2022年中考真题分类汇编之简单机械综合计算及答案

简单机械综合计算

1.(2022.湖北.荆州)某项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料

匀速提升了6m,用时10s。电动机的输出功率恒定为600W,不计绳重和摩擦，g=10N/kg。

求：

(1)建筑材料上升的速度；

(2)10s内电动机输出的总功；

(3)动滑轮所受的重力；

(4)若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是90%,则该建筑材料上升

的速度。

2.(2022•贵州毕节)如图，一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.()X104N,

发动机的功率50kW保持不变，山坡AB长2000m,高人为300m,牵引力保持2.5x10&N不

变，不计空气阻力。求：

(1)汽车从山底开到山顶所做的有用功;

(2)山坡的机械效率；

(3)汽车在山坡上行驶时的摩擦力。

A

3.(2022.北京)俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果

通常不同。图23甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，她的身体与地

面平行，可抽象成如图23乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在。点，对手的力作用在

B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N,OA长为Im,长为1.5m。

甲乙

图23图24

(1)图23乙中，地面对手的力F/与身体垂直，求B的大小；

(2)图24所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时她的身体姿态与图

23甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用

在8点。分析并说明尸2与B的大小关系。

4.(2022•江苏泰州)如图，工人用动滑轮提升重为800N的物体，所用拉力为F,物体

以0.2m/s的速度匀速上升，此时动滑轮的机械效率为80%,不计绳重和摩擦。求：

(1)物体在10s内上升的高度；

(2)工人对绳端的拉力；

(3)当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力。

5.(2022.广西)某校科技小组，设计了如图所示的一套从水中打捞物体的简单滑轮组

装置，动滑轮的重力为50N,物体A的密度为1.5xl()3kg/m3,体积为0.04|哈通过滑轮组

把A从水中匀速提升(A始终未露出水面)，不计绳重、摩擦及水的阻力，0a=lxl()3kg/m3,

g=10N/kg。求：

(1)A浸没在水中所受浮力；

(2)A露出水面前，滑轮组的机械效率；

(3)若人的重力为625N,与水平地面的接触面积为500cm2,人对地面的压强。

6.(2022・广西百色)如图所示，工人师傅用滑轮组将重为500N的物体在30s内匀速提

升到6m高的楼上，已知动滑轮重为100N,不计绳重及摩擦。求:

(1)拉力F；

(2)拉力的功率；

(3)滑轮组的机械效率。(计算结果保留一位小数)

7.(2022•贵州黔东南)如图所示，是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情

景。物体M的棱长为1m,密度为2.8xl03kg/m3,用7500N的拉力F将物体M以0.5m/s的

速度匀速提升2m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。(p*=l.OxlO3kg/m3,g

取10N/kg)求：

(1)物体M上升后，还未露出水面时受到的浮力；

(2)物体M上表面在水面下0.2m时，它的下表面受到水的压力:

(3)物体M上升后，在未露出水面前，此滑轮组的机械效率。

8.（2022•青海）某建筑工人用300N的拉力，在25s内将重力为800N的水泥利用滑轮

组匀速提高4m,如图所示。若不计摩擦和绳重，请你完成下列计算：

（1）动滑轮的重力；

（2）工人做功的功率；

9.（2022・湖南郴州）如图所示，用细线将一质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量

为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆的C处；质量为0.5kg的物体B（B不溶于水）用细线

