2024年中考物理復(fù)習(xí)專題簡(jiǎn)單機(jī)械的綜合計(jì)算含答案

2024年中考物理復(fù)習(xí)專題：簡(jiǎn)單機(jī)械的綜合計(jì)算杠桿的綜合計(jì)算1．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA為0.6米，OB為0.2米；在B處掛一重120牛的物體G。若在杠桿上A端施加最小的力F，使杠桿在水平位置平衡，求：F的大小及方向。

2．如圖所示，質(zhì)量為8kg邊長為5cm的正方體物塊A置于水平地面上，通過細(xì)繩系于輕質(zhì)杠桿BOC的B端，杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，且CO＝3BO，在C端用F＝10N的力豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。（繩重不計(jì)，g取10N/kg）求：（1）物體A的重力；（2）B端細(xì)繩的拉力；（3）物體A對(duì)地面的壓力。3．如圖所示是建筑工地上的起重機(jī)示意圖，起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率為3×103W，當(dāng)它把質(zhì)量為1t的重物勻速提起24m時(shí)，用時(shí)100s．（g=10N/kg）求：（1）在這段時(shí)間內(nèi)起重機(jī)提起重物的功率是多少？機(jī)械效率是多少？（2）若起重機(jī)AB長為20m，吊起重物時(shí)B端的配重質(zhì)量為4t，為使起重機(jī)不翻倒，則OB長為多少？（不計(jì)摩擦和起重機(jī)自重）4．用如圖所示的杠桿從水平位置開始提升重物，用F=30N的動(dòng)力始終豎直向上，將重為G=60N的物體緩慢提升0.1m，已知OA∶OB=1∶3，OA∶OC=1∶4，支點(diǎn)處的摩擦不計(jì)，求：（1）杠桿自重G桿；（2）杠桿提升重物的機(jī)械效率η；（3）若將動(dòng)力作用點(diǎn)從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，其它條件不變，請(qǐng)說明杠桿的機(jī)械效率怎么變化？5．如圖是挖井時(shí)從井中提升沙土的杠桿示意圖。杠桿AB可以在豎直平面內(nèi)繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，已知，懸掛在A端的桶與沙土所受的重力為200N，當(dāng)人在B端施加豎直向下的拉力F時(shí)，杠桿AB在水平位置平衡，已知人所受到的重力為700N，不計(jì)桿重和繩重，請(qǐng)完成下列問題：(1)畫出人所受到的各個(gè)力的示意圖(2)求出人在B端施加的豎直向下的拉力F大?。?3)若些人在B端施加豎直向下的拉力F時(shí)，雙腳與地面的接觸面積為0.04m3，請(qǐng)計(jì)算出此人對(duì)地面的壓強(qiáng)?；喌木C合計(jì)算6．如圖所示，工人借助滑輪組把重為350N的貨物勻速提升了3m，已知繩子端拉力大小為200N，忽略摩擦及繩重。求：（1）繩子自由端移動(dòng)的距離和動(dòng)滑輪的重。（2）工人做的有用功。（3）工人做的額外功。（4）滑輪組的的機(jī)械效率。

7．如圖所示，工人用滑輪組緩慢地打撈沉沒在水中的重物，當(dāng)重物全部在水中勻速上升時(shí)，拉力F為200N，滑輪組的機(jī)械效率為75％。當(dāng)重物離開水面后勻速上升過程中拉力為500N，不計(jì)繩重和摩擦。求：（1）物體的重力；（2）物體出水后勻速上升過程中滑輪組機(jī)械效率。

8．如圖所示的是吊裝工具示意圖，杠桿AB的支點(diǎn)為O，物體M為重5000N的配重，，每個(gè)滑輪重100N。重700N的工人用300N的力豎直向下勻速拉動(dòng)繩子，杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計(jì)。求：（1）工人對(duì)地面的壓力。（2）物體M對(duì)地面的壓力。9．科技館里兩位老人正饒有興致地體驗(yàn)升降座椅裝置，小明觀察后畫出簡(jiǎn)圖（如圖）進(jìn)行研究。若爺爺質(zhì)量m人=60kg，奶奶用F=240N的拉力將爺爺勻速拉升到頂端，該過程中奶奶手握住繩子向下拉動(dòng)的總長度s=6m。不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg。求:（1）奶奶所做的功（2）動(dòng)滑輪（含座椅）的質(zhì)量（3）該升降座椅裝置的機(jī)械效率（保留一位小數(shù)）。10．建筑工地上，工人采用如圖所示的裝置提升建筑材料，滑輪組懸掛在水平支架上，工人站在水平地面上，豎直向下拉動(dòng)繩子自由端，使重物A在5s內(nèi)勻速上升了1m。已知物體A重400N，兩個(gè)滑輪的質(zhì)量相等，不計(jì)繩重和軸摩擦，提升物體A時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%，這個(gè)過程中。（1）人對(duì)繩子拉力的功率為多大？（2）動(dòng)滑輪多重？（3）支架受到滑輪組的拉力為多大？

