简单机械-计算
简单机械-计算-分流
一．解答题（共30小题）
1．如图所示是某建筑工地上使用的一种提升重物的装置．物体A的质量为60kg，与水平地面的接触面积为0.2m2，物体A在拉力F的作用下，10s内匀速上升10m．（滑轮重、绳重及摩擦均不计，g取10N/kg）
求：（1）当物体A不受拉力静止在水平地面时，对地面的压强多大？
（2）物体A匀速上升时的速度是多大？
（3）拉力F做功的功率是多少？
2．小刚同学的体重为600N，当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.756×103Pa．已知每只鞋底与地面的接触面积为200cm2．当他用此滑轮组匀速提升空气中另一个重物B时，滑轮组的机械效率是90%．已知重物A重物B所受重力之比G A：G B=5：9，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg．求：（1）物体A的密度？
（2）提升重物A时滑轮组的机械效率？
3．“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，在汶川地震灾区救援现场，用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内．（g取10N/Kg）
（1）现有一“塔吊”如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂．C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点．已知：AO=10m，OB=50m．若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为1.25t的水泥板，为安全起吊，C应移动到离O点多远的地方？
（2）若“塔吊”20s内将质量为1.25t的水泥板匀速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少？如果机械做的额外功是3×104J，“塔吊”的机械效率是多少？
4．如图是一个上肢力量健身器示意图．配重A受到的重力为1200N，其底面积为5×10﹣2m2．D是动滑轮；杠杆EH 可绕O点在竖直平面内转动，OE：0H=2：5．小成受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压力为F1，配重A受到的拉力为F A1，配重A对地面的P1为6×103pa．小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压力为F2，配重A受到的拉力为F A2，配重A对地面的压强P2为4×103pa．已知F1：F2=20：19，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计．求：
（1）拉力F A2；
（2）拉力T2；
（3）动滑轮D受到的重力G．
5．火车道口处设置人工控制的栏杆，图是栏杆的示意图．密度和粗细均匀的栏杆全长6m，质量为40kg．栏杆的重心位于P点，栏杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动．栏杆的H端通过滑轮组来提升栏杆，其中A、B、D、E、都是定滑轮，C是动滑轮，T为固定在水平地面上的挂钩．当火车通过岔道口后，管理人员用力F1竖直向下拉绳子，栏杆恰好在水平位置平衡．管理人员为了减轻自己的工作强度，他在H端下方的绳子上加挂了一个质量为10kg的重物，用力F2以0.2m/s的速度匀速拉动绳子使栏杆逆时针转动45°角时车辆放行．此时管理人员将绳端固定在挂钩T上．已知：F1：F2=17：15；OH=1m，忽略细绳与滑轮的摩擦．g取10N/kg．求：
（1）动滑轮C的重力；
（2）F1的大小；
（3）F2的功率；
（4）管理人员用力F2工作时滑轮组的效率（结果保留一位小数）
6．如图所示，质量为60kg的工人在水平地面上，用滑轮组把货物运到高处．第一次运送货物时，货物质量为130kg，工人用力F1匀速拉绳，地面对工人的支持力为N1，滑轮组的机械效率为η1；第二次运送货物时，货物质量为90kg，工人用力F2匀速拉绳的功率为P2，货箱以0.1m/s的速度匀速上升，地面对人的支持力为N2，N1与N2之比为2：3．（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）
求：（1）动滑轮重和力F1的大小；
（2）机械效率η1；
（3）功率P2．
7．如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图．起重机总重G=8×104N，A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞．通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，打捞体积V=0.5m3、重为G物的重物．若在打捞前起重机对地面的压强p1=2×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p3=2.5×107Pa．假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力分别为N1和N2，重物出水前滑轮组的机械效率为80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计．（g取10N/kg）求：
（1）重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2；
（2）支撑力N1和N2之比；
（3）重物出水后匀速上升的速度．
8．为了打捞沉在江中的物体，采用浮筒与起重工程船相结合的办法．沉在江中物体的体积为0.2m3，物质的密度为8×103kg/m3，把4个浮筒固定在物体四周，并用绳捆住物体，绳的上端固定在起重船滑轮组的动滑轮下端的吊钩上，动滑轮重为2×103N．当用压缩气体把浮筒充气后，每个浮筒可以产生1×103N的浮力，如图20所示（图中只能显示3个浮筒）．起重工程船上的电动机带动钢丝绳，通过图示的滑轮组使物体以速度v1=1cm/s竖直上升，在物体未出水面前，电动机拉钢丝绳的拉力为F1，滑轮组的机械效率为η1；当物体完全离开水面后，电动机拉钢丝绳的拉力为F2，滑轮组的机械效率为η2，物体在空中竖直匀速上升的速度为v2．设电动机的功率保持不变，绳子、钢丝绳和浮筒重均忽略不计，滑轮组的轮与轴的摩擦及物体在水中的阻力不计，江水的密度为103kg/m3，g取10N/kg．
求：（1）F1和F2；
（2）η1：η2；
（3）v2．（结果保留2位有效数字）
9．图是某科研小组设计的高空作业装置示意图，该装置固定于六层楼的顶部，从地面到楼顶高为18m，该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成．悬挂机构由支架AD和杠杆BC构成，CO：OB=2：3．配重E通过绳子竖直拉着杠杆B 端，其质量m E=100kg，底面积S=200cm2．安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮M、动滑轮K、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成．电动机Q和吊篮的总质量m0=10kg，定滑轮M和动滑轮K的质量均为m K．可利用遥控电动机拉动绳子H端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机Q提供的功率恒为P．当提升装置空载悬空静止时，配重E对楼顶的压强p0=4×104Pa，此时杠杆C端受到向下的拉力为F C．科研人员将质量为m1的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮平台匀速上升时，绳子H端的拉力为F1，配重E对楼顶的压强为p1，滑轮组提升物体m1的机械效率为η．物体被运送到楼顶卸下后，科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面．吊篮匀速下降时，绳子H端的拉力为F2，配重E 对楼顶的压强为p2，吊篮经过30s从楼顶到达地面．已知p1：p2=1：2，F1：F2=11：8，不计杠杆重、绳重及摩擦，g 取10N/kg．求：
（1）拉力F C；
（2）机械效率η；
（3）功率P．
10．建筑工人使用如图所示装置，将质量分布均匀的长方体水泥板M吊起后放入水中．工人通过控制电动机A、电动机B，始终保持水泥板M所受拉力竖直向上．当电动机A对绳的拉力为零时，电动机A对地面的压强为p0；当水泥板M一端被竖直滑轮组拉起，另一端仍停在地面上，且水泥板M与水平地面成某角度时，电动机A对地面的压强为p1；当水泥板M被竖直滑轮组拉离地面时，电动机A对地面的压强为p2；当将水泥板M被悬挂着浸没在水中时，电
动机A对地面的压强为p3．已知：水泥板M的体积V M为0.1m3，△p1=|p1﹣p0|=5250Pa，△p2=|p2﹣p0|=10250Pa，△p3=|p3﹣p0|=5250Pa，不计绳重和轴摩擦．（g取10N/kg）求：
（1）竖直滑轮组中动滑轮的总重力G动；
（2）水泥板M所受重力G M；
（3）竖直滑轮组提拉水泥板M将其立起的过程中机械效率η．（结果保留两位有效数字）
11．如图甲所示，正方体A边长0.2m，作为配重使用，杠杆OE：OF=2：3，某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B，圆柱体B的体积是密闭容器D的；旁边浮体C的体积是0.1m3，该同学站在浮体C上，总体积
的浸入水中；该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端，手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所示；
密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变，密闭容器D被提出水后，圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面，同时手松开绳子时，浮体C露出水面的体积减少总体积的；在提升全过程中，配重A始终没有离开地面．两个定
滑轮总重10N．（绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计．g=10N/kg），求：
（1）圆柱体B的重力；
（2）密闭容器D离开水面时，滑轮组提升重物B的机械效率；（百分号前面保留整数）；
（3）圆柱体B的密度；
（4）在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量．
