(物理)初中物理简单机械专项小结

1、（物理）初中物理简单机械专项小结一、选择题1 .如图所示，工人用 250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m,则此过程中A.工人做的有用功为 800JB.工人做的总功为 500JC.滑轮组的机械效率为 60%D.拉力做功的功率为 20W【答案】A【解析】【详解】A.工人做的有用功：W有 Gh 400N 2m 800JA选项正确。B.绳子的自由端移动的距离是 4m,工人做的总功:W息 Fs 250N 4m 1000J ,B选项错误。C.滑轮组的机械效率:W有W巧心、800J1000JC选项错误。D.拉力做功的功率:1000J10s100W ,D选项错误。2.如图，小明分别用甲、乙两

2、滑轮把同一沙桶从 1楼地面缓慢地提到 2楼地面，用甲滑轮 所做的功为 W1,机械效率为 1 ；用乙滑轮所做的总功率为 W2,机械效率为 2,若不计绳 重与摩擦，则（）潮AbA. W1VW2,印平 B. Wi=W2,印邛C. Wi W2 , i 2 D. Wi=W2 , 1= 2【答案】A【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用 一一 W功相同；根据 Y=可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越W少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮彳的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即 Wi印.故选C.3.山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的

3、路线呈“窈，目的是A.加快上山时的速度B.省力C.减小对物体的做功D.工作中养成的生活习惯【答案】B【解析】斜面也是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力.挑物体上山，其实就是斜面的应用，走S形的路线，增加了斜面的长，而斜面越长，越省力，所以是为了省力.故选B.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；5.如图

4、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，右端下沉C.杠杆不能平衡，左端下沉D.无法判断【答案】C【解析】【详解】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,根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=m BgOD ,由图示可知，OCOD.所以mAmB,OC| A 1DH 由当向支点移动相同的距离 L时，两边的力臂都减小 L,此时左边为：mAg (OC - AL) =mAgOC mAgA L ,右边为：mBg (OD - AL) =mBgOD - mBgA

5、L ,由于 mAvmB,所以 mAgA L mBgOD - mBgA L .因此杠杆将向悬挂 A物体的一端即左端倾斜.故选C.6 .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Fi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Fi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

6、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.7 .物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同的物体，滑轮的质量比 物体的质量小，若不计绳重及摩擦，提升重物的高度一样，对比如图所示甲、乙两滑轮 组，下列说法正确的是甲 乙A.甲更省力，甲的机械效率大8 .乙更省力，乙的机械效率大C.乙更省力，甲、乙机械效率一样大D.甲更省力，甲、乙机械效率一样大【答案】D【解析】【分析】(1)由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动

7、的距离 s=nh,1 ,F 一(G G动)；n(2)把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的 滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用 滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.【详解】1 ,(1)不甘绳重及摩擦，拉力 F ( G G动),由图知，n甲=3, n乙=2,n所以F甲F乙，甲图省力；(2)由题知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同；根据W额=G轮h、W有i=G物h,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，W由 工产 100%可知，两滑轮组的机械效率相同.W心、故选D.8.如图是抽

8、水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，AOB为一可绕固定点 。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一33衡.(铝 2.7 10kg/m, g 10N/kg )下列结果正确的是A.该铝球空心部分的体积为 1 10 3m3B.该铝球的体积为3 10 3m3C.该铝球受到的浮力为 20ND.该铝球受到的浮力为 40N【答案】C【解析】【分析】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，根据阿基米德

9、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:- m 2.7kg实 2.7 103kg/m3OB 2由杠杆平衡的条件可得：FaOA=FbOB, Fa Fb 3.5N 7N ,A OA B 1铝球受到的浮力：F浮G Fmg F 2.7kg10N /kg 7N 20N,- F浮20N3 3铝球排开水的体积： % -332 10 m ,水 g 1 10 kg/m 10N / kg铝球的体积：V球 2V排 2 2 10 3m3 4 10 3 m3,则空心部分的体积： V空 V球V实4 10 4 m3 1 10 3m3 3 10 3m3

10、.本题考查杠杆和浮力的题目，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9.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【答案】B400N时，滑轮组的机械效率将变大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,拉力端移动距离:s=2h=2 X 2m=4m总功:W 总=55=3503 4m=1400J,拉力的功率:W 总 14

