机械和功难题

1 机械和功难题机械和功难题 1 如图所示 在粗糙程度相同的接触面上 用大小相等的拉力F 沿不同的方向拉物体运 动通过相同的路程s 拉力F做的功分别为 甲 乙 丙 则 A 丙 甲 乙 B 丙 乙 甲 C 丙 乙 甲 D 丙 乙 甲 2 两个完全相同的滑轮 其重力均为 20N 分别用图 7 甲 乙两种方式 将重 400N 的物 体以相同的速度匀速竖直提升了 10m 不计绳重和摩擦 则下列判断正确的是 A F1做的功大于F2做的功 B F1和F2做的功相等 C F1做功的功率小于F2做功的功率 D 甲的机械效率小于乙的机械效率 3 一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上 他使用了如下图所示的装置进行升降 已知 吊篮的质量为 m1 建筑材料的质量为 m2 人对绳的拉力为 F 吊篮在拉力作用下匀速上升 了 h 那么有用功和滑轮组的机械效率分别为 A m2gh 100 B m2gh 100 F gm 2 2 F gmm 2 21 C m1 m2 gh 100 D m1 m2gh 100 F gm 2 2 F gmm 2 21 s 甲乙丙 F s F F s 2 F 甲 乙 F甲F乙 A M F BO O B A 4 图 7 中的定滑轮重 0 5N 物体 A 重 6N 在 2s 的时间内 拉力F的作用点沿竖直方向 匀速升高了 1 2m 这个过程中 拉力F所做的额外功是 0 36J 不计滑轮 轴摩擦和绳重 以下计算结果正确的是 A 动滑轮和托板总重为 0 3N B 滑轮组的机械效率约为 78 C 拉力F做功的功率为 1 08W D 天花板对定滑轮的拉力为 1 1N 7 如图所示 杠杆的质量不计 在杆的a点挂上重物 在O点右侧b点处 挂上钩码 重物的质量及a点到O点的距离不变 要使杆保持水平 b点 挂钩码的个数 各个钩码质量相同 和b点到O点距离的关系图象下图中的是 8 如图所示 滑轮组下端用细线吊着边长为 0 2m 的正方体物块 物块放在水平地 面上 若用 F1 120N 的力竖直向下拉绳子的自由端时 物块对地面的压强为 6500Pa 若用力 F2竖直向下拉绳子的自由端时 物块以 0 1m s 的速度匀速上升 滑轮组的机械效率为 80 不计绳重和轮与轴的摩擦 取 g 10N kg 则 A 动滑轮重 150N B 物块的质量为 40kg C 若以 0 2m s 的速度匀速提升物块 滑轮组的机械效率大于 80 D 若以 0 2m s 的速度匀速提升物块 竖直向下的拉力大于 F2 9 如图所示 甲 乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上 用滑轮组匀速 提升重为600N的物体时 悬挂甲 乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲 F乙 已知每个滑轮重30N 不计绳重及滑轮轴间的摩擦 则拉力F甲 F乙的 大小分别为 A F甲 630N F乙 630N B F甲 660N F乙 660N C F甲 945N F乙 420N D F甲 975N F乙 450N 10 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 0 103 Pa 如图所示装置 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 6 103 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 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 则下列选项正确 的是 A 物体M 的质量为 50 kg B 物体M 的密度为 0 5 103 kg m3 C 动滑轮的质量为 0 2 kg D 力F的大小为 48N 11 下面关于功 功率 机械效率说法正确的是 A 功率大的机械做功一定快 B 功率大的机械做功一定多 C 机械做功少 功率一定小 机械效率一定低 D 有用功一定时 额外功少的机械 机械效率一定高 36 如图所示 重物A放在水平地面上 重物B通过细绳与重物A相连 定滑轮固定在 天花板上的O点 重物A所受重力为GA 重物A对地面的压力为FA 重物B所受重力为 GB 重物B所受绳子向上的拉力为FB 定滑轮装置所受总重力为G定 且GA GB 不计绳重 b 到 O 的距离 b 点挂钩码的个数 O A b 到 O 的距离 b 点挂钩码的个数 O C b 到 O 的距离 b 点挂钩码的个数 O B b 到 O 的距离 b 点挂钩码的个数 O D a O b 3 BOA 甲 N 及滑轮摩擦 当整个装置处于静止平衡状态时 下列说法正确的是 A FA与GA是一对相互作用力 B FA大小等于GA与GB之差 C FB和GB是一对平衡力 D 天花板上的O点受到的向下拉力大小等于2 GB G定 13 如图所示 体重为510N 的人 用滑轮组拉重500N 的物体 A 沿水平方向以0 02m s 的速 度匀速运动 运动中物体A 受到地面的摩擦阻力为200N 动滑轮重为 20N 不计绳重和摩擦 地面上的定滑轮与物体A 相连的绳子沿水平方向 地 面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向 人对绳子的拉力与对地面的 压力始终竖直向下且在同一直线上 则下列计算结果中 错误的是 A 绳子自由端受到的拉力大小是 100N B 人对地面的压力为 400N C 人对地面的压力为 