12．如图是一个上肢力量健身器示意图．配重A受到的重力为1200N，其底面积为5×10﹣2m2，B、C都是定滑轮，D 是动滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE：OH=2：5．此人受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T1时，杠杆在水平位置平衡，他对地面的压力为F1，配重A受到的拉力为F A1，配重A对地面的压强p1为6×103Pa；他在H点施加竖直向下的拉力T2时，杠杆仍在水平位置平衡，他对地面的压力为F2，配重A受到的拉力为F A2，配重A对地面的压强p2为4×103Pa．已知F1：F2=20：19，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计．求：（1）画出此人两次在杠杆H点施力时，配重A受力的示意图；
（2）地面对配重A的支持力N1；
（3）拉力F A1；
（4）画出此人两次在杠杆H点施力时，动滑轮D受力的示意图；
（5）画出此人两次在杠杆H点施力时，人受力的示意图；
（6）拉力T2；
（7）动滑轮D受到的重力G．
13．如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图．A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞．通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V=0.6m3．若在打捞前起重机对地面的压强p1=1.8×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2=2.4×107Pa，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p3=2.6×107Pa．假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力分别为N1和N2，重物出水前滑轮组的机械效率为90%，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图21乙所示．吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计．（g取10N/kg）求：
（1）动滑轮的重力；
（2）支撑力N1和N2之比；
（3）重物出水前匀速上升的速度．
14．如图所示，是一个上肢力量健身器示意图．配重A受到的重力为1200N，配重A的上方连有一根弹簧测力计D，可以显示所受的拉力大小，但当它所受拉力在0～2500N范围内时，其形变可以忽略不计．B是动滑轮，C是定滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE：OH=1：6．小阳受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时，杠杆在水平位置平衡，小阳对地面的压力为F1，配重A受到绳子的拉力为F A1，配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力F D1为2×103N；小阳通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小阳对地面的压力为F2，配重A受到绳子的拉力为F A2，配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力F D2为2.3×103N．已知F1：F2=7：5．（杠杆EH、弹簧D和绳的质量以及滑轮与轴的摩擦均忽略不计）．求：
（1）拉力F A1；
（2）拉力T2．
（3）压力F2．
15．某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示．
图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上．小亮站在地面上通过滑轮组提升重物，滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成．小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中，物体A的速度为υ1，滑轮组的机械效率为ηA．小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中，物体B的速度为υ2，滑轮组的机械效率为ηB．拉力F1、F2做的功随时间变化的图象分别如图乙中①、②所示．已知：υ1=3υ2，物体A的体积为V A，物体B的体积为V B，且3V A=2V B，物体A的密度为ρA，物体B的密度为ρB，且8ρA=7ρB．（不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦）求：机械效率ηB与ηA之差．
16．如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重．不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度．图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象．
（1）每个滑轮重多少N？
（2）绳子能承受的最大拉力是多少N？
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少N？
17．工人用如图所示的机械提升水中实心物体A和B，物体A、B密度均为7×103kg/m3，物体A的质量是70kg，物体B的体积为物体A的2倍．杠杆COD可以在竖直平面内自由转动，OC：OD=3：2．工人的质量是70kg，当物体A 在水中被匀速提升时，天花板受到向下的拉力为F1，地面对工人的支持力为N1；当物体B在水中被匀速提升时，天花板受到向下的拉力为F2；F1：F2=3：5．不计绳重、滑轮与轴的摩擦、杠杆的重力以及水的阻力，每个滑轮的质量均相等．（g取10N/kg）求：
（1）当物体B在水中被匀速提升时，物体B受到的浮力；
（2）当物体A在水中被匀速提升时，地面对工人的支持力N1；
（3）当物体B在水中被匀速提升时，滑轮组的机械效率．
18．如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图．该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成．物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与滑轮杠杆相连．杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO：ON=1：2．已知物块A的密度为1.5×103kg/m3，底面积为0.04m2，高1m，物块B的重力为100N．滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg．求：
（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；
（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；
（3）若水位发生变化，当电子秤的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度．
19．利用图中的滑轮组，用200N向下的拉力将重为800N的物体匀速提升到高处，请画出滑轮组中绳的绕法．
20．如图所示装置，物体B重为50N，体积V B=1.0×10﹣3m3，B在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着物体A在水平面上向左匀速运动，此时滑轮组的机械效率η1为80%．若将物体B换成与物体B体积相同的物体C后，用水平向右的力F拉物体A，使物体C在水中4s内匀速上升0.4m（物体C未露出水面），此时滑轮组的机械效率η2为60%．若不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力，g取10N/kg，计算结果保留1位小数．
求：
（1）水平面对物体A的摩擦力F A；
（2）物体C所受重力G C与拉力F的比值．
21．两个实心正方体A、B由密度均为ρ的同种材料制成，它们的重力分别是G A、G B，将A、B均放置在水平桌面上时，如图甲所示，两物体对桌面的压强分别是P A、P B，且P A：P B=1：2；当用甲、乙两组滑轮组分别匀速提升A、B 两物体，如图乙所示，两动滑轮重均为G动，此时两滑轮组的机械效率之比为33：40；若将A物体浸没在水中，用甲滑轮组匀速提升，如图丙所示，匀速提升过程A物体一直没露出水面，此时甲滑轮组的机械效率为75%．不计绳重和摩擦，ρ水=1.0×103kg/m3，求：
（1）A、B两物体的重力之比G A：G B是多少？
（2）滑轮组的动滑轮重力G动是A物体重力G A的多少倍？
（3）A、B两个实心正方体的材料密度ρ是多少kg/m3？
22．如图所示，杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中，杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动，BC=0.2m．细绳的一端系在杠杆的A端，另一端绕过动滑轮固定在天花板上，物体E挂在动滑轮的挂钩上．浸没在水中的物体H通过细绳挂在杠杆的D端，与杠杆D端固定连接的水平圆盘的上表面受到的压力为F．已知60N≤F≤200N，动滑轮的质量m0=1kg，物体H的密度ρ=2×103kg/m3，AD=0.8m，CD=0.2m，杠杆、圆盘、细绳的质量及摩擦均忽略不计，g 取10N/kg．为使杠杆AD保持水平平衡，求：
（1）物体E的最小质量m；
（2）物体H的最小体积V．
23．如图是一个上肢力量健身器示意图．D是动滑轮；配重A的底面积为5×10﹣2m2，放在水平地面上对地面的压强P0为2.4×104Pa．杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE：OH=2：5．此人受到的重力为600N，他通过细绳在H 点施加竖直向下的拉力T1时，杠杆在水平位置平衡，他对地面的压力为F1，配重A对地面的压力为F A1，配重A受到的拉力为T A1．配重A对地面的压强P1为6×103Pa；他在H点施加竖直向下的拉力T2时，杠杆仍在水平位置平衡，他对地面的压力为F2，配重A对地面的压力为F A2，配重A受到的拉力为T A2，配重A对地面的压强P2为4×103Pa．已知F1：F2=20：19，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计．求：
（1）配重A受到的重力G A．
（2）拉力T A1和T A2．
（3）动滑轮D受到的重力G D．
24．A、B、C是由密度为ρ=3.0×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球．A球的质量m A=90g；甲和乙是两个完全相同的木块，其质量m甲=m乙=340g；若把B和C挂在轻质杠杆两端，平衡时如图1所示，其中MO：ON=3：1．若用细线把球和木块系住，放入底面积为400cm2的圆柱形容器中，在水中静止时如图2所示．在图2中，甲有一半体积露出水面，乙浸没水中（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，杠杆、滑轮与细线的质量以及它们之间的摩擦忽略不计）．
