九年级物理简单机械测试卷(含答案)
九年级物理简单机械题20套(带答案)含解析

九年级物理简单机械题20套(带答案)含解析一、简单机械选择题1.工人师傅利用如图所示的两种方式,将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离.F1、F2始终沿竖直方向;图甲中OB=2OA,图乙中动滑轮重为60N,重物上升速度为0.01m/s.不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A.甲乙两种方式都省一半的力B.甲方式F1由150N逐渐变大C.乙方式机械效率约为83.3% D.乙方式F2的功率为3W【答案】C【解析】试题分析:由甲图可知,OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F1=150N;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则F2=G+G动)/3=(300N+60N)/3=120N,故A错误;甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F1 的大小不变,故B错误;不计绳重和摩擦,则乙方式机械效率为:η=W有/W总=W有/W有+W额=Gh/Gh+G轮h=G/G+G轮=300N/300N+60N=83.3%,故C正确;乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s×3=0.03m/s,则乙方式F2的功率为:P=F2 v绳=120N×0.03m/s=3.6W,故D错误,故选C.考点:杠杆的平衡条件;滑轮(组)的机械效率;功率的计算2.如图所示,小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则A.W1 = W2η1 = η2B.W1 = W2η1< η2C.W1 < W2η1> η2D.W1 > W2η1< η2【答案】C【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用100%W W 有总η=⨯即可比较出二者机械效率的大小. 【详解】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功相同;根据W W η=有总可知:当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效率越高.而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低.即1212W W ηη<,>. 【点睛】本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点,比较简单,主要是学生明确哪些是有用功,额外功,总功,然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小.3.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 ( )A .3 个B .4 个C .5 个D .6 个【答案】D 【解析】 【详解】 不计绳重和摩擦,,,要使,则.4.如图所示,工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中,做了300J 的有用功,100J 的额外功,则该动滑轮的机械效率为( )A.75% B.66.7% C.33.3% D.25%【答案】A【解析】试题分析:由题意可知,人所做的总功为W总=W有+W额=300J+100J=400J,故动滑轮的机械效率为η=W有/W总=300J/400J=75%,故应选A。
(物理)九年级物理简单机械测试卷及答案

(物理)九年级物理简单机械测试卷及答案一、选择题1.下列关于机械效率的说法正确的是( ) A .越省力的机械,机械效率越高 B .做功越少的机械,机械效率越低 C .做功越慢的机械,机械效率越低D .总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高 【答案】D 【解析】 【详解】A .机械效率是有用功与总功的比值,与机械省力与否无关,故A 错误.B .机械效率越低,有用功占总功的比例越低,不一定就是做的功少,故B 错误.C .做功越慢的机械,功率越小.功率和机械效率是两个不同的概念,二者没有关系,不能说做功越慢的机械,机械效率越低,故C 错误.D .由η100%W W 有用总=⨯可知,总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高,故D 正确.2.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300N 的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m 。
F 1、F 2始终沿竖直方向;图甲中OB =2OA ,图乙中动滑轮重为60N ,重物上升速度为0.01m/s 。
不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是A .甲乙两种方式都省一半的力B .甲方式F 1由150N 逐渐变大C .乙方式的有用功是180JD .乙方式F 2的功率为3.6W 【答案】D 【解析】 【分析】(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况; (2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F 1的变化; (3)根据W 有用=Gh 可求乙方式的有用功; (4)根据公式P=Fv 求出乙方式F 2的功率。
【详解】A 、甲图,F 1为动力,已知OB=2OA ,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F 1=150N ;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则211()(30060)12033F G G N N N =+=⨯+=动,故A 错误; B 、甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F 1为150N 不变,故B 错误; C 、不计绳重和摩擦,乙方式的有用功为:W 有用=Gh=300N×0.5m150J ,故C 错误; D 、乙方式中F 2=120N ,绳子的自由端的速度为v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s ,则乙方式F 2的功率为:221200.03/ 3.6F s W P F v N m s W t t====⨯=绳绳,故D 正确。
【物理】九年级物理简单机械题20套(带答案)

物体升高的高度和物体重力都相同,根据公式W=Gh可知做的有用功相同;由图可知,动滑轮个数相同,即动滑轮重力相同,提升的高度相同,不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功相同.有用功相同、额外功相同,则总功相同,即W甲=W乙.根据η= 可知,机械效率相同,即η甲=η乙.故A符合题意.
