物理简单机械练习题含答案经典.docx
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物理简单机械练习题含答案经典
【物理】简单机械练习题(含答案)经典
一、简单机械选择题
1.工人师傅用以下图的滑轮组,将重为
800N
的重物迟缓匀速竖直提高
3m,人对绳的
拉力
F为
500N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则(
)
A.绳索自由端挪动的距离为
9m
B.动滑轮的重力为
200N
C.人经过滑轮组做的实用功为
1500J
D.滑轮组的机械效率为
53.3%
【答案】
B
【分析】
试题剖析:
由图可知,滑轮组中由
2段绳索肩负物体和动滑轮的总重,即
n=2,物体匀速
竖直提高
3m,则绳索自由端挪动的距离为:
s=nh=2×3m=6m,故
A错误.
此过程中,所做实用功为:
W有=Gh=800N×3m=2400J,故
C错误.
所做总功为:
W总=Fs=500N×6m=3000J;
额外功为:
W额=W
总-W
有=3000J-2400J=600J,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则额外功为
战胜动滑轮重力做的功,即
W额=G动h,动滑轮的重力
G动=W
额/h=600J/3m=200N,故
B正
确为答案.
滑轮组的机械效率
故D错误.
考点:
滑轮组的机械效率实用功额外功
2.对于机械效率的问题,以下说法中正确的选项是(
)
A.做的实用功越多,机械效率必定越高
B.单位时间内做功越多,机械效率
必定越高
C.省力越多的机械,机械效率必定越高
D.额外功在总功中所占比率越
小,机械效率必定越高
【答案】
D
【分析】
【详解】
A、做功多,实用功不必定多,实用功占总功的比率不必定高,所以机械效率不必定高,
故A错误;B、实用功占总功的比率与单位时间内做功多少没关,故B错误;C、省力多
的机械的机械效率常常偏低,故C错误;D、额外功在总功中所占比率越小,说明实用功
在总功中所占的比率越大,机械效率就越高,故D正确;应选D.
【点睛】
①总功=实用功+额外功;②实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实用功在总功中所占的比率相关,与做功多少、功率大小没关.
3.用一个定滑轮和一个动滑轮构成的滑轮组把重150N的物体匀速提高1m,不计摩擦和
绳重时,滑轮组的机械效率为60%.则以下选项错误的选项是()
A.实用功必定是150JB.总功必定是250J
C.动滑轮重必定是100ND.拉力大小必定是125N
【答案】D
【分析】
【剖析】
知道物体重和物体上涨的高度,利用W=Gh求对物体做的实用功;
又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了实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,依据F=
1
n
(G物+G轮)求拉力大小.
【详解】
对左图滑轮组,肩负物重的绳索股数n=3,对物体做的实用功:
W有=Gh=150N×1m=150J,
W有
W有
=
150J
由η=
,得:
W总=
=250J,所以,W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不
W总
60%
计绳重和摩擦,W额=G轮h,所以动滑轮重:
W额
100J
=100N,拉力F的大小:
G轮=
=
h
1m
F=
1(G物+G轮)=1(150N+100N)=250
N;对右图滑轮组,肩负物重的绳索股数
3
3
3
n=2,对物体做的实用功:
W有
W有=Gh=150N×1m=150J,由η=
,得:
W总
W总
W有
150J
W额=G轮
=
=
=250J,所以W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不计绳重和摩擦,
60%
h
G
轮
=
W额
=
100J
F
1
(
G
物
+G
轮
)
=1
=100N
,拉力
的大小:
F=
,所以动滑轮重:
h
1m
2
2
(150N+100N)=125N;由以上计算可知,对物体做的实用功都是
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.
应选D.
