精编题目7：力学计算题(10题)选读.docx

力学计算题精编（10题）1．山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行，运动员李伟质量为70kg,他参加了小组选拔赛．图中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见表：车架材料碳纤维车架材料体积/cm32500车架质量/Kg4.5整车质量/Kg10单轮接触面积/cm24（1）求车架的密度；（2）估计比赛中的山地自行车对地面的压强；（3）李伟在某路段匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求他的骑行功率．解：（1）V=2500cm3=2.5×10-3 m3 m=4.5㎏………………………1分………………………1分（2）山地对地面的压力：F=G=mg(10kg+70kg)×10N/kg=800N……1分地面受到的压强为：………………1分（3）运动员与车的总重力为G=mg=800N F=0.02G=0.02×800N=16N………1分骑车的速度为：………………………………1分骑车的功率为 P =FV=16N×10m/s=160W………………………………………1分2．如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为8×103 kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，在未露出水面前，若不计摩擦和动滑轮重，要使物体匀速上升，（取g=10N／kg）求：（1）作用于绳子自由端的拉力F是多少？（4分）（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？（2分）（3）若实际拉力为400N，此时该滑轮组的效率是多少？（2分）（1）m物=ρ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)物体A浸没时受的浮力：F浮=ρ水gV排 =103 kg/m3×10N／kg×10×10-3m3 =100N (1分)∵吊着动滑轮绳子段数n=2 (1分)∴F=1/2×(G物－F浮）=1/2×（800N－100N）=350N (1分)（2）∵S自=2h物=2×2m=4m (1分)拉力做的功:W总=FS自=350N×4m=1400J (1分)（3）η=w有/=w总＝（G物-F浮）h物/Fs自＝（G物-F浮）/2F＝7000N/400N＝87.5% (2分)3.如图18所示，物重G为2000N，斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上来，求：（1）所需拉力F是多少？（2）机械的总功率是多少？图 184. 如图所示晾衣装置，每个滑轮重均为0.5N，晾衣杆重4N。体重为500N的小明站立在水平地面用拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端，将总质量为5.6kg的三件衣服提升了1m，此时小明对地面产生的压强为1.6×104Pa。已知小明双脚的面积为300cm2，g取10N/kg。求：（1）拉衣服时小明对地面的压力；（2分）（2）小明做的功；（2分）（3）滑轮组提升衣服的机械效率。（3分）解:（1）F压=Ps=1.6×104Pa×3×10-2m2=480N（2分）（2）F压=F支=480NF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20N的完全相同的两正方体C、D，OA∶OB=4∶3；当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm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A端受到绳子的拉力；（3）物体D对地面的压强。解：（1）V=（10cm） 3 =0.001m 3， m=G/g=20N/10N/kg=2kg……1分则物体C的密度ρ=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 =ρ水 V排 g=1.0×10 3 kg/m 3 ×0.0008m 3 ×10N/kg=8N……1分拉力F A =G－F浮 =20N－8N=12N……1分（3）由杠杆平衡条件F1L1=F2L2?得F A×OA=F B×OB ，即