简单机械综合测试(含答案)
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简单机械综合测试(含答案)(word)1一、简单机械选择题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.为探究杠杆平衡条件,老师演示时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究(如图),这样做的目的是()A.便于直接读出拉力的大小B.便于同学们观察实验C.便于正确理解力臂D.便于测量力臂的大小【答案】C【解析】【分析】【详解】从支点到力的作用线的距离叫力臂,在杠杆两侧挂钩码,由于重力的方向是竖直向下的,力臂在杠杆上可以直接读出,当用弹簧测力计倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会发生变化,相应变短,由杠杆的平衡条件知道,力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡,所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识,故C正确.3.物体做匀速直线运动,拉力F=60N,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,则物体受到的摩擦力是A.60 N B.120 N C.20 N D.180 N【答案】D【解析】【分析】分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,根据得到物体受到的摩擦力。
【详解】从图中得到动滑轮上的绳子段数为3,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,物体受到的摩擦力:f=3F=3×60N=180N。
简单机械测试题及答案1.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率F ]与物重G 和的关系,改变G 梅,竖直向 上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出n 与G 物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则卞 A. 同一滑轮组机械效率r ]随G 15,的增人而增人,最终将超过100%B. G 协不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变C. 此滑轮组动滑轮的重力为2ND. 当G 沪6N 时,机械效率0=66.7%【答案】D【解析】【详解】A 、使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外 w 有用 功,所以总功一定大于有用功;由公式耳=-^知:机械效率一定小于1,即同一滑轮组 W 总 机械效率耳随,的增人而增人,但最终不能超过100%,故A 错误;E. G 彻不变,改变图甲中的绕绳方式,如图所示,因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳 重及摩擦时,额外功:W Sf =G ft h,即额外功W»i 相同,又因为W^W^+W^,所以总功 w 有用相同,由耳 一町知,两装置的机械效率相同,即故E 错误: w 总C 、 由图可知,G=12N,此时呼80%,则聊有用聊有用Gh --------------------- -------------- G ⑵I叶咤皿「TTg (G+G 动)X3h 它芯?即8°%=12N+G 动'解得S=3N,故C 错误;D 、 G 枸=6N 时,机械效率故选D.一、简单机械选择列说法正确的是( )2.小勇体重600N,利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m.已知物体A 重为800N,小勇作用在绳端的拉力人小为500N,在此过程中,下列说法正确的是A.水平地面对小勇的支持力做功为6000JB.小勇做的有用功为3000JC.小勇拉力的功率为250WD.此滑轮组的机械效率为80%【答案】D【解析】水平地面对小勇的支持力与小勇运动的方向是垂直的,支持力不做功,故A错:小勇做的有用功就是克服物体的重力做的功VV f)=G/?=800Nx5m=4000J,故B错:小勇做的总功为VV 旷用=500NM0m=5000J,拉力的功率为P=W^//=50001/10s=500W,故C错;滑轮组的机械效率为ft/VV.t=4000J/5000J=80%,故 D 正确:应选 D.3.卞列几种方法中,可以提高机械效率的是A.有用功一定,增大额外功B.额外功一定,增大有用功C.有用功一定,增大总功D.总功一定,增大额外功【答案】B【解析】【详解】A.机械效率是有用功和总功的比值,总功等于有用功和额外功之和,所以有用功一定,增犬额外功时,总功增大,因此有用功与总功的比值减小,故A不符合题意;B.额外功不变,增人有用功,总功变人,因此有用功与总功的比值将增大,故B符合题意;C.有用功不变,总功增大,则有用功与总功的比值减小,故C不符合题意;D.因为总功等于有用功和额外功之和,所以总功一定,增人额外功,有用功将减小,则有用功与总功的比值减小,故D不符合题意.4.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;5.卞列关于功率和机械效率的说法中,正确的是()A.功率大的机械,做功一定多B.做功多的机械,效率一定高C.做功快的机械,功率一定人D. 效率高的机械, 功率一定大【答案】C【解析】试题分析:根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值.解:A、说法错误,功率人,只能说明做功快;B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就人:C、说法正确;D、说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例人.故选C.6.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。
一、选择题1.小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡,杠杆重力忽略不计,AB=BC=CO。
图中所用钩码相同,弹簧测力计均保持竖直方向拉杠杆,使杠杆平衡在图示位置,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,以下判断正确的是()A.F1﹤F2﹤F3﹤F4B.F1=F4﹤F3﹤F2C.F1=F4﹤F2﹤F3D.F1﹤F3﹤F2﹤F4 2.如图用同样的滑轮组分别提起质量相等的一个物体和两个物体,比较甲、乙两图,正确表示机械效率关系的是()A.η甲=η乙B.η甲<η乙C.η甲>η乙D.无法比较3.如图所示,粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上,小明用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起.此过程中,力F作用在B端且始终与铁棒垂直,则力F将()A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.先变小后变大4.用如图所示的滑轮组(甲)和(乙)将重物匀速提升相同高度.滑轮组的机械效率分别为η甲、η乙,重物的重力大小分别为G甲、G乙;不计绳重和摩擦,下列说法正确的是A.若滑轮重力和绳端拉力相同,则η甲=η乙B.若钩码重力和滑轮重力相同,则η甲=η乙C.若钩码重力和绳端拉力相同,则η甲<η乙D.若G甲>G乙,η甲<η乙,甲乙的动滑轮重力无法比较5.如图所示,作用在A点的各个力中,不可能使杠杆平衡的力是A.F3和F4B.F1和F3C.F2和F4D.F1和F26.工人利用图所示的滑轮组,将重180N的物体竖直向上匀速提起2m,用时5s;所用拉力F为80N(不计绳重和摩擦)。
以下相关计算正确的是()A.有用功是400JB.动滑轮的重力为55NC.拉力F的功率为72WD.动滑轮的机械效率为75%7.骑单车是一种既健身又低碳的出行方式,“共享单车”的投放,极大地便利了民众的出行。
下列有关“共享单车”的说法中,正确的是()A.停在路边的“共享单车”对地面的压力和所受的重力是一对平衡力B.当“共享单车”匀速转弯时,其运动状态没有发生变化C.单车刹车的车闸装置相当于一个费力杠杆D.单车轮胎上的花纹是为了增大摩擦8.如图所示,分别用一定滑轮和一动滑轮提起同一物体,利用定滑轮的拉力是F甲,对应的机械效率是η甲;利用动滑轮的拉力是F乙,对应的机械效率是η乙;(忽略机械摩擦和绳重,动滑轮重小于物重)下列说法正确的是()A.F甲>F乙η甲<η乙B.F甲>F乙η甲>η乙C.F甲<F乙η甲>η乙D.F甲<F乙η甲<η乙9.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算开绘出η与G物的关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A.此滑轮组动滑轮的重为5NB.当G物=15N时,滑轮组机械效率为η=75%C.同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大,最后等于100%D.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组的机械效率仍不改变10.我国发射了神舟宇宙飞船,为载人飞行进行了仿真人实验。
