2016一模力学计算汇编(教师)

2016 一模力学计算汇编 1 东城一模 如图 17 所示 质量为 20kg 的物体沿水平面以 0 4m s 的速度做匀速直线运 动 地面与物体间的摩擦力为 12N g 10N kg 1 不计绳重 滑轮与轴之间的摩擦的情况下 绳子自由端的拉力为多少 2 若考虑绳重 滑轮与轴之间的摩擦 且滑轮组机械效率为 80 绳子自由端的拉力为 多少 拉力做功的功率为多少 解 1 F1 f 12N 4N 3 1 3 1 2 根据 F2 5N 2 nF f P F2 nv 5N 3 0 4m s 6w 2 西城一模 用如图 36 所示的滑轮组从水中提升物体 A 物体 A 完全在水面下 匀速竖直上升的过程中 卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力为 F 滑轮组的机械效率为 已知 F 400N 80 物体 A 的 体积V 9dm3 g取 10N kg 绳重 轮与轴的摩擦及水的阻力均忽 略不计 求 1 物体 A 的浮力F浮 2 物体 A 所受的重力GA 解解 1 物体 A 所受浮力 F浮 水gVA 1 103kg m3 10N kg 9 10 3m3 90N 1 分 2 在匀速提升水中物体 A 的过程中 以动滑轮和物体 A 为研究对象 受力分析如图 5 所示 滑轮组的机械效率 1 分 总 有 W W A 2 GF F 浮 80 A 90N 2 400N G 图 17 F 图 36 F A 卷扬机 解得 GA 730N 1 分 3 海淀一模 用如图 32 所示的滑轮组提升物体 A 物体 A 受到的重力大小为GA 在匀速 竖直提升物体 A 的过程中 物体 A 上升的速度大小为vA 滑轮组的机械效率为 已知 GA 800N vA 0 4 m s 80 绳重 轮与轴的摩擦均可忽略不计 求 1 动滑轮所受的重力G动 2 拉力F做功的功率P 4 朝阳 悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为 3 106kg g取 10N kg 海水的密度 取 1 0 103kg m3 求 1 画出潜水艇的受力示意图 2 潜艇所受浮力 解 1 2 G m排g 3 106kg 10N kg 3 107N 潜艇悬浮 F浮 G排 3 107N 卷扬机 F 图 32 A 1 分 1 分 G F 5 丰台一模 如图 36 是某种升降电梯工作原理图 它由轿厢 配重 缆绳 滑轮和电动 机等部件组成 连接轿厢的两根缆绳非常靠近 轿厢空载时的质量是 310kg 配重的质量 是 300kg 某次电梯载货量为 100kg 当电梯匀速上升 15m 所用的时间为 10s 不计缆绳 重力和轮与轴之间的摩擦 g 取 10N kg 在此运动过程中 求 1 轿厢的速度大小 2 配重重力对配重做的功 3 电动机的功率 解 1 轿厢的速度s t s v 5 1 1 m 10s 5m 2 配重重力做功 W mgh 300kg 10N kg 15m 4 5 104J 3 将物体与轿厢作为研究对象 其受力情况如图 4 所示 F电 F配 G货 G轿 F电 G货 G轿 F配 G货 G轿 G配 100kg 10N kg 310 kg 10N kg 300 kg 10N kg 1100N 电动机的功率 P Fv 1100N 1 5m s 1650W 6 石景山一模 如图 27 所示 小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起 若每次重物 均以 0 4m s 的速度匀速上升 且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计 当吊起质量为 270kg 的 重物 A 时 牵引车对绳的拉力为F 滑轮组的机械效率为 90 取g 10N kg 求 1 拉力F的大小 2 动滑轮所受的重力 3 拉力F的功率P 解 1 GA mg 270kg 10N kg 2700N A 2700N 90 3 G nFF F 1000N 图 36 O 图 27 A 图 4 2 对 A 物体和动滑轮受力分析 G动 3F GA 3 1000N 2700N 300N 3 P FnvA 1000N 3 0 4m s 1200W 7 顺义一模 图 26 是用滑轮组打捞水中物体的示意图 已知物体 A 的质量为 80kg 体 积为 2 10 2m3 当卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为 400N 时 物体 A 在水中以 0 1m s 的速度匀速竖直上升 物体 A 始终未露出水面 不计绳重和摩擦 g取 10N kg 求 1 物体 A 在水中 未露出水面 时受到的浮力F浮 2 物体 A 在水中匀速竖直上升时 拉力F的功率P 3 动滑轮所受的重力G动 解 1 物体 A 在水中受到的浮力 F浮 水gV 1 103kg m3 10N kg 2 10 2m3 