精选优质文档-----倾情为你奉上11．如图所示，用滑轮组与辘轳（一种轮轴）组成的机械提升井底的物体．不计轮重和各种摩擦，物体重为100N，辘轳的轮半径为1m，轴半径为0.2m，则匀速提升物体时，加在轮柄末端的力是 10 N．考点：滑轮组绳子拉力的计算．菁优网版权所有专题：简单机械．分析：以滑轮组为研究对象，由2段绳子承担物重，所以F=G；以轮轴为研究对象，设轮半径为R，轴半径为r，则Fr=F′R，将已知条件代入便可求出．解答：解：由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，所以F=G=100N=50N；根据轮轴的省力特点得，F′•R=F•r，则F′===10N．故答案为：10．点评：此题将滑轮组与轮轴结合，考查了滑轮组和轮轴的省力特点，关键是分析出滑轮组承担物重的绳子段数，求出绳端拉力，并根据轮轴的省力特点进行求解． 12．站在平台上的人想使平台保持平衡，设平台重120N．滑轮和绳重不计，摩擦不计，人重480N，则人拉绳的力应为 150 N．考点：滑轮组绳子拉力的计算．菁优网版权所有专题：简单机械．分析：滑轮和绳重不计，摩擦不计，利用整体法，把平台、人看成一个整体．对滑轮组进行受力分析，求出拉力大小．解答：解：对滑轮组进行受力分析如下图：把平台、人看成一个整体，则向上拉动这一整体的力为F+F+2F=4F，即4F=G台+G板，所以人的拉力为F=（G台+G板）=（120N+480N）=150N．故答案为：150．点评：此题主要考查的是学生对滑轮组的省力情况计算的理解和掌握，正确利用整体法是解决此题的关键． 二．解答题（共18小题）13．（2012•梅州）如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图．该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成．物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与滑轮杠杆相连．杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO：ON=1：2．已知物块A的密度为1.5103kg/m3，底面积为0.04m2，高1m，物块B的重力为100N．滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg．求：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；（3）若水位发生变化，当电子秤的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度．考点：杠杆的动态平衡分析；滑轮组绳子拉力的计算；液体的压强的计算；浮力大小的计算．菁优网版权所有专题：计算题；压轴题．分析：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，求出底部所处的深度，利用液体压强公式p=ρgh求底部受到水的压强；（2）求出物块A的体积（物块A的顶部刚没入水面时排开水的体积），利用阿基米德原理求物块A所受的拉力；（3）①当电子秤的示数为55N时，求出杠杆N端受到的拉力，知道力臂关系，可求杠杆M端受到的拉力；②由于滑轮组不是由一股绳子缠绕而成，对每一个动滑轮受力分析，利用力的平衡求滑轮组对A的拉力；③A受到的拉力加上浮力等于物体A的重力，据此求A受到的浮力，再根据阿基米德原理F浮=ρ水V排g求排开水的体积，利用V排=Sh浸求物块A浸入水中的深度．解答：解：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部所处的深度：h=1m，底部受到水的压强：p=ρgh=1103kg/m310N/kg1m=1104Pa．（2）物块A的体积：VA=0.04m21m=0.04m3，物体A重：GA=ρAVAg=1.5103kg/m30.04m310N/kg=600N，∵物块A没入水中，∴排开水的体积：V排=VA=0.04m3，物块A所受的浮力：F浮=ρ水V排g=1103kg/m30.04m310N/kg=400N；物块A所受的拉力：F拉=GA﹣F浮=600N﹣400N=200N；（3）①电子秤的示数F示=GB﹣FN，则杠杆N端受到的拉力：FN=GB﹣F示=100N﹣55N=45N，∵杠杆平衡，MO：ON=1：2∴FMLOM=FNLON，∴杠杆M端受到的拉力：FM=90N；②滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，滑轮D受到向下的拉力：FD=2FM=290N=180N，滑轮C受到向下的拉力：FC=2FD=2180N=360N，∴滑轮组对A的拉力：F拉A=FC=360N；③∵F拉A+F浮=GA，∴F浮=GA﹣F拉A=ρAVAg﹣F拉A=1.5103kg/m30.04m310N/kg﹣360N=600N﹣360N=240N，∵F浮=ρ水V排g，∴V排===0.024m3，∵V排=Sh浸，∴物块A浸入水中的深度：h浸===0.6m．答：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强为1104Pa；（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力为200N；（3）物块A浸入水中的深度为0.6m．点评：本题为力学综合题，考查了浮力的计算、液体压强的计算、杠杆平衡条件的应用，难点在第三问，注意滑轮组不是由一股绳子缠绕而成，要对每一个动滑轮受力分析，进行计算，易错点！ 14．（2010•黔西南州）阅读方框中的新闻报道，其中出现了一处科学性错误，请指出错误的字句： 失去惯性 ．如图所示，用一根结实的绳子在两根光滑木棒上绕几圈，一小朋友用力一拉，两位大力士竟撞在一起了．