杠杆滑轮3.docx

1、杠杆滑轮333一个热水器内盛有20kg的水，吸收了的热量后，水的温度升高到55，水的初温是多少摄氏度？C水=4.2103J/(kg) 34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400。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。（3）在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。 （4）重物A完全出水面

2、后，以0.2m/s的速度匀速上升，小文拉绳的功率P。 39体重为510N的人，站在水平地面上对地面的压强为p1, .如图20所示，用滑轮组拉物体A沿水平方向做匀速运动，此时人对地面的压强为p2,压强变化了2750pa。已知人一只脚的面积是200cm2，滑轮组的机械效率为80%。（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。求：（1）绳对人的拉力；（2）物体A与地面的摩擦力；（3）若在物体A上再放一个物体B,滑动摩擦力增大了30N,此时该装置的机械效率是多少？（7分）39.如图

3、27所示，是利用器械提升重物的示意图。当某人自由站在水平地面上时，他对地面的压强P0=2104Pa；当滑轮下未挂重物时，他用力匀速举起杠杆的A端，使杠杆在水平位置平衡时，他对地面的压强P1=2.375104Pa；当滑轮下加挂重物G后，他用力匀速举起杠杆的A端，使杠杆在水平位置平衡时，他对地面的压强P2=5.75104Pa。假设这个人用的力和绳端B用的力始终沿竖直方向，加挂重物前后他对杠杆A端施加的举力分别为F1、F2，已知F2=1500N。（杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计，g取10N/kg）求：（1）F1与F2之比；（2）人的质量m人；（3）当重物G被匀速提升过程中，滑轮组的机 械效率；（4）

4、已知重物G的密度与水的密度比为9：1，将重物完全浸没在水中匀速上升时的速度为0.1m/s，若此时已知动滑轮重为100N，那么绳端B的拉力F做功的功率P为多大？39.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图22是栏杆的示意图。栏杆全长AB=6m，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于O点。栏杆的P点安装转轴，转轴与支架C连结，使栏杆能绕P在竖直平面无摩擦转动，支架C用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的B端搁置在支架D上，当支架D上受到压力为FD时，栏杆恰好在水平位置平衡。当体重为G人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p1；当他用力F1竖直向下压A端，使栏杆的B端刚好离

5、开支架，此时人双脚对地面的压强是p2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架C上。火车要通过时，他要在A端用力F2使栏杆由竖直位置开始离开支架C，使栏杆能顺时针转动直至栏杆B端又搁置在支架D上。已知AP=OP=1m，PE=m，O点到栏杆下边缘的距离OE=0.5m，p1p2=21，栏杆与配重的总重G杆=240N。求：（1）FD（2）G人（3）F2的最小值，此时F2的方向。（计算和结果可带根号）（6分）39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

6、积为400。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。（3）在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。 （4）重物A完全出水面后，以0.2m/s的速度匀速上升，小文拉绳的功率P。 39.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

7、,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。37图24是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱以0.1m/s的速度匀速打捞出水面，已知该货箱体积为50 m3，质量是200t。( g取10N/kg，忽略钢缆绳重及其与滑轮间的摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响。) (1) 货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少? (2) 货箱完全出水后，又被匀速吊起1 m，已知此 时钢缆绳拉力F为6.25105

8、N，起吊装置的滑轮 组机械效率是多少? (3) 货箱未露出水面时,钢缆绳拉力的功率为多少? 41在图23所示装置中，甲物重G甲10N，乙物重G乙是动滑轮重G轮的8倍。物体乙跟地面的接触面积为1.5102m2。轻杆AB可以绕O点转动，且OAOB21。不计轴摩擦，装置如图所示处于平衡状态时，乙对水平地面的压强P2103Pa。求：此时动滑轮对物体乙的拉力F拉；若在物体甲下面再加挂物体丙，恰使物体乙对地面的压强为零。求：丙的物重G丙。39某桥梁施工队的工人用如图18所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件A。已知工件的质量为100kg，工人的质量为70kg。工件A打捞出水面之前与工件完全被打捞出水后工人对地

9、面的压力之比为15：2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60% 。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg 。求：（1）工件A浸没在水中时所受的浮力；（2）工件A完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率； （3）工件A完全打捞出水面后，以0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功率。（7分）39.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

10、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。39如图25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，AO呈水平状态，A、O两点间距离为40 cm，B、O两点的水平距离为10 cm，B、O两点的竖直距离为7 cmA点正下方的Q是一个重为5 N、横截面积为200 cm2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50 cm，当盖

