1、 力学压轴题总结归类 机械和功基础知识总结竖直方向1.利用如图 8 所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力 F 和 F2 分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则A力 F 做功的功率大B甲滑轮组的额外功较大C乙滑轮组的机械效率高D甲、乙两个滑轮组的总功相同(07hdym)2.工人用如图 12 所示滑轮组将矿井中的物体 A 和物体 B 先后匀速提升上来。动滑轮的重力为 50N，物体 A 和物体 B 所受重力之比为 2：1 ，提升物体 A 时，滑轮组的机械效率为 75%。若用此滑轮组提升物体 B 时，在 10s 内物体 B 上升 5m，则提升物体 B 时，拉力的功率为 W。 （不计绳重
2、和摩擦）(06bjzt)4.如图 10 所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体 A 和物体 B。当提升物体 A 时，滑轮组的机械效率为 75%，小民对地面的压力为 ；当提升物体 B 时，小民对地面的压力为 。已知小民的质量为 65kg，物体 A 的质量为 90kg，物体 B 的质量为 50kg。假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。则 _。(05bjzkzt)图 22 是居民楼电梯结构的截面示意图。 A 为电梯厢，厢底有两个动滑轮 B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C 为配重，起平衡作用。在拉力
3、 F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有 10 个人同时乘坐电梯（每个人的质量均按 60kg 计算） ，电梯厢以 0.5m/s 的速度匀速上升时，拉力为 F1，F 1 的功率 P1 为 10kW，动滑轮 B 的机械效率为 1；电梯运行了 12m后，从电梯中下去了 5 个人，此后电梯厢以 0.5m/s 的速度匀速上升时，拉力为F2，F 2 的功率为 P2，动滑轮 B 的机械效率为 2。 （不计绳重及滑轮摩擦，g 取10N/kg）求：（1） 1： 2；（2）拉力 F2 的功率 P2。(08xcem)44用如图 29 所示的滑轮提升重 4.5103N 的货物 A，使 A 在 2s 内匀
4、速升高 2m。如果拉力 F 的功率 P5kW ，忽略绳重和轴摩擦。求：拉力 F 在 2s 内做的功和滑轮的机械效率 。若用此滑轮匀速提升物体 B 时的机械效率 80%，求物体 B 受到的重力 GB。FCAB B图 22电动机图 12图 8 乙F2G甲F1G水平方向(08xcem)14.用图 7 所示的滑轮组拉物体 A 在水平桌面上做匀速直线运动。如果拉力 F3N，物体 A 的速度 v0.2m/s ，忽略滑轮重、绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是A物体 A 受到合力不为零 B物体 A 受到的拉力为 9NC竖直墙受到的拉力为 9ND拉力 F 每秒钟做功为 1.8J5.如图 7 所示，每个滑轮均重 1
5、2N，用滑轮组拉着重 600N 的物体 A 沿水平方向匀速移动，在 40s 内物体移动了 8m，拉力 F 做的功为 1280J （不计绳重及机械内部摩擦）A拉力 F 的大小 60NB滑轮组对物体 A 所做的有用功为 1184JC拉力 F 的功率 32W D.滑轮组的机械效率为 72.5%7.如图所示，滑轮组在拉力 F1 的作用下，拉着重 500N 的物体 A 以 0.2m/s 的速度在水平面上匀速直线移动，滑轮组的机械效率为 80%，物体 A 运动时受的阻力为 56N，拉力 F1 的功率为 P1，在 10s 内拉力做功为 W1。若滑轮组在拉力为 F2 的作用下，拉着物体 A 以 0.5m/s
6、的速度在此水平面上匀速直线移动，拉力 F2 的功率为 P2，在20s 内拉力做功为 W2。滑轮自重和绳重忽略不计，则AF 1168NW 1112JBF 1210NW 1140JC F2210NW 2700JDP 114WP 235W(2011ftym)22如图 12 所示，滑轮组在拉力 F1=45N 的作用下，拉着物体 A 以 3m/s 的速度做匀速直线运动，绳子的伸长及滑轮的摩擦不计，拉力 F1 的功率为 P1 ；用该滑轮组拉着物体 B 以 1.5m/s 的速度做匀速直线运动，所用拉力 F2 的功率为 P2 ，滑轮组的机械效率为 75%；已知 P1 ：P2 =3：2，则物体 B 做匀速直线运
7、动时受到的阻力为 N。 图 12图 7 力学压轴题总结归类解题思路：1 审题，分清题中有几种情况2 作图，每种情况画受力分析图3 列等式，找到题中各个物理量之间的关系4 看问题求解1、 机械和功与摩擦力相结合的问题(09xcym)23图 8 中的物体 A 的质量是 400g，物体 B 的体积是 8cm3用细绳将两物体通过定滑轮连接，放手后，A 恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动若将 B 始终浸没在水中，并使 A 沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要施加 1.12N 水平向左的拉力则物体 B 的密度为g/cm 3(g 取 10N/kg)图 8（08ftym ）11 如图 3，物体 A 重 12
