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文档简介

1、最新简单机械知识点总结一、简单机械选择题1 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70wb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400jd提升的重物变成400n 时,滑轮组的机械效率将变大【答案】 b【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,22拉力端移动距离:s=2h=2 2m=4m,总功:w 总=fs=350n4m=1400j,拉力的功率:p= w总 = 1400j =14

2、0w;t10s故 a 错;b有用功:w 有用 =gh=600n2m=1200j,滑轮组的机械效率:w有1200j= w总 = 1400j 85.7%,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 =1400j1200j=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,有用功和总功的比值变小,故滑轮组的机械效率变小,故d 错;2小勇体重 600n,利用如图所示的滑轮组在重为 800n,小勇作用在绳端的拉力大小为10s 内使物体a 匀速上升5m已知物体500n,在此过程中,下列说法正确的是aa水平地面对小勇的支持力做功为6000

3、jb小勇做的有用功为3000jc小勇拉力的功率为250wd此滑轮组的机械效率为80%【答案】d【解析】水平地面对小勇的支持力与小勇运动的方向是垂直的,支持力不做功,故a 错;小勇做的有用功就是克服物体的重力做的功w 有 =gh =800n5m=4000j ,故b 错;小勇做的总功为w总 =fs=500n10m=5000j,拉力的功率为 p=w 总/t=5000j/10s=500w ,故 c 错;滑轮组的机械效率为 =w 有 /w 总=4000j/5000j=80% ,故 d 正确;应选 d3 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

4、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 4 如图用同一滑轮,沿同一

5、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 f3b f1 f2 f3c f2 f1f3d f2f1 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f 1=f ;第二个图中滑轮为动滑轮,因为动滑轮可省一半的力,1所以根据二力平衡,此时拉力f 2=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=2 f;由此可得 f 2 f 1 f 3.故 d 正确 .5 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

6、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2kgb小于2kgc大于2kgd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m1,后称得的白糖的实际质量为m2由杠杆的平衡原理:bm1=a1,am2 =b1,解得 m1= ,m2=则 m12=12因为 ab,所以( m1+m2 ) -m因为( m+m ) 2=2 0,即 m +m 2 这样可知称出的白糖质量大于2kg故选 c12点睛:此题要根据天平的有关知识来解答,

7、即在此题中天平的臂长不等,这是此题的关键6 在生产和生活中经常使用各种机械,在使用机械时,下列说法中正确的是a可以省力或省距离,但不能省功b可以省力,同时也可以省功c可以省距离,同时也可以省功d只有在费力情况时才能省功【答案】 a【解析】【详解】使用机械可以省力、省距离或改变力的方向,但都不能省功,故使用任何机械都不能省功,故b、 c、 d 选项错误;a 选项正确;7 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 1;用乙装置所做的总功为 w2 ,机械效率为 2若不计绳重与摩擦,则a w1= w , =bw1= w , 21221

8、2c w1d w1 w , 212212【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w有用额外功,可以比较出两种情况的总功大小然后利用 =即可比较出二者机械效率w总的大小【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

9、滑轮做的额外功多 ,则总功越多 ,机械效率越低。即w 1 小于 w 2, 1大于 2 .故选 c.8 如图所示,动滑轮重为1 nf为5 ng和弹簧秤读数为,拉力,则重物ag 为4 n,弹簧秤读数为5 nb g 为 9 n,弹簧秤读数为10 nc g 为10 n,弹簧秤读数为5 nd 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 d9 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

10、b f2c f3d f4【答案】 c【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.10 在斜面上将一个质量为5kg 的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为40n,斜面长2m、高 1m.( g 取 10n/kg ) .下列说法正确的是()a物体沿斜面匀速上升时,拉力大小等于摩擦力b做的有用功是5jc此斜面的机械效率为62.5%d物体受到的摩擦力大小为10n【答案】 c【解析】a. 沿斜面向上拉物体时,物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用,故a 错误;b. 所做的有用功:w 有用 gh mgh 5kg10n/k

