專項練習(xí)2　與機械相關(guān)的計算-2019-2020學(xué)年八年級物理期中期末復(fù)習(xí)專項訓(xùn)練(人教版下冊)

1、專項練習(xí)2與機械相關(guān)的計算名師點撥：1運用杠桿的平衡條件進行計算時，一定要找準力臂，不要誤將支點到力的作用點之間的長度當成力臂。2進行與滑輪相關(guān)的計算時，為避免弄錯力與力之間的關(guān)系，應(yīng)對滑輪進行受力分析。 與杠桿相關(guān)的計算1如圖是某品牌自動咖啡機結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理為：當盛水器內(nèi)的水溫升高至一定溫度時，水沿導(dǎo)管進入盛有咖啡粉的玻璃杯中，在平衡球作用下，原來水平的平衡桿繞O點轉(zhuǎn)動，盛水器抬升。冷卻一段時間后，玻璃杯中的咖啡液體又倒吸進入盛水器，咖啡沖泡完成。（1）當密封的盛水器內(nèi)水溫升高到一定溫度時，其內(nèi)部的熱水開始自動沿導(dǎo)管進入玻璃杯，則此時盛水器內(nèi)的壓強p內(nèi)與外界大氣壓p0的大小關(guān)系為：p

2、內(nèi)_（填“大于”“小于”或“等于”）p0。（2）該咖啡機的平衡球重2.4 N，盛水器自重5 N，以O(shè)為支點，平衡球與盛水器重力的力臂之比為52。當盛水器內(nèi)的水為多少牛時，盛水器開始抬升？（寫出計算過程，平衡桿和導(dǎo)管的質(zhì)量不計）（3）打開出水開關(guān)，使0.2 kg的咖啡流入重為1 N的水杯中，若水杯底部與水平桌面的接觸面積為20 cm2，則水杯對桌面的壓強是多少帕？（寫出計算過程，g取10 N/kg）（第1題圖）2如圖所示，不計重力的杠桿OB可繞O點轉(zhuǎn)動，重為6 N的重物P懸掛在杠桿的中點A處，拉力F1與杠桿成30角，杠桿在水平位置保持平衡，則：（1）在圖中畫出拉力F1的力臂；（2）求出拉力F1的

3、大小。（第2題圖）3“暴走”是一種快速的徒步運動方式，觀察分析人走路的情形，可以將人的腳視為一根杠桿，如圖所示，行走時人的腳掌前端是支點，人體受到的重力是阻力，小腿肌肉施加的力是動力。已知某人的質(zhì)量為80 kg，g取10 N/kg。運動方式散步快走慢跑快跑消耗能量E/J3151 165.51 2601 764（第3題圖）（1）請畫出小腿肌肉施加的拉力F的力臂L1。（2）根據(jù)圖片，估算小腿肌肉產(chǎn)生的拉力是_N。（3）人向前走一步的過程中，重心升高約4 cm，人克服自身重力約做了_J的功。（4）通過查閱資料：人以不同方式徒步運動半小時，消耗人體內(nèi)的能量如上表所示。請你從能量角度分析“暴走”能健身的

4、原因：_。4如圖所示，輕質(zhì)杠桿可繞O轉(zhuǎn)動，杠桿左端A處掛了一物塊，右端B處施加一個F3 N的拉力，此時杠桿在水平位置平衡，測得OA30 cm，OB20 cm。（g取10 N/kg）（1）求繩子對杠桿A端的拉力。（2）若物塊的體積為10 cm3，求物塊在水中所受到的浮力。（第4題圖） 與滑輪組相關(guān)的計算5如圖甲所示為一種手搖升降晾衣架示意圖，它由4個定滑輪和兩個動滑輪組成，繩子的尾端繞在一個固定在墻壁上的旋輪上，旋轉(zhuǎn)搖柄可以使晾衣架升降。假設(shè)在升降過程中衣架橫梁保持水平，請回答下列問題：（1）假設(shè)衣服和晾衣架（含動滑輪）等的總重是50 N，則靜止時繩子拉力是多少？（各種摩擦忽略不計）（2）要使衣

5、架橫梁上升1 m，則繞進旋輪的繩子長度是多少？（3）通過增加滑輪，可以使此裝置更省力，請你在圖乙上畫出正確的繞線方法。（第5題圖）6如圖所示是某建筑工地用吊車提升大理石板的示意圖。已知大理石的密度是2.8103 kg/m3，每塊大理石板的規(guī)格為50 cm50 cm2 cm，升降機吊框的重力是600 N。不計滑輪和鋼絲繩的重力，不計摩擦，g取10 N/kg。則：（1）一塊大理石板平放在水平地面上時對地面的壓強是多少？（2）如果吊車鋼絲繩能承受的最大拉力是10 000 N，則該吊車一次最多能勻速提升多少塊大理石板？（3）在某次提升作業(yè)中，吊車鋼絲繩的拉動速度是0.1 m/s，則在2 min內(nèi)吊車將