8、0N，在重力为 GB 的物体 B 的作用下在水平桌面上做匀速直线运动，A 与桌面之间的摩擦力为 f。如果在 A 上加一个水平向左大小为 180N 的拉力 F，物体 B 匀速上升，则下列选项正确的是（不计摩擦、绳重及滑轮重）AG B=30N BG B=90N Cf=180N D f=90N(09xwym)23如图 12 所示装置，物体 B 所受重力为 GB，物体 A 在物体 B 的作用下在水平桌面上向右匀速运动小明用一个水平向左的力拉物体 A，使物体 B 以速度 v 匀速上升，此时滑轮组的机械效率为 80；若将物体 B 换成物体 C 后，小明用另一个水平向左的力拉物体 A，使物体 C 以 4v
9、的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为 60不计绳重及滑轮组装置的摩擦，则第二次水平向左拉物体 A 时，拉力的功率是_图 12（09xwem）39如图 25 所示装置，物体 B 重为 100N，它在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着重 200N 的物体 A 在水平面上匀速运动当用一个水平向左的力 F1 拉物体 A，使物体 B 在水中匀速上升(物体 B 未露出水面) 时，滑轮组的机械效率为 1；当物体 B 完全露出水面后，用另一个水平向左的力 F2 拉物体 A，在 4s 内使物体 B 匀速上升 0.4m，此时滑轮组的机械效率为 2已知：物体 B 的密度 B5 水 ，两次拉力 F1F 2910若不计绳
10、重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力，g 取 10N/kg求：AB图 3图 25(1)水平面对物体 A 的摩擦力 Ff；(2)1 与 2 的比值；(3)在物体 B 完全露出水面后，拉力 F2 的功率 P2(请画出相关受力分析图)（10dcym）38如图28所示装置，重为G M=100N的物体M放置在水平桌面上，两侧用水平细线拴住，左侧水平细线通过定滑轮悬挂重为G A=80N的物体A，A 浸没在一个足够大的盛水容器中，右侧通过滑轮组拉着重为GB=150N的物体B，恰好使物体 M在水平桌面上匀速向右运动（物体A未露出水面）；撤去盛水容器，用一个竖直向下的力F 1拉物体 A，使物体B 匀速上升时，滑轮组
11、的机械效率为 1；当把盛水容器放在右侧使物体B浸没在水中，此时在再用一个竖直向下的力F 2拉物体A，使物体B在 5s内匀速上升10cm（物体B未露出水面）时，滑轮组的机械效率为 2；已知物体A、B和水的密度之比为 A B 水=2 5 1，两次拉力之比为F 1F 2=32 。若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及物体A 、B 在水中的阻力， g取10N/kg。求：（1 ）物体B 所受浮力；（2 ） 1与 2的比值；（3 ）物体B 没有露出水面时，拉力F 2的功率P 2。10cwym 35 如图 21 所示装置，物体 B 重为 50N，体积 VB=1.010-3m3，B 在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着物
12、体 A 在水平面上向左匀速运动，此时滑轮组的机械效率为 80%。若将物体 B 换成与物体 B 体积相同的物体 C 后，用水平向右的力 F 拉物体 A，使物体 C 在水中 4s 内匀速上升 0.4m（物体 未露出水面），此时滑轮组的机械效率为 60%。不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力，g 取 10N/kg，计算结果保留位小数。求：（1 ）物体B 在水中受到的浮力F 浮 。（2 ）水平面对物体A 的摩擦力f A 。（3 ）物体C所受重力G C与拉力F的比值。（4 ）拉力F的功率 P 。2、 机械和功与压强变化问题 （关键找压强变化的原因） （08dcym）12重为 G1 的金属块静止在水平地面上时
13、，对地面的压强为 5.4105Pa；现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的 A 端，B 端悬挂重为 G2 的物体，如图 8 所示，当杠杆在水平位置平衡时，金属块对地面的压强为1.8105Pa，已知 B 端所挂物体的质量为 4 kg，OAOB35。要使金属块离开地面( g 取 10 N/kg)，则( )图 28BAM图 21图 8A轻质杠杆 B 端所挂物体的质量至少为 5kgB金属块对地面的压强只需减少 3.6103PaC只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为 51D只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为 25(08dcem)23图 15 是运动员利用器械进行训练的示意图，其中横杆 AB
