最新简单机械中考试题分类汇编经典.docx
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最新简单机械中考试题分类汇编经典
一、简单机械选择题
1.如图所示,工人用250N 的力 F 将重为 400N 的物体在10s 内匀速提升2m,则此过程中
A.工人做的有用功为800J B.工人做的总功为500J
C.滑轮组的机械效率为60%D.拉力做功的功率为20W
【答案】 A
【解析】
【详解】
A.工人做的有用功:
W有Gh 400N 2m 800J ,
A 选项正确。
B.绳子的自由端移动的距离是4m ,工人做的总功:
W总 Fs 250N 4m 1000J ,
B选项错误。
C.滑轮组的机械效率:
W
有800J
80% ,
W总1000J
C选项错误。
D.拉力做功的功率:
W1000J
P100W ,
t10s
D选项错误。
2.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.
3.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.
4.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】
【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
GG动,4
由此可得动滑轮的总重是:
G
动
4F G =4600N2000N=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:
v
s 8m
0.8m/s,t10s
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
=
Fs F 4h 4F
,
W 总
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。
5. 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 .
6. 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】
1
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=G;
2 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 G;3
D.此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由2 股,则 F=1 G.2
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.
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.
8.如图所示,一均匀木板AB B
端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板,
下垫有长方形木块 C,恰好使木板水平放置.现有水平拉力 F 拉木块 C,在粗糙水平地面上由 B 向 A 缓慢运动过程中,拉力 F 将
A.变小B.不变
C.逐渐增大D.先减小后增大
【答案】 A
【解析】
【详解】
以杆为研究对象,杆受重力G 和 C 对它的支持力 F 支,根据杠杆平衡条件可得: F 支 ?l 支
=G?l G F
由B
向
A
缓慢匀速推动木块,
F 支的力臂在增大,重力
G 及其力臂 l G
均不
,水平力
变,所以根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐减小;由于支持力逐渐减
小,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体 C 的压力也逐渐减小,根据影响摩擦力大小
的因素可知, C 和木板间、 C 和地面间的摩擦力逐渐减小,拉力和摩擦力是平衡力,由力
的平衡条件可知,水平拉力 F 也逐渐减小.
9.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.
10.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
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 .
11.下列杠杆中属于费力杠杆的是
A.B.C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】
A 、剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 A 错误;
B、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 B 错误.
C、如图的镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故 C 正确;
D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 D 错误;
故选 B.
【点睛】
重点是杠杆的分类,即动力臂大于阻力臂时,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂时,为费力
杠杆,但省力杠杆费距离,费力杠杆省距离。
12.如图所示,定滑轮重4N,动滑轮重0.5N,在拉力 F 的作用下, 1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm .如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是
A.绳子自由端移动速度为0.3m/s
B.拉力 F 的大小为4N
C.拉力 F 的功率为 0.45W
D.滑轮组的机械效率为75%
【答案】 C
【解析】
【详解】
由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n=2,
A.绳端移动的距离是:
s=2h=2× 0.1m=0.2m,
绳子自由端移动的速度是:
s 0.2m
v0.2m/s ,
t1s
故 A错误;
B.不计绳重和摩擦,则拉力F 11
2.25N ,
G G动 =4N 0.5N
n2
故 B错误;
C.拉力做的总功: W 总 =Fs=2.25N×0.2m=0.45J,拉力 F 的功率:W总0.45J
P0.45W ,
t1s
故 C正确;
D.拉力做的有用功W 有 =Gh=4N×0.1m=0.4J,滑轮组的机械效率是:
W有
100%
0.4J W总100% ≈88.9%,
0.45J 故 D错误。
13.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住浆柄的末端(视
为支点),另一手用力划浆.下列说法正确的是()
A.为省力,可将用力划浆的手靠近支点
B.为省力,可将用力划浆的手远离支点
C.为省距离,可将用力划浆的手远离支点
D.将用力划浆的手靠近支点,既能省力又能省距离
【答案】 B
【解析】
【分析】
结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是
属于哪种类型的杠杆.
【详解】
运动员一手撑住浆柄的末端(视为支点),另一手用力划浆.
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.AB.为省力,可将用力划浆的手远离支点,故 A 错误, B 正确;
CD.为省距离,可将用力划浆的手靠近支点,但费距离,故CD错误;
14.用 F1的拉力直接将重为G 的物体 A 匀速提升 h(如图甲);换用斜面把物体 A 匀速提升相同的高度,拉力为 F2,物体沿斜面运动的距离为L(如图乙),利用斜面工作过程中
F1 A.有用功为F2h B.额外功为F2L- F1h C.总功为( F1+F2) L D.机械效率为F2【答案】 B
【解析】
A. 借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功,则W Gh F h ,故 A 错误; BC.
B.
有1
拉力所做的总功:W 总2
W额W总
-
W有2-1
,故
B
正确,
C
错误;
D.
F L,额外功 F L F h
W有Fh?1
,故 D 错误.故选 B.