4.为研究杠杆均衡条件,老师演示时,先在杠杆双侧挂钩码进行实验研究,再用弹簧测力
计代替一侧的钩码持续研究(如图),这样做的目的是()
A.便于直接读出拉力的大小
B.便于同学们察看实验
C.便于正确理解力臂
D.便于丈量力臂的大小
【答案】
【分析】
【剖析】
【详解】
C
从支点到力的作用线的距离叫力臂,在杠杆双侧挂钩码,因为重力的方向是竖直向下的,力臂在杠杆上能够直接读出,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,由杠杆的均衡条件知道,力会相应增大,才能使杠杆仍保持均衡,
所以这样做实验能够加深学生对力臂的正确认识,故C正确.
5.工人师傅利用以下图的两种方式,将重均为300N的货物从图示地点向上迟缓提高
0.5m。
F1、F2一直沿竖直方向;图甲中OB=2OA,图乙中动滑轮重为60N,重物上涨速度为
0.01m/s。
不计杠杆重、绳重和摩擦,则以下说法正确的选项是
A.甲乙两种方式都省一半的力
B.甲方式F1由150N渐渐变大
C.乙方式的实用功是180J
D.乙方式F2的功率为3.6W
【答案】D
【分析】
【剖析】
(1)依据杠杆的特色和动滑轮的特色剖析甲乙两种方式的省力状况;
(2)依据动力臂和阻力臂的关系剖析甲方式F1的变化;
(3)依据W实用=Gh可求乙方式的实用功;
(4)依据公式P=Fv求出乙方式F2的功率。
【详解】
A、甲图,F1为动力,已知OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,因为不计摩擦、杠杆自
重,由杠杆均衡条件可知,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F21(GG动)
1(300N
60N)
120N,故A错误;
3
3
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,在提高重物
的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力
F1
为150N不变,故B错误;
C、不计绳重和摩擦,乙方式的实用功为:
W实用=Gh=300N×0.5m150J,故C错误;
D、乙方式中F=120N,绳索的自由端的速度为v
=0.01m/s×3=0.03m/s,则乙方式
F的功
2
绳
2
率为:
P
W
F2s绳
F2v绳
120N0.03m/s3.6W,故D正确。
t
t
应选D。
6.为了将搁置在水平川面上重为100N的物体提高必定高度,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和物体上涨
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
...
A.0s~1s内,地面对物体的支持力大于10N
B.1s~2s内,物体在做加快运动
C.2s~3s内,拉力F的功率是100W
D.2s~3s内,滑轮组的机械效率是83.33%
【答案】C
【分析】
【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
遇到向下的重力
G
和G动,向上的支持力
F支,及三根绳索向上的拉力
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+10N
10N,故
A正确;(
2)由图
丙可知,
1s~2s内,物体在做加快运动,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索股数(肩负物重的绳索股
数)n=3,所以拉力F的作用点降落的速度v′
,拉力做功功率
3=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s
(总功率):
P总=F3v′3=40N×7.5m/s=300W,故C错误;滑轮组的机械效率:
η=
×100%=×100%=×100%83.33%,故D正确。
应选C.
【点睛】
由滑轮组的构造能够看出,肩负物重的绳索股数n=3,则拉力F挪动的距离s=3h.
(1)
已知滑轮组绳索的段数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动);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
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
上涨的高度,求出拉力
F的作用点降落的距离,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图象得出重物上涨的速度,求出拉力
F的作用点降落
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.
7.以下图,动滑轮重为1N,拉力F为5N,则重物G和弹簧秤读数为
A.G为
4N,弹簧秤读数为
5N
B.G为9N,弹簧秤读数为
10N
C.G为10N,弹簧秤读数为
5N
D.G为
9N,弹簧秤读数为
5N
【答案】D
【分析】
此时弹簧秤与拉力F共同肩负重物和滑轮的重力,因拉力
F为5N,所以弹簧秤读数也为
5N;
,所以G=9N,应选项D正确;
应选D.
