呼和浩特專用中考物理高分一輪第14單元簡(jiǎn)單機(jī)械機(jī)械效率習(xí)題

1、第14課時(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械機(jī)械效率一、選擇題1.xx·宜昌下列有關(guān)起重機(jī)提升貨物時(shí)機(jī)械效率的說(shuō)法,正確的是()a.有用功越多,機(jī)械效率越高b.同一起重機(jī)提起的貨物越重,機(jī)械效率越高c.額外功越少,機(jī)械效率越高d.同一起重機(jī)提起同一貨物越快,機(jī)械效率越高2.xx·麗水如圖14-26所示,用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)(每個(gè)鉤碼重為0.5 n),下列說(shuō)法正確的是()圖14-26a.圖甲中實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)該情況,應(yīng)將杠桿的平衡螺母向左調(diào)b.圖乙中在a、b處各增加一個(gè)鉤碼,杠桿仍然能保持水平平衡c.圖丙中彈簧測(cè)力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)到b,為保持杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)需變大d.圖丁

2、中用彈簧測(cè)力計(jì)在c點(diǎn)向上拉杠桿,為保持杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)應(yīng)小于3 n3.xx·溫州如圖14-27為吸盤(pán)式掛桿,將吸盤(pán)壓在瓷磚上排盡其中的空氣,掛桿就能被固定在瓷磚上。掛有平底鍋的掛鉤沿光滑水平橫桿從p點(diǎn)開(kāi)始向吸盤(pán)b移動(dòng),若吸盤(pán)與橫桿的重力、吸盤(pán)大小均忽略不計(jì),設(shè)掛鉤與吸盤(pán)a的距離為l,則吸盤(pán)b受到的摩擦力f的大小與l的關(guān)系圖像為圖14-28中的()圖14-27圖14-284.xx·重慶b卷部分農(nóng)戶在新建住房時(shí),常利用如圖14-29所示的簡(jiǎn)易滑輪提升建材。在一次提升建材的過(guò)程中,建筑工人用400 n的拉力,將重600 n的建材在10 s內(nèi)勻速提高3 m。則下列判斷正確

3、的是()圖14-29a.滑輪所做的有用功為1200 jb.滑輪受到的重力為100 nc.該滑輪的機(jī)械效率=75%d.繩子自由端移動(dòng)的速度大小為0.3 m/s5.xx·河南如圖14-30所示,水平桌面上有一鐵塊,由繞過(guò)定滑輪的細(xì)繩與重6 n的沙桶相連且保持靜止,不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦,下列分析正確的是()圖14-30a.使用定滑輪是為了省力b.鐵塊受到繩子的拉力為6 nc.鐵塊對(duì)桌面的壓力和重力是一對(duì)平衡力d.若剪斷繩子,鐵塊由于慣性將向右運(yùn)動(dòng)6.如圖14-31所示,甲、乙兩套裝置所用滑輪質(zhì)量均相等,用它們分別將所掛重物在相等時(shí)間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度。若g1=g2,所用豎直向

4、上的拉力分別為f1和f2,拉力做功的功率分別為p1和p2,兩裝置的機(jī)械效率分別為1和2,則下列選項(xiàng)正確的是(忽略繩重和摩擦)()圖14-31a.f1>f2,1<2,p1<p2b.f1>f2,1=2,p1=p2c.f1<f2,1<2,p1<p2d.f1<f2,1>2,p1>p27.xx·荊州如圖14-32所示,豎直固定的彈簧測(cè)力計(jì)下端掛一個(gè)滑輪組,已知每個(gè)滑輪重均為50 n,滑輪組下端掛有物體b,滑輪組繩的末端通過(guò)定滑輪沿水平方向與物體a相連,物體a在繩的水平拉力作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為550 n。在物

5、體b下加掛重為90 n的物體c后,用水平向左的力f拉動(dòng)物體a可使其沿水平桌面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)物體b上升的速度大小為5 cm/s。若不計(jì)繩重及滑輪的摩擦,g取10 n/kg。下列說(shuō)法中正確的是()圖14-32a.物體a所受滑動(dòng)摩擦力大小為275 nb.f的大小為530 nc.f做功的功率為42 wd.b的重力為500 n8.xx·十堰如圖14-33所示,滑輪組將重50 n的物體a以0.2 m/s的速度沿水平地面勻速向前拉動(dòng)了1 m,拉力f大小為10 n,滑輪組的機(jī)械效率為80%,下列說(shuō)法中正確的是()圖14-33a.拉力f做功的功率為2 wb.2 s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離為0.

