力學(xué)綜合題21個(gè)

1、力學(xué)綜合題21個(gè)一、浮力及相關(guān)力學(xué)綜合1. 某單位設(shè)計(jì)的一種供牲畜飲水的裝置如圖所示.圓柱形水箱裝有600 kg的水，水位高度維持h60 cm不變，水箱底面積為1 m2，水箱底部出水口的橫截面積為20 cm2.底蓋A、細(xì)桿B和浮球C的總質(zhì)量為1 kg，浮球C的體積為2 dm3.底蓋A平時(shí)頂住水箱底部出水口，一旦飲水槽的水位下降，底蓋A就會(huì)下落，水立即通過出水口流入飲水槽.實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)水.(1)水箱中的水對(duì)底蓋A產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少？(2)浮球C受到的最大浮力是多少？(g取10 N/kg)(3)試通過計(jì)算說明，給出的數(shù)據(jù)能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求？如果不能，請(qǐng)通過計(jì)算提供改進(jìn)的方法和符合設(shè)計(jì)要求的數(shù)據(jù).第1題圖

2、【答案】解：(1)水對(duì)底蓋A的壓強(qiáng)p水gh1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.6 m6×103 Pa(2)浮球浸沒在水中時(shí)，根據(jù)F浮水gV排得：浮球C所受浮力最大，最大浮力為F浮水gV排1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×103 m320 N(3)以底蓋、豎桿、浮球?yàn)檎w，它的受力情況是：豎直向上的浮力、豎直向下的重力和壓力，而底蓋A、細(xì)桿B和浮球C的總重Gmg1 kg×10 N/kg10 N水對(duì)底蓋A的壓力F1pS6×103 Pa×20×104 m2

3、12 N則F1F浮G，所以裝置不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求.若要符合設(shè)計(jì)要求，則水對(duì)底蓋A的壓力為F1F浮G20 N10 N10 N因?yàn)镕1pSghS，所以水箱中的水位高度為h0.5 m50 cm水箱水位的高度應(yīng)維持50 cm不變.2. 將一重為1.5 N、底面積為20 cm2 的溢水杯放在水平桌面上，向杯裝入重2.5 N的水，水面恰好到達(dá)溢水口，將一物塊輕輕放入杯，靜止時(shí)如圖所示，在此過程中溢出40 cm3 的水.求：(g取10 N/kg)(1)物塊未放入之前溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多大？第2題圖(2)物塊受到的浮力及物塊的重力各是多少？(3)當(dāng)用一細(xì)鐵絲將物塊完全壓入水中時(shí)，又排出10 cm3的水，物塊的

4、體積是多大？物塊的密度是多少？【答案】解：(1)未放入物塊前溢水杯對(duì)桌面的壓力FG杯G水1.5 N2.5 N4 N受力面積S20 cm22×103 m2，溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng) p2×103 Pa(2)物塊受到的浮力F浮G排m水g水V排g1.0×103 kg/m3×4×105 m3×10 N/kg0.4 N由于物塊靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài)，所以物塊的重力GF浮0.4 N(3)物塊的體積V物V排V排40 cm310 cm350 cm35×105 m3物塊的質(zhì)量m物0.04 kg物塊的密度物0.8×103 kg/m33. 如圖甲

5、所示為服役于中國(guó)海軍的導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦.該艦滿載時(shí)排水量是4 053 t，吃水深度5 m，最大航速50 km/h.如圖乙所示是護(hù)衛(wèi)艦從啟動(dòng)到正常行駛的vt圖像，該艦輸出功率恒為25 600 kW.(g取10 N/kg，海水1.02 g/cm3)(1)在00.2 h，護(hù)衛(wèi)艦的動(dòng)力阻力(選填“大于”“等于”或“小于”).(2)護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)船底受到的壓強(qiáng)和壓力各是多少？(3)護(hù)衛(wèi)艦勻速向前航行時(shí)，水對(duì)護(hù)衛(wèi)艦的阻力是多少？(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))第3題圖【答案】(1)大于【解析】由圖像乙可知在00.2 h護(hù)衛(wèi)艦的速度不斷增大，是加速運(yùn)動(dòng)的，所以它的動(dòng)力大于阻力.解：(2)護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)底部受到的壓強(qiáng)是：p海水

