机械之简单机械与浮力的结合(难)无答案

机械之简单机械与浮力的结合 难 无答案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 10dm3 密度为 7 9 103 kg 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 g 10N kg 2 如图 21 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 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 2 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 g 取 10N kg 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 如图 11 所示 小明 同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水 若水桶的材料密度为 8g cm3 水桶质量为 4Kg 水桶容积为 20L 当盛满水的桶从水中慢慢提升 桶始终未出水面 时 小明对绳的拉力为 F 25N 不计绳子重量和 摩擦 水的密度是 1 0 103 Kg m3 g 取 10N Kg 试求 1 动滑轮有多重 2 水桶露出水面前 滑轮组的机械效率有多大 3 水桶被提离井中水面后 以 0 2m s 的速度匀速竖直上升 小明对绳子自由端 拉力的功率多大 4 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 1 2 103N 密度为 1 6 103kg m3 测得物体在出水面前 后牵引车作用在绳子上的拉力之比为 1 2 若不计摩擦 绳重及水的 A 图 3 阻力 g 取 10N kg 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 1m s 牵引车拉力的功率多大 5 小文的体重为 600 N 当他使用如图 24 所示的滑轮组匀速提升水中的体积为 0 01m3的重物 A 时 重物始 终未出水面 他对地面的压强为 8 75 103 Pa 已知小文与地面的接触面积为 400 2 cm 当他用此滑轮组在空 气中匀速提升重物 B 时 滑轮组的机械效率是 80 已知重物 A 重物 B 所受重力之比 GA GB 5 12 若不 计绳重和摩擦 g 10N kg 求 1 提升重物 A 时小文对地面的压力 2 物体 A 的密度 6 如图 11 所示 质量为 65kg 的小华 利用滑轮组竖直向上匀速提升水中的物体 已知该物体质量为 90kg 体积为 20dm3 在物体未出水面前 小华对地面的压力为 F 当物体被提出水面后 滑轮组的机械效率为 75 不计绳重和滑轮与轴的摩擦 g 取 10N kg 则 F 7 如图 23 所示 质量为 70kg 的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材 该滑轮组中动 滑轮质量为 5kg 当工人用 120N 的力拉滑轮组的绳端时 石材仍沉在水底不动 工人继续增大拉力将石材拉 第 1 题图 图 11 4 第 16 题图 F 起 在整个提升过程中 石材始终以 0 2m s 的速度匀速上升 在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率 为 1 当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为 2 在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中 地 面对人的支持力的最大值与最小值之比为 29 21 绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计 石材的密度 石 2 5 103kg m3 取 g 10N kg 求 1 与打捞前相比 当人用 120N 的力拉绳端时 水池底部对石材的支持力变化了多少 2 1与 2的比值 3 当石材完全露出水面以后 人拉绳子的功率 8 用滑轮组将密度为 2 8 103kg m3 质量为 56kg 金属块完全在水中匀速提升 0 5m 加在绳子自由端的拉力是 F 动滑轮中 120N 如图所示 不计绳重及摩擦 g 取 10N kg 则下列说法正确的是 A 金属块受到的重力与浮力是平衡力 B 拉力 F 的有用功是 280J C 金属块受到的浮力是 200N D 滑轮组的机械效率是 75 9 如图 24 所示 质量为 60kg 的工人在水平地面上 用滑轮组把货物运到高处 第一次运送货物时 货物质量为 130kg 工人用力 F1匀速拉绳 地面对工人的支持力为 N1 滑轮组的机械效率为 1 第二次运送货物时 货物质 量为 90 kg 工人用力 F2匀速拉绳的功率为 P2 货箱以 0 1m s 的速度匀速上升 地面对人的支持力为 N2 N1与 图 23 图 24 5 N2之比为 2 3 不计绳重及滑轮摩擦 g 取 10N kg 求 1 动滑轮重和力 F1的大小 2 机械效率 1 3 功率 P2 10 如图 25 所示 某工地用固定在水平地面上的卷扬机 其内部有电动机提供动力 通过滑轮组匀速提升货 物 已知卷扬机的总质量为 120kg 工作时拉动绳子的功率恒为 400W 第一次提升质量为 320kg 的货物时 卷扬机对绳子的拉力为 F1 对地面的压力为 N1 第二次提升质量为 240kg 的货物时 卷扬机对绳子的拉力为 F2 对地面的压力为 N2 已知 N1与 N2之比为 5 7 取 g 10N kg 绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计 求 1 卷扬机对绳子的拉力 