1、小专题(三) 简单机械的综合计算1(2016北海)如图所示,轻质杠杆可绕 O 点转动,杠杆左端 A 处挂了一块,右端 B 处施加一个 F3 N 的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,得 OA30 cm,OB20 cm .(1)求绳子对杠杆 A 端的拉力(2)若物块的体积为 10 cm3,求物块在水中所受到的浮力解:(1)由杠杆的平衡条件可得:F AOAFOB,则绳子对杠杆 A 端的拉力:FA F 3 N2 NOBOA 20 cm30 cm(2)因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以,物块在水中所受到的浮力:F 浮 gV 排 1.010 3 kg/m39.8 N/kg10106 m30.098
2、 N2(2016梧州)如图所示,一名体重为 700 N、双脚与地面接触面积为 0.04 m2 的人站在水平地面上,他用 500 N 的拉力 ,在 20 s 内将 800 N 的重物匀速提升 1 m求:(1)拉重物前,人对地面的压强;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率解:(1)人对地面的压强p 1.7510 4 PaFS G人S 700 N0.04 m2(2)W 总 FS500 N21 m1 000 J拉力做功的功率P 50 WW总t 1 000 J20 s(3)W 有 G 物 h800 N1 m800 J滑轮组的机械效率 100%80%W有W总 800 J1 000 J3(2014贵
3、港)如图所示,用轻质薄木板 AB 做成杠杆,O 为支点,OAOB2 m,地面上一质量为 3 kg,边长为 0.1 m 的实心正方体物块 M 用一不可伸长的细线系于 OB 的中点 C,此时 AB 静止于水平位置,细线刚好被拉直现将重为 10 N 的小物块 P 放在 O 点的正上方的板上,对 P 施加 F2 N 的水平向左推力,使 P 沿 OA 向左做匀速直线运动求:(g 取 10 N/kg)(1)物块 M 的密度;(2)小物块 P 所受滑动摩擦力的大小和方向;(3)若细线能承受的最大拉力为 14 N,小物块 P 可从 O 点开始往左运动多远?小物块 P 往左运动到最远时,推力 F 做了多少功?物
4、块 M 对地面的压强为多大?解:(1)物块 M 的密度 310 3 kg/m3mV 3 kg(0.1)3(2)已知物块 P 在水平方向向左匀速直线运动 ,所以所受的摩擦力 fF 2 N;方向水平向右(3)物块 P 可以从 O 点开始往左运动最远的距离为 L2,由 F1L1F 2L2 得:L2 1.4 mF1L2F2 14 N1 m10 N推力 F 做的功WFs FL 22 N 1.4 m2.8 J物块 M 对地面的压力F 压 GF 最大 3 kg 10 N/kg14 N 16 N物块 M 对地面的最小压强为 p 1 600 PaFS 16 N(0.1 m)24(2016资阳)造福于资阳人民的
5、“毗河引水”工程正在如火如荼地进行建设,如图所示为乐至县境内某引水渡槽建设工地用升降机从地面提升渡槽组件的示意图若渡槽设计高度为 h10 m每一段组件质量为 m210 3 kg,升降机最大功率为 P40 kW,每根钢丝绳上能承受的最大拉力是 F0410 4 N,不计滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力,取 g10 N/kg,求:(1)该升降机一次最多能匀速提升多少段渡槽组件;(2)某次提升中,升降机最大功率在 t20 s 内将 3 段渡槽组件从地面匀速提升值设计高度,求钢丝绳拉力的功率 P1 和升降机的机械效率 .解:(1)每一段组件的重力 G mg210 3 kg10 N/kg210 4 N滑轮组的最大拉力 F3410 4 N1.210 5 N渡槽组件的段数:n 6 段1.2105 N2104 N(2)钢丝绳拉力做的有用功:W 有用 Gh3210 4 N10 m610 5 J钢丝绳拉力的功率 P1 310 4 WW有 用t 6105 J20 s总功 W 总 P 总 t4010 3 W20 s810 5 J升降机的机械效率 100% 100%75%W有 用W总 6105 J8105 J