无机械加强班习题.doc

力学综合计算专题二-压强、浮力、机械综合1如图所示，在研究滑轮组时，测得A物体重3N，当拉动甲测力计，使A以0.1m/s的速度匀速向右移动时，甲、乙测力计的示数分别为0.5N和1.2N。则（1）拉动甲测力计的功率大约是多少瓦？（2）在匀速拉动4s时间内所做的额外功约为多少焦？2如图5所示，斜面长6 m，高3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2 m，（1）拉力F做的功是多少焦？（2）拉力F的功率是多少瓦？3. 质量为80kg的工人利用滑轮组按如图所示的方式把货物和人运到高处。第一次运送时，放入货箱的货物质量为140kg，工人用力F1匀速拉绳，货箱以0.1m/s的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为N1，滑轮组的机械效率为1 ；第二次运送时，放入货箱的货物质量为120 kg，工人用力F2匀速拉绳的功率为P2 ，货箱以0.2m/s的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为N2 。N1与N2之比为4:5（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）求：（1）货箱和动滑轮的总质量m （2）功率P2（3）机械效率1（计算结果保留到小数点后两位）4如图所示，平直的薄板AB长1m，重力不计，B端用细绳悬于C点，绳与水平方向夹角，薄板始终保持水平。一辆重5N，功率为10W的电动小车，从A端以2m/s的速度向右匀速行驶4s，细绳恰好被拉断，求： （1）小车行驶过程中牵引力做的功。 （2）小车运动时受到的阻力。第4题 （3）细绳能承受的最大拉力。5.（2013包头中考）如图15所示，轻质杠杆OP长1m，能绕O点转动，P端用细绳悬于N点。现有一质量为1kg的物体A通过滑环挂在M点（滑环和绳子的质量可忽略），OM的长度为0.1m，由于杆OP与水平方向成300角倾斜，滑环刚好能由M向P端匀速滑动，滑动速度为0.02m/s，细绳能承受的最大拉力为9N。（g取10N/kg）求：滑环从M点开始滑动，经过多长时间后细绳会断裂；从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A所受重力做的功；上述过程中，A所受重力做功的功率。6.如图所示，有一块平直的轻质木板（木板重力不计），其左端连接在转动轴处，其右端用一根细绳系在竖直墙处，此时木板恰好水平，夹角，细绳能承受的最大拉力为，两点间距是m，现将一个重量为的小物块放在木板上点附近（可视为在点），让它在一个大小为的水平拉力作用下以2m/s的速度向右做匀速直线运动，已知sin37=0.6,sin53=0.8)求：（）小物块在木板上运动时，它受到的摩擦力是多大？（）小物块在木板上运动了多长时间，细绳才被拉断？（）在细绳拉断之前，拉力对小物块做了多少功？做功功率多大？7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5.4103 Pa。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1.8103 Pa，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1.0103 Pa，已知横杆上AB部分的长为0.2m，AB:OA=1:3,，g取10N/kg，不计横杆质量、绳质量和摩擦。则下列选项正确的图7AMFBO（1）物体M 的质量为多少千克？（2）物体M 的密度为多少？（3）力F的大小为多少？8.如图，小女孩质量50kg，脚与地的接触面积为400cm2，AB=OB，小女孩将边长为0.1m，密度为8103kg/m3的正方体在20s内匀速提高了0.2m，（不计杠杆重、滑轮重和摩擦，g取10牛/千克）求：（1）小女孩所用拉力是多少？（2）绳子自由端移动的距离是多少？（3）小女孩拉动绳子的过程中，对地面的压强是多少？9如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重12103N，密度为16103kgm3。测得物体在出水面前和完全出水后牵引车作用在绳子上的拉力之比为l：2。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10Nkg，问：（1）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？ （2）物体出水面后上升的速度是1ms。牵引车拉力的功率多大？第9题图10如图甲所示是使用汽车打捞水下重物的示意图。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=0.2m/s向右运动。图乙所示是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象。设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，(g取10Nkg)求：（1）圆柱形重物的质量；（2）圆柱形重物的密度；（3）打捞前，圆柱形重物上表面所受水的压力。第10题图700Ot/sP/W800A BC D6050甲 乙11小明的体重为600N，要从水中提升一个体积为0.02m3、密度为4103kg/m3的金属块。不计绳重和摩擦求：（1）金属块的重力为多少？（2）如果直接用手向上提，在金属块未离开水面时，所用的提力多大？（3）在如图所示用滑轮组来提升重物时，重物未完全出水时滑轮组的机械效率为75%，人的两脚与地的接触面积为0.04m2求：金属块从全部浸在水中直到全部露出水面后，人对地面压强的变化范围是多大？12.如图所示，现将一重G1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2m（未露出水面），已知每个滑轮重G2=900N，不计绳重和各种摩擦，不计水的阻力。已知铝的密度铝=2.7103kg/m3，水的密度铝=1.0103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）铝块所受到的浮力是多大（2）滑轮组的机械效率多大？（3）若绳端拉力的功率为P=540W，则铝块上升的速度为多大？