(物理) 中考物理简单机械专项训练100(附答案)含解析
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(物理) 中考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.下列杠杆中属于费力杠杆的是
A. B. C.
D.
【答案】C
【解析】
【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,是费力杠杆,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;
故选B.
【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.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180J
D.乙方式F2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F1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F2的功率。
【详解】
A、甲图,F1为动力,已知OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F1=150N;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则211()(30060)12033FGGNNN动,故A错误;
B、甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F1为150N不变,故B错误;
C、不计绳重和摩擦,乙方式的有用功为:W有用=Gh=300N×0.5m150J,故C错误;
D、乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s×3=0.03m/s,则乙方式F2的功率为:221200.03/3.6FsWPFvNmsWtt绳绳,故D正确。
故选D。
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,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。
5.如图所示,小明用相同滑轮组成甲、乙两装置,把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲装置所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙装置所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则
A.W1 = W2,η1 =η2 B.W1 = W2,η1
C.W1 < W2,η1 >η2 D.W1 > W2,η1
【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、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”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η=WW有用总即可比较出二者机械效率的大小.
【详解】
(1)因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;
(2)当有用功一定时,甲中所做的总功为对一袋沙所做的功,利用机械时做的额外功越少,则总功就越少,机械效率就越高;
(3)又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W1小于W2,η1大于η2. 故选C.
6.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.
7.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.
8.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.
9.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 = W2 η1 = η2 B.W1 = W2 η1 < η2
C.W1 < W2 η1 > η2 D.W1 > W2 η1 < 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%WW有总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WW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1212WW<,>.
【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.
10.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.
11.分别用如图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N.在把物体匀速提升1m的过程中,(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是