11、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FN1；若水箱中水深为100 cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F2，工作台对人的支持力为FN2已知FN1与FN2之比为6977，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g10 N/kg求：图25(1)当水箱中水深为50 cm时，盖板上表面所受水产生的压强；(2)人对绳子的拉力F1的大小；(3)若与杠杆A、B两端连接的细绳足够结实，而人拉滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为330 N，则为能实现使用图中的装置放水，水箱中水的最大深度不得超过多少？39.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，

12、图22是栏杆的示意图。栏杆全长AB=6m，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于O点。栏杆的P点安装转轴，转轴与支架C连结，使栏杆能绕P在竖直平面无摩擦转动，支架C用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的B端搁置在支架D上，当支架D上受到压力为FD时，栏杆恰好在水平位置平衡。当体重为G人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p1；当他用力F1竖直向下压A端，使栏杆的B端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是p2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架C上。火车要通过时，他要在A端用力F2使栏杆由竖直位置开始离开支架C，使栏杆能顺时针转动直至栏杆B端又搁置

13、在支架D上。已知AP=OP=1m，PE=m，O点到栏杆下边缘的距离OE=0.5m，p1p2=21，栏杆与配重的总重G杆=240N。求：（1）FD（2）G人（3）F2的最小值，此时F2的方向。（计算和结果可带根号）（6分）35如图22所示，在建筑工地上有一台塔式起重机，其部分技术参数如下表所示。 （1）该起重机一次最多能吊起的建筑材料重力为多少？吊起的建筑材料达到最大起重量时，建筑材料到塔的距离是最近还是最远？（g取10N/kg）（2）该起重机将重为1104N的建筑材料以最大提升速度吊起7m，起重机对建筑材料做了多少有用功？如果起重机的实际总功率为14kW，起重机的机械效率是多大？（共5分）吊臂

14、前端起重质量（kg）700最大起重质量（kg）3000最大提升速度（m/s）0.7独立使用高度（m）30.5平衡块质量（kg）6000总功率（kW）2443（5分）有一种厕所便桶水箱结构如图38所示（图中略去了向水箱中注水的装置），出水口上的橡胶盖是空心的放水时橡胶盖浮起，水从出水口流出，随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束注水过程中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口，盖紧时橡胶盖上表面与池底相平若水箱内水面高h是20cm，空心橡胶盖的面积是70cm2，橡胶盖和连杆的总质量为100g，总体积是150cm3，橡胶盖内部空心体积为40cm3，固定轴到尼龙绳头的距离OB是25cm，

15、手柄左端到固定轴的距离AO是15cm（AB杆和尼龙绳的质量不计），试求： （1）橡胶盖盖紧时，水对橡胶盖的压力是多少？ （2）根据图中数据，试求出手作用在手柄上的力至少为多大时，能把橡胶盖提起？ （3）这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水为节约用水，请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水请通过计算得出具体数据(g取10N/kg) 39.如图27所示，是利用器械提升重物的示意图。当某人自由站在水平地面上时，他对地面的压强P0=2104Pa；当滑轮下未挂重物时，他用力匀速举起杠杆的A端，使杠杆在水平位置平衡时，他对地面的压强P1

16、=2.375104Pa；当滑轮下加挂重物G后，他用力匀速举起杠杆的A端，使杠杆在水平位置平衡时，他对地面的压强P2=5.75104Pa。假设这个人用的力和绳端B用的力始终沿竖直方向，加挂重物前后他对杠杆A端施加的举力分别为F1、F2，已知F2=1500N。（杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计，g取10N/kg）求：（1）F1与F2之比；（2）人的质量m人；（3）当重物G被匀速提升过程中，滑轮组的机 械效率；（4）已知重物G的密度与水的密度比为9：1，将重物完全浸没在水中匀速上升时的速度为0.1m/s，若此时已知动滑轮重为100N，那么绳端B的拉力F做功的功率P为多大？图2739如图25所示装置，物

17、体B重为100 N，它在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着重200 N的物体A在水平面上匀速运动当用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B在水中匀速上升(物体B未露出水面)时，滑轮组的机械效率为1；当物体B完全露出水面后，用另一个水平向左的力F2拉物体A，在4 s内使物体B匀速上升0.4 m，此时滑轮组的机械效率为2已知：物体B的密度B5水，两次拉力F1F2910若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力，g取10 N/kg求：图25(1)水平面对物体A的摩擦力Ff；(2)1与2的比值；(3)在物体B完全露出水面后，拉力F2的功率P2(请画出相关受力分析图)图23是简易电动门式起重机的结构示意图。M

