最新简单机械试题和答案经典1.docx
《最新简单机械试题和答案经典1.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《最新简单机械试题和答案经典1.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
最新简单机械试题和答案经典1
最新简单机械试题和答案经典1
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=F2v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,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。
则在此过程中,下列说法正确的是
A.拉力F为75N
B.绳子自由端向上移动了4m
C.滑轮组的机械效率约为93.3%
D.提升200N重物时,滑轮组机械效率不变
【答案】C
【解析】
【详解】
A.由图可知,n=3,不计摩擦及绳重,拉力:
F=(G+G动)=×(140N+10N)=50N,故A错误;
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,
滑轮组的机械效率:
=×100%=×100%≈93.3%,故C正确。
D.提升200N重物时,重物重力增加,据===可知滑轮组机械效率变大,故D错误。
3.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/s
B.拉力F的大小为4N
C.拉力F的功率为0.45W
D.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:
,
故A错误;
B.不计绳重和摩擦,则拉力,
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:
,
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:
≈88.9%,
故D错误。
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;用乙滑轮所做的总功率为W2,机械效率为,若不计绳重与摩擦,则()
A.W1<W2,η1>η2B.W1=W2,η1<η2
C.W1>W2,<D.W1=W2,=
【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=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W1η2.故选C.
5.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。
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.乙方式的有用功是180J
D.乙方式F2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F1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,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,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F1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:
,故D正确。
故选D。
6.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.
7.利用如图所示的滑轮组提起一个重为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
A.动滑轮总重为400N
B.绳子自由端移动的速度为0.8m/s
C.拉力F做功为6000J
D.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:
,
由此可得动滑轮的总重是:
,
由于是不忽略绳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=4×2m=8m,
绳子自由端移动的速度是:
,
故B正确;
C.拉力做的功是:
W总=Fs=600N×8m=4800J,
故C错误;
D.该滑轮组的机械效率是:
,
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。
8.如图所示,杠杆处于平衡状态且刻度均匀,各钩码质量相等,如果在杠杆两侧各减少一个钩码,杠杆会()
A.左端下沉B.右端下沉
C.杠杆仍然平衡D.无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】
设一个钩码重为G,一格的长度为L,原来:
3G×4L=4G×3L,杠杆平衡;在杠杆两侧挂钩码处各减少一个质量相等的钩码,现在:
2G×4L<3G×3L,所以杠杆不再平衡,杠杆向顺时针方向转动,即右端下沉。
故ACD错误,B正确。
9.如图所示,小明用相同滑轮组成甲、乙两装置,把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲装置所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙装置所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则
A.W1=W2,η1=η2B.W1=W2,η1<η2
C.W1η2D.W1>W2,η1<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、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”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η=即可比较出二者机械效率的大小.
【详解】
(1)因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;
(2)当有用功一定时,甲中所做的总功为对一袋沙所做的功,利用机械时做的额外功越少,则总功就越少,机械效率就越高;
(3)又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。
即W1小于W2,η1大于η2.
故选C.
10.如图所示,手用F1的力将物体B匀速提升h,F1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F1做功的功率大
【答案】D
【解析】
【详解】
A.根据题意知道,用F1的力将物体B匀速提升h,F1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,由知道,滑轮组的机械效率是:
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;
D.由知道,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.
11.一均匀木板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
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的压力也逐渐变大,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增大,木块C匀速运动,受到推力和摩擦力是平衡力,推力大小等于摩擦力大小,由力的平衡条件可知,水平推力F也逐渐增大,故A符合题意,BCD不符合题意。
12.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.
13.下列杠杆中属于费力杠杆的是
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
【详解】
A、剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