初中物理力學綜合計算題

1、J卷 揚機B 甲 令狐采學創(chuàng)作J卷 揚機B 甲 1 31 是某建筑工地利用滑 輪組和卷揚機提起重物的示 意圖。當以速度 v1 勻速提起 質(zhì)量為 m1 的建筑材料時，滑卷揚機建筑材料輪組的機械效率為 1揚機拉力的功 率為 P1當以速度 v2 勻速提起質(zhì)量為 m2 的建筑材料時的機械效率為 2 ， 卷 機 拉 力 的 率 P2 。 若 2- P2=2:3動滑 輪受到的重力 G 動=100N。滑輪與軸的 摩 擦 細 受 的 重 力 略 不 計 g=10N/kg。求：（1提起質(zhì)量為 m1 的建筑材料時卷揚機對繩的拉力 F1； （2兩次工作過程中，建筑材料上升的速度 v1 與 之比。2在生產(chǎn)玻璃過程中常

2、位于天車上的卷揚（其內(nèi)部有電動機提供動力）通過滑輪組和真空吸盤提升玻璃，如 22 甲所示當揚機通過滑輪組提升質(zhì)量為 60kg 的玻璃并使玻璃以速度 v1 勻速上升時，卷揚機對滑輪組繩端的拉力為 F1，天車 對卷揚機的支持力為 N1，拉力為 輪組的機 械效率為 ；當卷揚機通過滑提升質(zhì)量為 80kg 的玻璃并使480玻璃以速度 v2 勻速上升時，卷揚機對滑輪組繩端的拉力為 ，240C天車對卷揚機的支持 t/令狐采學創(chuàng)作圖 22乙令狐采學創(chuàng)作的圖像如圖 22 乙所示，卷揚機的質(zhì)量為 120 kg，滑輪 A、B 的質(zhì)量均為 4kg，=75%，吸盤和繩的質(zhì)量及滑輪與軸 的摩擦均可忽略不計， 取 10N/

3、kg。求（1 大?。唬? 的大??；（3 與 N2 的值。解 ： （ 1 ） 由 題 中W t圖 像 解 得P= 960Jt 2s=480W 分）（2 ）根據(jù)=PPm gv 600N 1 P 75%分）解得： =0.6m/s已知：解得 ：v2=0.36m/s （1 分）（3設動滑輪 所受重力為 G0，卷揚機提升 60kg 玻璃 時，滑輪組的機械效率為 =75%所以有 =m g m m 0 B，代入數(shù)據(jù)解得G0=80N（1 分）第一次提升 60kg 玻璃的過程中，玻璃、動滑輪 C 受力分析如答圖 （1所示，動滑輪 受力分析如答圖 （2所示，卷令狐采學創(chuàng)作 1 T m gm 6801 1 68040

4、0400 40001 8801 1 880500500 4100令狐采學創(chuàng)作 1 T m gm 6801 1 680400400 40001 8801 1 880500500 4100揚機受力分析如答圖 5所示。第二次提升 80kg 玻璃的過程中，玻璃、動滑輪 C 受力分析如答圖 （4所示，動滑輪 受力分析如答圖 （5所示，卷3T2F N1 1 13T2F 2 2 2揚機受力分析如答圖 5所示。G0 mB F G0 m F 答圖 5 1 ）受 知 m1g+G0 ） =1（1） （2） （3）（4）3（5） （6）3（600N+80N）= N，3答圖 因 T1=T1圖 F1= （T1+mBg N

5、22 3+40N）= N，3因F1=F1 ，由答圖 5 （ 3 ）可得N1=F1+mg= N+1200N= N（13 3分）同理答圖 得 T2= +G0 （800N+80N）33= N，3因 T2=T2圖 （T2+mBg N22 3+40N）= N，3因 F2=F2 ， 由 答 圖 5 （ 6 ） 可 得 N2=F2+ mg = N+1200N= N3 所以N1N2=4041 （ 1令狐采學創(chuàng)作T 4 FM M 令狐采學創(chuàng)作T 4 FM M 分解法正確均得分）3工人利用如圖 25 所示的裝置，在河邊打撈水中的物體 M。 打撈過程中物體 M 在水中勻速上升的速度為 0.2m/s ，此時 工人做功

6、的功率為 360W當物體被打撈出水面后，工人對 繩子施加最大的拉力，恰好能使物體繼續(xù)勻速上升。已知： 工人的質(zhì)量為 70kg，物體 M 的密度為 2.5103kg/m3。不計 繩重、軸摩擦及水對物體的阻力，g 10N/kg。求： （1物體 M 的力 GM；（2動滑輪的重力 G ；（3物體離開水面后，滑輪組的機械效率 。（結果請保留兩位有效數(shù)字）M（1物體 M 在水中，人對繩的拉力圖 25FT PvM4 0.2m / 450N 1 分對物體 M 動滑輪進行受力分析：物體 M 水中勻速上升時 6 甲所示。物體 M 全部露出水面勻速上升時，4FF = +G max = +G 如圖 6 乙所示。甲圖

7、6乙GM 動 浮4FTGM 動4FmaxFmax m 人 兩個受力分析圖或三個方程1 分 由式解得：令狐采學創(chuàng)作令狐采學創(chuàng)作F 浮 人 g 470kg10N/kg4450N 1000N 1 分F gVM物 體 M 的 體 積 ： VM 浮1000N水 3 / 3 / kg0.1m31 分物體 M 到的重力：GM MgVM 2.5103kg/m310N/kg0.1m3 2500N 1 分（2由式得：動滑輪受到的重力G 動 4Fmax 人 g 300N1 分（3物體 M 出水后，滑輪組的機械率：有總GMG M 動 2500N 89%1 2500N 分說明：解題過程中缺少必要的文字說明的扣 1 分；

