2m 2,不计绳重和滑轮轴处摩擦,在此过程中,下列说法不正确的是( )A .此装置的动滑轮重20NB .此滑轮组的机械效率为80%C .小明拉力的功率为25WD .若拉力为40N ,则重物对地面的压强为400Pa解:A 、由图可知,绳子的有效股数n=2,根据F=n 1(G+G 动)可得动滑轮重: G 动=2F ﹣G=2×50N ﹣80N=20N .故A 正确;B 、有用功:W 有用=Gh=80N ×5m=400J ,绳子自由端移动的距离:s=2h=2×5m=10m ,拉力做的功:W 总=Fs=50N ×10m=500J ,此滑轮组的机械效率:η=×100%=J500J 400×100%=80%.故B 正确; C 、小明拉力的功率:P=t W 总=s10J 500=50W .故C 错误; D 、若拉力为40N ,则物体A 的重力应为:G ′=2F ′﹣G 动=2×40N ﹣20N=60N ,则物体A 对地面的压力:F ″=G ﹣G ′=80N ﹣60N=20N ,重物对地面的压强:p===400Pa .故D 正确.故选C .7.如图所示,重为100N 的物体A ,在大小为20N ,方向向右的水平拉力F 的作用下做匀速直线运动.经过3s ,物体A 在水平面上向左移动了30cm 的距离.滑轮与绳子质量不计,滑轮与绳子之间摩擦不计.则下列结论正确的是( )A .物体运动的速度为1Om/sB .物体与地面之间的摩擦力为20NC .拉力F 的功率为2WD .拉力F 做的功是12J解:根据图示可知,n=2;A 、物体运动的速度:v A ===10cm/s ,故A 错误;B 、作用在动滑轮上绳子的段数为2,所以A 物体受到的拉力:F A =2F=2×20N=40N ; 因为A 做匀速直线运动,所以A 受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,即f=F A =40N ;故B 错误;C 、绳子自由端移动的速度:v=2v A =2×10cm/s=20cm/s=0.2m/s ,拉力F 的功率:P=Fv=20N ×0.2m/s=4W ;故C 错误;D 、绳子自由端移动的距离:s=2s A =2×30cm=60cm=0.6m ;拉力F 做的功:W=Fs=20N ×0.6m=12J ,故D 正确.故选D .8.小明利用如图所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300N 的物体,物体受到的摩擦力是12ON ,如果该装置的效率为80%,则作用在绳端的拉力F 的大小是( )A .50NB .60NC .80ND .120N解:根据图示可知,作用在动滑轮上绳子的段数为3;由η===F 3f可得,作用在绳端的拉力:F=η3f =8.03120⨯N =50N . 故选A .9.用如图所示的甲、乙两个相同的滑轮组,在相同的时间内,提起相同的重物,至同一高度,不计绳重及摩擦,下列分析正确的是( )A .F 甲小于F 乙B .F 甲做的功大于F 乙做的功C .甲、乙两个滑轮组机械效率相等D .F 甲做功的功率大于F 乙做功的功率解:A .不计绳重与摩擦时,动滑轮的重相同,甲由两段绳子承担,乙由三段绳子承担,所以乙更省力,即F 甲大于F 乙,故A 错误;B 、提起相同的重物至同一高度,由W=Gh 可知,有用功相同,不计绳重及摩擦,动滑轮的重相同,则额外功相同;总功等于有用功加额外功,所以总功相同,故B 错误;C 、机械效率是有用功与总功的比值,由上述分析可知,甲乙的有用功相同、总功相同,所以机械效率相等,故C 正确;D 、甲、乙做的总功相同,所用时间也相同,由公式P=可知,F 甲做功的功率等于F 乙做功的功率,故D 错误.故选C .10.如图所示,建筑工人用一个滑轮组将重为600N 的物体匀速提升2m 所用的时间为10s ,动滑轮重100N ,(不计绳重和摩擦)则提升重物的过程中正确的是( )A .物体上升时,总机械能在增加B .绳子自由端的拉力F 大小为300NC .物体上升的过程中,额外功为200JD .绳子自由端拉力F 的功率为150 W解:A 、物体上升时动能不变,势能增加,故机械能在增加,故A 正确;B 、由图可知,承重的绳子为两股,不计绳重和摩擦, 则拉力大小21G 总=21(G+G 动)=21(600N+100N )=350N ,故B 错误; C 、额外功是对动滑轮做的功,W 额外=G 动h=100N ×2m=200J ,故C 正确;D 、拉力做的功为W 总=Fs=350N ×2m ×2=1400J ,拉力F 的功率P===140W ,故D 错误.故选AC .11.如图所示,小华用滑轮组匀速提升一个重为600N 的物体,物体上升的速度为0.1m/s ,人拉绳的力F 为250N ,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )A .动滑轮重150NB .人拉绳做功的功率为25WC .若小华的体重为750N ,则小华用这套装置提的最大物重为2100ND .若用这个滑轮组提升1200N 的物体时,滑轮组的机械效率为88.9%解:A 、由F=31(G+G 动)可得,动滑轮重:G 动=3F ﹣G=3×250N ﹣600N=150N ,故A 正确;B 、绳子自由端的速度:v 拉=3v 物=3×0.1m/s=0.3m/s ,人拉绳做功的功率:P===Fv 拉=250N ×0.3m/s=75W ,故B 错误;C 、由F=31(G+G 动)得,最大物重:G 大=3F ﹣G 动=3×750N ﹣150N=2100N ,故C 正确; D 、滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=88.9%,故D 正确.故选:ACD .12.如图所示,物体重150N ,挂在杠杆中点,人用100N 的竖直向上将物体提高0.5m ,在此过程中,下列说法正确的是( )A .人用的拉力所做的功为100JB .用杠杆提升货物所做的有用功为50JC .额外功为25JD .杠杆的机械效率为75%解:人用100N 的竖直向上将物体提高0.5m 时,由相似三角形可知,拉力移动的距离:H=2h=2×0.5m=1m ,人用的拉力所做的功:W 总=FH=100N ×1m=100J ,故A 正确;用杠杆提升货物所做的有用功:W 有=Gh=150N ×0.5m=75J ,故B 错误;因总功等于有用功和额外功之和,所以,额外功:W 额=W 总﹣W 有=100J ﹣75J=25J ,故C 正确;杠杆的机械效率:η=×100%=×100%=75%,故D 正确.故选ACD .13.为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度,设置了图1所示的滑轮组装置.当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时,物体的速度v 和物体上升的高度h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示.(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是( )A .0s ~1s 内,地面对物体的支持力是10NB .1s ~2s 内,拉力F 做的功是187.5JC .2s ~3s 内,拉力F 的功率是100WD .2s ~3s 内,滑轮组的机械效率是62.5%解:(1)由图乙可知,在0~1s 内,拉力F=30N .取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G 和G 动,向上的支持力F 支,及三根绳子向上的拉力F ′作用,处于静止状态; 地面对重物的支持力F 支=G ﹣F ′=G ﹣3F 拉+G 动=100N ﹣3×30N+G 动=G 动+10N ;故A 错误;(2)由图可知在2~3s 内,重物做匀速运动,v 3=2.50m/s ,拉力F 3=40N ,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n=3,所以拉力F 的作用点下降的速度v 3′=3v 3=3×2.50m/s=7.5m/s ,拉力做功功率(总功率):P 总=F 3V 3′=40N ×7.5m/s=300W ,故C 错误;滑轮组的机械效率:η=×100%=333h F Gh ×100%=3N 40N 100 ×100%≈83.33%,故D 错误; (3)在1~2s 内,拉力F 2=50N ,重物上升高度h 2=1.25m拉力F 的作用点下降的距离s 2=3h 2=3×1.25m=3.75m ,拉力做的功:W=F 2S 2=50N ×3.75m=187.5J ;故B 正确.故选:B .14.如图所示,A 物体受到的重力是100N ,在拉力F 的作用下,能以0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动.已知拉力F=5N ,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是( )A .拉力F 的功率是1WB .2s 内绳子自由端移动的距离是1.2mC .5s 内拉力F 所做功的大小是15JD .物体A 受到水平地面的摩擦力大小是12N解:A 、拉力的功率P====nFv 物体=3×5N ×0.2m/s=3W ,故A 错误;B 、由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数:n=3,则2s 内绳子自由端移动的距离s=3v ×2s=3×0.2m/s ×2s=1.2m ,故B 正确;C 、由P=可得W=Pt=3W ×5s=15J ,故C 正确;D 、由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数:n=3,克服摩擦力做的功为有用功,效率:η=×100%=×100=×100%,则f=n ηF=3×80%×5N=12N ,故D 正确;故选BCD .15. n 个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组,每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等.