简单机械计算题1(含解析).doc

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1、1．如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.2m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是6N．求：（1）该重物的重力G;（2）在O点的正上方放一质量为0.3kg的小球，若小球以25cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零．（取g=10N/kg，绳的重力不计）【答案】(1)15N(2)4S【解析】（1）拉力F拉=6N的力臂L1如图所示，则L1=AOsin30°=1/2×（1.2m﹣0.2m）=0.5m，阻力臂L2=OB=0.2m，由杠杆平

2、衡条件得：F拉L1=GL2，即：6N×0.5m=G×0.2m，解得：G=15N；（2）球的质量m球=0.3kg，g=10N/kg，则球的重力G球=m球g=0.3kg×10N/kg=3N，当绳子拉力为0时，设球离O点距离为L球，再由杠杆平衡条件得：G球L球=GL2，即：3N×L球=15N×0.2m，解得：L球=1m=100cm；球运动的速度v=25cm/s，则球的运动时间：t=L球/v=100cm/（25cm/s）4s。2．如图所示为一建筑工人利用独轮车运送建筑材料的情景．当工人将车把抬起还没行走时，整个装置可等同于一个杠杆，已知独轮车和砖头的总重力为G=1000N

3、，图中工人的质量m=60kg，一只鞋底面的面积为S=100cm2，独轮车的有关尺寸如图．取g=10N/kg．请计算：（1）工人对独轮车竖直向上的作用力多大？（2）图中工人对地面的压强多大？【答案】（1）300N；（2）4.5×104Pa．【解析】解：（1）由题整个装置可等同于一个杠杆，根据杠杆平衡条件有：所以F=1000N×0.3=300N。（2）根据力的作用是相互的，工人给独轮车一个向上的力F=300N，独轮车给人一个向下的压力F’=F=300N，所以工人对地面的压力F压=G+F’=mg+F’=60kg×10N/kg+300N=900N，工人对地面的压强答：（1

4、）工人对独轮车竖直向上的作用力为300N。（2）工人对地面的压强为。3．上海的城市化建设正在加速推行，到处可见大型的车载起重机在繁忙地工作，如图(a)所示小华在网上查阅了起重机的相关信息，发现“平衡块”在起重机工作时起着重要的作用.请仔细观察比较如图(b)所示的情景(已知m2＞m1)，回答下列问题.(1)“平衡块”对吊臂起着平衡的作用，如果被吊货物的质量越大、悬挂点距离中心线越远，则平衡块______.(2)“平衡块”除了要维持吊臂平衡外，还要维持整座塔架平衡.空载时调节平衡块是为了避免机架绕_____侧轮倾翻;满载时调节平衡块是为了避免机架绕__________

5、侧轮倾翻.【答案】距离中心线越远左右【解析】（1）如果被吊货物的质量越大、悬挂点距离中心线越远，即被吊货物的重力和力臂都变大，而平衡块重力不变，根据可知；L变大，即平衡块距离中心线越远；（2）空载时，因为左边的重力与力臂的乘积大，则应调节平衡块防止机架绕左侧轮倾翻；满载时，因为右边货物的重力与力臂的乘积大，则应调节平衡块防止机架绕右侧轮倾翻．故答案为：距离中心线越远；左；右．【点睛】本题根据杠杆的平衡条件来分析，考查重力作用点的变化；关键是知道中心线不是固定不变的。4．4．如图所示，重为1140N的物体，工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s

6、，提升到指定的位置需要0.5min．（不计摩擦及绳重）（1）工人师傅拉绳的功率是多大？（2）滑轮组的机械效率是多大？【答案】（1）240W（2）95%【解析】（1）由图示可知，滑轮组是由2段绳子吊着物体的，绳端的速度等于物体上升速度的2倍为0.4m/s，所以可得工人师傅拉绳的功率为P=Fv=600N×0.4m/s=240W；（2）5min内物体升高的高度为h=0.2m/s×300s=60m，则绳端通过的距离为120m，所以可得W总=Fs=600N×120m=72000J，有用功W有=Gh=1140N×60m=68400J，滑轮组的机械效率η=W有/W总=68400

7、J/72000J=95%。5．斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力.图示为倾角θ=30°的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，将一物体从斜面低端匀速拉上斜面，做了16J的功.(1)求斜面的高度.(2)若物体与斜面之间的摩擦力为f(克服摩擦力所做的功为额外功)，试推导:.【答案】(1)2m.(2)(F-f)/F.【解析】（1）∵∴斜面长度∵∠θ=30°，∴（2）该斜面做的总功，克服摩擦力做的额外功；因此有用功；∴该斜面的机械效率：故答案为：(1)2m.(2)(F-f)/F.【点睛】本题考查了使用斜面时有用功（克服物体重力做功）、额外功（

8、克服摩擦力