中考试题精选解析14简单机械计算
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初中物理简单机械例题及详细解析【典型例题】 类型一、杠杆 1、在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,则可将左侧的平衡螺母向 调节,使其在水平位置平衡。
如图所示,在支点左侧20cm 刻度处挂3个重均为0.5N 的钩码,在支点右侧15cm 刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡。
要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿 方向,此时读数为 N 。
【思路点拨】(1)实验前杠杆右侧高左侧低,原因是右侧的力和力臂乘积小于左侧的力和力臂乘积,根据杠杆的平衡条件可知,可将左侧的平衡螺母向右调节,减小左侧的力和力臂乘积,使杠杆在水平位置平衡;(2)当把支点到作用点的连线作为动力臂(施力方向与连线垂直)时,动力臂最长、最省力(弹簧测力计示数最小);(3)知道阻力、阻力臂和动力臂,利用杠杆的平衡条件求动力。
【答案】右;竖直(或竖直向下); 2【解析】杠杆在调节过程中右侧高,左侧低,可将左侧的平衡螺母向右调;在阻力和阻力臂及动力作用点一定的条件下,力的作用方向与杠杆垂直时,力臂最大,所用力最小,根据杠杆平衡条件可得F=2N 。
【总结升华】本题考查探究杠杆平衡条件的实验,要求学生平时重视实验能力的培养,重视自己动手实验,要学会利用杠杆平衡条件解决简单的实际问题。
举一反三:【变式】(2015•南宁)如图所示,在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中,要使调好的杠杆重新在水平位置平衡,应在A 处悬挂钩码的个数是( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .6个【答案】B类型二、滑轮2、如图所示,用水平方向的力F 拉绳子的一端P ,使物体A 以2m/s 的速度向左匀速运动,303020201010此时弹簧测力计的示数为8N。
不计滑轮、绳、弹簧的测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦,则物体A与水平面的摩擦力及2秒内P端移动的距离分别为()A.8N,4m B.8N,8m C.16N,4m D.16N,8m【思路点拨】要解决此题需要搞清此滑轮的种类,是动滑轮。
中考物理总复习《简单机械的综合计算》专项训练题(附有答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________杠杆的计算1.如图所示,小明爷爷的质量为m=70kg,撬棍长BC=1.2m,其中O为支点,OB=AC=0.2m。
当小明爷爷用力F1作用于A点时恰能撬动重为G1=1000N的物体。
求∶(1)作用力F1的大小;(2)保持支点位置不变,F1的方向保持不变,小明爷爷所能撬动的最大物体重G m。
2.在图中轻质均匀杆OB长1.2米,能绕支点O转动,B端用细绳BC竖直悬于C点,有一重力为240牛的物块挂在A点,OA长0.3米,求:(1)此时BC绳对杠杆的拉力大小;(2)若绳BC能承受的最大拉力为150牛,移动重物到某一位置,绳BC恰好断裂,求重物悬挂点到支点O的距离。
3.小孟刚学了密度知识,回到家里看到新买的一满瓶容积为2.5L的食用油,就想测一下油的密度,于是找来家中的轻质杆秤(利用杠杆的平衡原理工作,自重不计)进行称量,杆秤平衡时如图所示(取g=10N/kg)。
求:(1)油和瓶的总重力是多少?(2)他又测得同样的空油瓶质量为0.1kg,则油的质量是多少?(3)油的密度是多少?4.如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,将边长为5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆的A点,物体G2重为40N,将G2放在B点时G1对地面的压强为2×104Pa,已知 OA=0.2m,OB=0.1m,问:(1)此时细绳作用于A的拉力是多大?(2)正方体G1的重力是多少?(3)现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动,多少秒时间,可使G1对地面的压力恰好为零?斜面的计算5.工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢,所用的斜面长是3m,求:(1)推力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体的摩擦力。
2020年中考物理试题专题训练——专题四十一:简单机械计算1.(2020本溪,8)小鹏家购买了一箱重960N 的装修材料,工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高9m ,用时3min ,若滑轮组的机械效率为80%(不计箱子重、绳重和摩擦)。
小鹏计算的下列物理量正确的是( )A.绳子自由端移动的速度为0.05m/sB.做的有用功为8640JC.拉力为240ND.拉力的功率为48W2.(2020天门,11)如图所示,用滑轮组提升重物,此时测力计示数为680N 。已知人的质量为50kg ,每个滑轮的重力为20N ,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是A. 人的拉力大小为340NB. 物体的重力为420NC. 滑轮组的机械效率为61.8%D. 人能够拉起的最大物重为980N3.(2020丹东,7)如图,在斜面上将一个重为15N 的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力6N F =,斜面长 1.2m s =、斜面高0.3m h =。
下列说法正确的是( )A. 克服物体重力做功7.2JB. 额外功为1.8JC. 物体受到的摩擦力为2.25ND. 斜面的机械效率为37.5%4.(2020广安,10)如图所示,水平地面上的建筑人利用滑轮组,将重为900N 的物体在10s 内匀速提升2m 。工人对绳子直向下的拉力为500N ,自身重力为700N ,不计绳重和摩擦阻力。以下说法正确的是( )A. 工人对地面的压力为700NB. 拉力的功率为150WC. 滑轮组的机械效率为60%D. 动滑轮的自重为100N 5.(2020宁夏,6)用如图所示滑轮组,将一质量为50kg 的物体,在10s 内匀速向上提升2m ,已知拉力300N 。在此过程中,下列说法正确的是( )A. 绳子自由端移动的距离为6mB. 拉力F 的功率为60WC. 人所做的额外功为300JD. 该滑轮组的机械效率约为83.3%6.(2020巴中,11)如图所示,物体重为50N ,小明用这个滑轮组3s 内将物体匀速提升0.3m 。
初中科学竞赛辅导《简单机械》经典计算20题(温馨提示:题目的编排顺序遵循由易到难的原则,使用时可根据实际需要选择合适的题目进行训练;如有疑难问题,可与编者交流:QQ 16173689420)1、一保洁工人,要清洗一高楼的外墙,他使用了如图所示的装置进行升降,已知工人的质量为60kg,保洁器材的质量为20kg,人对绳的拉力为300N,吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m,求:(1)此过程中的有用功(2)拉力F做功的功率;(3)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。
解析:(1)提升工人和保洁器材做的功为有用功:W有=Gh=(60kg+20kg)×10N/kg×10m=8000J(2)将整个装置看作一个整体,那么三段绳子都受力,已知拉力为300N,则整个装置的总重为:F=3×300N=900N;拉力F做的功即为总功:W总=Fs=300N×30m=9000J;拉力做功功率:P= W/ t=9000/60s=150W(3)滑轮组的机械效率:η= W有/ W总=8000J/9000J≈88.9%答案:(1)此过程中的有用功为8000J;(2)拉力F做功的功率为150W;(3)滑轮组的机械效率为88.9%.2、随着城市的建设规划,衢州城内出现许多高层建筑,电梯是高层建筑的重要组成部分.某电梯公寓的电梯某次在竖直向上,运行的过程中,速度随时间变化的情况如图所示,忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力,向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力,电梯箱和乘客的总质量为600kg,(g=10N/kg).求:(1)电梯在匀速运动阶段上升的高度h1是多少?拉力F1做了多少功?(2)电梯在前4秒作匀加速运动,如果匀加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值,且在匀加速阶段,电动机的拉力F2做了11520J的功;求匀加速阶段电动机拉力F2的大小?(3)电梯开始向上运动后经过64s,电动机的拉力的平均功率是多大?解析:(1)电梯匀速阶段V1﹦0.8m/s,t1﹦60s,电梯在匀速运动阶段上升的高度h1=V1t1=0.8m/s×60s﹦48m;拉力F 1做功W 1=F 1h 1﹦6000N×48m﹦2.88×105J ;(2)匀加速阶段的平均速度v 2﹦(0.8m/s+0)/2﹦0.4m/s ; 匀加速阶段电动机拉力F 2﹦W 2/ S 2=11520J/0.4×4m﹦7200N ; (3)W=W 1+W 2=2.88×105J+11520J=299520J ;电动机的拉力的平均功率是P= W/ =299520J/64s=4680W ;答案:(1)电梯在匀速运动阶段上升的高度h1为48m ,拉力F 1 做了2.88×105J ;(2)匀加速阶段电动机拉力F 2的大小7200N ;(3)电动机的拉力的平均功率4680w 。