6.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是
5.在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度.若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功,则下列说法中正确的是
A.η甲=η乙,W甲=W乙
B.η甲>η乙,W甲>W乙
C.η甲<η乙,W甲<W乙
D.η甲>η乙,W甲<W乙
【答案】A
【解析】
B.若G1= G2,拉力做的总功相同
C.若G1= G2,甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
【答案】C
【解析】
【详解】
有用功为GH,若 则有用功相等.对动滑轮做的功为额外功 ,乙的动滑轮质量大额外功多,因此乙的总功多,机械效率低.答案AB错,C对.同一个滑轮组提起不同的重物,有用功不同,额外功相同,机械效率不同,提升重物越重机械效率越高.D错.
14.骑自行车上一个陡坡时,有经验的同学会沿S型路线骑行,他这样做是为了( )
A.缩短上坡过程中所走的路程B.减少上坡过程中所做的功
C.减小上坡过程中所施加的力D.缩短上坡过程中所用的时间
【答案】C
【解析】
【详解】
A.上坡时,自行车上升的高度不变,走S形路线所走的路线较长,A不符合题意.
B.使用任何机械都不省功,B不符合题意.
D.由 可知,总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高,故D正确.
初三物理简单机械试题答案及解析

初三物理简单机械试题答案及解析1.小明同学利用身边的简易器材制作了一个捕鼠器,如图所示长1.0m重1.5N的均匀木板放在水平桌面上,木板左端离桌面沿0.4m,上面挂一诱铒,若一重0.5N的老鼠偷吃食物,沿木板向左端爬去,当老鼠爬过离桌沿______米时,木板会失去平衡,而使它落入桌子下面的水桶中.该捕鼠器是利用原理制成的【答案】0.3;杠杆【解析】均匀木板的支点在水平桌面的最左端,而木板的重心在木板的中间,所以根据杠杆平衡原理得:0.5N×L=1.5N×0.1m;解得L=0.3m;该捕鼠器是利用杠杆原理制成的。
【考点】杠杆的平衡2.纪录片《舌尖上的中国》已经播出了两季,深受广大观众的欢迎,它向人们介绍了祖国各地的美食和风土人情.如图甲是山西的一种制作美食饸饹的画面,其中压制工具的手柄可以看成一个杠杆,图乙为其简化图,请在图乙中画出阻力臂L2、作用在A点的最小动力F1和动力臂L1.【答案】如图所示:【解析】①连接OA就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向下,据此可画出最小的动力;②O为支点,点O到F2的垂线段就是F2的力臂,如图所示:【考点】力臂的画法,力的示意图3.(5分)(2014•湖北)小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验,数据如表:试验次数物重G/N物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm1 6 3 2.5 92 6 5 2.5 183 6 8 2.5 24(1)表中“测力计移动的距离”栏目中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是.(2)3次实验中滑轮组的机械效率是.(3)请帮助小明画出该滑轮组的绕线方式.(4)本实验得到的结论是:.【答案】(1)18cm;(2)80%;(3)如图所示;(4)滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关.【解析】(1)由表中1、3组实验数据可知,测力计移动距离是物体上升高度的3倍,由此可知滑轮组承重绳子的有效股数n=3,由表中第2组实验数据可知,物体上升高度为5cm,测力计移动距离应该是15cm,而不是18cm,因此错误的实验数据是:18cm;(2)由表中实验数据可知,第三次实验时,滑轮组的效率:。
初三物理简单机械测试题(含答案)

初三物理简单机械测试题(含答案)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: 400N 2m 800J Gh W ==⨯=有 ,A 选项正确。
B .绳子的自由端移动的距离是4m ,工人做的总功:250N 4m 1000J W Fs ==⨯=总 ,B 选项错误。
C .滑轮组的机械效率:800J 80%1000JW W ===有总η, C 选项错误。
D .拉力做功的功率: 1000J 100W t 10sW P ===, D 选项错误。
2.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300N 的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m 。
F 1、F 2始终沿竖直方向;图甲中OB =2OA ,图乙中动滑轮重为60N ,重物上升速度为0.01m/s 。
不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是A .甲乙两种方式都省一半的力B .甲方式F 1由150N 逐渐变大C .乙方式的有用功是180JD .乙方式F 2的功率为3.6W【答案】D【解析】【分析】(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况;(2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F 1的变化;(3)根据W 有用=Gh 可求乙方式的有用功;(4)根据公式P=Fv 求出乙方式F 2的功率。
【详解】A 、甲图,F 1为动力,已知OB=2OA ,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F 1=150N ;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则211()(30060)12033F G G N N N =+=⨯+=动,故A 错误; B 、甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F 1为150N 不变,故B 错误; C 、不计绳重和摩擦,乙方式的有用功为:W 有用=Gh=300N×0.5m150J ,故C 错误; D 、乙方式中F 2=120N ,绳子的自由端的速度为v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s ,则乙方式F 2的功率为:221200.03/ 3.6F s W P F v N m s W t t====⨯=绳绳,故D 正确。
