物理力学习题

1、小李的质量为50kg，可以举起80kg的杠铃；小胖的质量为70kg，可以举起60kg的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是（）A、小李把小胖拉起B、小胖把小李拉起C、两个都拉不起D、两个都拉起解析：使用定滑轮不省力，当两个人用力拉绳的一端时，若想把对方提起，则所用的拉力不能小于对方的重力，而自己站在地面上所能提供的拉力不会大于自己的重力，由于小胖的重力大，小李的重力小，所以小胖能把小李拉起。B选项正确。B小胖小李2、如图所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B重为N.123、如图所示，轻绳连接质量为m1和m2的两个物体，处于静止状态。已知m1＜m2，k为放在水平地面上的磅秤（不计滑轮摩擦）。求：（1）绳F的拉力为（2）磅秤读出的质量为ABkFm1m2m1gm2－m14、一根粗细均匀的木棒重500N，一头着地，求刚好抬起另一端需多大的力？F解：F阻＝G＝500N由题意得由杠杆的平衡条件：FL＝F阻L／2得F＝F阻／2＝500N／2＝250N5、甲、乙两人用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的a、b两个滑轮组，把相同物体提升了相同的高度，则两个滑轮组的机械效率ηa和ηb及甲、乙两人所用的力Fa和Fb的比分别为（不计摩擦和绳重）（）abA、2：32：3B、3：23：2C、1：13：2D、1：12：3C6、工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将200N物体匀速提升2m，已知工人的拉力为80N。则下面说法中错误的是（）A、所做有用功是400JB、工人所做的总功是480JC、工人做功的总功率是48WD、滑轮组的机械效率为62.5%DAF7、如图所示，定滑轮重2N，动滑轮重1N。物体A在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m。如果不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A、绳子自由端移动速度为0.6m／sB、滑轮组的机械效率为80%C、拉力F的功率为1.8WD、拉力F的大小为5NCGF甲GF乙8、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦，则（）A、甲较省力且机械效率较高B、乙较省力且机械效率较高C、两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同D、两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同CGF9、如图所示，用滑轮组把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（）A、拉起的物体质量越大，机械效率越高B、动滑轮的质量越大，机械效率越高C、拉起物体的速度越大，机械效率越高D、物体被拉起的越高，机械效率越高A10、如图所示，不计绳重和摩擦，拉力F是125N，在10s门内将重物匀速提升2m，此时滑轮组的机械效率是80%，则下列说法正确的是（）FGA、动滑轮重是50NB、物体重是375NC、拉力F的功率是25WD、拉力F做的功是750JD11、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%。若人以0.5m／s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N／kg。求在此过程中：（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力？（3）人拉力的功率为多大？解：m＝600kgn＝0.1η＝75%v＝0.5m／st＝100sg＝10N／kg由题意得（1）货物与地面的摩擦力为：f＝nmg＝0.1×600kg×10N／kg＝600N货物移动的距离为：h＝S／2＝vt／2＝（0.5m／s×100s）／2＝25m人做的有用功为：W有＝fh＝600N×25m＝15000N（2）机械做的总功为：W总＝W有／η＝15000N／75%＝2×104N由W总＝FS＝Fvt得拉力：F＝W总／vt＝2×104N／（0.5m／s×100s）＝400N（3）人拉力的功率为：P＝Fv＝400N×0.5m／s＝200W12、湛江港一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，g取10N／kg。求（1）提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0.04m2，求货物对地面的压强；（2）提升时绳子自由端的速度；（3）拉力F的功率；（4）此滑轮组的机械效率。解：F＝500Nm＝80kgt＝50sΔS＝4mS＝0.04m2g＝10N／kgn＝3由题意得（1）货物堆地面的压强为：ΔP＝F／S＝500N／0.04m2＝1.25×104Pa（2）提升时绳子自由端的速度为：v＝ΔS／t＝4m／50s＝0.08m／s（3）拉力F的功率为：P＝FV＝500N×0.08m／s＝40W（4）重物上升的距离为：h＝ΔS／n＝4m／3＝1.11mGF滑轮做的有用功为：W有＝Gh＝mgh＝80kg×10N／kg×1.11m＝888J滑轮做的总功为：W总＝F·ΔS＝500N×4m＝2000J则此滑轮的机械效率为：η＝W有／W总＝888J／2000J＝44.4%F0.5m13、底面积为S＝0.4m2的大木箱原放在水平地面上。如图所示，现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜面顶端，整个过程历时10s。已知木箱重G箱＝400N，人体重G人＝600N，人推车的推力F＝75N，斜面长L＝4m，斜面高h＝0.5m，求（1）木箱对水平地面的压强；（2）木箱沿斜面运动的速度；（3）推力对木箱所做的功；（4）这种情况下的机械效率。解：S＝0.4m2t＝10sG箱＝400NG人＝600NF＝75NL＝4mh＝0.5m由题意得（1）木箱对地面的压强为：P＝F箱／S＝G箱／S＝400N／0.4m2＝1000Pa（2）木箱沿斜面的速度为：V＝L／t＝4m／10s＝0.4m／s（3）推力对木箱所做的功为：W总＝F·L＝75N×4m＝300J（4）人对木箱所做的有用功为：W有＝G箱h＝400N×0.5m＝200J则在这种情况下的机械效率为：η＝W有／W总＝200J／300J＝66.67%F14、体积为2m3、密度为2.6×103kg／m3的古代石像沉在河底，考古工作者用动滑轮将石像缓慢提升，如图所示，在没有将石像提出水面前，若不计摩擦和滑轮重力，g取10N／kg。