6、gh1.02×103 kg/m3×10 N/kg×5 m5.1×104 Pa護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)受到的浮力是：F浮G排m排g4 053×103 kg×10 N/kg4.053×107 N護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)船底受到的壓力是：F壓F浮4.053×107 N(3)由PFv可得，護(hù)衛(wèi)艦的動(dòng)力是：F1.84×106 N4. 如圖所示，是小婷為防止家中停水而設(shè)計(jì)的貯水箱.當(dāng)水箱中水深達(dá)到1.2 m時(shí)，浮子A恰好堵住進(jìn)水管，使其停止向箱放水，此時(shí)浮子A有體積露出水面(浮子A只能沿圖示位置的豎直方向移動(dòng)).進(jìn)水管口水的壓強(qiáng)為1.2&#

7、215;105 Pa，管口橫截面積為2.5 cm2，貯水箱底面積為 0.8 m2，浮子A重10 N.(g取10 N/kg)求：第4題圖(1)注水過程中，隨著水位上升，水對(duì)水箱底部的壓強(qiáng).(2)此時(shí)浮子A受到的浮力為多大？(3)浮子A的密度是多少？【答案】(1)增大【解析】(2)隨著水位上升，水對(duì)水箱底部的壓強(qiáng)逐漸增大.解：浮子A堵住進(jìn)水口時(shí)，根據(jù)公式p可得，進(jìn)水管口水對(duì)浮子A的壓力Fp水S進(jìn)水口1.2×105 Pa×2.5×104 m230 N浮子A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以浮子A受到的浮力F浮FG30 N10 N40 N(3)根據(jù)阿基米德原理可知F浮水gV排，則浮子A排

8、開水的體積V排4×103 m3浮子A有體積露出水面，浮子A的體積V5×103 m3浮子A的質(zhì)量m1 kg浮子A的密度0.2×103 kg/m35. 2017年4月11日上午，“雪龍?zhí)枴睒O地考察船按計(jì)劃完成中國(guó)第33次南極考察保障工作，順利停靠位于的極地考察國(guó)基地碼頭，為其第20次征戰(zhàn)南極畫上了圓滿的句號(hào).如圖所示，“雪龍?zhí)枴笨傞L(zhǎng)167.0 m，滿載吃水深度為9.0 m，滿載排水量21 000 t.求：(1)“雪龍?zhí)枴睗M載時(shí)船底受到海水的壓強(qiáng)是多少？(海水密度為1.03×103 kg/m3)第5題圖(2)滿載的“雪龍?zhí)枴笔艿降母×κ嵌嗌伲?3)已知“雪龍?zhí)?/p>

9、”在1 m厚冰層海域破冰航速為 1 m/s，前行時(shí)所受的阻力為1.5×107 N，則“雪龍?zhí)枴痹? m厚冰層海域破冰前行10 min，克服阻力所做的功是多少？【答案】解：(1)船底受到的壓強(qiáng)pgh1.03×103 kg/m3×10 N/kg×9 m9.27×104 Pa(2)滿載排水量m排21 000 t2.1×107 kg滿載時(shí)“雪龍?zhí)枴彼艿降母×镕浮G排m排g2.1×107 kg×10 N/kg2.1×108 N(3)船前行的路程svt1 m/s×10×60 s600 m克服阻