6、大理石板提升的高度是多少？（第6題圖） 組合機械的計算7如圖是一個上肢力量健身器示意圖。D是動滑輪，配重A的質(zhì)量為140 kg，底面積是8.0102 m2，杠桿EH可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。假定運動員體重是600 N，不計杠桿重、繩重及摩擦，g取10 N/kg。問：（1）配重A自由放置時對地面的壓強是多大？（2）當人將配重A勻速提升0.2 m時，人做功340 J，動滑輪重為多少？（第7題圖）8如圖甲為塔式起重機的簡易示意圖，塔式起重機主要用于房屋建筑中材料的輸送及建筑構(gòu)件的安裝。（動滑輪重、繩重及摩擦均不計，g取10 N/kg）（1）為保持平衡，起重臂的長度越長的塔式起重機，配備的平衡重的質(zhì)量

7、應(yīng)越_。（2）圖乙為起重機鋼絲繩穿繩簡化示意圖，滑輪a的作用是_。若鋼絲繩能承受的最大拉力為3104 N，則能吊起貨物的質(zhì)量不能超過多少千克？（3）若將重為1.2104 N的貨物由地面沿豎直方向勻速提升30 m，再沿水平方向移動20 m，則此過程中克服貨物重力做功多少焦耳？（第8題圖）參考答案1解：（1）大于（2）由杠桿平衡條件得：G球L1G盛水器總L2則盛水器的總重：G盛水器總6 N，所以，盛水器內(nèi)水的重：G水G盛水器總G盛水器6 N5 N1 N。（3）咖啡的重：G咖啡m咖啡g0.2 kg10 N/kg2 N，整個水杯對桌面壓力：FG咖啡G杯2 N1 N3 N，受力面積：S20 cm2210

8、3 m2，水杯對桌面的壓強：p1.5103 Pa?！窘馕觥浚?）當密封的盛水器內(nèi)水溫升高到一定溫度時，盛水器內(nèi)水的上方空氣受熱膨脹，且水蒸氣逐漸增多，內(nèi)部氣壓增大，大于外界大氣壓，在內(nèi)部氣壓作用下水沿導(dǎo)管流入玻璃杯中。2解：（1）如圖所示。（第2題圖）（2）由數(shù)學(xué)知識可知，L1OA，又F1L1F2L2，即F1OA6 NOA，則F16 N。3解：（1）如圖所示。（第3題圖）（2）400（3）32（4）相同時間內(nèi)暴走消耗能量比散步大得多（或暴走比散步功率大，相同時間內(nèi)做功多）4解：（1）繩子對杠桿A端的拉力FAFOB/OA3 N20 cm/30 cm2 N。（2）物塊在水中所受到的浮力F浮水gV排

9、1103 kg/m310 N/kg10106 m30.1 N。5解：（1）拉力F12.5 N。（2）繞進旋輪的繩子長度snh41 m4 m。（3）如圖所示。（第5題圖）6解：（1）每塊大理石板的體積V50 cm50 cm2 cm5 000 cm35103 m3。每塊大理石板的底面積S50 cm50 cm2 500 cm20.25 m2。每塊大理石板的質(zhì)量mV2.8103 kg/m35103 m314 kg。一塊大理石板對水平地面的壓力FGmg14 kg10 N/kg140 N。一塊大理石板平放在水平地面上對地面的壓強p560 Pa。（2）由題圖可知，滑輪組承重繩股數(shù)為3，則吊車一次能提起的大理石板塊數(shù)n210塊。（3）大理石板提升的速度v大理石 m/s，在2 min內(nèi)吊車將大理石板提升的高度hv大理石t m/s260 s4 m。7解：（1）壓力FGAmAg140 kg10 N/kg1 400 N。壓強pF/S1 400 N/（8.0102 m2）17 500 Pa。（2）由題知W總GAhG動h，即340 J1 400 N0.2 mG動0.2 m，則G動300 N。8解：（1）大【解析】（1）由杠桿的平衡條件F1l1F2l2可得：F2，當阻力臂和動力不變時，阻力與動力臂成正比，即動力臂越大，阻力越大。所以為了保持平衡，起重臂的長度越長的塔