【物理】初中物理简单机械及其解题技巧及练习题(含答案)

1、【物理】初中物理简单机械及其解题技巧及练习题(含答案)一、简单机械选择题1.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B.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,则绳子自由端移动的距离 s=nh,1 ,F (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

2、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=G轮h、Wti=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100%可知，两滑轮组的机械效率相同.W总故选D.2 .如图所示，利用动滑轮提升一个重为G的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为60%.要使此动滑轮的机械效率达到90%,则需要提升重力为 G的物块的个数为

3、 ()A. 3个B. 4个C. 5个D. 6个【答案】D【解析】【详解】G?1不计绳重和摩擦，：八 一 二6映,G = -G ,要使知:一 - 79%,则C +2 *G + G.G* = 6G .3 .下列几种方法中，可以提高机械效率的是A.有用功一定，增大额外功B.额外功一定，增大有用功C.有用功一定，增大总功D.总功一定，增大额外功【答案】B【解析】【详解】A.机械效率是有用功和总功的比值，总功等于有用功和额外功之和，所以有用功一定, 增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小，故A不符合题意；B符合题B.额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功的比值将增大，故C.有用功

4、不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C不符合题意；D.因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，则 有用功与总功的比值减小，故D不符合题意.4 .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400NB.绳子自由端移动的速度为0.8m/sC.拉力F做功为6000JD.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】n=4,若忽略绳重及摩擦,则拉力是:A错误;A.由图知道，承担物重的绳子是四段，即1 .F -

5、 G G 动，4由此可得动滑轮的总重是：G 动 4F G=4 600N 2000N=400N由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦,故B.绳子自由端移动的距离是：s=4h=4x 2m=8m,绳子自由端移动的速度是：s 8m v 0.8m/s , t 10s故B正确；C.拉力做的功是：W 总=Fs=600NX 8m=4800J,故C错误；D.该滑轮组的机械效率是：Wr 用 Gh Gh GW息 Fs F4h 4F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。5.用如图所示滑轮组提起重G=320N的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力F=200N,则动滑

6、轮自身重力是（绳重及摩擦不计）GA. 120NB. 80NC. 60ND.无法计算【答案】B【解析】【详解】由图可知，n=2,由题知，G物=320N, F=200N,不考虑绳重和摩擦，三;仃物轮），1即：200N=_320N + G姐），动滑轮重：G轮=80N.,若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是【答案】C【解析】【详解】A.此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即 F=1G;2B.此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F=G；C.此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3股，则F=1G;D.此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则F=-G.由以上可知：在滑轮重及摩擦不计

7、的情况下最省力的是C, C符合题意.7. 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,恰好使木块水平放置，如图所示，现有水平力F由A向B缓慢匀速推动，在推动过程中，推力 F将,A金A.逐渐增大C.大小不变B.逐渐减小D.先增加后减小【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，重力的力臂为1g,支持力的力臂为l 支，根据杠杆平衡条件可得：F支l支=G1g,水平力F由A向B缓慢匀速推动木块，F支的力臂在减小，重力 G及其力臂1g均不变，根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐 渐增大；由于支持力逐渐变大，且力的作用

8、是相互的，所以可知杆对物体C的压力也逐渐变大，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增大，木块C匀速运动，受到推力和摩擦力是平衡力，推力大小等于摩擦力大小，由力的平衡条件 可知，水平推力F也逐渐增大，故 A符合题意，BCD不符合题意。8.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率刀与物重G物的关系，改变 G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出刀与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A.同一滑轮组机械效率 刀随G物的增大而增大，最终将超过100%8 . G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变C.此滑轮组动滑轮的重力为2ND.当G

9、物=6N时，机械效率 Y =66.7%【答案】D【解析】【详解】A、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式定小于1,即同一滑轮组机械效率刀随G物的增大而增大，但最终不能超过100%,故A错误;B、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示,因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳 重及摩擦时，额外功： W额=G轮h,即额外功 W额相同，又因为 W总=WW额，所以总功我有用相同，由刀 可知，两装置的机械效率相同，即b=邛.故B错误；W总C、由图可知，G=12N,此时Y =80%则w有用W有用

