简单机械知识点总结经典
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简单机械知识点总结经典
一、简单机械选择题
1.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=P2
C.F1<F2η1<η2 P1<P2D.F1<F2 η1>η2 P1>P2
【答案】B
【解析】
【详解】
甲滑轮组n是2,乙滑轮组n是3,乙更省力.由于两个滑轮组做的有用功相同,额外功相同,它们的机械效率也相同.在相同时间内做的总功相同,它们的功率也相同.故B正确.
2.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
A.甲乙两种方式都省一半的力
B.甲方式F1由150N逐渐变大
C.乙方式的有用功是180J
D.乙方式F2的功率为3.6W
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况;
(2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F 1的变化;
(3)根据W 有用=Gh 可求乙方式的有用功;
(4)根据公式P=Fv 求出乙方式F 2的功率。
【详解】
A 、甲图,F 1为动力,已知OB=2OA ,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F 1=150N ;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则211()(30060)12033
F G G N N N =+=⨯+=动,故A 错误; B 、甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F 1为150N 不变,故B 错误; C 、不计绳重和摩擦,乙方式的有用功为:W 有用=Gh=300N×0.5m150J ,故C 错误; D 、乙方式中F 2=120N ,绳子的自由端的速度为v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s ,则乙方式F 2的功率为:221200.03/ 3.6F s W P F v N m s W t t
=
===⨯=绳绳,故D 正确。 故选D 。
3.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G 1=G 2,所用竖直向上的拉力分别为F 1和F 2,拉力做功的功率分别为P 1和P 2,两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 .F 1>F 2;η1=η2;P 1=P 2
B .F 1>F 2;η1>η2;P 1>P 2
C .F 1<F 2;η1<η2;P 1<P 2
D .F 1<F 2;η1>η2;P 1>P 2 【答案】A
【解析】
【详解】
不计绳重及摩擦,因为拉力F =1n
(G+G 轮),n 1=2,n 2=3,所以绳子受到的拉力分别
为:F1=1
2
(G1+G轮),F2=
1
3
(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=W
W
有用
总
可知,机械效率相同,η1=η2;
又因为所用时间相同,由P=W
t
可知,拉力做功的功率P1=P2,故B错误,A正确.
故选A.
4.如图所示,动滑轮重为1 N,拉力F为5 N,则重物G和弹簧秤读数为
A.G为4 N,弹簧秤读数为5 N
B.G为9 N,弹簧秤读数为10 N
C.G为10 N,弹簧秤读数为5 N
D.G为9 N,弹簧秤读数为5 N
【答案】D
【解析】
此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力,因拉力F为5N,所以弹簧秤读数也为5N;,所以G=9N,故选项D正确;
故选D.
5.如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
【详解】
A.此图是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,即F=1
2 G;
B.此图是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即F=G;
C.此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由3股,则F=1
3 G;
D.此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由2股,则F=1
2 G.
由以上可知:在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C,C符合题意.
6.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.
7.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