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初三物理滑轮计算题.docx

2022-09-14 来源:步旅网


1.俯卧撑是一项常见的体育健身活动。如图

11 所示是小明同

30

学做俯卧撑时的示意图。小明重

600N ,1min 钟内做俯卧撑

个,每做一次肩膀升高 50cm 。小明身体可视为杠杆, O 为支点,

A

为重心, OA=1m ,B 到 O 点的距离 OB=1.5m 。求:(1) 地面

(3)

对手的支持力; (2) 若每个手掌的面积为 0.016m 2 ,求双手对地面的压强;

1 m i n 钟 内 小 明 克 服 重 力 所 做 的 功 ; ( 4 ) 小 明 做 功 的 功 率 。 9.在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用同一滑轮组分别做了三次实验,如图 12 所示。实验数据记录如下:

(1)编号①处数据应为

,编号②数据应为 。

( 2 )分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与 有关。

3.某型号液压汽车起重机自重

8t ,起重时汽车与地面接触面积约为

4000cm 2 ,

当它吊起 2t 货物静止在空中时,如图 25 所示, L1 = 2m , L2 = 6m ,不计起重臂的自重, F l 应多大 ?地面受到的压强是多少 ?(g 取 10N / kg) ,此起重机的杠杆分类是什么?有什么作用?

4.学校建筑工地上摆放着很多混凝土预制件.其中一块长 2m ,宽 20cm , 厚 l0cm ,质量

为 88kg 的预制件平放在水平地面上,如图 的压强是多大 ?

(2)如果建筑工人在 lmin 里,把预制件搬到 率是多大 ?

(3) 如果工人站在地面上用滑轮组(如图 l8 所示 ) 把预制件吊起,所用拉力是 275N ,滑轮组的机械效率是多大 5.图示的电动升降台机械效率是 升 l0 m

(g =l0 N/kg)

.求这过程中:

?

50% ,升降台用 60s 把 300kg 的重物匀速提

( 1)升降台对重物做的功.

(3 )升降台电动机做的总功.

17 所示.求: (1) 预制件对地面 3m 高的楼上,要做多少功

?功

( 2)升降台对重物做功的功率.

6.如图所示, 要求滑轮组由 4 股绳子承担物重, 请用笔画线代替绳子将滑轮组绕好。当滑轮组提起重 200N 的物体时,机械效率为 50% ;( 1)若要使这个滑轮组省力, 则提起的重物应该超过多重? ( 2)当提起 400N 的物体时,滑轮组的机械效率是多少?(不考虑滑轮与轴之间的摩擦及绳重)

7.如图 16 所示装置,绳重及摩擦不计。 ( 1 )请利用图示的 3 个滑论,补

画该清论组完整的绕线; ( 2 )当物重为 50N 时,绳端需用 20N 的拉力才能使 物体匀速上升,此时该滑轮组的机械效率为多少?(

3)当物重为 90N 时,绳

端需用多大的拉力才能使其匀速上升?

( 4)如果绳子能承受的最大拉力为

60N ,

那么该滑轮组最大可吊起多重的物体?

8.如图,搬运工人用滑轮组往 4m 高的平台上运砂石。已知每袋砂石的质量是 63kg ,动滑轮重 70N 。当工人匀速拉动绳索时,所用的拉力为多大 的机械效率为多少 ?

?该滑轮组

(不计袋重、绳重和摩擦, g 取 10N / kg)

9.如图所示,一个质量 60kg ,底面积为 0.1m 2 物块,通过滑轮组在

25N 拉力

。求:

作用下作匀速

直线运动。已知物块受到的滑动摩擦力为物重的 (1 )在图上作

出物体对水平地面压力的示意图; ( 4)该滑轮组的机械效率是多少?

10 .如右图所示,物体 A 是正方体铁块,边长是

0.1 倍。 (g 取 10N/kg )

( 2)物体的重力是多少?

