【专项习题】广州初三物理简单机械专项综合练习题(含答案)
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【物理】初三物理简单机械专项训练及答案一、简单机械选择题1.如图所示,规格完全相同的滑轮,用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重为G1和G2的两个物体,不计摩擦与绳重,比较它们的省力情况和机械效率,下列说法正确的是A.若G1=G2,则F1<F2,甲的机械效率高 B.若G1=G2,则F1>F2,乙的机械效率高C.若G1<G2,则F1<F2,甲、乙的机械效率相同 D.若G1<G2,则F1<F2,乙的机械效率高【答案】D【解析】【详解】A. 由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1=G2,则有用功也相同,所以机械效率相等,故A错误;B. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1=G2,则F1<F2,提升相同的重物,其机械效率与绳子的绕法无关,即机械效率相同;故B错误;C. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1<G2,则F1<F2,若G1<G2,则乙图有用功多,机械效率高,故C错误;D. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若<,则F1<F2;甲乙两图由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1<G2,由W=Gh,可得,则乙图有用功多,机械效率高,故D正确;故选D.【点睛】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况,由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低.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【解析】【详解】不计绳重和摩擦,,,要使,则.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.F1B.F2C.F3D.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.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.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.如图所示,一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方形木块C,恰好使木板水平放置.现有水平拉力F拉木块C,在粗糙水平地面上由B向A缓慢运动过程中,拉力F将A.变小B.不变C.逐渐增大D.先减小后增大【答案】A【解析】【详解】以杆为研究对象,杆受重力G和C对它的支持力F支,根据杠杆平衡条件可得:F支•l支=G•l G,水平力F由B向A缓慢匀速推动木块,F支的力臂在增大,重力G及其力臂l G均不变,所以根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐减小;由于支持力逐渐减小,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小,根据影响摩擦力大小的因素可知,C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐减小,拉力和摩擦力是平衡力,由力的平衡条件可知,水平拉力F也逐渐减小.7.甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是()A.若G1= G2,拉力做的额外功相同B.若G1= G2,拉力做的总功相同C.若G1= G2,甲的机械效率大于乙的机械效率D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变【答案】C【解析】有用功为GH ,若12G G =则有用功相等.对动滑轮做的功为额外功W G H =⨯额动,乙的动滑轮质量大额外功多,因此乙的总功多,机械效率低.答案AB 错,C 对.同一个滑轮组提起不同的重物,有用功不同,额外功相同,机械效率不同,提升重物越重机械效率越高.D 错.8.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.9.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【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 1s s 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。
(物理)初三物理简单机械专项综合练习题(含答案)一、选择题1.如下图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】根据题意知道,在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械;A.图的杠杆提升重物时,由于动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,即F>G;B.用图中的杠杆提升重物时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,即F=G;C.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是:n=2,所以,绳端的拉力是:;D.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是:n=3所以,绳端的拉力是:;综上所述,只有D图中的机械最省力。
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.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.下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,功率一定大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,功率大,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,不一定机械效率就大;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大.故选C.5.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<F2;η1<η2;P1<P2D.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.6.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.F1B.F2C.F3D.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.7.一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方形木块C,恰好使木块水平放置,如图所示,现有水平力F由A向B缓慢匀速推动,在推动过程中,推力F将A.逐渐增大B.逐渐减小C.大小不变D.先增加后减小【答案】A【解析】【详解】以杆为研究对象,杆受重力G和C对它的支持力F支,重力的力臂为l G,支持力的力臂为l ,根据杠杆平衡条件可得:F支l支=Gl G,水平力F由A向B缓慢匀速推动木块,F支的力支臂在减小,重力G及其力臂l G均不变,根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐增大;由于支持力逐渐变大,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐变大,根据影响摩擦力大小的因素可知,C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐增大,木块C匀速运动,受到推力和摩擦力是平衡力,推力大小等于摩擦力大小,由力的平衡条件可知,水平推力F也逐渐增大,故A符合题意,BCD不符合题意。
