力學(xué)綜合計(jì)算題含答案

1、WORD格式專題突破 ( 十六 ) 力學(xué)綜合計(jì)算題 1 2015 海淀 模 當(dāng)以速度 v圖 Z16 3 是某建筑工地利用滑輪組和卷揚(yáng)機(jī)提起重物的示意圖。 勻速提起質(zhì)量 為1為 P1 ；當(dāng)以速度 v2 勻速提起質(zhì)量為械效率為m 的建筑材料時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為 1m2 的建筑材料時(shí)，滑輪組的機(jī)，卷揚(yáng)機(jī)拉力的功率1的功率為 。若 2 1 5%，P1P2 2 3， m1 90 kg ，動(dòng)滑輪受 P2 到的重力 滑輪與軸的摩擦、細(xì)繩受到的重力忽略不計(jì)，(1 )提起質(zhì)量為 m1 的建筑材料時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩的g 10 N/kg。求：1。 F(2)兩次工作過程中，建筑材料上升的速度v1 與 v2之比。2，卷揚(yáng)

2、機(jī)拉力 G動(dòng) 100 N 。圖 Z16 32 2015 門頭溝二模 某科技小組設(shè)計(jì)的提升重物的裝 置如圖Z16 4 所示， C 是定滑輪， B 是動(dòng)滑輪；杠桿 DE可繞 O 點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，OD OE1 2 。小軒的質(zhì)量為55 kg ，他通過細(xì)繩在 E 點(diǎn)施加豎直向下的拉T 為 150 N 時(shí)，杠桿在水平位置平衡，小軒對(duì)地面力的壓力為 F ，物體 A 對(duì)地面的壓強(qiáng) p 為 3 10 3Pa。已A 的質(zhì)量為 100 kg ，其底面知：物體積為52210(1)m，杠桿 DE 和細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不計(jì)。求： 小軒對(duì)地面的壓力 F 。(2)動(dòng)滑輪 B 受到的重力 G 。(3)小軒通過細(xì)繩在 E 點(diǎn)施

3、加豎直向下的拉力為多大時(shí)，物體 A 對(duì)地面的壓強(qiáng)恰好為零圖 Z16 4WORD格式專業(yè)資料整理WORD格式Z16 5 所示是某科技小組設(shè)計(jì)的打撈水中物體裝置的示 如圖3m 實(shí)心鑄鐵球，其所受重力為 1400 N ，現(xiàn)用滑輪組將鑄鐵球 F、F，且 1 2 F1 F2 15 17 。作用在繩子自由端的拉力做功的功率保340 W 不變。不考慮滑輪組摩持 擦、3 2015 朝陽一 模 0.02圖。在湖底有一個(gè)體積為打撈出水面，鑄鐵球浸沒在水中和完全露出水后作用在繩子自由端的拉力分別為繩重和水的阻力， g 取 10 N/kg 。求：(1) 鑄鐵球浸沒在水中時(shí)受到的浮力。(2) 鑄鐵球浸沒在水中勻速上升的

4、過程中，滑輪組的機(jī)械效率。(3) 鑄鐵球提出水面后勻速上升的速度。圖 Z16 54 2015 平谷一模 如圖 Z16 6 所示，滲水井的排水管的管口恰好被一塊底面積為20.2 m 、高為 0.3 m的圓柱形石塊蓋嚴(yán)， 滲水井中有 1.5 m深的水不能排放，小明站在地面 上通過滑輪組將石塊提出滲水井。當(dāng)石塊被提起，并在水中以 v1 速度勻速豎直上升時(shí)，小明 對(duì)繩子的拉力為 F1，小明拉繩的功率為 P1，滑輪組的機(jī)械效率為75%；當(dāng)水被全部排出，石塊以 v2 速度勻速豎直上升時(shí)，小明對(duì)繩子的拉力為F2 ，小明拉繩的功率為 P2 。已知： v1 v 24 3 ， P1 P2 8 9 ， g 取 10

5、 N/kg ，不計(jì)繩的質(zhì)量和滑輪與軸的摩擦。求：(1) 石塊未提起時(shí)，水對(duì)石塊頂部的壓力。(2) 石塊被提起，并在水中勻速上升時(shí)受到的浮力。(3) 石塊的密度。專業(yè)資料整理WORD格式專業(yè)資料整理WORD格式5 2015 石景山二工人用如圖模 送量不定?；喗M的機(jī)械效率隨建材重變化的圖像如圖乙所 示， 取 10 N/kg 。(1)(2)若某塊建材的密度是 若工人在 1Z16 7 甲所示的滑輪組運(yùn)送建材上樓，每次運(yùn)不計(jì)滑輪和鋼繩的重力及摩擦，g3kg/m ，體積為 1015 內(nèi)將建材勻速豎直向上提升了 為 min m2.8 101.0 2 3 m，求其重為多少？ ，作用在鋼繩上的拉力200 N

