初中物理杠杆、滑轮组、压强、浮力综合计算题(含答案)
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初中物理浮力解题技巧分析及练习题(含答案)及解析一、浮力1.如下图所示,某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将一圆柱形工件从深水中吊起至距水面某一高度.已知绳子自由端移动的速度是v ,在空气中绳子自由端拉力的功率为P 1 , 完全在水中时绳子自由端拉力的功率为P 2 , 工件高度h ,若不计滑轮和绳重,摩擦以及水的阻力则A .工件的重力为 1+13P vB .工件完全在水中时受到的浮力为123P P v- C .工件的密度 112P P P ρ-水D .工件的底面积是 123P P v hρ-水()【答案】C 【解析】 【详解】A .由P 1=Fv 可得,在空气中绳子自由端拉力:F =1P v, 不计滑轮和绳重,摩擦以及水的阻力,对滑轮组进行受力分析,F =13G , 工件的重力:G =13P v,故A 错误; B .由P 2=F ′v 可得,完全在水中时绳子自由端拉力:F ′=2P v, 不计滑轮和绳重,摩擦以及水的阻力, 对滑轮组进行受力分析,F ′=13(G −F 浮),3F ′=G−F 浮, 工件完全在水中时受到的浮力:F 浮=G −3F ′=13P v −23P v =123P P v-(),故B 错误; C .由F 浮=ρ液gV 排=ρ水gV 物,工件的体积:V 物=F g浮水ρ=123P P v gρ-水()=123P P v gρ-水()工件的质量,m=Gg=13Pvg=13Pvg;由ρ=mV可得,工件的密度:ρ=mV物=11233PvgP Pv gρ-水() =112PP Pρ-水,故C正确;D.由V=Sh可求工件的底面积,S=Vh=123P Pv ghρ-水()=123P Pv ghρ-水(),故D错误。
2.三个相同容器里盛有密度不同的三种液休,将同一个小球先后放人三个容器中,静止时位置如图所示,容器中的液面到容器底的距离都相等.下列说法正确的是()A.在甲液体中小球所受的重力小于浮力B.小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力C.甲乙丙三种液体对容器底的压强相同D.丙液体的密度最小【答案】D【解析】由图可知,同一个小球在甲液体中处于漂浮状态,在乙液体中处于悬浮状态,在丙液体中沉底.A.根据漂浮条件,在甲液体中小球所受的浮力等于其自身重力,故A错误.B.小球在乙液体中悬浮,所受浮力等于其重力,即F浮乙=G;小球在丙液体中沉底,则F浮丙<G,因此F浮丙<F浮乙,故B错误.C.因ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,因容器中的液面到容器底的距离都相等,所以,由p=ρgh可知,甲乙丙三种液体对容器底的压强为p甲>p乙>p丙,故C错误.D.根据漂浮条件,ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,即丙液体的密度最小,故D正确为答案.3.如图所示,杯子中装满水,轻轻放入一个小木块后,小木块漂浮在水面.放入木块后A.水对杯底的压强不变 B.水对杯底的压强增大C.木块的密度大于水的密度D.水与木块的密度相等【答案】A【解析】【分析】杯子中装满水,轻轻放入一个小木块后,水的深度不变,根据液体压强的公式分析水对杯底的压强的变化;木块漂浮在水面上,根据浮沉条件分析木块的密度和水的密度的大小关系.【详解】杯子中装满水,放入木块后,水的高度h不变,由液体压强的公式p=ρgh可得水对杯底的压强不变;小木块漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可知,木块的密度小于水的密度.故选A.4.体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁,静止在容器的水中,如图所示.这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,则下列判断正确的是A.F甲<F丁 B.F乙>F丙C.F丙>F丁 D.F甲=F乙【答案】A【解析】【详解】根据题意知道,四个小球的体积相同,由图知道,四个球排开水的体积关系是:V甲<V乙=V丙 =V丁,根据F浮 =ρ水V排g知道,四个球受到的浮力的关系是:F甲<F乙=F丙 =F丁,所以,A正确,BCD错误,故选A。
专题05杠杆型综合计算考点01:杠杆平衡类力学综合计算:此考点重点是对杠杆的平衡条件即F1×L1=F2×L2的考查,同时能正确分析物体受力情况,并在确定动力与及阻力的前题下正确确定动、阻力对应的力臂,然后运用杠杆平衡条件及平衡力的知识,即可求解相应的未知量。
例1:(·潍坊)疫情期间,大壮同学自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。
用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来,在杆的A端悬挂质量m1=10kg的重物,在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。
已知AO长1.5m,OB长0.5m,大壮质量m2=56kg,g取10N/kg,求此时:(1)大壮对杆的拉力大小;(2)地面对大壮的支持力大小。
【答案】(1)300N,260N。
【解析】(1)缓慢拉动轻杆至水平位置,根据杠杆平衡条件可得:F A·OA=F B·OB,F A的大小等于G A,即F A=G A= m1g=10kg ×10N/kg=100N,则F B=F A×OA/OB=100N×1.5m/0.5m=300N.即大壮对杆的拉力为300N。
(2)大壮受三个力,重力G、杆对大壮的拉力F、地面对大壮的支持力F支,三个力平衡,杆对大壮的拉力与大壮对杆的拉力为相互作用力,大小相等,则地面对大壮的支持力F支=G-F=m2g-F=56kg 10N/kg-300N=260N,地面对大壮的支持力为260N。
【变式1-1】(杭州中考)杆秤是一种用来测量物体质量的工具,小金尝试做了如图所示的杆秤。
在秤盘上不放重物时,将秤砣移到O点提纽处时,杆秤恰好水平平衡,于是小金将此处标为O刻度。
当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得OA=5cm,OB=10cm,(1)计算秤砣的质量。
(2)小金在B处标的刻度应为kg.若图中OC=2OB,则C处的刻度应为kg..(3)当秤盘上放一质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,其读数(填“>”“<”)kg,由此可知一杆秤不能随意更换秤砣。
