(物理)中考物理简单机械检测试题(含答案)

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(物理)中考物理简单机械检测试题(含答案)

一、选择题

1.如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是

A.杠杆仍能平衡

B.杠杆不能平衡,右端下沉

C.杠杆不能平衡,左端下沉

D.无法判断

【答案】C

【解析】

【详解】

原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力,其对应的力臂分别为OC、OD,

根据杠杆的平衡条件可得:mAgOC=mBgOD,由图示可知,OC>OD.所以mA<mB,

当向支点移动相同的距离△L时,两边的力臂都减小△L,此时左边为:mAg(OC﹣△L)=mAgOC﹣mAg△L,

右边为:mBg(OD﹣△L)=mBgOD﹣mBg△L,由于mA<mB,所以mAg△L<mBg△L;

所以:mAgOC﹣mAg△L>mBgOD﹣mBg△L.

因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜.

故选C.

2.如图所示,用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中,下列说法正确的是

A.拉力F为75N

B.绳子自由端向上移动了4m C.滑轮组的机械效率约为93.3%

D.提升200N重物时,滑轮组机械效率不变

【答案】C

【解析】

【详解】

A. 由图可知,n=3,不计摩擦及绳重,拉力:

F=13

(G+G动)=13×(140N+10N)=50N,故A错误;

B.则绳端移动的距离:s=3h=3×2m=6m,故B错误;

C.拉力做功:W总=Fs=50N×6m=300J,

有用功:W有用=Gh=140N×2m=280J,

滑轮组的机械效率:=WW有用总×100%=280J300J×100%≈93.3%,故C正确。

D. 提升200N重物时,重物重力增加,据=WW有用总=GhGhGh动=GGG动可知滑轮组机械效率变大,故D错误。

3.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。F1、F2始终沿竖直方向;图甲中OB=2OA,图乙中动滑轮重为60N,重物上升速度为0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是

A.甲乙两种方式都省一半的力

B.甲方式F1由150N逐渐变大

C.乙方式的有用功是180J

D.乙方式F2的功率为3.6W

【答案】D

【解析】

【分析】

(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况;

(2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F1的变化;

(3)根据W有用=Gh可求乙方式的有用功;

(4)根据公式P=Fv求出乙方式F2的功率。

【详解】

A、甲图,F1为动力,已知OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F1=150N;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则211()(30060)12033FGGNNN动,故A错误;

B、甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F1为150N不变,故B错误;

C、不计绳重和摩擦,乙方式的有用功为:W有用=Gh=300N×0.5m150J,故C错误;

D、乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s×3=0.03m/s,则乙方式F2的功率为:221200.03/3.6FsWPFvNmsWtt绳绳,故D正确。

故选D。

4.山区里的挑夫挑着物体上山时,行走的路线呈“S”形,目的是

A.加快上山时的速度

B.省力

C.减小对物体的做功

D.工作中养成的生活习惯

【答案】B

【解析】

斜面也是一种简单机械,使用斜面的好处是可以省力.

挑物体上山,其实就是斜面的应用,走S形的路线,增加了斜面的长,而斜面越长,越省力,所以是为了省力.

故选B.

5.利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体,绳子自由端的拉力F=600N。10s内物体被匀速提升2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是

A.动滑轮总重为400N

B.绳子自由端移动的速度为0.8m/s

C.拉力F做功为6000J

D.增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率

【答案】B 【解析】

【详解】

A.由图知道,承担物重的绳子是四段,即n=4,若忽略绳重及摩擦,则拉力是:

14FGG动 ,

由此可得动滑轮的总重是:

4=4600N2000N=400NGFG动 ,

由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦,故A错误;

B.绳子自由端移动的距离是:

s=4h=4×2m=8m,

绳子自由端移动的速度是:

8m0.8m/s10ssvt ,

故B正确;

C.拉力做的功是:

W总 =Fs=600N×8m=4800J,

故C错误;

D.该滑轮组的机械效率是:

=44WGhGhGWFsFhF有用总 ,

即机械效率与高度无关,所以,增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率,故D错误。

6.用如图所示滑轮组提起重G=320N的物体,整个装置静止时,作用在绳自由端的拉力F=200N,则动滑轮自身重力是(绳重及摩擦不计)

A.120N

B.80N

C.60N

D.无法计算 【答案】B

【解析】

【详解】

由图可知,n=2,由题知,G物=320N,F=200N,

∵不考虑绳重和摩擦,,

即:,

∴动滑轮重:G轮=80N.

