初中物理力学综合计算题 (有答案)

1、图31建筑材料起重机1.图31是使用滑轮组和起重机提升重物的建筑工地的示意图。当质量为m1的建筑材料以恒定速度v1提升时，滑轮组的机械效率为1，提升机的牵引力为P1。当m2质量的建筑材料以恒定速度v2提升时，滑轮组的机械效率为2，卷扬机的牵引力为P2。如果2-1=5%，P1: P2=2:3，m1=90kg千克，动滑轮的重力g运动=100N。滑轮和轴之间的摩擦力以及弦的重力被忽略，g=10N/kg。寻找：(1)当提升质量为m1的建筑材料时，升降机对绳索的拉力f1；(2)建筑材料在两个工作过程中的上升速度v1和v2的比值。B240W/J4807209600t/s1.02.00.51.5起重机ABC

2、玻璃吸管A图22起重机2.在玻璃生产过程中，位于天车(由电机驱动)上的升降机通常用于通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃，如图22A所示。当绞车通过滑轮组提升60公斤的玻璃并使玻璃匀速v1上升时，绞车对滑轮组绳端的拉力为F1，天车对绞车的支撑力为N1，拉力为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80公斤的玻璃并使玻璃以恒定速度v2上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F2，天车对卷扬机的支撑力为N2。如图21b所示，已知拉力F1所做的功随时间变化。提升机的质量为120公斤，滑轮a和b的质量为4公斤，3v1=5v2，=75%，吸盘和绳索的质量以及滑轮和轴之间的摩擦可以忽略不计，g为10N

3、/公斤。寻找：(1)p的大小；(2)2)v2的大小；(3)N1与N2的比率。解决方案：(1)功率=480瓦.(2分)从问题中的黑白图像获得(2)根据=.(1分)解决方案：v1=0.6m/s已知：3v1=5v2解决方案：V2=0.36米/秒.(1分)(3)当动滑轮C的重力为G0，提升机提升60公斤玻璃时，滑轮组的机械效率为=75%因此，有=，G0=80 n.(1分)第一次起吊60公斤玻璃过程中，玻璃和动滑轮C的应力分析如图5(1)所示，动滑轮B的应力分析如图5(2)所示，提升机的应力分析如图5(3)所示。N1毫克(2)(1)静止状态3T1m1gF1mBg2F1T1(3)N2毫克(5)(4)静止状

4、态3T2m2gF2mBg2F2T2(6)回答图5在第二次起吊80公斤玻璃的过程中，玻璃和动滑轮C的应力分析如图5(4)所示，动滑轮B的应力分析如图5(5)所示，提升机的应力分析如图5(6)所示。根据图5(1)中的应力分析，T1=(m1g G0)=(600N 80N)=N，当T1=T1时，我们可以从图5(2)的答案中得到F1=(T1 MBg)=(n40N)=N。当F1=F1，n1=f 1mg=n1200n=n时.同样，T2=(m2g G0)=(800N 80N)=N可以从对图5(4)的回答中获得。利用T2=T2，我们可以从图5(5)的答案中得到F2=(T2 MBg)=(n40N)=N。当F2=F

5、2时，从图5(6)可以得出，N2=f 2mg=n1200n=n。So=.(1分)(所有其他解决方案得分正确)图25M3.工人们使用图25所示的装置打捞河边水中的物体。在捕鱼过程中，物体m在水中匀速上升的速度为0.2m/s，此时工人做功的功率为360 w；当物体从水中捞出时，工人在绳子上施加最大的拉力，这只是保持物体以恒定的速度上升。众所周知，工人的质量是70公斤，物体的密度是2.5103公斤/立方米。不包括绳索重量、轴摩擦和水对物体的阻力，g为10N/kg。寻找：(1)物体m的重力GM；(2)动滑轮的重力G移动；(3)物体离开水面后，滑轮组的机械效率。(请为结果保留两位有效数字)(1)当物体m

6、在水中时，人们拉绳子英尺=450牛顿.1分图6A4英尺浮动总重量=总重量移动量B4Fmax总重量=总重量移动量物体m和动滑轮的受力分析；当物体m在水中以恒定速度上升时，如图6a所示。当所有物体m都在水面之上并且以恒定速度上升时，如图6b所示。Gm g移动=f浮动+4FT Gm g移动=4Fmax Fmax=g人=m人g 两个应力分析图或三个方程.1分可通过 公式求解：f浮体=4米人，g-4英尺=470公斤10牛顿/公斤-4450牛顿=1000牛顿.1分钟f浮点=对象体积m:虚拟机=0.1m3.1分钟物体上的重力m:GM=rmgvm=2.5103kg/m310 n/kg0.1 m3=2500n1

