【物理】简单机械难题及答案(word)1
最新简单机械难题及答案(word)
最新简单机械难题及答案(word)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.轻质杠杆AB可绕中点O自由转动,现在其A端和B端分别施以大小相等的力F1和F2,它们的方向如图所示,则下列说法中正确的是A.杠杆会沿顺时针方向转动B.杠杆会沿逆时针方向转动C.杠杆会保持平衡D.无法判读杠杆转动方向【答案】A【解析】【详解】由图知道, O 为杠杆的支点,分别从O 点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点C 、D ,则力F 1和F 2的力臂分别为OC 、OD ,如下图所示:因OA =OB ,由几何知识知道,故OC <OD又因为F 1 和F 2 的大小相等,由平衡条件知道,力与力臂乘积的大小关系是:F 1 ×OC <F 2 ×OD ,所以,杠杆不能平衡,杠杆会沿顺时针方向转动,即只有A 正确。
3.如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图,AOB 为一可绕固定点O 转动的轻质杠杆,已知:1:2OA OB =,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,杠杆恰好在水平位置平衡.(332.710/kg m ρ=⨯铝,10/g N kg = )下列结果正确的是A .该铝球空心部分的体积为33110m -⨯B .该铝球的体积为33310m -⨯C .该铝球受到的浮力为20ND .该铝球受到的浮力为40N【答案】C【解析】【分析】根据密度的公式得到铝球实心部分的体积,根据杠杆的平衡条件得到A 端的拉力,铝球在水中受到的浮力等于重力减去A 端的拉力,根据阿基米德原理求出排开水的体积,从而得出球的体积,球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积.【详解】铝球实心部分的体积:33332.71102.710/m kg V m kg mρ-===⨯⨯实, 由杠杆平衡的条件可得:F A ×OA=F B ×OB ,2 3.571A B OB F F N N OA ==⨯=, 铝球受到的浮力: 2.710/720F G F mg F kg N kg N N =-=-=⨯-=浮,铝球排开水的体积:333320210110/10/F N V m g kg m N kgρ-===⨯⨯⨯浮排水, 铝球的体积:333322210410V V m m --==⨯⨯=⨯球排,则空心部分的体积:433333410110310V V V m m m ---=-=⨯-⨯=⨯空球实.【点睛】本题考查杠杆和浮力的题目,解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式.4.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.5.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【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F1=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F2=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F3=2f;由此可得F2< F1< F3.故D正确.6.用图中装置匀速提升重为100N的物体,手的拉力为60N,滑轮的机械效率为()A.16.7% B.20% C.83.3% D.100%【答案】C【解析】【详解】由图可知,提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动,则该滑轮为动滑轮;∴拉力移动的距离s=2h,η=====≈83.3%.7.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)B.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.8.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=P2B.F1>F2;η1>η2;P1>P2C.F1<F2;η1<η2;P1<P2D.F1<F2;η1>η2;P1>P2【答案】A【解析】【详解】不计绳重及摩擦,因为拉力F=1n(G+G轮),n1=2,n2=3,所以绳子受到的拉力分别为:F1=12(G1+G轮),F2=13(G2+G轮),故F1>F2;故CD错误;因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G轮h,W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同;由η=WW有用总可知,机械效率相同,η1=η2;又因为所用时间相同,由P=Wt可知,拉力做功的功率P1=P2,故B错误,A正确.故选A.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.如图所示,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,恰好使木板水平放置.现有水平拉力F拉木块C,在粗糙水平地面上由B向A缓慢运动过程中,拉力F将A.变小B.不变C.逐渐增大D.先减小后增大【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,根据杠杆平衡条件可得:F支•l支=G•l G,水平力F由B向A缓慢匀速推动木块,F支的力臂在增大,重力G及其力臂l G均不变,所以根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐减小;由于支持力逐渐减小,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小,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减小,拉力和摩擦力是平衡力,由力的平衡条件可知,水平拉力F也逐渐减小.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.下列说法中正确的是A.机械效率越高,机械做功一定越快B.做功越多的机械,机械效率一定越高C.做功越快的机械,功率一定越大D.功率越大的机械做功一定越多【答案】C【解析】机械效率越高,表示有用功与总功的比值越大,功率表示做功快慢,功率越大,机械做功一定越快.机械效率与功率没有关系,故A错误.做功越多的机械,有用功与总功的比值不一定大,机械效率不一定高,故B错误.功率是表示做功快慢的物理量,做功越快的机械,功率一定越大,故C正确,符合题意为答案.功等于功率与时间的乘积,时间不确定,所以功率越大的机械做功不一定越多,故D错误.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.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼.