最新简单机械专题(含答案)经典
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最新简单机械专题(含答案)经典
一、简单机械选择题
1.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.
2.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.
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 = η2
B .W 1 = W 2 η1 < η2
C .W 1 < W 2 η1 > η2
D .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.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.
5.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 <η2
C.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=W
W
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.
6.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2N
D.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.
7.如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦的影响,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,则下列判断正确的是①A物体比B物体