精编题目7：力学计算题(10题)

1、力学计算题精编（10题）1山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行，运动员李伟质量为70kg,他参加了小组选拔赛图中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见表：车架材料碳纤维车架材料体积/cm32500车架质量/Kg4.5整车质量/Kg10单轮接触面积/cm24（1）求车架的密度；（2）估计比赛中的山地自行车对地面的压强；（3）李伟在某路段匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求他的骑行功率 解：（1）V=2500cm3=2.510 -3 m m=4.51分 1分 （2） 山地对地面的压力：F=G=mg(10kg+70kg)10N/kg=800

2、N1分 地面受到的压强为：1分 （3）运动员与车的总重力为G=mg=800N F=0.02G=0.02800N=16N1分 骑车的速度为：1分 骑车的功率为 P =FV=16N10m/s=160W1分2如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为8103 kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，在未露出水面前，若不计摩擦和动滑轮重，要使物体匀速上升，（取g=10Nkg）求： （1）作用于绳子自由端的拉力F是多少？（4分） （2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？（2分） （3）若实际拉力为400N，此时该滑轮组的效率是多少？（2分）（1）m物=物V物 =8103 kg/m31010-

3、3m3=80kg (0.5分)物重G物=m物g=80kg10N/kg=800N (0.5分)物体A浸没时受的浮力：F浮=水gV排 =103 kg/m310Nkg1010-3m3 =100N (1分)吊着动滑轮绳子段数n=2 (1分)F=1/2(G物F浮）=1/2（800N100N）=350N (1分)（2）S自=2h物=22m=4m (1分)拉力做的功: W总=FS自=350N4m=1400J (1分)（3）=w有/=w总（G物-F浮）h物/Fs自（G物-F浮）/2F7000N/400N87.5% (2分)3.如图18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

4、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？图 18 4. 如图所示晾衣装置，每个滑轮重均为0.5N，晾衣杆重4N。体重为500N的小明站立在水平地面用拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端，将总质量为5.6kg的三件衣服提升了1m，此时小明对地面产生的压强为1.6104Pa。已知小明双脚的面积为300cm2，g取10N/kg。求：（1）拉衣服时小明对地面的压力；（2分） （2）小明做的功；（2分）（3）滑轮组提升衣服的机械效率。（3分）解:（1）F压=Ps=1.6104Pa310-2m2=480N （2分） （2）F压=F支=480N

5、F拉=G-F支=500N-480N=20N （1分） W=F拉s=20N1m4=80J （1分） （3）W有=Gh=mgh=5.6kg10N/kg1m=56J （1分） =70% （2分）5. 如图，轻质杠杆AB可绕O点转动，在A、B两端分别挂有边长为10cm，重力为20N的完全相同的两正方体C、D， OAOB=43；当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时，杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。(g=10N/kg) 求：（1）物体C的密度；（2）杠杆A端受到绳子的拉力；（3）物体D对地面的压强。解：（1）V=（10cm） 3 =0.001m 3 ， m=G/g=20

6、N/10N/kg=2kg1分 则物体C的密度 =m/V=2kg/0.001m 3 =210 3 kg/m 3 1分。（2）V 排 =（10cm） 2 8cm=0.0008m 3 1分 F 浮 = 水 V 排 g=1.010 3 kg/m 3 0.0008m 3 10N/kg=8N1分拉力 F A =GF 浮 =20N8N=12N1分（3）由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得F A OA=F BOB ，即 12NOA=F B OB，解得F B =16N1分则 D对地面的压力为F=GF B =20N16N=4N1分， S=（10cm） 2 =0.01m 2 ，压强为p=F/S=4N/0.01m 2

7、=400Pa1分答：（1）物体C的密度是2103kg/m3； （2）杠杆A端受到绳子的拉力是12N； （3）物体D对地面的压强400Pa （4）人对地面的压力.(1分) 因为 所以人对地面的压强.(1分)6. 在一次打捞作业中，打捞队员用用汽车打捞一个箱子。在箱子拉出水面之前，汽车以0.2m/s的速度匀速向右行驶，箱子质量为1.25103kg, 密度为2.5103kg/m3,动滑轮质量30kg,不计绳重和摩擦（g取10N/kg）,求：（1） 箱子在水中所受的浮力大小（2） 汽车对绳的拉力（3） 汽车拉动重物的功率P（4） 在箱子拉出水面之前，该滑轮组的机械效率 解：（1） -（2分） （2）

