人教版八年级下学期暑假复习培训简单机械计算专题练习.docx
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人教版八年级下学期暑假复习培训简单机械计算专题练习
八年级下学期暑假复习培训:
简单机械计算(专题练习)
1.杆秤是一种用来测量物体质量的工具。
小金尝试做了如图所示的杆秤。
在秤盘上不放重物时,将秤移至O点提组处,杆秤恰好水平平衡,于是小金将此处标为0刻度。
当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得0A=5cm,OB=10cm。
(1)计算秤碗的质量。
(2)小金在B处标的刻度应为kg.若图中OC=20B,则C处的刻度应为kg。
2.如图所示,一足够长的刚性轻板(不易弯曲,且不计本身重量),A端用绳系住,并将绳的另一端固定在地面上,绳能承受的最大拉力为F绳=1500牛,用一支架将轻板支撑在O处,板刚好水平,设OA=0.5米,有一个重为250N的小孩,从O点开始出发,以v=0.5米/秒的速度向另一端缓慢行走,求:
(1)行走2秒后绳的拉力。
(2)行走多长时间,刚好绳被拉断。
3.如图甲是小区内的健身器械坐拉器,图乙是结构模型图。
坐在座椅上的人,用力向下拉动手柄A时,操作杆AB会绕着转轴01转动,连杆BD拉动杆O)C绕转轴02转动,将座椅向上抬起。
图乙中O1A:
O1B=6:
1,O2C:
O2D=2:
1,此时AB杆处于水平位置,BD杆垂直于杆AB和O2C,BD杆对AB和O2C杆的拉力均沿着BD。
某同学想估算坐在坐拉器上抬起自己的拉力大小。
若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向在同一直线,忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度。
(1)杠杆AO1B可视作一种杠杆(填“省力”)。
(2)若该同学的质量为50kg,此时他让自己保持在图乙的状态,需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大?
4.如图所示装置,轻质杠杆AB在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OA:
OB=1:
2,甲、乙两容器中均装有水,物体M浸没在乙容器的水中,且没有碰到容器底。
已知:
甲容器中活塞C(含杆AC)的质量mo=1kg,活塞C的横截面积S=800cm2,水深h1=50cm,h2=40cm。
物体M的体积VM=1×10-3m3,不计摩擦和绳重,g取10N/kg。
求:
(1)物体M所受浮力F浮;
(2)活塞C受到水的压力F压;
(3)物体M的重力。
5.我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”,实验下潜7000m达到一个新的深度。
试验经历了以下主要过程:
母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中;潜水器缓慢竖直下潜和上升;吊装设备将潜水器吊上母船。
如图是母船的吊装设备的示意图,图中虚线框中是滑轮组(未画出),电动机拉放滑轮组绳子自由端,挂钩挂着潜水器。
吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中,然后,潜水器下潜用时t1=6h,到达7000m出停留t2=0.5h,上升用时t3=3.5h.潜水器上升到海面后,挂钩挂着潜水器离开水面后,缓慢匀速竖直上升高度h=6m,在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F1=5.5×104N,滑轮组的机械效率η=80%。
已知潜水器总质量(含潜水员)m=2.2×104kg,体积V=20m3,水的密度ρ1=1.0×103kg/m3,海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3,g取10N/kg.不计绳和挂钩的质量,不考虑空气阻力,不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响。
求:
(1)吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时,挂钩的拉力是多大?
(2)潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中,平均速度是多少米/秒?
(3)滑轮组中,与动滑轮相连的绳子是多少段?
6.如图所示,某建筑工地用起重机将质量为3.6t的货箱以0.5m/s的速度匀速提升,吊臂上的滑轮组如图所示,若忽略绳重和摩擦,该滑轮组的机械效率为80%.(g=10N/kg)求:
(1)在10s内货箱上升的高度;
(2)货箱的重力;
(3)吊臂上电动机拉力F的大小;
(4)依然利用此机械提升质量为4.1t的货箱,求此时滑轮组的机械效率。
7.
(1)用如图1所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m,拉力F为50N,此过程中拉力做的有用功、总功分别为多少?
滑轮组的机械效率为多少?
如果不计绳重和摩擦,动滑轮重量为多少?
(2)如果将该滑轮组与其它部件组合成一监控水库水位的模拟装置(如图2所示),整个模拟装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杠CD、电子秤等组成。
杠杠始终在水平位置平衡。
已知OC:
OD=1:
2,A的体积为0.02m3,A重为450N,B重为300N,不计绳重与摩擦(ρ水=1.0×103kg/m3)。
求:
①水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力;
②水位上涨过程中,当A物体五分之三露出水面时,电子秤所受的压力。
8.如图所示为一打捞船的工作示意图,通过电动机和滑轮组将水中的物体提升出水面。
图中被打捞物体的体积为0.3m3(不吸水),物体的重力为8000N.已知物体沉在水底10m深度,动滑轮的重力为700N.(不计滑轮组的绳重和摩擦,忽略物体在水中提升时受到的阻力,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力。
(2)物体从水底被匀速拉起4m,此时该物体下表面受到的水的压强。
(3)物体出水后仍保持匀速上升,此时该滑轮组的机械效率。
9.如图甲所示,A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体,浸没在圆柱形容器的水中,容器内部底面枳是正方体下表面积的4倍。
沿固定方向缓慢匀速拉动绳子,开始时刻,A的上表面刚好与水而相平,滑轮组绳子自由端的拉力大小为F0,F随绳端移动距离S绳变化的图象如图乙所示,已知动滑轮的重力G动=5N,g取10N/kg。
除了连接A、B间的绳子承受拉力有一定限度外,其它绳子都不会被拉断。
滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都忽略不计,忽略水面升降变化。
(1)正方体A、B之间的绳子长度L绳是多少?