初三物理简单机械专项训练100(附答案)含解析一、简单机械选择题1.如图所示,在水平拉力F的作用下,使重300N的物体在水平桌面上以0.lm/s的速度勻速运动时,物体与桌面的摩擦力为60N(不计绳重、动滑轮重及摩擦),F及其功率的大小分別为()A.20N 2W B.20N 6W C.60N 2W D.30N 6W【答案】B【解析】【详解】由图可知,与动滑轮相连的绳子段数为3,则绳端的拉力:F=f/3=60N/3=20N;绳子自由端的速度为:v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s;则拉力F的功率为:P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W;故ACD错误,B正确.2.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。
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.4.一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方形木块C,恰好使木块水平放置,如图所示,现有水平力F由A向B缓慢匀速推动,在推动过程中,推力F将A.逐渐增大B.逐渐减小C.大小不变D.先增加后减小【答案】A【解析】【详解】以杆为研究对象,杆受重力G和C对它的支持力F支,重力的力臂为l G,支持力的力臂为l ,根据杠杆平衡条件可得:F支l支=Gl G,水平力F由A向B缓慢匀速推动木块,F支的力支臂在减小,重力G及其力臂l G均不变,根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐增大;由于支持力逐渐变大,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐变大,根据影响摩擦力大小的因素可知,C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐增大,木块C匀速运动,受到推力和摩擦力是平衡力,推力大小等于摩擦力大小,由力的平衡条件可知,水平推力F也逐渐增大,故A符合题意,BCD不符合题意。
九年级物理简单机械专项测试及答案一、选择题1.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,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A.同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将超过100%B.G物不变,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物=6N时,机械效率η=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功,所以总功一定大于有用功;由公式η=知:机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故A错误;B、G物不变,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额=G轮h,即额外功W额相同,又因为W总=W有+W额,所以总功相同,由η=可知,两装置的机械效率相同,即η1=η2.故B错误;C、由图可知,G=12N,此时η=80%,则η=====,即80%=,解得G动=3N,故C错误;D、G物=6N时,机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%.故D正确.故选D.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.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.F1B.F2C.F3D.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.4.在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度.若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功,则下列说法中正确的是A.η甲=η乙,W甲=W乙B.η甲>η乙,W甲>W乙C.η甲<η乙,W甲<W乙D.η甲>η乙,W甲<W乙【答案】A【解析】【详解】物体升高的高度和物体重力都相同,根据公式W=Gh可知做的有用功相同;由图可知,动滑轮个数相同,即动滑轮重力相同,提升的高度相同,不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功相同.有用功相同、额外功相同,则总功相同,即W甲=W乙.根据η=WW有总可知,机械效率相同,即η甲=η乙.故A符合题意.5.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,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A.同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将超过100%B.G物不变,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物=6N时,机械效率η=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功,所以总功一定大于有用功;由公式η=知:机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故A错误;B、G物不变,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额=G轮h,即额外功W额相同,又因为W总=W有+W额,所以总功相同,由η=可知,两装置的机械效率相同,即η1=η2.故B错误;C、由图可知,G=12N,此时η=80%,则η=====,即80%=,解得G动=3N,故C错误;D、G物=6N时,机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%.故D正确.故选D.6.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.7.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。
(物理)初三物理简单机械专项测试卷及答案一、选择题1.人直接用F1的拉力匀速提高重物,所做的功是W1;若人使用某机械匀速提高该重物到同一高度则人的拉力为A. F1必定大于F2C. W2必定大于W1F2,所做的功是W2()B.F1必定小于D.只有 F2大于F2F1, W2才大于W1【答案】 C【分析】【详解】AB.直接用 F1的力匀速提高重物,则F1=G,使用滑轮匀速提高该重物,因为滑轮种类不清楚,F2与 G 的大小关系不可以判断,则没法比较 F12A、 B 均错误;与 F 的大小.故CD.直接用F1的力匀速提高重物,所做的功是:W1 =W 实用 =Gh;使用滑轮匀速提高该重物到同一高度,即W 实用 =Gh;但因为起码要战胜摩擦力做额外功,故W2=W 实用 +W 额外,则W2> W1,故 C正确、 D错误。
应选 C。