悬挂在杠杆的。处。当物体B浸没于水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡。此时C、D

到。点的距离分别为20cm、30cmo（g取10N/kg）求：

（1）物体A的重力；

（2）细线对物体B的拉力；

10.（2022•湖北宜昌）如图甲，宜昌市某中学学生在课外实践活动中对滑轮组进行了探

究。他们自制滑轮组的简化图如图乙所示，小华利用此滑轮组用时10s将小军匀速提升了

50cm,称得小军的质量为54kg,动滑轮组的质量为6kg。g=10N/kg,不计绳重和滑轮与绳

之间的摩擦，求：

（1）小华的拉力是多少？

（2）小华拉力的功率是多少？

（3）此过程中滑轮组的机械效率是多少？

H.（2022•湖北黄冈）由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器，世界首

台千吨级运、架一体机“昆仑号”，可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时,

要将一段重为1.0xl07N的箱梁运到铺设位置。

（1）当箱梁静止在水平桥面时，箱梁与桥面的接触面积为200m2,求箱梁对桥面的压

强；

（2）工作时，“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6m,固定好后，载着箱梁水平向

前运动了30m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功；

（3）如图所示，“昆仑号''将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中//表

示MN的水平距离，上表示ON的水平距离，G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力（不包括

轮车A受到的重力）、其重心在。点，厂表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。

请推导支持力尸的表达式（用字母表示）。

12.（2022・湖北武汉）我国万米深潜作业次数和下潜人数位居世界首位。图甲所示为我

国“奋斗者”号载人潜水器的海试现场。

（1）潜水器的前边固定着一个采样篮，里面放着海底沉积物采样器等工具，采样器是

一个下端开口的圆柱形玻璃管。潜水器两侧各连着一只机械手臂，其中一只机械手臂的简化

示意图如图乙所示，它由金属杆AB、OC和可以伸缩的液压杆AC组成，C点为机械手臂和

潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时，会带动金属杆A8绕着。点转动，金属杆8端

就会向上提或向下压采样器；

①请在图乙中画出水平金属杆的3端竖直向下压采样器时，采样器对金属杆A8的力的

示意图；

②若OA、0c和AC的长分别是18cm、24cm和30cm,OB的长是72cm,这只机械手

臂的液压杆AC对水平金属杆A端的拉力是200N,玻璃管水平的圆环形管口和海底沉积物

的接触面积是2cm2时，则竖直状态下的玻璃管的圆环形管口对海底沉积物产生的压强是多

少Pa?(不考虑金属杆A8和采样器它们受到的重力和浮力)

(2)总质量是36t且处于悬浮状态的潜水器在海底完成作业后，会抛卸吸附在舱外的

压载铁再上浮。为了确保舱内作业人员的安全，科学家们在设计“奋斗者”号时，可以让潜水

器在不能抛卸压载铁时进行“断臂求生”，即让潜水器在深海抛掉两只机械手臂和采样篮等物

体后再上浮。若某次深海演练抛掉质量是1.8t。体积是0.3m3的两只机械手臂和采样篮等物

体，则此时潜水器受到的浮力是多少N?浮力比重力大多少N?

13.(2022.四川)某兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置，图甲是该装置的部分简化

模型，轻质硬杆AB能绕0点无摩擦转动，AO：OB=2：3,物体N是一个不吸水的柱体，

打开阀门，假定水的流量相同，物体M对压力传感器的压强p与水流时间r的关系如图乙

所示，时刻装置自动报警，酎时刻塔内水流完，杠杆始终在水平位置平衡。已知正方体M

的密度为6xl()3kg/m3,棱长为0.1m,悬挂物体M、N的轻质细绳不可伸长，g取10N/kg,p

行1.0xl03kg/m3,单位时间内水通过阀门处管道横截面的体积为水的流量，求：

(1)物体M的重力大小；

(2)。时刻杠杆A端所受拉力大小：

(3)物体N的密度。

14.(2022•江苏连云港)小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面

上，它与水平地面的接触面积是1x104cmz。装修工人用5O0N的拉力尸通过如图所示的滑轮

组将建筑材料匀速提升3m,用时20s。(g=10N/kg)求：

(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；

（2）拉力F的功率；

（3）滑轮组的机械效率。

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15.（2022.四川遂宁）小超与同学到某工地参观，看到工人操作电动机通过如图所示滑

轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知：石料的边长为0.2m,密度

为2.5xl（）3kg/m’，石料上升时速度恒为0.4m/s,圆柱形水池的底面积为OZm2,动滑轮重

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为30N。请根据他们的调查数据求：（不计绳重和摩擦，^=1.0xl0kg/m,g取10N/kg）：

（1）石料露出水面前受到的浮力；

（2）石料的重力；

（3）石料露出水面前滑轮组的机械效率；

（4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间；并推导出该过程中电动机的输出

功率尸（单位：W）与时间r（单位：s）的函数关系式。

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