2022中考物理計(jì)算之-簡(jiǎn)單機(jī)械相關(guān)計(jì)算

2022中考物理計(jì)算專題之一一簡(jiǎn)單機(jī)械相關(guān)計(jì)算

1.如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖，已知井深10m,物體重G=4X

103N,汽車重G車=3XlO4N,汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力F=2X103N,汽車受到的阻力為車重的0.05倍。

請(qǐng)計(jì)算：

（1）若汽車運(yùn)動(dòng)的速度為1.2m/s,則將物體由井底拉至井口，需要多長(zhǎng)時(shí)間？

（2）滑輪組的機(jī)械效率是多少？（保留一位小數(shù)）

（3）汽車的牽引力是多大？

（4）將物體由井底拉至井口，汽車的牽引力做的功是多少？

2.如圖是工人將重160N的物體勻速放下的過程，已知物體下降的距離為3m,用時(shí)3s,工人的拉力為50N,

工人質(zhì)量為50kg。（物體未浸入水中，且不計(jì)繩重及摩擦）

（1）求工人放繩的速度。

（2）求滑輪組的效率M

（3）如果物體完全浸沒水中后滑輪的機(jī)械效率為抽，已知口|：T]2=4：3（物體在水中仍勻速下降，動(dòng)

滑輪不會(huì)浸入水中且不計(jì)繩重及摩擦，g=10N/kg）。求當(dāng)物體完全浸沒水中后，工人對(duì)地面的壓力。

3.如圖所示，物體A質(zhì)量為1kg,掛在動(dòng)滑輪上，彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向豎直向上，動(dòng)滑輪的重、繩的重

和大小均不計(jì)，且不考慮一切摩擦，g取10N/kg。求：

(1)物體A靜止在空氣中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是多少？

(2)若物體A剛好浸沒在水中靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N,則物體A受到的浮力是多少？

(3)物體A的密度是多少？

4.如圖是工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖，某段過程中物體勻速上升的速度為O.lm/s,工人

拉力F的功率為90W,物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60J,不計(jì)繩重。求：

(1)工人拉繩子的速度；

(2)滑輪組的機(jī)械效率；

(3)滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力。

5.如圖所示，用滑輪組提升水中的物體A,若物體的質(zhì)量為140kg,體積為60dm3,滑輪組的機(jī)械效率為

80%,取g=10N/kg,不計(jì)繩重及輪與軸的摩擦，求

(I)物體A在水中被勻速提升時(shí)，拉力F是多大？

(2)如果動(dòng)滑輪掛鉤用鋼絲繩與物體A相連，而連接滑輪組的繩子所能承受的最大拉力為350N,當(dāng)物

體露出水的體積多大時(shí)繩子會(huì)斷？此時(shí)物體A受到的浮力是多少？

6.如圖所示，A為直立固定的柱形水管，底部活塞B與水管內(nèi)壁接觸良好且無摩擦，在水管中裝適量的水，

水不會(huì)流出。活塞通過豎直硬桿與輕質(zhì)杠桿OCD的C點(diǎn)相連，0為杠桿的固定轉(zhuǎn)軸，滑輪組(非金屬

材料)繩子的自由端與杠桿的D端相連，滑輪組下端掛著一個(gè)磁體E,E的正下方水平面上也放著一個(gè)

同樣的磁體F(極性已標(biāo)出)。當(dāng)水管中水深為40cm時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡?已知OC：CD=1：

2,活塞B與水的接觸面積為30cm2,活塞與硬桿總重為3N,每個(gè)磁體重為UN,不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重及

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摩擦。(g=10N/kg,p/K=1.0X10kg/m)求:

(1)水管中水對(duì)活塞B的壓強(qiáng)。

(2)繩子自由端對(duì)杠桿D端的拉力。

(3)磁體F對(duì)水平面的壓力。

7.如圖所示，在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重G=9X1()4N的貨物A沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)。貨

