人教版中考第二轮复习冲刺训练71简单机械计算专题训练.docx
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人教版中考第二轮复习冲刺训练71简单机械计算专题训练
中考第二轮复习冲刺训练:
71.简单机械计算专题训练
1.如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。
货物A的速度为v=2m/s,经过t=10s,货物A竖直升高h=10m。
已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW,不计绳、滑轮的质量和摩擦,求:
(1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功;
(2)汽车对绳的拉力大小;
(3)斜面的机械效率。
2.如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。
已知罐笼的底面积是1.6m2,被提升的建筑材料重为2800N,拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升了20s,拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。
不计动滑轮和钢丝绳的重及摩擦。
求:
(1)拉力F的大小:
(2)提升机在提升建筑材料时的机械效率
(3)当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时,对地面的压强。
3.如图所示是打捞物体的模拟装置。
现电动机带动钢丝绳自由端以0.5m/s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,物体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为0.49m/s,此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了12%(不计物体的高度、绳重和摩擦,ρ物=7.6×103kg/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)物体在海底时的深度;
(3)物体在海底时受到海水的压强;
(4)物体在海面下匀速上升过程中,该滑轮组的机械效率(不计动滑轮体积)
4.如图所示,图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图,在打捞过程中物体始终以0.1m/s的速度匀速竖直上升,物体未露出水面前滑轮组的机械效率为75%,图乙是打捞过程中拉力F随时间t变化的图象。
(不计绳重,忽略摩擦和水的阻力,g取10Nkg)求:
(1)物体的边长;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体的重力。
5.如图所示,装置中O为轻质杠杆AB绕其旋转的固定支点,A0:
0B=1:
1,边长均为10cm的正方体甲、乙被轻质硬杆连接于A、B端,并可绕连接点自由转动,此时杠杆恰好在水平位置平衡,且甲对水平地面的压强为2500Pa,乙在装有水的容器内刚好浸没。
已知甲的重力为20N,容器的底面积是400cm2,杠杆与硬杆的重力和容器的厚度均忽略不计。
求:
(1)物体甲对水平地面的压力;
(2)物体乙所受的浮力;
(3)若从容器中缓缓抽出水,直至甲对水平地面的压强为2000Pa,此时水对容器底部的压力变化值。
6.如图所示,小张站在地面上用杠杆和滑轮组构成的装置匀速提升水中的物体A.已知小张体重为600N,双脚着地面积为400cm2,OC:
OD=1:
2.物体A的体积为0.2m3,密度为2.1×103kg/m3.装置中滑轮重、杠杆重、绳子与滑轮间的摩擦、杠杆转动的摩擦均忽略不计。
已知ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg。
求:
(1)A受到的重力;
(2)A浸没在水中时绳子对A的拉力大小;
(3)小张对地面的最小压强(假设装置能使上升足够高度)。
7.如图所示,工人准备用一根最多能承受400N力的绳子(若超过绳子将断裂)绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B.完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。
已知动滑轮的质量为20kg(绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计,连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂,g=10N/kg)。
求:
(1)物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时,物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。
(2)在物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为75%,物体A的密度是多少。
(3)若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时,物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。
8.我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”,实验下潜7000m达到一个新的深度。
试验经历了以下主要过程:
母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中;潜水器缓慢竖直下潜和上升;吊装设备将潜水器吊上母船。
如图是母船的吊装设备的示意图,图中虚线框中是滑轮组(未画出),电动机拉放滑轮组绳子自由端,挂钩挂着潜水器。
吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中,然后,潜水器下潜用时t1=6h,到达7000m出停留t2=0.5h,上升用时t3=3.5h.潜水器上升到海面后,挂钩挂着潜水器离开水面后,缓慢匀速竖直上升高度h=6m,在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F1=5.5×104N,滑轮组的机械效率η=80%。
已知潜水器总质量(含潜水员)m=2.2×104kg,体积V=20m3,水的密度ρ1=1.0×103kg/m3,海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3,g取10N/kg.不计绳和挂钩的质量,不考虑空气阻力,不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响。
求:
(1)吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时,挂钩的拉力是多大?
(2)潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中,平均速度是多少米/秒?
(3)滑轮组中,与动滑轮相连的绳子是多少段?
