1．如图所示，将重力不计的吸盘内部空气排尽后与水平地砖完全贴合，已知贴合的面积为30cm2，大气压强为1×105Pa，AB为轻质杠杆，O为转轴，OA与OB的长度之比为1∶3．保持杠杆水平，某人在B端用竖直向下的拉力F将吸盘沿竖直方向刚好拉离地砖．

（1）求大气对吸盘的压力F0；

（2）求人所用拉力F；

（3）若人沿图中虚线方向施加拉力F＇将吸盘拉离地砖，请画出拉力F＇的力臂．

2．如图甲所示是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙所示。轻质杆杠的质点O距左端l1=0.5m，距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。求：

（1）此时杠杆左端所受的拉力大小为多少牛顿？

（2）正方体B的密度为多少千克每立方米？

（3）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×104Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少牛顿？

3．如图所示是一种塔式起重机，它将600kg的建筑材料匀速吊起时，对绳子的拉力为2500N，在建筑材料上升5m高度过程中，绳端移动的距离为15m．g取10N/kg．求：

（1）建筑材料所受的重力．

（2）起重机对绳拉力做的功．

（3）塔式起重机的机械效率．

4．工人师傅要将质量100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里．他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力在10s 内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示．（g=10N/kg）求：

（1）工人所做的有用功．

（2）工人做功的功率．

（3）斜面的机械效率．

5．用如图所示的滑轮组，将质量为450kg的物体A以0.2m/s的速度沿水平方向匀速向右拉动2m，拉力F大小为200N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.1倍，取g＝10N/kg。求：

（1）物体A与地面间的滑动摩擦力；

（2）拉力做功的功率；

（3）该滑轮组的机械效率。

6．如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子重力。求：

（1）该过程拉力F做的功；

（2）该装置的机械效率；

（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。

7．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计．（g=10N/kg）

（1）影响滑轮组机械效率的因素之一是＿＿＿＿＿＿．

（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率．

（3）求动滑轮受到的重力．

（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？

8．工人利用如图所示的滑轮组从2m深的枯井中提升重物，所用的拉力为250N，物体在5s内匀速从井底全部上升到井口。（不计绳重和各处摩擦）求：

（1）绳子自由端移动的速度；

（2）拉力的功率；

（3）若滑轮组的机械效率为80﹪，求所提升物体的重力大小。

9．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10m，物体重G=4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N，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1.2m/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？

10．小明家住二楼，喜欢网购的他为了收货方便，在二楼阳台顶部安装了如图甲所示的滑轮组。某次在接收一个重为G=100N的快递包裹时，小明施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，包裹上升的速度v随时间变化的关系如图丙所示。已知吊篮质量为m=2kg，不计动滑轮重量和绳重，忽略绳与轮之间的摩擦取g=10N/kg。求：

（1）第1s内地面对物体的支持力N；

（2）第3s内拉力F的功率P和滑轮组的机械效率η。

11．如图所示，放在水平桌面上的正方体物块A的密度为2.5×103kg/m3，边长为0.2m；物体B所受的重力为18N，用水平向左的拉力F匀速拉动物块A，使物体B在2s内竖直向上移动了0.4m．物块A受到的摩擦力为它的重力的0.1倍，动滑轮所受重力为4N，不计绳重及滑轮的摩擦，g=10N/kg．求：

（1）物块A的质量；

（2）物体A对桌面的压强；

（3）利用动滑轮提升物体B的机械效率；

（4）拉力F的功率。

12．如图甲是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图．汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动．图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随时间t变化的图像．设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，g取10N/kg．求：

（1）重物露出水面前，汽车拉重物的功率；

（2）湖水的深度；（整个过程中，湖水深度不变）

（3）圆柱形重物的密度．

13．如图是利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杠CD、电子秤等组成。杠杠始终在水平位置平衡。已知OC:OD=1:2，A的体积为0.02m3，A重为400N，B重为150N，动滑轮重100N，不计绳重与摩擦（ρ水=1.0×103kg/m3）。求：

（1）A的密度；

（2）单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的机械效率；

（3）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力；

（4）水位上涨过程中，电子秤所受的最大压力。

14．某人用如图所示的滑轮组，在20s内将一个重为600N的物体，沿着水平地面匀速拉动了4m．拉力F做功为1440J，物体与地面的接触面积为0.4m2，物体移动时受地面的摩擦力为350N．不计绳重及机械的摩擦．试求：