1.为了使杠杆保持静止,可以在A 点拖加一个力F,力的方向不同,需要力的大小也不同,请在图8中画出力F最小时的示意图.答案:如图2所示.图8图22.两个小孩坐在跷跷板上,当跷跷板处于平衡时A.两个小孩的重力一定相等B.两个小孩到支点的距离一定相等C.轻的小孩离支点近一些D.重的小孩离支点近一些答案:D3.如图所示,一根杠杆可绕O点转动,B处挂着一重物G,如果在A点施加一个如图所示的动力F使杠杆在水平方向上平衡,则该杠杆为A.费力杠杆B.省力杠杆C.等臂杠杆D.以上三种情况都有可能答案:B4.同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则A.F甲<F乙<F丙B.F甲>F乙>F丙C.F甲>F乙=F丙D.F甲=F乙>F丙答案:B5.如图所示,定滑轮重2N,动滑轮重1N。
物体A在拉力F的作用下,1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m。
如果不计绳重和摩擦,则以下计算结果正确的是A.绳子自由端移动速度为0.6m/sB.滑轮组的机械效率为80%C.拉力F的功率为1.8WD.拉力F的大小为5NC6.如图所示,分别用甲、乙两套装置将同一物体匀速提升相同的高度,所用的拉力分别为 F 甲、F乙,它们的机械效率分别为η甲、η乙。
则下列关系正确的是(不计绳重与摩擦.且动滑轮重小于物重) ()A.F甲>F乙η甲>η乙B. F甲<F乙η甲<η乙C. F甲>F乙η甲<η乙D. F甲<F乙η甲>η乙B7.如图所示,重力不计的杠杆OAB ,可绕O 点在竖直平面内转动。
重力为100N 的物体挂在OA 的中点处。
已知OA=40cm ,AB=30cm ,OA 垂直于AB ,杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。
要使杠杆平衡,且OA 段处于水平位置,那么作用于B 端的最小力的力臂等于 cm ,最小力的大小等于 N 。
初中物理压强计算题-精选解析201.如图所示是一套提升装置的结构示意图,杠杆OC可绕固定点O在竖起平面内转动,OD:DC=1:9,系在杠杆D端的细绳通过定滑轮E与物体B的一端相连,滑轮组Y由定滑轮Z和动滑轮H组成,滑轮组Y的自由端细绳通过定滑轮M与物体B的另一端相连,整个装置在同一竖直平面内。
小明通过定滑轮拉动C端的细绳提升水中实心均匀物体A,当物体A始终浸没在水中且匀速上升时,小明对地面的压力为N1,对地面的压强为1.6×104Pa,滑轮组Y的自由端细绳对物体B向右的拉力为T1;当小明利用装置把物体A完全拉出水面,物体A在空中匀速上升时,小明对地面的压力为N2,滑轮组Y的自由端细绳对物体B向右的拉力为T2.已知:小明所受重力为660N,在所有拉动过程中,小明始终双脚着地,每只脚与地面的接触面积为125cm2,物体A的密度为2×103kg/m3,N1:N2=8:3,T1:T2=101:201,(不计绳重和细绳与滑轮间的摩擦及水对物体A的阻力,g取10N/kg)求:(1)物体A在空中匀速上升时,小明对地面的压力N2为多少;(2)水平地面对物体B的摩擦力大小和动滑轮组H所受的重力大小分别是多少。
2.如图甲所示,边长为10cm的立方体木块A通过长20cm的细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平。
从打开容器底部的阀门匀速向外排液开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图象如图乙所示。
木块密度ρ=0.5×103kg/m3,容器底部面积为200cm2(g=10N/kg,细线不伸缩)求:(1)木块的重力。
(2)液体的密度。
(3)阀门每秒钟排出液体的质量是多少?(4)第30s时,液体对容器底部的压强是多少?3.从水库底竖直打捞一圆柱形物体,下图图象中表示了拉力的功率P与物体上升时间t的关系。
已知水库中水的深度24米,时间内,物体始终以不变的速度匀速上升,物体上升过程中的摩擦阻力不计,g取。
4.将一实心金属块用细绳拴住挂在弹簧测力计上,在空气中的弹簧秤示数是牛顿,再把金属块浸没在水中,这时弹簧测力计的示数为牛顿,求:(1)金属块在水中受到的浮力是多大(2)这个金属球密度是多大(g=牛/千克)(6.密度为×103kg/m3,边长为lOcm的正方形木块,静止在水面上,求:(1)木块所受的重力;(2)木块受到的浮力;(3)在木块上表面至少要加多大的力才能使木块全部浸入水中。
(g取lON/kg)>2.如图所示,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体正以0.1m/s的速度匀速上升.求:(1)拉力F;(2)拉力做功的功率;(3)动滑轮的机械效率.!3.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为200N的泥桶,所用的拉力为80N,若工人在5S,内将泥桶匀速向上提升2m,则拉力的功率为_多少w,滑轮组的机械效率为多少。
%,4.如图所示,小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A,物体上升的速度为0.1m/s,人拉绳的力为250N,不计绳重和摩擦,人拉绳做功的功率为多少W,滑轮组的机械效率为多少,动滑轮重多少N.-5.重为120N、底面积为0.1m2的物体在20N的水平拉力F作用下沿水平地面向右匀速运动了10m,用时20s.求:(1)物体对地面的压强;|(2)物体所受摩擦力的大小;(3)拉力所做的功和拉力的功率.6、如图4所示的滑轮把重为1000牛的物体匀速提升12米,则作用在滑轮上的拉力F为______牛,绳子对重物所做的功为________焦,若提升重物所用的时间为1分钟,则绳子对重物做功的功率为________瓦。
#7.如图8所示,用滑轮组提起重900N的物体,绳子自由端拉力F为400N,重物在20S内匀速上升了10m。
求:#(1)物体上升的速度。
(2)提起物体所做的有用功。
(3)滑轮组的机械效率。
#8.在某次升国旗的仪式上,小强同学通过滑轮组将—质量为0.8千克的国旗缓缓匀速升高15米,如图所示。
2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算1.如图所示,重为600N的工人利用滑轮组将建筑材料运送到平台上,工人用400N的力竖直向上匀速拉绳子,使建筑材料以0.1m/s的速度匀速向上运动了40s,已知滑轮组的机械效率为75%,g取10N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计。
问:(1)若工人双脚与平台的总接触面积为0.04m2,则在提升建筑材料的过程中,工人对平台的压强是多少?(2)工人对绳做的功为多少?(3)建筑材料的质量为多少?2.如图所示,斜面长s=10m,高h=4m。
用沿斜面方向的推力F将重100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。
运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功,求:(1)运动过程中克服物体的重力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)推力F的大小。
3.如图所示,用滑轮组提升重为120N的物体时,物体在10s内匀速竖直上升2m,所用拉力F为50N。
