初中物理力和机械计算题

山东临淄管仲纪念馆内有一口铜钟，质量为2t. 2013年4月，一男子钻到钟下玩耍，其他游客转动铜钟导致悬挂钟的绳索被扭断，该男子被困于钟内．闻讯赶到的消防员们迅速组装好滑轮组、站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起，该男子趁机从钟下爬出脱困．(g取10N/kg)
问：

(l)消防员们站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起，请画出最省力的绳子绕法．
(2)消防员们在绳子自由端共施加4000N的力，使铜钟在1min内匀速缓慢上升60cm，请计算绳子自由端拉力做功的功率．
(3)此过程中滑轮组的机械效率是多少？

如图所示．“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重设备．OC段为平衡臂，C端装有配重体，质量为1t，OD段叫吊臂，E处装有起吊重物的滑轮组，可在O、D两点间移动．其中OC=12m，OE=15m，OD=25m．滑轮组重力及摩擦忽略不计．（g取10N/kg）

（1）塔吊底座是由混凝土构件和砂、石、土等固体散料共同组成，组合后底面积大且质量也较大．
解释：底座面积大是为了　                 　；底座质量大是为了　                    　．
（2）当滑轮组在E、D两点间移动的过程中，用此“塔吊”能起吊重物的最大质量是多少？
（3）在某次施工过程中，工人师傅用“塔吊”在30s内把重为6000N的建筑材料提升到15m高处，“塔吊”对物体做功的功率是多少？

如图所示，小明用滑轮组将质量为60kg的木箱从地面匀速提到4m高的阳台上，用时40s，所用的拉力为220N，不计绳重和摩擦．（g=10N／kg）求：

（1）木箱重；
（2）木箱匀速上升的速度；
（3）小明对滑轮组做的功；
（4）动滑轮的重力．

如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg）．

（1）按题意画出滑轮组的绕绳．
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物质量多大？

一辆质量为6 t的载货汽车，在平直的公路上以90 km/h的速度匀速行驶30 min，汽车受到的阻力为车重的0.06倍。（g ="10" N/kg）
（1）汽车所受重力是多少?
（2）汽车牵引力做的功是多少?
（3）汽车有6个轮子,每个轮子与地面的接触面积约为 250 cm²，汽车对地面的压强约是多大？

用不等臂的天平来称量某物体，当物体放在左盘里，往右盘加m₁的砝码时天平平衡；当把同一物体放在右盘里，往左盘里加m₂的砝码时，天平平衡。试根据杠杆平衡条件证明：物体的实际质量：

漳州市东山岛东门外海滨的一个大石盘上，屹立着一块质量约4×10⁴kg的巨石，巨石与石盘的水平接触面积约0.05m²，其余都悬在空中。当大风吹来时，它就像一个不倒翁，摇摇欲坠，故名“风动石”。求：
(1)巨石受到的重力；
(2)巨石对石盘的压强；
(3)李强从厦门驾车到东山岛旅游，途经厦漳跨海大桥，已知大桥全长9.33km，则他以100km/h的速度匀速通过大桥需要多长时间。

某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是400N，g取10N/kg。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：

（1）已知大理石的密度是2.8×10³kg/m³，每块大理石的体积是1.0×10^-2m³,则每块大理石的重力是多少？
（2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石？
（3）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了15m，钢丝绳的拉力是2000N。则钢丝绳的拉力的功率是多少？

如图甲所示，放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用，力F的大小以及物体A的运动速度大小v随时间t的变化情况如图乙所示。

(1)当t=7s时，物体A受到的摩擦力f的大小为______N，方向为______________。
(2)根据图乙有关信息，请用公式P=Fv，求F=10N时该力的功率。
(3)如图丙所示，在A的两侧分别挂上柱状重物B、C，且C的一部分浸人水中。已知G_B=20N，G_c=50N，C的横截面积为30cm²，长度足够，水够深。则当物体A不受摩擦力作用时，C的下底面受到的水的压强是多少?若物体A移动就会触发报警装置(图中未画出)，当物体A不移动时，最高水位与最低水位的差是多少?(g取10N／kg)

