简单机械知识点(大全)经典

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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 【答案】C 【解析】 【分析】
B.W1 = W2 η1 < η2 D.W1 > W2 η1 < η2
13.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 轻 ②提升 A 的拉力较大 ③提升 A 所做的额外功较少 ④提升 A 做的有用功较多
A.只有①③
B.只有②④
C.只有②③
简单机械知识点(大全)经典
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 200J C.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:
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 式.
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。
7.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>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,
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】
9.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.
铝球实心部分的体积:V实
m
2.7kg 2.7 103 kg
/ 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
5.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 C.便于正确理解力臂 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B.便于同学们观察实验 D.便于测量力臂的大小
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.
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.
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.
8.山区里的挑夫挑着物体上山时,行走的路线呈“S”形,目的是 A.加快上山时的速度 B.省力
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C.减小对物体的做功 D.工作中养成的生活习惯 【答案】B 【解析】 斜面也是一种简单机械,使用斜面的好处是可以省力. 挑物体上山,其实就是斜面的应用,走 S 形的路线,增加了斜面的长,而斜面越长,越省 力,所以是为了省力. 故选 B.
6.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
D.只有①④
【答案】B
【解析】
【详解】
由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服
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;
×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.
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.
【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+10N 10N,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=
针方向转动,即右端下沉。故 ACD 错误,B 正确。
12.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
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.
,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.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
10.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 10N B.1s~2s 内,物体在做加速运动 C.2s~3s 内,拉力 F 的功率是 100W D.2s~3s 内,滑轮组的机械效率是 83.33% 【答案】C
11.如图所示,杠杆处于平衡状态且刻度均匀,各钩码质量相等,如果在杠杆两侧各减少 一个钩码,杠杆会( )
A.左端下沉
B.右端下沉
C.杠杆仍然平衡
D.无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】
设一个钩码重为 G,一格的长度为 L,原来:3G×4L=4G×3L,杠杆平衡;在杠杆两侧挂钩
码处各减少一个质量相等的钩码,现在:2G×4L<3G×3L,所以杠杆不再平衡,杠杆向顺时
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
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