滑轮杠杆专题综述

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1、滑轮杠杆专题满分:班级:_姓名:_考号:_一、计算题(共29小题)1.如图,工人站在水平地面,通过滑轮组打捞一块沉没在水池底部的实心金属物体A工人用力将物体A竖直缓慢拉起,在整个提升过程中,物体A始终以0.1m/s的速度匀速上升物体A没有露出水面之前滑轮组的机械效率为1,工人对水平地面的压强为p1;当物体A完全露出水面之后滑轮组的机械效率为2,工人对水平地面的压强为p2若物体A重为320N,动滑轮重40N,工人双脚与地面的接触面积是400cm2,p1p2=250Pa,绳重、水的阻力及滑轮轮与轴间的摩擦均可忽略不计,g取10N/kg,求:(1)当物体A刚离开底部,受到水的浮力;(2)金属A的密度

2、;(3)当物体A完全露出水面以后,人拉绳子的功率;(4)1与2的比值2.用如图所示的滑轮组提起重为900N的物体,使物体在1min内匀速上升了4m,所用的拉力F为400N,不计绳重以及绳和滑轮之间摩擦求:(1)克服物体的重力所做的功;(2)拉力F做的功;(3)拉力F做功的功率;(4)该滑轮组的机械效率.3.如图所示,在20N的水平拉力F作用下,重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力为48N.试求:(1)滑轮组的机械效率为多少?(2)若物体的速度为0.2ms,则拉力做功的功率是多少?4.过去农村用的舂米工具是一个杠杆,下图是它的结构示意图。O为固定转轴,在A端连接

3、着石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下击打稻谷。若石球重50N,要将石球抬起,脚至少用多大竖直向下的力?(摩擦和杠杆自重均忽略不计)5.如图是一个上肢力量健身器示意图D是动滑轮;配重A的质量为140kg,底面积是8.0102m2,杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=1:2假定运动员体重是600N,一只脚板与地面的接触面积为2.0102m2,(不计杠杆重、绳重及摩擦,g取10N/kg)问:(1)配重A自由放置时对地面的压力是多大?(2)当人将配重A匀速提升0.2m时,人做功340J,动滑轮重为多少?(3)当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为多大

4、?6.一体重为600N,双脚与地面接触面积为0.05m2的工人,用如图所示的滑轮组将重为800N的物体匀速提高了0.5m,此时该滑轮组的机械效率为80%,求:(不计绳重及摩擦)(1)在匀速提升物体的过程中,工人对绳子的拉力为多大;(2)在匀速提升物体的过程中,工人对地面的压强为多大;(3)使用该滑轮组,这个工人最多能提起多重的物体7.将重600N的装修材料放在水平地面上,装修材料与地面的接触面积是03m2工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高了6m,滑轮组的机械效率是80%试求:(1)装修材料放在水平地面上时,对地面的压强是多大?(2)提升装修材料做的有用功是多少?(3)工人对绳子自由端的拉

5、力是多大?8.如图所示,用500N的拉力,将重1200N的木箱匀速提升1.5m,所用的时间为30s。(1)拉力所做的有用功是多少?(2)拉力的功率是多少?(3)滑轮组的机械效率是多少?9.用如图所示的滑轮,使一个铁块以02m/s的速度匀速上升了1m,已知铁块的体积为10-3m3,求:(1)铁块的重力;(2)若不计滑轮、绳子的重和摩擦,绳子受到的拉力F;(3)拉力F的功率。(4)若实际作用于绳子的拉力为50N ,这个滑轮的机械效率。(其中铁=79103kg/m3、g=10N/kg)10.已知斜面倾角为30,斜面高为2m。小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为3

6、00N,绳重不计。求:(1)小兵对木箱做的有用功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体施加的摩擦力。11.用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1,动滑轮A所受重力为G1,物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做功的功率为P1,滑轮组的机械效率为;为了提高滑轮组的机械效率,用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A,如图乙所示,用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2,物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2,拉力F2做功的功率为P2,滑轮组的机械效率为。已知:G1G2=30N,=5%,M1、M2

7、两物体的质量相等,体积V均为410-2m3,g取10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。求:(1)物体M1受到的浮力F浮;(2)拉力F1与F2之比;(3)物体M1受到的重力G。12.甲、乙是两个完全相同的均匀实心圆柱体,重力都为54N。甲放在水平地面上,细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央,另一端竖直拉着轻质杠杆的A端。当把圆柱体乙悬挂在杠杆的B端时,杠杆在水平位置平衡,且AO:OB=2:1,如图1所示,此时甲对地面的压强为1350 Pa;当把圆柱体乙放入底面积为30 cm2的薄壁圆柱形容器M中,将质量为450g的水注入容器,圆柱体乙刚好有3/4体积浸在水中,水在容器中的深度为2

8、0cm,如图2所示。(已知水=10103kg/m3)求:(1)圆柱体甲的底面积是多少cm2?(2)当圆柱体乙刚好有3/4体积浸在水中时,所受到的浮力是多少N?(3)圆柱体甲的密度是多少kg/m3?13.湖北省第十四届运动会将于2014年10月8日在荆州市举行,目前各比赛场馆正在紧张的建设中。某场馆建设工地上,工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以04m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m,拉力F大小为250N,物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的02倍,求:(1)物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少?(2)该滑轮组的机械效率是多少?(3)拉力F做功的功率是多少?14.如图所示,

