杠杆,滑轮,浮力综合计算题

_杠杆、滑轮、浮力综合计算题1、图1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匀速打捞落入杠杆、滑轮、浮力综合计算题1、图1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匀速打捞落入为8m。当物体A露出水面2m时，绳子用竖直向上T1的力拉物体A，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力向上T2的力拉物体A,，电动机对滑轮组绳子自由端的的摩擦。求：(1)此滑轮组匀速上升的速度V；(2)此械效率。2、如图2用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问：(1)若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？(2)若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大？(保留一位小数)(3)可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为。4、装卸工人用如图4的装置将重为800N的货物做功的功率；(3)滑轮组的机械效率．即开展了紧急救援。在救援过程中，常看到救援工作者使用的这种起重机械，利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×104N的吊板匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中：(1)拉力F做了多少功？拉力F的功率多大？(2)滑轮组的机械效率多F的作用下以0.2m/s的速度沿水平桌面做匀速直线运动5s，此时弹簧测力计的示数为2N(不计机械内部摩 _8、某人用图8所示的滑轮组匀速提升500N的重此过程中，求：(1)拉力做的功(2)滑轮组的机械效率(3)滑轮组中动滑轮的重(4)若现提升800N的重物时，滑轮组的机械效率又是多少？(不计绳重和摩擦)9、一根平直的杠杆(图9)，本身的质量不计，支9、一根平直的杠杆(图9)，本身的质量不计，支米的实心铜球，在A点最少应用多大的力，杠杆才能?(ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg)10、如图10所示，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m，为保护该物品，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用了F=400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。(提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正是多少?(2)计算拉力F做的总功是多少焦耳?(3)在拉力F做功的过程中，机械效率是多少?的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N，功；(2)工人做功的功率；(3)此过程中该装置的机械效率；(4)如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力？ 、电气化 、电气化铁路的高压输电线，无论在严冬还是盛__夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这大？⑶滑轮组的机械效率是多大？如图11.B.14所示的恒拉力系统，其简化原理图如图13、如图13是一个上肢力量健身器示意图。配重11所示。实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×A受到的重力为1200N；杠杆EH可绕O点在竖直平 10-2m3，共悬挂20个水泥块。(已知水泥块的密度为面内转动，OE︰0H＝2︰5。小成同学受到的重力为2.6×103kg/m3，g取10N/kg。)(1)请指出图中的动滑轮和定滑轮分别是哪个？(2)每个水泥块的重力是多少？(3)滑轮组对高压线的拉力是多大？600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重A刚好拉起来。杠杆EH和细绳的质量均忽略不计；所有摩擦也忽略不计。答：滑轮B是滑轮；滑轮C是滑轮；滑轮D是滑轮。 (2)不考虑动滑轮的重时，拉力F1多大？(3)若考虑动滑轮的重时，作用在H点竖直向下的拉力为F2，其大小是260N，则动滑轮受到的重力G动为多大？12、在大型场馆和高楼建设工地上，常用起重机吊起建材。起重机吊臂上的滑轮组是由一个动滑轮和两个定滑轮组成，其结构简图如图12所示，钢丝绳拉力F14、用如图14所示滑轮组提升重物．人用拉力F为5.4×104N的建材匀速提高了12m。试求：⑴在此过程中做的有用功为多少？过程中做的有用功为多少？拉力F的功率是多Ω0Ω000000017、如图17是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为的机械效率为75％。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：(1)人做的有用功为多大？(2)人的拉力为多__3m．不计绳重和摩擦，求：(1)动滑轮的重．(2)人拉绳子做功的功率．(3)滑轮组的机械效率．