初中功和機(jī)械能難題帶答案(優(yōu)選.)

最新文件僅供參考已改成word文本方便更改1、如圖所示的滑輪組，每個(gè)滑輪等重。不計(jì)繩重和摩擦，物體重G]從200N開(kāi)始逐漸增加，直到繩子被拉斷。每次均勻速拉動(dòng)繩子將物體提升同樣的高度。圖乙記錄了在此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨物體重力的增加而變化的圖像。每個(gè)滑輪重多少N?繩子能承受的最大拉力是多少N?當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為80%時(shí)，物體重多少N?動(dòng)滑輪總重G動(dòng)=200N每個(gè)滑輪G輪二G動(dòng)/2=100N由乙圖可知：當(dāng)G，=1800N時(shí)，繩子剛好被拉斷，則繩子能承受的最大拉力：F大二(G，+2G輪)/4=(1800N+200N)/4=500N；G物/G物+G動(dòng)=80%，帶入G動(dòng)=200N，所以G物=800N1/12精品精品word.8/12GA=？若此時(shí)滑輪組機(jī)械效率為92.5%，人的體重為600N，每只腳與地面接觸面積為2Xl0-2m2，則人對(duì)地面的壓強(qiáng)p地二？若用這根繩子和這些滑輪，組成圖乙所示滑輪組，利用它從水中緩慢勻速提起(不計(jì)水的阻力)一個(gè)邊長(zhǎng)為3Xl0-lm的正方體B,當(dāng)提到B的下表面所受水的壓強(qiáng)為2Xl03Pa時(shí)，繩子斷裂.貝U正方體B的密度PB=?:根據(jù)W有用二Gh得到740二G*2G=370N根據(jù)機(jī)械效率n=W有用/W總二G/(2F)得到F=G/(2n)=370/(2*0.925)=200N對(duì)人分析受力有N+F二G???N二G-F=600-200=400N那么人對(duì)地面的壓強(qiáng)p二N/s=400/(2*2*10'2)=10八4Pa另?yè)?jù)n=G/(G+G滑輪)得到G滑輪=2*200-370=30N由(2)可知繩子的最大受力為200N當(dāng)繩子斷裂時(shí)物體所受浮力F浮二pB*S=2*10八3*0.3八2=180N拉物體的力FB=200*3-30=570N故物體重G'=FB+F浮=570+180=750N由密度公式知道P=m/v=G/vg=750/(0.3^3*9.8)=2.834*10^3kg/m313、磅秤上有一個(gè)重1500N的木箱，小明站在地上，想用如圖甲所示的滑輪組把這個(gè)木箱提升到樓上，可是他竭盡全力也沒(méi)有提起，此時(shí)磅秤的示數(shù)為40kg，于是他改變滑輪組的繞線方法，如圖乙所示，再去提這個(gè)木箱，當(dāng)木箱勻速上升時(shí)，小明對(duì)地面的壓力為100N，不計(jì)軸摩擦和繩重，求小明的體重和提升滑輪組的機(jī)械效率(g取10N/kg)木箱和動(dòng)滑輪受力G箱+G輪=2F拉+F支=2G人+F支=2G人+mg改變繞繩方式后，F(xiàn)拉?+F支？=G人，木箱和動(dòng)滑輪受力G箱+G輪=3F拉?=3(G人一F支?)所以2G人+40kgX10N/kg=3(G人一100)G人=700NF拉？=G人一F支？=700N—100N=600N臨'■鈿：；n===1500*h/600*3h=83.3%14、一輛小汽車正在勻速爬上六盤(pán)山一段坡長(zhǎng)是1000m、坡高h(yuǎn)是60m的盤(pán)山路，小汽車的質(zhì)量m是1000kg，小汽車的牽引力F是720N．如圖所示，上山的路修成盤(pán)山彎曲的，目的是如果小汽車上坡所用時(shí)間為60s，求汽車牽引力做功的功率是多大？這段盤(pán)山路的機(jī)械效率是多少？(取g=10N/kg)解：(1)盤(pán)山公路是斜面，是一種省力的機(jī)械．故答案為：省力；W總=Fs=720NX1000m=7.2X105J.P=W總t=7.2X105J60s=1.2X104W.W有=Gh=mgh=1000kgX10N/kgX60m=6X105J.n=W有W總=6X105J7.2X105J=83%.

