初中物理力和机械计算题

建设中的洋浦跨海大桥全长3.3km，汽车行驶速度按 80km/h 设计，则该桥建成后
（1）假设允许行人上桥，人正常速度步行的速度是1.1m/s，请你估算：如果你按正常速度走完该桥需要多长时间．
（2）若桥头上有如图所示的限制载重总质量标志牌，请你通过计算说明重为4×105N的大货车是否超过此桥的限载标准（g取10N/kg）．

（3）请用物理学的术语解释，为什么要对通过公路桥的梁的机动车的载重总质量和速度进行限制________________________________ （ 分别答出一条即可 ）．

2012年8月24日5时30分左右，通车不到1年的哈尔滨阳明滩大桥发生断裂，致使4辆大货车坠桥，引发人们对超载这一现实问题更为深刻的思考。小陈是一名货车司机，他驾驶的货车自重为5×10⁴N，有一次他拉一车货物经过一座桥，刚要上桥，他看了一下立在桥头的限重标志牌(如图所示)，便立即把车开过了桥。你知道小陈所装货物的总重不会超过多少吗?（g=10N/㎏）

如图，建筑工人用400N的拉力，将重1000N的物体匀速提升3m，所用时间是18s，求：

（1）工人做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率.

小刚同学质量为60kg，双手倒立在地面上，每只手掌与地面的接触面积是150cm²，（g=10N/kg）求：
（1）小刚的重力。
（2）小刚双手倒立时对地面的压强。
（3）某沼泽地能承受的最大压强为0.5×10⁴Pa，他与某沼泽地接触时，接触面积多大才不会陷入该沼泽地？

用一根杠杆撬重物，当物重1000N时，手至少要用200N的力才能撬动。若此时阻力臂长20cm，则动力臂的长度应为多少？

质量为20千克的物体在水平向右拉力F的作用下，在水平地面上做匀速直线运动．若物体受到的滑动摩擦力大小为重力的0.2倍，求：
①物体受到的重力G．
②物体受到的拉力F．
③当水平向右的拉力F大小变为50牛时，物体受到合力F_合的大小和方向．

电动汽车是正在大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保的特点，如图，是一辆停放在水平地面上的电动汽车，质量为 $1.6\times {10}^3\mathit{kg}$，每个轮胎和地面的接触面积为 $2\times {10}^{-2}{m}^2$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，求：

（1）车对地面的压力；

（2）车对地面的压强。

如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物。动滑轮重400N．与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N，小车的最大输出功率为15KW，水平地面上一物体A重1600N，与地面的接触面积为4m²．（不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦）。请求

（1）提升前，物体A对水平地面的压强。

（2）滑轮组提升重物A时的机械效率。

（3）若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力。

建筑工人利用如图所示装置，将质量为100千克的沙袋从地面匀速提到3米高的一楼楼面，用时30秒。已知动滑轮的质量为8千克，不计绳子重力和摩擦。

求：（1）拉力的大小。

       （2）这段时间内人拉绳子做功的功率。

如图所示，某人用滑轮组匀速提升重为 $720N$的物体的过程中，他对水平地面的压强为 $5\times {10}^3\mathit{Pa}$，已知滑轮组的机械效率是 $75\%$，他双脚与水平地面的接触面积是 $4\times {10}^{-2}{m}^2$，求：

（1）他对绳子的拉力；

（2）此人所受的重力。

如图甲是坐落在荆州城外关公文化园的关公圣像，该像是全球最重的关公青铜雕像。他手中的青龙偃月刀，质量为136吨，需三台吊车分段吊起，精确操控才能完成吊装。图乙为其中一台吊车的滑轮组示意图。若刀的一部分质量为27吨，现将它以0.2m/s的速度匀速吊起5m高，其中克服钢绳重力和摩擦力做功为1.4×10⁵J，此时滑轮组的机械效率为90%（g＝10N/kg）。求此过程中：

（1）钢绳拉力的大小；

（2）拉力功率的大小；

（3）吊车上动滑轮的重力。

用如图所示的装置将浸没在水中、质量为 $0.85\mathit{kg}$的物体以 $0.1m/s$的速度匀速提升 $0.2m$，弹簧测力计的示数为 $3N$，不计绳子和滑轮的重及摩擦，假设物体始终未露出水面。（已知 ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）物体受到的浮力；

（2）物体的密度；

（3）拉力的功率。

小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力 $F$与绳子自由端移动的距离 $s$的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为 $85\%$．每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求：

（1）物体在空中上升 $1m$，小雨做的功是多少？

（2）每个滑轮的重力是多少？

（3）物体的密度是多少？

中国首艘国产航母 $001A$于2017年4月26日正式下水（如图）。下水方式采用了漂浮式下水，这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式。漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞（停泊、修理或制造船只的地方），船依靠浮力浮起后驶离船坞。 $(g$取 $10N/\mathit{kg}$，海水密度取 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$问：

（1）航母 $001A$设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少？

（2）水面下 $4m$处海水产生的压强是多少？

（3）一位质量为 $60\mathit{kg}$的歼15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上，若双脚与甲板的接触面积是 $0.04m^2$，则他双脚站立时对甲板的压强是多少？

某景区索道全长3000m，最高处到最低处高度差为600m，吊车质量为200kg，从索道最高处运行到最低处，需时25min，求：

（1）吊车运行的平均速度是多少；

（2）吊车的重力是多少；

（3）吊车的重力做了多少功。