6、4 mc.滑輪組做的有用功為50 jd.物體a受到水平地面的摩擦力為16 n9.xx·荊州如圖14-34所示,用f=50 n的水平拉力拉著重為200 n的物體a沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng),且物體a運(yùn)動(dòng)的速度為0.2 m/s,地面對(duì)物體a的摩擦力是物體a重的0.1倍。不計(jì)滑輪重力,則下列說(shuō)法正確的是()圖14-34a.10 s內(nèi)物體a克服與地面之間的摩擦力做的功是80 jb.10 s內(nèi)拉力f做的功是100 jc.拉力f的功率是20 wd.該裝置的機(jī)械效率是80%10.xx·包頭關(guān)于下列四種情況說(shuō)法正確的是()圖14-35a.圖14-35甲中,物體在27 s內(nèi)的平均速度為2 m/sb.

7、圖乙中,a、b兩種物質(zhì)的密度之比為14c.圖丙中,物塊m向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),該裝置的機(jī)械效率為75%d.圖丁中,杠桿在水平位置平衡,oaab=12,則fg=1211.(多選)xx·聊城工人師傅搬運(yùn)貨物時(shí),在地面和卡車的車廂間傾斜放置一長(zhǎng)木板搭成斜面,將地面上的貨物沿斜面勻速拉上車廂用時(shí)15 s。已知車廂高1.5 m,木板長(zhǎng)3 m,貨物質(zhì)量為60 kg,沿斜面所用的拉力為400 n,g取10 n/kg,則下列說(shuō)法正確的是()a.工人做的總動(dòng)為900 jb.工人做的額外功為300 jc.工人做功的功率為60 wd.此斜面的機(jī)械效率為75%12.(多選)xx·河北用五個(gè)相同質(zhì)量的

8、滑輪和繩子組成如圖14-36所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組,在繩自由端分別用力將重為g的物體勻速提升,乙滑輪組的效率為乙,不計(jì)摩擦、繩和木板的重。下列說(shuō)法正確的是()圖14-36a.兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率可能相等b.f1一定大于f2c.每個(gè)滑輪重為(1-乙)g2乙d.甲、乙將重物提升相同的高度,f1與f2的功率可能相等13.xx·衢州如圖14-37所示是汽車起重機(jī),其中a、b組成滑輪組(結(jié)構(gòu)如示意圖),c桿伸縮可改變吊臂的長(zhǎng)短,d桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度,o為吊臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸,裝在e里的電動(dòng)機(jī)牽引鋼絲繩,利用滑輪組提升重物,h為在車身外側(cè)增加的支柱,f為吊臂頂端受到豎直向下的力。下列有關(guān)汽車

9、起重機(jī)的敘述中錯(cuò)誤的是()圖14-37a.滑輪組中a滑輪用于改變力的方向b.當(dāng)c桿伸長(zhǎng)時(shí)吊臂對(duì)d桿的壓力將變大c.當(dāng)d桿伸長(zhǎng)時(shí)力f的力臂將變小d.h的作用是工作時(shí)以防翻車和避免輪胎受到的壓力過(guò)大二、實(shí)驗(yàn)題14.xx·瀘州瀘州市為了鞏固創(chuàng)文成果下發(fā)了宣傳手冊(cè)綠色低碳生活,從垃圾分類開(kāi)始。圖14-38是一種輪式垃圾桶,拖動(dòng)時(shí)它相當(dāng)于一個(gè)(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿;垃圾桶底部的小輪子是為了(選填“增大”或“減小”)摩擦力;若拖動(dòng)時(shí)垃圾桶總重為150 n,且動(dòng)力臂為阻力臂的2倍,則保持垃圾桶平衡的拉力f為n。 圖14-3815.xx·威海圖14-39為吊裝工具示意圖,

10、物體m為重5000 n的配重,杠桿ab的支點(diǎn)為o,oaob=12,每個(gè)滑輪重100 n。當(dāng)重為700 n的工人用300 n的力豎直向下勻速拉動(dòng)繩子時(shí),工人對(duì)地面的壓力為n,物體m對(duì)地面的壓力為n。(杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計(jì)) 圖14-3916.xx·濱州小明在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有:刻度均勻的杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的0.5 n重的鉤碼若干個(gè)。(1)如圖14-40所示,實(shí)驗(yàn)前,杠桿左端下沉,則應(yīng)將左端的平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在位置平衡,目的是便于測(cè)量。支點(diǎn)選在杠桿的中點(diǎn)是為了消除杠桿對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。&

