最新 简单机械练习题(含答案)经典
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《简单机械》单元测试题( 含答案 )经典一、简单机械选择题1.以下图,用完整同样的四个滑轮和两根同样的细绳构成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端施加大小分别为F1和 F2的拉力,将同样的重物迟缓提高同样的高度(不计绳重和一切摩擦).以下说法正确的选项是()A.拉力 F1小于拉力F2B.甲、乙两滑轮组的机械效率同样C.甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费劲机械D.甲、乙两滑轮组中绳索自由端挪动的距离相等【答案】 B【分析】【详解】不计绳重及摩擦,因为拉力F= ( G 物+G 动), n1=2, n2=3 ,所以绳端的拉力:F1= (G 物+G 动), F2 = ( G 物+G 动),所以 F1> F2,故 A 错误;因为动滑轮重同样,提高的物体重和高度同样,W 额=G 动 h, W 实用 =G 物 h,所以利用滑轮组做的实用功同样、额外功同样,则总功同样;因为η=,所以两滑轮组的机械效率相同,故 B 正确;使用动滑轮能够省力,动滑轮为省力杠杆,故 C 错误;因为绳索自由端挪动的距离 s=nh, n1=2, n2=3,提高物体的高度 h 同样,所以 s1=2h,s2=3h ,则 s1≠s2,故 D 错误;O 转动的轻质2.如图是抽水马桶水箱进水自动控制的构造原理图,AOB为一可绕固定点杠杆,已知OA: OB1:2,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,杠杆恰幸亏水平川点平2.7103 kg / m3,g10 N / kg)以下结果正确的选项是衡.(铝A.该铝球空心部分的体积为 1 10 3m3 B.该铝球的体积为310 3 m3C.该铝球遇到的浮力为D.该铝球遇到的浮力为【答案】 C【分析】【剖析】20N 40N依据密度的公式获得铝球实心部分的体积,依据杠杆的均衡条件获得 A 端的拉力,铝球在水中遇到的浮力等于重力减去 A 端的拉力,依据阿基米德原理求出排开水的体积,进而得出球的体积,球的体积减去实心部分的体积获得空心部分的体积.【详解】铝球实心部分的体积:V实m2.72.7kg110 3 m3,103 kg / m3由杠杆均衡的条件可得:F A×OA=F B×OB,F A OBF B23.5N7N ,OA1铝球遇到的浮力:F浮G F mg F 2.7kg10N / kg7N20N ,铝球排开水的体积:V排F浮20N 2 10 3 m3,水g110N / kg103 kg / m3铝球的体积: V球2V排223341033 10m m ,则空心部分的体积:V空V球V实410 4 m31 10 3 m3 3 10 3 m3.【点睛】此题考察杠杆和浮力的题目,解决此题的要点知道杠杆的均衡条件和阿基米德原理的公式.3.以下图,用滑轮组在4s 内将重为140N 的物体匀速提高2m ,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
简单机械测试题及答案1. 杠杆的五要素包括哪些?A. 支点、力臂、动力、阻力、杠杆B. 支点、力臂、动力、阻力、平衡点C. 支点、力臂、动力、阻力、杠杆臂D. 支点、力臂、动力、阻力、作用点答案:A2. 滑轮组省力的原理是什么?A. 增加摩擦力B. 减少摩擦力C. 改变力的方向D. 增加力的作用距离答案:C3. 定滑轮和动滑轮的主要区别是什么?A. 定滑轮可以省力,动滑轮不能省力B. 定滑轮不能省力,动滑轮可以省力C. 定滑轮可以改变力的方向,动滑轮不能改变力的方向D. 定滑轮和动滑轮都不能省力答案:C4. 一个简单的机械系统,如果动力臂是阻力臂的两倍,那么动力是阻力的多少倍?A. 1/2C. 2D. 4答案:A5. 以下哪种简单机械可以改变力的方向?A. 杠杆B. 滑轮C. 斜面D. 所有选项答案:D6. 斜面越平缓,省力效果如何?A. 越好B. 越差C. 没有影响D. 无法确定答案:A7. 轮轴是一种简单机械,它的主要优点是什么?A. 省力B. 改变力的方向C. 增加速度D. 增加距离答案:A8. 以下哪种简单机械不能省力?B. 滑轮C. 斜面D. 定滑轮答案:D9. 机械效率是指什么?A. 有用功与总功的比值B. 总功与有用功的比值C. 有用功与额外功的比值D. 额外功与总功的比值答案:A10. 简单机械中,哪种机械可以同时改变力的大小和方向?A. 杠杆B. 滑轮C. 斜面D. 轮轴答案:B结束语:以上是简单机械测试题及答案,希望能够帮助同学们更好地理解和掌握简单机械的相关知识。
