2019年中考物理试题分类汇编——简单机械计算专题(word版含答案) 联系客服

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(1)物体A上升的高度; (2)滑轮组的机械效率; (3)人对地面的压强。

解:(1)物体上升的高度:h = vt = 0.1m/s×5s = 0.5m (2)滑轮组做的有用功:W有用 = Gh 人对绳子做的总功:W总=F拉s = F拉·3h 滑轮组的机械效率:η=

W有用

= 70% W总

F压G人﹣F拉

(3)人对地面的压强:p = = = 3×104Pa

SS8.(2019上海,20)杠杆平衡时,动力臂L1为 06米,阻力臂L2为 0.2米,若阻力F2的大小为 60牛,求动力F1的大小。

9.(2019随州,20)科技人员为了研究“物品匀速投放下水的方法”建立如图模型:轻质杠杆AB两端用轻绳悬挂着两个完全相同的正方体物品甲和乙,甲、乙的边长均为a,密度均为ρ(ρ大于水的密度ρ水),杠杆放在可移动支点P上,物品乙放在水平地面上。起初,物品甲下表面无限接近水面(刚好不被水打湿)。计时开始(t=0),上推活塞,使水面以速度v匀速上升直到物品甲刚好完全被水淹没,停止计时(不计物品甲在水中相对运动的阻力)。上述过程中通过移动支点P维持BD绳中拉力恒为乙重力的0.6倍,且杠杆始终水平。(g为已知量)

求:(1)物品乙对地面的压强;

(2)t=0时,BP:PA为多少?

(3)物品甲完全被水淹没时,BP:PA为多少? (4)任意时刻t时,BP:PA与t的关系式。

解:

(1)由题知,BD绳中拉力恒为乙重力的0.6倍, 根据力的平衡条件可得,物品乙对地面的压力: F=G﹣F拉=G﹣0.6G=0.4G=0.4ρga3; 物品乙对地面的压强: p==

=0.4ρga;

(2)t=0时,物品甲不受浮力,由题知B端受到向下的拉力为0.6G, 根据杠杆的平衡条件可得:G×PA=0.6G×BP, 所以

=;

(3)物品甲完全被水淹没时,物品甲受到的浮力: F浮全=ρ水gV排=ρ水ga3,

作用在杠杆A端的拉力为:FA1=G﹣F浮全=ρga3﹣ρ水ga3, 根据杠杆的平衡条件可得: FA1×PA=FB×BP, 故

(4)使水面以速度v匀速上升直到物品甲刚好完全被水淹没,t时间水面上升的高度为h=vt,则物体甲排开水的体积:V排=vta2, 物体甲受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gvta2,

作用在杠杆A端的拉力为:FA=G﹣F浮=ρga3﹣ρ水gvta2,

根据杠杆的平衡条件可得: FA×PA=FB×BP, 故

答:(1)物品乙对地面的压强为0.4ρga; (2)t=0时,BP:PA为;

(3)物品甲完全被水淹没时,BP:PA=(4)任意时刻t时,BP:PA与t的关系式为

=;

10.(2019德州,25)小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,此过程中拉力F的功率为120W。

求:

(2)提升装置所做的有用功; (2)拉力F做的功; (3)该滑轮组的机械效率。 解:(1)提升装置所做的有用功: W有用=Gh=450 N×2 m=900J; (2)根据P

可得拉力F做的功:

W总=Pt=120W×10s=1200J; (3)滑轮组的机械效率:

η100%=75%。

答:(1)提升装置所做的有用功是900J; (2)拉力F做的功是1200J;

(3)该滑轮组的机械效率是75%。

11.(2019威海,28)如图所示,某考古队用滑轮组将重4.8×103N,体积为100dm3的文物打捞出水,定滑轮重100N.滑轮组上共有三根绳子a,b和c,其中a是悬挂定滑轮,b绕在定滑轮和动滑轮上,c悬挂文物,整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物,文物完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为95%(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计)。请解答下列问题:

(1)文物浸没在水中时受到的浮力是多大? (2)动滑轮的重力是多大?

(3)在整个打捞过程中,a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大?该绳至少要承受多大的拉力?

解:(1)文物浸没在水中时排开水的体积: V排=V=100dm3=0.1m3, 则文物受到的浮力:

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1×103N; (2)因绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计, 则文物完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率: η=

=95%,

即:

解得动滑轮重力:G动=200N;

=95%,

(3)由图知,n=2,文物完全浸没在水中时,绳子自由端的拉力: