力学综合计算

1、力学综合计算专题:常见的解题方法1. 整体法2. 单独法专题:常见的题型分类1. 常规比例题型2. 特殊滑轮题型3. 杠杆滑轮组合题型4. 起重机题型5. 水箱题型6. 黑箱题型7. 打捞船题型8. 双支点题型题型一、常规比例题型在匀速竖直提升物Ga=800N ,【题1】(2016hd1)用如图所示的滑轮组提升物体A，物体A受到的重力大小为 Ga.体A的过程中，物体 A上升的速度大小为 va，滑轮组的机械效率为耳.已知： VA=0.4m/s ,n=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计.求：(1 )动滑轮所受的重力 G动；(2 )拉力F做功的功率P .文档大全【答案】(1 ) 200N ;(2

2、) 400W【题2】(2016xc1)用如图所示的滑轮组从水中提升物体A，物体A完全在水面下匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力为F,滑轮组的机械效率为n.已知：F=400N ,n=80% ,物体A的体积V=9dm 3, g取10N/kg ，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均忽略不计.求：(1 )物体A的浮力F浮.(2 )物体A所受的重力Ga .【答案】(1) 90N ;(2) 730N ;【题3】(2016hr1)用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体 M重为760N，卷扬机加在绳子自由端的拉力 F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升到 10m的高度拉力做的功 W随

3、时 间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和滑轮与轴的摩擦.(1 )滑轮组提升重物所做的有用功W有；(2 )滑轮组提升重物的机械效率n；(3 )动滑轮的重力G动.【答案】(1 ) 7600J ;(2) 95% ;(3) 40N.【题4】(15cy1 )如图所示，是某科技小组设计的打捞水中物体装置的示意图在湖底有一个体积为0.02m 3实心铸铁球，其所受重力为1400N，现用滑轮组将铸铁球打捞出水面，铸铁球浸没在水中和完全露出水后作用在绳子自由端的拉力分别为Fi、F2，且Fi: F2=15 : 17 .作用在绳子自由端的拉力做功的功率保持 340W 不变.不考虑滑轮组摩擦、绳重和水的阻力，g取10N

4、/kg .求:(1) 铸铁球浸没在水中时受到的浮力；(2 )铸铁球浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率；(3 )铸铁球提出水面后匀速上升的速度.【答案】(1 ) 200N ;(2) 80% ;(3) 0.2m/s.【题5】 用如图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A，如图乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体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，R 16滑轮组的机械效率为2已知:Gi G2=30N ,2 1=5% , F2 15 , M 1、M2两物

5、体的质量相等，体积V均为4 X10-2m3, g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计求(1 )物体M 1受到的浮力F浮;(2 )拉力F1与F2之比;(3 )物体M1受到的重力G.【答案】(1 ) 400N(2) 16:15(3) 760N【题6】 如图所示，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，已知卷扬机的总质量为120kg，工作时拉动绳子的功率恒为400W.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

6、.已知N1与N2之比为25:23，取g=10N/kg ，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计.求：(1) 卷扬机对绳子的拉力 F1的大小；(2 )第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；(3) 前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比【答案】（1 ） 800N ;（2）80% ;（3） 4:5.【题7】 由同种材料制成的实心正方体A、B放在水平地面上，对地面的压强分别是Pa、Pb,且Pa:Pb=1:2.用如图（a）所示的甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体，甲、乙中动滑轮重均为 G动，不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力之比Fi:F2 = 5:22，求：（1）A、B两物体的边长之比 La:Lb;（

7、2 ）动滑轮重与物体 A重之比；（3）若一个质量为60kg的人站在地面上，利用如图（b）所示的另一个滑轮组，从水中将物体A匀速提起，提升过程中，滑轮组的机械效率n随物体A被提升高度h变化的关系图像如图（c）所示.不计绳重和摩擦，物体A在露出水面前和完全露出水面后，人对地面的压力之比是多少？（g 取 10N/kg ）(a)(b)【答案】(1) 1：2(2) 1:4(3) 29:28【题8】 质量为80kg的工人利用滑轮组按如图23所示的方式把货物和人运到高处。第一次运送时，放入货箱的货物质量为 140kg，工人用力Fi匀速拉绳，货箱以0.1m/s的速度匀速上升，货箱对工 人的支持力为Ni,滑轮组

