2024年中考物理专题训练——简单机械的综合计算

2024年中考物理专题训练—— 简单机械的综合计算 1.如图所示,利用滑轮组将重为120N的物体匀速提升0.4m,所用时间为2s,绳子自由端受到的拉力为50N(不计绳重及摩擦)。求: (1)动滑轮的重力; (2)绳子自由端移动的速度; (3)滑轮组的机械效率。 2.一根质量分布均匀的细杆AB,可绕固定点A自由转动,杆长为1.0米,重力为160N。水平推力F0推着一个棱长为0.4米的立方体,使杆恰好与水平面秤30 夹角而静止,如图所示。不计一切摩擦力。计算:(结果均保留根式) (1)图示位置时,立方体对细杆的支持力。 (2)缓慢匀速推动立方体,使杆与水平面的夹角从30 到60 的过程中,外力F0所做的功。 3.如图所示,将质量为6kg、边长为0.1m的正方体合金块用细线挂在杠杆A点处,在B点施加与杠杆始终垂直的力F,使杠杆在水平位置平衡,其中OB=3OA。(不计摩擦) (1)若不考虑杠杆自身的重力,当合金块对地面的压强为1.5 103Pa时,求作用在B端的拉力F的大小。 (2)若考虑杠杆自身的重力,当用力F'将B端竖直向上拉动h时,机械效率 =80%,求杠杆自重G0的大小。 (3)若将悬挂正方体合金块的细绳由A点向右移动到A'点(如图所示),仍将B端竖直向上拉动h,杠杆的机械效率将如何变化?简要说明理由。 4.如图为一建筑塔吊滑轮组,某次塔吊将质量为150kg的建材提升了20米,该滑轮组机械效率为60%,求: (1)塔吊对建材做的有用功是多少? (2)塔吊电动机要将钢丝绳收卷多少米? (3)拉力F做的总功是多少? 5.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深15m。物体重G=5 103N,汽车重G车=4 104N,汽车匀速行驶时对绳子的拉力F=2 103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍,若物体上升的速度为0.4m/s,将物体由井底匀速拉至井口,请计算:(不考虑绳与滑轮的摩擦和绳重) (1)滑轮组提升重物所做的有用功? (2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数) (3)动滑轮的重力是多少? (4)汽车的牵引力是多大? (5)汽车的牵引力做功的功率是多少? 6.某学校暑期进行扩建教学楼工程,建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示,在匀速起吊重3.2 103N的物体时,物体5s内上升了6m。若滑轮组所做的额外功为1.08 104J,求: (1)滑轮组所做的有用功; (2)拉力F做功的功率; (3)滑轮组工作时的机械效率。 7.图甲是一辆起重车的图片,起重车的质量为9.6t,有四个支撑脚,每个支撑脚的面积为0.3m2,起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升,滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N,货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。(不考虑绳重,g取10N/kg),求: (1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强; (2)拉力F的功率; (3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。 8.如图所示,重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动,木板可以视为杠杆,在杠杆的左侧M点挂有一个边长为0. 2m的立方体A,GA=160N,在A的下方放置一个同种材料制成的边长为0. 1m的立方体B,物体B放置在水平地面上;一个体重为600N的人从杠杆的支点O开始以0. 1m/s的速度匀速向右侧移动,经过6s后,到达N点静止,此时杠杆处于平衡状态,已知OM的长度为4m. 求: (1)物体A的密度; (2)人在N点时,A对B的压强; (3)若人继续向右移动,当人距离O点多少米时,物体B对地面的压强变为3000Pa. 9.用两个相同的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上,如图所示,当匀速提升重 50N 的物 体时,绳子自由端的拉力 F=20N,物体移动的速度为 0.1m/s,不计绳重和摩擦,求: (1)该滑轮组的机械效率; (2)拉力 F 的功率; (3)若提升的物体重 80N,则滑轮组的机械效率是多少? 10.如图甲所示是利用电动机和滑轮组(图中未画出),将实心圆柱体A从水库底匀速竖直起吊的装置示意图。钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象如图乙所示,不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦及水的阻力,g取10N/kg。求: (1)长方体A的体积; (2)长方体A完全离开水面后,电动机对绳的拉力F为8 103N,滑轮组的机械效率为75%,求动滑轮的重力。 11.如图是根据某小汽车在一段平直的路面上行驶的时间和通过的路程绘制的示意图. (1)判断图中小汽车是做匀速直线运动还是变速直线运动; (2)求图中小汽车全程的平均速度; (3)若小汽车以25kW的功率行驶10min消耗汽油1kg,已知汽油的热值q=4.6 107J/kg.求小汽车发动机的效率. 12.如图所示的栏杆是一根粗细均匀的硬