2020届中考物理知识点强化练习卷（五）简单机械（含解析）（新版）新人教版

简单机械一、选择题1.悬挂重物g的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在a点，最小的力为fa；若力施加在b点或c点，最小的力分别为fb、fc，且abbooc。下列判断正确的是( )afcg bfbfccfag dfbg 2.如图所示是农家乐摆放的古代“舂米”(chn舂 m米，词义：舂米就是把打下的谷子去壳)的装置，下列说法正确的是( )a该装置实质是费力杠杆b该装置实质是杆杆，支点在踏板上c当游客从踏板上向上跳时，游客的重力势能转化为动能d当游客用力将此装置的右端踩下后，舂球上升，但舂球的重力势能不变3.如图所示，某同学使用动滑轮把600 n的重物匀速提升了3 m，所用的拉力是400 n。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )a动滑轮重400 nb额外功是300 j c有用功是1 800 j d机械效率是80% 4.下列关于功、功率、机械效率的说法，正确的是( )a功率大的做功一定越快b机械效率高的功率一定大c做功多的机械效率一定高d机械的机械效率可以达到100%5.图甲中用力f1水平拉着重为g的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为f2。使用动滑轮的过程中( )a有用功为w有gsb总功为w总f2sc额外功为w额2f2sf1sd机械效率为6.对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是( )a做功多的机械，功率一定大b功率大的机械，做功一定快c做功快的机械，机械效率一定高 d通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%7.如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是( )a甲更省力，甲机械效率大 b乙更省力，乙机械效率大 c甲更省力，机械效率一样大d乙更省力，机械效率一样大 8.如图，杠杆处于平衡状态，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，杠杆会( )a仍然平衡 b右端下降c左端下降 d无法判断9.皮划艇是我国奥运优势项目之一。如图所示，比赛中运动员一手支撑住桨柄的末端(视为支点)，另一手用力划桨。下列说法正确的是( )a为省力，可将用力划桨的手远离支点b为省力，可将用力划桨的手靠近支点c为省距离，可将用力划桨的手远离支点d将用力划桨的手靠近支点，既能省力又能省距离10.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5 kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( )a小于49 n b等于49 nc大于5 kg d大于49 n11.如图所示的四种用具中，正常使用时省力费距离的是( )12.如图所示，大熊和小熊坐跷跷板。如果它们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡时，下列说法正确的是( )a他们各自的重力与各自的力臂的乘积相等b大熊和小熊到支点的距离相等c大熊和小熊的重力相等d以上说法都正确13.如图所示，杠杆在力f1的作用下在水平位置平衡。如果用力f2代替力f1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是( )af1gbf1f2 cf1f2 df2g 14.在探究“杠杆平衡条件”实验中，杠杆在力f作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕b点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力f与其力臂的乘积变化情况是( )a一直不变 b先变小后变大 c一直变小 d一直变大 15.如图所示，踮脚是一项很好的有氧运动，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱。踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是( )a脚后跟是支点，是费力杠杆b脚后跟是支点，是省力杠杆c脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆d脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆16.为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是( )a若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力b减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率 c用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度d若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少 17.用如图所示的滑轮组匀速提升200 n的重物g，竖直向上的拉力f为100 n，重物被提升1 m，不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法正确的是( )a动滑轮的重力为50 n b拉力做的总功是200 j c拉力做的额外功是100 j d绳子末端移动的距离是2 m 18.