简单机械试题和答案经典一、简单机械选择题1.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m,每个滑轮的重均为10N.不计绳重及摩擦,此过程中()A.拉力F甲小于拉力F乙B.F甲做的功大于F乙做的功C.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率【答案】D【解析】【详解】由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W有=Gh可知W甲有=W乙有;不计绳重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由W额=G动h可知W甲额=W乙额,因为W总=W有+W额,所以W总甲=W总乙。
A. 由图可知,n1=2,n2=3,不计绳重及摩擦,则F甲=(G+G动)=×(100N+10N)=55N,F乙=(G+G 动)=×(100N+10N)=36.7N<F甲,故A不正确。
B. F甲与F乙做的功均为总功,由于W总甲=W总乙,即F甲做的功等于F乙做的功,故B不正确;C. 由于W甲有=W乙有,W总甲=W总乙,根据η=可知,η甲=η乙,故C不正确;D. 拉力做功的功率P=,由于W总甲=W总乙、时间t也相同,所以P甲=P乙,故D正确;故选D.【点睛】甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度,在不计绳重和摩擦的情况下,有用功就是提升重物所做的功,对动滑轮所做的功是额外功,总功等于有用功和额外功之和,机械效率是有用功与总功的比值.2.如图所示,轻质杠杆AB,将中点O支起来,甲图的蜡烛粗细相同,乙图的三支蜡烛完全相同,所有的蜡烛燃烧速度相同。
在蜡烛燃烧的过程中,则杠杆A.甲左端下沉,乙右端下沉B.甲左端下沉,乙仍保持平衡C.甲右端下沉,乙右端下沉D.甲、乙均能保持平衡【答案】B【解析】【详解】设甲乙两图中的杠杆长均为l。
图甲中,m左l左= m右l右,燃烧速度相同,∴蜡烛因燃烧减少的质量m′相同,故左边为:(m左- m′)l左= m左l左- m′l左,右边为:(m右- m′)l右=m右l右- m′l右,因为l左小于l右,所以(m左- m′)l左= m左l左- m′l左(m右- m′)l右= m右l右- m′l右,故左端下沉;图乙中,设一只蜡烛的质量为m∵2m×l=m×l,∴直尺在水平位置平衡;∵三支蜡烛同时点燃,并且燃烧速度相同,∴三支蜡烛因燃烧减少的质量m′相同,∵2(m-m′)×l=(m-m′)×l,∴在燃烧过程中直尺仍能平衡.故选B.3.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.4.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.5.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.6.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是A.机械效率越大,做的有用功一定越多B.功率越大,做功越快C.有力作用在物体上,力一定对物体做了功D.功率小,机械效率也一定低【答案】B【解析】【详解】A.因为机械效率是有用功与总功的比值,所以机械效率越大,做的有用功不一定越多,故A错误;B.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故B正确;C.有力作用在物体上,物体力的方向上没有移动距离,力不做功,故C错误;D.机械效率是有用功与总功的比值,与功率的大小无关,故D错误.7.将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示),斜面长1.2m,高0.4m,斜面对物体的摩擦力为0.3N(物体大小可忽略).则下列说法正确的是A.沿斜面向上的拉力0.3N B.有用功0.36J,机械效率20%C.有用功1.8J,机械效率20% D.总功2.16J,机械效率83.3%【答案】D【解析】试题分析:由题意知:物重G=4.5N,高h=0.4m,斜面长L=1.2m,受到的摩擦力f=0.3N,则所做的有用功W有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J,所做的额外功W额=fL=0.3N×1.2m=0.36J.故总功为W总=W有+W额=1.8J+0.36J=2.16J,机械效率η=W有/W总=1.8J/2.16J=83.3%.故选项D是正确的.【考点定位】功、机械效率的相关计算.8.如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面,上做匀速直线运动,如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W,使物体B匀速上升3m所用的时间为(不计滑轮与轴之间的摩擦,不计绳重)A.1s B.2s C.3 s D.4s【答案】B【解析】分析:(1)物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动,A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力,可求出摩擦力。
第十一章简单机械和功综合素质评价第一部分(选择题共20分)一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。
每小题只有一个选项是符合题意的)1.如图所示,下列四种机械装置,正常使用时不能省力的是()2.中华民族五千年传统文化源远流长!我国古代聪慧的劳动人民就能巧妙地应用简单机械。
如图所示,安装在护城河旁城墙顶端的滑轮()A.既不省力,也不能改变施力方向B.虽不省力,但能改变施力方向C.既省力,又能改变施力方向D.虽省力,但不能改变施力方向3.投掷实心球是体育中考项目之一。
投掷过程中,考生对实心球没有做功的是()A.从地面拿起实心球B.将实心球举高C.用力将实心球掷出D.实心球离开手后继续在空中飞行4.大人和小孩分别将同样多的砖从一楼搬到二楼,大人用时15 s,小孩用时25 s,在这个过程中,下列说法正确的是()A.小孩对砖做功更多B.小孩对砖做功更快C.大人对砖做功更多D.大人对砖做功更快5.将一本九年级上册物理书从地面拿到学生课桌上,所做的功约为() A.0.1 J B.1 JC.10 J D.100 J6.如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是()7.小明利用如图所示的简单机械移动物体A,当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体A时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列判断正确的是()A.F1=F2=F3B.F1<F2<F3C.F1>F2>F3D.F1=F2<F38.如图所示,两次用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,木块第1次运动的速度比第2次运动的速度大,第1、2次弹簧测力计的示数分别为F1、F2,在相同时间内拉力所做的功分别为W1、W2,功率分别为P1、P2,则它们的关系正确的是()A.F1>F2B.W1=W2C.P1<P2D.P1>P2(第7题)(第8题)(第9题)9.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,OB=AB,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用竖直向上的拉力F。
物理简单机械测试题(含答案)一、选择题1.如图所示,物体浸没在水中,工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m,物体没有露出水面,此时滑轮组的机械效率是80%,不计绳重和摩擦,g=10N/kg,则下列说法中正确的是()A.物体露出水面前,工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB.物体在水中受到的浮力为320NC.物体的体积为8×10-3m3D.物体露出水面后,此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%【答案】C【解析】【详解】A.由图知,n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,拉力端移动的速度:v=s/t=4m/10s=0.4m/s,拉力的功率:P=Fv=200N×0.4m/s=80W,故A错;B.滑轮组的机械效率:η=W有用/W总=(G−F浮)h/Fs=(G−F浮)h/F×2h=G−F浮/2F=400N−F浮/2×200N=80%,解得:F浮 =80N,故B错;C.由F浮 =ρ水V排g得物体的体积:V=V排 =F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3 m3,故C正确;D.物体露出水面后,没有了浮力,相当于增加了提升物体的重,增大了有用功,不计绳重和摩擦,额外功不变,有用功和总功的比值变大,此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%,故D错。
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F1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。
