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1、 机械之简单机械与浮力的结合(难)无答案 用心整理的精品 word文档，下载即可编辑！精心整理，用心做精品2 机械之简单机械与浮力的结合（难）无答案 1如图所示，重物 A是体积为 10dm3，密度为 7.9 103 kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：（1）作用于绳端的拉力 F是多少？（2）若缓慢将重物 A提升 2m，拉力做的功是多少？（3）若实际所用拉力为 400N，此时该滑轮的效率是多少？（g=10Nkg）2如图 21所示装置，物体 B重为 50N，体积 VB=1.010-3m3，B在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着物体 A在水平
2、面上向左匀速运动，此时滑轮组的机械效率为 80%。若将物体 B换成与物体 B体积相同的物体 C 后，用水平向右的力 F拉物体 A，使物体 C 在水中 4s内匀速上升 0.4m（物体未露出水面），此时滑轮组的机械效率为 60%。不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力，g取 10N/kg，计算结果保留位小数。求：（1）物体B在水中受到的浮力F浮。（2）水平面对物体A的摩擦力fA。（3）物体C所受重力GC与拉力F的比值。（4）拉力F的功率P。用心整理的精品 word文档，下载即可编辑！精心整理，用心做精品3 3图 27是小明用滑轮组从水池中用密闭容器 A提取水的装置示意图,当容器 A 到达水面前,在空气中
3、匀速下降过程中,小明对绳子竖直向下的拉力为 F1,水平地面对小明的支持力为 N1;当容器 A完全浸没在水中（容器 A未与水池底接触），且整个装置处于静止状态时,容器 A在水中受到浮力为 40N,小明对绳子竖直向下的拉力为为 F2,水平地面对小明的支持力为 N2;浸没后容器 A仍能继续下沉,当容器 A下沉到一定深度时，容器侧壁的阀门会自动打开，水会注入容器，注满水后，阀门自动关闭。提升注满水的容器 A匀速上升的过程中（容器未露出水面），小明对绳子竖直向下的拉力为 F3,水平地面对小明的支持力为 N3.已知小明所受重力为 500N,N1:N2=46:47,N2:N3=47:41。（不计绳重、滑轮与
4、轴的摩擦及水的阻力,g取 10N/kg）求：容器 A盛满水后,所盛水的质量。32009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水。如图11所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为 4Kg，水桶容积为 20L。当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明A 图 用心整理的精品 word文档，下载即可编辑！精心整理，用心做精品4 对绳的拉力为 F=25N。不计绳子重量和摩擦，水的密度是 1.0103 Kg/m3，g取 10N/Kg.试求：（1）动滑轮有多重？（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？（3）水桶
5、被提离井中水面后，以 0.2m/s 的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？4如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重 1.2103N，密度为1.6103kgm3。测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为 1：2。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g 取 10Nkg，问：（1）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？（2）物体出水面后上升的速度是 1ms。牵引车拉力的功率多大？第 1 题图 用心整理的精品 word文档，下载即可编辑！精心整理，用心做精品5 5小文的体重为 600 N，当他使用如图 24 所示的滑轮组匀速提升水中的体积为 0.01m3的重
6、物 A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为 8.75103 Pa。已知小文与地面的接触面积为4002cm。当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时，滑轮组的机械效率是80%。已知重物A 重物B所受重力之比GAGB=512，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求：（1）提升重物 A时小文对地面的压力。（2）物体 A的密度。6如图 11所示，质量为 65kg的小华，利用滑轮组竖直向上匀速提升水中的物体。已知该物体质量为 90kg体积为 20dm3。在物体未出水面前，小华对地面的压力为F；当物体被提出水面后，滑轮组的机械效率为 75%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦，g取 10N/kg。则 F=。7如图
7、 23所示，质量为 70kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材，该滑轮组中动滑轮质量为 5kg。当工人用 120N的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以0.2m/s 的速度匀速上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为 1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为图 11 用心整理的精品 word文档，下载即可编辑！精心整理，用心做精品6 第 16 题图 F 2。在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29：21。绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，石材的密度 石=2.510
8、3kg/m3，取 g=10N/kg，求：（1）与打捞前相比，当人用 120N的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力变化了多少；（2）1与 2的比值；（3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率。8用滑轮组将密度为 2.8103kg/m3,质量为 56kg 金属块完全在水中匀速提升 0.5m，加在绳子自由端的拉力是 F,动滑轮中 120N,如图所示。不计绳重及摩擦，g取 10N/kg，则下列说法正确的是 A.金属块受到的重力与浮力是平衡力 B.拉力 F的有用功是 280J C.金属块受到的浮力是 200N D.滑轮组的机械效率是 75%图 23 用心整理的精品 word文档，下载即可编辑！精心整理
9、，用心做精品7 9如图 24所示,质量为 60kg的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时,货物质量为 130kg,工人用力 F1匀速拉绳,地面对工人的支持力为 N1,滑轮组的机械效率为 1;第二次运送货物时,货物质量为 90 kg,工人用力 F2匀速拉绳的功率为 P2,货箱以 0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为 N2,N1与 N2之比为 2:3。(不计绳重及滑轮摩擦,g取 10N/kg)求:(1)动滑轮重和力 F1的大小;(2)机械效率 1;(3)功率 P2。10如图 25所示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物