2.如下图,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 W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为 W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则A. W1= W2η1 =η2B.W1 = W2η1 <η2C.W1 < W2η1 >η2D.W1 > W2η1 <η2【答案】C【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”可知两种状况的实用功,再依据总功等于实用功加上额外功,能够比较出两种状况的总功大小.而后利用W有100% 即可比较出两者机W总械效率的大小.【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,所以两种状况的实用功同样;W有依据可知:当实用功一准时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效W总率越高.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 W1<W2,1>2.【点睛】本题考察功的计算和机械效率的大小比较这一知识点,比较简单,主假如学生明确哪些是实用功,额外功,总功,而后才能正确比较出两种状况下机械效率的大小.3.某商铺有一不等臂天平(砝码正确),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,待天平均衡后;接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg 砝码,待天平平衡后.而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.没法知道【答案】C【分析】解答:因为天平的两臂不相等,故可设天平左臂长为a,右臂长为b(不如设a> b),先称得的白糖的本质质量为m1,后称得的白糖的本质质量为m2由杠杆的均衡原理:bm1=a×1,am2 =b×1,解得 m1= ,m2=则 m1 m2=因为( m1 +m2) 2=因为 a≠b,所以( m1+m2 ) -2> 0,即 m1+m 2> 2 这样可知称出的白糖质量大于2kg.应选 C.点睛:本题要依据天平的相关知识来解答,即在本题中天平的臂长不等,这是本题的要点.4.以下对于功率和机械效率的说法中,正确的选项是()A.功率大的机械,做功必定多B.做功多的机械,效率必定高C.做功快的机械,功率必定大D.效率高的机械,功率必定大【答案】 C试题剖析:依据功、功率、机械效率的关系剖析.功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是实用功与总功的比值.解: A、说法错误,功率大,只好说明做功快;B、说法错误,因为机械效率是实用功与总功的比值,故做功多,不必定机械效率就大;C、说法正确;D、说法错误,机械效率高,只好说明实用功在总功中占的比率大.应选 C.5.用如下图滑轮组提起重G=320N 的物体,整个装置静止时,作用在绳自由端的拉力F=200N,则动滑轮自己重力是(绳重及摩擦不计)A.120NB. 80NC. 60ND.没法计算【答案】 B【分析】【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.以下简单机械中既能够省力,同时又能够改变力的方向的是B.动滑轮C.斜面D.滑轮组A.定滑轮【答案】 D【分析】不同机械的优弊端都不同样:动滑轮省力,但不可以改变力的方向;定滑轮能够改变方向,但不可以省力;斜面只好改变力的大小;滑轮组既能够改变力的大小也能够改变力的方向.【详解】A、定滑轮只好改变力的方向,不可以省力,不切合题意;B、动滑轮能够省力,但不可以改变力的方向,不切合题意;C、斜面能够省力,不可以改变力的方向,不切合题意;D、滑轮组既能够省力,也能够改变力的方向,切合题意;应选 D.7.以下杠杆中属于费劲杠杆的是A.B.C.D.【答案】C【分析】【详解】A 、剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 A 错误;B、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 B 错误.C、如图的镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费劲杠杆,故 C 正确;D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 D 错误;应选 B.【点睛】要点是杠杆的分类,即动力臂大于阻力臂时,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂时,为费劲杠杆,但省力杠杆费距离,费劲杠杆省距离。
初三物理简单机械专项综合练习题及答案一、选择题1.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。
C .滑轮组的机械效率:800J80%1000JW W ===有总η, C 选项错误。
D .拉力做功的功率:1000J 100W t 10sW P ===, D 选项错误。
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.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.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<F2;η1<η2;P1<P2D.F1<F2;η1>η2;P1>P2【答案】A【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.5.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.F1B.F2C.F3D.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.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【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.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 =12G . 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.8.如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图,AOB 为一可绕固定点O 转动的轻质杠杆,已知:1:2OA OB =,A 端用细线挂一空心铝球,质量为2.7kg . 当铝球一半体积浸在水中,在B 端施加3.5N 的竖直向下的拉力F 时,杠杆恰好在水平位置平衡.(332.710/kg m ρ=⨯铝,10/g N kg = )下列结果正确的是A .该铝球空心部分的体积为33110m -⨯B .该铝球的体积为33310m -⨯C .该铝球受到的浮力为20ND .该铝球受到的浮力为40N 【答案】C 【解析】 【分析】根据密度的公式得到铝球实心部分的体积,根据杠杆的平衡条件得到A 端的拉力,铝球在水中受到的浮力等于重力减去A 端的拉力,根据阿基米德原理求出排开水的体积,从而得出球的体积,球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积. 【详解】铝球实心部分的体积:33332.71102.710/mkgV m kg mρ-===⨯⨯实, 由杠杆平衡的条件可得:F A ×OA=F B ×OB ,23.571A B OB F F N N OA ==⨯=, 铝球受到的浮力: 2.710/720F G F mg F kg N kg N N =-=-=⨯-=浮, 铝球排开水的体积:333320210110/10/F N V m g kg m N kgρ-===⨯⨯⨯浮排水, 铝球的体积:333322210410V V m m --==⨯⨯=⨯球排,则空心部分的体积:433333410110310V V V m m m ---=-=⨯-⨯=⨯空球实. 【点睛】本题考查杠杆和浮力的题目,解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式.9.如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为2cm,在B 点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码,当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。
