【物理】简单机械知识点总结和题型总结.docx

【物理】简单机械知识点总结和题型总结一、简单机械选择题G 物的关系，改变G 物，竖直向1．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G 物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与列说法正确的是（）A．同一滑轮组机械效率η随 G 物的增大而增大，最终将超过 100%B． 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 物=6N 时，机械效率η=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η=知：机械效率一定小于1，即同一滑轮组G 物的增大而增大，但最终不能超过100% ，故 A 错误；机械效率η随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 =W 有+W 额，所以总功相同，由η=可知，两装置的机械效率相同，即η1=η2．故 B 错误；C、由图可知，G=12N ，此时η =80%，则η=====，即80%=，解得G动=3N，故C错误；D、 G 物 =6N 时，机械效率η=×100%=×100%=×100%=× 100%≈ 66.7%．故D正确．故选 D．2．小勇体重 600N，利用如图所示的滑轮组在重为 800N，小勇作用在绳端的拉力大小为10s 内使物体 A 匀速上升5m．已知物体500N，在此过程中，下列说法正确的是AA．水平地面对小勇的支持力做功为6000JB．小勇做的有用功为3000JC．小勇拉力的功率为250WD．此滑轮组的机械效率为【答案】 D80%【解析】水平地面对小勇的支持力与小勇运动的方向是垂直的，支持力不做功，故 A 错；小勇做的有用功就是克服物体的重力做的功W 有 =Gh =800N×5m=4000J ，故 B 错；小勇做的总功为W 总 =Fs=500N×10m=5000J，拉力的功率为 P=W 总/t=5000J/10s=500W ，故 C 错；滑轮组的机械效率为η=W 有 /W 总=4000J/5000J=80% ，故 D 正确；应选 D．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（）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】【解析】【分析】【详解】C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．4． 如图所示，定滑轮重 4N ，动滑轮重 0.5N ，在拉力 F 的作用下， 1s 内将重为 4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了 10cm ．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是A ．绳子自由端移动速度为 0.3m/sB ．拉力 F 的大小为 4NC ．拉力 F 的功率为 0.45WD ．滑轮组的机械效率为 75%【答案】 C【解析】【详解】由图知道，承担物重的绳子的有效股数是： n=2，A ．绳端移动的距离是： s=2h=2× 0.1m=0.2m ， 绳子自由端移动的速度是：vs 0.2m0.2m/s，t1s故 A 错误；B ．不计绳重和摩擦，则拉力 F1 G G 动 = 14N 0.5N2.25N ，n2 故 B 错误；C ．拉力做的总功： W 总 =Fs=2.25N ×0.2m=0.45J ，拉力 F 的功率： W 总 0.45J0.45W ，Pt1s故 C 正确；D ．拉力做的有用功W 有 =Gh=4N ×0.1m=0.4J ，滑轮组的机械效率是：W 有100%0.4J W 总 100% ≈ 88.9%，0.45J故 D 错误。

5． 如图所示，轻质杠杆 AB ，将中点 O 支起来，甲图的蜡烛粗细相同，乙图的三支蜡烛完全相同，所有的蜡烛燃烧速度相同。

在蜡烛燃烧的过程中，则杠杆A．甲左端下沉，乙右端下沉B．甲左端下沉，乙仍保持平衡C．甲右端下沉，乙右端下沉D．甲、乙均能保持平衡【答案】 B【解析】【详解】设甲乙两图中的杠杆长均为l 。

图甲中， m 左 l 左 = m 右 l 右，燃烧速度相同，∴蜡烛因燃烧减少的质量m′相同，故左边为：（ m 左- m′） l 左 = m 左 l 左- m′l左，右边为：（m 右- m′） l 右 = m 右 l 右- m′l右，因为 l 左小于 l 右，所以（ m 左 - m′）l 左 = m 左 l 左 - m′l左（m右- m′）l右= m右l右- m′l右，故左端下沉；图乙中，设一只蜡烛的质量为m∵2m× l=m× l，∴直尺在水平位置平衡；∵三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同，∴三支蜡烛因燃烧减少的质量m′相同，∵2（m-m′）× l=（ m-m′）× l ，∴在燃烧过程中直尺仍能平衡．故选B．6．某商店有一不等臂天平（砝码准确），一顾客要买2kg 白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加 1Kg 砝码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg 砝码，待天平平衡后．然后把两包白糖交给顾客．则两包白糖的总质量A．等于 2Kg B．小于 2Kg C．大于 2Kg D．无法知道【答案】 C【解析】解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为a，右臂长为b（不妨设 a＞ b），先称得的白糖的实际质量为m1，后称得的白糖的实际质量为m2由杠杆的平衡原理：bm1=a×1，am2 =b×1，解得 m1= ，m2=则 m1m2=因为（m1+m2）2=因为a≠b，所以（m1+m2）-2＞ 0，即m1+m 2＞ 2 这样可知称出的白糖质量大于2kg．故选C．点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这是此题的关键．7．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。

