机械之简单机械与浮力的结合难无答案

杠杆与浮力结合计算题杠杆和浮力是物理学中两个重要的概念，它们在不同的情境下都有着重要的作用。

让我们先来了解一下杠杆和浮力的基本概念，然后再结合计算题来深入讨论。

首先，杠杆是一种简单机械，它由一个支点和两个力臂组成。

在杠杆平衡的情况下，支点周围的力矩之和为零。

力矩是力乘以力臂的长度，它描述了力对物体产生的旋转效应。

在杠杆平衡的情况下，可以利用力矩的平衡条件来计算杠杆两端的力的关系。

其次，浮力是物体在液体或气体中受到的向上的支持力。

根据阿基米德原理，浮力的大小等于物体排开液体或气体的体积，方向指向上方。

浮力的大小取决于物体在液体或气体中的体积和密度，以及液体或气体的密度。

现在，让我们来结合一个计算题来深入讨论。

假设有一个长为2米的杠杆，支点处施加一个100牛的力，求另一端受力大小。

同时，在液体中有一个密度为1000千克/立方米的物体，它的体积为0.5立方米，求浮力的大小。

首先我们来计算杠杆的力的关系。

根据力矩的平衡条件，力矩之和为零，即力1乘以力1的力臂长度等于力2乘以力2的力臂长度。

设力2为未知数，则100牛乘以2米等于力2乘以2米，解方程可得力2为100牛，因此另一端受力大小为100牛。

其次，我们来计算浮力的大小。

根据阿基米德原理，浮力的大小等于物体排开液体的体积乘以液体的密度乘以重力加速度。

即浮力=体积密度重力加速度，代入数值可得浮力=0.5立方米1000千克/立方米9.8米/秒^2=4900牛。

因此，通过结合杠杆和浮力的计算题，我们得到了杠杆受力大小和浮力大小的计算结果。

这个例子展示了如何运用杠杆平衡条件和浮力的计算公式来解决物理学中的实际问题。

希望这个回答能够全面地解答你关于杠杆和浮力的结合计算题。

《简单机械》单元测试题( 含答案 )经典一、简单机械选择题1．以下图，用完整同样的四个滑轮和两根同样的细绳构成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和 F2的拉力，将同样的重物迟缓提高同样的高度（不计绳重和一切摩擦）．以下说法正确的选项是（）A．拉力 F1小于拉力F2B．甲、乙两滑轮组的机械效率同样C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费劲机械D．甲、乙两滑轮组中绳索自由端挪动的距离相等【答案】 B【分析】【详解】不计绳重及摩擦，因为拉力F= （ G 物+G 动）， n1=2， n2=3 ，所以绳端的拉力：F1= （G 物+G 动）， F2 = （ G 物+G 动），所以 F1＞ F2，故 A 错误；因为动滑轮重同样，提高的物体重和高度同样，W 额=G 动 h， W 实用 =G 物 h，所以利用滑轮组做的实用功同样、额外功同样，则总功同样；因为η=，所以两滑轮组的机械效率相同，故 B 正确；使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故 C 错误；因为绳索自由端挪动的距离 s=nh， n1=2， n2=3，提高物体的高度 h 同样，所以 s1=2h，s2=3h ，则 s1≠s2，故 D 错误；O 转动的轻质2．如图是抽水马桶水箱进水自动控制的构造原理图，AOB为一可绕固定点杠杆，已知OA: OB1:2，A端用细线挂一空心铝球，质量为 2.7kg ．当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰幸亏水平川点平2.7103 kg / m3，g10 N / kg）以下结果正确的选项是衡．（铝A．该铝球空心部分的体积为 1 10 3m3 B．该铝球的体积为310 3 m3C．该铝球遇到的浮力为D．该铝球遇到的浮力为【答案】 C【分析】【剖析】20N 40N依据密度的公式获得铝球实心部分的体积，依据杠杆的均衡条件获得 A 端的拉力，铝球在水中遇到的浮力等于重力减去 A 端的拉力，依据阿基米德原理求出排开水的体积，进而得出球的体积，球的体积减去实心部分的体积获得空心部分的体积．【详解】铝球实心部分的体积：V实m2.72.7kg110 3 m3，103 kg / m3由杠杆均衡的条件可得：F A×OA=F B×OB，F A OBF B23.5N7N ，OA1铝球遇到的浮力：F浮G F mg F 2.7kg10N / kg7N20N ，铝球排开水的体积：V排F浮20N 2 10 3 m3，水g110N / kg103 kg / m3铝球的体积： V球2V排223341033 10m m ，则空心部分的体积：V空V球V实410 4 m31 10 3 m3 3 10 3 m3．【点睛】此题考察杠杆和浮力的题目，解决此题的要点知道杠杆的均衡条件和阿基米德原理的公式．3．以下图，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。

