【物理】 简单机械基础知识汇编及练习测试题
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中考物理总复习《简单机械》专项测试卷(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.下图所示的工具中,属于费力杠杆的是:A.钢丝钳B.起子C.羊角锤D.镊子2.如图是单塔双索斜拉大桥,索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力,现仅有一辆载重汽车从桥梁左端速匀速驶向索塔的过程中,左侧拉索拉力大小()A.一直减小B.一直增大C.先减小后增大D.保持不变3.人类很早以前就使用杠杆了,杠杆是简单的机械之一,如图所示生活中常用的简单机械中都运用了杠杆原理,以下图中所示工具在通常使用中属于同类型的是()A.①①①①B.①①①C.①①①D.①①①4.如图所示的各种工具,它们在使用过程中,属于省距离的杠杆是()A.B.C.D.5.如图所示的工具中,属于费力杠杆的是()A.吊车吊臂B.钢丝钳C.酒起子D.核桃夹6.菏泽卷】下列工具中,在使用时属于费力杠杆的是()A.B.C.D.7.如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。
该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动,从而通过钢绳将货物缓慢吊起。
假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直,仅通过转动吊臂提升货物的过程中,则下列分析正确的是()A.撑杆对吊臂的作用力不断增大B.钢绳对吊臂的作用力不变C.撑杆对吊臂作用力的力臂不断增大D.钢绳对吊臂作用力的力臂不断增大8.如图所示的简单机械,属于省力杠杆的是()A.B.C.D.二、填空题9.小金将长为0.6 m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端A挂一个重40 N的物体,肩上支点O离后端A的距离为0.2 m,他用手沿竖直方向压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示,小金的质量为50 kg,则此时手压木棒的压力大小为N.10.某学校在操场上举办春季运动会的开幕式。
入场时,小林竖直举着班牌走在最前列,如图所示。
若匀速前进时,班牌受到风水平向后的阻力为6N,作用在A点。
中考物理简单机械基础练习题含解析一、简单机械选择题1.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.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.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.4.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.5.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。
中考物理总复习《简单机械》专项测试题(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.如图所示,以硬尺上某位置为支点O,在尺上挂一重3N的物体M,在尺上施加一竖直向上的拉力F使杠杆保持水平静止,尺的质量不计。
以下判断正确的是()A.此杠杆的支点在5dm处B.此杠杆的支点在O处C.此杠杆是费力杠杆D.此杠杆是省力杠杆2.如图所示的简单机械,正常使用过程中可能省力的是A.用钓鱼竿钓鱼B.用镊子夹砝码C.用定滑轮提重物D.用动滑轮提重物3.用如图所示的装置提升重为800N的物体,若物体以1m/s的速度匀速上升,不计绳重和摩擦,动滑轮重为10N,下列说法正确的是()A.经过5s,绳子自由端移动的距离是5mB.人对绳子的拉力F大小为410NC.滑轮对物体的拉力做功的功率为800WD.使用该装置既能省力,又能省功4.在实施乡村振兴,加快建设现代农业产业过程中,工人师傅常用如图所示的简易滑轮组提升建筑材料。
在某次提升重物时。
工人用250N的拉力将重为400N的物体在20s内匀速提升4m。
如果不计绳重及摩擦阻力的影响,下列分析和计算正确的是()A.上端的定滑轮可以省力B.该过程中工人做的总功为1000JC.工人师傅拉力做功的功率为200WD.加大提升建筑材料的质量,滑轮组的机械效率增大5.同学们在劳动课上修剪树枝,应选用以下的哪种剪刀最合适()A.B.C.D.6.如图所示的简单机械,正常使用时费距离的是()A.钓鱼竿B.食品夹C.定滑轮D.动滑轮7.在如图所示的滑轮组上挂钩码A、B后恰好静止(不计绳重、滑轮重力及摩擦)。