（1）甲木块的体积是多少？
（2）求B和C的质量各为多少kg？
（3）若将A球与甲相连的细线以及C球与B球相连的细线都剪断，甲和乙重新静止后，水对容器底部的压强变化了多少？
25．某科技小组设计的提升重物的装置如图27甲所示．图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上．小亮站在地面上通过滑轮组提升重物，滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成．小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中，物体A的速度为υ1，滑轮组的机械效率为ηA．小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B 的过程中，物体B的速度为υ2，滑轮组的机械效率为ηB．拉力F1、F2做的功随时间变化的图象分别如图20乙中①、②所示，物体A、B的质量随其体积变化的图象分别如图20丙中A、B所示．已知：υ1=3υ2，物体A的体积为V A，物体B的体积为V B，且3V A=2V B．不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，求：
（1）拉力之比F1：F2．
（2）机械效率之比ηA：ηB．
26．如图所示为一种蓄水箱的人工放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AO呈水平状态，A、O两点间的距离为40cm．B、O两点间的水平距离为10cm，竖直距离为7cm，K是一轻质、横截面积为100cm2的盖板（恰好堵住出水口），它通过细绳与杠杆的A端相连，在水箱右侧水平地面上，重为600N的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上盖板，若水箱水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为490N，人对绳子的拉力为F1，绳子对B点的拉力为F2，滑轮组的机械效率为η，盖板的厚度、绳重与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上（g取10N/kg）求：
（1）水箱中水深为50cm时．盖板上表面所受水的压强和压力．
（2）人对绳子的拉力F1和绳子对B点的拉力F2．
（3）整个装置的机械效率η．
（4）若与杠杆A、B两端选接的细绳足够结实，当水位至少达到多高时，人将无法拉起盖板．
27．为了营救落入井中的叶子姐姐，小雨找来一只圆柱形木桶，当空木桶放入水中漂浮时，桶底所受水的压强为500Pa．通过如图滑轮组将空木桶匀速缓慢地放入井中，已知木桶的底面积为0.2m2，动滑轮重30N．（不计绳重和摩擦）
（1）木桶底部受到的水的压力多大？
（2）在桶入水前，滑轮组的机械效率多大？
（3）叶子姐姐爬进水桶中，为了安全起见，小雨用75N的力拉着绳子使木桶保持静止，此时木桶浸入水中的深度为0.25m．小雨用力将木桶拉出水面，使木桶在空中匀速上升到达井口，将叶子姐姐救上来．已知小雨的体重为500N，两脚与地的接触面积为0.04m2，求木桶离水后在上升过程中，小雨对地面的压强．（画出小雨受力的示意图）
28．如图所示是一套提升装置的结构示意图，杠杆OC可绕固定点O在竖起平面内转动，OD：DC=1：9，系在杠杆D 端的细绳通过定滑轮E与物体B的一端相连，滑轮组Y由定滑轮Z和动滑轮H组成，滑轮组Y的自由端细绳通过定滑轮M与物体B的另一端相连，整个装置在同一竖直平面内．小明通过定滑轮拉动C端的细绳提升水中实心均匀物体A，当物体A始终浸没在水中且匀速上升时，小明对地面的压力为N1，对地面的压强为1.6×104Pa，滑轮组Y的自由端细绳对物体B向右的拉力为T1；当小明利用装置把物体A完全拉出水面，物体A在空中匀速上升时，小明对地面的压力为N2，滑轮组Y的自由端细绳对物体B向右的拉力为T2．已知：小明所受重力为660N，在所有拉动过程中，小明始终双脚着地，每只脚与地面的接触面积为125cm2，物体A的密度为2×103 kg/m3，N1：N2=8：3，T1：T2=101：201，（不计绳重和细绳与滑轮间的摩擦及水对物体A的阻力，g取10N/kg）求：
（1）物体A在空中匀速上升时，小明对地面的压力N2为多少；
（2）水平地面对物体B的摩擦力大小和动滑轮组H所受的重力大小分别是多少．
29．2015年10月5日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开．现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体A代替沉船，已知A的体积为0.1m3，质量为280kg（设整个过程A均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响）
（1）A完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（ρ水=1.0×103kg/m3）
（2）若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大？（3）若A完全打捞出水面后，以0.1m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率．
30．桥式起重机在工业生产上有广泛应用．如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道A和B上，电动机D可沿横梁左右移动．横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计．
（1）电动机通过滑轮组，将质量为600千克的零件，以0.4米/秒的速度匀速吊高4米．求：电动机对零件做的功为多少焦？电动机的功率至少为多少瓦？（g取10牛/千克）
（2）已知横梁长度为L，零件质量为m，电动机吊着零件从M点出发并开始计时，以水平速度v匀速运动到N点，横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式为：F=．
简单机械-计算-分流
参考答案与试题解析
一．解答题（共30小题）
1．如图所示是某建筑工地上使用的一种提升重物的装置．物体A的质量为60kg，与水平地面的接触面积为0.2m2，物体A在拉力F的作用下，10s内匀速上升10m．（滑轮重、绳重及摩擦均不计，g取10N/kg）
求：（1）当物体A不受拉力静止在水平地面时，对地面的压强多大？
（2）物体A匀速上升时的速度是多大？
（3）拉力F做功的功率是多少？
【解答】解：（1）当物体A不受拉力静止在水平地面时，物体对地面的压力：
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，
对地面的压强：
p===3000Pa；
（2）物体A匀速上升时的速度：
v===1m/s；
（3）由图可知，n=2
绳端的拉力F拉=G=×600N=300N，
绳端移动的距离s绳=nh=2×10m=20m，
拉力做的功W拉=F拉s绳=300N×20m=6000J，
拉力的功率P拉===600W．
答：（1）当物体A不受拉力静止在水平地面时，对地面的压强为3000Pa；
（2）物体A匀速上升时的速度是1m/s；
（3）拉力F做功的功率是600W．
2．小刚同学的体重为600N，当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.756×103Pa．已知每只鞋底与地面的接触面积为200cm2．当他用此滑轮组匀速提升空气中另一个重物B时，滑轮组的机械效率是90%．已知重物A重物B所受重力之比G A：G B=5：9，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg．求：（1）物体A的密度？
（2）提升重物A时滑轮组的机械效率？
【解答】解：（1）小刚对地面的压力F压=PS=8.756×103Pa×200×10﹣4m2×2=350.24N；
小刚对绳子的拉力F拉=G人﹣F压=600N﹣350.24N=249.76N；
物体A未露出水面时受到水的浮力F浮=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×0.01m3×10N/kg=100N；
使用滑轮组提升物体B时，滑轮组的机械效率ηB====90%，由此可知，G B：G动=9：1；
又∵G A：G B=5：9，∴G A：G B：G动=5：9：1；
使用滑轮组提升物体A时，绳子末端的拉力F拉=（G A﹣F浮+G动）=（G A﹣100N+G A）=249.76N，由此得出
G A=499.6N；
物体A的质量m A===49.96kg；
物体A的密度ρA==≈5×103kg/m3；
答：物体A的密度是5×103kg/m3．
（2）使用滑轮组提升重物A时，滑轮组的机械效率ηA==≈80%；
答：提升重物A时滑轮组的机械效率是80%．
3．“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，在汶川地震灾区救援现场，用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内．（g取10N/Kg）
（1）现有一“塔吊”如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂．C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点．已知：AO=10m，OB=50m．若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为1.25t的水泥板，为安全起吊，C应移动到离O点多远的地方？
（2）若“塔吊”20s内将质量为1.25t的水泥板匀速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少？如果机械做的额外功是3×104J，“塔吊”的机械效率是多少？
【解答】已知：m1=5t=5000kg，m2=1.25t=1250kg，L1=AO=10m，g=10N/kg，h=4m，t=20s，W额=3×104J
求：L2，P有用，η
解：（1）F1=G1=m1g=5000kg×10N/kg=5×104N，
F2=G2=m2g=1250kg×10N/kg=1.25×104N，
根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2
C离O点的距离==40m；
（2）W有用=G2h=1.25×104N×4m=5×104J，
，
η====62.5%．
答：（1）C应移动到离O点40m远的地方；
（2）“塔吊”提升水泥板的功率是2.5×103W；“塔吊”的机械效率为62.5%．
