初中物理力和机械计算题

如图所示，杠杆在竖直向下的拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息：

（1）若不计杠杆自身重力和摩擦，求拉力F的大小；
（2）若实际拉力F为90N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率。

我国是世界上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，绳子重力不计。请问：

⑴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？
⑵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；
⑶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）

用如图13所示的滑轮组来拉动钢锭，已知钢锭与地面间的摩擦力f为1200N，若此时滑轮组的机械效率为80％.
（1）求拉绳子的力F为多大？
（2）如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行性建议.

用图中所示的滑轮组，将陷在泥地中的汽车拉出。若拉力F为900 N，当匀速拉绳前进3 m 时，汽车受到泥地的阻力是多大? 汽车前进了多少?(不计机械自身摩擦)

如图所示，将一块重为3N，体积为100cm3的石块，用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm. （容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，g＝10N/kg）. 求：

（1）石块所受浮力；
（2）容器中水的重力；
（3）细线松动，石块沉到容器底静止后，容器对水平地面的压强.

图是一个上肢力量健身器示意图。D是动滑轮；配重A受到的重力为1200 N，其底面积为5×10^－2 m2，杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE∶OH＝2∶5。此人受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T₁时，杠杆在水平位置平衡，他对地面的压力为F₁，配重A对地面的压力为F_A1，配重A对地面的压强p₁为6×10³Pa；他在H点施加竖直向下的拉力T₂时，杠杆仍在水平位置平衡，他对地面的压力为F₂，配重A对地面的压力为F_A2，配重A对地面的压强p₂为4×10³Pa。已知F₁∶F₂＝20∶19，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计。

求：
（1）求F_A1和F_A2；
（2）动滑轮D受到的重力G。

某科技小组的同学们设计了一个自动冲刷装置，该装置能把进水管供给的较小流量的水储存到一定量后，自动开启放水阀门进行冲刷。图是该装置主要部件的截面示意图，AB是一个可以绕O点转动的轻质杠杆，OB=2OA；C是厚度为d、底面积为S的放水阀门（阀门C刚好堵住排水管管口）。将一根细绳一端系在阀门C中央，另一端系在杠杆的A点。浮筒D是一个底面积为4S的空心圆柱体，将细绳一端系在浮筒D下端中央并通过定滑轮使绳的另一端与杠杆的B点相连。当水箱中的水深为2.5h时，系在浮筒D下端的细绳刚好被拉直；当水箱中的水深为3h时，阀门C刚好被打开。在阀门C被打开前，杠杆AB始终保持水平，若细绳所受的重力以及装置的机械阻力均忽略不计，水的密度为ρ_水，则放水阀C的质量是多少？

在新农村建设中很多楼房顶上装有如图20所示的太阳能热水器，图是内部水箱的结构示意图。S l是自动温控开关，当水温低于20℃时闭合，辅助加热电阻R开始加热；当水温高60℃时断开，辅助加热电阻R停止加热。A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为1.8×103kg／m3，悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上。当S2受到竖直向下的拉力达到16 N寸闭合，电动水泵M开始向水箱注水；当拉力小于等于10N时，S2断开，电动水泵M停止注水。取g=10N／kg。求：
(1)若水箱内有100 kg的水，夜晚在辅助加热系统作用下，水温升高了20℃，水吸收的热量。 [C水=4.2×103J／(kg·℃)]
(2)A、B的体积均为500 cm3，A、B的总重力。
(3)正常情况下水箱中的水面最高时，A受到的浮力。(开关S2下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计。)

用如图所示的滑轮组来拉动钢锭，已知钢锭与地面间的摩擦力f为1200N，若此时滑轮组的机械效率为80％.
（1）求拉绳子的力F为多大？
（2）如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行性建议.

小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验，人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了1.5m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的效率为70％（g取10N/kg）。
（1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。
（2）人的拉力做功的功率是多少？
（3）被吊起重物的质量是多少？

一辆8t的载重汽车，经过一桥梁，该桥允许通过的最大压力为6×10⁵ N，问该车能否对桥面造成损坏？（ g=10N/kg）

“大洋一号”是我国第一艘现代化的综合性远洋科学考察船，船体质量大约是5.6×10³t。其先进的声学系统由侧扫声纳，浅地层剖面仪和深水多波束组成，工作深度6000米，可高精度地探测深海底地形、地貌和浅地层结构。船上配备有潜深3000米的遥控机器人，搭载有海底电视、照相系统，温度、化学传感器和二个机械手，可在海底取岩石、沉积物和生物样本，或利用传感器进行环境探测。求：（已知：海水的密度取1.03×10³kg/m³，声音在海水中的传播速度是大约1500m/s，g =10N/kg）
（1）船自身受到的重力是多大？
（2）当船在海洋上航行时，受到的浮力是多大？
（3）机器人在3000m深处工作时受到海水对它的压强多大？
（4）声纳回声定位系统从发出超声波到接收到来自6000m海底深处的回声所需要的时间是多少？

工人利用图所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m，所用拉力为250N，
求：
（1）动滑轮的重是多少?
（2）绳子自由端移动的距离是多少？
（3）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，所用拉力是多少?(不计绳重和摩擦力)

质量为20kg的物体，以2 m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，它受到的阻力是物体重力的0.25倍。求：
（1）物体受到的重力；
（1）在5 s内前进的距离；
（2）作用在物体上的水平拉力是多少？（取g=10N/kg）

．在某工地上，一工人用滑轮组起吊重为600N的物体，他站在地面上用200N的力往下拉绳，使物体匀速上升3m，滑轮组工作时的效率为75％，求：
（1）滑轮组提升重物所做的有用功和该工人的拉力所做的总功。
（2）该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n，并画出这个滑轮组的示意图。