8、計算過 程中缺少單位的扣 1 分。4圖 26 是某科研小組設計的在岸邊打撈水中物品的裝置示意圖。該裝置由懸掛機構和提升裝置兩部分組成。懸掛機構由固定桿 OD 杠桿 構成杠桿 BC 的支點 配重 E 通過繩子豎直拉著杠桿 B 端，其質(zhì)量 mE=500kg 。安裝在杠桿 端的提升裝置支架、電動機 Q定滑輪 K 及動滑輪M 構成。其中支架和電動機 Q 的總質(zhì)量 mQ=12kg，定滑輪 K令狐采學創(chuàng)作 E甲 C11 F Q 01 E F F 令狐采學創(chuàng) E甲 C11 F Q 01 E F F 和動滑輪 M 的質(zhì)量均為 m0。可利用遙控電動機拉動繩子，通過滑輪組提升浸沒在水中的物品。在一次打撈一批實心金

9、屬材料過程中，金屬材料浸沒在水中勻速豎直上升，此時電動機 Q牽引繩子的功率為 P1，繩子 H 端的拉力為 F1，金屬材料上升速度大小為 v1地面對配重 E 的支持力為 N1，滑輪組的機械效率為 1材料全部露出水面后勻速豎直上升的過程中，繩子 H 端的拉力為 F2，地面對配重 E 的支持力為 N2，滑輪組的機械效率為 2。已知 ， v1=0.2m/s ，2=95%，N1:N2=6:1繩和杠桿的質(zhì)量捆綁金屬材料的鋼絲繩的質(zhì)量和體積、滑輪與軸及杠桿支點處的摩擦、水對金屬材料的阻力均 可忽略不計，g 取 10N/kg 。求：（1金屬材料浸沒在水勻速上升時電動機牽引繩的功率 P1；（2動滑輪 M 的質(zhì)量

10、 m0C B（3被打撈金屬材料的密度 金。電動機 Q定滑輪 K動滑輪 解金屬材料浸沒在水中勻速上升時，電動機牽引繩子的 功率為金屬材料P1=F13v1=200N30.2m/s=120W 分） 圖 26（2金屬材料浸沒在水中勻速上升時，以支架、電動 Q、定滑輪 K 為研究對象析圖如圖 5 所示 E 的力分F B1CB析圖如圖 6 所示，杠桿上 C 點、 + G3Fm C1圖 B1圖 令狐采學創(chuàng)作圖 6Q 0 F F 2 2 F E F 1 2 0 0 令狐采學創(chuàng)作Q 0 F F 2 2 F E F 1 2 0 0 B 點受力分析圖如圖 7 所示：受力分析圖正確得 1 分） C=FC1F B=FB

11、1 ，F(xiàn)C1CO= FB1 OB C=3F1+ GQ+G0FB1= CO 4(3F1+ GQ+G0)F G - F 4(3F G ) E B1 E 0金屬材料離開水面后勻速上升的過程中架機 Q、定滑輪 K 為研究對象受分析圖如圖 8 所示，配重 E 的受力分析圖如圖 9 所示，杠桿上 C 點、F + GCC2 B23F圖 10B 點受力分析圖如圖 10 所示。圖 F CF C22=FC2 ，F(xiàn)C2CO= FB2 OBB =3F2+ GQ+G0B2FB2= 4(3F2+ GQ+G0)FOB C2m g圖 N G - F B24(3 G G ) 2 0（1 分）解得：G0=50N 分） ）屬材料浸

12、沒在水中勻速上升時，以動滑輪和被提升的金屬材料為研究對象，受力分析圖如圖 11 所示，金屬材料離開水面后勻速上升的過程中，以動滑輪和被提升的金屬材料為研究對象，受力分析圖如圖 12 所示。F1= F1，F(xiàn)2= F2F +3F1=G0+G3F2=G0+G浮3F +3F +令狐采學創(chuàng)作圖 11圖 121 F M 為 P 162 2 1 令狐采學創(chuàng)作1 F M 為 P 162 2 1 解得：F =400N，G=950N 分）根據(jù)阿基米德原理 F 浮= 水 g V ，解得： V = m G金屬材料密度 = = =2.4103kg/m3V gV（或 2.375103kg/m3F浮水5如圖 20 甲所示的

13、滑輪組提升水中的物體 M1滑輪 A 所 受重力為 G1，物體 M1 完全在水面下以速度 v 勻速豎直上升的 過程中，卷揚機加在繩子自由端的拉力為 F1，拉力 F1 做功的 功率為 P1，滑輪組的機械效率為 ；為了提高滑輪組的機械效率，F(xiàn)用所受重力為 G2 的動滑輪 B 替 卷機 換動滑輪 A，如圖 20 乙所示，用 替換動滑輪后的滑輪組提升水中 卷揚機A B的物體 M2，物體 M2 完全在水面 下以相同的速度 v 勻速豎直上升 的過程中，卷揚機加在繩子自由M甲 乙圖 20端的拉力為 F2，拉力 F2 做功的功率為 P2，滑輪組的機械效率 已知：G1G2=30N， =5%， 1 ，M1 兩P 物體的質(zhì)量相等，體積 均為 410-2m3 取 10N/kg，繩重、 輪與軸的摩擦及水的阻力均可忽略不計。求：（1物體 M1 受到的浮力 ??；（2拉力 F1 與 F2 之比；（3物體 M1 受到的重力 G。解 = 水 gV 排（2P1= F1 繩=2 F1P2= F2 繩=2 F2令狐采學創(chuàng)作161 2 1 2 令狐采學創(chuàng)作161 2 1 2 F1F2=PP= 15（3在勻速提升水中物體 M1 的過程中，