14、 可绕固定点 O 在竖直平面内转动，OAOB45，系在横杆 A 端的细绳通过滑轮悬挂着物体 M。质量为 66 kg 的运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为 1.1104 Pa，当他用力举起横杆 B 端恰好使 AB 在水平位置平衡时，他对水平地面的压强为 1.6104 Pa。则物体 M 的质量为_ _kg。( 滑轮、横杆 AB、细绳的质量均忽略不计，g 取 10 N/kg)图 15(07bjzkzt) 15. 图 6 是运动员利用器械进行训练的示意图，其中横杆 AB 可绕固定点 O 在竖直平面内转动，OA：OB4：5，系在横杆 A 端的细绳通过滑轮悬挂着物体 M。运动员小强站在水平地面上时对
15、地面的压强为 ，当他用力举起横杆 B 端恰好使 AB 在水平位置平衡时，他对横杆 B 端竖直向上的作用力Pa10.为 300N，此时他对水平地面的压强为 。若在物体 M 下面再F Pa4106.加挂物体 N，小强需用更大的力举起横杆 B 端，当 AB 在水平位置再次平衡时，他对横杆 B 端竖直向上的作用力为 ，他对水平地面的压强为2F，此时细绳对横杆 A 端的拉力为 。根据上述条件，下列计Pa4103. 3算结果正确的是（g 取 10N/kg，横杆 AB 与细绳的质量均忽略不计） （ ）A.物体 M 的质量为 375kgB. 小强的质量为 65kgC. 的大小为 750N2FD. 的大小为 1
16、650N3图 610hdym 40图 25 是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中 AB 是一个以 O 为支点的杠杆，且 AO:OB=3:4，D 是一个系在杠杆 B 端的配重物体，重ABO图 25D为 2580N。人可以通过固定在杠杆 A 端的滑轮组提升物体。有一质量为 60kg 的工人站在水平地面上，他对地面的压强 p0=1.2104Pa。他利用该装置匀速提升一块木材时，配重物体 D 受到的支持力为 N1，工人对地面的压强p1=0.8104Pa；他利用该装置匀速提升一块钢材时，配重物体 D 受到的支持力为 N2，工人向下的拉力为 F2；已知 N1: N2=7:6，提升木材时滑轮组的机械效率
17、 =90%，每个滑轮质量都相等，绳重及滑轮与轴的摩擦不计，不计杆的重力，g 取 10N/kg。求：（1 ）工人提升木材时向下的拉力 F1；（2 ）工人提升钢材以 0.3m/s 的速度匀速上升需要的功率。（08hdym）40图 25 是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A 是动滑轮，B 是定滑轮，C 是卷扬机，D 是油缸，E 是柱塞。作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体积 V0.5m 3。若在本次打捞前起重机对地面的压强p0 2.0107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p1 2.375107Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强
18、p22.510 7Pa。假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为 N1和 N2， N1 与 N2 之比为 19：24 。重物出水后上升的速度 v0.45m/s。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。 （g 取 10N/kg）求：（1 ）被打捞物体的重力；（2 ）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组 AB 的机械效率；（3 ）重物出水后，卷扬机牵引力的功率。（09dcym）39图 22 是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重 G810 4N，A 是动滑轮，B 是定滑轮，C 是卷扬机，D 是油缸，E 是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动 A 上升，打捞体积
19、 V0.5m 3、重为 G 物 的重物。若在打捞前起重机对地面的压强 p1210 7Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为 p2，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强 p32.510 7Pa。假设起重时 E 沿竖直方向，重物 出水前、后 E 对吊臂的支撑力分别为 N1 和 N2，重物出水前滑轮组的机械效率为 80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为 11875W，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。 （g 取 10N/kg）求：（1 ） 重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强 p2；（2 ） 支撑力 N1 和 N2 之比；（ 3）重物出水后匀速上升的速度。ABDCEOF
