专题九 力学计算专题
1.(2017·北京中考)如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在竖直向下的 拉力F作用下,使重 900 N 的建筑材料A在5 s的时间里,匀速竖直上升了 1 m,绳自由端匀速竖直向下移动了2 m。在这个过程中,拉力F为500 N,滑 轮组的机械效率为η,拉力F做功的功率为P。求:
(1)滑轮组的机械效率η; (2)拉力F的功率 P。
2.(2017·扬州中考)“暴走”是一种快速的徒步运动方式。观察分析人走路情形,可以将人的脚视为一根杠杆,如图所示,行走时人的脚掌前端是支点,
人体受到的重力是阻力,小腿肌肉施加的力是动力。已知某人的质量为80 kg,g=10 N/kg。
运动方式 消耗能量E/J 散步 315 快走 慢跑 快跑 1 764 1 165.5 1 260 (1)请画出小腿肌肉施加的拉力F的力臂l1。 (2)根据图片,估算小腿肌肉产生的拉力。
(3)人向前走一步的过程中,重心升高约4 cm,人克服自身重力约做了多少焦耳的功?
(4)通过查阅资料:人以不同方式徒步运动半小时,消耗人体内的能量如表所示。请你从能量角度分析“暴走”能健身的原因:_______________________ ________________________________。
3.(2017·大庆中考)如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14 m2,对地面的压强为3 000 Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10 N/kg)。求: (1)物体A的质量mA和动滑轮的质量m。
(2)用此滑轮组使物体A以0.2 m/s的速度匀速上升,在5 s的时间内,人拉力
做的功是多少?
4.(2017·襄阳中考)质量为60 kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计。(g取10 N/kg)
(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是__________________。
(2)若工人在1 min内将货物匀速向上提高了6 m,作用在钢绳上的拉力为
400 N,求拉力的功率。 (3)求动滑轮受到的重力。
(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组的机械效率最大值是多少?
5.(2017·河南中考)如图所示,工人用斜面向上、大小为500 N的推力,将重800 N的货物从A点匀速推至B点;再用100 N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5 s,到达C点。已知AB长3 m,BC长1.2 m,距地面高1.5 m。试问:
(1)利用斜面搬运货物主要是为了________。 (2)货物在水平面上运动的速度为多少?
(3)水平推力做功的功率为多少? (4)斜面的机械效率为多少?
6.(2017·扬州中考)如图,是某一款电动平衡车,两车轮与地面的接触面积为40 cm2。求:
(1)若地面受到的压强为5×104 Pa,则该平衡车对地面的压力为多少;
(2)若该平衡车20 s内沿水平面匀速行驶100 m,受到的阻力为90 N,则此过程中克服阻力做功的功率为多少。