2024年中考物理复习专题：简单机械的综合计算

2024年中考物理复习专题：简单机械的综合计算 杠杆的综合计算 1．如图 所示，轻质杠杆OA 可绕 O 点转动，OA 为 0.6 米，OB 为 0.2 米；在B 处挂一重120 牛的物体 G。若在杠杆上 A 端施加最小的力 F，使杠杆在水平位置平衡，求：F 的大小及方向。    2．如图所示，质量为8kg边长为5cm的正方体物块A置于水平地面上，通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且CO＝3BO，在C端用F＝10N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。（绳重不计，g取10N/kg）求： （1）物体A的重力； （2）B端细绳的拉力； （3）物体A对地面的压力。 3．如图所示是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s．（g=10N/kg） 求：（1）在这段时间内起重机提起重物的功率是多少？机械效率是多少？ （2）若起重机AB长为20m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？（不计摩擦和起重机自重） 4．用如图所示的杠杆从水平位置开始提升重物，用F=30N的动力始终竖直向上，将重为G=60N的物体缓慢提升0.1m，已知OA∶OB=1∶3，OA∶OC=1∶4，支点处的摩擦不计，求： （1）杠杆自重G杆； （2）杠杆提升重物的机械效率η； （3）若将动力作用点从B点移到C点，其它条件不变，请说明杠杆的机械效率怎么变化？ 5．如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知，悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N，当人在B端施加竖直向下的拉力F时，杠杆AB在水平位置平衡，已知人所受到的重力为700N，不计杆重和绳重，请完成下列问题： (1)画出人所受到的各个力的示意图 (2)求出人在B端施加的竖直向下的拉力F大小； (3)若些人在B端施加竖直向下的拉力F时，双脚与地面的接触面积为0.04m3，请计算出此人对地面的压强。 滑轮的综合计算 6．如图所示，工人借助滑轮组把重为350N的货物匀速提升了3m，已知绳子端拉力大小为200N，忽略摩擦及绳重。求： （1）绳子自由端移动的距离和动滑轮的重。 （2）工人做的有用功。 （3）工人做的额外功。 （4）滑轮组的的机械效率。    7．如图所示，工人用滑轮组缓慢地打捞沉没在水中的重物，当重物全部在水中匀速上升时，拉力F为200N，滑轮组的机械效率为75％。当重物离开水面后匀速上升过程中拉力为500N，不计绳重和摩擦。求： （1）物体的重力； （2）物体出水后匀速上升过程中滑轮组机械效率。    8．如图所示的是吊装工具示意图，杠杆AB的支点为O，物体M为重5000N的配重，，每个滑轮重100N。重700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。求： （1）工人对地面的压力。 （2）物体M对地面的压力。 9．科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置，小明观察后画出简图（如图）进行研究。若爷爷质量m人=60 kg，奶奶用F=240 N的拉力将爷爷匀速拉升到顶端，该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长度s=6 m。不计绳重和摩擦，g取10 N/kg。求: （1）奶奶所做的功 （2）动滑轮（含座椅）的质量 （3）该升降座椅装置的机械效率（保留一位小数）。 10．建筑工地上，工人采用如图所示的装置提升建筑材料，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使重物A在5s内匀速上升了1m。已知物体A重400N，两个滑轮的质量相等，不计绳重和轴摩擦，提升物体A时滑轮组的机械效率为80%，这个过程中。 （1）人对绳子拉力的功率为多大？ （2）动滑轮多重？ （3）支架受到滑轮组的拉力为多大？    11．如图甲所示的装置，A是质量为1.2kg的物体，绳子自由端能承受的最大拉力为24N，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间t变化关系如图丙所示，忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。问： （1）1~2s内拉力F的功率为多少？ （2）动滑轮的重力为多少？ （3）此装置匀速提升重物的最大机械效率为多少？（若除不尽，结果保留小数点后一位） 斜面的综合计算 12．如图所示斜面，高为h，长为s，倾角为θ，重量为m的物体在拉力F的作用下沿斜面匀速向上运动；运动中受斜面摩擦力为f，忽略空气阻力，试利用做工的关系推证：f=F﹣mgsinθ． 13．小明想用平行于斜面的力把一个重400N的物体从斜面底部匀速推到顶端（不考虑物体的大小）。 （1）现有AB、AC两个等高的斜面，若两斜面光滑没有摩擦，为了更省力，小明应选择哪一个斜面并说明理由； （2）他用平行于斜面的推力沿斜面AC将物体从斜面底端匀速推到顶端