已知工人在1min内将货物匀速提高6m,作用在钢绳的拉力为400N,滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示(机械中摩擦和绳重均不计).下列说法正确的是A.作用在钢绳上的拉力的功率为400WB.动滑轮的重力为200NC.人对绳子的最大拉力为1000ND.该滑轮组的最大机械效率为83.3%【答案】B【解析】【分析】(1)由图可知,n=3,则绳端移动的距离s nh = ,利用W Fs = 求拉力做的功,再利用W P t=求拉力的功率; (2)由图乙可知,物重G=300N 时,滑轮组的机械效率η=60%,利用=33W Gh Gh G W Fs F h Fη===有总求拉力;因机械中摩擦力及绳重忽略不计,拉力13F G G =+动(),据此求动滑轮重力; (3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力等于工人的重力;(4)利用13F G G =+动()求提升的最大物重,滑轮组的最大机械效率 ()()W G h G W G G h G G 有最大最大大总最大动最大动η===++ . 【详解】(1)由图可知,n=3,则绳端移动的距离:36m 18m s nh ==⨯= ,拉力做的功:400N 18m 7200J W Fs ==⨯=总, 拉力的功率:7200J 120W 60sW P t ===总,故A 错; (2)由图乙可知,物重G=300N 时,滑轮组的机械效率η=60%, 根据=33W Gh Gh G W Fs F h Fη===有总可得:拉力300N 500167N 3360%3G N F η===≈⨯, 因机械中摩擦力及绳重忽略不计,则()13F G G =+动, 所以,5003N 200N 300N 3G nF G =-=⨯-=动 ,故B 正确; (3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力:60kg 10N/kg 600N F G mg ===⨯=人大 ,故C 错;(4)由()13F G G =+动可得,提升的最大物重:3600N 200N 1600N G nF G =-=⨯-=大大动 , 机械中摩擦和绳重均不计,则滑轮组的最大机械效率:()()1600N 100%88.9%1600N 200NW G h G W G G h G G 有最大最大大总最大动最大动η====⨯=+++,故D 错. 故选B .15.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.16.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住浆柄的末端(视为支点),另一手用力划浆.下列说法正确的是()A.为省力,可将用力划浆的手靠近支点B.为省力,可将用力划浆的手远离支点C.为省距离,可将用力划浆的手远离支点D.将用力划浆的手靠近支点,既能省力又能省距离【答案】B【解析】【分析】结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.【详解】运动员一手撑住浆柄的末端(视为支点),另一手用力划浆.根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.AB.为省力,可将用力划浆的手远离支点,故A错误,B正确;CD.为省距离,可将用力划浆的手靠近支点,但费距离,故CD错误;17.如图,O为拉杆式旅行箱的轮轴,OA为拉杆.现在拉杆端点A处施加一竖直向上的力F,使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置.则力F的大小A.一直变大B.始终不变C.一直变小D.先变小后变大【答案】B【解析】【详解】由题意可知,箱体的重力不变,也就是杠杆的阻力大小不变,动力F竖直向上,重力G竖直向下,这两个力的方向始终平行,根三角形的相似性可知,动力臂与阻力阻的比值是不变的,根据杠杆的平衡条件可知动力与阻力的比值也是不变的,由于阻力不变,所以动力F的大小是始终不变的,故应选B.18.如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中,力F的大小将()A.不变B.变小C.变大D.先变大后变小【答案】C【解析】【详解】在杠杆缓慢由A到B的过程中,力F始终与杠杆垂直,所以动力臂OA的长度没有变化,阻力G的大小没有变化,而阻力臂l却逐渐增大;由杠杆的平衡条件知:F•OA=G•l,当OA、G不变时,l越大,那么F越大;因此拉力F在这个过程中逐渐变大.C符合题意,选项ABD不符合题意.19.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.20.C 点为硬棒AD 的重心,硬棒可绕A 点转动。
(物理)初中物理简单机械专项测试及答案
(物理)初中物理简单机械专项测试及答案一、选择题1.以下杠杆中属于费劲杠杆的是A.B.C.D.【答案】 C【分析】【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,是费劲杠杆,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;应选 B.【点睛】要点是杠杆的分类,即动力臂大于阻力臂时,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂时,为费劲杠杆,但省力杠杆费距离,费劲杠杆省距离。
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O 转动的轻质杠杆,已知 OA : OB 1: 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,杠杆恰幸亏水平地点平衡.(铝 2.7 103 kg / m3, g 10 N / kg )以下结果正确的选项是A.该铝球空心部分的体积为 1 10 3 m3B.该铝球的体积为310 3 m3C.该铝球遇到的浮力为20ND.该铝球遇到的浮力为40N【答案】 C【分析】【剖析】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2210 3 m3 4 10 3 m3,则空心部分的体积:V空V球 V实410 4 m3 1 10 3 m3 3 10 3 m3.【点睛】本题考察杠杆和浮力的题目,解决本题的要点知道杠杆的均衡条件和阿基米德原理的公式.3.在生产和生活中常常使用各样机械,使用机械时A.功率越大,做功越快B.做功越多,机械效率越高C.做功越快,机械效率越高D.能够省力、省距离,也能够省功【答案】 A【分析】【剖析】(1)功率是表示做功快慢的物理量,即功率越大,做功越快;(2)机械效率是表示实用功所占总功的百分比;即效率越高,实用功所占的比率就越大;(3)功率和效率是无必定联系的;(4)使用任何机械都不省功.【详解】A .功率是表示做功快慢的物理量,故做功越快功率必定越大,故 A 正确;B.机械效率是表示实用功所占总功的百分比,故做功多,而不知道是额外功仍是实用功,所以没法判断机械效率,故 B 错误;C.因为功率和效率没有直接关系,所以功越快,机械效率不必定越高,故 C 错误;D.使用任何机械都不省功,故 D 错误.应选 A.4.用图中装置匀速提高重为100N 的物体,手的拉力为60N,滑轮的机械效率为()A.16.7%B. 20%C. 83.3%D. 100%【答案】 C【分析】【详解】由图可知,提高重物时滑轮的地点跟被拉动的物体一同运动,则该滑轮为动滑轮;∴拉力挪动的距离s=2h,η=====≈83.3%.5.