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力学综合题

发布时间:2013-09-19 10:32:20  

力学综合题

78.如图17所示,质量为8t(含动滑轮等附属设备的质量)的一台起重机正将一箱箱设备吊装到施工台上,其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。已知每箱设备重4000N,施工台距离地面的高度为3m,当起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N。(忽略钢绳的重力和摩擦)

(1)求动滑轮的机械效率;

2(2)起重机工作时汽车轮胎离开地面,若支架与地面接触的总面积为1.2m,求此时起重机对地面的压强;

(3)起重臂OA长12m,与水平方向夹角为30°(如图

17所示),伸缩支撑臂为圆弧状,伸缩时对吊臂的支持

力始终与吊臂垂直,作用点为B,且OB=4m,求支撑臂给

起重臂的支持力(忽略起重臂自重,cos30°≈0.87);

(4)为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱

设备以0.2m/s的速度。匀速提升到施工台。求这种情况

下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率。

17

75.(6分)甲、乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究。

(1)甲同学的探究方案

实验器材:弹簧测力计(量程0~5N,分度值0.2N)、天平(带砝码盒)、量筒及水、

蜡块(10g左右)

探究问题:蜡块的上浮条件。

实验过程:①首先测量蜡块的重力:方案一是用弹簧测力计直接测出蜡块的重力;方案二是用天平

测出蜡块的质量,再求出重力。

你支持方案 ,理由是 。

②测量蜡块受到的浮力:量筒中放入适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块

排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力。你认为上述操作存在的问题

是 。

③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件。

(2)乙同学的探究方案

实验器材:装有水的大烧杯、蜡块、铁钉(见图14)。

探究问题:蜡块的下沉条件。

实验过程:把蜡块浸没在水中,松手后,发现

蜡块要上浮直至漂浮在水面。为了

使浸没在水中的蜡块会下沉,设计 方案一 方案二 了两种实验方案。

图14 方案一:将一根铁钉全部插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块沉入水底。 方案二:用同样的铁钉,但只将其部分插入蜡块中,将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块也沉入水底。 ①从物体受力的角度看,在蜡块中插入铁钉是为了改变 的大小。

②能够得到的实验结论是: 。

③虽然两种方案的实验结果基本一致,但老师认为方案一更科学。你认为老师这样评价的主要理 由是 。

1

68、(7分)如图11所示,某建筑工地用电动机和滑轮组把建筑材料从地面提升到工作平台上。已知建筑材料的质量m=360kg,用t=20s的时间把建筑材料匀逮提升了h=4m,滑轮组的机械

效率为90%,g取l0N/Kg。求这段时间内

(1)建筑材料上升的速度V;

(2)电动机对绳子的拉力F;

(3)电动机拉绳子的功率P。

269.(6分)如图甲所示,是建筑工地上工人利用滑轮组将底面积0.05m、质量100kg的方形重物A在1min

匀速提高5m.如果工人实际拉力是625N.(g=10N/kg)求:

①(2分)物体A受到的重力是多少?按图乙将A放在水平地面时,对地面压强多大?②(2分)用滑轮组提起物体A,工人所做功的功率是多少?

③(2分)该滑轮组的机械效率是多少?

第69题图

70.下表是一辆小轿车的部分参数和相关信息,请根据表中数据回答下列问题

-33(提示:1L=10m,计算中取g=10N/kg)

(1)该小汽车行驶100km,需耗油多少千克?(2分)

(2)假如该小汽车在平直路面上以额定功率匀速行驶,求发动机10min做的功?(2分)

(3)该小汽车对水平地面的压强是多大?(3分)

54.(6分)如图22所示将边长为10㎝的密度均匀的正方体木块平放在圆柱形容器的底部,圆柱形容器的

22横截面积为300㎝,此时正方体木块对圆柱形容器的底部的压强是800 N/m。现缓慢地往容器中注水,

当容器中的水面升至一定高度时,木块对容器底面的压力恰好为零,如图23所示。已知g=10N/kg,ρ水=1.0

33×10kg/m。求:

⑴木块的密度ρ木是多少千克每立方米??

