机械之简单机械与浮力地结合难无答案.docx

1、机械之简单机械与浮力地结合难无答案机械之简单机械与浮力的结合（难）无答案 3，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1如图所示，重物 A 是体积为 10dm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=10N kg）2如图 21 所示装置，物体 B 重为 50N，体积 VB= 1.0 10-3m3，B 在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着物体 A在水平面上向左匀速运动， 此时滑轮组的机械效率为 80%。若将

2、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 。13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

3、 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、滑轮与轴的摩擦及水的阻力 ,g 取 10N/kg

4、 ）求：容器 A 盛满水后 ,所盛水的质量。A图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3,水桶质量为 4Kg，水桶容积为 20L。 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/cm当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为 F=25N 。不计绳子重量和摩擦， 3 Kg/m 3，g 取 10N/Kg. 试求：水的密度是 1.0 10（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

5、率多大？24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 1.2 103N，密度为 1.6 103kgm3。 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35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 0.01m的重物 A 时（重物始终 3 Pa。已知小文与地面的接触面积为 400cm2 。当他用此滑轮组在空气未出水面），他对地面的压强为 8.75

6、 10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= 。图 1137如图 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

7、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 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3kg/m3，取 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=2.510g=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）

8、当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率。图 2338用滑轮组将密度为 2.8 10 kg/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 280JC.金属块受到的浮力是 200ND.滑轮组的机械效率是 75%F第 16 题图49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

9、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。图 2410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，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

10、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511如图 21 所示，某工地用固定在水平工作台上的卷扬机 （其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，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

11、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：工作台 （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。卷扬机货物图 2112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

12、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 F1 F2 4 3，p1 p23 2 。杠杆 EH 和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计。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，BOE H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 ）DA C图 25613如图 24

13、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， 2 的盖板，它通过细绳与杠杆的 A 端相连。在水箱右侧的水BO= 10cm。Q 是一个重为 5N、横截面积为 100cm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 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

14、2 之比为 44 49，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。天花板（ 2）动滑轮的总重。（ 3）N1 和 N2 之比。A O BCQ出水口图 2414图 22 是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重 G 8104N，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V0.5m 3、重为 G3、重为 G物的重物 。7若在打捞前起重机对地面的压强p1210 Pa，当物体在水中匀速

15、上升时起重机对地面的压强为 p2，重物 完全 7Pa。假设起重时 E 沿竖直方向， 重物 出水前、 后 E 对吊臂的出水后匀速上升时起重机对地面的压强p32.5 10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的压强p2；（ 2） 支撑力 N1和 N2之比；B（ 3）重物出水后匀速上升的速度。F OE AC D图715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

16、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 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

17、 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3mA 为 50k g，体积 V 为 20dm ，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。8