機(jī)械之簡(jiǎn)單機(jī)械與浮力的結(jié)合(難)無答案

1、 機(jī)械之簡(jiǎn)單機(jī)械與浮力的結(jié)合（難）無答案1如圖所示，重物A是體積為10dm3，密度為7.9 ×103 kg/m3的實(shí)心金屬塊，將它完全浸沒在水中，始終未提出水面。若不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重，要保持平衡，求：（1）作用于繩端的拉力F是多少？（2）若緩慢將重物A提升2m，拉力做的功是多少？（3）若實(shí)際所用拉力為400N，此時(shí)該滑輪的效率是多少？（g=10Nkg）2如圖21所示裝置，物體B重為50N，體積VB=1.0×10-3m3，B在水中勻速下沉?xí)r，通過滑輪組拉著物體A在水平面上向左勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%。若將物體B換成與物體B體積相同的物體C后，用水平向右的力F拉物

2、體A，使物體C在水中4s內(nèi)勻速上升0.4m（物體未露出水面），此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為60%。不計(jì)繩重、滑輪軸處摩擦及水的阻力，g取10N/kg，計(jì)算結(jié)果保留位小數(shù)。求：（1）物體B在水中受到的浮力F浮。（2）水平面對(duì)物體A的摩擦力fA 。（3）物體C所受重力GC與拉力F的比值。（4）拉力F的功率P 。3圖27是小明用滑輪組從水池中用密閉容器A提取水的裝置示意圖,當(dāng)容器A 到達(dá)水面前,在空氣中勻速下降過程中,小明對(duì)繩子豎直向下的拉力為F1,水平地面對(duì)小明的支持力為N1;當(dāng)容器A完全浸沒在水中（容器A未與水池底接觸），且整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí), 容器A在水中受到浮力為40N,小明對(duì)繩子豎直向下的拉

3、力為為F2, 水平地面對(duì)小明的支持力為N2;浸沒后容器A仍能繼續(xù)下沉,當(dāng)容器A下沉到一定深度時(shí)，容器側(cè)壁的閥門會(huì)自動(dòng)打開，水會(huì)注入容器，注滿水后，閥門自動(dòng)關(guān)閉。提升注滿水的容器A勻速上升的過程中（容器未露出水面）， 小明對(duì)繩子豎直向下的拉力為F3, 水平地面對(duì)小明的支持力為N3.已知小明所受重力為500N, N1: N2=46:47, N2: N3=47:41。（不計(jì)繩重、滑輪與軸的摩擦及水的阻力,g取10N/kg）A圖求：容器A盛滿水后,所盛水的質(zhì)量。32009年秋季以來，我國(guó)西南部分地區(qū)遭遇嚴(yán)重旱災(zāi)，不少地方不得不靠打深井取水。如圖11所示，小明同學(xué)正利用滑輪組和金屬水桶從深井中提水，若水

4、桶的材料密度為8g/cm3,水桶質(zhì)量為4Kg，水桶容積為20L。當(dāng)盛滿水的桶從水中慢慢提升（桶始終未出水面）時(shí)，小明對(duì)繩的拉力為F=25N。不計(jì)繩子重量和摩擦，水的密度是1.0×103 Kg/m3，g取10N/Kg.試求：（1）動(dòng)滑輪有多重？（2）水桶露出水面前，滑輪組的機(jī)械效率有多大？（3）水桶被提離井中水面后，以0.2m/s的速度勻速豎直上升，小明對(duì)繩子自由端拉力的功率多大？4如圖所示，小型牽引車通過滑輪組勻速打撈起深井中的物體，已知物體重1.2×103N，密度為1.6×103kgm3。測(cè)得物體在出水面前、后牽引車作用在繩子上的拉力之比為1：2。若不計(jì)摩擦、繩

5、重及水的阻力，g取10Nkg，問：第1題圖（1）物體出水面前，滑輪組的機(jī)械效率是多少？（2）物體出水面后上升的速度是1ms。牽引車?yán)Φ墓β识啻螅?小文的體重為600 N，當(dāng)他使用如圖24所示的滑輪組勻速提升水中的體積為0.01m3的重物A時(shí)（重物始終未出水面），他對(duì)地面的壓強(qiáng)為8.75×103 Pa。已知小文與地面的接觸面積為400。當(dāng)他用此滑輪組在空氣中勻速提升重物B時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是80%。已知重物A重物B所受重力之比GAGB=512，若不計(jì)繩重和摩擦，g=10N/kg。求：（1）提升重物A時(shí)小文對(duì)地面的壓力。（2）物體A的密度。6如圖11所示，質(zhì)量為65kg的小華，利用滑