18、N为质量可以不计、长4 m的横梁，行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物，滑轮组的结构如图。当提起的重物质量是0.5 t，钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时，滑轮组的机械效率是80。当以0.2 m/s的速度匀速竖直向上提起1.125 t重物时，滑轮组的机械效率是多少？电动机拉动钢丝绳的功率是多少？若行走装置和提升电动机的总重是2.75103N，提起重物质量为2 t，行走装置使提起的重物沿横梁从中点A移到B点，以M点为轴，N点向上的支持力增加了6103N，MB的距离是多少？(g取10 N/kg)图2312. 如图5所示，科技小组的同学用长方体泡沫塑料、三脚架和灯

19、泡等制作了一个航标灯模型A,A部分总重为4N，A底部与浮子B用细绳相连。某时刻航标灯静止时，长方体泡沫塑料浸入水中的深度为5cm，排开水的质量为500g，浮子B重 0.5N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，g取10N/kg) ，则下列选项正确的是当水位上升时，B也向上运动,泡沫塑料A 平衡时浸入水中的深度也会增加水位在正常使用范围内上升和下降时,泡沫 塑料A静止平衡后,底部受到水的压强总是 50Pa浮子B受到的浮力为1N航标灯静止时浮子B体积应为1.510-4m3答案：D12. 如图6所示，甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上，用滑轮组匀速提升重为600N的物体时，悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的

20、拉力分别为F甲、F乙，已知每个滑轮重30N，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，则拉力F甲、F乙的大小分别为 AF甲630N， F乙630N BF甲660N， F乙660N CF甲945N， F乙420N DF甲975N， F乙450N答案：D16如图所示，当在绳子的自由端挂上70N的物体B静止时，物体A浸没在容器内的水中。当在B下面再挂上20N的物体静止时，物体A有二分之一的体积浸在容器内的水中。已知物体A的质量为20kg，g取10N/kg。不计绳重和摩擦，则下列计算结果正确的是A.物体A的体积是810-3m3B.物体A的密度是2.5103kg/m3C.物体A浸没在水中时受到的浮力是80ND.动滑轮的

21、质量是4kg答案：AC15一个木箱放在水平地面上，小明通过一根跨过定滑轮的绳子用力竖直向上提木箱，但木箱仍静止在水平地面上未动，如图7所示，以下各种说法中正确的是：A由于木箱静止在水平地面上，木箱所受地面的支持力始终是不变的B小明向下拉绳子的力越大，小明所受地面的支持力越小C小明向下拉绳子的力变化时，木箱受力不再平衡 D木箱所受向上的拉力变化时，拉力和木箱所受支持力的合力是不变的答案：BD23图9中的物体A的质量是400g，物体B的体积是8cm3。用细绳将两物体通过定滑轮连接，放手后，A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。若将B始终浸没在水中，并使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要施加1

22、.12N水平向左的拉力。则物体B的密度为_ g/cm3。（g取10N/kg）答案：2.310323如图10所示，A、B两个正方体挂在杠杆的两端，已知物快A的边长为10cm，物块B的边长为20cm，它们的密度分别为A3103kg/m3，B2103kg/m3，当杠杆水平平衡时，物块B对地面的压强为2500Pa，将物快A完全没入水中后，当杠杆再次水平平衡时，物块B对地面的压强为 Pa 。(g=10N/kg)答案：30009. 小明单独站在水平地面上时，对地面的压强p0为3104 Pa；小明用滑轮组提升合金块，当合金块露出水面的体积为其总体积的2/5时，如图20（1）所示，小明再也拉不动了，此时小明对

23、地面的压强p1为零；于是小明改变了滑轮组的绕线方法，合金块被顺利拉出水面，如图20（2）所示，小明拉合金块匀速上升时，其对地面的压强p2为0.2104 Pa。已知小明的双脚与地面的接触面积S始终为250cm2，合金块的密度为2103kg/m3，不计绳重、滑轮轴间的摩擦，g取10N/kg。求： （1）小明的重力G人；（2）动滑轮的重力G动；（3）小明通过图20（2）所示滑轮组匀速提升合金块时，滑轮组的机械效率。40火车道口处设置人工控制的栏杆，图22是栏杆的示意图。密度和粗细均匀的栏杆全长6m，质量为40kg。栏杆的重心位于P点，栏杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。栏杆的H端通过滑轮组来提升栏杆

24、，其中A、B、D、E都是定滑轮，C是动滑轮,T为固定在水平地面上的挂钩。当火车通过岔道口后, 管理人员用力F1竖直向下拉绳子, 栏杆恰好在水平位置平衡。管理人员为了减轻自己的工作强度，他在H端下方的绳子上加挂了一个质量为10kg的重物，用力F2以0.2m/s的速度匀速拉动绳子使栏杆逆时针转动45角时车辆放行。此时管理人员将绳端固定在挂钩T上。已知：F1F21715；OH=1m, 忽略细绳与滑轮的摩擦。g取10N/kg。求：（1）F1的大小； （2）F2的功率； （3）管理人员用力F2工作时滑轮组的效率（结果保留一位小数） 答案：（1）425N （2）75W （3）93.3%39.质量为80kg