11．如圖甲所示的裝置，A是質(zhì)量為1.2kg的物體，繩子自由端能承受的最大拉力為24N，施加的拉力F隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，A上升的速度v隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖丙所示，忽略繩重及摩擦，g取10N/kg。問：（1）1~2s內(nèi)拉力F的功率為多少？（2）動(dòng)滑輪的重力為多少？（3）此裝置勻速提升重物的最大機(jī)械效率為多少？（若除不盡，結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）斜面的綜合計(jì)算12．如圖所示斜面，高為h，長為s，傾角為θ，重量為m的物體在拉力F的作用下沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)中受斜面摩擦力為f，忽略空氣阻力，試?yán)米龉さ年P(guān)系推證：f=F﹣mgsinθ．13．小明想用平行于斜面的力把一個(gè)重400N的物體從斜面底部勻速推到頂端（不考慮物體的大?。?。（1）現(xiàn)有AB、AC兩個(gè)等高的斜面，若兩斜面光滑沒有摩擦，為了更省力，小明應(yīng)選擇哪一個(gè)斜面并說明理由；（2）他用平行于斜面的推力沿斜面AC將物體從斜面底端勻速推到頂端，已知斜面高2m、長4m。求此時(shí)物體受到的摩擦力。14．如圖，重為3.2×104N的卡車，經(jīng)過一段水平路面，再以9.6×104W的功率沿與水平地面成30°角的斜坡勻速向上爬行，已知斜坡長100m，斜坡的機(jī)械效率為80%，求卡車：（1）運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做的功；

