功與機(jī)械能綜合難題精編版

1、功和機(jī)械能綜合題 (難題 )1如圖所示（滑輪組的繞繩未畫出），人以 600N 的力向下拉動(dòng)繞在滑輪組的繩子一端10 秒，使繩端向下移動(dòng)了1 5m、重物勻速上升了0 5m，已知滑輪組的機(jī)械效率為70%（ g 10N/kg ）。（ 1）人的拉力的功率多大？（ 2）被吊起的重物質(zhì)量多大？（3）按題意畫出滑輪組的繞繩。2如圖所示，斜面長S=10m，高 h=4m。用沿斜面方向的推力F，將一個(gè)重為100N 的物體由斜面底端A勻速推到頂端B 運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力做了100J 的功。求：（ 1）運(yùn)動(dòng)過程中克服物體的重力做的功；（ 2）斜面的機(jī)械效率； （ 3）推力 F 的大小。3加勒比島國海地當(dāng)?shù)貢r(shí)間 2

2、010 年 1 月 12 日下午發(fā)生里氏 73 級(jí)強(qiáng)烈地震， 首都太子港及全國大部分地區(qū)受災(zāi)情況嚴(yán)重。地震發(fā)生后，國際社會(huì)紛紛伸出援手，表示將向海地提供人道主義援助。中國救援隊(duì)在搜救過程中發(fā)現(xiàn)一名生還者被一塊約1 8 噸的建筑材料堵在一個(gè)狹小的空間里，材料與地面接觸面積約為 1 5m2。（ 1）建筑材料對地面的壓強(qiáng)為多大？（g 取 10N/kg ）（ 2）由于條件限制， 救援隊(duì)只能用如圖 17 所示的滑輪將建筑材料吊離， 若在起吊過程中滑輪組的機(jī)械效率為 80，求此過程中繩子自由端所施加的拉力。（ 3）若拉動(dòng)材料的時(shí)，材料向上的速度為001m s，則拉力做功的功率是多少？4如圖所示，物重G 為

3、 2000N ，斜面長5m，高 3m，斜面和滑輪組裝置的總機(jī)械效率為80%，若將重物沿斜面以0 2m/s 的速度拉上來，求：（ 1）所需拉力F 是多少？（2）機(jī)械的總功率是多少？15如右圖所示，物體A 是正方體鐵塊，邊長是20cm，當(dāng)水平拉力F=80N 時(shí)，物體 A 恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知，物體 A 運(yùn)動(dòng)時(shí)受到7.8 103 kg / m3地面的阻力是物重的0.3 倍。試求：（ 1）該物體鐵A 的質(zhì)量；（ 2）該滑輪組的機(jī)械效率。6.圖示的電動(dòng)升降臺(tái)機(jī)械效率是50%，升降臺(tái)用60s 把 300kg 的重物勻速提升l0 m (g =l0 N/kg) 求這過程中：（ 1）升降臺(tái)對重物做的功（ 2

4、）升降臺(tái)對重物做功的功率（ 3）升降臺(tái)電動(dòng)機(jī)做的總功7如圖，搬運(yùn)工人用滑輪組往4m 高的平臺(tái)上運(yùn)砂石。已知每袋砂石的質(zhì)量是63kg，動(dòng)滑輪重70N。當(dāng)工人勻速拉動(dòng)繩索時(shí)，所用的拉力為多大?該滑輪組的機(jī)械效率為多少?(不計(jì)袋重、繩重和摩擦)8某建筑工地為了搬運(yùn)建材，采用的滑輪組示意圖如圖9 所示。鋼絲繩的拉力F 由電動(dòng)機(jī)提供。此滑輪組在 30s 內(nèi)將質(zhì)量為450kg 的建材勻速提升了6m，拉力 F 所做的功為36000J，不計(jì)繩重和軸摩擦，g 取10N/kg 。試求：（ 1）滑輪組的機(jī)械效率。 （ 2）鋼絲繩移動(dòng)的速度。 （ 3）此滑輪組的機(jī)械效率小于1 的原因是什么？29.如圖所示，將一個(gè)長方

