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1、.机械之简洁机械与浮力的结合（难）无答案1. 如下列图，重物A 是体积为 10dm3，密度为 7.9103 kg/m 3 的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面；如不计摩擦和动滑轮重，要保持平稳，求：（ 1）作用于绳端的拉力F 是多少？（ 2）如缓慢将重物 A 提升 2m，拉力做的功是多少？（ 3）如实际所用拉力为400N ，此时该滑轮的效率是多少？（g=10N kg）2. 如图 21 所示装置，物体 B 重为 50N，体积 VB = 1.0 10-3m3， B 在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着物体 A在水平面上向左匀速运动， 此时滑轮组的机械效率为 80%；如将物体 B 换成与物体
2、 B 体积相同的物体 C 后，用水平向右的力 F 拉物体 A，使物体 C 在水中 4s 匀速上升 0.4m（物体 未露出水面），此时滑轮组的机械效率为 60%；不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力，g 取 10N/kg ，运算结果保留位小数；求：（ 1）物体 B在水中受到的浮力F浮；（ 2）水平面对物体 A的摩擦力 fA ；（ 3）物体 C所受重力 GC与拉力 F的比值；（ 4）拉力 F的功率 P ；.z.3. 图 27 是小明用滑轮组从水池中用密闭容器A 提取水的装置示意图 ,当容器 A 到达水面前 ,在空气中匀速下降过程中 ,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1;当容器
3、 A 完全浸没在水中（容器A 未与水池底接触） ，且整个装置处于静止状态时, 容器 A 在水中受到浮力为40N, 小明对绳子竖直向下的拉力为为F2, 水平地面对小明的支持力为N2;浸没后容器A 仍能连续下沉 ,当容器 A 下沉到肯定深度时，容器侧壁的阀门会自动打开，水会注入容器，注满水后，阀门自动关闭；提升注满水的容器A 匀速上升的过程中（容器未露出水面）， 小明对绳子竖直向下的拉力为F 3, 水平地面对小明的支持力为N3.已知小明所受重力为500N, N1:N2=46:47, N2: N3=47:41 ；（不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力,g 取 10N/kg ） 求：容器 A 盛满水后
4、,所盛水的质量；A图3. 2021 年秋季以来，我国西南部分地区遭受严峻旱灾，不少地方不得不靠打深井取水；如图11 所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，如水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为 4Kg ，水桶容积为 20L ；当盛满水的桶从水中渐渐提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N ；不计绳子重量和摩擦， 水的密度是 1.0 103 Kg/m 3， g 取 10N/Kg. 试求：（1） 动滑轮有多重？（2） 水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？（3） 水桶被提离井中水面后，以0.2m/s 的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？.z.4. 如下
5、列图， 小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重 1.2 103N ，密度为 1.6 103kg m3；测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1： 2；如不计摩擦、绳重及水的阻力，g 取 10N kg，问：（ 1）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？（ 2）物体出水面后上升的速度是1m s；牵引车拉力的功率多大？第 1 题图5. 小文的体重为 600 N ，当他使用如图 24 所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3 的重物 A 时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.75 103 Pa；已知小文与地面的接触面积为400 cm 2 ；当他用此滑轮组在空气中
6、匀速提升重物 B 时，滑轮组的机械效率是80%；已知重物 A 重物 B 所受重力之比GAGB=5 12，如不计绳重和摩擦， g=10N/kg ；求：（ 1）提升重物 A 时小文对地面的压力；（ 2）物体 A 的密度；6. 如图 11 所示，质量为 65kg 的小华，利用滑轮组竖直向上匀速提升水中的物体；已知该物体质量为90kg 体积为 20dm 3；在物体未出水面前，小华对地面的压力为F；当物体被提出水面后，滑轮组的机械效率为75%， 不计绳重和滑轮与轴的摩擦，g 取 10N/kg ；就 F=；.z.图 11.7. 如图 23 所示， 质量为 70kg 的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在
