物理专题汇编物理简单机械(一)含解析

1、物理专题汇编物理简单机械（一）含解析一、简单机械选择题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800J80% ,W 巧 1000J 心、C选项错误。D.拉力做功的功率：c W 1000JP100W ,t 1

2、0sD选项错误。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（）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

3、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I-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】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:1 -F 1 G G动，4由此可得动滑轮的总重是:G 动 4F G=4 600N 2000N=400N , 由于是不到凝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=4X 2m=8m, 绳子自由端移动

4、的速度是：8m10s0.8m/s ,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总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。4.用图中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力为 60N,滑轮的机械效率为（）A. 16.7%B. 20%C. 83.3%D. 100%由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮;，拉力移动的距离 s=2h,“有用_Gb= Gh = G = LQQN“=F 了F X2h = FX2=60

5、NX283.3%5.如图所示，动滑轮重为 1 N,拉力F为5 N,则重物G和弹簧秤读数为A. G为4 N,弹簧秤读数为 5 NB. G为9 N,弹簧秤读数为 10 NC. G为10 N ,弹簧秤读数为 5 ND. G为9 N,弹簧秤读数为 5 N【答案】D【解析】此时弹簧秤与拉力 F共同承担重物和滑轮的重力，因拉力 F为5N ,所以弹簧秤读数也为 5N;+ G = 1。,'：所以G=9N,故选项D正确；故选D.6.如图所示，手用 Fi的力将物体B匀速提升h, Fi做功为300J;若借助滑轮组用 F2的力 把物体B匀速提升相同高度，F2做功为500J,下列说法错误的是A.滑轮组机械效率为

6、 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F2做的功有一部分属于额外功D. F2做功的功率比Fi做功的功率大【答案】D【解析】【详解】A.根据题意知道，用 Fi的力将物体B匀速提升h, Fi做的是有用功，即 W有=300J,借助 滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做的是总功，即 W总=500J,由Wi00%知道，滑轮组的机械效率是： WW iOO%=300J i00%=60%W息500J,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

7、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F2多做一些功，即额外功，故 C不符合题意；c WD.由P丁知道，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 .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

8、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，拉力和摩擦力是平衡力，由力 的平衡条件可知，水平拉力 F也逐渐减小.8 .下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是A.机械效率越大，做的有用功一定越多B.功率越大，做功越快C.有力作用在物体上，力一定对物体做了功D.功率小，机械效率也一定低【答案】B【解析】【详解】A.因为机械效率是有用功与总

9、功的比值，所以机械效率越大，做的有用功不一定越多，故A错误；8 .功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故 B正确；C.有力作用在物体上，物体力的方向上没有移动距离，力不做功，故 C错误；D.机械效率是有用功与总功的比值，与功率的大小无关，故 D错误.9 .关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（）A.做的有用功越多，机械效率一定越高1B.单位时间内做功越多，机械效率定越高C.省力越多的机械，机械效率一定越高D.额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高【答案】D【解析】【详解】A、做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故A错误；B、有用功占总功

10、的比例与单位时间内做功多少无关，故B错误；C、省力多的机械的机械效率往往偏低，故 C错误；D、额外功在总功中所占比例越小，说明有用功 在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故 D正确；故选D.【点睛】总功=有用功+额外功；有用功和总功的比值叫机械效率；由机械效率的定义可 知，机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关，与做功多少、功率大小无关.10 .如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是A. B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力B. B点是支点，物体 A放在车厢前部可省力C. C点是支点，物体 A放在车厢后部可省力D. C点是支点，物体 A放在车厢

11、前部可省力【答案】C【解析】【详解】由图可知车厢绕着点 C转动，所以点C为支点；F至当物体放在车厢白后部时，动力臂大于阻力臂，因此省力，所以选项 ABD都不正确，故答案 为C.11 .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A. Fl>F2>F3C. F2>Fl>F3B. F1VF2VF3力分别是Fl、F2、F3,比较它们的大小应是（）D. F2VF1VF3【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

12、力.所以F2=1f；2第三个图中滑轮为动滑轮，但E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F2<Fi<F3；答案为D.12 .如图所示，斜面长 3m,高0.6m,建筑工人用绳子在 6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N （忽略绳子的重力）.则下列说法正确的是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,斜面的机械效率是 80%（1）利用 W=Fs计算该过程拉力 F做的功；利用 W有=6卜求出有用功，利用 W额=W总-W有求出额外功，然后利用 W额=

