1、专题 力学综合计算题1. 河池飞机场位于河池市西北方向的见塘山，距离河池市中心 37 公里。2008 年 12 月开工至今年 4 月，土石方工程已基本完工。在建设机场的过程中，挖掘机发挥了重要的作用。在工程施工中使用的某型号挖掘机如图 17 甲所示， 它的有关数据如右表所示。挖掘机在运送砂土过程中，装有1.8104砂土的铲斗用 4s 以 2.4/s 的平均速度从图 17乙中最低点移到最高点，接着再用 2s 沿水平方向移4将砂土卸到汽车上。求：（1）铲斗从点移到点经过的路程。 （2）挖掘机静止且不工作时（如图 17 甲所示）对水平地面的压强。 （3）如果挖掘机在上述运送砂土过程中的平均功率为 6
2、0k，此过程挖掘机的机械效率？解：2. 为了将放置在水平地面上、重=100 的重物提升到高处。小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力 F 拉绳时，重物的速度和上升的高度 h 随时间 t 变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积=510 -2 2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：（1）在 23s 内，拉力 F 的功率 P 及滑轮组的机械效率 。（2）在 12内，拉力 F 做的功。 （3）在 0内，重物对地面的压强 p。 （）若绳子能承受的最大拉力是 1500， 小李体重 600 ，他站在地面向下拉绳子使物体
3、匀速上升，最大能提升多重的物体？（1750N）解：3. （2010枣庄）张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上，图中每个滑轮等重，不计绳子重和摩擦如果所送货物重 G 从 200开始逐渐增加，直到绳子被拉断每次均匀速拉动绳子，且提升同样的高度图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图象请根据有关信息完成以下问题：（1）每个滑轮的重是多少？（2）绳子能承受的最大拉力是多少？（3）当绳子的拉力最大时，滑轮组的机械效率是多少？解：4.如图 1 所示，重为 8N 的物体在拉力 F 的作用下，5s 内匀速运动了 0.5拉力 F 做的功随时间变化的图象如图 2 所示己知动滑轮重
4、 0.5，物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力 f 为物重 G 的 0.5 倍求：（1）拉力 F 的功率 （2）拉力 F 大小 （3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例 （2012 河北）解：5. （2009哈尔滨）地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：型号地铁机车地铁电力机车功率106平均速度 60k/h 牵引力 5106 额定载客量 500人型号公交汽车燃油热值 4107J/kg 平均速度k/h 牵引力 3000 额定载客量 500人项目 数值整机质量/ 9000发动机最大功率/ 150标准斗容 1.2两履带
5、与地面接触面积 4.5（1）甲、乙两地铁站相距 1.8k，地铁运行需要多长时间？消耗多少电能？（2）公交汽车每 k消耗燃油 0.3kg，行驶 1.8k路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？公交汽车的效率是多少？（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点 （写出两条即可）6. （2009攀枝花）如图甲，某同学用两个滑轮组成的滑轮组，在同一种绕绳方式下匀速提升不同质量的重物，得到了多组竖直作用在绳子自由端的拉力 F与重物所受重力 G 的大小关系，并绘制出如图乙的 F-G 图象（不计绳重与摩擦） （1）试根据图象计算动滑轮所受重力G 动；（2）在图甲中画出该同学的绕绳方法；（
6、3）用该滑轮组提起重为65N 的重物时，滑轮组的机械效率是多大？解：7.如图所示，小轿车的质量为 1.5t（含油箱内的 18汽油） ，每个轮胎与地面的接触面积为 0.025老吴开着这辆小轿车沿高速公路到某地去旅游，路程为 300假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为 920已知汽油完全燃烧产生的内能有 30%转化为机械能，汽油的热值 q 为 4.6107J/kg（1）若车内人和物品的总质量为 100，则车行驶时对水平地面会产生多大的压强？（g 取 10/） （2）汽车到达目的地牵引力所做的功是多少？（3）通过计算说明该小轿车在行驶途中是否需要加油？解：8.某型号四轮小轿车的总质量 600，发动机额
7、定功率 40，每个轮胎与地面的接触面积 500，：求：（1）该小轿车静止在水平地面上时，对地面的压力和压强各是多大？（2）假若该小轿车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶，速度为 20/s请计算该小轿车 10in 内牵引力所做的功和小轿车受到的阻力 （g 取 10/kg） （3）行驶的车辆对环境产生哪些污染？（至少写一条） （4）为了减小污染，请你提出一条合理的建议(噪声污染-安装消声器；大气污染-使用新能源)解:9 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力 F 的作用，F 的大小与时间 t 的关系、物体运动速度 v 与时间 t 的关系如图乙所示。问t=1s 时，物体处于什么状态
8、？t=5s 时，物体受到的摩擦力为多少？t=3s 时，物体所受合力是多少，后面两秒做的功率是多少？10. 高楼林立的大都市，电梯给人们带来了极大的方便小明在商厦看到一电梯的名牌如下，其工作原理如图 15 所示，在额定状态下试运行时，所载 15 人平均每人质量是 60kg，测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需时间为 40S （动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦忽略不计，g 取 10N/kg）求：（1）钢丝绳的拉力（2）滑轮组的机械效率（3）这个过程中消耗的电能解：11. 在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常采用如图所示简单机械示意图中滑轮 A 与滑车连接，滑轮 D 固定在地面塔架上此滑轮组在 1 分钟内将质