求:(1)滑轮组提升物体做的有用功;(2)拉力做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率。
4.如图甲所示,车库出入口处常安装自动升降的横杆来控制车辆的出入,可以把图甲中的横杆简化为图乙所示。
横杆AB质量分布均匀且可绕O点转动,并通过与A端相连的电动机来自动控制横杆的升降。
当汽车靠近时,电动机可在10s内将原先处于水平位置的横杆匀速转动到竖直位置。
已知横杆重量150N,OA=0.2m,AB=3.2m,加在电动机线圈两端电压为220V,通过电动机线圈的电流为0.1A,不计空气阻力。
求:(1)在匀速转动提升横杆工的过程中,电动机对横杆的A端始终施加垂直横杆的拉力F 的大小;(2)该车库的自动升降杆装置,在上述过程中的工作效率大小(保留一位小数)。
5.如图所示,重物是体积为10dm3,密度为7.9×103kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。
若不计摩擦,绳重和动滑轮重,要保持平衡。
求:(1)重物A受到的浮力;(2)作用于绳端的拉力F:(3)若实际所用拉力为300N,此时该滑轮的效率。
2024年中考物理复习专题——浮力和压强的综合计算1.如图所示,盛有水的薄壁杯子静止在水平桌面上(杯壁厚度忽略不计)。
杯子重1N,高(1)通过计算该货车最多能装的沙子质量是多少?(2)货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍,这段时间内货车牵引力所做的功是多少?求:(1)小明所做的有用功;(2)小明作用在绳上的拉力;(3)若将正方体物块放到图乙所示的水平地面上时,它对地面的压强。
静止置于水平桌面上。
用细线吊着质量为5kg、边长为0.1m的实心正方体A,使其一半体积浸入水中静止,求:(1)没有放入A时,容器底部受到水的压强是多少;11.如图所示,放于水平桌面的容器中装有水,有关尺寸如图所示,其中容器的底面积为0.01m2,容器的质量为500g,容器中的水质量为2kg(水的密度为ρ水=1×103kg/m3),求:(1)A点处水的压强是多大?(2)该容器底部所受到的水的压力是多大?(3)容器对水平桌面的压强是多大?12.体积为5×10-4米3的金属块浸没在水中,求:(1)该金属块排开水的体积V排;(2)该金属块受到的浮力F浮。
13.如图所示,由江南造船厂与大连造船厂共同承建的055型驱逐舰是目前我国最新型的防空导弹驱逐舰。
该导弹驱逐舰满载排水量为1.23×104 t,在海面上以恒定功率做直线运动。
已知ρ海水=1.05×103 kg/m3。
求该驱逐舰:(1)在水下6m处有一面积为200cm2的观察窗口,窗口受到海水的压力大小;(2)满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小;14.云门屯景区位于遵义市新蒲新区三渡镇的国家4A级景区,该景区核心景点之一“天门洞”是乐安江在此穿山而过留下的宽80余米、高100余米的巨型山洞,十分壮观。
为了减少环境污染,江上游船采用电力驱动,如图为一艘电动游船正驶过天门洞。
这种游船满载时,船和人的总质量为2800kg。
(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)(1)该游船满载时,外船底最深处距离水面0.5m,该处所受水的压强;(2)该游船满载时,游船排开水的体积;(3))该游船满载时,在平静的乐安江上以1.5m/s的速度匀速行驶,此时游船所受水的阻力为400N,驱动电机的工作电压为60V,且消耗的电能有80%用来克服水的阻力做功,则此时驱动电机的工作电流。
主题20 滑轮组的计算中考真题(2011年成都市)为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处,小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置.当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示.若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向,求:(1)在2~3 s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η.(2)在1~2 s内,拉力F做的功W.(3)在0~1 s内,重物对地面的压强p.【解析】(1)在2~3 s内,重物做匀速运动,v3=2.50 m/s,拉力F3=40 N,因为连接动滑轮的绳子有三根,所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍.P=F3v3=100 W;η=(W有用/W总)×100%=[Gh3/(3F3h3)]×100%=83.33%;(2)在1~2 s内,拉力F2=50 N,重物上升高度h2=1.25 m.W=3F2h2,代入数据解得W=187.5 J;(3)动滑轮重G动=3F3-G=20N,在0~1s 内.拉力F1=30N.把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力的作用处于静止状态.支持力F支=G+G动-3F1=30N,重物对地面的压力F压=F支=30 N,P=F压/S =30 N/(5×10-2m2)=600 Pa.拓展延伸1.随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们的住房条件也得到了很大的改善.小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600 N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30 N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦).(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?(2)小明爸爸观察该装置后,想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.(3)求两种方案的机械效率之比?(4)综合分析评估两个方案,你认为哪个方案更好一些?说明理由.2.一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示.若车重为8×104 N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,问:(1)司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.1m/s,则司机做功的功率是多少?3.如图所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40 s内移动了8m,拉力F做的功为1 280 J.