机械功能专题竞赛选题.docx
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机械功能专题竞赛选题
竞赛试题汇编—简单机械和功
一、选择题
1.
如图所示，若在A点挂重物G，在B点分别用不同方向的三个力F1、F2、F3都能使杠杆静止在如图所示的位置，那么最省力的是。
2.使用辘轳从井中提水，用了50牛顿的力摇动摇把，通过的圆周的总长度为35米，如果水桶被提升了7米，在不计摩擦的情况下，水桶和水的总重G为牛顿，轮半径和轴半径之比为。
3.
如图，吊篮的重为400牛顿，动滑轮总重为50牛顿，定滑轮总重为40牛顿，人重为600牛顿，人在吊篮里拉起绳子不动时，人需要用牛顿的力（不计摩擦力和绳重）。
4.
如图所示，在不计滑轮的摩擦和绳重的条件下，某人拉着绳的自由端沿水平地面向右移动，使200牛顿的重物匀速提高1米，在这过程中，手拉绳子的力F为牛顿，人拉绳子所做的功为焦耳。
5.一杠杆在动力和阻力的作用下已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆平衡的是：
（）
A、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过支点。
B、在杠杆上再施加一个力，使这个力作用在杠杆的中心。
C、
使动力和阻力同时减小到原来的1/2。
D、使动力臂和阻力臂同时增加一倍。
6.一根重1000牛顿的均匀铁棒放在水平地面上，微微抬起它的一端所需的最小作用力为：
A、250牛顿。
B、500牛顿。
C、750牛顿。
D、1000牛顿。
7.如图所示，用滑轮装置将A、B两个物体悬挂，如果不计滑轮质量、绳重和摩擦，要使整个装置达到平衡，则GA＝GB。
8.
如图所示，若杠杆处于水平位置并静止，支点O到两端距离相等，B端绳子的拉力F与A端重力G相比：
A、F＝G。
B、
＜F＜G。
C、F＞G。
D、无法比较。
9.
把一把粗细均匀的1米长的尺子放在水平桌面上，使25厘米的刻度线对齐桌边，这时尺子不动，在15厘米的刻度线上挂一个250克的砝码时，尺子恰好只对桌边有压力，且能保持平衡，该尺的质量为千克。
10.
一个均匀的厚木板长15米，重400牛顿，对称地搁在相距为8米的两个支架上，如图所示。
一体重为500牛顿的人，从A点出发向右走去，在板翘起来之前，此人能够走到离B点以外米处。
11.如图所示为一杆秤，提纽和挂钩的距离OB＝6厘米，秤砣的质量是0.6千克，不称物体时，把秤砣挂在A处，杆秤平衡，OA＝1.6厘米，秤杆的质量是0.24千克，则杆秤的重心位置位于O点侧厘米处，在称某一物体的质量时，秤砣移至D点后秤平衡，AD＝24厘米，则所称物体的质量为千克。
12.
如图所示为托里折利实验装置，长玻璃管固定在铁架台上，下端开口处插入水银槽中，且不与容器接触，容器放在以O为支点的杠杆上，当大气压增大时，弹簧测力计的示数将：
（）
A、增大。
B、减小。
C、不变。
D、无法判断。
13.某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同。
当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为m1，恰好平衡；当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为m2，天平才平衡。
则该物体的质量应为：
A、
。
B、
。
C、
。
D、无法确定。
14.如图所示，一个横截面积是30厘米2直立固定的水管A，其中管中装入50厘米深的水，底部用一个活塞堵住，使水不致流出，活塞与水管间没有摩擦，活塞通过竖直硬杆连接到杠杆的a点处，杠杆的固定轴为O，已知Oa＝10厘米，Ob＝30厘米，部当杠杆保持水平时，施加在杠杆b端竖直向上的力Fb多大？
（不计各硬杆和活塞的重力）
15.如图所示，把一个粗细均匀的木棒一端浸入碗里的水中，另一侧放在碗边上，木棒静止时，恰好有40%的木棒浸没在水中，露在碗边以外部分有20%，试计算木棒的密度有多大？
4．自制一个密度秤；其外形和杆秤差不多，装秤钩的地方吊着一个铁块，秤砣放在A处时秤杆恰好平衡，如图所示。
把铁块浸没在待测密度的液体中，移动秤砣，便可直接在杆上读出液体的密度。
下列说法中错误的是（C）．
A．密度秤的刻度零点在A。
B．秤杆上较大的刻度在较小的刻度的左边。
C．密度秤的刻度都在A点的右侧。
14．为了避免秤杆损坏，制秤时在秤杆两端各包上质量相等或相近的两块小铜片。
现在秤杆一端的铜片脱落丢失，主人怕影响秤的准确性，把另一端的铜片也取了下来。
用这样的杆秤来称量，结果是[A]
A．称量时的读数比实际质量大B．称量时的读数比实际质量小
C．不论两铜片的质量是否完全相等，都可以恢复秤的准确性
D．只有在两铜片的质量完全相等的情况下，才能恢复秤的准确性
7．列车上有出售食品的手推车（如图6所示）。
若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是______（写出字母）；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______，手推车可以视为______力杠杆。