不计一切摩擦和绳的重力,滑轮组平衡时拉力大小为F ,如图所示.若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮,其它条件不变,则滑轮组再次平衡时拉力大小为( )A .B .FC . FD . F解:每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等,可设它们的重力均为G ,第一个动滑轮,拉力F 1=21(G+G 动)=21(G+G )=G , 第二个动滑轮,拉力F 2=21(F 1+G 动)=21(G+G )=G , 第三个动滑轮,拉力F 3=21(F 2+G 动)=21(G+G )=G , …第n 个动滑轮,拉力F n =21(F n ﹣1+G 动)=21(G++G )=G ,滑轮组平衡时拉力大小为F ,则再增加一个同样质量的动滑轮时,滑轮组再次平衡时拉力仍为F .故选B .二.填空题(共5小题)16.如图,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N 的物体,拉力F 的大小为30N “若物体和地面之间的摩擦力大小为45N ,则A 处的拉力大小 45N ,滑轮组的机械效率 75% .解:①物体在水平地面上做匀速运动,则此时A 处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,已知,物体和地面之间摩擦力为f=45N ,由平衡条件得:A 处的拉力大小为F A =f=45N .②从图可知,由2段绳子与动滑轮相连,则S=2s 物,已知:F=30N ,f=45N ,滑轮组的机械效率为:η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=75%. 故答案为:45N ;75%.17.一位初中学生的质量约 50 kg .用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度,甲、乙两图的动滑轮重力相同,不计绳重及机械摩擦,图甲中人的拉力F 1 大于 图乙中人的拉力F 2(填“大于”、“等于”或“小于”).解:(1)中学生的质量约为50kg ;(2)图甲有两段绳子承担总重G ,所以拉力F 1=21G ,图乙有三段绳子承担总重G ,所以拉力F 2=31G ; 即图甲中人的拉力F 1大于图乙中人的拉力F 2;故答案为:50,大于.18.某同学用如图所示滑轮组将重为300N 的物体以0.2m/s 的速度匀速向上拉动,拉力为125N (不计绳重及摩擦),则动滑轮重 75 N ,5s 内人拉绳子做的功是 375 J ,该滑轮组的机械效率是 80% .解:动滑轮上有三股绳子,n=3,不计绳重及摩擦,所以F=31(G 物+G 动), 所以G 动=3F ﹣G 物=125N ×3﹣300N=75N ;物体上升的高度:h=vt=0.2m/s ×5s=1m ,绳子自由端移动的距离s=3h=3m拉力F 做的总功:W 总=Fs=125N ×3m=375J ;滑轮组的有用功为:W 有=Gh=300N ×1m=300J ,η=×100%=×100%=80%.故答案:75;375;80%.19.如图所示,小王用两个相同的滑轮组(摩擦不计),分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度,其中G 1>G 2,则所用的拉力F 1 > F 2;其机械效率η1 > η2;所做的有用功W 1 > W 2(选填“>”、“<”或“=”).解:(1)因摩擦不计,拉力:F=21(G 物+G 动), 两图结构相同,动滑轮重相同,G l >G 2,所以所用拉力:F 1>F 2;(2)提升重物的高度相同,G l >G 2,所以根据G=Wh 可知,利用滑轮组做的有用功:W 有用1>W 有用2,(3)由η==可得,==1+,所以,机械效率:η1>η2.故答案为:>;>;>.20.如图所示的甲,乙两套装置,每个滑轮的质量均相等,用它们分别将重力为G 1和G 2的重物匀速提升一定高度,所用竖直向上的拉力大小分别为F 1和F 2,忽略绳重和摩擦.若F 1=F 2,则G 1 < G 2;若G 1=G 2,则它们的机械效率η1 = η2.(两空均填“>”、“=”或“<)解:(1)由图可知,甲图中滑轮组绳子的有效股数为n 1=2;乙图中滑轮组绳子的有效股数为n 2=3,因为每个滑轮的质量均相等,所以每个滑轮的重力相等,忽略绳重和摩擦,由F=n1(G 物+G 动),可得, G 1=2F 1﹣G 动,G 2=3F 2﹣G 动,因为F 1=F 2,所以,G 1<G 2;(2)比较甲、乙两个滑轮组可知,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W 额=G 轮h ,W 有用=G 物h ,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,根据η=可知,两个滑轮组的机械效率相同,即:η甲=η乙.故答案为:<;=.三.计算题(共4小题)21.不计绳重和摩擦,动滑轮重为3N ,所吊起的重物B 重为12N ,物体A 重为80N ,此时物体B 恰好以0.1m/s 的速度匀速下降.(1)要使物体B 以0.2m/s 的速度匀速上升,需要对A 施加的向左的水平外力是多大?外力的功率为多少?(2)若物体B 全部浸没在水中时此外力为8N ,则物体B 的密度为多少?解:(1)由图通过动滑轮绳子段数n=3,不计绳重及摩擦时,则B 拉A 的力F A =31(G B +G 动)=31×(12N+3N )=5N , B 匀速下降,物体A 匀速向右运动时,受向右的拉力F A 和向左的摩擦力作用, 则f=F A =5N ,当使物体B 以0.2m/s 的速度上升时,物体A 匀速向左运动,受向右的拉力F A 、摩擦力和向左的拉力F 作用,由于物体A 的压力和接触面没有改变,则摩擦力大小不变,所以,F=F A +f=5N+5N=10N ;则绳子自由端移动的速度为:v A =3v B =3×0.2m/s=0.6m/s ,所以外力的功率P=Fv A =10N ×0.6m/s=6W ;(2)B 全部浸没时,F ′=F A ′+f ,所以F A ′=F ′﹣f=8N ﹣5N=3N ,此时F A ′=31(G B ﹣F 浮+G 动), F 浮=G B +G 动﹣3F A ′=12N+3N ﹣3×3N=6N ,由F 浮=ρ水gV 排,V B ==Nkgm kg N 10/100.1633⨯⨯=6×10﹣4m 3, 所以B 的密度为:ρB =B BV m =g V G B B =kgN m N /101061234⨯⨯-=2.0×103kg/m 3. 答:(1)需要对A 施加的向左的水平外力是10N ;外力的功率为6W ;(2)物体B 的密度为2.0×103kg/m 3.22.如图所示,小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起,若每次重物均以0.4m/s 的速度匀速上升,且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计.当吊起质量为270kg 的重物A 时,牵引车对绳的拉力为F ,滑轮组的机械效率为90%,取g=10N/kg .求:(1)拉力F 的大小.(2)动滑轮所受的重力.(3)拉力F 的功率P .解:(1)重物的重力:G A =mg=270kg ×10N/kg=2700N ,由图可知,n=3,由η=×100%=Fs Gh ×100%=Fnh Gh ×100%=FG n ×100%可得,拉力的大小: F=ηn G A ==1000N ;(2)滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计,由F=n1(G+G 动)可得,动滑轮所受的重力:G 动=nF ﹣G A =3×1000N ﹣2700N=300N ;(3)绳端移动的速度:v绳=nv物=3×0.4m/s=1.2m/s,拉力F的功率:P=Fv绳=1000N×1.2m/s=1200W.答:(1)拉力F的大小为1000N;(2)动滑轮所受的重力为300N;(3)拉力F的功率为1200W.23.如图所示,工人用滑轮组提升重480N的物体,所用拉力F为200N,物体以0.2m/s上升了2m,求(1)拉力F做的总功;(2)拉力F做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.解:(1)绳子自由端移动的距离s=3h=3×2m=6m,拉力做的总功W总=Fs=200N×6m=1200J;(2)拉力端移动的速度v=0.2m/s×3=0.6m/s,拉力做功功率P=Fv=200N×0.6m/s=120W;(3)有用功的大小:W有用=Gh=480N×2m=960J;滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%.答:(1)拉力F做的总功为1200J;(2)拉力F做功的功率为120W;(3)滑轮组的机械效率为80%.24.如图是一个上肢力量健身器示意图.配重A的底面积为5×10﹣2m2,放在地面上对地面的压强P0为2×104Pa.B、C都是定滑轮,D是动滑轮;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=3:5.小成受到的重力为500N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时,杠杆在水平位置平衡,小成对地面的压力为F1,配重A受到的拉力为F A1,配重A 对地面的压强P1为8×103 Pa.小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆仍在水平位置平衡,小成对地面的压力为F2,配重A受到的拉力为F A2,配重A对地面的压强P2为6×103Pa.已知F1:F2=18:17,杠杆EH和细绳的质量均忽略不计.求:(1)配重A受到的重力G A;(2)拉力T1;(3)动滑轮D受到的重力G.。
