初中物理力学综合计算题-(有答案)

1、图31建筑材料卷扬机1、图31是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当以速度v1匀速提起质量为m1的建筑材料时，滑轮组的机械效率为1，卷扬机拉力的功率为P1；当以速度v2匀速提起质量为m2的建筑材料时，滑轮组的机械效率为2，卷扬机拉力的功率为P2。假设2-1=5%，P1: P2=2:3，m1=90kg，动滑轮受到的重力G动=100N。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计，g=10N/kg。求：1提起质量为m1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F1；2两次工作过程中，建筑材料上升的速度v1与v2之比。乙240W/J4807209600t/s1.02.00.51.5卷扬机ABC玻璃 吸盘 甲

2、图22天车 2在生产玻璃过程中，常用位于天车上的卷扬机其内部有电动机提供动力通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃，如图22甲所示。当卷扬机通过滑轮组提升质量为60kg 的玻璃并使玻璃以速度v1匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F1，天车对卷扬机的支持力为N1，拉力为F1的功率为P，滑轮组的机械效率为；当卷扬机通过滑轮组提升质量为80kg的玻璃并使玻璃以速度v2匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F2，天车对卷扬机的支持力为N2。拉力F1所做功随时间变化的图像如图22乙所示，卷扬机的质量为120 kg，滑轮A、B的质量均为4kg，3v1=5v2，=75%，吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计

3、，g取10N/kg。求：1P的大小；2v2的大小；3N1与N2的比值。解：1由题中Wt图像解得P=480W 2分2根据 =1分解得：v1 =0.6m/s：3v1=5v2解得：v2=0.36m/s1分3设动滑轮C所受重力为G0，卷扬机提升60kg玻璃时，滑轮组的机械效率为=75%所以有 =，代入数据解得G0=80 N 1分第一次提升60kg玻璃的过程中，玻璃、动滑轮C受力分析如答图51所示，动滑轮B受力分析如答图52所示，卷扬机受力分析如答图53所示。N1mg21G03T1m1gF1mBg2F1T13N2mg54G03T2m2gF2mBg2F2T26答图5第二次提升80kg玻璃的过程中，玻璃、动

4、滑轮C受力分析如答图54所示，动滑轮B受力分析如答图55所示，卷扬机受力分析如答图56所示。由答图51的受力分析可知T1=m1g+G0= 600N+80N=N，因T1= T1，由答图52可得F1=T1+mBg= N +40N=N， 因F1= F1，由答图53可得N1=F1+mg=N+1200N=N1分同理，由答图54可得T2=m2g +G0= 800N+80N=N，因T2= T2，由答图55可得F2=T2+mBg= N +40N=N，因F2= F2，由答图56可得N2=F2+ mg =N+1200N=N 所以 =1分其他解法正确均得分图25M3工人利用如图25所示的装置，在河边打捞水中的物体M

5、。打捞过程中物体M在水中匀速上升的速度为0.2m/s，此时工人做功的功率为360W；当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力，恰好能使物体继续匀速上升。：工人的质量为70kg，物体M的密度为2.5×103kg/m3。不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，g取10N/kg。求：1物体M的重力GM；2动滑轮的重力G动；3物体离开水面后，滑轮组的机械效率。结果请保存两位有效数字1物体M在水中，人对绳的拉力FT450N 1分图6甲4FTF浮G总=GM+G动乙4FmaxG总=GM+G动对物体M和动滑轮进行受力分析：物体M在水中匀速上升时，如图6甲所示。物体M全部露出水面匀速上升时，如图6乙所

6、示。GMG动F浮4FT GMG动4Fmax FmaxG人m人g 两个受力分析图或三个方程1分由式解得：F浮4m人g4FT4×70kg×10N/kg4×450N1000N 1分F浮物体M的体积：VM0.1m3 1分物体M受到的重力：GMrMgVM2.5×103kg/m3×10N/kg×0.1m32500N 1分2由式得：动滑轮受到的重力G动4FmaxGM4m人gGM2800N2500N300N 1分3物体M出水后，滑轮组的机械效率：89% 1分说明：解题过程中缺少必要的文字说明的扣1分；计算过程中缺少单位的扣1分。4、图26是某科研小组

