力学计算题(备选题库)

1、 力学计算题1科技小组制造了一个装置，如图为原理示意图，MN为水平轨道，轨道上套着滑套H固定在底座D上的电动机乙通过定滑轮能使H沿轨道向左滑动已知底座放置在水平地面上，底面积为100cm2，电动机乙和底座共重50N固定在地面上的电动机甲通过滑轮组，以0.2m/s的速度匀速提升物体A时，电动机作用在甲绳端的拉力为F1，滑轮组的机械效率为1匀速提升物体B时，电动机甲作用在绳端的拉力为F2，且已知物体A、B的体积相同，密度之比甲：乙=7：12（不计绳重及轮与轴间的摩擦，g取10N/kg）求：（1）提拉物体A时的机械效率；（2）若物体A重14N，电动机甲匀速提升物体A，3s时间内所做的功（3）当物体B

2、悬在空中，滑套H以0.1m/s的速度匀速向左运动时，电动机乙绳端拉力T的功率是1W，底座D对地面的压强 2如图所示，长70cm的光滑轻质木板AB可绕支点转动，在离支点右边20cm的B端上方连接动滑轮，作用在绳自由端的拉力为4.5N；下方挂一密度为，高20cm的长方形物体M，当物体M浸入水中10cm深处静止时，从装满水的溢水杯中溢出50g的水，此时杠杆水平平衡已知=8，取g=10N/kg 求：（1）物体M浸入水中10cm深处时受到的浮力； （2）物体M受到的重力；（3）若杠杆始终保持水平平衡，一质量为300g的小球从支点O以2cm/s的速度沿光滑木板向左端匀速滚动时，小球由支点O出发多长时间，作

3、用在动滑轮绕绳自由端的拉力恰为0.75N？不计绳的质量和滑轮与轴之间的摩擦，B端上下细绳始终在同一竖直直线上32012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自由端，挂钩挂着潜水器吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，潜水器下潜用时=6h，到达7000m出停留=0.5h，上升用时=3.5h潜水器上升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m

4、，在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力=5.5×N，滑轮组的机械效率=80%已知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2×kg，体积V=20，水的密度1=1.0×kg/，海水的密度2=1.03×kg/，g取10N/kg不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响求：（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？4工人利用如图所示的装置，在河边打捞水中的物体M打捞过程中物体M在水中匀速上升的速度

5、为0.2m/s，此时工人做功的功率为360W；当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力，恰好能使物体继续匀速上升已知：工人的质量为70kg，物体M的密度为2.5×103kg/m3不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，g取10N/kg求：（1）物体M的重力GM；（2）动滑轮的重力G动；（3）物体离开水面后，滑轮组的机械效率（结果请保留两位有效数字）5如图甲、乙所示，杠杆始终处于平衡状态（杠杆刻度均匀），图甲中悬挂的实心物体A和B，密度分别为A、B，作用在绳自由端的拉力为F1，滑轮的机械效率为1，图乙中悬挂实心物体A和C，物体C的密度为C，实心物体A浸没在水中时，作用在绳自由端的拉力为

6、F2，滑轮的机械效率为2，已知3B=5C，4F1=5F2，9VB=7VC，1=87.5%，细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg （1）实心物体A的密度A；（2）滑轮匀速提升物体C时，滑轮的机械效率2直平面内转动，P为AO的中点细绳的一端系于杠杆的A端，另一端水平向右拉绕过定滑轮并系于长方体A上表面中央球B没于水中并用细绳悬挂于P点杠杆在如图所示的位置处于平衡状态球B受到的浮力为F浮，球B的体积为VB，受到的重力为GB，长方体A的体积为VA，受到的重力为GA长方体A受到的支持力为N已知：AO=8m，=30度，=，N=,3 =1.7求：长方体A的密度A7如图所示，杠杆AB放

7、在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，CD=0.2m细绳的一端系在杠杆的A端，另一端绕过动滑轮固定在天花板上，浸没在容器水中的物体E通过细绳挂在动滑轮的挂钩上，物体F通过细绳系在杠杆的B端已知动滑轮的质量m0=1kg，物体E的密度=1.2×103kg/m3，AB=0.6m，DB=0.2m杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计，g取10N/kg打开阀门H将容器中的水逐渐放出，为使杠杆AB保持水平平衡，求：（1）物体E的最小体积V（2）物体F的最小质量m8由同种材料制成的实心正方体A、B放在水平地面上，对地面的压强分别是pA、pB，且pA：