7、分钟(2)从公式(2)和(3):移动滑轮上的重力g移动=4fmax-GM=4m人g-GM=2800n-2500n=300n.(3)物体M出水后滑轮组的机械效率：=89%.1分注：解决问题过程中缺少必要的书面说明扣1分；计算过程中缺少单位扣1分。4.图26是由一个科学研究小组设计的一个装置的示意图，该装置用于打捞岸上水中的物品。该装置由悬挂机构和升降装置组成。悬挂机构由固定杆OD和杠杆BC组成，o是杠杆BC的支点，CO:OB=4:1。配重e通过绳索垂直拉动杠杆b的末端，其质量me为500千克。安装在杠杆c端的升降装置由支架、电机q、天车k和动滑轮m组成.其中支架和电机的总质量q为mQ=12kg，

8、天车k和动滑轮m的质量为m0。遥控电机可以拉动绳索，滑轮组可以提起水下物品。在一次打捞一批固体金属材料的过程中，金属材料被浸入水中，以恒定的速度垂直上升。此时，电机Q拉动绳索的功率为P1，绳索H末端的拉力为F1，金属材料的上升速度为v1，地面对配重E的支撑力为N1，滑轮组的机械效率为1；在所有金属材料都露出水面后匀速垂直上升的过程中，绳索H末端的拉力为F2，地面对配重E的支撑力为N2，滑轮组的机械效率为2。假设F1=200N牛顿，v1=0.2m米/秒，2=95%，N1:N2牛顿2=6:1，绳索和杠杆的质量，用金属材料捆绑的钢丝绳的质量和体积，滑轮与轴和杠杆支点之间的摩擦力，以及水对金属材料的阻

9、力可以忽略不计，g为10N/千克。寻找：(1)金属材料浸入水中匀速上升时电机曳引绳的功率P1；电机qBCOD天车k移动滑轮mHA金属材料图26E(2)动滑轮m的质量m0；(3)回收金属材料的密度为金。解决方法：(1)当金属材料浸入水中并以恒定速度上升时，电机拉动绳索的功率为P1=f13 v1=200牛30.2米/秒=120瓦(2分钟)图7BCFB1FC1OFB1N1mEg图6FC1图53F1GQ G0(2)当金属材料浸入水中匀速上升时，以支架、电机Q和天车K为研究对象，受力分析图如图5所示，配重E受力分析图如图6所示，杠杆上C点和B点受力分析图如图7所示。(注：正确的应力分析图得1分)=FC1

10、，=FB1，FC1CO=FB1 OB=3F1 GQ G0FB1=4(3F1 GQ G0)图83F2GQ G0图10BCFB2FC2O当金属材料离开水面后匀速上升时，以支架、电机Q和天车K为研究对象，受力分析图如图8所示，配重E受力分析图如图9所示，杠杆上C点和B点受力分析图如图10所示。FB2N2mEg图9=FC2，=FB2，FC2CO=FB2 OB=3F2 GQ G0FB2=4(3F2 GQ G0)(1分)解决方案：G0=50N，m0=5kg (1点)(3)当金属材料浸入水中匀速上升时，以动滑轮和被吊起的金属材料为研究对象，应力分析图如图11所示。当金属材料离开水面后匀速上升时，以动滑轮和被

11、提升的金属材料为研究对象，应力分析图如图12所示。F1=F1，F2=F23F2G0 G图123F1浮动G0 GF5.图20A所示的滑轮组用于提升水中的物体M1。动滑轮的重力是G1。当物体M1在水面下以恒定速度垂直上升时，绞盘施加在绳索自由端的拉力为F1，拉力F1的工作功率为P1。滑轮组的机械效率是：为了提高滑轮组的机械效率，用重力为G2的动滑轮B代替动滑轮A。如图20B所示，更换动滑轮后，滑轮组将水中的物体M2提起。当物体M2在水面下以相同速度垂直上升时，绞车施加在绳索自由端的拉力为F2，拉力F2做功的功率为P2，滑轮组的机械效率为。众所周知，G1-G2=30N，-=5%，M1和M2质量相同，体积V为410-2m3，G为10N/kg。绳索重量、车轮和轴之间的摩擦以及水阻力可以忽略不计。资料来源：Zxxk。Com寻找：(1)浮在物体M1上的浮力f；(2)张力F1与F2之比；来源： ZXX k.Com(3)物体M1的重力g。解决方案：(1)浮体=水gV排放=1103千克/米310牛顿/千克410-2立方米=400牛顿(2)P=F P1=F1绳子=2 F1P2=F2绳子=2 F2=图42F1浮动G1GA2F2浮动G2 Esports电子竞技俱乐部GB(