初中物理力學(xué)綜合計(jì)算題有答案

1、圖31建筑材料卷?yè)P(yáng)機(jī)1、圖31是某建筑工地利用滑輪組和卷?yè)P(yáng)機(jī)提起重物的示意圖。當(dāng)以速度v1勻速提起質(zhì)量為m1的建筑材料時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為1，卷?yè)P(yáng)機(jī)拉力的功率為P1；當(dāng)以速度v2勻速提起質(zhì)量為m2的建筑材料時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為2，卷?yè)P(yáng)機(jī)拉力的功率為P2。若2-1=5%，P1: P2=2:3，m1=90kg，動(dòng)滑輪受到的重力G動(dòng)=100N?；喤c軸的摩擦、細(xì)繩受到的重力忽略不計(jì)，g=10N/kg。求：（1）提起質(zhì)量為m1的建筑材料時(shí)卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩的拉力F1；（2）兩次工作過(guò)程中，建筑材料上升的速度v1與v2之比。乙240W/J4807209600t/s1.02.00.51.5卷?yè)P(yáng)機(jī)ABC玻璃 吸

2、盤 甲圖22天車 2在生產(chǎn)玻璃過(guò)程中，常用位于天車上的卷?yè)P(yáng)機(jī)（其內(nèi)部有電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力）通過(guò)滑輪組和真空吸盤提升玻璃，如圖22甲所示。當(dāng)卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)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(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)滑輪組繩端的拉力為F1，天車對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的支持力為N1，拉力為F1的功率為P，滑輪組的機(jī)械效率為；當(dāng)卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)滑輪組提升質(zhì)量為80kg的玻璃并使玻璃以速度v2勻速上升時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)滑輪組繩端的拉力為F2，天車對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的支持力為N2。已知拉力F1所做功隨時(shí)間變化的圖像如圖22乙所示，卷?yè)P(yáng)機(jī)的質(zhì)量為120 kg，滑輪A、B的質(zhì)量均為4kg，3v1=5v2，=75%，吸盤和繩的質(zhì)量及滑輪與軸的摩

3、擦均可忽略不計(jì)，g取10N/kg。求：（1）P的大??；（2）v2的大小；（3）N1與N2的比值。解：（1）由題中Wt圖像解得P=480W （2分）（2）根據(jù) =（1分）解得：v1 =0.6m/s已知：3v1=5v2解得：v2=0.36m/s（1分）（3）設(shè)動(dòng)滑輪C所受重力為G0，卷?yè)P(yáng)機(jī)提升60kg玻璃時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為=75%所以有 =，代入數(shù)據(jù)解得G0=80 N （1分）第一次提升60kg玻璃的過(guò)程中，玻璃、動(dòng)滑輪C受力分析如答圖5（1）所示，動(dòng)滑輪B受力分析如答圖5（2）所示，卷?yè)P(yáng)機(jī)受力分析如答圖5（3）所示。N1mg（2）（1）G03T1m1gF1mBg2F1T1（3）N2mg（5）

4、（4）G03T2m2gF2mBg2F2T2（6）答圖5第二次提升80kg玻璃的過(guò)程中，玻璃、動(dòng)滑輪C受力分析如答圖5（4）所示，動(dòng)滑輪B受力分析如答圖5（5）所示，卷?yè)P(yáng)機(jī)受力分析如答圖5（6）所示。由答圖5（1）的受力分析可知T1=（m1g+G0）= （600N+80N）=N，因T1= T1，由答圖5（2）可得F1=（T1+mBg）= （N +40N）=N， 因F1= F1，由答圖5（3）可得N1=F1+mg=N+1200N=N（1分）同理，由答圖5（4）可得T2=（m2g +G0）= （800N+80N）=N，因T2= T2，由答圖5（5）可得F2=（T2+mBg）= （N +40N）=N，

5、因F2= F2，由答圖5（6）可得N2=F2+ mg =N+1200N=N 所以 =（1分）（其他解法正確均得分）圖25M3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(guò)程中物體M在水中勻速上升的速度為0.2m/s，此時(shí)工人做功的功率為360W；當(dāng)物體被打撈出水面后，工人對(duì)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(jì)繩重、軸摩擦及水對(duì)物體的阻力，g取10N/kg。求：（1）物體M的重力GM；（2）動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)；（3）物體離開(kāi)水面后，滑輪組的機(jī)械效率。（結(jié)果請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字）（1）物體M在水中，人對(duì)繩的拉力

6、FT450N 1分圖6甲4FTF浮G總=GM+G動(dòng)乙4FmaxG總=GM+G動(dòng)對(duì)物體M和動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析：物體M在水中勻速上升時(shí)，如圖6甲所示。物體M全部露出水面勻速上升時(shí)，如圖6乙所示。GMG動(dòng)F浮4FT GMG動(dòng)4Fmax FmaxG人m人g 兩個(gè)受力分析圖或三個(gè)方程1分由式解得：F浮4m人g4FT470kg10N/kg4450N1000N 1分F浮物體M的體積：VM0.1m3 1分物體M受到的重力：GMrMgVM2.5103kg/m310N/kg0.1m32500N 1分（2）由式得：動(dòng)滑輪受到的重力G動(dòng)4FmaxGM4m人gGM2800N2500N300N 1分（3）物體M出水后，滑