8.以下简单机械中既能够省力,同时又能够改变力的方向的是
A.定滑轮
B.动滑轮
C.斜面
D.滑轮组
【答案】D
【分析】
【剖析】
不同机械的优弊端都不同样:
动滑轮省力,但不可以改变力的方向;定滑轮能够改变方向,
但不可以省力;斜面只好改变力的大小;滑轮组既能够改变力的大小也能够改变力的方向.
【详解】
A、定滑轮只好改变力的方向,不可以省力,不切合题意;
B、动滑轮能够省力,但不可以改变力的方向,不切合题意;
C、斜面能够省力,不可以改变力的方向,不切合题意;
D、滑轮组既能够省力,也能够改变力的方向,切合题意;
应选D.
9.在不计绳重和摩擦的状况下利用以下图的甲、乙两装置分别使劲把同样的物体匀速提
升同样的高度.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,则以下说法中正确的选项是
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
【分析】
【详解】
物体高升的高度和物体重力都同样,依据公式
W=Gh可知做的实用功同样;由图可知,动
滑轮个数同样,即动滑轮重力同样,提高的高度同样,不计绳重和摩擦
则拉力做的额外功
同样.实用功同样、额外功同样,则总功同样,即
W甲=W乙.依据η=
W有
可知,机械效
W总
率同样,即η甲=η乙.故A切合题意.
10.以下对于功、功率、机械效率的说法中正确的选项是
A.机械效率越大,做的实用功必定越多
B.功率越大,做功越快
C.有力作用在物体上,力必定对物体做了功
D.功率小,机械效率也必定低
【答案】B
【分析】
【详解】
A.因为机械效率是实用功与总功的比值,所以机械效率越大,做的实用功不必定越多,故A错误;
B.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挪动距离,力不做功,故C错误;
D.机械效率是实用功与总功的比值,与功率的大小没关,故D错误.
11.工人师傅利用以下图的两种方式,将均为
300N
的货物从图示地点向上迟缓提高一
段距离.
F1、F2一直沿竖直方向;图甲中
OB=2OA,图乙中动滑轮重为
60N,重物上涨速度
为0.01m/s.不计杠杆重、绳重和摩擦,则以下说法正确的选项是(
)
A.甲乙两种方式都省一半的力
B.甲方式F由150N渐渐变大
1
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
【分析】
试题剖析:
由甲图可知,
OB=2OA,即动力臂为阻力臂的
2倍,因为不计摩擦、杠杆自重,
由杠杆均衡条件可知,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,在提高重物的过程中,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
有/W
=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
2
v
绳=0.01m/s×3=0.03m/s,则乙方式F2
2
绳
F=120N,绳索的自由端的速度为
的功率为:
P=Fv
=120N×0.03m/s=3.6W,故D错误,应选C.
考点:
杠杆的均衡条件;滑轮(组)的机械效率;功率的计算
12.轻质杠杆AB可绕中点O自由转动,此刻其A端和B端分别施以大小相等的力F1和F2,它们的方向以下图,则以下说法中正确的选项是
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.杠杆会保持均衡
D.没法判读杠杆转动方向
【答案】A
【分析】
【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,以以下图所示:
因OA=OB,由几何知识知道,
故OC<OD
又因为F1和F2的大小相等,由均衡条件知道,力与力臂乘积的大小关系是:
F1×OC<F2×OD,
所以,杠杆不可以均衡,杠杆会沿顺时针方向转动,即只有
13.以下图所示的工具中,属于费劲杠杆的是:
A正确。
A.
钢丝钳
B.