【物理】九年级物理简单机械解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、简单机械选择题1.同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N 的物体,已知滑轮重20N 、绳重和滑轮的摩擦力不计.则 ( )A .手的拉力:F 甲>F 乙;机械效率:η甲<η乙B .手的拉力:F 甲=F 乙; 机械效率:η甲=η乙C .手的拉力:F 甲>F 乙;机械效率:η甲>η乙D .手的拉力:F 甲<F 乙;机械效率:η甲<η乙 【答案】C 【解析】 【详解】甲为定滑轮,由定滑轮的使用特点可知:绳重和摩擦力不计,G F =甲,并且可以改变力的方向。
乙为动滑轮,12F G G =+乙动(),由题知,G 动=20N <G ,因此F F >甲乙。
如图所示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,则所做的有用功W 有用一样大,由于要克服动滑轮重力的作用,所以使用动滑轮做的总功多,由ηW W =有用总可知,定滑轮的机械效率高,所以ηη>甲乙,故C 正确为答案,选项ABD 错误。
2.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.3.如图所示,利用动滑轮提升一个重为G的物块,不计绳重和摩擦,其机械效率为60%.要使此动滑轮的机械效率达到90%,则需要提升重力为G的物块的个数为()A.3 个B.4 个C.5 个D.6 个【答案】D【解析】【详解】不计绳重和摩擦,,,要使,则.4.如图所示,杠杆处于平衡状态且刻度均匀,各钩码质量相等,如果在杠杆两侧各减少一个钩码,杠杆会()A.左端下沉B.右端下沉C.杠杆仍然平衡D.无法判断【答案】B【解析】【详解】设一个钩码重为G,一格的长度为L,原来:3G×4L=4G×3L,杠杆平衡;在杠杆两侧挂钩码处各减少一个质量相等的钩码,现在:2G×4L<3G×3L,所以杠杆不再平衡,杠杆向顺时针方向转动,即右端下沉。
简单机械滑轮组初中物理组卷一.计算题(共 30 小题)1.建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为×103 kg 的物体,拉到长100m ,高 50m 的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4× 103N,g=10N/kg,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦.(1)在图中画出物体对斜面压力F 的示意图;(2)对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;(3)若动滑轮重 1000N,物体所受摩擦力的大小;(4)若拖拉机的最大输出功率为12kW ,求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度.10s,沿斜面向上的2.工人利用如图所示的斜面,把质量为50kg 的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为推力为 300N.斜面长 10m ,高 5m. g=10N/kg,求:( 1)把货物推上斜面做的有用功是多少( 2)此过程推力做了多少功( 3)斜面的机械效率是多少3.工人想把重 1 000N 的木箱 A 搬到高 h=5m ,长 L=10m 的斜面上,如图所示.他站在斜面上,沿斜面向上用 F=625N 的拉力使木箱 A 以 v=s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端.(1)工人拉木箱的功率是多大(2)该斜面的机械效率是多少(3)木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大4.工人用平行于斜面向上的500N 的推力将重800N 的物体匀速推上高的车厢,所用的斜面长是3m.求:(1)推力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体的摩擦力.5.如图是用滑轮组提升物体 A 的示意图,物体 A 受到的重力大小为 G .在匀速竖直提升物体 A 的过程中,物体AA上升的速度大小为 v A,滑轮组的机械效率为η.已知:G A=400N,v A =s,η =80%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计.求:( 1)绳子自由端的速度大小v 绳;( 2)动滑轮所受的重力大小G 动;( 3)拉力 F 做功的功率 P.6.如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图,运动员通过拉力 F 的作用下来提升配重,以达到锻炼臂力的目的.在一次训练时,运动员加配重的质量为30kg,拉力 F 的作用下,配重在5s 的时间里,匀速竖直上升了50cm .在这个过程中,动滑轮提升配重所做的有用功为W 有,运动员对绳子的拉力 F 做功的功率为40W.忽略绳重和摩擦.( g 取 10N/kg )求:( 1)在此次训练中运动员对绳子的拉力 F 的大小;( 2)动滑轮的重力.7.如图所示,建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处,已知建筑材料的质量m=80kg,卷扬机向下拉绳子的力F=500N,建筑材料上升的速度是1m/s ,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g 取 10N/kg .求:(1)动滑轮所受的重力 G 动;(2)滑轮组的机械效率η;(3)卷扬机向下拉力 F 的功率.8.如图所示,工人用 250N 的力 F 将质量为40kg 的物体在10s 内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,g 取 10N/kg ,求:(1)重物受到的拉力大小和动滑轮重;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.9.如图所示,是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机,提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成,用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处.如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg,一次提升建筑材料360kg,提升高度为 l0m ,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力,(g 取 10N/kg)求:( 1)钢丝绳的拉力;( 2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率.10.用如图所示的滑轮组,将重1200N 的物体 A 在做功的功率为150W.不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:( 1)拉力 F 所做的有用功( 2)滑轮组的机械效率100sη的时间里匀速竖直提升10m ,已知在这个过程中,拉力F11.用如图所示的滑轮组提升重1200N 的物体A,在匀速竖直提升物体 A 的过程中,作用在绳子自由端竖直向上的拉力 F 为 500N,如果物体 A 上升的速度v A为 s,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:( 1)动滑轮所受的重力G 动;(2)拉力 F 做功的功率 P.(3)滑轮组的机械效率η.12.如图所示,是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图.与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车拉动绳子的最大功率为15KW.物体 A 重 G A=1600N,动滑轮重 G 动 =400N.不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦.则:( 1)物体 A 匀速提升2m 的过程中,小车所做的有用功W 有用为多少( 2)滑轮组提升物体 A 时的机械效率η为多大( 3)若要求被提升重物以v=1m/s 的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大13.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm 的正方体物体拉至井口的装置图.已知井深 12m ,物体质量 m=6× 102kg,汽车重G 车 =3 × 104N,汽车匀速拉绳子时的力F=× 103N ,汽车受到的阻力为车重的倍.( g=10N/kg )求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功(2)滑轮组的机械效率为多少(3)若汽车运动的速度为 3m/s,汽车牵引力的功率为多少(4)物体被拉上来静置在井口地面上时,对地面的压强是多少14.工人用图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g=10N/kg .