如图所示，甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若g1g2，所用竖直向上的拉力分别为f1和f2，拉力做功的功率分别为p1和p2，两装置的机械效率分别为1和2(忽略绳重和摩擦)，则下列选项正确的是( )af1f212p1p2bf12p1p2cf1f212p1f212p1p2二、填空题19.如图所示，杠杆aob能绕o点转动。在a点挂一重物g，为使杠杆保持平衡且用力最小，在b点施加一个力，这个力应该是图中的_。20.图中aob是可绕o点无摩擦转动的轻杆，a端挂重400 n的物块，ao与ob长度之比为54。人始终沿竖直方向拉挂在b端的轻环。要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为_n，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将_(选填“变大”“变小”或“不变”)。21.如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用fa、fb匀速提升重力为ga、gb的a、b两物体，不计绳重和摩擦。若gagb，则甲_乙；若fafb，则ga_gb。(均选填“”“”或“”)22.如图，在斜面上将一个重5 n的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2 n，斜面长4 m，高1 m。则拉力做的有用功为_j，斜面的机械效率为_。三、作图题23.如图所示，举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆，画出动力f1的示意图及阻力f2的力臂l2。24.请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起。25.甲是一款水管扳手钳，用它夹水管时，aob部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图乙所示。请在乙图中画出：(1)阻力f2的力臂l2；(2)杠杆平衡时，作用在b点的最小动力f1及其力臂l1。26.如图所示，某人在a处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。四、实验题27.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：(1)在杠杆上挂钩码前，杠杆静止在甲图中的位置，为使杠杆水平平衡，应将右端的平衡螺母向_ (选填“左”或“右”)调节。将杠杆调节水平平衡的目的是避免_对实验的影响和便于_。(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在a处下方再挂一个相同钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将挂在b处的钩码向右移动_格。(3)此实验多次改变挂在支点o两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是_(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。(4)如图丙，某同学设计了两种实验方案：第一种：用弹簧测力计沿竖直方向向下拉，其读数为f1；第二种：用弹簧测力计倾斜拉，其读数为f2。分析：第_(选填“一”或“二”)种实验方案更方便；同等条件下，两次弹簧测力计读数f1_(选填“”“”或“”)f2。五、计算题28.吊车在生产生活中的用途非常广泛，如图吊车正在对一辆交通事故车实施救援作业。已知事故车质量为1 200 kg，轮胎总接地面积为1 600 cm2。吊车要将该车向上吊起3 m，再水平向右移动6 m后放到救援车上运回交警队(g取10 n/kg)。(1)起吊前事故车对地面的压强是多少帕斯卡？(2)吊车施救过程中对该车做了多少焦耳的功？(3)起重臂下有3股钢丝绳绕在动滑轮和框架上，钢丝绳上的拉力为5 000 n，起重机起吊该汽车的机械效率是多少？29.如图甲所示，是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次打捞作业中，物体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以0.5 m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3 m的位置。此打捞过程中物体受到轻绳的拉力f随时间t变化的图像如图乙所示。物体离开水面后匀速上升3 m的过程中，与电动机连接的绳子所受的拉力为2103 n。已知水的密度为1.0103 kg/m3，取g10 n/kg。不计水和空气的阻力。求：(1)物体的体积及浸没在水中所受的浮力。(2)物体的质量和密度。(3)水底的深度及水对水底的压强。(4)物体离开水面后匀速上升3 m的过程中，滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。30.如图所示是常见的一种起重机的简化图，为了保证起重机吊起重物时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m0；已知oa12 m，ob4 m。用它把质量为3103 kg、底面积为0.5 m2、高为2 m的长方体石墩g从空气中匀速放入水中某一位置，此时石墩完全浸没水中。(g取10 n/kg)(1)起吊前，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？(2)若石墩匀速从地面上吊起，起重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计， oa、ob的长度不变，右边的配重m0为多少千克？(3)当石墩g从空中匀速浸没水中，若配重m0的位置、质量都不变，起重机始终保持水平，oa的长度如何变化？变化多少？31.如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为4 t，体积为1 m3。