2023年中考物理专题训练——简单机械计算

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2023年中考物理专题训练——简单机械计算如图所示，小红在 内用 拉力通过滑轮组将重物匀速提升 ，已知动滑轮的重力为 ，忽略一切摩擦和绳子的重力。求：(1)  小红在该过程中做功的功率。(2)  此时滑轮组的机械效率。 如图所示的装置绳重及摩擦不计。装卸工人将重力为 的货物提至高处，人对绳的拉力 为 ，货物在 内匀速上升了 。(1)  请在图上画出绳子的绕法。(2)  求滑组的机械效率。(3)  如果重物是 ，要把重物提升 ，求拉力做的功。 一辆质量为 的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动 距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的 ，滑轮组的机械效率为 ， 取 。在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：(1)  做的有用功；(2)  作用在绳子自由端的拉力。 一个质量 的物体放在水平地面上，物体与地面的接触面积为 。工人用如图所示的滑轮组，在 内将物体匀速提高了 ，工人在绳子自由端施加的拉力 为 。（不考虑绳重和摩擦）求：(1)  物体放在水平地面上时，对地面的压强；(2)  滑轮组的机械效率；(3)  拉力 做功的功率。 如图所示，已知物体所受重力为 ，某人利用图中所示滑轮匀速将其提起。若物体在 秒被提升了 米，求：(1)  人的拉力 。(2)  在这段时间内拉力 所做的功 。(3)  拉力 的功率 。 如图，塔式起重机上的滑轮组将重为 的重物匀速吊起 时，滑轮组的机械效率为 ， 取 。(1)  求提升重物做的有用功；(2)  求绳端的拉力；(3)  若动滑轮的质量为 ，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。 某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速提升重物。人的重力 ，人的双脚与高台接触面积为 ，不计绳重和摩擦。第一次他匀速提升重物， 时，人拉绳的力 ；第二次他匀速提升另一重物 时，人拉绳的力为 ．两次物体匀速上升的速度均为 。(1)  第一次提升重物时，拉力 的功率是多少？(2)  第二次提升重物时，滑轮组的机械效率是多少？(3)  第二次提升重物时，人对高台的压强是多少？ 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自由端使钩码上升，测得的实验数据如表所示（不计绳重和摩擦）。  (1)  手的拉力所做的有用功；(2)  手的拉力所做的总功；(3)  动滑轮的机械效率。 如图所示，大威用 的拉力，使物体 以 的速度竖直匀速上升，此时滑轮组的机械效率为 （不计绳重和摩擦），则：(1)  物体 的重力为多大？(2)  拉力的功率多大？(3)  若竖直匀速提升 的物体，滑轮组的机械效率为多大？ 用如图所示的滑轮组将重 的货物匀速提升 的过程中，所用拉力 ，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。(1)  求上述过程中的有用功 。(2)  求上述过程中的总功 。(3)  求滑轮组的机械效率 。 如图所示，电动机通过滑轮组提升重物，重 的物体 在 内被匀速提升了 ，滑轮组的机械效率为 ，绳重及滑轮组的摩擦不计。求：(1)  匀速提升物体 时，电动机拉动钢丝绳的速度。(2)  电动机拉动钢丝绳的拉力。(3)  动滑轮的重力。 如图所示，沿斜面把一个重 的物体拉上去，所用拉力 ，斜面长 ，高 ，物体运动的速度为 ，求：(1)  拉力 所做的有用功为     。(2)  拉力 的功率为     。(3)  斜面的机械效率为    。 如图，塔式起重机上的滑轮组将重为 的重物匀速吊起 时，滑轮组的机械效率为 ， 取 。求：(1)  提升重物做的有用功。(2)  绳端的拉力。(3)  若动滑轮的质量为 ，求克服摩擦和钢绳重所做的功。 用如图的滑轮组匀速拉动棱长为 的正方体物体时，所用拉力为 ，若不计绳重和摩擦，请你解决以下问题：（， 取 ）(1)  物体的重力。(2)  动滑轮的重力。(3)  用该滑轮组提升另一个重物时，拉力大小用测力计测量为 ，求被提升物体的重力。 