若再在A、B下面各挂上一个质量相等的小钩码,下列说法正确的是()A.钩码A和钩码B仍保持静止B.钩码A下降,钩码B上升C.钩码A上升,钩码B下降D.钩码A上升2cm,钩码B下降2cm 8.如图所示是指甲剪的示意图,F是剪指甲时施加的一个力,则下列关于指甲剪的说法正确的是()A.指甲剪只由一个杠杆组成B.指甲剪由两个杠杆组成C.对杠杆ABC,若以B为支点,则动力臂是LD.对杠杆ABC,若以B为支点,则动力臂是BC二、填空题9.杠杆调节平衡后,将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处,杠杆仍然平衡,如图所示.(1)由图可知,杠杆A、B处受到的力的力臂l A l B,则G A G B;(两空皆选填“>、<、=”)(2)若将两重物同时浸没在水中,则两重物受到的浮力F A F B (选填“>、<、=”).则杠杆是否保持平衡?答:.若保持平衡,请说出理由,若不能保持平衡,请说出哪端下沉,答:.10.物理学在桥梁建筑技术方面有很多应用,如图甲为宜兴首座钢结构斜拉桥荆邑大桥,桥梁全长544.5米,有十八层楼那么高。
中考物理总复习《简单机械》专项测试题-附带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.爱米将长为0.6m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒A端挂一个40N的物体,肩上支点O离A为0.2m,她用手压B端使木棒保持水平平衡,如图,爱米的重为500N,则此时A.木棒属于省力杠杆B.手压木棒的压力大小为80NC.肩对木棒的支持力大小为40ND.人对地面的压力大小为500N2.在如图所示中,用轻质滑轮匀速提升同一重物G,所用拉力F最小的是图A.B.C.D.3.用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为F1=30N,绳b对人的拉力为F2=480N。
此过程()A.有用功为300J B.F1做的功等于F2做的功C.F1做功的功率小于F2做功的功率D.滑轮组的机械效率为80%4.如图所示,A0B为一根杠杆,0为支点,杠杆自重不计.在杠杆右侧A端挂一个重为G的物体,当A0段在水平位置平衡时,在B端需施加的最小力为F1;当BO段在水平位置平衡时,加在B端的最小力为F2,则()A.F1<F2B.F1= F2C.F1>F2D.无法比较5.用同一滑轮组分别把100 N和200 N的重物匀速提高5m,如果两种情况下的额外功相等,则()A.所做的总功相等B.所做的有用功不相等C.两次的机械效率相等D.用于拉绳子的力两次相等6.如图所示,拉力F=80N,物体重力G=120N,不计摩擦和绳重.若将物体匀速提高lm,以下说法正确的是A.拉力做的有用功为80J B.动滑轮的重力为20NC.拉力做的总功为120J D.该滑轮组的机械效率为75%7.小文用如图所示的装置,测量滑轮组的机械效率,在5s内将重为1N的钩码提升10cm,在匀速拉升的过程中,弹簧测力计示数为0.5N,下列说法错误的是()A.有用功为0.1JB.机械效率为66.7%C.拉力做功的功率为0.03WD.此过程中钩码的动能增加8.如图所示,生活中经常使用的工具都是杠杆,其中属于费力杠杆的是()A.瓶盖起子B.钳子C.镊子D.推独轮车二、填空题9.如图,重800N的物体在100N的拉力F作用下,沿水平地面向左匀速直线运动,滑轮组的机械效率为80%,在此过程中,物体与地面间的滑动摩擦力为N。
中考物理总复习《简单机械》专项练习题(附答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、选择题1.下列关于机械效率的说法正确的是()A.越省力的机械,机械效率越高B.做功越快的机械,机械效率越高C.所做有用功越多的机械,机械效率越高D.有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高2.如图所示,若杠杆在水平位置平衡,关于力的大小、方向和作用点正确的是()A.B.C.D.3.如图所示,分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物,若不计滑轮本身的重力及摩擦,则()A.F1<F2<F3<F4B.F1>F2>F3>F4C.F1=F2=F3<F4D.F1=F2=F3>F44.如图所示,这是一款手动榨汁机。
下列工具使用时与这种榨汁机属于同类型杠杆的是()A.镊子B.筷子C.钢丝钳D.理发剪刀5.物体重200N,滑轮重20N使物体匀速上升1m,不计摩擦,则()A.F=420N滑轮向上移动0.5m B.F=420N滑轮向上移动2mC.F=110N滑轮向上移动0.5m D.F=110N滑轮向上移动2m6.如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动OB=2BA,在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA 水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是()A.如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,F1应变大B.作用在A点的力F1的大小为0.5 GC.如果保持F1的方向始终竖直向上不变,使物体从图中位置匀速升高,F1大小将不变D.若将作用于A点的力F1变为图中F2,要使杠杆水平平衡,F2应小于F17.如图所示,小伟同学通过斜面用平行于斜面F=300N的推力,将质量为40kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上,斜面长s=2m,g取10N/kg。