5、體的重物甲掛在杠桿的左端A 點(diǎn)，一個(gè)人在杠桿支點(diǎn)右側(cè)的B 點(diǎn)通過滑環(huán)對杠桿施加了豎直向下的力F1，使杠桿在水平位置靜止，已知OA ： OB=4 ：1，F(xiàn)1 的大小為100N。在重物下端加掛另一重物乙，仍然在B 點(diǎn)通過滑環(huán)對杠桿施加豎直向下的力，大小為F2。當(dāng)滑環(huán)向右移到C 點(diǎn)，此時(shí)通過滑環(huán)對杠桿施加豎直向下的力為F3， F2 和 F3 均能使杠桿在水平位置平衡。已知F2 F3=80N ，且 BC ： OB=1 ： 2。求：（ 1）重物甲的重力； （ 2）重物乙的重力。10. A 、 O 兩點(diǎn)間距離為40cm， B、 O 兩點(diǎn)的水平距離為10cm， B 、O 兩點(diǎn)的豎直距離為7cm。 A 點(diǎn)正下

6、方的 Q 是一個(gè)重為 5N、橫截面積為200cm2 的蓋板（蓋板恰好能堵住出水口），它通過細(xì)繩與杠桿的 A端相連。在水箱右側(cè)的水平工作臺(tái)上，有一質(zhì)量為 60kg 的人通過滑輪組拉動(dòng)系在B 點(diǎn)呈豎直狀態(tài)的繩子，從而可以控制水是否能從出水口流出。若水箱中水深為50cm，當(dāng)蓋板恰好要被拉起時(shí)，人對繩子的拉力為 F1，工作臺(tái)對人的支持力為N1 ；若水箱中水深為100cm，當(dāng)蓋板恰好要被拉起時(shí)，人對繩子的拉力為F2，工作臺(tái)對人的支持力為N2 。已知 N1 與 N2 之比為 69： 77，蓋板的厚度、繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)，人對繩的拉力與人所受重力在同一直線上，取g=10N/kg 。求：（1）當(dāng)水箱

7、中水深為 50cm 時(shí)，蓋板上表面所受水產(chǎn)生的壓強(qiáng)；（ 2）人對繩子的拉力F1 的大?。唬?3）若與杠桿 A、 B 兩端連接的細(xì)繩足夠結(jié)實(shí)，而人拉滑輪組的繩子所能承受的最大拉力為330N ，則為能實(shí)現(xiàn)使用圖中的裝置放水，水箱中水的最大深度不得超過多少。315.某工地用固定在水平工作臺(tái)上的卷揚(yáng)機(jī)（其內(nèi)部有電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力）通過滑輪組勻速提升貨物，已知卷揚(yáng)機(jī)的總質(zhì)量為120kg ，工作時(shí)拉動(dòng)繩子的功率恒為400W 。第一次提升質(zhì)量為320kg 的貨物時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力為F1，對工作臺(tái)的壓力為N1；第二次提升質(zhì)量為240kg 的貨物時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力為F2，對工作臺(tái)的壓力為N2。已知 N1 與

8、 N2 之比為 25：23，取g=10N/kg ，繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)。求：（ 1）卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力F1 的大??；（ 2）第一次提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率；（ 3）前后兩次提升貨物過程中貨物豎直向上運(yùn)動(dòng)的速度之比。11.某?？萍夹〗M的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)從水中打撈物體的模型，如圖所示。其中D、 E、G、H 都是定滑輪，M 是動(dòng)滑輪， 杠桿 BC 可繞 O 點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)， OCOB 3 4。杠桿 BC 和細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不計(jì)。人站在地面上通過拉繩子提升水中的物體A，容器的底面積為 300 cm2。人的質(zhì)量是 70 kg，通過細(xì)繩施加豎直向下的拉力F1 時(shí)，地面對他的支持力是N1 ，A 以 0.6m/s 的速度勻速上升。當(dāng)杠桿到達(dá)水平位置時(shí)物體A 總體積的五分之三露出液面，液面下降了50cm，此時(shí)拉力F1 的功率為P1；人通過細(xì)繩施加豎直向下的拉力F2 時(shí)，物體A 以 0.6m/s 的速度勻速上升。當(dāng)物體A 完全離開液面時(shí)，地面對人的支