八年級物理功與機(jī)械能綜合難題

1.一張圖中有關(guān)于滑輪組的信息，人以600N的力向下拉動繞在滑輪組的繩子一端10秒，使繩端向下移動了1.5m，重物勻速上升了0.5m，已知滑輪組的機(jī)械效率為70%（g=10N/kg）。(1)人的拉力的功率是多少？(2)被吊起的重物質(zhì)量是多少？(3)按題意畫出滑輪組的繞繩。2.一張圖中有斜面和物體的信息，斜面長S=10m，高h(yuǎn)=4m。用沿斜面方向的推力F，將一個重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B。運動過程中物體克服摩擦力做了100J的功。(1)運動過程中克服物體的重力做的功是多少？(2)斜面的機(jī)械效率是多少？(3)推力F的大小是多少？3.一段話中有關(guān)于地震救援的信息，加勒比島國海地當(dāng)?shù)貢r間2010年1月12日下午發(fā)生里氏7.3級強(qiáng)烈地震，首都太子港及全國大部分地區(qū)受災(zāi)情況嚴(yán)重。地震發(fā)生后，國際社會紛紛伸出援手，表示將向海地提供人道主義援助。中國救援隊在搜救過程中發(fā)現(xiàn)一名生還者被一塊約1.8噸的建筑材料堵在一個狹小的空間里，材料與地面接觸面積約為1.5m。(1)建筑材料對地面的壓強(qiáng)是多少？（g取10N/kg）(2)由于條件限制，救援隊只能用一張圖中的滑輪將建筑材料吊離，若在起吊過程中滑輪組的機(jī)械效率為80%，求此過程中繩子自由端所施加的拉力。(3)若拉動材料的時，材料向上的速度為0.01m/s，則拉力做功的功率是多少？4.一張圖中有斜面和滑輪組的信息，物重G為2000N，斜面長5m，高3m，斜面和滑輪組裝置的總機(jī)械效率為80%，若將重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上來。(1)所需拉力F是多少？(2)機(jī)械的總功率是多少？5.一張圖中有物體和滑輪組的信息，物體A是ρ鐵=7.8×103kg/m3正方體鐵塊，邊長是20cm，當(dāng)水平拉力F=80N時，物體A恰好做勻速直線運動。已知，物體A運動時受到地而的阻力是物乖重的0.3倍。(1)該物體A的質(zhì)量是多少？(2)該滑輪組的機(jī)械效率是多少？6.一段話中有關(guān)于電動自行車的信息，電動自行車可以電動騎行，亦可以腳踏騎行。電動騎行時，蓄電池對車上電動機(jī)供電，電動機(jī)為車提供動力。張老師利用周末騎著一輛電動自行車，沿著威海公園的水平道路勻速行駛，在30分鐘內(nèi)，電動車行駛了9km，此時車上電動車的工作電壓為32V，工作電流為4A。1.若一輛車和人的總重量為1000N，且行駛時輪胎與地面的接觸面積為2.5×10平方米，那么對地面的壓強(qiáng)是多少？如果車行駛過程中所受阻力為20N，那么這段路程內(nèi)該車克服阻力所做的功是多少？最后，該電動車在30分鐘內(nèi)消耗的電能是多少？7.圖中的電動升降臺機(jī)械效率為50%，升降臺用60秒將300kg的重物勻速提升了10米（g=10N/kg）。求出這個過程中升降臺對重物所做的功，升降臺對重物做功的功率以及升降臺電動機(jī)做的總功。8.如圖所示，搬運工人用滑輪組往4米高的平臺上運砂石。已知每袋砂石的質(zhì)量為63kg，動滑輪重量為70N。當(dāng)工人勻速拉動繩索時，所用的拉力是多少？該滑輪組的機(jī)械效率是多少？（不考慮袋子重量、繩子重量和摩擦）9.某建筑工地為了搬運建材，采用的滑輪組如圖所示。鋼絲繩的拉力F由電動機(jī)提供。此滑輪組在30秒內(nèi)將質(zhì)量為450kg的建材勻速提升了6米，拉力F所做的功為36000J，不計繩重和軸摩擦，g取10N/kg。試求：（1）滑輪組的機(jī)械效率；（2）鋼絲繩移動的速度；（3）此滑輪組的機(jī)械效率小于1的原因是什么？10.如圖所示，一個長方體重物甲掛在杠桿的左端A點。一個人在杠桿支點右側(cè)的B點通過滑環(huán)對杠桿施加豎直向下的力F1，使杠桿在水平位置靜止。已知OA：OB=4：1，F(xiàn)1的大小為100N。在重物下端再掛上另一個重物乙，仍然在B點通過滑環(huán)對杠桿施加豎直向下的力，大小為F2。當(dāng)滑環(huán)向右移動到C點時，通過滑環(huán)對杠桿施加豎直向下的力為F3，F(xiàn)2和F3均能使杠桿在水平位置平衡。已知F2-F3=80N，且BC：OB=1：2。