13如图20所示装置，物体B重为100N，它在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着重200N、边长为0.1 m的立方体A在水平面上匀速运动。用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B在水中匀速上升（物体B未露出水面）。当物体B完全露出水面后，用另一个水平向左的力F2拉物体A，在4s内使物体B匀速上升0.4m。已知：物体B的密度B=5103kg/m3，两次拉力F1F2=910。若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水的阻力，g取10N/kg。求：（1）物体A对水平面的压强pA;（2）物体A受到的摩擦力f ； (3) 在物体B完全露出水面后，拉力F2的功率P2 。（请画出相关受力分析图）14.为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。小明同学设计了图24（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图24（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图24（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=510-2 m2，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2-3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率。（2）在1-2s内，拉力F做的功W。（3）在0-1s内，重物对地面的压强p。15.如图13是利用电子称显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物体A、B以及轻质杠杆MN组成：物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO：ON=1:2。已知物块A的密度为1.5103kg/m3，底面积为0.04m2，高1m，物块B的重力为100N。滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；（3）若水位发生变化，当电子称的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度。16.将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上，细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆的A端当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱形容器M中时，杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa把质量为900g的水注入容器M中，水未溢出，水静止后，水对容器M底面的压强为2500Pa，圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa已知：AO：OB=2：3，容器M的底面积为60cm2，不计杠杆的质量，g取10N/kg，求；（1）容器中谁的深度（2）乙物体所受的浮力（3）甲物体的重力（4）甲物体的密度17.杠杆AB可以绕O点在竖直平面内自由转动，A端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连，在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住，使其始终保持水平平衡。在滑轮组的下方，悬挂一圆柱形的物体，此物体被浸在圆柱形容器内的液体中。已知杠杆O点两侧的长度关系为AO=2OB，圆柱形物体的底面积为10cm2、高为12 cm，圆柱形容器的底面积为50cm2。若容器中的液体为水，在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平，此时杠杆B端绳上的拉力为F1；打开圆柱形容器下方的阀门K，将水向外释放，直到物体露出水面的体积为其总体积的2/3时，将阀门K关闭，此时杠杆B端绳上的拉力为F2，且F1 ：F2=3：4。若容器中液体为某种未知液体，其质量与最初容器中的水的质量相等，此时未知液体的深度为18 cm，杠杆B端绳上的拉力为F3。取g=10N/kg，则GABOK第17题图（1）圆柱形物体的密度为多少？（2）作用在B端的拉力F3 大小为多少？（3）未知液体的密度为多少？（4）未知液体对圆柱形容器底部的压强为多少？18.如图19所示，是某课外小组设计的锅炉保险阀门装置示意图。A是圆柱体阀门，悬挂圆柱体阀门的细钢丝绳从排气管D穿出，排气管的横截面积S1=2cm2，锅炉正常工作时圆柱体阀门被排气管D压在如图所示位置；BC是轻质杠杆，当蒸汽压强超过安全值时，圆柱体阀门A被水蒸汽向下压离开排气管口，水蒸汽沿排气管口排出以保障锅炉的安全，当蒸汽压强低于安全气压时，圆柱体阀门上升赌注排气管口。锅炉内安全气压值为p=1.3105Pa，已知圆柱体阀门A的质量m=500g，底面积S2=10cm2，外界大气压p0=1.0105Pa，BO:BC=1:5。求：（整个装置的摩擦不计，g=10N/kg）求：（1）锅炉内刚好为安全气压时，水蒸气对阀门A的压力；（2）为使锅炉安全，在杠杆C点通过定滑轮悬挂铁锤的质量。第18题图CBO水蒸气A排气管D 14题答案解：（1）在23s内，重物做匀速运动，3=250 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= F33=100 W =（W有用/W总）100%=Gh3/（3F3h3） 100% =8333% （2）在12s内，拉力F2=50 N，重物上升高度h2=125 mW=3F2h2 代入数据解得W=1875 J （3）设动滑轮重为G动G动=3F3-G=20 N在01s内，拉力F1=30 N。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作用处于静止状态。支持力F支=G+G动-3 F1=30 N 重物对地面的压力F压= F支=30 NP=F压/S=30 N/（510-2 m2）=6