( 1)从图乙中看出,建材重400N 时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮重为多少( 2)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少( 3)若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m ,作用在钢绳上的拉力为300N,求拉力的功率;( 4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大15.如图所示,重350N 的物体在100N 的拉力作用下10 秒钟上升30cm,若不计摩擦和绳子重,求:(1)物体上升速度;(2)拉力的功率;(3)若物体再增加 100N,滑轮组的机械效率为多大.16.某建筑工地的工人师傅用如图所示的滑轮组提升质量为72kg 的重物A,当工人师傅对绳子施加300N 的拉力时,物体 A 以 s 的速度沿竖直方向匀速上升,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg求:( 1)拉力 F 的功率( 2)滑轮组的机械效率.17.如图所示,重为1140N 的物体,工人师傅用600N 的力匀速提升物体,物体的速度为s,提升到指定的位置需要.(不计摩擦及绳重)(1)工人师傅拉绳的功率是多大(2)滑轮组的机械效率是多大18.底面积 100cm 2的物体静止在水平地面上,对地面的压强为2× 105Pa,用如图所示的滑轮组在5s 内将物体匀速竖直提升 3m ,已知滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.( g=10N/kg)求:(1)物体的质量;(2)拉力 F 的功率;(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N 的重物,需要多大的拉力.19.一名质量为70kg 的工人,用如图所示的装置提升一堆砖,已知托板重200N,每块砖重100N,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力.当工人提升10 块砖时,此装置的机械效率为80%,( g 取 10N/kg )求:( 1)动滑轮重力;( 2)利用此装置提升砖块的最高机械效率.20.如图所示,滑轮组在拉力 F 的作用下,拉着重 300N 的物体 A 以 1m/s 的速度在水平面上匀速直线运动的过程中,物体 A 所受的滑动摩擦力为 70N,拉力 F 的功率 P=80W(不计绳重和摩擦).求:(1)物体 A 的质量.(2)拉力 F 的值.(3)滑轮组的机械效率.2 是拉力 F 做21.如图 1 所示,物体 A 重为 16N 置于水平桌面上,在拉力 F 的作用下, 5s 内匀速直线运动了.图的功随时间变化的图象.物体 A 在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力 f 为物重 G 的倍.求:(1)物体 A 的速度.(2) 5s 内拉力 F 对物体 A 做的有用功.(3)滑轮组的机械效率η.22.如图所示,每个滑轮重均为20N,用滑轮组拉着重600N 的物体 A 沿水平方向匀速移动,在20s 内物体移动了4m,拉力 F 做的功为1280J.(不计绳重及机械内部摩擦)求:(1)拉力 F 的功率(2)滑轮组的机械效率.23.某科技小组设计了如图甲所示的装置,将水中长方体 A 匀速提升至空中,所用拉力 F 与绳子自由端移动的距离s 的关系图象如图乙所示.已知 A 的质量为 68kg,底面积为,ρ水 =× 103kg/m 3, g=10N/kg ,不计绳重、摩擦和水的阻力.求:(1) A 受到的重力;(2) A 离开水面后滑轮组的机械效率;(3)动滑轮的总重;(4) A 的密度.24.小雨重 600N,每只脚地面的接触面积是 2× 10﹣2 m2.如图,他站在水平地面上用滑轮组提升重物(不计绳重和摩擦).(1)如图甲所示,小雨将物体 A 匀速提高 2m 做的有用功为 420J,滑轮组的机械效率为 %.求:①物重 G A是多少②小雨对水平地面的压强是多少(2)如图乙所示,重 440N、高、密度为× 103 kg/m 3的实心物块 B 沉在水池底,池底受到水的压强为2× 104Pa.小雨用此滑轮组将池底的物块 B 匀速缓慢地提升(不计水的阻力),直到其上表面与水面相平为止,用时30s.求:他拉绳的功率是多少25.如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体 A 从江底沿竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对 A 的拉力 F1随时间 t 变化的图象. A 完全离开水面后,电动机对绳的拉力 F 大小为× 103N,滑轮组的机械效率为80%, A 上升的速度始终为 s.(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流灯因素的影响),求:(1)长方体 A 的重力;(2)长方体 A 未露出水面时受到的浮力;(3)长方体 A 静止在江底时上表面受到的水的压强;(4)长方体 A 未露出水面时滑轮组的机械效率.26.如图,轻质杠杆 OA 可绕 O 点转动, OA=,OB=.A 处挂一个质量为 2kg 的物体 G,B 处加一个竖直向上的力 F,杠杆在水平位置平衡,则:(1)物体 G 的重力大小为多少(2) F 的大小为多少27.如图所示,质量为80kg,边长为 20cm 的正方体物块 A 置于水平地面上,通过绳系于轻质杠杆BOC 的杆可绕 O 点转动,且BC=3BO.在 C 端用 F=120N 的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳被拉直:B 端,杠(绳重不计, g 取 10N/kg )求:此时( 1)绳对 B 端的拉力 F 拉;( 2)物体 A 对地面的压强p.28.杠杆平衡时,动力F1的大小为 2N ,动力臂 L1为,阻力臂 L2为,求阻力 F2的大小.29.如图所示,轻质杠杆OA 可绕 O 点转动,杠杆长米,在它的中点 B 处挂一重 30 牛的物体 G.若在杠杆上 A 端施加竖直方向的力 F,使杠杆在水平位置平衡,求 F 的大小为多少牛简单机械滑轮组初中物理组卷参考答案与试题解析一.计算题(共 30 小题)1.建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为×103 kg 的物体,拉到长 100m ,高 50m 的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4× 103N,g=10N/kg,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦.(1)在图中画出物体对斜面压力F 的示意图;(2)对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;(3)若动滑轮重 1000N,物体所受摩擦力的大小;(4)若拖拉机的最大输出功率为12kW ,求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度.【解答】解:( 1)物体对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直斜面向下,压力 F 的示意图如图所示:;( 2)已知物体质量和斜面高,对物体做的有用功:W 有=Gh=mgh=× 103kg×10N/kg × 50m=6× 105J;由图可知,滑轮组中有两段绳子通过动滑轮,即n=2,将物体拉上斜面时,拖拉机通过距离s=2L=2× 100m=200m ,拉力总功: W 总 =F 拉 s=4× 103N× 200m=8 ×105 J,所以拉动物体时的机械效率:η=× 100%=× 100%=75%;(3)根据 W 总 =W 有+W 额可得额外功: W 额 =W 总﹣ W 有 =8× 105J﹣6× 105J=2× 105J,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦,克服动滑轮重和斜面摩擦所做的功是额外功,所以 W 额 =fL+G 滑 h,所以物体所受摩擦力: f===× 103N;( 4)由 P= ==F 拉 v,拖拉机的最大输出功率为12kW ,拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度:v===3m/s .答:( 1)见上图;( 2)对物体做的有用功为6× 105J,此时滑轮组与斜面组合的机械效率为75%;(3)物体所受摩擦力的大小为× 103N;(4)拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度为3m/s .10s,沿斜面向上的2.工人利用如图所示的斜面,把质量为50kg 的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为推力为 300N.斜面长 10m ,高 5m. g=10N/kg,求:( 1)把货物推上斜面做的有用功是多少( 2)此过程推力做了多少功( 3)斜面的机械效率是多少【解答】解:( 1)货物受到的重力为:G=mg=50kg× 10N/kg=500N ;工人做的有用功为:W 有用 =Gh=500N× 5m=2500J;( 2)工人推力做的总功为:W 总=Fs=300N× 10m=3000J;( 3)斜面机械效率为:η==× 100%≈%;答:( 1)把货物推上斜面做的有用功是2500J;(2)此过程推力做了 3000J;(3)斜面的机械效率是 %.3.工人想把重 1 000N 的木箱 A 搬到高 h=5m ,长 L=10m 的斜面上,如图所示.他站在斜面上,沿斜面向上用 F=625N 的拉力使木箱 A 以 v=s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端.