起子
C.羊角锤D.镊子
【答案】D
【分析】
【详解】
动力臂小于阻力臂的杠杆属于费劲杠杆,四幅图中只有镊子的动力臂是小于阻力臂的,故
应选D。
14.用图3甲、乙两种方式匀速提高重为100N的物体,已知滑轮重20N、绳重和摩擦力
不计.则
A.手的拉力:
F甲=F乙;机械效率:
η甲=η乙
B.手的拉力:
F甲<F乙;机械效率:
η甲<η乙
C.手的拉力:
F甲>F乙;机械效率:
η甲<η乙
D.手的拉力:
F甲>F乙;机械效率:
η甲>η乙
【答案】D
【分析】
【详解】
由图可知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力;乙滑轮是动
滑轮,使用该滑轮能够省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,则手的拉力:
F甲>F乙;两幅图中的W有是战胜物体重力做的功是同样的,但乙图中拉力做功要战胜动滑
W有
轮的重力做功,比甲图中做的总功要多,所以联合机械效率公式可知,实用功相
W总
同时,总功越大的,机械效率越小;
所以选D.
15.如图甲所示,是建筑工地上的塔式起重机表示图,它是经过电动机带动如图乙所示的
滑轮组起吊物料的.假如这个滑轮组把
3
10s内匀速提高l0m,绳索自由端
6×10N的重物在
的拉力F=2.1×103N,不计全部摩擦和绳重,则以下说法中正确的选项是
A.拉力做的功是2.1×
4
3
10J
B.拉力F的功率是2.1×10W
C.该滑轮组的动滑轮共重
300N
D.该滑轮组的机械效率是
80%
【答案】C
【分析】
由图乙知道,滑轮组绳索的有效股数是
n=3,即绳索自由端挪动的距离是:
s=3h=3×10m=30m,所以拉力做的功是:
W总=Fs=2.1×103N×30m=6.3×104
J,故A错误;拉
力做功的功率是:
P=W总/t=6.3×104N/10s=6.310×3W,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=3×2.1×103N-6×103N=300N
,故C正
确;拉力做的实用功是:
W有
=Gh=6×10
3
N×10m=6×10
4
J,滑轮组的机械效率是:
有
η=W/W
总×100%=6×104J/6.310×4J×100%≈95.2%,故D错误,应选C.
16.以以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
【分析】
【详解】
依据题意知道,在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械;
A.图的杠杆提高重物时,因为动力臂小于阻力臂,所以是费劲杠杆,即
F>G;
B.用图中的杠杆提高重物时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,即
F=G;
C.图中滑轮组肩负物重的绳索的有效股数是:
n=2,
所以,绳端的拉力是:
;
D.图中滑轮组肩负物重的绳索的有效股数是:
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。
17.同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提高重为
和滑轮的摩擦力不计.则()
100N
的物体,已知滑轮重
20N、绳重
A.手的拉力:
F甲>F乙;机械效率:
η甲<η乙
B.手的拉力:
F甲=F乙;机械效率:
η甲=η乙
C.手的拉力:
F甲>F乙;机械效率:
η甲>η乙
D.手的拉力:
F甲<F乙;机械效率:
η甲<η乙
【答案】C
【分析】
【详解】
甲为定滑轮,由定滑轮的使用特色可知:
绳重和摩擦力不计,
F甲
G,而且能够改变力
的方向。
乙为动滑轮,F乙
1
G),由题知,G动=20N<G,所以F甲
F乙。
(G动
2
以下图,用定滑轮和动滑轮分别将质量同样的甲、乙两物体匀速提高同样的高度,不计
绳重与摩擦,则所做的实用功W实用同样大,因为要战胜动滑轮重力的作用,所以使用动滑
轮做的总功多,由η
W实用
乙,故C正确为答
可知,定滑轮的机械效率高,所以
甲
W总
案,选项ABD错误。
18.以下对于机械效率的说法正确的选项是()
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.总功同样,实用功越大的机械,机械效率越高
【答案】D
【分析】
【详解】
A.机械效率是实用功与总功的比值,与机械省力与否没关,故A错误.
B.机械效率越低,实用功占总功的比率越低,不必定就是做的功少,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观点,两者没相关系,不可以
说做功越慢的机械,机械效率越低,故C错误.
D.由
η
W实用
100%可知,总功同样,实用功越大的机械,机械效率越高,故
D正