初二简单机械练习题及答案一、选择题1. 以下哪个属于简单机械?A. 电梯B. 手摇榨汁机C. 汽车发动机D. 电风扇答案:B. 手摇榨汁机2. 下列哪项不是杠杆原理的应用?A. 铲车起重物B. 利用梯子爬高墙C. 使用开瓶器开瓶盖D. 钳工使用扳手松紧螺丝答案:B. 利用梯子爬高墙3. 以下哪种机械属于斜面的应用?A. 洗衣机B. 自行车C. 剪刀D. 汽车变速器答案:C. 剪刀4. 以下哪个不是滑轮组合的应用?A. 电梯B. 吊车起重物C. 电动升降床D. 开启车库门答案:D. 开启车库门5. 以下哪个不是齿轮传动的应用?A. 手表B. 自行车变速器C. 汽车刹车D. 家用搅拌机答案:C. 汽车刹车二、填空题1. 两个杠杆的原理相互作用,即上杠杆的力的作用点是下杠杆的_______。
答案:支点2. 斜面的应用可以减小 _______ 力,使工作变得更容易。
答案:重力3. 滑轮组合可以改变力的 _______ 方向。
答案:作用4. 齿轮传动中,转动速度较小的齿轮叫做 _______,转动速度较大的齿轮叫做从动齿轮。
答案:主动齿轮5. 齿轮传动中,主动齿轮和从动齿轮的齿数和 _______ 成反比。
答案:转速三、解答题1. 简述杠杆原理,并列举两个杠杆的实际应用。
杠杆原理是指靠一根杠杆,通过力的作用点与支点之间的差距来改变力的作用效果的原理。
两个常见的杠杆的应用包括:- 铲车起重物:铲车是一个由两根杠杆组成的简单机械。
其中,较长的杠杆作为支点,较短的杠杆上安装有铲斗。
当人们施加力使较长的杠杆移动时,斗杆的力作用于支点,使得铲斗能够移动并且起重物体。
- 使用开瓶器开瓶盖:开瓶器是利用杠杆原理设计的。
一端为支点,另一端则为施加力的点,通过杠杆原理,在施加较小的力的情况下,可以轻松打开牢固封闭的瓶盖。
2. 简述滑轮组合的作用原理,并给出一个滑轮组合的实际应用。
滑轮组合是由多个滑轮组成的机械装置,通过改变力的传送方向和大小来实现力量的放大或者减小。
第12章《简单机械》综合检测与解答一.选择题(共15小题)1.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度.若不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是()A.F1大于F2B.F1和F2做的功一定相等C.甲、乙的机械效率不相等D.绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等2.在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面的摩擦力为60N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s匀速移动时,水平拉力F及其功率的大小分别为()A.20N 2W B.30N 6W C.60N 2W D.20N 6W3.如图所示,某工人在10s时间内将重为800N的物体提升2m,已知动滑轮的重为100N,不计绳重和摩擦,则下列计算结果正确的是()A.人施加的拉力大小是300N B.绳端移动的距离是6mC.滑轮组的机械效率是88.9% D.拉力的功率为160W4.如图所示的滑轮组,不计绳重和滑轮摩擦,用力F沿水平向右拉动绳端,使重物以0.2m/s 的速度做匀速直线运动,已知拉力F的功率为20W,物体A重150N,则()A.拉力F的大小为150NB.拉力F做的功为20JC.物体A受到的摩擦阻力大小为100ND.绳端的移动速度为0.6m/s5.如图是由相同的两滑轮组装的滑轮组,甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,下列说法正确的有()A.甲的拉力是乙的拉力的3倍B.乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍C.甲乙两人做的有用功相等D.乙拉绳子的速度大小和甲拉绳子速度大小相等6.利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m,已知物体A重为80N,他作用在绳端的拉力大小为50N,重物与地面的接触面积S=5×10﹣2m2,不计绳重和滑轮轴处摩擦,在此过程中,下列说法不正确的是()A.此装置的动滑轮重20NB.此滑轮组的机械效率为80%C.小明拉力的功率为25WD.若拉力为40N,则重物对地面的压强为400Pa7.如图所示,重为100N的物体A,在大小为20N,方向向右的水平拉力F的作用下做匀速直线运动.经过3s,物体A在水平面上向左移动了30cm的距离.滑轮与绳子质量不计,滑轮与绳子之间摩擦不计.则下列结论正确的是()A.物体运动的速度为1Om/sB.物体与地面之间的摩擦力为20NC.拉力F的功率为2WD.拉力F做的功是12J8.小明利用如图所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300N的物体,物体受到的摩擦力是12ON,如果该装置的效率为80%,则作用在绳端的拉力F的大小是()A.50N B.60N C.80N D.120N9.用如图所示的甲、乙两个相同的滑轮组,在相同的时间内,提起相同的重物,至同一高度,不计绳重及摩擦,下列分析正确的是()A.F甲小于F乙B.F甲做的功大于F乙做的功C.甲、乙两个滑轮组机械效率相等D.F甲做功的功率大于F乙做功的功率10.如图所示,建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m所用的时间为10s,动滑轮重100N,(不计绳重和摩擦)则提升重物的过程中正确的是()A.物体上升时,总机械能在增加B.绳子自由端的拉力F大小为300NC.物体上升的过程中,额外功为200JD.绳子自由端拉力F的功率为150 W11.如图所示,小华用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体,物体上升的速度为0.1m/s,人拉绳的力F为250N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()A.动滑轮重150NB.人拉绳做功的功率为25WC.若小华的体重为750N,则小华用这套装置提的最大物重为2100ND.若用这个滑轮组提升1200N 的物体时,滑轮组的机械效率为88.9%12.如图所示,物体重150N,挂在杠杆中点,人用100N的竖直向上将物体提高0.5m,在此过程中,下列说法正确的是()A.人用的拉力所做的功为100JB.用杠杆提升货物所做的有用功为50JC.额外功为25JD.杠杆的机械效率为75%13.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了图1所示的滑轮组装置.当用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)下列计算结果正确的是()A.0s~1s内,地面对物体的支持力是10NB.1s~2s内,拉力F做的功是187.5JC.2s~3s内,拉力F的功率是100WD.2s~3s内,滑轮组的机械效率是62.5%14.如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动.已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是()A.拉力F的功率是1WB.2s内绳子自由端移动的距离是1.2mC.5s内拉力F所做功的大小是15JD.物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N15.n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组,每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等.不计一切摩擦和绳的重力,滑轮组平衡时拉力大小为F,如图所示.若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮,其它条件不变,则滑轮组再次平衡时拉力大小为()A.B.F C. F D. F二.填空题(共5小题)16.如图,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为30N“若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A处的拉力大小,滑轮组的机械效率.17.一位初中学生的质量约kg.用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度,甲、乙两图的动滑轮重力相同,不计绳重及机械摩擦,图甲中人的拉力F1图乙中人的拉力F2(填“大于”、“等于”或“小于”).18.某同学用如图所示滑轮组将重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速向上拉动,拉力为125N(不计绳重及摩擦),则动滑轮重N,5s内人拉绳子做的功是J,该滑轮组的机械效率是.19.如图所示,小王用两个相同的滑轮组(摩擦不计),分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度,其中G1>G2,则所用的拉力F1F2;其机械效率η1η2;所做的有用功W1W2(选填“>”、“<”或“=”).20.如图所示的甲,乙两套装置,每个滑轮的质量均相等,用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度,所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2,忽略绳重和摩擦.若F1=F2,则G1G2;若G1=G2,则它们的机械效率η1η2.(两空均填“>”、“=”或“<)三.计算题(共4小题)21.不计绳重和摩擦,动滑轮重为3N,所吊起的重物B重为12N,物体A重为80N,此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降.(1)要使物体B以0.2m/s的速度匀速上升,需要对A施加的向左的水平外力是多大?外力的功率为多少?(2)若物体B全部浸没在水中时此外力为8N,则物体B的密度为多少?22.