6、，求拉力的功率？(3) 若滑輪組的機(jī)械效率最大值為75%，求工人的體重？圖 Z16 76 2015 懷柔一模 某科技小組設(shè)計(jì)從水中打 撈重物文站在地面上通過滑輪組從水中提升重為1200 N 的物體Z16 8 所示，A 的裝置如圖 小 在水面下，小文以拉 當(dāng)物體 力F為 勻速豎直拉動(dòng)繩子，滑輪組的機(jī)械效率1A；當(dāng)物體 A A 1A完全離開水面，小文以拉力速豎直拉動(dòng)繩子，滑輪組的機(jī)械效率為 。已知：物2A 的密度為 3 10學(xué)的重力為 600 N ， 1 2 14 摩擦，求：(1) 重物 A 在水面下受到的浮力。(2) 動(dòng)滑輪的重力。15 。不計(jì)繩的質(zhì)量和滑輪與軸之間的3 3kg/m ，小文同g

7、取 10 N/kgWORD格式圖 Z16 8專業(yè)資料整理WORD格式A 吊起并放在貨車上。 當(dāng) 對(duì)水平地面的壓力為7 2015 順義二模 工人用如圖Z16 9 所示的滑輪組將石板工人用 F 的力豎直向下拉繩子時(shí)，石A 未被拉起，此時(shí)石板板N ，工人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為 工人對(duì)水平地面的壓強(qiáng) 為p1；當(dāng)工人用 的力豎直向下拉繩子時(shí)，石 F2摩擦 1， 2 ， p p 5板2。已知：石板 pA3 ，不計(jì)繩重和g 取 10 N/kg 。的質(zhì)量為 100 kgA勻速豎直上升，此時(shí) ，工人的質(zhì)量為 70 kg 1 F求：(1) 動(dòng)滑輪的重力。(2) 當(dāng)工人用 F1 的力豎直向下拉繩子時(shí)，石板 A 對(duì)水平地

8、面的壓力 N1(3) 如果用該滑輪組勻速提升另一石板 B 時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為 90%，則拉繩子的工人 的質(zhì)量不能小于多少千克 ( 結(jié)果保留一位小數(shù) ) 。圖 Z16 910 2015 朝陽二模 美化環(huán)境造福人使用吊 混凝土構(gòu)件以 0.05民， 朝陽區(qū)在治理北小河時(shí)修建一座橋，Z16 10 甲所示，在整個(gè)投放過程中，車向河底投放圓柱形混凝土構(gòu)件如圖/ 的速度勻速豎直下降。圖乙是鋼絲繩的拉力 m s 始投放混凝土構(gòu)件， 到隨時(shí)間 t 變化的圖像。 t 當(dāng)0 F100 s 時(shí)結(jié)束，此時(shí)構(gòu)件豎立在河中。 密度為7.9 10 3kg/m( 已知混凝土的3， g 取 10 N/kg ，水的阻力可以忽略

9、 不計(jì)kg/m3，鋼鐵的密度為 混凝土構(gòu)件 混凝土構(gòu)件的體積。 投放結(jié)束時(shí)混凝土構(gòu)件頂部受到水的壓強(qiáng)。 通過計(jì)算說明這種混凝土構(gòu)件有沒有鋼筋制作的骨架。求：時(shí)吊車開 s2.8 10 3(1)(2)(3)(4)完全浸沒在水中時(shí)所受的浮力。專業(yè)資料整理WORD格式圖 Z16 10專業(yè)資料整理WORD格式參考答案1 (1) 由圖知，滑輪組由兩段繩子承擔(dān)總重，提起質(zhì)量為 m1 的建筑材料時(shí)，卷揚(yáng)機(jī) 對(duì)繩的拉力為 F1 ；根據(jù)動(dòng)滑輪受力關(guān)系可得：1 1F1 2( G1 G 動(dòng) ) 2 (90 kg 10 N/kg 100 N) 500 N 。(2) 設(shè)兩次建筑材料上升高度為 h ，則：G1h G1 90

