【物理】簡單機械專題復(fù)習經(jīng)典

1、【物理】簡單機械專題復(fù)習經(jīng)典一、簡單機械選擇題1.如圖所示的滑輪組，用F=30N的拉力，拉動水平地面上重為300N的物體，使物體勻速前進了2m.物體和地面之間的摩擦力為45N,在此過程中，下列說法正確的是拉力做的功是120J繩纖自由端移動的距離是2m骨輪組的機械效率是75%A點受到的拉力為300NA.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】.由圖可知，n=2,則繩子自由端移動的距離：懶2sw22m=4m；故錯誤；拉力做的功：W 息Fs繩30N4m=120J;故正確；3.克服物體和地面之間的摩擦力做的功為有用功，則有用功：W有=$物=45NX2m=90J,滑輪組的機械效率：W100%-90J-10

2、0%=75%故正確；W120J4.因物體在水平地面上做勻速運動，則此時A處繩子的拉力與物體受到的摩擦力是一對平衡力，所以，A點受到的拉力：FA=f=45N;故錯誤；故ABD錯誤，C正確。2.如圖是抽水馬桶水箱進水自動控制的結(jié)構(gòu)原理圖，AOB為一可繞固定點。轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，已知OA:OB1:2,A A端用細線掛一空心鋁球，質(zhì)量為2.7kg.當鋁球一半體積浸在水中，在B端施加3.5N的豎直向下的拉力F時，杠桿恰好在水平位置平一33衡.(鋁2.710kg/m,g10N/kg)下列結(jié)果正確的是A.該鋁球空心部分的體積為1103m3B.該鋁球的體積為3103m3C.該鋁球受到的浮力為20ND.該鋁球受到

3、的浮力為40N【答案】C【解析】【分析】根據(jù)密度的公式得到鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積，根據(jù)杠桿的平衡條件得到A端的拉力，鋁球在水中受到的浮力等于重力減去A端的拉力，根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積，從而得出球的體積，球的體積減去實心部分的體積得到空心部分的體積【詳解】-m2.7kgV實332.7103kg/m3OB2由杠桿平衡的條件可得：FAOA=FBOB,FAFB3.5N7N,OA1鋁球受到的浮力：F浮GFmgF2.7kg10N/kg7N20N,本題考查杠桿和浮力的題目，解決本題的關(guān)鍵知道杠桿的平衡條件和阿基米德原理的公3.如圖所示，用滑輪組在4s內(nèi)將重為140N的物體勻速提升2m,若動滑輪重10N

4、,石計滑輪與軸之間的摩擦及繩重。則在此過程中，下列說法正確的是A.拉力F為75NB.繩子自由端向上移動了4mC.滑輪組的機械效率約為93.3%D.提升200N重物時，滑輪組機械效率不變鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積:鋁球排開水的體積:鋁球的體積：V球則空心部分的體積:、/F20NV排33水g1103kg/m310N/kg2V排22103m34103m3,_43_332103m3,3103m3.【答案】C【解析】【詳解】A.由圖可知，n=3,不計摩擦及繩重，拉力：F=1(G+G動)=1X(140N+10N)=50N,故A錯誤；33B.則繩端移動的距離：s=3h=3x2m=6m,故B錯誤；C.拉力做功：W總=

5、Fs=50NX6m=300J,有用功：W有用=Gh=140NX2m=280J,滑輪組的機械效率：=W2X100%=”史*100%93.3%,故C正確。W息300JW1用GhGD.提升200N重物時，重物重力增加，據(jù)=TT-=TT=一丁可知滑輪組機W息GhG動hGG動械效率變大，故D錯誤。4.在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機械，使用機械時A.功率越大，做功越快B.做功越多，機械效率越高G做功越快，機械效率越高D.可以省力、省距離，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)機械效率是表示有用功所占總功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大；

6、(3)功率和效率是無必然聯(lián)系的；(4)使用任何機械都不省功.【詳解】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正確；B.機械效率是表示有用功所占總功的百分比，故做功多，而不知道是額外功還是有用功，所以無法判斷機械效率，故B錯誤；C.由于功率和效率沒有直接關(guān)系，所以功越快，機械效率不一定越高，故C錯誤;D.使用任何機械都不省功，故D錯誤.故選A.5 .如圖用同一滑輪，沿同一水平面拉同一物體做勻速直線運動，所用的拉力分別為F1、F2、F3,下列關(guān)系中正確的是A,F1F2F3B.FIF2VF3C. F2FlF3D. F2VF1VF3【答案】D【解析】【詳解】第一個圖中滑輪為定滑輪，