以下对于功率和机械效率的说法中,正确的选项是()A.功率大的机械,做功必定多B.做功多的机械,效率必定高C.做功快的机械,功率必定大D.效率高的机械,功率必定大【答案】 C【分析】试题剖析:依据功、功率、机械效率的关系剖析.功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是实用功与总功的比值.解: A、说法错误,功率大,只好说明做功快;B、说法错误,因为机械效率是实用功与总功的比值,故做功多,不必定机械效率就大;C、说法正确;D、说法错误,机械效率高,只好说明实用功在总功中占的比率大.应选 C.6.如下图,用以下装置提高同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是A.B.C.D.【答案】 C【分析】【详解】1A .此图是动滑轮,由动滑轮及其工作特色可知,省一半的力,即F= G;2 B.此图是定滑轮,由定滑轮及其工作特色可知,不省力,即F=G;C.此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳索由 3 股,则 F=1G;3D.此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳索由2 股,则 F=1G.2由以上可知:在滑轮重及摩擦不计的状况下最省力的是C, C 切合题意.7.以下简单机械中既能够省力,同时又能够改变力的方向的是A.定滑轮B.动滑轮C.斜面D.滑轮组【答案】 D【分析】【剖析】不同机械的优弊端都不同样:动滑轮省力,但不可以改变力的方向;定滑轮能够改变方向,但不可以省力;斜面只好改变力的大小;滑轮组既能够改变力的大小也能够改变力的方向.【详解】A、定滑轮只好改变力的方向,不可以省力,不切合题意;B、动滑轮能够省力,但不可以改变力的方向,不切合题意;C、斜面能够省力,不可以改变力的方向,不切合题意;D、滑轮组既能够省力,也能够改变力的方向,切合题意;应选 D.8.利用如下图的滑轮,在粗拙水平面上匀速拉动物体,以下表达正确的选项是()A.重力做的功是实用功B.拉力F1做的功是额外功C.绳索自由端的拉力 F 做的功是总功D.该滑轮的机械效率可能等于100%【答案】 C【分析】 A、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,战胜物体遇到的摩擦力做的功为实用功,故 A 错;B、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,战胜物体遇到的摩擦力做的功,即拉力F1做的功为实用功,战胜绳与动滑轮之间的摩擦、战胜动滑轮和绳重而做的功为额外功,故B 错;C、绳索自由端的拉力 F 做的功包含实用功、额外功,为总功,故C正确;D、在拉动物体的过程中要战胜绳与动滑轮之间的摩擦、要战胜动滑轮和绳重而做必定的额外功,使得实用功小于总功,该滑轮的机械效率总小于100%,故 D 错.应选 C.9.以下说法中正确的选项是A.机械效率越高,机械做功必定越快B.做功越多的机械,机械效率必定越高C.做功越快的机械,功率必定越大D.功率越大的机械做功必定越多【答案】 C【分析】机械效率越高,表示实用功与总功的比值越大,功率表示做功快慢,功率越大,机械做功必定越快.机械效率与功率没相关系,故 A 错误.做功越多的机械,实用功与总功的比值不必定大,机械效率不必定高,故功率是表示做功快慢的物理量,做功越快的机械,功率必定越大,故B 错误.C 正确,切合题意为答案.功等于功率与时间的乘积,时间不确立,所以功率越大的机械做功不必定越多,故 D 错误.10.一平均木板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,恰巧使木块水平搁置,如下图,现有水平力 F 由 A 向 B 迟缓匀速推进,在推进过程中,推力 F 将A.渐渐增大B.渐渐减小C.大小不变D.先增添后减小【答案】 A【分析】【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,依据杠杆均衡条件可得: F 支 l 支 =Gl G,水平力 F 由 A 向 B 迟缓匀速推进木块, F 支的力G 及其力臂l G均不变,依据杠杆均衡条件可知,在整个过程中支持力在逐臂在减小,重力渐增大;因为支持力渐渐变大,且力的作用是互相的,所以可知杆对物体 C 的压力也渐渐变大,依据影响摩擦力大小的要素可知, C 和木板间、 C 和地面间的摩擦力渐渐增大,木块 C 匀速运动,遇到推力和摩擦力是均衡力,推力大小等于摩擦力大小,由力的均衡条件可知,水平推力 F 也渐渐增大,故 A 切合题意, BCD 不切合题意。
(物理)中考物理简单机械答题技巧及练习题(含答案)
(物理)中考物理简单机械答题技巧及练习题(含答案)一、简单机械选择题1.如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中A.绳子自由端被拉下3m B.拉力F做的功为200JC.滑轮组的机械效率是83.3% D.拉力F的功率是40W【答案】C【解析】【详解】A、物重由两段绳子承担,因此,当物体提升1m时,绳子的自由端应被拉下2m,故A错误;B、拉力为120N,绳子的自由端应被拉下2m,则拉力做功为:,故B错误;C、滑轮组的机械效率,故C正确;D、拉力F的功率,故D错误.故选C.【点睛】涉及机械效率的问题时,关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪,特别要清楚额外功是对谁做的功,弄清楚这些功后,求效率和功率就显得简单了。
2.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.3.物体做匀速直线运动,拉力F=60N,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,则物体受到的摩擦力是A.60 N B.120 N C.20 N D.180 N【答案】D【解析】【分析】分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,根据得到物体受到的摩擦力。
【详解】从图中得到动滑轮上的绳子段数为3,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,物体受到的摩擦力:f=3F=3×60N=180N。
故选D。
【点睛】本题考查滑轮组的特点,解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。
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.在生产和生活中经常使用各种机械,在使用机械时,下列说法中正确的是A.可以省力或省距离,但不能省功B.可以省力,同时也可以省功C.可以省距离,同时也可以省功D.只有在费力情况时才能省功【答案】A【解析】【详解】使用机械可以省力、省距离或改变力的方向,但都不能省功,故A选项正确;使用任何机械都不能省功,故B、C、D选项错误;6.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。
简单机械难题及答案(word)1
