專題30滑輪組機械效率與浮力結(jié)合的綜合計算題-中考物理一輪復(fù)習(xí)專題練習(xí)（原卷板）

專題30滑輪組機械效率與浮力結(jié)合的綜合計算題2023屆中考物理一輪復(fù)習(xí)專題練習(xí)一、計算題1．某工程隊用如圖所示的滑輪組將浸沒在河底的實心石塊從深水中吊起。石塊的密度為3×103kg/m3，體積是2m3，所用的拉力F是2.5×104N，石塊在20s內(nèi)勻速上升了2m（未露出水面），不計水的阻力。求：（1）石塊受到的重力；（2）石塊受到的浮力；（3）拉力F做功的功率；（4）滑輪組的機械效率。2．小華用如圖所示的滑輪組從容器底部開始豎直緩慢勻速提升一個重200N，體積為8×10﹣3m3的正方體物塊A。（水的密度ρ＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）（1）求物塊A在水面以下所受浮力的大?。唬?）小華利用此滑輪組從容器底部開始豎直緩慢勻速提升正方體物塊A時（物塊A剛剛脫離容器底部），物塊A的下表面所受水的壓強為1.2×104Pa時，求容器中水的深度。（3）若小華利用此滑輪組，從容器底部，豎直緩慢勻速提起正方體物塊A的過程中，（物塊A始終在水面以下）他對繩自由端的拉力為75N，用時10s使物塊A上表面剛好露出水面，求該滑輪組的機械效率和拉力做功的功率。3．如圖所示是用滑輪組提升浸在水中的物體，已知物體重為300N，密度為5×103kg/m3，若物體浸沒在水中被勻速提升時，滑輪組的機械效率為80%（不計繩重、繩子與滑輪之間的摩擦和水的阻力）。求：（1）物體浸沒在水中時受到的浮力；（2）物體完全離開水面后勻速提升過程，繩子自由端的拉力。4．如圖甲所示，用電動機和滑輪組把重力為3×104N，邊長為1m的立方體礦石，從水底豎直勻速打撈出來。（g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）求：（1）礦石浸沒在水中受到的浮力？（2）礦石露出水面前，電動機對繩子拉力的功率為2.5kW，礦石上升過程中的st圖象如圖乙所示，求滑輪組的機械效率？（3）如果不計繩重及繩子與滑輪間的摩擦，礦石露出水面后與露出水面前相比，滑輪組機械效率會如何改變？為什么？5．如圖甲，用滑輪組和桶從江中取水，已知桶重20N，桶的容積47L，繩子的質(zhì)量和體積、水的阻力、所有的摩擦力均忽略不計，滑輪組的機械效率隨桶提起的高度變化如圖乙，求：（g取10N/kg）（1）當桶裝滿水時，桶與水的總重力；（2）動滑輪重力；（3）桶浸沒時受到的浮力。6．用如圖甲所示的滑輪組從水中提升體積為3×103m3、質(zhì)量為76kg的物體M，在物體M未露出水面的過程中，繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度，此過程中，拉力F做的功W隨時間t的變化圖像如圖乙所示，不計繩重和摩擦力大小，g取10N/kg。求：（1）物體M受到水的浮力；（2）拉力做功的功率；（3）滑輪組提升重物所做的有用功；（4）滑輪組提升重物的機械效率。7．如圖1所示，某打撈船打撈水中重物，A是重為600N的動滑輪，B是定滑輪，C是卷揚機，卷楊機拉動鋼絲繩通過滑輪組AB豎直提升水中的重物。如圖2所示，體積為0.3m3的重物浸沒在水中，此時鋼絲繩拉力F的大小1000N。摩擦、鋼絲繩重、重物表面沾水的質(zhì)量及水對重物的阻力均忽略不計，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。求：（1）當重物底部位于水面下5m深處時，水對重物底部的壓強是多少Pa？（2）物體浸沒在水中時受到的浮力為多少？（3）物體的密度多大？（4）重物全部露出水面后再勻速上升了1m，此過程中滑輪組的機械效率是多少？8．如圖所示是一臺起重機在長江邊工作的示意圖?，F(xiàn)在用此起重機從水中把重1.5×104N，體積為0.6m3的物體G勻速提起。已知物體在水面下時，滑輪組的鋼絲繩自由端拉力F為3750N，物體受到的拉力F′所做的功為有用功。（不計摩擦和繩重，ρ水=1.0×103kg/m3）則物體浸沒在水中時，求：（1）受到的浮力和拉力F′；（2）重物在未出水前被提升時，滑輪組的機械效率；（3）動滑輪的重。9．小超與同學(xué)到某工地參觀，看到工人操作電動機通過如圖所示滑輪組將正方體石料從水池底豎直勻速吊起。他們通過調(diào)查得知：石料的邊長為0.2m，密度為，石料上升時速度恒為0.4m/s，圓柱形水池的底面積為，動滑輪重為30N。請根據(jù)他們的調(diào)查數(shù)據(jù)求：（不計繩重和摩擦，，g取10N/kg）：（1）石料露出水面前受到的浮力；（2）石料的重力；（3）石料露出水面前滑輪組的機械效率；（4）石料從剛露出水面到完全露出水面所用的時間；并推導(dǎo)出該過程中電動機的輸出功率P（單位：W）與時間t（單位：s）的函數(shù)關(guān)系式。10．滑輪組在港口機械設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用，機械設(shè)備在設(shè)計制造過程中需要進行靜態(tài)模擬實驗，某科研室用實心圓柱體A進行靜態(tài)模擬實驗，如圖所示。已知A的體積為1.2103m3，質(zhì)量為2.1kg。