7、水池底部的石材，该滑轮组中动滑轮质量为 5kg；当工人用 120N 的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动；工人连续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以0.2m/s 的速度匀速上升；在石材仍没有露出水面之前滑轮组的机械效率为1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为2；在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29：21；绳重及滑轮的摩擦均可忽视不计，石材的密度石=2.5 103kg/m 3，取g=10N/kg ，求：（ 1）与打捞前相比，当人用120N 的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力变化了多少；（ 2）1 与 2 的比值；（ 3）当
8、石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率；图 238. 用滑轮组将密度为2.8 103kg/m 3,质量为 56kg 金属块完全在水中匀速提升0.5m，加在绳子自由端的拉力是 F,动滑轮中 120N, 如下列图；不计绳重及摩擦，g 取 10N/kg ，就以下说确的是A. 金属块受到的重力与浮力是平稳力B. 拉力 F 的有用功是 280JC. 金属块受到的浮力是200ND. 滑轮组的机械效率是75%F第 16 题图.z.9. 如图 24 所示 ,质量为 60kg 的工人在水平地面上 ,用滑轮组把货物运到高处；第一次运输货物时,货物质量为130kg,工人用力F1 匀速拉绳 ,地面对工人的支持力为N1,
9、滑轮组的机械效率为1;其次次运输货物时,货物质量为 90 kg, 工人用力 F2 匀速拉绳的功率为P2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N2, N1 与N2 之比为 2:3；不计绳重及滑轮摩擦 , g 取 10N/kg求:1 动滑轮重和力 F1 的大小 ;(2) 机械效率 1;(3) 功率 P2；图 2410. 如图 25 所示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机（其部有电动机供应动力）通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为 120kg，工作时拉动绳子的功率恒为 400W ；第一次提升质量为 320kg 的货物时， 卷扬机对绳子的拉力为 F1，对地面的压力为 N1；其
10、次次提升质量为 240kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为 F 2，对地面的压力为 N2；已知 N1 与 N2 之比为 5：7，取 g= 10N/kg ，绳重及滑轮的摩擦均可忽视不计；求：（ 1）卷扬机对绳子的拉力F 1 的大小；（ 2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；（ 3）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比；图.z.11. 如图 21 所示，某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其部有电动机供应动力）通过滑轮组匀速提升货物， 已知卷扬机的总质量为120kg，工作时拉动绳子的功率恒为400W ；第一次提升质量为320kg 的货物时， 卷扬机对绳子的拉力为F1，对工作台的压力
11、为N1；其次次提升质量为240kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F 2， 对工作台的压力为N2；已知 N1 与 N2 之比为 25： 23，取 g= 10N/kg ，绳重及滑轮的摩擦均可忽视不计；（6 分） 求：（ 1）卷扬机对绳子的拉力F 1 的大小；（ 2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；（ 3）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比；工作台卷扬机货物图 2112. 如图 25 所示，是一个上肢力气健身器示意图；配重A 受到的重力为 350N，其底面积为 510-2m2；B、C 都是定滑轮， D 是动滑轮；杠杆 EH 可绕 O 点在竖直平面转动， OE=3OH；小明受到的
12、重力为500N ，当他通过细绳在 H 点分别施加竖直向下的拉力T1 、T2 时，杠杆两次都在水平位置平稳，小明对地面的压力分别为F 1、F2，配重 A 受到的拉力分别为 FA1 、F A2，配重 A 对地面的压强分别为p1、p2，且两次 A 对地面的压强相差2103Pa；已知 F 1 F2 43， p1 p2 3 2 ；杠杆 EH 和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽视不计；求：(1) 拉力 FA2 与 FA1 之差；(2) 小明对地面的压力F 1 ；（ 3）当小明通过细绳在H 点施加竖直向下的拉力T 3 时， 配重 A 匀速上升 2cm, 此时滑轮组的机械效率 ；（请画出相关受力分析图 ）BEOHDAC.图 25z.13. 如图 24 所示为一种蓄水箱的放水装置，AOB 是以 O 点为转轴的轻质杠杆，AB 呈水平状态， AO = 40cm， BO=10cm；Q 是一个重为5N 、横截面积为 100cm2 的盖板，它通过细绳与杠杆的A 端相连；在水箱右侧的水平地面上，有一质量为50kg 的人通过滑轮组拉动系在B 点呈竖直状态的绳子，可以掌握出水口上的盖板；如水箱中水深为 50cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F 1，水平地面对人的支持力为N1，滑轮组机械效率为 1；如水箱