简单机械难题及答案(word )1一、简单机械选择题1.如图所示,物体浸没在水中,工人用200N 的拉力F 在10s 内将重为400N 的物体匀速提升2m ,物体没有露出水面,此时滑轮组的机械效率是80%,不计绳重和摩擦,g =10N /kg ,则下列说法中正确的是( )A .物体露出水面前,工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB .物体在水中受到的浮力为320NC .物体的体积为8×10-3m 3D .物体露出水面后,此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80% 【答案】C 【解析】 【详解】A .由图知,n =2,拉力端移动的距离:s =2h =2×2m=4m ,拉力端移动的速度:v=s/t =4m/10s=0.4m/s ,拉力的功率:P=Fv =200N×0.4m/s=80W ,故A 错;B .滑轮组的机械效率:η=W 有用/W 总=(G−F 浮)h/Fs =(G−F 浮)h/F ×2h=G−F 浮/2F =400N−F 浮/2×200N=80%,解得:F 浮 =80N ,故B 错;C .由F 浮 =ρ水 V 排 g 得物体的体积:V=V 排 =F 浮/ρ水g =80N/1×103kg/m 3×10N/kg=8×10-3 m 3 ,故C 正确;D .物体露出水面后,没有了浮力,相当于增加了提升物体的重,增大了有用功,不计绳重和摩擦,额外功不变,有用功和总功的比值变大,此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%,故D 错。
2.如图,小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面,用甲滑轮所做的功为W 1,机械效率为1η;用乙滑轮所做的总功率为W 2,机械效率为2η,若不计绳重与摩擦,则( )A .W 1<W 2,η1>η2 B. W 1=W 2,η1<η2C .W 1>W 2 , 1η<2ηD .W 1=W 2 , 1η=2η 【答案】A【解析】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η =W W 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。
2020-2021年简单机械难题及答案(word)1
2020-2021年简单机械难题及答案(word)1一、简单机械选择题1.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.2.下列说法中正确的是A.机械效率越高,机械做功一定越快B.做功越多的机械,机械效率一定越高C.做功越快的机械,功率一定越大D.功率越大的机械做功一定越多【答案】C【解析】机械效率越高,表示有用功与总功的比值越大,功率表示做功快慢,功率越大,机械做功一定越快.机械效率与功率没有关系,故A错误.做功越多的机械,有用功与总功的比值不一定大,机械效率不一定高,故B错误.功率是表示做功快慢的物理量,做功越快的机械,功率一定越大,故C正确,符合题意为答案.功等于功率与时间的乘积,时间不确定,所以功率越大的机械做功不一定越多,故D错误.3.如图所示,用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
则在此过程中,下列说法正确的是A.拉力F为75NB.绳子自由端向上移动了4mC.滑轮组的机械效率约为93.3%D.提升200N重物时,滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】【详解】A.由图可知,n=3,不计摩擦及绳重,拉力:F=13(G+G动)=13×(140N+10N)=50N,故A错误;B.则绳端移动的距离:s=3h=3×2m=6m,故B错误;C.拉力做功:W总=Fs=50N×6m=300J,有用功:W有用=Gh=140N×2m=280J,滑轮组的机械效率:η=WW有用总×100%=280J300J×100%≈93.3%,故C正确。
(物理)中考物理简单机械解题技巧(超强)及练习题(含答案)
(物理)中考物理简单机械解题技巧(超强)及练习题(含答案)一、简单机械选择题1.如图甲所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示.据图可知金属杆重()A.5N B.10N C.20N D.40N【答案】B【解析】【分析】杠杆的平衡条件【详解】使金属杆转动的力是金属杆的重力,金属杆重心在中心上,所以阻力臂为:L1=0.8m,取当拉力F=20N,由图象可知此时阻力臂:L2=0.4m,根据杠杆的平衡条件有:GL1=FL2所以G×0.8m=20N×0.4m解得:G=10N2.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.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W 1, 机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W 2, 机械效率为η2, 若不计绳重与摩擦,则A .W 1 = W 2 η1 = η2B .W 1 = W 2 η1 < η2C .W 1 < W 2 η1 > η2D .W 1 > W 2 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%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.4.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:0.45J0.45W 1s W 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: 0.4J100%100%0.45JW W η=⨯=⨯有总≈88.9%, 故D 错误。
九年级第十一章 简单机械和功易错题(Word版 含答案)
九年级第十一章简单机械和功易错题(Word版含答案)一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)1.小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率,他记录的实验数据如下表。
次数物重G/N绳自由端的拉力F/N钩码上升的高度h/cm绳自由端移动的距离s/cm机械效率η/%1 1.00.510302 2.00.951574.1(1)根据记录表格中提供的信息,组装图中小军使用的滑轮组______;(2)根据给出的实验数据,计算出第一次的机械效率并填入表格中______;(结果保留三位有效数字)(3)同一个滑轮组,在两次实验过程中机械效率不同,主要原因是______。
【答案】 66.7 两次提升的物重不同【解析】【分析】【详解】(1)[1]当钩码上升的高度为10cm时,绳自由端移动的距离为30cm,则绳子承担重物的段数30cm310cmsnh===绳子的段数是奇数,从动滑轮开始绕起,如图所示(2)[2]第一次的机械效率111111N0.1m100%100%100%66.7%0.5N0.3mW G hW F sη⨯=⨯=⨯=⨯≈⨯有1有1总(3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组,即绳重、摩擦、滑轮重是相同的,所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。
