模拟考试汇编---力综

39.随着城市汽车数量的激增，停车成为困扰市民的一大难题。

图21甲是某科技小组设计的升降横移式立体停车库截面示意图。

该停车库主要由主体框架车位架和升降横移载车装置两部分构成。

升降横移载车装置由升降传动机构和横移传动机构组成。

升降传动机构由升降板、电动机Q 、定滑轮K 及动滑轮M 构成，钢丝绳的两端分别固定在顶部A 点和电动机牵引端的B 点，其中的升降板和动滑轮M 在电动机Q 的控制下可以沿竖直通道上下运行，升降传动机构被束缚在光滑的限位槽内（图中未画出），保证升降板在升降过程中始终保持水平。

置于每层的车位架上的横移传动机构由载车板、电动机P 和钢轮构成。

横移传动机构可以通过电动机P 控制实现水平移动。

现有一辆汽车甲开到载车板上后，升降传动机构以速度v 1匀速提升横移传动机构和汽车甲，此时绳子B 端的拉力为F 1，车位架顶部对电动机Q 的支持力为N 1，升降传动机构提升横移传动机构和汽车甲的机械效率为η1；另一辆汽车乙开到载车板上后，升降传动机构以速度v 2匀速提升横移传动机构和汽车乙，此时绳子B 端的拉力为F 2，车位架顶部对电动机Q 的支持力为N 2，升降传动机构提升横移传动机构和汽车乙的机械效率为η2。

拉力F 1、F 2做的功随时间变化的图像分别如图21乙中①、②所示。

已知电动机Q 的质量m Q =95kg ，v 1=5cm/s ，η1=72%，N 1:N 2=24:29，不计绳重及滑轮的摩擦，g 取10N/kg 。

求：（1）F 1的大小； （2）v 2的大小；（3）η2的大小。

38．如图29所示，是使用汽车打捞水下重物的示意图。

汽车通过滑轮组打捞水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以0.3m/s 的速度向右水平匀速运动。

重物在水面下被提升的过程共用时50s ，汽车拉动绳子的功率P 1为480W 。

重物开始露出水面到完全被打捞出水的过程共用时10s ，此 过程中汽车拉动绳子的功率逐渐变大，当重物完全被打捞出 水后，汽车的功率P 2比P 1增加了120W ，且滑轮组机械效率为 80%。

忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，g 取10N/kg 。

求： （1）重物浸没在水中所受浮力； （2）打捞前重物上表面受到水的压力； （3）被打捞重物的密度。

甲载车板P 乙 s6 7 图21 2939．工作人员用如图25所示装置把水质监控仪器放入水中。

第一次使仪器A 在水中匀速上升的过程中（A 未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为F 1，绳端的速度为v 1，机械效率为η1；第二次把仪器B 固定在A 下方，A 和B 在水中匀速上升的过程中（A 未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为F 2，绳端的速度为v 2，机械效率为η2；η1: η2=34:35。

已知V A =V B =3×10-3m 3， G A =3G B ，G B =50N 。

拉力F 1、F 2做功随时间变化的图像分别如图26中①、②所示。

（不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力，g 取10N/kg ） 求：（1）A 所受的浮力F 浮；（2）动滑轮的重G 动；（3）求v 1、v 2的比值。

39. 图20明和他的同学进行了如下实验：在底面积为500cm 2的圆柱形玻璃筒中倒入一定量的液体。

长方体金属块A 的底面积为100cm 2。

在0－7s 内，金属块A 以0.1m/s 的速度在液体中匀速竖直上升，当金属块A 浸没在液体中上升时滑轮组的机械效率为7/12。

金属块A 全部露出液面后以另一速度匀速竖直上升。

细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对金属块A 的阻力均忽略不计，金属块A 的密度为3×103kg/m 3，这个过程中电动机工作的功率随时间变化的规律如图22所示，g 取10N/kg 。

求： (1) 金属块露出液面前电动机所提供的拉力F 1；(2) 金属块A 从上表面接触液面到下表面离开一共用时2秒，离开液面前后，液体对容图25 图2１38．图22甲是某科技小组设计的滑轮组模型装置。

在底面积为800cm 2的圆柱形容器中装有密度为1ρ的液体，边长为20 cm 的正立方体物块M 完全浸没在液体中匀速竖直上升时，滑轮组的机械效率为1η；密度为2ρ的物块M 全部露出液面后匀速竖直上升时，滑轮组的机械效率为2η，1η与2η之比为8：9。

滑轮的质量C B A m m m ==、且C D m m 2=，细绳的质量、滑轮与轴之间的摩擦、液体对物块M 的阻力均忽略不计，液体与物块M 的质量与体积关系的图像如图22乙示。