11、#160;圖14-40(2)小明同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組完成某次操作后,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖所示,他們記錄的數(shù)值為動(dòng)力f1=1.5 n,動(dòng)力臂l1=0.1 m,阻力f2=1 n,則阻力臂l2=m。 (3)甲同學(xué)測(cè)出了一組數(shù)據(jù)后,就得出了“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”的結(jié)論,乙同學(xué)認(rèn)為他的做法不合理,理由是。 (4)丙同學(xué)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析后得出的結(jié)論是:動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離。與小組同學(xué)交流后,乙同學(xué)為了證明丙同學(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的,他做了如圖所示的實(shí)驗(yàn),此實(shí)驗(yàn)(選填“能”或“不能”)說(shuō)明該結(jié)論是錯(cuò)誤的。圖實(shí)驗(yàn)中,已知杠桿

12、上每個(gè)小格長(zhǎng)度為5 cm,每個(gè)鉤碼重0.5 n,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在a點(diǎn)斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿,使杠桿在水平位置平衡時(shí),動(dòng)力×動(dòng)力臂(選填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂。 三、計(jì)算題17.xx·烏魯木齊如圖14-41所示,長(zhǎng)1 m、重5 n的勻質(zhì)杠桿ob連接在豎直墻壁的o點(diǎn),在杠桿的中點(diǎn)a處懸掛45 n的重物。固定在a點(diǎn)的繩子跨過(guò)定滑輪,在拉力f作用下使杠桿在水平位置平衡,此時(shí)oac=45°。不計(jì)繩子重力和轉(zhuǎn)動(dòng)部分的摩擦。求:(1)緩慢地將杠桿從水平位置轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置的過(guò)程中,拉力做的功。(2)杠桿從水平位置逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)

13、多大角度后,繩子拉力開(kāi)始小于 50 n。圖14-4118.xx·桂林小熊在課外實(shí)踐活動(dòng)中,用如圖14-42甲所示的滑輪組勻速拉動(dòng)放在水平地面上的不同物體,物體受到的摩擦力從100 n開(kāi)始逐漸增加,每次物體被拉動(dòng)的距離均為1 m。根據(jù)測(cè)量結(jié)果畫(huà)出了該滑輪組機(jī)械效率與物體受到摩擦力大小變化的關(guān)系圖像,如圖乙所示,不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦。(1)由圖乙可知,當(dāng)物體受到的摩擦力為100 n時(shí),滑輪組機(jī)械效率是多大?(2)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為75%,物體以0.1 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),該滑輪組的有用功率是多大?(3)當(dāng)物體與地面的摩擦力為1500 n時(shí),體重為500 n的小熊豎直向下拉繩還

14、能用此滑輪組拉動(dòng)物體嗎?用計(jì)算結(jié)果說(shuō)明。圖14-42四、綜合題19.xx·白銀如圖14-43所示為釣魚(yú)竿釣魚(yú)的示意圖,o為支點(diǎn),請(qǐng)畫(huà)出f1、f2的力臂l1、l2。圖14-4320.xx·攀枝花如圖14-44所示,一個(gè)繞o點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,已知?jiǎng)恿1的方向和阻力f2的力臂l2,請(qǐng)畫(huà)出動(dòng)力f1的力臂l1以及阻力f2。圖14-4421.xx·常州南極冰面上,科考隊(duì)用拖拉機(jī)借助繩索水平牽引裝有貨物的輕質(zhì)木箱,運(yùn)輸貨物。(1)木箱底面積為5 m2,質(zhì)量不計(jì),水平冰面能承受的最大壓強(qiáng)為1×104 pa,g取10 n/kg,求木箱內(nèi)可裝貨物的最大質(zhì)量。(2)某次運(yùn)輸過(guò)程

15、中,拖拉機(jī)用繩索牽引裝有貨物的木箱在水平冰面上以36 km/h的速度勻速直線行駛10 km、消耗柴油1 kg,牽引木箱做功的功率為9 kw,q柴油=4.5×107 j/kg。求該運(yùn)輸過(guò)程中,冰面對(duì)木箱的摩擦力大小。求該運(yùn)輸過(guò)程中,柴油完全燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為繩索牽引木箱做功的效率。圖14-45參考答案1.b2.c3.d4.c解析 滑輪所做的有用功為w有=gh=600 n×3 m=1800 j,a錯(cuò)誤。因?yàn)閒=12(g輪+g),即400 n=12(g輪+600 n),則g輪=200 n,b錯(cuò)誤。動(dòng)力作用點(diǎn)通過(guò)的距離s=2 h=2×3 m=6 m,總功w總=fs=40

