力学综合计算.doc

A北京理工大附中初三暑假物理作业 力学综合计算力学综合计算1. 如图1是蒸汽锅炉上的保险阀装置。当阀门受到的向上的蒸汽压强超过安全值时，阀门会被顶开,放掉一些蒸汽，使锅炉内蒸汽压强减小。已知阀门气口的面积是3cm2，杠杆OAB自重不计，炉内应保持的蒸汽压强是1.2l05Pa。问：（l）当炉内蒸汽应强为规定值时，阀门对杠杆A处向上的顶力是多大？图1（2）若OA为5cm，AB为75cm，当杠杆上B处所挂的重物为多重时,可以使炉内蒸汽压强维持规定值?ECOAB图22. 如图2所示，A、B两个正方体挂在杠杆的两端，已知物快A的边长为1dm，物块B的边长为2dm，它们的密度分别为A3103kg/m3，B2103kg/m3，当杠杆水平平衡时，物块B对地面的压强为2500Pa，将物快A完全没入水中后，当杠杆再次水平平衡时，物块B对地面的压强为P，求：（1）杠杆的力臂CO：OE为多少？(g=10N/kg)（2）P为多少帕？3. 如图3所示的装置， O为杠杆AC的支点，OA:OC=1:2，在杠杆的A点挂一边长为0.2m的立方体D，在杠杆上B点作用竖直向下的拉力F，当杠杆在水平位置平衡时，物体D对地面的压强p1为7000Pa，A点受到向下的拉力为F1；在杠杆上C点作用竖直向下的拉力F，当杠杆在水平位置平衡时，物体D对地面的压强p2为6000Pa，A点受到向下的拉力为F2，OB:BC=1:2，杠杆和绳的质量忽略不计。求图3（1）F1和F2的比值；（2）F的大小；（3）如果要使物体D对地面的压强为零，杠杆在水平位置平衡时，需要在C点作用至少多大的力F。h固定轴出水口空心橡胶盖橡胶盖定位器手柄细尼龙绳AOB图4连杆4. 有一种厕所便桶水箱结构如图4所示（图中略去了向水箱中注水的装置），出水口上的橡胶盖是空心的放水时橡胶盖浮起，水从出水口流出，随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束注水过程中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口，盖紧时橡胶盖上表面与池底相平若水箱内水面高h是20cm，空心橡胶盖的面积是70cm2，橡胶盖和连杆的总质量为100g，总体积是150cm3，橡胶盖内部空心体积为40cm3，固定轴到尼龙绳头的距离OB是25cm，手柄左端到固定轴的距离AO是15cm（AB杆和尼龙绳的质量不计），试求： （1）橡胶盖盖紧时，水对橡胶盖的压力是多少？ （2）根据图中数据，试求出手作用在手柄上的力至少为多大时，能把橡胶盖提起？ （3）这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水为节约用水，请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水请通过计算得出具体数据(g取10N/kg)图5A BO5. 如图5所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点O转动，A端用绳沿竖直方向连接在地板上，在B端挂一密度为0.8103 kg/m3，长20cm的长方体物块，OB0.4m。在B端正下方放一盛水的溢水杯，水面恰到溢水口处。现将物块缓慢浸入溢水杯中，当物块底面浸到水下10cm深处时，杠杆处于如图所示的平衡状态，从溢水口处溢出0.5N的水。当一质量为250g的球从O点以1.2cms的速度沿槽向A端匀速运动时，试求经多长时间，系在A端绳的拉力刚好为零?6. 图6是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。水箱底部有一出水孔，底盖A可以顶住水箱的出水孔。只要牲畜饮水，饮水槽中的水位就会下降，浮球C受到的浮力减小，底盖A打开，水就会通过出水孔从水箱流入饮水槽自动补水。设计水箱的最高水位为h1，水箱出水孔横截面积是30 cm2，底盖A及竖杆B的总质量是400 g，浮球C的体积是2dm3；若将浮球C换成同体积的浮球D，设计水箱的最高水位将变为h2，已知将浮球C换成同体积的浮球D后，再次达到设计水箱的最高水位时，水箱底部受到水的压强减小了2000Pa，浮球C与浮球D的密度C：D =2：5。（g取10N/g）图6牲畜饮水槽BACh1水箱求：(1) 浮球D的密度 D ；(2) 设计水箱的最高水位h1。图77. 育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型，这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后，自动开启放水阀门，冲刷便池中的污物。图7是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。图中水箱A是一个边长为50cm的正方体；浮筒B是一个质量为0.2kg的空心圆柱体，其底面积SA为80cm2，高为35cm；放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体，其底面积Sc为55cm2，厚度d为1.5cm；放水阀门C能将排水管口恰好盖严，阀门上固定一根轻绳与浮筒相连，绳的长度l为10cm。请你计算出水箱中的水深H至少为多少时，浮筒B刚好能将放水阀门C打开？图88. 图8是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图，动滑轮所受重力为120N，小明所受重力为600N。当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，物体A所受浮力为80N，小明竖直向下的拉力为F1，水平地面对小明的支