簡(jiǎn)單機(jī)械計(jì)算題

1、簡(jiǎn)單機(jī)械計(jì)算題RevisedbyBETTYonDecember25,202045.(2013北京)用如圖24所示的滑輪組提升物體A。在勻速豎宜提升A的過程中，卷?yè)P(yáng)機(jī)加在繩子自由端豎宜向下的拉力F為400N,物體A上升的速度耳為0.lm/s,滑輪組的機(jī)械效率為90%,不計(jì)?繩重和滑輪與軸的摩擦。求：泳(1)拉力F做功的功率P;(2)物體A所受的重力E;(3)動(dòng)滑輪所受的重力GU氣、【答案】(1)80W(2)720N80NIf23. (6分)(2015?荊州)在荊州火車站附近的荊州中學(xué)新校區(qū)的建設(shè)工地上，工人把重圖241200$的物體7&著長(zhǎng)L二5m、高h(yuǎn)二lm的斜而從底部勻速拉上斜而的頂端，沿斜

2、而所用的拉力為3007(不計(jì)空氣阻力).求：(1) 將物體從斜而底部勻速拉到斜而頂端的過程中，拉力做了多少功？I(2) 工人使用斜而做功的機(jī)械效率是多少(3)物體和斜而之間的摩擦力是多大答：(1)拉力做功1500J;(2)L人使用斜面做功的機(jī)械效率是80獲(3)物體和斜面之間的摩擦力是？22.(8分)(2015?濰坊)建筑工人要向樓上運(yùn)送貨物，為了省力，他在一個(gè)斜面上安裝了一個(gè)滑輪組，做成如圖所示的裝置，斜面的傾角為30o且固定在在水平面上.運(yùn)送貨物時(shí)，工人用400N的力拉繩子，重為500N的貨物在20s內(nèi)沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)6m,求此過程中(1) 重物的速度大小；(2) 工人提升重物做的有用功；(

3、3) 該裝置的機(jī)械效率.【答案】(1)0.3m/s：(2)1500J:(3)%20.(2015雁陽)如圖甲所示底面積為0.2m2,高0.2m的質(zhì)量均勻的長(zhǎng)方體物體A,放置在水平地而上，對(duì)地面的壓強(qiáng)為6X103Pa；一質(zhì)量為80血的工人站在水平地而上，用如圖乙所示的滑輪組把A運(yùn)到高處,工人用大小為F冷勺豎直拉力拉繩使A以1Ocm/s的速度勻速上升，這時(shí)地而對(duì)工人的支持力為工人勻速拉繩的功率為P.滑輪組的機(jī)械效率為U?若工人以相同的功率用大小為F:的豎直拉力拉繩使另一物體B以12.5cm/s的速度勻速上升，這時(shí)地而對(duì)工人的支持力為n： =16: 15. (g取 lON/kg )求:N滑輪組的機(jī)械效

4、率為n：.已知N:N2=3:4,（1） 物體A的密度；（2）工人拉繩的功率P；（3）用滑輪組提升B時(shí)滑輪組的機(jī)械效率解：（i）由尹=可知，G=pS=6XlOAPaX0.2m2=1200N,由0=噸可知，A的質(zhì)量：血二120糾-i20kg,lOMAgA的密度：P上，馬阻3000kg,/m3;VA0.2m2KO.2m（2） 對(duì)工人,由平衡條件得：F+N=mAg=80kgX10N/kg=800N,則：NFSOON-Fi,N：=800N-Nc,由題意可知：N：N:=3:4,貝j:4Fi-3F:=800N提升物體時(shí)的功率相等，P=Flvi=F2V2,解得：Fi25:4由？解得：F：=500N,FP400

5、N,工人拉繩子的功率：P=F:V!=500NX0.lm/sX3=150W;（3） 滑輪？11薊率：；、無有用Gh.山題意可知：；216:15,W總3Fhn三ni去x空去x1200N二亦:-16163Fh163X500N24.（2015遂宇）（7分）莫興趣小組用如圖中所示的滑輪組（物體與動(dòng)滑輪用繩子&連接）勻速拉動(dòng)放在同一水平面上的不同物體，物體受到的摩擦力從200N開始逐漸增加，宜到組裝滑輪組的繩子b被拉斷，每次物體拉動(dòng)的距離均為2m。通過實(shí)驗(yàn)繪出了該滑輪組機(jī)械效率隨物體受到摩擦力大小變化的關(guān)系圖像如圖乙。（不訃?yán)K重和繩與滑輪間的摩擦）求：（1）（2分）動(dòng)滑輪重力（2） （3分）當(dāng)滑輪組的機(jī)械

6、效率為80%物體以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，該滑輪組的有用功率（3） （2分）一個(gè)重300N的同學(xué)利用該滑輪組，想獨(dú)自用豎宜向下的力拉斷繩子b,請(qǐng)你通過計(jì)算分析他能否實(shí)現(xiàn)解：（1）川圖乙可知當(dāng)200N時(shí)，0=50%W竹用嚴(yán)fs山于不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦W女甘卜二G功sW總i二fs+G功s200NG 功二200N (2)煙=80 %寸，/j.=?71=fs+GAS=200N+GA=5%G=-fis=80%/f+G護(hù)A+G動(dòng)f2=800NW伽2二f：s=800NX2m=1600Jv0.2m/sHW=1600J=I60UZt10s刃解：當(dāng)=80%寸，m=1=80%心+G動(dòng)sA+Gvvt/?f

