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1、计算专练（力学综合计算）物理拓展练习1某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水，如图所示是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图像,(水的阻力忽略不计， )求:(1)石柱浸没在水中受到的浮力(2)石柱未露出水面前,在水中上升2m铜丝绳拉力所做的功(3)在水底时石柱上表面受到的水的压强2如图所示，某考古队用滑轮组将重4.8103N，体积为100dm3的文物打捞出水，定滑轮重100N滑轮组上共有三根绳子a，b和c，其中a是悬挂定滑轮，b绕在定滑轮和动滑轮上，c悬挂文物，整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物，文物完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为95%（水1103kg/m3，g1
2、0N/kg，绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计）。请解答下列问题：（1）文物浸没在水中时受到的浮力是多大？（2）动滑轮的重力是多大？（3）在整个打捞过程中，a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大？该绳至少要承受多大的拉力？3为了发展文化旅游事业，荆州市正在兴建华强方特文化主题园，建成后将通过最新的 VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明园区建设中需把重 1200N 的木箱A搬到高 h2m，长 L10m 的斜面顶端如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s 将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F的功率80W求：（1）拉力F的大小；（2）该斜面的机械效率是多
3、少；（3）木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。4如图所示，工人用滑轮组缓慢地打捞沉没在水下的重物，打捞过程中当重物全部在水中时，拉力F为160N，滑轮组的机械效率为80%当重物离开水面后拉力F为480N，整个装置的摩擦和绳重不计。（水1.0103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）当重物上升到距水面以下2.5米时受到水的压强为多少？（2）动滑轮的重力；（3）物体的重力；（4）重物的密度。5一建筑工人，使用了如图所示的装置将建筑材料提上高处，已知建筑材料的质量为80kg，人对绳的拉力为500N，重物在拉力的作用下1min匀速上升了5m，绳重和摩擦不计 g取10N/kg，求：（1）
4、人在1min内做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）工人做功的功率.6用如图所示滑轮组匀速提升不同的重物，物重从200N逐渐增加，直到绳子被拉断此过程中滑轮组机械效率与物重关系的图像如图乙所示若用此滑轮组从水中提升长方体A，使其在4秒钟内升高0.5m（A未露出水面），此过程中拉力的功率为200W；继续提升过程中，当物体A有体积露出水面时，绳子达到能够承受的最大拉力（不计绳重和摩擦）求：（1）动滑轮的总重；（2）A未露出水面前拉力的大小；（3）物体A的密度7麻省理工学院的研究人员研发出一款机器鱼Softroboticfish（简称为SoFi）,该机器鱼重1.6kg，用锂聚合物电池提供动力
5、，续航时间可达40分钟.通过交替向鱼尾两侧注入机油实现摆尾，驱动鱼前进；还可改变两侧注油比例，实现机器鱼转向和调头.该机器鱼利用水平舵和活塞位移浮力控制系统保持稳定.其浮力控制单元是一个圆柱体结构，通过压缩和解压空气，来实时调整机器鱼的密度，从而改变浮力，来保持在所需要的水深.由于SoFi有了自己的“鳔”，能实现水深018m内的控制.（g10N/kg）（1）机器鱼在某一深度进行续航时间测试，6s游动了152cm，请估算该机器能游动的最大距离？（2）机器鱼下潜至水下15m时受到水的压强是多少？（3）在某次竖直下潜的测试中，机器鱼通过浮力控制单元使其自身的平均密度达到1.25103kg/m3，机器
6、鱼刚好能以0.3m/s匀速竖直下沉，求此时受到浮力为多少？受到水的阻力是多少？8如图所示为一种蓄水箱的放水装置，AOB是以D点为转轴的轻质杠杆，AO呈水平状态，如图A、O两点间距离为40cm， B、O两点间距离为10cm。A点正下有的Q是一个轻质、横截面积为50cm2的盖板（盖板恰好能堵住出水口），它通过细绳与杠杆的A端相连。在水箱右侧的水平工作台上，有一质量为60kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，从而可以控制水是否能从出水口流出。若水箱中水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F1，工作台对人的支持力为N1；若水箱中水深为100cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子
7、的拉力为F2，工作台对人的支持力为N2，已知N1与N2之比为8：7，盖板的厚度、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上，取g=10N/kg。求；动滑轮所受的重力；F1与F2的比值；当水箱中水深至少达到多高时，人将无法拉起盖板。9如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N，放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来求：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？（2）要想使人所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法（3）如果人对绳子的实际拉力是320N，滑轮组的机械效率是多少？10一辆汽车自身的质量为2t，现载有4t的货物在平直公路上匀速
8、前进，若它受到的阻力是车重的0.02倍，求：（1）路面对汽车的支持力是多大？（2）汽车牵引力多大？（3）如果牵引力增大，汽车的运动状态有何变化，你的判断理由是什么？11有一矿石，用天平测得它的质量为480.5g，问：能否用测量范围为05N的弹簧秤来测量它所受到的重力？12如图甲所示，用质量为2000kg，车轮与水平面的接触总面积为的汽车通过滑轮组提升矿井内的物体M，在4s内物体上升了10m高度。在此过程中，汽车受到的摩擦力为车重的0.05倍，汽车牵引力F所做的功W随汽车运动的距离s的变化关系如图所示，已知提升重物时滑轮组的机械效率为95%（不计绳重和摩擦）。则（1）汽车静止时对水平地面的压强为
9、多少帕？（2）汽车水平匀速运动的速度为多少？（3）汽车匀速提升物体时，牵引力F为多少牛？（4）物体M的重为多少牛？答案1 （1）5000N；（2）15000J；（3）30000Pa2 （1）1103N；（2）200N；（3）a绳，4.1103N3 （1）400N（2）60%（3）160N4 （1）2.5104Pa（2）64N（3）896N（4）1.4103kg/m35 （1）W有=Gh=mgh =80kg10N/kg5m=4000J （2）W总=FS=500N（52）m=5000J = W有/ W总=4000J/5000J=80% （3）P= W总/t=5000J/60s=83.3w 6 （1）200N；（2）400N；（3）2.6103kg/m37 （1）608m（2）1.5105Pa（3）12.8N；3.2N8 （1）300N；（2）4:5；（3）4.5m9 （1）1103Pa (2)略 （3）66.7%10 （1）6104N；（2）1.2103N；（3）牵引力增大，汽车将做加速运动，因为牵引力大于阻力11 能12 （1）2 (2)5m/s (3)4000N (4)5700N