(1)求拉力F的大小和功率;(2)若滑轮组的机械效率为95%,求动滑轮的重力(不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦).精要评点本主题以滑轮组为纽带,重在考查学生利用相关知识进行计算的能力,滑轮组的呈现方式富有变化.既有竖直方向的,又有水平方向的,还有竖直方向与水平方向结合的;既有一定一动的.也有一定二动的,还有二定一动的;既有明确给出已知条件的,又有将已知条件隐含在函数图像上的,通过上述的处理,能有效地考查学生灵活应用物理知识解决实际问题的综合能力,涉及本套试题的知识点及其相关计算公式有:滑轮组绳子自由端的拉力F=(G物+G动)/n……①,绳子自由端移动的距离与物体移动距离的关系S=nh……②,机械效率的计算公式η=W有用/W总……③,η=G/nF……④,η=G/(G+G动)……⑤,重力G=mg……⑥,功率P=W/t……⑦,P=Fv……⑧.失分点跟踪1.在综合分析评估两个方案时,失分在不能从效率、省力、安全这三个方面进行综合考虑.事实上,小明的方案机械效率高,爸爸的方案比较省力,但小明的方案比较安全,综合上述三个因素分析,还是小明的方案好.2.在计算司机做功的功率时,失分在错将汽车前进的速度当作司机拉动绳子的速度,导致错解得功率P=Fv=75 W.在求拉力F的大小时,失分也在错将物体移动8m视为拉力F移动的距离为8 m,导致计算的错误.所以在有关滑轮组的计算中,一定要注意,物体的移动距离或速度与绳子自由端移动距离或速度是不同的,它们之间的换算关系是s=nh,v绳=nv物.参考答案1.(1)没有(2)如答图正确.(3)22/21.(4)小明的方案更好一些.2.(1)750N.(2)300W.3.(1)32 W;(2)8N.一、选择题(本题共12小题,每小题各2分,共24分)1.下面是对日常生活中一些物品的质量和长度的估计,其中最接近实际的是A.一个苹果的质量约为1.5kg B.20个鸡蛋的质量约为500gC.比赛用篮球的直径约为25cm D.普通学生课桌的高度约为150cm2.为宣传“绿色出行,低碳生活”理念,三个好朋友在某景点进行了一场有趣的运动比赛。
热点题型专练重难点25 综合计算题(一)——力学综合计算【解题思路】一、力学计算主要有:1.速度;2.固体产生的压强;3.液体产生的压强;4.浮力;5.功;6.功率;7.机械效率。
力学综合计算题就是这些基本的计算中的几类题的有机综合。
最常见的组合是:压强+浮力;浮力+杠杆;浮力+滑轮组:浮力+密度+压强;功+功率+机械效率。
所以力学综合计算基本上是以“浮力”为核心的组合,我们称为“浮力+”吧。
由于浮力计算公式多,情况复杂,所以很多同学感到解题困难。
二、解题思路:其实,复杂的问题都是由简单的问题有机组合而成。
我们要先学好每一种基本题型的计算,然后分析题目中的主次与关键突破口,对题目进行分解。
把“综合题”分解为一个个相对简单的单项计算题,问题就简单了。
例1.(2019广东省)如图所示,质量为960kg、的石材A放在水平地面上,利用滑轮组水平拉动A,使其在20s的时间内匀速向墙靠近了4m,水平拉力F=500N,不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦,g取10N/kg。
求:(1)A对水平地面的压强;(2)A在运动过程中受到摩擦力的大小:(3)拉力F的功率.【答案】(1)A对水平地面的压强是1.92×104Pa (2)A在运动过程中受到摩擦力的大小是1000N (3)拉力F的功率是200W【简析】本题涉及摩擦、滑轮组、压强、机械功率等,是比较多的单项计算组合了。
我们仔细分析发现,这些单项之间的相关性不强,所以将它们分成对应的三个单项问题即可求解。
(1)求A对水平地面的压强。
这是“固体产生的压强”单项计算。
公式p=F/S。
只要找到F和S,代入公式计算即可。
“A放在水平地面上”,所以A对地面的压力等于自身的重力:F=G=mg=960kg×10N/kg=9.6×103N。
“底面积为0.5m2”,告诉了受力面积S=0.5 m2。
因此P=F/S=9.6×103N/0.5m2=1.92×104Pa。
一、初中物理浮力类问题1.重为 5N 的小球轻放入装满水的烧杯中,溢出重为 4N 的水。若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知 ρ酒<ρ 水,则溢出酒精的重力大小( ) A .一定小于4牛 B .可能等于5牛 C .一定等于4牛 D .可能大于5牛【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由于小球轻放入装满水的烧杯中,溢出重为4牛的水,则由阿基米德原理可知,小球在水中受到的浮力为F 浮=G 排=4N小球的重力G =5N ,则G >F 浮,所以由浮沉条件可知,小球在水中会下沉到烧杯的底部,小球的密度ρ球>ρ水,根据F 浮=ρ水gV 排可知小球的体积为F V V gρ==浮排水 由于ρ酒<ρ水,ρ球>ρ水则ρ球>ρ酒;根据物体的浮沉条件可知,该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,一定会下沉;则小球此时受到浮力F F gV g F g ρρρρρ'==⨯=⨯浮酒酒酒浮浮水水由于ρ酒<ρ水,所以F 浮′<F 浮=4N根据阿基米德原理可知,溢出酒精的重力大小一定小于4N 。
故选A 。
2.如图,两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直的浸没在水中,甲瓶口朝上,乙瓶口朝下,若甲瓶恰好悬浮,则( )A.乙瓶可能悬浮B.两瓶受到的浮力相等C.甲瓶内气体的压强较大D.乙瓶内气体密度较大【答案】D【解析】【详解】AB.已知两个空塑料瓶是相同的,则两个空塑料瓶的重力相等;甲瓶恰好悬浮,则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力;由图可知:乙瓶的橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积,根据阿基米德原理可知:乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力,则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力;所以,乙瓶会下沉,故AB不符合题意;CD.由于两个空塑料瓶是相同的,瓶内空气质量相同,乙瓶橡皮膜凹进得更多,体积变小,故乙瓶内空气的密度变大;乙瓶内空气的压强也变大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.三个相同容器里盛有密度不同的三种液体,将同一个小球先后放入三个容器中,静止时位置如图所示,容器中的液面到容器底的距离都相等。
1、如图所示,平底茶壶的质量是300克,底面积是40平方厘米,内盛0.6千克的水,放在面积为1平方米的水平桌面中央。
⑴水对茶壶底部的压力多大?⑵当小明将100克的玻璃球放入茶壶内,水面上升了1厘米,但水并未溢出。