9、量为 0.5 吨的建筑材料匀速提升 5 米，若钢丝绳拉力为 2200 牛，所用的拉力由电动机提供，电动机效率为 55% （钢丝绳重和摩擦不计，g=10N/kg） 求：（1）滑轮组的机械效率？（2）如果提供动力的电动机在 220V 的电压下正常工作，求此电动机的额定功率 （75.8；1000W）解：12. 如图所示，用一滑轮组拉着一辆质量为 8t 四轮的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受阻力是车重的 0.03 倍，绳自由端的拉力为 1000N，每个轮胎与地面的接触面积 500，当汽车前进 1时，求：（1）滑轮组的机械效率；（2）额外功的大小；（）汽车对地面的压强是多大？解：13. 某塔式起重机是通
10、过电动机带动，如图甲所示这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的已知起吊重为3104的物料时，电动机的输出功率为 60，物料/N /(ms-1)/s /s匀速上升的速度为 1.5/s试求：电动机作用在滑轮组上的水平拉力 F（2000） ；这次起吊时滑轮组的机械效率 （75）解：14. 如图所示，一个质量 60kg，底面积为 0.1 2物块，通过滑轮组在 25拉力作用下作匀速直线运动已知物块受到的滑动摩擦力为物重的 0.1 倍（g=10/kg） 求：（1）在图上做出物体对水平地面压力的示意图。 （2）物体静止时对水平地面的压强是多少？（3）该滑轮组的机械
11、效率是多大？解：15 一辆汽车陷入泥坑，发动机也出现了故障如图所示，利用滑轮组把汽车拉出设在整个拉出过程中，汽车的运动可看成匀速直线运动，速度为 0.5/s，所受的阻力为 2.4104，移动的距离为 4； 拉力 F 为 104求这个过程中：（1）滑轮组对汽车所做的有用功；（2）拉力 F 所做的总功；（3）滑轮组的机械效率；（4）拉力的平均功率解：16. 一个质量为 70kg 的工人，用右所示的装置提升一堆相同的金属块若动滑轮重 50，装金属块的托板重 100，每块金属块重 100，长 20，宽10，不计摩擦和绳重，当工人匀速提升金属块时，求：提升一次滑轮组效率多大？金属块对托板的压强多大？此装
12、置的机械效率最高可达到 （g 取10/kg，结果保留整数）解：17.随着石家庄三年大变样的推进，总里程为 40的二环路改造项目已全线完工，市内交通状况大为改观。小明的爸爸最近购买一辆轿车，通过查看说明书得知，轿车车身质量为 1325.（1）当车上载有 195 kg 的人与物品时，车轮与地面的接触面积共 400，轿车对地面的压强多大？（2）小明的爸爸驾驶这辆车在二环路上以 72KM/H 的速度行驶一周，若发动机的输出功率为30KW，球轿车行驶过程中受到的牵引力？（3）若轿车发动机的效率为 40%，求小明的爸爸驾车绕二环路一周所消耗汽油的质量（已知汽油的热值为q=4.610 7 J/ kg）解：1
13、8. 随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭下表为小军家小汽车的相关数据：（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是 能源；发动机工作时， 冲程将内能转化为机械能 （2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的 较大的性质，当水箱装满水，水温升高 20时，需要吸收的热量为 J （c 水=4.210 3J/（kg） ） （3）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为 Pa （g=10N/kg）（4）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关） ，请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整 （5）假若该车在水平路面上以 40的功率匀速行驶 10i
14、n，消耗汽油1.5kg，求小汽车发动机的效率 （q 汽油=4.610 7J/kg） （2012 株洲）解：19 （2012 大连）某坦克重力为 4105N，履带的着地面积为 5 2若坦克以 20/s 的速度在平直的路面上匀速行驶 10in，发动机的输出功率为 900k试求：（1）坦克静止在水平路面时，对路面的压强是多不少？（2）匀速行驶 10in，坦克发动机所做的功是多少？（3）匀速行驶时，坦克发动机的牵引力是多少？解：20.履带式推土机在松软和泥泞的作业环境下发挥着巨大的作用右图为某品牌履带式推土机，下表为其主要参数根据表中提供的信息，回答并计算下列问题：（1） “履带”的主要作用是什么？“
15、履齿”的主要作用是什么？（2）该推土机静止时对地面的压强（g 取 10N/kg，结果保留三位有效数字） （3）假若该推土机以额定功率进行推土作业，在平直的场地上以 1/s 的速度匀速行驶了 5，求推土机所受的阻力和推土机所做的功解：总质量：1600kg 额定功率：100kW车轮与地面的总接触面积：8.010-2m2 水箱容量：5L品牌 履带式推土机 型号 NT855-B280长宽高643040353015mm 使用质量 20000kg额定功率 169kW 额定转速 2000rpm履齿高度 72mm 履带板宽度 900履带接地长度 3300 爬坡能力 30前进各档速度0-3.8-6.8-11.3
16、km/h后退各档速度0-4.9-8.2-13.6km/h21.22.23.24.（2012 湖北襄阳宜城市）今年初我国南方大部分地区出现严重的干旱现象，人畜饮水极为困难，许多群众到很远的地方挑饮用水小宇同学在挑水时为防止水溅出，在水面上放一薄木板，如图乙所示，木板有 3/4 的体积没入水中若该木板的体积为 200cm3，桶内水深为 35cm求：（1）薄木板的密度；（2）桶底受到水的压强；（3）若这担水总重 360N，扁担与肩膀的接触面积为 20cm2，则小宇肩膀受到的压强为多大？解：25.（2011 大连）水平地面上有一个重为 4000N 的箱子，箱子的底面积为4m2现用起重机把箱子吊到 3m 高的位置，所用时间为 10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图所示钢丝绳上的拉力为 2500N试求：（1）起重机起吊前，箱子对地面的压强是多少？（2）起重机起吊该箱子的机械效率是多少？（3）钢丝绳上拉力的功率是多少？解：24.
