力学综合计算题1专题练习.docx
力学综合计算题1专题练习一、计算题1. 如图，水平桌面上放有一薄壁柱形容器，容器底面积为0.03m2，容器中装有水，质量为0.25kg、体 积为1x10-3m3的正方体木块漂浮在水面上。现将细绳的一端绕过定滑轮后固定在木块下表面，并用竖直 向上的拉力F缓慢匀速拉动细绳另一端，使木块从漂浮状态逐渐浸没入水中，木块不接触滑轮。不计摩 擦与水的阻力，忽略绳重与体积的影响，g取10N/kg。求：(1) 木块漂浮时受到的浮力；(2) 若水深为0.3m，则容器底受到的水的压强；(3) 拉力F的最大值；(4) 木块从漂浮到被细绳拉到完全浸没，容器底部受到水的压强的变化量。2. 一人用桶从井里取水，己知桶的容积是6L，空桶的质量是1.5kg，忽略绳子的重力。(咪1. 0x103kg/m3, g=10N/kg)求：(1) 装满水后水的质量；（2）用绳子把桶放到井里，进入一些水后，桶仍然漂浮在水中，此时它排开水的体积是3x10-3m3，桶受到的浮力；（3）将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m，绳子的拉力做的功；（4）提水的效率。3. 如图甲所示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，OB=5OF。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V=0.6m3, 密 度为4.0X103kg/m3,重物出水前滑轮组的效率为60%，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化图 象如图乙所示，求：（1）被打捞物体的重力？（2）重物出水前匀速上升的速度？（3）假设起重时E始终是沿竖直方向向上的力，忽略吊臂、滑轮及钢丝绳的重力和各种摩擦，物体离 开水面后E对OB至少要施加多大的力才能吊起被打捞重物?4. 某建筑工地用升降机提升实心砖的示意图如图所示。升降机货箱的重力是300N, g取10N/kg。不计 滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：(1) 已知砖的密度是2X103kg/m3，每块转的体积是1.5X10-3m3,则每块砖的重力是多少？(2) 如果钢丝绳上允许施加的最大拉力是2100N,则该升降机一次最多能匀速提升多少块砖？(3) 某次提升中，升降机在50 s内将货物匀速提升了 10m,钢丝绳的拉力是2000N。则钢丝绳的拉力的功 率是多少？5. 如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体.已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重 力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m.当物体质量为3kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重 和绳与滑轮间的摩擦力.(g=10N/kg)求(1) 物体质量为3kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；(2) 动滑轮的重力；(3) 物体质量为12kg，以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率.6. 如图所示的地面清洁机器人，重为30N,要求对水平地面压强不超过3000Pa,机器人在水平地面运 动时，所受推力与速度关系如图所示.求：（1）该机器人与水平地面的接触面积至少是多少平方米？（2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动2s能通过多远路程？此时水平推力做了多少功？（3）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？7. 某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水，如图所示是吊车钢丝绳拉力/随石柱 下表面距水底深度h变化的图像,（水的阻力忽略不计，P水T.0'103屈/m3）求：(1) 石柱浸没在水中受到的浮力(2) 石柱未露出水面前，在水中上升2m铜丝绳拉力所做的功(3) 在水底时石柱上表面受到的水的压强8.如图所示，某考古队用滑轮组将重4.8X103N，体积为100dm3的文物打捞出水，定滑轮重100N.滑 轮组上共有三根绳子a, b和c,其中a是悬挂定滑轮，b绕在定滑轮和动滑轮上，c悬挂文物，整个打捞 过程始终缓慢匀速提升文物，文物完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为95%(Q1X103kg/m3, g = 10N/kg，绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计)。请解答下列问题：(1) 文物浸没在水中时受到的浮力是多大？(2) 动滑轮的重力是多大？(3) 在整个打捞过程中，a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大？该绳至少要承受多大的拉力?9. 为了发展文化旅游事业，荆州市正在兴建华强方特文化主题园，建成后将通过最新的VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明.园区建设中需把重1200N的木箱A搬到高h = 2m，长L= 10m的斜面顶端.如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s将木箱A匀速直线从斜面底端 拉到斜面顶端，已知拉力F的功率80W.求：(1) 拉力F的大小；(2) 该斜面的机械效率是多少；(3) 木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。10. 如图所示，图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图，在打捞过程中物体始终以0.1m/s的速度匀速竖直上升，物体未露出水面前滑轮组的机械效率为75%，图乙是打捞过程中拉力F随 时间t变化的图象.(不计绳重，忽略摩擦和水的阻力，g取10Nkg)求：(1) 物体的边长;(2) 物体浸没在水中时受到的浮力;(3) 物体的重力.参考答案1.(1) 2.5N (2) 3x103Pa (3) 7.5N (4) 250Pa2.(1) 6kg (2) 30N (3) 375J (4) 80%【解析】(1). 由p= m可得，装满水后水的质量:m= P V= 1.0X 103kg/m3X6X 10-3m3=6kg；(2) 桶受到的浮力；尸浮=p 液gV排=1.0X 103kg/m3X 10N/kgX3X 10-3m3=30N；(3) .绳子的拉力做的功：W=G 总 h= (m 桶+m) gh= (1.5kg+6kg)X10N/kgX5m=375J；375J(4) .提水的效率：服=罕=6kg X10N/kg '5m x100%=80%3.(1)2.4X104N (2) 0.4m/s (3)1.2X105N4.(1) 30N (2) 200 (3) 12005.(1) 3N (2) 3N (3) 1.5W6. (1) 0.01m2 (2) 1.2m360J (3)75W7.(1) 5000N；(2) 15000J；(3) 30000Pa8.(1) 1X103N；(2) 200N；(3) a绳，4.1X103N9. (1) 400N (2) 60% (3) 160N10.(1) 1m；(2) 104N；(3) 105N.