10、，已知卷扬机的总质量为 120kg，工作时拉动绳子的功率恒为 400W。第一次提升质量为 320kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为 F1，对地面的压力为 N1；第二次提升质量为240kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为 F2，对地面的压力为 N2。已知 N1与 N2之比为 5：7，取 g=10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求：（1）卷扬机对绳子的拉力 F1的大小；（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；（3）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。图 24 图用心整理的精品 word文档，下载即可编辑！精心整理，用心做精品8 11如图 21所示，某工地用固定在水平工作台上
11、的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为 120kg，工作时拉动绳子的功率恒为 400W。第一次提升质量为 320kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为 F1，对工作台的压力为N1；第二次提升质量为 240kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为 F2，对工作台的压力为 N2。已知 N1与 N2之比为 25：23，取 g=10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。（6 分）求：（1）卷扬机对绳子的拉力 F1的大小；（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；（3）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。图 21 货物 卷扬机 工作台 用心整理的精品 w
12、ord文档，下载即可编辑！精心整理，用心做精品9 12如图 25所示，是一个上肢力量健身器示意图。配重 A受到的重力为 350N，其底面积为510-2m2。B、C 都是定滑轮，D是动滑轮；杠杆 EH可绕 O点在竖直平面内转动，OE=3OH。小明受到的重力为 500N，当他通过细绳在 H点分别施加竖直向下的拉力 T1、T2时，杠杆两次都在水平位置平衡，小明对地面的压力分别为 F1、F2，配重 A受到的拉力分别为 FA1、FA2，配重 A对地面的压强分别为 p1、p2，且两次 A对地面的压强相差 2103Pa。已知 F1F2 43，p1p232。杠杆 EH和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计
13、。求：(1)拉力 FA2与 FA1之差；(2)小明对地面的压力 F1；（3）当小明通过细绳在 H点施加竖直向下的拉力 T 3时，配重 A匀速上升 2cm,此时滑轮组的机械效率 。（请画出相关受力分析图）13如图 24所示为一种蓄水箱的放水装置，AOB是以 O点为转轴的轻质杠杆，AB呈水平状态，AO=40cm，BO=10cm。Q是一个重为 5N、横截面积为 100cm2的盖板，它通过细绳与杠杆的 A端相连。在水箱右侧的水平地面上，有一质量为 50kg的人通过滑轮组拉动系在 B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上的盖板。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，水平地
14、面对人的支持力为 N1，滑轮组机械效率为 1；若水箱中水深为A O B 天花板 C O 图 25 B A C D H E 用心整理的精品 word文档，下载即可编辑！精心整理，用心做精品10 100cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为 F2，水平地面对人的支持力为 N2，滑轮组机械效率为 2。已知 1与 2之比为 4449，盖板的厚度、绳重及绳与滑轮间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，g取 10N/kg。求：（1）当水箱中水深为 100cm 时，盖板上表面所受水的压强。（2）动滑轮的总重。（3）N1和 N2之比。14图 22是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图
15、。起重机总重 G8104N，A是动滑轮，B是定滑轮，C 是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动 A 上升，打捞体积V0.5m3、重为 G物的重物。若在打捞前起重机对地面的压强 p12107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为 p2，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强 p32.5107Pa。假设起重时 E沿竖直方向，重物出水前、后 E对吊臂的支撑力分别为 N1和 N2，重物出水前滑轮组的机械效率为 80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取 10N/kg）求：（1）重物在水中匀速上升时起重机对地面
16、的压强 p2；（2）支撑力 N1和 N2之比；（3）重物出水后匀速上升的速度。A B D C E O F 图用心整理的精品 word文档，下载即可编辑！精心整理，用心做精品11 15图 21甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB是以 O点为转轴的水平杠杆，OD的长度为 1.6m。水平甲板上的配重 E通过细绳竖直拉着杠杆 D端，配重 E的质量mE为 225kg。安装在杠杆 DB上的行走装置由支架、动滑轮 X、提升电动机、定滑轮 K构成，行走装置的质量 m 为 25kg。电动机 Q可以通过定滑轮 S 和动滑轮 X拉动行走装置沿 BO水平滑动。固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮
17、M 组成滑轮组 Y，当行走装置处于杠杆 DB上 C点的位置时，提升电动机拉动绳子 H端，通过滑轮组 Y竖直提升水中的物体 A。物体 A完全在水中匀速上升的过程中，滑轮组 Y的机械效率为 1，甲板对配重 E的支持力为 N1；物体 A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组 Y的机械效率为 2，甲板对配重 E的支持力为 N2。滑轮组 Y提升物体 A的过程中，行走装置受到的水平拉力始终为零，杠杆 DB在水平位置保持平衡。已知物体 A的质量 mA为 50kg，体积 V 为 20dm3，N1与 N2之比为 3：2,1与 2之比为 9：10 物体 A被打捞出水面后，停留在一定高度，电动机 Q开始拉动行走装置。在行走装置以0.05m/s 的速度水平匀速移动的过程中，拉力 T所做的功随时间变化的图像如图 21 乙所示，行走装置受到的水平拉力为 F。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，g取 10N/kg。求：(1)OC 的长度;(2)拉力 F。用心整理的精品 word文档，下载即可编辑！精心整理，用心做精品12