10、 kg 10 N/kg1 G1h G 動(dòng) h 100% G1 G動(dòng) 100% 90 kg 10 N/kg 100 N 100% 90%； 由題意知， 2 1 5% 90% 5% 95%；G2 hG2100%100%由 2 得：GhG hGG2動(dòng)2 動(dòng)G動(dòng) 2100 N 95%G2 1 2 195% 1900 N ；11提起 m2 所用的拉力 F2 2( G2 G 動(dòng) ) 2(1900 N 100 N) 1000 N由 P Fv 得，第一次提升建筑材料時(shí)繩的速率v1率 v1P1 ，則此時(shí)建筑材料上升的速F12v1P12F1第二次提升建筑材料時(shí)繩的速率2 P2，則此時(shí)建筑材料上升的速率122 vP

11、22F22F2Fv1P1P2P1P1221000 N則22 122212213500 NvFFFPPFv43。mg 得物體的重2 (1) 根據(jù) G 力： GA mAg 100 kgN ， 小軒的重 力：G 人 m人 g 55 kg 10 N/kg 550 N ，杠桿在水平位置平衡，小軒受到重力、拉力和地面對(duì)他的支持力而平衡， 則： 10 N/kg 1000F 支 F 拉 G 人 ， 根據(jù)力的作用是相互的，小軒對(duì)地面的壓力和地面對(duì)他的支持力相等，小軒拉繩和繩拉 小軒的力相等，所以小軒對(duì)地面的壓力F F 支 G T 550 N 150 N 400 N 。專業(yè)資料整理WORD格式(2) 杠桿平衡時(shí)，

12、 D 端對(duì)滑輪組繩子自由 端拉力為 FD， 根據(jù)杠桿的平衡條件： FD OD T OE，T OE2FD OD 150 N 1 300 N ，F(xiàn) 地面對(duì) A 的支持力與 A 對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用 力，由p S得：支 壓 3 10 3 2Pa 5 10 m2 150 N ，F(xiàn) F pS 所以滑輪組 對(duì)A 的拉力：專業(yè)資料整理WORD格式F GA F 支 1000 N 150 N850 N， 不計(jì)繩重和摩擦，滑輪組通過動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n3，1則有： FD ( F G 動(dòng)) ，3所以動(dòng)滑輪重：G動(dòng) 3FD F 3 300 N 850 N (3) 若物體 A 對(duì)地面的壓強(qiáng)恰好為零， 50 N 。繩

13、子自由端拉力： DF根據(jù)杠桿的平衡條件有：1 A( 動(dòng) )3 GFO E，DGOD T1 (1000 N350 N) 350 N， OD細(xì)繩在 點(diǎn)施加豎直向下的拉力E3 N350 N 175 N 。3 (1) F 浮 gV 排 1 103 kg/m(2) 由于不考慮滑輪組摩擦、繩重和水的阻 力，則OE10 N/kg 0.02 m232001F 2(G 1G動(dòng))，1 ) F 2( G G ， 212 15 17 ，則 ( 2 G已知1F FG G F 浮 1200 N ， 所以， G 動(dòng)300 N ，則 F1 2( G 1 G 動(dòng))動(dòng)) 15 17 ， 2 (1200 N300 N) 750 N

14、 ，(1400 N 300 N)G850 NF2 2( G G 動(dòng)) 2W Gh Gh 有 用80%。根據(jù) W總FsFnhFn 可得：G1200 N鑄鐵球浸沒在水中勻速上升的過程中，機(jī)械效率W Fs(3) 由 P t Fv 得： 100% 100%750 N 2鑄鐵球提出水面后勻速上升時(shí)，繩子自由端的速度P 340 Wv 繩 0.4 m/s ， F2 850 N則鑄鐵球提出水面后勻速上升的速度：11 0.2 m/s 。v 物 2v 繩 2 0.4 m/s 4 (1) 石塊頂部所處的深度：專業(yè)資料整理WORD格式h 1.5 m 0.3 m 1.2 m ， 水對(duì)石塊頂部的壓強(qiáng)為：p 水 gh 1.