7、因為定滑輪相當于一個等臂杠桿，不能省力，所以根據(jù)二力平衡，此時拉力Fi=f；第二個圖中滑輪為動滑輪，因為動滑輪可省一半的力，所以根據(jù)二力平衡，此時拉力F2=1f；2第三個圖中滑輪為動滑輪，由二力平衡可知此時的拉力等于兩股繩子向右的拉力，即F3=2f；由此可得F2FIb）,先稱得的白糖的實際質(zhì)量為mi,后稱得的白糖的實際質(zhì)量為m2ab由杠桿的平衡原理：bmi=aM,am2=bM,解得mi=,m2a-Elab口-b2+ +- -+-2=-+-2=00則mi+m2=”因為（mi+m2）2=1因為a、所以（m1+m2）-20,即mi+m22這樣可知稱出的白糖質(zhì)量大于2kg.故選C.點睛：此題要根據(jù)天平

8、的有關(guān)知識來解答，即在此題中天平的臂長不等，這是此題的關(guān)鍵.7 .如圖所示，一均勻木板AB,B端固定在墻壁的轉(zhuǎn)軸上，木板可在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)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B.不變A.變小C.逐漸增大【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?。挥捎谥С至χ饾u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

9、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 .將一個重為4.5N的物體沿斜面從底端勻速拉到頂端（如圖所示），斜面長1.2m,高0.4m,斜面對物體的摩擦力為0.3N（物體大小可忽略）.則下列說法正確的是A.沿斜面向上的拉力0.3NB.有用功0.36J,機械效率20%C.有用功1.8J,機械效率20%D.總功2.16J,機械效率83.3%【答案】D【解析】試題分析：由題意知：物重G=4.5N,高h=0.4m,斜面長L=1.2m,受到的摩擦力f=0.3N,則所做的有用功W*Gh=4.5NX0.4m

10、=1.8J所做的額外功W額=fL=0.3NX1.2m=0.36J故總功為W總=W；f+W額=1.8J+0.36J=2.16J機械效率Y=Wr/W總=1.8J216J=83.3%.故選項D是正確的.【考點定位】功、機械效率的相關(guān)計算.9 .甲乙兩個滑輪組如圖所示，其中的每一個滑輪都相同，用它們分別將重物Gi、G2提高相同的高度，不計滑輪組的摩擦，下列說法中正確的是（）A.若Gi=G2,拉力做的額外功相同B.若Gi=G2,拉力做的總功相同C.若Gi=Q,甲的機械效率大于乙的機械效率D.用甲乙其中的任何一個滑輪組提起不同的重物，機械效率不變【答案】C【解析】【詳解】D.先減小后增大有用功為GH,若G

11、iG2則有用功相等.對動滑輪做的功為額外功W額G動H,乙的動滑輪質(zhì)量大額外功多，因此乙的總功多，機械效率低.答案AB錯，C對.同一個滑輪組提起不同的重物，有用功不同，額外功相同，機械效率不同，提升重物越重機械效率越高.D錯.10.如圖所示，斜面長3m,高0.6m,建筑工人用繩子在6s內(nèi)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50NB.拉力的功率是50WC.拉力所做的功是300JD,斜面的機械效率是80%【答案】A【解析】【分析】（1）利用W=Fs計算該過程拉力F做的功；利用W；t=Gh求出有用功，利用W額=W 總

12、、-W有求出額外功，然后利用W額=$計算貨物箱在斜面上受的摩擦力大??；（2）利用PW.、,W=一求拉力做功功率；（3）由刀=求斜面的機械效率.tW【詳解】AC.拉力F做的功：川總=5$=15。砧3m=450J；有用功：W有用=Gh=500NX0.6m=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擦力：f=W女=150J=50N,故A正確、C錯誤；B.拉力的功率：P=W=450J-s3mt6s-W300J=75W,故B錯；D.斜面的機械效率：r=TTT=T7TTM00%66.7%,故D錯誤.故W、450J選A.11.如圖所示，用完全相