初二物理简单机械-计算专题及答案本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March简单机械滑轮组初中物理组卷一.计算题(共30小题)1.建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为1.2×103kg的物体,拉到长100m,高50m的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4×103N,g=10N/kg,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦.(1)在图中画出物体对斜面压力F的示意图;(2)对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;(3)若动滑轮重1000N,物体所受摩擦力的大小;(4)若拖拉机的最大输出功率为12kW,求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度.2.工人利用如图所示的斜面,把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为10s,沿斜面向上的推力为300N.斜面长10m,高5m.g=10N/kg,求:(1)把货物推上斜面做的有用功是多少?(2)此过程推力做了多少功?(3)斜面的机械效率是多少?3.工人想把重1 000N的木箱A搬到高h=5m,长L=10m的斜面上,如图所示.他站在斜面上,沿斜面向上用F=625N的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端.(1)工人拉木箱的功率是多大?(2)该斜面的机械效率是多少?(3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?4.工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢,所用的斜面长是3m.求:(1)推力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体的摩擦力.5.如图是用滑轮组提升物体A的示意图,物体A受到的重力大小为G A.在匀速竖直提升物体A的过程中,物体A上升的速度大小为v A,滑轮组的机械效率为η.已知:G A=400N,v A=0.4m/s,η=80%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计.求:(1)绳子自由端的速度大小v绳;(2)动滑轮所受的重力大小G动;(3)拉力F做功的功率P.6.如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图,运动员通过拉力F的作用下来提升配重,以达到锻炼臂力的目的.在一次训练时,运动员加配重的质量为30kg,拉力F的作用下,配重在5s的时间里,匀速竖直上升了50cm.在这个过程中,动滑轮提升配重所做的有用功为W有,运动员对绳子的拉力F做功的功率为 40W.忽略绳重和摩擦.(g取10N/kg)求:(1)在此次训练中运动员对绳子的拉力F的大小;(2)动滑轮的重力.7.如图所示,建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处,已知建筑材料的质量m=80kg,卷扬机向下拉绳子的力F=500N,建筑材料上升的速度是1m/s,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg.求:(1)动滑轮所受的重力G动;(2)滑轮组的机械效率η;(3)卷扬机向下拉力F的功率.8.如图所示,工人用250N的力F将质量为40kg的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,g 取10N/kg,求:(1)重物受到的拉力大小和动滑轮重;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.9.如图所示,是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机,提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成,用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处.如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg,一次提升建筑材料360kg,提升高度为l0m,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力,(g取10N/kg)求:(1)钢丝绳的拉力;(2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率.10.用如图所示的滑轮组,将重1200N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m,已知在这个过程中,拉力F做功的功率为150W.不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:(1)拉力F所做的有用功(2)滑轮组的机械效率η11.用如图所示的滑轮组提升重1200N的物体A,在匀速竖直提升物体A的过程中,作用在绳子自由端竖直向上的拉力F为500N,如果物体A上升的速度v A为0.1m/s,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:(1)动滑轮所受的重力G动;(2)拉力F做功的功率P.(3)滑轮组的机械效率η.12.如图所示,是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图.与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车拉动绳子的最大功率为15KW.物体A重G A=1600N,动滑轮重G动=400N.不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦.则:(1)物体A匀速提升2m的过程中,小车所做的有用功W有用为多少?(2)滑轮组提升物体A时的机械效率η为多大?(3)若要求被提升重物以v=1m/s的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大?13.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm的正方体物体拉至井口的装置图.已知井深12m,物体质量m=6×102kg,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的力F=2.5×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.(g=10N/kg)求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?(2)滑轮组的机械效率为多少?(3)若汽车运动的速度为3m/s,汽车牵引力的功率为多少?(4)物体被拉上来静置在井口地面上时,对地面的压强是多少?14.工人用图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g=10N/kg.(1)从图乙中看出,建材重400N时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮重为多少?(2)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少?(3)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为300N,求拉力的功率;(4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?15.如图所示,重350N的物体在100N的拉力作用下10秒钟上升30cm,若不计摩擦和绳子重,求:(1)物体上升速度;(2)拉力的功率;(3)若物体再增加100N,滑轮组的机械效率为多大.16.某建筑工地的工人师傅用如图所示的滑轮组提升质量为72kg的重物A,当工人师傅对绳子施加300N的拉力时,物体A以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg 求:(1)拉力F的功率(2)滑轮组的机械效率.17.如图所示,重为1140N的物体,工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体的速度为0.2m/s,提升到指定的位置需要0.5min.(不计摩擦及绳重)(1)工人师傅拉绳的功率是多大?(2)滑轮组的机械效率是多大?18.底面积100cm2的物体静止在水平地面上,对地面的压强为2×105Pa,用如图所示的滑轮组在5s 内将物体匀速竖直提升3m,已知滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.