(g10 n/kg，水1.0103 kg/m3)(1)物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；(2)物体下表面与水面距离为3 m时，求物体下表面所受水的压强；(3)若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力；(4)物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为9 kw、对绳子的拉力为1.5104 n，求物体上升的速度和滑轮组的机械效率(机械效率精确到0.1%)。32.进入三月份以来，东营街头出现了一种共享电动汽车。如表所示是这种汽车的主要参数。(g取10 n/kg)空车质量800 kg每个轮胎与地面接触面积50 cm2电池容量44 kwh标准承载200 kg最大续航(充满电最大行驶路程)200 km所受阻力与汽车总重的比值0.09(1)电动机是电动汽车的核心部分，电动机工作时能量的转化是_。电动机的工作原理是_。(2)标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少？(3)如图所示是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图像，标准承载下，电动汽车以此速度匀速行驶1 min的耗电量为0.4 kwh，电动机的效率是多少？(4)若某燃油汽车百公里耗油6 l，每升油5.5元，电动汽车充电每度0.8元，通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济。33.我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊臂oab可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱ca竖直，oboa61。用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上，石墩质量为1.5104 kg、底面积为3 m2、高为2 m。(g取10 n/kg，水1.0103 kg/m3)(1)浸没在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中)，受到的浮力是多少？(2)石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩对地面的压强是多少？(3)石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力为1.0105 n，此时动滑轮的机械效率是多少？(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱ca对吊臂a点竖直向上的作用力是多少？34.“蛟龙号”创造了“中国深度”下潜7 062 m。今年“蛟龙号”将远赴印度洋探索2 700 m深处活火山的奥秘。已知，海水密度1.03103 kg/m3，声音在海水中的传播速度是1 500 m/s，取g10 n/kg。问：(1)“蛟龙号”下潜到2 700 m深度时受到的海水的压强是多少？(2)电磁波传播速度大，但是在海水中的传输距离很短，母船与“蛟龙号”的信息传递要借助于声呐。在2 700 m深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要多长时间？(3)“蛟龙号”到达海底扔掉部分配重后，排开的水所受的重力是5103 n，它受到的浮力是多少？(4)任务完成后，起重机把重2.2105 n的“蛟龙号”吊到母船上，起重机滑轮装置原理如图乙，在滑轮装置作用下，“蛟龙号”离开水面后缓慢竖直上升10 m后到达甲板，绳子自由端的拉力为68 750 n，移动的距离是40 m，则滑轮装置的机械效率是多少？(5)你认为“蛟龙号”面临的主要技术难题是什么(答出一条即可)?参考答案一、选择题1.悬挂重物g的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在a点，最小的力为fa；若力施加在b点或c点，最小的力分别为fb、fc，且abbooc。下列判断正确的是( )afcg bfbfccfag dfbg 【答案】a2.如图所示是农家乐摆放的古代“舂米”(chn舂 m米，词义：舂米就是把打下的谷子去壳)的装置，下列说法正确的是( )a该装置实质是费力杠杆b该装置实质是杆杆，支点在踏板上c当游客从踏板上向上跳时，游客的重力势能转化为动能d当游客用力将此装置的右端踩下后，舂球上升，但舂球的重力势能不变【答案】a3.如图所示，某同学使用动滑轮把600 n的重物匀速提升了3 m，所用的拉力是400 n。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )a动滑轮重400 nb额外功是300 j c有用功是1 800 j d机械效率是80% 【答案】c4.下列关于功、功率、机械效率的说法，正确的是( )a功率大的做功一定越快b机械效率高的功率一定大c做功多的机械效率一定高d机械的机械效率可以达到100%【答案】a5.图甲中用力f1水平拉着重为g的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为f2。使用动滑轮的过程中( )a有用功为w有gsb总功为w总f2sc额外功为w额2f2sf1sd机械效率为【答案】c6.对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是( )a做功多的机械，功率一定大b功率大的机械，做功一定快c做功快的机械，机械效率一定高 d通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%【答案】b7.