2022年中考物理一轮复习能力提升练习：简单机械综合计算

简单机械综合计算

1．如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，将边长为5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆的A点，物体G2重为40N，将G2放在B点时，G1对地面的压强为2×104Pa，已知OA＝0.2m，OB＝0.1m，求：

（1）此时细绳作用于A的拉力是多大？

（2）正方体G1的重力是多少？

（3）现用F＝5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动，经过多长时间可使G1对地面的压力恰好为零；此过程拉力做了多少功？

2．如图所示，工人师傅用150N的拉力，以0.2m/s的速度匀速提升重为 200N的物体。（不计绳重及摩擦）求：

（1）求工人师傅拉力的功率；

（2）求动滑轮的重；

（3）若物重增大到 400 N，则滑轮组的机械效率是多少？

3．小宇想把一个重1000N的物体搬到高1.6m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），硬木板与车厢搭成一个简易斜面，如图甲所示。小宇用力F把物体推至车厢里，物体沿木板移动距离s与力F推物体所用时间的图像如图乙所示，已知物体沿木板运动过程中与木板间的摩擦力为160N，且保持不变。求：

（1）小宇所用推力F在30s内对物体做功的功率；

（2）斜面的机械效率（计算结果保留一位小数）。

4．甲、乙、丙三人用图中所示装置打捞水中重物。端点为A、B的木棒中点为C，端点为D、H的木棒中点为E；两根木棒质地均匀，均为圆柱体，重力均为150N；重物的体积为、重力为1200N；A、B、H是三人对木棒施力的作用点，C与D之间、E与重物之间均通过轻绳相连，打捞过程中两根轻绳始终紧绷，三人用竖直向上的力使两根木棒始终以相同的速度同步匀速提升重物，最终将重物打捞出水。（不计轻绳的质量及水的阻力，g=10N/kg，）

（1）重物浸没在水中时受到的浮力大小为多少？

（2）重物浸没在水中时，打捞过程中轻绳对D点的拉力大小为多少？

（3）若重物浸没在水中时，被提升的高度为1m，请计算整个装置在此过程中的机械效率。

5．图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg），求：

（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；

（2）拉力F的功率；

（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。

6．体重为500N的工人师傅用如图所示滑轮组提升建筑材料，在400N的拉作用下，使重为700N建筑材料匀速直上升了2m。不计绳重和摩擦，绳子能承受的拉力足够。求：

（1）该过程中拉力做的功W拉；

（2）此过程滑轮组的机械效率η；

（3）该工人利用此滑轮组能提起物体的最大重力G物最大。

7．如图甲所示是古埃及人早在4500多年前利用杠杆原理制作的天平，人们还利用杠杆进行各种生产劳动。如图乙所示，轻质杠杆的支点O距左端的距离为l1=0.2 m，距右端的距离为l2=0.5 m，在杠杆左端悬挂质量为1kg的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，地面对正方体B的支持力为76N，求∶

（1）物体A的重力；

（2）正方体B的密度；

（3）若沿竖直方向将正方体B两边各切去相同厚度，切去部分的总质量为4kg，若将切去部分粘贴于A的下方（不计粘贴剂的重力），B对地面的压强。

8．如图所示，斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端。此时斜面的机械效率为80%。求

(1)有用功是多少？

(2)所用推力为多少？

(3)物体受到的摩擦力为多少？

9．如图所示，站在水平地面上的小林想通过杠杆AB和动滑轮拉起同样站在水平地面上的小新。杠杆AB可绕转轴O在竖直平面内转动，且OA:OB=1:2，小林的质量m1=50kg。小新的质量m2=48kg小新双脚与地面接触面积S=400cm2，当小林施加竖直向下的拉力F1时，小新未被拉动，此时小新对地面的压强p=2.5×103Pa，小林对地面的压强为p1；当小林施加竖直向下的拉力F2时，小新刚好被拉起，小林对地面的压强为p2，且p1:p2=16:15。不计绳重，杠杆重力和一切摩擦，g取10N/kg。求:

（1）小林施加拉力F1时，小新对地面的压力FN；

（2）动滑轮重力G动。

10．重量为600N的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，问：

（1）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是多大；

（2）动滑轮受到的重力；

（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？

11．如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，（g=10N/kg）。求：

（1）动滑轮的重力为多少N？

（2）内拉力F的功率为多少W？

（3）此装置提升重物的最大机械效率约为多大？

12．小明站在地面上用如图甲所示的滑轮组缓慢匀速竖直提起在水中的物体A（未露出水面）。已知：小明的体重G人＝600N，双脚与地面的接触面积是S脚＝500cm2，且保持不变；物体A重GA＝715N，体积为V＝1.5×10﹣2m3；动滑轮重G动＝50N；物体A上升的高度h随时间变化的图象如图乙所示（水对物体的阻力、滑轮组轮与轴的摩擦、绳重和绳的伸长都忽略不计，g＝10N/kg）。求：

（1）小明不拉物体时双脚站在地面上，对地面的压强；

（2）绳的自由端向下移动的速度；

（3）物体A受到的拉力；

（4）小明所施拉力做功的功率。

参考答案

1．（1）20N；（2）70N；（3）5s，1.25J

2．（1）90W；（2）250N；（3）

3．（1）80W；（2）66.7%

4．（1）100N；（2）625N；（3）78.57%

5．（1）；（2）3750W；（3）

6．（1）1600J ；（2）；（3）

7．（1）10N；（2）；（3）

8．(1) 5000J；(2)1250N；(3)250N

9．（1）100N；（2）20N

10．（1）120W；（2）200N；（3）

11．（1）10N；（2）4W；（3）81.8%。

12．（1）1.2×104Pa；（2）0.06m/s；（3）565N；（4）12.3W