20、图25ABDCEOF图253、 机械和功与杠杆变化问题(08sjsym)22如图 9 所示的杠杆每小格的长度相等，质量不计， O 为支点，物体 A 是边长为 0.1m 的正立方体。当杠杆右侧挂一个物体 B 时，杠杆平衡，此时物体 A 对水平桌面的压强为300Pa；若物体 B 向右移动 1 小格，物体 A 对水平桌面的压强减小了 100Pa，则物体 B 重 N。 （08xcym）22轻质硬杆 AB 长 75cm。用长短不同的线把边长为 10cm 的立方体甲和体积是 1dm3 的球乙分别拴在杆的 AB 两端。在距 A 点 30cm 处的 O 点支起AB 时，甲静止在桌面上，乙悬空，杆 AB 处于水
21、平平衡。将乙浸没在水中后，杆 AB 仍平衡，如图 10 所示。此时甲对水平桌面的压强改变了_Pa。(g 取 10N/kg)图 10(08ftym)42如图 24 所示的装置， O 为杠杆 AC 的支点，OA:OC=1:2 ，在杠杆的 A 点挂一边长为 0.2m 的立方体 D，在杠杆上 B 点作用竖直向下的拉力 F，当杠杆在水平位置平衡时，物体 D 对地面的压强 p1 为7000Pa， A 点受到向下的拉力为 F1；在杠杆上 C 点作用竖直向下的拉力 F，当杠杆在水平位置平衡时，物体 D对地面的压强 p2 为 6000Pa，A 点受到向下的拉力为 F2， OB:BC=1:2，杠杆和绳的质量忽略不
22、计。求（1 ） F1和 F2的比值；（2） F 的大小；（3 ）如果要使物体 D 对地面的压强刚好为零，则人需要在 C 点用多大的力 F。(08cyym)37图 23 是简易电动门式起重机的结构示意图。 MN 为质量可以不计、长 4m 的横梁，行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物，滑轮组的结构如图。当提起的重物质量是 0.5t，钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时，滑轮组的机械效率是 80%。当以 0.2m/s 的速度匀速竖直向上提起 1.125t重物时，滑轮组的机械效率是多少？电动机拉动钢丝绳的功率是多少？若行走装置和提升电动机的总重是 2.75103N，提
23、起重物质量为 2t，行走装置使提起的重物沿横梁从中点 A 移到B 点，以 M 点为轴，N 点向上的支持力增加了6103N，MB 的距离是多少？（g 取 10N/kg）(5 分)滑轮组重物行走装置提升电动机M N图 23图 9OAB(09cyym)39.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图 22 是栏杆的示意图。栏杆全长 AB=6m，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于 O 点。栏杆的 P 点安装转轴，转轴与支架 C 连结，使栏杆能绕 P在竖直平面无摩擦转动，支架 C 用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的 B 端搁置在支架 D 上，当支架 D 上受到压力为 FD 时，栏杆恰
24、好在水平位置平衡。当体重为 G 人 的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是 p1；当他用力 F1 竖直向下压 A 端，使栏杆的 B 端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是 p2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架 C 上。火车要通过时，他要在 A 端用力 F2 使栏杆由竖直位置开始离开支架 C，使栏杆能顺时针转动直至栏杆 B 端又搁置在支架 D 上。已知AP=OP=1m，PE= m，O 点到栏杆下边缘的距离23OE=0.5m，p 1p2=21，栏杆与配重的总重 G 杆=240 N。求：（1）F D（2）G 人（3 ） F2 的最小值，此时 F2 的方向。 （计算
25、和结果可带根号） （6 分）（09xwym）37如图 25 所示，是一个上肢力量健身器示意图配重 A 受到的重力为 350N，其底面积为5102 m2B、C 都是定滑轮，D 是动滑轮；杠杆 EH 可绕 O 点在竖直平面内转动，OE3OH小明受到的重力为 500N，当他通过细绳在 H 点分别施加竖直向下的拉力 T1、T 2 时，杠杆两次都在水平位置平衡，小明对地面的压力分别为 F1、F 2，配重 A 受到的拉力分别为 、 ，配重 A 对地面的压强分别为 p1、p 2，且两次 A 对1AF地面的压强相差 2103Pa已知 F1F 243，P 1P 232杠杆 EH 和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力
26、均忽略不计求：图 25(1)拉力 与 之差；2AF1(2)小明对地面的压力 F1；(3)当小明通过细绳在 H 点施加竖直向下的拉力 T3 时，配重 A 匀速上升 2cm，此时滑轮组的机械效率(请画出相关受力分析图)O图 22BA支架 C 支架DP E4、 机械和功的比值问题 （09dcem）12某 工 地 用 固 定 在 水 平 工 作 台 上 的 卷 扬 机 (其 内 部 有 电 动 机 提 供 动 力 )通 过 滑 轮 组 匀 速 提 升货 物 ， 如 图 6 所 示 已 知 卷 扬 机 的 总 质 量 为 120kg， 工 作 时 拉 动 绳 子 的 功 率 保 持 400W 不变第一次
