中考物理简单机械基础练习题及解析
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中考物理简单机械基础练习题及解析
一、简单机械选择题
1.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50N B.拉力的功率是50W
C.拉力所做的功是300J D.斜面的机械效率是80%
【答案】A
【解析】
【分析】
(1)利用W=Fs计算该过程拉力F做的功;利用W有=Gh求出有用功,利用W额=W总﹣W有求出额外功,然后利用W额=fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小;(2)利用P
=W
t
求拉力做功功率;(3)由η=
W
W
有
总
求斜面的机械效率.
【详解】
AC.拉力F做的功:W总=Fs=150N×3m=450J;有用功:W有用=Gh=500N×0.6m=300J,额外功:W额=W总﹣W有用=450J﹣300J=150J,由W额=fs可得,物体在斜面上受到的摩
擦力:f=W
s
额=
150
3
J
m
=50N,故A正确、C错误;B.拉力的功率:P=
W
t
总=
450
6
J
s
=75W,故B错;D.斜面的机械效率:η=
300
450
W J
W J
有
总
= ×100% 66.7%,故D错误.故
选A.
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< η2
C.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.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%
【答案】C 【解析】 【详解】
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 , η=
=
=
=
=
≈83.3%.
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。
【考点定位】机械效率
5.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
【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
W
有用
总
×100%=
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=
s
W
额=
30J
2m
=15N,故D错误.故选C.
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
功;(3)求出了有用功和总功,可利用公式η=W
W
有用
总
计算出机械效率;(4)总功减去
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.