初中物理力学综合计算题 (有答案)整理版.doc

图31建筑材料卷扬机1、图31是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当以速度v1匀速提起质量为m1的建筑材料时，滑轮组的机械效率为η1，卷扬机拉力的功率为P1；当以速度v2匀速提起质量为m2的建筑材料时，滑轮组的机械效率为η2，卷扬机拉力的功率为P2。若η2-η1=5%，P1: P2=2:3，m1=90kg，动滑轮受到的重力G动=100N。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计，g=10N/kg 图31 建筑材料 卷扬机 （1）提起质量为m1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F1； （2）两次工作过程中，建筑材料上升的速度v1与v2之比。 乙240W/J4807209600t/s1.02.00.51.5卷扬机ABC玻璃 吸盘 甲图22天车 2．在生产玻璃过程中，常用位于天车上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃，如图22甲所示。当卷扬机通过滑轮组提升质量为60kg 的玻璃并使玻璃以速度v1匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F1，天车对卷扬机的支持力为N1，拉力为F1的功率为P，滑轮组的机械效率为η；当卷扬机通过滑轮组提升质量为80kg的玻璃并使玻璃以速度v2匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F2，天车对卷扬机的支持力为N2。已知拉力F1所做功随时间变化的图像如图22乙所示，卷扬机的质量为120 kg， 乙 240 W/J 480 720 960 0 t/s 1.0 2.0 0.5 1.5 卷扬机 A B C 玻璃 吸盘 甲 图22 天车 （1）P的大小； （2）v2的大小； （3）N1与N2的比值。 解：（1）由题中W－t图像解得P==480W …………………（2分） （2）根据η =………………………（1分） 解得：v1 =0.6m/s 已知：3v1=5v2 解得：v2=0.36m/s……………………………………………………………（1分） （3）设动滑轮C所受重力为G0，卷扬机提升60kg 所以有 η =，代入数据解得G0=80 N ………（1分） 第一次提升60kg玻璃的过程中，玻璃、动滑轮C受力分析如答图5（1）所示，动滑轮B受力分析如答图5（2）所示，卷扬机受力分析如答图5（3）所示。 N1mg（2）（1）G03T1m1gF1′mBg2F1T1′（3）N2mg（5 N1 mg （2） （1） G0 3T1 m1 F1′ mBg 2F T1′ （3） N2 mg （5） （4） G0 3T2 m2 F2′ mBg 2F T2′ （6） 答图5 由答图5（1）的受力分析可知T1=（m1g+G0）= （600N+80N）=N， 因T′1= T1，由答图5（2）可得F1=（T′1+mBg）= （N +40N）=N， 因F′1= F1，由答图5（3）可得N1=F′1+mg=N+1200N=N………………（1分） 同理，由答图5（4）可得T2=（m2g +G0）= （800N+80N）=N， 因T′2= T2，由答图5（5）可得F2=（T′2+mBg）= （N +40N）=N， 因F′2= F2，由答图5（6）可得N2=F′2+ mg =N+1200N=N 所以 EQ \F(N1,N2) =……………………………………………………………（1分） （其他解法正确均得分） 图25M3．工人利用如图25所示的装置，在河边打捞水中的物体M。打捞过程中物体M在水中匀速上升的速度为0.2m/s，此时工人做功的功率为360W；当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力，恰好能使物体继续匀速上升。已知：工人的质量为70kg，物体M的密度为2.5×103kg/m3。不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，g 图25 M （1）物体M的重力GM； （2）动滑轮的重力G动； （3）物体离开水面后，滑轮组的机械效率η。 （结果请保留两位有效数字） （1）物体M在水中，人对绳的拉力 FT＝＝＝＝450N ………………1分 图6甲4 图6 甲 4 F浮 G总=GM+G动 乙 4Fmax G总=GM+G动 物体M在水中匀速上升时，如图6甲所示。 物体M全部露出水面匀速上升时，如图6乙所示。 GM＋G动＝F浮＋4FT ① GM＋G动＝4Fmax ② Fmax＝G人＝m人g ③ 两个受力分析图或三个方程………………1分 由①②③式解得： F浮＝4m人g－4FT＝4×70kg×10N/kg－4×450N＝1000N F浮＝ 物体M的体积：VM＝＝＝0.1m3 ………………1分 物体M受到的重力： GM＝?MgVM＝2.5×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝2500N （2）由②③