简单机械测试题及答案经典1.docx
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简单机械测试题及答案经典1
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 ,n =
1
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 B 不正确; B. F 甲与 C. 由于 F 乙做的功均为总功,由于 W 总甲 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.如图用同一滑轮,沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动,所用的拉力分别 为F2、 F3,下列关系中正确的是 F1、 A. F1> F2> F3 B. F1< F2< F3 C. F2> F1>F3 D. F2<F1< F3 【答案】 D 【解析】 【详解】 第一个图中滑轮为定滑轮,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,不能省力, 所以根据二力平衡,此时拉力 F 1=f ; 第二个图中滑轮为动滑轮,因为动滑轮可省一半的力, 1 所以根据二力平衡,此时拉力 F 2=f; 2 第三个图中滑轮为动滑轮,由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力,即 F3=2 f; 由此可得 F 2< F 1< F 3. 故D 正确 . 3.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. 4.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 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。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=