力学简单的机械专题复习(共20页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上力学计算题解题方法专题训练一、首先熟悉滑轮组的各种公式（F与G、h与S、V物与V绳、机械效率、功、功率的关系）分清滑轮中拉力作用点的位置方向，由问题入手，根据已知迅速而恰当的选择公式。1用滑轮组提升重物时，判断绳子自由端受力F与G的关系有两种方法。（1）数绳子段数。通常确定滑轮组绳子段数的方法是：在定滑轮和动滑轮之间划一条线，数和动滑轮相连的绳子段数。以竖直向上拉升重物的滑轮组为例，如图5-3-1甲图所示，滑轮组所受的阻力大小等于重物受到的重力G，和动滑轮相连的绳子段数为3段，忽略摩擦，绳重，则+G轮。（2）对滑轮组的动滑轮进行受力分析。以动滑轮和重物为受力物体，它受

2、到三段绳子向上的拉力，同时还受到物体A向下的拉力，如图5-3-1甲，动滑轮此时静止，根据力的平衡知识可知+G轮。 2用滑轮提升重物时，不能简单地套用定滑轮、动滑轮的公式，还要看清拉力作用点的位置、方向。如图5-3-1丙图中，物体静止时，F1=G，+G轮，图5-3-1丁图中，物体静止时，F3=2G+G轮图5-3-1A甲GA乙FFFF2GF1G丙丁F3F1=3f 水平运动时不能加滑轮重力 F=(G+G动)/4F=（GF浮+ G动）/n二、简单机械公式杠杆平衡条件：F1L1=F2L2滑轮基本公式的运用：F=1/n(G物+G动) S=nh V绳=nV物W额外=W总-W有用 (若不计绳重，摩擦力)W额外

3、=G动h 总功（W总=FS） 求滑轮组的机械效率：=W有W总=W有(W有+W额) =P有/P总= Gh/FS=G/nf=G/（G+G动）（不计绳重及摩擦）典型题：1、 根据公式求解力、功、机械效率等物理量。1、某建筑工地上用如图22所示的滑轮组提升重物。物体A匀速上升时，绳自由端的拉力F=4000N。滑轮组的机械效率为75。不计绳重和摩擦，求： （1）物体A受到的重力GA； （2）动滑轮的总重G轮； （3）若绳能承受的最大拉力为FM=5000N，则此滑轮组的机械效率可提高到多少? 2、工人师傅用如图22所示的滑轮组，提升重360N的物体A，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升。此时滑轮组的机械

4、效率为75。（不计绳重和轴摩擦）求：绳子自由端拉力FA的功率。用此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时，此滑轮组的机械效率。二、根据比例关系列出平衡等式，运用列方程或方程组的方法解计算题。要能够根据受力分析图，列出含有未知量的等式，并且能够联立组合，组成方程或方程组。3、：如图所示，质量为70kg的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时，放入货箱的货物质量为160kg，工人用力F1匀速拉绳的功率为P1，货箱以0.1rns的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N1。第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速拉绳，货箱以0.2ms的速度匀速上

5、升，地面对工人的支持力为N2，滑轮组机械效率为2。N1与N2之比为15：19。（不计绳重及滑轮摩擦，g取l0Nkg）求：（1）货箱和动滑轮的总质量m；（2）功率P1；（3）机械效率2。4、某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，如图6所示已知卷扬机的总质量为120kg，工作时拉动绳子的功率保持400W不变第一次提升质量为320kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F1，对工作台的压力为N1；第二次提升质量为240kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F2，对工作台的压力为N2已知N1与N2之比为25：23，g取10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计则（）

6、A动滑轮的重为600NB卷扬机对绳子的拉力F1：F2=3：2C前后两次提升货物过程中滑轮组的机械效率之比为16：15D前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比为5：6三、含有浮力的要注意减去浮力5、某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件已知工件的质量为100kg，工人的质量为70kg工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15：2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60%若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg求：（1）工件浸没在水中时所受的浮力F浮；（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率2；（结果保留两位有效数字）（3）工件完全打捞出水

7、面后，以0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功率P26、某科技小组设计从水中打捞重物A的装置如图22所示，小文站在地面上通过滑轮组从水中提升重为1200N的物体A。当物体A在水面下，小文以拉力F1匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为1，小文对地面的压力为N1；当物体A完全离开水面，小文以拉力F2匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为2，小文对地面的压力为N2。已知：物体A的密度为3×103kg/m3，小文的重力为600N，N1: N2=7:5。不计绳的质量和滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg。求：DFIBEHAC图22(1)物体在水面下受到的浮力；(2)动滑轮受到的重力(3) 1