27、提升质量为 320kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为 F1，对工作台的压力为 FN1；第二次提升质量为 240kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为 F2，对工作台的压力为 FN2已知 FN1 与 FN2 之比为 2523，g 取 10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计则()图 29货物卷扬机工作台图 6A动滑轮的总重为 600NB卷扬机对绳子的拉力 F1 F232C前后两次提升货物过程中滑轮组的机械效率之比为 1615D前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比为 56(07bjzt)2如图 19 所示，质量为 70kg 的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高出。第一
28、次运送货物时，放入货箱的货物质量为 160kg，工人用 F1匀速拉绳的功率为 P1，货箱以 0.1m/s 的速度匀速上升，地面对工人的支持力为 N1。第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为 120kg，工人用力 F2 匀速拉绳，货箱以0.2m/s 的速度匀速上升，地面对工人的支持力为 N2，滑轮组机械效率为 2。N1 与 N2之比为 15:19。 （不计绳重及滑轮摩擦，g 取 10N/kg）求：（1）货箱和动滑轮的总质量 m；（2）功率 P1；（3）机械效率 2。(08bjzt)5.如图是一个上肢力量健身器示意图。配重 A 受到的重力为1200N，其底面积为 5102 m2.B、C 都是定滑轮
29、，D 是动滑轮；杠杆 EH 可绕O 点在竖直平面内转动，OE：0H2：5。小成受到的重力为 600N，他通过细绳在 H 点施加竖直向下的拉力为 T1 时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压力为 F1，配重 A 受到的拉力为 FA1，配重 A 对地面的 P1 为 6103pa。小成在 H 点施加竖直向下的拉力为 T2 时，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压力为 F2，配重 A 受到的拉力为 FA2，配重 A 对地面的压强 P2 为4103pa。已知 F1：F220：19，杠杆 EH 和细绳的质量均忽略不计。求（1）拉力 FA2；（2）拉力 T2；（3）动滑轮 D 受到的重力 G。（09hdem
30、）39如图 25 所示为一种蓄水箱的放水装置，AOB 是以 O 点为转轴的轻质杠杆，AO 呈水平状态，A 、 O 两点间距离为 40cm，B、O 两点的水平距离为 10cm，B、O 两点的竖直距离为 7cmA 点正下方的Q 是一个重为 5N、横截面积为 200cm2 的盖板(盖板恰好能堵住出水口)，它通过细绳与杠杆的 A 端相连在水箱右侧的水平工作台上，有一质量为 60kg 的人通过滑轮组拉动系在 B 点呈竖直状态的绳子，从而可以控制水是否能从出水口流出若水箱中水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为 F1，工作台对人的支持力为 FN1；若水箱中水深为 100cm，当盖板恰好要被
31、拉起时，人对绳子的拉力为F2，工作台对人的支持力为 FN2已知 FN1 与 FN2 之比为 6977，盖板的厚度、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上，取 g10N/kg求：(1)当水箱中水深为 50cm 时，盖板上表面所受水产生的压强；(2)人对绳子的拉力 F1 的大小；(3)若与杠杆 A、B 两端连接的细绳足够结实，而人拉滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为 330N，则为能实现使用图中的装置放水，水箱中水的最大深度不得超过多少？10hdym 40图 25 是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中 AB 是一个以 O 为支点的杠杆，且AO:OB=3:4，D 是一个
32、系在杠杆 B 端的配重物体，重为 2580N。人可以通过固定在杠杆 A 端的滑轮组提升物体。有一质量为 60kg 的工人站在水平地面上，他对地面的压强 p0=1.2104Pa。他利用该装置匀速提升一块木材时，配重物体 D 受到的支持力为 N1，工人对地面的压强 p1=0.8104Pa；他利用该装置匀速提升一块钢材时，配重物体 D 受到的支持力为 N2，工人向下的拉力为 F2；已知 N1: N2=7:6，提升木材时滑轮组的机械效率 =90%，每个滑轮质量都 相等，绳重及滑轮与轴的摩擦不计，不计杆的重力，g 取 10N/kg。求：（1 ）工人提升木材时向下的拉力 F1；（2 ）工人提升钢材以 0.
