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-1-简单机械提高训练题一1、李翔同学仅用直尺这一测量工具测出了石块的密度。装置如图所示,主要实验步骤如下:A.用细线将轻质直杆悬起来,悬点为O,并将一重物用细线悬于直杆O点左侧的P点;B.保持重物的悬点不变,将装水的轻质塑料袋用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为30.0cm;C.在溢水杯中装满水,将待测石块缓慢浸没在杯中,让溢出的水全部流入轻质塑料袋中;D.保持重物的悬点不变,将待测石块用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为12.0cm;2(1)上述实验步骤最佳顺序是(填入步骤前的字母);(2)已知水的密度为1.0×103kg/m3,可求得待测石块密度为。2、(6分)小徐的体重为500牛顿,他想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率。他用尺量出握拳时手臂的长度为0.6米,并测出自己连续拉上去5次的时间为10秒(如图所示),请计算:(1)小徐在这段时间内克服重力所做的功为多少?(2)小徐做引体向上运动的功率为多大?3、小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤(自重不计),其照片如图所示.秤砣的质量m0为1kg,根据照片估算此杆秤最大测量值为kg;若要增大该杆秤的测量范围,可采用的方法(写一种方法);已知秤杆上0.5kg和2.5kg的两根刻度线相距10cm,则秤钩连接点A与提钮O点的距离是cm.4、如图所示,两根硬杆AB、BC用铰链连接于A、B、C,整个装置处于静止状态。关于AB杆对BC杆作用力的方向正确的是()A.若计AB杆重力,而不计BC杆重力时,由A指向BB.若计AB杆重力,而不计BC杆重力时,由C指向BC.若不计AB杆重力,而计BC杆重力时,由B指向AD.若不计AB杆重力,而计BC杆重力时,由B指向C5、如图所示是一个半径为50cm、重为400N的均匀圆轮。现要在轮缘上作用一个拉力,使轮能滚上高为20cm的台阶,则拉力最小是。最少需做多少功?6、在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序,该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移,以使它准确位于轴心上。如图所示,一个质量为M=80kg、半径为R=0.6m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心(图中两虚线的交点)自由转动。用力推动一下大飞轮,飞轮转动若干周后停止。多次试验,发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置。(1)根据以上情况,可以初步确定飞轮重心P可能在图中。A.轴心正下方的某一位置B.轴心左侧的某一位置C.轴心右侧的某一位置(2)工人在飞轮边缘上...的某点E处,焊接上质量为m=0.4kg的金属后,再用力推动飞轮,当观察到的现象时,说明飞轮的重心已调整到轴心上了。(3)请在图中标出E的位置。(4)试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离l。F-2-7、电气化铁路的输电线常用图示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上,B端通过滑轮组连接在电杆C上。(1)配重D是n个混凝土圆盘(图中只画出3个),每个盘的质量是m。按图示的配置,钢缆在B端所受的拉力大约是多少?(2)如果只考虑B端的牢固性,本来可以把它直接固定在电杆C上,也可以用一个很硬的大弹簧连接B和C。实际上却用滑轮组来连接,这样做的优点是什么?8、(6分)如图所示,木板和木板上的人通过滑轮组静止于空中,已知滑轮A的质量mA和滑轮B的质量mB均为5kg,木板质量M=10kg,人的质量m=30kg,不计摩擦与空气作用力。各个滑轮两侧的细绳(不计质量)均处于竖直状态,求此时人拉绳的力为多大。(g=10N/kg)9如图,在一轻杆AB的B处用绳子挂一重为89N的物体,把物体浸没在水中,在A点作用19.75N的向下的力,杠杆可以平衡,已知:OA∶OB=4∶1,g取10N/kg。求:(1)绳子对物体的拉力(2)物体受到的浮力(3)物体的密度.10.(5分)上海世博会创造了几个国内之最,其中一个是单体太阳能屋面国内最大!主题馆屋面大面积铺设太阳能板,采用并网发电运行方式,将太阳能发电传回城市电网中。太阳能板面积达3万平方米,为目前国内最大的单体面积太阳能屋面。已知在每平方厘米的面积上,每分钟接收的太阳总辐射能量约为8焦。若太阳能板发电效率为10%,则(1)太阳能总发电功率为▲瓦;(2)以平均每天发电2.5小时(一年按360天计),年发电量可达多少万度?(列式计算)(3)利用太阳能板发电的好处是:▲。11图是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢,厢底有两个动滑轮B,其功能相当于一个动滑轮,使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C为配重,起平衡作用。在拉力F作用下电梯厢能在电梯井口沿竖直通道上下运行。现有10个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg计算),电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F1,F1的功率P1为10kW,动滑轮B的机械效率为η1;电梯厢运行了12m后,从电梯中下去了5个人,此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F2,F2的功率为P2,动滑轮B的机械效率为η2。求:(不计绳重及滑轮摩擦,g取10N/kg)(1)η1:η2;(2)拉力F2的功率P2。-3-12、体重为510N的老人,站在水平地面上对地面的压强为p1,。当该老人用如图所示的滑轮组拉物体A沿水平方向做匀速运动时,他对地面的压强为p2,压强变化了2750Pa。已知该老人的双脚与地面的接触面积是400cm2,滑轮组的机械效率为80%。(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,老人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上)。则求:(1)绳对老人的拉力;(2)物体A与地面的摩擦力;(3)若在物体A上再放一个物体B,滑动摩擦力增大了30N,此时该装置的机械效率是多少?13、如图所示,质量不计的光滑木板AB长1.6m,可绕固定点O转动,离O点0.4m远的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8N;然后在O点上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以速度20cm/s由O点沿木板向A端匀速运动,则当小球运动▲s时间,细绳的拉力才减小到零。