7.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。下列计算结果不正确...的是

A.0s~1s内,地面对物体的支持力大于10N

B.1s~2s内,物体在做加速运动

C.2s~3s内,拉力F的功率是100W

D.2s~3s内,滑轮组的机械效率是83.33%

【答案】C

【解析】

【详解】

(1)由图乙可知,在0∼1s内,拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G和G动,向上的支持力F支,及三根绳子向上的拉力F′作用,处于静止状态;地面对重物的支持力F支=G−F′=G−3F拉+G动=100N−3×30N+G动=G动+10N10N,故A正确;(2)由图丙可知,1s~2s内,物体在做加速运动,故B正确;(3)由图可知在2∼3s内,重物做匀速运动,v3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n=3,所以拉力F的作用点下降的速度v′3=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率(总功率):P总=F3v′3=40N×7.5m/s=300W,故C错误;滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%83.33%,故D正确。故选C.

【点睛】

由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h.(1)已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉,物体静止,设滑轮组对物体的拉力F′,其关系为F拉=(F′+G动);地面对物体的支持力等于物体对地面的压力,等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F′;(2)由F-t图象得出在1~2s内的拉力F,由h-t图象得出重物上升的高度,求出拉力F的作用点下降的距离,利用W=Fs求此时拉力做功.(3)由F-t图象得出在2~3s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度,求出拉力F的作用点下降的速度,利用P=Fv求拉力做功功率,知道拉力F和物重G大小,以及S与h的关系,利用效率求滑轮组的机械效率.

8.关于机械效率的问题,下列说法中正确的是( )

A.做的有用功越多,机械效率一定越高 B.单位时间内做功越多,机械效率一定越高

C.省力越多的机械,机械效率一定越高 D.额外功在总功中所占比例越小,机械效率一定越高

【答案】D

【解析】

【详解】

A、做功多,有用功不一定多,有用功占总功的比例不一定高,所以机械效率不一定高,故A错误;B、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关,故B错误;C、省力多的机械的机械效率往往偏低,故C错误;D、额外功在总功中所占比例越小,说明有用功在总功中所占的比例越大,机械效率就越高,故D正确;故选D.

【点睛】

①总功=有用功+额外功;②有用功和总功的比值叫机械效率;③由机械效率的定义可知,机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关,与做功多少、功率大小无关.

9.如图所示,动滑轮重为1 N,拉力F为5 N,则重物G和弹簧秤读数为

A.G为4 N,弹簧秤读数为5 N

B.G为9 N,弹簧秤读数为10 N

C.G为10 N,弹簧秤读数为5 N

D.G为9 N,弹簧秤读数为5 N

【答案】D

【解析】

此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力,因拉力F为5N,所以弹簧秤读数也为5N;,所以G=9N,故选项D正确;

故选D.

10.如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,).则下列计算结果中正确的是

A.人对地面的压力为400N

B.绳子自由端受到的拉力大小是100N

C.人对地面的压力为250N

D.绳子自由端运动速度是0.06m/s

【答案】A

【解析】

【详解】

由图知,n=2,所以拉力1()1102FGfN轮地;

所以人对地面的压力510110400FGFNNN压;

绳子自由端运动速度20.02/0.04/vmsms;

【点睛】

本题中有用功应该是克服摩擦力做功,即拉力F满足1()2FGf轮地.

11.如图所示的滑轮组上:挂两个质量相等的钩码A B,放手后将出现的现象是(忽略滑轮重,绳重及摩擦) ( )

A.A下降 B.B下降 C.保持静止 D.无法确定

【答案】A

【解析】分析:利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向,不能省力,动滑轮可以省一半的力。

解答:B所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,A所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省