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初中苏科版第十一章 简单机械和功综合与测试课堂检测
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11章简单机械和功计算题 1.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,杠杆长0.4米,在它的中点B处挂一重30牛的物体G.若在杠杆上A端施加竖直方向的力F,使杠杆在水平位置平衡,求F的大小为多少牛?2.如图所示,质量不计的光滑木板AB长1.6m, 可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N.然后在O点的正上方放一质量为0.5 kg的小球,若小球以20cm /s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零.( 取g=10N/kg, 绳的重力不计)3.如图,小女孩质量50kg,脚与地的接触面积为400cm2,AB=OB,小女孩将边长为0.1m,密度为8×103kg/m3的正方体在20s内匀速提高了0.2m,(不计杠杆重、滑轮重和摩擦,g取10牛/千克).求: (1)小女孩所用拉力是多少?(2)绳子自由端移动的距离是多少?(3)小女孩拉动绳子的过程中,对地面的压强是多少?4.一根2m长的粗细不均匀的,若支点在距细端1.5m处木棒恰好平衡,若在距粗端1.5m支持它,则要在细端加100N的力.求:(1)木棒重心的位置距粗端多少?(2)木棒重多少?5.如图所示是搬运泥土的独轮车,设车箱和泥土的总重G=1000N,运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F,F的大小至少是多少N? 6.如图所示,利用滑轮沿水平方向匀速拉动物体A前进时,若绳子自由端拉力F=90N,物体A重1500N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。(1)物体A与地面间摩擦力是多大? (2)当绳子自由端移动3m,则物体A移动多远?7.一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm,秤砣质量250g.用来称质量是2kg的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量多少kg的物体?8.如图所示,小机车通过滑轮组提升重物,机车的最大输出功率为10kw 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?9.电气化铁路的高压输电线无论在严冬还是盛夏都要绷直,才能使高压线与列车的电极接触良好,这就必须对高压线施加恒定的拉力,为此,工程师设计了如图甲所示的恒拉力系统,其简化原理如图乙所示。实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10-2 m3,共悬挂20个水泥块。已知水泥块的密度为2.6×103 kg/m3,g取10 N/kg。(1)请指出图乙中的动滑轮、定滑轮;(2)每个水泥块的重力是多少?(3)滑轮组对高压线的拉力是多大?10.如图所示装置,滑轮A重40N,滑轮B、C各重20N,重物G=200N.求:不计拉线质量及滑轮转动摩擦影响,绳自由端在力F作用下,恰能以60mm/s向下运动,则力F的大小是多少?重物G在1min内能上升多少距离?(绳子足够长)11.一个工人用图所示的滑轮组提升2000N的货物,所用拉力600N,绳子自由端4s内拉下4m,不考虑绳重和摩擦,求:(1)有用功和总功率;(2)机械效率;(3)若用此滑轮组提升3200N的货物,所需拉力为多少?12.如图所示,一质量为50g的小球,在水平恒力F=2N作用下,沿水平桌面向右运动了30cm后滑落到水平地面上,接着由于惯性在水平地面上又向右滚动了20cm。设桌高h=80cm,问小球在整个运动过程中,推力F及小球重力做了多少功?13.一辆满载物资的总重为G(N)的运输车,沿ABCD路线从A处到达D处,CD段与AB段高度差为h(m),如图甲所示.在整个过程中,汽车以恒定速度v(m/s)运动,在t=0时经过A处,t1时经过B处,t2时经过C处,汽车牵引力的功率P随时间变化的关系可简化为图乙所示(G、h、v、P1、P2、t1和t2均为已知量).则:①AB段长度为多少?(请用已知量表示);②试计算,比较汽车在AB段和BC段运动时牵引力FAB、FBC的大小;③汽车沿斜坡BC段运动时牵引力所做的功为多少(请用已知量表示).14.在水平地面上,用80 N的水平拉力拉着重为200 N的小车匀速前进10 m,所用时间为20 s. 求这一过程中: (1)小车的速度; (2)拉力所做的功; (3)拉力做功的功率.15.如图所示,要把一个质量是450 kg的贵重物品A沿水平地面移动100 m,为保护该物品,工人把它放在一个质量是50 kg的木板B上,然后用F=400 N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动,直至目的地。(提示:滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比)(1)在匀速拉动B的过程中,A、B之间的摩擦力是多少?(2)计算拉力F做的总功是多少焦耳?(3)在拉力F做功的过程中,机械效率是多少?16.如图,小王站在高3m、长6m的斜面上,将重200N的木箱沿斜面匀速从底端拉上顶端,拉力大小恒为120N,所花时间是10s.求: (1)木箱A沿斜面方向的运动速度.(2)小王对木箱做功的功率.(3)斜面的机械效率.17.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼, 每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计, g 取10N/ kg.(1)若某次运送建材的质量为50kg. 则建材的重力是多少?(2)若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,求拉力的功率.(3)当滑轮组的机械效率为60% 时,运送建材的重力是多大?18.在农村常有家庭挖井取水.小明同学用如图(甲)所示的滑轮组提土,他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m,拉力做的功W随时间t的变化图象如图(乙)所示.求: (1)在此过程中的有用功;(2)滑轮组的机械效率;(3)拉力的大小;(4)拉力的功率. 答案1. 重力G的力臂:OB=OA=×0.2m=0.1m,由杠杆平衡条件得,F×OA=G×OB,F×0.2m=30N×0.1m,F=15N. 2.4.8s 3.(1)13.3N.(2)1.2m.(3)1.2×104Pa. 4.(1)0.5m;(2)50N. 5.250N 6.(1)270N (2)1m 7. 32cm 3.5kg 8.(1)87.5%;(2)9500N. 9.(1)C是动滑轮,A、B是定滑轮 (2)390 N (3)2.34×104 N 10. (1)由滑轮组可知:承担物体和动滑轮A的重力的绳子的股数n=3,所以(2)在1min内绳子自由端移动距离s=vt=0.06m/s×60s=3.6m,因为绳子的股数n=3,所以重物G在1min内能上升的距离 11.2000J 600W(2)83.% (3)900N 12.0.6J 0.392J 13.①vt1;②FAB<FBC;③P2(t2﹣t1). 14.(1) 0.5m/s;(2) 800J;(3) 40W. 15.(1)0 (2)4×104 J (3)90% 16.(1)木箱A沿斜面方向的运动速度为0.6m/s.(2)小王对木箱做功的功率72W.(3)斜面的机械效率83.3%. 17.(1)500N;(2)80W;(3)600N 18.(1)有用功为600J;(2)滑轮组的机械效率为75%;(3)拉力的大小为80N;(4)拉力的功率为40W.
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