最新简单机械知识点总结经典

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【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.
3.如图为工人用力撬起石头的情景,小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力,其中能正 确表示工人左手施力且最省力的是( )
A.F1 【答案】C
B.F2
C.F3
D.F4
【解析】
解答: 因为由图可知,四个力中 F3 的力臂最长,所以根据杆杆平衡条件可知,最省力的是
沿 F3 方向.故选 C.
4.如图所示,手用 F1 的力将物体 B 匀速提升 h,F1 做功为 300J;若借助滑轮组用 F2 的力 把物体 B 匀速提升相同高度,F2 做功为 500J,下列说法错误的是
8.物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同的物体,滑轮的质量比 物体的质量小,若不计绳重及摩擦,提升重物的高度一样,对比如图所示甲、乙两滑轮 组,下列说法正确的是
A.甲更省力,甲的机械效率大 B.乙更省力,乙的机械效率大 C.乙更省力,甲、乙机械效率一样大 D.甲更省力,甲、乙机械效率一样大 【答案】D 【解析】
功的比值变小,故滑轮组的机械效率变小,故 D 错;
12.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重 150N 的物体匀速提升 1m,不计摩擦和
绳重时,滑轮组的机械效率为 60%.则下列选项错误的是( )
A.有用功一定是 150J
B.总功一定是 250J
C.动滑轮重一定是 100N
D.拉力大小一定是 125N
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%=
故选 D.
×100%=
×100%≈66.7%.故 D 正确.
7.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
,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。
10.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
故选 D.
9.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:
【分析】
(1)由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数 n,则绳子自由端移动的距离 s=nh,
F
1(G n
G动);
(2)把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的
滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用
滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.
功,即额外功,故 C 不符合题意;
D.由 P
W t
知道,功率由所做的功和完成功所需要的时间决定,根据题意不知道完成
功所用的时间,故无法比较功率的大小,故 D 符合题意.
5.如图所示,一长为 L 的直杆可绕 O 点转动,杆下挂一所受重力为 G 的物块,刚开始直 杆与竖直方向夹角为 60º.为了安全下降物块,用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉 力 F,使直杆缓慢地转动到竖直位置(可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态),则下列 说法正确的
2.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
C.杠杆由与竖直方向成 60°角时,杠杆右端高度 h 1 L ,转到竖直位置时杠杆下端高度 2
降到 L 处,所以物体下降高度 h L 1 L 1 L ,所以物体重力做功 22
W G h 1 GL ,故 C 正确; 2
D.当杠杆转到竖直位置时,阻力臂为 0,杠杆为省力杠杆,故 D 错误。
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( )
2,n2=3,不计绳重及摩擦,则 F 甲= (G+G 动)= ×(100N+10N)=55N,F 乙= (G+G
动)= ×(100N+10N)=36.7N<F 甲,故 A 不正确。B. F 甲与 F 乙做的功均为总功,由于 W 总甲 =W 总乙,即 F 甲做的功等于 F 乙做的功,故 B 不正确;C. 由于 W 甲有=W 乙有,W 总甲=W 总乙,根据
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.
【答案】D
【解析】
【分析】
知道物体重和物体上升的高度,利用 W=Gh 求对物体做的有用功;
又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了有用功和总功可求额外功,不计
绳重和摩擦,额外功 W 额=G 轮 h,据此求动滑轮重;
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Байду номын сангаас动滑轮重、摩擦和绳子重做额外
W有用 100%知道,滑轮组的机械效率是: W总
故 A 不符合题意;
W有用 100%= 300J 100%=60% ,
W总
500J
B.由于两个过程物体 B 均做匀速运动,所以,动能不变,但高度增加,重力势能增大,
而动能与势能之和是机械能,所以机械能增大,故 B 不符合题意;
C.由于需要克服滑轮组的自重及绳子和滑轮之间的摩擦做功,即由此导致 F2 多做一些
【解析】
【详解】
A.根据图示可知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力:
F= 1 (G+G 轮)= 1 (600N+100N)=350N,
2
2
拉力端移动距离:
s=2h=2×2m=4m,
总功:
拉力的功率:
W 总=Fs=350N×4m=1400J,
故 A 错; B.有用功:
滑轮组的机械效率:
P= W总
1400J
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.