(g=10N/kg)求:(1)物体的质量;(2)拉力F的功率;(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物,需要多大的拉力.19.一名质量为70kg的工人,用如图所示的装置提升一堆砖,已知托板重200N,每块砖重100N,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力.当工人提升10块砖时,此装置的机械效率为80%,(g取10N/kg)求:(1)动滑轮重力;(2)利用此装置提升砖块的最高机械效率.20.如图所示,滑轮组在拉力F的作用下,拉着重300N的物体A以1m/s的速度在水平面上匀速直线运动的过程中,物体A所受的滑动摩擦力为70N,拉力F的功率P=80W(不计绳重和摩擦).求:(1)物体A的质量.(2)拉力F的值.(3)滑轮组的机械效率.21.如图1所示,物体A重为16N置于水平桌面上,在拉力F的作用下,5s内匀速直线运动了0.5m.图2是拉力F做的功随时间变化的图象.物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.2倍.求:(1)物体A的速度.(2)5s内拉力F对物体A做的有用功.(3)滑轮组的机械效率η.22.如图所示,每个滑轮重均为20N,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在20s 内物体移动了4m,拉力F做的功为1280J.(不计绳重及机械内部摩擦)求:(1)拉力F的功率(2)滑轮组的机械效率.23.某科技小组设计了如图甲所示的装置,将水中长方体A匀速提升至空中,所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示.已知A的质量为68kg,底面积为0.08m2,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,不计绳重、摩擦和水的阻力.求:(1)A受到的重力;(2)A离开水面后滑轮组的机械效率;(3)动滑轮的总重;(4)A的密度.24.小雨重600N,每只脚地面的接触面积是2×10﹣2m2.如图,他站在水平地面上用滑轮组提升重物(不计绳重和摩擦).(1)如图甲所示,小雨将物体A匀速提高2m做的有用功为420J,滑轮组的机械效率为87.5%.求:①物重G A是多少?②小雨对水平地面的压强是多少?(2)如图乙所示,重440N、高0.5m、密度为8.8×103kg/m3的实心物块B沉在水池底,池底受到水的压强为2×104Pa.小雨用此滑轮组将池底的物块B匀速缓慢地提升(不计水的阻力),直到其上表面与水面相平为止,用时30s.求:他拉绳的功率是多少?25.如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从江底沿竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象.A完全离开水面后,电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N,滑轮组的机械效率为80%,A上升的速度始终为0.1m/s.(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流灯因素的影响),求:(1)长方体A的重力;(2)长方体A未露出水面时受到的浮力;(3)长方体A静止在江底时上表面受到的水的压强;(4)长方体A未露出水面时滑轮组的机械效率.26.如图,轻质杠杆OA可绕O点转动,OA=0.3m,OB=0.2m.A处挂一个质量为2kg的物体G,B 处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则:(1)物体G的重力大小为多少?(2)F的大小为多少?27.如图所示,质量为80kg,边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上,通过绳系于轻质杠杆BOC的B端,杠杆可绕O点转动,且BC=3BO.在C端用F=120N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳被拉直:(绳重不计,g取10N/kg)求:此时(1)绳对B端的拉力F拉;(2)物体A对地面的压强p.28.杠杆平衡时,动力F1的大小为2N,动力臂L1为0.5m,阻力臂L2为0.1m,求阻力F2的大小.29.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,杠杆长0.4米,在它的中点B处挂一重30牛的物体G.若在杠杆上A端施加竖直方向的力F,使杠杆在水平位置平衡,求F的大小为多少牛?简单机械滑轮组初中物理组卷参考答案与试题解析一.计算题(共30小题)1.建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为1.2×103kg的物体,拉到长100m,高50m的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4×103N,g=10N/kg,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦.(1)在图中画出物体对斜面压力F的示意图;(2)对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;(3)若动滑轮重1000N,物体所受摩擦力的大小;(4)若拖拉机的最大输出功率为12kW,求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度.【解答】解:(1)物体对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直斜面向下,压力F的示意图如图所示:;(2)已知物体质量和斜面高,对物体做的有用功:W有=Gh=mgh=1.2×103kg×10N/kg×50m=6×105J;由图可知,滑轮组中有两段绳子通过动滑轮,即n=2,将物体拉上斜面时,拖拉机通过距离s=2L=2×100m=200m,拉力总功:W总=F拉s=4×103N×200m=8×105J,所以拉动物体时的机械效率:η=×100%=×100%=75%;(3)根据W总=W有+W额可得额外功:W额=W总﹣W有=8×105J﹣6×105J=2×105J,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦,克服动滑轮重和斜面摩擦所做的功是额外功,所以W额=fL+G滑h,所以物体所受摩擦力:f===1.5×103N;(4)由P===F拉v,拖拉机的最大输出功率为12kW,拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度:v===3m/s.答:(1)见上图;(2)对物体做的有用功为6×105J,此时滑轮组与斜面组合的机械效率为75%;(3)物体所受摩擦力的大小为1.5×103N;(4)拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度为3m/s.2.工人利用如图所示的斜面,把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为10s,沿斜面向上的推力为300N.斜面长10m,高5m.g=10N/kg,求:(1)把货物推上斜面做的有用功是多少?(2)此过程推力做了多少功?(3)斜面的机械效率是多少?【解答】解:(1)货物受到的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N;工人做的有用功为:W有用=Gh=500N×5m=2500J;(2)工人推力做的总功为:W总=Fs=300N×10m=3000J;(3)斜面机械效率为:η==×100%≈83.3%;答:(1)把货物推上斜面做的有用功是2500J;(2)此过程推力做了3000J;(3)斜面的机械效率是83.3%.3.工人想把重1 000N的木箱A搬到高h=5m,长L=10m的斜面上,如图所示.他站在斜面上,沿斜面向上用F=625N的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端.(1)工人拉木箱的功率是多大?(2)该斜面的机械效率是多少?(3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?【解答】解:(1)工人做的功:W总=FL=625N×10m=6250J,将木箱从斜面底端拉到斜面顶端所用的时间:t===50s;工人拉木箱的功率:P===125W;(2)工人对木箱做的有用功:W有=Gh=1000N×5m=5000J斜面的机械效率:η==×100%=80%;(3)摩擦力做的功:W f=W总﹣W有=6250J﹣5000J=1250J摩擦力的大小:f===125N.答:(1)工人拉木箱的功率是125W.(2)该斜面的机械效率是80%.(3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是125N.4.工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢,所用的斜面长是3m.求:(1)推力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体的摩擦力.【解答】解:由题可知,推力F=500N,物体的重力G=800N,斜面长度s=3m,斜面高度h=1.5m,(1)推力做的功:W总=Fs=500N×3m=1500J;(2)克服物体重力做的有用功:W有用=Gh=800N×1.5m=1200J,斜面的机械效率:η=×100%=×100%=80%;(3)所做的额外功:W额=W总﹣W有用=1500J﹣1200J=300J,因为W额=fs,所以斜面对物体的摩擦力:f===100N.