4．如图是一个上肢力量健身器示意图．配重A受到的重力为1200N，其底面积为5×10﹣2m2．D是动滑轮；杠杆EH 可绕O点在竖直平面内转动，OE：0H=2：5．小成受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压力为F1，配重A受到的拉力为F A1，配重A对地面的P1为6×103pa．小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压力为F2，配重A受到的拉力为F A2，配重A对地面的压强P2为4×103pa．已知F1：F2=20：19，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计．求：
（1）拉力F A2；
（2）拉力T2；
（3）动滑轮D受到的重力G．
【解答】解：（1）当小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时，静止的配重A的受力情况如图1：
则：N A2=F″=P2S=4×103pa×5×10﹣2m2=200N．
∵G=F A2+N A2
∴F A2=G﹣N A2=1200N﹣200N=1000N．
（2与3）当小成在H点施加竖直向下的拉力为T1时，静止的配重A的受力情况如图2：
则：N A1=F′=P1S=6×103pa×5×10﹣2m2=300N．
∵G=F A1+N A1
∴F A1=G﹣N A1=1200N﹣300N=900N．
又∵动滑轮D的优点是省一半力．∴对杠杆EH的E的拉力为F拉1=．
小成本身的受力情况如图3：
则：T1=G人﹣F1．
对杠杆EH受力分析如图4中甲图：
∵在水平位置平衡．∴由杠杆平衡条件得：=．
即：=，代入数据得：=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①．
同理，当小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆EH受力分析如图4中乙图：可得：=，代入数据得：=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②．
根据题意可知：﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③．
解由①②③组成的方程组得：
G动=100N；F1=400N；F2=380N．
∴T2=G人﹣F2=600N﹣380N=220N．
答：（1）拉力F A2=1000N；
（2）拉力T2=220N；
（3）动滑轮D受到的重力G=100N．
5．火车道口处设置人工控制的栏杆，图是栏杆的示意图．密度和粗细均匀的栏杆全长6m，质量为40kg．栏杆的重心位于P点，栏杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动．栏杆的H端通过滑轮组来提升栏杆，其中A、B、D、E、都是定滑轮，C是动滑轮，T为固定在水平地面上的挂钩．当火车通过岔道口后，管理人员用力F1竖直向下拉绳子，栏杆恰好在水平位置平衡．管理人员为了减轻自己的工作强度，他在H端下方的绳子上加挂了一个质量为10kg的重物，用力F2以0.2m/s的速度匀速拉动绳子使栏杆逆时针转动45°角时车辆放行．此时管理人员将绳端固定在挂钩T上．已知：F1：F2=17：15；OH=1m，忽略细绳与滑轮的摩擦．g取10N/kg．求：
（1）动滑轮C的重力；
（2）F1的大小；
（3）F2的功率；
（4）管理人员用力F2工作时滑轮组的效率（结果保留一位小数）
【解答】解：
（1）对杠杆进行受力分析如图1甲、乙所示：
∵OH=1m，栏杆全长6m，
∴OP=2m，
G杆=m杆g=40kg×10N/kg=400N；
G物=m物g=10kg×10N/kg=100N
当用力F1竖直向下拉绳子时，
F H1×OH=G杆×0P，
即：F H1×1m=400N×2m，
∴F H1=800N，
当用力F2匀速拉动绳子，
（F H2+G物）×OH=G杆×0P，
即：（F H2+100N）×1m=400N×2m，
∴F H2=700N；
∵忽略细绳与滑轮的摩擦，
∴F1=（F H1+G动），F2=（F H2+G动），﹣﹣﹣﹣①
∵F1：F2=17：15，
即：==，
解得：G动=50N，
（2）将动滑轮重代入①得：F1=425N，F2=375N，
（3）P2=F2×V=375N×0.2m/s=75W
（4）η2=====93.3%．
答：（1）动滑轮C的重力为50N；
（2）F1的大小为425N；
（3）F2的功率为75W；
（4）管理人员用力F2工作时滑轮组的效率为93.3%．
6．如图所示，质量为60kg的工人在水平地面上，用滑轮组把货物运到高处．第一次运送货物时，货物质量为130kg，工人用力F1匀速拉绳，地面对工人的支持力为N1，滑轮组的机械效率为η1；第二次运送货物时，货物质量为90kg，工人用力F2匀速拉绳的功率为P2，货箱以0.1m/s的速度匀速上升，地面对人的支持力为N2，N1与N2之比为2：3．（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）
求：（1）动滑轮重和力F1的大小；
（2）机械效率η1；
（3）功率P2．
初二物理简单机械-计算专题及答案
简单机械滑轮组初中物理组卷 一．计算题（共30小题） 1．建筑工地上，需要利用拖拉机和滑轮组（如图所示）将质量为1.2×103kg的物体，拉到长100m，高50m的斜面顶端，测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4×103N，g=10N/kg，不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦． （1）在图中画出物体对斜面压力F的示意图； （2）对物体做的有用功，以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率； （3）若动滑轮重1000N，物体所受摩擦力的大小； （4）若拖拉机的最大输出功率为12kW，求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度． 2．工人利用如图所示的斜面，把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为10s，沿斜面向上的推力为300N．斜面长10m，高5m．g=10N/kg，求： （1）把货物推上斜面做的有用功是多少？ （2）此过程推力做了多少功？ （3）斜面的机械效率是多少？ 3．工人想把重1 000N的木箱A搬到高h=5m，长L=10m的斜面上，如图所示．他站在斜面上，沿斜面向上用F=625N 的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端． （1）工人拉木箱的功率是多大？ （2）该斜面的机械效率是多少？ （3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？ 4．工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m．求：
（1）推力做的功； （2）斜面的机械效率； （3）斜面对物体的摩擦力． 5．如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为G A．在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A 上升的速度大小为v A，滑轮组的机械效率为η．已知：G A=400N，v A=0.4m/s，η=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计．求： （1）绳子自由端的速度大小v绳； （2）动滑轮所受的重力大小G动； （3）拉力F做功的功率P． 6．如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图，运动员通过拉力F的作用下来提升配重，以达到锻炼臂力的目的．在一次训练时，运动员加配重的质量为30kg，拉力F的作用下，配重在5s的时间里，匀速竖直上升了50cm．在这个过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为W有，运动员对绳子的拉力F做功的功率为 40W．忽略绳重和摩擦．（g取10N/kg） 求： （1）在此次训练中运动员对绳子的拉力F的大小； （2）动滑轮的重力． 7．如图所示，建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处，已知建筑材料的质量m=80kg，卷扬机向下拉绳子的力F=500N，建筑材料上升的速度是1m/s，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg．求：
简单机械计算
2018年02月27日刘海泽的初中物理组卷 一．计算题（共18小题） 1．如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地 面提升到距地面6m高的三楼，沙子的质 量为50kg，装沙子的桶的质量8kg，动滑 轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为 300N（忽略摩擦和绳重，g取10N/kg）．求： （1）工人做的有用功； （2）工人做的总功； （3）工人做的额外功． 2．如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊 6000N的物体，物体上升10m，滑轮组的机械效率是 80%，求： （1）有用功是多少？ （2）总功是多少？ 3．某型号汽车发动机的额定功率为6×104W，汽车质量为1.8t，若在水平路面上匀速行驶时汽车受到的阻力是重力的0.1倍，在额定功率下，当汽车匀速行驶时，（g取10N/kg） 求： （1）发动机所提供的牵引力大小 （2）行程5min牵引力所做的功． 4．在水平地面上，用50N的水平拉力拉着重为200N的木箱沿拉力的方向前进20m，木箱与地面的接触面积为0.2m2．求：（1）拉力做的功； （2）木箱对地面的压强． 5．有一面积很大的水池，水面上浮着一边长为10厘米的正方体均匀木块．开始时木块静止，如图甲所示．现用力F将木块匀速下压，运动时，F随深度h的变化如图乙所示．试求： （1）木块的质量； （2）木块的密度； （3）木块开始下沉到恰好浸没时重力G对木块做的功． 6．用如图所示的滑轮竖直匀速向上提升重为100 牛的物 体A．（不考虑滑轮的重力和绳子与滑轮间的摩擦） 求：①求拉力F； ②若物体A被提升4米，求拉力F所做的功W． 7．小雨用轻质绳子 将水中物体匀速提 升到空中．他所用的拉力F和物体上升距离s的关系如图乙所示，不计水的阻力．求：（1）物体在空中上升1m，小雨做的功是多少？ （2）小雨的质量是60kg，每只脚的着地面积为2dm2，物体在空中上升时，小雨对地面的压强是多少？ （3）物体的密度是多少？ 8．如图是可供游客在海上游玩时的一种旅游观光艇，此观光艇的质量为900kg，在海上航行的最大速度为36km/h，最多可载的游客数量为20人，如果海水的密度取1.0×103kg/m3，g=10N/kg，求 （1）观光艇以最大航速匀速行驶2小时的路程是多少米？海水平均阻力为 1.0×106N，则这一过程中观光艇所做的功至少为多少？ （2）该观光艇在水面下70cm深处有一个小零件，求小零件受到的海水的压强是多少？ （3）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，此时浸入水中的体积多大？ （4）多艘观光艇同时使用时，通常采用“一”字编队形式前行，而不是并排前行为什么？ 9．工人师傅用300N的水平推力推着一辆车匀速直线运动了6m．求： （1）车受到的阻力； （2）工人做的功． 10．一辆重为20000N的汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受阻力为车重的0.3倍，汽车在1min内行驶1.5km，（1）在1min 内牵引力做功多少J？ （2）汽车受到的重力做功多少J？ 11．工人用如图所示装置在10s 内将质量为 45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的功率为120W（不计绳重和一切摩擦，g 取10N/kg）， 求： （1）有用功； （2）工人的拉力； （3）滑轮组的机械效率。 12．小明在探究利用杠杆做功的实践活 动中，杠杆一端固定，中点处挂有一重 力G为20N的重物，现用手竖直提起 杠杆的另一端，使物体缓慢匀速提升 （摩擦忽略不计）． （1）若不计杠杆自重，求拉力F的大 小？ （2）若杠杆是一根自重为5N、材料均匀的硬棒，将重物提升的
