中考物理（河北专版）总复习突破：滚动小专题2　简单机械的相关计算.doc

《中考物理（河北专版）总复习突破：滚动小专题2　简单机械的相关计算.doc》由本站会员分享，支持在线阅读，更多《中考物理（河北专版）总复习突破：滚动小专题2　简单机械的相关计算杠杆.doc》相关的内容可在三九文库网上搜索。

滚动小专题(二)　简单机械的相关计算类型1　杠杆的相关计算1．(2018安徽)图a所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形．我们可将图a简化成如图b所示的杠杆．不计杠杆自重，若铅球质量m＝3 kg，OA＝0.03 m，OB＝0.30 m，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1的大小(g取10 N/kg)．解：由图可知，支点是O点，肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力， 3 kg铅球的重力即为阻力F2，则阻力：F2＝G＝mg＝3 kg10 N/kg＝30 N由图知，l1＝OA＝0.03 m，l2＝OB＝0.30 m根据杠杆的平衡条件：F1l1＝F2l2即：F10.03 m＝30 N0。

1、30 m解得F1＝300 N2．(2018毕节)如图所示，重力不计的轻杆AOB可绕支点O无摩擦转动，当把甲、乙两物体分别挂在两个端点A、B上时，轻杆恰好在水平位置平衡，此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出，物体乙未与容器底接触，已知轻杆长2.2 m，支点O距端点B的距离为1.2 m，物体甲的质量为8.28 kg，物体乙的体积为0.001 m3.(g取10 N/kg，忽略绳重)求：(1)甲物体的重力；(2)乙物体受到水的浮力；(3)弹簧测力计的示数；(4)乙物体的密度．解：(1)甲物体的重力：G甲＝m甲g＝8.28 kg10 N/kg＝82.8 N(2)乙物体受到水的浮力：F浮乙＝ρ水gV排＝1。

2、0103 kg/m310 N/kg0.001 m3＝10 N(3 )根据杠杆的平衡条件：FAOA＝FBOB得，FB＝＝＝＝69 N(4)由力的平衡得G乙＝F浮＋FB＝10 N＋69 N＝79 Nm乙＝＝＝7.9 kgρ乙＝＝＝7.9103 kg/m33．如图所示，一质量为70 kg，底面积为0.04 m2的物块置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆ABC的A端，杠杆可绕O点转动．已知AO⊥OB、OB⊥BC，且AO∶BO＝5∶6，BO∶BC＝3∶4.(绳重和摩擦不计，g取10 N/kg)(1)求物体的重力；(2)在C端用F＝200 N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆静止平衡。

3、且AO、BC在水平位置．求物体对地面的压强．(3)试画出作用在C点使杠杆平衡(AO、BC处于水平)，且物体对地面的压强恰好为0时，所需的最小的力的力臂，并求出该力的大小．解：(1)G＝mg＝70 kg10 N/kg＝700 N(2)在C端用F＝200 N的力竖直向下拉杠杆，拉力F的力臂大小等于BCAO∶BO＝5∶6，BO∶BC＝3∶4∴AO∶BC＝5∶8F1AO＝FBC　F1＝ F＝200 N＝320 N物体对地面的压力：F压＝G－F1＝700 N－320 N＝380 N物体对地面的压强：p＝＝＝9 500 Pa(3)如图所示，BO∶BC＝3∶4根据勾股定理可知BO∶OC＝3∶5∴AO∶OC＝1∶2GAO＝F2OCF2＝ G＝700 N＝350 N4．如图所示。

4、一轻质刚性薄板(可视为杠杆)的B端，挂一质量为2 kg的物体，A端拴一细绳由一人站在地上用力拉，使其在水平位置平衡．绳与杆的夹角为30，OA长为2 m，OB长为0.5 m，在支点O处放一质量为0.5 kg的玩具汽车(可视为一点)，用1.0 N的水平牵引力使小车向左匀速运动．g取10 N/kg.(1)小车在O点时，为使杠杆在水平位置平衡，画出人的拉力F及其力臂l1，求出该拉力F的大小；(2)小车从O点向左匀速运动，牵引力对小车做多少功时人对绳的拉力减小到零．解：(1)A端细绳的拉力方向沿绳子向下，从支点O作绳子拉力作用线的垂线段，即为拉力的力臂l1，如图所示：l1＝OAsin30＝2 m0。

5、5＝1 m物体的重力：G＝mg＝2 kg10 N/kg＝20 N根据杠杆平衡条件得：Fl1＝GOB，拉力F＝＝＝10 N(2)设小车从O点向左匀速运动的距离为s时，人对细绳的拉力减小到零，根据杠杆平衡条件得：G车s＝GOB0．5 kg10 N/kgs＝20 N0.5 m解得：s＝2 m小车从O点向左匀速运动，牵引力对小车做的功：W＝F牵s＝1.0 N2 m＝2 J类型2　斜面的相关计算5．利用如图所示的斜面装置用时10 s可以把重为500 N的物体匀速拉到斜面顶端，斜面长为4 m，高为2 m，实际拉力为300 N．求：(1)若沿斜面方向的拉力为F。