8、的机械效率为n i ;第二次运送时，放入货箱的货物质量为 120 kg，工 人用力F2匀速拉绳的功率为 P2 ,货箱以0.2m/s的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为 N2。 N i与N2之比为4:5 (不计绳重及滑轮摩擦， g取10N/kg )求：(1 )货箱和动滑轮的总质量 m(2)功率P2(3 )机械效率n 1 (计算结果保留到小数点后两位)【答案】(1) 20kg(2) 440W(3) 92%【题9】 如图所示，是工人用来粉刷楼房外墙壁的简易升降装置示意图，其上端固定在楼顶，工人用力拉绳子，装置可使工人与粉刷涂料及工具乘工作台升至所需高度，工人将绳子固定后进行粉刷墙壁工作。已知工作台的

9、底面积为1.5 m 2，涂料和工具质量为10 kg，当工人用200 N的力竖直向下拉绳子时，工作台对地面的压强为200 Pa；工人用力F1竖直向下拉绳子使自己匀速上升至某一高度进行粉刷工作，此时该装置机械效率为n1 ;粉刷工作结束后，工人不慎将涂料桶和工具跌落地面，工人用力 F2继续竖直向下拉绳子使自己又匀速上升了2m，查看一下墙壁情况，此过程该套装置的机械效率为n 2。已知n 1 : n2 =28:27( g取10 N/kg ，不计绳重及摩擦)。求：(1) 动滑轮和工作台的总重(2) F1和F2的比值【答案】(1) 200N(2) 9:8【题10】如图所示，科技馆里甲、乙两位同学利用滑轮组把

10、自己匀速提升至高处。如图31甲所示，甲同学匀速提升自已时的拉力F1为120N，滑轮组提升甲同学的机械效率为n1 ；如图31乙所示，乙同学利用另一套滑轮组匀速提升自已时的拉力F2为80N，滑轮组提升乙同学的机械效率为n2。已知n1： 2=10:9，甲同学匀速提升自己时对吊板的压力N1与乙同学匀速提升自己时对吊板的压力N2之比为19:23，甲、乙两位同学拉力的功率相等。不计绳重和滑轮轴摩擦。求：(1 )在匀速提升自己时，甲、乙两同学上升速度之比；(2)甲、乙两位同学各自所受的的重力G甲和G乙。【答案】(1) 6 :5(2) G 甲=500N , G 乙=540N【题11】(2016ft1 )如图是

11、某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成，连接轿厢的两根缆绳非常靠近，轿厢空载时的质量是310kg，配重的质量是 300kg，某次电梯载货量为100kg，当电梯匀速上升 15m，所用的时间为10s ,(不计缆绳重力和轮与轴之 间的摩擦，g取10N/kg )在此运动过程中，求：(1 )轿厢的速度大小；(2 )配重重力对配重做的功；(3 )电动机的功率.电动机p O厂 nn配®【答案】(1) 1.5m/s(2) 4.5 X104J(3) 1650W【题12】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

12、在地面上通过滑轮组提升重物，滑轮组由动滑轮P和动滑轮Q（动滑轮P和动滑轮Q的质量相等）以及安装在水平杆 CD上的两个定滑轮组成小亮以拉力Fi匀速竖直提升 物体A的过程中，物体A的速度为vi,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Fi、F2做的功随时间变化的图像分别如图乙中、所示.已知：14 2,物体A和物体B的质量之比为1:3,（不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦）求：（1）动滑轮P的重力与物体B的重力之比；（2）机械效率B与A之比.aJ:回I171题型三、杠杆滑轮组合题型【题13】某科技小组设计的运动员利用器械进行训练的示意

13、图的装置，如图所示图中横杆BC可绕固定点O在竖直平面内转动，0B : OC=3 : 2.配重A的质量为100kg，其底面积为5 X10-2m2, E是定滑轮，D是动滑轮，定滑轮 E和动滑轮D的质量相同质量为60kg的小明站在水平地面上， 当他对横杆 C端通过细绳竖直向下的作用力为Fi时，配重A对水平地面的压强为 9 xi03Pa，此时，他对地面的压力为Ni,动滑轮D对配重A的拉力为Fai;当小明通过细绳对横杆 C端竖直向下的作用力为 F2时，配重A对水平地面的压强为 5.4 x103Pa，此时，他对地面的压力为N2 ,动滑轮D对配重A的拉力为Fa2.已知Ni ： N2 = 10 : 7,不计绳

