物理專題匯編物理簡單機械(一)含解析

1、物理專題匯編物理簡單機械（一）含解析一、簡單機械選擇題1 .如圖所示，工人用 250N的力F將重為400N的物體在10s內勻速提升2m,則此過程中A.工人做的有用功為 800JB.工人做的總功為 500JC.滑輪組的機械效率為 60%D.拉力做功的功率為 20W【答案】A【解析】【詳解】A.工人做的有用功：W有 Gh 400N 2m 800JA選項正確。B.繩子的自由端移動的距離是 4m,工人做的總功:W息 Fs 250N 4m 1000J ,B選項錯誤。C.滑輪組的機械效率：W 有800J80% ,W 巧 1000J 心、C選項錯誤。D.拉力做功的功率：c W 1000JP100W ,t 1

2、0sD選項錯誤。2 .為探究杠桿平衡條件，老師演示時，先在杠桿兩側掛鉤碼進行實驗探究，再用彈簧測力 計取代一側的鉤碼繼續(xù)探究（如圖），這樣做的目的是（）A.便于直接讀出拉力的大小B.便于同學們觀察實驗C.便于正確理解力臂D.便于測量力臂的大小【答案】C【解析】【分析】【詳解】從支點到力的作用線的距離叫力臂，在杠桿兩側掛鉤碼，由于重力的方向是豎直向下的，力臂在杠桿上可以直接讀出，當用彈簧測力計傾斜時，拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會 發(fā)生變化，相應變短，由杠桿的平衡條件知道，力會相應增大，才能使杠桿仍保持平衡， 所以這樣做實驗可以加深學生對力臂的正確認識，故C正確.3 .利用如圖所示的滑輪組提起一

3、個重為2000N的物體，繩子自由端的拉力F=600N。10s內物體被勻速提升 2m。不忽略繩重和機械部件間的摩擦,則下列說法中正確的是I-A.動滑輪總重為400NB.繩子自由端移動的速度為0.8m/sC.拉力F做功為6000JD.增加物體被提升的高度可提高該滑輪組的機械效率【答案】B【解析】【詳解】A.由圖知道，承擔物重的繩子是四段，即 n=4,若忽略繩重及摩擦，則拉力是:1 -F 1 G G動，4由此可得動滑輪的總重是:G 動 4F G=4 600N 2000N=400N , 由于是不到凝重和機械部件間的摩擦，故A錯誤;B.繩子自由端移動的距離是:s=4h=4X 2m=8m, 繩子自由端移動

4、的速度是：8m10s0.8m/s ,故B正確;C.拉力做的功是:W 總=Fs=600Nx 8m=4800J,故C錯誤；D.該滑輪組的機械效率是:Wr 用 Gh Gh GW總Fs F4h 4F即機械效率與高度無關，所以，增加物體被提升的高度不可能提高該滑輪組的機械效率, 故D錯誤。4.用圖中裝置勻速提升重為100N的物體，手的拉力為 60N,滑輪的機械效率為（）A. 16.7%B. 20%C. 83.3%D. 100%由圖可知，提升重物時滑輪的位置跟被拉動的物體一起運動，則該滑輪為動滑輪;，拉力移動的距離 s=2h,“有用_Gb= Gh = G = LQQN“=F 了F X2h = FX2=60

5、NX283.3%5.如圖所示，動滑輪重為 1 N,拉力F為5 N,則重物G和彈簧秤讀數(shù)為A. G為4 N,彈簧秤讀數(shù)為 5 NB. G為9 N,彈簧秤讀數(shù)為 10 NC. G為10 N ,彈簧秤讀數(shù)為 5 ND. G為9 N,彈簧秤讀數(shù)為 5 N【答案】D【解析】此時彈簧秤與拉力 F共同承擔重物和滑輪的重力，因拉力 F為5N ,所以彈簧秤讀數(shù)也為 5N;+ G = 1。,'：所以G=9N,故選項D正確；故選D.6.如圖所示，手用 Fi的力將物體B勻速提升h, Fi做功為300J;若借助滑輪組用 F2的力 把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做功為500J,下列說法錯誤的是A.滑輪組機械效率為