下列说法正确的是()A.使用该斜面可以省功B.推力的功率为80WC.斜面的机械效率为75% D.斜面对物体的摩擦力大小为100N8.如图所示,工人利用轻质滑轮组水平匀速搬运重为1000 N的货物A,已知该滑轮组的机械效率为70%,工人施加在绳子端的拉力F为100 N,10 s内物体移动了2 m,则下列说法正确的是()A.拉力的功率为60 W B.重力对物体做功为2000 JC.10 s内所做的有用功为120 J D.物体受到地面的摩擦力为140 N二、填空题9.各式各样的剪刀都是一对对的杠杆.如图所示,要剪开铁皮,应该用剪刀;剪纸或布时,应该用剪刀.(均选填“甲”或“乙”)10.如图所示,一轻质杠杆在水平位置平衡,其中OB=4OA,物体C重为100N,则动力F=N,这是杠杆。
中考物理总复习《简单机械》专项测试题(附带参考答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.四种剪刀中,最适用于剪开铁皮的是()A.B.C.D.2.如图所示的实验装置,甲重18N,乙重8N,不计弹簧测力计自重,则弹簧测力计的示数是()A.18N B.8N C.10N D.26N3.如图所示,O为杠杆的支点,第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡,如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡,则下列关系中正确的是()A.F1>F2B.F1=F2C.F1<F2D.G>F2>F14.如图所示,用2.5N的拉力沿竖直方向匀速拉起重为4N的物体G,物体升高1m所用的时间为4s,绳子自重、滑轮与轴间摩擦不计,则()A.拉力做功的功率为125W B.所做的有用功为40JC.动滑轮的重力为2N D.动滑轮的机械效率为80%5.关于机械效率,以下说法正确的是()A.机械效率总小于1B.单位时间里做功越多的机械,机械效率越高C.做功越多的机械,机械效率越高D.省力越多的机械,机械效率越高6.如图所示,在推油桶上台阶时,油桶A.不是杠杆B.是杠杆,支点在A点C.是杠杆,支点在B点D.无法判断7.如图所示,小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体,A物体5s 内移动了100cm,且A 物体与水平地面的摩擦力大小为12N,已知滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是()A.拉力F大小为5N B.绳子自由端移动的速度为0.4m/sC.拉力F做功的功率为3W D.拉力F在5s 内对滑轮组做的额外功为4J 8.小明用如图所示的滑轮组,将重为6N的物体匀速提升到一定高度,在此过程中,手拉力的大小实际应该是()A.小于3N B.等于2N C.大于2N D.大于3N9.如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。
中考物理总复习《简单机械》专项检测卷(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.如图所示,O为杠杆支点。
杠杆在重物G和力F1作用下,处于水平位置并且平衡。
若用力F2代替F l时,使杠杆仍在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是()A.F l>F2B.F1=F2C.F l<F2D.F2<G2.如图所示的生活用具,在使用中属于省力杠杆的是A.钓鱼竿B.钢丝钳C.筷子D.天平3.如图所示的生活用具,在使用中属于省力杠杆的是()A.食品夹B.取碗夹C.核桃夹D.镊子4.标有“6V,0.5A”的小灯泡,要想接在8V的电压下正常工作,应()A.在灯两端并联一个4Ω的电阻B.在灯两端并联一个18Ω的电阻C.给灯泡串联一个4Ω的电阻D.给灯泡串联一个18Ω的电阻5.我们学过速度、压强、机械效率、功率等许多物理知识,下面有关它们的说法错误的是A.速度是描述物体运动快慢的B.压强是描述压力的作用效果的C.功率是描述物体做功快慢的D.机械效率是描述物体做功多少的6.为了研究电流与电压、电阻的关系,用图所示的电路,分“保持电阻不变”和“电压不变”两步进行,在“保持电阻不变”时,要求()A.保持R’的滑片位置不变B.保持R两端的电压不变C.保持R不变,调节R’的滑片到不同的适当位置D.保持电路中的电流不变7.两电阻的电流随电压变化的I-U图线如下图所示。
下列结论中正确的是()A.R1>R2B.R1、R2串联后的总电阻的I-U图线在区域ⅡC.R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域ⅡD.R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域Ⅱ8.在图所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器滑片P位于中点。