13、同的四個滑輪和兩根相同的細繩組成甲、乙兩個滑輪組，在各自的自由端施加大小分別為口和F2的拉力，將相同的重物緩慢提升相同的高度（不計繩重和一切摩擦）.下列說法正確的是（）A.拉力Fi小于拉力F2B.甲、乙兩滑輪組的機械效率相同C.甲、乙兩滑輪組中的動滑輪都是費力機械D.甲、乙兩滑輪組中繩子自由端移動的距離相等【答案】B【解析】同，故B正確；使用動滑輪能夠省力，動滑輪為省力杠桿，故因為繩子自由端移動的距離s=nh,ni=2,n2=3,提升物體的高度h相同，所以si=2h,S2=3h,貝Usw2,故D錯誤；12.輕質(zhì)杠桿AB可繞中點。自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)在其A端和B端分別施以大小相等的力Fi和F2,它們的方

14、向如圖所示，則下列說法中正確的是A.杠桿會沿順時針方向轉(zhuǎn)動B.杠桿會沿逆時針方向轉(zhuǎn)動C.杠桿會保持平衡D.無法判讀杠桿轉(zhuǎn)動方向【答案】A【解析】【詳解】由圖知道，。為杠桿的支點，分別從。點向兩力的作用線作垂線交兩力的作用線于點C、D,則力Fi和F2的力臂分別為OC、OD,如下圖所示：AOBAOB不計繩重及摩擦，因為拉力F（G物+G動），ni=2,n2=3,所以繩端的拉力:L L1 1. .F1=2(G物+G動），F(xiàn)2=（G物+G動），所以FIF2,故A錯誤;因為動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同,W額=G動h,W有用二G物h,所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，則總功相同；因為,所以兩

15、滑輪組的機械效率相C錯誤;因OA=OB,由幾何知識知道,故OCvOD又因為Fi和F2的大小相等，由平衡條件知道，力與力臂乘積的大小關(guān)系是:FiXOCvF2XOD,所以，杠桿不能平衡，杠桿會沿順時針方向轉(zhuǎn)動，即只有A正確。13.同一滑輪用如圖甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體，已知滑輪重20N、繩重和滑輪的摩擦力不計.則（）甲乙IA.手的拉力：5甲5乙；機械效率：刀甲 V刀乙B.手的拉力：F甲=F乙；機械效率：刀甲二刀乙C.手的拉力：F甲F乙;機械效率：刀甲刀乙D.手的拉力：F甲 vF乙；機械效率：刀甲 V刀乙【答案】C【解析】【詳解】甲為定滑輪，由定滑輪的使用特點可知：繩重和摩擦力不計，

16、F甲G,并且可以改變力的方向。1,乙為動滑輪，F(xiàn)乙一（G動G）,由題知，G動=20NvG,因此F甲F乙。2如圖所示，用定滑輪和動滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計繩重與摩擦，則所做的有用功W有用一樣大，由于要克服動滑輪重力的作用，所以使用動滑WT用輪做的總功多，由4可知，定滑輪的機械效率高，所以甲乙，故C正確為答案，選項ABD錯誤。14.質(zhì)量為60kg的工人用如圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓.已知工人在imin內(nèi)將貨物勻速提高6m,作用在鋼繩的拉力為400N,滑輪組的機械效率隨貨物重力的變化如圖乙所示（機械中摩擦和繩重均不計）.下列說法正確的是拉力的功率：Pt(2)由圖乙可

17、知，物重7200J7200J120W,故A錯；60sG=300N寸，滑輪組的機械效率根據(jù)W有Gh=W總FsGhG口可得：拉力FF3h3FY=60%300N360%500N3167N,甲zA.作用在鋼繩上的拉力的功率為400WB.動滑輪的重力為200NC.人對繩子的最大拉力為1000ND.該滑輪組的最大機械效率為83.3%【答案】B【解析】【分析】(1)由圖可知，n=3,則繩端移動的距離snh,利用WFs求拉力做的功，再利用WP求拉力的功率；t(2)由圖乙可知，物重W_Gh_Gh_W、-FsF3h1,、一一,一一F1(GG動)，據(jù)此求動滑輪重力；3(3)該工人豎直向下拉繩子自由端運送貨物時，繩子

