初中物理力和机械计算题

示轻质杠杆，把密度均为4.0×10³kg/m³的甲、乙两个实心物体挂在A、B两端时，杠杆在水平位置平衡，若将甲物体浸没在水中，同时把支点从O移到O′时，杠杆又在新的位置平衡，若两次支点的距离O O′为OA的，求：甲、乙两个物体的质量之比．

图1—5—19

如图所示，小明用弹簧测力计测出了砝码的重，然后对定滑轮进行了实验探究，并记录数据如表，其中空格处是他疏忽记录的，你认为没有记录的数据估计为多大？试在表格中补充完整。
 

步骤	砝码重/N	测力计读数/N	砝码上升高度/cm	手拉绳移动距离/cm
1	1	1		25
2		2	40

随后，他按如图12-36所示，探究了动滑轮工作特点，探究数据记录如下表，其中表格中有几个数据没有记录，你估计大约为多大？试在表格中补充完整。

步骤	砝码重/N	测力计读数/N	砝码上升高度/cm	手拉绳移动距离/cm
1	4	2	20
2		1		50

如图12-34所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：（1）动滑轮重；（2）绳自由端的移动速度为多大？（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？

如图13-4-11所示，起重机质量为1 t，G是它的重心，它可以吊起的最大质量为2 t，图中ED为10 m，AC为1 m，AB为4 m，BE为2 m，为保证起重机在工作或非工作状态中都不会翻倒，则加在起重机右侧的配重压铁的质量应为多少？（g取9.8 N/kg）

图13-4-11

一把杆秤不计自重，用来称质量是2 kg的物体，提纽到秤钩距离是4 cm，秤砣质量是250 g，秤砣应离提纽多远，秤杆才平衡？若秤杆长60 cm，则这把秤最大能称量多少千克的物体？

如图13-4-8所示是一弯曲的杠杆，O是支点，OB="CA=4" cm，OC="3" cm。在B点挂一重物G="10" N，在A点加一力，要使杠杆平衡，力F最小值为多大？

图13-4-8

如图13-4-7中，动力臂80 cm，阻力臂2 m，当人作用力是200 N时，鱼网及鱼总重多少？（不计竹竿的质量）。

体育活动中包含着许多物理知识，下表是某同学的一次体育测试成绩单，根据表格中提供的信息进行下列计算。


（１）求１０００ｍ测试时的平均速度是多少？
（２）如图所示他身体受到的重力为６００Ｎ，Ａ点为他的重心，ＯＢ＝0.9ｍ，ＢＣ＝0.6ｍ，求：支持力Ｆ的大小。
（３）在跳绳时，他每次跳起时平均离开地面５ｃｍ，求他在１ｍｉｎ内克服重力做了多少功？

目前，一种可移动的太阳能红绿灯开始在不少城市的十字路口“站岗”。这种红绿灯具有节能和灵活的特点，可大大减轻交警的工作压力。这种太阳能红绿灯的主要技术参数见下表。白天太阳能电池板给红绿灯供电，同时多余的电能又给蓄电池充电。在阴雨天和晚上，蓄电池又给红绿灯供电，使红绿灯能连续工作，如图所示。

光电转换效率η	有效受光面积S	工作电压U	每个信号灯 规格U、P	使用条件T
20％	2㎡	24V	24V、30W	-30℃～70℃

 
（1）这种太阳能红绿灯底部装有4个轮子，可轻易移动到需要临时交通疏导或停电的地段。这4个轮子的作用是用   的方法来减小摩擦。
（2）设一天有效受光时间为8h，每平方米的面积上太阳辐射的功率P₀=10³W，则这种太阳能红绿灯电池板一天获得的电能是多少kwh?
（3）这种太阳能红绿灯分前、后、左、右四组，每组又由红、黄、绿三灯组成，共有12个信号灯。太阳能红绿灯电池板一天获得的电能，可供它连续正常工作多长时间？它正常工作时，干路电流是多大？（ 结果精确到0.1g）。

我国从2012年3月28日起实施《校车安全管理条例》．下表是某专用校车部分技术参数．已知轮胎与地面接触的总面积为0.3m²．（g=10N/kg）

整备质量（kg）	9000
百公里油耗（L）	≤19
最高车速（km/h）	100

 
求：（1）校车在高速公路上以最高车速行驶0.5h通过的路程；
（2）校车所受的重力大小；
（3）校车静止在水平地面上对地面的压强．

如图甲所示是水中沉物打捞过程，打捞沉物所用的滑轮组可以建立为图乙所示的物理模型，现将一体积为10m³、质量为16t的物体在水中匀速提升5m（物体未露出水面），若动滑轮重1000N，不计绳重、各种摩擦和水的阻力，求；

（已知r_水=1.0´10³kg/m³），
(1)物体在水中匀速上升时受到的浮力是多少？
(2)物体在水中匀速上升时绳端的拉力F是多少？
(3)物体在水中匀速上升时滑轮组的机械效率多少？

图是某课外科技小组的同学设计的厕所自动冲水装置的示意图，它在自来水管持续供给的较小量的水储备到一定量后，自动开启放水阀门，冲洗厕所．实心圆柱体浮体A的质量为5.6kg，高为0.18m，阀门B的面积为7.5×10^﹣3m2；连接A、B的是体积和质量都不计的硬杆，长为0.16m．当浮体A露出水面的高度只有0.02m时，阀门B恰好被打开，水箱中的水通过排水管开始排出．已知水的密度为1×10³kg/m³，不计阀门B的质量和厚度．当水箱开始排水时，求：
（1）浮体A受到的重力；
（2）水对阀门B的压强和压力；
（3）浮体A受到的浮力；
（4）浮体A的密度．

我国是世界上第一个成功完成海底沉船整体打捞工作的国家，图甲是起重工程船将“南海1号”沉船打捞出水的情况．为分析打捞工作，我们可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的滑轮组竖直向上提升水中的金属物．已知正方体实心金属物的体积V=1×10-2m³，密度ρ_金=7.9×103kg/m³，ρ_水=1×103kg/m³，g=10N/kg，绳子重力不计．请问：

（1）若不计摩擦和滑轮重，当金属物始终浸没在水中时，需要多大的竖直向上拉力作用于绳子自由端才能将金属物匀速提升？
（2）若仍不计摩擦，但动滑轮重G₀=60N，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；
（3）若将金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中，该滑轮组的机械效率为94%，问作用于绳子自由端竖直向上的拉力是多大？（计算结果保留整数）

2010年温哥华冬奥会上，王蒙一人夺得500m、1000m、3000m接力三块金牌，在500m短道速滑中，以43秒048的成绩蝉联冬奥冠军，三破冬奥会纪录，为中国队在该项目上实现三连冠！王蒙和冰刀的总质量是60kg，每只冰刀与冰面的接触面积为15cm²

（1）王蒙受到的重力是多少？
（2）王蒙在500m短道速滑中的平均速度是多大？
（3）王蒙在单脚滑行时，如图所示，它对冰面产生的压强是多少？

如图所示，是我校物理兴趣活动小组设计的一个健身器材，它是由一个质量为m₁长为2L的木棒和一个质量为m₂半径为R 的球体组成，同学们在活动中利用所学物理知识找出了该器材的重心。你能确定重心点O到A端的距离L₀吗？请推导并写出L₀与已知量的关系式。