F1的大小 2 第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率 3 前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比 11 如图 21 所示 某工地用固定在水平工作台上的卷扬机 其内部有电动机提供动力 通过滑轮组匀速提升货物 已知卷扬机的总质量为 120kg 工作时拉动绳子的功率恒为 400W 第一次提升质量为 320kg 的货物时 卷扬机对绳子的拉力为 F1 对工作台的压 图 25 图 21 货物 卷扬机 工作台 6 力为 N1 第二次提升质量为 240kg 的货物时 卷扬机对绳子的拉力为 F2 对工作台的压力为 N2 已知 N1与 N2之比为 25 23 取 g 10N kg 绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计 6 分 求 1 卷扬机对绳子的拉力 F1的大小 2 第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率 3 前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比 12 如图 25 所示 是一个上肢力量健身器示意图 配重 A 受到的重力为 350N 其底面积为 5 10 2m2 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 3OH 小明受到的重力为 500N 当他 通过细绳在 H 点分别施加竖直向下的拉力 T1 T2时 杠杆两次都在水平位置平衡 小明对地面的压力分别为 F1 F2 配重 A 受到的拉力分别为 FA1 FA2 配重 A 对地面的压强分别为 p1 p2 且两次 A 对地面的压强相 差 2 103Pa 已知 F1 F2 4 3 p1 p2 3 2 杠杆 EH 和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计 求 1 拉力 FA2与 FA1之差 2 小明对地面的压力 F1 3 当小明通过细绳在 H 点施加竖直向下的拉力 T 3时 配重 A 匀速上升 2cm 此时滑轮组的机械效率 请画出相关受力分析图 13 如图 24 所示为一种蓄水箱的放水装置 AOB 是以 O 点为转轴的轻质杠杆 AB 呈水平状态 AO 40cm BO 10cm Q 是一个重为 5N 横截面积为 100cm2的盖板 它通过细绳与杠杆的 A 端相连 在水箱右 图 24 AOB Q 出水口 天花板 C O 图 25 B A C D HE 7 侧的水平地面上 有一质量为 50kg 的人通过滑轮组拉动系在 B 点呈竖直状态的绳子 可以控制出水口上的盖 板 若水箱中水深为 50cm 当盖板恰好要被拉起时 人对绳子的拉力为 F1 水平地面对人的支持力为 N1 滑 轮组机械效率为 1 若水箱中水深为 100cm 当盖板恰好要被拉起时 人对绳子的拉力为 F2 水平地面对人 的支持力为 N2 滑轮组机械效率为 2 已知 1与 2之比为 44 49 盖板的厚度 绳重及绳与滑轮间的摩擦 均可忽略不计 人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上 g 取 10N kg 求 1 当水箱中水深为 100cm 时 盖板上表面所受水的压强 2 动滑轮的总重 3 N1和 N2之比 14 图 22 是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图 起重机总重 G 8 104N A 是动滑轮 B 是定滑轮 C 是卷扬机 D 是油缸 E 是柱塞 通过卷扬机转动使钢丝绳带动 A 上升 打捞体积 V 0 5m3 重为 G物的重 物 若在打捞前起重机对地面的压强 p1 2 107Pa 当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为 p2 重物 完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强 p3 2 5 107Pa 假设起重时 E 沿竖直方向 重物出水前 后 E 对 吊臂的支撑力分别为 N1和 N2 重物出水前滑轮组的机械效率为 80 重物出水后卷扬机牵引力的功率为 11875W 吊臂 定滑轮 钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计 g 取 10N kg 求 1 重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强 p2 2 支撑力 N1和 N2之比 3 重物出水后匀速上升的速度 15 图 21 甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图 DB 是以 O 点为转轴的水平杠杆 OD 的长度为 1 6m 水平甲板上的配重 E 通过细绳竖直拉着杠杆 D 端 配重 E 的质量 mE为 225kg 安装在杠杆 DB 上的行走装置由支架 动滑轮 X 提升电动机 定滑轮 K 构成 行走装置的质量 m 为 25kg 电动机 Q 可 A B DC E O F 图 22 8 以通过定滑轮 S 和动滑轮 X 拉动行走装置沿 BO 水平滑动 固定在提升电动机下的定滑轮 K 和动滑轮 M 组成 滑轮组 Y 当行走装置处于杠杆 DB 上 C 点的位置时 提升电动机拉动绳子 H 端 通过滑轮组 Y 竖直提升水 中的物体 A 物体 A 完全在水中匀速上升的过程中 滑轮组 Y 的机械效率为 1 甲板对配重 E 的支持力为 N1 物体 A 全部露出水面匀速竖直上升的过程中 滑轮组 Y 的机械效率为 2 甲板对配重 E 的支持力为 N2 滑轮组 Y 提升物体 A 的过程中 行走装置受到的水