11、00JP=t 10S=140W;故A错;B.有用功:W 有用=Gh=600NX 2m=1200J,滑轮组的机械效率:W 1200J= - = 85.7%W 息 1400J故B正确;C.提升重物的过程中所做的额外功：W 额=亚总-W 有用=1400J- 1200J=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;10.如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是Fl、F2、F3,比较它们的大小应是（)FC. F2FlF3B. F1VF2VF3D. F2VF1

12、VF3A. FlF2F3【答案】D【解析】设物块与地面的摩擦力为 f,第一个图中滑轮为定滑轮，因为使用定滑轮不省力，所以F尸f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力.所以F2=-f；2第三个图中滑轮为动滑轮，但日处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所以要费力即F3=2f;故F2Fl12,扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向 4则A.扁担仍能水平平衡B.扁担右端向下倾斜VIC.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为(m2-mil2 l1VID.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为(m2-mi)-一-12

13、 V【答案】D【解析】【详解】AB .原来平衡时，migli=m2gI2,由图知，li 12,所以mi m2,设移动相同的距离？l,则左边：mig (li- Al) =migli- migAl,右边：m2g (|2- ) =m2g|2-m2gA|,因为mim2,所以 mi Alg m2 (l2- Al) g,则杠杆的左端向下倾斜，故 AB错误；CD.因为mi (li-Al) gm2 (l2-四)g,故往右边加入货物后杠杆平衡，即：mi (li-Al) g= (m2+m) (l2-) g,且 migli=m2gl2,Vl 一 “得m= (m2-mi) .了，故C错反，D正确。12 Vli7.如图

14、所示，体重为 5i0N的人，用滑轮组拉重 500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的 速度匀速运动.运动中物体 A受到地面的摩擦阻力为 200N.动滑轮重为20N (不计绳重和 摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，).则 下列计算结果中正确的是A.人对地面的压力为 400NB.绳子自由端受到的拉力大小是100NC.人对地面的压力为 250ND.绳子自由端运动速度是 0.06m/s【答案】A【解析】【详解】1由图知，n=2,所以拉力F -（G轮 f地）110N ;所以人对地面的压力

15、 F压 G F 510N 110N400N ；绳子自由端运动速度 v 2 0.02m/s 0.04m/s；【点睛】1本题中有用功应该是克服摩擦力做功，即拉力F满足F （再 f地）.218.如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1、G2的货物提高相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是A.用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变B.若G = G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率C.若G1 = G2,则拉力F1与F2所做的总功相等D.若G = G2,则甲、乙滑轮组所做的额外功相等【答案】B【解析】【分析】（1）同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率

16、为有用 功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化；(2)滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据W= Gh比较两者所做总功之间的关系；(3)滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据W= Gh比较两者的大小，再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系；(4)根据 W= Gh比较有用功的大小.【详解】A.用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有用功不同，有用功和总功的比 值不同，则滑轮组的机械效率不同，故 A错误；BC.若Gi=G2,且货物被提升的高度相同，根据亚有=6物h可知，两滑轮组所做的有用功相等；不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力

17、和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只有1个动滑轮(即动滑轮重更小)，所以由W&= (G物+G动)h可知，甲滑轮组做的总功W小于乙滑轮组做的总功，由 可知，甲滑轮组的机械效率高，故 B正确，C错误；WD.两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据 W=G动h可知，甲、乙滑轮组所 做的额外功不相等，故 D错误. 故选B.【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功 是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的 功.19 .如图所示，一均匀木板 AB, B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板 下垫有长方形木块 C,恰好使木板水平放置.现有水平拉力 F拉木块C,在粗糙水平地面上 由B向A缓慢运动过程中，拉力 F将A.变小B.不变C.逐渐增大D.先减小后增大【答案】A【解析】【详解】以杆为研究对象，杆受重力 G和C对它的支持力F支,根据杠杆平衡条件可得：F支?1支= G?g,水平力F由B向A缓慢匀速推动木块，F支的力臂在增大，重力 G及其力臂1g均不 变，所以根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐减小；由于支持力逐渐减 小，且力的作用是相互的，所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小，根据影响摩擦力大小的因素可知，C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐减小，拉力