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2023年物理中考计算题专项训练--与滑轮有关的计算
一、计算题
1.体积为2m3、密度为2.6 ×103 kg/m3的古代石像沉在河底,考古工作者用动滑轮将石像缓慢提升,如右图所示,在没有将石像提出水面前,若不计摩擦和滑轮重力,求:
(1)石像在水中受到的浮力
(2)作用于绳端的拉力F
2.如图所示,用竖直向上的拉力F匀速提起物体A。已知物体A和滑轮的总重G总为100牛,且摩擦不计,求拉力F的大小。
3.如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组将重10N物体以0.2m/s的速度沿竖直方向匀速提升0.4m。此过程中,求
(1)额外功;
(2)拉力的功率;
(3)该滑轮组机械效率。
4.工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg。
(1)若某次运送建材的质量为50 kg,则建材的重力是多少?
(2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m,作用在钢绳上的拉力为200 N,求拉力的功率。
(3)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?
5.电梯是高层住宅必备的交通工具.如图甲是某种升降电梯的工作原理图.它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成,其中对重的质量为400kg,空轿厢的质量是500kg,额定载重量是1000kg,电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,轿厢与对重的运动方向始终相反.某次电梯满载上升时的v﹣t图象如图乙所示.求:(不计钢丝绳重力和一切摩擦,g取10N/kg)
(1)本次电梯匀速上升的高度.
(2)电梯匀速运动阶段,电动机钢丝绳对轿厢的拉力及其功率.
6.利用如图所示的装置,用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:
(1)物体和动滑轮的重各是多少?
(2)若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少?
7.用如图所示的滑轮组提起重为900N的物体A,使物体在1min内上升了4m,所用的拉力为400N(不计绳重以及绳和轮之间摩擦),求:
(1)拉力F克服物体的重力所做的功;
(2)拉力F做的功;
(3)拉力F做功的功率;
(4)该滑轮组的机械效率。
8.如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m,(不计绳重和摩擦),求:
(1)动滑轮的重力;
(2)若重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力至少多大?
9.如图所示用滑轮组将400 N的物体在10s内匀速提升2 m,已知动滑轮重为100 N(不计绳重和摩擦)。
求:
(1)拉力的大小;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
10.如图所示,某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口.已知物体在10s内被提升了2m,物体所受重力720N,人对绳子水平向右的拉力300N.(不计绳重及摩擦) 求:
(1)人做的有用功 ;
(2)动滑轮的重力 ;
(3)人拉起货物时的机械效率 .
11.如图所示,某施工队利用滑轮组从水中提取质量为2000kg、体积为1m3的物体,上升过程中物体始终不接触水底和露出水面。g取10N/kg.水的密度为1.0x103kg/m3。
(1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力的大小:
(2)已知动滑轮重2000N.若不计绳重和摩擦,当浸没在水中的物体被匀速提升时,求电动机对绳子的拉力:
(3)求此滑轮组做功的机械效率(结果保留1位小数)。
12.如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在水平向右的拉力F作用下,使重900N的建筑材料A在5s的时间里被匀速提升绳自由端水平移动了2m,拉力F为500N。不计绳重和摩擦,求:
(1)拉力F的功率P;
(2)滑轮组的机械效率η。
13.如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将体积为6dm3的合金块匀速提高2m,(不计绳重和摩擦) 合金=8.0×103kg/m3),求:
(1)物重和动滑轮重;
(2)绳自由端的移动速度为多大?
(3)若重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力至少多大?
14.滑轮组在建筑中应用广泛,如图所示为建筑工人自制的滑轮组.某工人用此滑轮组将质量为的重物提高,所用的拉力是,求:
(1)该重物受到的重力;
(2)工人通过滑轮组所做的有用功;
(3)滑轮组的机械效率。
15.高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。如图所示为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂 a 个相同的坠砣,每个坠砣质量为 m,若某段时间 t 内坠砣串下降了高度 h,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,(用题中