如图所示,小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起,若每次重物均以0.4m/s的速度匀速上升,且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计.当吊起质量为270kg的重物A时,牵引车对绳的拉力为F,滑轮组的机械效率为90%,取g=10N/kg.求:(1)拉力F的大小.(2)动滑轮所受的重力.(3)拉力F的功率P.23.如图所示,工人用滑轮组提升重480N的物体,所用拉力F为200N,物体以0.2m/s上升了2m,求(1)拉力F做的总功;(2)拉力F做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.24.如图是一个上肢力量健身器示意图.配重A的底面积为5×10﹣2m2,放在地面上对地面的压强P0为2×104Pa.B、C都是定滑轮,D是动滑轮;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=3:5.小成受到的重力为500N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时,杠杆在水平位置平衡,小成对地面的压力为F1,配重A受到的拉力为F A1,配重A 对地面的压强P1为8×103 Pa.小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆仍在水平位置平衡,小成对地面的压力为F2,配重A受到的拉力为F A2,配重A对地面的压强P2为6×103Pa.已知F1:F2=18:17,杠杆EH和细绳的质量均忽略不计.求:(1)配重A受到的重力G A;(2)拉力T1;(3)动滑轮D受到的重力G.试题解答参考一.选择题(共15小题)1.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F 1和F 2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度.若不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是( )A .F 1大于F 2B .F 1和F 2做的功一定相等C .甲、乙的机械效率不相等D .绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等解:(1)不计绳重及摩擦,因为拉力F=n 1(G 物+G 轮),n 1=2,n 2=3, 所以绳子受的拉力:F 1=21(G 物+G 轮),F 2=31(G 物+G 轮), 所以F 1>F 2,故A 正确;(2)因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W 额=G 轮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,总功相同,因为η=,所以滑轮组的机械效率相同,故C 错误;(3)因为绳子自由端移动的距离s=nh ,n 1=2,n 2=3,提升物体的高度h 相同,所以s 1=2h ,s 2=3h ,则s 1≠s 2,物体上升速度不同,所以物体运动时间可能相等,故D 正确;(4)不计绳重及摩擦,拉力做的功:W 1=F 1s 1=21(G 物+G 轮)×2h=(G 物+G 轮)h W 2=F 2s 2=31(G 物+G 轮)×3h=(G 物+G 轮)h 所以W 1=W 2,故B 正确.2.在水平桌面上放一个重300N 的物体,物体与桌面的摩擦力为60N ,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s 匀速移动时,水平拉力F 及其功率的大小分别为( )A .20N 2WB .30N 6WC .60N 2WD .20N 6W解:物体匀速运动,可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即F 拉=f=60N , 从图可知,此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力,不考虑绳的重力和绳的摩擦,所以绳子自由端的水平拉力为: F=31F 拉=31×60N=20N ; 水平拉力的功率:P=P==═Fv=Fnv 物=20N ×3×0.1m/s=6W .所以ABC 错误,D 正确.故选:D .3.如图所示,某工人在10s 时间内将重为800N 的物体提升2m ,已知动滑轮的重为100N ,不计绳重和摩擦,则下列计算结果正确的是( )A .人施加的拉力大小是300NB .绳端移动的距离是6mC .滑轮组的机械效率是88.9%D .拉力的功率为160W解:由图通过动滑轮绳子的段数n=2,A 、不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力:F=21(G+G 动)=21×(800N+100N )=450N ,故A 错误; B 、绳子自由端的距离:s=nh=2×2m=4m ,故B 错误;C 、滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=≈88.9%,故C 正确;D 、拉力的功率:P====180W ,故D 错误.4.如图所示的滑轮组,不计绳重和滑轮摩擦,用力F 沿水平向右拉动绳端,使重物以0.2m/s 的速度做匀速直线运动,已知拉力F 的功率为20W ,物体A 重150N ,则( )A .拉力F 的大小为150NB .拉力F 做的功为20JC .物体A 受到的摩擦阻力大小为100ND .绳端的移动速度为0.6m/s解:A 、由图可知n=2,已知拉力F 的功率为20W ,重物A 以0.2m/s 的速度做匀速直线运动,则绳子移动的速度为v ′=2v ,所以由P===Fv ′可得,20W=F ×2×0.2m/s ,则F=50N ,故A 错误.B 、因不知物体或绳子移动的距离,也不知做功时间,故无法计算拉力F 做的功,故B 错误;C 、因重物A 做匀速直线运动,且不计绳重和滑轮摩擦,根据力的平衡条件可知,物体A 受到的摩擦力f=2F=2×50N=100N ,故C 正确;D 、由图可知n=2,则绳端的移动速度为v ′=2v=2×0.2m/s=0.4m/s ,故D 错误.故选C .5.如图是由相同的两滑轮组装的滑轮组,甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,下列说法正确的有( )A .甲的拉力是乙的拉力的3倍B .乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍C .甲乙两人做的有用功相等D .乙拉绳子的速度大小和甲拉绳子速度大小相等解:A 、图甲为两定滑轮,不计绳重、滑轮重和摩擦,则F 甲=G ;图乙由两段绳子承担物重,不计绳重、滑轮重和摩擦,则F 乙=21G ; 所以甲的拉力为乙的2倍,故A 错误;BD 、图甲为两定滑轮,则s 甲=h ,时间相同,所以v 甲=v 物;乙由两段绳子承担物重,省力但费距离,则s 乙=2h ,时间相同,所以v 乙=2v 物,即乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍,故B 正确,D 错误;C 、因为提升的重物质量相等,则重力相等,提升的高度相同,根据W=Gh 可知,甲乙两人做的有用功相同,故C 正确.6.利用如图所示的滑轮组在10s 内使物体A 匀速上升5m ,已知物体A 重为80N ,他作用在绳端的拉力大小为50N ,重物与地面的接触面积S=5×10﹣2m 2,不计绳重和滑轮轴处摩擦,在此过程中,下列说法不正确的是( )A .此装置的动滑轮重20NB .此滑轮组的机械效率为80%C .小明拉力的功率为25WD .若拉力为40N ,则重物对地面的压强为400Pa解:A 、由图可知,绳子的有效股数n=2,根据F=n 1(G+G 动)可得动滑轮重: G 动=2F ﹣G=2×50N ﹣80N=20N .故A 正确;B 、有用功:W 有用=Gh=80N ×5m=400J ,绳子自由端移动的距离:s=2h=2×5m=10m ,拉力做的功:W 总=Fs=50N ×10m=500J ,此滑轮组的机械效率:η=×100%=J500J 400×100%=80%.故B 正确; C 、小明拉力的功率:P=t W 总=s10J 500=50W .故C 错误; D 、若拉力为40N ,则物体A 的重力应为:G ′=2F ′﹣G 动=2×40N ﹣20N=60N ,则物体A 对地面的压力:F ″=G ﹣G ′=80N ﹣60N=20N ,重物对地面的压强:p===400Pa .故D 正确.故选C .7.如图所示,重为100N 的物体A ,在大小为20N ,方向向右的水平拉力F 的作用下做匀速直线运动.经过3s ,物体A 在水平面上向左移动了30cm 的距离.滑轮与绳子质量不计,滑轮与绳子之间摩擦不计.则下列结论正确的是( )A .物体运动的速度为1Om/sB .物体与地面之间的摩擦力为20NC .拉力F 的功率为2WD .拉力F 做的功是12J解:根据图示可知,n=2;A 、物体运动的速度:v A ===10cm/s ,故A 错误;B 、作用在动滑轮上绳子的段数为2,所以A 物体受到的拉力:F A =2F=2×20N=40N ; 因为A 做匀速直线运动,所以A 受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,即f=F A =40N ;故B 错误;C 、绳子自由端移动的速度:v=2v A =2×10cm/s=20cm/s=0.2m/s ,拉力F 的功率:P=Fv=20N ×0.2m/s=4W ;故C 错误;D 、绳子自由端移动的距离:s=2s A =2×30cm=60cm=0.6m ;拉力F 做的功:W=Fs=20N ×0.6m=12J ,故D 正确.故选D .8.