初中物理力和机械计算题

一把杆秤不计自重，提纽到秤钩距离是3cm，秤砣质量250g。用来称质量是2kg的物体，秤砣应离提纽多远，杆秤才平衡？若称量某物体质量平衡时，秤砣距提纽60cm，该物体质量多大？

一人挑担子，扁担长1.2米，在A端挂上400牛的重物，B端挂上200牛的重物，欲使扁担平衡此人肩距B端多少米？若两端各减100牛重物，欲使扁担平衡，肩应距B端多少米？

俯卧撑是一项常见的体育健身运动。如图所示是李华同学做俯卧撑时的示意图。已知李华体重600N，1min钟内做了30个，每做一次肩膀升高40cm，李华身体可视为杠杆，O点为支点，A′点为重心，OA＝1m，B点到O点的距离OB＝1.5m.求：

（1）地面对手的支持力F；
（2）若每个手掌的面积是0.02m²，求双手对地面的压强是10⁴Pa；
（3）1min钟内李华所做的功是4800J；
（4）李华做功的功率P。

随着低碳理念的普及，学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车．通过查阅资料得知：某地区太阳光垂直照射时，每平方米太阳能电池板最大可提供150W的电功率．拟设计的太阳能汽车质量是500kg，它在平直路面上最快每秒可行驶15m，行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍，该汽车的驱动电机能够将90%的电功率转化为牵引汽车前进的机械功率．若该车在平直路面上以最高速度行驶，试通过计算回答下列问题（g取10N/kg）：
（1）驱动电机提供的推力是多少？ 
（2）驱动电机提供的机械功率是多少？
（3）该车的太阳能电池板面积约为多大？（计算结果小数点后保留一位数字）

太阳能汽车是靠太阳能电池提供动力．若某太阳能汽车质量是500kg，在平直路面上行驶速度最大可达15m/s，行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍，一个轮胎接触地面的面积是50 cm²，则该汽车在平直路面上以最高速度行驶5min时，（g取10N/kg）
（1）太阳能汽车的重力是多少？驱动电机提供的牵引力是多少？
（2）太阳能汽车克服阻力做了多少功？驱动电机的输出功率是多少？
（3）该太阳能汽车对水平路面的压强为多大？

小明家新购买一辆家用轿车，该车的油箱容积是60L，所用燃料是密度为0.71×10³kg/m³的汽油。
（1）汽车的驱动轮磨损比从动轮要快，分析原因______________________
（2）该车油箱最多能装多少千克的汽油？
（3）如果该车的总质量是1500kg，4个车轮的轮胎对地面的压强是2×10⁵Pa，车与地面接触的总面积是多少？
（4）该车以20m/s的速度匀速行驶100Km时消耗的燃料是5Kg，如果汽油的热值是4.6×10⁷J/Kg，，汽车的发动机的输出功率是12KW，求发动机的热机效率是多少？

小明设计了一个测量物体质量的“托盘秤”，图（甲）是其原理示意图，其中托盘上放置物体，压力传感器R的电阻值会随所受压力大小发生变化，杠杆ABO可绕0点转动，电压表的量程为O～3V（可显示质量大小）．已知OB：BA=1：2，电阻R₀=100Ώ．压力传感器R表面能承受的最大压力为400N，压杆与压力传感器的接触面积为2cm²，压力传感器R的电阻值随所受压力变化的图像如图（乙）所示．电源电压恒定不变，秤达到最大称量时，电压表的示数也达到最大值，托盘和杠杆组件的质量忽略不计．求：

（1）该压力传感器能承受的最大压强；
（2）电源电压；
（3）当电压表的示数为1.5V时，托盘上被测物体的质量。（g=10N／kg）

我国自行研发的纯电动中巴车的质量约为2000kg，静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m²，以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约72kW.（g＝10N/kg）.
求：
（1）中巴车所受的重力；
（2）静止时中巴车对路面的压强；
（3）中巴车以30m/s匀速行驶时的牵引力.

