2022年九年级物理寒假培优作业（简单机械计算题）（有简单答案）.doc

2022年九年级物理寒假培优作业（简单机械计算题）1（2021·江苏·镇江市外国语学校模拟预测）如图甲所示，物体C静止在水平上，已知C重500N，底面积为250cm2。（1）求物体对地面的压强；（2）用如图乙所示的杠杆提升物体C，杠杆AB可绕O点转动，AO=5cm，OB=10cm，若不计杠杆自重、绳重及摩擦，要使杠杆在水平位置保持静止，求小华在B端对杠杆施加的最小拉力；（3）实际上，小华用300N竖直向下的拉力，使物体匀速升高10cm，B端下降20cm，求杠杆的机械效率。2（2021·安徽·合肥市第四十八中学模拟预测）如图所示，粗细均匀的木棒AO放置在水平地面上，小恒用力将木棒A端举过头顶，此时木棒A端距地面的高度为2m。OA=10m，木棒重400N。B为木棒的中点。（1）小恒对木棒施加竖直向上的力，求出此时该力的大小；（2）若小恒缓慢向O点移动，直至将木棒的中点B位置举过头顶。求此过程中克服木棒重力做的功。3（2021·江苏镇江·模拟预测）如图所示，将重力不计的吸盘内部空气排尽后与水平地砖完全贴合，已知贴合的面积为20cm2，AB为轻质杠杆，O为转轴，OA与OB的长度之比为12保持杠杆水平，某人在B端用竖直向下的拉力F将吸盘沿竖直方向刚好拉离地砖。（1）求吸盘所受的大气压力F0；（2）求人所用拉力F；（3）若人沿图中虚线方向施加拉力F将吸盘拉离地砖，且与杠杆的夹角恰为30度，求此时人所用的拉力为多大。4（2021·江苏·苏州市平江中学校二模）建筑工地上，施工人员用起重机吊起建筑材料，如图所示，每件材料重均为3000N，施工台距离地面的高度h为3m。起重机沿竖直方向匀速提升一件材料时，钢绳的拉力F为2000N，不计钢绳重和摩擦。求：（1）起重机提升一件材料时，对材料做的有用功是多少？（2）滑轮组在提升这件材料时的机械效率是多大？（3）在施工安全的前提下，为了加快施工进度，起重机同时将两件材料在15s内匀速提到施工台上。求钢绳自由端拉力F的功率是多大？5（2021·广东英德·二模）美丽乡村建设中，工人用起吊装置提升建筑材料，如图，若电动机输出功率900W，某次把质量为100kg的材料匀速提上楼，用时20s，材料上升速度为0.75m/s，电动机输出功率恒定不变，不计绳重和摩擦，求此过程中：（g=10N/kg）（1）材料上升的高度是多少？（2）电动机对绳子的拉力多大？（3）该装置的机械效率多大？（留一位小数）6（2021·山东任城·一模）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为760N，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F，将物体M以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度。拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：（1）滑轮组提升物体的机械效率；（2）拉力F的功率；（3）动滑轮的重力。7（2021·安徽·合肥寿春中学三模）小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%，每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求：（1）物体在空中上升2m，小雨做的功是多少？（2）每个滑轮的重力是多少？（3）物体的密度是多少？（g=10N/kg）8（2021·江苏姑苏·一模）如图所示，工人师傅利用斜面把重物搬运到汽车上，汽车车厢底板高度h1m，斜面长度s4m，现用力F沿着斜面把重力G2400N的重物匀速拉到车上，拉力F800N。（1）工人做的有用功；（2）斜面的机械效率；（3）物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。9搬运工人站在水平髙台上，用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，工人的重力为640N，与地面接触的总面积为4×10-2m2，提升时间为20s，重物上升高度为2m。求：（1）若拉力F的大小为150N，则拉力的功率为多少；（2）若上述过程中所提货物重为360N，则滑轮组的机械效率为多少；（3）若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为2.0×104Pa，则所提升货物的重力为多少？10（2021·重庆市育才中学三模）如图所示是静静设计的锻炼力量的简易健身器材，重力不计的轻质杠杆AB可绕支点O无摩擦转动，长0.6m，长1m。用绳子将底面积为的圆柱体M挂在杠杆的B端。当在A点施加竖直向下的拉力F为300N时，杠杆处于水平平衡状态，此时M对地面的压强为7000。求：（1）杠杆B端所受绳子的拉力；（2）物体M的重力；（3）静静保持F的大小不变，将F的作用点从A点向O点移动多少，可以使物体M对地面的压强为16000。11 为了将放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高处。小明设计的图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2。不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。（已知小明的质量为60kg，每只鞋与地面的有效接触面积为200cm2）求：（1）在23s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率；（2）在12s内，拉力F所做的功W；（3）在01s内，小明对地面的压强p1与重物对地面的压强p2的差值p多大。12（2021·北京海淀·二模）图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图乙所示。当使用这个装置提升重为850N的物体A时，卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s，不计绳重及摩擦，卷扬机的拉动绳子的功率保持不变。（1）求提升物体A时卷扬机对绳子的拉力FA；（2）求动滑轮受到的重力G动；（3）若用该装置提升另一物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.5m/s，求此时滑轮组的机械效率。（计算结果保留数）13（2021·天津和平·二模）在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体。