8、与2的比值。四、将压强和杠杆综合后的力学计算题，要注意相同受力面积压力的比等于压强的比，杠杆动力臂和阻力臂不变时两次动力或阻力的比相等，动力点和阻力点的速度比移动距离比等于力臂的比。7、人站在船上打捞沉没在河中的瓷器，船上的装置如图所示。为了打捞重400N的瓷器，把瓷器放入一个合金制的筐内，合金筐重80N，瓷的密度是2.5×103/m3，合金的密度是8.0×103/m3。不计绳子重和滑轮轴与轮的摩擦时，当人站在船上竖直向下缓慢匀速拉动绳子，拉动水中铁筐时，不计水的阻力，人对船板的压强为P1，滑轮组的机械效率为1；当铁筐离开水面后，保持人脚与船板的接触面积不变，人对船板的压强

9、为P2，滑轮组的机械效率为2。若P1P2 =7760， 12 =3033，求人重和动滑轮重（g取10N/kg）。（7分）8、如图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是柱塞作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体积V=0.5m3若在本次打捞前起重机对地面的压强p1=2.0×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2=2.375×107Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强p3=2.5×107Pa假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N

10、1和N2，N1与N2之比为19：24重物出水后上升的速度v=0.45m/s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）被打捞物体的重力；（2）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率；（3）重物出水后，卷扬机牵引力的功率五、要能针对滑轮组不同作用点分析受力情况，并列出正确的关系式。对于变形后的机械，计算机械效率时要运用定义式。9、如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重60N的物体A在水平面上匀速移动，F1=150N，物体A运动的速度为0.6m/s，滑轮组的机械效率为80%，物体A运动时受的阻力为f1，拉力F1的功率为P1，当滑轮组在拉力为F2的作用下

11、，拉着物体A以速度v2在此水平面上匀速直线移动,物体A所受摩擦力为f2,拉力F2的功率为P2，P2=3PI滑轮自重和绳重忽略不计，则（）A f2=30N B P2=90W C F1=3 F2 D f1=f2,10图20甲是某中学科技小组设计的打捞水池中物体出水面的装置示意图。BOE为一轻质杆，在其两端分别固定着以OB和OE为半径的两段圆弧形的凹槽ABC和DEF，支点O为这两段圆弧形凹槽对应的圆心。轻质绳G和H分别固定在圆弧形凹槽ABC的A点和DEF的D点，杆BOE旋转时细绳总能在凹槽中，绳G和H拉力的力臂始终保持不变。固定在水平地面上的电动机M可以通过拉动绳子H带动杠杆和滑轮组将水池中物体捞出

12、水面。电动机M的质量m为52.5kg。电动机M用力拉动绳子H使柱形物体K始终以速度v匀速上升。物体K浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为1，电动机M对地面的压强为P1；物体K全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组的机械效率为2，电动机M对地面的压强为P2；电动机M对地面的压强随时间变化的图象如图20乙所示。已知物体K的底面积S=0.1m2，高h=0.2m， OBOE=34，122728。细绳和杠杆的质量、滑轮及杠杆与轴的摩擦、细绳和凹槽的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，K出水前后水面高度的变化忽略不计，g取10N/kg。求：（1）物体K完全浸没时受到的浮力；（2）动滑轮的质量； （

13、3）若用该装置以同样速度打捞质量为120kg的物体K，求K全部露出水面后，电动机M拉动绳H的功率。 甲图20D电动机MKAOBEGFCH乙0. 5p/×104Pa1. 01. 52. 00t/s1020515252. 511、如图所示，物体A重1000N，其体积为4×10-2m3，B、C都是完全相同的动滑轮；杠杆DE可绕O点在竖直平面内转动，OE：OD=2：1小成受到的重力为600N，当物体A完全浸没在水中时，他通过细绳在E点施加竖直向下的拉力F1，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压强为p1；当物体A有一半体积露出水面时，小成在E点施加竖直向下的拉力F2，杠杆仍在水平位置平

14、衡，小成对地面的压强为p2，已知p1：p2=5：3，杠杆ED和细绳的质量，以及滑轮的轴摩擦均忽略不计求：（1）物体A浸没在水中受到的浮力；（2）动滑轮B受到的重力G动；（3）小成在E点施加竖直向下的拉力F212、工人利用滑轮组按照图所示的方式提升货箱工人的体重为G人=800N提升第一个货箱时，工人用F0=500N的竖直向下的力拉绳时，没有提起货箱工人用F1=600N的竖直向下的力拉绳时，货箱恰能以0.2m/s的速度匀速上升此时工人提升货箱的效率为62.5%第二个货箱比第一个货箱重500N，工人仍能提起第二个货箱并使第二个货箱以0.1m/s的速度匀速上升求：（1）第一个货箱未被拉动时，水平地面对