15、0 10 3 kg/m 3 10 N/kg 1.2 m 1.2 10 4 Pa ， 而 S 0.2 m ，水對(duì)石塊頂部的壓力：F pS 1.2 10 4 Pa 0.2 m 2 2400 N 。(2) 石塊被提起，浸沒在水中，排開水的體積為V 排 V 0.2 m 2 0.3 m 0.06 m 3，專業(yè)資料整理WORD格式受到的水的浮力：F 浮 水 gV 排 1 10 3 kg/m 3 10 N/kg 0.06 m 3 600 N（3）當(dāng)石塊被提起，并 在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)，不計(jì)繩的質(zhì)量和滑輪與軸的摩擦，W有用 （ G F 浮 ） h G F 浮 1 W 總 （ G F 浮 G 輪 ） h G F 浮 G

16、 輪 1F1 3（ G F 浮 G 輪 ） 拉力端移動(dòng)的速度 v1F 3v1，P1 F1v1F 當(dāng)水全被排出，不計(jì)繩的質(zhì)量和滑輪與軸的摩擦， 1F2 3（ G G 輪） 拉力端移動(dòng)的速度 v2F 3v2，P2 F2v2F 已知 v1 v2 4 3 ， v1F v2 F 4 3 ， 因?yàn)?P Fv ， 所以 P1 P2 F2v1 F F1v2F 8 9 ， 即（ F1 4） （ F2 3） 8 9， 1 13（ G F 浮 G 輪） 3（ G G 輪） 2 3， （ G F 浮G輪） （ G G輪） 2 3 ， 3（ G F 浮 G 輪） 2（ G G 輪） ， G輪 3F 浮 G，代入得：G

17、F 浮G F 浮G F 浮G F 浮 G 輪G F 浮 3F 浮 G 2F 浮75%G 600 N2 600 N解得 G 1500 N石塊的密度：m 150 kg 3 3 V 0.06 m 3 2.5 10kg/m 。5 （1） 由 3 V可得，3 建材的質(zhì)量：2 3m V 2.8 10 kg/m 1.0 10m 28 kg ，h 15 mv 2v 20.25（2） v t 60 s 0.25 m/sm/s 0.5 m/s，由圖可知，總重由兩段繩子承擔(dān)，則拉力上升的速度 拉力的功率：W Fs 200 N 0.5 m/s 100 W 。P t t Fv專業(yè)資料整理WORD格式專業(yè)資料整理WORD

18、格式WG400 N有用1（3） 1 W總 G1G額 400 N G 額 50%，Gmax額maxmax解得 G 400 N，由y N ，75%，得 G 1200max 額G G由 V得， V Ag3 103 重物在水面下受到的浮力：F 浮 水 gV 排 4 10 2 m3 400 N以動(dòng)滑輪和貨箱及建材整體為研究對(duì)象，可知：2F G 物 G 額，max為人體重，則1人 max max工人能施加的最大拉力有 ( FG F2 G G800 N 。AA3363 （110） G 1200 N ，kg/m ，m A GA1200 N2 31額） （1200 N 400 N）2kg/m 3 10 N/kg

19、 4 10m ，水 gVA 1 103 kg/m 3 10 N/kgA( A浮)浮G F h G F(2) 由題意知， 1GA F 浮 ) h G 動(dòng) h GA F 浮 G 動(dòng)GAh GAGAhG 動(dòng) h GAG動(dòng)2G FG G F G G 1415，1浮浮AGFA 浮浮A動(dòng)GA A A1415，（ 1200 N 400 N ）（ 1200 N G動(dòng)）（ 1200 N 400 N 動(dòng)） 即 1200 NG解得： G 動(dòng) 200 N 。7 (1) 由題知：人的重 G人 m 人 g 70 kg 10 700 力 N/kg N ， 石板 A 的重力： G mg 100 kg 10 N/kg 1000

20、 N ，AA人拉繩人子時(shí)，1S人 11根據(jù) ，則有 G F ，即700 NF 5，所以，G 人 F2 G 人p S p2 F2700 NF2 3SG人 F1 3 1 14005 2 NF FF 11 又 F2 2 解可得： F1 200 N ， F2 400 N ； 不計(jì)繩重和摩擦， 由圖知通過動(dòng)滑輪繩子段數(shù) n 3 ，當(dāng)工人用F2 的力豎直向下拉繩子時(shí)，專業(yè)資料整理WORD格式石板 A 勻速豎直上升，1則 F2 3（ GA G 動(dòng)） ，所以動(dòng)滑輪重力： G 動(dòng) 3F2 GA 3 400 N 1000 N 200 N（2） 工人用 F1 拉繩時(shí)， A 受到滑輪組拉力為 FA ，1F1 （ FA G 動(dòng) ） ，3則 FA 3F1 G 動(dòng) 3 200 N 200 N 400N；