10、|Gh -G “旅广乐W G动）X3h=G+G动，即80%=12N+G动，斛倚G动-3N，故D、G物=6N时，机械效率故选D.C错误;X 100%= 66.7% 故 D 正确.6NM00%=一 一6N+3N9 .用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重时，滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是（）A.有用功一定是 150JB.总功一定是 250JC.动滑轮重一定是 100ND.拉力大小一定是 125N【答案】D【解析】【分析】知道物体重和物体上升的高度，利用W=Gh求对物体做的有用功；又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功

11、可求额外功，不计绳重和摩擦，额外功 W额=G轮h,据此求动滑轮重；1不计摩擦和绳重，根据 F= （G物+G轮）求拉力大小.【详解】G G对左图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3,对物体做的有用功：W a=Gh=150NX 1m=150J,4 WW有 150Jic由刀二丁，得： 川总=250J,因此， W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不W60%计绳重和摩擦， W额=G轮h,所以动滑轮重： G轮=W = 100J=100N,拉力F的大小：F=1 （G物+G轮）=1 （150N+100N） =250N；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数333Wn=2,对物体做的有用功：W=Gh=15

12、0NX 1m=150J,由刀三丁，得： W总W有150J、一一=250J,所以 W额=W总-W有=250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W额=G轮60%h,因此动滑轮重： G轮=1001=100N ,拉力F的大小：F= （G物+G轮）= h 1m22（150N+100N） =125N；由以上计算可知，对物体做的有用功都是150J,总功都是250J,动滑轮重都是100N,故A、B、C都正确；但拉力不同，故 D错.故选D.10 .将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长 1.2m,高0.4m,斜面对物体的摩擦力为0.3N （物体大小可忽略）.则下列说法正确的

13、是A.沿斜面向上的拉力 0.3NC.有用功1.8J,机械效率20%【答案】D【解析】B.有用功0.36J,机械效率20%D.总功2.16J,机械效率83.3%试题分析：由题意知：物重 G=4.5N,高h=0.4m ,斜面长L=1.2m,受到的摩擦力f=0.3N, 则所做的有用功 W *Gh=4.5NX 0.4m=1.8J所做的额外功 W额=fL=0.3N X 1.2m=0.36J故总功 为 W 总=W；f+W 额=1.8J+0.36J=2.16J 机械效率 Y=Wr/W 总=1.8J216J=83.3%.故选项 D 是正 确的.【考点定位】功、机械效率的相关计算.11 .如图所示，用三个滑轮分

14、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（）A, F1F2F3B. F1VF2VF3C. F2FiF3D, F2V Fiv F3【答案】D【解析】【详解】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F1=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=1f；2第三个图中滑轮为动滑轮，但F3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F2FiGB. Fi = GSC.重力的力臂等于 SD. Fi方向沿OO线向下【答案】A【解

15、析】【详解】AB.由图像可得，A点到Fi的距离为S2,若令A点到重力的距离为S3,根据杠杆的平衡条 件“动力X动力臂=阻力X阻力臂”可知Fi S2 G S3可以推出Fi包GS2由于S3 S可得Fi G故A选项正确，符合题意，B选项错误，不符合题意；C.重力的力臂为支点 A到重力的距离，重力竖直向下，因此力臂为水平方向，故 C选项 错误，不符合题意；D. Fi与G在支点同侧，重力方向竖直向下，所以Fi的方向应该向上，故 D选项错误，不符合题意。19 .如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景.已知重物 G所受的重力为700 N,当他沿水平方向用 400 N的力拉重物 G时，重物G恰

16、好做匀速直线运动.不 计绳重及摩擦，下列说法正确的是A.该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 NB.若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s,则4 s后，绳子的拉力所做的功为1 400 JC.当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的 功大小不同D.若将重物G换为质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力 【答案】A【解析】，一一 ,，一 .一1 ，A不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F 1 （G物 G动），滑轮组的动滑轮所受的重力：G动=2F-G物=2X400N-700N=100N,故A正确；B绳子移动的距离， s=vt =0.5m/s X 4s=2m绳子的拉力所做的功：W=Fs=400NX 2m=800J故 B错误；C工人所做的功，等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积，与绳子的不同速度无关，大小W=Fs,工人所做的功相同，故 C错误；D不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F 1 （G物 G动），当重物G换为质量更大的物体时，F将变大，更费力，故 D错误.故选A.20 .如图所示的装置，重100 N的物体A