15、货箱的支持力；（2）工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变化量的大小图20AOBQ出水口天花板C13、如图20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，AB呈水平状态，AO = 40cm，BO= 10cm。Q是一个重为5N、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。在水箱右侧的水平地面上，有一质量为70kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上的盖板。若水箱中水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F1，水平地面对人的支持力为N1；若水箱中水深为80cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F2，水

16、平地面对人的支持力为N2。已知N1与N2之比为6461，盖板的厚度、绳重及绳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）当水箱中水深为80cm时，盖板上表面所受水的压强；（2）动滑轮的总重G动。 图18CEDO14、图18是某科技小组设计的一个提升重物的装置，CD是一个以O点为转轴的水平杠杆，CO：OD=3：2。滑轮组固定在杠杆C点，通过固定在水平地面的电动机匀速提升重物，每个滑轮的质量均为m0。放置在水平地面上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D点，使杠杆CD始终保持水平平衡，配重E的质量mE为100kg。当电动机用拉力F1匀速提升重物A时，滑轮组

17、的机械效率为1，物体A匀速上升的速度为v1；当电动机用拉力F2匀速提升重物B时，滑轮组的机械效率为2，物体B匀速上升的速度为v2。在匀速提升重物A、B的过程中，电动机的功率保持不变。已知F2-F1=50N，v1:v2=5:4，2=90%。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：（1）拉力F1的大小；（2）滑轮组的机械效率1；（3）当电动机用拉力F2匀速提升重物B时，配重E对地面的压力N2。根据受力分析的所列出的等式，结合比例关系进行推导。15、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350N，其底面积为5×10-2m2B、C都是定滑轮，D是动滑

18、轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE=3OH小明受到的重力为500N，当他通过细绳在H点分别施加竖直向下的拉力T1、T2时，杠杆两次都在水平位置平衡，小明对地面的压力分别为F1、F2，配重A受到的拉力分别为FA1、FA2，配重A对地面的压强分别为p1、p2，且两次A对地面的压强相差2×103Pa已知F1：F2=4：3，p1：p2=3：2杠杆EH和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计求：（1）拉力FA2与FA1之差；（2）小明对地面的压力F1；（3）当小明通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T3时，配重A匀速上升2cm，此时滑轮组的机械效率（请画出相关受力分析图）六、对于给出表格

19、的试题，表格中的数值就是已知量，可作为具体值使用，也可组成比例式。16图23是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中AB是一个以O为支点的杠杆，且AO:OB=3:5，D是一个系在杠杆B端的配重物体，单独放在地面给地面压p0=3.15×104Pa强。人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体。有一质量为70kg的工人站在水平地面上，他利用该装置以0.05m/s的速度匀速提升钢材甲时，地面对工人支持力为N1，他做功与时间变化如图24所示，此时配重D对地面的压强p1=2.1×104Pa；他利用该装置匀速提升钢材乙时，地面对他的支持力为N2，工人向下的拉力为F2；N1: N2=8:3

20、， GAG动=31，每个滑轮质量都相等，绳重及滑轮与轴的摩擦不计，不计杆的重力，g取10N/kg。求：（1）工人提升钢材A时向下的拉力F1；（2）工人提升钢材B时滑轮组的机械效率（3）工人提升钢材B时配重D给地面的压ABO图23D强。500W/J1000150020000t/s2401030图2417某建筑工地上，甲、乙两位工人采用如图35所示的装置提升一个重为G1的货箱。当两人同时对绳索施加竖直向下的等大的拉力，使货箱以速度平稳上升时，甲、乙两人对地面的压力之比为34。之后两位工人用此装置提升另一个重为G2的货箱，使货箱仍以速度平稳上升。用此装置先、后两次提升不同的货箱，两位工人拉力总共做的

21、功随时间变化的图像如图36中、所示。已知工人甲重650N，工人乙重700N；G1G2=31，此装置中两个滑轮组的规格完全相同。不计绳重和轴摩擦。求：（1）第一个货箱的重力；（2）提升第二个货箱整个装置的机械效率。注意摩擦力在试题中的作用。18、如图21甲所示，B是一个固定支架，由立柱和两侧装有定滑轮的水平横梁组成，物体M在横梁上可左右移动，M的左端用钢绳跨过定滑轮与电动机相连，右端用钢绳跨过定滑轮与滑轮组相连，滑轮组下挂一实心物体A，其密度=5×103kg/m3，体积VA=0.024m3。当电动机不工作时（可视电动机对钢绳无拉力作用），将物体A浸没在水中，物体A可以通过滑轮组拉着物体