此时茶壶对桌面的压强为多少?2、如图8所示,水平桌面上放置的容器容积为1.5×10-3米3,底面积为1.0×10-2米2,高为20厘米,容器重1牛,当它盛满水时求:(1)水对器底的压力和压强;(2)容器对桌面的压力.3、随着电热水器的不断改进,图l4所示的电热水壶深受人们的喜爱。
它的容积为2L,壶身接触面积为250cm2,装满水后水深l6cm。
(ρ水=1.0×l03kg/m3)求:(1)装满水后水的质量;(2)装满水后水对电热水壶底部的压强;(3)装满水后桌面受到的压强。
4、两只容积相等、高度和底面积都不相等的圆柱形容器A和B的平面图如图所示,容器A的底面积为400厘米2,高为10厘米。
两个容器都盛满水且放在水平桌面上。
不考虑两个容器本身的重力和体积大小。
求:(1) 容器A中水的质量。
(2) 容器A中水对容器底部的压强。
(3) 容器B中水对容器底部的压力。
5、如图重为120N、底面积为0.1m2的物体在20N 的水平拉力F作用下沿水平地面向右匀速运动了10m,用时20s.求:6、质量是20t的坦克,每条履带与地面的接触面积是2,每条履带的宽度是0.4m,求:(1)坦克所受的重力是多大?(g取10N/)(2)坦克在平路上行驶时对地面的压强是多大?(3)如果坦克垂直路过一条宽度是0.5m的壕沟,当坦克位于壕沟的正上方时,坦克对地面的压强是多大?7、有两个实心圆柱体A和B叠放在一起,并且完全接触,放在水平地面上,已知:A、B两圆柱体的高分别为8cm、10cm, A与B的底面积之比为1∶4, A对B的压强是2000Pa, B的密度是3×103kg/m3.求: (1) 圆柱体A的密度;(2) B对地的压强(g 8、“海宝”是2010年上海世博会的吉祥物,其形象如图所示。
一、初中物理滑轮组的省力问题1.如图所示,工人师傅用 250N 的力F 将重为400N 的物体在 20s 内匀速提升2m ,若不计绳重和摩擦,以下说法错误的是:( )A .动滑轮重力为100NB .工人做功的功率为50WC .滑轮组的机械效率为53.3%D .若提升物重变为 500N ,则拉力F 为 300N【答案】C【解析】【详解】A .由图知n=2,不计绳重和摩擦,拉力:()1=2F G G +动; 则动滑轮的重力: =2=2250N-400N=100N G F G -⨯动;故A 正确,不符合题意;B .绳自由端移动的距离:=2=22m=4m s h ⨯;拉力做的功:==250N 4m=1000J W Fs ⨯总工人做功的功率即为拉力F 的功率:1000J ===50W 20sW P t 总; 故B 正确,不符合题意;C .拉力做的有用功: ==400N 2m=800J W Gh ⨯;滑轮组的机械效率:800J 100%=100%=80%1000JW W η=⨯⨯有总; 故C 错误,符合题意; D .若提升物重变为=500N G ',则拉力为:()()11=+=500N+100N =300N 22F G G ''⨯动;故D 正确,不符合题意。
2.用一个动滑轮提起重100N 的物体(绳重与摩擦不计),所用拉力60N 。
若用此动滑轮将重200N 的物体以0.2m/s 速度匀速上升时,拉力功率为_____W 。
较前一次提升物体,该滑轮的机械效率_____(选填“变大”、“不变”或“变小”)【答案】44 变大【解析】【详解】[1]根据题意可知,物体以0.2m/s 速度匀速上升,对于动滑轮,绳子移动的速度v =2⨯0.2m/s=0.4m/s绳重与摩擦不计,则拉力F =12(G 物+G 动) 即 60N=12(100N+G 动) 解得G 动=20N ,用此动滑轮将重200N 的物体时,拉力 F ′=12⨯(200N+20N)=110N拉力功率为P =F ′v =110N ⨯0.4m/s=44W拉力功率为44W 。
2019中考物理真题·压强和浮力计算题汇编一(有答案,共20题)1.(2019•柳州)如图为某蓄水池的模拟原理图,A池中的液面高度h1=10cm,池底有一出水口,出水口下的活塞通过连杆与杠杆OC相连,活塞横截面积S1=1.2×10﹣2m2.杠杆可绕O端上下转动,另一端有一中空且内有配重的圆柱形浮子浸入B池中,DO是杠杆总长的,杠杆对浮子的作用力沿竖直方向。
原设计当杠杆水平时,浮子浸入水深h2=5cm,活塞恰能堵住出水口。
但在使用时发现,活塞离出水口尚有一小段距离时,浮子便不再上浮,此时浮子浸入水深h3=8cm。
若将浮子的配重减少,△G=2.6N,杠杆变为水平且活塞恰能堵住出水口。
出水口面积略小于S1,计算时可认为相等,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。
(活塞与连杆自重、杠杆自重及所受浮力、两池中液面高度的变化均不计。
)求:(1)A池池底水深为h1处所受压强;(2)活塞恰能堵住出水口时连杆对杠杆压力的大小;(3)B池中浮子的横截面积S2。
2.(2019•滨州)如图甲所示,均匀圆柱体A和薄璧圆柱形容器B置于水平地面上。
容器B的底面积为2×10﹣2m2,其内部盛有0.2m深的水,g=10N/kg。
求:(1)容器中水的重力。
(2)水对容器底部的压强。
(3)现将A浸没在容器B的水中(水未溢出),如图乙所示。
水对容器底部压强的增加量为1000Pa,容器B对水平地面压强的增加量为1500Pa.求A静止后在水中受到的浮力和容器底部对它的支持力。
3.(2019•莱芜区)如图甲所示,将边长都为10cm的正方体物块A和B用细线(质量忽略不计)连接在一起,放在水中,A和B恰好悬浮在水中某一位置,此时容器中水的深度为40cm,B下表面距容器底6cm。
当把细线轻轻剪断后,物块A上升,物块B下沉,最后A漂浮在水面上静止,且A露出水面的体积是它自身体积的,B沉到容器底后静止(物块B与容器底不会紧密接触),如图乙所示。
初中物理力学专项练习一.固体压强题比例关系计算1.一根筷子竖立在水平面上,对桌面的压力是F,压强为P,当把一双同样的筷子扎在一起竖立在水平桌面上时,对桌面的压力和压强分别是:()A, 2F , 2P; B , 2F , P; C , F/2 , P/2 ; D , F , P2.若压力为F,横截面积为S时,压强为巳那么()A.当压力变为2F、横截面积变为2s时,压强变为2PB.当压力变为F/2、横截面积变为S/2时,压强变为P/2C.当压力变为2F、横截面积变为S/2时,压强变为P/4D.当压力变为F/2、横截面积变为2s时,压强变为P/43.同种物质制成的甲、乙两实心体,质量之比为2: 1,它们的密度之比()A. 2: 1B. 1: 2C. 1:1 D,无法判断4. (05四川成都(非课改))如图是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。
