中考第一轮复习专题训练:67、简单机械综合计算练习
1.如图,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有边长为10cm,重力为8N的完全相同的两正方体C、D,OA:OB=4:3;圆柱形容器的底面积为200cm2,装有深 20cm的水,物体C浸入水中且露出水面的高度为5cm时,杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态.(g=10N/kg) 求:
(1)物体C的密度;
(2)杠杆B端受到绳子的拉力;
(3)剪断与物体C相连的细绳后(水未碎出),物体C受到的浮力和物体C底部受到的水的压强.
2.如图甲是小区内的健身器械坐拉器,图乙是结构模型图。坐在座椅上的人,用力向下拉动手柄A时,操作杆AB会绕着转轴01转动,连杆BD拉动杆O)C绕转轴O2转动,将座椅向上抬起。图乙中O1A:O1B=6:1,O2C:O2D=2:1,此时AB杆处于水平位置,BD杆垂直于杆AB和O2C,BD杆对AB和O2C杆的拉力均沿着BD。某同学想估算坐在坐拉器上抬起自己的拉力大小。若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向在同一直线,忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度。
(1)杠杆AO1B可视作一种 杠杆(填“省力”)。
(2)若该同学的质量为50kg,此时他让自己保持在图乙的状态,需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大?
3.如图甲所示是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙所示。轻质杆杠的质点O距左端l1=0.5m,距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20N。求: (1)此时杠杆左端所受的拉力大小为多少牛顿? (2)正方体B的密度为多少千克每立方米?
(3)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为4×104Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力至少为多少牛顿?
l1 A 甲 乙
l2 B
4.如图所示是一种起重机的示意图。起重机重2.4×104N(包括悬臂),重心为P1,为使起重机起吊重物时不致倾倒.在其右侧配有重M(重心为P2).现测得AB为10m,B0为1m,BC为4m,CD为1.5m.(g取10N/kg)
(1)若该起重机将重物吊升6m.用时50s,则重物上升的平均速度是多少? (2)现在水平地面上有重为2.44×104N的货箱,它与地面的接触面积是3m2. ①若起重机不加配重,在起吊货箱时,最大可使货箱对地面的压强减少多少? ②若要吊起此货箱,起重机至少需加多少牛的配重? (3)有人认为起重机的配重越重越好,这样就能吊起更重的重物,这起重机能配8t的配重吗?请说明理由.
5.图是某种升降电梯工作原理图,它由轿箱、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成,连接等部件组成,连接轿箱的两根缆绳非常靠近,轿箱空载时的重量是3100N,配重的重量为1000N。某次电梯载货物的重量是1000N,当电梯匀速上升15m,所用的时间为10s,不计缆绳重力和一切摩擦阻力,在此运动过程中,求:
(1)轿箱的速度大小 (2)配重重力对配重做的功 (3)电动机的功率至少是多大
6.如图所示利用汽车液压起重机从矿井中提升重物。起重机起动时滑轮组将重物竖直向上匀速提起,其中N是柱塞,可向上支撑起起重臂ODC.重物和动滑轮总重为15000N,不计摩擦和滑轮组上钢丝绳重。问:
(1)钢丝绳自由端上作用力F的大小为 。
(2)当柱塞向上支撑起起重管绕固定端O转动时,起重臂ODC是 力杠杆。 (3)当重物以0.4m/s的速度匀速上升时,钢丝绳自由端上作用力F的功率是多少?
7.如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3m,用时3s,工人的拉力为50N,工人质量为50kg.(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)
(1)求工人放绳的速度。 (2)求滑轮组的效率η1
(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知η1:η2=4:3(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g=10Nkg).求当物体完全浸没水中后,工人对地面的压力.
8.小雨用滑轮组提升重物.每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力.请画出与解题过程相应的受力分析示意图.
(1)物体A的质量为50kg,求物体A的重力是多少?
(2)如图甲所示,小雨对绳子自由端的拉力为150N时,地面对物体A的支持力是100N.为了提起物体A,他增加了滑轮个数,组装了如图乙所示的滑轮组,并利用它将物体A在空气中匀速提升了2m,求小雨做的功是多少?
(3)小雨用图乙所示的滑轮组,将另一密度为1.5×103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉至空气中,拉力F随时间t变化的图象如图丙所示.已知F2与F1之差为50N,在空气中提升B时滑轮组的机械效率为75%.求液体密度是多少?
9.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。
10.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A上升足够高度)。
2020人教版中考第一轮复习专题训练:67、简单机械综合计算练习
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