整個模擬過程A被勻速提升，A完全浸沒在水中時，滑輪組的機械效率為60%。忽略繩重及摩擦，不考慮水的阻力，求：（水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）A完全浸沒在水中時受到的浮力；（2）A完全離開水面后，繩子自由端的拉力F；（3）A完全離開水面后，滑輪組的機械效率。（精確到0.1%11．小南利用圖甲的滑輪組，將一實心長方體以0.2m/s的速度勻速從水底拉出水面，圖乙是該實心長方體所受拉力F1隨時間t變化的圖像。（不計摩擦、水的阻力及繩重）。求：（1）實心長方體浸沒時受到的浮力；（2）實心長方體從水底到露出水面前，上升的高度；（3）實心長方體從水底到露出水面前，若人對繩的拉力F2做功400J，求此過程中滑輪組的機械效率。12．某?？萍夹〗M，設(shè)計了如圖所示的一套從水中打撈物體的簡單滑輪組裝置，動滑輪的重力為50N，物體A的密度為1.5×103kg/m3，體積為0.04m3；通過滑輪組把A從水中勻速提升（A始終未露出水面），不計繩重、摩擦及水的阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg。求：（1）A浸沒在水中所受浮力；（2）A露出水面前，滑輪組的機械效率；（3）若人的重力為625N，與水平地面的接觸面積為500cm2，人對地面的壓強。13．如圖所示，是某工作隊用滑輪組從水中打撈正方體物體M的情景。物體M的棱長為1m，密度為2.8×103kg/m3，用7500N的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升2m。忽略繩重、繩與滑輪的摩擦和滑輪與軸的摩擦。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）物體M上升后，還未露出水面時受到的浮力；（2）物體M上表面在水面下0.2m時，它的下表面受到水的壓力；（3）物體M上升后，在未露出水面前，此滑輪組的機械效率。14．如圖所示，體重為50kg的小安利用滑輪組把浸沒在水中的長方體A提出水面。物體A浸沒在水中勻速上升時，小安所用的拉力為350N，滑輪組機械效率η1=80%。物體A被完全提出水面后勻速上升時，滑輪組的機械效率η2=90%。已知物體A的底面積為0.04m2，高1m，不計摩擦和繩重，g取10N/kg。求：（1）物體A浸沒在水中時所受的浮力大??；（2）物體A的重力；（3）請計算說明小安能否把物體A完全提出水面。15．工人用如圖所示裝置從水井中勻速吊起一個重為800N的物體，所用拉力F為250N，20s內(nèi)物體上升了6m（物體的上表面始終未露出水面），已知動滑輪重20N，繩重及摩擦均忽略不計。求：（1）拉力F做功的功率；（2）物體在水中所受浮力的大小；（3）滑輪組的機械效率。16．如圖為某汽車起重機利用卷揚機打撈水中的物體A的示意圖。物體A的體積為0.8m3，重力為2×104N，從水底以0.1m/s的恒定速度豎直向上提升至離開水面一定高度，浸沒在水中時，拉力F的功率為1500W。（鋼絲繩能夠承受的拉力足夠大，且不計鋼絲繩重和摩擦，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求：（1）如圖所示狀態(tài)時，物體A受到的浮力和拉力；（2）浸沒時，滑輪組的機械效率；（3）動滑輪重G動；（4）當物體A離開水面至一定高度的過程中，電動機的功率。17．某工程隊用如圖所示的滑輪組打撈沉在水底的工件，已知工件的體積是0.16m3，密度是3.5×103kg/m3，滑輪組向上勻速拉動浸沒在水中的工件時，人在繩子的自由端的拉力F=1700N（不計摩擦及水的阻力，g=10N/kg）求：（1）工件的質(zhì)量是多少？工件浸沒在水中時受到的浮力；（2）滑輪組向上勻速拉動浸沒在水中的工件時，機械效率η；（3）工件從露出水面到離開水面，滑輪組的機械效率怎樣變化？18．如圖所示，支撐杠桿水平平衡的支架AOB隨物體M在水中能上下運動自動升降，杠桿始終保持水平平衡。輕質(zhì)杠桿LOA∶LOB=2∶5，某同學(xué)質(zhì)量為60kg。利用這個裝置將物體勻速放入容器中，在M被浸沒在水里的過程中，用力F1拉動繩自由端勻速豎直向下運動時，該同學(xué)對地面的壓強為獨立站在地面時對地壓強的一半。已知，物體M的體積是0.06m3，動滑輪的重力為60N。（桿的自重、繩的重力、滑輪與繩的摩擦及液體對物體的阻力不計，g=10N/kg）求：（1）物體M浸沒在水里受到的浮力；（2）拉力F1的大?。唬?）物體M的重力；（4）物體M被浸沒在水中的過程時，滑輪組的機械效率。19．如圖甲是利用滑輪組打撈水池中物體的簡化模型示意圖。工人用豎直向下的拉力拉繩的自由端，拉力F隨時間t變化的圖像如圖乙所示，物體上升的速度隨時間變化的圖像如圖丙所示。已知物體的質(zhì)量為80kg，體積為0.02m3，物體沉沒在水底時上表面距離水面8m，在4~8s內(nèi)物體上升的豎直高度為2m，繩的質(zhì)量和體積、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽略不計，動滑輪自始至終都未浸入水中＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。求：（1）物體浸沒在水中時