(物理)初三物理简单机械专项训练100(附答案)一、简单机械选择题1.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。
2.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。
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.如图所示,动滑轮重为1 N,拉力F为5 N,则重物G和弹簧秤读数为A.G为4 N,弹簧秤读数为5 NB.G为9 N,弹簧秤读数为10 NC.G为10 N,弹簧秤读数为5 ND.G为9 N,弹簧秤读数为5 N【答案】D【解析】此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力,因拉力F为5N,所以弹簧秤读数也为5N;,所以G=9N,故选项D正确;故选D.5.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.F1B.F2C.F3D.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.6.如图所示,一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方形木块C,恰好使木板水平放置.现有水平拉力F拉木块C,在粗糙水平地面上由B向A缓慢运动过程中,拉力F将A.变小B.不变C.逐渐增大D.先减小后增大【答案】A【解析】【详解】以杆为研究对象,杆受重力G和C对它的支持力F支,根据杠杆平衡条件可得:F支•l支=G•l G,水平力F由B向A缓慢匀速推动木块,F支的力臂在增大,重力G及其力臂l G均不变,所以根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐减小;由于支持力逐渐减小,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小,根据影响摩擦力大小的因素可知,C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐减小,拉力和摩擦力是平衡力,由力的平衡条件可知,水平拉力F也逐渐减小.7.一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方形木块C,恰好使木块水平放置,如图所示,现有水平力F由A向B缓慢匀速推动,在推动过程中,推力F将A.逐渐增大B.逐渐减小C.大小不变D.先增加后减小【答案】A【解析】【详解】以杆为研究对象,杆受重力G和C对它的支持力F支,重力的力臂为l G,支持力的力臂为l ,根据杠杆平衡条件可得:F支l支=Gl G,水平力F由A向B缓慢匀速推动木块,F支的力支臂在减小,重力G及其力臂l G均不变,根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐增大;由于支持力逐渐变大,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐变大,根据影响摩擦力大小的因素可知,C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐增大,木块C匀速运动,受到推力和摩擦力是平衡力,推力大小等于摩擦力大小,由力的平衡条件可知,水平推力F也逐渐增大,故A符合题意,BCD不符合题意。
九年级物理简单机械专项综合练习卷(解析版)一、选择题1.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,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A.同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将超过100%B.G物不变,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物=6N时,机械效率η=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功,所以总功一定大于有用功;由公式η=知:机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故A错误;B、G物不变,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额=G轮h,即额外功W额相同,又因为W总=W有+W额,所以总功相同,由η=可知,两装置的机械效率相同,即η1=η2.故B错误;C、由图可知,G=12N,此时η=80%,则η=====,即80%=,解得G动=3N,故C错误;D、G物=6N时,机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%.故D正确.故选D.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.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.4.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<F2;η1<η2;P1<P2D.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.5.如图所示,动滑轮重为1 N,拉力F为5 N,则重物G和弹簧秤读数为A.G为4 N,弹簧秤读数为5 NB.G为9 N,弹簧秤读数为10 NC.G为10 N,弹簧秤读数为5 ND.G为9 N,弹簧秤读数为5 N【答案】D【解析】此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力,因拉力F为5N,所以弹簧秤读数也为5N;,所以G=9N,故选项D正确;故选D.6.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。
【物理】广州市中考物理简单机械专项测试题(含答案)一、选择题1.骑自行车上一个陡坡时,有经验的同学会沿S型路线骑行,他这样做是为了()A.缩短上坡过程中所走的路程B.减少上坡过程中所做的功C.减小上坡过程中所施加的力D.缩短上坡过程中所用的时间【答案】C【解析】【详解】A.上坡时,自行车上升的高度不变,走S形路线所走的路线较长,A不符合题意.B.使用任何机械都不省功,B不符合题意.C.上坡时,走S形路线所走的路线较长,相当于增长了斜面的长度,斜面越长越省力.C 符合题意.D.速度一定,走S形路线所走的路线较长,所用的时间较长.D不符合题意.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大小为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W有=Gh=800N×5m=4000J,故B错;小勇做的总功为W 总=Fs=500N×10m=5000J,拉力的功率为P=W总/t=5000J/10s=500W,故C错;滑轮组的机械效率为η=W有/W总=4000J/5000J=80%,故D正确;应选D.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.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。