2.小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均为100g,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
请按要求完成下列问题:(1)将杠杆安装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆右侧的平衡螺母向______调(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡。
(2)将杠杆调节水平平衡后,在杠杆上的B点悬挂了3个钩码,如图所示。
为使杠杆保持水平平衡状态,应该在A点悬挂 ________个钩码。
(3)若撤掉杠杆A点的钩码,为使杠杆在水平位置平衡,应该用弹簧测力计在杠杆______(选填“A”或“C”)处竖直向上拉,当杠杆水平平衡时,弹簧测力计的示数为_______N。
【物理】简单机械难题及答案经典1
【物理】简单机械难题及答案经典1一、简单机械选择题1.以下图,斜面长3m ,高 0.6m ,建筑工人用绳索在6s 内将重 500N 的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N(忽视绳索的重力).则以下说法正确的选项是A.斜面上的摩擦力是50N B.拉力的功率是50WC.拉力所做的功是300J D.斜面的机械效率是80%【答案】 A【分析】【剖析】(1)利用 W = Fs 计算该过程拉力 F 做的功;利用W 有= Gh 求出实用功,利用﹣W 有求出额外功,而后利用W 额= fs 计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小;(W额=W总2)利用 P=W求拉力做功功率;(3)由η=W有求斜面的机械效率.t W总【详解】AC. 拉力 F 做的功: W 总= Fs=150N×3m= 450J;实用功: W 实用= Gh= 500N×0.6m= 300J,额外功: W 额= W 总﹣ W 实用= 450J﹣ 300J= 150J,由 W 额= fs 可得,物体在斜面上遇到的摩擦力: f=W额150 J W总450J == 50N,故 A 正确、 C 错误; B. 拉力的功率: P==s3m t6s=75W ,故 B 错; D.斜面的机械效率:η=W有= 300J×100% 66.7%,故 D 错误.故W总450J选 A .2.轻质杠杆 AB 可绕中点 O 自由转动,此刻其 A 端和 B 端分别施以大小相等的力 F1和F2,它们的方向以下图,则以下说法中正确的选项是A.杠杆会沿顺时针方向转动B.杠杆会沿逆时针方向转动C.杠杆会保持均衡D.没法判读杠杆转动方向【答案】 A【分析】【详解】由图知道,O 为杠杆的支点,分别从O 点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点C、D,则力 F1和 F2的力臂分别为OC、OD,以以下图所示:因 OA=OB,由几何知识知道,故 OC<OD又因为 F1和 F2的大小相等,由均衡条件知道,力与力臂乘积的大小关系是:F1× OC< F2×OD,因此,杠杆不可以均衡,杠杆会沿顺时针方向转动,即只有 A 正确。
【物理】简单机械难题及答案
(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;
有用功与总功的比值减小,故 D 不符合题意.
7.利用如图所示的滑轮组提起一个重为 2000N 的物体,绳子自由端的拉力 F=600N。10s 内物体被匀速提升 2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是
A.动滑轮总重为 400N B.绳子自由端移动的速度为 0.8m/s C.拉力 F 做功为 6000J D.增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率 【答案】B 【解析】 【详解】 A.由图知道,承担物重的绳子是四段,即 n=4,若忽略绳重及摩擦,则拉力是:
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 F1=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 F2= 1 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=2f; 由此可得 F2< F1< F3. 故 D 正确.
4.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
简单机械难题及答案经典
绳重时,滑轮组的机械效率为 60%.则下列选项错误的是( )
A.有用功一定是 150J
B.总功一定是 250J
C.动滑轮重一定是 100N
D.拉力大小一定是 125N
【答案】D
【解析】
【分析】
知道物体重和物体上升的高度,利用 W=Gh 求对物体做的有用功;
又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了有用功和总功可求额外功,不计
动滑轮重都是 100N,故 A、B、C 都正确;但拉力不同,故 D 错.
故选 D.
4.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 C.W1 < W2 η1 > η2
7.如图为工人用力撬起石头的情景,小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力,其中能正 确表示工人左手施力且最省力的是( )
A.F1 【答案】C 【解析】
B.F2
C.F3
D.F4
解答: 因为由图可知,四个力中 F3 的力臂最长,所以根据杆杆平衡条件可知,最省力的是 沿 F3 方向.故选 C.
8.如图所示,手用 F1 的力将物体 B 匀速提升 h,F1 做功为 300J;若借助滑轮组用 F2 的力 把物体 B 匀速提升相同高度,F2 做功为 500J,下列说法错误的是
2.如图所示,用滑轮组在 4s 内将重为 140N 的物体匀速提升 2m,若动滑轮重 10N,石计 滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中,下列说法正确的是
A.拉力 F 为 75N
B.绳子自由端向上移动了 4m
C.滑轮组的机械效率约为 93.3%
最新中考考点_简单机械知识点汇总(全)(word)1
即机械效率与高度无关,所以,增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率, 故 D 错误。
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
变,故动力 F1 的大小不变,故 B 错误;不计绳重和摩擦,则乙方式机械效率为:η=W 有/W 总=W 有/W 有+W 额=Gh/Gh+G 轮 h=G/G+G 轮=300N/300N+60N=83.3%,故 C 正确;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:P=F2 v 绳 =120N×0.03m/s=3.6W,故 D 错误,故选 C.