用一阻值为20欧的电阻替换R1后,可能使电流表示数与替换R1前相同的方法是()A.电源电压不变,不移动滑片PB.电源电压不变,向右移动滑片PC.减小电源电压,不移动滑片PD.增大电源电压,向右移动滑片P9.人在做俯卧撑时可视为一个杠杆。
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。
中考物理总复习《简单机械》专项练习题(含答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、选择题1.如图所示为国旗杆顶部安装的升降国旗的一个滑轮。
关于此滑轮,下列说法中正确的是()A.它是动滑轮B.它是定滑轮C.使用它费距离D.使用它可以省力2.下列关于机械效率的说法中正确的是()A.做功越快,机械效率一定越高B.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.有用功在总功中所占比例越大,机械效率一定越高3.如图所示是一种切甘蔗用的铡刀示意图。
下列有关说法正确的是()A.铡刀属于费力杠杆B.使用铡刀可以省距离C.甘蔗放在a点比b点更易被切断D.甘蔗放在b点比a点更易被切断4.如图所示,用同一定滑轮沿三个不同方向,以不同速度匀速提升同一重物G,所用的拉力分别为F1、F2、F3,重物G上升速度分别是0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s,则这三个力的大小关系是()A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F1=F2=F3D.以上都有可能5.如图所示,轻质杠杆的O为支点,在B点悬挂一个重物,在A点施加一个竖直向下的力F使杠杆水平平衡。
若始终保持杠杆水平平衡,下列操作一定能使力F变小的是()A.将重物改挂至B点的右侧,同时增大重物的质量B.将重物改挂至B点的右侧,同时减小重物的质量C.将重物改挂至B点的左侧,同时增大重物的质量D.将重物改挂至B点的左侧,同时减小重物的质量6.如图所示,滑轮组下面悬挂一重为30N的物体,在竖直向上的拉力F的作用下,该物体在10s内被匀速提升了0.1m,拉力F的大小为12N,不计绳重及摩擦,关于该滑轮组,下列计算结果正确的是()A.动滑轮重为2N B.该装置的机械效率约为83%C.绳子自由端移动的距离是0.2m D.拉力的功率是0.6W7.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图所示,“标”、“本”表示力臂,“权”、“重”表示力,以下说法符合杠杆平衡原理的是()A.“权”小于“重”时,A端一定上扬B.“权”大于“重”时,“标”一定大于“本”C.增大“重”时,应把“权”向A端移D.减小“重”时,应更换更大的“权”8.如图所示,用滑轮组拉着重为600N的物体A匀速直线水平向右运动,已知水平拉力F为50N,物体的运动速度为0.1m/s,物体A受到的摩擦力f为120N。
【物理】简单机械基础知识汇编及练习测试题一、简单机械选择题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.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400NB .绳子自由端移动的速度为0.8m/sC .拉力F 做功为6000JD .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:()14F G G =+动 , 由此可得动滑轮的总重是:4=4600N 2000N=400N G F G =-⨯-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:8m 0.8m/s 10ss v t === , 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:=44W Gh Gh GW Fs F h Fη===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。
3.如图所示,工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中,做了300J 的有用功,100J 的额外功,则该动滑轮的机械效率为( )A .75%B .66.7%C .33.3%D .25% 【答案】A【解析】试题分析:由题意可知,人所做的总功为W总=W有+W额=300J+100J=400J,故动滑轮的机械效率为η=W有/W总=300J/400J=75%,故应选A。