8、pB=1：2用如图（a）所示的甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体，甲、乙中动滑轮重均为G动，不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力之比F1：F2=5：22，求： （1）A、B两物体的边长之比LA：LB；（2）动滑轮重与物体A重之比G动：GA；（3）若一个质量为60kg的人站在地面上，利用如图（b）所示的另一个滑轮组，从水中将物体A匀速提起，提升过程中，滑轮组的机械效率随物体A被提升高度h变化的关系图象如图（c）所示不计绳重和摩擦，物体A在露出水面前和完全露出水面后，人对地面的压力之比是多少？（g取10N/kg）9如图甲是某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，杠

9、杆可以绕O点在竖直平面内转动，OD的长度为2m水平地面上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端，配重E的质量mE为250kg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20kg电动机Q可以通过定滑轮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竖直提升水中的圆柱体A圆柱体A完全在水中，以0.1m/s匀速上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为1，配重E对地面的压强为p1；物体A以原来的速度匀速竖直上升，全部露出水面后，最终停在空中某高度时，配重E

10、对地面的压强为p2滑轮组Y提升物体A的过程中，行走装置受到的水平拉力始终为零，杠杆DB在水平位置保持平衡电动机H处绳子拉力的功率随时间变化的情况如图乙所示已知圆柱体A的质量mA为60kg，底面积为30dm2，p1与p2之比为4：1物体A被打捞出水面后，停留在一定高度，电动机Q开始拉动行走装置在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中，电动机Q处拉力T的功率为5W，行走装置受到的水平拉力为F细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，g取10N/kg求：（1）动滑轮M所受的重力；（2）机械效率1；（3）OC的长度；（4）拉力F10如图所示，杠杆AOB及支架是一个固连在一

11、起的整体，AO：BO=5：2图中正方体D与水平地面的接触面积为8×10-2m2，物体B的质量为2kg当物体A的质量为9.2kg时，杠杆在水平位置上平衡，物体D对水平地面的压强为4000pa当把物体A换为质量为39.5kg的物体C，支点向左移，使AO：BO=4：3时，杠杆仍在水平位置上平衡，物体D对水平地面的压力为零（杠杆、支架和托盘的重力不计，g取10N/kg拉物体B的细绳系于物体B上表面中央并沿竖直方向）求：（1）动滑轮的质量（2）物体D的质量11在生产玻璃过程中，常用位于天车上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃，如图甲所示当卷扬机通过滑轮组提升质量为6

12、0kg的玻璃并使玻璃以速度v1匀速上升时，卷扬对滑轮组绳端的拉力为F1，天车对卷扬机的支持力为N1，拉力F1的功率为P，滑轮组的机械效率为；当卷扬机通过滑轮组提升质量为80kg的玻璃并使玻璃以速度v2匀速上升时，卷扬机对滑轮组的拉力F2，天车对卷扬机的支持力为N2已知拉力F1所做功随时间变化的图象如图乙所示，卷扬机的质量为120kg，滑轮A、B的质量均为4kg，3v1=5v2，=75%，吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计，g取10N/kg求（1）P的大小；（2）v2的大小；（3）N1与N2的比值12如图所示，是用滑轮组打捞水中物体的示意图，已知物体A的体积为2×10-2m3当

13、用F1拉绳子自由端时，物体A在水内以0.1m/s的速度匀速上升（未出水面），滑轮组的机械效率为75%当物体A完全在水外匀速上升时，加在绳子自由端的拉力为F2，此过程中滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，g取10N/kg求：6（1）物体A在水中匀速上升时，拉力F1的功率；（2）物体A的密度13如图所示，体重为600N的小明利用滑轮组匀速提升重物时，他使用的最省力的绕绳方式，绕在滑轮组上的绳子（图中未画出）能承受的最大拉力为1000N，动滑轮总重300N，连接重物与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg求：（1）小明用此滑轮组匀速地将物

14、体全部提出水面，则物体的最大物重不能超过多少？（2）小明用此滑轮组匀速提升一个高为2m，底面积为0.05 m2的圆柱体A，若此过程中A始终不露出水面，则A的密度不能超过多少？（3）现有一个与圆柱体A形状完全相同的圆柱体B，其下表面距水面10m小明用300N的拉力将其以0.1m/s的速度匀速提升了5m在此过程中，拉力的功率和滑轮组的机械效率各是多少？14如图甲所示，杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动，水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端已知AO：OB=2：5，配重乙与地面的接触面积为S且S=0.04m2当在动滑轮下面挂上重200N的物体甲静止时，竖直向上拉绳子自由端的力为T1，