22、M向右匀速运动；当电动机用一个竖直向下的力F1拉钢绳时，物体A在水面下以速度1=0.1m/s匀速上升，滑轮组的机械效率为1；当物体A完全露出水面后，电动机用力F2拉钢绳，物体A匀速上升，滑轮组的机械效率为2。在以上过程中，电动机对钢绳的拉力的大小随物体A上升高度的关系如图21乙所示，电动机以F1、F2拉钢绳时的功率始终为P。（不计钢绳的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力。取g =10N/kg）求： （1）滑轮组的机械效率1：2（7分）乙甲图21（2）电动机的功率P19、如图所示装置，物体B重为100N，它在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着重200N的物体A在水平面上匀速运动当用一个水平向左的力

23、F1拉物体A，使物体B在水中匀速上升（物体B未露出水面）时，滑轮组的机械效率为1；当物体B完全露出水面后，用另一个水平向左的力F2拉物体A，在4s内使物体B匀速上升0.4m，此时滑轮组的机械效率为2已知：物体B的密度B=5水，两次拉力F1：F2=9：10若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力，g取10N/kg则（1）水平面对物体A的摩擦力f为多少？（2）在物体B完全露出水面后，拉力F2的功率为多少（3）1与2的比值为多少？注意运用比例关系进行推导计算。图20乙90W/J1802703600t/s2413甲CEDHIQ20某科技小组设计的提升重物的装置如图20甲所示。图中水平杆CD与竖直杆EH

24、、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1，滑轮组的机械效率为A。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2，滑轮组的机械效率为B。拉力F1、F2做的功随时间变化的图像分别如图20乙中、所示。已知：1=32，物体A的体积为VA，物体B的体积为VB，且3VA=2VB，物体A的密度为A，物体B的密度为B，且8A=7B。（不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦）求：机械效率B与A之差。21图18是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未

25、画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B。物体A的底面积为，密度为，高度为；物体B的底面积为，密度为，高度为。当物体A所受竖直向上拉力为1500N时，物体A静止，地面对物体A的支持力为，挂在滑轮组挂沟上的物体A匀速竖直上升4m的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为，拉力做的功为。当物体B所受竖直向上的拉力为1000N时，物体B静止，地面对物体B的支持力为。挂在滑轮组挂钩上的物体B以速度匀速竖直上升的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为625N，拉力做功的功率为，滑轮组的机械效率为80%。已知：，不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦

26、。求：（1）物体B匀速上升的速度：甲CAOB图29（2）拉力做的功。乙900W/J1800270036000t/s1.02.00.51.523、如图29甲所示，某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物。为监测卷扬机的工作情况，将固定卷扬机的工作台置于水平杠杆的A端，杠杆的B端连接有配重C，其下方与压力传感器相接触，杠杆AB可绕转轴O在竖直平面内自由转动。当卷扬机提升G1=1450N的重物以速度v1匀速上升时，卷扬机的拉力为F1，滑轮组的机械效率为1，压力传感器显示其对配重C的支持力为N1；当卷扬机提升重为G2的重物以速度v2匀速上升时，卷扬机的拉力为F

27、2，滑轮组的机械效率为2，压力传感器显示其对配重C的支持力为N2。拉力F1、F2做功随时间变化的图像分别如图29乙中、所示。已知卷扬机及其工作台的总重为500N，配重C所受的重力为200N，41=32，881=872，5AO=2OB。杠杆AB所受的重力、绳的质量和滑轮与轴的摩擦均可忽略不计。求：（1）卷扬机提升重物G2时的功率；（2）动滑轮所受的重力；（3）N1与N2的比值。图2电动机GA图22t/s1 3 5 7 9P/W42681024、 图20是某科技小组设计的滑轮组模型装置。滑轮组由电动机提供动力，在实验室中小明和他的同学进行了如下实验：在底面积为500cm2的圆柱形玻璃筒中倒入一定量

28、的液体。长方体金属块A的底面积为100cm2。在07s内，金属块A以0.1m/s的速度在液体中匀速竖直上升，当金属块A浸没在液体中上升时滑轮组的机械效率为7/12。金属块A全部露出液面后以另一速度匀速竖直上升。细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对金属块A的阻力均忽略不计，金属块A的密度为3×103kg/m3，这个过程中电动机工作的功率随时间变化的规律如图22所示，g取10N/kg。求：(1) 金属块露出液面前电动机所提供的拉力F1；(2) 金属块A从上表面接触液面到下表面离开一共用时2秒，离开液面前后，液体对容器底部的压强变化量。 25.如图所示，杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中，杠杆A

29、D能以B点或C点为支点在水平面内转动。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，与杠杆固定连接的水平圆盘的上表面受到的压力为F。已知60NF200N，动滑轮的质量m0=1kg，物体H的密度=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【走进中考】1、（2017年重庆中考）图16甲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16乙。轻质杠杆的支点O距左端，距右端。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？甲 图16 乙l1l2（3）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103Pa，