(1)工人拉木箱的功率是多大(2)该斜面的机械效率是多少(3)木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大【解答】解:( 1)工人做的功:W 总=FL=625N×10m=6250J,将木箱从斜面底端拉到斜面顶端所用的时间:t= ==50s;工人拉木箱的功率:P===125W;( 2)工人对木箱做的有用功:W 有=Gh=1000N× 5m=5000J斜面的机械效率:η==× 100%=80%;( 3)摩擦力做的功:W f =W 总﹣ W 有=6250J﹣ 5000J=1250J摩擦力的大小:f= ==125N.答:( 1)工人拉木箱的功率是125W.( 2)该斜面的机械效率是80%.( 3)木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是125N.4.工人用平行于斜面向上的500N 的推力将重800N 的物体匀速推上高的车厢,所用的斜面长是3m.求:(1)推力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体的摩擦力.【解答】解:由题可知,推力 F=500N,物体的重力 G=800N,斜面长度 s=3m,斜面高度 h=,( 1)推力做的功:W 总=Fs=500N× 3m=1500J;( 2)克服物体重力做的有用功:W 有用 =Gh=800N× =1200J,斜面的机械效率:η=×100%=×100%=80%;(3)所做的额外功: W 额 =W 总﹣ W 有用 =1500J﹣ 1200J=300J,因为 W 额 =fs,所以斜面对物体的摩擦力:f===100N.答:( 1)推力做的功为1500J;(2)斜面的机械效率为 80%;(3)斜面对物体的摩擦力为 100N.5.如图是用滑轮组提升物体 A 的示意图,物体 A 受到的重力大小为 G A.在匀速竖直提升物体 A 的过程中,物体A 上升的速度大小为 v A,滑轮组的机械效率为A A求:η.已知:G =400N,v =s,η =80%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计.( 1)绳子自由端的速度大小v 绳;( 2)动滑轮所受的重力大小G 动;( 3)拉力 F 做功的功率 P.【解答】解:( 1)由图知, n=2,绳子自由端移动的速度:v=2v A=2× m/s= m/s ;( 2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,滑轮组的机械效率:η===,代入已知数值得:80%=,解得动滑轮重力:G 动 =100N;( 3)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,拉力F=(G A+G轮)=(400N+100N)=250N,拉力做功的功率P===Fv=250N× s=200W.答:( 1)绳子自由端的速度大小为s;(2)动滑轮所受的重力大小为100N;(3)拉力 F 做功的功率为 200W .6.如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图,运动员通过拉力 F 的作用下来提升配重,以达到锻炼臂力的目的.在一次训练时,运动员加配重的质量为过程中,动滑轮提升配重所做的有用功为30kg,拉力 F 的作用下,配重在W 有,运动员对绳子的拉力5s 的时间里,匀速竖直上升了50cm .在这个F 做功的功率为40W.忽略绳重和摩擦.( g取 10N/kg )求:( 1)在此次训练中运动员对绳子的拉力 F 的大小;( 2)动滑轮的重力.【解答】解:(1)由图知,使用的滑轮组是两定、一动,承担物重的绳子股数 n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2×50cm=100cm=1m ,拉力端移动的速度:v= ==s,拉力做功功率P===Fv,则拉力 F= ==200N;(2)配重重力 G=mg=30kg× 10N/kg=300N ,忽略绳重和摩擦,拉力 F= ( G+G轮),则动滑轮重力:G 轮 =2F﹣ G=2× 200N﹣ 300N=100N .答:( 1)在此次训练中运动员对绳子的拉力的大小为200N;( 2)动滑轮的重力为100N.7.如图所示,建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处,已知建筑材料的质量m=80kg,卷扬机向下拉绳子的力F=500N,建筑材料上升的速度是1m/s ,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g 取 10N/kg .求:(1)动滑轮所受的重力 G 动;(2)滑轮组的机械效率η;(3)卷扬机向下拉力 F 的功率.【解答】解:( 1)建筑材料的重力:G=mg=80kg× 10N/kg=800N ,由图知,滑轮组由两段绳子承担物重,设提起质量m 的建筑材料时卷扬机对绳的拉力为F,根据动滑轮受力关系可得F=( G+G 动),G 动 =2F﹣ G=2× 500N﹣ 800N=200N ;( 2)滑轮组的机械效率:η=====× 100%=80%;(3)卷扬机的速度, v=nv 物 =2×1m/s=2m/s ,卷扬机向下拉力 F 的功率:P=Fv=500N× 2m/s=1000W .答:( 1)动滑轮所受的重力为200N;( 2)滑轮组的机械效率是80%;( 3)卷扬机向下拉力 F 的功率是1000W.8.如图所示,工人用 250N 的力 F 将质量为40kg 的物体在10s 内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,g 取 10N/kg ,求:(1)重物受到的拉力大小和动滑轮重;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.【解答】已知:拉力F=250N,时间 t=10s,质量 m=40kg,上升高度h=2m ,n=2求:( 1)重物受到的拉力F=动滑轮重G 动 =;( 2)拉绳子的功率 P=;( 3)滑轮组的机械效率η=解:( 1)因为重物被匀速提起,所以重物受到的拉力等于重物重力为G=mg=40kg× 10N/k=400N ;因为F=(G+G 动)所以 G 动 =2F﹣ G=2× 250N﹣40× 10N/kg=100N ;(2)拉力移动距离: s=2h=2× 2m=4m ,拉力做的总功: W 总=Fs=250N× 4m=1000J,拉力做功的功率:P===100W;(3)拉力做的有用功: W 有=Gh=400N× 2m=800J,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%.答:( 1)重物受到的拉力为400N;动滑轮重为100N;(2)拉力的功率为 100W;(3)滑轮组的机械效率为 80%.9.如图所示,是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机,提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成,用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处.如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg,一次提升建筑材料360kg,提升高度为 l0m ,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力,(g 取 10N/kg)求:( 1)钢丝绳的拉力;( 2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率.【解答】解:( 1) G A=m A g=120kg× 10N/Kg=1200NG 物 =m 物 g=360kg×10N/Kg=3600NF=(G物+G A)=(3600 N+1200N)=2400N;( 2)根据η======75%.答:( 1)钢丝绳的拉力是2400N;( 2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率是75%.10.用如图所示的滑轮组,将重 1200N 的物体 A 在 100s 的时间里匀速竖直提升 10m ,已知在这个过程中,拉力 F 做功的功率为 150W.不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:( 1)拉力 F 所做的有用功( 2)滑轮组的机械效率η【解答】解:( 1)提升重物过程中拉力 F 做的有用功:W 有用 =Gh=1200N× 10m=12000J;( 2)拉力做的总功:W 总=Pt=150W× 100s=15000J,滑轮组的机械效率:η=×100%=× 100%=80%;答:( 1)提升重物过程中的有用功为12000J;( 2)滑轮组的机械效率为80%.11.用如图所示的滑轮组提升重 1200N 的物体 A,在匀速竖直提升物体 A 的过程中,作用在绳子自由端竖直向上的拉力 F为 500N,如果物体 A 上升的速度 v A为 s,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:( 1)动滑轮所受的重力G 动;(2)拉力 F 做功的功率 P.(3)滑轮组的机械效率η.【解答】解:由图可知,承担物重的绳子股数n=3,( 1)不计绳重和滑轮与轴的摩擦,则拉力F=(G+G动),所以动滑轮重力:G 动=3F﹣ G=3× 500N﹣ 1200N=300N;(2)拉力端移动速度: v=3v 物 =3× s=s,拉力做功的功率: P=Fv=500N× s=150W;(3)滑轮组的机械效率:η=====× 100%=80%.