33、3m/s 的速度匀速上升需要的功率。图 25ABO图 25D10cyym 41一根不均匀的金属杆长 AB=4m，自重为 G =4000N，放在水平地面上。如图 27 所示的滑轮组的绳子系在 B 点，以 A 端为支点，竖直向上提起它的 B 端。当人站在水平地面上，竖直向下用力拉绳端，使金属杆的 B 端刚离开地面时，人对地面的压力为 N1，B 端受到的竖直向上的拉力为 F1,匀速略微向上提起金属杆过程中，滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略，滑轮组的机械效率保持不变为 1；当把该滑轮组的绳子系在金属杆的 C 点，AC=3m，仍以 A 端为支点，匀速略微竖直向上拉起 B 端，人对地面的压力为
34、N2 时，C 点受到竖直向上的拉力为 F2,B 端恰好离开地面，这时滑轮组的机械效率为 2。若人的体重为 G 人 =700N 且保持不变， N1N 2 =127， 1 2 =6364。求：动滑轮重金属杆的重心 O 距 A 端的距离。AB C图 275、 机械和功与浮力相结合的问题 (09syym)6.某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。已知工件的质量为100kg工人的质量为70kg 。工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15 ： 2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60%。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g 取10N/kg。求：（1 ）工件浸没在
35、水中时所受的浮力 浮 ；（2 ）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率 2；（3 ） 工件完全打捞出水面后，以 0.2m/s 的速度被匀速提升，工人拉绳的功率 P2。(09hdym)39如图 24 所示，质量为 70kg 的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的右材，该滑轮组中动滑轮质量为 5kg当工人用 120 N 的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以 0.2 m/s 的速度匀速上升在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为 1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为 2在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人
36、的支持力的最大值与最小值之比为 2921绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，石材的密度 石2.510 3kg/m3，取 g10 N/kg，求：(1)与打捞前相比，当人用 120 N 的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力变化了多少？(2)1 与 2 的比值；(3)当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率图 2434小文的体重为 600 N，当他使用如图 24 所示的滑轮组匀速提升水中的体积为 0.01m3 的重物 A 时( 重物始终未出水面)，他对地面的压强为 8.75103Pa已知小文与地面的接触面积为 400 cm2当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物 B 时，滑轮组的机械效率是 80已知重物 A 与
37、重物 B 所受重力之比 GAG B512，若不计绳重和摩擦，g 取 10N/kg 求：(1)提升重物 A 时小文对地面的压力(2)物体 A 的密度(3)在水中提升重物 A 时滑轮组的机械效率(4)重物 A 完全出水面后，以 0.2 m/s 的速度匀速上升，小文拉绳的功率 P图24图 27A10xwym41工人用滑轮组提升水中物体 A，如图27所示。当物体 A完全在水面下被匀速提升的过程中，工人对绳子竖直向下的拉力为 F1，水平地面对工人的支持力为 N1；滑轮组的机械效率 1为60%。当物体 A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中，滑轮组的机械效率为 2，工人对绳子竖直向下的拉力为 F2，水平地面