答案：
C；B；省
3．秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。
因此秤杆上的刻度应[A]
A．是均匀的。
B．从提纽开始向后逐渐变密。
C．从提纽开始向后逐渐变疏。
D．与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能。
9．拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是为了[C]
A．提高传动机械的效率。
B．节省燃料。
C．增大拖拉机的牵引力。
D．提高柴油机的功率。
10．山间公路往往环绕山坡，盘山而上，这样可以使上山的汽车：
（C）
A．提高功率B．提高机械效率C．减小所需的牵引力D．减小所需的功。
6．把一瓶质量为46千克的液化石油气罐从居民住宅的一楼搬到二楼，人做的功最接近于（C）
A．140焦B．1×104焦C．1．380焦D．无法估计
3．下列设备中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的名称（全名）。
起重机钢索下面吊钩上的铁轮是______，旗杆顶端的轮是______，自行车的飞轮与后轮是______。
答案：
动滑轮定滑轮轮轴
6．地面上有一条大木杆，抬起A端需用力300牛，抬起B端需用力200牛。
这条木杆的______端较粗，整个木杆的重量（所受的重力）为______牛。
答案：
A，500
6．单位时间通过某处的水的体积，称为水在该处的流量．某抽水机额定功率为P，抽水时，水头高度为h，抽水机的效率为η．当抽水机满负荷工作时，出水管中水的流量为（水的密度为ρ）．
答案：
ηP／ρgh
三、实验题
（95第五届复）三、（15分）图（a）画的是一个指甲刀。
1．这个指甲刀是由哪几个杠杆组成的？
2．李扬将指甲刀按图（a）和图（b）两种方法组装，请按各杠杆的工作状态分析说明哪种组装方法是正确的。
答案：
1．指甲刀由三个杠杆组成，分别是ABC、DBE和DFE。
2．（a）的组装方法正确。
由于两种用法中杠杆ABC的工作状态相同，杠杆DFE的工作状态也相同；而杠杆DBE的动力臂是BE，用法（a）与用法（b）相比，B点距E点较远，动力臂大；两种用法中阻力臂DE的大小相同，所以用法（a）中杠杆DBE比较省力。
（1）如图甲、乙、丙三人要合扛一个重物．物重600N，三人肩头所能承受的最大压力均为200N．现有两根一样长的硬棒及必要的绳子（硬棒及绳的自重不计），请你设计出一种方法，使三人肩头承受的压力都不超过最大压力．画出示意图表示你设计的扛重物的方法．
六、（8分）液压电梯（如图）是一项新枝术，它可以为十层以下的旧楼加设电梯而无需在楼顶增建悬挂轿箱用的机房。
1．液压机的柱塞通过滑轮和钢索带动轿箱上升，如图。
为使轿箱上升18米，液压机柱塞要上升多少米？
2．有一种液压电梯，轿箱本身质量是1300千克，油泵最大油压是2.3×106帕斯卡，厂家所能提供的油压机柱塞直径为（单位：
毫米）60、85、105、140、184、238六种。
通过计算说明应该选用哪种直径的柱塞。
（由于柱塞本身受到重力作用及轿箱加速上升时需要较大的牵引力，厂家要求将柱塞直径扩大到计算值的1.4倍，然后从所给的六种规格中选取。
）
答案：
参考解答
1．9米
2．m——轿箱与负荷的总质量，P——最大油压，D—一柱塞直径
钢索拉力F1=mg………………………
（1）
柱塞举力F2=2mg……………………
（2）
代入数值，得D=0.119米……………………（4）
0.119米×1.4=0.167米………………………（5）
应该选用柱塞直径为184毫米的液压机。
17．如图10所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功________乙对木箱做的功（填“大于”、“等于”或“小于”）．
答案：
大于
（09山东临沂）.如图所示，用动滑轮将重为900N的物体匀速提升2m，不计摩擦和滑轮重，所施加的拉力F=_______N，这一过程中拉力F做功______J。
答案：
3001800
小强推着小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m，则小车的速度为m/s．如果水平推力为10N，在此过程中小强对小车做的功为J，功率为W．
答案：
0.51505
38.古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如．图所示。
把桥面看成是长为10米，所受重力为3000牛的均匀杆OA，可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10米处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。
杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1。