16、0 n×6 m=2400 j,該滑輪的機(jī)械效率=w有w總=1800j2400j=75%,c正確。繩子自由端移動(dòng)的速度v=st=6m10s=0.6 m/s,d錯(cuò)誤。5.b6.b7.b8.d9.d10.c解析 由圖甲可知,物體在27 s通過(guò)的距離為s=6 m-2 m=4 m,則平均速度v=st=4m5s=0.8 m/s,故a錯(cuò)誤。由圖乙可知,當(dāng)兩物質(zhì)的體積同為4 cm3時(shí),a的質(zhì)量為20 g,b的質(zhì)量為5 g,所以a、b兩物質(zhì)的密度之比ab=20g4cm35g4cm3=41,故b錯(cuò)誤。由圖丙可知,承擔(dān)摩擦阻力的繩子股數(shù)n=2,此滑輪組的機(jī)械效率為=w有w總=fsfns=fnf=15n2&

17、#215;10n=75%,故c正確。根據(jù)圖丁和杠桿平衡條件,可得f·ob=g·oa,fg=oaob=oaoa+ab=11+2=13,故d錯(cuò)誤。11.bd12.bcd解析 因不計(jì)摩擦、繩和木板的重,則滑輪組的機(jī)械效率=w有w總=w有w有+w額=ghgh+g動(dòng)h=gg+g動(dòng),甲、乙兩圖中的物體重力相等,但動(dòng)滑輪重力不同,故機(jī)械效率不同,故a錯(cuò)誤。f1=12(g+g動(dòng))=12g+12g動(dòng),f2=14(g+2g動(dòng))=14g+12g動(dòng),所以f1>f2,故b正確。由乙=gg+2g動(dòng),解得g動(dòng)=(1-乙)2乙g,故c正確。拉力功率p=fv,由于拉力f、拉力的作用點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度未知,所以

18、f1與f2的功率可能相等,故d正確。13.a14.省力減小75解析 垃圾桶的輪子是支點(diǎn),垃圾桶的重力是阻力,動(dòng)力臂大于阻力臂,因此拖動(dòng)時(shí)是一個(gè)省力杠桿;小輪子是為了將滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦來(lái)減小摩擦;根據(jù)杠桿平衡條件f1l1=f2l2可知,動(dòng)力臂為阻力臂的2倍時(shí),拉力為重力的一半,即f=12g=12×150 n=75 n。15.4004500解析 700 n的工人用300 n的力豎直向下勻速拉動(dòng)繩子時(shí),工人對(duì)底面的壓力等于700 n-300 n=400 n。杠桿a端受到的拉力fa=3×300 n+100 n=1000 n,根據(jù)杠桿平衡條件有fb×ob=fa×

19、;oa,則fb=1000n×12=500 n,所以物體m對(duì)地面的壓力為5000 n-500 n=4500 n。16.(1)右水平力臂重力(2)0.15(3)只做一次實(shí)驗(yàn),結(jié)論具有偶然性(4)能等于解析 (1)題圖i中,杠桿左端下沉,則應(yīng)將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡,此時(shí)作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離和力臂相等,便于測(cè)量力臂;支點(diǎn)選在杠桿的中點(diǎn)與杠桿的重心重合,消除杠桿重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(3)甲同學(xué)只做一次實(shí)驗(yàn),結(jié)論具有偶然性,找不到普遍規(guī)律,做法不合理。17.解:(1)題圖中的滑輪為定滑輪,不計(jì)繩子重力和轉(zhuǎn)動(dòng)部分的摩擦,則拉力f做的功等于克服杠桿與物重所做的功。根據(jù)題意可知,杠

20、桿ob長(zhǎng)1 m,將杠桿從水平位置轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置的過(guò)程中,杠桿和重物上升的高度h=12×ob=12×1 m=0.5 m,即w=w杠+w物=g杠h+g物h=5 n×0.5 m+45 n×0.5 m=25 j。(2)如下圖所示,由題可知,oac=45°,所以oc=oa,根據(jù)杠桿平衡條件可得g總×om=f×on,其中g(shù)總=g杠+g物=50 n,當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至某一角度時(shí),g總=50 n,拉力f=50 n,則50 n×om=50 n×on,所以,om=on,又因?yàn)閛c=oa=oa',根據(jù)三角形知識(shí)可得ocnoa'noa'm,則moa'=a'on=noc=30°。當(dāng)杠桿從水平位置沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)30°角后,繩子拉力開(kāi)始小于50 n。18.解:(1)由圖乙可知,當(dāng)物體受到的摩擦力為100 n時(shí),滑輪組機(jī)械效率1=50%。(2)當(dāng)1=50%時(shí),因?yàn)槲矬w被勻速拉動(dòng),做勻速直線運(yùn)動(dòng),故繩對(duì)物體的拉力fa=f=100 n,根據(jù)=w有w有+w額=fas物fas物+g動(dòng)s物=fafa+g動(dòng)得,動(dòng)滑輪重g動(dòng)=(1-)fa=(1-50%)×100n5