15、杠杆在水平位置平衡，此时配重乙对地面的压强为P1且P1=8800Pa；如果在物体甲下面挂一个质量为动滑轮质量5倍的物体丙，并把物体丙浸没在水中静止时，竖直向上拉绳子自由端的力为T2，杠杆在水平位置平衡此时配重乙对地面的压强为P2且P2=8200Pa已知物体丙的质量与体积的关系的图象如图乙所示，配重乙的体积为5×10-3m3，如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦，取g=10N/kg求配重乙的密度15某科技小组设计的运动员利用器械进行训练的示意图的装置，如图25所示图中横杆BC可绕固定点O在竖直平面内转动，OB：OC=3：2配重A的质量为100kg，其底面积为5×10-2m2，E

16、是定滑轮，D是动滑轮，定滑轮E和动滑轮D的质量相同质量为60kg的小明站在水平地面上，当他对横杆C端通过细绳竖直向下的作用力为F1时，配重A对水平地面的压强为9×103Pa，此时，他对地面的压力为N1，动滑轮D对配重A的拉力为FA1； 当小明通过细绳对横杆C端竖直向下的作用力为F2时，配重A对水平地面的压强为5.4×103Pa，此时，他对地面的压力为N2，动滑轮D对配重A的拉力为FA2已知N1：N2=10：7不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，g取10N/kg求：（1）拉力FA1；（2）动滑轮D受到的重力G；（3）当小明通过细绳对横杆C端竖直向下的作用力为F1时，定

17、滑轮E对支架的拉力16图甲是某科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图AB是以O点为支点的水平杠杆，杠杆A端通过细绳竖直拉着水平甲板上的配重C，杠杆B端固定一个提升电动机和一个定滑轮，提升电动机及定滑轮的总重力G为200N，提升电动机通过滑轮组提升密度为D的物体D物体D完全在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为1，甲板对配重C的支持力为N1；物体D全部露出水面并以v为0.2m/s匀速竖直上升的过程中，滑轮组的机械效率为2，甲板对配重C的支持力为N2，提升电机所做的功随时间变化的图象如图乙所示已知：AO：OB=1：2，D：水=5：2，N1：N2=3：2，1：2=9：10g取10N/kg，细绳和

18、杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计求：（1）物体完全露出水面后，电动机向上提升的力F；（2）动滑轮的重力G动；（3）配重的重力Gc 17.图甲是某中学科技小组设计的打捞水池中物体出水面的装置示意图BOE为一轻质杆，在其两端分别固定着以OB和OE为半径的两段圆弧形的凹槽ABC和DEF，支点O为这两段圆弧形凹槽对应的圆心轻质绳G和H分别固定在圆弧形凹槽ABC的A点和DEF的D点，杆BOE旋转时细绳总能在凹槽中，绳G和H拉力的力臂始终保持不变固定在水平地面上的电动机M可以通过拉动绳子H带动杠杆和滑轮组将水池中物体捞出水面电动机M的质量m为52.5kg电动机M用力拉动绳子H使柱形物体

19、K始终以速度v匀速上升物体K浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为1，电动机M对地面的压强为P1；物体K全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组的机械效率为2，电动机M对地面的压强为P2；电动机M对地面的压强随时间变化的图象如图乙所示已知物体K的底面积S=0.1m2，高h=0.2m，OB：OE=3：4，1：2=27：28细绳和杠杆的质量、滑轮及杠杆与轴的摩擦、细绳和凹槽的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，K出水前后水面高度的变化忽略不计，g取10N/kg求：（1）物体K完全浸没时受到的浮力；（2）动滑轮的质量；（3）若用该装置以同样速度打捞质量为120kg的物体K，求K全部露出水面后，电

20、动机M拉动绳H的功率18.如图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

21、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，行走装置受到的水平拉力始终为零，杠杆DB在水平位置保持平衡已知物体A的质量mA为50kg，体积V为20dm3，N1与N2之比为3：2，1与2之比为9：10物体A被打捞出水面后，停留在一定高度，电动机Q开始拉动行走装置在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中，拉力T所做的功随时间变化的图象如图乙所示，行走装置受到的水平拉力为F细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，g取10N/kg求：（1）OC的长度；（2）拉力F 19如图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉

22、开开关的装置示意图该装置主要由滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成，配重C通过细绳与动滑轮相连，配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直杠杆的B端放在水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，开关被拉开前，杠杆在水平位置平衡已知动滑轮P的质量mP为0.2kg，OA：OB=3：1，配重D的质量mD为1.5kg，作用在D上的竖直向下的压力F为75N，刚好拉开开关所需的拉力T为6N杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计，滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg求：配重C的质量mC等于多少kg，开关刚好能被拉开？ 20某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上小亮站在地面上通过滑轮组提升重物，滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中，物体A的速度为1，滑轮组的机械效率为A小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中，物体B的速度为2，滑轮组的机械效率为B拉力F1、F2做的功随时间变化的图象分别如图乙中、所示已知：1=32，物体A的体积为VA，物体B的体积为