(2)正方体A和B的密度ρA、ρB分别是多少?
(3)整个过程中,水对容器底部压强的最大变化量△P是多少?
10.如图所示是某种健身器械的示意图,轻质支架固定在轻质杠杆PQ两端,O为支点,PO:
0Q=1:
4,PO=2m,液压装置B可使支架获得与作用在踏板上的力大小相同、竖直向下的压力,配重A重GA=1500N悬挂在滑轮组下方其下表面与支架接触,动滑轮重G动=100N,人对滑轮轴处手柄施水平向右的拉力F=200N时,杠杆恰在水平位置平衡。
为加大训练强度,将支点移至0'处,PO'=0'Q=5m,人对手柄施水平向右的拉力F1,同时对踏板施压力N1,配重A以v=0.2m/s的速度竖直向上略微提升,杠杆P端匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率为η1.继续加大训练强度,增加的配重为GA',同时移动支点至0"处,PO":
0"Q=4:
1,人对手柄施水平向右的拉力F2,此时对踏板施压力N2,配重被竖直向上匀速的略微提升,杠杆P端被匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率为η2,滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,F:
F1:
F2=1:
2:
3,N1:
N2=3:
11,F1=400N,N1=150N。
求:
(1)0"Q的长度;
(2)η1的大小;(3)GA的大小。
八年级下学期暑假复习培训:
简单机械计算(专题练习)答案
1.杆秤是一种用来测量物体质量的工具。
小金尝试做了如图所示的杆秤。
在秤盘上不放重物时,将秤移至O点提组处,杆秤恰好水平平衡,于是小金将此处标为0刻度。
当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得0A=5cm,OB=10cm。
(1)计算秤碗的质量。
(2)小金在B处标的刻度应为kg.若图中OC=20B,则C处的刻度应为kg。
答案:
(1)1Kg
(2)24
2.如图所示,一足够长的刚性轻板(不易弯曲,且不计本身重量),A端用绳系住,并将绳的另一端固定在地面上,绳能承受的最大拉力为F绳=1500牛,用一支架将轻板支撑在O处,板刚好水平,设OA=0.5米,有一个重为250N的小孩,从O点开始出发,以v=0.5米/秒的速度向另一端缓慢行走,求:
(1)行走2秒后绳的拉力。
(2)行走多长时间,刚好绳被拉断。
答案:
(1)500N;
(2)6s。
3.如图甲是小区内的健身器械坐拉器,图乙是结构模型图。
坐在座椅上的人,用力向下拉动手柄A时,操作杆AB会绕着转轴01转动,连杆BD拉动杆O)C绕转轴02转动,将座椅向上抬起。
图乙中O1A:
O1B=6:
1,O2C:
O2D=2:
1,此时AB杆处于水平位置,BD杆垂直于杆AB和O2C,BD杆对AB和O2C杆的拉力均沿着BD。
某同学想估算坐在坐拉器上抬起自己的拉力大小。
若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向在同一直线,忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度。
(1)杠杆AO1B可视作一种杠杆(填“省力”)。
(2)若该同学的质量为50kg,此时他让自己保持在图乙的状态,需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大?
答案:
(1)杠杆AO1B可视作一种省力杠杆。
(2)若该同学的质量为50kg,此时他让自己保持在图乙的状态,需要对手柄A施加竖直向下的拉力为125N。
4.如图所示装置,轻质杠杆AB在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OA:
OB=1:
2,甲、乙两容器中均装有水,物体M浸没在乙容器的水中,且没有碰到容器底。
已知:
甲容器中活塞C(含杆AC)的质量mo=1kg,活塞C的横截面积S=800cm2,水深h1=50cm,h2=40cm。
物体M的体积VM=1×10-3m3,不计摩擦和绳重,g取10N/kg。
求:
(1)物体M所受浮力F浮;
(2)活塞C受到水的压力F压;
(3)物体M的重力。
答案:
(1)10N;
(2)80N;(3)45N。
5.我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”,实验下潜7000m达到一个新的深度。
试验经历了以下主要过程:
母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中;潜水器缓慢竖直下潜和上升;吊装设备将潜水器吊上母船。
如图是母船的吊装设备的示意图,图中虚线框中是滑轮组(未画出),电动机拉放滑轮组绳子自由端,挂钩挂着潜水器。
吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中,然后,潜水器下潜用时t1=6h,到达7000m出停留t2=0.5h,上升用时t3=3.5h.潜水器上升到海面后,挂钩挂着潜水器离开水面后,缓慢匀速竖直上升高度h=6m,在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F1=5.5×104N,滑轮组的机械效率η=80%。
已知潜水器总质量(含潜水员)m=2.2×104kg,体积V=20m3,水的密度ρ1=1.0×103kg/m3,海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3,g取10N/kg.不计绳和挂钩的质量,不考虑空气阻力,不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响。
求:
(1)吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时,挂钩的拉力是多大?