11、g1m 50j,故 b 错误; c. 拉力 f 对物体w有用100%50j 100%做的总功: w 总 fs 40n2m 80j;斜面的机械效率为:w总80j62.5%,故 c 正确; d. 克服摩擦力所做的额外功:w 额 w 总 - w 有 80j-50j 30j,由 w额 fs 可得 ,物体受到的摩擦力: f w额 30j 15n,故 d 错误故选 c.s2m点睛:( 1)对物体进行受力分析,受重力、支持力、摩擦力和拉力;(2)已知物体的重力和提升的高度(斜面高),根据公式w gh 可求重力做功,即提升物体所做的有用功;( 3)求出了有用功和总功,可利用公式w有用4)总功减去计算出机械效率

12、;(w总有用功即为克服摩擦力所做的额外功,根据w 额 fs 求出物体所受斜面的摩擦力11 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 12 如图是抽水马桶水箱

13、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2.7103 kg / m3 , g10 n / kg )下列结果正确的是a该铝球空心部分的体积为1 10 3 m3b该铝球的体积为310 3 m3c该铝球受到的浮力为d该铝球受到的浮力为【答案】 c【解析】【分析】20n40n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,

14、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】铝球实心部分的体积:v实m2.72.7kg110 3 m3 ,103 kg / m3由杠杆平衡的条件可得:faoa=f bob, faob fb23.5n7n ,oa1铝球受到的浮力:f浮gfmgf2.7kg10n / kg7n20n ,铝球排开水的体积:v排f浮20n2 10 3 m3 ,水 g110n / kg103 kg / m3铝球的体积: v球2v排22334103310mm ,则空心部分的体积:v空v球v实410 4 m31 10 3 m33 10 3 m3 【点睛】本题考查杠杆

15、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13 如图所示,一根木棒在水平动力(拉力)f 的作用下以o 点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为l,动力与动力臂的乘积为m ,则a f 增大, l 增大, m 增大bf 增大, l 减小, m 减小c f 增大, l 减小, m 增大d f 减小, l 增大, m 增大【答案】 c【解析】【分析】找某一瞬间:画出力臂,分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况,根据杠杆平衡条件求解【详解】如图,l 为动力臂,l 为阻力臂,由杠杆的平衡条件得:fl=gl ;以o 点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,

16、l 不断变小, l 逐渐增大, g 不变;由于杠杆匀速转动,处于动态平衡;在公式fl =gl 中, g 不变, l 增大,则gl 、 fl 都增大;又知:l 不断变小,而不断增大,所以f 逐渐增大,综上可知:动力f 增大,动力臂l 减小,动力臂和动力的乘fl积 m=f l 增大;故选 c【点睛】画力臂:画力的作用线(用虚线正向或反方向延长);从支点作力的作用线的垂线得垂足;从支点到垂足的距离就是力臂14 用图 3 甲、乙两种方式匀速提升重为100n 的物体,已知滑轮重20n、绳重和摩擦力不计则a手的拉力: f 甲=f 乙;机械效率:甲 =乙b手的拉力:f 甲 f 乙 ;机械效率: 甲 乙c手的

17、拉力:f 甲 f 乙 ;机械效率: 甲乙d手的拉力:f 甲 f 乙 ;机械效率: 甲 乙【答案】 d【解析】【详解】由图可知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力;乙滑轮是动滑轮,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,则手的拉力:f 甲 f 乙 ;两幅图中的w 有是克服物体重力做的功是相同的,但乙图中拉力做功要克服动滑w有轮的重力做功,比甲图中做的总功要多,所以结合机械效率公式可知,有用功相w总同时,总功越大的,机械效率越小;所以选 d15 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

18、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()a20n 2wb 20n 6wc 60n 2wd 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 =30.1m/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 16 工人师傅用如图所示的滑轮组,将重为800n拉力 f 为 500n,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则(的重物缓慢匀速竖直提升)3m ,人对绳的a绳子自由端移动的距离为9mb动滑轮的重力为20

19、0nc人通过滑轮组做的有用功为【答案】 b1500jd滑轮组的机械效率为53.3%【解析】试题分析:由图可知,滑轮组中由2 段绳子承担物体和动滑轮的总重,即竖直提升 3m ,则绳子自由端移动的距离为:s=nh=23m=6m,故 a 错误此过程中,所做有用功为:w 有 =gh=800n3m=2400j,故 c 错误n=2,物体匀速所做总功为: w 总 =fs=500n6m=3000j;额外功为: w 额 =w 总-w 有 =3000j-2400j=600j,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则额外功为克服动滑轮重力做的功,即w 额=g 动 h,动滑轮的重力g 动=w 额 /h=600j/3m=200n