最新简单机械难题及答案经典一、简单机械选择题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.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.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.4.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.5.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.6.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。
机械基础知识常用题库100道及答案一、机械原理1. 机器中运动的单元是()。
A. 零件B. 构件C. 机构D. 部件答案:B。
解析:构件是机器中运动的单元。
2. 平面机构中,两构件通过面接触而构成的运动副称为()。
A. 低副B. 高副C. 移动副D. 转动副答案:A。
解析:两构件通过面接触而构成的运动副为低副。
3. 平面机构中,两构件通过点或线接触而构成的运动副称为()。
A. 低副B. 高副C. 移动副D. 转动副答案:B。
解析:两构件通过点或线接触而构成的运动副为高副。
4. 铰链四杆机构中,最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时,若取最短杆为机架,则机构为()。
A. 双曲柄机构B. 曲柄摇杆机构C. 双摇杆机构D. 不确定答案:A。
解析:满足上述条件且取最短杆为机架时为双曲柄机构。
5. 凸轮机构中,凸轮与从动件的接触形式为()。
A. 高副B. 低副C. 移动副D. 转动副答案:A。
解析:凸轮机构中凸轮与从动件通过点或线接触,为高副。
二、机械设计6. 机械零件设计中,强度准则是指零件中的应力不得超过()。
A. 许用应力B. 极限应力C. 屈服应力D. 强度极限答案:A。
解析:强度准则要求零件中的应力不得超过许用应力。
7. 在带传动中,带所受的最大应力发生在()。
A. 紧边进入小带轮处B. 紧边离开小带轮处C. 松边进入大带轮处D. 松边离开大带轮处答案:A。
解析:带传动中最大应力发生在紧边进入小带轮处。
8. 链传动中,链节数最好取为()。
A. 偶数B. 奇数C. 质数D. 任意数答案:A。
解析:链节数取偶数可避免使用过渡链节,使链条受力均匀。
9. 齿轮传动中,标准直齿圆柱齿轮的压力角为()。
A. 15°B. 20°C. 25°D. 30°答案:B。
解析:标准直齿圆柱齿轮的压力角为20°。
10. 蜗杆传动中,蜗杆的头数一般为()。
A. 1、2、4B. 1、2、3C. 1、3、4D. 2、3、4答案:B。
初二简单机械练习题及答案一、选择题1. 以下哪个属于简单机械?A. 电梯B. 手摇榨汁机C. 汽车发动机D. 电风扇答案:B. 手摇榨汁机2. 下列哪项不是杠杆原理的应用?A. 铲车起重物B. 利用梯子爬高墙C. 使用开瓶器开瓶盖D. 钳工使用扳手松紧螺丝答案:B. 利用梯子爬高墙3. 以下哪种机械属于斜面的应用?A. 洗衣机B. 自行车C. 剪刀D. 汽车变速器答案:C. 剪刀4. 以下哪个不是滑轮组合的应用?A. 电梯B. 吊车起重物C. 电动升降床D. 开启车库门答案:D. 开启车库门5. 以下哪个不是齿轮传动的应用?A. 手表B. 自行车变速器C. 汽车刹车D. 家用搅拌机答案:C. 汽车刹车二、填空题1. 两个杠杆的原理相互作用,即上杠杆的力的作用点是下杠杆的_______。
答案:支点2. 斜面的应用可以减小 _______ 力,使工作变得更容易。
答案:重力3. 滑轮组合可以改变力的 _______ 方向。
答案:作用4. 齿轮传动中,转动速度较小的齿轮叫做 _______,转动速度较大的齿轮叫做从动齿轮。
答案:主动齿轮5. 齿轮传动中,主动齿轮和从动齿轮的齿数和 _______ 成反比。
答案:转速三、解答题1. 简述杠杆原理,并列举两个杠杆的实际应用。
杠杆原理是指靠一根杠杆,通过力的作用点与支点之间的差距来改变力的作用效果的原理。
两个常见的杠杆的应用包括:- 铲车起重物:铲车是一个由两根杠杆组成的简单机械。
其中,较长的杠杆作为支点,较短的杠杆上安装有铲斗。
当人们施加力使较长的杠杆移动时,斗杆的力作用于支点,使得铲斗能够移动并且起重物体。
- 使用开瓶器开瓶盖:开瓶器是利用杠杆原理设计的。
一端为支点,另一端则为施加力的点,通过杠杆原理,在施加较小的力的情况下,可以轻松打开牢固封闭的瓶盖。
2. 简述滑轮组合的作用原理,并给出一个滑轮组合的实际应用。
滑轮组合是由多个滑轮组成的机械装置,通过改变力的传送方向和大小来实现力量的放大或者减小。
机械基础练习题库(含参考答案)一、单选题(共53题,每题1分,共53分)1.行星轮系中的差动轮系,其自由度为()个。
A、1B、2C、4D、3正确答案:B2.对于斜齿轮,规定()模数和压力角为标准值。
A、端面B、轴向C、法面正确答案:C3.摩擦带传动是依靠()来传递运动和功率的。
A、带的紧边拉力B、带和两轮接触面之间的摩擦力C、带的松边接力D、带的初拉力正确答案:B4.单对外啮合圆柱齿轮传动,两齿轮的转动方向()。
A、相同B、同时指向或背离节点C、相反D、满足左右手定则正确答案:C5.平带传动主要依靠()传递运动和动力。
A、带和带轮接触面间的摩擦力B、带与带轮啮合关系C、紧边的拉力D、松边拉力正确答案:A6.根据齿轮轴线的位置是否固定,轮系分为定轴轮系和()。