答:(1)推力做的功为1500J;(2)斜面的机械效率为80%;(3)斜面对物体的摩擦力为100N.5.如图是用滑轮组提升物体A的示意图,物体A受到的重力大小为G A.在匀速竖直提升物体A的过程中,物体A上升的速度大小为v A,滑轮组的机械效率为η.已知:G A=400N,v A=0.4m/s,η=80%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计.求:(1)绳子自由端的速度大小v绳;(2)动滑轮所受的重力大小G动;(3)拉力F做功的功率P.【解答】解:(1)由图知,n=2,绳子自由端移动的速度:v=2v A=2×0.4 m/s=0.8 m/s;(2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,滑轮组的机械效率:η===,代入已知数值得:80%=,解得动滑轮重力:G动=100N;(3)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,拉力F=(G A+G轮)=(400N+100N)=250N,拉力做功的功率P===Fv=250N×0.8m/s=200W.答:(1)绳子自由端的速度大小为0.8m/s;(2)动滑轮所受的重力大小为100N;(3)拉力F做功的功率为200W.6.如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图,运动员通过拉力F的作用下来提升配重,以达到锻炼臂力的目的.在一次训练时,运动员加配重的质量为30kg,拉力F的作用下,配重在5s的时间里,匀速竖直上升了50cm.在这个过程中,动滑轮提升配重所做的有用功为W有,运动员对绳子的拉力F做功的功率为 40W.忽略绳重和摩擦.(g取10N/kg)求:(1)在此次训练中运动员对绳子的拉力F的大小;(2)动滑轮的重力.【解答】解:(1)由图知,使用的滑轮组是两定、一动,承担物重的绳子股数n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2×50cm=100cm=1m,拉力端移动的速度:v===0.2m/s,拉力做功功率P===Fv,则拉力F===200N;(2)配重重力G=mg=30kg×10N/kg=300N,忽略绳重和摩擦,拉力F=(G+G轮),则动滑轮重力:G轮=2F﹣G=2×200N﹣300N=100N.答:(1)在此次训练中运动员对绳子的拉力的大小为200N;(2)动滑轮的重力为100N.7.如图所示,建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处,已知建筑材料的质量m=80kg,卷扬机向下拉绳子的力F=500N,建筑材料上升的速度是1m/s,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg.求:(1)动滑轮所受的重力G动;(2)滑轮组的机械效率η;(3)卷扬机向下拉力F的功率.【解答】解:(1)建筑材料的重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N,由图知,滑轮组由两段绳子承担物重,设提起质量m的建筑材料时卷扬机对绳的拉力为F,根据动滑轮受力关系可得F=(G+G动),G动=2F﹣G=2×500N﹣800N=200N;(2)滑轮组的机械效率:η=====×100%=80%;(3)卷扬机的速度,v=nv物=2×1m/s=2m/s,卷扬机向下拉力F的功率:P=Fv=500N×2m/s=1000W.答:(1)动滑轮所受的重力为200N;(2)滑轮组的机械效率是80%;(3)卷扬机向下拉力F的功率是1000W.8.如图所示,工人用250N的力F将质量为40kg的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,g 取10N/kg,求:(1)重物受到的拉力大小和动滑轮重;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.【解答】已知:拉力F=250N,时间t=10s,质量m=40kg,上升高度h=2m,n=2求:(1)重物受到的拉力F=?动滑轮重G动=;(2)拉绳子的功率P=;(3)滑轮组的机械效率η=解:(1)因为重物被匀速提起,所以重物受到的拉力等于重物重力为G=mg=40kg×10N/k=400N;因为F=(G+G动)所以G动=2F﹣G=2×250N﹣40×10N/kg=100N;(2)拉力移动距离:s=2h=2×2m=4m,拉力做的总功:W总=Fs=250N×4m=1000J,拉力做功的功率:P===100W;(3)拉力做的有用功:W有=Gh=400N×2m=800J,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%.答:(1)重物受到的拉力为400N;动滑轮重为100N;(2)拉力的功率为100W;(3)滑轮组的机械效率为80%.9.如图所示,是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机,提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成,用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处.如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg,一次提升建筑材料360kg,提升高度为l0m,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力,(g取10N/kg)求:(1)钢丝绳的拉力;(2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率.【解答】解:(1)G A=m A g=120kg×10N/Kg=1200NG物=m物g=360kg×10N/Kg=3600NF=(G物+G A)=(3600 N+1200N)=2400N;(2)根据η======75%.答:(1)钢丝绳的拉力是2400N;(2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率是75%.10.用如图所示的滑轮组,将重1200N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m,已知在这个过程中,拉力F做功的功率为150W.不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:(1)拉力F所做的有用功(2)滑轮组的机械效率η【解答】解:(1)提升重物过程中拉力F做的有用功:W有用=Gh=1200N×10m=12000J;(2)拉力做的总功:W总=Pt=150W×100s=15000J,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%;答:(1)提升重物过程中的有用功为12000J;(2)滑轮组的机械效率为80%.11.用如图所示的滑轮组提升重1200N的物体A,在匀速竖直提升物体A的过程中,作用在绳子自由端竖直向上的拉力F为500N,如果物体A上升的速度v A为0.1m/s,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:(1)动滑轮所受的重力G动;(2)拉力F做功的功率P.(3)滑轮组的机械效率η.【解答】解:由图可知,承担物重的绳子股数n=3,(1)不计绳重和滑轮与轴的摩擦,则拉力F=(G+G动),所以动滑轮重力:G动=3F﹣G=3×500N﹣1200N=300N;(2)拉力端移动速度:v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s,拉力做功的功率:P=Fv=500N×0.3m/s=150W;(3)滑轮组的机械效率:η=====×100%=80%.答:(1)动滑轮所受的重力为300N;(2)拉力F做功的功率为150W;(3)滑轮组的机械效率为80%.12.如图所示,是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图.与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车拉动绳子的最大功率为15KW.物体A重G A=1600N,动滑轮重G动=400N.不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦.则:(1)物体A匀速提升2m的过程中,小车所做的有用功W有用为多少?(2)滑轮组提升物体A时的机械效率η为多大?(3)若要求被提升重物以v=1m/s的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大?【解答】解:(1)小车所做的有用功:W有用=G A h=1600N×2m=3200J;(2)滑轮组提升物体A时的机械效率:η=×100%=×100%=×100%==80%;(3)由图可知,n=3,当重物以v=1m/s的速度匀速上升时,小车前进的速度为v′=3m/s由P=Fv得,小车提供给绳子的最大拉力:F m===5000N,小车提供给绳子的最大拉力F m=5000N小于绳子能承受的最大拉力6000N对滑轮受力分析可得,F=(G+G动)即G m+G动=3F m,代入得G m=3F m﹣G动=3×5000N﹣400N=14600N.