最新-北京市2018年中考物理一模分类汇编力学综合计算精品.pdf
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1、北京市 2018 年初三中考一模物理分类汇编之力学综合计算及答案 海淀计算力学 38图 22 是某科研小组设计的高空作业装置示意图,该装置固定于六层楼的顶部,从 地面到楼顶高为18m ,该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由支架AD和杠 杆BC构成,CO:OB=2:3 。 配重 E通过绳子竖直拉着杠杆B端, 其质量mE=100kg, 底面积S=200cm 2。 安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮M 、动滑轮 K、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成。 电动机 Q和吊篮的总质量m0=10kg,定滑轮M和动滑轮K的质量均为mK。可利用遥控电动机 拉动绳子H端,通过滑轮组使吊篮升降,电动机Q提
2、供的功率恒为P。当提升装置空载悬空 静止时,配重E 对楼顶的压强p0=4118Pa,此时杠杆C端受到向下的拉力为FC。科研人员 将质量为m1的物体装入吊篮,启动电动机,当吊篮平台匀速上升时,绳子H端的拉力为F1, 配重 E对楼顶的压强为p1,滑轮组提升物体m1的机械效率为。物体被运送到楼顶卸下后, 科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面。吊篮匀速下降时,绳子H 端的拉力为 F2,配重 E对楼顶的压强为p2, 吊篮经过30s 从楼顶到达地面。 已知p1:p2=1:2 ,F1:F2=11:8 , 不计杠杆重、绳重及摩擦,g取 10N/kg 。求: (1)拉力FC; (2)机械效率 ; (3
3、)功率P。 图 22 动滑 轮K B E 定滑轮M C O D H Q 楼顶 A 题号答案 38 38解: (1)当提升装置空载悬空静止时,配重E的受力分析如 图 1 所示。 GE=mEg=100kg10N/kg=1000N N0=p0S=4118Pa20010 -4 m 2=800N TB= GE-N0=1000N- 800N=200N 当提升装置空载悬空静止时,杠杆B端和C端的受力分析如图2 所示。 FB= TB=200N FCCO=FBOB 300N 2 3200N B C OC OBF F (2)当提升装置空载悬空静止时,提升装置整体的受力分析如图3 所示。 TC= FC =300N
4、G0=m0g=10kg10N/kg=100N TC= G0+2GK= m0g +2mKg 解得mK=10kg 吊篮匀速上升时,配重 E、杠杆、提升装置的受力分析分别如图4、图 5、 图 6 所示,物体、动滑轮、电动机与吊篮整体的受力分析如图7 所示。 TB1= FB1TC1= FC1FC1CO= FB1OB FC1 =TC1= G0+2GK+G1 FB1= 3 2 3 2 1C1C FF OB CO ( G0+2GK+G1) 配重对楼顶的压力N1= GE- FB1 图 1 TB N0 GE 图 3 TC G0+2GK 图 4 TB1 N1 GE 1B F1C F 图 5 CBO TC1 G0+
5、2GK+G1 图 6 3F1 G0+GK+G1 图 7 图 2 CBO FCFB p 1= S GGGG S FG S N )2( 3 2 - - 1K0E B1E1 F1= )( 3 1 1K0GGG 吊篮匀速下降时,配重E、杠杆、提升装置的受力分析分别如图8、图 9、 图 10 所示,物体、动滑轮、电动机与吊篮整体的受力分析如图11 所示。 TB2= FB2TC2= FC2FC2CO= FB2OB FC2 =TC2= G0+2GK+G2 FB2= 3 2 3 2 2C2CFF OB CO ( G0+2GK+G2) 配重对楼顶的压力N2= GE- FB1 p2= S GGGG S FG S
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