如图是锅炉上的保险阀，当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时，阀门被顶开，蒸汽跑出一部分，使锅炉内的蒸汽压强减小，已知杠杆重可以忽略不计，OA与AB长度的比值为1∶3，阀门的面积是3 cm²，要保持锅炉内、外气体的压强差是1.2×10⁵ Pa，应将质量为多大的重物挂在杠杆的B点？（g取10 N/kg）

2012年6月我国自主研制的“蛟龙号”载人深潜器成功完成7000m深海探测，最大下潜深度7062米。如图甲所示，母船正在向海中投放“蛟龙号”，调控两根伸缩杆，使“∩”形架绕固定在甲板上的转轴转动至图甲所示位置时停止，然后由固定在“∩”形架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器。处在图甲所示位置的“∩”形架可以简化为图乙中以O为支点的杠杆，OB表示“∩”形架，CD表示两根伸缩杆，O到CD的距离为2m，OD、OE的长度分别为3m、6m。深潜器的质量为25t，总体积为24.5m³。（不考虑“∩”形架、两根伸缩杆和绞车的重力，设海水的密度ρ_海水=1.0×10³kg/m³且不变）。

（1）“蛟龙号”所受重力是多少？
（2）“蛟龙号”达到最大下潜深度时，所受海水的压强是多少？
（3）在绞车匀速向下释放“蛟龙号”至刚浸没的过程中，钢缆BE起吊拉力的功率随时间变化的图象如图丙所示，图中P₁＝2P₂。求t₁时刻伸缩杆CD所受的拉力(不考虑水的阻力)。

如图装置为某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”.其制作过程和原理如下：选择一根长l 米的杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡，在左侧离中点10厘米的A位置用细线固定一个质量为150克、容积为80毫升的容器。右侧用细线悬挂一质量为50克的钩码（细线的质量忽略不计）。测量时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。

(l）该“密度天平”的“零刻度”应标在右端离支点O_________厘米处；
(2）该“密度天平”的量程为多大？
(3）若将钩码的质量适当增大，该“密度天平”的量程将______________（选填“增大”“减小”或“不变”)

如图所示，是世界首款“水陆两栖”的敞篷概念车SQuba．在陆地上SQuba最高时速可达126千米/时，它还能够潜入10米深的水下，在水下的最高时速为3千米/时．SQuba车身轻巧，仅有900千克，潜入水下时，乘客利用车身携带的压缩空气装置，可以正常呼吸（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）．求：

（1）SQuba受到的重力；
（2）当汽车底部位于水下10米深处时，水对汽车底部的压强；
（3）当汽车在陆地上SQuba最高速度匀速行驶时，所受阻力为车重的0.2倍，则10分钟内汽车牵引力所做功的功率．

两个实心正方体A、B由密度均为ρ的同种材料制成，它们的重力分别是G _A、G _B，将A、B均放置在水平桌面上时，如图甲所示，两物体对桌面的压强分别是p_A、p_B，且p_A:p_B=1:2；当用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体，如图乙所示，两动滑轮重均为G_动，此时两滑轮组的机械效率之比为33:40；若将A物体浸没在水中，用甲滑轮组匀速提升，如图丙所示，匀速提升过程A物体一直没露出水面，此时甲滑轮组的机械效率为75%。不计绳重和摩擦，ρ_水=1.0×10³kg/m³，求:

（1）A、B两物体的重力之比G _A:G _B是多少？
（2）滑轮组中的动滑轮重力G_动是A物体重力G _A的多少倍？
（3）A、B两个实心正方体的材料密度ρ是多少kg/m³？

汽车是我们熟悉的交通工具，汽车中应用了许多物理知识，请你运用所学的物理知识解答下列问题：
（1）载重汽车都安装了较多的车轮，其目的是                                。
（2）公路上常有“雨天路滑，小心慢行”的警告牌警示司机，对这句话你是如何理解的？
（3）据报道因车辆超载损坏公路，每年给我国造成的经济损失高达300亿元，国家规定，载重车辆的轮胎，对地面的压强应控制在7×10⁵Pa以内，有一辆质量为2000千克的汽车，如果车轮与路面的接触面积总共为0.12m²。请你计算该汽车允许装载的货物的最大质量是多少千克？（g取10N/kg）