18、的最大拉力等于工人的重力;1(4)利用F1(GG動)求提升的最大物重，滑輪組的最大機械效率3W有G最大hG最大大.WfeG最大G動hG最大G動【詳解】(1)由圖可知，n=3,則繩端移動的距離：snh36m18m,G=300N寸，滑輪組的機械效率刀=60%利用G求拉力；因機械中摩擦力及繩重忽略不計，拉力3F拉力做的功：W總Fs400N18m7200J,一，一一=、，1因機械中摩擦力及繩重忽略不計，則F-GG動，3500所以，G 動nFG3N200N300N,故B正確;3(3)該工人豎直向下拉繩子自由端運送貨物時，繩子的最大拉力：F大G人mg60kg10N/kg600N，故C錯；,1，一(4)由F

19、GG動可得，提升的最大物重：3G大nF大G動3600N200N1600N,機械中摩擦和繩重均不計，則滑輪組的最大機械效率：15.在探究杠桿平衡條件實驗中，杠桿在力F作用下水平平衡，如圖所示，現(xiàn)將彈簧測力計繞B點從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中，杠桿始終保持水平平衡，則拉力F與其力臂的乘積變化情況是()A.一直變小B.一直變大C.一直不變D.先變小后變大【答案】C【解析】【詳解】將測力計繞B點從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中，鉤碼的重力不變，其力臂OA不變，即阻力與阻力臂的乘積不變；由于杠桿始終保持水平平衡，所以根據(jù)杠桿的平衡條件FJ1F2l2可知，拉力F與其力臂的乘積也是不變的.【點睛】重點是杠桿平衡條件

20、的應(yīng)用，要理解當力與杠桿垂直時，力臂是最長的，傾斜后力臂會變短，正是由于杠桿保持平衡，所以力臂減小的同時，拉力要增大.W有G最大hG最大大W總G最大G動hG最大G動錯.故選B.1600N100%88.9%,故D1600N200N16.如圖所示，用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升相同的高度，與提升B相比，提升A的過程滑輪組的機械效率較大，若不計繩重與摩擦的影響，則提升A的過程A.額外功較小B.額外功較大C.總功較小D.總功較大【答案】D【解析】解：AB.由題知，提起兩物體所用的滑輪組相同，將物體提升相同的高度，不計繩重和摩擦，克服動滑輪重力所做的功是額外功，由W額=G動h可知，提升A和B所

21、做額外功相同，故AB錯誤；WWCD.不計繩重和摩擦的影響，滑輪組的機械效率”,額外功相同，提W總WW升A的過程滑輪組的機械效率較大，所以提升A物體所做的有用功較大，其總功較大，故C錯誤，D正確.答案為D.點睛：本題考查對有用功、額外功和總功以及機械效率的認識和理解，注意同一滑輪組提升物體高度相同時額外功是相同的.17.如圖所示，物理興趣小組分別用甲、乙兩個滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體，不計繩重及摩擦.若每個滑輪質(zhì)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

22、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(zhì)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(zhì)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.18 .在探究杠桿平衡條件的時候，小明在均勻木板中間挖孔，孔中插一金屬桿，固定在鐵架臺上，木板可以圍繞中間自由轉(zhuǎn)動.每個鉤碼的質(zhì)量為200g,A、RC、D、E、F為質(zhì)量不計的掛鉤，己知AB=BO=OC=CD,ABOCD的連線與EDF的連線垂直.現(xiàn)在B處掛兩個鉤碼，D處掛一個鉤碼，木板在水平位置平衡(如圖所示).下列做法能使木板仍在水平位置平衡的是Q Q0*A.在B、D

23、兩處各加掛一個鉤碼19在B處加掛1個鉤碼，D處加掛2個鉤碼C.B處掛兩個鉤碼不變，把D處的一個鉤碼掛在F處D.把B處兩個鉤碼掛在A處，把D處的一個鉤碼掛在C處【答案】C【解析】【分析】(1)符合杠桿平衡條件FI1I=F212,杠桿平衡，不符合杠桿平衡條件，力和力臂乘積大的一端下沉.(2)力臂是從支點到力的作用線的距離，把鉤碼掛在E處、F處杠桿水平平衡時，力臂均和鉤碼掛在D處的力臂相等.【詳解】設(shè)AB=BO=OC=CD=海個鉤碼的重力為GA.在B、D兩處各加掛一個鉤碼時，杠桿左側(cè)力與力臂的積為3GxL,右側(cè)力與力臂的積為2Gx2L,因3GxLw2Gx2L,所以木板不會平衡，故A錯誤；B.在B處加