10、力所做的功Wfs1.5×107 N×600 m9×109 J6. 如圖所示為某公共衛(wèi)生間的沖水裝置原理圖.浮子A是邊長(zhǎng)為20 cm的正方體，蓋片B的質(zhì)量為1 kg，表面積為100 cm2，厚度不計(jì)，連接A、B的桿長(zhǎng)為20 cm，體積和質(zhì)量都不計(jì).當(dāng)供水管流進(jìn)水箱的水剛好浸沒浮子A時(shí)，蓋片B被拉開，水通過排水管實(shí)現(xiàn)自動(dòng)沖洗(水的密度為1×103 kg/m3，g取10 N/kg)，求：第6題圖(1)當(dāng)水箱的水變深時(shí)，水箱底部受到的水壓強(qiáng)(選填“增大”“減小”或“不變”).(2)當(dāng)水箱的水只有20 cm深時(shí)，水箱底部受到水的壓強(qiáng)為多少？當(dāng)水箱的水剛好浸沒浮子A

11、，蓋片B將被拉開時(shí)，水對(duì)蓋片B的壓力是多少？(3)浮子A的密度是多少？【答案】(1)增大解：(2)水箱底部受到水的壓強(qiáng)：p水gh1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m2×103 Pa水剛好浸沒浮子A時(shí)，水對(duì)蓋片B的壓強(qiáng)為pB，壓力為FB，pB水gh1×103 kg/m3×10 N/kg×(0.2 m0.2 m)4×103 PaFBpBSB4×103 Pa×100×104 m240 N(3)設(shè)浮子A的密度為A，水剛浸沒浮子A時(shí)它受到的浮力FA浮水V排g水V排g1.0

12、15;103 kg/m3×(0.2 m)3×10 N/kg80 N因?yàn)镕A浮mAgmBgFB即：80 NmAg1 kg×10 N/kg40 N所以A的質(zhì)量：mA3 kgA375 kg/m37. 圖甲為同學(xué)們自制的潛水艇模型.把模型放入一個(gè)水槽里，逐漸往水槽注入水，待模型漂在水面上過一段時(shí)間后，注水的同時(shí)又將注射器的活塞向外拉.圖乙為注水過程中模型所受到的浮力與水深度之間的關(guān)系圖像，請(qǐng)回答下列問題.(g取10 N/kg)第7題圖(1)該“潛水艇”模型從漂浮到完全浸入水中的過程，受到的浮力變化情況是.(2)距離水面5 cm時(shí)，該處水的壓強(qiáng)是多少？(3)該“潛水艇”模型

13、的質(zhì)量為多少？該“潛水艇”模型懸浮在水中時(shí)，整體的密度是多少？【答案】(1)逐漸變大【解析】從漂浮到完全浸入水中的過程，“潛水艇”排開水的體積在不斷增大，根據(jù)阿基米德原理可知，“潛水艇”受到浮力逐漸變大.解：(2)水面下5 cm深處的壓強(qiáng)為p水gh1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m500 Pa(3)“潛水艇”未注水時(shí)它的浮力等于重力，由圖像可知此時(shí)浮力為0.3 N，則它的質(zhì)量為m0.03 kg“潛水艇”懸浮在水中時(shí)，受到的浮力從圖像中可以看出：F浮0.6 N 由公式F浮gV排可知“潛水艇”的體積為VV排6×105 m3此時(shí)“潛水艇”

14、的質(zhì)量m10.06 kg則“潛水艇”的密度為1×103 kg/m3二、以簡(jiǎn)單(勻速)運(yùn)動(dòng)為背景8. 電動(dòng)車以其環(huán)保、快捷、輕便的優(yōu)勢(shì)，成為家庭常用的交通工具.如圖所示的這輛電動(dòng)車自身重力為600 N，在水平公路上勻速直線行駛了4.8 km用了10 min，行駛時(shí)受到的阻力是 40 N.求：第8題圖(1)電動(dòng)車輪子的輪胎上刻有許多花紋是為了.(2)該車在這段時(shí)間行駛的速度是多少？牽引力做的功是多少？(3)若該車每個(gè)車輪與地面的接觸面積為0.01 m2，車胎能承受的最大壓強(qiáng)為2×105 Pa，該車的最大載重量是多少？【答案】(1)增大摩擦解：(2)s4.8 km4 800 m，

