2022年中考物理复习之专题突破训练：简单机械综合计算

简单机械综合计算

1．如图所示，将重力不计的吸盘内部空气排尽后与水平地砖完全贴合，已知贴合的面积为20cm2，AB为轻质杠杆，O为转轴，OA与OB的长度之比为1︰2保持杠杆水平，某人在B端用竖直向下的拉力F将吸盘沿竖直方向刚好拉离地砖。

（1）求吸盘所受的大气压力F0；

（2）求人所用拉力F；

（3）若人沿图中虚线方向施加拉力F′将吸盘拉离地砖，且与杠杆的夹角恰为30度，求此时人所用的拉力为多大。

2．如图所示的杆秤是用来测量物体质量的一种工具，其工作原理是杠杆原理，已知图中杆秤的挂钩A到提纽 O的距离OA=4cm，提纽O 到挂秤砣B的距离 OB=20cm。若秤砣所受的重力为10N，杆秤的自重可以忽略不计。（g取10N/kg）请问∶

（1）此时所称物体所受的重力是多少？

（2）如果换称另一质量为6kg的物体，则秤砣要从现在的B处再向左移动多少？

（3）若要增大该杆秤的测量范围，请你说出其中一种方法？

3．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。

4．如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重240N的物体，在2s内，绳的自由端移动了6m。求：

（1）物体上升的高度和速度？

（2）人的拉力为多大？

（3）人所做的额外功是多大？

5．如图所示，斜面长L＝12.5m，斜面高h＝4m物体A重力为200N，物体B的重力为500N，B在A的拉力作用下从斜面底端匀速上升到斜面顶端不计绳与滑轮间的摩擦，求：

（1）此过程中，拉力对B所做的功；

（2）斜面的机械效率；

（3）B与斜面间的摩擦力大小。

6．如图所示是打捞物体的模拟装置。电动机带动钢丝绳自由端以恒定的速度匀速拉动滑轮组，经过5min将体积为0.1m3的物体由海底提升到海面，物体在海面下匀速上升的过程中，该滑轮组的效率为90%，此时电动机的输出功率为800W（不计物体的高度、动滑轮体积、绳重和摩擦，ρ物＝8.2×103kg/m3，g取10N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3）。求：

（1）物体浸没在海水中受到的浮力；

（2）动滑轮的总重力；

（3）物体在海底时受到海水的压强；

（4）物体离开海面后电动机的输出功率。

7．体重为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所示，若工人用竖直向下的拉力拉绳子，在内将货物匀速向上提高了，摩擦及绳重忽略不计，求：

（1）绳子自由端移动的速度；

（2）拉力的功率；

（3）若工人两只脚与地面接触的总面积为，工人在提升重物过程中他对地面的压强；

（4）这套装置中动滑轮所受的重力大小。

8．如图所示，工人用滑轮组拉着重600N的物体使其沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了10s，工人对绳子向下的拉力为350N，不计绳重和摩擦。求：

（1）动滑轮重；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）拉力的功率；

（4）若物重为900N，此时的机械效率为多少。

9．小明家阳台上有一种升降晾衣架，如图所示，它是由4个定滑轮和2个动滑轮及横梁组成，拉动绳子的末端可以使晾衣架升降，假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平。晾晒衣物时，小明在20s内将重70N的衣物匀速提起0.8m，小明对绳子的拉力为20N。求在这个过程中：

（1）所做的有用功多大？

（2）拉力所做的总功多大？

（3）拉力的功率多大？

（4）晾衣架的机械效率是多少？

10．工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材。质量为的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%，滑轮组和绳子的自重不计。（）求：

(1)石材受到的阻力；

(2)在石材移动过程中，工人做的有用功；

(3)在石材移动过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F。

11．“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备，其滑轮组部分如图所示。现用此装置将地面上一个质量为2600kg，与地面的接触面积为1.3m2的重物匀速吊到3m的高处，动滑轮的重力为1000N。（g取10N/kg）

（1）求重物被吊起前对地面的压强；

（2）求提升重物过程中拉力做的有用功；

（3）若钢索能够承受的最大拉力为1×104N，提升过程中钢索的重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。

12．某工人使用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物块。已知物块重为360N，体积为1.2×10-2m3，物体匀速上升的速度始终为1 m/s，动滑轮重60N（不计绳重、摩擦 和水的阻力，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）。求：

（1）物块全部浸没在水中时，物块受到的浮力；

（2）物块未露出水面时，物块受到绳子拉力的功率；

（3）物块完全出水后绳子自由端的拉力以及滑轮组的机械效率。（小数点后面保留一位小数）

参考答案

1．（1）200N；（2）100N；（3）200N

2．（1）50N；（2）4cm；（3）减小OA的长度（或增加秤砣的质量）

3．（1）10N；（2）；（3）

4．（1）2m， 1m/s；（2）100N；（3）120J

5．（1）2500J；（2）80%；（3）40N

6．（1）1000N；（2）800N；（3）1.5×106Pa；（4）900W

7．（1）；（2）120W；（3）；（4）200N

8．（1）100N；（2）85.7%；（3）70W；（4）90%

9．（1）56J；（2）64J；（3）3.2W；（4）87.5%

10．(1)1.8×103N；(2)7.2×103J；(3)800N

11．（1）2×104Pa；（2）7.8×104J；（3）87.5%

12．（1）120N；（2）240 W；（3）210 N，85.7%