答:(1)物体A匀速提升2m的过程中,小车所做的有用功W有用为3200J;(2)滑轮组提升物体A时的机械效率η为80%;(3)若要求被提升重物以v=1m/s的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为14600N.13.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm的正方体物体拉至井口的装置图.已知井深12m,物体质量m=6×102kg,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的力F=2.5×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.(g=10N/kg)求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?(2)滑轮组的机械效率为多少?(3)若汽车运动的速度为3m/s,汽车牵引力的功率为多少?(4)物体被拉上来静置在井口地面上时,对地面的压强是多少?【解答】解:(1)由图知,通过动滑轮绳子的段数n=3,将物体从井底拉至井口的过程中,绳端移动的距离:s=3h=3×12m=36m,汽车拉绳子的拉力做的功:W总=Fs=2.5×103N×36m=9×104J;(2)汽车对物体做的有用功:W有用=Gh=mgh=6×102kg×10N/kg×12m=7.2×104J;滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%;(3)汽车匀速运动时,受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力,根据力的平衡条件可得牵引力:F牵=F+f=F+0.1G车=2.5×103N+0.1×3×104N=5.5×103N,牵引力做功功率:P===F牵v汽=5.5×103N×3m/s=1.65×104W;(4)物体静止在井口时,压力等于重力,所以物体对地面的压强:p====2.4×104Pa.答:(1)将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中,汽车拉绳子做了9×104J功;(2)滑轮组的机械效率为80%;(3)汽车牵引力的功率为1.65×104W;(4)物体被拉上来静置在井口地面上时,对地面的压强是2.4×104Pa.14.工人用图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g=10N/kg.(1)从图乙中看出,建材重400N时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮重为多少?(2)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少?(3)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为300N,求拉力的功率;(4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?【解答】解:(1)机械中摩擦力及绳重忽略不计,所以滑轮组的机械效率:η=====50%,解得:G轮=400N;(2)建材的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;(3)由图可知,n=2,则1min绳子自由端移动的距离s=2h=2×12m=24m,拉力做的功:W=Fs=300N×24m=7200J,拉力的功率:P===120W;(4)当η′=60%时,机械中摩擦力及绳重忽略不计,滑轮组的机械效率:η′=,即:60%=,解得G′=600N.答:(1)动滑轮重为400N;(2)建材的重力是500N;(3)拉力的功率为120W;(4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是600N.15.如图所示,重350N的物体在100N的拉力作用下10秒钟上升30cm,若不计摩擦和绳子重,求:(1)物体上升速度;(2)拉力的功率;(3)若物体再增加100N,滑轮组的机械效率为多大.【解答】解:(1)物体上升速度:v物===0.03m/s;(2)由图可知,n=4,则绳端移动的速度:v绳=nv物=4×0.03m/s=0.12m/s,拉力的功率:P===Fv绳=100N×0.12m/s=12W;(3)不计摩擦和绳子重,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=nF﹣G=4×100N﹣350N=50N,物体再增加100N即G′=450N时,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%.答:(1)物体上升速度为0.03m/s;(2)拉力的功率为12W;(3)若物体再增加100N,滑轮组的机械效率为90%.16.某建筑工地的工人师傅用如图所示的滑轮组提升质量为72kg的重物A,当工人师傅对绳子施加300N的拉力时,物体A以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg 求:(1)拉力F的功率(2)滑轮组的机械效率.【解答】解:(1)物体重力G=mg=72kg×10N/kg=720N;重物由3段绳子承担,绳子移动速度为:v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s;拉力的功率为:P===Fv=300N×0.3m/s=90W;(2)机械效率为:η=====×100%=80%;答:(1)拉力F的功率为90W;(2)滑轮组的机械效率为80%.17.如图所示,重为1140N的物体,工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体的速度为0.2m/s,提升到指定的位置需要0.5min.(不计摩擦及绳重)(1)工人师傅拉绳的功率是多大?(2)滑轮组的机械效率是多大?【解答】解:(1)重物由2段绳子承担,故绳子的移动速度为:v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s;工人的功率为:P=Fv=600N×0.4m/s=240W;(2)时间t=0.5min=30s,物体升高的距离为:h=s物=v物t=0.2m/s×30s=6m;绳子移动距离为s=2h=2×6m=12m;有用功:W有=Gh=1140N×6m=6840J;总功:W总=Fs=600N×12m=7200J;滑轮组的机械效率为:η==×100%=95%答:(1)工人师傅拉绳的功率是240W;(2)滑轮组的机械效率是95%.18.底面积100cm2的物体静止在水平地面上,对地面的压强为2×105Pa,用如图所示的滑轮组在5s 内将物体匀速竖直提升3m,已知滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.(g=10N/kg)求:(1)物体的质量;(2)拉力F的功率;(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物,需要多大的拉力.【解答】解:(1)由p=可知对地面的压力:F压=pS=2×105Pa×100×10﹣4m2=2000N,由于物体静止在水平地面上,则物体重力:G=F压=2000N,所以,质量m===200kg;(2)根据η===可得绳子的拉力:F===1250N;拉力做功W=Fs=Fnh=1250N×2×3m=7500J;功率P===1500W;(3)由F=(G+G动)可知动滑轮的重力为:G动=nF﹣G=2×1250N﹣2000N=500N;竖直提升250N的重物时的拉力F'=(G′+G动)=(250N+500N)=375N;答:(1)物体的质量为200kg;(2)拉力F的功率为1500W;(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物,需要375N的拉力.19.一名质量为70kg的工人,用如图所示的装置提升一堆砖,已知托板重200N,每块砖重100N,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力.当工人提升10块砖时,此装置的机械效率为80%,(g取10N/kg)求:(1)动滑轮重力;(2)利用此装置提升砖块的最高机械效率.【解答】解:(1)10块砖的总重力:G1=nG0=10×100N=1000N,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力,则滑轮组的机械效率:。
2020年中考物理试题专项训练——专题三十八:简单机械综合计算1.(2020重庆B,7)如图4所示,是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。
一次提升货物A的质量为2.7×103kg,30s内货物A被匀速提升了3m,动滑轮的重力3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)。
下列分析中正确的是()A.钢绳自由端的移动速度为0.1m/sB.拉力F的功率为1.5×103wC.滑轮组的机械效率为90%D.钢绳的拉力F的大小为1.0×104N2.(2020抚顺,10)如图所示,小吉用200N的拉力,在4s内将重500N的物体匀速提高2m。
不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A. 动滑轮重为100NB. 滑轮组的机械效率为62.5%C. 拉力做功为1000JD. 拉力的功率为300W3.(2020自贡,15)如图,重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,设沿斜面移动的距离为s,高为h,拉力为F,物体受到的摩擦力为f。