A、简单行星轮系B、差动轮系C、空间轮系D、行星轮系正确答案:D7.图示机构中,若以件1为主动件并转过一转,则件2,A、转过一圈B、转过8圈C、为锁死机构D、转过1/8圈正确答案:D8.设计螺栓组时常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状,这主要是为了()。
A、美观B、受力最小C、联接方便D、接合面受力较均匀正确答案:D9.作用与反作用力定律的适用范围:A、只适用于物体处于平衡态B、只适用于刚体C、只适用于变形体D、对任何物体均适用正确答案:D10.平键联接如不满足强度条件,可在轴上安装一对平键,使它们沿圆轴相隔()。
A、180°B、120°C、90°D、135°正确答案:A11.一旦从动轴转速超过了主动轴的转速,两轴会自动分离,这种离合器是()。
A、牙嵌离合器B、摩擦离合器C、超越离合器D、以上都不正确正确答案:A12.平键若采用双键,在强度计算时应按()个键计算。
A、2B、1.2C、1.5D、2.5正确答案:C13.普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是A、d1_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x0 05f_x005f_x001f_=ma1qB、d1=mnqC、d1=mnz1D、d1=ma1z1正确答案:A14.一端轴承双向固定,另一端轴承可作轴向移动的轴系的支承称为()。
中考物理《简单机械》专项练习题(含答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图所示的工具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是()A. 食品夹子B. 筷子C. 核桃夹D. 镊子2.用如图所示的四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是()A. B.C. D.3.如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力1F和2F、3F匀速拉起钩码。
忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()A. 1F较大B. 3F较大C. 2F较大D. 1F和2F、3F的大小相等4.小凯和小满同学用相同的拉力F拉着同一个物体,沿不同的斜面向上匀速运动了相同的距离,如图所示。
此过程中,下列说法正确的是()A. 小满所做的总功较多B. 两人所做的总功一样多C. 两人所做的有用功一样多D. 甲、乙两斜面的机械效率相同5.杆秤是一种中国传统的称量工具,凝聚着中国人民的智慧。
如图所示,O为杆秤提纽,OA=8cm,秤砣质量m=0.2kg,不挂重物和秤砣时,手提提纽,杆秤可水平平衡。
用它称鱼,当秤砣置于B点时,杆秤再次水平平衡,此时测得OB=32cm,则鱼的质量为()A. 1.0kgB. 0.8kgC. 0.6kgD. 0.4kg6.使用如图所示的滑轮组匀速提升重力不同的物体时,除了动滑轮的重力导致的额外功外,其他因素导致的额外功与总功之比为一定值。
已知动滑轮的重力为1.0N,绳子能够承受的最大拉力为50N。
当匀速提升重为9.0N的物体时,滑轮组的机械效率为81%,则使用该滑轮组匀速提升物体时的机械效率的最大值为()A. 90%B. 89%C. 88%D. 87%7.在测量滑轮组机械效率的实验中,用如图所示的滑轮组先匀速提升重为是G1的物体,额外功与有用功之比为1︰3;再匀速提升重为G2的物体。
机械基础考试题与参考答案一、单选题(共53题,每题1分,共53分)1.不能实现轴上零件的周向固定的是()。
A、轴端挡圈B、键联接C、花键联接D、过盈配合正确答案:A2.减速器输出轴安装齿轮的轴段,称为()。
A、轴身B、轴肩或轴环C、轴头D、轴颈正确答案:C3.利用摩擦力来传动运动和动力的传动机构是()。
A、齿轮传动B、蜗杆传动C、带传动D、链传动正确答案:C4.滚动轴承51213的尺寸系列代号为()。
A、12B、51C、21D、13正确答案:A5.除普通螺纹外,()螺纹也主要用于联接。
A、矩形螺纹B、锯齿形螺纹C、管螺纹D、梯形螺纹正确答案:C6.汽车变速箱输出轴和后桥之间采用的联轴器是()。
A、十字滑块联轴器B、万向联轴器C、弹性柱销联轴器D、凸缘联轴器正确答案:B7.渐开线齿轮的齿距p和模数m的关系为()。
A、p=πmB、p=π/mC、pm=πD、m=πp正确答案:A8.机器中的每一个单元体称为构件。
A、固定的B、运动的C、互相联系的D、静止的正确答案:B9.下列螺纹中,()是应用最为广泛的联接螺纹,广泛用于各种螺纹联接件。
A、普通螺纹B、梯形螺纹C、管螺纹D、锯齿形螺纹正确答案:A10.广泛用于通孔联接的的螺纹联接是()。
A、紧定螺钉联接B、螺钉联接C、双头螺柱联接D、螺栓联接正确答案:D11.对于受轴向力较小或仅是为了防止零件偶然沿轴向窜动的常用轴向固定形式是()。