（1）物体对地面的压强是多少？

（2）拉力F做功的功率是多少？

（3）拉力F的大小是多少？

（4）动滑轮的重力是多少？

15．如图所示，杠杆MON在水平位置保持静止，A、B是实心柱形物体，他们受到的重力分别是GA=13.8N，GB=10N，B的底面积SB=40cm2，柱形容器中装有水，此时水的深度h1=12cm，容器的底面积S容=200cm2，B物体底面离容器底的距离h0=5cm，已知MO∶ON=2∶3，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg．

求：（1）水对容器底的压强和水对B物体的浮力；

（2）A物体对水平地面的压力；

（3）若打开开关K缓慢放水，当A物体对水平地面压力刚好为零时，容器中所放出水的质量有多大？

16．用如甲中所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体，己知物体的高度为1m，底面积为0.12m2，质量为200kg．物体始终以0.5m/s的速度匀速上升，物体浸没在水中匀速上升时，作用在绳端的拉力F所做的功随时间的变化关系如图乙所示．（不计绳重、摩擦及水的阻力．ρ=1.0×103kg/m3；g=10N/kg）求：

（1）当物体的上表面刚好与水面相平时，其底部受到水的压强；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力；

（3）物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力；

（4）物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率；

（5）物体出水后绳端拉力的功率．

17．小雨用滑轮组提升重物。每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。请画出与解题过程相应的受力分析示意图。

（1）物体A的质量为50kg，求物体A的重力是多少？

（2）如图甲所示，小雨对绳子自由端的拉力为150N时，地面对物体A的支持力是100N。为了提起物体A，他增加了滑轮个数，组装了如图乙所示的滑轮组，并利用它将物体A在空气 中匀速提升了2m，求小雨做的功是多少？

（3）小雨用图乙所示的滑轮组，将另一密度为1.5×103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉至空气中，拉力F随时间t变化的图像如图丙所示。已知F2与F1之差为50N，在空气中提升B时滑轮组的机械效率为75%。求液体密度是多少？

18．如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图像。A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为1×104N，滑轮组的机械效率为75%，已知A的重力为3×104N，A上升的速度始终为0.1m/s。（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响）求：

（1）长方体A未露出水面时受到的浮力；

（2）长方体A的体积；

（3）长方体A的密度；

（4）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率。

参

1.（1）由                          

         代入数据得                

（2）由杠杆平衡条件      

         代入数据得                   

（3）如右图所示                    

2.（1）20N   （2）7×103kg/m3   （3）12N

3.（1）

（2）

（3）

4.（1）W有=Gh=mgh=100kg×10N/kg×1.5m=1500J    

（2）W总=Fs=400N×5m=2000J    

     P=W总/t=2000J/10s=200W    

（3）η=(W有/W总)×100%=(1500J/2000J) ×100%=75%    

5.（1）450N   （2）120W   （3）75%

6.（1）拉力做功W=Fs=150N×1.5m=225J

（2）有用功W有=mgh=500N×0.3m=150J

机械效率η=W有/W=150J/225J=66.7%

（3）货箱上升过程中克服摩擦做功W外=W-W有=225J-150J=75J

摩擦力f=W外/s=75J/1.5m=50N

7.（1）物重（或动滑轮重）   （2）40W   （3）200N   （4）88.9%

8.（1）0.8m/s   （2）200W   （3）400N

9.（1）有图可知，滑轮组承担物重的绳子的段数n=3

∴v物=v车=×1.2m/s=0.4m/s；

∴物体有井底拉至井口需要的时间：t=

（2）滑轮组的机械效率为：

η=

（3）有题意可得，汽车受到的阻力为：f=0.05G车=0.05×3×104N=1500N

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拉+f=2×103N+1500N=3500N；

（4）汽车运动的距离s车=s绳=3h=3×10m=30m；

牵引力做的功为：W牵= F牵s车=3500N×30m=1.05×105J。

10.（1）30N   （2）300W   83.3%

11.（1）20kg   （2）5×103Pa   （3）90%   （4）6W

12.（1）750W   （2）12m   （3）8×103kg/m3

13.（1）2×103kg/m3   （2）80%   （3）200N   （4）100N

14.（1）1500Pa   （2）72W   （3）120N   （4）10N

15.（1）1200Pa   2.8N   （2）3N   （3）0.8kg

16.（1）104Pa   （2）1.2×103N   （3）300N   （4）66.7％   （5）1200W

17.（1）500N   （2）1200J   （3）1×103kg/m3

18.（1）2×104N   （2）2m3   （3）1.5×103kg/m3   （4）4×103W下载本文