求重物甲的重力和重物乙的重力。11.某校科技小組的同學(xué)設(shè)計了一個從水中打撈物體的模型，如圖所示。其中D、E、G、H都是定滑輪，M是動滑輪，杠桿BC可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，OC∶OB＝3∶4。杠桿BC和細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不計。人站在地面上通過拉繩子提升水中的物體A，容器的底面積為300平方厘米。人的質(zhì)量是70kg，通過細(xì)繩施加豎直向下的拉力F1時，地面對他的支持力是N1，A以0.6米/秒的速度勻速上升。當(dāng)物體A的杠桿到達(dá)水平位置時，其體積的五分之三露出液面，液面下降了50cm。此時，拉力F1的功率為P1。人通過細(xì)繩施加豎直向下的拉力F2，使物體A以0.6m/s的速度勻速上升。當(dāng)物體A完全離開液面時，地面對人的支持力是N2，拉力F2的功率為P2。已知A的質(zhì)量為75kg，N1:N2=2:1，忽略細(xì)繩與滑輪的摩擦以及水對物體的阻力，g取10N/kg。求：⑴當(dāng)物體露出液面為總體積的五分之三時，物體所受的浮力；⑵動滑輪M受到的重力G；⑶P1:P2的值。某橋梁施工隊的工人用滑輪組勻速打撈沉在水中的工件，如圖所示。已知工件的質(zhì)量為100kg，工人的質(zhì)量為70kg。工件打撈出水面前與工件完全被打撈出水后工人對地面的壓力之比為15:2。工件在水中時，滑輪組的機(jī)械效率為60%。若不計摩擦、繩重及水的阻力，g取10N/kg。求：（1）工件浸沒在水中時所受的浮力F浮；（2）工件完全打撈出水面后，滑輪組的機(jī)械效率η2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（3）工件完全打撈出水面后，以0.2m/s的速度被勻速提升，工人拉繩的功率P2。如圖所示是小明設(shè)計的一個用水槽來儲存二次用水的沖廁裝置。帶有浮球的橫桿AB（B為浮球的中心）能繞O點轉(zhuǎn)動，倒“T”型閥門C底部為不計厚度的橡膠片，上部為不計粗細(xì)的直桿。進(jìn)水口的橫截面積為4cm2，浮球的體積是100cm3，OB是OA長度的6倍。AB桿左端壓在閥門C上，閥門C堵住進(jìn)水口時，AB桿水平，溢水口與浮球的上表面位于同一水平面。進(jìn)水口到水箱底部的高度為20cm，溢水口到水箱底部的高度為30cm，閥門D是一個重為50g，橫截面積為30cm2的排水閥門，其厚為1cm，用金屬鏈將其與水箱頂部排水按鈕相連，當(dāng)按動按鈕時，鐵鏈向上拉起排水閥門D使其打開，水箱排水。不考慮閥門C、橫桿AB及浮球受到的重力。求：（g取10N/kg）為了防止水從溢水口溢出，水槽中的水面與溢水口的高度差不能超過多少？14.在圖25中，點A和點O之間的距離為40cm，點B和點O之間的水平距離為10cm，點B和點O之間的豎直距離為7cm。點A正下方的點Q是一個重量為5N、橫截面積為200cm2的蓋板，它通過細(xì)繩與杠桿的A端相連。在水箱右側(cè)的水平工作臺上，有一個質(zhì)量為60kg的人通過滑輪組拉動系在點B呈豎直狀態(tài)的繩子，從而可以控制水是否能從出水口流出。當(dāng)水箱中水深為50cm時，蓋板恰好要被拉起時，人對繩子的拉力為F1，工作臺對人的支持力為N1；當(dāng)水箱中水深為100cm時，蓋板恰好要被拉起時，人對繩子的拉力為F2，工作臺對人的支持力為N2。已知N1與N2之比為69：77，蓋板的厚度、繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計，人對繩的拉力與人所受重力在同一直線上，取g=10N/kg。求：（1）當(dāng)水箱中水深為50cm時，蓋板上表面所受水產(chǎn)生的壓強(qiáng)；（2）人對繩子的拉力F1的大小；（3）若與杠桿A、B兩端連接的細(xì)繩足夠結(jié)實，而人拉滑輪組的繩子所能承受的最大拉力為330N，則為能實現(xiàn)使用圖中的裝置放水，水箱中水的最大深度不得超過多少。15.在圖29中，某工地使用固定在水平工作臺上的卷揚機(jī)（內(nèi)部有電動機(jī)提供動力）通過滑輪組勻速提升貨物。已知卷揚機(jī)的總質(zhì)量為120kg，工作時拉動繩子的功率恒為400W。第一次提升質(zhì)量為320kg的貨物時，卷揚機(jī)對繩子的拉