200N 1 分 2 绳端的速度 20 1m s 0 2m s 绳 v A 2v 拉力 F 做功的功率 400N0 2m s 80W 1 分P 绳 vF 3 动滑轮的重力为 G动 A 完全在水中时绳上拉力为 T GA F浮 T 所以 T GA F浮 800N 200N 600N 所以 G动 2F T 2 400N 600N 200N 1 分 图 26 A 卷扬机 F 8 平谷一模 工人用如图 27 所示的滑轮组匀速打捞沉在水中体积是 3 10 2m3的铝块 在匀速打捞过程中 被打捞的铝块露出水面前与完全出水后工人对绳的拉力之比为 2 3 不计摩擦 绳重及水的阻力 已知铝的密度为 2 7 103kg m3 g 取 10N kg 求 1 铝块浸没在水中时所受的浮力 2 铝块完全出水后 滑轮组的机械效率 3 铝块完全出水后 以 0 2m s 的速度被匀速提升时 工人拉绳的功率 解 F浮 300N 90 P 180W 9 通州一模 如图 23 所示 工人用滑轮组提升重 480N 的物体 所用拉力F为 200N 物 体以 0 2m s 的速度匀速上升了 2m 求 1 拉力F所做的功 2 拉力F做功的功率 3 滑轮组的机械效率 1 W Fs 200N 3 2m 1200J 1 分 2 P Fv 200N 3 0 2m s 120W 1 分 3 1 分 80 m6N200 m2N480 Fs Gh W W 总 有 图 27 图 23 10 延庆毕业 如图 28 所示是某起重机上的滑轮组 当竖直匀速吊起 810kg 的物体时 滑轮组的机 械效率为 90 若物体上升的速度为 0 5m s 取 g 10N kg 不计绳重和一切摩擦 求 1 使物体上升 5 m 起重机所做的有用功 2 动滑轮所受重力 3 绳端的拉力 F 做功的功率 解 1 W mgh 810kg 10 N kg 5m 40500J 2 GD 900N 3 P Fv 3000N 1 5m s 4500W 11 房山毕业 某同学参加跳绳测试时 1min 内连续跳了 150 次 已知该同学的质量为 45kg 每只鞋底与地面的接触面积为 150cm2时 跳起时重心升高的平均高度为 4cm 取 g 10N kg 求该同学 1 站在操场上时对地面的压强 2 跳绳一次所做的功 3 跳绳时的平均功率 解 1 P 1 5 104Pa 2 W Fs Gh 18J S mg S F 3 P 45W t nW t W 图 28 12 怀柔一模 用如图 28 甲所示的滑轮组提升物体 M 已知被提升的物体 M 重为 760N 卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体 M 以 0 5m s 的速度匀速提升到 10m 的高度 拉力做 的功W随时间t的变化图象如图 28 乙所示 不计绳重和滑轮与轴的摩擦 求 1 滑轮组提升重物所做的有用功W有 2 滑轮组提升重物的机械效率 3 动滑轮的重力G动 解 1 760N10m 7600J 有 WhG 2 t 20S 由图像可知 W总 8000J v h sm m 5 0 10 滑轮组的机械效率 95 总 有 W W J J 8000 7600 3 W额 G动h W总 W有 400J G动 40N h 额 W m J 10 400 13 门头沟一模 用如图 30 所示的滑轮组提升重为 400N 的物体 A 使物体 A 匀速竖 直上升 2m 卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力为F 物体 A 上升的速度vA为 0 1m s 滑轮组的机械效率为 80 不计绳重和滑轮与轴的摩擦 求 1 拉力F做功的功率P 2 动滑轮所受的重力G动 卷扬机 F 图 30 A 乙 200 0 W J 400 00 6000 8000 0 t s1020515 卷扬机 F 甲 M 图 28 解 根据 W有 G物hW总 FS 解得 F 250N 总 总 W W 由 2F FA GD 解得 GD 100N P F2vA 250N 2 0 1m s 50W 14 燕山毕业 蓝鳍金枪鱼 21 简称 金枪鱼 是自主水下航行器 可进行深海搜寻 其外形与潜艇相 似 如图 25 甲所示 其体积为 1m3 质量为 750kg 最大潜水深度 4500m 最大航 速 7 4km h 不考虑海水密度变化 密度 取 1 0 10 3 kg m3 g 取 10N kg 1 求 金枪鱼 在海水下 3000m 处时所受到的压强 2 金枪鱼 搜寻任务完成后 先是漂浮在海面上 然后由起重装置将其匀速竖直 吊离海面 起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图 25 乙所示 图中 P3 3P1 求 t 1 时刻金 枪鱼露出海面的体积 要求 画出 t1 t3时刻金枪鱼的受力分析图 FA GA FA GA FA 2F GD 2F FA GD 解 1 PamkgNmkgghP 733