则斜面的机械效率为()A. GhfsB.GhFsC.()+GhF f sD.()-GhF f s4.(2020河池,6)如图所示,轻质木杆AC可以绕O点转动,AB:OB=4:1,A端挂着重为300N 的物体G,为了使木杆保持水平位置平衡,且物体G对水平地面的压力为100N,需要在B点施加竖直向下的力的大小为()A. 400NB. 600NC. 800ND. 1200N5.(2020绵阳,13)将一个定滑轮和挂有一个重6N钩码的动滑轮分别组装成如图甲和乙所示的两种滑轮组。
在图甲滑轮组,用大小为36N的竖直向下的拉力F1把钩码匀速提升了0.3m;在图乙滑轮组,用竖直向上的拉力F2把钩码匀速提升了0.6m。
不计摩擦和绳重。
设图甲滑轮组的机械效率为η甲,图乙滑轮组的机械效率为η乙,则A. η甲>η乙B. η甲<η乙C. η甲≈55.5%D. η乙≈83.3%6.(2020泸州,12)如图所示,已知固定斜面长5m、倾角为30°,木箱重150N。
考试范围:xxx ;满分:***分;考试时间:100分钟;命题人:xxx学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________一、选择题1.如图所示,甲、乙两种方式匀速提升重为80N 的物体,已知滑轮重10N ,绳重和摩擦不计。
则手的拉力F 甲、F 乙及机械效率η甲、η乙的关系正确的是( )A .F F =甲乙 ηη<甲乙B . F F <甲乙 ηη>甲乙C . F F >甲乙 ηη<甲乙D . F F >甲乙 ηη>甲乙2.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图,下列说法中正确的是A .刀刃很薄可以增大压力B .铡刀实质上是一种省力杠杆C .手沿F 1方向用力比沿F 2方向更省力D .甘蔗放在b 点比a 点更易被切断3.将一个重为4.5N 的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,已知斜面长1.2m ,高为0.4m ,斜面对物体的摩擦力为1N (物体的大小、空气阻力等可忽略不计).则在上述过程中 A .有用功为5.4JB .额外功为1.8JC .机械效率为60%D .沿斜面向上的拉力大小为2N4.如图,O 为拉杆式旅行箱的轮轴,OA 为拉杆.现在拉杆端点A 处施加力F ,使箱体从图示位置绕O 点缓慢逆时针转至竖直位置.若力F 的大小保持不变,则力F 的方向应( )A .垂直于OA 向上B.竖直向上C.沿OA向上D.水平向左5.用图示装置探究杠杆平衡条件,保持左侧的钩码个数和位置不变,使右侧弹簧测力计的作用点A 固定,改变测力计与水平方向的夹角θ,动力臂l 也随之改变,所作出的“F-θ”图象和“F-l” 图象中,正确的是A.B.C.D.6.如图所示,斜面长3m,高0.6m,小明用绳子在6s内将重50N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力F是15N。
下列说法中正确的是()A.斜面上的摩擦力是5N B.拉力所做的功是30JC.拉力做功的功率是5W D.斜面的机械效率是80%7.如图,某人用轻质木棒挑着一重为G的物体,以下说法正确的是()A.把重物向后移动一小段距离,则手向下的压力会变小B.肩膀位置向后移动一小段距离,则手向下的压力会变大C.如果正确放置木棒,肩膀承受的力可以小于GD.木棒不动手向前移动一点,肩膀承受的力会变小8.如图,用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是()A.绳子自由端的拉力是200NB.绳子自由端拉力的功率是70WC.滑轮组的机械效率是85.7%D.提升重物的过程中所做的额外功是400J9.如图所示,保持杠杆在水平位置平衡,在其它条件不变的情况下,下列操作中不能使弹簧测力计示数变大的是()A.增加钩码的个数B.将钩码悬挂点的位置向左移C.保持拉力方向不变,将弹簧测力计向右移D.保持弹簧测力计悬挂点的位置不变,使其向右倾斜10.如图,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。
初中物理八年级下册第十二章《简单机械》单元测试(含答案)姓名:班级:得分:一、单项选择题(每小题2分,共28分)1、家具用品中有很多被称为“神器”的小工具,给生活带来了很多便利。
如图所示,下列“神器”中属于费力杠杆的是()A.餐盘夹子1B.核桃夹子C.手动榨汁机1D.压蒜器2、如图所示为等刻度的轻质杠杆,在A处挂一个重为4N的物体,若要使杠杆在水平位置平衡,则在B处施加的力()A.可能是6N1B.可能是1N1C.一定是2N1D.一定是4N3、皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨。
下列说法正确的是()A.此运动中的桨是一个省力杠杆B.将用力划桨的手靠近支点,既能省力又能省距离C.将用力划桨的手远离支点,则人用的力变大D.将用力划桨的手远离支点,则人用的力变小4、如图所示,分别用力F1、F2、F3使杠杆在同一位置保持平衡。
已知F1竖直向上,F2与杠杆垂直,F3水平向右,关于这三个力的大小,下列说法中正确的是()A.沿F1方向的力最小1B.沿F2方向的力最小C.沿F3方向的力最小1D.三个力的大小相等5、如图所示,水平桌面上放一个重400N的物体,水平拉力F的大小为40N,若不计绳、滑轮的重力及摩擦,当物体以0.5m/s的速度匀速移动时,物体与桌面之间的摩擦力和绳子自由端移动的速度分别为()A.40 N 1 m/s1B.80 N 2 m/sC.80 N 1 m/s1D.200 N 2 m/s6、一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出。
他安装的是()A.动滑轮,能省力B.动滑轮,能改变力的方向C.定滑轮,能省力D.定滑轮,能改变力的方向7、如图所示,甲、乙两个滑轮组的轮重、物重均相同,把物体匀速提升相同的高度,绳子自由端受到的拉力大小分别为F1和F2.若不计绳重及摩擦,下列说法中正确的是()A.F1=F22B.F1<F22C.F1>F22D.无法判断8、把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面,不计绳重、滑轮重和摩擦,放手后()A.A、B均静止B.无法确定A、B的运动情况C.A上升D.A下降9、简单机械在生活中有广泛的应用,下列有关说法错误的是()A.旗杆顶部的滑轮是定滑轮B.齿轮是轮轴,若动力作用在轮上能省力C.剪指甲时指甲刀上方的金属片是费力杠杆D.盘山公路实质是一个斜面10、如图所示,用滑轮组将300N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是()A.绳子自由端拉力是150NB.滑轮组的机械效率是75%C.提升重物的过程中所做的额外功是400JD.提升的重物变成200N时,滑轮组的机械效率将变大11、关于功的原理和机械效率的说法正确的是()A.使用机械提升物体可以省功B.提升同一物体,使用省力杠杆一定比用等臂杠杆的机械效率大C.提升同一物体,使用动滑轮一定比用定滑轮的机械效率大D.使用任何机械提升物体,机械效率都不可能达到100%12、分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,将同一物体在相同的时间内提升到相同高度。
初中物理简单机械专项综合练习卷及答案一、选择题1.如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着。
当物块向左匀速运动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F()A.变小B.变大C.不变D.先变大后变小【答案】A【解析】【详解】把长木板看作杠杆,此杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,当动力臂不变,阻力大小不变,物块向左匀速滑动时,阻力臂在减小,可得动力随之减小,答案选A。
2.某商店有一不等臂天平(砝码准确),一顾客要买2kg白糖,营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg砝码,待天平平衡后;接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg砝码,待天平平衡后.然后把两包白糖交给顾客.则两包白糖的总质量A.等于2Kg B.小于2Kg C.大于2Kg D.无法知道【答案】C【解析】解答:由于天平的两臂不相等,故可设天平左臂长为a,右臂长为b(不妨设a>b),先称得的白糖的实际质量为m1,后称得的白糖的实际质量为m2由杠杆的平衡原理:bm1=a×1,am2=b×1,解得m1=,m2=则m1m2=因为(m1+m2)2=因为a≠b,所以(m1+m2)-2>0,即m1+m2>2这样可知称出的白糖质量大于2kg.故选C.点睛:此题要根据天平的有关知识来解答,即在此题中天平的臂长不等,这是此题的关键.3.在生产和生活中经常使用各种机械,在使用机械时,下列说法中正确的是A.可以省力或省距离,但不能省功B.可以省力,同时也可以省功C.可以省距离,同时也可以省功D.只有在费力情况时才能省功【答案】A【解析】【详解】使用机械可以省力、省距离或改变力的方向,但都不能省功,故A选项正确;使用任何机械都不能省功,故B、C、D选项错误;4.如图所示,小明用相同滑轮组成甲、乙两装置,把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲装置所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙装置所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则A.W1 = W2,η1 =η2B.W1 = W2,η1 <η2C.W1 < W2,η1 >η2D.W1 > W2,η1 <η2【答案】C【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用η=WW有用总即可比较出二者机械效率的大小.【详解】(1)因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;(2)当有用功一定时,甲中所做的总功为对一袋沙所做的功,利用机械时做的额外功越少,则总功就越少,机械效率就越高;(3)又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。