⑵水面上升的高度h是多少厘米?

⑶注入水的质量m是多少千克?

图22 图23

2

4.(11分)今年春季我市旱情严重,为了全力抗旱保苗,政府下拨专项资金打井蓄水.某物理兴趣小组对

-43一水井进行了考察.小组的同学用细线拴住一体积为2×10 m的石块缓慢沉到水底,测出井中水的深度

3为3 m;并观察到安装在井中抽水机铭牌上的部分参数如下表:(其中流量300 m/h表示每小时正常抽水

3300 m).求:(g取10 N/kg)

(1)井底受到的水的压强是多大?

(2)石块浸没到井水中后受得的浮力是多大? (3)若该抽水机连续正常工作1 h,把水抽高8 m,抽水机至少对水做了多少功?

(4)此时抽水机的效率是多少?

21、运用知识解决问题:

(1)行驶的火车不容易停下来,因为火车有____________,要

保持原来的运动状态。

(2)将氢气球用细线系住,让风从右方水平吹来。清在右边框

内画出气球保持静止时的受力示意图。

(3)泥水含有泥沙,我们将单位体积泥水中泥沙的质量称作含

沙量。若用ρ泥水、ρ水、ρ沙(ρ水<ρ沙)、H分别表示泥水的密度、

清水的密度、干燥泥沙的密度、含沙量,请推导出ρ泥水、ρ水、ρ沙、H的关系式:

ρ泥水=______________________;以下图像中__________反映了这一关系。

(4)如图所示,要求滑轮组由4股绳子承担物重,请用笔画线代替绳子将

滑轮组绕好。当滑轮组提起重200N的物体时,机械效率为50%;若要使这个滑

轮组省力,则提起的重物应该超过多重?(不考虑滑轮与轴之间的摩擦及绳重)

22、进一步探究:

车间停电后,各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动。可见转动物体有转动惯性。转

动惯性的大小在物理学中用转动惯量I来表示。

物体可看作由n个微小部分组成,它们的质量分别为m1、m2、?mn,到某转动轴的距离分别为r1、r2、?

222rn,则该物体对该转动轴的转动惯量为I?m1r1?m2r2???mnrn

(1)图A是一个质量为m的小球,用长为l的轻质硬杆(不计质量、不形变)连接到转轴OO上,则 3 /

它对这个轮的转动惯量是_____________。

(2)图B是用铁丝制成的质量为

M、半径为R的细圆环。我们将该圆环均匀分割为100等分,每一等分可以看作是一个小球(图中a)。则该圆环绕着中心转轴OO'转动时的转动惯两为____________。将它用轻质硬杆与转轴相固定,就制成一个玩具陀螺甲,若用同样型号的铁丝制成半径为2R的陀螺乙,则要使甲乙转动起来,更容易些的是______________。

(3)图C中的薄圆筒半径为0.1m、质量为0.2kg,则薄圆筒对中心转轴OO'的转动惯量是

3______________kg·m。

37.如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景(注:物体一直浸没在水中)。

已知物体重G1=400N,动滑轮重G2=50N,忽略绳重和摩擦,人对绳子拉力F=100N。

求:

(1)物体浸没在水中受到浮力的大小;

(2)物体的密度大小;

(3)滑轮组的机械效率。

41.(8分)如图19所示,一边长为10 cm的立方体木块,在水中静止时,刚好有四分之一露出水面,已

2知容器的底面积为250cm。(g取10N/kg)求:

(1)木块受到的浮力;

(2)木块的密度;(3)若用手将木块缓慢压入水中,当木块刚好没入水中时,水对容器底部的压强增大了多少?

19

42.潜水艇能潜入水下,进行侦察和袭击,是一种重要的军用舰艇。某型号

3潜水艇体积达2000m,可潜入水下300米深,问:

(1)在300m深的水下,潜水艇受到水的压强是多大?所受水的浮力是多

33少?(g=10N/kg,ρ水=1.0×10kg/m)

(2)潜水艇在水中上浮过程中(未露出水面),浮力如何变化?为什么?所

受压强如何变化?为什么?

4

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