20、 ,故确为答案滑轮组的机械效率b 正故 d 错误考点:滑轮组的机械效率有用功额外功17 如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕o 点转动,在它的右端放一重为g 的物块,并用一竖直向上的力 f 拉着。当物块向左匀速运动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力 f( )a变小b变大c不变d先变大后变小【答案】a【解析】【详解】把长木板看作杠杆,此杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件:动力动力臂 =阻力阻力臂可知,当动力臂不变,阻力大小不变,物块向左匀速滑动时,阻力臂在减小,可得动力随之减小,答案选a。18 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

21、小的是( )abcd【答案】d【解析】【详解】在 a 的斜面中,存在f 14m=g2m,故f1 =g 2;在b 的滑轮组中,n=3,故f2=g 3;在c的定滑轮中,不省力,故f3=g;在d 的杠杆中,存在f44l=gl,故f 4=g;可见所需动4力最小的是d 19 如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力f,将杠杆缓慢地由位置a 拉至位置 b,在这个过程中,力f 的大小将()a不变b变小c变大d先变大后变小【答案】 c【解析】【详解】在杠杆缓慢由a 到 b 的过程中,力f 始终与杠杆垂直,所以动力臂oa 的长度没有变化,阻力 g 的大小没有变化,而阻力臂l 却逐渐增大;由杠杆的平衡条件知:

22、f?oa=g?l ,当oa、g 不变时, l 越大,那么 f 越大;因此拉力 f 在这个过程中逐渐变大c 符合题意,选项 abd 不符合题意20 如图所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是a甲更省力,甲机械效率大b乙更省力,机械效率一样大c乙更省力,乙机械效率大d甲更省力,机械效率一样大【答案】 b【解析】【详解】由图可知,作用在乙上绳子的股数是3,更省力些;用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦,只克服动滑轮重做额外功,若每个滑轮质量相同,则提升相同高度时,甲乙所做的有用功和额外功均

23、相同,故机械效率一样大故本题正确选项是b21 如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码a、 b,放手后将出现的想象是(滑轮重、绳重及摩擦不计)a下降b b 下降c保持静止d无法确定【答案】 b【解析】不计绳子、滑轮的重力和摩擦,b 所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,b 所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力;a 与 b 质量相等,重力相等,将a 拉起只需b 重力的一半即可,所以 b 下降, a 上升故选b.点睛:利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题动滑轮可以省一半力,定滑轮不能省力22 如图 所示,轻质杠杆可绕o( o 是杠杆的中点)转动,现在b 端挂一重为g 的物体,在 a 端竖直向下施加一

24、个作用力f,使其在如图所示的位置平衡,则a f 一定大于gb f 一定等于 gc f 一定小于 gd以上说法都不正确【答案】 b【解析】【详解】由题意知, o 是杠杆的中点,所以g 的力臂与f 的力臂相等;则由杠杆的平衡条件知:f 一定等于g。故 acd 错误, b 正确。23 如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体a 和 b 同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是()a杠杆仍能平衡b杠杆不能平衡,左端下沉c杠杆不能平衡,右端下沉d无法判断【答案】 c【解析】原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体a 、 b 的重力,其对应的力臂分别为oc、 od ,根据杠

25、杆的平衡条件可得:magoc=m b god ,由图知oc od所以 ma mb ,当向支点移动相同的距离l 时,两边的力臂都减小l ,此时左边的力矩为:ma g( oc- l )=m agoc-m a g l ,右边的力矩为:mb g( od- l ) =m b god-m b g l ,由于 ma mb ,所以 ma g lmb g l ;所以: ma goc-m ag l mbgod-m bg l 因此杠杆不能平衡,将向悬挂b 物体的一端即右端下沉。故 c 正确为答案。24 用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为f1 和 f2 的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是()a f1 大于 f2b f1 和 f2 做的功一定相等c甲、乙的机械效率不相等d绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等【答案】 c【解析】【详解】a 不计绳重及摩擦,因为拉力:f=( g 物 +g 轮 )/n, n1=2 , n2=3,所以绳子受的拉力:f1 =( g 物 +g 轮 ) /2,f2=( g 物 +g 轮 )/3,所以f1 f2,故 a 正确;b不计绳重及摩擦,拉力

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