(物理)九年级物理简单机械专项训练及答案及解析一、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=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.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 。
F 1、F 2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。
(物理)初三物理简单机械专项综合练习题(含答案)一、选择题1.如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F ,将杠杆缓慢地由位置A 拉至位置B ,在这个过程中,力F 的大小将( )A .不变B .变小C .变大D .先变大后变小【答案】C【解析】【详解】 在杠杆缓慢由A 到B 的过程中,力F 始终与杠杆垂直,所以动力臂OA 的长度没有变化,阻力G 的大小没有变化,而阻力臂l 却逐渐增大;由杠杆的平衡条件知:F •OA =G •l ,当OA 、G 不变时,l 越大,那么F 越大;因此拉力F 在这个过程中逐渐变大.C 符合题意,选项ABD 不符合题意.2.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<η2C .W 1>W 2 , 1η<2ηD .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.3.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 。
F 1、F 2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。
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》。
九年级物理简单机械专项训练及答案含解析一、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.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,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。
初三物理简单机械专项测试卷(含答案)一、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.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.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.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.用图中装置匀速提升重为100N的物体,手的拉力为60N,滑轮的机械效率为()A.16.7% B.20% C.83.3% D.100%【答案】C【详解】由图可知,提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动,则该滑轮为动滑轮;∴拉力移动的距离s=2h,η=====≈83.3%.5.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。
【专项习题】广州九年级物理简单机械专项测试(解析版)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.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.3.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,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A.同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将超过100%B.G物不变,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物=6N时,机械效率η=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功,所以总功一定大于有用功;由公式η=知:机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故A错误;B、G物不变,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额=G轮h,即额外功W额相同,又因为W总=W有+W额,所以总功相同,由η=可知,两装置的机械效率相同,即η1=η2.故B错误;C、由图可知,G=12N,此时η=80%,则η=====,即80%=,解得G动=3N,故C错误;D、G物=6N时,机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%.故D 正确. 故选D .4.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0.3NB .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.5.如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图,AOB 为一可绕固定点O 转动的轻质杠杆,已知:1:2OA OB =,A 端用细线挂一空心铝球,质量为2.7kg . 当铝球一半体积浸在水中,在B 端施加3.5N 的竖直向下的拉力F 时,杠杆恰好在水平位置平衡.(332.710/kg m ρ=⨯铝,10/g N kg = )下列结果正确的是A .该铝球空心部分的体积为33110m -⨯B .该铝球的体积为33310m -⨯C .该铝球受到的浮力为20ND .该铝球受到的浮力为40N【答案】C【解析】【分析】根据密度的公式得到铝球实心部分的体积,根据杠杆的平衡条件得到A 端的拉力,铝球在水中受到的浮力等于重力减去A 端的拉力,根据阿基米德原理求出排开水的体积,从而得出球的体积,球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积.【详解】 铝球实心部分的体积:33332.71102.710/m kg V m kg mρ-===⨯⨯实, 由杠杆平衡的条件可得:F A ×OA=F B ×OB ,2 3.571A B OB F F N N OA ==⨯=, 铝球受到的浮力: 2.710/720F G F mg F kg N kg N N =-=-=⨯-=浮,铝球排开水的体积:333320210110/10/F N V m g kg m N kgρ-===⨯⨯⨯浮排水, 铝球的体积:333322210410V V m m --==⨯⨯=⨯球排,则空心部分的体积:433333410110310V V V m m m ---=-=⨯-⨯=⨯空球实.【点睛】本题考查杠杆和浮力的题目,解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式.6.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。