14、的质量，不计滑轮与轴的摩擦，g 取 10N / kg.求：(1 )拉力 Fa1 ;(2)动滑轮D受到的重力G;(3) 当小明通过细绳对横杆 C端竖直向下的作用力为 F1时，定滑轮E对支架的拉力.A【答案】(1) 550N(2) 50N(3) 450 N【题14】(15xc1 )如图所示装置，轻质杠杆AB在水平位置保持平衡，0为杠杆的支点，OA:OB=2:3 .甲、 乙两容器中均装有水，物体M浸没在乙容器的水中已知：甲容器中活塞C (含杆AC)的质量m0=0.5kg,活塞 C的横截面积 S=400cm2 ,水深h i=45cm , h2=40cm ,物体 M的体积 Vm=1X10 3cm 3 .

15、不计摩擦和绳重，g取10N/kg.求(1 )物体M所受浮力；(2 )活塞受到水的压强；(3)物体M的密度.【答案】(1 ) 10N(2) 50Pa(3) 2 X103kg/m 3【题15】如图甲所示，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0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n 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

16、重为 G2的重物以速度V2匀速上升时， 卷扬机的拉力为 F2，滑轮组的机械效率为n 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 , 4u1=3 u2, 88 n1 =87 n, 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.甲C乙【答案】(1 ) 1800W(2) 50N(3) 2:3【题16】工人用图所示装置把建筑材料运到楼顶，三个滑轮质量相等，

17、 绳子质量和滑轮轮与轴的摩擦不计质量不计的杠杆 AOB，O为支点，BO = 4A0 , B点用绳子系住一个配重 Gi = 500N，配重与水 平楼顶的接触面积为 S= 0.2m 2.当把重为 G2= 2000N的建筑材料匀速竖直向上提起时 5m，拉 力Fi = 700N,此时杠杆AOB保持水平平衡求滑轮组的机械效率和配重对楼顶的压强 为保持杠杆AOB始终水平平衡，用此装置最多能匀速竖直向上拉起多重的建筑材料?【题17】如图是从井中提升重物的装置示意图 .O点为杠杆AB的支点，OA : OB = 2 : 3.配重C通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量 mc=100kg.杠杆A端连接由定滑轮和动滑轮组

18、成的滑轮组，定滑轮 和动滑轮的质量均为 m，滑轮组下安装吊篮，吊篮底部固定一电动机D，电动机D和吊篮的总质量m0=10kg，可利用遥控电动机拉动绳子E端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机D提供的功率恒为P.当吊篮中不装物体悬空静止时，地面对配重C的支持力N0为800N，杠杆B端受到向下的拉力为Fb;将质量为m1的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮匀速上升时，地面对配重C的支持力为N1；物体被运送到地面卸下后，又将质量为 m2的物体装到吊篮里运到井下，吊篮以0.6m/s的速度匀速下降时，地面对配重C的支持力为 N2.已知N1 : N2=1 : 2, mm2=3 : 2 ,不计杠杆重、绳重及摩擦，g取1

19、0N/kg.求：(1) 拉力Fb;(2) 动滑轮的质量m;(3) 物体的质量m2；(4) 电动机功率P.【题18】如图所示，杠杆AB能绕固定点0在竖直平面内转动， 水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端.已知AO:OB=2:5，配重乙与地面的接触面积为S,且S=0.04m 2当在动滑轮下面挂上重200N的物体甲静止时， 竖直向上拉绳子自由端的力为Ti,杠杆在水平位置平衡，此时配重 乙对地面的压强为Pi且P仁8800Pa ;如果在物体甲下面挂一个质量为动滑轮质量5倍的物体丙，并把物体丙浸没在水中静止时，竖直向上拉绳子自由端的力为T2,杠杆在水平位置平衡此时配重乙对地面的压强为 P2且P2=8