如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体,把它们放在水平面上,则根据图象可知,甲、乙两物体对水平面的压强之比为()A.P甲:P乙=8 : 1B.P 甲:P乙=4 : 1C.P甲:P乙=2 : 1D.P 甲:P=1 : 15. A、B两正方体实心金属块放在水平地面上,它们的边长之比为1 : 3,对地面的压强之比为2: 3,则两金属的密度之比是()A. 4:9B.9 : 4C.1 : 2D.2 : 16. (01北京宣武区)甲、乙两个正方体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,甲、乙密度之比是1 : 2,则甲、乙的底面积之比是()A.1 :2B.2 :1C.1 :4D.4 :17.质量相同的三个正方体块,A为铜块,B为铁块,C为铝块,(p铜>p铁> p铝)把它们放在水平桌面上,对桌面白压强()A. P A=P B=F CB.P A<F B<F CC. P A>P B>P CD. 无法判断8.A、B两个均匀实心立方体,自由放置在水平桌面上,其底面积之比为0:S = 4:1,它们对桌面的压强之比P A:P B= 1 : 2,则A、B两立方体重力之比GA :G是:()A. 2 : 1 B, 1 : 2 C. 1 : 8 D, 8 : 19.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平桌面上,他们对桌面的压强相等,甲、乙两个正方体的边长之比为6:5,若在两个正方体的上部沿水平方向都截去甲边长的1/3,则甲、乙两个正方体剩余部分对水平地面的压强之比为A.6:5B.5:6C.10:9D.9:1010.把同种材料制成的甲、乙两个正立方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为p i和p2。
九年级上册物理(计算题)综合训练(原卷版)注意:训练范围:苏科版九年级下册第11、14章。
训练内容:杠杆的应用计算、滑轮组的应用计算、功与功率的应用计算、机械效率的应用计算、热量的计算、欧姆定律的应用计算。
1.(2022春•滦南县期末)如图所示是物理科技小组设计的锻炼力量的简易健身器材,重力不计的轻质杠杆AB可绕支点O无摩擦转动,AO长0.6m,OB长1m。
用绳子将底面积为1×10﹣2m2的圆柱体M挂在杠杆的B端,已知物体M的质量为25kg,当在A点施加竖直向下的拉力F为300N时,杠杆处于水平平衡状态。
求:(1)物体M的重力;(2)杠杆B端所受绳子的拉力;(3)此时物体M对地面的压强。
(g=10N/kg)2.(2022春•长汀县期末)冬奥会吉祥物冰墩墩以熊猫为原型进行设计创作,将熊猫形象与富有超能量的冰晶外壳相结合,体现了冬季冰雪运动和现代科技特点,其形象如图所示,在某街头的一座“冰墩墩”如图甲,质量为300kg,与水平地面的接触面积为0.1m2,求:(1)冰墩墩对水平地面的压强;(2)小汀用如图乙所示的装置搬动冰墩墩,OB=4OA,那么小汀在B端至少要用多大的拉力才能搬动冰墩墩?3.(2022春•宽城县期末)如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图,已知他的身高1.7m,质量为60kg。
身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心。
(g=10N/kg)(1)该同学所受重力是多少?(2)若如图所示,求地面对双手支持力的大小。
4.(2022春•浚县期末)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,OA:OB=3:2,小明在轻质杠杆的A端施加竖直向下的拉力,使杠杆水平平衡。
已知小明的拉力为120N,浸没在液体中的物体M的重力为300N,体积为0.01m3,(g=10N/kg),求(1)杠杆B点受到的拉力;(2)物体M受到的浮力;(3)液体的密度。
5.(2022春•惠州期末)小亚同学用如图所示的滑轮组用时10s匀速提升质量20kg的物体,物体向上移动了2m,此时他对绳的拉力为120N,不计绳重和摩擦,绳子能承受的最大拉力为300N;g取10N/kg,求:(1)所提物体的重力;(2)绳子自由端的移动速度;(3)该滑轮组能提升的最大物重。
初中物理杠杆、滑轮组、压强、浮力综合计算题1、(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。
)2、(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。
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F 1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F 2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F 1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?4、(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。
一、选择题1.如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆正处于水平平衡状态.若在两侧钩码下分别再加挂一块完全相同的橡皮,则下列判断正确的是()A.杠杆仍能处于水平平衡状态B.杠杆不能处于水平平衡状态,左端上升C.杠杆不能处于水平平衡状态,右端上升D.上述情况均有可能发生2.用如图所示的滑轮组(甲)和(乙)将重物匀速提升相同高度.滑轮组的机械效率分别为η甲、η乙,重物的重力大小分别为G甲、G乙;不计绳重和摩擦,下列说法正确的是A.若滑轮重力和绳端拉力相同,则η甲=η乙B.若钩码重力和滑轮重力相同,则η甲=η乙C.若钩码重力和绳端拉力相同,则η甲<η乙D.若G甲>G乙,η甲<η乙,甲乙的动滑轮重力无法比较3.如图所示,均匀杠杆上的每一个小格长度都相等,每一个钩码的质量都为m。
杠杆处于平衡状态。
下面说法正确的是A.左、右各摘去一个钩码,杠杆仍然平衡B.左、右钩码都向支点移动一小格,杠杆仍然平衡C.左侧钩码向右移动四小格,右侧钩码向左移动两小格,杠杆仍然平衡D.只摘掉左侧所有钩码,在a点用力拉杠杆,当拉力F≥2mg时,杠杆有可能平衡4.在下列情景中,人做了功的是()A.踢出去的足球在水平草地上滚动B.背着书包在水平路面上行走C.司机推汽车纹丝不动D.女孩把一箱报刊搬起来5.如图所示,完全相同的甲、乙两个小球,甲球由轻绳系住,乙球由橡皮条系住,都从水平位置由静止开始释放,当两球到达悬点正下方K点时,橡皮条长度恰好与绳子长相等,则在K点时,下列说法错误的是()[不计空气阻力]A.v甲>v乙B.从静止运动到K点,甲的重力做功多C.甲的动能大于乙的动能D.甲和乙的重力势能相等6.如图,粗糙的弧形轨道固定在地面上,轨道平面竖直,一小球由A点以一定的速度沿轨道滚下,经另一侧与A等高点B后到达最高点C,下列分析正确的是()A.小球在A点的动能比在B点的动能大B.小球在A点的重力势能比在B点的重力势能大C.小球在A点具有的机械能等于它在B点具有的机械能D.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的机械能7.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同.下列说法正确的是()A.物体受到的浮力大小关系为F A>F B>F CB.