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计算专题
简单机械相关计算
二轮复习
例 13.(2022镇江)如图所示，用拉力F通过动滑轮将重90 N的货物匀速提升1 m. 动滑轮的机械效率为90%. 不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦. 求：
(1)上述过程中的有用功W有．
(2)上述过程中拉力所做的功WF.
(3)动滑轮所受的重力G动．
在空气中竖直提物体时
F
W总=FS
S=nh
W有=G物h
=
F=
14.(2021张家界)党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村．某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦．(g取10 N/kg)
(1)一个工人质量为60 kg，竖直向上匀速拉动700 N的重物时，绳上拉力为400 N，将重物提升2 m用时20 s，滑轮组的机械效率为多少？
(2)在这20 s的时间内拉力的功率为多少？
(3)该工人能够提升的最重的物体约为多少kg
(4)请你设计另一种最省力的绕线方式，
并画于图乙中．
(5)利用最省力的方式，提升800 N的重物，
求绳上拉力的大小．
(6)利用最省力的方式，竖直向上以0.15 m/s的速度
匀速拉动绳子，求20 s物体上升的距离．
16.(2022荆州改编)建筑工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s．电动机的输出功率恒定为600W，不计绳重和摩擦，g取10 N/kg.求：
(1)建筑材料上升的速度．
(2)10 s内电动机输出的总功．
(3)动滑轮所受的重力．
(4)若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，
机械效率是90%，则该建筑材料上升的速度．
15.(2020沈阳)工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材．质量为1.8×103 kg的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示．石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%，滑轮组和绳子的自重不计．(g取10 N/kg)求：
(1)石材受到的阻力．
(2)在石材移动40 s过程中，工人做的有用功．
(3)在石材移动40 s过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F.
水平拉物体时

fS物
FS绳
F
W总=FS绳
S绳=nS物
W有=fS物
17.(2022张家界改编)如图所示，天门山盘山公路全长大约10km，公路的海拔落差高度约1000m．为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”，实现省委省政府提出的“立标打样” “办一次会、兴一座城”的目标要求，天门山景区购置了一批新能源纯电动客车，客车满载时总质量为6000kg.现有一辆满载的新能源客车，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶．(行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变，g取10 N/kg)请完成下列问题：
(1)整个过程中，电动机对客车和游客
所做的有用功为多少？
(2)盘山公路的机械效率为多少？
(3)整个过程中，电动机的牵引力为多少？
汽车受到的阻力为多少？
W有＝G物h
W总 ＝Fs
W有
W总
η＝
斜面
W额＝fs
例(2016长沙27题)如图为一健身器材模型，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动．OA∶OB＝1∶4，质量为60 kg的小明站在水平放置的体重计上，通过该杠杆提起吊篮中的重物，吊篮重80N．当边长为20cm的正方体重物甲刚被提起时，体重计示数为43kg；当边长为40cm的正方体重物乙刚被提起时，体重计示数为18kg.杠杆始终在水平位置保持平衡，A、B两端绳子拉力保持竖直．不计绳重、杠杆自重及摩擦，g取10 N/kg.求重物甲与重物乙的密度之比。
变式：如图所示，用细线将一质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3 kg的物体A用细线悬挂在杠杆C处；质量为0.5 kg的物体B(B不溶于水)用细线悬挂在杠杆的D处．当物体B浸没于水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡．此时C、D到O点的距离分别为20 cm、30 cm.(g取10 N/kg)求：(1)物体A的重力；(2)细线对物体B的拉力；(3)物体B的体积．

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