38、对工人的支持力为 N2。已知工人所受重力为500N， N1 N2=72；物体 A所受重力为1000N。不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力， g取10N/kg 。求：（1）动滑轮所受重力 G动 ；（2）物体 A 的密度 A ；（3）滑轮组的机械效率 2 ； (4) 当物体 A 完全在水面下时，以 0.1m/s 的速度被匀速提升时，滑轮组做功的功率 P1。（请画出相关受力分析图）(10cyem)41 为了打捞沉在江中的物体，采用浮筒与起重工程船相结合的办法。沉在江中物体的体积为0.2m3，物质的密度为 8103kg/m3，把 4 个浮筒固定在物体四周，并用绳捆住物体，绳的上端固定在起重船滑轮组的
39、动滑轮下端的吊钩上，动滑轮重为 2103N。当用压缩气体把浮筒充气后，每个浮筒可以产生 1103N的浮力，如图 20 所示（图中只能显示 3 个浮筒） 。起重工程船上的电动机带动钢丝绳，通过图示的滑轮组使物体以速度 v1=1cm/s 竖直上升，在物体未出水面前，电动机拉钢丝绳的拉力为 F1，滑轮组的机械效率为 1；当物体完全离开水面后，电动机拉钢丝绳的拉力为 F2，滑轮组的机械效率为 2，物体在空中竖直匀速上升的速度为 v2。设电动机的功率保持不变，绳子、钢丝绳和浮筒重均忽略不计，滑轮组的轮与轴的摩擦及物体在水中的阻力不计，江水的密度为 103kg/m3，g 取 10N/kg。求：F 1 和
40、F2； 1 2；v 2。 （结果保留 2 位有效数字）图 24 物体浮筒F水面(10xcem)39物理小组同学在一次模拟打捞沉船的实验中，用三个滑轮（每个滑轮受到的重力均为 0.6N）和四个相同的浮筒 B 设计了如图 26 所示装置。当浮筒 B 和表示沉船的物体 A 浸没在水中匀速上升时，测得绳子自由端的拉力为 F1，滑轮组的机械效率 180%。浮筒 B和物体 A 完全出水后，绳子自由端的拉力为 F2。已知 F1 F2，四个相同的浮筒83排出水后的总重是动滑轮重的 倍，浮筒 B 排出水后产生的浮力是其自重的 5 倍。34不计绳重、轴摩擦和水的阻力。求：浮筒 B 和物体 A 完全出水后，滑轮组匀
41、速提升重物 A 的机械效率 2；物体 A 的密度 A。(10bjzkzi)6、 自己拉自己问题 9.如图所示，湖水中有两艘小船，绳子的一端拴在甲船上，乙船上固定着滑轮，绳子绕过滑轮，站在甲船上的人用 100N 的力拉绳子的自由端。如果在 20s 内甲船向右匀速移动了 10m，同时乙船向左匀速移动了 4m，则人对绳子的力做功的功率是A.50W B.140W C.30W D.70W10xcym 23如图 11 所示的装置中，重 600N 的人用力拉绳，使装置处于静止。装置中的滑轮 A 重 500N，滑轮 B 重 200N，底板 C 重 100N。不计轴摩擦及绳重，人对底板 C 的压力为_N。10x
42、cem23.图 9 所示 装置中，物体 A 重 20N，B 重 10N，C 重 6N。滑轮甲重 3N，乙重2N。装置平衡时，A 对地的压强跟 B 对 A 的压强之比为 pAp B11。当物体 C 有 100cm3 的体积浸入在水中后，A对地的压强跟 B 对 A 的压强之比 pAp B。 （g 10N/kg ）10xcym 40如图 26 甲所示装置中，物体甲重 G 甲 150N，动滑轮重 G 轮 50N，人重 G 人 650N。轻杆 AB 可以绕 O 点转动，且 OAOB59。不计轴摩擦和绳重，当轻杆 AB 在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为 F1210N。求：物体乙受
43、到的重力 G 乙 。若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图 26 乙所示，当轻杆 AB 在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为 F2780N。求：此时地面对人的支持力 F3。(08xwem)39如图 27 所示，是工人用来粉刷楼房外墙壁的简易升降装置示意图，其上端固定在楼顶，工人用力拉绳子，装置可使工人与粉刷涂料及工具乘工作台升至所需高度，工人将绳子固定后进行粉刷墙壁工作。已知工作台的底面积为 1.2m2，涂料和工具质量为 10kg，工人的质量为 60kg，当工人用 200N 的力竖直向下拉绳子时，工作台对地面的压强为 250Pa；当工人用 300N 的力