8、由二力平衡得 汽车对绳的拉力-（2分）(3) 汽车拉动重物的功率-（2分）（4） -（3分） 7. 央视远方的家栏目走进将乐，介绍了古代皇宫贡品将乐龙池砚八年级小军同学观看节目后，想估测制作龙池砚的岩石的密度他找到一小块体积为40cm3的岩石，并利用自制“浮筒质量仪”测其质量（如图1所示），从浮筒上标注的刻度可直接读出浮筒浸入水中的深度h、浮筒和被测物体的总质量m h随m的变化图象如图2所示，空浮筒在水中漂浮时h为6cm，放入岩石后浮筒在水中漂浮时h为9cm （改编）（1）求岩石的质量是多少克？（2分）（2）求岩石的密度是多少克/厘米3？（2分）（3）若岩石与浮筒底的接触面积为2103m2，求

9、岩石对浮筒底的压强是多少帕？（g取10N/kg）（4分）解答：解：（1）根据图象可知，空浮筒的质量：m筒=200g，浮筒和岩石的总质量：m总=300g，岩石的质量：m岩=m总m筒=300g200g=100g；（2）岩石的密度：岩=2.5g/cm3；（3）岩石的重力：G岩=m岩g=0.1kg10N/kg=1N；岩石对筒底的压强：p=500Pa答：（1）岩石的质量是100g；（2）求岩石的密度是2.5g/cm3；（3）岩石对浮筒底的压强是500Pa8. 如图12-甲所示，一个边长为1 m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水

10、面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图12-乙所示。(g取10 Nkg，水=1.0103kg/m3) 求：(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N?(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?(3)物体的密度是多少kg/m3 ?(4)物体在水底时，上表面受到水的压强是多少Pa?参考答案: (1)F浮=水gV排=1.0103kg/m310 Nkg(1m)3=104N (2)由图象可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力G=3104N 当重物没露出水面时,拉力F1=G- F浮=3104N-104N=2104N (3)物体的质量 物体密度 (4)从上表面离开水面到下

11、表面离开水面用时10s,所以运动速度 物体上表面从水底到面用时30s,所以物体上表面据水面的深度:h=vt=0.1m/s30s=3m 物体在水底时,上表面受到水的压强:p=水gh=1.0103kg/m310 Nkg3m=1.0104Pa9水平桌面上放置一底面积为100cm2，重为6N的柱形容器，容器内装有20cm深的某液体将一体积为400cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上，弹簧测力计示数为10N，让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中（如图），弹簧测力计示数变为5.2N（柱形容器的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，物体未接触容器底g=10N/kg），求：（1）物体浸没在液体中时受到的浮力；（2）

12、筒内液体密度；（3）物体浸没时，容器对桌面的压强10.某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度，但是手边的测量工具只有量筒他们设计了如图所示的实验装置先把鹅卵石浸没在水杯内的水中，向矿泉水瓶中逐渐加水，当加入225ml的水时，瓶子在如图7甲所示的位置平衡拿掉水杯后，再向瓶中加入150ml的水，此时瓶子在如图乙所示的位置平衡若不考虑鹅卵石的吸水性，忽略瓶子的质量，g取10N/kg，求：（1）鹅卵石在水中受到的浮力（2）鹅卵石的密度（3）把鹅卵石放在桌面时，它与桌面的接触面积为202 则它对桌面的压强为多少？解：（1）根据定滑轮特点，由图乙得：G石=G水=m水g=水v水g，由图甲得鹅卵石在水中：F浮+F=G石，而F=水vg，受到的浮力：F浮=G石F=水v水g水vg=水v水g=1.0103kg/m3150106m310N/kg=1.5N，（2）F浮=水gv排，v排= = =1.5104m3，石块浸没，v石=v排=1.