初中物理力和机械计算题

如图所示，一根质量分布均匀的木棒，质量为m,长度为L，竖直悬挂在转轴O处。在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F缓慢将木棒拉动到竖直方向夹角为θ的位置（转轴处摩擦不计）。问：

（1）在答题纸上画出θ=60°时拉力F的力臂L₁，并计算力臂的大小。
（2）木棒的重力作用点在其长度二分之一处，随拉开角度θ的增加，拉力F将如何变化？
并推导拉力F与角度θ的关系式。

水平桌面上放一本书，书的质量为0.25kg，与桌面的接触面积为0.05m²。（g取10N/kg）求：
（1）书受到的重力。
（2）书对桌面的压强。

在图中画出使杠杆在水平位置平衡时作用在B点的最小力F的示意图（保留作图痕迹）．

用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象．（不考虑绳重和摩擦）

（1）动滑轮重为多少N．
（2）当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是多少N．
（3）滑轮组的最大机械效率为多少？

电动车以其轻便、实用、环保的优点，深受人们的喜爱．如图所示的电动车整车质量为40 kg，电动机的额定功率为300 W．电动车在平直公路上以额定功率匀速直线行驶了10 km ，所用的时间为20 min，行驶时受到的阻力是28.8 N，在这过程中，（ g =" 10" N / kg）求：

（1）电动车整车的重力；
（2）电动车牵引力做的功；
（3）电动车电能转化为机械能的效率．

试通过计算判断：一根最多能承受5×10⁵N拉力的钢绳，能否吊起体积为0.4m³，密度为2.5×10³kg/m³石块？

如图所示，小明用98 牛的拉力在4 秒内将货物匀速提升2 米，不计摩擦和绳子重力，求：

⑴货物的重量m。
⑵这段时间内，拉力所做的功W和功率P。

用如图所示的滑轮组提升水中的物体M，A为动滑轮B、C为定滑轮。物体M高为3m，底面积为0.02m²，密度为4.5×10³kg/m³。物体M完全在水面下以0.2m/s速度匀速竖直上升的过程中，电动机加在绳子自由端的拉力为F，拉力F做功的功率为P，滑轮组的机械效率为η。已知电动机的输出功率为480W恒定不变，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。求：

（1）物体M完全在水面下时的浮力；
（2）滑轮组的机械效率η。

后端挑着装满道具的“百宝箱”，前端挑着由活动支架与花布组成的“戏台”，江西省非物质文化遗产传承人肖秋林就这样挑着担子四处游走，表演了40多年“一人一台戏”的布袋木偶戏。如图所示，假设“戏台”重100N，装了道具的“百宝箱”重200N，它们的悬挂点之间距离为l.5m，扁担视作重力不计的硬直棒。

（1）挑起担子时，“百宝箱”被提高了0.6m，这一过程中，需要克服“百宝箱”重力做多少功?
（2）假设肩膀与扁担的接触点为D，当手不对扁担施加力的作用时，要使扁担在水平位置平衡，前端悬挂点A与O点的距离多大?
（3）当前端的“戏台”卸下后，左手在A点施加力，同样能使扁担在水平位置平衡。若肖师傅是在站立时卸下“戏台”，则卸下“戏台”前后：
①扁担对肩膀压力     （填“变大”、“变小”或“不变”）。
②肖师傅对水平地面的压强如何变化?变化多大?（假设肖师傅的每只脚与地面的接触面积为200cm²）

小题，共分，在答题卡相应位置作答。解答应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）世下图为我国拥有完全自主知识产权的一种越野车，其越野性能公认已经超越了“悍马”，坦克能去的地方它都能去，最大速度达100 km/h。当越野车匀速爬上一高14 m，长20 m的陡坡时，机械效率为70%（g取10 N/kg，汽车的质量按3650 kg计算）。求：

（1）越野车受到的重力；
（2）越野车以最大速度行驶50 km所需的时间；
（3）越野车爬坡时的牵引力。

如图甲为某型号电子秤，其原理结构如图乙所示，R₀为定值电阻，R是压敏电阻，其阻使随所受压力F变化的关系如图丙所示，改写电压表（量程为3V）的表盘数值后可直接读出所称物体的质量．设踏板的质量为5Kg，电源电压保持9V不变．g取10N/Kg．
图23
(1)空载时，电压表的示数为1V，求R的阻值．
(2)该电子秤的量程是多大？
(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变，只在电路中增加一个电阻，使电子秤的量程变为110kg，计算说明应使用多大的电阻？如何连接？

“中国山西，晋善晋美”．为了倡导绿色出行，省城太原投放了大量的公共自行车．如图，小明在水平路面上骑行时，人与车总质量约70 kg，每个轮胎与地面接触面积约为100 cm²．

（1）此时自行车对地面的压强是多少？
（2）若小明以5 m/s的速度匀速骑行5 min，所受阻力是总重力的0.06倍，求出小明克服阻力做功的功率．

质量是2t的汽车，沿水平公路做直线运动，汽车受到的牵引力是2000N，受到的阻力是车重的0.01倍，求汽车所受的合力。（g取10N/kg）

（·泰安）如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图（俯视图），立方体产品在水平传送带上与传送带共同以v =1m/s的速度匀速前进，产品的质量m ="0.8kg" 。计数器由电流表和电路计数元件组成（电流表和计数元件的电阻不计），通过电路中电流的变化计数产品，a为激光源，R₁为光敏电阻，R₂为保护电阻。当激光射向R₁时，R₁阻值变小，每当产品运动通过a与R₁之间时，射向R₁的光线会被产品挡住，R₁阻值变大。闭合开关，电路中计数器中电流的示数I随时间t的变化图象如图乙所示。（g取10N/kg）

（1）不计空气阻力，求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小和方向。
（2）求每个产品的边长L₁和产品的间隔L₂。每个产品对传送带的压强大小。
（3）已知电源电压U=3V，R₂ =1kΩ，求传送带运输产品过程中1min内光敏电阻R₁消耗的电能。

（·无锡）有一电热水器，质量为20kg，装满水后的总质量为70kg，该热水器额定电压是220V，内部有两个加热管，有三档不同的加热功率，其中最大额定功率是2000W，如图是电热水器安装的尺寸及其受力示意图，在竖直方向上热水器受到挂钩拉力F₂和重力G，在水平方向上热水器受到膨胀螺钉对它的拉力F₁和墙壁对它的支持力F₃．（g取10N/kg，ρ_水=1.0×103kg/m3）

（1）该热水器最多能装多少立方米的水？
（2）该热水器装满水时，膨胀螺钉的拉力F₁是多大？
（3）若热水器内部两个加热管的电阻阻值相同，则每个加热管的电阻是多少？