初中物理力和机械计算题

如图所示为一种蓄水箱的放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AO呈水平状态，如图A、O两点间距离为40cm， B、O两点间距离为20cm，且OB与水平面夹角为60°。A点正下方的Q是一个轻质、横截面积为100cm²的盖板（盖板恰好能堵住出水口），它通过细绳与杠杆的A端相连。在水箱右侧的水平工作台上，有一质量为60kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，从而可以控制水是否能从出水口流出。若水箱中水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F₁，工作台对人的支持力为N₁；若水箱中水深为100cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F₂，工作台对人的支持力为N₂。已知N₁与N₂之比为9：7，盖板的厚度、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上，取g=10N/kg。求：

（1）动滑轮所受的重力
（2）F₁：F₂
（3）当水位至少达到多高时，人无法拉起盖板。

节能电动车为上海世博园区的游客提供了绿色交通服务。若一辆1.2t的电动车在世博大道上沿直线行驶，电动机的牵引力为300N。电动车行驶时的s一t图象如图所示。

求：（1）电动车受到的重力是多大（g取10N/kg）?
(2) 电动车以在0－25s内的行驶速度，行驶800m需要多长时间？
（3）在0－25s内电动车受到的摩擦阻力是多大？

如图甲所示，正方体A边长0.2m，作为配重使用，杠杆OE：OF=2：3，某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B， 圆柱体B的体积是密闭容器D的；旁边浮体C的体积是0.1m³，该同学站在浮体C上，总体积的浸入水中；该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端，手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图24乙所示；密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变，密闭容器D被提出水后，圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面，同时手松开绳子时，浮体C露出水面的体积减少总体积的；在提升全过程中，配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10 N.（绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g＝10N/kg），求：
（1）圆柱体B的重力；
（2）密闭容器D离开水面时，滑轮组提升重物B的机械效率；（百分号前面保留整数）；
（3）圆柱体B的密度；
（4）在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量。

如图所示，质量为60千克的小张同学在做俯卧撑运动。此时可将他视为一个杠杆，他的重心在A点。则：

（1）小张同学所受的重力大小为多少？（2）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少多大？

如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成。物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO:ON=1:2。已知物块A的密度为1.5×10³kg/m³，底面积为0.04m²，高1 m，物块B的重力为100N。滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，求：

（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；
（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；

图24

（3）若水位发生变化，当电子秤的示数为40 N时，求物块A浸入水中的深度。

一人用如图所示的滑轮组把质量为30kg的物体匀速提升 12cm，动滑轮重为40N，不计绳重和摩擦。

求：
（1）物体的重量。(g取10N/kg)
（2）人的拉力。
（3）绳端移动多长的距离？

小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐，“风力测试仪”的原理如图所示．电源电压6V，R₀为保护电阻，AB为长20cm、阻值为50W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2N的球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受风力的作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，当偏转到电阻丝的A端时，电流表示数为0．6A．已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm，金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，

求：（1） R₀的阻值；
（2）无风时电流表示数；
（3）在风力作用下，当金属细杆OP在图示位置静止时，作出F风的力臂，并求出该力的大小．

如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重G₁从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。

(1)每个滑轮重多少N?
(2)绳子能承受的最大拉力是多少N?
(3)当滑轮组的机械效率为80％时，物体重多少N?

如下图所示，A物体G=30N，在水平向右拉力F的作用下，能以10cm/s的速度在水平面上作匀速运动．已知拉力Ｆ=6Ｎ,滑轮组在使用时的机械效率为80%,

求：（1）物体受到水平地面的摩擦力大小？
（2）5s内拉力F所做功的大小？

某人用下图所示的滑轮组匀速提升500N的重物所用的拉力F为200N，绳子自由端被拉了2m，在此过程中，

求：（1）拉力做的功
（2）滑轮组的机械效率
（3）滑轮组中动滑轮的重
（4）若现提升800N的重物时，滑轮组的机械效率又是多少？
（不计绳重和摩擦）

小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐，“风力测试仪”的原理如图所示．电源电压6V，R₀为保护电阻，AB为长20cm、阻值为50W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2N的球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受风力的作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，当偏转到电阻丝的A端时，电流表示数为0．6A．已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm，金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，求：

(1) R₀的阻值；
(2)无风时电流表示数；

如图所示，OB为一轻质杠杆，O为支点，OA=0.3m，AB=0.1m，将重30N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加多大的拉力？这是一个 “省力” 杠杆还是“费力”杠杆？  

用如图所示的滑轮组提升重物，摩擦不计，当物重G=1600N、拉力F为450N时，可使物体匀速上升。求：

（1）当拉绳的速度为多大时，可使重物以0.5m／s的速度匀速上升；
（2）当被提起的物体重为G’＝2600N时，拉力F’为多大可以使物体匀速上升。

如图是油压千斤顶的示意图，大活塞的直径是小活塞直径的5倍，大活塞上的重物G=5×10³牛，O为支点，AB∶OB=3∶1。要将重物G举起来，至少在A端加多大的力？不计摩擦。

如图是锅炉安全阀示意图、阀的横截面积S为4厘米²，OA∶AB=1∶2，若锅炉能承受的最大压强为5.4×10⁵帕，在B处应挂多重的物体G？若锅炉能承受的最大压强减小，为保证锅炉的安全，应将重物向什么方向移动？