精編題目7：力學(xué)計(jì)算題(10題)

1、力學(xué)計(jì)算題精編（10題）1山東省第23屆運(yùn)動(dòng)會(huì)山地自行車比賽項(xiàng)目將在濟(jì)寧市萬紫千紅度假村舉行，運(yùn)動(dòng)員李偉質(zhì)量為70kg,他參加了小組選拔賽圖中的山地自行車為比賽用車，其相關(guān)數(shù)據(jù)見表：車架材料碳纖維車架材料體積/cm32500車架質(zhì)量/Kg4.5整車質(zhì)量/Kg10單輪接觸面積/cm24（1）求車架的密度；（2）估計(jì)比賽中的山地自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)；（3）李偉在某路段勻速騎行6km，耗時(shí)10min，若該路段阻力為總重力的0.02倍，求他的騎行功率 解：（1）V=2500cm3=2.5×10 -3 m³ m=4.51分 1分 （2） 山地對(duì)地面的壓力：F=G=mg(10kg+70k

2、g)×10N/kg=800N1分 地面受到的壓強(qiáng)為：1分 （3）運(yùn)動(dòng)員與車的總重力為G=mg=800N F=0.02G=0.02×800N=16N1分 騎車的速度為：1分 騎車的功率為 P =FV=16N×10m/s=160W1分2如圖所示，重物A是體積為10dm3，密度為8×103 kg/m3的實(shí)心金屬塊，將它完全浸沒在水中，在未露出水面前，若不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重，要使物體勻速上升，（取g=10Nkg）求： （1）作用于繩子自由端的拉力F是多少？（4分） （2）若緩慢將重物A提升2m，拉力做的功是多少？（2分） （3）若實(shí)際拉力為400N，此時(shí)該滑輪組的

3、效率是多少？（2分）（1）m物=物V物 =8×103 kg/m3×10×10-3m3=80kg (0.5分)物重G物=m物g=80kg×10N/kg=800N (0.5分)物體A浸沒時(shí)受的浮力：F浮=水gV排 =103 kg/m3×10Nkg×10×10-3m3 =100N (1分)吊著動(dòng)滑輪繩子段數(shù)n=2 (1分)F=1/2×(G物F?。?1/2×（800N100N）=350N (1分)（2）S自=2h物=2×2m=4m (1分)拉力做的功: W總=FS自=350N×4m=1400J

4、 (1分)（3）=w有/=w總（G物-F浮）h物/Fs自（G物-F?。?2F7000N/400N87.5% (2分)3.如圖18所示，物重G為2000N，斜面長(zhǎng)5m，高3m，斜面和滑輪組裝置的總機(jī)械效率為80%，若將重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上來，求：（1）所需拉力F是多少？ （2）機(jī)械的總功率是多少？圖 18 4. 如圖所示晾衣裝置，每個(gè)滑輪重均為0.5N，晾衣桿重4N。體重為500N的小明站立在水平地面用拉力F豎直向下勻速拉動(dòng)繩的自由端，將總質(zhì)量為5.6kg的三件衣服提升了1m，此時(shí)小明對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為1.6×104Pa。已知小明雙腳的面積為300cm2，g取10N/kg

5、。求：（1）拉衣服時(shí)小明對(duì)地面的壓力；（2分） （2）小明做的功；（2分）（3）滑輪組提升衣服的機(jī)械效率。（3分）解:（1）F壓=Ps=1.6×104Pa×3×10-2m2=480N （2分） （2）F壓=F支=480N F拉=G-F支=500N-480N=20N （1分） W=F拉s=20N×1m×4=80J （1分） （3）W有=Gh=mgh=5.6kg×10N/kg×1m=56J （1分） =70% （2分）5. 如圖，輕質(zhì)杠桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在A、B兩端分別掛有邊長(zhǎng)為10cm，重力為20N的完全相同的兩正方體C、D

6、， OAOB=43；當(dāng)物體C浸入水中且露出水面的高度為2cm時(shí)，杠桿恰好水平靜止，A、B兩端的繩子均不可伸長(zhǎng)且均處于張緊狀態(tài)。(g=10N/kg) 求：（1）物體C的密度；（2）杠桿A端受到繩子的拉力；（3）物體D對(duì)地面的壓強(qiáng)。解：（1）V=（10cm） 3 =0.001m 3 ， m=G/g=20N/10N/kg=2kg1分 則物體C的密度 =m/V=2kg/0.001m 3 =2×10 3 kg/m 3 1分。（2）V 排 =（10cm） 2 ×8cm=0.0008m 3 1分 F 浮 = 水 V 排 g=1.0×10 3 kg/m 3 ×0.000

7、8m 3 ×10N/kg=8N1分拉力 F A =GF 浮 =20N8N=12N1分（3）由杠桿平衡條件F1L1=F2L2 得F A× OA=F B×OB ，即 12N×OA=F B ×OB，解得F B =16N1分則 D對(duì)地面的壓力為F=GF B =20N16N=4N1分， S=（10cm） 2 =0.01m 2 ，壓強(qiáng)為p=F/S=4N/0.01m 2 =400Pa1分答：（1）物體C的密度是2×103kg/m3； （2）杠桿A端受到繩子的拉力是12N； （3）物體D對(duì)地面的壓強(qiáng)400Pa （4）人對(duì)地面的壓力.(1分)