24、掛1個鉤碼、D處加掛2個鉤碼時，杠桿左側(cè)力與力臂的積為3GxL,右側(cè)力與力臂的積為3Gx2L,因3GxLw3Gx2L,所以木板不會平衡，故B錯誤；C.把D處的一個鉤碼掛在E處或F處，杠桿右側(cè)的力臂不變，仍為OD長，杠桿左右兩側(cè)力與力臂的乘積相等，所以木板會平衡，故C正確.D.把B處兩個鉤碼掛在A處，把D處的一個鉤碼掛在C處，杠桿左側(cè)力與力臂的積為2Gx2L,右側(cè)力與力臂的積為GXL,因2Gx2LGXL,所以木板不會平衡，故D錯誤；故選C.19 .如圖所示的是工人在平臺上通過滑輪組向上拉起重物G的情景.已知重物G所受的重力為700N,當他沿水平方向用400N的力拉重物G時，重物G恰好做勻速直線運

25、動.不計繩重及摩擦，下列說法正確的是A.該滑輪組的動滑輪所受的重力為100NB.若工人拉動繩子的速度為0.5m/s,則4s后，繩子的拉力所做的功為1400JC.當工人用等大的力使繩子以不同速度勻速運動，且繩端運動相同的距離時，工人所做的功大小不同D.若將重物G換為質(zhì)量更大的物體，則在不改變其他條件的情況下，工人將更省力【答案】A【解析】，一一，一一一1/、A不計繩重及摩擦，動滑輪組進行受力分析，F(xiàn)（G物G動），2滑輪組的動滑輪所受的重力：G動=2F-G物=2X400N-700N=100N,故A正確；B繩子移動的距離，s=vt=0.5m/sX4s=2m繩子的拉力所做的功：V=Fs=400NX2m

26、=800J故B錯誤；C工人所做的功，等于繩子的拉力與繩子移動距離的乘積，與繩子的不同速度無關(guān)，大小W=Fs,工人所做的功相同，故C錯誤；，一一，一一，一1/、，一，一D不計繩重及摩擦，動滑輪組進行受力分析，F(xiàn)（G物G動），當重物G換為質(zhì)量更2大的物體時，F(xiàn)將變大，更費力，故D錯誤.故選A.20 .用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)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=300NX3m=900J,故A

27、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： 刀二貼/W總X100%=900J/990JX100險90.9%故口錯誤； 由圖可知，n=2,則繩端移動的距離：s=nh=2X3m=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Co21.如圖所示，杠桿上分別放著質(zhì)量不相等的兩個球，杠桿在水平位置平衡，如果兩球以相同速度同時勻速向支點移動，則杠桿B.不能平衡，大球那端下沉C.不能平衡，小球那端下沉D.無法判斷【答案】C【解析】【詳解】開始時兩球平衡，即力矩相等

28、；當運動時，兩球速度相同，則在相同時間內(nèi)移動的距離相同，大球的力矩減少的快，則大球力矩會小于小球力矩，杠桿向小球那端下沉.22 .如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時向靠近支點的方向移動相同的距離，下列判斷正確的是()(3(3JLJLA.杠桿仍能平衡B.杠桿不能平衡，左端下沉C.杠桿不能平衡，右端下沉D.無法判斷【答案】C【解析】原來杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時作用在杠桿上的力分別為物體A、B的重力，其對應(yīng)的力臂分別為OC、OD,c-c-0 0D D根據(jù)杠桿的平衡條件可得：mAgOC=mBgOD,由圖知OCvOD.所以mAmB,當向支點移動相同的距離L時，兩邊的力臂都減小L,此時左邊的力矩為：mAg(OC-AL)=mAgOC-mAgAL,右邊的力矩為：mBg(OD-AL)=mBgOD-mBgAL,由于mAmB,