=
=140W;
t 10s
W 有用=Gh=600N×2m=1200J,
η=
W有
1200J
=
≈85.7%,
W总 1400J
故 B 正确;
C.提升重物的过程中所做的额外功:
W 额=W 总﹣W 有用=1400J﹣1200J=200J,
故 C 错;
D.当提升重物的重力减小为 400N,做的有用功就变小,而额外功几乎不变,有用功和总
A.滑轮组机械效率为 60% B.两个过程物体 B 均匀速运动,机械能增加
C.滑轮组的自重,绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致 F2 做的功有一部分属于额外功 D.F2 做功的功率比 F1 做功的功率大 【答案】D
【解析】
【详解】
A.根据题意知道,用 F1 的力将物体 B 匀速提升 h,F1 做的是有用功,即 W 有=300J,借助 滑轮组用 F2 的力把物体 B 匀速提升相同高度,F2 做的是总功,即 W 总=500J,由
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
【详解】
(1)不计绳重及摩擦,拉力
F
1(G n
G动),由图知,n
甲=3,n
乙=2,
所以 F 甲<F 乙,甲图省力;
(2)由题知,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同;
根据 W 额=G 轮 h、W 有用=G 物 h,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,
由 W 有用 100% 可知,两滑轮组的机械效率相同. W总
A.拉力 F 的大小保持不变 衡力
C.这个过程中物块重力所做的功为 1 GL 2
杠杆 【答案】C 【解析】
B.拉力 F 和物块重力 G 是一对平 D.这个过程中直杆一直都是费力
【详解】 A.由图知,杠杆由与竖直方向成 60°角逐渐转到竖直位置时,由于拉力始终水平,所以 其力臂逐渐变大;物体对杠杆拉力为阻力,转动过程中阻力臂逐渐变小;由杠杆平衡条件 可知拉力 F 逐渐变小,故 A 错误; B.拉力 F 和物块重力大小不等、不一条直线上,不作用在一个物体上,所以不是一对平衡 力,故 B 错误;
η= 可知,η 甲=η 乙,故 C 不正确;D. 拉力做功的功率 P= ,由于 W 总甲=W 总乙、时间 t 也相同,所以 P 甲=P 乙,故 D 正确;故选 D. 【点睛】 甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度,在不计绳重和摩擦的情况下,有用 功就是提升重物所做的功,对动滑轮所做的功是额外功,总功等于有用功和额外功之和, 机械效率是有用功与总功的比值.
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一、简单机械选择题
1.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在 5s 内将重为 100N 的物体 G 匀速提升 2m,每 个滑轮的重均为 10N.不计绳重及摩擦,此过程中( )
A.拉力 F 甲小于拉力 F 乙 B.F 甲做的功大于 F 乙做的功 C.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率 D.F 甲做功的功率等于 F 乙做功的功率 【答案】D 【解析】 【详解】 由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由 W 有=Gh 可知 W 甲有=W 乙有;不计绳 重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由 W 额=G 动 h 可知 W 甲额=W 乙额,因为 W 总=W 有+W 额,所以 W 总甲=W 总乙。A. 由图可知,n1=
11.如图,用滑轮组将 600N 的重物在 10s 内匀速提升了 2m,动滑轮重为 100N(不计绳 重和摩擦),下列说法正确的是
A.绳子自由端拉力的功率是 70W
B.滑轮组的机械效率是 85.7%
C.提升重物的过程中所做的额外功是 400J
D.提升的重物变成 400N 时,滑轮组的机械效率将变大
【答案】B
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