6、 60%B.兩個過程物體 B均勻速運動，機械能增加C.滑輪組的自重，繩子和滑輪之間的摩擦等因素導致F2做的功有一部分屬于額外功D. F2做功的功率比Fi做功的功率大【答案】D【解析】【詳解】A.根據(jù)題意知道，用 Fi的力將物體B勻速提升h, Fi做的是有用功，即 W有=300J,借助 滑輪組用F2的力把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做的是總功，即 W總=500J,由Wi00%知道，滑輪組的機械效率是： WW iOO%=300J i00%=60%W息500J,故A不符合題意；B.由于兩個過程物體 B均做勻速運動，所以，動能不變，但高度增加，重力勢能增大，而動能與勢能之和是機械能，所以機械能增大，故

7、B不符合題意；C.由于需要克服滑輪組的自重及繩子和滑輪之間的摩擦做功，即由此導致F2多做一些功，即額外功，故 C不符合題意；c WD.由P丁知道，功率由所做的功和完成功所需要的時間決定，根據(jù)題意不知道完成功所用的時間，故無法比較功率的大小，故D符合題意.7 .如圖所示，一均勻木板 AB, B端固定在墻壁的轉軸上，木板可在豎直面內轉動，木板下墊有長方形木塊 C,恰好使木板水平放置.現(xiàn)有水平拉力F拉木塊C,在粗糙水平地面上由B向A緩慢運動過程中，拉力 F將A.變小B.不變C.逐漸增大D.先減小后增大【答案】A【解析】【詳解】以桿為研究對象，桿受重力 G和C對它的支持力F支,根據(jù)杠桿平衡條件可得：F

8、支?1支= G?g,水平力F由B向A緩慢勻速推動木塊，F(xiàn)支的力臂在增大，重力 G及其力臂1g均不 變，所以根據(jù)杠桿平衡條件可知，在整個過程中支持力在逐漸減小；由于支持力逐漸減小，且力的作用是相互的，所以可知桿對物體C的壓力也逐漸減小，根據(jù)影響摩擦力大小的因素可知，C和木板間、C和地面間的摩擦力逐漸減小，拉力和摩擦力是平衡力，由力 的平衡條件可知，水平拉力 F也逐漸減小.8 .下列關于功、功率、機械效率的說法中正確的是A.機械效率越大，做的有用功一定越多B.功率越大，做功越快C.有力作用在物體上，力一定對物體做了功D.功率小，機械效率也一定低【答案】B【解析】【詳解】A.因為機械效率是有用功與總

9、功的比值，所以機械效率越大，做的有用功不一定越多，故A錯誤；8 .功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故 B正確；C.有力作用在物體上，物體力的方向上沒有移動距離，力不做功，故 C錯誤；D.機械效率是有用功與總功的比值，與功率的大小無關，故 D錯誤.9 .關于機械效率的問題，下列說法中正確的是（）A.做的有用功越多，機械效率一定越高1B.單位時間內做功越多，機械效率定越高C.省力越多的機械，機械效率一定越高D.額外功在總功中所占比例越小，機械效率一定越高【答案】D【解析】【詳解】A、做功多，有用功不一定多，有用功占總功的比例不一定高，所以機械效率不一定高，故A錯誤；B、有用功占總功

10、的比例與單位時間內做功多少無關，故B錯誤；C、省力多的機械的機械效率往往偏低，故 C錯誤；D、額外功在總功中所占比例越小，說明有用功 在總功中所占的比例越大，機械效率就越高，故 D正確；故選D.【點睛】總功=有用功+額外功；有用功和總功的比值叫機械效率；由機械效率的定義可 知，機械效率的高低只與有用功在總功中所占的比例有關，與做功多少、功率大小無關.10 .如圖所示，是自卸車的示意圖，車廂部分可視為杠桿，則下列分析正確的是A. B點是支點，液壓桿施的力是動力，貨物重力是阻力B. B點是支點，物體 A放在車廂前部可省力C. C點是支點，物體 A放在車廂后部可省力D. C點是支點，物體 A放在車廂