15、t10 min600 s電動(dòng)車行駛的速度v8 m/s因?yàn)樵撥囋谒降孛嫔献鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，即Ff40 N則牽引力做的功是WFs40 N×4 800 m1.92×105 J(3)由p得：FpS2×105 Pa×2×0.01 m24 000 N 在水平面上，GF4 000 N 則該電動(dòng)車的最大載重量G載4 000 N600 N3 400 N9. 如圖所示，自行車的質(zhì)量為10 kg，小明體重600 N，小明沿水平路面從家中騎自行車勻速行駛到達(dá)學(xué)校取貨后沿原路返回，該過程中路程與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖所示.自行車受到的阻力為小明

16、與自行車總重力的0.02倍，g取10 N/kg，求：(1)自行車的鏈條上涂潤(rùn)滑油是通過減小摩擦的；(2)小明從家到學(xué)校前20 s通過的路程；小明從家到學(xué)校期間所做的功；(3)小明以60 W的功率返回，求返回時(shí)自行車對(duì)地面的壓強(qiáng).(每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為40 cm2)第9題圖【答案】(1)使接觸面分離解：(2)由圖像知，小明從家到學(xué)校用時(shí)t16 min360 s，通過的路程為s11 800 m他的速度為：v15 m/s前20 s通過的路程為sv1t5 m/s×20 s100 m自行車的重力：G車m車g10 kg×10 N/kg100 N 人和自行車的總重力：GG車G人10

17、0 N600 N700 N自行車受到的阻力： f10.02G0.02×700 N14 N小明從家到學(xué)校做的功：WFsf1s114 N×1 800 m2.52×104 J(3)小明返回時(shí)通過的路程s23 600 m1 800 m1 800 m 小明返回時(shí)用的時(shí)間t216 min6 min10 min600 s 小明返回時(shí)的速度：v23 m/s小明返回時(shí)的牽引力為F20 N因?yàn)樵谒铰访嫔蟿蛩僦本€行駛，所以返回時(shí)的阻力為f2F20 N ，人、自行車和貨物的總重：G1 000 N自行車對(duì)地面的壓力：F壓G1 000 N自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)：p1.25×105 P

18、a10. 某電動(dòng)觀光旅游車的技術(shù)參數(shù)如表：空車質(zhì)量1 100 kg車身長(zhǎng)度4.0 m滿載人員10人滿載時(shí)輪胎與地接觸面積0.1 m2最大車速36 kg/h平均連續(xù)行駛里程75 km根據(jù)以上參數(shù)，解答下列問題：(1)若觀光車在前進(jìn)的過程中受到的阻力是1 000 N.汽車以最大速度勻速行駛100 s，牽引力所做的功是多少焦；(2)當(dāng)汽車以最大速度行駛時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)率至少是多少瓦；(3)從環(huán)何的角度分析用電動(dòng)車取代燃油汽車有什么優(yōu)點(diǎn).(說出一條即可)【答案】解：(1)因?yàn)槠噭蛩傩旭偅瑒t受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，所以牽引力的大?。篎f1 000 N汽車行駛的最大速度：v36 km/h10

19、m/s由v可得，汽車行駛的距離：svt10 m/s×100 s1 000 m牽引力所做的功：WFs1 000 N×1 000 m1×106 J(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：P1 000 N×10 m/s1×104 W(3)從環(huán)保的角度，電動(dòng)車相比汽車有無尾氣、噪音小等優(yōu)點(diǎn).11. 2017年5月5日，擁有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的C919大型客機(jī)在浦東機(jī)場(chǎng)成功首飛.C919的最大起飛質(zhì)量為7.25×104 kg，最大速度約為0.98×103 km/h，客機(jī)以最大起飛質(zhì)量靜止在水平地面上時(shí)，機(jī)輪與地面的總接觸面積為1.5 m2.(g取10

