初中物理力学综合计算题(有答案解析)

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1、图31建筑材料卷扬机1、图31是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当以速度v1匀速提起质量为m1的建筑材料时，滑轮组的机械效率为η1，卷扬机拉力的功率为P1；当以速度v2匀速提起质量为m2的建筑材料时，滑轮组的机械效率为η2，卷扬机拉力的功率为P2。若η2-η1=5%，P1:P2=2:3，m1=90kg，动滑轮受到的重力G动=100N。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计，g=10N/kg。求：（1）提起质量为m1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F1；（2）两次工作过程中，建筑材料上升的速度v1与v2之比。乙240W/J4807209600

2、t/s1.02.00.51.5卷扬机ABC玻璃吸盘甲图22天车2．在生产玻璃过程中，常用位于天车上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃，如图22甲所示。当卷扬机通过滑轮组提升质量为60kg的玻璃并使玻璃以速度v1匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F1，天车对卷扬机的支持力为N1，拉力为F1的功率为P，滑轮组的机械效率为η；当卷扬机通过滑轮组提升质量为80kg的玻璃并使玻璃以速度v2匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F2，天车对卷扬机的支持力为N2。已知拉力F1所做功随时间变化的图像如图22乙所示，卷扬机的质量为120

3、kg，滑轮A、B的质量均为4kg，3v1=5v2，η=75%，吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计，g取10N/kg。求：（1）P的大小；（2）v2的大小；（3）N1与N2的比值。解：（1）由题中W－t图像解得P==480W…………………（2分）（2）根据η=………………………（1分）解得：v1=0.6m/s已知：3v1=5v2解得：v2=0.36m/s……………………………………………………………（1分）（3）设动滑轮C所受重力为G0，卷扬机提升60kg玻璃时，滑轮组的机械效率为η=75%所以有η=，代入数据解得G0=80N………（1分）第一

4、次提升60kg玻璃的过程中，玻璃、动滑轮C受力分析如答图5（1）所示，动滑轮B受力分析如答图5（2）所示，卷扬机受力分析如答图5（3）所示。N1mg（2）（1）G03T1m1gF1′mBg2F1T1′（3）N2mg（5）（4）G03T2m2gF2′mBg2F2T2′（6）答图5第二次提升80kg玻璃的过程中，玻璃、动滑轮C受力分析如答图5（4）所示，动滑轮B受力分析如答图5（5）所示，卷扬机受力分析如答图5（6）所示。由答图5（1）的受力分析可知T1=（m1g+G0）=（600N+80N）=N，因T′1=T1，由答图5（2）可得F1=（T′1+mBg

5、）=（N+40N）=N，因F′1=F1，由答图5（3）可得N1=F′1+mg=N+1200N=N………………（1分）同理，由答图5（4）可得T2=（m2g+G0）=（800N+80N）=N，因T′2=T2，由答图5（5）可得F2=（T′2+mBg）=（N+40N）=N，因F′2=F2，由答图5（6）可得N2=F′2+mg=N+1200N=N所以=……………………………………………………………（1分）（其他解法正确均得分）图25M3．工人利用如图25所示的装置，在河边打捞水中的物体M。打捞过程中物体M在水中匀速上升的速度为0.2m/s，此时工人做功的功

6、率为360W；当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力，恰好能使物体继续匀速上升。已知：工人的质量为70kg，物体M的密度为2.5×103kg/m3。不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，g取10N/kg。求：（1）物体M的重力GM；（2）动滑轮的重力G动；（3）物体离开水面后，滑轮组的机械效率η。（结果请保留两位有效数字）（1）物体M在水中，人对绳的拉力FT＝＝＝＝450N………………1分图6甲4FTF浮G总=GM+G动乙4FmaxG总=GM+G动对物体M和动滑轮进行受力分析：物体M在水中匀速上升时，如图6甲所示。物体M全部露出水面匀速上升时，如

7、图6乙所示。GM＋G动＝F浮＋4FT①GM＋G动＝4Fmax②Fmax＝G人＝m人g③两个受力分析图或三个方程………………1分由①②③式解得：F浮＝4m人g－4FT＝4×70kg×10N/kg－4×450N＝1000N………………1分F浮＝物体M的体积：VM＝＝＝0.1m3………………1分物体M受到的重力：GM＝rMgVM＝2.5×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝2500N………………1分（2）由②③式得：动滑轮受到的重力G动＝4Fmax－GM＝4m人g－GM＝2800N－2500N＝300N………………1分（3）物体M出水后，滑轮组的机

8、械效率：η＝＝＝＝89%………………1分说明：解题过程中缺少必要的文字说明的扣1分；计算过程中缺少单位的扣1