机械效率η
F2L
W总
15.下图所示的工具中,属于费力杠杆的是:
A.钢丝钳B.起子
C.羊角锤D.镊子
【答案】 D
【解析】
【详解】
动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆,四幅图中只有镊子的动力臂是小于阻力臂的,故
应选 D。
16.如图所示,在水平拉力 F 的作用下,使重300N 的物体在水平桌面上以0.lm/s 的速度勻速运动时,物体与桌面的摩擦力为60N(不计绳重、动滑轮重及摩擦), F 及其功率的大小分別为()
A.20N 2W B. 20N 6W C. 60N 2W D. 30N 6W
【答案】 B
【解析】
【详解】
由图可知,与动滑轮相连的绳子段数为3,则绳端的拉力:F=f/3=60N/3=20N;
绳子自由端的速度为:v 绳 =3v 物 =3×0.1m/s=0.3m/s;则拉力 F 的功率为: P=Fv 绳
=20N× 0.3m/s=6W;故 ACD 错误, B 正确.
17.下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所
需动力最小的是()
A.B.
C.D.
【答案】 D
【解析】
【详解】
在 A 的斜面中,存在 F 1×4m=G×2m,故 F1 = G
;在 B 的滑轮组中,n=3,故 F2=
G
;在 C
2
3
的定滑轮中,不省力,故F3=G;在 D 的杠杆中,存在F4×4l=G×l,故 F 4= G
;可见所需动4
力最小的是 D .
18.下列关于机械效率的说法正确的是()
A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越少的机械,机械效率越低
C.做功越慢的机械,机械效率越低
D.总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高
【答案】 D
【解析】
【详解】
A.机械效率是有用功与总功的比值,与机械省力与否无关,故 A 错误.
B.机械效率越低,有用功占总功的比例越低,不一定就是做的功少,故 B 错误.C.做功越慢的机械,功率越小.功率和机械效率是两个不同的概念,二者没有关系,不能说做功越慢的机械,机械效率越低,故 C 错误.
D.由η W有用
100% 可知,总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高,故 D 正W总
确.
19.为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如下两种方式拉升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是()
A.用动滑轮提升重物上升h 高度,测力计也上升h 高度
B.若拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮拉力更小,且做功更少
C.减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率
D.若用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下最省力
【答案】 C
【解析】
【详解】
A .用动滑轮提升重物上升h 高度,因为有两段绳子承重,所以测力计上升2h 高度,故A 错误;
B.拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大
小,而因为要提起动滑轮做功,故做功较多,故 B 错误;
C.减小动滑轮质量,可以减小额外功,根据
W有用W有用
W总可知,可以提高动
W
有用+W
额外
滑轮的机械效率,故 C 正确.
D.用定滑轮拉重物,拉力的力臂为滑轮的半径,所以向各个方向的拉力都相等,故 D 错
误.
【点睛】
重点理解机械效率为有用功与总功的比,有用功不变,当额外功减小时,总功减小,所以
机械效率会提高.
20.在探究杠杆平衡条件的时候,小明在均匀木板中间挖孔,孔中插一金属杆,固定在铁
架台上,木板可以围绕中间自由转动.每个钩码的质量为200g , A、 B、 C、 D、E、 F 为质
量不计的挂钩,己知AB= BO= OC= CD, ABOCD的连线与EDF的连线垂直.现在 B 处挂两
个钩码, D 处挂一个钩码,木板在水平位置平衡(如图所示).下列做法能使木板仍在水
平位置平衡的是
A.在B、D 两处各加挂一个钩码
B.在 B 处加挂 1 个钩码, D 处加挂 2 个钩码
C. B 处挂两个钩码不变,把 D 处的一个钩码挂在 F 处
D.把 B 处两个钩码挂在 A 处,把 D 处的一个钩码挂在 C 处
【答案】C
【解析】
【分析】
(1)符合杠杆平衡条件 F1l 1=F2l 2,杠杆平衡,不符合杠杆平衡条件,力和力臂乘积大的一端
下沉.
(2)力臂是从支点到力的作用线的距离,把钩码挂在 E 处、 F 处杠杆水平平衡时,力臂均和钩码挂在 D 处的力臂相等.
【详解】
设 AB=BO=OC=CD=L,每个钩码的重力为G.
A.在 B、 D两处各加挂一个钩码时,杠杆左侧力与力臂的积为3G×L,右侧力与力臂的积为 2G×2L,因 3G×L≠2G×2L,所以木板不会平衡,故 A 错误;
B.在 B 处加挂 1 个钩码、 D处加挂 2 个钩码时,杠杆左侧力与力臂的积为3G×L,右侧力与力臂的积为3G×2L,因3G×L≠3G×2L,所以木板不会平衡,故 B 错误;
C.把 D 处的一个钩码挂在 E 处或 F 处,杠杆右侧的力臂不变,仍为OD长,杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等,所以木板会平衡,故 C 正确.
D.把B处两个钩码挂在 A 处,把 D处的一个钩码挂在C处,杠杆左侧力与力臂的积为
2G×2L,右侧力与力臂的积为G×L,因 2G×2L≠G×L,所以木板不会平衡,故 D 错误;故选 C.