25、的工人利用滑轮组按如图23所示的方式把货物和人运到高处。第一次运送时，放入货箱的货物质量为140kg，工人用力F1匀速拉绳，货箱以0.1m/s的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为N1，滑轮组的机械效率为1 ；第二次运送时，放入货箱的货物质量为120 kg，工人用力F2匀速拉绳的功率为P2 ，货箱以0.2m/s的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为N2 。N1与N2之比为4:5（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）求：（1） 货箱和动滑轮的总质量m（2） 功率P2（3） 机械效率1（计算结果保留到小数点后两位）解: 40如图所示，杠杆AOB及支架是一个固连在一起的整体，AO：BO=5：2。图中正

26、方体D与水平地面的接触面积为810-2m2，物体B的质量为2kg。当物体A的质量为9.2kg时，杠杆在水平位置上平衡，物体D对水平地面的压强为4000pa。当把物体A换为质量为39.5kg的物体C，支点向左移，使AO：BO=4：3时，杠杆仍在水平位置上平衡，物体D对水平地面的压力为零。（杠杆、支架和托盘的重力不计，g取10N/kg。拉物体B的细绳系于物体B上表面中央并沿竖直方向）（7分）求： （1）动滑轮的质量。 （2）物体D的质量。解：受力分析并画出示意图。1分6如图9所示，用滑轮组将重为G=1200N的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力F的功率始终保持1

27、500W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为，金属块的密度为kg/m3，取g=10N/kg。A金属块露出水面之前，绳子自由端移动的速度为 B金属块露出水面之前滑轮组的机械效率C滑轮组中动滑轮的重力为 D金属块全部出水面后作用在绳子自由端的拉力F，比F大100N16. 如图8所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.01m/s的速度匀速运动。此时滑轮组的机械效率为75，运动中物体A受到地面的摩擦阻力为物体重力的0.3倍。不计绳重、滑轮摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且

28、在同一直线上。则下列计算结果正确的是 A绳子自由端受到拉力的功率是2W B人所受到的合力为零C绳子自由端运动的速度是0.01m/s D人对地面的压力是410N6如图10（甲）所示，重为80N的物体在大小为10N方向向左的拉力F1的作用下，在水平面上以0.3m/s的速度做匀速直线运动,滑轮与绳子质量及摩擦均不计。当撤去拉力F1物体静止后，改用拉力为水平向右大小为30N的拉力F2使物体在相同的水平面上向右运动10m，如图15乙所示，则下列说法正确的是A拉力F2做的功是300JB物体与地面之间的摩擦力为30NC在拉力F2作用下物体运动时，其受到的合力大小为10ND拉力F1的功率为6W16.用如图7所

29、示的滑轮组匀速提起重1000N的物体，10s内拉力F拉动绳子自由端移动的距离是12m，所做额外功是800J。则下列说法正确的是 A动滑轮重是200N B物体上升的速度是1.2m/s C拉力F的功率是480W D滑轮组的机械效率约为83.3%25.如图19所示，是某课外小组设计的锅炉保险阀门装置示意图。A是圆柱体阀门，悬挂圆柱体阀门的细钢丝绳从排气管D穿出，排气管的横截面积S1=2cm2，锅炉正常工作时圆柱体阀门被排气管D压在如图所示位置；BC是轻质杠杆，当蒸汽压强超过安全值时，圆柱体阀门A被水蒸汽向下压离开排气管口，水蒸汽沿排气管口排出以保障锅炉的安全，当蒸汽压强低于安全气压时，圆柱体阀门上升

30、赌注排气管口。锅炉内安全气压值为p=1.3105Pa，已知圆柱体阀门A的质量m=500g，底面积S2=10cm2，外界大气压p0=1.0105Pa，BO:BC=1:5。求：（整个装置的摩擦不计，g=10N/kg）（1）锅炉内刚好为安全气压时，水蒸气对阀门A的压力； （2）为使锅炉安全，在杠杆C点通过定滑轮悬挂铁锤的质量。 .如图6所示，边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，放在水平地面上对地面的压强为5.4103 Pa。如图6所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体M，用力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体M 对地面的压强为1.8103 Pa，若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M 对地面压强为1.0103 Pa，已知横杆上AB部分的长为0.2m，AB:OA=1:3,，g取10N/kg，不计横杆质量、绳质量和摩擦。则下列选项正确的（ ）A 物体M 的质量为54 kgB 物体M 的密度为0.54103 kg/m3C 力F的大小为1ND 力F的大小为32N