简单机械的计算公式
一、杠 杆 杠杆的平衡公式F 1l 1=F 2l 2 1、有用功： W 有=G 物h 2、总功： W 总=Fs 3、额外功：W 额=W 总 —W 有 注意：若不计摩擦，此时只有克服杠杆自重做额外功： W 额=G 杠杆h 4、机械效率 二、用滑轮组竖直提升物体 动滑轮的绳子段数为n 1、拉力F 与物体重力G 物的关系 （a ）若不计动滑轮自重、绳重及摩擦： （b ）若不计绳重及摩擦，（要考虑动滑轮自重G 动）： 2、绳子自由端移动距离S 绳与物体上升高度h 的关系 3、绳子自由端移动速度V 绳与物体上升速度V 物的关系 4、有用功： W 有=G 物h 5、总功： W 总=Fs 6、额外功：W 额=W 总 —W 有 n F ＝ (G 物 + G 动) s 绳＝ nh V 绳＝ n V n F ＝ G 物
注意：此时只有动滑轮做额外功：W 额=G 动h 7、机械效率 （a ）若不计动滑轮自重、绳重及摩擦： （b ）若不计绳重及摩擦，（要考虑动滑轮自重G 动）： 三、用滑轮组水平拉动物体 动滑轮的绳子段数为n 1、拉力F 与摩擦力f 的关系： 2、绳子自由端移动距离S 绳与物体移动距离S 物的关系 3、绳子自由端移动速度V 绳与物体移动速度V 物的关系 4、有用功： W 有=fs 物 5、总功： W 总=Fs 绳 6、额外功：W 额=W 总 —W 有 7、机械效率： 四、用斜面拉动物体 1、有用功： W 有=G 物h 2、总功： W 总=Fs 3、额外功： W 额=W 总 —W 有=fs 4、机械效率： 5、计算摩擦力f 方法（注意：拉力F 不等于摩擦力f ）： （1）先根据W 额=W 总 —W 有算出额外功 （2）再根据W 额=fs 算出摩擦力 n F ＝ f s 绳＝ ns 物 V 绳＝ n V
2020中考复习备考简单机械综合计算题(含答案解析)
简单机械综合计算训练题(含答案） 1.工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图象如图乙所示，滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求： （1）若工人用200N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了6m，工人所做功； （2）当所运送建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力； （3）当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力。 2.小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验（不计绳重及摩擦），兴趣小组一个重为600N双脚与地面总接触面积为300cm2的人用400N的力竖直向下匀速拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了1 .5m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的效率为80%（g取10N/kg）。 （1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。 （2）被吊起重物的质量是多少？ （3）当匀速吊起1200N重物时，人对地面的压强是多少帕？
3.如图所示，用滑轮组从H=10m深的水中匀速提起底面积为0.04m2、高2m的实心圆柱体，该物体的密度是2.5g/ cm3，在水中匀速提起该物体时，滑轮组的机械效率为80%，绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力F为1100N，不计摩擦和绳重。求： （1）圆柱体的重力； （2）圆柱体浸没在水中时受到的浮力； （3）将圆柱体匀速提升，当它上表面与水面刚好接触时，装置所做的额外功； （4）判断在提升的过程中绳子会不会被拉断，若被拉断，绳子被拉断时，圆柱体留在水中的体积。 4.用如图所示滑轮组提升重为320N、边长为0.2m的正方体物块。已知物块匀速上升的速度是0.3m/s，拉力F 的功率是160W，动滑轮重30N．不计绳重。求： （1）滑轮组的机械效率η； （2）提升物块上升3m过程中克服摩擦力做的功。
简单机械的计算公式
简单机械的计算公式 The latest revision on November 22, 2020
一、杠杆 杠杆的平衡公式F 1l 1=F 2l 2 1、有用功： W 有=G 物h 2、总功： W 总=Fs 3、额外功：W 额=W 总 —W 有 注意：若不计摩擦，此时只有克服杠杆自重做额外功： W 额=G 杠杆h 4、机械效率 二、用滑轮组竖直提升物体 动滑轮的绳子段数为n 1、拉力F 与物体重力G 物的关系 （a ）若不计动滑轮自重、绳重及摩擦： （b ）若不计绳重及摩擦，（要考虑动滑轮自重G 动）： 2、绳子自由端移动距离 S 绳与物体上升高度h 的关系 3、绳子自由端移动速度V 绳与物体上升速度V 物的关系 4、有用功： W 有=G 物h 5、总功： W 总=Fs 6、额外功：W 额=W 总 —W 有 n F ＝ ( G 物 + G s 绳＝ n h V 绳＝ n n F ＝ G 物
注意：此时只有动滑轮做额外功：W 额=G 动h 7、机械效率 （a ）若不计动滑轮自重、绳重及摩擦： （b ）若不计绳重及摩擦，（要考虑动滑轮自重G 动）： 三、用滑轮组水平拉动物体 动滑轮的绳子段数为n 1、拉力F 与摩擦力f 的关系： 2、绳子自由端移动距离S 绳与物体移动距离S 物的关系 3、绳子自由端移动速度V 绳与物体移动速度V 物的关系 4、有用功： W 有=fs 物 5、总功： W 总=Fs 绳 6、额外功：W 额=W 总 —W 有 7、机械效率： 四、用斜面拉动物体 1、有用功： W 有 =G 物h 2、总功： W 总=Fs 3、额外功： W 额=W 总 —W 有=fs 4、机械效率： 5、计算摩擦力f 方法（注意：拉力F 不等于摩擦力f ）： （1）先根据W 额=W 总 —W 有算出额外功 （2）再根据W 额=fs 算出摩擦力 n F ＝ f s 绳＝ n s 物 V 绳＝ n
简单机械专项练习综合经典.docx
简单机械专项练习综合经典 一、简单机械选择题 1．如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G 的物体缓缓上升， 动滑轮的重力不可忽略．现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G 的关系可能符合下列图中的 A． B． C． D． 【答案】 B 【解析】 【详解】 动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦 角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大；同时，物重增 大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦 也在增大，故机械效率η与物体重力 G 的关系并不成正比，且机械效率逐渐趋近于 100%，故 B 正确符合题意，故选 B ．
2．如图所示，用滑轮组在 4s 内将重为 140N 的物体匀速提升 2m ，若动滑轮重 10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是 A．拉力 F 为 75N B．绳子自由端向上移动了4m C．滑轮组的机械效率约为93.3% D．提升 200N 重物时，滑轮组机械效率不变 【答案】 C 【解析】 【详解】 A ．由图可知， n=3，不计摩擦及绳重，拉力： F= 1 （ G+G 动） = 1 ×（ 140N+10N ） =50N ，故 A 错误；33 B．则绳端移动的距离：s=3h=3× 2m=6m ，故 B 错误；C．拉力做功：W 总 =Fs=50N ×6m=300J ， 有用功： W 有用 =Gh=140N ×2m=280J， 滑轮组的机械效率：=W 有用×100%= 280J× 100% ≈93.3%，故 C 正确。W总300J D．提升 200N 重物时，重物重力增加，据 W有用Gh = G ==可知滑轮组机W总Gh G动 h G G动 械效率变大，故 D 错误。 3．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重时，滑轮组的机械效率为60%．则下列选项错误的是（） A．有用功一定是150J B．总功一定是250J C．动滑轮重一定是100N D．拉力大小一定是125N 【答案】D 【解析】 【分析】 知道物体重和物体上升的高度，利用W=Gh 求对物体做的有用功； 又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功可求额外功，不计 绳重和摩擦，额外功 W 额 =G 轮 h，据此求动滑轮重；
初中物理：简单机械综合计算题复习(答案)