物A的速度為v=2m/s,經(jīng)過t=10s,貨物A豎直升高h(yuǎn)=10m。已知汽車對(duì)繩的拉力F的功率P=120kW,

不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，求：

(1)t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功；

(2)汽車對(duì)繩的拉力大??；

(3)斜面的機(jī)械效率。

8.在一次車輛故障處置過程中，拖車所用裝置簡(jiǎn)化為如圖所示的滑輪組。為了盡快疏通道路，交警指揮拖

車只用了30s時(shí)間,將水平路面上質(zhì)量是1.5t的故障車勻速拖離了現(xiàn)場(chǎng)。若故障車被拖離的速度是5m/s,

繩子自由端的拉力F是500N,地面對(duì)故障車的摩擦力為車重力的0.08倍。求：

(1)拉力F在30s內(nèi)所做的功；

(2)整個(gè)裝置的機(jī)械效率。

9.如圖所示，用200N的拉力拉著物體A在水平面上勻速向左運(yùn)動(dòng)，物體A與滑輪相連的繩子所受的拉力

為A所受摩擦力的4倍，若不計(jì)滑輪重，繩重及滑輪裝置摩擦，則物體B與底面間的摩擦力為多大？

10.舉世矚目的港珠澳大橋于2018年10月24日正式通車，是集橋、島、隧道于一體的跨海橋梁。圖甲是

建造大橋時(shí)所用的起吊裝置示意圖，若使用柴油機(jī)和滑輪組將高h(yuǎn)=1m的實(shí)心長(zhǎng)方體A從海底以O(shè).lm/s

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的速度勻速吊出海面;圖乙是物體A所受拉力Fi隨時(shí)間t變化的圖象。(p海=1.OX10kg/m\g取lON/kg,

不計(jì)摩擦、水的阻力及繩重)。求：

(1)物體A的密度。

(2)當(dāng)物體A在計(jì)時(shí)起點(diǎn)的位置時(shí)，上表面受到海水的壓力。

(3)物體A露出水面前，柴油機(jī)對(duì)繩的拉力F做的功W隨時(shí)間t的變化圖象，如圖丙，求此過程滑輪

組的機(jī)械效率。

甲乙丙

11.某課外科技小組的同學(xué)對(duì)自動(dòng)沖水裝置進(jìn)行了研究（如圖所示）。該裝置主要由水箱、浮球B、蓋板C

和一個(gè)可以繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的硬桿0B構(gòu)成，AC為連接硬桿與蓋板的細(xì)繩。隨著水位的上升，蓋板C

所受的壓力和浮球B所受的浮力均逐漸增加，當(dāng)浮球B剛好浸沒到水中時(shí)，硬桿0B處于水平狀態(tài)，蓋

板C恰好被打開，水箱中的水通過排水管排出。經(jīng)測(cè)量浮球B的體積為1X1（/3m3,蓋板的橫截面積為

6X10-3m2,O點(diǎn)到浮球球心的距離為0點(diǎn)到A點(diǎn)距離的3倍。不計(jì)硬桿、蓋板以及浮球所受的重力以

及蓋板的厚度。求：（g=10N/kg）

（1）水箱內(nèi)所能注入水的最大深度；

（2）在你以上的計(jì)算中忽略了硬桿、蓋板以及浮球的重力，如果考慮它們的重力，你認(rèn)為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取

哪些措施可保證自動(dòng)沖水裝置正常工作？（寫出一種措施即可）

進(jìn)水管

排水管

12.為了將放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高處，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了圖（甲）所示的滑輪組裝置。

當(dāng)小明用圖（乙）所示隨時(shí)間變化的豎直向下拉力F拉繩時(shí)，重物的速度v和高度隨時(shí)間t變化的關(guān)系

圖象如圖（丙）（?。┧尽＠K對(duì)滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。（不計(jì)繩重和摩擦）求：