答:( 1)动滑轮所受的重力为300N;(2)拉力 F 做功的功率为 150W ;(3)滑轮组的机械效率为 80%.12.如图所示,是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图.与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车拉动绳子的最大功率为15KW.物体 A 重 G A=1600N,动滑轮重 G 动 =400N.不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦.则:( 1)物体 A 匀速提升2m 的过程中,小车所做的有用功W 有用为多少( 2)滑轮组提升物体 A 时的机械效率η为多大( 3)若要求被提升重物以v=1m/s 的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大【解答】解:( 1)小车所做的有用功:W 有用 =G A h=1600N× 2m=3200J;( 2)滑轮组提升物体 A 时的机械效率:η=×100%=× 100%=× 100%==80%;( 3)由图可知, n=3,当重物以 v=1m/s 的速度匀速上升时,小车前进的速度为v′=3m/s由 P=Fv 得,小车提供给绳子的最大拉力:F ===5000N,m小车提供给绳子的最大拉力F m=5000N 小于绳子能承受的最大拉力6000N对滑轮受力分析可得,F=( G+G)即 G m+G动m动代入得 G m m﹣G动=3×5000N﹣ 400N=14600N .=3F答:( 1)物体 A 匀速提升2m 的过程中,小车所做的有用功W 有用为 3200J;( 2)滑轮组提升物体 A 时的机械效率η为 80%;( 3)若要求被提升重物以v=1m/s 的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为 14600N.13.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm 的正方体物体拉至井口的装置图.已知井深 12m ,物体质量m=6× 102kg,汽车重 G 车 =3 × 104N,汽车匀速拉绳子时的力F=× 103N ,汽车受到的阻力为车重的倍.( g=10N/kg )求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功(2)滑轮组的机械效率为多少(3)若汽车运动的速度为 3m/s,汽车牵引力的功率为多少(4)物体被拉上来静置在井口地面上时,对地面的压强是多少【解答】解:( 1)由图知,通过动滑轮绳子的段数n=3,将物体从井底拉至井口的过程中,绳端移动的距离:s=3h=3× 12m=36m ,汽车拉绳子的拉力做的功:W 总=Fs=× 103N× 36m=9× 104J;( 2)汽车对物体做的有用功:W 有用 =Gh=mgh=6× 102kg× 10N/kg× 12m= ×104J;滑轮组的机械效率:η=× 100%=× 100%=80%;(3)汽车匀速运动时,受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力,根据力的平衡条件可得牵引力:F 牵 =F+f=F+车=× 103N+× 3× 104N=× 103N,牵引力做功功率:P===F 牵 v 汽 =× 103N× 3m/s= × 104W;( 4)物体静止在井口时,压力等于重力,所以物体对地面的压强:p= ===× 104Pa.答:( 1)将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中,汽车拉绳子做了9× 104J 功;( 2)滑轮组的机械效率为80%;( 3)汽车牵引力的功率为×104W;( 4)物体被拉上来静置在井口地面上时,对地面的压强是×104Pa.14.工人用图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计, g=10N/kg .( 1)从图乙中看出,建材重400N 时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮重为多少(2)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少(3)若工人在 1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m ,作用在钢绳上的拉力为 300N,求拉力的功率;( 4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大【解答】解:(1)机械中摩擦力及绳重忽略不计,所以滑轮组的机械效率:η=====50%,解得: G 轮=400N;( 2)建材的重力:G=mg=50kg× 10N/kg=500N ;( 3)由图可知, n=2,则 1min 绳子自由端移动的距离 s=2h=2×12m=24m ,拉力做的功: W=Fs=300N× 24m=7200J,拉力的功率:P= ==120W;( 4)当η′ =60%时,机械中摩擦力及绳重忽略不计,滑轮组的机械效率:η′=,即: 60%=,解得 G′=600N.答:( 1)动滑轮重为400N ;(2)建材的重力是 500N;(3)拉力的功率为 120W;(4)当滑轮组的机械效率为 60%时,运送建材的重力是 600N.15.如图所示,重350N 的物体在100N 的拉力作用下10 秒钟上升30cm,若不计摩擦和绳子重,求:(1)物体上升速度;(2)拉力的功率;(3)若物体再增加 100N,滑轮组的机械效率为多大.【解答】解:( 1)物体上升速度:v 物 ===s;( 2)由图可知,n=4,则绳端移动的速度:v 绳 =nv 物=4× s=s,拉力的功率:P===Fv 绳 =100N×s=12W;( 3)不计摩擦和绳子重,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G 动 =nF﹣ G=4×100N﹣350N=50N ,物体再增加100N 即 G′=450N时,滑轮组的机械效率:η=× 100%=× 100%=× 100%=× 100%=90%.答:( 1)物体上升速度为s;(2)拉力的功率为 12W;(3)若物体再增加 100N,滑轮组的机械效率为 90%.16.某建筑工地的工人师傅用如图所示的滑轮组提升质量为72kg 的重物A,当工人师傅对绳子施加300N 的拉力时,物体 A 以 s 的速度沿竖直方向匀速上升,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg求:( 1)拉力 F 的功率( 2)滑轮组的机械效率.【解答】解:( 1)物体重力G=mg=72kg× 10N/kg=720N ;重物由 3 段绳子承担,绳子移动速度为:v=3v 物=3× s=s;拉力的功率为:P===Fv=300N× s=90W;( 2)机械效率为:η=====× 100%=80%;答:( 1)拉力 F 的功率为 90W;( 2)滑轮组的机械效率为80%.17.如图所示,重为1140N 的物体,工人师傅用600N 的力匀速提升物体,物体的速度为s,提升到指定的位置需要.(不计摩擦及绳重)(1)工人师傅拉绳的功率是多大(2)滑轮组的机械效率是多大v=2v 物 =2× s=s;【解答】解:( 1)重物由2 段绳子承担,故绳子的移动速度为:工人的功率为:P=Fv=600N× s=240W;( 2)时间 t==30s,物体升高的距离为:h=s 物 =v 物 t=s× 30s=6m;绳子移动距离为s=2h=2× 6m=12m ;有用功: W 有 =Gh=1140N× 6m=6840J;总功: W 总 =Fs=600N× 12m=7200J;滑轮组的机械效率为:η==× 100%=95%答:( 1)工人师傅拉绳的功率是240W ;( 2)滑轮组的机械效率是95%.18.底面积 100cm 2的物体静止在水平地面上,对地面的压强为2× 105Pa,用如图所示的滑轮组在5s 内将物体匀速竖直提升 3m ,已知滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.( g=10N/kg)求:(1)物体的质量;(2)拉力 F 的功率;(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N 的重物,需要多大的拉力.【解答】解:( 1)由 p=可知对地面的压力:F 压 =pS=2× 105Pa×100× 10﹣4 m2=2000N,由于物体静止在水平地面上,则物体重力:G=F 压=2000N,所以,质量m= ==200kg;( 2)根据η===可得绳子的拉力:F===1250N;拉力做功W=Fs=Fnh=1250N× 2× 3m=7500J;功率 P= ==1500W ;( 3)由 F=(G+G动)可知动滑轮的重力为:G 动 =nF﹣ G=2×1250N ﹣2000N=500N;竖直提升 250N 的重物时的拉力F'=(G′+G动)=(250N+500N)=375N;答:( 1)物体的质量为200kg;(2)拉力 F 的功率为 1500W;(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N 的重物,需要 375N 的拉力.19.一名质量为70kg 的工人,用如图所示的装置提升一堆砖,已知托板重200N,每块砖重100N,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力.当工人提升10 块砖时,此装置的机械效率为80%,( g 取 10N/kg )求:( 1)动滑轮重力;( 2)利用此装置提升砖块的最高机械效率.。