20、200Pa.已知物体丙的密度为 2.5 xi03kg/m 3，配重乙的体积为 5 X 10- 3m3，如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦，取g=10N/kg.求配重乙的密度.TA0厂B【答案】8 X103kg/m 3【题19】如图所示是某科技小组设计的一个提升重物的装置，CD是一个以 0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m 0.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，滑轮组的机械效率为n 1,物体A匀

21、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n 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, v 1:v2=5:4， =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n 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.E【答案】（1） 200N(2) 87.5%(3) 137.5N该装置由悬挂机构和提升装置【题20】如图所示是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图两部分组成.悬挂机

22、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mo.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 Pi,绳子H端的拉力为Fi,金属材料上升速度大小为vi,地面对配重E的支持力为Ni,滑轮组的机械效率为n 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

23、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n 2.已知Fi=200N, v i=0.2m/s,=95%, N i：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i0N/kg.求：(i )金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率Pi;(2)动滑轮M的质量m。；(3 )被打捞金属材料的密度p金.C|-| O B¥争_ 电动机QH /件、定滑轮K动滑轮M【答案】(i) i20W(2) 5kg(3) 2.4 xi03kg/m 3【题2i】如图所示，杠杆 MON及支架是一个固连在一起的

24、整体，且能绕 O点转动，MO : NO=5 : 2.图 中正方体D通过细线与N相连且与水平地面的接触面积S为8 Xi0-2m2，物体B的质量为2kg.当物体A的质量为9.2kg时，杠杆在水平位置上平衡，物体D对水平地面的压强 Pi为4000Pa.当把物体A换为质量为32kg的物体C,支点向左移至 O '，使MO ' NO =4 : 3时，杠杆仍在 水平位置上平衡，物体 D对水平地面的压强 P2为i250Pa.(杠杆、支架和托盘的重力不计，g取i0N/kg.拉物体B的细绳系于物体 B上表面中央并沿竖直方向)求 ：(i )动滑轮的重力；(2)物体D的重力.托盘【答案】（1 ） 20

25、N(2) 500N【题22】如图甲所示装置中，物体甲重G甲=150N，动滑轮重G轮=50N，人重G人=650N.轻杆AB可以绕0点转动， 且OA:OB=5:9.不计轴摩擦和绳重，当轻杆 AB在水平位置时，整个装置处于 平衡状态，地面对物体乙的支持力为F仁210N.求：(1) 物体乙受到的重力 G乙，若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图 乙所示，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2=780N.(2) 425N【题23】如图所示，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)通过滑轮组提升水中的物体A，卷扬机工作时的功率始终是2

26、40W.杠杆CD可绕转轴0在竖直平面内自由转动，滑轮组固定在杠杆 D端，配重E通过绳子固定在杠杆 C端，杠杆始终保持水平平衡， 且C0=20D.物体A浸没在水中被匀速提升的过程中，物体 A的速度vi=0.3m/s ，卷扬机的拉力为 Fi,滑轮 组的机械效率为n；物体A完全离开水面被匀速提升的过程中， 物体A的速度为V2 ,卷扬机的拉 力为F 2已知组成滑轮组的每个滑轮质量均相同，物体A所受的重力Ga=1000N，配重E所受的重力Ge=1250N , Fi:F2=2:3.杠杆CD与所绳受的重力、滑轮与轴的摩擦均可忽略不计，g取10N/kg.求：(1 )卷扬机的拉力F2；(2 )滑轮组的机械效率；

27、(3 )若利用该装置提升其它物体，能提起物体的最大质量【答案】(1 ) 300N(2) 75%(3) 300kg【题24】如图所示，一根长10m粗细不均匀的金属路灯杆，放在水平地面上。 工人竖直向下用力 F1拉甲滑轮组的绳端，使路灯杆的 A端恰好离开地面时，人对地面的压力为N1，匀速略微向上提起路灯杆的过程中，滑轮组的机械效率保持不变为n1 ；当该工人竖直向下用力F2拉乙滑轮组的绳端，使路灯杆的B端恰好离开地面时，人对地面的压力为N2,匀速略微向上提起路灯杆的过程中，滑轮组的机械效率保持不变为n 2； Ni：N2 =4 : 5, Fi : F2 =9 : 5 ,叩：军=10 : 9。每个动滑轮