15、如圖所示，將體積為2.0X10-3m3的松木塊，沿斜面勻速上拉時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N.松木塊沿斜面移動(dòng)1m,上升的高度為30cm．P木=0.5X求：(P木=0.5X(2)斜面的機(jī)械效率.(g=10N/kg103kg/m3)解：m=P木V=2X10-3m3X0.5X103kg/m3=1kg.物體的重力：G=mg=1kgX10N/kg=10N有用功為：W有二Gh=10NX0.3m=3J.總功為：W總二FL=4NX1m=4J則機(jī)械效率為：n=W有W總X100%=3J4JX100%=75%答：物體的重力為5N,斜面的機(jī)械效率為75%.16、如圖所示，某建筑工地用電動(dòng)機(jī)和滑輪組把建筑材料從地面提升到工作平臺(tái)上.已知建筑材料的質(zhì)量m=360kg，用t=20s的時(shí)間把建筑材料勻逮提升了h=4m，滑輪組的機(jī)械效率為90%,g取10N/Kg.求這段時(shí)間內(nèi)建筑材料上升的速度V；電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F；電動(dòng)機(jī)拉繩子的功率P解：m=360kg，t=20s，h=4m，上升的速度v=st=ht=4m20s=0.2m/s；建筑材料的重力G二mg=360kgX10N/kg=3600N,由n=W有W總二GhFs得：電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F=Ghns=Gh2nh=G2n=3600N2X90%=2000N；

(3)電動(dòng)機(jī)拉繩子做的功：W二Fs=2Fh=2X2000NX4m=16000J,電動(dòng)機(jī)拉繩子的功率P=Wt=16000J20s=800W．答：(1)建筑材料上升的速度0.2m/s；電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力2000N；電動(dòng)機(jī)拉繩子的功率800W．17、如圖所示，質(zhì)量為8t(含動(dòng)滑輪等附屬設(shè)備的質(zhì)量)的一臺(tái)起重機(jī)正將一箱箱設(shè)備吊裝到施工臺(tái)上，其中起重臂下的鋼繩是繞在一個(gè)動(dòng)滑輪上的.已知每箱設(shè)備重4000N,施工臺(tái)距離地面的高度為3m,當(dāng)起重機(jī)沿豎直方向勻速提升一箱設(shè)備時(shí)，動(dòng)滑輪上每段鋼繩的拉力是2500N.(忽略鋼繩的重力和摩擦)求動(dòng)滑輪的機(jī)械效率；起重機(jī)工作時(shí)汽車輪胎離開(kāi)地面，若支架與地面接觸的總面積為1.2m2，求此時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)；起重臂0A長(zhǎng)12m，與水平方向夾角為30°(如圖所示)，伸縮支撐臂為圓弧狀，伸縮時(shí)對(duì)吊臂的支持力始終與吊臂垂直，作用點(diǎn)為B，且0B=4m，求支撐臂給起重臂的支持力(忽略起重臂自重，cos30°~0.87)；(4)為了節(jié)省時(shí)間，加快施工進(jìn)度，起重機(jī)同時(shí)將兩箱設(shè)備以0.2m/s的速度．勻速提升到施工臺(tái)．求這種情況下，動(dòng)滑輪上鋼繩自由端拉力的功率．解：(1)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率3m2500NX6m=80%；n=W有W總二GhF1s=4000NXF壓=G總=8000NF壓=G總=8000NX10N/kg+4000N=84000N，起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=F壓S=84000N1.2m2=7000Pa；起重臂支撐臂(3)讀圖可得，阻力臂=OAXcos30°=12mX起重臂支撐臂0.87，貨物與動(dòng)滑輪的總重=2500NX2=5000N,由杠桿的平衡原理可得，支撐臂給起重臂的支持力：f支=5000NX12mX0.874m=13050N；動(dòng)滑輪的重力:G動(dòng)=2F1-G=2500NX2-4000N=1000N,動(dòng)滑輪上鋼繩自由端拉力：F2=12(4000NX2+1000N)=4500N，鋼繩自由端的速度：V=0.2m/sX2=0.4m/s，鋼繩自由端拉力的功率：p=F2V=4500NX0.4m/s=1800W．答：(1)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%；起重機(jī)工作時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為7000Pa；支撐臂給起重臂的支持力為13050N；(4)加快施工速度后，動(dòng)滑輪是鋼繩自由端的拉力的功率為1800W．18、某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置研究杠桿的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：|用輕繩懸掛杠桿一端的0點(diǎn)作為支點(diǎn)，在A點(diǎn)用輕繩懸掛總吵_二重為G的鉤碼，在B點(diǎn)用輕繩豎直懸掛一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，使杠桿si—保持水平；豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)緩慢勻速上升(保持o點(diǎn)位置不J變)，在此過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F,利用刻度尺分別測(cè)出A、B兩點(diǎn)上升的高度為hl、h2回答下列問(wèn)題：杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為n=Gh1Fh2X100%.(用已知或測(cè)量的物理量符號(hào)表示)本次實(shí)驗(yàn)中，若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是：杠桿的自重.精品精品word.（3）若只將鉤碼的懸掛點(diǎn)由A移至C，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將變大（