7、：二800NTP=Fv/?耳.用=f2v=8OO7Vx0.2/n/s=160W3)III圖乙可知，當(dāng)f3=1600N時(shí)，繩子剛好被拉斷，山于不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦，且物體做勻速宜線運(yùn)動(dòng)? 繩 b 承受 的最大拉力血=#(G幼+九).?.F,=1(200N+1600N)=600N因?yàn)槿说闹亓?00N,豎宜勻速拉動(dòng)，所以繩子對(duì)人的最大拉力為人的重力，根據(jù)力的作用是相互的，故人給繩子的最大拉力為500N,III于繩子b承受的最大拉力大于人給繩子的最大拉力，所以該同學(xué)不能拉斷繩子bO13?（2015杭州）（6分）如圖所示，一根質(zhì)M分布均勻的木棒，質(zhì)M為叫長(zhǎng)度為L(zhǎng),豎宜懸掛在轉(zhuǎn)軸0處。在木棒最下端

8、用一方向始終水平向右的拉力F緩慢將木棒拉動(dòng)到豎宜方向夾角為0的位置（轉(zhuǎn)軸處摩擦不計(jì)）。問：（1） 在答題紙上畫出0二60時(shí)拉力F的力臂1,并計(jì)算力臂的大小。（2） 木棒的重力作用點(diǎn)在其長(zhǎng)度二分之一處，隨拉開角度0的增加，拉力F將如何變化？I隊(duì)TXXAILLJ*斗（2）11解法coshGl/2Lsin&F=l/2Gtan6十090時(shí)，tan（9隨著&的增大而增大，所逐漸增大。并推導(dǎo)拉力F與角度e的關(guān)系式。3fc2_FLH_觀察妗現(xiàn)，隨看&的增大，L減小而L:增大，因此L:/LJ曾幾而F=GL3/U,所以F逐漸增大。6033. （2015湖州）小明家有個(gè)木衣架，有一次放學(xué)回家他把書包掛在衣架A處，

9、衣架倒了下來，小明是個(gè)聰明的孩子，他分析了衣果倒下來的原因后，測(cè)M了如下的數(shù)據(jù)：書包質(zhì)M5千克os?衣騁COS603千克；圓風(fēng)隔笈-132厘米；其他數(shù)據(jù)如圖，島受到重力的作用線經(jīng)過圓耦|骷。FL產(chǎn)（1） 海L通過計(jì)算，解釋衣架倒下來的原因。一.（2） 為了防止衣架倒下來，小明提出了改進(jìn)意見適當(dāng)增大圓底盤宜徑，請(qǐng)你再說出一種其他方法?！敬鸢浮浚?）因?yàn)槿薃=50NX10cm,EA=30NX15cm,所以，屬AEA,故衣架傾倒。sbJmR|（2）減小掛衣鉤的長(zhǎng)度（或“在對(duì)側(cè)掛衣鉤掛物件圓盤底座換用大理石等更重的材質(zhì)”）21、（2015佛山）如圖所示，在C點(diǎn)作用方向始終與半徑OC垂宜、大小為Fs的力

10、緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸時(shí)，細(xì)繩不斷纏繞于輪軸之上，細(xì)繩通過滑輪組拉動(dòng)A物體沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)了2m,力的傳感器顯示對(duì)A物體的拉力F為450N。(忽略輪軸摩擦)(1)拉力F1做功是多少？(2)(3)若滑輪組的機(jī)械效率為75%，繩對(duì)滑輪組拉力F：是多少？(4)(5)若0B：00=1:4,則瑪?shù)拇笮槎嗌伲?6)30.(10分)(2015琳洲)一本M金屬棒AB苣于水平地而上，今通過彈簧測(cè)力計(jì)豎直地將棒的右端B緩慢拉起，如圖甲所示，在此過程中，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)棒所做的功W與B端離開地而的高度x的關(guān)系如圖乙所示，請(qǐng)根據(jù)圖象解答下列問題.(1) 該金屬棒的長(zhǎng)度1二_m:(2) 在B端拉起的過程中,當(dāng)XFO.6m時(shí)，測(cè)力

11、計(jì)的示數(shù)為FJ二8N：當(dāng)X2=l.6m時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=N.(3) 求金屬棒的重心到A端的距離d.解：(1)由甲圖和杠桿平衡條件可知從開始提升到提升到1.2m過程中，拉力逐漸增大，當(dāng)提升到1.2m時(shí)，拉力達(dá)到最大，此時(shí)桿與地而成45,由幾何知識(shí)可知：桿的長(zhǎng)為：L=V2x-V2x1.2mAl.7m：(2) 由乙圖可知當(dāng)提升高度在0?1.2m過程中，拉力做功與提升距離成正比，由此可得：當(dāng)XFO.6m時(shí)，則有上一3.6J.解得卅:二0.6m1.2m測(cè)力計(jì)示數(shù)為用巴，38N;x0.6m由圖可知當(dāng)當(dāng)x=l.6m時(shí)，拉力做功為W2二，由W二Fs得：測(cè)力汁的示數(shù)F上鼻5?6J-X21?6m(3) 其重心在其中心上故金屬棒的重心到A端的距離d二，也：0?85m?218.67(2015陜西)如圖-1所示，工人沿斜面把一箱貨物從底端拉進(jìn)車廂。貨物移動(dòng)的距