九年级物理简单机械测试卷及答案

九年级物理简单机械测试卷及答案一、选择题1.如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中A.绳子自由端被拉下3m B.拉力F做的功为200JC.滑轮组的机械效率是83.3% D.拉力F的功率是40W【答案】C【解析】【详解】A、物重由两段绳子承担,因此,当物体提升1m时,绳子的自由端应被拉下2m,故A错误;B、拉力为120N,绳子的自由端应被拉下2m,则拉力做功为:,故B错误;C、滑轮组的机械效率,故C正确;D、拉力F的功率,故D错误.故选C.【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,弄清楚这些功后,求效率和功率就显得简单了。
2.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B.单位时间内做功越多,机械效率一定越高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】①总功=有用功+额外功;②有用功和总功的比值叫机械效率;③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.3.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150J B.总功一定是250JC.动滑轮重一定是100N D.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;不计摩擦和绳重,根据F=1n(G物+G轮)求拉力大小.【详解】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有=Gh=150N×1m=150J,由η=WW有总,得:W总=Wη有=15060%J=250J,因此,W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不计绳重和摩擦,W额=G轮h,所以动滑轮重:G轮=Wh额=1001Jm=100N,拉力F的大小:F=13(G物+G轮)=13(150N+100N)=2503N;对右图滑轮组,承担物重的绳子股数n=2,对物体做的有用功:W有=Gh=150N×1m=150J,由η=WW有总,得:W总=Wη有=15060%J=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h,因此动滑轮重:G轮=Wh额=1001Jm=100N,拉力F的大小:F=12(G物+G轮)=12(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.4.山区里的挑夫挑着物体上山时,行走的路线呈“S”形,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.5.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;6.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,则动滑轮自身重力是(绳重及摩擦不计)A.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,,即:,∴动滑轮重:G轮=80N.7.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F1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F1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.8.轻质杠杆AB可绕中点O自由转动,现在其A端和B端分别施以大小相等的力F1和F2,它们的方向如图所示,则下列说法中正确的是A.杠杆会沿顺时针方向转动B .杠杆会沿逆时针方向转动C .杠杆会保持平衡D .无法判读杠杆转动方向【答案】A【解析】【详解】由图知道, O 为杠杆的支点,分别从O 点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点C 、D ,则力F 1和F 2的力臂分别为OC 、OD ,如下图所示:因OA =OB ,由几何知识知道,故OC <OD又因为F 1 和F 2 的大小相等,由平衡条件知道,力与力臂乘积的大小关系是:F 1 ×OC <F 2 ×OD ,所以,杠杆不能平衡,杠杆会沿顺时针方向转动,即只有A 正确。
九年级物理简单机械题20套(带答案)含解析

九年级物理简单机械题20套(带答案)含解析一、简单机械选择题1.如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为2cm ,在B 点竖直悬挂4个重均为0.5N 的钩码,当在A 点用与水平方向成30°角的动力F 拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。
对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是A .杠杆的动力臂为8cmB .该杠杆为费力杠杆C .该杠杆的阻力大小为0.5ND .动力F 的大小为1.5N【答案】B【解析】【详解】 A 、当动力在A 点斜向下拉(与水平方向成30°角)动力臂是:12OA =12×4×2cm=4cm ,故A 错误;B 、阻力臂OB ,3×2cm=6cm >12OA ,即阻力臂大于动力臂,该杠杆为费力杠杆,故B 正确;C 、该杠杆的阻力大小为:G =4×0.5N=2N ,故C 错误;D 、根据杠杆的平衡条件,F 1l 1=F 2l 2,G ×OB =F ×12OA ,代入数据,2N×8cm=F×4cm ,解得,F =4N ,故D 错误。