44、竖直向下拉绳子时，工作台可匀速上升( g取 10N/kg，不计绳重及摩擦)。求：图 27(1)动滑轮和工作台的总重 G；(2)工作台匀速上升 2m，此装置的机械效率 ；(结果保留两位有效数字)(3)若工人在 10s 内，使工作台从距地面 1m 匀速升到距地面 6m 高处，工人拉绳子所做的功 W 及拉力的功率 P。(09xcem)41工 人 利 用 滑 轮 组 按 照 图 25 所 示 的 方 式 提 升 货 箱 工 人 的 体 重 为 G 人 800N 提 升 第 一 个 货 箱时 ， 工 人 用 F0 500N 的 竖 直 向 下 的 力 拉 绳 时 ， 没 有 提 起 货 箱 工 人 用
45、F1 600N 的 竖直向下的力拉绳时，货箱恰能以 0.2m/s 的速度匀速上升此时工人提升货箱的效率为 62.5第二个货箱比第一个货箱重500N，工人仍能提起第二个货箱并使第二个货箱以 0.1m/s 的速度匀速上升求：图 25(1)第一个货箱未被拉动时，水平地面对货箱的支持力；(2)工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变化量的大小浮力.压强.杠杆平衡条件综合应用07xwym 如图 21 所示，某校课外小组的同学们设计了一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置。其中重 100g 的浮球固定在横杆 AB 右端（B 为浮球的中心） ，杆 AB 能绕 O 点转动，且 OB 是 OA 长度的 4 倍。横杆
46、 AB 左端压在厚为 1cm 的进水阀门 C 上，进水口的横截面积为 4cm2。阀门 C 正好堵住进水口时，水箱内停止蓄水，杆 AB在水平位置，且浮球刚好有 31的体积露出水面。进水口距箱底30cm，水箱内溢水管长为 40cm，水槽与水箱的水面高度差为1.2m。阀门 D 是一个重为 50g，横截面积为 30cm2 的排水阀门，其厚为 1cm，用金属链将其与水箱顶部排水按钮相连，当按动按钮时，铁链向上拉起排水阀门 D 使其打开，水箱排水。 （其中阀门 C、直杆 AC、横杆 AB 的重力均忽略不计） 。 （g 取10N/kg）求：（1）进水口处所受水槽的水向上的压力；（2）停止蓄水时浮球所受的浮力
47、；浮球的体积；（3）要打开排水阀门 D，铁链给它的拉力至少是多少？(06bjzkzt)育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型，这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后，自动开启放水阀门，冲刷便池中的污物。图21 是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。图中水箱 A 是一个边长为 50cm的正方体；浮筒 B 是一个质量为 0.2kg 的空心圆柱体，其底面积 为 ，高为 35cm；放水阀门 C 是一个质量可忽略的圆柱体，其底面积 为 ，厚度 d 为 1.5cm；放水阀门 C 能将排水管口恰好盖严，阀门上固定一根轻绳与浮筒 B 相连，绳的长度 为 10cm。请你计算出
48、水箱中的水深 H 至少为多少时，浮筒 B 刚好能将放水阀门 C 打开？3.有一种厕所便桶水箱结构如图 38 所示（图中略去了向水箱中注水的装置） ，出水口上的橡胶盖是空心的放水时橡胶盖浮起，水从出水口流出，随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束注水过程中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口，盖紧时橡胶盖上表面与池底相平若水箱内水面高 h 是 20cm，空心橡胶盖的面积是70cm2，橡胶盖和连杆的总质量为 100g，总体积是150cm3，橡胶盖内部空心体积为 40cm3，固定轴到尼龙绳头的距离 OB 是 25cm，手柄左端到固定轴的距离 AO 是15cm（AB 杆和尼龙绳的质量不计） ，试求：（1）橡胶盖盖紧时，水对橡胶盖的压力是多少？（2）根据图中数据，试求出手作用在手柄上的力至少为多大时，能把橡胶盖提起？（3）这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水为节约用水，请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水请通过计算得出具体数据(g