20、N/kg)(1)客機(jī)飛行時(shí)，飛行員以客機(jī)為參照物，天空中靜止的云朵是(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的.第11題圖(2)客機(jī)在水平地面上靜止時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))(3)若客機(jī)在空中以900 km/h的速度水平直線飛行時(shí)，受到的阻力為客機(jī)重力的0.1倍，那么客機(jī)在5 min通過的路程是多少？客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在這段時(shí)間的功率是多少？(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))【答案】(1)運(yùn)動(dòng)解：(2)客機(jī)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力：FGmg7.25×104 kg×10 N/kg7.25×105 N客機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)：p4.8×105 Pa(3)客機(jī)飛行的速度

21、v900 km/h250 m/s，飛行時(shí)間 t5 min300 s由v可得，飛行的路程：svt250 m/s×300 s7.5×104 m因客機(jī)水平勻速直線飛行，牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力：Ff0.1G0.1×7.25×105 N 7.25×104 N客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在這段時(shí)間所做的功為：WFs7.25×104 N×7.5×104 m 5.4×109 J客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在這段時(shí)間的功率：P1.8×107 W12. 2017年3月2日，全地形消防機(jī)器人(如圖所示)在亮相并參與滅火.它適用于消

22、防人員無法靠近的危險(xiǎn)場(chǎng)所，有效地避免了人員傷亡，已知消防機(jī)器人的質(zhì)量為300 kg，車輪與水平地面的總接觸面積為0.24 m2.(g取10 N/kg)(1)消防機(jī)器人靜止時(shí)，它對(duì)地面的壓力和地面對(duì)它的支持力是一對(duì)(選填“平衡力”或“相互作用力”).第12題圖(2)消防機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為多少？(3)當(dāng)消防機(jī)器人以5 m/s的速度向著火點(diǎn)勻速前進(jìn)時(shí)，所受阻力為總重的0.03倍，則機(jī)器人前進(jìn)時(shí)的功率是多少？【答案】(1)相互作用力【解析】消防機(jī)器人靜止時(shí)，它對(duì)地面的壓力和地面對(duì)它的支持力大小相等、方向相反，分別作用在兩個(gè)物體上，是一對(duì)相互作用力.解：(2)消防機(jī)器人的質(zhì)量為300 kg，

23、則靜止時(shí)重上時(shí)對(duì)水平地面的壓力FGmg300 kg×10 N/kg3×103 N車輪與水平地面的總接觸面積為0.24 m2，則消防機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為：p1.25×104 Pa(3)消防機(jī)器人以5 m/s的速度向著火點(diǎn)前進(jìn)時(shí)，所受的阻力為總重的0.03倍，則消防機(jī)器人受到的阻力為：f0.03 G0.03×3×103 N90 N消防機(jī)器人勻速前進(jìn)時(shí)，牽引力大小等于阻力大小，即Ff90 N，則機(jī)器人前進(jìn)時(shí)的功率為：PFv90 N×5 m/s450 W13. 人們可乘坐索道吊車從滇池而上觀賞山水美景(如圖所示).某景區(qū)的索道，全長(zhǎng)

24、約2 000 m，上、下高度差約300 m，單程運(yùn)行時(shí)間約為25 min，單個(gè)客箱載滿人后的總質(zhì)量是600 kg，以單個(gè)客箱載滿人為例，求：第13題圖(1)游客乘坐索道吊車勻速上山的過程中，吊車的動(dòng)能，重力勢(shì)能.(均選填“增大”“減小”或“不變”)(2)客箱運(yùn)行的平均速度多大？(3)若吊車從索道最高處運(yùn)行到最低處，重力做功的功率為多大？【答案】(1)不變?cè)龃蠼猓?2)客箱運(yùn)行的平均速度v80 m/min(3)重力做功Wmgh600 kg×10 N/kg×300 m1.8×106 J功率P1.2×103 W14. 房地產(chǎn)公司為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召滿足市場(chǎng)需求，在樓