小明利用如图所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300N 的物体,物体受到的摩擦力是12ON ,如果该装置的效率为80%,则作用在绳端的拉力F 的大小是( )A .50NB .60NC .80ND .120N解:根据图示可知,作用在动滑轮上绳子的段数为3;由η===F 3f可得,作用在绳端的拉力:F=η3f =8.03120⨯N =50N . 故选A .9.用如图所示的甲、乙两个相同的滑轮组,在相同的时间内,提起相同的重物,至同一高度,不计绳重及摩擦,下列分析正确的是( )A .F 甲小于F 乙B .F 甲做的功大于F 乙做的功C .甲、乙两个滑轮组机械效率相等D .F 甲做功的功率大于F 乙做功的功率解:A .不计绳重与摩擦时,动滑轮的重相同,甲由两段绳子承担,乙由三段绳子承担,所以乙更省力,即F 甲大于F 乙,故A 错误;B 、提起相同的重物至同一高度,由W=Gh 可知,有用功相同,不计绳重及摩擦,动滑轮的重相同,则额外功相同;总功等于有用功加额外功,所以总功相同,故B 错误;C 、机械效率是有用功与总功的比值,由上述分析可知,甲乙的有用功相同、总功相同,所以机械效率相等,故C 正确;D 、甲、乙做的总功相同,所用时间也相同,由公式P=可知,F 甲做功的功率等于F 乙做功的功率,故D 错误.故选C .10.如图所示,建筑工人用一个滑轮组将重为600N 的物体匀速提升2m 所用的时间为10s ,动滑轮重100N ,(不计绳重和摩擦)则提升重物的过程中正确的是( )A .物体上升时,总机械能在增加B .绳子自由端的拉力F 大小为300NC .物体上升的过程中,额外功为200JD .绳子自由端拉力F 的功率为150 W解:A 、物体上升时动能不变,势能增加,故机械能在增加,故A 正确;B 、由图可知,承重的绳子为两股,不计绳重和摩擦, 则拉力大小21G 总=21(G+G 动)=21(600N+100N )=350N ,故B 错误; C 、额外功是对动滑轮做的功,W 额外=G 动h=100N ×2m=200J ,故C 正确;D 、拉力做的功为W 总=Fs=350N ×2m ×2=1400J ,拉力F 的功率P===140W ,故D 错误.故选AC .11.如图所示,小华用滑轮组匀速提升一个重为600N 的物体,物体上升的速度为0.1m/s ,人拉绳的力F 为250N ,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )A .动滑轮重150NB .人拉绳做功的功率为25WC .若小华的体重为750N ,则小华用这套装置提的最大物重为2100ND .若用这个滑轮组提升1200N 的物体时,滑轮组的机械效率为88.9%解:A 、由F=31(G+G 动)可得,动滑轮重:G 动=3F ﹣G=3×250N ﹣600N=150N ,故A 正确;B 、绳子自由端的速度:v 拉=3v 物=3×0.1m/s=0.3m/s ,人拉绳做功的功率:P===Fv 拉=250N ×0.3m/s=75W ,故B 错误;C 、由F=31(G+G 动)得,最大物重:G 大=3F ﹣G 动=3×750N ﹣150N=2100N ,故C 正确; D 、滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=88.9%,故D 正确.故选:ACD .12.如图所示,物体重150N ,挂在杠杆中点,人用100N 的竖直向上将物体提高0.5m ,在此过程中,下列说法正确的是( )A .人用的拉力所做的功为100JB .用杠杆提升货物所做的有用功为50JC .额外功为25JD .杠杆的机械效率为75%解:人用100N 的竖直向上将物体提高0.5m 时,由相似三角形可知,拉力移动的距离:H=2h=2×0.5m=1m ,人用的拉力所做的功:W 总=FH=100N ×1m=100J ,故A 正确;用杠杆提升货物所做的有用功:W 有=Gh=150N ×0.5m=75J ,故B 错误;因总功等于有用功和额外功之和,所以,额外功:W 额=W 总﹣W 有=100J ﹣75J=25J ,故C 正确;杠杆的机械效率:η=×100%=×100%=75%,故D 正确.故选ACD .13.为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度,设置了图1所示的滑轮组装置.当用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)下列计算结果正确的是( )A .0s ~1s 内,地面对物体的支持力是10NB .1s ~2s 内,拉力F 做的功是187.5JC .2s ~3s 内,拉力F 的功率是100WD .2s ~3s 内,滑轮组的机械效率是62.5%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+10N ;故A 错误;(2)由图可知在2~3s 内,重物做匀速运动,v 3=2.50m/s ,拉力F 3=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′=3v 3=3×2.50m/s=7.5m/s ,拉力做功功率(总功率):P 总=F 3V 3′=40N ×7.5m/s=300W ,故C 错误;滑轮组的机械效率:η=×100%=333h F Gh ×100%=3N 40N 100 ×100%≈83.33%,故D 错误; (3)在1~2s 内,拉力F 2=50N ,重物上升高度h 2=1.25m拉力F 的作用点下降的距离s 2=3h 2=3×1.25m=3.75m ,拉力做的功:W=F 2S 2=50N ×3.75m=187.5J ;故B 正确.故选:B .14.如图所示,A 物体受到的重力是100N ,在拉力F 的作用下,能以0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动.已知拉力F=5N ,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是( )A .拉力F 的功率是1WB .2s 内绳子自由端移动的距离是1.2mC .5s 内拉力F 所做功的大小是15JD .物体A 受到水平地面的摩擦力大小是12N解:A 、拉力的功率P====nFv 物体=3×5N ×0.2m/s=3W ,故A 错误;B 、由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数:n=3,则2s 内绳子自由端移动的距离s=3v ×2s=3×0.2m/s ×2s=1.2m ,故B 正确;C 、由P=可得W=Pt=3W ×5s=15J ,故C 正确;D 、由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数:n=3,克服摩擦力做的功为有用功,效率:η=×100%=×100=×100%,则f=n ηF=3×80%×5N=12N ,故D 正确;故选BCD .15. n 个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组,每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等.不计一切摩擦和绳的重力,滑轮组平衡时拉力大小为F ,如图所示.若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮,其它条件不变,则滑轮组再次平衡时拉力大小为( )A .B .FC . FD . F解:每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等,可设它们的重力均为G ,第一个动滑轮,拉力F 1=21(G+G 动)=21(G+G )=G , 第二个动滑轮,拉力F 2=21(F 1+G 动)=21(G+G )=G , 第三个动滑轮,拉力F 3=21(F 2+G 动)=21(G+G )=G , …第n 个动滑轮,拉力F n =21(F n ﹣1+G 动)=21(G++G )=G ,滑轮组平衡时拉力大小为F ,则再增加一个同样质量的动滑轮时,滑轮组再次平衡时拉力仍为F .故选B .二.填空题(共5小题)16.如图,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N 的物体,拉力F 的大小为30N “若物体和地面之间的摩擦力大小为45N ,则A 处的拉力大小 45N ,滑轮组的机械效率 75% .解:①物体在水平地面上做匀速运动,则此时A 处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,已知,物体和地面之间摩擦力为f=45N ,由平衡条件得:A 处的拉力大小为F A =f=45N .②从图可知,由2段绳子与动滑轮相连,则S=2s 物,已知:F=30N ,f=45N ,滑轮组的机械效率为:η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=75%. 故答案为:45N ;75%.17.一位初中学生的质量约 50 kg .用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度,甲、乙两图的动滑轮重力相同,不计绳重及机械摩擦,图甲中人的拉力F 1 大于 图乙中人的拉力F 2(填“大于”、“等于”或“小于”).解:(1)中学生的质量约为50kg ;(2)图甲有两段绳子承担总重G ,所以拉力F 1=21G ,图乙有三段绳子承担总重G ,所以拉力F 2=31G ; 即图甲中人的拉力F 1大于图乙中人的拉力F 2;故答案为:50,大于.18.某同学用如图所示滑轮组将重为300N 的物体以0.2m/s 的速度匀速向上拉动,拉力为125N (不计绳重及摩擦),则动滑轮重 75 N ,5s 内人拉绳子做的功是 375 J ,该滑轮组的机械效率是 80% .