（2）爬坡時(shí)的牽引力；

（3）爬坡時(shí)的速度；

（4）汽車在上坡的過程中受到的摩擦力。參考答案：1．解：為使拉力最小，動(dòng)力臂要最長，拉力F的方向應(yīng)該垂直杠桿向上，即豎直向上，因?yàn)楦軛U在水平位置平衡，則由可得解得答：F的大小為40N，方向豎直向上。2．解：（1）物體A的重力（2）由杠桿平衡條件得則（3）物體A對(duì)地面的壓力答：（1）物體A的重力為80N；（2）B端細(xì)繩的拉力是30N；（3）物體A對(duì)地面的壓力是50N。3．（1）提起重物做的功為；起重機(jī)提起重物做功的功率是：；機(jī)械效率是：；（2）物體重為：，配重的重為：使起重機(jī)不翻倒，杠桿是平衡的．即：解得：．4．解：（1）杠桿水平放置時(shí)，杠桿自重的力臂設(shè)OA=l0，則OB=3l0，OC=4l0，故根據(jù)杠桿平衡條件可知F?OB=G?OA+G桿l3F×3l0=60N×l0+G桿×2l0故3F=60N+2G桿解得G桿=15N。（2）因?yàn)镺A∶OB=1∶3，故B點(diǎn)上升的高度是A點(diǎn)的3倍，故機(jī)械效率為（3）若將動(dòng)力作用點(diǎn)從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)，因?yàn)镺A∶l3=1∶2，所以杠桿重心上升的高度是物體上升高度的2倍；故由此可知，杠桿的機(jī)械效率不變。答：（1）杠桿自重為15N；（2）杠桿提升重物的機(jī)械效率約為66.7%；（3）若將動(dòng)力作用點(diǎn)從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，其它條件不變，杠桿的機(jī)械效率不變。5．(1)人受豎直向下的重力，豎直向上的拉力和地面對(duì)其向上的支持力，作用點(diǎn)在人的重心，如圖所示：(2)杠桿水平平衡，由杠桿的平衡條件得到FA×AO=F×BOF==300N(3)人在B端施加豎直向下300N拉力時(shí)，由力的作用相互性可知人受到繩子的拉力為F拉=300N人受到的地面的支持力F支=G-F拉=700N-300N=400N因此，人對(duì)地面的壓力為F壓=400N所以，人對(duì)地面的壓強(qiáng)為p==1×104Pa答：(1)見上圖；(2)人在B端施加的豎直向下的拉力F大小為300N；(3)此人對(duì)地面的壓強(qiáng)為1×104Pa。6．解：（1）由圖可知，滑輪組由2根繩承擔(dān)物重，，繩子自由端移動(dòng)的距離忽略摩擦及繩重，根據(jù)繩端拉力可知，動(dòng)滑輪的重為（2）工人做的有用功（3）工人做的總功工人做的額外功（4）滑輪組的的機(jī)械效率為答：（1）繩子自由端移動(dòng)的距離為6m，動(dòng)滑輪的重為50N；（2）工人做的有用功為1050J；（3）工人做的額外功為150J。（4）滑輪組的的機(jī)械效率為87.5%。7．解：（1）由圖得，滑輪組當(dāng)重物全部在水中勻速上升時(shí)，拉力F為200N，滑輪組的機(jī)械效率為75％不計(jì)繩重和摩擦，得由滑輪組省力特點(diǎn)得解得當(dāng)重物離開水面后勻速上升過程中拉力為500N，由滑輪組省力特點(diǎn)得則物體的重力（2）不計(jì)繩重和摩擦，物體出水后勻速上升過程中滑輪組機(jī)械效率答：（1）物體的重力900N；（2）物體出水后勻速上升過程中滑輪組機(jī)械效率90％。8．解：（1）工人用300N的力豎直向下勻速拉動(dòng)繩子時(shí)，繩子對(duì)工人豎直向上的拉力也等于300N，工人對(duì)地面的壓力（2）A端受到向下的拉力B端受到向下的拉力物體M對(duì)地面的壓力9．(1)奶奶所做的功W=Fs=240N×6m=1440J。(2)爺爺?shù)馁|(zhì)量m人=60kg,則爺爺?shù)闹亓=mg=60kg×10N/kg=600N由題圖可知,n=3,不計(jì)繩重和摩擦,由F=(G+G動(dòng))可得動(dòng)滑輪(含座椅)的重力G動(dòng)=nF-G=3×240N-600N=120N動(dòng)滑輪(含座椅)的質(zhì)量m動(dòng)==12kg。(3)不計(jì)繩重和摩擦,該升降座椅裝置的機(jī)械效率η=≈83.3%。10．解：（1）該滑輪組做的有用功根據(jù)可知，該滑輪組做的總功繩端拉力做功的功率（2）由圖可知，該滑輪組動(dòng)滑輪上有2段繩子承載，由可知自由端拉力不計(jì)繩重和摩擦，自由端拉力，所以動(dòng)滑輪重力（3）定滑輪重力支架受到滑輪組的拉力答：（1）人對(duì)繩子拉力的功率為100W；（2）動(dòng)滑輪重100N；（3）支架受到滑輪組的拉力為850N。11．解：（1）由圖象知，1~2s內(nèi)拉力F=10N，A上升速度，由圖甲知，通過動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=2，所以繩端的速度拉力F的功率（2）物體的重力GA=mg=1.2kg×10N/kg=12N忽略繩重及摩擦，動(dòng)滑輪重力G動(dòng)=nF-GA=2×10N-12N=8N（3）當(dāng)繩端拉力達(dá)到最大時(shí)，提起物體的重力最大G大=nF大-G動(dòng)=2×24N-8N=40N同一滑輪組提起的物體越重，效率越高，所以此裝置最大機(jī)械效率答：（1）第1~2s內(nèi)拉力F的功率為40W；(2)動(dòng)滑輪的重力為8N；（3）此裝置勻速提升重物的最大機(jī)械效率為83.3%。12．因物體沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力做的功等于克服摩擦力做的功和克服物體重力所做的功之和，所以，由W＝Fs可得：Fs＝fsGh＝fsmgh,即F＝fmg，因sinθ＝，所以，F(xiàn)＝fmgsinθ，即f＝F?mgsinθ.13．解：（1）若斜面光滑沒有摩擦，動(dòng)力對(duì)機(jī)械；機(jī)械克服阻力，則有，即，則有，當(dāng)斜面高度h一定，斜面L越長，則的值變小，G不變，所以F變小，所以AC面更省力；（2）此過程所做有用功為總功此過程所做額外功為由得，摩擦力為答：（1）若斜面光滑沒有摩擦，動(dòng)力對(duì)機(jī)械；機(jī)械克服阻力，則有，即，則有，當(dāng)斜面高度h一定，斜面L越長，則的值變小，G不變，所以F變小，所以AC面更省力；（2）此時(shí)物體受到的摩擦力為40N。14．解：(1)斜面傾角為30°，斜面高度為h=s=×100m=50m克服重力做的功為W有=Gh=3.2×104N×50m=1.6×