如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是( )a甲更省力，甲机械效率大 b乙更省力，乙机械效率大 c甲更省力，机械效率一样大d乙更省力，机械效率一样大 【答案】d8.如图，杠杆处于平衡状态，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，杠杆会( )a仍然平衡 b右端下降c左端下降 d无法判断【答案】c9.皮划艇是我国奥运优势项目之一。如图所示，比赛中运动员一手支撑住桨柄的末端(视为支点)，另一手用力划桨。下列说法正确的是( )a为省力，可将用力划桨的手远离支点b为省力，可将用力划桨的手靠近支点c为省距离，可将用力划桨的手远离支点d将用力划桨的手靠近支点，既能省力又能省距离【答案】a10.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5 kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( )a小于49 n b等于49 nc大于5 kg d大于49 n【答案】d11.如图所示的四种用具中，正常使用时省力费距离的是( )【答案】d12.如图所示，大熊和小熊坐跷跷板。如果它们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡时，下列说法正确的是( )a他们各自的重力与各自的力臂的乘积相等b大熊和小熊到支点的距离相等c大熊和小熊的重力相等d以上说法都正确【答案】a13.如图所示，杠杆在力f1的作用下在水平位置平衡。如果用力f2代替力f1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是( )af1gbf1f2 cf1f2 df2g 【答案】c14.在探究“杠杆平衡条件”实验中，杠杆在力f作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕b点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力f与其力臂的乘积变化情况是( )a一直不变 b先变小后变大 c一直变小 d一直变大 【答案】a15.如图所示，踮脚是一项很好的有氧运动，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱。踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是( )a脚后跟是支点，是费力杠杆b脚后跟是支点，是省力杠杆c脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆d脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆【答案】d16.为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是( )a若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力b减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率 c用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度d若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少 【答案】b17.用如图所示的滑轮组匀速提升200 n的重物g，竖直向上的拉力f为100 n，重物被提升1 m，不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法正确的是( )a动滑轮的重力为50 n b拉力做的总功是200 j c拉力做的额外功是100 j d绳子末端移动的距离是2 m 【答案】c18.如图所示，甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若g1g2，所用竖直向上的拉力分别为f1和f2，拉力做功的功率分别为p1和p2，两装置的机械效率分别为1和2(忽略绳重和摩擦)，则下列选项正确的是( )af1f212p1p2bf12p1p2cf1f212p1f212p1p2【答案】d二、填空题19.如图所示，杠杆aob能绕o点转动。在a点挂一重物g，为使杠杆保持平衡且用力最小，在b点施加一个力，这个力应该是图中的_。【答案】f220.图中aob是可绕o点无摩擦转动的轻杆，a端挂重400 n的物块，ao与ob长度之比为54。人始终沿竖直方向拉挂在b端的轻环。要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为_n，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将_(选填“变大”“变小”或“不变”)。【答案】500不变21.如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用fa、fb匀速提升重力为ga、gb的a、b两物体，不计绳重和摩擦。若gagb，则甲_乙；若fafb，则ga_gb。(均选填“”“”或“”)【答案】22.如图，在斜面上将一个重5 n的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2 n，斜面长4 m，高1 m。则拉力做的有用功为_j，斜面的机械效率为_。【答案】562.5%三、作图题23.如图所示，举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆，画出动力f1的示意图及阻力f2的力臂l2。【答案】24.请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起。【答案】25.