这幅漫画说明 使用滑轮组能省力 ．考点：惯性；滑轮组绳子拉力的计算．菁优网版权所有专题：简答题；压轴题；信息给予题．分析：（1）惯性是物体本身固有的属性，一切物体、任何时刻都具有惯性；（2）两个光滑的木棒相当于两个滑轮，经过绕线之后相当于滑轮组．解答：解：惯性是与物体共存的，是物体就具有惯性，任何时刻都不会失去，所以报道中“失去惯性”是错误的；光滑木棒上绕线后相当于滑轮组，使用滑轮组可以省力．故答案为：失去惯性；使用滑轮组能省力．点评：关于惯性的正确说法是“具有惯性”，常见的几种错误说法：“受到惯性”、“惯力”、“惯性作用”． 15．（2009•南昌）如图所示，是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，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力．小明同学如果站在地面上，用如图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适，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）考点：功率的计算；物理量的单位及单位换算；滑轮组绳子拉力的计算．菁优网版权所有专题：计算题；应用题；简答题；压轴题．分析：（1）已知人和轮椅的质量，以及他爬的高度，根据公式W=Gh可求他做的功，还知道所用的时间，根据公式P=可求他的平均功率．（2）因为小明同学站在地面上，所以拉力方向必须向下，并且最省力，也就是说动滑轮上绳子的段数最多，根据这两点可判断所选的滑轮组．根据公式η==可求拉力的大小．解答：解：（1）他和轮椅总重力G=mg=80kg10N/kg=800N，他的平均功率P====156W．答：他的平均功率为156W．（2）D滑轮组最合适．因为拉力方向向下且更省力． ∵η====，∴拉力F===250N．答：小明同学的拉力至少要250N．点评：本题考查功率和拉力的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是选择滑轮组，这也是本题的重点，解题过程中还要注意单位的换算． 16．（2008•连云港）如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图．已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%．若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg．求在此过程中：（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大？考点：功的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功率的计算．菁优网版权所有专题：计算题；压轴题．分析：由图知，滑轮组n=2，（1）知道人的移动速度和移动的时间，利用速度公式求人移动的距离（拉力移动的距离）s，根据s=2s′求货物移动的距离s′；知道货物的质量，利用重力公式求货物重，求出货物受到的摩擦力；再利用W=fs′求人做的有用功；（2）求出了有用功，知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求人做的总功，再根据W=Fs求拉力大小；（3）知道做功时间，利用功率公式求人拉力的功率．解答：解：（1）人移动的距离：s=vt=0.5m/s100s=50m，∵使用该滑轮组，n=2，∴货物移动的距离：s′=s=50m=25m，货物重：G=mg=600kg10N/kg=6000N，∵货物受到的摩擦力为其重力的0.1倍，∴货物受到的摩擦力：f=0.1G=0.16000N=600N，人做的有用功：W有用=fs′=600N25m=1.5104J；（2）∵η=∴W总===2104J，又∵W总=Fs，∴拉力大小：F===400N；（3）拉力做功功率：P===200W．点评：本题考查了重力的计算、功的计算、功率的计算、机械效率的计算，本题关键：一是使用滑轮组n的确定（从动滑轮上直接引出的绳子股数），二是本题有用功不是提升重物做功，而是克服摩擦做功． 17．如图所示，是一个上肢力量健身器示意图．配重A的质量为40kg，其底面积为100cm2．重为500N的小勇通过细绳施加竖直向上的拉力F1时，配重A对地面的压强为2104Pa，人对地面的压强为P1；他通过细绳施加竖直向上的拉力F2时，配重A对地面的压强为3104Pa，人对地面的压强为P2．滑轮组装置的摩擦力忽略不计，已知P1：P2=5：4，g取10N/kg．求：（1）拉力F1的大小．（2）若人与地面的接触面积为400cm2，则人对地面的压强P2的大小．考点：滑轮组绳子拉力的计算；压强的大小及其计算．菁优网版权所有专题：简单机械．分析：（1）对整个装置进行分析，得出各个力之间的关系，其中人的拉力F人=2FA+G动；（2）根据G=mg计算A的重力，A受到地面的支持力F支=G﹣FA，则拉力FA=G﹣F支，且p=，根据两种情况列出关系式，代入数据，便可求出所求量．解答：解：由p=知，F支1=p1S=2104Pa10﹣2m2=200N；F支2=p2S=3104Pa10﹣2m2=300N，（GA﹣F支1）2+G动=F1，（GA﹣F支2）2+G动=F2，G人+F1=P1S人，G人+F2=P2S人，代入P1：P2=5：4，G人=500N，GA=400N得：G动=100N，F1=500N，P2=2104Pa．答：（1）拉力F1的大小为500N．（2）人对地面的压强P2的大小为2104Pa．点评：本题考查了学生对滑轮组的省力特点、同一直线上力的合成的了解与掌握，同时考查了有关压强的概念，关键是能够正确地确定分析对象并进行正确的受力分析． 18．如图甲所示，我国第一艘航母“辽宁舰”正在进行“歼﹣15”飞机起降飞行训练，置于飞行甲板下的拦阻索。