【考点定位】机械效率8．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）A．功率大的机械，做功一定多B．做功多的机械，效率一定高C．做功快的机械，功率一定大D．效率高的机械，功率一定大【答案】 C【解析】试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值．解： A、说法错误，功率大，只能说明做功快；B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；C、说法正确；D、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大．故选 C．9．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．10．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。

当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 F 拉绳时，物体的速度v 和物体上升的高度 h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。

（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。

下列计算结果不正确的是．．．10NA．0s～1s 内，地面对物体的支持力大于B． 1s～ 2s 内，物体在做加速运动C． 2s～ 3s 内，拉力 F 的功率是100WD． 2s～ 3s 内，滑轮组的机械效率是83.33%【答案】 C【解析】【详解】（1）由图乙可知 ,在 0～1s 内,拉力 F＝ 30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力 G 和 G 动,向上的支持力 F 支 ,及三根绳子向上的拉力 F′作用，处于静止状态；地面对重物的支持力 F 支＝ G-F′＝ G-3F 拉 +G 动＝ 100N-3×30N+G 动＝ G 动+10N10N，故 A 正确；（ 2）由图丙可知， 1s～2s 内，物体在做加速运动，故 B 正确；（ 3）由图可知在2～3s 内 ,重物做匀速运动 ,v3＝ 2.50m/s,拉力 F3＝ 40N ，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数） n＝ 3，所以拉力 F 的作用点下降的速度v′3＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s，拉力做功功率（总功率） :P 总＝ F33，故 C 错误；滑轮组的机械效率：η＝v′＝ 40N×7.5m/s＝ 300W×100% ＝×100%＝×100%83.33% ，故 D 正确。

故选 C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n＝ 3，则拉力 F 移动的距离s＝ 3h．（ 1）已知滑轮组绳子的段数n 和拉力 F 拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F′，其关系为F拉＝（ F′+G ）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G 减去整动个滑轮组对物体的拉力F′；（ 2）由 F-t 图象得出在1～ 2s 内的拉力 F，由 h-t 图象得出重物上升的高度，求出拉力 F 的作用点下降的距离，利用W ＝ Fs 求此时拉力做功．（ 3）由 F-t 图象得出在 2～ 3s 内的拉力 F，由 v-t 图象得出重物上升的速度，求出拉力 F 的作用点下降的速度，利用P＝ Fv 求拉力做功功率，知道拉力 F 和物重 G 大小，以及 S 与 h 的关系，利用效率求滑轮组的机械效率．11．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5JC．此斜面的机械效率为62.5%D．物体受到的摩擦力大小为10N【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W有用×100%50J 做的总功： W 总 ＝Fs ＝ 40N ×2m ＝ 80J ；斜面的机械效率为：η＝＝×100%W 总80J＝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.s2m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W 有用4）总功减去功；（ 3）求出了有用功和总功，可利用公式η＝计算出机械效率；（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．12． 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 2.7103 kg / m 3 ， g 10 N / kg ）下列结果正确的是A ．该铝球空心部分的体积为1 10 3 m 3B ．该铝球的体积为 3 10 3 m 3C ．该铝球受到的浮力为D ．该铝球受到的浮力为【答案】 C【解析】【分析】20N40N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：由杠杆平衡的条件可得：铝球受到的浮力：F 浮m2.7kg3 3V 实2.7 103 kg / m 31 10 m ，F A ×OA=F B ×OB ， F AOB23.5N 7N ， OA FB1G F mg F 2.7kg 10N / kg7N 20N ，铝球排开水的体积：V排F浮20N 2 10 3 m3，水g10N / kg1 103 kg / m3铝球的体积： V球2V排 2 210 3 m3 4 103 m3，则空心部分的体积：V空V球V实410 4 m31 10 3 m3 3 10 3 m3．【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．13．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．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，定滑轮不能省力．15．如图所示的装置, 100N的物体A在水平面做匀速直线运动,F 重作用在绳自由端的拉力是 20 N,则下列判断正确的是（不计滑轮重和滑轮间摩擦）A．作用在物体 A 上水平拉力是100 NB．作用在物体 A 上水平拉力是 20 NC．物体 A 受到的滑动摩擦力是80 ND．物体 A 受到的滑动摩擦力是40 N【答案】 D【解析】【详解】AB ．根据二力平衡的条件进行分析,因为有两条绳子作用在动滑轮上,所以作用在物体 A 上的水平拉力 F=2×20 N=40 N;故 AB 错误；CD．因为物体匀速运动 ,所以摩擦力等于作用在 A 上的水平拉力 ,大小为 40 N，故 C 错误，D 正确。