最新简单机械知识点总结和题型总结
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最新简单机械知识点总结和题型总结
一、简单机械选择题
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F2
C.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< η2
C.W1 < W2η1> η2D.W1 > W2η1< 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.
3.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
.
4.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。在蜡烛燃烧的过程中,则杠杆
A .甲左端下沉,乙右端下沉
B .甲左端下沉,乙仍保持平衡
C.甲右端下沉,乙右端下沉D.甲、乙均能保持平衡
【答案】B
【解析】
【详解】
设甲乙两图中的杠杆长均为l。
图甲中,m左l左= m右l右,燃烧速度相同,∴蜡烛因燃烧减少的质量m′相同,故左边为:
(m左- m′)l左= m左l左- m′l左,
右边为:
(m右- m′)l右=m右l右- m′l右,
因为l左小于l右,所以
(m左- m′)l左= m左l左- m′l左(m右- m′)l右= m右l右- m′l右,
故左端下沉;
图乙中,设一只蜡烛的质量为m
∵2m×l=m×l,
∴直尺在水平位置平衡;
∵三支蜡烛同时点燃,并且燃烧速度相同,
∴三支蜡烛因燃烧减少的质量m′相同,
∵2(m-m′)×l=(m-m′)×l,
∴在燃烧过程中直尺仍能平衡.故选B.
5.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.
6.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=W
W
有用
总
×100%=
50J
80J
×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=
s
W
额=
30J
2m
=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=W
W
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.
7.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.