1.一位建筑工人要把建筑材料運送到樓上，他使用了如圖9所示的裝置進行升降，已知吊籃的質量為mi,建筑材料的質量為m2，人對繩的拉力為F,吊籃在拉力作用下勻速上升了h,那么有用功和滑輪組的機械效率分別為(A)A.m2ghm2gX100%B.m2gh2FC.(m1+m2)ghm2gX100%D.(m1+m2gh(mi；gX100%2?某單位設計的一種供牲畜飲水的裝置如圖所示?圓柱形水箱內裝有600kg的水，水位高度維持h=60cm不變，水箱底面積為1m2,水箱底部出水口的橫截面積為20cm2?底蓋力、細桿B和浮球C的總質量為1kg，浮球C的體積為2dm3.底蓋A平時頂住水箱底部出水口，一旦飲水槽的水位下降，底蓋A就會下落，水立即通過出水口流入飲水槽.實現自動補水.水箱中的水對底蓋A產生的壓強是多少？浮球C受到的最大浮力是多少？(g取10N/kg)試通過計算說明，給出的數據能否達到設計要求？如果不能，請通過計算提供改進的方法和符合設計要求的數據.第1題圖【答案】解：(1)水對底蓋A的壓強p=pgh=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.6m=6X103Pa浮球浸沒在水中時，根據F浮=p水gV排得：浮球C所受浮力最大，最大浮力為F浮=p水gV排=1.0X103kg/m3X10N/kgX2X10-3m3=20N以底蓋、豎桿、浮球為整體，它的受力情況是：豎直向上的浮力、豎直向下的重力和壓力，而底蓋A、細桿B和浮球C的總重G=mg=1kgX10N/kg=10N水對底蓋A的壓力F1=pS=6X103PaX20X10-4m2=12N則F}>F浮-G，所以裝置不能達到設計要求.1浮若要符合設計要求，則水對底蓋A的壓力為F'=F-G=20N—10N=10N1浮因為F1f=p'S=pghS,所以水箱中的水位高度為gS1.0X103kg/m3X10N/kgX20X10—4m2=0.5m=50cm水箱內水位的高度應維持50cm不變.將一重為1.5N、底面積為20cm2的溢水杯放在水平桌面上，向杯內裝入重2.5N的水,水面恰好到達溢水口,將一物塊輕輕放入杯內,靜止時如圖所示,在此過程中溢出40cm3的水.求：(g取10N/kg)物塊未放入之前溢水杯對桌面的壓強是多大？第3題圖物塊受到的浮力及物塊的重力各是多少？當用一細鐵絲將物塊完全壓入水中時，又排出10cm3的水，物塊的體積是多大？物塊的密度是多少？【答案】解：(1)未放入物塊前溢水杯對桌面的壓力F=G＋G=1.5N＋2.5N=4N杯水F4N受力面積S=20cm2=2X10—3m2,溢水杯對桌面的壓強p=S=2X103m2=2X103Pa物塊受到的浮力F浮=。排=加水g=p水V排g=1.0X103kg/m3X4X10—5m3X10N/kg=0.4N由于物塊靜止時處于漂浮狀態，所以物塊的重力G=F=0.4N浮物塊的體積V=V+AV=40cm3+10cm3=50cm3=5X10—5m3物排排G0.4N物塊的質量m物=g=10N/kg=0?04kgm0.04kg物塊的密度p物=戸=5XW—5gm3=0.8X103kg/m3物如圖甲所示為服役于中國海軍的導彈護衛艦?該艦滿載時排水量是4053t,吃水深度5m,最大航速50km/h.如圖乙所示是護衛艦從啟動到正常行駛的v—t圖像，該艦輸出功率恒為25600kW.倉取10N/kg,p、=1.02g/cm3)海水⑴在0?0.2h內，護衛艦的動力阻力(選填“大于”“等于”或“小于”).護衛艦滿載時船底受到的壓強和壓力各是多少？護衛艦勻速向前航行時，水對護衛艦的阻力是多少？(計算結果保留兩位小數)第4題圖【答案】(1)大于【解析】由圖像乙可知在0?0.2h內護衛艦的速度不斷增大，是加速運動的，所以它的動力大于阻力.