2023年中考物理专题训练-简单机械计算

2023年中考物理专题训练——简单机械计算如图所示，小红在10 s内用250 N拉力通过滑轮组将重物匀速提升6 m(1)小红在该过程中做功的功率。(2)此时滑轮组的机械效率。如图所示的装置绳重及摩擦不计。装卸工人将重力为800 N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500 N，货物在1 (1)请在图上画出绳子的绕法。(2)求滑组的机械效率。(3)如果重物是600 N，要把重物提升5 一辆质量为1.5×103 kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8 m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的110，滑轮组的机械效率为(1)做的有用功；(2)作用在绳子自由端的拉力。一个质量60 kg的物体放在水平地面上，物体与地面的接触面积为0.1 m2。工人用如图所示的滑轮组，在20 s内将物体匀速提高了5 m(1)物体放在水平地面上时，对地面的压强；(2)滑轮组的机械效率；(3)拉力F做功的功率。如图所示，已知物体所受重力为20 N，某人利用图中所示滑轮匀速将其提起。若物体在5秒被提升了10(1)人的拉力F。(2)在这段时间内拉力F所做的功W。(3)拉力F的功率P。如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104 N的重物匀速吊起2 m时，滑轮组的机械效率为80%(1)求提升重物做的有用功；(2)求绳端的拉力；(3)若动滑轮的质量为40 kg某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速提升重物。人的重力G=500 N，人的双脚与高台接触面积为S=4×10−2 m2，不计绳重和摩擦。第一次他匀速提升重物，G1=600 N(1)第一次提升重物时，拉力F1(2)第二次提升重物时，滑轮组的机械效率是多少？(3)第二次提升重物时，人对高台的压强是多少？如图所示，小芳在研究动滑轮时，她用手沿竖直方向匀速向上拉动绳自由端使钩码上升，测得的实验数据如表所示（不计绳重和摩擦）。钩码重G/(1)手的拉力所做的有用功；(2)手的拉力所做的总功；(3)动滑轮的机械效率。如图所示，大威用40 N的拉力，使物体A以0.1 m/s的速度竖直匀速上升，此时滑轮组的机械效率为(1)物体A的重力为多大？(2)拉力的功率多大？(3)若竖直匀速提升120 N用如图所示的滑轮组将重90 N的货物匀速提升1 m的过程中，所用拉力(1)求上述过程中的有用功W有用(2)求上述过程中的总功W总(3)求滑轮组的机械效率η。如图所示，电动机通过滑轮组提升重物，重2700 N的物体A在25 s内被匀速提升了5 m(1)匀速提升物体A时，电动机拉动钢丝绳的速度。(2)电动机拉动钢丝绳的拉力。(3)动滑轮的重力。如图所示，沿斜面把一个重50 N的物体拉上去，所用拉力F=40 N，斜面长5 m，高3 (1)拉力F所做的有用功为J。(2)拉力F的功率为W。(3)斜面的机械效率为。如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104 N的重物匀速吊起2 m时，滑轮组的机械效率为80%(1)提升重物做的有用功。(2)绳端的拉力。(3)若动滑轮的质量为40 kg用如图的滑轮组匀速拉动棱长为20 cm的正方体物体时，所用拉力为220 N，若不计绳重和摩擦，请你解决以下问题：（ρ物=8×10(1)物体的重力。(2)动滑轮的重力。(3)用该滑轮组提升另一个重物时，拉力大小用测力计测量为300 N如图甲，质量m的货物在拉力作用下，沿粗糙斜面向上运动（不考虑空气的阻力），斜面长L、高H。货物上升高度ℎ与时间t关系图象如图乙所示，0至t1时间内的拉力为F1，t1至t2时间内拉力为F2(1)请你判断0至t1(2)通过推导比较得出F1和F2的大小关系，并判断F1时斜面效率η1与电气化铁路的高压输电线无论在严冬还是在盛夏都要绷直，这样才能使其与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力。为此，工程师设计了如图甲所示的恒拉力系统，其简化原理图如图乙所示。实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10−2 m3，共悬挂20个水泥块，已知水泥块的密度为2.6×(1)请指出图乙中的动滑轮、定滑轮。(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？如图所示是用动滑轮运送货物A的示意图。在拉力F的作用下，重900 N的货物A在30 s的时间里，匀速竖直上升了9 m。在这个过程中，拉力F(1)有用功W有(2)动滑轮匀速提升货物A的机械效率η；(3)动滑轮所受的重力G动用如图所示的滑轮组提升重1200 N的物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，作用在绳子自由端竖直向上的拉力F为500 N，如果物体A上升的速度vA(1)动滑轮所受的重力G动(2)拉力F做功的功率P。(3)滑轮组的机械效率η。工人用图示装置在10 s内将450 N的货物匀速提升2 m，此过程中拉力的功率为120 W（(1)有用功；(2)滑轮组的机械效率；(3)若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300 N，额外功占总功的20%，则工人提升货物的重为多少N工人师傅利用汽车作为动力，从水中打捞一个正方体物件，绳子通过定滑轮，一端系着物件，另一端拴在汽车上，如图甲所示。汽车拉着物件匀速上升，已知汽车对绳子的拉力F与物件底面距离水底的高度ℎ的变化关系如图乙所示。绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，g取10 N/kg(1)该物件的质量是多少？(2)物件浸没在水中时，受到的浮力为多大？(3)物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强为多少？