2019年中考物理试题分类汇编——简单机械计算专题1.(2019年郴州,29)一辆重为2×104N的电动汽车,以恒定功率50kW在平直的公路上匀速行驶3km,用时3min。
已知汽车在行驶中所受阻力为车重的0.1倍,汽车轮胎与地面接触的总面积为0.5m2.求:(1)汽车对地面的压强;(2)汽车的牵引力所做的功;(3)汽车发动机的机械效率(计算结果保留一位小数)。
2.(2019山西,24)汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。
全国各地设置了许多超载监测站加强监管。
如图所示,一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。
先让货车前轮单独开上电子地磅秤,其读数为8t;前轮驶离电子地磅秤,再让后轮单独开上电子地磅秤,其读数为9t。
国家规定两轴货车限载车货总重18t,请你通过计算分析该货车是否超载。
3.(2019攀枝花,32)如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A 沿斜面向上匀速运动。
货物A的速度为v=2m/s,经过t=10s,货物A竖直升高h=10m。
已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW,不计绳、滑轮的质量和摩擦,求:(1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功;(2)汽车对绳的拉力大小;(3)斜面的机械效率。
4.(2019无锡,26)在更换家用轿车的轮胎时,剪式千斤顶是一种常用工具。
图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。
使用时,将底部支撑台置于水平地面,保持千斤顶竖直,将顶升置于汽车车身下,用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转,带动丝杆转动,通过丝杆水平拉动左端铰链,使支架向内收缩,顶升升高,从而将汽车车身顶起。
丝杆上刻有梯形扣,图乙是梯形的实物图。
(1)该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。
在顶起车身的过程中,丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械? 。
A.滑轮B.滑轮组C.杠杆D.斜面(2)现使用该剪式千斤顶更换轮胎,顶起汽车车身后,若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N,且等于顶升对车身的支持力,千斤顶自身重量忽略不计。
0.3m=90N0.9m=10N 。
专题 14 简单机械计算【考点 1】杠杆计算【例 1-1】.如图,将长为 1.2 米的轻质杆平放在水平方形台面上,杆左右两端点分别为 A 、B ,它们距台面边缘处的距离均为 0.3 米。
在 A 端挂一个重为 30 牛的物体,在 B 端挂一个重为 G 的物体。
问:(1)若 G=30 牛,则台面受到杆的压力为多少牛?(2)若要使杆右端下沉,B 端挂的物体至少要大于多少牛?(3)若 B 端挂物体后,杆仍在水平台面上静止,则 G 的取值范围是多少牛?【答案】 (1)解:若 G=30 牛,台面受到杆的压力为左右两侧力之和,故为 30N+30N=60N(2)解:根据公式:F 1×L 1=F 2×L 2 , 若要使杆右端下沉,则支点在平台右侧,故有:FA×0.9m=F B ×0.3m ,因为 F A =30N ,所以 F B =30N×0.9m(3)解:根据公式:F 1×L 1=F 2×L 2 , 若 B 端挂物体后,杆仍在水平台面上静止,即轻质杆既不向右倾斜也不向左倾斜。
不 向 右 倾 斜 时,F A ×0.9m=F B ×0.3m ,即 F B =30N×0.9m 0.3m=90N 。
不向左倾斜时,F A ×0.3m=F B ×0.9m ,即 F B =30N×0.3m故 G 的取值范围是:10 牛≤G≤90 牛(或 10~90N )40W=0.1W【解析】【分析】(1)台面受到的压力等于它上面所有物体的重力之和;(2)杆右端下沉时可看作一个杠杆,支点在右侧杆与台面接触的位置;A端动力30N,动力臂是:1.2m-0.3m=0.9m;阻力臂是0.3m,根据杠杆平衡条件计算;(3)同理,利用上面的方法计算支点是左侧杆与台面接触位置时B端物体的重力,那么杆要在水平台上静止,物体G的取值范围就在这二者之间。
【物理】初三物理简单机械试题经典及解析一、简单机械选择题1.如图,用滑轮组将600N 的重物在10s 内匀速提升了2m ,动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是A.绳子自由端拉力的功率是70WB.滑轮组的机械效率是85.7%C.提升重物的过程中所做的额外功是400JD.提升的重物变成400N 时,滑轮组的机械效率将变大【答案】 B【解析】【详解】A.根据图示可知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力:F= 1( G+G 轮) =1(600N+100N ) =350N,22拉力端移动距离:s=2h=2× 2m=4m,总功:W 总=Fs=350N×4m=1400J,拉力的功率:P= W总= 1400J =140W;t10s故 A 错;B.有用功:W 有用 =Gh=600N×2m=1200J,滑轮组的机械效率:W有1200Jη= W总 = 1400J≈ 85.7%,故 B 正确;C.提升重物的过程中所做的额外功:W 额=W 总﹣ W 有用 =1400J﹣1200J=200J,故 C 错;D.当提升重物的重力减小为400N,做的有用功就变小,而额外功几乎不变,有用功和总功的比值变小,故滑轮组的机械效率变小,故 D 错;2.在生产和生活中经常使用各种机械,在使用机械时,下列说法中正确的是A.可以省力或省距离,但不能省功B.可以省力,同时也可以省功C.可以省距离,同时也可以省功D.只有在费力情况时才能省功【答案】 A【解析】【详解】A 选项正确;使用机械可以省力、省距离或改变力的方向,但都不能省功,故使用任何机械都不能省功,故B、 C、 D 选项错误;3.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)。
(物理)中考物理简单机械试题经典及解析一、简单机械选择题1.如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度.若G1=G2,所用竖直向上的拉力分别为F1和F2,拉力做功的功率分别为P1和P2,两装置的机械效率分别为η1和η2(忽略绳重和摩擦).则下列选项正确的是A.F1>F2 η1<η2 P1<P2B.F1>F2 η1=η2 P1=P2C.F1<F2η1<η2 P1<P2D.F1<F2 η1>η2 P1>P2【答案】B【解析】【详解】甲滑轮组n是2,乙滑轮组n是3,乙更省力.由于两个滑轮组做的有用功相同,额外功相同,它们的机械效率也相同.在相同时间内做的总功相同,它们的功率也相同.故B正确.2.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.3.在生产和生活中经常使用各种机械,在使用机械时,下列说法中正确的是A.可以省力或省距离,但不能省功B.可以省力,同时也可以省功C.可以省距离,同时也可以省功D.只有在费力情况时才能省功【答案】A【解析】【详解】使用机械可以省力、省距离或改变力的方向,但都不能省功,故A选项正确;使用任何机械都不能省功,故B、C、D选项错误;4.如图所示,杠杆处于平衡状态且刻度均匀,各钩码质量相等,如果在杠杆两侧各减少一个钩码,杠杆会()A.左端下沉B.右端下沉C.杠杆仍然平衡D.无法判断【答案】B【解析】【详解】设一个钩码重为G,一格的长度为L,原来:3G×4L=4G×3L,杠杆平衡;在杠杆两侧挂钩码处各减少一个质量相等的钩码,现在:2G×4L<3G×3L,所以杠杆不再平衡,杠杆向顺时针方向转动,即右端下沉。
【物理】初三物理简单机械解题技巧讲解及练习题(含答案)含解析一、简单机械选择题1.如图,用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是A.绳子自由端拉力的功率是70WB.滑轮组的机械效率是85.7%C.提升重物的过程中所做的额外功是400JD.提升的重物变成400N时,滑轮组的机械效率将变大【答案】B【解析】【详解】A.根据图示可知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力:F=12(G+G轮)=12(600N+100N)=350N,拉力端移动距离:s=2h=2×2m=4m,总功:W总=Fs=350N×4m=1400J,拉力的功率:P=Wt总=1400J10s=140W;故A错;B.有用功:W有用=Gh=600N×2m=1200J,滑轮组的机械效率:η=WW有总=1200J1400J≈85.7%,故B正确;C.提升重物的过程中所做的额外功:W额=W总﹣W有用=1400J﹣1200J=200J,故C错;D.当提升重物的重力减小为400N,做的有用功就变小,而额外功几乎不变,有用功和总功的比值变小,故滑轮组的机械效率变小,故D错;2.如图所示,定滑轮重4N ,动滑轮重0.5N ,在拉力F 的作用下,1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm .如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是A .绳子自由端移动速度为0.3m/sB .拉力F 的大小为4NC .拉力F 的功率为0.45WD .滑轮组的机械效率为75% 【答案】C 【解析】 【详解】由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n =2, A .绳端移动的距离是: s =2h =2×0.1m=0.2m , 绳子自由端移动的速度是:0.2m 0.2m/s 1ss v t === , 故A 错误;B .不计绳重和摩擦,则拉力()()11=4N 0.5N 2.25N 2F G G n =+⨯+=动, 故B 错误;C .拉力做的总功:W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ,拉力F 的功率:0.45J0.45W 1s W P t ===总 , 故C 正确; D .拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ,滑轮组的机械效率是: 0.4J100%100%0.45JW W η=⨯=⨯有总≈88.9%, 故D 错误。