解:动滑轮上有三股绳子,n=3,不计绳重及摩擦,所以F=31(G 物+G 动), 所以G 动=3F ﹣G 物=125N ×3﹣300N=75N ;物体上升的高度:h=vt=0.2m/s ×5s=1m ,绳子自由端移动的距离s=3h=3m拉力F 做的总功:W 总=Fs=125N ×3m=375J ;滑轮组的有用功为:W 有=Gh=300N ×1m=300J ,η=×100%=×100%=80%.故答案:75;375;80%.19.如图所示,小王用两个相同的滑轮组(摩擦不计),分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度,其中G 1>G 2,则所用的拉力F 1 > F 2;其机械效率η1 > η2;所做的有用功W 1 > W 2(选填“>”、“<”或“=”).解:(1)因摩擦不计,拉力:F=21(G 物+G 动), 两图结构相同,动滑轮重相同,G l >G 2,所以所用拉力:F 1>F 2;(2)提升重物的高度相同,G l >G 2,所以根据G=Wh 可知,利用滑轮组做的有用功:W 有用1>W 有用2,(3)由η==可得,==1+,所以,机械效率:η1>η2.故答案为:>;>;>.20.如图所示的甲,乙两套装置,每个滑轮的质量均相等,用它们分别将重力为G 1和G 2的重物匀速提升一定高度,所用竖直向上的拉力大小分别为F 1和F 2,忽略绳重和摩擦.若F 1=F 2,则G 1 < G 2;若G 1=G 2,则它们的机械效率η1 = η2.(两空均填“>”、“=”或“<)解:(1)由图可知,甲图中滑轮组绳子的有效股数为n 1=2;乙图中滑轮组绳子的有效股数为n 2=3,因为每个滑轮的质量均相等,所以每个滑轮的重力相等,忽略绳重和摩擦,由F=n1(G 物+G 动),可得, G 1=2F 1﹣G 动,G 2=3F 2﹣G 动,因为F 1=F 2,所以,G 1<G 2;(2)比较甲、乙两个滑轮组可知,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W 额=G 轮h ,W 有用=G 物h ,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,根据η=可知,两个滑轮组的机械效率相同,即:η甲=η乙.故答案为:<;=.三.计算题(共4小题)21.不计绳重和摩擦,动滑轮重为3N ,所吊起的重物B 重为12N ,物体A 重为80N ,此时物体B 恰好以0.1m/s 的速度匀速下降.(1)要使物体B 以0.2m/s 的速度匀速上升,需要对A 施加的向左的水平外力是多大?外力的功率为多少?(2)若物体B 全部浸没在水中时此外力为8N ,则物体B 的密度为多少?解:(1)由图通过动滑轮绳子段数n=3,不计绳重及摩擦时,则B 拉A 的力F A =31(G B +G 动)=31×(12N+3N )=5N , B 匀速下降,物体A 匀速向右运动时,受向右的拉力F A 和向左的摩擦力作用, 则f=F A =5N ,当使物体B 以0.2m/s 的速度上升时,物体A 匀速向左运动,受向右的拉力F A 、摩擦力和向左的拉力F 作用,由于物体A 的压力和接触面没有改变,则摩擦力大小不变,所以,F=F A +f=5N+5N=10N ;则绳子自由端移动的速度为:v A =3v B =3×0.2m/s=0.6m/s ,所以外力的功率P=Fv A =10N ×0.6m/s=6W ;(2)B 全部浸没时,F ′=F A ′+f ,所以F A ′=F ′﹣f=8N ﹣5N=3N ,此时F A ′=31(G B ﹣F 浮+G 动), F 浮=G B +G 动﹣3F A ′=12N+3N ﹣3×3N=6N ,由F 浮=ρ水gV 排,V B ==Nkgm kg N 10/100.1633⨯⨯=6×10﹣4m 3, 所以B 的密度为:ρB =B BV m =g V G B B =kgN m N /101061234⨯⨯-=2.0×103kg/m 3. 答:(1)需要对A 施加的向左的水平外力是10N ;外力的功率为6W ;(2)物体B 的密度为2.0×103kg/m 3.22.如图所示,小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起,若每次重物均以0.4m/s 的速度匀速上升,且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计.当吊起质量为270kg 的重物A 时,牵引车对绳的拉力为F ,滑轮组的机械效率为90%,取g=10N/kg .求:(1)拉力F 的大小.(2)动滑轮所受的重力.(3)拉力F 的功率P .解:(1)重物的重力:G A =mg=270kg ×10N/kg=2700N ,由图可知,n=3,由η=×100%=Fs Gh ×100%=Fnh Gh ×100%=FG n ×100%可得,拉力的大小: F=ηn G A ==1000N ;(2)滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计,由F=n1(G+G 动)可得,动滑轮所受的重力:G 动=nF ﹣G A =3×1000N ﹣2700N=300N ;(3)绳端移动的速度:v绳=nv物=3×0.4m/s=1.2m/s,拉力F的功率:P=Fv绳=1000N×1.2m/s=1200W.答:(1)拉力F的大小为1000N;(2)动滑轮所受的重力为300N;(3)拉力F的功率为1200W.23.如图所示,工人用滑轮组提升重480N的物体,所用拉力F为200N,物体以0.2m/s上升了2m,求(1)拉力F做的总功;(2)拉力F做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.解:(1)绳子自由端移动的距离s=3h=3×2m=6m,拉力做的总功W总=Fs=200N×6m=1200J;(2)拉力端移动的速度v=0.2m/s×3=0.6m/s,拉力做功功率P=Fv=200N×0.6m/s=120W;(3)有用功的大小:W有用=Gh=480N×2m=960J;滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%.答:(1)拉力F做的总功为1200J;(2)拉力F做功的功率为120W;(3)滑轮组的机械效率为80%.24.如图是一个上肢力量健身器示意图.配重A的底面积为5×10﹣2m2,放在地面上对地面的压强P0为2×104Pa.B、C都是定滑轮,D是动滑轮;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=3:5.小成受到的重力为500N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时,杠杆在水平位置平衡,小成对地面的压力为F1,配重A受到的拉力为F A1,配重A 对地面的压强P1为8×103 Pa.小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆仍在水平位置平衡,小成对地面的压力为F2,配重A受到的拉力为F A2,配重A对地面的压强P2为6×103Pa.已知F1:F2=18:17,杠杆EH和细绳的质量均忽略不计.求:(1)配重A受到的重力G A;(2)拉力T1;(3)动滑轮D受到的重力G.。
简单机械测试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 杠杆的五要素包括:A. 支点、力臂、动力、阻力、阻力臂B. 支点、力臂、动力、阻力、力矩C. 支点、力臂、动力、阻力、力的三要素D. 支点、力臂、动力、阻力、力的方向答案:A2. 定滑轮的特点是什么?A. 可以省力B. 可以改变力的方向C. 可以省距离D. 既省力又省距离答案:B3. 动滑轮的特点是什么?A. 可以省力B. 可以改变力的方向C. 可以省距离D. 既省力又省距离答案:A4. 下列哪种机械是省力杠杆?A. 钳子B. 镊子C. 钓鱼竿D. 撬棍答案:A5. 滑轮组的特点是什么?A. 可以省力B. 可以改变力的方向C. 可以省距离D. 既省力又省距离答案:A二、填空题(每题2分,共10分)1. 杠杆的力臂是指力的作用线到____的距离。
答案:支点2. 定滑轮实质上是一个____杠杆。
答案:等臂3. 动滑轮实质上是一个____杠杆。
答案:省力4. 使用动滑轮可以省力,但需要多费____。
答案:距离5. 滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成的,可以同时实现省力和____。
答案:改变力的方向三、简答题(每题5分,共20分)1. 请简述杠杆的分类及其特点。
答案:杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
省力杠杆的动力臂大于阻力臂,可以省力;费力杠杆的动力臂小于阻力臂,需要费力;等臂杠杆的动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力。
2. 简述定滑轮和动滑轮的区别。
答案:定滑轮的轴固定不动,可以改变力的方向,但不能省力;动滑轮的轴随物体一起移动,可以省力,但不能改变力的方向。
3. 请解释滑轮组是如何实现省力的。
答案:滑轮组由多个动滑轮和定滑轮组成,通过绳子的连接,使得动力只需承担物体重量的一部分,从而实现省力。
4. 为什么说使用滑轮组可以改变力的方向?答案:滑轮组通过绳子的连接和滑轮的固定方式,可以使得施加力的方向与物体移动的方向不同,从而实现力的方向的改变。
五中第十二章 简单机械 综合检测 (一)第Ⅰ卷(选择题 共35分)一、选择题:本题共15小题,共35分,1~10小题,每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的,选对的每小题得2分。
11~15小题,每小题给出的四个选项中,至少有一个是正确的,选对的每小题得3分,选对但不全的得2分,选错或不选的得0分。