答案1.【答案】(1)300 W(2)90%【解析】(1)绳拉重物时，移动的距离：s=2ℎ=2×6 m小红拉重物时做的功：W=Fs=250 N小红在该过程做功的功率：P=W(2)小红通过动滑轮将重物匀速拉起，拉力F=1则重物的重力：G=2F−G滑轮组的机械效率：η=W2.【答案】(1)绕法如图所示(2)80%(3)4000 J【解析】(1)人站在地上拉绳子，绳子末端方向向下，所以动滑轮上有两段绳子承担重物，绳端固定在定滑轮上。(2)滑轮组的机械效率可由公式η=W(3)当重物改变时机械效率改变，但动滑轮的重力始终没有变，应先求出G动=2F1−G物3.【答案】(1)1.2×10(2)625 N【解析】(1)汽车所受的阻力f=1将车匀速拖离泥泞路段，由二力平衡得，牵引力F牵所做的有用功W有(2)绳子自由端移动距离s绳由η=W有W由W总=Fs4.【答案】(1)6×10(2)90.9%(3)165 W【解析】(1)F=G=mg=60 kgP=F(2)此滑轮组由三股绳承担，W有s=nℎ=3×5 mW总η=W或η=W(3)P=W或P=W5.【答案】(1)20 N(2)200 J(3)40 W【解析】(1)F=G=20 N(2)s绳=s(3)P=W6.【答案】(1)2.4×10(2)5×10(3)5.2×10【解析】(1)提升重物做的有用功W有=Gℎ=1.2×10(2)由图可知，n=3，则绳端移动的距离s=nℎ=3×2 m=6 m由η=绳端的拉力F=W绳端的拉力为5×10(3)由W有W额克服动滑轮重力所做的额外功W动克服摩擦和钢丝绳重所做的功Wʹ=W克服摩擦和钢丝绳重所做功为5.2×107.【答案】(1)330 W(2)93.75%(3)2.05×10【解析】(1)由图可知，n=3，则绳端移动的速度：v绳由P=Wt=Fst(2)不计绳重和摩擦，由F=1G动第二次提升重物时，滑轮组的机械效率：η=W有W(3)第二次提升重物时，人拉绳的力：F2人对高台的压力：F压人对高台的压强：p=F8.【答案】(1)1.5 J(2)1.8 J(3)83.3%【解析】(1)手的拉力做的有用功：W有(2)拉力移动的距离s=2ℎ=2×0.15 m=0.3 m(3)动滑轮的机械效率：η=W9.【答案】(1)90 N(2)12 W(3)80%【解析】(1)由图知，使用该滑轮组承担物重的绳子股数n=3，所以提升物体的重力：G=3ηF=3×75%×40 N(2)拉力的功率：P=Fv=40 N(3)动滑轮重力：G动Fʹ=1ηʹ=10.【答案】(1)90 J(2)100 J(3)90%【解析】(1)上述过程中的有用功：W有(2)由图知n=2，所以绳端移动的距离：s=2ℎ=2×1 m总功：W总(3)滑轮组的机械效率：η=W11.【答案】(1)0.6 m/s(2)1000 N(3)300 N【解析】(1)由图可知，n=3，钢丝绳移动的距离：s=nℎ=3×5 m电动机拉动钢丝绳的速度：v=s(2)由题可知，电动机所做的总功：W总电动机拉动钢丝绳的拉力：F=W(3)绳重及滑轮组的摩擦不计，则有F=1动滑轮的重力：G动12.【答案】(1)150(2)4(3)75%13.【答案】(1)2.4×10(2)5000 N(3)5200 J【解析】(1)提升重物做的有用功：W有用(2)由η=W有用W由图可知，承担物重的绳子股数n=3，则绳子自由端移动的距离：s=3ℎ=3×2 m由W总=Fs可得绳端的拉力：(3)克服动滑轮重、摩擦和钢绳重所做的额外功：W额提升动滑轮做的额外功：W额克服摩擦和钢绳重所做的额外功：W额14.【答案】(1)640 N(2)20 N(3)880 N【解析】(1)正方体的体积：V=L由ρ=mm=ρ物体的重力：G物(2)由图可知，n=3，不计绳重和摩擦，由F=1G动(3)用该滑轮组提升另一个重物时，拉力大小用测力计测量为300 N，由Fʹ=被提升物体的重力：G物15.【答案】(1)是(2)斜面倾角一定，所以物体沿斜面运动的路程L与上升高度H的比值是一定的，即LH根据功的原理可得：W总即：FL=GH+fL，可得拉力：F=GH斜面的粗糙程度不变，物体对斜面的压力不变，则物体在运动过程中摩擦力不变，所以由①式可知，拉力的大小不变，即：F1斜面的机械效率：η=GHFL×100%【解析】(1)因为斜面的倾角一定，则物体沿斜面运动的路程与上升高度成正比。由图象知，0至t1时间内，物体上升高度与时间的图线是一条过原点的直线，即ℎ与t16.【答案】(1)图中C是动滑轮，A、B是定滑轮。(2)390 N(3)2.34×10【解析】(2)每个水泥块的质量：m1每个水泥块的重力：G1(3)水泥块对钢丝绳的拉力为：F1=20G1=20×390 17.【答案】(1)8100 J(2)90%(3)100 N【解析】(1)人做的有用功W有(2)人做的总功W总滑轮组的机械效率η=W(3)由图可知n=2，s=2ℎ=2×9 m=18拉力F=W不计摩擦和绳重，则绳端的拉力F=1所用动滑轮的重G动18.【答案】(1)300 N(2)150 W(3)80%【解析】(1)由图可知，承担物重的绳子股数n=3，不计绳重和滑轮与轴的摩擦，则拉力F＝所以动滑轮重力：G动＝(2)拉力端移动速度：v＝拉力做功的功率：P＝(3)滑轮组的机械效率：η＝19.【答案】(1)9