9.如图所示,轻质杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在水平面内转动。
AB=2BC=2CD=0.4m,D端挂有一重物,现在A点施加一个竖直向下力F,使得杠杆保持水平平衡。
求:
(1)若重物为10牛,能保持杠杆水平平衡的最大力F大。
(2)若重物为6牛,能保持杠杆水平平衡的最小值F小。
(3)若施加在杠杆上的力F在某一范围内变化,能使得杠杆保持水平平衡,且这个范围内的力最大变化量△F=12牛,求重物的重力G。
10.如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图,工人用一滑轮组从水中打捞物体。
已知:
物体的质量为90kg且以恒定速度匀速上升,当物体完全露出水面,工人对滑轮组绳子自由端的拉力F1为400N,此时滑轮组的机械效率η1为75%(绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计,g=10N/kg)。
(1)请你根据题目中的条件,判断出工人所使用的滑轮组是下列中的________图。
(2)工人的质量为60kg,双脚与地面接触面积为2.5×10﹣3m2,物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了4×104Pa,求物体浸没在水中时受到的浮力。
(3)若物体完全浸没在水中时,工人拉力的功率为180W,求物体上升的速度。
11.如图甲所示的滑轮组装置,不计绳重和摩擦,绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。
用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G=80N的重物到高处。
用竖直向下的拉力拉绳的自由端,拉力F随时间t变化的图象如图乙所示,重物上升的速度v随时间变化的图象如图丙所示。
已知在2s~4s内重物上升的竖直高度为2m,求:
(1)在4s~6s内,重物克服重力做功的功率;
(2)在2s~4s内,绳自由端下降的平均速度;
(3)在0~2s内,重物对地面的压力大小。
中考第二轮复习冲刺训练:
71.简单机械计算专题训练答案
1.如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。
货物A的速度为v=2m/s,经过t=10s,货物A竖直升高h=10m。
已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW,不计绳、滑轮的质量和摩擦,求:
(1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功;
(2)汽车对绳的拉力大小;
(3)斜面的机械效率。
答案:
(1)1.2×106J
(2)20000N(3)75%
2.如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。
已知罐笼的底面积是1.6m2,被提升的建筑材料重为2800N,拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升了20s,拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。
不计动滑轮和钢丝绳的重及摩擦。
求:
(1)拉力F的大小:
(2)提升机在提升建筑材料时的机械效率
(3)当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时,对地面的压强。
答案:
(1)2000N
(2)70%(3)2500Pa
3.如图所示是打捞物体的模拟装置。
现电动机带动钢丝绳自由端以0.5m/s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,物体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为0.49m/s,此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了12%(不计物体的高度、绳重和摩擦,ρ物=7.6×103kg/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)物体在海底时的深度;
(3)物体在海底时受到海水的压强;
(4)物体在海面下匀速上升过程中,该滑轮组的机械效率(不计动滑轮体积)
答案:
(1)1000N
(2)30m(3)3×105Pa(4)94.3%
4.如图所示,图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图,在打捞过程中物体始终以0.1m/s的速度匀速竖直上升,物体未露出水面前滑轮组的机械效率为75%,图乙是打捞过程中拉力F随时间t变化的图象。
(不计绳重,忽略摩擦和水的阻力,g取10Nkg)求:
(1)物体的边长;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体的重力。
答案:
(1)1m
(2)104N(3)105N
5.如图所示,装置中O为轻质杠杆AB绕其旋转的固定支点,A0:
0B=1:
1,边长均为10cm的正方体甲、乙被轻质硬杆连接于A、B端,并可绕连接点自由转动,此时杠杆恰好在水平位置平衡,且甲对水平地面的压强为2500Pa,乙在装有水的容器内刚好浸没。
已知甲的重力为20N,容器的底面积是400cm2,杠杆与硬杆的重力和容器的厚度均忽略不计。
求:
(1)物体甲对水平地面的压力;
(2)物体乙所受的浮力;
(3)若从容器中缓缓抽出水,直至甲对水平地面的压强为2000Pa,此时水对容器底部的压力变化值。
答案:
(1)25N;
(2)10N;(3)20N。
6.如图所示,小张站在地面上用杠杆和滑轮组构成的装置匀速提升水中的物体A.已知小张体重为600N,双脚着地面积为400cm2,OC:
OD=1:
2.物体A的体积为0.2m3,密度为2.1×103kg/m3.装置中滑轮重、杠杆重、绳子与滑轮间的摩擦、杠杆转动的摩擦均忽略不计。