1.(2012·广西)李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼,她做的有用功是 ( )A .对桶所做的功B .对水所做的功C .对水和桶所做的功D .对水、桶和人所做的功 2. 用定滑轮拉物体,不计摩擦,当沿不同方向将物体拉起时,拉力分别为F1、F2、F3,如图所示,则这三个力之间的大小关系正确的是( ) A 、F1<F2<F B 、F1>F2>F3 C 、F1=F2=F3 D 、无法判断 3.(2012·江苏徐州) 在日常生活中,用10N 的拉力不能提起重15N 的物体的简单机械是( )A .一个定滑轮B .一个动滑轮C .杠杆D .斜面 4.机械效率越高的机械,则表明( )A .做功越多B .越省力C .做功越快D .有用功与总功的比值越大5.(2012•福建泉州)施工工地上,一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后和改进前相比较( )A .总功不变,有用功增加了B .总功不变,额外功减少了C .有用功不变,总功减少了D .做的有用功减少了 6.(2012·湖南湘潭)下图中利用了动滑轮的是( )7.(2012·北京)如图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )8.(2012·广西北海)如图所示,利用四种机械分别提起同一个重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是()9.(2012·四川宜宾)如图所示,—根铁棒在水平拉力F 的作用下,以O 点为转轴,由竖直位置逆时针匀速转向水平位置的过程中,动力F 与动力臂L 的大小变化是( ) A .F 增大,L 增大 B .F 减小,L 减小 C. F 增大,L 减小 D .F 减小,L 增大10.某同学在“研究动滑轮特点”的实验时,进行了正确操作,并记录数据如下表, 分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。
八年级物理下册第十二章《简单机械》测试卷-人教版(含答案) 班级 姓名 座号 成绩一、单项选择题(每小题4分,共40分)1.骑自行车上坡走“S ”形路线,这样做的好处是( )A .省距离B .省力C .费力,但省时间D .以上说法都不对2.升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是( )A .定滑轮B .动滑轮C .滑轮组D .省力杠杆3. 下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是( )A .羊角锤B .筷子C .起瓶器D .独轮车4. 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( )5.李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼,她做的有用功是( ) A .对桶所做的功 B .对水所做的功C .对水和桶所做的功D .对水、桶和人所做的功6. 甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则( )A .甲吊车的电动机做的有用功较多B .乙吊车的电动机做的额外功较多C .甲吊车的电动机做的总功较多D .甲、乙两吊车的电动机做的总功相同7. 下列关于机械效率的说法正确的是( )A .机械效率不可能达到100%B .随着科学技术的发展,机械效率可能会大于100%C .滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D .杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率A B C D F 3 F 1 F 2 F 48、右图的剪刀剪纸机械效率为80% ,这表示()A. 若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8NB. 若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8NC. 若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J 的功用于剪纸D. 若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J 的功用于剪纸9.如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态.如果两侧各去掉一个钩码,下列说法正确的是()A.左端下沉B.右端下沉C.仍然平衡D.无法判断10.如图所示,不计摩擦,把重G =16N的物体匀速提起所用的拉力F =10N,则关于该动滑轮的说法中错误..的是()A.动滑轮重4NB.使该用动滑轮要费距离C.该动滑轮的机械效率为80%D.提升物体的速度越快,机械效率越高二、填空题(每空2分,共20分)11、在如题图所示的工具中,属于省力杠杆的是;属于费力杠杆的是;属于等臂杠杆的是。
第十二章《简单机械》检测题一、单选题1.如图所示,工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里,他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面,然后站在车上用400N的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里,则下列说法中正确的是()A.工人所做的总功为5000JB.工人所做的有用功为2000JC.斜面的机械效率为75%D.物体和斜面之间的摩擦力为400N2.如图所示,用一平行于斜面向上的力将质量为80kg的木箱从2m长的斜面底端匀速拉到顶端(可以把木箱看作质点),斜面的倾斜角为30°,木箱受到的摩擦力是木箱重力力的0.1倍,则下列说法正确的是()A.木箱克服摩擦力做功80J B.拉力大小为480NC.斜面的机械效率80%D.拉力做功为880J3.用如图所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦),下列做法能提高滑轮组机械效率的有A.增加物体被提升的高度B.增大动滑轮的重力C.改变绳子的绕法,减少承担重物的绳子的段数D.增加物体的重力4.在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子,如图所示。
在拉起吊桥的过程中,吊桥可以看成一个()A.省力杠杆,支点是B点B.省力杠杆,支点是C点C.费力杠杆,支点是B点D.费力杠杆,支点是C点5.如图所示,分别用一定滑轮和一动滑轮提起同一物体,利用定滑轮的拉力是F甲,对应的机械效率是η;利用动滑轮的拉力是F乙,对应的机械效率是η乙;(忽略机械摩擦和绳重,动滑轮重小于物重)下列说甲法正确的是()A.F甲>F乙η甲<η乙B.F甲>F乙η甲>η乙C.F甲<F乙η甲>η乙D.F<F乙η甲<η乙甲6.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是()A.效率越高的机械,功率越大B.做功越多的机械,功率越大C.做有用功越多的机械,效率越高D.功率越大的机械,做功越快7.如图所示,是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,有关它的说法正确的是()A.“标”“本”表示力,“权”“重”表示力臂B.图中的B点为杠杆的支点C.“权”小于“重”时,A端一定上扬D.增大“重”时,应把“权”向A端移8.如图,重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,设沿斜面移动的距离为s,高为h,拉力为F,物体受到的摩擦力为f。
中考物理总复习《简单机械》专项测试题(附含有答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.聚餐时使用公筷公勺逐渐成为人们的共识,使用筷子夹菜时,筷子是一种杠杆,下列用具正常使用时也是杠杆,其中与筷子同类的是()A.羊角锤拔钉B.食品夹夹饼干C.起子开瓶盖D.修枝剪修剪树枝2.人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆,下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是()A.B.C.D.3.下列生活中的简单机械,不属于省力机械的是()A.门把手B.定滑轮C.斜面D.羊角锤4.2024年新年第一天,在北京天安门广场举行了隆重庄严的升国旗仪式。
国旗护卫队步伐整齐,雄壮的国歌声响彻天安门广场,伴随着新年第一缕阳光,鲜艳的五星红旗冉冉升起。
下列说法正确的是()A.图中以护旗手为参照物,国旗是运动的B.雄壮的国歌声响彻天安门广场说明声音的响度大C.温暖大地的太阳不是光源D.旗杆顶部装有一个定滑轮,其作用是可以省力5.如图所示,斜面长10m,高4m,用沿斜面方向的推力F,将一个重为500N的货物由斜面底端匀速推到顶端,在此过程斜面的机械效率为80%,下列说法正确的是()A.物体在斜面上运动时受到3个力作用B.F=300NC.克服物体重力做的功为额外功D.摩擦力为50N6.提拉重物时,手的前臂构成一个杠杆,如图。
对此过程分析合理的是()A.前臂杠杆是一个省力杠杆B.前臂杠杆的支点在肘关节处C.肱二头肌对桡骨的力F1是阻力D.重物给前臂的力F2变大时,F1变小7.小明用F1和F2以图示甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度,甲图和乙图中绳子自由端移动的距离分别为s1和s2。
