(物理)中考物理简单机械答题技巧及练习题(含答案)

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(物理)中考物理简单机械答题技巧及练习题(含答案)

一、简单机械选择题

1.如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中

A.绳子自由端被拉下3m B.拉力F做的功为200J

C.滑轮组的机械效率是83.3% D.拉力F的功率是40W

【答案】C

【解析】

【详解】

A、物重由两段绳子承担,因此,当物体提升1m时,绳子的自由端应被拉下2m,故A错误;

B、拉力为120N,绳子的自由端应被拉下2m,则拉力做功为:,故B错误;

C、滑轮组的机械效率,故C正确;

D、拉力F的功率,故D错误.

故选C.

【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,弄清楚这些功后,求效率和功率就显得简单了。

2.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.

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。

故选D。

【点睛】

本题考查滑轮组的特点,解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。

4.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.

5.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;

6.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

7.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=P2 B.F1>F2;η1>η2;P1>P2

C.F1<F2;η1<η2;P1<P2 D.F1<F2;η1>η2;P1>P2

【答案】A

【解析】

【详解】

不计绳重及摩擦,因为拉力F=1n(G+G轮),n1=2,n2=3,所以绳子受到的拉力分别为:F1=12(G1+G轮),F2=13(G2+G轮),故F1>F2;故CD错误;

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;

由η=WW有用总可知,机械效率相同,η1=η2;

又因为所用时间相同,由P=Wt可知,拉力做功的功率P1=P2,故B错误,A正确.

故选A.

8.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.

9.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。

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1FGnG动()可知,甲图更省力;由η=WW有总=GhGhGh动可知,甲乙滑轮组的机械效率一样,故选B.

11.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

12.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