三个物体的密度大小关系是ρA>ρB>ρCC.容器对桌面的压力大小关系为F甲=F乙=F丙D.容器底部受到水的压强大小关系为P甲>P乙>P丙8.一个浸没在水中的正方体物块,其下表面受到的水对它的向上压力为20N,上表面受到水对它的向下的压力为12N,则正方体在水中受到的浮力大小和方向为()A.32N竖直向上B.8N竖直向上C.8N竖直向下D.无法判断9.与沉在水底的生汤圆相比较,漂浮在水面的熟汤圆()A.密度小,受到的浮力等于重力B.密度大,受到的重力大于浮力C.密度相同,受到浮力大于重力D.密度相同,受到浮力等于重力10.三个用铜、铁、铝制成的圆柱体,它们的质量相等,高度相同,把它们都竖放在水平桌面上,则它们对桌面的压强大小是()(ρ铜>ρ铁>ρ铝)A.铜柱最大B.铁柱最大C.铝柱最大D.三个圆柱一样大11.八年级一班的小新结合学习的物理知识,对下列现象进行了解释,其中正确的是()A.同学们听不到真空罩中闹铃的声音,是因为真空不能传声B.阅兵时看到士兵军帽上的军徽熠熠发光,是由于光的反射C.跳伞运动员在空中沿直线匀速下降,是因为他受到平衡力D.电影道具通常选用泡沫塑料,是因为这种材料的质量较小12.小明练习游泳,使小明前进的力的施力物体是A.空气B.泳池壁C.小明D.水二、填空题13.如图所示,高为R、重G、均匀的圆柱形木柱M,底面半径为R,将它竖直放在水平地面上, 若要使木柱的a点离开地面,至少需要_________的力.(用G,R等表示)14.如图所示,工人师傅用滑轮组把300N的重物匀速提升,人对绳的拉力为200N,滑轮组的机械效率为______。
2020年中考物理一轮考点练习28《浮力、简单机械综合计算》考点浮力、简单机械综合计算1.(2019·达州)如图所示,工人准备用一根最多能承受400N力的绳子(若超过绳子将断裂)绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B.完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。
已知动滑轮的质量为20kg(绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计,连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂,g=10N/kg)。
求:(1)物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时,物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。
(2)在物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为75%,物体A的密度是多少。
(3)若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时,物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。
2.(2019·威海)如图所示,某考古队用滑轮组将重4.8×103N,体积为100dm3的文物打捞出水,定滑轮重100N.滑轮组上共有三根绳子a,b和c,其中a是悬挂定滑轮,b绕在定滑轮和动滑轮上,c悬挂文物,整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物,文物完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为95%(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计)。
请解答下列问题:(1)文物浸没在水中时受到的浮力是多大?(2)动滑轮的重力是多大?(3)在整个打捞过程中,a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大?该绳至少要承受多大的拉力?3.(2019·黄冈)具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船“天鲲号”(图甲),可用于挖掘水下泥土、砂石等。
其长140m、宽27.8m,满载排水量为17000t。
作业时,输送系统将水下挖掘的泥石等,通过输送管输送到指定地方。
已知水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)水面下4m处的船体上受到水的压强是多少?(2)若“天鲲号”漂浮在水面时排开水的体积为1.2×104m3,则它受到的总重力是多少?(3)某次作业时,水下重为G的泥沙沿着输送管匀速运动,泥沙运动的高度与时间的关系如图乙所示。
1、图31是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。
当以速度v1匀速提起质量为m1的建筑材料时,滑轮组的机械效率为η1,卷扬机拉力的功率为P1;当以速度v2匀速提起质量为m2的建筑材料时,滑轮组的机械效率为η2,卷扬机拉力的功率为P2。
若η2-η1=5%,P1: P2=2:3,m1=90kg,动滑轮受到的重力G动=100N。
滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计,g=10N/kg。
求:(1)提起质量为m1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F1;(2)两次工作过程中,建筑材料上升的速度v1与v2之比。
2.在生产玻璃过程中,常用位于天车上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃,如图22甲所示。
当卷扬机通过滑轮组提升质量为60kg的玻璃并使玻璃以速度v1匀速上升时,卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F1,天车对卷扬机的支持力为N1,拉力为F1的功率为P,滑轮组的机械效率为η;当卷扬机通过滑轮组提升质量为80kg 的玻璃并使玻璃以速度v2匀速上升时,卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F2,天车对卷扬机的支持力为N2。
已知拉力F1所做功随时间变化的图像如图22乙所示,卷扬机的质量为120 kg,滑轮A、B的质量均为4kg,3v1=5v2,η=75%,吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计,g取10N/kg。
求:(1)P的大小;(2)v2的大小;(3)N1与N2的比值。