图中所有滑轮等重,物体的重10倍于滑轮,且不计绳重和摩擦,在重物匀速上升过程中()A.F1<F2B.s1>s2C.甲的总功等于乙的总功D.甲的机械效率大于乙的机械效率8.现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。
简单机械测试题及答案# 简单机械测试题及答案一、选择题1. 以下哪种简单机械可以改变力的方向?- A. 杠杆- B. 滑轮- C. 轮轴- D. 斜面答案:B2. 杠杆的五要素包括:- A. 支点、力臂、动力、阻力、机械效率- B. 支点、力臂、动力、阻力、机械功率- C. 支点、力臂、动力、阻力、机械优势- D. 支点、力臂、动力、阻力、机械功答案:C3. 滑轮组中,若动滑轮上绕过的绳索有3段,则机械优势是多少? - A. 2- B. 3- C. 4- D. 6答案:B4. 斜面的机械优势取决于:- A. 斜面的长度- B. 斜面的高度- C. 斜面的倾斜角度- D. 斜面的宽度答案:C5. 轮轴的机械优势主要取决于:- A. 轮的直径- B. 轴的直径- C. 轮与轴的直径比例- D. 轮与轴的材质答案:C二、填空题6. 简单机械中的杠杆可以分为____、____和____。
答案:一级杠杆、二级杠杆、三级杠杆7. 机械效率是指有用功与总功的比值,其值总是____。
答案:小于18. 斜面越平缓,斜面越长,机械优势越____,但需要做的功____。
答案:小;多9. 滑轮组中,动滑轮的机械优势等于绕过动滑轮的绳索段数的____。
答案:倍数10. 轮轴的机械优势等于轮的半径与轴的半径的____。
答案:比值三、简答题11. 请简述杠杆的分类及其特点。
答案:杠杆根据支点、动力和阻力的相对位置,可以分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。
一级杠杆的特点是动力臂大于阻力臂,省力但费距离;二级杠杆的特点是阻力臂大于动力臂,费力但省距离;三级杠杆的特点是动力和阻力都在支点的同一侧,既不省力也不省距离。
12. 为什么说使用任何机械都不省功?答案:根据能量守恒定律,在一个封闭系统中,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。
在使用机械的过程中,虽然可以改变力的大小和方向,但总的能量消耗(即总功)是不变的。
简单机械综合测试(含答案)一、简单机械选择题1.如图所示,属于费力杠杆的是A.用镊子夹物品B.用汽水扳子开瓶盖C.用手推车推货物D.用羊角锤起钉子【答案】A【解析】【详解】A、用镊子夹物品时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;B、汽水扳子开瓶盖时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;C、用手推车推货物,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;D、用羊角锤起钉子,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.故选A.【点睛】此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.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,小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面,用甲滑轮所做的功为W 1,机械效率为1η;用乙滑轮所做的总功率为W 2,机械效率为2η,若不计绳重与摩擦,则( )A .W 1<W 2,η1>η2 B. W 1=W 2,η1<η2 C .W 1>W 2 , 1η<2η D .W 1=W 2 , 1η=2η 【答案】A【解析】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η =W W 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W 1<W 2,η1>η2.故选C.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.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.120NB.80NC.60ND.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.6.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10NB.1s~2s内,物体在做加速运动C.2s~3s内,拉力F的功率是100WD.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.7.如图所示,一长为L的直杆可绕O点转动,杆下挂一所受重力为G的物块,刚开始直杆与竖直方向夹角为60º.为了安全下降物块,用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F,使直杆缓慢地转动到竖直位置(可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态),则下列说法正确的A.拉力F的大小保持不变B.拉力F和物块重力G是一对平衡力C.这个过程中物块重力所做的功为12GL D.这个过程中直杆一直都是费力杠杆 【答案】C 【解析】 【详解】A .由图知,杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时,由于拉力始终水平,所以其力臂逐渐变大;物体对杠杆拉力为阻力,转动过程中阻力臂逐渐变小;由杠杆平衡条件可知拉力F 逐渐变小,故A 错误;B .拉力F 和物块重力大小不等、不一条直线上,不作用在一个物体上,所以不是一对平衡力,故B 错误;C .杠杆由与竖直方向成60°角时,杠杆右端高度12h L =,转到竖直位置时杠杆下端高度降到L 处,所以物体下降高度1122h L L L =-=V ,所以物体重力做功 12W G h GL ==V ,故C 正确;D .当杠杆转到竖直位置时,阻力臂为0,杠杆为省力杠杆,故D 错误。
8.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5JC .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=W W 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.9.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A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A.此图是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,即F=12 G;B.此图是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即F=G;C.此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由3股,则F=13 G;D.此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由2股,则F=12 G.由以上可知:在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C,C符合题意.10.如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力可以忽略不计,在物体匀速上升的过程中A.甲图省力,机械效率甲图大B.甲图省力,机械效率一样大C.乙图省力,机械效率乙图大D.乙图省力,机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】分析甲、乙两图可知,n甲=3、n乙=2;因绳重和摩擦忽略不计,所以由1F GnG=+动()可知,甲图更省力;由η=WW有总=GhGh G h+动可知,甲乙滑轮组的机械效率一样,故选B.11.如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦的影响,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,则下列判断正确的是①A物体比B物体轻②提升A的拉力较大③提升A所做的额外功较少④提升A做的有用功较多A.只有①③B.只有②④C.只有②③D.只有①④【答案】B【解析】【详解】由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G动h知,提升A和B所做额外功相同,不计绳重与摩擦的影响,滑轮组的机械效率:η=WW有总=WW W+有有额,额外功相同,提升A物体时滑轮组的机械效率较大,所以提升A物体所做的有用功较大,由于提升物体高度一样,所以A 物体较重,提升A物体用的拉力较大,故ACD错误,B正确。
12.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/sB .拉力F 大小为400NC .拉力F 的功率为40WD .拉力F 的功率为80W【答案】D 【解析】 【详解】 A .由sv t=得体的速度: 2m 0.4m 5sh v t === 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:11200N 100N 22F G ==⨯=故B 项不符合题意; CD .绳子自由端移动的速度:220.4m s 0.8m s v v ==⨯=绳物拉力F 的功率:100N 0.8m s 80W W Fs P Fv t t====⨯= 故C 项不符合题意,D 项符合题意。