最新中考考点_简单机械知识点汇总(全)(word)1
一、简单机械选择题
1.工人师傅利用如图所示的两种方式,将均为 300N 的货物从图示位置向上缓慢提升一段 距离.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( )
7.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,
九年级物理上册 第十一章 简单机械和功易错题(Word版 含答案)
九年级物理上册第十一章简单机械和功易错题(Word版含答案)一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)1.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:(1)图甲中,杠杆静止时处于_________(选填“平衡”或“不平衡”)状态.为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)移。
(2)如图乙所示,在A 点挂 2 个重力均为 0.5N 的钩码,在B 点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为______________N。
(3)如图丙,保持A 点所挂砝码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B 点从a 位置转到b 位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力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(4)竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丁所示,此过程中,拉力的力臂_________,弹簧测力计的示数__________(均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)若要使图丁状态下的弹簧测力计读数减小,可将弹簧测力计绕B 点 _____(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动一个小角度。
(6)小华用如图戊装置进行探究,发现总是无法得到教材上所列出的杠杆平衡条件,其原因是_____________________________________。
(7)小明用如图戊所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”.实验时,将总重为G 的钩码挂在杠杆A 处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为s,则杠杆的机械效率η=__________(用题中字母表示)。
若将钩码移动到B 点,仍将它匀速提升h 的高度,则此时弹簧测力计的示数F'________(选填“>”“=”或“<”)F,杠杆此时的机械效率η´___________η(选择“>”、“=”或“<”)。
2019年中考物理真题分类汇编——简单机械计算专题(word版含参考答案)
2019年中考物理真题分类汇编——简单机械计算专题1.(2019沈阳,18)如图所示,电动起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置(滑轮组的连接方式未画出)。
质量为360kg的货箱放在水平地面上,与地面的接触面积是0.25cm2。
求:(1)当绳子a对货箱的拉力F a为600N时,货箱未离开地面,此时货箱对地面的压强是多大?(g取10N/kg)(2)在匀速拉起货箱的过程中,电动机把绳子b匀速收起了12m,绳子b的拉力F b做了2.4×104J的功,拉力F b是多大?(3)在上述匀速拉起货箱的过程中,使用滑轮组所做的额外功是9.6×103J,滑轮组的机械效率是多大?2.(2019大庆,20)如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在水平向右的拉力F作用下,使重900N的建筑材料A在5s的时间里被匀速提升,绳自由端水平移动了2m,拉力F为500N.不计绳重和摩擦,求:(1)拉力F的功率P;(2)滑轮组的机械效率η。
3.(2019宿迁,17)如图所示,工人利用滑轮组提升重物,在30s内将静止在水平地面上质量为90kg,底面积为200cm2的长方体物块匀速提升5m,此时工人的拉力为400N(g=10N/kg)。
求:(1)提升前物块对水平地面的压强;(2)工人拉力做功的功率;(3)滑轮组提升该物块的机械效率。
4.(2019荆州,34)为了发展文化旅游事业,荆州市正在兴建华强方特文化主题园,建成后将通过最新的VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明.园区建设中需把重1200N 的木箱A搬到高h=2m,长L=10m 的斜面顶端.如图所示,工人站在斜面顶端,沿斜面向上用时50s 将木箱A 匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端,已知拉力F 的功率为80W.求:(1)拉力F 的大小;(2)该斜面的机械效率是多少;(3)木箱A 在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大5.(2019桂林,27)小段用如图17所示装置,使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起,滑环C可在光滑的滑杆上自由滑动。
(物理)物理简单机械专项习题及答案解析及解析
(物理)物理简单机械专项习题及答案解析及解析一、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,用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
则在此过程中,下列说法正确的是A.拉力F为75NB.绳子自由端向上移动了4mC.滑轮组的机械效率约为93.3%D.提升200N重物时,滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】【详解】A.由图可知,n=3,不计摩擦及绳重,拉力:F=13(G+G动)=13×(140N+10N)=50N,故A错误;B.则绳端移动的距离:s=3h=3×2m=6m,故B错误;C.拉力做功:W总=Fs=50N×6m=300J,有用功:W有用=Gh=140N×2m=280J,滑轮组的机械效率:η=WW有用总×100%=280J300J×100%≈93.3%,故C正确。
D.提升200N重物时,重物重力增加,据η=WW有用总=GhGh G h+动=GG G+动可知滑轮组机械效率变大,故D错误。
3.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重时,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是()A.有用功一定是150J B.总功一定是250JC.动滑轮重一定是100N D.拉力大小一定是125N【答案】D【解析】【分析】知道物体重和物体上升的高度,利用W=Gh求对物体做的有用功;又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了有用功和总功可求额外功,不计绳重和摩擦,额外功W额=G轮h,据此求动滑轮重;不计摩擦和绳重,根据F=1n(G物+G轮)求拉力大小.【详解】对左图滑轮组,承担物重的绳子股数n=3,对物体做的有用功:W有=Gh=150N×1m=150J,由η=WW有总,得:W总=Wη有=15060%J=250J,因此,W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不计绳重和摩擦,W额=G轮h,所以动滑轮重:G轮=Wh额=1001Jm=100N,拉力F的大小:F=13(G物+G轮)=13(150N+100N)=2503N;对右图滑轮组,承担物重的绳子股数n=2,对物体做的有用功:W有=Gh=150N×1m=150J,由η=WW有总,得:W总=W有=15060%J=250J,所以W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不计绳重和摩擦,W额=G轮h,因此动滑轮重:G轮=Wh额=1001Jm=100N,拉力F的大小:F=12(G物+G轮)=12(150N+100N)=125N;由以上计算可知,对物体做的有用功都是150J,总功都是250J,动滑轮重都是100N,故A、B、C都正确;但拉力不同,故D错.故选D.4.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F1、F2、F3,下列关系中正确的是A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.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F1=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F2=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F3=2f;由此可得F2< F1< F3.故D正确.5.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。
九年级上册物理 第十一章 简单机械和功(篇)(Word版 含解析)
九年级上册物理第十一章简单机械和功(篇)(Word版含解析)一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)1.某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时,设计了如下实验步骤:①如图乙,将自制的小型风叶安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码;②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间;③将电风扇换到2、3挡位,重复以上实验,并将数据记录在表格中:(注:电风扇挡位越高,风速越大)表一:电风扇挡位钩码的质量/g提升钩码到A点的时间/s150152501335010请你回答:(1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。
