(物理)初中物理简单机械专项检测试题(含答案解析)

（物理）初中物理简单机械专项检测试题（含答案解析）

一、选择题

1．如图所示，是一种指甲刀的结构示意图下列说法中正确的是

A．杠杆ABC是一个省力杠杆

B．杠杆DBO的支点是B点

C．杠杆DEO是一个等臂杠杆

D．指甲刀有三个杠杆，两个省力杠杆，一个费力杠杆

【答案】A

【解析】

【详解】

A、在使用时，杠杆ABC的动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，故A正确；

B、C、杠杆DBO和杠杆DEO，阻力作用点都在D点，动力作用点分别在B点和E点，支点都在O点，都是费力杠杆，故BC错误；

D、可见指甲刀中有三个杠杆：ABC、OBD、0ED，其中ABC是省力杠杆，其它两个都是费力杠杆，故D错误．

故选A。

【点睛】

重点是杠杆的分类，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆，但省力杠杆费距离，费力杠杆省距离。

2．某商店有一不等臂天平（砝码准确），一顾客要买2kg白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg砝码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg砝码，待天平平衡后．然后把两包白糖交给顾客．则两包白糖的总质量

A．等于2Kg B．小于2Kg C．大于2Kg D．无法知道

【答案】C

【解析】

解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为a，右臂长为b（不妨设a＞b），先称得的白糖的实际质量为m1，后称得的白糖的实际质量为m2

由杠杆的平衡原理：bm1=a×1，am2=b×1，解得m1=，m2=

则m1m2= 因为（m1+m2）2=因为a≠b，所以（m1+m2）-2＞0，即m1+m2＞2这样可知称出的白糖质量大于2kg．故选C．

点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这是此题的关键．

3．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。故ACD错误，B正确。

4．如图为工人用力撬起石头的情景，小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力，其中能正确表示工人左手施力且最省力的是（ ）

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4

【答案】C

【解析】

解答： 因为由图可知,四个力中F3的力臂最长，所以根据杆杆平衡条件可知，最省力的是沿F3方向．故选C.

5．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．

6．在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m.（g取10N/kg）.下列说法正确的是（ ）

A．物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力

B．做的有用功是5J

C．此斜面的机械效率为62.5%

D．物体受到的摩擦力大小为10N

【答案】C

【解析】

A. 沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误；B. 所做的有用功：W有用＝Gh＝mgh＝5kg×10N/kg×1m＝50J，故B错误；C. 拉力F对物体做的总功：W总＝Fs＝40N×2m＝80J；斜面的机械效率为：η＝WW有用总×100%＝50J80J×100%＝62.5%，故C正确；D. 克服摩擦力所做的额外功：W额＝W总−W有＝80J−50J＝30J，由W额＝fs可得,物体受到的摩擦力：f＝sW额＝30J2m＝15N，故D错误．故选C.

点睛：（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式W＝Gh可求重力做功，即提升物体所做的有用功；（3）求出了有用功和总功，可利用公式η＝WW有用总计算出机械效率；（4）总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额＝fs求出物体所受斜面的摩擦力．

7．下列简单机械中既可以省力，同时又可以改变力的方向的是

A．定滑轮 B．动滑轮 C．斜面 D．滑轮组

【答案】D

【解析】

【分析】

不同机械的优缺点都不一样：动滑轮省力，但不能改变力的方向；定滑轮可以改变方向，但不能省力；斜面只能改变力的大小；滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向．

【详解】

A、定滑轮只能改变力的方向，不能省力，不符合题意；

B、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，不符合题意；

C、斜面可以省力，不能改变力的方向，不符合题意；

D、滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，符合题意；

故选D．

8．如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。则

A．物体上升的速度是2.5m/s B．拉力F大小为400N

C．拉力F的功率为40W

D．拉力F的功率为80W

【答案】D

【解析】

【详解】

A．由svt得体的速度：

2m0.4ms5shvt

故A项不符合题意；

B．图可知，绳子段数为2n，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力：

11200N100N22FG 故B项不符合题意；

CD．绳子自由端移动的速度：

220.4ms0.8msvv绳物

拉力F的功率：

100N0.8ms80WWFsPFvtt

故C项不符合题意，D项符合题意。

9．如图所示，一根木棒在水平动力（拉力）F的作用下以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为L，动力与动力臂的乘积为M，则

A．F增大，L增大，M增大 B．F增大，L减小，M减小

C．F增大，L减小，M增大 D．F减小，L增大，M增大

【答案】C

【解析】

【分析】

找某一瞬间：画出力臂，分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况，根据杠杆平衡条件求解．

【详解】

如图，

l为动力臂，L为阻力臂,由杠杆的平衡条件得：Fl=GL；以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，l不断变小，L逐渐增大，G不变；由于杠杆匀速转动，处于动态平衡；在公式 Fl=GL 中，G不变，L增大，则GL、Fl都增大；又知：l不断变小，而Fl不断增大，所以F逐渐增大，综上可知：动力F增大，动力臂l减小，动力臂和动力的乘积M=Fl增大；

故选C．

【点睛】

画力臂：

①画力的作用线（用虚线正向或反方向延长）；

②从支点作力的作用线的垂线得垂足；

③从支点到垂足的距离就是力臂．

10．如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3，比较它们的大小应是（ ）

A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3

【答案】D

【解析】

【详解】

设物块与地面的摩擦力为f，

第一个图中滑轮为定滑轮，因为使用定滑轮不省力，所以F1=f；

第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力．所以F2=12f；

第三个图中滑轮为动滑轮，但F3处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所以要费力即F3=2f；

故F2

11．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70W

B．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400J

D．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；

12．如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m，则此过程中

A．工人做的有用功为800J B．工人做的总功为500J

C．滑轮组的机械效率为60% D．拉力做功的功率为20W

【答案】A

【解析】

【详解】