图12-14 初中物理《简单机械》测试题及答案一、 双基测试与巩固(填空题每空1分、选择题每小题4分;共70分)1如图12-10表示人的肱二头肌收缩使前臂曲肘时的情况,图中已标出了支点的位置、桡骨及茶杯的受力方向。
人的前臂是一个____________力杠杆,这种结构给人带来的好处是____________。
2如图12-11所示的四个滑轮组中,图____________可省一半力,图____________最费力,图____________和图____________用力大小一样。
3、某同学分别用如图12-12所示的甲、乙两种方法挑着同一物体行走。
甲图中肩受到压力______乙图中肩受到的压力;甲图中手施加的动力______乙图中手施加的动力。
(填“大于”、“等于”或“小于”)4、写出下列图12-13中各个情况时拉力的大小:(物体的重用G 表示,滑轮的重用G 1表示,绳重和摩擦不计。
)12-135、在水平桌面上放一个200N 的重物,现用如图12-14所示装置将物体匀速拉动,物体与桌面的摩擦力是48N ,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,水平拉力 F为______N 。
若绳子自由端移动速度为0.6m/s ,则物体移动速度为 。
6、某人用扁担担水,前面用大桶,桶和水共重250N ,后面用小桶,桶和水共重200N ,扁担长1.8m ,为了保持平衡,此人的肩应放在离桶 处;若再给大桶中加50N 的水,为了保持平衡,此时人的肩应向 移动 m 才可以。
图12-10图12-11图12-12甲乙 F FFF F (1)F= (2)F= (3)F= (4)F= (5)F= F7.列车上有出售食品的手推车(如图12-15所示)。
若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是______(写出字母);当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是______,手推车可以视为______力杠杆。
1.一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面,汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出.已知整个过程中,水平拉力F是1×103N,汽车沿水平方向匀速移动了2m,滑轮组的机械效率为90%.求:
(1)拉力F做的总功.
(2)有用功为多大?
(3)汽车受到的阻力大小
2.一辆重2×104 N的四轮卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶,司机找来一小型拖拉机绳子、动滑轮,采用如图所示装置,拖拉机在绳端用 3 750 N的水平拉力,将汽车以0.2 m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时10 s.若每一个车轮与地面接触面积为0.05 m2.
(1)求汽车对路面的压强;
(2)求拉力F做的功和功率;
(3)若动滑轮的机械效率为80%,求汽车所受的阻力.
3.在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上,工人把重1200N的物体沿着长L=5m、高h=1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端,沿斜面所用的拉力为300N(不计空气阻力)。
求:
(1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做了多少功?
(2)工人使用斜面做功的机械效率是多少?
(3)物体和斜面之间的摩擦力是多大?
4.工人用图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g=10N/kg .
(1)从图乙中看出,建材重400N 时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮重为多少?
(2)若某次运送建材的质量为50kg ,则建材的重力是多少?
(3)若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m ,作用在钢绳上的拉力为300N ,求拉力的功率;
(4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?
(1)机械中摩擦力及绳重忽略不计,
5.如图是汽车起重机从某深坑中起吊重物的示意图,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,在卷扬机带动下每股钢丝绳上的拉力均为8500N ,被吊起的重物质量为2t 。
吊臂OFB 为一杠杆,若在本次起吊中吊臂OFB 始终水平,柱塞与吊臂的连接点F 与支点O 的距离为吊臂全长的1/3,吊臂、定滑轮、钢丝绳的重忽略不计,动滑轮A 的重不能忽略,起吊中卷扬机总功率为12kW ,重物上升的速度为0.45m/s 。
(取)求:
(1)柱塞对吊臂的支持力;
(2)滑轮组AB 的机械效率;
(3)整个起吊装置的机械效率。
kg N g /10
6.4.20地震后灾后重建工作正在高效地进行,如图是某建筑工地上使用的塔式起重机.在一次操作过程中起重机将质量为500kg的建筑材料竖直提升了12m,用时15s,(g=10N/kg).求:
(1)所提建筑材料受到的重力;
(2)起重机提起建筑材料所做的功;
(3)提升过程中该起重机的电动机功率为8kW,那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大?
7.如图所示,质量为70 kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材,该滑轮组中动滑轮质量为5 kg。
当工人用120 N的力拉滑轮组的绳端时,石材仍沉在水底不动,工人继续增大拉力将石材拉起,在整个提升过程中,石材始终以0.2 m/s的速度匀速上升。
在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为η1,当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η2。
在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中,地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29:21。
绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,石材的密度ρ石=2.5 ×103 kg/m3,取g= 10 N/kg,求:
(1)与打捞前相比,当人用120 N的力拉绳端时,水池底部对石材的支持力变化了多少?
(2)η1与η2的比值;
(3)当石材完全露出水面以后,人拉绳子的功率。
题
1.(1)拉力做的功为4×103J(2)有用功为3.6×103J(3)汽车所受的水平阻力为1.8×103N.
2.(1)1×105 Pa(2)1.5×104 J;1.5×103 W(3)6 000 N.
3.( 1) 1500J(2)80% (3) 60N。
4.(1)动滑轮重为400N(2)建材的重力是500N(3)拉力的功率为120W(4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是600N.
5.(1)1.5×104N(2)78.4%(3)75%
6.解:(1)建筑材料受到的重力:
G=mg=500kg×10N/kg=5000N;
(2)起重机提起建筑材料所做的功:
W=Gh=5000N×12m=6×104J;
(3)起重机做的总功:
W总=Pt=8000W×15s=1.2×105J,
机械效率:
η=×100%=×100%=50%.
7.(1)池底部对石材的支持力的变化等于滑轮组下端绳子拉石材的拉力变化:
ΔF=ΔT=3F-G动=3×120N-50N=310N ;
(2)石材浸没在水中被拉起时,人拉绳端的力,
其中石材所受浮力F浮=ρ水g V排= G石ρ水/ρ石,石材在空气中时,人拉绳端的力,
设石材在水中被拉起时地面对人的最大支持力为N1,石材在空气中时地面对人的最小支持力为N2,所以对于石材在水中和在空气中分别有G人=N1+ F拉1’,G人= N2+ F拉2’,
因为F拉1'与F拉1大小相等,F拉2’与F拉2大小相等,
又因N1:N2 =29:21,代人数据解得G石=1 000 N,F浮=400 N ,
石材浸没在水中被拉起时滑轮组的机械效率,
石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率,
(3)人拉绳的功率P=F拉2·nv石=( G石+G动) ×3v石=(1000 N+50 N) ×0.2 m/s =210 W。