1.工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将240N的物体匀速提升2m,已知工人的拉力为100N不计绳重与摩擦阻力,求:(1)工人做功的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力应为多大?2.如图所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。
某次操作中,工人用400 N的拉力F在1分钟内将总重为900 N的泥土匀速提升5 m。
在这段时间内:(1)拉力F所做的有用功是多少?(2)拉力F做功的功率是多少?(3)滑轮组的机械效率是多大?3.用如图所示的滑轮组去拉物体A,已知A物质的密度是2 ×103kg/m3,底面积是0.3m3,重力为600N。
物体A在F=100N的拉力作用下,沿水平方向匀速前进了2m。
(g 取10N/kg)求:(1)物体A对水平地面的压强是多少?2)物体A的体积是多大?(3)若该装置的机械效率为80%,物体A在水平方向上受到的阻力是多少4.如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N的箱子匀速提升5m,动滑轮的质量为8kg,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.(2)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大?(3)在向上提升箱子的过程中,滑轮组的机械效率为多少?5.福州鼓山大桥的建设创造了多项全国之最,其中全桥分为53段钢箱梁分段施工,每一段钢箱梁的质量高达1.3×105kg,其底面积约为260m2,采用号称“东南第一吊”的“天车”从江面起吊到桥墩上进行拼装。
问:(1)一段钢箱梁受到的重力是多少?(g取10N/kg)(2)一段钢箱梁放在水平地面时,其对地面的压强约为多少?(3)若“天车”将一段钢箱梁从江面起吊到桥墩,匀速竖直提升了30m,拉力做的功是多少?6.前不久,闽江口发生一起两船相撞事故,致使一货船沉入几十米深的江底。
假设沉船上有一只体积为0.02m3,重为500N的密闭保险箱。
(物理)初三物理简单机械常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、简单机械选择题1.如图所示,滑轮组的每个滑轮质量相同,用它们将重为G1、G2的货物提高相同的高度(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是A.用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变B.若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率C.若G1=G2,则拉力F1与F2所做的总功相等D.若G1=G2,则甲、乙滑轮组所做的额外功相等【答案】B【解析】【分析】(1)同一滑轮组提起重物不同时,所做的额外功相同,有用功不同,根据机械效率为有用功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化;(2)滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功,根据W=Gh比较两者所做总功之间的关系;(3)滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功,根据W=Gh比较两者的大小,再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系;(4)根据W=Gh比较有用功的大小.【详解】A.用同一个滑轮组提起不同的重物时,额外功不变,但有用功不同,有用功和总功的比值不同,则滑轮组的机械效率不同,故A错误;BC.若G1=G2,且货物被提升的高度相同,根据W有=G物h可知,两滑轮组所做的有用功相等;不计绳重和摩擦,拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功,因甲滑轮组只有1个动滑轮(即动滑轮重更小),所以由W总=(G物+G动)h可知,甲滑轮组做的总功小于乙滑轮组做的总功,由WWη=有总可知,甲滑轮组的机械效率高,故B正确,C错误;D.两物体被提升的高度相同,动滑轮的重力不同,根据W=G动h可知,甲、乙滑轮组所做的额外功不相等,故D错误.故选B.【点睛】涉及机械效率的问题时,关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪,特别要清楚额外功是对谁做的功,使用滑轮或滑轮组时,额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功.2.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.3.在生产和生活中经常使用各种机械,使用机械时A.功率越大,做功越快B.做功越多,机械效率越高C.做功越快,机械效率越高D.可以省力、省距离,也可以省功【答案】A【解析】【分析】(1)功率是表示做功快慢的物理量,即功率越大,做功越快;(2)机械效率是表示有用功所占总功的百分比;即效率越高,有用功所占的比例就越大;(3)功率和效率是无必然联系的;(4)使用任何机械都不省功.【详解】A.功率是表示做功快慢的物理量,故做功越快功率一定越大,故A正确;B.机械效率是表示有用功所占总功的百分比,故做功多,而不知道是额外功还是有用功,所以无法判断机械效率,故B错误;C.由于功率和效率没有直接关系,所以功越快,机械效率不一定越高,故C错误;D .使用任何机械都不省功,故D 错误.故选A .4.如图所示,小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W 1, 机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W 2, 机械效率为η2, 若不计绳重与摩擦,则A .W 1 = W 2 η1 = η2B .W 1 = W 2 η1 < η2C .W 1 < W 2 η1 > η2D .W 1 > W 2 η1 < η2【答案】C【解析】【分析】 由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用100%W W 有总η=⨯即可比较出二者机械效率的大小.【详解】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;根据W W η=有总可知:当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效率越高.而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低.即1212W W ηη<,>.【点睛】本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点,比较简单,主要是学生明确哪些是有用功,额外功,总功,然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小.5.如图所示,定滑轮重4N ,动滑轮重0.5N ,在拉力F 的作用下,1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm .如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是A .绳子自由端移动速度为0.3m/sB .拉力F 的大小为4NC .拉力F 的功率为0.45WD .滑轮组的机械效率为75%【答案】C【解析】【详解】由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n =2,A .绳端移动的距离是:s =2h =2×0.1m=0.2m ,绳子自由端移动的速度是:0.2m 0.2m/s 1ss v t === , 故A 错误; B .不计绳重和摩擦,则拉力()()11=4N 0.5N 2.25N 2F G G n =+⨯+=动, 故B 错误;C .拉力做的总功:W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ,拉力F 的功率: 0.45J 0.45W 1sW P t ===总 , 故C 正确; D .拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ,滑轮组的机械效率是: 0.4J 100%100%0.45JW W η=⨯=⨯有总≈88.9%, 故D 错误。