25、房出售期間，他們購(gòu)置了咱們研發(fā)生產(chǎn)的14座太陽(yáng)能電動(dòng)觀光看房車，第14題圖如圖.該觀光看房車相關(guān)參數(shù)如下表.工作人員除了耐心介紹房子以外，還陪同老人們乘觀光車瀏覽小區(qū)綠化美景及沿途的風(fēng)光，老人們按需購(gòu)房心情大好. (g取10 N/kg)Model型號(hào)GS5/PV514載人數(shù)14載重(kg)1 000最高時(shí)速(km)45制動(dòng)距離(m)2.5最小轉(zhuǎn)彎半徑(mm)6.5最大爬坡度26%外形尺寸(mm)4 800×1 550×2 030太陽(yáng)能電板(mm)2 760×800輪距(mm)1 320/1 330軸距(mm)3 250電機(jī)功率(kW)5續(xù)航里程(km)120150

26、重量(kg)1 300(1)表息有一處錯(cuò)誤，請(qǐng)你指出. (2)若車輪與地面的接觸總面積為0.1 m2，車上乘坐了10個(gè)老年人，總質(zhì)量約為600 kg，則觀光車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)大約是多大？(3)觀光車以最高時(shí)速沿水平路面勻速直線行駛了5 min，做功1.2×106 J，求觀光車克服的阻力是多少？(4)從環(huán)保角度分析，太陽(yáng)能電動(dòng)觀光車與普通汽車相比，具有哪些優(yōu)點(diǎn)？ (寫出一條即可)【答案】解：(1)“重量1 300 kg”信息錯(cuò)誤，應(yīng)改為質(zhì)量1 300 kg(2)觀光車靜止在水平地面上，它對(duì)地面壓力的大小等于重力的大小FG總(m車m人)g(1 300 kg 600 kg)×

27、; 10 N/kg 19 000 N觀光車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：p1.9×105 Pa(3)觀光車5 min行駛的路程：svt m/s×5×60 s3 750 m觀光車克服阻力做的功：WFsfs，所以阻力為f320 N(4)節(jié)能(噪聲小、環(huán)保、無尾氣等均可)其它解法只要合理，同樣得分.三、以簡(jiǎn)單機(jī)械為背景15. 如圖甲所示是利用電動(dòng)機(jī)和滑輪組(圖中未畫出)將實(shí)心圓柱體A從水庫(kù)底勻速豎直起吊的裝置示意圖.鋼纜繩對(duì)A的拉力F1隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，不計(jì)鋼纜繩重、鋼纜繩與滑輪間的摩擦及水的阻力，g取10 N/kg.求：(1)長(zhǎng)方體A未露出水面時(shí)受到的浮力.(2)長(zhǎng)方

28、體A的體積.(3)長(zhǎng)方體A完全離開水面后，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩的拉力F為8×103 N，滑輪組的機(jī)械效率為75%，則動(dòng)滑輪的重力為多少？第15題圖【答案】解：(1)由題圖乙可知：長(zhǎng)方體A所受重力GA2.4×104 N，未露出水面時(shí)F11.4×104 N未露出水面時(shí)長(zhǎng)方體A所受浮力F浮GAF12.4×104 N1.4×104 N1.0×104 N(2)由阿基米德原理可知，長(zhǎng)方體A的體積為VA1 m3(3)長(zhǎng)方體A離開水面后×100%×100%75%故承擔(dān)動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)為n4動(dòng)滑輪重為G動(dòng)4FGA4×8×1

29、03N2.4×104N8×103 N16. 如圖所示為某健身場(chǎng)所拉力器的示意圖.配重塊邊長(zhǎng)為1 dm，重20 kg，用250 N的拉力向下拉動(dòng)拉桿，使配重塊在2 s勻速升高40 cm.不計(jì)拉桿和繩的重力，g取10 N/kg.求：第16題圖(1)配重上升的過程中將能轉(zhuǎn)化為能.(2)所拉配重塊靜止時(shí)對(duì)平臺(tái)的壓強(qiáng)是多少？拉力做功的功率是多少？(3)此過程中拉力器所做的額外功與總功之比是多少？【答案】(1)動(dòng)重力勢(shì)解：(2)配重塊重力：Gmg20 kg×10 N/kg200 N配重塊與平臺(tái)的接觸面積為：Sa2(0.1 m)20.01 m2配重塊靜止時(shí)對(duì)平臺(tái)的壓強(qiáng)：p2&#