28、 重均为50N，滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略，g = 10N/kg 。求：(1 )工人重G人。(2 )路灯杆重G杆。(3 )起重机将路灯杆保持水平状态吊起时，钢缆应系在何处？图21【答案】(1 ) 625N(2) 1000N (3) 2m题型四、起重机题型【题25】如图是液压汽车起重机提升重物的示意图.A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升，同时提升重物提升重物前，起重机对地面的压强Pi = 1.8 xi07Pa，当提升重物甲匀速上升时，起重机对地面的压强P2= 2.175 xi07Pa,当提升重物乙匀速上升时，起重机对地面的压强P

29、3= 2.3 xiO7Pa.假设起重时柱塞沿竖直方向，提升重物甲、乙柱塞对吊臂的支撑力分别为Ni和N2 , N i=3.6 X104N、N2=4.5 X104 N.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：(7分)(1 )被提升两物体的重力之比；(2 )提升重物乙匀速上升时，滑轮组AB的机械效率；(3 )如果匀速提升重物甲时卷扬机牵引力的功率为4.56kw，重物甲上升的速度为0.4m/s，那么重物甲的重力是多少？【答案】(1 ) 3:4(2) 80%(3) 8550N【题26】如图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

30、油缸，E是柱塞.卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升，同时提升重物.被打捞的重物体积是V °.5m：3,若在本次打捞前，起重机对地面的压强P° 2.0 10 Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强Pi 2.375 10 Pa,物体全部出水面后起重机对地面的压强P2 2.5 10Pa ,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Ni和N2, Ni与N2之比为19:24.重物出水后上升的速度V O.5m/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) 被打捞物体的密度；(2) 若被打捞物体在水中匀速上升时滑轮组AB

31、的机械效率为n 1,物体全部露出水面在空气中匀速上升时，滑轮组AB的机械效率为n 2,求耳2-耳1=? 重物出水后，卷扬机牵引力的功率Z/7Z/ZZ/. / fZ/Z/si40000N【答案】(1 ) 4 xi03kg/m 3(2) 4.4%(3) 1.2 X104W【题27】(15ft1 )如图所示是工人利用液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图其中A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，E是柱塞，柱塞能够竖直向上支撑起重臂OFD，再通过卷扬机 C竖直向上匀速拉动钢丝绳的自由端将重物拉起.假如重物质量为1400kg ,动滑轮A及定滑轮B的质量均为100kg ,卷扬机的质量为50kg ,输出功率为5

32、kW . g取10N/kg ,不计起重臂及钢丝绳重， 忽略摩擦及水的阻力.(1) 在打捞过程中，当重物浸在水中体积为1m 3时，求此时吊臂右端 D点受到的作用力大小.(2) 在打捞过程中，某时刻杠杆处于静止状态，若此时液压油缸对吊臂的力为N1，吊臂右端点受力为 F=8.0 X103N，若OF : FD=1:4，求N1的大小.(3)当重物在空中被匀速提起上升时，求卷扬机拉动钢丝绳的速度.【答案】(1)(2)1m/s(3)题型五、水箱题型【题28】如图所示为一种蓄水箱的放水装置，AOB是以0点为转轴的轻质杠杆，AO呈水平状态，A、O两点间距离为40cm，B、O两点的水平距离为 10cm，B、O两点

33、的竖直距离为 7cm.A点正下 方的Q是一个重为5N、横截面积为200cm 2的盖板（盖板恰好能堵住出水口），它通过细绳与 杠杆的A端相连在水箱右侧的水平工作台上，有一质量为60kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子， 从而可以控制水是否能从出水口流出若水箱中水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为Fi,工作台对人的支持力为 Ni;若水箱中水深为100cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F2,工作台对人的支持力为 N2.已知Ni:N2=69:77，盖板的厚度、绳重及滑轮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，取g=10N/kg.求：（1 ）当水箱