解：(2)護衛艦滿載時底部受到的壓強是：p=p、gh=1.02X103kg/m3X10N/kgX5m=5.1X104Pa海水護衛艦滿載時受到的浮力是：F=G=mg=4053X103kgX10N/kg=4.053X107N護衛艦滿載時船底受到的壓力是：F=F=4.053X107N壓浮WFs⑶由P==7=Fv可得，護衛艦的動力是：P2.56X107W784X784X106Nv150X3-5m/s如圖所示，是小婷為防止家中停水而設計的貯水箱?當水箱中水深達到1.2m時，浮子A恰好堵住進水管，使其停止向箱內放水，此時浮子A有1體積露出水面(浮子A只能沿圖示位置的豎直方向移動)?進水管口水的壓強為1.2X105Pa，管口橫截面積為2.5cm2,貯水箱底面積為0.8m2,浮子A重10N.(g取10N/kg)求：第5題圖注水過程中，隨著水位上升，水對水箱底部的壓強W.此時浮子A受到的浮力為多大？浮子A的密度是多少？【答案】(1)增大【解析】(2)隨著水位上升，水對水箱底部的壓強逐漸增大.解：浮子A堵住進水口時，根據公式可得，進水管口水對浮子A的壓力F=pS=1.2X105PaX2.5X10-4m2=30N水進水口浮子A處于靜止狀態，所以浮子A受到的浮力F匚=F+G=30N+10N=40N浮(3)根據阿基米德原理可知F浮=卩水gV排，貝y浮子A排開水的體積TOC\o"1-5"\h\zF、r40N=—=■=4X10-3m3排P^g1X103kg/m3X10N/kg4m浮子A有5體積露出水面，浮子A的體積V4X10-3m3V=-=4=5X10-3m31-55浮子A的質量m=g=訃Nkg=i廳m1kg浮子A的密度p=V=5X10：m3=0.2X103kg/m32017年4月11日上午，“雪龍號”極地考察船按計劃完成中國第33次南極考察保障工作，順利停靠位于上海的極地考察國內基地碼頭，為其第20次征戰南極畫上了圓滿的句號.如圖所示，“雪龍號”總長167.0m,滿載吃水深度為9.0m,滿載排水量21000t.求：“雪龍號”滿載時船底受到海水的壓強是多少？(海水密度為1.03X103kg/m3)第6題圖滿載的“雪龍號”受到的浮力是多少？已知“雪龍號”在1m厚冰層海域破冰航速為1m/s,前行時所受的阻力為1.5X107N,則“雪龍號”在1m厚冰層海域破冰前行10min，克服阻力所做的功是多少？【答案】解：(1)船底受到的壓強p=pgh=1.03X103kg/m3X10N/kgX9m=9.27X104Pa滿載排水量加排=21000t=2.1X107kg滿載時“雪龍號”所受到的浮力為Fy=G排=加排g=2.1X107kgX10N/kg=2.1X108浮排排N船前行的路程s=vt=1m/sX10X60s=600m克服阻力所做的功W=fs=1.5X107NX600m=9X109J如圖甲所示是利用電動機和滑輪組(圖中未畫出)將實心圓柱體A從水庫底勻速豎直起吊的裝置示意圖?鋼纜繩對A的拉力F1隨時間t變化的圖像如圖乙所示，不計鋼纜繩重、鋼纜繩與滑輪間的摩擦及水的阻力，g取10N/kg.求：長方體A未露出水面時受到的浮力.長方體A的體積.長方體A完全離開水面后，電動機對繩的拉力F為8X103N,滑輪組的機械效率為75%，則動滑輪的重力為多少？

