2024年中考物理专题练习：简单机械的综合计算

简单机械的综合计算 1.如图甲所示,通过滑轮组用拉力F将边长为20cm的正方体物块从液体中匀速拉出至液面上方一定高度处,从图示位置开始,共用时5s,拉力F随时间t变化的关系图像如图乙所示。动滑轮的重力为4N,不计摩擦及水和空气对物块的阻力,不考虑液面变化,g取10N/kg,求: (1)物块运动的速度。 (2)物块离开液面后拉力所做的功。 (3)物块离开液面后滑轮组的机械效率(百分号前保留一位小数)。 2.某同学用如图所示的装置匀速提升重力为200牛的物体,滑轮重力和摩擦不计,若物体在以0.3m/s的速度匀速上升0.6米。求: (1)拉力做的功 W; (2)所用的时间t; (3)拉力的功率P。 3.如图所示,若扁担长约为1.8m(计算时扁担自重不计),水桶重360N,悬挂在O点,距A点0.75m。有两个身高相近的人分别抬住A、B两端,问他们的肩膀竖直向上的力FA、FB分别为多大? 4.如图所示的轻质杠杆,,.正方体的质量为、底面积为.人在端施加的力使杠杆水平平衡,则此时物体对地面的压强.(取) 5.某同学用如图所示的滑轮组将一个重为400N的木箱从水平地面匀速提高2m,所用的拉力为250N,不计绳重和摩擦。求这个过程中: (1)滑轮组做的有用功; (2)动滑轮的重力; (3)滑轮组的机械效率。 6.小明用如图所示滑轮组把重的物体匀速提高,所用时间为9s。 (1)若不计滑轮重、绳重及轮与轴间的摩擦,求人对绳的拉力大小; (2)求小明提升该物体的过程中,所做有用功的功率大小; (3)若动滑轮所受重力为,不计绳重及轴与轮间摩擦,求此过程中滑轮组的机械效率。 7.如图甲所示,有一辆总重为1.5 104N的汽车,经过一段水平路面后,发动机再以9 104W的恒定功率匀速爬上长200m、高20m的斜坡,用时20s。在此过程中求: (1)汽车爬坡时克服重力所做的功; (2)汽车发动机牵引力做的功; (3)汽车爬坡时所受阻力。 8.人体中有不少骨骼构成杠杆,如图甲所示是手端起托盘和茶杯的情景。此时人体前臂骨骼相当于杠杆,其结构示意图如图乙所示,其中肘关节相当于支点O,肱二头肌收缩提供动力F1,茶杯(内盛一定量的水)和托盘整体对手的压力相当于阻力F2. (1)如图甲所示,手端起托盘和茶杯并保持水平的静止状态,若此时茶杯对托盘的压强为800Pa,且茶杯底部与托盘的接触面积为50cm2,则茶杯及其内部所盛的水的总质量为多少千克?(g取10N/kg) (2)如图乙所示,若茶杯(内盛一定量的水)和托盘整体对手的压力F₂为8N,OA=5cm,OC=20cm,则此时肱二头肌收缩产生的动力F₁大小为多少牛顿? 9.如图所示,将重的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的端,杠杆的端悬挂乙物体,杠杆在水平位置平衡,已知:乙物体所受重力为,,甲物体的底面积为,取.求甲物体对地面的压强. 10.如图所示重120N的物体沿着长2m、高0.5m的斜面从顶端匀速下滑到底端,物体受到斜面对它的摩擦力为30N,求: (1)物体从顶端下滑到底端,重力所做的功; (2)若用沿斜面向上的拉力F将物体从斜面底端匀速拉到斜面的顶端,拉力F所做的功; (3)本次拉力F利用斜面做功时,斜面的机械效率。 11.某工地利用如图所示的滑轮组和卷扬机提升物体A,在物体A以0.1m/s的速度被匀速竖直提升的过程中,卷扬机对绳子竖直向下的拉力F为300N,滑轮组的机械效率 为85%,不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求: (1)拉力F做功的功率P; (2)物体A所受重力GA; (3)动滑轮所受重力G动。 12.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,。求: (1)10s内电动机输出的总功; (2)动滑轮所受的重力; (3)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。 13.如图所示是物理科技小组设计的锻炼力量的简易健身器材,重力不计的轻质杠杆AB可绕支点O无摩擦转动,AO长0.6m,OB长1m。圆柱体M挂在杠杆的B端,已知物体M的质量为25kg,体积为1 10-2m3。当在A点施加竖直向下的拉力F为400N时,杠杆处于水平平衡状态。(g=10N/kg)求: (1)物体M的重力和密度; (2)杠杆B端所受绳子的拉力; (3)此时物体M对地面的压力。 14.沈阳地铁3号线是即将建成运营的第六条地铁线路,建成后将有利于缓解道路交通压力、优化交通结构。如图是某处地铁施工时的起重机及其滑轮组的示意图。钢丝绳拉力F由电动机提供,拉力做功的功率为3000 W,利用该滑轮组在30s内将质量为0.3t的沙土匀速吊出15m深的竖井。(g取10 N/kg)求: (1)拉力移动的速度; (2)拉力的大小; (3)该滑