15、有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理如图15中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示体重R为2×106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所秤表盘，我们需要确定踏板上人的体重G与电流表的示数I的关系。请你写出这个关系式BF0N。求：⑴物体乙受到的重力G乙。若用物体丙替换物体甲，并在物体乙位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用F0N。求：⑵此时地面对人的支持力F3。11102005050002电阻R/3027241压力1200……设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V。请回答：(1)踏板空载时，电流表读数是多少mA？(2)若压杆与压力量值是多少？(3)为了把电流表A的表盘改装成电子__大？(3)人拉力的功率为多大？18、如图18所示，质量为70kg的工人站在水平运送货物时运送货物时，放入货箱的货物质量为160kg，工人用FPms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20、在如图20所示，用滑轮组拉着重600N的物时，放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速拉绳，货箱以0.2m／s的速度匀速上升，地面对工人个问题并进行解答。(不计摩擦和动滑轮重) (1)货箱和动滑轮的总质量m；(2)功率P1；(3)机械效率η2。细线悬挂起来且悬线竖直，B端无阻碍地斜向浸没在水池中，当它稳定静止时，棒被浸没部分的长度是全长的已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍。(g取22、如图22所示，杠杆处于平衡状态，其中OA10N/kg)。求：(1)在图上作出物体对水平地面压力的示意图；(2)物体的重力是多少？(3)物体静止时杆的质量不计，求：(1)重物G重多少牛？(2)滑轮对水平地面的压强是多少？(4)该滑轮组的机械效率__24、在水井清淤工程中，工人用如图24所示的装23、.如图23甲所示，某工人用滑轮组从水深为H=5m的井底匀速提起高为2m，底面积为0.02m2的实心圆柱体M(圆柱体底部与井底不密合)，该物体的kgm物F=500N。当工人作用在绳端竖直向下的拉力为F1时，置来起吊井底的一块石头。如果石头的重力是500N，体积是0.02m3。(1)此装置_________(选填“能”或“不能”)省力，其带来的好处是______。(2)请通过计算说明，当石头浸没在水中时和完全离开水面后，要摩擦、水的阻力和绳的重力等。实心圆柱体受到井底的支持力为N；从实心圆柱体刚刚离开井底到刚好要露出水面前始终以某一速度匀速上实心圆柱体受到井底的支持力为N；从实心圆柱体刚刚离开井底到刚好要露出水面前始终以某一速度匀速上和绳重及水的阻力，g=10N/kg。求：(1)当实心圆柱体在水中匀速上升时(未露出水面)所受的浮力；(2)当作用在绳端的拉力为F1时，实心圆柱体受到井底的支持力N；(3)实心圆柱体上表面刚续上升，当绳子刚好能被拉断时，实心25、如图25是利用电子称显示水库水位装置的示CB过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平进行实践活动，重点进行实践活动，重点研究锅炉供水自动控制装置方面的_为100N。滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略水面时，底部受到水的压强大小；(2)当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；(3)若水位发生变化，当电子称的示数为55N时，求物块A浸26、某中学“STS”课题小组到某工厂的锅炉车间28、某学校组织学生到某厂的锅炉车间进行实践活问题，如图15为冷水自控位置，小水箱与锅炉相连，动.活动中锅炉技术师傅介绍了锅炉的一些配套设备及工作原理,下面就一些设备的设计用我们所学的知识给予计算或说明.(1)图28甲为锅炉保险阀,安全压强值P=1.2×105Pa,当蒸汽压力超过安全值时,圆柱体铁锤A塞子B的压强为多大？被顶起,排出部分蒸汽.已知A的底面积S=10cm2,则铁27、科技小组的同学用长方形泡沫塑料、三脚架和锅炉的冷水自控装置,小水箱与锅炉相连,它们组成了一灯泡等制作了一个航标灯模型(如图27)，当航标灯静个连通器.浮球C和活塞B及连杆OC组成了一个杠杆止时泡沫塑料浸入水中的深度始终为5cm，排开水的来控制进水管的水的流出.当杠杆呈水平状态时,浮球一质量为500g，(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)(1)半的体积浸入水中,塞子B刚好顶住自来水进口.已知浮泡沫塑料底部受到水的压强是多大？(2)航标灯静止球体积为500cm3,OC=25cm,OD=1cm,塞子B横截面受到的浮力是多大？积为1cm2,由此算出进水管压强为多大?(不计杠杆、塞__Nkg球受到的浮力为动力,则此杠杆是省力还是费力?若不用此杠杆,在进水管的水压不变的情况下,直接用浮球将活塞顶住,则活塞的体积至少为多大?为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计磨擦和动滑轮重，要保持平衡，求：可)31、如图31所示，一正方体合金块M的边长为个重为640N的人在杠杆的B点通过定滑轮用力F1使M×104Pa，人对水平地面的压强为1.45×104Pa；若把M浸没于水中(M与容器底不接触)，人用力F2仍使杠杆在水平位置平衡，此时人对地面的压强为1.15×多大．