1.一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出．已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%．求： （1）拉力F做的总功． （2）有用功为多大？ （3）汽车受到的阻力大小 2.一辆重2×10４ N的四轮卡车，开进了一段泥泞的道路，不能继续行驶，司机找来一小型拖拉机绳子、动滑轮，采用如图所示装置，拖拉机在绳端用 3 750 N的水平拉力，将汽车以0.2 m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段，用时10 s.若每一个车轮与地面接触面积为0.05 m２. （1）求汽车对路面的压强； （2）求拉力F做的功和功率； （3）若动滑轮的机械效率为80%，求汽车所受的阻力. 3.在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200N的物体沿着长L＝5m、高h＝1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300N(不计空气阻力)。求： (1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？ (2)工人使用斜面做功的机械效率是多少？ (3)物体和斜面之间的摩擦力是多大？
4.工人用图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量变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，g=10N/kg ． （1）从图乙中看出，建材重400N 时，滑轮组的机械效率为50%，则动滑轮重为多少？ （2）若某次运送建材的质量为50kg ，则建材的重力是多少？ （3）若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m ，作用在钢绳上的拉力为300N ，求拉力的功率； （4）当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？ （1）机械中摩擦力及绳重忽略不计， 5.如图是汽车起重机从某深坑中起吊重物的示意图，A 是动滑轮，B 是定滑轮，C 是卷扬机，D 是油缸，E 是柱塞。作用在动滑轮上共三股钢丝绳，在卷扬机带动下每股钢丝绳上的拉力均为8500N ，被吊起的重物质量为2t 。吊臂OFB 为一杠杆，若在本次起吊中吊臂OFB 始终水平，柱塞与吊臂的连接点F 与支点O 的距离为吊臂全长的1/3，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重忽略不计，动滑轮A 的重不能忽略，起吊中卷扬机总功率为12kW ，重物上升的速度为0.45m/s 。（取）求： （1）柱塞对吊臂的支持力； （2）滑轮组AB 的机械效率； （3）整个起吊装置的机械效率。 kg N g /10
初二物理简单机械计算专题及答案
简单机械滑轮组初中物理组卷 一 ?计算题(共30小题) 3 1 .建筑工地上，需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为 1. 2 X 10 kg 的物体，拉到长100m ，高50m 的斜 面顶端，测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为 4 X 103N , g=10N/kg ，不计绳重及滑轮与绳、轴 间的摩擦. (1) 在图中画出物体对斜面压力 F 的示意图； (2) 对物体做的有用功，以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率； (3) 若动滑轮重1000N ，物体所受摩擦力的大小； (4) 若拖拉机的最大输出功率为 12kW ，求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速 度. 3 .工人想把重1 000N 的木箱A 搬到高h=5m ，长L=10m 的斜面上，如图所示.他站在斜面上，沿斜面向上用F=625N 的拉力使木箱 A 以v=0.2m/s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端. (1) 工人拉木箱的功率是多大？ (2) 该斜面的机械效率是多少？ (3) 木箱A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？ 2 .工人利用如图所示的斜面，把质量为 50kg 的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为 推力为300N .斜面长10m ，高5m . g=10N/kg ，求： (1) 把货物推上斜面做的有用功是多少？ (2) 此过程推力做了多少功？ (3) 斜面的机械效率是多少？ 10s ,沿斜面向上的
4 .工人用平行于斜面向上的 500N 的推力将重800N 的物体匀速推上高 1.5m 的车厢，所用的斜面长是 3m .求: (1) 推力做的功； (2) 斜面的机械效率； (3) 斜面对物体的摩擦力. 5 ?如图是用滑轮组提升物体 A 的示意图，物体 A 受到的重力大小为 G A .在匀速竖直提升物体 A 的过程中，物体 A 上升的速度大小为 略不计?求： V A ,滑轮组的机械效率为 n 已知：G A =400N , V A =0.4m/s , n =0%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽 (1) 绳子自由端的速度大小 v 绳； (2) 动滑轮所受的重力大小 G 动; (3) 拉力F 做功的功率P. 6 ?如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图， 运动员通过拉力F 的作用下来提升配重，以达到锻炼臂力的目的.在 一次训练时，运动员加配重的质量为 30kg ，拉力F 的作用下，配重在 5s 的时间里，匀速竖直上升了 50cm ?在这个 过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为 W 有，运动员对绳子的拉力 F 做功的功率为 40W ?忽略绳重和摩擦.(g 取 10N/kg ) 求： (1) 在此次训练中运动员对绳子的拉力 F 的大小； (2) 动滑轮的重力.
最新 简单机械综合测试卷
最新简单机械综合测试卷 一、简单机械选择题 1．如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中 A．绳子自由端被拉下3m B．拉力F做的功为200J C．滑轮组的机械效率是83.3% D．拉力F的功率是40W 【答案】C 【解析】 【详解】 A、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升1m时，绳子的自由端应被拉下2m，故A错误； B、拉力为120N，绳子的自由端应被拉下2m，则拉力做功为： ，故B错误； C、滑轮组的机械效率，故C正确； D、拉力F的功率，故D错误． 故选C． 【点睛】 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。 2．如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m，若动滑轮重10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是 A．拉力F为75N B．绳子自由端向上移动了4m C．滑轮组的机械效率约为93.3%
D ．提升200N 重物时，滑轮组机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】 A ． 由图可知，n =3，不计摩擦及绳重，拉力： F = 13 （G +G 动）=1 3 ×（140N+10N ）=50N ，故A 错误； B ．则绳端移动的距离：s =3h =3×2m=6m ，故B 错误； C ．拉力做功：W 总=Fs =50N ×6m=300J ， 有用功：W 有用=Gh =140N ×2m=280J ， 滑轮组的机械效率：η= W W 有用总 ×100%= 280J 300J ×100%≈93.3%，故C 正确。 D ． 提升200N 重物时，重物重力增加，据η=W W 有用总=Gh Gh G h +动=G G G +动 可知滑轮组机械效率变大，故D 错误。 3．如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W 1， 机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W 2， 机械效率为η2， 若不计绳重与摩擦，则 A ．W 1 = W 2 η1 = η2 B ．W 1 = W 2 η1 < η2 C ．W 1 < W 2 η1 > η2 D ．W 1 > W 2 η1 < η2 【答案】C 【解析】 【分析】 由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用100%W W 有总 η=?即可比较出二者机 械效率的大小． 【详解】 因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；
简单机械的效率计算
简单机械的机械效率的计算 【学习目标】1.学会计算简单机械的机械效率.2.深入理解有用功、额外功和总功. 【典型例题】一、杠杠的机械效率. 例1.用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm,手向下压杠杆的力是250N,手下降的高度是多少cm?这个杠杆的机械效率是多少? 二、动滑轮的机械效率. 例2.用动滑轮把重40N的物体匀速提高20m,所用的拉力是25N,则拉力的作用点移动的距离是多少?动滑轮的机械效率是多少? 三、滑轮组的机械效率. 例3.某人用如图所示的滑轮组将重3000N的物体提高6m,所用的拉力是1250N,则拉力的作用点移动的距离是多少?此滑轮组的机械效率是多少 ? 四、斜面的机械效率. 例4.沿着长6m、高2m的斜面,将1200N的物体拉到车上去,所用的拉力是500N,则斜面的机械效率是多少? 【针对练习】1.用动力臂是阻力臂5倍的杠杆,匀速将100N的重物举高0.2m,所用动力是40N,杠杆的机械效率是_________. 2.用动滑轮将重80N的货物提升4m,若加在绳子自由端的拉力F=50N,则绳子移动的距离是_______m;动滑轮对物体做的有用功是________J,该动滑轮的机械效率是_________.
3.某人用如图所示的滑轮组提升2000N的重物,所用的拉力是800N,绳子自由端被拉下4m,这个人做的总功是_________J,有用功是___________J,滑轮组 的机械效率是________. 4.斜面高1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到 车上,则这个斜面的机械效率是_________. 5.某人用动滑轮把重1000N的货物匀速提高10m,如果这个动滑轮的机械效率是80%,试求在此过程中人拉绳的力是多少? 6.沿着长5m、高1m的斜面,将1000N的物体拉到车上去. (1)如果不考虑摩擦,需要的拉力是多少? (2)如果所用的拉力是250N,则斜面的机械效率是多少? 7.某人用如图所示的滑轮组提升重物(忽略绳与滑轮之间的摩擦).已知每个动滑轮重50N (1)当重物的重力为300N时,则需要的拉力是多少?此时的机械效率是多少? (2)当被提升的重物重力是3000N时,则需要的拉力是多少?此时的机械效率又是多少? (3)通过以上两步计算,你得到什么启示 ?