机械之简单机械与浮力的结合（难）无答案1．如图所示，重物A是体积为103，密度为7.9 ×1033的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。

若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：（1）作用于绳端的拉力F是多少？（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？（10N／）2．如图21所示装置，物体B重为50N，体积1.0×10-3m3，B在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着物体A在水平面上向左匀速运动，此时滑轮组的机械效率为80%。

若将物体B换成与物体B体积相同的物体C后，用水平向右的力F拉物体A，使物体C在水中4s内匀速上升0.4m（物体Ｃ未露出水面），此时滑轮组的机械效率为60%。

不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力，g取10，计算结果保留１位小数。

求：（1）物体B在水中受到的浮力F浮。

（2）水平面对物体A的摩擦力。

（3）物体C所受重力与拉力F的比值。

（4）拉力F的功率P。

3．图27是小明用滑轮组从水池中用密闭容器A提取水的装置示意图,当容器A 到达水面前,在空气中匀速下降过程中,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1;当容器A完全浸没在水中（容器A未与水池底接触），且整个装置处于静止状态时, 容器A在水中受到浮力为40N,小明对绳子竖直向下的拉力为为F2, 水平地面对小明的支持力为N2;浸没后容器A仍能继续下沉,当容器A下沉到一定深度时，容器侧壁的阀门会自动打开，水会注入容器，注满水后，阀门自动关闭。

提升注满水的容器A匀速上升的过程中（容器未露出水面），小明对绳子竖直向下的拉力为F3, 水平地面对小明的支持力为N3.已知小明所受重力为500N, N1: N2=46:47, N2: N3=47:41。

（不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力取10）求：容器A盛满水后,所盛水的质量。

3．2009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水。

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 。

【物理】九年级物理简单机械解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、简单机械选择题1．同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N 的物体，已知滑轮重20N 、绳重和滑轮的摩擦力不计．则 （ ）A ．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＜η乙B ．手的拉力：F 甲=F 乙； 机械效率：η甲=η乙C ．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＞η乙D ．手的拉力：F 甲＜F 乙；机械效率：η甲＜η乙 【答案】C 【解析】 【详解】甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，G F =甲，并且可以改变力的方向。

乙为动滑轮，12F G G =+乙动（），由题知，G 动=20N ＜G ，因此F F >甲乙。

如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功W 有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由ηW W =有用总可知，定滑轮的机械效率高，所以ηη>甲乙，故C 正确为答案，选项ABD 错误。

2．关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（ ） A ．做的有用功越多，机械效率一定越高 B ．单位时间内做功越多，机械效率一定越高C ．省力越多的机械，机械效率一定越高D ．额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高 【答案】D 【解析】 【详解】A 、做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故A 错误；B 、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故B 错误；C 、省力多的机械的机械效率往往偏低，故C 错误；D 、额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故D正确；故选D．【点睛】①总功＝有用功+额外功；②有用功和总功的比值叫机械效率；③由机械效率的定义可知，机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关，与做功多少、功率大小无关．3．如图所示，利用动滑轮提升一个重为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%，则需要提升重力为G的物块的个数为（）A．3 个B．4 个C．5 个D．6 个【答案】D【解析】【详解】不计绳重和摩擦，，，要使，则．4．如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧各减少一个钩码，杠杆会（）A．左端下沉B．右端下沉C．杠杆仍然平衡D．无法判断【答案】B【解析】【详解】设一个钩码重为G，一格的长度为L，原来：3G×4L=4G×3L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩码处各减少一个质量相等的钩码，现在：2G×4L<3G×3L，所以杠杆不再平衡，杠杆向顺时针方向转动，即右端下沉。