7、设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图。该装置由悬挂机构和提升装置两局部组成。悬挂机构由固定杆OD和杠杆BC构成，O为杠杆BC的支点，CO:OB=4:1。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=500kg。安装在杠杆C端的提升装置由支架、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成。其中支架和电动机Q的总质量mQ=12kg，定滑轮K和动滑轮M的质量均为m0。可利用遥控电动机拉动绳子，通过滑轮组提升浸没在水中的物品。在一次打捞一批实心金属材料过程中，金属材料浸没在水中匀速竖直上升，此时电动机Q牵引绳子的功率为P1，绳子H端的拉力为F1，金属材料上升速度大小为v1，地面对配重E的支持力为N1，滑轮组的机械效

8、率为1；在金属材料全部露出水面后匀速竖直上升的过程中，绳子H端的拉力为F2，地面对配重E的支持力为N2，滑轮组的机械效率为2。F1=200N，v1=0.2m/s，2=95%，N1:N2=6:1，绳和杠杆的质量、捆绑金属材料的钢丝绳的质量和体积、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属材料的阻力均可忽略不计，g取10N/kg。求：1金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率P1；电动机QBCOD定滑轮K动滑轮MH甲金属材料图26E2动滑轮M的质量m0；3被打捞金属材料的密度金。解：1金属材料浸没在水中匀速上升时，电动机牵引绳子的功率为P1=F1×3v1=200N×3×

9、;0.2m/s=120W 2分图7BCFB1FC1OFB1N1mEg图6FC1图53F1GQ +G0¢¢2金属材料浸没在水中匀速上升时，以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象，受力分析图如图5所示，配重E的受力分析图如图6所示，杠杆上C点、B点受力分析图如图7所示。说明：受力分析图正确得1分=FC1 ，=FB1 ， FC1·CO= FB1 ·OB =3F1+ GQ+G0FB1=4(3F1+ GQ+G0) ¢ 图83F2GQ +G0图10BCFB2FC2O¢金属材料离开水面后匀速上升的过程中，以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象，受力分析

10、图如图8所示，配重E的受力分析图如图9所示，杠杆上C点、B点受力分析图如图10所示。FB2N2mEg图9=FC2 ，=FB2 ， FC2·CO= FB2 ·OB =3F2+ GQ+G0FB2=4(3F2+ GQ+G0) ¢ 1分解得：G0=50N，m0=5kg 1分¢¢3金属材料浸没在水中匀速上升时，以动滑轮和被提升的金属材料为研究对象，受力分析图如图11所示，金属材料离开水面后匀速上升的过程中，以动滑轮和被提升的金属材料为研究对象，受力分析图如图12所示。F1= F1，F2= F2¢3F2G0+G图123F1F浮G0+G图11F浮+

11、3F1=G0+G3F2=G0+G 解得：F浮=400N，G=950N1分根据阿基米德原理F浮=水g V，解得：V = =4×10-2m3金属材料密度= = =2.4×103kg/m3或2.375×103kg/m3A甲卷扬机F1B乙卷扬机F2图20M1M25用如图20甲所示的滑轮组提升水中的物体M1，动滑轮A所受重力为G1，物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做功的功率为P1，滑轮组的机械效率为；为了提高滑轮组的机械效率，用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A，如图20乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物

12、体M2，物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2，拉力F2做功的功率为P2，滑轮组的机械效率为。：G1G2=30N，=5%，M1、M2两物体的质量相等，体积V均为4×10-2m3，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。来源:Zxxk.Com求：1物体M1受到的浮力F浮； 2拉力F1与F2之比；来源:Z+xx+k.Com3物体M1受到的重力G。解：1F浮=水gV排 =1×103kg/m3×10N/kg×4×10-2m3=400N 2P=F P1= F1绳=2 F1 P2= F2绳 =2 F2 = 图42F1F浮G1G甲2F2F浮G2G乙