250N D 绳子自由端运动速度是 0 01m s 14 如图甲所示 重为 80N 的物体在大小为 10N 方向向左的拉力F1的作用下 在水平面上以 0 3m s 的速度做匀速直线运动 滑轮与绳子质量及摩擦均不计 当撤去拉力F1物体静止后 改用拉力为水平向右大小为 30N 的拉力F2使物 体在相同的水平面上向右运动 10m 如图乙所示 则下列说法正确的是 A 拉力F2做的功是 300J B 物体与地面之间的摩擦力为 30N C 在拉力F2作用下物体运动时 其受到的合力大小为 10N D 拉力F1的功率为 6W 15 如图所示 用滑轮组将重为G 1200N 的金属块打捞出水面 不计绳重 摩 擦和水对金属块的阻力 作用在绳自由端拉力F的功率始终保持 1500W 金 属块浸没在水中时匀速提起的速度为 金属块的密度为kg m3 取smv 1 3 106 g 10N kg 则 A 金属块露出水面之前 绳子自由端移动的速度为 smv 4 B 金属块露出水面之前滑轮组的机械效率 7 66 C 滑轮组中动滑轮的重力为 NG500 动 D 金属块全部出水面后作用在绳子自由端的拉力F 比F大 100N 二 填空二 填空 1 如图所示的装置 已知物体A重为 60N 在水平拉力F的作用下 物体以 0 2m s 的速 度做匀速直线运动 物体与水平地面之间的摩擦力为 12N 若滑轮组的机械效率为 80 则在 4s 内拉力F所做的功是 J 2 如图所示 OB OA 1 2 物体甲重30N 动滑轮重9 N 杠杆重 绳重 绳和滑轮之间的 摩擦不计 人需要 N 的力可以拉动物体甲匀速上升 3 如图所示 平静的湖面上有两艘小船 绳的一端拴在甲船上 绕 过乙船上的滑轮 站在甲船上的人用 100N 的力拉绳子的自由端 如 果在 20s 内甲船向右匀速移动了 10m 同时乙船向左匀速移动了 4m 则人拉绳子的功率是 W 4 如图所示装置中 长木板甲重 20N 物体乙重 10N 甲 乙之间 用一根轻绳通过定滑轮相连 当水平方向的拉力F的大小为 6N 时 长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以 v甲 2 m s 向左做匀速直线运 A 乙甲乙 4 动 不计滑轮处摩擦 绳子拉物体乙的功率是 W 5 如图所示 物体 A 的质量是 400g 物体 B 的体积是 10cm3 此时 A 恰能沿着水平桌面 向右做匀速直线运动 若将 B 始终浸没在水中 并使 A 沿着水平桌面向左做匀速直线运动 时 需要施加 0 95N 水平向左的拉力 已知动滑轮重为 0 3N 不计绳重以及绳和滑轮间的 摩擦 则物体 B 重力为 N g 取 10N kg 6 6 如图所示 物体 A 的质量是 400g 物体 B 的体积是 8cm3 用细绳将两物 体通过定滑轮连接 放手后 A 恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动 若将 B 始终浸没在水中 并使 A 沿着水平桌面向左做匀速直线运动时 需要施加 1 12N 水平向左的拉力 则物体 B 的密度为 g cm3 g 取 10N kg 7 如图所示装置 物体B所受重力为GB 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 1 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 2 1 2 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 8 如图所示的装置中 重 600N 的人用力拉 绳 使装置处于静止 装置中的滑轮 A 重 500N 滑轮 B 重 200N 底板 C 重 100N 不计 轴摩擦及绳重 人对底板 C 的压力为 N 9 如图所示装置中 物体 A 重 20N B 重 10N C 重 6N 滑轮甲重 3N 乙重 2N 装置 平衡时 A 对地的压强跟 B 对 A 的压强之比为 pA pB 1 1 当物体 C 有 100cm3的体积浸入在水中后 A 对地的压强跟 B 对 A 的压强之 比pA pB 三 计算题三 计算题 1 如图所示装置 物体B重为 50N 体积VB 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 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 10N kg 计算结果保留 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fA 3 物体C所受重力GC与拉力F的比值 4 拉力F的功率P 图 8 图 9 B A 5 1 2 2 题图 2 小明单独站在水平地面上时 对地面的压强p0为3 104 Pa 小明用滑轮组提升合金块 当合金块露出水面的体积为其总体积的2 5时 如图20 1 所示 小明再也拉不动了 此时小明对地面的压强p1为零 于是小明改 变了滑轮组的绕线方法 合金块被顺利拉出水面 如图20 2 所示 小明拉合金块匀速上升时 其对地面的压强p2为0 2 104 Pa 已知小 明的双脚与地面的接触面积S始终为250cm2 合金块的密度为 2 103kg m3 不计绳重 滑轮轴间的摩擦 g取10N kg 求 1 小明的重力G人 2 动滑轮的重力G动 3 小明通过图中 2 所示滑轮组匀速提升合金块时 滑轮组的机 械效率 3 小成用滑轮组打捞水中物体 A 工作时小成站在长方体水泥块 B 上 当物体完全在水中 以 0 2m s 的速度匀速上升