6、輪組豎直向上勻速提升水中的物體。已知該物體質(zhì)量為90kg體積為20dm3。在物體未出水面前，小華對(duì)地面的壓力為F；當(dāng)物體被提出水面后，滑輪組的機(jī)械效率為75%，不計(jì)繩重和滑輪與軸的摩擦，g取10N/kg。則F= 。圖117如圖23所示，質(zhì)量為70kg的工人站在岸邊通過一滑輪組打撈一塊沉沒在水池底部的石材，該滑輪組中動(dòng)滑輪質(zhì)量為5kg。當(dāng)工人用120N的力拉滑輪組的繩端時(shí)，石材仍沉在水底不動(dòng)。工人繼續(xù)增大拉力將石材拉起，在整個(gè)提升過程中，石材始終以0.2m/s的速度勻速上升。在石材還沒有露出水面之前滑輪組的機(jī)械效率為1，當(dāng)石材完全露出水面之后滑輪組的機(jī)械效率為2。在石材脫離水池底部至完全露出水面

7、的過程中，地面對(duì)人的支持力的最大值與最小值之比為29：21。繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)，石材的密度石=2.5×103kg/m3，取g=10N/kg，求：（1）與打撈前相比，當(dāng)人用120N的力拉繩端時(shí)，水池底部對(duì)石材的支持力變化了多少；圖23（2）1與2的比值；（3）當(dāng)石材完全露出水面以后，人拉繩子的功率。 8用滑輪組將密度為 2.8×103kg/m3,質(zhì)量為56kg金屬塊完全在水中勻速提升0.5m，加在繩子自由端的拉力是F,動(dòng)滑輪中120N,如圖所示。不計(jì)繩重及摩擦，g取10N/kg，則下列說法正確的是第16題圖FA.金屬塊受到的重力與浮力是平衡力 B.拉力F的有用功是2

8、80J C.金屬塊受到的浮力是200N D.滑輪組的機(jī)械效率是75%圖249如圖24所示,質(zhì)量為60kg的工人在水平地面上,用滑輪組把貨物運(yùn)到高處。第一次運(yùn)送貨物時(shí),貨物質(zhì)量為130kg,工人用力F1勻速拉繩,地面對(duì)工人的支持力為N1,滑輪組的機(jī)械效率為1;第二次運(yùn)送貨物時(shí),貨物質(zhì)量為90 kg,工人用力F2勻速拉繩的功率為P2,貨箱以0.1m/s的速度勻速上升,地面對(duì)人的支持力為N2, N1與 N2之比為2:3。(不計(jì)繩重及滑輪摩擦, g取10N/kg)求:(1)動(dòng)滑輪重和力F1的大小; (2)機(jī)械效率1; (3) 功率P2。10如圖25所示，某工地用固定在水平地面上的卷?yè)P(yáng)機(jī)（其內(nèi)部有電動(dòng)機(jī)

9、提供動(dòng)力）通過滑輪組勻速提升貨物，已知卷?yè)P(yáng)機(jī)的總質(zhì)量為120kg，工作時(shí)拉動(dòng)繩子的功率恒為400W。第一次提升質(zhì)量為320kg的貨物時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為F1，對(duì)地面的壓力為N1；第二次提升質(zhì)量為240kg的貨物時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為F2，對(duì)地面的壓力為N2。已知N1與N2之比為5：7，取g=10N/kg，繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)。求：圖25（1）卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F1的大?。唬?）第一次提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率；（3）前后兩次提升貨物過程中貨物豎直向上運(yùn)動(dòng)的速度之比。圖21貨物卷?yè)P(yáng)機(jī)工作臺(tái)11如圖21所示，某工地用固定在水平工作臺(tái)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)（其內(nèi)部有電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力）通過滑輪組勻

10、速提升貨物，已知卷?yè)P(yáng)機(jī)的總質(zhì)量為120kg，工作時(shí)拉動(dòng)繩子的功率恒為400W。第一次提升質(zhì)量為320kg的貨物時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為F1，對(duì)工作臺(tái)的壓力為N1；第二次提升質(zhì)量為240kg的貨物時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為F2，對(duì)工作臺(tái)的壓力為N2。已知N1與N2之比為25：23，取g=10N/kg，繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)。（6分）求：（1）卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F1的大??；（2）第一次提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率；（3）前后兩次提升貨物過程中貨物豎直向上運(yùn)動(dòng)的速度之比。12如圖25所示，是一個(gè)上肢力量健身器示意圖。配重A受到的重力為350N，其底面積為5×10-2m2。B、C都是定