【专项习题】广州初三物理简单机械专项综合练习题(含答案)一、选择题1.甲乙两个滑轮组如图所示 ,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G 1、G 2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是( )A .若G 1= G 2,拉力做的额外功相同B .若G 1= G 2,拉力做的总功相同C .若G 1= G 2,甲的机 械效率大于乙的机械效率D .用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】有用功为GH ,若12G G =则有用功相等.对动滑轮做的功为额外功W G H =⨯额动,乙的动滑轮质量大额外功多,因此乙的总功多,机械效率低.答案AB 错,C 对.同一个滑轮组提起不同的重物,有用功不同,额外功相同,机械效率不同,提升重物越重机械效率越高.D 错.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,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75NB.绳子自由端向上移动了4mC.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:η=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η=WW有用总=GhGh G h+动=GG G+动可知滑轮组机械效率变大,故D错误。
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W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则A.W1 = W2η1 = η2B.W1 = W2η1< η2C.W1 < W2η1> η2D.W1 > W2η1< 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.用图中装置匀速提升重为100N 的物体,手的拉力为60N ,滑轮的机械效率为( )A .16.7%B .20%C .83.3%D .100%【答案】C 【解析】 【详解】由图可知,提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动,则该滑轮为动滑轮; ∴拉力移动的距离s=2h , η=====≈83.3%.6.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G 1=G 2,所用竖直向上的拉力分别为F 1和F 2,拉力做功的功率分别为P 1和P 2,两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>P2 C.F1<F2;η1<η2;P1<P2D.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.7.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:m A gOC=m B gOD,由图示可知,OC>OD.所以m A<m B,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:m A g(OC﹣△L)=m A gOC﹣m A g△L,右边为:m B g(OD﹣△L)=m B gOD﹣m B g△L,由于m A<m B,所以m A g△L<m B g△L;所以:m A gOC﹣m A g△L>m B gOD﹣m B g△L.因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜.故选C.8.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大小为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W有=Gh=800N×5m=4000J,故B错;小勇做的总功为W 总=Fs=500N×10m=5000J,拉力的功率为P=W总/t=5000J/10s=500W,故C错;滑轮组的机械效率为η=W有/W总=4000J/5000J=80%,故D正确;应选D.9.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.10.如图所示,在斜面上将一个重9N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为5N,斜面长3m,高1m。
则下列说法中不正确...的是:A.该过程中做的有用功为9JB.这个斜面的机械效率为60%C.物体所受到的摩擦力是5ND.减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率【答案】C【解析】【分析】(1)根据公式W=Gh求拉力做的有用功;(2)根据W=Fs求拉力F对物体做的总功,斜面的机械效率等于有用功与总功之比;(3)克服摩擦力所做的额外功等于总功减去有用功,利用W额=fs求摩擦力;(4)提高斜面的机械效率的方法:减小摩擦力、增大斜面的倾斜程度。
【详解】A、拉力做的有用功:W有用=Gh=9N×1m=9J,故A正确,不符合题意;B、拉力F对物体做的总功:W总=Fs=5N×3m=15J,斜面的机械效率,故B正确,不符合题意;C、克服摩擦力所做的额外功:W额=W总-W有=15J-9J=6J,由W额=fs得摩擦力,故C错误,符合题意;D、减小斜面与物体间的摩擦,可以减小额外功,有用功不变,总功减小,有用功与总功的比值变大,可以提高斜面的机械效率,故D正确,不符合题意。
故选C。
【点睛】本题考查斜面的机械效率的计算,明确有用功和总功、额外功之间的关系以及额外功为克服摩擦力所做的功是解决本题的关键。
11.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住浆柄的末端(视为支点),另一手用力划浆.下列说法正确的是()A.为省力,可将用力划浆的手靠近支点B.为省力,可将用力划浆的手远离支点C.为省距离,可将用力划浆的手远离支点D.将用力划浆的手靠近支点,既能省力又能省距离【答案】B【解析】【分析】结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.【详解】运动员一手撑住浆柄的末端(视为支点),另一手用力划浆.根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.AB.为省力,可将用力划浆的手远离支点,故A错误,B正确;CD.为省距离,可将用力划浆的手靠近支点,但费距离,故CD错误;12.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【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.13.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【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;14.如图,O为拉杆式旅行箱的轮轴,OA为拉杆.现在拉杆端点A处施加一竖直向上的力F,使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置.则力F的大小A.一直变大B.始终不变C.一直变小D.先变小后变大【答案】B【解析】【详解】由题意可知,箱体的重力不变,也就是杠杆的阻力大小不变,动力F竖直向上,重力G竖直向下,这两个力的方向始终平行,根三角形的相似性可知,动力臂与阻力阻的比值是不变的,根据杠杆的平衡条件可知动力与阻力的比值也是不变的,由于阻力不变,所以动力F的大小是始终不变的,故应选B.15.如下图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】根据题意知道,在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械;A.图的杠杆提升重物时,由于动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,即F>G;B.用图中的杠杆提升重物时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,即F=G;C.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是:n=2,所以,绳端的拉力是:;D.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是:n=3所以,绳端的拉力是:;综上所述,只有D图中的机械最省力。