(g=10N/kg,绳的重力不计)14.古代护城河上有座吊桥,它的结构原理如.图所示。把桥面看成是长为10米,所受重力为3000牛的均匀杆OA,可以绕转轴O点在竖直平面内转动,在O点正上方10米处固定一个定滑轮,绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连,用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时,绳子的拉力为F1。当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为300时,绳子的拉力为F2,所用的时间是0.5分钟(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦),则:(l)F1:F2=。(2)士兵们对吊桥所做功的平均功率是瓦。15(10分)用如图10所示的滑轮组从15m深的水池中(水池面积很大,达几百平方米)提起底面积为200cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,力F作用的绳子所能承受的最大拉力为350N,问:(1)该物体所受的重力为多少牛?(2)物体浸没水中时匀速拉动绳子,绳子自由端的拉力多少牛?(不计摩擦)(3)物体以0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10N/kg)16、(2分)在图7甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为▲。(g取10N/kg)-4-图10100003040800P/wt/s乙甲16、(4分)为了连续改变反射光的方向,并多次重复这个过程,方法之一是旋转由许多反射镜面组成的多面体棱镜(简称镜鼓),如图8所示。当激光束以固定方向入射到镜鼓的一个反射面上时,由于反射镜绕竖直轴旋转,反射光就可在屏幕上扫出一条水平线。依次,每块反射镜都将轮流扫描一次。如果要求扫描的范围045且每秒钟扫描48次,那么镜鼓的反射镜面数目是个▲,镜鼓旋转的转速是▲转/min。17(8分)如图10中甲图所示,汽车通过图示滑轮装置(滑轮、绳子质量和摩擦均不计)将该圆柱形物体从水中匀速拉起,汽车始终以恒定速度为2米/秒向右运动。图乙是此过程中汽车输出功率P随时间t的变化关系,设t=0时汽车开始拉物体(g取10牛/千克)。试回答:(1)圆柱形物体完全浸没在水中所受的浮力是多少?(2)从汽车开始拉物体到圆柱形物体刚好离开水面,这一过程汽车所做的功是多少?18如图37所示装置的机械效率为90%,物体A在拉力F的作用下,以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动,已知物体A重200N,A运动时受到的阻力是72N,求拉力F的功率。不计绳重和轮重。图8图71000800-5-19步行不仅是一种简易的健身运动,而且还能方便地对一些长度进行估测。(1)人正常步行时,步距变化不大,因此,步距可作为身体上的一把“尺子”。为了使这把“尺子”更可靠,请你说出一种测量步距的方法。(2)小华测出自己的步距为0.5m,他从教学楼的一端走到另一端,共走了84步,则教学楼的长度是多少米?如果这个过程用时35s,则他的步行速度是多少?(3)小华根据自己的腿长和步距画出了图6所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前一后着地时重心降低,而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功。如果小华的质量为50kg,请根据图6中小华测量的有关数据,计算他每走一步克服重力所做的功。(g取10N/kg)(4)资料表明,人步行时消耗的能量大于克服重力所做的功。请你分析一下,人步行时还在哪些方面消耗能量?(写出一条)20“手拉葫芦”(如图15所示)是一种携带方便、使用简易的手动起重机械,广泛用于工厂、工地、矿山、农业生产等环境,用来完成起吊货物等任务。其中HCB30型“手拉葫芦”的技术数据如下表:型号HCB30承载链条股数(股)2最大承载质量(t)3链条直径(mm)8一次起升高度(mm)3手拉轮直径(mm)150测试载荷(kN)37.5承载轮直径(mm)50最小净空高度(mm)470净重(kg)21.7最大载荷所需拉力(N)360毛重(kg)22.3注:“一次起升高度”是指,成年人在站立状态,用左、右两手交替拉动手拉链条进行正常起重操作的过程中,左手或右手下拉一次(按30cm计),所吊重物上升的高度。承载轮上所缠的承载链条较粗且两端固定,而手拉轮上所缠的手拉链条较细且构成一个完整的环。工作过程中,手拉链条、承载链条在轮上都不打滑。其缠绕情况如图16示。(取g=10N/kg)1.根据题目中提供的相关信息,通过计算,析判断HCB30型“手拉葫芦”的手拉轮与承载轮是否是一个共轴的轮轴?2.计算该型“手拉葫芦”在满载的情况下正常工作时的机械效率。图6图1甲图1乙-6-21晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8”、“1.6”、“1.8”或“2.0”等字样,他上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值。所谓排气量就是发动机气缸的工作容积,是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。一般情况下发动机的“排气量”越大,功率越大。汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程,带动曲轴转动2周。现有一辆小轿车发动机排气量为1.8L,最大功率为74kW,当该发动机以最大功率工作时,曲轴的转速为5200r/min。汽油机工作时的最佳空燃比(即空气和燃油的质量比)为14:1,压缩比是10(即气缸总容积与燃烧室容积的比值),若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg、密度为0.71×103kg/m3。请计算:(1).这台发动机在最大功率时的热机效率。(2).发动机在最大功率时,汽车的最高时速为175km/h,计算在此情况下汽车每百公里油耗为多少升。小胖同学22、在暑假期间参加了农村电网改造的社会实践活动,其中电工所挖的埋水泥电线杆的坑引起了小胖的兴趣。坑的形状如图5所示,从地面上看,坑基本上是一个长方形,其宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点,坑中沿长方形的长边
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