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1、简单机械计算题：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT Company Document number简简单单机机械械计计算算题题45.（2015 北京）用如图 24 所示的滑轮组提升物体 A。在匀速竖直提升 A 的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力 F 为 400N，物体 A 上升的速度 vA为 0.1m/s，滑轮组的机械效率为 90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：（1）拉力 F 做功的功率 P；（2）物体 A所受的重力 GA；（3）动滑轮所受的重力G动。23（6分）（2015荆州）在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200N的物体沿着长 L=
2、5m、高 h=1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300N（不计空气阻力）求：（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大答：（1）拉力做功 1500J；（2）工人使用斜面做功的机械效率是 80%；（3）物体和斜面之间的摩擦力是 60N22.（8 分）(2015潍坊)建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为 300且固定在在水平面上运送货物时，工人用 400N的力拉绳子，重为 500N的货物在 20s内沿斜面匀速运动 6m，求此
3、过程中（1）重物的速度大小；（2）工人提升重物做的有用功；（3）该装置的机械效率【答案】（1）0.3m/s；（2）1500J；（3）%20（2015德阳）如图甲所示底面积为0.2m2，高 0.2m的质量均匀的长方体物体A，放置在水平地面上，对地面的压强为 6103Pa；一质量为 80kg的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把A 运到高处，工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使 A以 10cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为 N1，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为1若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B 以 12.5cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的
4、支持力为N2，滑轮组的机械效率为 2已知 N1：N2=3：4，1：2=16：15（g取 10N/kg）求：（1）物体 A的密度；（2）工人拉绳的功率 P；（3）用滑轮组提升 B 时滑轮组的机械效率 2解：（1）由 p=可知，G=pS=6103Pa0.2m2=1200N，由 G=mg可知，A的质量：mA=A 的密度：=120kg，=3000kg/m3；（2）对工人，由平衡条件得：F+N=m人g=80kg10N/kg=800N，则：N1=800NF1，N2=800NN2，由题意可知：N1：N1=3：4，则：4F13F2=800N提升物体时的功率相等，P=F1v1=F2v2，解得：F1：F2=5：4
5、由解得：F1=500N，F2=400N，工人拉绳子的功率：P=F1v1=500N0.1m/s3=150W；（3）滑轮组效率：=，由题意可知：1：2=16：15，2=1=75%；24(2015 遂宁)（7 分）某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子 a 连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从 200N 开始逐渐增加，直到组装滑轮组的绳子 b 被拉断，每次物体拉动的距离均为 2m。通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图像如图乙。（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求：（1）（2 分）动滑轮重力（2）（3 分）当滑轮组的机械效率为 80%，物体以0
6、.2m/s 的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率（3）（2 分）一个重 500N 的同学利用该滑轮组，想独自用竖直向下的力拉断绳子 b，请你通过计算分析他能否实现解：（1）由图乙可知，当 f1=200N 时，1 50 W有用 1=fs由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦 W额外=G动s W总 1=fs+G动s11W有用1W总1f1s200N 50f1s G动s200N G动 G动=200N（2）当2 80时，2f2sf2 80f2s G动sf2G动 f2=800N W有用 2=f2s=800N2m=1600Jv Stt S2m10sv0.2m/sWtW有用2t1600J160W10sf2sf280%
7、f2sG动sf2G动P P有用另解：当2 80时，2 f2=800NP W FvtP有用 f2v 800N 0.2m/s 160W（3）由图乙可知，当 f3=1600N 时，绳子刚好被拉断，由于不计绳重及绳与滑轮1间的摩擦，且物体做匀速直线运动绳 b 承受的最大拉力F3(G动 f3)31F3(200N 1600N)600N3因为人的重力为 500N，竖直匀速拉动，所以绳子对人的最大拉力为人的重力，根据力的作用是相互的，故人给绳子的最大拉力为 500N，由于绳子 b 承受的最大拉力大于人给绳子的最大拉力，所以该同学不能拉断绳子 b。13(2015杭州)（6 分）如图所示，一根质量分布均匀的木棒，
8、质量为 m,长度为 L，竖直悬挂在转轴 O处。在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力 F缓慢将木棒拉动到竖直方向夹角为的位置（转轴处摩擦不计）。问：（1）在答题纸上画出=60时拉力 F的力臂 l，并计算力臂的大小。（2）木棒的重力作用点在其长度二分之一处，随拉开角度的增加，拉力 F将如何变化并推导拉力 F与角度的关系式。34.O600LFL1L2l（1）l=Lcos=Lcos600=1/2L故力臂 l=1/2L（2）由杠杆平衡得：FL1=GL2GG解法 1：FLcos=G1/2Lsin F=1/2Gtan当 0F2L2，故衣架倾倒。（2）减小挂衣钩的长度（或“在对侧挂衣钩挂物件”“圆盘底座换用
9、大理石等更重的材质”）21、（2015佛山）如图所示，在 C 点作用方向始终与半径 OC 垂直、大小为 F3的力缓慢转动轮轴时，细绳不断缠绕于轮轴之上，细绳通过滑轮组拉动 A物体沿斜面匀速向上运动了 2m，力的 传感器显示对 A物体的拉力 F1为 450N。（忽略轮轴摩擦）（1）拉力 F1做功是多少（2）若滑轮组的机械效率为 75%，绳对滑轮组拉力 F2是多少（3）若 OB：OC=1:4，则 F3的大小为多少30（10分）（2015株洲）一根金属棒 AB 置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示，在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与 B端离开地面的高度 x的关系
10、如图乙所示，请根据图象解答下列问题（1）该金属棒的长度 l=m；（2）在 B 端拉起的过程中，当 x1=0.6m时，测力计的示数为 F1=8N；当 x2=1.6m时，测力计的示数 F2=N（3）求金属棒的重心到A端的距离 d解：（1）由甲图和杠杆平衡条件可知从开始提升到提升到1.2m过程中，拉力逐渐增大，当提升到1.2m时，拉力达到最大，此时杆与地面成45，由几何知识可知：杆的长为：L=x=1.2m1.7m；（2）由乙图可知当提升高度在01.2m过程中，拉力做功与提升距离成正比，由此可得：当x1=0.6m时，则有测力计示数为 F1=，解得 W1=8N；由图可知当当 x2=1.6m时，拉力做功为 W2=，由 W=Fs得：测力计的示数 F2=；=0.85m（3）其重心在其中心上故金属棒的重心到A 端的距离 d=18.（7 分）(2015 陕西)如图-1 所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。货物移动的距离 s 与时间 t 的关系如图-2 所示。在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为 594N，此斜面的长为 5m，高为 1m，这箱货物重为 1 500N.05s 内，这 箱 货 物 处 于 _ 状 态，工 人 所 做 的 功 为_J。530s 内，这箱货物运动的速度是多少拉力做功的功率是多大 该斜面的机械效率是多少【答案】（1）静止；0；（2）0.2m/s；（3）%