功与机械能综合难题

功和机械能综合题 (难题)1. 如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以 600n 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10 秒，使绳端向下移动了1 5m 、重物匀速上升了0 5m ，已知滑轮组的机械效率为70% （ g 10n/kg ）。（ 1）人的拉力的功率多大？（ 2 ）被吊起的重物质量多大？（3 ）按题意画出滑轮组的绕绳。2. 如图所示，斜面长s=10m ，高 h=4m 。用沿斜面方向的推力f，将一个重为100n 的物体由斜面底端a 匀速推到顶端b 运动过程中物体克服摩擦力做了100j 的功。求：（ 1）运动过程中克服物体的重力做的功；（ 2）斜面的机械效率； （ 3 ）推力 f 的大小。3. 加勒比岛国海地当地时间2010 年 1 月 12 日下午发生里氏7 3 级强烈地震，首都太子港及全国大部分地区受灾情况严重。地震发生后，国际社会纷纷伸出援手，表示将向海地提供人道主义援助。中国救援精品资料队在搜救过程中发现一名生还者被一块约1 8 吨的建筑材料堵在一个狭小的空间里，材料与地面接触面积约为 1 5m 2。（ 1）建筑材料对地面的压强为多大？（g 取 10n/kg ）（ 2）由于条件限制，救援队只能用如图17所示的滑轮将建筑材料吊离，若在起吊过程中滑轮组的机械效率为 80 ，求此过程中绳子自由端所施加的拉力。（ 3）若拉动材料的时，材料向上的速度为0 01m s，则拉力做功的功率是多少？4. 如图所示，物重g 为 2000n ，斜面长5m ，高 3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80% ，若将重物沿斜面以0 2m/s 的速度拉上来，求：（1 ）所需拉力f 是多少？ （ 2）机械的总功率是多少？铁5. 如右图所示，物体a 是正7.8103 kg / m3方体铁块，边长是 20cm ，当水平拉力f=80n时，物体 a 恰好做匀速直线运动。已知，物体a 运动时受到地面的阻力是物重的0.3 倍。试求： （ 1）该物体a 的质量；（ 2）该滑轮组的机械效率。6. 图示的电动升降台机械效率是50% ，升降台用60s 把 300kg的重物匀速提升l0 m (g =l0 n/kg)求这过程中：（ 1 ）升降台对重物做的功 （ 2 ）升降台对重物做功的功率（3 ）升降台电动机做的总功7. 如图，搬运工人用滑轮组往4m 高的平台上运砂石。已知每袋砂石的质量是63kg ，动滑轮重70n 。当工人匀速拉动绳索时，所用的拉力为多大?该滑轮组的机械效率为多少?(不计袋重、绳重和摩擦)8. 某建筑工地为了搬运建材，采用的滑轮组示意图如图9 所示。钢丝绳的拉力f 由电动机提供。此滑轮组在 30s 内将质量为450kg 的建材匀速提升了6m ，拉力 f 所做的功为36000j ，不计绳重和轴摩擦，g 取 10n/kg 。试求：（ 1）滑轮组的机械效率。 （ 2 ）钢丝绳移动的速度。 （ 3 ）此滑轮组的机械效率小于1 的原因是什么？9. 如图所示，将一个长方体的重物甲挂在杠杆的左端a 点，一个人在杠杆支点右侧的b 点通过滑环对杠杆施加了竖直向下的力f1 ，使杠杆在水平位置静止，已知oa ：ob=4 ：1， f1 的大小为100n 。在重物下端加挂另一重物乙，仍然在b 点通过滑环对杠杆施加竖直向下的力，大小为f2 。当滑环向右移到c 点，此时通过滑环对杠杆施加竖直向下的力为 f3 ， f2 和 f3 均能使杠杆在水平位置平衡。已知f2 f3=80n ，且 bc ： ob=1 ：2 。求：（ 1）重物甲的重力；（ 2 ）重物乙的重力。10. a 、o 两点间距离为40cm ，b 、o 两点的水平距离为10cm ， b、o 两点的竖直距离为7cm 。 a 点正下方的 q 是一个重为5n 、横截面积为200cm2的盖板（盖板恰好能堵住出水口），它通过细绳与杠杆的 a 端相连。在水箱右侧的水平工作台上，有一质量为60kg 的人通过滑轮组拉动系在b 点呈竖直状态的绳子，从而可以控制水是否能从出水口流出。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 ，工作台对人的支持力为n1 ；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 ，工作台对人的支持力为 n2 。已知 n1 与 n2 之比为 69：77，盖板的厚度、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所精品资料受重力在同一直线上，取g=10n/kg 。求：（ 1）当水箱中水深为50cm 时，盖板上表面所受水产生的压强；（ 2）人对绳子的拉力f1 的大小；（ 3 ）若与杠杆a 、b 两端连接的细绳足够结实，而人拉滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为330n ，则为能实现使用图中的装置放水，水箱中水的最大深度不得超过多少。15. 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。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. 某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型，如图所示。其中d 、e、g、h 都是定滑轮， m 是动滑轮，杠杆bc 可绕 o 点在竖直平面内转动，oc ob 34 。杠杆 bc 和细绳的质量均忽略不计。人站在地面上通过拉绳子提升水中的物体a，容器的底面积为300 cm 2。人的质量是70 kg ，通过细绳施加竖直向下的拉力f1 时，地面对他的支持力是n1 ， a 以 0.6m/s 的速度匀速上升。当杠杆到达水平位置时物体a 总体积的五分之三露出液面，液面下降了50cm ，此时拉力 f1 的功率为p1 ； 人通过细绳施加竖直向下的拉力f2 时，物体 a 以 0.6m/s 的速度匀速上升。当物体a 完全离开液面时， 地面对人的支持力是n2 ，拉力 f2 的功率为p2 。已知 a 的质量为