(2)潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中,平均速度是多少米/秒?
(3)滑轮组中,与动滑轮相连的绳子是多少段?
答案:
(1)挂钩的拉力是1.4×104N
(2)平均速度是0.39m/s(3)与动滑轮相连的绳子是5段
6.如图所示,某建筑工地用起重机将质量为3.6t的货箱以0.5m/s的速度匀速提升,吊臂上的滑轮组如图所示,若忽略绳重和摩擦,该滑轮组的机械效率为80%.(g=10N/kg)求:
(1)在10s内货箱上升的高度;
(2)货箱的重力;
(3)吊臂上电动机拉力F的大小;
(4)依然利用此机械提升质量为4.1t的货箱,求此时滑轮组的机械效率。
答案:
(1)5m。
(2)3.6×104N。
(3)1.5×104N;(4)82%。
7.
(1)用如图1所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m,拉力F为50N,此过程中拉力做的有用功、总功分别为多少?
滑轮组的机械效率为多少?
如果不计绳重和摩擦,动滑轮重量为多少?
(2)如果将该滑轮组与其它部件组合成一监控水库水位的模拟装置(如图2所示),整个模拟装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杠CD、电子秤等组成。
杠杠始终在水平位置平衡。
已知OC:
OD=1:
2,A的体积为0.02m3,A重为450N,B重为300N,不计绳重与摩擦(ρ水=1.0×103kg/m3)。
求:
①水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力;
②水位上涨过程中,当A物体五分之三露出水面时,电子秤所受的压力。
答:
(1)200J;300N;66.7%;50N;
(2)①200N;②230N。
8.如图所示为一打捞船的工作示意图,通过电动机和滑轮组将水中的物体提升出水面。
图中被打捞物体的体积为0.3m3(不吸水),物体的重力为8000N.已知物体沉在水底10m深度,动滑轮的重力为700N.(不计滑轮组的绳重和摩擦,忽略物体在水中提升时受到的阻力,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力。
(2)物体从水底被匀速拉起4m,此时该物体下表面受到的水的压强。
(3)物体出水后仍保持匀速上升,此时该滑轮组的机械效率。
答案:
(1)3000N
(2)6×104Pa(3)92%
9.如图甲所示,A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体,浸没在圆柱形容器的水中,容器内部底面枳是正方体下表面积的4倍。
沿固定方向缓慢匀速拉动绳子,开始时刻,A的上表面刚好与水而相平,滑轮组绳子自由端的拉力大小为F0,F随绳端移动距离S绳变化的图象如图乙所示,已知动滑轮的重力G动=5N,g取10N/kg。
除了连接A、B间的绳子承受拉力有一定限度外,其它绳子都不会被拉断。
滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都忽略不计,忽略水面升降变化。
(1)正方体A、B之间的绳子长度L绳是多少?
(2)正方体A和B的密度ρA、ρB分别是多少?
(3)整个过程中,水对容器底部压强的最大变化量△P是多少?
答案:
(1)0.15m;
(2)A的密度是2.5×103kg/m3;B的密度是2×103kg/m3(3)375Pa
10.如图所示是某种健身器械的示意图,轻质支架固定在轻质杠杆PQ两端,O为支点,PO:
0Q=1:
4,PO=2m,液压装置B可使支架获得与作用在踏板上的力大小相同、竖直向下的压力,配重A重GA=1500N悬挂在滑轮组下方其下表面与支架接触,动滑轮重G动=100N,人对滑轮轴处手柄施水平向右的拉力F=200N时,杠杆恰在水平位置平衡。
为加大训练强度,将支点移至0'处,PO'=0'Q=5m,人对手柄施水平向右的拉力F1,同时对踏板施压力N1,配重A以v=0.2m/s的速度竖直向上略微提升,杠杆P端匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率为η1.继续加大训练强度,增加的配重为GA',同时移动支点至0"处,PO":
0"Q=4:
1,人对手柄施水平向右的拉力F2,此时对踏板施压力N2,配重被竖直向上匀速的略微提升,杠杆P端被匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率为η2,滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,F:
F1:
F2=1:
2:
3,N1:
N2=3:
11,F1=400N,N1=150N。
求:
(1)0"Q的长度;
(2)η1的大小;(3)GA的大小。
答案:
(1)2m;
(2)91.7%;(3)1900N
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