九年级物理简单机械试题(有答案和解析)一、简单机械选择题1.如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力,将相同的重物缓慢提升相同的高度(不计绳重和一切摩擦).下列说法正确的是()A.拉力F1小于拉力F2B.甲、乙两滑轮组的机械效率相同C.甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D.甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】B【解析】【详解】不计绳重及摩擦,因为拉力F=(G物+G动),n1=2,n2=3,所以绳端的拉力:F1=(G物+G动),F2=(G物+G动),所以F1>F2,故A错误;因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G动h,W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功相同;因为η=,所以两滑轮组的机械效率相同,故B正确;使用动滑轮能够省力,动滑轮为省力杠杆,故C错误;因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1=2h,s2=3h,则s1≠s2,故D错误;2.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F 1由150N 逐渐变大C .乙方式的有用功是180JD .乙方式F 2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F 1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F 2的功率。
【详解】A 、甲图,F 1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F 1=150N ;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则211()(30060)12033F G G N N N =+=⨯+=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F 1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F 2=120N ,绳子的自由端的速度为v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s ,则乙方式F 2的功率为:221200.03/ 3.6F s W P F v N m s W t t====⨯=绳绳,故D 正确。
初三物理简单机械试题1.(2分)下列关于简单机械的说法中正确的是()A.使用杠杆,就是为了省力B.吃饭时,筷子是个省力杠杆C.使用定滑轮不省力,但可以省距离D.用滑轮组竖直吊起货物的机械效率与动滑轮的重力有关【答案】D【解析】A选项,使用杠杆,有的是为了省力,有的是为了省距离,例如使用镊子是为了省距离,所以A错误。
B选项,使用筷子可以省距离,所以是费力杠杆,所以B错误。
C选项,定滑轮的实质是个等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,也不能省距离,所以C错误。
D选项,用滑轮组竖直吊起货物的机械效率与动滑轮的重力有关,在物重一定的条件下,动滑轮越重,额外功占的比例越大,机械效率越低,所以D正确。
正确的选择是D。
【考点】简单机械2.如图,用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦)。
图中F1、F2、F3、F4之间的关系正确的是A.F1 = F2B.F3= F4C.D.【答案】B【解析】观察第20题图可见甲图是一个动滑轮,不计摩擦能够省一半的力,所以;当拉力方向与竖直方向有夹角时,夹角越大,拉力越大,所以F2>F1,A选项不正确;乙图是定滑轮,只能改变施力的方向,不省力也不费力,所以F3=F4=G物,所以C、D选项不正确,B选项正确,选填B。
【考点】定滑轮特点应用;动滑轮特点应用。
3.如图所示,物体重G=50N,OB=0.4m,OA=1m,使杠杆在水平位置平衡时,F1的力臂L1=m,F1=N.(杠杆重忽略不计)【答案】0.5;40【解析】如下图所示:F1的力臂,根据杠杆平衡条件得:,解得:。
【考点】杠杆4.如图所示,以下杠杆中属于费力杠杆的是()A.活塞式抽水机B.拦道木升起C.手推车D.羊角锤拔钉子【答案】B【解析】结合图片和生活经验可知,活塞式抽水机在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;拦道木升起时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B正确;手推车在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;结合图片和实际生活经验可知,在使用羊角锤时,动力臂大于阻力臂,所以它是省力杠杆,D选项不符合题意。
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中考物理试题汇编:简单机械(计算题)1.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa,飞轮lmin转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;(3)汽油机的功率.2.工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升0。
5m,工人对绳的拉力为600N,则滑轮组对重物所做的有用功W有用=__________J,该滑轮组此时的机械效率η=________%。
3.某人在河岸上,借助岸边的大树,利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸.已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计),船的总质量为7.92×103kg,船匀速移动时受到水的阻力是船重的0.01倍,船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平,若人的拉力是220N,船靠岸的速度是0.3m/S,(g=10N/kg)求:(1)滑轮组的机械效率.(2)人拉绳的功率.4.如图所示,物体G所受到的重力大小为40N.(1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m,求拉力F1在这一过程中对物体所做的功.(2)若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上,用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m,此时拉力F2的大小恰为20N,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功。
初三物理简单机械试题1.一位同学站在地面上,要利用如图所示的滑轮组将重物提升到10m高的楼上,请你帮他在图中画出符合要求且省力的绳子绕法。
【答案】【解析】要省力,需要使用滑轮组,一定、一动组成的滑轮组有两种绕法,人站在地面上提升,绳子的自由端要在人的手中,正确的绕法如图所示。
【考点】滑轮组的绕绳方法2.如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是()【答案】C【解析】A图中是动滑轮可以省一半力;B图中是定滑轮不省力;C图中的滑轮组由三段绳子吊着物体,所用力是物重的三分之一;D图中的滑轮组由二段绳子吊着物体,所用力是物重的二分之一;故应选C。
【考点】简单机械3.杠杆的应用非常厂泛,如图1所示的两种剪刀,正常使用时属于省力杠杆的是_____剪刀(填甲、乙)。
图2工程车上的起重臂就是一个费力杠杆,使用它的好处是能够省_______;如图3所示,旗杆顶端A装置是__ __滑轮(选填“定”或“动”),它的实质是_________,使用它的作用是___________________。
【答案】甲距离定等臂杠杆改变力的方向【解析】杠杆根据动力臂与阻力臂的大小关系可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆;动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,由图示可知,甲剪刀的动力臂大于阻力臂,所以甲剪刀是省力杠杆;费力杠杆虽然费力,但是能省距离,可以给人们带来方便;旗杆顶端A装置是定滑轮,定滑轮相当于一个等臂杠杆,不省力也不省距离,但可以改变力的方向,给人们带来方便。
【考点】简单机械4.(1)如图甲所示,画出作用在铡刀手柄上的力F的力臂L.(2)用笔画线代替绳子,将图乙中的两个滑轮组成滑轮组,要求:既省力又能改变力的方向.(3)如图丙所示,用笔画线代替导线将电灯和开关正确接到电路中.【答案】【解析】(1)已知支点,延长力的作用线,过支点作力的作用线的垂线段.(2)要既省力又能改变力的方向,应使拉力方向向下,然后根据情况判断绕线方式.(3)家庭电路中,为保证安全,火线必须通过开关连接到灯泡.解:(1)延长动力作用线,过支点O作动力作用线的垂线段(即动力臂L).如图所示:(2)由题意知,拉力方向应向下,确定绳子的方向,然后依次绕线,如图所示:(3)电灯的连接,与灯泡相连的开关必须控制火线,电灯的另一端直接接在零线上.如图所示:点评:(1)本题考查了力臂的画法.作力臂时,关键是要画出支点到力的作用线的垂线段.(2)此题考查了有关滑轮组的组装,在进行绕线时,可根据绳子末端的绕线方向或承担物重的绳子段数进行分析.(3)掌握家庭电路的灯泡、开关的接法,同时考虑使用性和安全性.5.小西学习了滑轮知识后,用一根绳和一个滑轮,借助木桩设计出如图所示的方案,将船拉近岸边。