34、中水深为 50cm时，盖板上表面所受水产生的压强；（2 ）人对绳子的拉力 F1的大小；（3 ）若与杠杆A、B两端连接的细绳足够结实，而人拉滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为330N，则为能实现使用图中的装置放水，水箱中水的最大深度不得超过多少【答案】（1） 5 x103Pa（2）90N（3）2m【题29】如图所示为一种蓄水箱的放水装置，人站在地面上就可以控制蓄水箱进行放水.AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AB呈水平状态，AO=120cm , BO=40cm.A 点正下方的Q是一个重为10N、 横截面积为100cm 2的盖板（盖板恰好能堵住出水口），它通过细绳与杠杆的A端相连在水箱右侧的水平地面上

35、，有一质量为60kg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 30cm，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70cm ,当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F2,水平地面对人的支持力为N2.已知N1：N2=55:51，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=10N/kg.（1 ）当水箱中水深为 70cm时，盖板上表面所受水的压强（2）动滑轮的总重【答案】(1) 7 xiO3Pa(2) 30NAB（ B为浮球的中【题30】如图是小明设计的一个用水槽来储存

36、二次用水的冲厕装置。带有浮球的横杆心）能绕O点转动，倒“ T”型阀门C底部为不计厚度的橡胶片，上部为不计粗细的直杆。进水口的横截面积为 4cm 2,浮球的体积是100cm 3，OB是OA长度的6倍。AB杆左端压在阀门 C 上，阀门C堵住进水口时，AB杆水平，浮球顶部与溢水口相平。不考虑阀门C、横杆AB及浮球受到的重力。（g取10牛/千克）求:（1 ）浮球浸没时，浮球受到的浮力多大？A端受力多大?30 K（2）为了防止水从溢水口溢出，水槽中的水面与溢水口的高度差不能超过多少?排忒阀IJ【答案】（1）1N;6N（2）1.5m题型六、黑箱模型【题31】如图所示，体重为600N的小明利用滑轮组匀速提升

37、重物时，他使用的是最省力的绕绳方式，绕 在滑轮组上的绳子图中未画出，动滑轮总重300N，绳子能承受的最大拉力为1000N，连接重物与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N.不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/ k g.求：（1）明用此滑轮组匀速地将物体全部提出水面，则物体的最大物重不能超过多少？（2） 小明用此滑轮组匀速提升一个高为2m，底面积为0.05m 2的圆柱体A，若此过程中A始 终不露出水面，则 A的密度不能超过多少？（3）现有一个与圆柱体 A形状完全相同的圆柱体 B，其下表面距水面10m.小明用300N的拉 力将其以0.1m/s的速度匀速提升了 5m.在此过程中，拉力

38、的功率和滑轮组的机械效率各是多少？【答案】(1 ) 2700N(2) 3.7g/cm3(3) 80%【题32】如图甲所示是在岸边打捞水中物体的装置示意图该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成悬挂机构由固定杆 0D和杠杆BC构成,0为杠杆BC的支点,C0:0B=4:1.配重E通过绳子竖直拉 着杠杆B端,其质量mE 8°°kg.安装在杠杆C端的提升装置由一个支架、一个电动机 Q、一个 定滑轮K及数量未知的动滑轮 （在虚线框内未画出 ）构成.其中支架和电动机 Q的总质量 mQ 10kg ,定滑轮K的质量为mK 3°kg .可利用遥控电动机拉动绳子自由端 H ,通过滑轮组提

39、升浸没在水中的物体在一次打捞一批实心材料过程中，实心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 P,绳子H端的拉力为Fi,实心材料上升的高度随时间变化的图 像如图乙所示，地面对配重E的支持力为Ni；在实心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Fi 200NF2 300N滑轮组的机械效率为.已知2.7 10 kg / m ,绳和杠杆的F2,地面对配重E的支持力为N2N i：N 2=2:1,被打捞的实心材料的密度质量、捆绑实心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、水对实心材料的阻 力均忽略不计，g取10N/kg .求：（1）实心材料浸没在水中匀速上升

40、时电动机牵引绳的功率P ;（2）实心材料露出水面后，滑轮组的机械效率甲【答案】（1）160W（2）90%【题33】如图甲是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组(未画出)，工人师傅用该装置从水中打捞物体A.当物体A在水中以0.3m/s的速度匀速上升时，工人师傅对滑轮组绳子自由端的拉力为Fi，此时地面对工人师傅的支持力为N 1，滑轮组的机械效率为n 1 ；当物体A完全露出水面以0.1m/s的速度匀速上升时， 工人师傅对滑轮组绳子自由端的拉力为F2，此时地面对工人师傅的支持力为N2，滑轮组的机械效率n 2为80%.拉力Fi、F2做的功随时间变化的图像分别如图22乙中、所示已知

