综合计算题(1.2)__有关简单机械的综合题

1、题型之二有关简单机械的综合题在近几年中，将压强、浮力、简单机械的知识综合起来进行考查，这无形中 增加了解题的难度.题型主要体现在压强、简单机械的综合；压强、浮力、简单 机械的综合例?（2014 泰安）一辆质量是3.5 X 103 kg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 X 103 N, 汽车沿水平方向匀速移动了 2 m，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.点拨：此题中物体沿水平方向运动，知道克服摩擦力做的功是有用功，与物 体重力（竖直方向）没有关系是解决此题的关键 .A针

2、对训练11. （2014 广东）如图是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，轿厢空载时的重量是3 100 N，配重的重量是3 000 N，某次电梯载货量的重量是 1 000 N，当电梯匀速上升 15 m,所用的时 间为10 s，不计缆绳重力和一切摩擦阻力，在此运动过程中，求：电动机轿糊1）轿厢的速度大小(2)配重重力对配重做的功(3)电动机的功率至少多大?2. (2014 德阳)如图所示，质量为 70 kg，边长为20 cm的正方体物块 A置于水平地 面上，通过细绳系于轻质杠杆 BOC勺B端，杠杆可绕O点转动，且BC=3BQ在C端用F

3、=150N竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡(绳重不计，g取10 N/kg).求：(1)物体A的重力G(2 )绳对杠杆B端的拉力F拉;(3)此时物体 A对地面的压强 p.3. ( 2014 济宁)山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村 举行，运动员李伟参加了小组选拔赛图中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见表:车架材料碳纤维车架材料体积/cm2 500车架质量/kg4.5整车质量/kg10单轮接触面积/cm4(1)求碳纤维车架的密度;(2)估算比赛中的山地自行车对地面的压强;(3)李伟在某路段匀速骑行 6 km,耗时10 min，若该路段阻力为总重力的0.02倍,求他

4、的骑行功率.4. (2014 长沙)如图是一个上肢力量健身器示意图.D是动滑轮；配重A的质量为140 kg,底面积是8.0 X 10“ mJ杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE： OH =1 : 2.假定运动员体重是600 N 一只脚板与地面的接触面积为2.0 X 10-2 m,(不计杠杆重、绳重及摩擦，g 取 10 N/kg ).求：(1) 配重A自由放置时对地面的压力是多大?(2)当人将配重 A匀速提升0.2 m时，人做功340 J，动滑轮重为多少?(3)当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为多大?5. (2013 湖州)如图装置为某学生在科技创新大赛时发明的

5、可以直接测量液体密度的“密度天平”.其制作过程和原理如下：选择一根长1米的杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡.在左侧离中点10厘米的A位置用细线固定一个质量为150克、容积为80毫升的容器.右侧用细线悬挂一质量为 50克的钩码(细线的质量忽略不计).测量时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置直接读出液体的密度44(1) 该“密度天平”的“零刻度”应标在右端离支点O 米处.(2) 该“密度天平”的量程为多大？(3) 若将钩码的质量适当增大，该“密度天平”的量程将 (填“增大” “减小”或“不变”).6. ( 2014 临沂)如图所示是某建筑工地用吊车提升大理石板

6、的示意图已知大理石的密度是2.8 x 103 kg/m 3，每块大理石板的规格为 50 cmX 50 cmX 2 cm,升降机吊框的重 力是600 N.不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦， g取10 N/kg .则： 一块大理石板平放在水平地面上时对地面的压强是多少?2）如果吊车钢丝绳能承受的最大拉力是10 000 N ，则该吊车一次最多能匀速提升多少块大理石板？3）在某次提升作业中，吊车钢丝绳的拉动速度是0.1 m/s ，则在 2 min 内吊车将大理石板提升的高度是多少？题型之二有关简单机械的综合题例2 (1)拉力移动的距离：s=ns 物=2 X 2 m=4 m,拉力做的功：W =Fs=1