2.如图是抽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O 转动的轻质杠杆,已知:1:2OA OB =,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衡.(332.710/kg m ρ=⨯铝,10/g N kg = )下列结果正确的是A .该铝球空心部分的体积为33110m -⨯B .该铝球的体积为33310m -⨯C .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:33332.71102.710/m kg V m kg mρ-===⨯⨯实, 由杠杆平衡的条件可得:F A ×OA=F B ×OB ,2 3.571A B OB F F N N OA ==⨯=, 铝球受到的浮力: 2.710/720F G F mg F kg N kg N N =-=-=⨯-=浮,铝球排开水的体积:333320210110/10/F N V m g kg m N kgρ-===⨯⨯⨯浮排水, 铝球的体积:333322210410V V m m --==⨯⨯=⨯球排,则空心部分的体积:433333410110310V V V m m m ---=-=⨯-⨯=⨯空球实.【点睛】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式.3.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。
九年级物理简单机械题20套(带答案)

动)= ×(100N+10N)=36.7N<F 甲,故 A 不正确。B. F 甲与 F 乙做的功均为总功,由于 W 总甲 =W 总乙,即 F 甲做的功等于 F 乙做的功,故 B 不正确;C. 由于 W 甲有=W 乙有,W 总甲=W 总乙,根据
5.如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖 直向上匀速提升相同高度.若 G1=G2,所用竖直向上的拉力分别为 F1 和 F2,拉力做功的功 率分别为 P1 和 P2,两装置的机械效率分别为 η1 和 η2(忽略绳重和摩擦).则下列选项正 确的是
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A.F1>F2;η1=η2;P1=P2 C.F1<F2;η1<η2;P1<P2 【答案】A 【解析】
2.如图是抽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 O 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 衡.( 铝 2.7 103 kg / m3 , g 10N / kg )下列结果正确的是
100
0 0
1200J 1440J
100
0 0
83.3%
,
9.如图所示,用一滑轮组在 5s 内将一重为 200N 的物体向上匀速提起 2m,不计动滑轮及 绳自重,忽略摩擦。则
A.物体上升的速度是 2.5m/s C.拉力 F 的功率为 40W 【答案】D 【解析】
B.拉力 F 大小为 400N D.拉力 F 的功率为 80W
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【答案】C
【解析】
A. 沿斜面向上拉物体时,物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用,故 A 错误;
B. 所做的有用功:W 有用=Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J,故 B 错误;C. 拉力 F 对物体
做的总功:W
总=Fs=40N×2m=80J;斜面的机械效率为:η=
W有用 W总
×100%=
力和提升的高度(斜面高),根据公式 W=Gh 可求重力做功,即提升物体所做的有用
功;(3)求出了有用功和总功,可利用公式 η= W有用 计算出机械效率;(4)总功减去 W总
有用功即为克服摩擦力所做的额外功,根据 W 额=fs 求出物体所受斜面的摩擦力.
7.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.杠杆会沿顺时针方向转动 B.杠杆会沿逆时针方向转动 C.杠杆会保持平衡 D.无法判读杠杆转动方向 【答案】A 【解析】 【详解】 由图知道, O 为杠杆的支点,分别从 O 点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点 C、
D,则力 F1 和 F2 的力臂分别为 OC、OD,如下图所示:
因 OA=OB,由几何知识知道,
5.山区里的挑夫挑着物体上山时,行走的路线呈“S”形,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.
可,所以 B 下降,A 上升.故选 B.
点睛:利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题.动滑轮可以省一半力,定滑轮不能
6.在斜面上将一个质量为 5kg 的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为 40N,斜面长 2m、高 1m.(g 取 10N/kg).下列说法正确的是( )
A.物体沿斜面匀速上升时,拉力大小等于摩擦力
B.做的有用功是 5J
C.此斜面的机械效率为 62.5%
D.物体受到的摩擦力大小为 10N
A.沿斜面向上的拉力 0.3N
B.有用功 0.36J,机械效率 20%
C.有用功 1.8J,机械效率 20%
D.总功 2.16J,机械效率 83.3%
【答案】D
【解析】
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 有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J,所做的额外功 W 额=fL=0.3N×1.2m=0.36J.故总功
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.