9、小机车通过滑轮组提升重物,机车的最大输出功率为10 kw 重物重3500N,动滑轮重500N。机车所受摩擦阻力不计,绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计。(1)滑轮组的机械效率是多少?(2)若要求重物以1m/s匀速提升,则机车能提升重物的最大重量为多少?15.一辆重2104N的四轮卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶。司机找来一小型拖拉机、绳子、动滑轮,采用如图所示装置,拖拉机在绳端用3750N的水平拉力,将汽车以02m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时10s。若每个车轮与地面接触的面积为005m2。(1)求汽车对路面的压强。(2)求拉力F做的功和功率。(3)若动滑轮的机械效率为80%,求汽车所

10、受的阻力。16.如图所示,轻质杠杆AD用两根软绳悬挂于天花板上,两绳分别系在杠杆上的B、C两点.已知杠杆的长度为0.8m,BC间的距离为0.2m,CD间的距离为0.2m.用细绳将滑轮组固定在杠杆的A端,物体E(其质量可变)挂在动滑轮的挂钩上,每个滑轮重均为60N.物体H通过细绳挂在杠杆的D端,其质量始终保持不变.为使杠杆AD保持水平平衡,滑轮组所能提升重物E的最大质量m1与最小质量m2之比为4:1。杠杆、细绳的质量及一切摩擦均可忽略不计,取g= 10N/kg.求:(1)滑轮组对杠杆A端的最大拉力FA1与最小拉力FA2之比;(2)重物E的最大质量m1;(3)滑轮组的最小机械效率.(百分号前保留整

11、数)17.如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图,它由4个定滑轮和2个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上,摇动旋轮的摇柄可以使晾衣架升降,假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平.第一次晾晒衣物时,将重150N的衣物(含横梁及晾衣架)以0.12m/s的速度匀速提起1.2m,在此过程中旋轮牵引绳子的拉力F1所做的功是200J.第二次晾晒衣物时,旋轮牵引绳子的拉力大小为40N,使衣物匀速上升1m,在提升衣物(含横梁及晾衣架)过程中滑轮组的机械效率比第一次降低了1%。旋轮的摩擦及细绳的质量均忽略不计,动滑轮的总重为2 N,取g= 10N/kg.求:(1)拉力F1做功的功率;(2)第一次利用该晾

12、衣架提升衣物过程中,滑轮组的机械效率;(3)第二次利用该晾衣架提升衣物过程中,需克服摩擦力做多少功.18.工人用如图所示的装置将重物提高5m,已知物重为800N,人对绳的拉力为500N。求此过程中:(1)做的做功。(2)做的有用功。(3)滑轮组的机械效率。19.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(1)求图1中弹簧测力计对绳的拉力所做的功;(2)求图1中滑轮组的机械效率;(3)请在答题卷的图2中画出比图1更省力的绕线20.用如图所示的滑轮组提升货物,已知动滑轮重30N,货物重360N、上升速度是0.3m/s,拉力F的功率是180W(不计绳重)求:(1)滑轮组

13、的机械效率(2)货物上升3m过程中,克服摩擦力做的功21.用如图所示的滑轮组提升重物,当作用在绳子自由端的拉力为100N时,能匀速提起重力为240N的物体不计摩擦和绳重,求:(1)动滑轮重为多少?(2)若绕绳能承受的最大拉力为200N,则该滑轮组的最大机械效率为多大?22.建筑工人用如图所示的滑轮组,将边长为0.3m、密度为2.8103/m3的正方体大理石块从地面匀速提升到12m高的五楼,所有时间30s,动滑轮重20N,不计绳重和摩擦g=10N/kg求:(1)大理石块放在水平地面上时,对地面的压强是多少Pa?(2)大理石块上升的速度是多少m/s?(3)工人对绳子的拉力是多少N?23.在测“滑轮

14、组机械效率”的实验中,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A(如图甲所示),然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码当钩码上升的高度为H时,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B,并测得AB两点间的距离为2H(如图乙所示)(不计摩擦与绳重)求:(1)动滑轮的重力G1(2)滑轮组的机械效率(3)如果减少钩码的个数,滑轮组的机械效率会如何变化?24.某同学用滑轮组从装满水的水井中将一铁块匀速提升了2m(铁块始终未露出水面)已知铁块体积0.006m3,铁块的密度为7.9103kg/m3(滑轮的重力和摩擦不计,g=10N/kg)求:(1)铁块的重力大小;(2)绳子AB给铁块的拉力大小;

15、(3)在此过程中人做的功25.建筑工地上,工人师傅将如图所示的滑轮装配成最省力的滑轮组,利用它站在地面上向下拉绳提升重物(1)请在图中画出滑轮组的绕线;(2)利用此滑轮组,工人用500N的力将1200N的重物匀速提升4m,求滑轮组的机械效率26.如图所示,利用滑轮组吊运建筑材料某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上,用时40s,卷扬机提供的拉力F做功的功率为1250W求在此过程中:(1)拉力F做功多少?(2)拉力F的大小为多少?(3)滑轮组的机械效率为多少?27.下图是一种新型吊运设备的简化模型示意图,图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B。物体A的底面积为SA,密度为A,高度为hA;物体B的底面积为SB,密度为B,高度为hB。当物体A所受竖直向上的拉力T1为1500N时,物体A静止,地面对物体A的支持力

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