如图甲，质量 的货物在拉力作用下，沿粗糙斜面向上运动（不考虑空气的阻力），斜面长 、高 。货物上升高度 与时间 关系图象如图乙所示， 至 时间内的拉力为 ， 至 时间内拉力为 。已知 ，，不计速度变化时的时间，斜面粗糙程度不变。(1)  请你判断 至 时间内物体是否做匀速直线运动。(2)  通过推导比较得出 和 的大小关系，并判断 时斜面效率 与 时斜面效率 的大小关系。 电气化铁路的高压输电线无论在严冬还是在盛夏都要绷直，这样才能使其与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力。为此，工程师设计了如图甲所示的恒拉力系统，其简化原理图如图乙所示。实际测量得到每个水泥块的体积为 ，共悬挂 个水泥块，已知水泥块的密度为 ， 取 ，不计滑轮与高压线间的摩擦。(1)  请指出图乙中的动滑轮、定滑轮。(2)  每个水泥块的重力是多少？(3)  滑轮组对高压线的拉力是多大？ 如图所示是用动滑轮运送货物 的示意图。在拉力 的作用下，重 的货物 在 的时间里，匀速竖直上升了 。在这个过程中，拉力 做功的功率为 。不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：(1)  有用功 ；(2)  动滑轮匀速提升货物 的机械效率 ；(3)  动滑轮所受的重力 。 用如图所示的滑轮组提升重 的物体 ，在匀速竖直提升物体 的过程中，作用在绳子自由端竖直向上的拉力 为 ，如果物体 上升的速度 为 ，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。(1)  动滑轮所受的重力 ；(2)  拉力 做功的功率 。(3)  滑轮组的机械效率 。 工人用图示装置在 内将 的货物匀速提升 ，此过程中拉力的功率为 （ 取 ），求：(1)  有用功；(2)  滑轮组的机械效率；(3)  若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为 ，额外功占总功的 ，则工人提升货物的重为多少 ？ 工人师傅利用汽车作为动力，从水中打捞一个正方体物件，绳子通过定滑轮，一端系着物件，另一端拴在汽车上，如图甲所示。汽车拉着物件匀速上升，已知汽车对绳子的拉力 与物件底面距离水底的高度 的变化关系如图乙所示。绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计， 取 。求：(1)  该物件的质量是多少？(2)  物件浸没在水中时，受到的浮力为多大？(3)  物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强为多少？
答案 1.  【答案】(1)   (2)   【解析】(1)  绳拉重物时，移动的距离： ；小红拉重物时做的功： ；小红在该过程做功的功率： 。(2)  小红通过动滑轮将重物匀速拉起，拉力 ；则重物的重力： ；滑轮组的机械效率： 。 2.  【答案】(1)  绕法如图所示(2)   (3)   【解析】(1)  人站在地上拉绳子，绳子末端方向向下，所以动滑轮上有两段绳子承担重物，绳端固定在定滑轮上。(2)  滑轮组的机械效率可由公式 直接求出。(3)  当重物改变时机械效率改变，但动滑轮的重力始终没有变，应先求出 ，，再求出拉力 做的功 。 3.  【答案】(1)   (2)   【解析】(1)  汽车所受的阻力 ，将车匀速拖离泥泞路段，由二力平衡得，牵引力 ，所做的有用功 。(2)  绳子自由端移动距离 ，由 得，，由 得，作用在绳子自由端的拉力 。 4.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)   ， 。(2)  此滑轮组由三股绳承担，， ， ， ，或 。(3)   ，或 。 5.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)   。(2)   ，。(3)   。 6.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)  提升重物做的有用功 提升重物做的有用功为 。(2)  由图可知，，则绳端移动的距离 由 可得总功 绳端的拉力  绳端的拉力为 。(3)  由 可得，额外功  克服动滑轮重力所做的额外功  克服摩擦和钢丝绳重所做的功  克服摩擦和钢丝绳重所做功为 。 7.