物理功和能与简单机械综合能力题

1、第六章、功和能1.如图所示，用滑轮组提起重630N的物体，在拉力F的作用下，重物以0.2m/s的速度匀速上升。若滑轮组的机械效率为70，不计滑轮摩擦和绳重，求：（1）动滑轮的重力；（2）拉力做功的功率。 第1题图2.某人用如图所示的滑轮组匀速提升一个物体，人用的拉力F=450N，滑轮组的机械效率为70，然后把此物体放入底面积为0.21m2盛有水的大容器中，水对容器底的压强增加了1000Pa。如果使物体在水中匀速升高0.2m，所用时间是10s，求此时人对绳的拉力F做功的功率。（g=10N/kg）答案： 13.8W 第2题图3.用图示的滑轮组，提起重2400N的物体，使他以0.5m/s的速度匀速上

2、升时，人对滑轮组做功的功率是1500W，此时滑轮组的机械效率是多少？若用此滑轮组时重物B匀速上升2m，人对绳竖直向上的拉力是1200N，则此滑轮组对重物B做了多少功？ （不考虑绳重和轴摩擦）第3题图4.（大连市中考试题）如图所示，用滑轮匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1000W，绳子自由端的上升速度为2m/s，（不计绳重和摩擦）求：（1）作用在绳自由端的拉力多大？（2）滑轮组的机械效率为多大？（3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少？答案：(1) 500N (2)80 (3) 900N第4题图5.一金属块体积为10dm3,上表面离水面5米，某人用滑轮组

3、将金属块从水中匀速提起，金属块在10s内上升到上表面与水面相平，已知某人作用在绳端的拉力F是225N，动滑轮总重为200N。不计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及金属块在水中的阻力（g取10N/kg ）。求：（1）金属块的密度;(2) 拉力F的有用功率；（3）将金属块拉出水面后，由匀速提升3m，金属块出水前后滑轮组的机械效率之比。 答案：(1) 8×103kg/m3 (2)350W (3) 3536第5题图27用图示滑轮组提升浸没在水中的质量为140kg、体积为60dm3物体A。A上升的速度为0.1m/s，此时滑轮组的机械效率为80%。不计绳重和摩擦。求：物体A在水中匀速上升时，拉力F的大

4、小和滑轮组的功率；如果绳子能承受的最大拉力为430N，通过计算说明，物体A露出水面后，绳子是否会被拉断？ 答案：(1)80W (2) 400N 6. 如图所示小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2×103N，密度为1.6×103kg/m3。测得物体在出水前、后牵引车作用在绳子上拉力之比为1：2。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg,问：（1）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？ （60） （2）物体出水面后上升的速度是1m/s,牵引车拉力的功率多大？（1500W） 第6题图7.用如图所示的滑轮组，将480N的物体以0.3m/s的速度匀速提起，

5、绳子自由端的拉力为200N(不计绳重和摩擦)求：（1）滑轮组的机械效率 （2）拉力的功率 （3）若用该滑轮组将重600N的物体提升2m时，滑轮组的机械效率。 答案：(1)80 (2)180W (3) 83.3第7题图17(05北京) 图11是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C为配重，起平衡作用。在拉力F作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。电梯厢最多可同时载乘10人（每人的质量均按60kg计算）。现有10个人同时乘坐电梯，电梯厢以0.5ms的速度匀速上升，此时拉力为F1，F1的功率P1为10

6、kW，此时动滑轮C的机械效率为1；电梯厢运行了12m后， 从电梯中下去了5个人，此后电梯厢仍以0.5m/s的速度匀速上升，此时，拉力F2的功率为P2，动滑轮C的机械效率为2。（忽略绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）求：（1）1:2； （2）拉力F2的功率P。 8.某打捞队的工人用滑轮组把底面积为0.02m2高为2m的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为2.4×103kg/m3，滑轮组的机械效率为70（g取10N/kg，滑轮和绳重忽略不计）求：（1）圆柱体在水中的浮力 （2）若圆柱体从H=16m深处被缓慢地匀速提起到刚露出水面前，求绳子自由端拉力F所作的功。（3）如果绕在滑轮组上的

7、绳子能承受的最大拉力为450N，则物体被提到刚露出水面多高时，绳子恰好被拉断？答案：(1) 400N （2）11200J (3) 1.7m第8题图9（09宣武一模）如图12所示装置，物体B所受重力为GB，物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动。小明用一个水平向左的力拉物体A，使物体B以速度v匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80%；若将物体B换成物体C后，小明用另一个水平向左的力拉物体A，使物体C以4v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为60%。不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是多大？ (结果用已知量的字母表示)答案：7.5 GB v10（08石景山

8、一模）如图24所示，用滑轮组将重为G=1800N的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力的功率始终保持1680W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v1=0.8m/s，金属块的密度为8×103kg/m3，g取10N/kg。图24GF求：（1）金属块未露出水面以前的机械效率 （2）金属块被提出水面后匀速提起的速度v2 （计算结果保留到小数点后两位） 答案：（1）75 （2） 0.72m/s11（08西城一模）磅秤上有一个重1500N的木箱，小明站在地上，想用如图29（甲）所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上，可是他竭尽全力也没有提起，此时磅秤的示数为40kg

9、。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29（乙）所示，再去提这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为100N，不计轴摩擦和绳重，取g10N/kg。求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。 答案：700N 83.3 ABDCEOF图2212（09东城一模）图22是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重G8×104N，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V0.5m3、重为G物的重物。若在打捞前起重机对地面的压强p12×107Pa，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

10、机对地面的压强p32.5×107Pa。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。答案：(1)2.375×107Pa （2）1519 (3) 0.5m/s13.（09海淀一模）如图23所示，质量为70kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材，该滑轮组中动滑轮质量为5kg。当

11、工人用120N的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以0.2m/s的速度匀速上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为2。在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29：21。绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，石材的密度石=2.5×103kg/m3，取g=10N/kg，求：（1）与打捞前相比，当人用120N的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力变化了多少；图23（2）1与2的比值；（3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率。 答案：(1)310

12、N （2）6365 (3) 210W14.（09崇文一模）小文的体重为600 N，当他使用如图24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8.75×103 Pa。已知小文与地面的接触面积为400。当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时，滑轮组的机械效率是80%。已知重物A重物B所受重力之比GAGB=512，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求：（1）提升重物A时小文对地面的压力。（2）物体A的密度。（3）在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。 （4）重物A完全出水面后，以0.2m/s的速度匀速上升，小文拉绳的功率P。 （1）350N （2）3.75×103 kg/m3（3）55% （4）120W图2415（09石景山一模）图24是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱以0.1m/s的速度匀速打捞出水面，已知该货箱体积为50 m3，质量图24是200t。(