这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”);(2)通过实验可以得到的结论是:风速越大,风力发电机发电时的输出功率__________;为了进一步研究风力发电机,他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据:表二:输出功率与风速的关系风速v/(m/s)5101520输出功率P/kW8072015001100表三:不同风速下风力发电机每秒获得的风能:(3)风能是清洁能源,也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
发电机的工作原理是_____;(4)风速10m/s 时,这台发电机的发电效率为__________,有同学认为风速越大,发电机的发电效率越高,他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。
你认为的原因是______。
【答案】时间 转换法 越大 可再生 电磁感应现象 60% 错误 风速越大发电效率越低 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]因提升高度要相同,通过提升时间,可知提升速度的大小,则由W mgh P mgv t t=== 可知输出功率的大小,故比较测量提升钩码到A 点的时间来比较风车输出功率的大小。
[2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量,也可将不易测准的量转换为可测准的量,提高测量精度。
物理简单机械试题及答案
物理简单机械试题及答案一、选择题1. 杠杆的五要素包括:A. 支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂B. 支点、动力、阻力、力臂、杠杆C. 支点、力臂、动力、阻力、杠杆D. 支点、力臂、动力、阻力、作用点答案:A2. 滑轮组的机械效率与以下哪项无关?A. 滑轮的重量B. 绳子的重量C. 被提升物体的重量D. 滑轮的摩擦答案:C3. 以下哪种情况不属于简单机械?A. 杠杆B. 滑轮C. 斜面D. 汽车发动机答案:D4. 根据功的原理,以下说法正确的是:A. 功等于力乘以距离B. 功等于力乘以速度C. 功等于力乘以时间D. 功等于距离乘以速度答案:A二、填空题1. 一个定滑轮实质上是一个______杠杆,它不能省力,但可以改变力的方向。
答案:等臂2. 一个动滑轮实质上是一个______杠杆,它不能改变力的方向,但可以省一半的力。
答案:省力3. 斜面的机械效率与斜面的______有关,斜面越陡,机械效率越高。
答案:倾斜角度4. 使用滑轮组时,滑轮组的机械效率与提升物体的______有关,物体越重,机械效率越高。
答案:重量三、简答题1. 请简述杠杆的平衡条件是什么?答案:杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即 F1 * L1 = F2 * L2。
2. 为什么说斜面是一种简单机械?答案:斜面是一种简单机械,因为它可以省力,通过增加移动距离来减少所需的力,从而实现物体的移动或提升。
四、计算题1. 一个杠杆,动力臂是阻力臂的2倍,如果阻力是300N,求动力的大小。
答案:动力的大小为150N。
2. 一个滑轮组由3个动滑轮和2个定滑轮组成,如果绳子的自由端施加的力是200N,被提升的物体重量是1000N,求滑轮组的机械效率。
答案:滑轮组的机械效率为80%。
以上试题及答案均为示例,实际考试内容可能会有所不同。
最新简单机械难题及答案(word)1
最新简单机械难题及答案(word)1一、简单机械选择题1.如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着。
当物块向左匀速运动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F()A.变小B.变大C.不变D.先变大后变小【答案】A【解析】【详解】把长木板看作杠杆,此杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,当动力臂不变,阻力大小不变,物块向左匀速滑动时,阻力臂在减小,可得动力随之减小,答案选A。
2.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重时,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是()A.有用功一定是150J B.总功一定是250JC.动滑轮重一定是100N D.拉力大小一定是125N【答案】D【解析】【分析】知道物体重和物体上升的高度,利用W=Gh求对物体做的有用功;又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了有用功和总功可求额外功,不计绳重和摩擦,额外功W额=G轮h,据此求动滑轮重;不计摩擦和绳重,根据F=1n(G物+G轮)求拉力大小.【详解】对左图滑轮组,承担物重的绳子股数n=3,对物体做的有用功:W有=Gh=150N×1m=150J,由η=WW有总,得:W总=Wη有=15060%J=250J,因此,W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不计绳重和摩擦,W额=G轮h,所以动滑轮重:G轮=Wh额=1001Jm=100N,拉力F的大小:F=13(G物+G轮)=13(150N+100N)=2503N;对右图滑轮组,承担物重的绳子股数n=2,对物体做的有用功:W有=Gh=150N×1m=150J,由η=WW有总,得:W总=Wη有=15060%J=250J,所以W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不计绳重和摩擦,W额=G轮h,因此动滑轮重:G轮=Wh额=1001Jm=100N,拉力F的大小:F=12(G物+G轮)=12(150N+100N)=125N;由以上计算可知,对物体做的有用功都是150J,总功都是250J,动滑轮重都是100N,故A、B、C都正确;但拉力不同,故D错.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,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。
【物理】简单机械难题及答案(word).docx
【物理】简单机械难题及答案(word)一、简单机械选择题1.如图所示的装置中,物体 A 重 100N,物体 B 重 10N,在物体 B 的作用下 ,物体 A 在水平面,上做匀速直线运动,如果在物体 A 上加一个水平向左的拉力 F,拉力的功率为 B 匀速上升 3m 所用的时间为(不计滑轮与轴之间的摩擦,不计绳重)30W ,使物体A.1s B. 2s C. 3 s D. 4s【答案】 B【解析】分析:(1)物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动, A 受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力,可求出摩擦力。
(2)拉动 A 向左运动, A 受到水平向左的拉力 F 和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡,可求出拉力。
(3)利用滑轮组距离关系, B 移动的距离是 A 移动距离的 3 倍,求出 A 移动的距离,则拉力所做的功为,再利用求出做功时间。
解答:不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重,物体速直线运动时,。
拉动A 在物体A 向左运动时,B 的作用下向右做匀A 受到向右的拉力不变,摩擦力的方向向右,此时受力如图:;,则,因此拉力 F 做功:,所用时间为。
故选: B。
【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数,确定所使用的公式,做好受力分析是解题关键。
2.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.3.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122η;用乙滑轮所做的总功为W ,机械效率为η,若不计绳重与摩擦,则A.W1 = W2 C.W1 < W2【答案】 C 【解析】【分析】η1 =η2η1 >η2B.W 1 = W2η1<η2D. W1 > W2η1<η2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W有100% 即可比较出二者机W总械效率的大小.【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;W有根据可知: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W总率越高.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 W1<W2,1>2.【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.4.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。
最新简单机械难题及答案经典1
由杠杆的平衡原理:bm1=a×1,am2=b×1,解得 m1= ,m2=
则 m1 m2=
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.