6、物重为G，斜面长为L，高为H，请利用总功、有用功和额外功的关系推导出摩擦力f的表达式．(2)拉力做功的功率是多少？(3)该斜面装置的机械效率是多少？解：(1)因为W额＝W总－W有，且W总＝FL，W有＝GH，W额＝fL所以fL＝FL－GH则f＝F－(2)拉力做功：W总＝FL＝300 N4 m＝1 200 J拉力的功率：P＝＝＝120 W(3)此过程中，所做的有用功：W有＝GH＝500 N2 m＝1 000 J则斜面的机械效率：η＝＝100%≈83.33%6．如图所示，重为3.2104 N的卡车，经过一段水平路面后，再以9.6104 W的功率沿与水平地面成30角的斜坡匀速向上爬行．已知车轮与地面接触的总面积为0。

7、5 m2，斜坡的机械效率为80%.求：(1)卡车对水平路面的压强？(2)爬坡时卡车的牵引力是多少？(3)爬坡时卡车的牵引力1 min所做的功是多少？解：(1)卡车轮胎对水平路面的压强为：p＝＝＝＝6.4104 Pa(2)斜坡与水平地面成30角，则坡长s为坡高h的2倍，即s＝2h则斜面的机械效率为：η＝＝＝＝爬坡时汽车的牵引力为：F＝＝＝2104 N(3)∵功率恒定∴W＝Pt＝9.6104 W60 s＝5.76106 J类型3　滑轮的相关计算7．(2017枣庄)如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10 m，

8、物体重G＝4103 N，汽车重G车＝3104 N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2103 N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍．请计算：(1)若汽车运动的速度为1.2 m/s，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？(2)滑轮组的机械效率是多少？(保留一位小数)(3)汽车的牵引力是多大？(4)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？解：(1)由图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物，则物体上升的速度：v物＝v车＝1.2 m/s＝0.4 m/s物体由井底拉至井口需要的时间：t＝＝＝＝25 s(2)滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝≈66.7%(3)由题意可得。

9、汽车受到的阻力：f＝0.05G车＝0.053104 N＝1 500 N汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用；由力的平衡条件可得牵引力：F牵＝F＋f＝2103 N＋1 500 N＝3 500 N(4)汽车运动的距离：s车＝s绳＝3h＝310 m＝30 m牵引力做功：W牵＝F牵s车＝3 500 N30 m＝1.05105 J8．(2018邯郸一模)如图所示，放在水平桌面上的正方体物块A的质量为20 kg；物体B重为18 N，用水平向左的拉力F＝60 N匀速拉动物块A，使物体B在2 s内竖直向上移动了0.4 m．物块A受到的摩擦力为它自重的0。

10、1倍，不计绳重及滑轮的摩擦，g取10 N/kg.求：(1)滑轮C所受重力．(2)利用滑轮C提升物体B的机械效率．(3)拉力F做功的功率．解：(1)物块A的重力：GA＝mAg＝20 kg10 N/kg＝200 NA所受摩擦力：f＝0.1GA＝0.1200 N＝20 N则绳子的拉力：T＝F－f＝60 N－20 N＝40 N由受力分析可得：T＝GC＋2GB则GC＝T－2GB＝40 N－218 N＝4 N(2)W有＝GBh＝18 N0.4 m＝7.2 JW总＝Th＝40 N0.4 m＝8 J则机械效率：η＝＝＝0.9＝90%(3)vA＝＝＝0.1 m/sP＝FvA＝60 N0。

11、1 m/s＝6 W9．(2018石家庄长安区一模)如图所示，利用滑轮组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0.2倍．物体被匀速拉动的距离为1 m．若物体质量为20 kg，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，g取10 N/kg.求：(1)物体在水平面上匀速运动时受到的滑动摩擦力；(2)动滑轮的重力；(3)若物体质量为40 kg，以0.1 m/s的速度匀速运动，拉力F的功率．解：(1)物体受到的摩擦力：f＝0.2mg＝0.220 kg10 N/kg＝40 N(2)η＝＝＝忽略绳重和绳与滑轮间摩擦：F＝(G动＋f)综上。

12、滚动摩擦力，得：G动＝－f＝－40 N＝10 N(3)40 kg物体受到的摩擦力：f′＝0.2m′g＝0.240 kg10 N/kg＝80 N此时的拉力：F′＝(f′＋G动)＝(80 N＋10 N)＝30 N拉力的功率：P＝F′nv＝30 N30.1 m/s＝9 W