104Pa；已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为多大．合金块M沉于容器底，则M对容器底的压强为30、图30是小亮为村里的养牛场设计的牲畜自动饮水器的示意图，设计储水箱A的蓄水深度为0.5m，阀门K处出水口的横截面积为6×10―4m2，支点O到浮球球心的距离为O到B点距离的2倍，要求浮球浸(g取10N／kg)(1)若不考虑活塞、杆KB、OC及浮球的重力，小亮选用浮球的体积应为多大?(2)实际上活知细绳承受的最大拉力均为360N．现有重为300N的小孩从O点出发．(1)如果沿OA方向向A端缓慢作?(答作?(答上的拉力是多大?(2)如果沿OB方向向B端缓慢行走，_在保证细绳不被拉断的情况下，小孩向右行走的最大距离是多少m？__一、计算题解解1分__＝180W…………………… (3)η＝Gh/Fs＝3000J/(300N×12m)＝＝1分83.3%…………………… (4)由F＝(G物＋G动)/n300N＝(500N＋G动)/2＝G动＝100100N…………………2、(1)50N当G′物＝400N时由上式可得：F′＝ (2)55.6N250N…… (3)功的原理。8、(1)400J3、75%120W150w(2)83.3％J(2)83.3W2(3)100N分(4)88.9％ (2)(2)W总=FS=400×100=4×104(J)7、解：(1)W有＝Gh＝500N×6m(3)∵滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比，＝＝3000J…………………… (2)P＝W/t％根据根据F=PS代入相应数值即可计算出所能承受的最大GLOBFLOA即可算出最大所以我们先设电路中电流为I，计算出相应的电阻，并计算出此时的压力，再根据杠杆原理求出人的体重G。_12、(1)6.48×105J(2)1.2×104W(3)90%13、(1)定定动(各1分) (2)240N(3分) (3)100N14、(每问2分，共6分) (1)10N(2)20W(3)90%15、解：(1)空载时，电流为I=U/R=4.8V/300Ω=0.016A…………(2分)杠杆两端受力如图1所示。根据杠杆平衡条件：杠杆两端受力如图1所示。根据杠杆平衡条件：×2×10-4m2=400N，则踏板上受到的最大称量为G×解得G=2000N。50N)＝630N……………1分 R=U/I=4.8/I，因为表格中压力与电阻是呈线性关系，所以F/(300-R)=50/(300-270)=5/3，故F/840N………………1分 (300-4.8/I)=5/3，所以F=500-8/I…………①………… (2)加入弹簧后，物体乙受力如图3所示。 (2分)而根据G×LBO=F×LAO可知G/F=LOA/LOB=5/1，1620N……………1分即G=5F…………②根据杠杆平衡条件：将②代入①得：G=2500-40/I。…………(2分)电阻为300Ω，根据欧姆定律I=U/R即可算出。(2)900N………………1分__绳对人的拉力F1’与人对绳的拉力F1大小相等N1=G人－F1’……②425N…………………1分GF＝G人第二次提升货物：以人为研究对象，受力分析如图(乙)运送的货物所受的重力为G2=m2g=120kg×10N/kg=1200N绳对人的拉力F2’与人对绳的拉力F2大小相等N分解题结果正确，但过程中缺少必要的文字说明的减1分；缺少公式的减1分；缺少单位的减1分。17、⑴W有用＝fs物………⑤把数据分别代入①②③④⑤解得：G=400NF1’= (2)第一次运送货物时，人匀速拉绳的力F1=F1’PP=或P＝Fv货物匀速上升的速度v1=0.1m/s⑶⑶18、解：(1)动滑轮和货箱总重为G；第一次提升货物：以人为研究对象，受力分析如图(甲)人匀速拉绳的速度v1’=5v1=5×0.1m/s=0.5m/sP1=F1v1’=400N×0.5m/s=200W (3)第二次运送货物时滑轮组的机械效率人所受的重力为G人=m人g=70kg×10N/kg=700N运送的货物所受的重力为G1=m1g=160kg×10N/kg=1600NGMGM=F浮1+N+FM---------------------①_(2)G=mg=60kg×10N／kg=600N(1)当拉力为F1时(2)当拉力为F2时M滑轮及(3)F=G=600NP=× (3)当绳子恰好时M滑轮及(3)F=G=600NP=×对动滑轮及M断时对动(4)对动滑轮及M断时对动N2020、(1)A受摩擦力为40N (2)A受支持力为600N (3)绳子自由端的速度为0.4m／s (4)绳子自由端移动了l6m21、0.821、0.84由(1)(2)(3)得：22F1=GD+FM′-------------②2F2+F浮1=GD+GM-------------------③2F+F浮2=GD+GM-------------------④由已知得：F浮1=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m×石头完全离开水面后受重力和拉力：石头完全离开水面后受重力和拉力：__0.02m2=400N--------------------GM=ρgV=2.5×103kg/m3×10N/kg×2m×0.02m2=1000N--------------------0.02m3=200N石头在水中时受到重力、浮力和拉力：F拉=G-F浮=500N-200N=300N好要露出水面前始终以某一速度匀速上升时，kg1m=1.0×104Pa此此时： (2)VA=Sh=0.04m2×1m=0.04m3mA=AVA=1.5×103kg/m3×0.ρm3=60kgGA=mAg=60kg×10N/kg=600NA有V排=VAF浮=ρ水gV排=1.0×103kg/