A、花键B、紧定螺钉C、轴套或圆螺母D、轴肩或轴环正确答案:B12.为保证四杆机构良好的传力性能,不应小于其最小许用值。
A、压力角B、摆角C、传动角D、极位夹角正确答案:C13.对于工作温度变化较小的轴,轴系应采用()的支承方式。
A、一端固定一端游动B、两端固定C、两端游动D、均不正确正确答案:B14.从载荷性质看,自行车的前轮轴是()。
A、心轴B、转轴C、传动轴D、以上都不对正确答案:A15.杆件的基本变形有轴向拉压、___、___和弯曲。
最新简单机械练习题(含答案)经典一、简单机械选择题1.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。
2.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 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。
3.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F 1、F 2、F 3,下列关系中正确的是A .F 1>F 2>F 3B .F 1<F 2<F 3C .F 2>F 1>F 3D .F 2<F 1<F 3【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,所以根据二力平衡,此时拉力F 2=12f ; 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F 3=2f ;由此可得F2< F1< F3.故D正确.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.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.6.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10NB.1s~2s内,物体在做加速运动C.2s~3s内,拉力F的功率是100WD.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.7.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。
8.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。
9.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 .10.一均匀木板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 支,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。
11.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.12.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.13.如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓缓上升,动滑轮的重力不可忽略.现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】动滑轮的重力不可忽略,则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功,从摩擦角度考虑,随着物体重力的增加,滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大;同时,物重增大,有用功逐渐增大,有用功占总功的比值在增大,所以机械效率逐渐增大,但由于摩擦也在增大,故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比,且机械效率逐渐趋近于100%,故B正确符合题意,故选B.14.用图所示装置提升重为350 N的箱子,动滑轮重50N,不计绳重和一切摩擦,下列说法正确的是A .该装置不仅省力,还省距离B .箱子匀速上升时,人对绳子的拉力为200 NC .箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度D .此过程装置的机械效率约为58.3%【答案】B【解析】【详解】A .由图知,该装置由两段绳子承重,可以省力,但费距离,故A 错误;B .n=2,不计绳重和一切摩擦且箱子匀速上升时,人对绳子的拉力为:350N 50N 200N 22G G F ++===轮,故B 正确; C .n=2,所以箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度一半,故C 错误; D .不计绳重和一切摩擦时,此装置的机械效率约为:()350N 350N 50N 100%100%87.5%W G G h Gh W η++==⨯=⨯=轮有用总,故D 错误。