【考点定位】机械效率4.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.5.如图所示,手用F1的力将物体B匀速提升h,F1做功为300J;若借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度,F2做功为500J,下列说法错误的是A .滑轮组机械效率为60%B .两个过程物体B 均匀速运动,机械能增加C .滑轮组的自重,绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致F 2做的功有一部分属于额外功D .F 2做功的功率比F 1做功的功率大 【答案】D 【解析】 【详解】A .根据题意知道,用F 1的力将物体B 匀速提升h ,F 1做的是有用功,即W 有=300J ,借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度,F 2做的是总功,即W 总=500J ,由100%W W η=⨯有用总知道,滑轮组的机械效率是: 300J100%=100%=60%500JW W η=⨯⨯有用总, 故A 不符合题意;B .由于两个过程物体B 均做匀速运动,所以,动能不变,但高度增加,重力势能增大,而动能与势能之和是机械能,所以机械能增大,故B 不符合题意;C .由于需要克服滑轮组的自重及绳子和滑轮之间的摩擦做功,即由此导致F 2多做一些功,即额外功,故C 不符合题意;D .由WP t=知道,功率由所做的功和完成功所需要的时间决定,根据题意不知道完成功所用的时间,故无法比较功率的大小,故D 符合题意.6.利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是( )A .重力做的功是有用功B .拉力F 1做的功是额外功C .绳子自由端的拉力F 做的功是总功D .该滑轮的机械效率可能等于100% 【答案】C【解析】A 、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,克服物体受到的摩擦力做的功为有用功,故A 错;B 、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,克服物体受到的摩擦力做的功,即拉力F 1做的功为有用功,克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功,故B 错;C 、绳子自由端的拉力F 做的功包括有用功、额外功,为总功,故C 正确;D 、在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定的额外功,使得有用功小于总功,该滑轮的机械效率总小于100%,故D 错. 故选C .7.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.8.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。
9.甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度.则()A.乙升降机提升重物做的有用功较多B.甲升降机的电动机做的额外功较多C.甲升降机的电动机做的总功较少D.乙升降机的电动机做的总功较少【答案】C【解析】【详解】A.提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等,故A错误;BCD.既然甲机械效率高,则说明甲做的额外功少,总功也就少,故BD错误,C正确.10.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。
(2)拉动A向左运动,A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡,可求出拉力。
(3)利用滑轮组距离关系,B移动的距离是A移动距离的3倍,求出A移动的距离,则拉力所做的功为,再利用求出做功时间。
解答:不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时,。
拉动A向左运动时,A受到向右的拉力不变,摩擦力的方向向右,此时受力如图:;,则,因此拉力F做功:,所用时间为。
故选:B。
【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数,确定所使用的公式,做好受力分析是解题关键。
11.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。
12.下列几种方法中,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,增大额外功时,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,增大有用功,总功变大,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,增大额外功,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.13.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800JB .工人做的总功为500JC .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】A .工人做的有用功:400N 2m 800J Gh W ==⨯=有 ,A 选项正确。
B .绳子的自由端移动的距离是4m ,工人做的总功:250N 4m 1000J W Fs ==⨯=总 ,B 选项错误。