(物理)初中物理简单机械练习题
一、简单机械选择题
1.如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面,上做匀速直线运动,如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W,使物体B匀速上升3m所用的时间为(不计滑轮与轴之间的摩擦,不计绳重) A.1s B.2s C.3 s D.4s
【答案】B
小区停车收费系统【解析】分析:(1)物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动,A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力,可求出摩擦力。
(2)拉动A向左运动,A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡,可求出拉力。
(3)利用滑轮组距离关系,B移动的距离是A移动距离的3倍,求出A移动的距离,则拉 力所做的功为,再利用求出做功时间。
解答:不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时,。拉动A向左运动时,A受到向右的拉力不变,摩擦力的方向向右,此时受力如图:
;,则,因此拉力F做
功:,所用时间为。
故选:B。
【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数,确定所使用的公式,做好受力分析是解题关键。
2.为探究杠杆平衡条件,老师演示时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究(如图),这样做的目的是() 热转印墨水配方
A .便于直接读出拉力的大小
B .便于同学们观察实验
C .便于正确理解力臂
D .便于测量力臂的大小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
从支点到力的作用线的距离叫力臂,在杠杆两侧挂钩码,由于重力的方向是竖直向下的,力臂在杠杆上可以直接读出,当用弹簧测力计倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会发生变化,相应变短,由杠杆的平衡条件知道,力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡,所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识,故C 正确.
3.利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N 的物体,绳子自由端的拉力F =600N 。10s 内物体被匀速提升2m 。不忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是
A .动滑轮总重为400N
B .绳子自由端移动的速度为0.8m/s
C .拉力F 做功为6000J
D .增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率
【答案】B
【解析】
【详解】
A .由图知道,承担物重的绳子是四段,即n =4,若忽略绳重及摩擦,则拉力是: ()14
F G G =+动 , 由此可得动滑轮的总重是:
4=4600N 2000N=400N G F G =-⨯-动 ,
由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦,故A 错误;
B .绳子自由端移动的距离是:
s =4h =4×2m=8m ,
绳子自由端移动的速度是: 8m 0.8m/s 10s s v t =
== , 故B 正确;
C .拉力做的功是: W 总 =Fs =600N ×8m=4800J ,
故C 错误;
D .该滑轮组的机械效率是:
=44W Gh Gh G W Fs F h F
η===有用
总 , 即机械效率与高度无关,所以,增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率,故D 错误。
4.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A 选项正确;
使用任何机械都不能省功,故B 、C 、D 选项错误;规整填料
5.如图所示,杠杆处于平衡状态且刻度均匀,各钩码质量相等,如果在杠杆两侧各减少一个钩码,杠杆会( )
A .左端下沉
B .右端下沉
C .杠杆仍然平衡
D .无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】 设一个钩码重为G ,一格的长度为L ,原来:3G ×
金银花采摘机4L =4G ×3L ,杠杆平衡;在杠杆两侧挂钩码处各减少一个质量相等的钩码,现在:2G ×
4L <3G ×3L ,所以杠杆不再平衡,杠杆向顺时针方向转动,即右端下沉。故ACD 错误,B 正确。
6.如图所示,手用F 1的力将物体B 匀速提升h ,F 1做功为300J ;若借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度,F 2做功为500J ,下列说法错误的是
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F 2做的功有一部分属于额外功
D .F 2做功的功率比F 1做功的功率大
【答案】D
【解析】
【详解】
A .根据题意知道,用F 1的力将物体
B 匀速提升h ,F 1做的是有用功,即W 有=300J ,借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度,F 2做的是总功,即W 总=500J ,由
100%W W η=⨯有用总
知道,滑轮组的机械效率是: 300J 100%=100%=60%500J
W W η=
⨯⨯有用总, 故A 不符合题意; 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F 2多做一些功,即额外功,故C 不符合题意;
D .由W P 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.
7.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N 的物体A ,使物体A 在4s 内匀速前进了4m ,物体A 受到地面的摩擦力f =300N ,所用拉力F =120N ,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦.下列说法中正确的是
A .绳子自由端在4s 内移动了8m
B .物体A 重力做功的功率为1000W
C .物体A 克服摩擦力做的功为480J
D .滑轮组的机械效率约为83.3%
【答案】D
【解析】
【详解】
A .由题图可知,承担物体拉力的绳子的股数n =3,因此物体A 在4s 内匀速前进了4m ,则 绳子自由端在4s 内移动了s 绳子=3×4m=12m 。故A 错误。
B .物体在重力方向上没有做功,所以物体A 重力做功的功率为0,故B 错误。
C .物体A 克服摩擦力做的功W 有用=fs =300N×4m=1200J ,故C 错误。
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D .由题可知:物体A 克服摩擦力做的功W 有用=fs =300N×4m=1200J ,拉力F 所做的总功W 总=Fs 绳子=120N×12m=1440J ,所以滑轮组的机械效率 00001200J 10010083.3%1440J
W W η=
真空海绵吸盘⨯=⨯≈有用总, 故D 正确为答案。
8.利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是( )
A .重力做的功是有用功
B .拉力F 1做的功是额外功
C .绳子自由端的拉力F 做的功是总功
D .该滑轮的机械效率可能等于100%
【答案】C
【解析】A 、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,克服物体受到的摩擦力做的功为有用功,故A 错;
B 、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,克服物体受到的摩擦力做的功,即拉力F 1做的功为有用功,克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功,故B 错;
C 、绳子自由端的拉力F 做的功包括有用功、额外功,为总功,故C 正确;
D 、在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定的额外功,使得有用功小于总功,该滑轮的机械效率总小于100%,故D 错.
故选C .
9.如图所示,用滑轮组在4s 内将重为140N 的物体匀速提升2m ,若动滑轮重10N ,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中,下列说法正确的是