中考力学计算专题
1、图1是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图。该装置由悬挂机构和
提升装置两部分组成。悬挂机构由固定杆OD和杠杆BC构成,O为杠杆BC的支点,
CO:OB=4:1。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端,其质量mE=500kg。安装在杠杆C端
的提升装置由支架、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成。其中支架和电动机Q的总
质量mQ=12kg,定滑轮K和动滑轮M的质量均为m0。可利用遥控电动机拉动绳子,通 过滑轮组提升浸没在水中的物品。在一次打捞一批实心金属材料过程中,金属材料浸没
在水中匀速竖直上升,此时电动机Q牵引绳子的功率为P1,绳子H端的拉力为F1,金 属材料上升速度大小为v1,地面对配重E的支持力为N1,滑轮组的机械效率为η1;在金
属材料全部露出水面后匀速竖直上升的过程中,绳子H端的拉力为F2,地面对配重E的支持力为N2,滑轮组的机械效率为η2。已知F1=200N,v1=0.2m/s,η2=95%,N1:N2=6:1,绳和杠杆的质量、捆绑金属材料的钢丝绳的质量和体积、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属材料的阻力均可忽略不计,g取10N/kg。求: (1)金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率P1; (2)动滑轮M的质量m0;
(3)被打捞金属材料的密度ρ金。
2、图2甲是一个建筑工地提升物体的装置示意图,其中AB
O为支点的杠杆,且AO:OB=3:5,D是一个系在杠杆B单独放在地面给地面压p0=3.15×10Pa强。人可以通过固定在杠杆
4
A端的滑轮组提升物体。有一质量为70kg的工人站在水平地面上,
他利用该装置以0.05m/s的速度匀速提升钢材A时,地面给工人支 持力为N1,做功与时间变化如图2乙所示,对地面的压强p1=2.1×
4
10Pa;他利用该装置匀速提升钢材B时,地面给工人的支持力为N2122A动每个滑轮质量都相等,绳重及滑轮与轴的摩擦不计,不计杆的重力,g取10N/kg。求: (1)工人提升钢材A时向下的拉力F1; (2)工人提升钢材B时滑轮组的机械效率 (3)工人提升钢材B时配重D给地面的压强。
3、图3是某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm,高为0.2m,盖片B 的面积为60cm(盖片B的质量,厚度不计)。连接AB是长为0.3m,体积和质量都不计的硬 杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所。(已 知水的密度为1×10kg/m,g=10N/kg)请解答下列问题: (1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少? (2)浮筒A的重力是多少?
(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上?
图3
3
3
2
2