13、63;$计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用PW =一求拉力做功功率;tW3）由刀=.求斜面的机械效率.W总【详解】AC.拉力 F 做的功：亚总=5$=150砧< 3m=450J；有用功： W 有用=Gh=500NX 0.6m=300J, 额外功： W额=亚总-W有用=450J - 300J= 150J,由 W额=£$可得，物体在斜面上受到的摩W额150Jw 4擦力：f=50N,故A正确、s 3m= 75W,故B错；D.斜面的机械效率：刀=选A ._一W息450JC错误；B.拉力的功率：P=-=t 6sW 300JM00% 66.7%,故 D 错误.故W 450J13

14、.如图甲所示，是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示的滑轮组起吊物料的.如果这个滑轮组把6X10N的重物在10s内匀速提升l0m,绳索自由端的拉力F=2.1X10n,不计一切摩擦和绳重，则下列说法中正确的是 £A.拉力做的功是2.1 X 40C.该滑轮组的动滑轮共重 300N【答案】C【解析】B.拉力F的功率是2.1 X 3WD .该滑轮组的机械效率是80%由图乙知道，滑轮组绳子的有效股数是n=3,即绳子自由端移动的距离是：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 错误；拉

15、力做功的功率是：P=W总/t=6.3 M04N/10s=6.3便3 W,故B错误；若不计绳重和摩擦，则由 F= （G+G动）/n可知，动滑轮的总重是：G 动=nF-G=3X2.1 103 N-6X103 N=300N ,故 C正确；拉力做的有用功是：亚有=6卜=6><103 NM0m=6X104 J,滑轮组的机械效率是：刀=Wf/W总 X100%=6X104J/6.3 1 短JX100%= 95.2%故 D 错误，故选 C.14 .如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，Gi = 60N, G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（）A.

16、 3NB. 6NC. 11ND. 22N【答案】B【解析】【分析】分析可知滑轮组承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦力，拉力F= - （G+G轮），因为n拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。【详解】由图知，承担物重的绳子股数分别为：ni = 3, n2=2,滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：Fi= 1 （Gi+G轮），F2= - （G2+G轮），32由题知 Fi = F2,所以 1 （Gi+G 轮）=1 （G2+G 轮），即：-（60N+G 轮）=-（38N+G3232轮），解答动滑轮的重力： G轮=6N。故选：Boi5.如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两

17、个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦.若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是甲乙A.甲更省力，甲机械效率大B.乙更省力，机械效率一样大C.乙更省力，乙机械效率大D.甲更省力，机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3,更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同，则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大.故本题正确选项是B.16 .内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡.下列四个图中，能正确表示饮料罐（含饮料）所受重力的示意图是（）D.重力

18、的方向始终竖直向下，故 CD错误；根据题意，内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根据杠杆的平衡条件知，只有重力的作用线经过支点时，罐子才会保持平衡，故 A正确，B错误.故选A.【点睛】关键是根据杠杆的平衡条件分析，理解当一个力通过支点时，此力的力臂为零，对杠杆起不到任何作用，即原来平衡的杠杆会仍然平衡.17 .农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑 工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。不计绳重及摩擦，则下列 判断正确的是（）A.该滑轮的机械效率 中75%B.滑轮所做的有用功为 1200JC.滑轮自身白重力为 100ND

19、.绳子自由端移动的距离大小为3m【答案】A【解析】【详解】AB.滑轮所做的有用功为：W 有用=Gh=600NX 3m=1800J,因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m,则拉力做的总功为：W 总=555=4003 6m=2400J,所以动滑轮的机械效率为：小m00%=逊2400J100%=75% ,故A正确，B错误；C.不计绳重及摩擦，则拉力为：L 1，-、F （G G动），2那么动滑轮的重为:G 动=2F-G=2X 400N-600N=200N故C错误；D.由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2,绳子自由端移动的距离为:s=nh=2 x 3m=6m故D错误；故

20、选Ao18 .用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升 3m,已知动滑轮重 30N,不计绳重与摩擦，则A.利用滑轮组所做的有用功是450JB.绳子自由端移动的速度是0.9m/sC.拉力的功率是 99WD.滑轮组的机械效率是 80%【答案】C【解析】利用滑轮组所做的有用功：W*Gh=300NK 3m=900J,故A错误；拉力做的功：W总=（G+G动）h= （300N+30N） X3m=990J 拉力的功率： P=W/t =990W10s=99W,故 C正确；滑轮组的 机械效率：刀=岫/W总X100%=900J/990JX 100险90.9%故口错误；由图可知，n=2,则绳端 移动的距离：s=nh=2X 3m=6m,绳子自由端移动的速度：v=s/t=6m/10s=0.6m/s ,故B错误，故选Co19 .如图所示，体重为 510N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