41、：工人师傅的质量为 60kg，物体A的质量为120kg , Ni与N2之比为4 ： 3.不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，以及在水中上升时水对物体的阻力.求：(1 )动滑轮的重力；(2)滑轮组的机械效率n 1的大小.800【答案】(1 ) 300N:；(2) %400【题34】(15sjs1) _图甲是建造大桥时所用的起吊装W/J600大小为扌轮组(图中未画出)将实心 号1随时间t变化的图像如图乙所示.A 滑轮组的机械效率为 75% , A上升的速 度始终为0.1m/s (g取10N/kg，不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素 的影响)求：长方体 A从 完全离开水面江底竖直方

42、向匀速吊起,2钢缆 面后，电动机对绳的拉力ok(1 )长方体A未露出水面时受到的浮力；(2 )长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率；(3 )把长方体A按图甲中方式放在水平地面上，它对地面的压强.【答案】(1 ) 1.0 X104N(2) 3.2 X103W3) 4.8 xi03PaN2.【题35】如图是一种新型吊运设备打捞物体的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动物体A浸没在水中并悬挂在滑轮组挂钩下端的细绳下当物体A浸没在水中时，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力Fi为100N，吊运设备对横杆 B点的拉力比不挂电动物体时增大了 Ni.然后，将物体A

43、竖直向上提升，当物体A有2/5的体积露出水面静止时， 机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为180N，吊运设备对横杆 B点的拉力比不挂物体时增大了已知:物体A的体积为80dm 3， N2=3N i.不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦.g取10N/kg.（1）物体A的重力Ga ；（2）动滑轮的重力G动；（3）【答案】（1）960N（2）240N（3）80%【题36】如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图.C是卷扬机，E是液压机的柱塞，能够竖直向上支撑起重臂OMB.在起重臂的两端分别固定有定滑轮，图中虚线框内是悬挂在起重臂 B端的滑轮组（未画完整，其中 A是定滑轮），卷扬机经 O点和B点的定滑轮拉动滑

44、轮组的钢丝绳自由端 K，使重物始终以恒定的速度匀速上升.当重物完全浸没在水中上升的过程中，地面对起重机的支持力N1为1.225 X105N，柱塞E对起重臂的支撑力为F1，卷扬机对钢丝绳自由端K的拉力T1为6.25 X103N，滑轮组的机械效率为n；重物被完全拉出水面后上升的过程中，地面对起重机的 支持力N2为1.375 X105N，柱塞E对起重臂的支撑力为F2，卷扬机的输出功率 P2为5kW，对钢丝绳自由端 K的拉力为T2.已知定滑轮A的质量mA为200kg，虚线框内动滑轮的总质量mD为250kg , F1：F2=9:14.若不计起重臂、钢丝绳的质量及滑轮组的摩擦，g取10N/kg，求：（1）

45、被打捞的重物浸没在水中时受到的浮力；（2）滑轮组的机械效率；（3）卷扬机拉动钢丝绳的速度.MB【答案】(1 ) 1.5 X104N(2) 90%(3) 0.5m/s题型七、打捞船题型【题37】物理小组同学在一次模拟打捞沉船的实验中，用三个滑轮(每个滑轮受到的重力均为0.6N )和四个相同的浮筒B设计了如图所示装置当浮筒B和表示沉船的物体 A浸没在水中匀速上升时， 测得绳子自由端的拉力为Fi ,滑轮组的机械效率n 1=80% ,浮筒B和物体A完全出水后，绳子自由端的拉力为F2已知Fi=38F2,四个相同的浮筒排出水后的总重是动滑轮重43倍，浮筒B排出水后产生的浮力是其自重的5倍不计绳重、轴摩擦和水的阻力求：(1 )浮筒B和物体A完全出水后，滑轮组匀速提升重物A的机械效率n 2 ;(2) 物体A的密度p a.【答案】(1 ) 82.5%(2) 6.6 xi03kg/m 3【题38】如