8.一均匀木板 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
【详解】
A.根据图示可知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力:
拉力端移动距离:
F= 1 (G+G 轮)= 1 (600N+100N)=350N,
2
2
总功:
s=2h=2×2m=4m,
拉力的功率:
W 总=Fs=350N×4m=1400J,
故 A 错; B.有用功:
滑轮组的机械效率:
P= W总
1400J
=
=140W;
【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
功相同;根据 η = W有 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总
少,机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效 率越低。即 W1<W2,η1>η2.故选 C.
擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由 W 额=G 动 h 可知,提升 A 和 B 所做额外功相 同,故 AB 错误;
CD.不计绳重和摩擦的影响,滑轮组的机械效率 η W有 W有 ,额外功相同,提 W总 W有 W额
升 A 的过程滑轮组的机械效率较大,所以提升 A 物体所做的有用功较大,其总功较大,故 C 错误,D 正确. 答案为 D. 点睛:本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解,注意同一滑轮组提 升物体高度相同时额外功是相同的.
【解析】
【详解】
A. 由图可知,n=3,不计摩擦及绳重,拉力:
1
F=
(G+G 动)= 1 ×(140N+10N)=50N,故 A 错误;
3
3
B.则绳端移动的距离:s=3h=3×2m=6m,故 B 错误;
C.拉力做功:W 总=Fs=50N×6m=300J, 有用功:W 有用=Gh=140N×2m=280J,
50J 80J
×100%
=62.5%,故 C 正确;D. 克服摩擦力所做的额外功:W 额=W 总−W 有=80J−50J=30J,由 W
额=fs 可得,物体受到的摩擦力:f= W额 = 30J =15N,故 D 错误.故选 C. s 2m
点睛:(1)对物体进行受力分析,受重力、支持力、摩擦力和拉力;(2)已知物体的重
A.重力做的功是有用功 B.拉力 F1 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 F1 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
W有 800J 80% , W总 1000J
C 选项错误。
D.拉力做功的功率:
D 选项错误。
P W 1000J 100W , t 10s
12.如下图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D 【解析】 【详解】 根据题意知道,在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械; A.图的杠杆提升重物时,由于动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,即 F>G; B.用图中的杠杆提升重物时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,即 F=G; C.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是: n=2, 所以,绳端的拉力是:
A.便于直接读出拉力的大小 C.便于正确理解力臂 【答案】C 【解析】
B.便于同学们观察实验 D.便于测量力臂的大小
【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.
为 W 总=W 有+W 额=1.8J+0.36J=2.16J,机械效率 η=W 有/W 总=1.8J/2.16J=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,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 800J C.滑轮组的机械效率为 60%
14.如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码 A、B,放手后将出现的想象是(滑轮重、 绳重及摩擦不计)
A.下降
B.B 下降
C.保持静止
D.无法确定
【答案】B
【解析】
不计绳子、滑轮的重力和摩擦,B 所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,B 所在的滑
轮为定滑轮,定滑轮不省力;A 与 B 质量相等,重力相等,将 A 拉起只需 B 重力的一半即
;
D.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是: n=3 所以,绳端的拉力是:
;
综上所述,只有 D 图中的机械最省力。
13.如图所示,用同一滑轮组分别将物体 A 和物体 B 匀速提升相同的高度,与提升 B 相 比,提升 A 的过程滑轮组的机械效率较大,若不计绳重与摩擦的影响,则提升 A 的过程
A.额外功较小 B.额外功较大 C.总功较小 D.总功较大 【答案】D 【解析】 解:AB.由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩
滑轮组的机械效率:
W有用
=
×100%=
280J
×100%≈93.3%,故
C
正确。
W总
300J
D.
提升 200N 重物时,重物重力增加,据 =动h G G动
可知滑轮组机
械效率变大,故 D 错误。
3.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( )
4.如图,小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从 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( )
A.W1<W2,η1>η2 B. W1=W2,η1<η2
C.W1>W2 , 1 <2 D.W1=W2 , 1 =2
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.大小不变
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 lG,支持力的力臂为 l 支,根据杠杆平衡条件可得:F 支 l 支=GlG,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 lG 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,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体 C 的压力也逐渐