八年级物理下册《第十二章简单机械》练习题附带答案-人教版一、单选题1．小军将图所示的滑轮组进行了改进，提高了它的机械效率。

用改进后的滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比，则（）A．有用功增加，总功增加B．有用功增加，总功不变C．有用功不变，总功减少D．有用功不变，总功不变2．下列说法正确的是（）A．杠杆一定能够省力B．定滑轮既能省力又能改变力的方向C．动滑轮既能省力又能改变力的方向D．滑轮组既能省力又能改变力的方向3．如图所示，小明用F=400N的拉力将一质量为64kg的物体，在10s内匀速竖直向上提升2m。

不计摩擦和绳重，在此过程中，下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的距离为6m B．动滑轮的重力为240NC．拉力F的功率为80W D．该滑轮组的机械效率为80%4．如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。

该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图。

绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中被拉动者为负，他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负。

忽略绳与木棍之间的摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是（）A．仅将绳在两木棍上多绕1圈B．仅将绳在两木棍上少绕1圈C．仅增加绳的总长D．仅减小绳的总长5．小明把上钩后的鱼匀速拉出水面过程中，会感觉鱼逐渐“变重”，关于小明用该鱼竿钓鱼的过程，下列说法正确的是（）A．鱼竿是省力杠杆，鱼受到的浮力逐渐增大B．鱼竿是省力杠杆，细绳上的拉力逐渐减小C．鱼竿是费力杠杆，鱼受到的重力逐渐增大D．鱼竿是费力杠杆，细绳上的拉力逐渐增大6．下列措施中可以提高滑轮或滑轮组的机械效率的是（）A．增大物体提升的高度B．改变绳子的绕法，使滑轮组最省力C．增加动滑轮的个数D．增大被提升的物体的质量7．如图是一个指甲剪的示意图，它是由三个杠杆ABC､OBD和OED组成｡用它剪指甲时，属于省力杠杆的是（）A．ABC B．OBD C．OED D．三个都是8．如图所示的工具中，属于费力杠杆的一组是（）A．①①B．①①C．①①D．①①9．如图所示，裁纸刀在使用的时候，先要对正要裁剪的位置，通过裁纸刀上的标尺左右移动来调整裁剪大小，然后通过裁纸刀的把手匀速向下用力进行裁剪。

1、某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子a 连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从200N 开始逐渐增加，直到组装滑轮组的绳子b 被拉断，每次物体拉动的距离均为2m 。

通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图像如图乙。

（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求：（1）动滑轮重力（2）当滑轮组的机械效率为80%，物体以0.2m/s 的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率（3）一个重500N 的同学利用该滑轮组，想独自用竖直向下的力拉断绳子b ，请你通过计算分析他能否实现。

【考点】滑轮组的特点、机械效率、功率、受力分析等【思路】通过题目的描述不难发现，作为滑轮组分析，这个题目最特别的地方就是滑轮组不是在提升物体，而是拖着它在地面移动，咦~这要怎么变通呢？嗯——，那我们是不是需要分析下滑轮组下端绳子上的力呀？对呀，绳子上的力才是滑轮组在提升过程中要克服的，在这个题目中就不再是物体的重力了，那又是什么呢？物体在地面上被拉动，那拉动的过程要克服的就是物体受到的摩擦力，由此，可以对应到滑轮组，滑轮组向上提升时，克服的就是物体受到的摩擦力。

这一点想清楚了，这个滑轮组的题目和我们平时做的是不是思路就一样了？嗯呐！那让我们来看下题目中的要求吧。

第一小题，让我们计算的是动滑轮重力，提到动滑轮重力，我们知道它是影响滑轮组机械效率的关键。

那我们就从滑轮组的机械效率入手来解决它。

有关滑轮组效率，在乙图中，我们可以发现一组准确的数据，那就是当摩擦力是200N 时，滑轮组的机械效率是50%，结合本题，我们可以写出：111W W η=有用总50200200111=+=+=动动G N N s G s f s f η﹪，就可以解出动滑轮重力了，OK,第一小题解决！第二小题，借助第一小题解出的动滑轮重力，加上已知的机械效率80%，很容易求得此时的摩擦力，还用第一小题的式子就可以，看出来没？嗯，接下来就该计算滑轮组的有用功率了。