中考物理简单机械专项综合练习题及答案
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中考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,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G1D. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若<,则F1摩擦则额外功相等,若G1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.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.
3.如图所示的滑轮组上:挂两个质量相等的钩码A B,放手后将出现的现象是(忽略滑轮重,绳重及摩擦) ( )
A.A下降 B.B下降 C.保持静止 D.无法确定
【答案】A 【解析】分析:利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向,不能省力,动滑轮可以省一半的力。 解答:B所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,A所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力;A与B质量相等,重力相等,将B拉起只需A重力的一半即可,所以A下降,B上升。 故选:A。 【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点,难点是判断动滑轮和定滑轮,属于基础题目。
4.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.
5.如图所示,一根木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为L,动力与动力臂的乘积为M,则
A.F增大,L增大,M增大 B.F增大,L减小,M减小
C.F增大,L减小,M增大 D.F减小,L增大,M增大
【答案】C 【解析】 【分析】 找某一瞬间:画出力臂,分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况,根据杠杆平衡条件求解. 【详解】 如图, l为动力臂,L为阻力臂,由杠杆的平衡条件得:Fl=GL;以O点为轴,由竖直位置逆时针匀
速转到水平位置的过程中,l不断变小,L逐渐增大,G不变;由于杠杆匀速转动,处于动态平衡;在公式 Fl=GL 中,G不变,L增大,则GL、Fl都增大;又知:l不断变小,而Fl
不断增大,所以F逐渐增大,综上可知:动力F增大,动力臂l减小,动力臂和动力的乘
积M=Fl增大; 故选C. 【点睛】 画力臂: ①画力的作用线(用虚线正向或反方向延长);
②从支点作力的作用线的垂线得垂足;
③从支点到垂足的距离就是力臂.
6.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。
7.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<P2 B.F1>F2 η1=η2 P1=P2
C.F1<F2 η1<η2 P1<P2 D.F1<F2 η1>η2 P1>P2
【答案】B
【解析】 【详解】 甲滑轮组n是2,乙滑轮组n是3,乙更省力.由于两个滑轮组做的有用功相同,额外功相同,它们的机械效率也相同.在相同时间内做的总功相同,它们的功率也相同.故B正确.
8.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.
9.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
10.工人师傅用如图所示的滑轮组,将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升3m,人对绳的拉力F为500N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则( )
A.绳子自由端移动的距离为9m B.动滑轮的重力为200N C.人通过滑轮组做的有用功为1500J D.滑轮组的机械效率为53.3% 【答案】B 【解析】 试题分析:由图可知,滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重,即n=2,物体匀速竖直提升3m,则绳子自由端移动的距离为:s=nh=2×3m=6m,故A错误. 此过程中,所做有用功为:W有=Gh=800N×3m=2400J,故C错误. 所做总功为:W总=Fs=500N×6m=3000J; 额外功为:W额=W总-W有=3000J-2400J=600J,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则额外功为克服动滑轮重力做的功,即W额=G动h,动滑轮的重力G动=W额/h=600J/3m=200N,故B正确为答案. 滑轮组的机械效率
故D错误. 考点:滑轮组的机械效率 有用功 额外功
11.如图所示,甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面,长度分别为4 m 、5 m,高度相同.两个工人分别用沿斜面向上的拉力F甲、F乙把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端,且速度大小相等.此过程拉力F甲、F乙所做的功分别为W甲、W乙,功率分别为P甲、P乙,机械效率分别为η甲、η乙.下列说法正确的是( )