11、前部可省力【答案】C【解析】【詳解】由圖可知車廂繞著點 C轉動，所以點C為支點；F至當物體放在車廂白后部時，動力臂大于阻力臂，因此省力，所以選項 ABD都不正確，故答案 為C.11 .如圖所示，用三個滑輪分別拉同一個物體，沿同一水平面做勻速直線運動，所用的拉A. Fl>F2>F3C. F2>Fl>F3B. F1VF2VF3力分別是Fl、F2、F3,比較它們的大小應是（）D. F2VF1VF3【詳解】設物塊與地面的摩擦力為 f,第一個圖中滑輪為定滑輪，因為使用定滑輪不省力，所以 F1=f；第二個圖中滑輪為動滑輪，因為動滑輪實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動滑輪能省一半

12、力.所以F2=1f；2第三個圖中滑輪為動滑輪，但E處作用在動滑輪上，此時動力臂是阻力臂的二分之一，所以要費力即F3=2f；故F2<Fi<F3；答案為D.12 .如圖所示，斜面長 3m,高0.6m,建筑工人用繩子在 6s內將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力是150N （忽略繩子的重力）.則下列說法正確的是A.斜面上的摩擦力是 50NC.拉力所做的功是 300J【答案】A【解析】【分析】B.拉力的功率是 50WD,斜面的機械效率是 80%（1）利用 W=Fs計算該過程拉力 F做的功；利用 W有=6卜求出有用功，利用 W額=W總-W有求出額外功，然后利用 W額=

13、63;$計算貨物箱在斜面上受的摩擦力大?。唬?）利用PW =一求拉力做功功率;tW3）由刀=.求斜面的機械效率.W總【詳解】AC.拉力 F 做的功：亞總=5$=150砧< 3m=450J；有用功： W 有用=Gh=500NX 0.6m=300J, 額外功： W額=亞總-W有用=450J - 300J= 150J,由 W額=£$可得，物體在斜面上受到的摩W額150Jw 4擦力：f=50N,故A正確、s 3m= 75W,故B錯；D.斜面的機械效率：刀=選A ._一W息450JC錯誤；B.拉力的功率：P=-=t 6sW 300JM00% 66.7%,故 D 錯誤.故W 450J13

14、.如圖甲所示，是建筑工地上的塔式起重機示意圖，它是通過電動機帶動如圖乙所示的滑輪組起吊物料的.如果這個滑輪組把6X10N的重物在10s內勻速提升l0m,繩索自由端的拉力F=2.1X10n,不計一切摩擦和繩重，則下列說法中正確的是 £A.拉力做的功是2.1 X 40C.該滑輪組的動滑輪共重 300N【答案】C【解析】B.拉力F的功率是2.1 X 3WD .該滑輪組的機械效率是80%由圖乙知道，滑輪組繩子的有效股數(shù)是n=3,即繩子自由端移動的距離是：s=3h=3X10m=30m,所以拉力做的功是：W>a=Fs=2.1 M03 N >30m=6.3 M04 J,故 A 錯誤；拉

15、力做功的功率是：P=W總/t=6.3 M04N/10s=6.3便3 W,故B錯誤；若不計繩重和摩擦，則由 F= （G+G動）/n可知，動滑輪的總重是：G 動=nF-G=3X2.1 103 N-6X103 N=300N ,故 C正確；拉力做的有用功是：亞有=6卜=6><103 NM0m=6X104 J,滑輪組的機械效率是：刀=Wf/W總 X100%=6X104J/6.3 1 短JX100%= 95.2%故 D 錯誤，故選 C.14 .如圖所示，每個滑輪的重力相等，不計繩重和摩擦力，Gi = 60N, G2=38N,甲乙兩種情況下繩子在相等拉力F作用下靜止。則每個動滑輪的重力為（）A.