当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为300时，绳子的拉力为F2，所用的时间是0.5分钟（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦），则：
（l）F1：
F2=。
（2）士兵们对吊桥所做功的平均功率是瓦。
答案：
（1）
（2）250
．甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9S，若甲乙两人的体重之比为5：
6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是 ，甲乙两人平均功率之比是 。
答案：
5：
6 3：
4
（09福州市）24．上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。
在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。
（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？
（2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？
答案：
解：
（1）∵汽车做匀速直线运动，它受到的是平衡力
∴f=F=2400N
（1）W=Fs=2400N×9000m=2.16×107J
P=
==7.2×104W
答：
略
.滑轮组即能省力又能改变力的方向，建筑工人用自制的滑轮组把600N的重物缓慢提升2m，如右图所示，绳自由端的拉力F=250N。
拉力做的功是J，该滑轮组的机械效率等于，若不计一切摩擦和绳重，该滑轮组的动滑轮重N
答案：
150080%150
（09贵州安顺）．如图所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N。
利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。
则拉力做功的功率为________W，该装置的机械效率为_________。
答案：
100、40%
10．甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。
两者相比，甲升降机
A．电动机做的总功较少
B．电动机做的总功较多
C．提升重物做的有用功较少
D．提升重物做的有用功较多
答案：
A
（09兰州）．如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。
若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：
（1）作用于绳端的拉力F是多少？
（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？
（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？
（g=10N／kg）
答案：
2．某人用机械做了8000J的功，其中额外功是有用功的
，那么该机械做的有用功是J，机械效率是．
3．用一个动滑轮把重为200N的货物匀速提高4m，所用的拉力是125N，则有用功是J，总功是J，这个动滑轮的机械效率为．
5．用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时，在绳的自由端所加拉力大小为40N，自由端通过的距离为12m．则此过程中，有用功为J，拉力做功的总功率为W，滑轮组的机械效率为．
8．将动滑轮改为定滑轮使用后，在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度，则改动后与改动前比较（）A．节省了力B．提高了功率C．降低了效率D．提高了效率
图3
9．用如图3所示的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力是80N，下列说法正确的是（）
A．总功是50J，有用功是80JB．有用功是50J，额外功是20J
C．总功是100J，有用功是80JD．总功是80J，机械效率是62.5%
10．要提高某机械的机械效率，应该（）
A．减小外力所移动的距离B．减小额外功占总功的百分比
C．减小总功D．减小外力
11．用一重10牛的动滑轮匀速提升重50牛的物体，实际工作时拉力F（）
A．可能是35牛B．正好是30牛
C．正好是25牛D．要看被提升物体以多大的速度上升
12.某机器的机械效率的大小，正确的可能是[]
A．0.07%B．82%C．100%D．120%
13．工人师傅通常得用斜面把重物搬运到汽车上，如图2所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现用力F沿着斜面把
重力G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩
擦F为N；若实际拉力F’=1200N，则该
斜面的机械效率为．图5
图6
14．如图6所示是一种塔式起重机的起重滑轮组，它是由一个动滑轮和两个定滑轮组成的．假如我们把钢丝绳照图中甲、乙、丙那样绕在