已知ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg。
求:
(1)A受到的重力;
(2)A浸没在水中时绳子对A的拉力大小;
(3)小张对地面的最小压强(假设装置能使上升足够高度)。
答案:
(1)
(2)(3)
7.如图所示,工人准备用一根最多能承受400N力的绳子(若超过绳子将断裂)绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B.完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。
已知动滑轮的质量为20kg(绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计,连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂,g=10N/kg)。
求:
(1)物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时,物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。
(2)在物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为75%,物体A的密度是多少。
(3)若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时,物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。
答案:
(1)物体A的重力是1000N,工人拉力的功率是600W。
(2)物体A的密度是2.5×103kg/m3。
(3)物体B最多露出25dm3时绳子将断裂。
8.我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”,实验下潜7000m达到一个新的深度。
试验经历了以下主要过程:
母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中;潜水器缓慢竖直下潜和上升;吊装设备将潜水器吊上母船。
如图是母船的吊装设备的示意图,图中虚线框中是滑轮组(未画出),电动机拉放滑轮组绳子自由端,挂钩挂着潜水器。
吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中,然后,潜水器下潜用时t1=6h,到达7000m出停留t2=0.5h,上升用时t3=3.5h.潜水器上升到海面后,挂钩挂着潜水器离开水面后,缓慢匀速竖直上升高度h=6m,在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F1=5.5×104N,滑轮组的机械效率η=80%。
已知潜水器总质量(含潜水员)m=2.2×104kg,体积V=20m3,水的密度ρ1=1.0×103kg/m3,海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3,g取10N/kg.不计绳和挂钩的质量,不考虑空气阻力,不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响。
求:
(1)吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时,挂钩的拉力是多大?
(2)潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中,平均速度是多少米/秒?
(3)滑轮组中,与动滑轮相连的绳子是多少段?
答案:
(1)挂钩的拉力是1.4×104N
(2)平均速度是0.39m/s(3)与动滑轮相连的绳子是5段
9.如图所示,轻质杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在水平面内转动。
AB=2BC=2CD=0.4m,D端挂有一重物,现在A点施加一个竖直向下力F,使得杠杆保持水平平衡。
求:
(1)若重物为10牛,能保持杠杆水平平衡的最大力F大。
(2)若重物为6牛,能保持杠杆水平平衡的最小值F小。
(3)若施加在杠杆上的力F在某一范围内变化,能使得杠杆保持水平平衡,且这个范围内的力最大变化量△F=12牛,求重物的重力G。
答案:
(1)10N
(2)2N(3)18N
10.如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图,工人用一滑轮组从水中打捞物体。
已知:
物体的质量为90kg且以恒定速度匀速上升,当物体完全露出水面,工人对滑轮组绳子自由端的拉力F1为400N,此时滑轮组的机械效率η1为75%(绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计,g=10N/kg)。
(1)请你根据题目中的条件,判断出工人所使用的滑轮组是下列中的________图。
(2)工人的质量为60kg,双脚与地面接触面积为2.5×10﹣3m2,物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了4×104Pa,求物体浸没在水中时受到的浮力。
(3)若物体完全浸没在水中时,工人拉力的功率为180W,求物体上升的速度。
答案:
(1)A
(2)物体浸没在水中时受到的浮力为300N(3)物体上升的速度为0.2m/s
11.如图甲所示的滑轮组装置,不计绳重和摩擦,绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。
用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G=80N的重物到高处。
用竖直向下的拉力拉绳的自由端,拉力F随时间t变化的图象如图乙所示,重物上升的速度v随时间变化的图象如图丙所示。
已知在2s~4s内重物上升的竖直高度为2m,求:
(1)在4s~6s内,重物克服重力做功的功率;
(2)在2s~4s内,绳自由端下降的平均速度;
(3)在0~2s内,重物对地面的压力大小。
答案:
(1)160W
(2)2m/s(3)40N