( 3)物体静止时对水平地面的压强是多少?

20cm 。当水平拉力

F

时,物体 A 恰好做匀速直线运动。已知ρ 铁 =7 . 8×10 3 kg /m 3 ,物体 A 运动时受到地面的阻力是物重的 0 . 3 倍。试求:

(1 )该物体 A 的质量;( 2)该滑轮组的机械效率。

11 .一辆汽车不慎陷入泥坑,司机用图 7 所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中,

水平拉力 F 是 1 ×10 N ,汽车沿水平方向匀速移动了 4m ,滑轮组的机械效率为 80% 。求:拉力 F 做的总功;( 2)有用功为多大?

4

F=80N

12 .近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭.汽车出现故障后,需要进 行维修.小明家的汽车发动机在维修时,工人师傅要用一个滑轮组(如右 图)把车里的发动机提起来.已知发动机质量为 120kg ,工人拉力为 400N , 在 10s 内发动机被提起了 1m .求: (1) 发动机的重力是多少? (2) 滑轮组的机械效率是多少?

(3)工人师傅做功的功率是多少?

13 .在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了再次实验,实验数据如下:

F

次 钩 数 码

钩码上升的高 度 /cm

弹簧测力计的示数 /N

弹簧测力计移动的距离 /cm

/N 2 5

1 2

10 5

0.8 1 .5

40 20

(1 )此实验所用滑轮的个数至少是 实验中应 效率为 效

个,其中动滑轮有

个 .( 2)

拉弹簧测力计。( 3)第一次实验测得滑轮组的机械

,第二次实验时滑轮组的机械

(选填“”、“小于”或“等于” )第一次的机械效率。 (3) 两次

实验所测机械效率不同其原因是

14.程跃要提起重 800N 的物体, 但是他的最大拉力只有 300N .于 是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物。已知每个滑 轮重 20N ,程跃想站在地上向下拉绳,他最好选择图中 正确的绕绳方法。如果程跃的实际拉力是 的机械效率。

15 .瑞瑞同学家住楼上,最近正在装修房子,需要搬运装修材料,但有些材料 由

于楼道过窄不方便搬运,于是瑞瑞建议采用如图14 所示的滑轮组,这样站在地 上

就可以把材料运上楼.若某次搬运的材料重 人所用 滑轮组提升材料时做的有用功是多少?(

765N ,被提升的高度为 10m ,

轮组来提起重物 (选填“ a”、“ b ” 或“ c” )。请在所选的图中画出

280N ,求出所选滑轮组

的拉力为 450N 求:( 1 )请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图.(

2)用

3)该滑轮组的机械效率是多少?

(4 )随后,瑞瑞同学查阅了有关机械效率知识的资料,看到下表中的一组数据,请你找出这些机械设备效率的共同特点.

16 .斜面是一种简单机械, 盘山公路可看成是斜面. 如图所示,一辆客车在

盘山公路上行驶,假如客车质量为 7000kg ,向上行驶过程中牵引力保持

30000N 不变。行驶了 2000m 的路程时,客车升高了 300m .在此期间,求:

(1) 牵引力做了多少功 ?牵引力做功的功率大小? (2) 盘山公路的“机械”效率是

多少 ? 17 .工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上.如图所示,汽

车车厢底板高度 h=l.5m ,斜面长度 s= 3m ,现用力 F 沿着斜面 把重力 G=1800N 的重物匀速拉到车上,若不计摩擦,拉力 F

多大;若实际拉力 F'=1200N ,则该斜面的机械效率是多少.摩擦力大小是多 少。

18 .一保洁工人,要清洗一高楼的外墙,他使用了如图所示的装置进行升降,

已知 工人的质量为 60kg ,保洁器材的质量为 20kg ,人对绳的拉力为 300N ,吊篮在拉力

的作用下 1min 匀速上升了 10m ,求:( 1)此过程中的有用功( 2)拉力 F 做功的功率;