滑轮上，最省力的是图______的绕法；若钢丝绳最多
能承受7×104牛的拉力，在不计滑轮、吊钩自重及摩
擦时，最大能吊起重_________牛的货物．当吊起2.5
吨重的货物时，该起重滑轮组的机械效率为90%，则
钢丝绳_______（填“会”或“不会”）断裂．
15．用机械效率为70%的滑轮组将重为2240N货物拉起，所用的拉力为800N，则滑轮组的组合至少由几个定滑轮和几个动滑轮组成（）
A．1个定滑轮，1个动滑轮B．2个定滑轮，1个动滑轮
C．1个定滑轮，2个动滑轮D．2个定滑轮，2个动滑轮
16．施工工地上，一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后和改进前相比较（）
A．总功不变，有用功增加了B．总功不变，额外功减少了
C．有用功不变，总功减少了D．做的有用功减少了
17．如图8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（）
甲
A．W1=W2η1=η2B．W1=W2η1<η2
C．W1η2D．W1>W2η1<η2
23斜面高度为h，长度为L，用一个平行于斜面的力把重为G的物体匀速拉到斜面顶端。
拉力所做的功为W，则斜面和物体间的摩擦力为 [ ]
图4
24．利用如图4所示的装置，用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：
（1）物体和动滑轮的重各是多少？
（2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率
最大可提高到多少？
25．用如图10所示的滑轮组来拉动钢锭，已知钢锭与地面间的摩擦力f为1200N，若此时滑轮组的机械效率为80%．
（1）求拉绳子的力F至少为多大？
（2）如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行性建议．
图10
27.有一斜面长L=8米，高h=2米，把质量m=200千克的物体沿斜面拉到顶端。
若受到阻力是物重的0.1倍，求斜面的机械效率。
28.一个工人用图所示的滑轮组提升2000N的货物，所用拉力600N，绳子自由端4s内拉下4m，不考虑绳重和摩擦，求：
（1）有用功和总功率；
（2）机械效率；
（3）若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为多少?
29.用滑轮匀速提升360N的物体，假若滑轮组的机械效率为80％，绳子所能承受的最大拉力为100N，考虑既省力又方便，问：
此滑轮组应由几个定滑轮几个动滑轮组成？
实际拉绳的力多大？
31如图3所示，用力F拉400N的物体在水平地面上做匀速直线运动，重物以10cm/s的速度移动，物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍，若不计滑轮的重及滑轮与绳的摩擦，则
（1）弹簧秤的示数为多大？
拉力的功率为多大？
（2）若考虑滑轮的重及滑轮与绳的摩擦，实际拉绳子的力为32N，则滑轮组的机械效率为多大？
参考答案：
1．80﹪20﹪2．600075﹪3．800100080﹪4．9005．33680
70﹪6．90﹪0.47．略8．D9．D10．B11．A12．B
13．90075﹪14．甲2.1×105不会15．C16．C17．C18
（1）66.799.5
（2）2、测力计的示数错了，因为图中有3股绳在不计滑轮重和摩擦时，弹簧测力计的示数为0.67、但是滑轮重和摩擦肯定存在，所以弹簧测力计的示数应比0.67大才对。
19.增大20
（1）×
（2）×（3）×（4）×（5）√（6）√（7）×（8）√（9）×（10）√21.240，80%2262418302013.323B24
（1）90N
（2）30N80﹪25．
（1）500N
（2）可将绳上滑轮与钢锭上滑轮交换位置，这样就有4根绳子拉钢锭，更省力了。
26．
（1）由于人站在地上，所以只能有n=2一种情况，图略
（2）W有用=3840J，W总=4800J，W额外=960J，27.71.4%28.G总=240N，P有用=480W，P总=600W，v物=0.5m/s，v拉=1m/s等
29二动三定F拉＝90N3083.3%31
（1）20N80W
（2）62.5%
3216，10，60
1关于能的概念,下列说法中错误的是（）
A.一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能.
B.一个物体被站立的人举在手中，人不松手,物体不能做功，所以物体没有能。
C.一个物体做了功，说明这个物体具有能。
D.物体已做的功越多，说明物体具有的能越多。
2关于动能的概念，下列说法中正确的是（ ）
A.运动的物体具有的能，叫动能。
B.物体由于运动具有的能，叫动能。
C.速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能。
D.运动物体质量越大，所具有的动能一定越多。
3关于势能的下列说法中，正确的是（ ）
A.被举高的物体具有的能，叫重力势能.
B.甲物体比乙物体举得高，所以甲物体的重力势能一定大于乙物体的重力势能.