甲是一款水管扳手钳，用它夹水管时，aob部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图乙所示。请在乙图中画出：(1)阻力f2的力臂l2；(2)杠杆平衡时，作用在b点的最小动力f1及其力臂l1。【答案】26.如图所示，某人在a处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。【答案】四、实验题27.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：(1)在杠杆上挂钩码前，杠杆静止在甲图中的位置，为使杠杆水平平衡，应将右端的平衡螺母向_ (选填“左”或“右”)调节。将杠杆调节水平平衡的目的是避免_对实验的影响和便于_。(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在a处下方再挂一个相同钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将挂在b处的钩码向右移动_格。(3)此实验多次改变挂在支点o两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是_(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。(4)如图丙，某同学设计了两种实验方案：第一种：用弹簧测力计沿竖直方向向下拉，其读数为f1；第二种：用弹簧测力计倾斜拉，其读数为f2。分析：第_(选填“一”或“二”)种实验方案更方便；同等条件下，两次弹簧测力计读数f1_(选填“”“”或“”)f2。【答案】(1)右;杠杆自重;测量力臂;(2)1;(3)寻找普遍规律;(4)一;五、计算题28.吊车在生产生活中的用途非常广泛，如图吊车正在对一辆交通事故车实施救援作业。已知事故车质量为1 200 kg，轮胎总接地面积为1 600 cm2。吊车要将该车向上吊起3 m，再水平向右移动6 m后放到救援车上运回交警队(g取10 n/kg)。(1)起吊前事故车对地面的压强是多少帕斯卡？(2)吊车施救过程中对该车做了多少焦耳的功？(3)起重臂下有3股钢丝绳绕在动滑轮和框架上，钢丝绳上的拉力为5 000 n，起重机起吊该汽车的机械效率是多少？解：(1)起吊前事故车对地面的压力：fgmg1 200 kg10 n/kg1.2104 n，对地面的压强：p7.5104 pa。(2)吊车施救过程中对该车做功：wgh1.2104 n3 m3.6104 j。(3)因为滑轮组有三段绳子，所以s3h。起重机起吊该汽车的机械效率：100%80%。答：(1)起吊前事故车对地面的压强是7.5104 pa；(2)吊车施救过程中对该车做了3.6104 j的功；(3)起重机起吊该汽车的机械效率是80%。29.如图甲所示，是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次打捞作业中，物体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以0.5 m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3 m的位置。此打捞过程中物体受到轻绳的拉力f随时间t变化的图像如图乙所示。物体离开水面后匀速上升3 m的过程中，与电动机连接的绳子所受的拉力为2103 n。已知水的密度为1.0103 kg/m3，取g10 n/kg。不计水和空气的阻力。求：(1)物体的体积及浸没在水中所受的浮力。(2)物体的质量和密度。(3)水底的深度及水对水底的压强。(4)物体离开水面后匀速上升3 m的过程中，滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。解：(1)由图像可知，物体13 s后开始完全离开水面，此时物体的重力等于物体所受绳子的拉力，即g5103 n，在010 s内，物体在水中所受绳子的拉力：f拉3103 n，物体浸没在水中受到的浮力：f浮gf拉5103 n3103 n2103 n；由f浮液gv排得物体的体积：v物v排0.2 m3。(2)由gmg得物体的质量：m5102 kg；由得物体的密度：物2.5103 kg/m3。(3)由图像可知，物体从开始上升到完全离开水面所用的时间为13 s，物体上升的速度为0.5 m/s，则水底的深度：hvt0.5 m/s13 s6.5 m；水对水底的压强：p水gh1.0103 kg/m310 n/kg6.5 m6.5104 pa。(4)物体匀速上升3 m的过程中，克服重力做的功：w有mgh5102 kg10 n/kg3 m1.5104 j，与电动机连接的绳子的拉力做的功：w总fsf3h2103 n33 m1.8104 j，滑轮组的机械效率：100%83.3 %。答：(1)物体的体积为0.2 m3；浸没在水中所受的浮力为2103 n。(2)物体的质量为5102 kg；密度为2.5103 kg/m3。(3)水底的深度为6.5 m；水对水底的压强为6.5104 pa。(4)滑轮组的机械效率为83.3%。30.如图所示是常见的一种起重机的简化图，为了保证起重机吊起重物时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m0；已知oa12 m，ob4 m。用它把质量为3103 kg、底面积为0.5 m2、高为2 m的长方体石墩g从空气中匀速放入水中某一位置，此时石墩完全浸没水中。(g取10 n/kg)(1)起吊前，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？(2)若石墩匀速从地面上吊起，起重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计， oa、ob的长度不变，右边的配重m0为多少千克？(3)当石墩g从空中匀速浸没水中，若配重m0的位置、质量都不变，起重机始终保持水平，oa的长度如何变化？变化多少？