21.用图所示装置提升重为350 N 的箱子,动滑轮重50N,不计绳重和一切摩擦,下列说
法正确的是
A.该装置不仅省力,还省距离
B.箱子匀速上升时,人对绳子的拉力为200 N
C.箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度
D.此过程装置的机械效率约为58.3%
【答案】 B
【解析】
【详解】
A.由图知,该装置由两段绳子承重,可以省力,但费距离,故 A 错误;
B. n=2,不计绳重和一切摩擦且箱子匀速上升时,人对绳子的拉力为:
G G轮350N50N
F200N ,故B正确;
22
C. n=2,所以箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度一半,故 C 错误;
D.不计绳重和一切摩擦时,此装置的机械效率约为:
W
有用Gh100%350N W总G G轮100% 87.5% ,故D错误。
h350N 50N
22.如图所示,可绕O 点转动的轻质杠杆,在 D 点挂一个重为G 的物体 M.用一把弹簧测
力计依次在 A、B、 C 三点沿与圆 O 相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三
次的示数分别为 F1、 F2、 F3,它们的大小关系是
A. F1=F2=F3=G
B. F1< F2< F3< G
C. F1> F2>F3> G
D. F1>F2=F3=G
【答案】 A
【解析】
【分析】
利用杠杆平衡条件分析,当阻力和阻力臂不变时,如果动力臂不变,只改动用力方向,其
动力不变,据此分析解答。
【详解】
设拉力的力臂为L,则由题意可知,当杠杆在水平位置平衡时:G×OD=F× L
G OD
由此可得:F
L
因为 G,OD 不变, OD=L=r ,故 F=G,由于 F1、 F2、 F3的力臂都为圆的半径都相等,所以
得: F1=F2=F3=G。
故选: A。
23.如图所示,体重为510N 的人,用滑轮组拉重500N 的物体 A 沿水平方向以0.02m/s 的速度匀速运动.运动中物体 A 受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体 A 相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的
绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,).则
下列计算结果中正确的是
A.人对地面的压力为400N
B.绳子自由端受到的拉力大小是100N
C.人对地面的压力为250N
D.绳子自由端运动速度是0.06m/s
【答案】 A 【解析】【详解】
由图知, n=2,所以拉力F 1
(G轮f
地
)110N ;2
所以人对地面的压力F压G F510N110N400N ;绳子自由端运动速度v 20.02m / s 0.04m / s;
【点睛】
F 满足1
f地 ) .
本题中有用功应该是克服摩擦力做功,即拉力F(G轮
2
24.用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A,要求滑轮的个数要用完(未画出),实验中,拉力 F 随时间 t 变化的关系如图甲所示,物体 A 上升的速度 v 随时间变化的关系如图乙所示,不计绳重和摩擦,在1~ 2s 内,滑轮组的机械效率为80%,则下列判断中正确的是
A.物体 A 的重为 1500N
B.动滑轮的重为400N
C.物体 A 从静止开始上升1s 后,拉力的功率为500W
D.若将物体 A 换成重为900N 的物体 B,则在匀速提升物体 B 的过程中,滑轮组的机械效
率将变为 75%
【答案】 D
【解析】
【详解】
用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体 A ,要求滑轮的个数要用完,
则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3,如图所示:
A 、已知在1s~ 2s 内,滑轮组的机械效率为80%,
W有用Gh G
由甲图可知,在1~2s 内拉力F500N ,由可得物体 A 的重:
W总nFh nF
G A 3F ? 3 500N 80% 1200N ,故 A 错误; B 、不计绳重和摩擦,根据
F
1
G 动)得动滑轮的重:
( G 物
n
G 动 3F G A
3 500N 1200N
300N ,故 B 错误;
C 、由甲图知,
1s 后的拉力 F=500N ,由乙图可知 1s 后物体的速度 v 物 1m/s ,则绳子自由
端移动的速度: v 绳 3v 物 3 1m/s 3m/s ,所以拉力 F 的功率:
P
Fv 绳 500N 3m/s 1500W ;故 C 错误;
D 、若将重物 A 的重力减小为 900N ,由于滑轮组不变,不计绳重和摩擦,此时滑轮组的机
W
有用
Gh
G 900N 75%,故 D 正
械效率:
G
G 动 h G
G 动
100%
W 总 900N 300N
确; 故选 D .
【点睛】
重点是滑轮组中功和及效率的计算,首先应根据第一次做功的额外功或拉力的关系求出动滑
轮的重,再利用效率的公式计算第二次的机械效率.另外在不计摩擦和绳重时,牢记效
W
Gh
G
W 有用 Gh
G 有用
,二是
.
率的两个思路:一是
nFh W 总
G G 动 h
W 总
nF
G G 动
25. 如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是
A .
B 点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力
B . B 点是支点,物体 A 放在车厢前部可省力
C . C 点是支点,物体 A 放在车厢后部可省力
D . C 点是支点,物体 A 放在车厢前部可省力 【答案】 C
【解析】
【详解】
由图可知车厢绕着点
C 转动 ,所以 点 C 为支点 ;
当物体 放在车厢的后部时 ,动力臂大于阻力臂 ,因此省力,所以选项
ABD 都不正确,故答案
为 C.。