( 3)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数) 。

19. 某人在河岸上,借助岸边的大树,利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀 速靠岸.已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的 (滑轮和拉绳自重不 计),船的总质量为 7.92 ×10 kg ,船匀速移动时受到水的阻力是船重的 0.01 倍,船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平, 若人的拉力是 220N ,船靠岸的速度是 0.3m/s ,(g = 10N/kg) 求: (1) 滑轮组的机械效率. (2)人拉绳的功率.20.小明利用如图 18 所示的滑轮组将重为 900N 的物体从一楼匀速提升至六楼,所用 的拉力为

3

360N ,绳子自由端移动的速度为 0.3m / s。(己知每层楼高 3m)

求:(1) 小明所用的时间; (2)拉力的功率; (3)所做的额外功: (4) 在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变 ?为什么 ?

21.如图,物体 A 重 50N ,物体 B 重 30N ,物体 A 在物体 B 的作用 下向右做匀速直线运动.如果在物体 拉动

物体 A,使物体 B 以 0.1m/s

所做的功是

F2

的速度匀速上升, 2s 内拉力 F2

A 上加一个水平向左的力

J.(滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的

摩擦均不计)

22 .用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧

测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升. ( 1 )实验中,将杠杆拉至图中虚线

位置,测力计的示数 F 为N ,钩码总重 G 为 1.0N ,钩码上升高度 h 为 0.1m , 测

力计移动距离 s 为 0.3m ,则杠杆的机械效率为 外功的 一个原因: 有关,

%.请写出使用该杠杆做额

.( 2 )为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素

一位同学用该实验装置, 先后将钩码挂在 的两 组数据: 次 钩码悬挂

数 1

A、B 两点,测量并计算得到下表所示

钩码总重

钩码移动距

离 h/m

0.10 0.15

拉力 F/N

测力计移动距

离 s/m 0.30 0.30

机械效率 η

点 A 点

G/N

1.5 2.0

0.7 1.2

/% 71.4 83.3

2

B 点

根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论? 答:

;请简要说明两条理由:

① ②

23. 在地震灾区全面恢复重建的热潮中,推土机发挥了重要作用。现有一履带式 推土机,其发动机额定功率为 120kw ,质量为 1.5 ×10 4 kg., 每条履带与地面的接触面积为 1. 25m 2 ,求:

( 1)推土机对水平地面的压强;( 2)若推土机的牵引力用 F 表示,速度用

表示,发动机的功率用 P 表示;请你推导出 F、 和 P 之间的关系式: P=F ; (3 )当推土机以额定功率进行推土作业时,在平直的场地上以 匀速前进了 15m ,推土机受到的阻力和推土机所做的功是多少?

24. 2008 北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己双手的力量,攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片,该点火仪式充 分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神. 已知他和轮椅总质量为

80kg ,攀爬高度 39m ,历时

5.4km/h 的速度

F

F

约 3min20s. ( 1)如果不计机械装置的额外功,求他的平均功率多大?

( 2 )小明同学看到火炬手攀爬很费劲,想到物理课

.小明同学如果站在地面 上学过利用滑轮组可以省力

上,用如图 15 所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适

F

A

图 15

F

B

C

,理由是什么 ?如果该滑轮

组机械效率为 80 %,求小明同学的拉力至少要多大?( g 取 10N/kg ) 25.如右图所示,已各斜面长

5m ,高 3m ,绳端拉力为 50N 。利用这个滑轮装

置将重为 100N 的物体在 5s 内从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中:

( 1)

物体沿斜面向上运动的速度为多少?

(2 )绳端移动的距离是多少?( 3 )拉力的功和功率各是多少?

(4 )拉力的机械效率是多少? ]

26. 某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机 货箱的重力是 400N ,g 取 10N/kg 。不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。试求:(1 )已知大理石的密度是 2.8 ×10 3 kg/m 3 ,每

块大理石的体积是

1.0 ×10 -2 m 3 ,则每块大理石的重力是多少?