简单机械计算题
一、计算题 1、一辆质量为1330kg的汽车在平直的季华路上匀速行驶，1分钟内前进1500米，已知汽车受到的平均阻力是3000牛。求： （1）汽车行驶的速度；（2）汽车在这段时间内的功率。 2、一台起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，如果它的电动机所做的功是3.0×104J，则起重机的机械效率是多少?(g＝10N／kg) 4、一块水田面积为2400m2要灌平均0.1m深的水。不计水渗透的损失，求：（1）所灌水的体积。（2）所灌水的质量。（3）若这些水是用水泵(抽水机)从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？（4）若水泵的功率为 2. 4kw，抽这些水要用多长时间？（ρ水＝1.0 x103kg/m3,g=10N/kg) 6、如图所示，物体G所受到的重力大小为40N. （1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功. （2）若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2 的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功. （3）比较上述两种情况，你能得出什么结论？7、某工人利用滑轮组在20s内将3000N的物体匀速提高4m，已知这个滑轮组的机械效率是80%.求： （1）这名工人所做的总功是多少焦？ （2）他所做的额外功是多少焦？ （3）他的输出功率是多少瓦？ 8、如图所示，某工人利用滑轮组提升矿井中质量为42kg的重物，用250N的水平力匀速拉动绳子，在10s内将重物提升5m至井口(取g=10N/kg).求: ⑴工人做功的功率. ⑵该滑轮组的机械效率. 9、某桥梁施工队用如图13所示的滑轮组打捞沉在水底的工件。已知工件的体积是0.16m3，密度是3.5×103kg/m3，滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，人在绳子的自由端施加的拉力F＝1700N。（不考虑摩擦及水的阻力，g取10N/kg）求： （1）工件的质量是多少？工件浸没在水中时，受到的浮力是多少？ （2）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是多大？ （3）工件从水里升到水面上的过程中，滑轮组的机械效率将如何变化，并分析原因。
简单机械计算题
-- 一、计算题 1、一辆质量为1330ｋg的汽车在平直的季华路上匀速行驶，1分钟内前进15０0米,已知汽车受到的平均阻力是300０牛。求: （１)汽车行驶的速度； (２)汽车在这段时间内的功率。 2、一台起重机把质量为０.6ｔ的重物匀速提升了３m，如果它的电动机所做的功是3.０×1０4J，则起重机的机械效率是多少?（g=10Ｎ/kg) 4、一块水田面积为240０ｍ2要灌平均０.1ｍ深的水。不计水渗透的损失,求：（1)所灌水的体积。(２)所灌水的质量。（3）若这些水是用水泵(抽水机）从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？（4)若水泵的功率为 2. 4ｋw，抽这些水要用多长时间？(ρ水＝1.0 x103kg/m3,g=10N/kｇ) 6、如图所示，物体G所受到的重力大小为40N. （1）在拉力Ｆ1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.５m，求拉力Ｆ1在这一过程中对物体所做的功. （2）若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为２0N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功. （3)比较上述两种情况，你能得出什么结论？７、某工人利用滑轮组在20s内将30０0Ｎ的物体匀速提高４ｍ，已知这个滑轮组的机械效率是80%.求: (１)这名工人所做的总功是多少焦？ (2）他所做的额外功是多少焦？ (3）他的输出功率是多少瓦? ８、如图所示,某工人利用滑轮组提升矿井中质量为42kg的重物，用250N的水平力匀速拉动绳子,在1０s内将重物提升5ｍ至井口（取ｇ=１０Ｎ/kｇ)．求: ⑴工人做功的功率. ⑵该滑轮组的机械效率． 9、某桥梁施工队用如图13所示的滑轮组打捞沉在水底的工件。已知工件的体积是０.1６m3，密度是３.5×103kg/m３,滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时,人在绳子的自由端施加的拉力F=1７0０Ｎ。（不考虑摩擦及水的阻力,g取1０Ｎ/kg)求: （１）工件的质量是多少？工件浸没在水中时，受到的浮力是多少? (2)滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是多大？ (3)工件从水里升到水面上的过程中,滑轮组的机械效率将如何变化，并分析原因。
2020人教版中考第一轮复习专题训练：67、简单机械综合计算练习
中考第一轮复习专题训练：67、简单机械综合计算练习 1.如图，轻质杠杆AB可绕O点转动，在A、B两端分别挂有边长为10cm，重力为8N的完全相同的两正方体C、D，OA：OB=4：3；圆柱形容器的底面积为200cm2，装有深20cm的水，物体C浸入水中且露出水面的高度为5cm时，杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态．（g=10N/kg）求： （1）物体C的密度； （2）杠杆B端受到绳子的拉力； （3）剪断与物体C相连的细绳后（水未碎出），物体C受到的浮力和物体C底部受到的水的压强． 2.如图甲是小区内的健身器械坐拉器，图乙是结构模型图。坐在座椅上的人，用力向下拉动手柄A时，操作杆AB会绕着转轴01转动，连杆BD拉动杆O）C绕转轴O2转动，将座椅向上抬起。图乙中O1A：O1B=6：1，O2C:O2D=2：1，此时AB杆处于水平位置，BD杆垂直于杆AB和O2C，BD杆对AB和O2C杆的拉力均沿着BD。某同学想估算坐在坐拉器上抬起自己的拉力大小。若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向在同一直线，忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度。 （1）杠杆AO1B可视作一种杠杆（填“省力”）。 （2）若该同学的质量为50kg，此时他让自己保持在图乙的状态，需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大？
3.如图甲所示是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙所示。轻质杆杠的质点O 距左端l1=0.5m ，距右端l2=0.2m 。在杠杆左端悬挂质量为2kg 的物体A ，右端挂边长为0.1m 的正方体B ，杠杆在水平位置平衡时，正方体B 对地面的压力为20N 。求： （1）此时杠杆左端所受的拉力大小为多少牛顿？ （2）正方体B 的密度为多少千克每立方米？ （3）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×104Pa ，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A 的重力至少为多少牛顿？ 4.如图所示是一种起重机的示意图。起重机重2.4×104N （包括悬臂），重心为P1，为使起重机起吊重物时不致倾倒.在其右侧配有重M （重心为P2）.现测得AB 为10m ，B0为1m ，BC 为4m ，CD 为1.5m.（g 取10N/kg ） （1）若该起重机将重物吊升6m.用时50s ，则重物上升的平均速度是多少？ （2）现在水平地面上有重为2.44×104N 的货箱，它与地面的接触面积是3m 2. ①若起重机不加配重，在起吊货箱时，最大可使货箱对地面的压强减少多少？ ②若要吊起此货箱，起重机至少需加多少牛的配重？ （3）有人认为起重机的配重越重越好，这样就能吊起更重的重物，这起重机能配8t 的配重吗？请说明理由. B A l 1 l 2 甲 乙
简单机械的计算公式
、杠杆 杠杆的平衡公式F l l l = F』2 1、有用功：W有=G物h 2、总功：W总=Fs 3、额外功：W额=W总一W有 注意：若不计摩擦，此时只有克服杠杆自重做额外功: W额=G杠杆h 、用滑轮组竖直提升物体
动滑轮的绳子段数为n 1拉力F与物体重力G物的关系 (a)若不计动滑轮自重、绳重及摩擦: G F = n (b)若不计绳重及摩擦，(要考虑动滑轮自重G动): （G物+ G动） n 2、绳子自由端移动距离S绳与物体上升高度h的关系 s 绳=nh 3、绳子自由端移动速度V绳与物体上升速度V物的关系
V绳=口4、有用功：W有=G物h
6、颔外功：额 二⑷总—有 注意：此时只有动滑轮做额外功：W额=G动h 7、机械效率 (a)若不计动滑轮自重、绳重及摩擦： (b)若不计绳重及摩擦，(要考虑动滑轮自重G动)： 三、用滑轮组水平拉动物体 动滑轮的绳子段数为n 1、拉力F与摩擦力f的关系： 5、总功: W 总=Fs F 二 2、绳子自由端移动距离 n S绳与物体移动距离S物的关系
4、 有用功： W 有=fS 物 5、 总功：W 总=Fs 绳 6、 额外功：额=^V 总—有 7、 机械效率： 四、用斜面拉动物体 2、总功：W 总=Fs 3、绳子 速度V 绳 速度V 物 f ?S 物 f V 肯？V 绳 n ? F 自由端移动 与物体移动 的关系 1、 有用功: 有 =G 物h
3、额外功：W额=W总—W有=fs 4、机械效率： 5、计算摩擦力f方法（注意：拉力F不等于摩擦力f）: （1）先根据W额=W总—W有算出额外功（2）再根据W额=fs算出摩擦力
简单机械的计算公式
一、杠杆 杠杆的平衡公式F1l1=F2l2 1、有用功：W有=G物h 2、总功：W总=Fs 3、额外功： W额=W总—W有 注意：若不计摩擦，此时只有克服杠杆自重做额外功： W额=G杠杆h 4、机械效率 二、用滑轮组竖直提升物体 S F h G W W ? ? = =物 总 有用 η
动滑轮的绳子段数为n 1、拉力F 与物体重力G 物的关系 （a ）若不计动滑轮自重、绳重及摩擦： 6、 额外功：W 额=W 总 —W 有 注意：此时只有动滑轮做额外功：W 额 =G 动h 7、机械效率 （a ）若不计动滑轮自重、绳重及摩擦： n F ＝ G
（b ）若不计绳重及摩擦，（要考虑动滑轮自重G 动）： 三、用滑轮组水平拉动物体 动滑轮的绳子段数为n 1、拉力F 与摩擦力f 的关系： 2、绳子自由端移动距离S 绳与物体移动距离S 物的关系 3、绳子自由端移动速度V 绳与物体移动速度V 物的关系 4、有用功： W 有 =fs 物 5、总功： W 总=Fs 绳 6、额外功：W 额=W 总 —W 有 动 物物 物物总有用G G G F G S F h G W W += ?=??== n η n F ＝ f s 绳＝ ns 物 V 绳＝ n V