故 A 错误;
B.不计绳重和摩擦,则拉力
F
1 n
G
G动
=
1 2
4N
0.5N
2.25N
,
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:
P W总 0.45J 0.45W , t 1s
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:
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
W有 100% 0.4J 100% ≈88.9%,
W总
0.45J
故 D 错误。
4.如图,小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从 1 楼地面缓慢地提到 2 楼地面,用甲滑轮
所做的功为 W1,机械效率为1 ;用乙滑轮所做的总功率为 W2,机械效率为2 ,若不计绳
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【物理】简单机械难题及答案(word)1一、简单机械选择题1.如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为2cm,在B 点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码,当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。
对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是A.杠杆的动力臂为8cm B.该杠杆为费力杠杆C.该杠杆的阻力大小为0.5N D.动力F的大小为1.5N【答案】B【解析】【详解】A、当动力在A点斜向下拉(与水平方向成30°角)动力臂是:12OA=12×4×2cm=4cm,故A错误;B、阻力臂OB,3×2cm=6cm>12OA,即阻力臂大于动力臂,该杠杆为费力杠杆,故B正确;C、该杠杆的阻力大小为:G=4×0.5N=2N,故C错误;D、根据杠杆的平衡条件,F1l1=F2l2,G×OB=F×12OA,代入数据,2N×8cm=F×4cm,解得,F=4N,故D错误。
2.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.3.在生产和生活中经常使用各种机械,使用机械时A.功率越大,做功越快B.做功越多,机械效率越高C.做功越快,机械效率越高D.可以省力、省距离,也可以省功【答案】A【解析】【分析】(1)功率是表示做功快慢的物理量,即功率越大,做功越快;(2)机械效率是表示有用功所占总功的百分比;即效率越高,有用功所占的比例就越大;(3)功率和效率是无必然联系的;(4)使用任何机械都不省功.【详解】A.功率是表示做功快慢的物理量,故做功越快功率一定越大,故A正确;B.机械效率是表示有用功所占总功的百分比,故做功多,而不知道是额外功还是有用功,所以无法判断机械效率,故B错误;C.由于功率和效率没有直接关系,所以功越快,机械效率不一定越高,故C错误;D.使用任何机械都不省功,故D错误.故选A.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,小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面,用甲滑轮所做的功为W 1,机械效率为1η;用乙滑轮所做的总功率为W 2,机械效率为2η,若不计绳重与摩擦,则( )A .W 1<W 2,η1>η2 B. W 1=W 2,η1<η2 C .W 1>W 2 , 1η<2η D .W 1=W 2 , 1η=2η 【答案】A【解析】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η =W W 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W 1<W 2,η1>η2.故选C.6.用图中装置匀速提升重为100N 的物体,手的拉力为60N ,滑轮的机械效率为( )A .16.7%B .20%C .83.3%D .100%【答案】C 【解析】 【详解】由图可知,提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动,则该滑轮为动滑轮; ∴拉力移动的距离s=2h , η=====≈83.3%.7.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8.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=P2B.F1>F2;η1>η2;P1>P2C.F1<F2;η1<η2;P1<P2D.F1<F2;η1>η2;P1>P2【答案】A【解析】【详解】不计绳重及摩擦,因为拉力F=1n(G+G轮),n1=2,n2=3,所以绳子受到的拉力分别为:F1=12(G1+G轮),F2=13(G2+G轮),故F1>F2;故CD错误;因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G轮h,W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同;由η=WW有用总可知,机械效率相同,η1=η2;又因为所用时间相同,由P=Wt可知,拉力做功的功率P1=P2,故B错误,A正确.故选A.9.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.10.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 =η2B.W1 = W2,η1 <η2C.W1 < W2,η1 >η2D.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.11.在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度.若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功,则下列说法中正确的是A .η甲=η乙,W 甲=W 乙B .η甲>η乙,W 甲>W 乙C .η甲<η乙,W 甲<W 乙D .η甲>η乙,W 甲<W 乙 【答案】A 【解析】 【详解】物体升高的高度和物体重力都相同,根据公式W=Gh 可知做的有用功相同;由图可知,动滑轮个数相同,即动滑轮重力相同,提升的高度相同,不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功相同.有用功相同、额外功相同,则总功相同,即W 甲=W 乙.根据η=W W 有总可知,机械效率相同,即η甲=η乙.故A 符合题意.12.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sv t=得体的速度: 2m 0.4m 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。