30、215;104 Pa因?yàn)榛啚槎ɑ?，所以拉桿移動(dòng)的距離等于配重塊上升的距離，拉力做的功為總功：W總Fs250 N×0.4 m100 J拉力做功的功率：P50 W(3)有用功為配重塊上升所做的功：W有Gs200 N×0.4 m80 J拉力器所做的額外功：W額W總W有100 J80 J20 J額外功與總功之比：17. 如圖所示，起重機(jī)將地面上的一箱設(shè)備沿豎直方向勻速吊到施工臺(tái)上，設(shè)備重4 000 N，施工臺(tái)距離地面的高度為3 m(g取10 N/kg).(1)起重機(jī)臂是一個(gè)杠桿.(2)起重機(jī)的質(zhì)量為8 t，工作時(shí)，用支架將汽車的輪胎支離開地面.如果地面能承受的最大壓強(qiáng)是7

31、15;104 Pa，則支架與地面接觸的總面積是多少？第17題圖(3)若動(dòng)滑輪上每段鋼繩的拉力是2 500 N，起重機(jī)做的額外功和機(jī)械效率是多少？【答案】(1)費(fèi)力解：(2)起重機(jī)的重力G1m1g8×103 kg×10 N/kg8×104 N設(shè)備重：G24 000 N起重機(jī)對(duì)地面的壓力：FG1G28×104 N4 000 N8.4×104 N根據(jù)壓強(qiáng)公式p可得，支架與地面的接觸面積S1.2 m2(3)繩子自由端移動(dòng)的距離：s2h2×3 m6 m有用功：W有Gh4 000 N×3 m1.2×104 J總功：W總Fs2

32、500 N×6 m1.5×104 J額外功：W額W總W有1.5×104 J1.2×104 J3 000 J起重機(jī)的機(jī)械效率：×100%×100%80%18. 某建筑工地用升降機(jī)提升石的示意圖如圖11所示。升降機(jī)貨箱的重力是400 N，g取10 N/kg.不計(jì)滑輪和鋼絲繩的重力，不計(jì)摩擦.試求：(1)已知石的密度是2.8×103 kg/m3，每塊石的體積是1.0×102 m3，則每塊石的重力是多少？(2)如果每根鋼絲繩上能承受的最大拉力是2 000 N，第18題圖則該升降機(jī)一次最多能勻速提升多少塊石？(3)某次提升中

33、，升降機(jī)在1 min將貨物勻速提升了15 m，鋼絲繩的拉力是2 000 N.則鋼絲繩拉力的功率是多少？【答案】解：(1)根據(jù) 知每塊石的質(zhì)量為mV2.8×103 kg/m3×1.0×102 m328 kg每塊石的重力Gmg28 kg×10 N/kg280 N(2)升降機(jī)一次能夠提起的總重為G總3×F最大3×2 000 N6 000 N升降機(jī)一次能提起的石的總重為G石G總G箱6 000 N400 N5 600 N升降機(jī)一次能提起的石的塊數(shù)為n20(3)鋼絲繩端移動(dòng)的距離：s3h3×15 m45 m把貨物提升15 m拉力做的功：WFs2 000 N×45 m9×104 J鋼絲繩拉力的功率為P1 500 W19. 如圖所示的裝置中，A物體重100 N，B物體重10 N，在B物體的作用下，A物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦.求：(1)將A物體換成重為80 N的C物體，C將做(選填“加速”“減速”或“勻速”)運(yùn)動(dòng).第19題圖(2)A物體受到的摩擦力是多少？(3)如果在A物體上加一個(gè)水平向左的拉力，使B物體以0.5 m/s的速度勻速上升4 s，拉力做的