(物理)初三物理简单机械专项测试卷及答案
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(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的拉力匀速提升重物,所做的功是W1;若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F2,所做的功是W2()A.F1一定大于F2B.F1一定小于F2C.W2一定大于W1D.只有F2大于F1,W2才大于W1【答案】C【解析】【详解】AB.直接用F1的力匀速提升重物,则F1=G,使用滑轮匀速提升该重物,由于滑轮种类不清楚,F2与G的大小关系不能判断,则无法比较F1与F2的大小.故A、B均错误;CD.直接用F1的力匀速提升重物,所做的功是:W1=W有用=Gh;使用滑轮匀速提升该重物到同一高度,即W有用=Gh;但由于至少要克服摩擦力做额外功,故W2=W有用+W额外,则W2>W1,故C正确、D错误。
故选C。
2.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】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.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2KgB .小于2KgC .大于2KgD .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m 1,后称得的白糖的实际质量为m 2由杠杆的平衡原理:bm 1=a×1,am 2=b×1,解得m 1=,m 2=则m 1m 2= 因为(m 1+m 2)2=因为a≠b ,所以(m1+m2)-2>0,即m 1+m 2>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.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.6.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】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.7.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。
8.如图所示,用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦。
则A .物体上升的速度是2.5m/sB .拉力F 大小为400NC .拉力F 的功率为40WD .拉力F 的功率为80W 【答案】D【解析】【详解】A .由s v t =得体的速度: 2m 0.4m s 5sh v t === 故A 项不符合题意;B .图可知,绳子段数为2n =,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦,则拉力:11200N 100N 22F G ==⨯= 故B 项不符合题意;CD .绳子自由端移动的速度:220.4m s 0.8m s v v ==⨯=绳物拉力F 的功率:100N 0.8m s 80W W Fs P Fv t t====⨯= 故C 项不符合题意,D 项符合题意。
9.如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是A .B 点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力B .B 点是支点,物体A 放在车厢前部可省力C .C 点是支点,物体A 放在车厢后部可省力D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力【答案】C【解析】【详解】由图可知车厢绕着点C转动,所以点C为支点;当物体放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力,所以选项ABD都不正确,故答案为 C.10.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>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.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<F1<F3;答案为D.11.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.12.下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是()A .B .C .D .【答案】D【解析】【详解】在A 的斜面中,存在F 1×4m=G ×2m ,故F 1=2G ;在B 的滑轮组中,n =3,故F 2=3G ;在C 的定滑轮中,不省力,故F 3=G ;在D 的杠杆中,存在F 4×4l =G ×l ,故F 4=4G ;可见所需动力最小的是D .13.下列关于机械效率的说法正确的是( )A .越省力的机械,机械效率越高B .做功越少的机械,机械效率越低C .做功越慢的机械,机械效率越低D .总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高【答案】D【解析】【详解】A .机械效率是有用功与总功的比值,与机械省力与否无关,故A 错误.B .机械效率越低,有用功占总功的比例越低,不一定就是做的功少,故B 错误.C .做功越慢的机械,功率越小.功率和机械效率是两个不同的概念,二者没有关系,不能说做功越慢的机械,机械效率越低,故C 错误.D .由η100%W W 有用总=⨯可知,总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高,故D 正确.14.在探究“杠杆平衡条件“实验中,杠杆在力F 作用下水平平衡,如图所示,现将弹簧测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F 与其力臂的乘积变化情况是( )A .一直变小B .一直变大C .一直不变D .先变小后变大【答案】C【解析】【详解】 将测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置过程中,钩码的重力不变,其力臂OA 不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件1122Fl F l可知,拉力F 与其力臂的乘积也是不变的.【点睛】重点是杠杆平衡条件的应用,要理解当力与杠杆垂直时,力臂是最长的,倾斜后力臂会变短,正是由于杠杆保持平衡,所以力臂减小的同时,拉力要增大.15.室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启.根据室内垃圾桶的结构示意图可确定:( )A .桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆B .桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆C .桶中有两个杠杆在起作用,用都是省力杠杆D .桶中有两个杠杆在起作用,一个是省力杠杆,一个是费力杠杆【答案】D【解析】图中的垃圾桶有两个杠杆,DEF 为一个杠杆,动力臂大于阻力臂属于省力杠杆;ABC 为另一个杠杆,动力臂小于阻力臂属于费力杠杆,故答案选D .点睛:本题考查杠杆的分类,难点是如何从生活中的工具中抽象出杠杆,解题方法是判断省力费力杠杆时从动力臂和阻力臂的大小入手.16.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。