求：（1）石像的重力；（2）石像在水中受到的浮力；（3）作用于绳自由端的拉力F；（4）若缓慢将石像提升3m，拉力F做的功是多少？解：V＝2m3ρ物＝2.6×103kg／m3g＝10N／kgn＝2ρ水＝1.0×103kg／m3h＝3m由题意得（1）石像的质量为：m＝ρV＝2.6×103kg／m3×2m3＝5.2×103kg则石像的重力为：G＝mg＝5.2×103kg×10N／kg＝52000N（2）石像在水中受到的浮力为：F浮＝ρ水gV＝1.0×103kg×10N／kg×2m3＝20000NFO（3）石像在水中受到绳子的拉力为：F0＝G－F浮＝52000N－20000N＝32000N则绳子自由端的拉力F为：F＝F0／n＝32000N／2＝16000N（4）绳子自由端上升的距离为：S＝nh＝2×3m＝6m则拉力做功为：W＝FS＝16000N×6m＝96000J15、如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg／m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：①作用于绳端的拉力F是多少？②若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？③若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的机械效率是多少？（g取10N／kg）解：VA＝10dm3＝10-2m3ρ＝7.9×103kg／m3h＝2mρ水＝1.0×103kg／m3F0＝400Nn＝2g＝10N／kg由题意可得①金属块A在水中受到的浮力为：F浮＝G排＝ρ水gVA＝1.0×103kg／m3×10-2m3×10N／kg＝100NFAGF拉F浮金属块A的重力为：G＝mAg＝ρVAg＝7.9×103kg／m3×10-2m3×10N／kg＝790N则作用在绳端的拉力F为：F＝—F拉＝—（G－F浮）＝—×（790N－100N）＝345N1n1n1215、如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg／m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：①作用于绳端的拉力F是多少？②若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？③若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的机械效率是多少？（g取10N／kg）解：VA＝10dm3＝10-2m3ρ＝7.9×103kg／m3h＝2mρ水＝1.0×103kg／m3F0＝400Nn＝2g＝10N／kg由题意可得②拉力做的功为：③该滑轮组的机械效率为：W＝Fs＝Fnh＝345N×2×2m＝1380JFAGF拉F浮η＝———＝———＝——————＝————＝———＝86.25%W有用W总F拉hFs（G－F浮）hFnhG－F浮nF690N800N16、如图所示，用滑轮组将重力为G＝1800N的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力的功率始终保持1680W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v1＝0.8m／s，金属块的密度为8×103kg／m3，g取10N／kg。求：（1）金属块未露出水面以前的机械效率η。（2）画出金属块被提出水面后匀速上升时的受力示意图，并计算提起金属块的速度v2。（计算结果保留到小数点后两位）F16、如图所示，用滑轮组将重力为G＝1800N的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力的功率始终保持1680W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v1＝0.8m／s，金属块的密度为8×103kg／m3，g取10N／kg。求：（1）金属块未露出水面以前的机械效率η。（2）画出金属块被提出水面后匀速上升时的受力示意图，并计算提起金属块的速度v2。（计算结果保留到小数点后两位）F解：G＝1800N，PF＝1680W，v1＝0.8m／s，ρ金＝8×103kg／m3，ρ水＝1.0×103kg／m3，g＝10N／kg，n＝3由题意可得（1）金属块在水中所受的浮力为：GF浮F拉F浮＝ρ水gV排＝ρ水g——＝ρ水g———＝225Nmρ金Ggρ金滑轮组对金属块在水中的拉力为：F拉＝G－F浮＝1800N－225N＝1575N则金属块未露出水面前的机械效率为：η＝——＝——＝——＝————————＝75%W有用W总P有用tP总tF拉v1PF1575N×0.8m／s1680W16、如图所示，用滑轮组将重力为G＝1800N的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力的功率始终保持1680W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v1＝0.8m／s，金属块的密度为8×103kg／m3，g取10N／kg。求：（1）金属块未露出水面以前的机械效率η。（2）画出金属块被提出水面后匀速上升时的受力示意图，并计算提起金属块的速度v2。（计算结果保留到小数点后两位）F解：G＝1800N，PF＝1680W，v1＝0.8m／s，ρ金＝8×103kg／m3，ρ水＝1.0×103kg／m3，g＝10N／kg，n＝3由题意可得（2）金属块被提出水面后匀速上升时，其机械效率为：GF拉G动金属块被提出水面后，绳子自由端的拉力为：F＝————＝775NG＋G动n则提起金属块的速度为：v2＝————≈0.72m／sPFnFη＝————＝————解得：G动＝525NF拉F拉＋G动W有用W总AMCNOFB17、如图所示，用轻质薄木板AB做成杠杆，OA＝OB＝1.8m，O为支点，地面上有一质量为2kg边长为0.1m的实心正方体物块M，用细绳系于C点，已知OA＝3AC，此时AB静止于水平位置。将重为6N的小物块N放在木板O点正上方，对N施加3N的水平向右的推力F，使N沿OB向右做匀速直线运动。求：（1）物块N受到摩擦力的大小及方向。（2）当N从O点运动到某位置时，绳对杠杆的拉力为8N。此时M对地面的压强为多少？推力F做的功为多少？（g取10N／kg）F卷扬机A18、用如