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)  由图可知，，则绳端移动的速度： ，由 可得，第一次提升重物时拉力 的功率：；(2)  不计绳重和摩擦，由 可得，动滑轮的重力： ，第二次提升重物时，滑轮组的机械效率：   ；(3)  第二次提升重物时，人拉绳的力： ，人对高台的压力： ，人对高台的压强： 。 8.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)  手的拉力做的有用功： ；(2)  拉力移动的距离 ，手的拉力所做的总功：；(3)  动滑轮的机械效率： 。 9.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)  由图知，使用该滑轮组承担物重的绳子股数 ，所以提升物体的重力： 。(2)  拉力的功率：。(3)  动滑轮重力：， ，   10.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)  上述过程中的有用功：。(2)  由图知 ，所以绳端移动的距离：，总功：。(3)  滑轮组的机械效率： 。 11.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)  由图可知，，钢丝绳移动的距离： 电动机拉动钢丝绳的速度：。(2)  由题可知，电动机所做的总功： 电动机拉动钢丝绳的拉力：。(3)  绳重及滑轮组的摩擦不计，则有 动滑轮的重力：。 12.  【答案】(1)   (2)   (3)    13.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)  提升重物做的有用功：。(2)  由 可得拉力做的总功： 由图可知，承担物重的绳子股数 ，则绳子自由端移动的距离： 由 可得绳端的拉力：。(3)  克服动滑轮重、摩擦和钢绳重所做的额外功： 提升动滑轮做的额外功： 克服摩擦和钢绳重所做的额外功：。 14.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)  正方体的体积： 由 可得，物体的质量：  物体的重力：。(2)  由图可知，，不计绳重和摩擦，由 可得，动滑轮的重力： 。(3)  用该滑轮组提升另一个重物时，拉力大小用测力计测量为 ，由 得，被提升物体的重力：。 15.  【答案】(1)  是(2)  斜面倾角一定，所以物体沿斜面运动的路程 与上升高度 的比值是一定的，即 为定值；根据功的原理可得：，即：，可得拉力：，斜面的粗糙程度不变，物体对斜面的压力不变，则物体在运动过程中摩擦力不变，所以由①式可知，拉力的大小不变，即：；斜面的机械效率：，由于拉力和重力均不变， 为定值，故斜面的机械效率相等。【解析】(1)  因为斜面的倾角一定，则物体沿斜面运动的路程与上升高度成正比。由图象知， 至 时间内，物体上升高度与时间的图线是一条过原点的直线，即 与 成正比，所以物体通过路程与运动时间也成正比，则这段时间内物体在做匀速直线运动； 16.  【答案】(1)  图中 是动滑轮， 、 是定滑轮。(2)   (3)   【解析】(2)  每个水泥块的质量： ，每个水泥块的重力：。(3)  水泥块对钢丝绳的拉力为： ，由图可知，动滑轮由 段绳子承担，所以滑轮组对高压输电线的拉力为：。 17.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)  人做的有用功 。(2)  人做的总功 ，滑轮组的机械效率 。(3)  由图可知 ，，拉力 ，不计摩擦和绳重，则绳端的拉力 ，所用动滑轮的重 。 18.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)  由图可知，承担物重的绳子股数 ，不计绳重和滑轮与轴的摩擦，则拉力 ，所以动滑轮重力：；(2)  拉力端移动速度：，拉力做功的功率：；(3)  滑轮组的机械效率：。 19.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)   。(2)   ，。(3)  由图可知 ，，，。 20.  【答案】(1)   (2)   (3)   【解析】(1)  该物件离开水面后的拉力 ，由于图甲中，滑轮为定滑轮，则物体的重力为 ，则物体质量： 。(2)  由图乙知中，物体在水中时拉力 ；根据称重法可知物件浸没在水中时受到的浮力： 。(3)  由图乙知中，物件上表面恰好到达水面时，下表面所处的深度为 ，则下表面受到水的压强：。