简单机械练习题(含答案)经典
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1103 kg
20N / m3 10N
/
kg
2103 m3
,
铝球的体积:V球 2V排 2 2103m3 4103m3 ,
则空心部分的体积:V空 V球 V实 4104 m3 1103m3 3103m3 .
【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
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.
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
重与摩擦,则( )
A.W1<W2,η1>η2 B. W1=W2,η1<η2
C.W1>W2 , 1 <2 D.W1=W2 , 1 =2
5.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
铝球实心部分的体积:V实
m
2.7kg 2.7 103 kg
来自百度文库/ m3
1103 m3 ,
由杠杆平衡的条件可得:FA×OA=FB×OB,
FA
OB OA
FB
2 1
3.5N
7N
,
铝球受到的浮力: F浮 G F mg F 2.7kg 10N / kg 7N 20N ,
铝球排开水的体积:V排
F浮 水g
根据 W有 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.
v s 8m 0.8m/s , t 10s
故 B 正确; C.拉力做的功是: W 总 =Fs=600N×8m=4800J, 故 C 错误; D.该滑轮组的机械效率是:
= W有用 Gh Gh G , W总 Fs F 4h 4F
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。
A.该铝球空心部分的体积为1103 m3 B.该铝球的体积为 3103 m3 C.该铝球受到的浮力为 20N D.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】
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,属于费力杠杆的是
A.
用镊子夹物品
B.
用汽水扳子开瓶盖
C.
用手推车推货物
D.
用羊角锤起钉子
【答案】A 【解析】 【详解】 A、用镊子夹物品时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆; B、汽水扳子开瓶盖时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; C、用手推车推货物,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; D、用羊角锤起钉子,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆. 故选 A. 【点睛】 此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂; ②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.
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 A 在物体 B 的作用下向右做匀
速直线运动时,
。拉动 A 向左运动时,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。
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= W有用 即可比较出二者机械效率 W总
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.
式.
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 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 【答案】C
B.W1 = W2 η1 < η2 D.W1 > W2 η1 < η2
【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 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;
10.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是 A.机械效率越大,做的有用功一定越多 B.功率越大,做功越快 C.有力作用在物体上,力一定对物体做了功 D.功率小,机械效率也一定低 【答案】B 【解析】
【详解】 A.因为机械效率是有用功与总功的比值,所以机械效率越大,做的有用功不一定越多, 故 A 错误; B.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故 B 正确; C.有力作用在物体上,物体力的方向上没有移动距离,力不做功,故 C 错误; D.机械效率是有用功与总功的比值,与功率的大小无关,故 D 错误. 11.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
7.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 【解析】 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.
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。
6.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】
2.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 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,杠杆恰好在水平位置平 衡.( 铝 2.7 103 kg / m3 , g 10N / kg )下列结果正确的是
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.
13.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 30W,使 物体 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)
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
【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:
F
1 4
G
G动
,
由此可得动滑轮的总重是:
G动 4F G=4 600N 2000N=400N ,
由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦,故 A 错误; B.绳子自由端移动的距离是: s=4h=4×2m=8m, 绳子自由端移动的速度是:
8.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 =η2 C.W1 < W2,η1 >η2 【答案】C 【解析】 【分析】
B.W1 = W2,η1 <η2 D.W1 > W2,η1 <η2
【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有 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 W总
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 W1<W2,η1>η2.故选 C.
9.利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是( )
A.重力做的功是有用功 B.拉力 F1 做的功是额外功 C.绳子自由端的拉力 F 做的功是总功 D.该滑轮的机械效率可能等于 100% 【答案】C 【解析】A、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,克服物体受到的摩擦力做的功为有用 功,故 A 错; B、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,克服物体受到的摩擦力做的功,即拉力 F1 做的 功为有用功,克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功,故 B 错; C、绳子自由端的拉力 F 做的功包括有用功、额外功,为总功,故 C 正确; D、在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定的额 外功,使得有用功小于总功,该滑轮的机械效率总小于 100%,故 D 错. 故选 C.