图31建筑材料卷扬机乙240W/J4807209600t/s1.02.00.5 1.5卷扬机ABC玻璃吸盘甲图22天车解:(1)由题中W -t 图像解得P =2s960J=t W =480W …………………(2分)(2)根据η =%75W480N 600111=⨯===v P gv m PP W W 有总有………………………(1分) 解得:v 1 =0.6m/s 已知:3v 1=5v 2解得:v 2=0.36m/s ……………………………………………………………(1分)(3)设动滑轮C 所受重力为G 0,卷扬机提升60kg 玻璃时,滑轮组的机械效率为η=75% 所以有 η =%753B 011=++=gm G g m gm W W 总有,代入数据解得G 0=80 N ………(1分) 第一次提升60kg 玻璃的过程中,玻璃、动滑轮C 受力分析如答图5(1)所示,动滑轮B 受力分析如答图5(2)所示,卷扬机受力分析如答图5(3)所示。
初中物理杠杆、滑轮组、压强、浮力综合
计算题(含答案)
1、这是一道起重机的综合计算题。
题目要求计算货箱在
不同高度时的压强、起重机做功的大小以及为了使起重机不倾倒所需的铁块质量。
在计算过程中,需要运用物理学中的杠杆原理、滑轮组原理、压强和浮力等知识。
2、这是一道关于滑轮组机械效率的计算题。
题目要求计
算小明的体重和滑轮组的机械效率,以及在改变滑轮组绕绳方法后所需的力。
在计算过程中,需要运用物理学中的滑轮组原理、机械效率公式和压力平衡原理等知识。
3、这是一道关于杠杆平衡和浮力的综合计算题。
题目要
求计算力的大小、合金块的密度以及合金块在水中沉底后的压强。
在计算过程中,需要运用物理学中的杠杆原理、浮力原理、压力平衡原理和密度公式等知识。
4、这是一道关于电动机功率和机械效率的计算题。
题目
要求计算滑轮组的机械效率、电动机拉动钢丝绳的功率以及横梁上提起重物时支持力增加的大小。
在计算过程中,需要运用物理学中的机械效率公式、动能定理和力的平衡原理等知识。
5、图25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。
起重机通过卷扬机C和钢丝绳将重物提升出水。
被打捞的重物
体积为0.5m³。
在打捞前起重机对地面的压强为p1=2.0×10⁷Pa,在物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为
p2=2.375×10⁷Pa,物体完全出水后起重机对地面的压强为
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为v=0.45m/s。
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。
256、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,求:(1)工件浸没在
水中时所受的浮力;(2)工件完全打捞出水面后,滑轮组的
机械效率;(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。
7、如图24所示,使用汽车从湖水中打捞重物。
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=0.2m/s向右运动。
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,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)。
2、根据物理公式计算得出,木箱和动滑轮所受力为2G
人+mg,而拉力为2F拉+支力F支。
改变绕绳方式后,拉力和支力分别为F拉'和F支',木箱和动滑轮所受力为G箱+G轮
=3F拉'=3(G人-F支')。
代入数据计算得出F支'=100N,G人
=700N,F拉'=600N。
3、根据公式p人=S/G人和机械效率η=W有用/W总,可
得出人的压力为P人=1.45×104Pa,机械效率为83.3%。
又根
据公式p=F/S,可计算出F1和F2分别为60N和180N。
2)根据杠杆平衡原理,可列出方程组。
解方程组可得重
物质量为620N,密度为7.75×103kg/m3.当重物浸没于水中时,剪断细绳,合金块M沉于底,压力为4.4×104Pa。
4、根据重力公式计算得出提起重物的重力,再根据滑轮
组机械效率公式计算得出机械效率。
代入数据计算得出提起
0.5t重物所需的力为500N,提起2t重物所需的力为2000N。
80%=5×10^3N/(5×10^3N+G动),解出G动
=1.25×10^3N。
根据公式ηXXX),可得η/≈94%。
钢丝绳的拉力F=(G物/+G动)/3≈7.1×10^3N。
当钢丝绳匀速拉动时,电动机拉动钢丝绳的功率
P=Fv=4.26×10^3W。
根据杠杆平衡条件,当重物在A点和B点时,(G物+G
行+G动)·(MA-MB)=(FA-FB)·MN,代入数据可解
出MB=1m或MB/=3m。
在水中提升物体时,起重机对地面的压力为0.5×10^4N。
被打捞物体的重力为2.0×10^4N。
钢丝绳对吊臂力的力臂为L2,柱塞对吊臂力的力臂为L1,根据杠杆平衡条件可得1/N1L1=3F1L2,N2L1=3F2L2,代入
数据可解出F1和F2.
文章没有明显的格式错误,但是有些段落表述不够清晰,需要重新改写。
F119G-F浮+G动(物+动),1=物=243F2物+动将数据代
入得:G动=0.4×104N。
当物体浸没在水中上升时,滑轮组
AB的机械效率为η=(G物-F浮)h/(G物-F浮+G动)h,代入数
据得η=78.9%。
出水后钢丝绳上的力为F2=(G物+G
动)/3=0.8×104N,物体上升的速度v为0.45m/s,钢丝绳的速
度v'为3v=1.35m/s,因此P=F2v'=1.08×104W。
6、以人为研究对象,进行受力分析如图(3)甲、乙所示: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。
因此,N1=G人-F'1,N2=G
人-F'2,N'1/N'2=N1/N2=(G人-F'1)/(G人-F'2)=15/2.另外,根据
题意可得η1=(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,代入数据解得G动
=320N,F浮=520N,F1=400N,F2=660N。
另外,根据题意
可得η2=G物/2F2=G物/(G物+G动)=76%。
最后,
P2=F2·v2=1320N×0.2m/s=264W。
7、根据题意及图像乙,重物重力G=4000N,重物露出水
面前,汽车的拉力F=3500N,因此
P=Fv=3500N×0.2m/s=700W。
根据浮力原理可得F浮=G-
G'=4000N-3500N=500N,V物=V排=F浮/ρ水。
文章中没有明显的格式错误和需要删除的段落,但是可以对每段话进行小幅度的改写。
首先,第一段话可以改写为:
根据题目所给条件,我们可以计算出物体的体积为
5×10^-2立方米。
同时,根据物体的质量400千克,可以得出物体的密度为8×10^3千克/立方米。
第二段话可以改写为:
根据题目所给公式,我们可以计算出物体所受的压强为帕斯卡。
其中,水的密度为103千克/立方米,重力加速度为10牛/千克,河水的深度为12米。
最后,第三段话可以改写为:
根据题目所给速度和时间,我们可以计算出河水的深度为12米。
其中,河水的速度为0.2米/秒,经过50秒后再加上10秒。