解：(1)石墩对地面的压力：fgmg3103 kg10 n/kg3104 n，石墩对地面的压强：p6104 pa。(2)石墩匀速从地面上吊起，所以fag3104 n，根据faaofbbo 可得，右边配重的重力：g0fb9104 n，配重质量：m09103 kg。(3)石墩g从空气中匀速浸没水中的过程中，受到的浮力逐渐变大，最大浮力：f浮水gv排1.0103 kg/m310 n/kg0.5 m22 m1104 n，最小拉力：fa实g f浮3104 n1104 n2104 n，此时ao的长度：ao18 m，ao变为ao，变长了18 m12 m6 m。答：(1)起吊前，石墩对地面的压强为6104 pa；(2)右边的配重m0为9103 kg；(3)oa的长度变长，变化了6 m。31.如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为4 t，体积为1 m3。(g10 n/kg，水1.0103 kg/m3)(1)物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；(2)物体下表面与水面距离为3 m时，求物体下表面所受水的压强；(3)若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力；(4)物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为9 kw、对绳子的拉力为1.5104 n，求物体上升的速度和滑轮组的机械效率(机械效率精确到0.1%)。解：(1)物体受到的浮力：f浮 g排水v排g1.0103 kg/m31 m310 n/kg1104 n。(2)物体下表面所受的压强：p水gh1.0103 kg/m310 n/kg3 m3104 pa。(3)物体的质量：m4 t4103 kg，物体所受的重力：gmg4103 kg10 n/kg4104 n，动滑轮对物体的拉力：f1gf浮4104 n1104 n3104 n, 电动机对绳子的拉力：f21104 n。(4)由pfv可得，电动机拉动绳子的速度：v10.6 m/s，物体上升的速度：vv10.6 m/s0.2 m/s，滑轮组的机械效率：100%88.9%。答：(1)物体完全浸没在水中时，物体所受浮力的大小为1104 n；(2)物体下表面所受水的压强为3104 pa；(3)电动机对绳子的拉力为1104 n；(4)物体上升的速度为0.2 m/s；滑轮组的机械效率为88.9%。32.进入三月份以来，东营街头出现了一种共享电动汽车。如表所示是这种汽车的主要参数。(g取10 n/kg)空车质量800 kg每个轮胎与地面接触面积50 cm2电池容量44 kwh标准承载200 kg最大续航(充满电最大行驶路程)200 km所受阻力与汽车总重的比值0.09(1)电动机是电动汽车的核心部分，电动机工作时能量的转化是_。电动机的工作原理是_。(2)标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少？(3)如图所示是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图像，标准承载下，电动汽车以此速度匀速行驶1 min的耗电量为0.4 kwh，电动机的效率是多少？(4)若某燃油汽车百公里耗油6 l，每升油5.5元，电动汽车充电每度0.8元，通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济。解：(1)电能转化为机械能通电线圈在磁场中受力转动(2)乘客与车的总质量：mm1m2800 kg200 kg1 000 kg，电动汽车对水平地面的压力：fgmg1 000 kg10 n/kg1104 n，电动汽车与水平地面的总接触面积：s4s0450 cm2200 cm22102 m2，电动汽车对水平地面的压强：p5105 pa。(3)由图可知，电动汽车做匀速直线运动，当t13 s时，s160 m，则电动汽车行驶的速度：v20 m/s，电动汽车以此速度匀速行驶1 min的路程：svt20 m/s60 s1 200 m，电动汽车的牵引力：f1f0.09g0.091104 n900 n，电动汽车牵引力做的功： w有f1s900 n1 200 m1.08106 j，电动汽车电动机的效率：100%75%。(4)燃油汽车行驶100 km费用：6 l5.5元/l33元，电动汽车行驶100 km费用：100 km17.6元，因为17.6元小于33 元，所以使用电动汽车费用少，更经济。答：(1)电能转化为机械能通电线圈在磁场中受力转动(2)标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是5105 pa；(3)电动机的效率是75%；(4)与使用燃油汽车相比，使用电动汽车更经济。33.我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊臂oab可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱ca竖直，oboa61。用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上，石墩质量为1.5104 kg、底面积为3 m2、高为2 m。(g取10 n/kg，水1.0103 kg/m3)(1)浸没在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中)，受到的浮力是多少？(2)石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩对地面的压强是多少？(3)石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力为1.0105 n，此时动滑轮的机械效率是多少？(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重