下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息。物体所受重力G/N作用在绳子自由端的拉力F/N滑轮组做的有用功W有用/J拉力做的总功W总/J50020011.2求：（1）该滑轮组提起物体的绳子段数，并画出该滑轮组的绕线；（2）该滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的重力；（4）若拉力的功率为600 W，求重物上升的速度。14（2021·江苏·苏州市景范中学校二模）在九年级物理拓展课上，质量为50kg的李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250N的拉力将500N的材料以0.5m/s匀速提升了20s，（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）。求：（1）20s内拉力所做的功；（2）提升500N材料时，此滑轮组的机械效率是多少；（3）若绳子能承受的最大拉力为600N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少。15（2021·江苏吴中·二模）如图甲所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速吊起的货物时，滑轮组的机械效率是80%，不计摩擦和绳重，g取。（1）绳端的拉力F是多大？（2）货物在内匀速上升，绳端拉力的功率是多大？（3）图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同，若配重质量为，平衡臂长，起重臂长，当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，求此时货物的质量。16（2021·河北·石家庄外国语教育集团二模）如图所示，以O为支点的水平轻质杠杆ON的M点处悬挂一边长为0.2m的正方体合金块A。A的下方放置一个由同种材料制成的边长为0.1m的正方体B，B放置在水平地面上，已知OMON=13，一个重为640N的人站在水平地面上，人与地面的接触面积为0.04m2；当人用力F拉住绳通过滑轮组使杠杆水平平衡时，A对B的压强为1.5×104Pa，人对水平地面的压强变为1.45×104Pa；若每个滑轮重为20N，g取10Nkg，不计装置的一切摩擦和绳重、杆重。M处的绳子不会断。求（1）人站在地面上时对地面的压强为多少？（2）物体B对地面的压力为多少？（3）若滑轮组绳子能承受的最大拉力为95N，人缓慢拉动绳子使A对B的压力为零，这个过程中整个装置的最大机械效率是多少？（保留一位小数）17（2021·河北·石家庄市第四十中学二模）小明用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示。已知物体的质量为500 g，物体与地面的接触面积为100cm2，所用动滑轮的总重为0.5N，绳子自由端的拉力F为1.5N。（g取 10Nkg）在02s的过程中，求：（1）拉力F的功率； （2）滑轮组的机械效率；（保留一位小数）（3）若不计绳重及摩擦，小明用1N拉力拉绳子时，物体对地面的压强。18（2021·山东·模拟预测）用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每次运送的量不定，图乙记录了滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象（不考虑绳重和摩擦）。（1）动滑轮重力多大；（2）求货物重400N时滑轮组的机械效率多大。19（2021·河北开平·一模）一柱形容器，底面为边长20cm的正方形，放在水平桌面上，容器的质量为1kg，容器壁厚度不计，在容器中放一圆柱形物块，底面积为100cm2，高15cm，用轻绳（质量及体积不计）将物块和容器底相连，当向容器注水1500mL时，物块对容器底压力大小为5.5N。已知g=10N/kg，水的密度为1×103kg/m3。求：（1）如图一：仅将容器放在水平桌面上时，容器底对水平桌面压强大小？（2）圆柱形物块的密度大小？（3）物块恰好漂浮时的注水体积？（4）如图二：向容器中缓慢注水，当物块有露出水面停止注水，此时注水总量为9.6L，求轻绳长度？轻绳对容器底的拉力大小？（5）如图三：轻质杠杆AB长度1.2m，B端轻绳能够承受的最大拉力大小为1.5N，A端用轻质细线与物块连接于C点（不会断裂），物块漂浮在水中（与容器底之间的轻绳已断开），B点下方的小明拉动轻绳能使物块一半露出水面，求支点O的位置。（轻绳、轻质杠杆、轻质细线均不计质量）20（2021·广东黄埔·一模）如图所示，在10s内，小明用绳a把重为100N的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点；小红用绳b以平行于斜面的拉力把重也为100N的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点。AB之间的高度差H为1.5m，CD之间的距离为3m。（1）在图中画出甲（用黑色圆点代表）从A点匀速运动至B点过程受到的力的示意图，并求绳a对甲的拉力大小；（2）求此过程中绳a对甲的拉力所做的功WAB及其功率P甲；（3）若斜面CD的机械效率为62.5%，求绳b对乙的拉力。 答案1（1）；（2）；（3） 2（1）200N；（2）400J3（1）200N；（2）100N；（3）200N 4（1）9000J；（2）75%；（3）1400W5（1）15m；（2）400N；（3）83.3% 6（1）95%；（2）400W；（3）40N7(1)1600J；（2）60N；（3）1.7kg/m38（1）2400J；（2）75%；（3）200N 9（1）；（2）；（3）10（1）180N；（2）250N；（3）3011（1）300W，83.33%；（2）187.5J；（3）13650Pa12（1）450N；（2）50N；（3）86%13（1）3， ；（2）83.3%；（3）100N；（4）1m/s14（1）7500J；（2）66.7%；（3）83.3%15（1）2500N；（2）3750W；（3）850kg16（1）；（2）206.25N；（3）88.2%17（1）0.3W；（2）83.3%；（3）150Pa 18（1）100N；（2）80%19（1）250Pa；（2）0.7×103kg/m3；（3）3.15×10-3m3；（4）0.15m，1.5N；（5）支点O距离A等于或小于0.4m20（1） ；100N；（2）150J；15W；（3）80N