（1）在2?3s內(nèi)，拉力F的功率P及滑輪組的機(jī)械效率口。

（2）在1?2s內(nèi)，拉力F做的功W。

（3）若繩子能承受的最大拉力是1500N,小李體重500N,他站在地面向下拉繩子使物體勻速上升，最

大能提升多重的物體？

13.如圖所示裝置中0為輕質(zhì)杠桿AB的支點(diǎn)，AO：OB=3：2,A端用細(xì)繩連接物體甲，B端用細(xì)繩連接

物體乙，物體乙浸沒在水中，此時(shí)杠桿恰好在水平位置平衡。已知物體甲、乙的質(zhì)量分別為1kg和2kg,

容器的底面積是500cm2,g取10N/kg,繩子的重力與容器的厚度忽略不計(jì)。求：

(1)物體乙的體積；

(2)容器底部受到水的壓力。

14.如圖所示是打撈物體的模擬裝置?，F(xiàn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鋼絲繩自由端以0.5m/s的速度勻速拉動(dòng)滑輪組，經(jīng)過

5min將體積為0.1m3的物體由海底提升到海面，物體離開海面后鋼絲繩自由端的速度變?yōu)?.49m/s,此時(shí)

電動(dòng)機(jī)的輸出功率比物體在海水中時(shí)增大了12%(不計(jì)物體的高度、繩重和摩擦，p物=7.6Xl()3kg/m3,

g取10N/kg,p海水取1.0X103kg/m3)?求：

(1)物體浸沒在海水中受到的浮力：

(2)物體在海底時(shí)的深度；

(3)物體在海底時(shí)受到海水的壓強(qiáng)：

(4)物體在海面下勻速上升過程中，該滑輪組的機(jī)械效率(不計(jì)動(dòng)滑輪體積)

15.如圖所示裝置中，A物重力100N,B物重力10N,在B物作用下A物在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)(不

計(jì)滑輪重及輪與軸之間的摩擦)。問：

(1)A物體受到的摩擦力是多大？

(2)如果在A物體上加一個(gè)水平向左的拉力，使B物體以0.5m/s的速度勻速上升，求拉力的大小和4s

內(nèi)A物體運(yùn)動(dòng)的距離。

0

16.如圖所示，輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿左端A處掛了一物塊，右端B處施加一個(gè)F=3N的拉力，此

時(shí)杠桿在水平位置平衡，得OA=30cm,OB=20cm?

(1)求繩子對(duì)杠桿A端的拉力。

(2)若物塊的體積為lOcn?,求小球的重力。

A10B,

17.如圖所示是利用起重機(jī)打撈水中物體的示意圖，吊臂前端由滑輪組組成，動(dòng)滑輪總質(zhì)量300Kg,繩重

和摩擦不計(jì)?，F(xiàn)在用此起重機(jī)從水中把質(zhì)量為2Xl()3kg,體積為0.8n?的物體G勻速提起，滑輪組上鋼

絲繩拉力F的功率為3kW(g=10N/kg,p*=1.0X103kg/m3)o求：

(1)物體完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力；

(2)物體離開水面前拉力F的大小；

(3)物體離開水面前上升的速度；

(4)物體離開水面前，滑輪組的機(jī)械效率多大。

18.如圖是利用電子秤顯示水庫(kù)水位裝置的示意圖。

該裝置主要由不計(jì)重力的滑輪C、D,長(zhǎng)方體物塊A、B以及輕質(zhì)杠桿MN組成。物塊A通過細(xì)繩與滑

輪C相連，物塊B通過細(xì)繩與杠桿相連。杠桿可以繞支點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿始終在水平位置平

衡，且MO：ON=1：2.已知物塊A的密度為1.5Xl()3kg/m3,底面積為(HMn?,高1m,物塊B的重

力為100N.所有摩擦和繩重忽略不計(jì)，g取10N/kg。求：

(1)當(dāng)物塊A的頂部剛好沒入水中時(shí).，物塊A受到的拉力是多大？

(2)若水位發(fā)生變化，電子秤的示數(shù)為55N時(shí)，物塊A露出水面的高度是多少？

19.如圖所示是兒童重工模擬游樂場(chǎng)中一種游戲裝置。輕質(zhì)杠桿A