第7題圖【答案】解：⑴由題圖乙可知：長方體A所受重力GA=2.4X104N，未露出水面時厲=1.4X104N未露出水面時長方體A所受浮力F=G—F=2.4X104N—1.4X104N=1.0X104N浮A1(2)由阿基米德原理可知，長方體A的體積為F1.0X104N浮VA=pg=1.0X103kg/m3X10N/kg(3)長方體A離開水面后n=GAn=GAX100%=2.4X104N“X8X103NX100%=75%故承擔動滑輪的繩子段數為n=4動滑輪重為G=4F—G=4X8X103N—2.4X104N=8X103N動A8如圖所示為某健身場所拉力器的示意圖?配重塊邊長為1dm,重20kg,用250N的拉力向下拉動拉桿，使配重塊在2s內勻速升高40cm.不計拉桿和繩的重力，g取10N/kg?求:第8題圖配重上升的過程中將能轉化為所拉配重塊靜止時對平臺的壓強是多少？拉力做功的功率是多少？此過程中拉力器所做的額外功與總功之比是多少？【答案】(1)動重力勢解：(2)配重塊重力：G=mg=20kgx10N/kg=200N配重塊與平臺的接觸面積為：S=a2=(0.1m2)=0.01m2配重塊靜止時對平臺的壓強：FG200Np="S6=S=0.01n2=2x104Pa因為滑輪為定滑輪，所以拉桿移動的距離等于配重塊上升的距離，拉力做的功為總功：W=Fs=250Nx0.4m=100J總拉力做功的功率：P=(3)有用功為配重塊上升所做的功：W=Gs=200Nx0.4m=80J有拉力器所做的額外功：W=W－W=100J－80J=20J額總有W20J1額外功與總功之比：W<=100_=5總9.如圖所示，起重機將地面上的一箱設備沿豎直方向勻速吊到施工臺上，設備重4000N,施工臺距離地面的高度為3m(g取10N/kg).(1起重機臂是一個杠桿.(2起重機的質量為8t工作時，用支架將汽車的輪胎支離開地面如果地面能承受的最大壓強是7x104Pa則支架與地面接觸的總面積是多少？第9題圖(3若動滑輪上每段鋼繩的拉力是2500N起重機做的額外功和機械效率是多少？【答案】(1)費力解：(2)起重機的重力G1=m1g=8X103kgX10N/kg=8X104N設備重：G2=4000N起重機對地面的壓力：F=G1+G2=8X104N+4000N=8.4X104N根據壓強公式可得，支架與地面的接觸面積小F8.4X104N…S=—=,=1.2m2p7X104Pa(3)繩子自由端移動的距離：s=2h=2X3m=6m有用功：W=Gh=4000NX3m=1.2X104J有總功：W=Fs=2500NX6m=1.5X104J額外功：W=W－W=1.5X104J－1.2X104J=3000J額總有起重機的機械效率：W1.2X104Jn=齊有X100%=’X100%=80%WL5X104J如圖所示的裝置中，A物體重100N,B物體重10N，在B物體的作用下，A物體在水平面上做勻速直線運動，不計滑輪重、繩重及摩擦.求：(1)將A物體換成重為80N的C物體，C將做(選填“加速”“減速”或“勻速”)運動.第10題圖A物體受到的摩擦力是多少？如果在A物體上加一個水平向左的拉力，使B物體以0.5m/s的速度勻速上升4s,拉力做的功是多少？【答案】(1)加速【解析】物體的重力減小，壓力減小，摩擦力減小，做加速運動.解：(2)A物體在水平面上做勻速直線運動，因此A物體受力平衡，即f=F1面與A連接的滑輪是動滑輪，與B連接的定滑輪，則F=2G=2X10N=20N1B(3)B物體以0.5m/s的速度勻速上升4s,物體移動的距離

s=vt=0.5m/sX4s=2m對A物體受力分析如下，由圖可知F2=；^F1=2F1=2X20N=40NA物體移動的距離sA=2s=2X2m=lm拉力做的功W=F2sA=40NX1m=40J如圖所示是小剛設計的一個通過簡單機械自動拉開開關的裝置示意圖。該裝置主要由滑輪組、配重C、D以及杠桿AB組成，配重C通過細繩與動滑輪相連，配重C、D分別通過支架固連在杠桿AB兩端，支架與杠桿垂直。杠桿的B端放在水平臺面上，杠桿可以繞支點O在豎直平面內逆時針轉動，開關被拉開前，杠桿在水平位置平衡。已知動滑輪P的質量mp為0.2kg,0A:0B=3:l,配重D的質量mD為1.5kg，作用在D上的豎直向下的壓力F為75N，剛好拉開開關所需的拉力T為6N。