C.甲物体的弹性形变大于乙物体的弹性形变,甲物体具有的弹性势能一定大于乙物体的弹性势能.
D.以上说法都不对.
4将一石子竖直向上抛出,在它上升过程中,不计空气阻力,那么它的（ ）
A.动能减少,重力势能增加,机械能增加.B.动能减少,重力势能增加,机械能不变.
C.能不变,重力势能增加,机械能不变.D.动能减少,重力势能增加,机械能减少.
5跳伞运动员随降落伞在空中匀速下降,那么他的（ ）
A.动能不变. B.重力势能不变.C.机械能不变. D.机械能增加.
6如图11-1所示,物体先后由倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端滑到底端,它滑到底端时速度分别为v1.v2.v3,由顶端到底端所用时间分别为t1.t2.t3则下列关系式中正确的是（ ）
A.v1=v2=v3B.t1=t2=t3C.t1t2>t3
7一个小球沿粗糙斜面以初速V0滚上一定高度后,又自动滚下回到原处.小球向上时越来越慢,所用时间为t1,向下时越来越快,所用时间为t2,则（ ）
A.t1=t2. B.t1>t2.C.t1>t2. D.无法判断.
8一个钢球和一个铝球,体积相同,钢球静止在水平桌面上,铝球从这个桌面上由静止开始落到地面上,那么（ ）
A.两球都在桌面上时势能相等.B.钢球的势能始终大于铝球的势能.
C.两球的机械能始终相等.D.两球的机械能始终不等.
9下列事例中,不能说明分子不停地做无规则运动的是（ ）
A．打开香水瓶,不久满屋子都闻到香气.
B.衣柜中的卫生球,过一段时间后体积变小甚至消失了.
C.打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞.
D.将一滴红墨水轻轻滴在一杯水中,过一段时间后,整杯水变红了.
10物体的内能是指（ ）
A.物体中个别分子运动所具有的能.B.物体做机械运动所具有的能.
C.无规则运动所具有的能的总和.D.物体内分子定向移动所具有的能.
12在平衡位置时,设分子之间的距离为10-10米,这时分子受到的引力等于斥力,则（ ）
A.当分子间距离小于10-10米,只受斥力B.当分子间距离大于10-10米,只受引力
C.当分子间距离小于10-10米,斥力起主要作用.D.当分子间距离大于10-10米,引力起主要作用.
13关于内能,下列说法中正确的是（ ）
A.温度高的物体具有内能,温度低的物体没有内能.
B.温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多.
C.铁水凝成铁块,内能减少.
D.0℃的水变成0℃的冰,温度不变,所以内能不变.
14在下列过程中,由于做功而使物体内能增加的是（ ）
A.把铁丝反复弯曲,弯曲处变热.
B.用酒精灯对烧杯中的水加热.
C.把钢球放入炉火中烧一段时间.
D.烧开水时,蒸气将壶盖顶起.
1关于能的概念,下列说法中正确的是（A）
A.一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能.
B.一个物体被站立的人举在手中,人不松手,物体不能做功,所以物体没有能.
C.一个物体做了功,说明这个物体具有能.D.物体已做的功越多,说明物体具有的能越多.
2关于动能的概念,下列说法中正确的是（ B. ）
A.运动的物体具有的能,叫动能.B.物体由于运动具有的能,叫动能.
C.速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能.
D.运动物体质量越大,所具有的动能一定越多.
3关于势能的下列说法中,正确的是（ A ）
A.被举高的物体具有的能,叫重力势能.
B.甲物体比乙物体举得高，所以甲物体的重力势能一定大于乙物体的重力势能.
C.甲物体的弹性形变大于乙物体的弹性形变,甲物体具有的弹性势能一定大于乙物体的弹性势能.
D.以上说法都不对.
4将一石子竖直向上抛出,在它上升过程中,不计空气阻力,那么它的（ B ）
A.动能减少,重力势能增加,机械能增加.B.动能减少,重力势能增加,机械能不变.
C.动能不变,重力势能增加,机械能不变.D.动能减少,重力势能增加,机械能减少.
5跳伞运动员随降落伞在空中匀速下降,那么他的（ A ）
A.动能不变. B.重力势能不变.B.机械能不变. D.机械能增加.
6如图11-1所示,物体先后由倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端滑到底端,它滑
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