（g 取10N/kg ）（人的质量为60kg ，与地面的接触面积为300cm 2）求： (1)物块M 离开液面后，液体对容器底部的压强变化了多少？ (2) 物块M 露出液面前人对地面的压强P ；(3) 离开液面后如果物块M 以0.1m/s 的速度匀速上升时，人所提供的拉力的功率。

38．如图23所示，置于水平桌面的物体A 的质量为90kg ，悬挂在滑轮组下的物体B 的质量为60kg 。

在物体B 的作用下，A 恰能沿水平桌面向左匀速直线运动。

现在用水平向右的拉力F 1 拉动物体A 以0.2m/s 的速度沿水平桌面向右匀速直线运动，在此过程中，物体A 通过绳子拉动滑轮组的力为T 1，T 1提升物体B 的机械效率为η1。

当用此装置以相同的速度提升物体C 时，水平向右拉物体A 的力为F 2 ，物体A 通过绳子拉动滑轮组的力为T 2，T 2提升物体C 的机械效率为η2。

已知η1：η2=16：15，T 1：T 2=5：4，不计绳重及滑轮的摩擦，求（1）A 与桌面间的滑动摩擦力（2）拉力F 2的功率M图2339.图20甲是某科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。

AB是以O点为支点的水平杠杆，杠杆A端通过细绳竖直拉着水平甲板上的配重C，杠杆B端固定一个提升电动机和一个定滑轮，提升电动机及定滑轮的总重力G为200N，提升电动机通过滑轮组提升密度为ρD 的物体D。

物体D完全在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为η1，甲板对配重C的支持力为N1；物体D全部露出水面并以v为0.2m/s匀速竖直上升的过程中，滑轮组的机械效率为η2，甲板对配重C的支持力为N2，提升电机所做的功随时间变化的图像如图20乙所示。

已知：AO∶OB＝1∶2，ρD∶ρ水＝5∶2，N1∶N2＝3∶2，η1∶η2＝9∶10。

g取10N/kg，细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计。

求：（1）物体完全露出水面后，电动机向上提升的力F；（2）动滑轮的重力G动；（3）配重的重力G c。

图20乙1200240036004800甲39.如图20所示，某科技小组的同学制作了一个打捞物体的自动控制模型，E 为配重，AOB 是一个质地均匀的长方形横杆，其质量不计，OA ∶OB=1∶3，在水平位置保持平衡。

通过电动机Q 可以控制杠杆B 端抬起，从而将被打捞物体提起。

已知滑轮D 重为10N ，B 端定滑轮和提升电动机P 的总质量是1kg ，提升电动机P 的功率为3W 且保持不变，物体M 的质量是1kg 。

只让提升电动机P 工作，当物体M 匀速上升时，提升电动机P 对绳子的拉力为F 1， B 端滑轮组的机械效率为η1。

若用质量为1.5kg 物体N 代替物体M ，只让提升电动机P 工作，当物体N 匀速上升时，提升电动机P 对绳子的拉力为F 2， B 端滑轮组的机械效率为η2，且η1∶η2=8∶9。

不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦,g 取10N/kg ，求： （1）F 1 与F 2的比值；（2）只让提升电动机P 工作，当物体M 匀速上升时的速度υ；（3）当物体N 被提升到一定高度后，提升电动机P 停止工作，启动电动机Q 将杠杆B 端匀速抬起的过程中，电动机Q 对绳子的拉力F 的大小。

40．如图21是一个上肢力量健身器示意图。

配重A 的底面积为5×10-2m 2，放在地面上对地面的压强P 0为2×104P a 。

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T 1时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压力为F 1，配重A 受到的拉力为F A1，配重A 对地面的压强P 1为8×103P a 。

小成在H 点施加竖直向下的拉力为T 2时，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压力为F 2，配重A 受到的拉力为F A2，配重A 对地面的压强P 2为6×103P a 。

已知F 1∶F 2=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T 1；（3）动滑轮D 受到的重力G 。

BP图2139. 在图18所示的装置中OC ：OD=2：1，A 、B 两个滑轮的质量均为2kg,E 是边长为20 cm 、密度为1ρ的正方体合金块，当质量为60kg 的人用=1F 75N 的力沿竖直方向向下拉绳时，合金块E 全部浸没在密度为2ρ的液体中，杠杆恰好在水平位置平衡，此时人对地面的压强为a P P 411005.1⨯=；若把密度为2ρ 的液体换成密度为3ρ的液体，人用2F 的力沿竖直方向向下拉绳，合金块E 全部浸没在密度为3ρ的液体中，杠杆在水平位置平衡，此时人对地面的压强为a P p 4210034.1⨯= (杠杆DC 的质量不计，4:5:32=ρρ、kg N g /10=取)求：（1）2F 的大小； （2）物体的密度1ρ。

图18。