7、輪組的機(jī)械效率：89% 1分說(shuō)明：解題過(guò)程中缺少必要的文字說(shuō)明的扣1分；計(jì)算過(guò)程中缺少單位的扣1分。4、圖26是某科研小組設(shè)計(jì)的在岸邊打撈水中物品的裝置示意圖。該裝置由懸掛機(jī)構(gòu)和提升裝置兩部分組成。懸掛機(jī)構(gòu)由固定桿OD和杠桿BC構(gòu)成，O為杠桿BC的支點(diǎn)，CO:OB=4:1。配重E通過(guò)繩子豎直拉著杠桿B端，其質(zhì)量mE=500kg。安裝在杠桿C端的提升裝置由支架、電動(dòng)機(jī)Q、定滑輪K及動(dòng)滑輪M構(gòu)成。其中支架和電動(dòng)機(jī)Q的總質(zhì)量mQ=12kg，定滑輪K和動(dòng)滑輪M的質(zhì)量均為m0?？衫眠b控電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子，通過(guò)滑輪組提升浸沒(méi)在水中的物品。在一次打撈一批實(shí)心金屬材料過(guò)程中，金屬材料浸沒(méi)在水中勻速豎直上升，此時(shí)

8、電動(dòng)機(jī)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(duì)配重E的支持力為N1，滑輪組的機(jī)械效率為1；在金屬材料全部露出水面后勻速豎直上升的過(guò)程中，繩子H端的拉力為F2，地面對(duì)配重E的支持力為N2，滑輪組的機(jī)械效率為2。已知F1=200N，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(diǎn)處的摩擦、水對(duì)金屬材料的阻力均可忽略不計(jì)，g取10N/kg。求：（1）金屬材料浸沒(méi)在水中勻速上升時(shí)電動(dòng)機(jī)牽引繩的功率P1；電動(dòng)機(jī)QBCOD定滑輪K動(dòng)滑輪MH甲金屬材料圖26E（2）動(dòng)滑輪M的質(zhì)量m0；（3）被打撈

9、金屬材料的密度金。解：（1）金屬材料浸沒(méi)在水中勻速上升時(shí)，電動(dòng)機(jī)牽引繩子的功率為P1=F13v1=200N30.2m/s=120W （2分）圖7BCFB1FC1OFB1N1mEg圖6FC1圖53F1GQ +G0（2）金屬材料浸沒(méi)在水中勻速上升時(shí)，以支架、電動(dòng)機(jī)Q、定滑輪K為研究對(duì)象，受力分析圖如圖5所示，配重E的受力分析圖如圖6所示，杠桿上C點(diǎn)、B點(diǎn)受力分析圖如圖7所示。（說(shuō)明：受力分析圖正確得1分）=FC1 ，=FB1 ， FC1CO= FB1 OB =3F1+ GQ+G0FB1=4(3F1+ GQ+G0) 圖83F2GQ +G0圖10BCFB2FC2O金屬材料離開(kāi)水面后勻速上升的過(guò)程中，以

10、支架、電動(dòng)機(jī)Q、定滑輪K為研究對(duì)象，受力分析圖如圖8所示，配重E的受力分析圖如圖9所示，杠桿上C點(diǎn)、B點(diǎn)受力分析圖如圖10所示。FB2N2mEg圖9=FC2 ，=FB2 ， FC2CO= FB2 OB =3F2+ GQ+G0FB2=4(3F2+ GQ+G0) （1分）解得：G0=50N，m0=5kg （1分）（3）金屬材料浸沒(méi)在水中勻速上升時(shí)，以動(dòng)滑輪和被提升的金屬材料為研究對(duì)象，受力分析圖如圖11所示，金屬材料離開(kāi)水面后勻速上升的過(guò)程中，以動(dòng)滑輪和被提升的金屬材料為研究對(duì)象，受力分析圖如圖12所示。F1= F1，F(xiàn)2= F23F2G0+G圖123F1F浮G0+G圖11F浮+3F1=G0+G3

11、F2=G0+G 解得：F浮=400N，G=950N（1分）根據(jù)阿基米德原理F浮=水g V，解得：V = =410-2m3金屬材料密度= = =2.4103kg/m3（或2.375103kg/m3A甲卷?yè)P(yáng)機(jī)F1B乙卷?yè)P(yáng)機(jī)F2圖20M1M25用如圖20甲所示的滑輪組提升水中的物體M1，動(dòng)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(guò)程中，卷?yè)P(yáng)機(jī)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(jī)械效率為；為了提高滑輪組的機(jī)械效率，用所受重力為G2的動(dòng)滑輪B替換動(dòng)滑輪A，如圖20乙所示，用替換動(dòng)滑輪后的滑輪組提升水中的物體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(guò)程中，卷?yè)P(yáng)機(jī)加在繩子自由端的拉力為F2，拉力F2做功的功率為P2，滑輪組的機(jī)械效率為。已知：G1G2=30N，=5%，M1、M2兩物體的質(zhì)量相等，體積V均為410-2m3，g取10N/kg，繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力均可忽略不計(jì)。來(lái)源:Zxxk.Com求：（1）物體M1受到的浮力F??； （2）拉力F1與F2之比；來(lái)源:Z+xx+k.Com（3）物體M1受到的重力G。解：（1）F浮=水gV排 =1103kg/m310N/kg410-2m3=400N （2）P=F P1= F1繩=2 F1 P2= F2繩 =2 F2 = 圖42F1F浮G1G甲2F2F浮G2G乙