11、滑輪，D是動(dòng)滑輪；杠桿EH可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，OE=3OH。小明受到的重力為500N，當(dāng)他通過細(xì)繩在H點(diǎn)分別施加豎直向下的拉力T1、T2時(shí)，杠桿兩次都在水平位置平衡，小明對(duì)地面的壓力分別為F1、F2，配重A受到的拉力分別為FA1、FA2，配重A對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為p1、p2，且兩次A對(duì)地面的壓強(qiáng)相差2×103Pa。已知F1F2 43，p1p232 。杠桿EH和細(xì)繩的質(zhì)量及滑輪組裝置的摩擦力均忽略不計(jì)。求：(1) 拉力FA2與FA1之差；O圖25BACDHHE(2) 小明對(duì)地面的壓力F1 ；（3）當(dāng)小明通過細(xì)繩在H點(diǎn)施加豎直向下的拉力T 3時(shí)，配重A勻速上升2cm,此時(shí)滑輪組的機(jī)械

12、效率 。（請(qǐng)畫出相關(guān)受力分析圖）圖24AOBQ出水口天花板C13如圖24所示為一種蓄水箱的放水裝置，AOB是以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸的輕質(zhì)杠桿，AB呈水平狀態(tài)，AO = 40cm，BO= 10cm。Q是一個(gè)重為5N、橫截面積為100cm2的蓋板，它通過細(xì)繩與杠桿的A端相連。在水箱右側(cè)的水平地面上，有一質(zhì)量為50kg的人通過滑輪組拉動(dòng)系在B點(diǎn)呈豎直狀態(tài)的繩子，可以控制出水口上的蓋板。若水箱中水深為50cm，當(dāng)蓋板恰好要被拉起時(shí)，人對(duì)繩子的拉力為F1，水平地面對(duì)人的支持力為N1，滑輪組機(jī)械效率為1；若水箱中水深為100cm，當(dāng)蓋板恰好要被拉起時(shí)，人對(duì)繩子的拉力為F2，水平地面對(duì)人的支持力為N2，滑輪組機(jī)械效率

13、為2。已知1與2之比為4449，蓋板的厚度、繩重及繩與滑輪間的摩擦均可忽略不計(jì)，人對(duì)繩的拉力與人所受重力在同一直線上，g取10N/kg。求：（1）當(dāng)水箱中水深為100cm時(shí)，蓋板上表面所受水的壓強(qiáng)。 （2）動(dòng)滑輪的總重。 （3）N1和N2之比。14圖22是液壓汽車起重機(jī)從水中打撈重物的示意圖。起重機(jī)總重G8×104N，A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪，C是卷?yè)P(yáng)機(jī)，D是油缸，E是柱塞。通過卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使鋼絲繩帶動(dòng)A上升，打撈體積V0.5m3、重為G物的重物。若在打撈前起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p12×107Pa，當(dāng)物體在水中勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2，重物完全出水后勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面

14、的壓強(qiáng)p32.5×107Pa。假設(shè)起重時(shí)E沿豎直方向，重物出水前、后E對(duì)吊臂的支撐力分別為N1和N2，重物出水前滑輪組的機(jī)械效率為80%，重物出水后卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力的功率為11875W，吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計(jì)。（g取10N/kg）求：ABDCEOF圖22（1）重物在水中勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p2；（2）支撐力N1和N2之比；（3）重物出水后勻速上升的速度。15圖21甲是海洋中學(xué)科技小組設(shè)計(jì)的打撈水中物體的裝置示意圖。DB是以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸的水平杠桿，OD的長(zhǎng)度為1.6m。水平甲板上的配重E通過細(xì)繩豎直拉著杠桿D端，配重E的質(zhì)量mE為225kg。安裝在杠桿DB上的行走裝置由支架、動(dòng)滑輪X、提升電動(dòng)機(jī)、定滑輪K構(gòu)成，行走裝置的質(zhì)量m為25kg。電動(dòng)機(jī)Q可以通過定滑輪S和動(dòng)滑輪X拉動(dòng)行走裝置沿BO水平滑動(dòng)。固定在提升電動(dòng)機(jī)下的定滑輪K和動(dòng)滑輪M組成滑輪組Y，當(dāng)行走裝置處于杠桿DB上C點(diǎn)的位置時(shí)，提升電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子H端，通過滑輪組Y豎直提升水中的物體A。物體A完全在水中勻速上升的過程中，滑輪組Y的機(jī)械效率為1，甲板對(duì)配重E的支持力為N1；物體A全部露出水面勻速豎直上升的過程中，滑輪組Y的機(jī)械效率為2，甲板對(duì)配重E的支持力為N2?；喗MY提升物體A的過程中，