7、X 103 N X 4 m=4X 103 J ；(2) n =W有用，-拉力做的有用功：W总33W有用=wb、n =4X 10 J X 90%=3.6X 10 J ；(3) T W=Fs -滑轮组对汽车的拉力：F'=W有用33.6 10 J2m3=1.8 X 10 N. 汽车做的是匀速运动，汽车受的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等，汽车受的阻力f=F' =1.8 X 103 N.针对训练1. (1)轿厢运动的速度：v=1m 1.5 m/s;10s(2) 配重重力对配重做的功：4W=Fs=Gh=000 N X 15 m=4.5 X 10 J ；(3) 当轿厢匀速上升时，轿厢竖直向

8、下受到自身重和载货重，竖直向上受到配重拉力和电机的拉力，满足G空+G货=F 配+F 电，所以 F =G空+G货-F 配=3 100 N+1 000 N-3 000 N=1 100 N，所以，电动机的功率至少为：W电F电s片亠= =F 电 v=1 100 N X 1.5 m/s=1 650 W. t t2. ( 1)物体A的重力G=m=70 kg X 10 N/kg=700 N ;(2)由杠杆平衡条件得：F拉X Lob=Fx Loc,F 拉=Aoc=150N 2Lob=300 N;(3)物体A对地面的压力F 压=G-F拉=700 N-300 N=400 N ;物体与地面的接触面积2-2 2S=0

9、.2 m X 0.2 m=0.04 m =4X 10 m , 物体对地面的压强400N4 10-2m24=1.0 X 10 Pa.3.；4.5kg_- =1.8 x 103 kg/m2.5 10-m3(2) 以人体质量为70 kg计算，地面所受的压力:F=G=mg (10 kg+70 kg ) x 9.8 N/kg=784 N ;地面受到的压强：F p=S784N42 =9.8 x 10( 1)根据杠杆的平衡条件公式FL=F2L2得，150 g x 10 cm=50g x 匕解得，L2=30 cm.(2)根据题意钩码移动至最右端，该“密度天平”达到最大量程，设OA为L1，O点距最右端的距离为L

10、2'，容器的质量为 m,钩码的质量为 m,容器中加满液体的质量为 m由 F1L1 = F2L2 得(m+n) gL1' =mgL_2，已知：m=150 g , m=50 g , L1=10 cm, L2' =50 cm,代入上式解得，m=100 g , Pa ;4 2 10 m(3)运动员与车的总重力G=mg784 N;骑自行车克服阻力所做的功W=F=0.02 GX 6x 103 m3=0.02 X 784 N X 6 X 10 m=94 080 JW94080J功率F=156.8 W.t10 60s4. ( 1)配重A自由放置时对地面的压力：F=G=mg140 kg

11、x 10 N/kg=1 400 N ;(2) 根据题意可知，W总=Gh+G动 h,即卩 340 J=1 400 N x 0.2 m+G动 x 0.2 m，贝U G动=300 N ;(3) 设配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为F;人对地面的压力：F人=600 N- F;OH由 Fx OH=FxOE可得，Fe=F =2F；OE对D分析可知2FE=G+F' a,即4F=G动+F' a,则F' a=4F-300 N，故配重A对地面的压力为 FAFa=1 400 N- F' a=1 400 N-4 F+300 N=1 700 N-4 F;因为配重A和人对地面的压强相等，则p人=pA,F人 =FASASa600N-F 1700N -4F2 2 10-2m28.0 10-2m2,F=250 N.m 100gV 80 cm3=1.25 g/cm(3)当钩码的质量适当增大时，说明杠杆一侧的力增大，在力臂关系相同的情况下，另 侧的力也会增大，即该“密度天平”的量程将增大6. (1)每块大理石重：33G= mg= p Vg= 2.8 x 10 kg/m x 0.5 m x 0.5 m x