2000N ,则该升降机一次最多能

1min 内将货物匀速提升

( 2)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是

匀速提升多少块大理石?( 3)某次提升中,升降机在

了 15m ,钢丝绳的拉力是 2000N 。则钢丝绳的拉力的功率是多少?

27.如图 16 所示,重为 1140 N 的物体,它与水平地面的接触面积为 1.5 ×10 3 cm 2 。工人师傅用 600 N 的力匀速提升物体, 物体的速度为

0.2 m/s 。(不计摩擦及绳重)求: ( 1)工人师傅拉绳的功率; ( 2 )

滑轮组的机械效率;( 3)体重为 450

N 的小明用此滑轮组提升物体,

图 16

但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强为多大。

28. 某物体在竖直方向受到 90N 的拉力,以 0.2m/s 的速度匀速向上运动. (空气阻力不计)求:

( 1)物体在 10s 内上升的距离. ( 2 )物体受到的重力. ( 3)如图所示,若改用机械效率为

80%

的滑轮组,用

10N 的拉力使物体仍以 0.2m/s 的速度匀速向右移动,求

10s 内人对物体所做的有

用功率.

29.如图( 1)所示,用弹簧测力计拉着绳子利用滑轮组将重

3N 的物体匀速提升

0.5m .

⑴ 求图( 1)中弹簧测力计对绳的拉力所做的功;

⑵ 求图( 1)中滑轮组的机械效率;

⑶ 请在答题卷的图( 2 )中画出比图( 1 )更省力的绕线.

30. 用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重

100N ,每次运送的量不定,图乙记录了在整

(1) ( 2)

个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象,由图可知动滑轮重为 运送 4 件货物时,绳子的拉力 F 是

N ,滑轮组的机械效率为

N ,当某次

.(不考虑绳重和摩擦)

31 .如图所示,水平台上的物体

5cm/s

A 重 50N ,在水平向右的拉力 F 的作用下以

的速度做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为 10N ,若滑轮重及绳与滑轮

之间

的摩擦忽略不计,则拉力

F 为

W 。

牛,物体 A 受到的摩擦力为 牛,

拉力的功率为

32. 图甲所示的是一台汽车起重机的示意图,起重钩的升降使用的是滑轮组,如图 18 乙所承,滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的.某次做业中,起重

机将 200Kg 的货物由地面起吊到 5m 的高度,所用时问

20s ,钢丝绳的拉力 F

为 800N .求起吊过程中: (g 取 1ON/kg)

(1)起重机起吊货物的机械效率

(2) 卷扬机做功的功率

33.一质量为 6 kg 的石块,沉在装水的容器底部,某同学用一动滑轮将石 块从水中匀速提起 1 m ,但石块没有露出水面,如图所示,已知绳的自由

端拉力为 25N 。

求石块在上升过程中 (1) 石块受到的浮力为多少?

J(2)绳的自由端拉力做

功为多少?

(3)动滑轮的机械效率为多少?

(ρ石 =3 ×10 kg/m 、 g=10N/kg

33

)

34.上海的金茂大厦是上海的标志性建筑,楼内安装的垂直升降式电梯可以使人们 方便上下,该电梯的名牌如下,其工作原理如图,在额定状态下试运行时,所载

15 人,平均每人的质量为 60 千克,测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需的时间为 40 秒,动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计, ( g=10N/Kg )求: (1)钢丝绳的拉力

(2)滑轮组的机械效率

(3)这个过程中消耗的电能

35.桑塔拉 2000 轿车的质量是 1.6t ,它以 108km/h 的速度在坡度为高:长 =1 :

100 的路面上匀速行驶 20min ,轿车受到的阻力是车重的 0.1 倍。求轿车在这段时

间内:(1)发动机的牵引力 F;(2)发动机所做的功 W ;(3)发动机的功率 P。( g

取 10N/kg )

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