如图乙所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻到，在起重机右边配有一个重物m₀；已知OA=12m，OB=4m。用它把质量为2×10³kg，底面积为0.5m²的货物G匀速提起（g=10N/kg）。求：

（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若起重机自重不计，吊起货物为使起重机不翻倒，右边的配重m₀至少为多少千克？
（3）如果起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组组成，动滑轮总重100kg，绳重和摩擦不计。如果拉力的功率为6kw，则把2×10³kg的货物匀速提高10m，拉力F的大小是多少？需要多少时间？滑轮组机械效率是多少？

利用如图所示的滑轮组竖直向上提升浸没在水中的金属物。已知正方体实心金属物的体积V=1×10^-2m³，重力G=790N，ρ_水=1×10³kg/m³，动滑轮重G₀=60N，绳子重力和摩擦不计。请问：

（1）金属物浸没在水中时，受到的浮力是多大？
（2）在金属物浸没时，匀速提升需要的拉力F是多少N？
（3）要求在1min内将始终浸没在水中的金属物匀速提升6m，求绳子自由端竖直向上拉力的功率；

小红喜欢搞创新设计，她利用杠杆和大气压强的知识，设计了如图所示装置，将蘸水的塑料挂钩的吸盘放在光滑的水平板上，挤出吸盘里面的空气后，用绳子与杠杆一端相连（杠杆的另一端可绕O点转动），使杠杆处于水平位置。已知吸盘的面积为10cm²，杠杆被分为六等份。（设：杠杆每等份长度为L，1标准大气压约为1×10⁵Pa，取g=10N/kg，不计吸盘重）求：
 
（1）大气作用在吸盘上产生的压力是多少？
（2）若要使吸盘不掉下来，在C处最多能挂多重的物体？

据《人民日报》悉，2012年6月3日，远洋科学考察船“向阳红09”，在搭载“蛟龙”号潜水器和数十名科学工作者后，驶向太平洋的马里亚纳海沟，挑战7000m的深潜记录。（海水的密度ρ_海水=1.03×10³kg/m³，g="10N/kg" ）
求：（1）“蛟龙”号潜水器的质量约为2.2×10⁴kg，它受到的重力大约是多少牛顿？
（2）若“蛟龙”号下潜到7000m深度，它将受到海水的压强是多少帕斯卡？

如图所示，小芳在研究动滑轮时，她用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使钩码上升，测得的实验数据如下：G_物=100N、h=0.3m

求：1）绳子移动的距离；
2）（如不计滑轮及绳重和摩擦）手的拉力。
3）（拓展）（又假如滑轮重G_动= 10N，不计绳重和摩擦）手的拉力。

我校物理课外兴趣小组同学为发展可再生绿色能源。小明等几位同学对风力的研究产生了浓厚的兴趣，共同设计了“风力测试仪”，其原理如图所示，已知电源电压12V恒定， OB长为10cm，AB长为20cm、阻值为60Ω的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为4N的圆球P。金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦。闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触,此时电流表的示数为0.15A；有风时，圆球P受风力作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转。，请你解答下列问题：

⑴定值电阻R₀为多少Ω？
⑵若金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的B端16cm处，此时电路消耗的总功率是多少？
⑶当金属细杆OP滑到A点时圆球P受的风力是多大？

学习了浮力有关知识后，同学们都已经知道：浮力跟物体所浸在的液体密度、排开液体的体积有关。但王丽总感到：浮力大小应与物体所在液体的深度有关，并猜想：“深度越深，浮力越大”。于是做了如下实验：她在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面接近烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。

（1）分析图像可知，圆柱体的重力是_    ____N；
（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是__     __N；
（3）圆柱体的体积是_________m³；
（4）圆柱体的密度是_________kg/m³；
（5）分析图像BC段，可得结论：物体浸没液体之前，
浸入液体的深度越深，受到的浮力越________（选填“大”或“小”）；
（6）分析图像CD段，可得结论：____________                 _______。