8、 因?yàn)?所以人對(duì)地面的壓強(qiáng).(1分)6. 在一次打撈作業(yè)中，打撈隊(duì)員用用汽車打撈一個(gè)箱子。在箱子拉出水面之前，汽車以0.2m/s的速度勻速向右行駛，箱子質(zhì)量為1.25×103kg, 密度為2.5×103kg/m3,動(dòng)滑輪質(zhì)量30kg,不計(jì)繩重和摩擦（g取10N/kg）,求：（1） 箱子在水中所受的浮力大?。?） 汽車對(duì)繩的拉力（3） 汽車?yán)瓌?dòng)重物的功率P（4） 在箱子拉出水面之前，該滑輪組的機(jī)械效率 解：（1） -（2分） （2） 由二力平衡得 汽車對(duì)繩的拉力-（2分）(3) 汽車?yán)瓌?dòng)重物的功率-（2分）（4） -（3分） 7. 央視遠(yuǎn)方的家欄目走進(jìn)將樂，介紹了古代皇宮貢品

9、將樂龍池硯八年級(jí)小軍同學(xué)觀看節(jié)目后，想估測(cè)制作龍池硯的巖石的密度他找到一小塊體積為40cm3的巖石，并利用自制“浮筒質(zhì)量?jī)x”測(cè)其質(zhì)量（如圖1所示），從浮筒上標(biāo)注的刻度可直接讀出浮筒浸入水中的深度h、浮筒和被測(cè)物體的總質(zhì)量m h隨m的變化圖象如圖2所示，空浮筒在水中漂浮時(shí)h為6cm，放入巖石后浮筒在水中漂浮時(shí)h為9cm （改編）（1）求巖石的質(zhì)量是多少克？（2分）（2）求巖石的密度是多少克/厘米3？（2分）（3）若巖石與浮筒底的接觸面積為2×103m2，求巖石對(duì)浮筒底的壓強(qiáng)是多少帕？（g取10N/kg）（4分）解答：解：（1）根據(jù)圖象可知，空浮筒的質(zhì)量：m筒=200g，浮筒和巖石的總質(zhì)

10、量：m總=300g，巖石的質(zhì)量：m巖=m總m筒=300g200g=100g；（2）巖石的密度：巖=2.5g/cm3；（3）巖石的重力：G巖=m巖g=0.1kg×10N/kg=1N；巖石對(duì)筒底的壓強(qiáng)：p=500Pa答：（1）巖石的質(zhì)量是100g；（2）求巖石的密度是2.5g/cm3；（3）巖石對(duì)浮筒底的壓強(qiáng)是500Pa8. 如圖12-甲所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為1 m的正方體靜止在湖底，上表面離水面深度為h。現(xiàn)用一根粗細(xì)和重力不計(jì)的繩子，將該物體從水底豎直向上拉，直至完全拉出水面，在整個(gè)拉動(dòng)過程中物體始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，拉力的大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖12-乙所示。(g取10 Nkg，水=1.0&#

11、215;103kg/m3) 求：(1)物體在露出水面前受到水的浮力是多少N?(2)物體在露出水面前受到繩子的拉力是多少N?(3)物體的密度是多少kg/m3 ?(4)物體在水底時(shí)，上表面受到水的壓強(qiáng)是多少Pa?參考答案: (1)F浮=水gV排=1.0×103kg/m3×10 Nkg×(1m)3=104N (2)由圖象可知露出水面后繩子的拉力即物體的重力G=3×104N 當(dāng)重物沒露出水面時(shí),拉力F1=G- F浮=3×104N-104N=2×104N (3)物體的質(zhì)量 物體密度 (4)從上表面離開水面到下表面離開水面用時(shí)10s,所以運(yùn)動(dòng)速度

12、 物體上表面從水底到面用時(shí)30s,所以物體上表面據(jù)水面的深度:h=vt=0.1m/s×30s=3m 物體在水底時(shí),上表面受到水的壓強(qiáng):p=水gh=1.0×103kg/m3×10 Nkg×3m=1.0×104Pa9水平桌面上放置一底面積為100cm2，重為6N的柱形容器，容器內(nèi)裝有20cm深的某液體將一體積為400cm3的物體A懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為10N，讓物體從液面上方逐漸浸入直到浸沒在液體中（如圖），彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變?yōu)?.2N（柱形容器的厚度忽略不計(jì)，筒內(nèi)液體沒有溢出，物體未接觸容器底g=10N/kg），求：（1）物體浸沒在液

13、體中時(shí)受到的浮力；（2）筒內(nèi)液體密度；（3）物體浸沒時(shí)，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)10.某物理小組決定測(cè)量一塊鵝卵石的密度，但是手邊的測(cè)量工具只有量筒他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置先把鵝卵石浸沒在水杯內(nèi)的水中，向礦泉水瓶中逐漸加水，當(dāng)加入225ml的水時(shí)，瓶子在如圖7甲所示的位置平衡拿掉水杯后，再向瓶中加入150ml的水，此時(shí)瓶子在如圖乙所示的位置平衡若不考慮鵝卵石的吸水性，忽略瓶子的質(zhì)量，g取10N/kg，求：（1）鵝卵石在水中受到的浮力（2）鵝卵石的密度（3）把鵝卵石放在桌面時(shí)，它與桌面的接觸面積為202 則它對(duì)桌面的壓強(qiáng)為多少？解：（1）根據(jù)定滑輪特點(diǎn)，由圖乙得：G石=G水=m水g=水v水g，由圖甲得鵝卵石在水中：F浮+F=G石，而F=水vg，受到的浮力：F浮=G石F=水v水g水vg=水v水g=1.0×103kg/m3×150×106m3×10N/kg=1.5N，（2）F浮=水gv排，v排= = =1.5×104m3，石塊浸沒，v石=v排=1.5×104m3，石塊的密度：石= =