7、机械效率： 四、用斜面拉动物体 1、有用功： W 有 =G 物h 2、总功： W 总=Fs 3、额外功： W 额=W 总 —W 有=fs 4、机械效率： 5、计算摩擦力f 方法（注意：拉力F 不等于摩擦力f ）： （1）先根据W 额 =W 总 —W 有算出额外功 （2）再根据W 额=fs 算出摩擦力 F f F f ?= ??=n s s 绳物ηs ??= = F h G W W 物总 有用η
简单机械计算题
简单机械计算题45.（2015?北京）用如图24所示的滑轮组提升物体A。在匀速竖直提升A的过程中，卷扬 为0.1m/s，滑轮组的机机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度v A 械效率为90%，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所受的重力G ；（3）动滑轮所受的重力G A 。 动 23．（6分）（2015?荆州）在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200N 的物体沿着长L=5m、高h=1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉 力为300N（不计空气阻力）．求： （1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？ （2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大？ 答：（1）拉力做功1500J；（2）工人使用斜面做功的机械效率是80%；（3）物体和斜面之间的摩擦力是60N． 22.（8分）( 2015·潍坊)建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个 斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为300且固定在 在水平面上．运送货物时，工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物在20s 内沿斜面匀速运动6m，求此过程中 （1）重物的速度大小；
（2）工人提升重物做的有用功； （3）该装置的机械效率．【答案】（1）0.3m/s；（2）1500J；（3）31.25% 20．（2015?德阳）如图甲所示底面积为0.2m2，高0.2m的质量均匀的长方体物体A，放置 在水平地面上，对地面的压强为6×103Pa；一质量为80kg的工人站在水平地面上，用如图 乙所示的滑轮组把A运到高处，工人用大小为F 1 的竖直拉力拉绳使A以10cm/s的速度匀速 上升，这时地面对工人的支持力为N 1，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为η 1 ．若 工人以相同的功率用大小为F 2 的竖直拉力拉绳使另一物体B以12.5cm/s的速度匀速上升， 这时地面对工人的支持力为N 2，滑轮组的机械效率为η 2 ．已知N 1 ：N 2 =3：4，η 1 ：η 2 =16： 15．（g取10N/kg）求： （1）物体A的密度；（2）工人拉绳的功率P；（3）用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η 2 ．解：（1）由p==可知，G=pS=6×103Pa×0.2m2=1200N， 由G=mg可知，A的质量：m A ===120kg， A的密度：ρ===3000kg/m3； （2）对工人，由平衡条件得：F+N=m 人 g=80kg×10N/kg=800N， 则：N 1=800N﹣F 1 ，N 2 =800N﹣N 2 ， 由题意可知：N 1：N 1 =3：4，则：4F 1 ﹣3F 2 =800N﹣﹣﹣① 提升物体时的功率相等，P=F 1v 1 =F 2 v 2 ，解得：F 1 ：F 2 =5：4﹣﹣﹣② 由①②解得：F 1=500N，F 2 =400N，
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中考物理试题汇编：简单机械（计算题） 1．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa,飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，求： (1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力； (2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功； (3)汽油机的功率． 2．工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀 速提升0.5m，工人对绳的拉力为600N，则滑轮组对重物所做的有用 功W有用=__________J，该滑轮组此时的机械效率η＝________%. 3．某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸．已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计)，船的总质量为7．92×103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的0．01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，若人的拉力是220N，船靠岸的速度是0．3m／S，(g=10N／kg)求： (1)滑轮组的机械效率． (2)人拉绳的功率． 4.如图所示，物体G所受到的重力大小为40N. （1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功. （2）若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功. （3）比较上述两种情况，你能得出什么结论？ 5．电动自行车可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。使用前，应先对车上的蓄电池充电。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。现有一辆电动自行车，沿着水平的道路匀速行驶，在0.5h内，电动行驶了9km，此时车上电动机的工作电压为32V，工作电流为4A。
上海储能中学简单机械单元综合练习
上海储能中学简单机械单元综合练习 一、选择题 1．如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（） A．功率增大、机械效率增大B．功率增大、机械效率不变 C．功率不变、机械效率不变D．功率不变、机械效率增大 2．轻质硬杆AB长50cm。用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm3的球乙分别拴在杆的两端。在距A点20cm处的O点支起AB时，甲静止在桌面上，乙悬空，杆AB处于水平平衡。将乙浸没在水中后，杆AB仍平衡，如图所示。下列说法中正确的是（取g＝10N/kg）（） A．杆A端受力增加了15N B．杆A端受力减小了10N C．甲对水平桌面的压强增加了1500Pa D．甲对水平桌面的压强减小了1500Pa 3．下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是 A．机械效率越高，机械做功一定越多 B．机械做功越多，机械效率一定越高 C．功率越大的机械，做功一定越快 D．做功越快的机械，机械效率一定越高 4．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N 的木箱由斜面底端以0.2m/s的速度匀速拉到顶端，下列判断正确的是（） A．重力做功的大小为800J B．斜面对木箱的摩擦力大小为25N C．拉力做功的功率为125W D．斜面的机械效率为75% 5．如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为
20N，当OC=10cm时，此时G1对地面的压强为2×104Pa，现用一水平拉力，使G2以2cm/s 的速度向右匀速速运动，当G1对地面的压力恰好为0时，经过的时间是( ) A．25s B．30s C．35s D．40s 6．如图所示，在水平地面上，用力F拉动重500N的木箱，使它在3s内匀速直线运动了3m，受到的摩擦力为200N。不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦，下列说法正确的是（） A．拉力F的大小为250N B．拉力F做的功为600J C．拉力F做功的功率为100W D．绳端移动的速度为1m/s 7．关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是 A．功率大的机械，机械效率一定高B．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大 C．机械做功时，工作时间越短，功率一定越大D．利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功 8．下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是 A．撞击锤柄，锤柄停止运动后，锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上 B．近视眼原来成像在视网膜之后，佩戴凹透镜以后得到了矫正 C．竖直挂在小车顶部的小球与车厢壁刚好接触，小球随小车一起向右做匀速直线运动，此时小球只受到绳子的拉力和重力2个力的作用 D．每个滑轮重3牛，物体重6牛，不计绳力和摩擦，物体静止时拉力F为3牛 9．某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同．当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为m1，恰好平衡；当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为m2，天平才平衡．则该物体的质量应为：（） A．B．C．D．无法确定 10．如图所示的滑轮组中，不计摩擦和滑轮及绳重，则拉力F为（）