16、 3NB. 6NC. 11ND. 22N【答案】B【解析】【分析】分析可知滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n,不計繩重和摩擦力，拉力F= - （G+G輪），因為n拉力相同，據(jù)此列方程求動滑輪的重力。【詳解】由圖知，承擔物重的繩子股數(shù)分別為：ni = 3, n2=2,滑輪的重力相等，設動滑輪的重力為G輪，不計繩重和摩擦力，則拉力分別為：Fi= 1 （Gi+G輪），F(xiàn)2= - （G2+G輪），32由題知 Fi = F2,所以 1 （Gi+G 輪）=1 （G2+G 輪），即：-（60N+G 輪）=-（38N+G3232輪），解答動滑輪的重力： G輪=6N。故選：Boi5.如圖所示，物理興趣小組分別用甲、乙兩

17、個滑輪組勻速提起質量相同的物體，不計繩重及摩擦.若每個滑輪質量相同，對比兩個滑輪組，下列說法正確的是甲乙A.甲更省力，甲機械效率大B.乙更省力，機械效率一樣大C.乙更省力，乙機械效率大D.甲更省力，機械效率一樣大【答案】B【解析】【詳解】由圖可知，作用在乙上繩子的股數(shù)是3,更省力些；用甲、乙兩個滑輪組勻速提起質量相同的物體，不計繩重及摩擦，只克服動滑輪重做額外功，若每個滑輪質量相同，則提升相同高度時，甲乙所做的有用功和額外功均相同，故機械效率一樣大.故本題正確選項是B.16 .內有少量飲料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡.下列四個圖中，能正確表示飲料罐（含飲料）所受重力的示意圖是（）D.重力

18、的方向始終豎直向下，故 CD錯誤；根據(jù)題意，內有少量飲料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件知，只有重力的作用線經過支點時，罐子才會保持平衡，故 A正確，B錯誤.故選A.【點睛】關鍵是根據(jù)杠桿的平衡條件分析，理解當一個力通過支點時，此力的力臂為零，對杠桿起不到任何作用，即原來平衡的杠桿會仍然平衡.17 .農村建房時，常利用如圖所示的簡易滑輪提升建材。在一次提升建材的過程中，建筑 工人用400N的拉力，將重600N的建材在10s內勻速提高3m。不計繩重及摩擦，則下列 判斷正確的是（）A.該滑輪的機械效率 中75%B.滑輪所做的有用功為 1200JC.滑輪自身白重力為 100ND

19、.繩子自由端移動的距離大小為3m【答案】A【解析】【詳解】AB.滑輪所做的有用功為：W 有用=Gh=600NX 3m=1800J,因為是動滑輪，所以拉力移動的距離是物體提高距離的2倍，即6m,則拉力做的總功為：W 總=555=4003 6m=2400J,所以動滑輪的機械效率為：小m00%=遜2400J100%=75% ,故A正確，B錯誤；C.不計繩重及摩擦，則拉力為：L 1，-、F （G G動），2那么動滑輪的重為:G 動=2F-G=2X 400N-600N=200N故C錯誤；D.由圖知，使用的是動滑輪，承擔物重的繩子股數(shù)n=2,繩子自由端移動的距離為:s=nh=2 x 3m=6m故D錯誤；故

20、選Ao18 .用如圖所示的滑輪組在10s內將300N的重物勻速提升 3m,已知動滑輪重 30N,不計繩重與摩擦，則A.利用滑輪組所做的有用功是450JB.繩子自由端移動的速度是0.9m/sC.拉力的功率是 99WD.滑輪組的機械效率是 80%【答案】C【解析】利用滑輪組所做的有用功：W*Gh=300NK 3m=900J,故A錯誤；拉力做的功：W總=（G+G動）h= （300N+30N） X3m=990J 拉力的功率： P=W/t =990W10s=99W,故 C正確；滑輪組的 機械效率：刀=岫/W總X100%=900J/990JX 100險90.9%故口錯誤；由圖可知，n=2,則繩端 移動的距離：s=nh=2X 3m=6m,繩子自由端移動的速度：v=s/t=6m/10s=0.6m/s ,故B錯誤，故選Co19 .如圖所示，體重為 510N的人，用滑輪組拉重 500N的物體A沿水平方向以0.02m/s的 速度勻速運動.運動中物體A受到